第1章 原子结构与元素性质练习-高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修2

试卷第=page55页，共=sectionpages66页试卷第=page66页，共=sectionpages66页第1章《原子结构与元素性质》练习一、单选题1．以下可正确表示一个明确的原子轨道的是A．2d B．3p C．2s D．L层2．关于元素周期表的说法正确的是A．每一族元素的族序数都等于其最外层电子数B．只有第二列的元素原子最外层电子排布为ns2C．第IA族的元素全部是金属元素D．短周期是指第一、二、三周期3．已知a、b、c、d四种短周期主族元素，在周期表中相对位置如图，已知化合物中的b元素不存在正价，下列说法正确的是A．a、c两种元素形成的化合物中可能存在离子键B．元素对应形成的简单离子半径大小顺序为：d>c>a>bC．b单质的电子式为：b××bD．c、d两种元素气态氢化物的稳定性比较：d>c4．三甲基镓[]是应用最广泛的一种金属有机化合物，可通过如下反应制备：。下列说法错误的是A．Al原子的核外电子有7种空间运动状态 B．原子的中子数为14C．的核外三个电子能层均充满电子 D．Ga位于周期表中第四周期ⅢA族5．下列说法正确的是A．氢光谱所有元素光谱中最简单的光谱之一B．“量子化”就是不连续的意思，微观粒子运动均有此特点C．玻尔理论不但成功解释了氢原子光谱，而且还推广到其他原子光谱D．原子中电子在具有确定半径的圆周轨道上像火车一样高速运转着6．已知下列元素的电负性数据，下列判断错误的是元素LiBeXONaAlClGe电负性1.01.52.53.50.91.63.21.8A．表中X为非金属元素B．Ge既具有金属性，又具有非金属性C．Mg元素电负性的范围为0.9～1.6D．O和Cl形成的二元化合物中O显正价7．根据元素周期律比较下列性质，错误的是A．酸性：HClO4>H2SO4>H2SiO3 B．碱性：KOH<NaOH<LiOHC．热稳定性：H2O>H2S>SiH4 D．非金属性：F>O>N8．下列化学用语或图示表达正确的是A．氯化氢的电子式： B．反—2—丁烯的球棍模型：C．的空间填充模型： D．基态氮原子的轨道表示式：9．一种离子液体的结构如图所示。其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期非金属元素，其中X、Y、Z是构成蛋白质的必需元素，且W、Z同主族，—Me代表甲基，下列有关说法错误的是A．Y、Z第一电离能：Y＜ZB．X和Q形成的最简单化合物能刻蚀玻璃C．Z、W氧化物对应水化物的酸性一定为：Z＞WD．X、Y形成的链状化合物Y、X，中σ键数为m+n-110．元素X的各级电离能数据如下：57818172745115781483118378则元素X的常见化合价是A．+1 B．+2 C．+3 D．+611．经研究发现，镭能蜕变为Rn，故将Rn称之为镭射气；钍能蜕变为Rn，故将Rn称之为钍射气；錒能蜕变为Rn，故将Rn称之为锕射气。下列说法正确的是A．Rn的中子数比质子数多50B．Rn、Rn、Rn互为同素异形体C．Rn的最外层电子数为8，故其在第VIII族D．镭(Ra)可以通过释放蜕变为Rn12．CO2的应用领域广泛，是一种廉价易得的基本化工原料，我国提出力争在2060年前实现碳中和。碳中和：通过节能减排，植树造林，化工合成等治理CO2的手段，使CO2排放量减少甚至是回收利用，以此达到CO2“零排放”的目的。在二氧化碳合成甲醇的研究中，催化剂是研究的关键。目前国内外研究主要集中于铜基催化剂，有学者提出了CO2的转化过程如图所示。下列说法正确的是A．基态铜电子排布：[Ar]3d94s2B．甲酸乙酯是该过程的催化剂C．步骤④中有化学键的断裂和形成D．反应过程中，催化剂参与反应，降低了反应的焓变13．四种元素的基态原子的电子排布式如下：下列说法中正确的是①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3；④1s22s22p5。A．原子半径：④>③>②>① B．最高正化合价：④>①>③=②C．电负性：④>③>②>① D．第一电离能：④>③>②>①14．现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3。则下列有关比较中正确的是A．第一电离能：③＞②＞①B．原子半径：③＞②＞①C．电负性：③＞②＞①D．最高正化合价：③=②＞①15．短周期元素R、X、Y、Z、M原子序数依次递增，原子最外层电子数存在关系：，其中元素R、X、Y、M形成的化合物(结构式)具有如图所示转化关系。下列说法正确的是A．原子半径：B．M在同周期的元素中，第一电离能最大C．R、X、Y形成的化合物可能会使酸性高锰酸钾溶液褪色D．Z分别与R、Y、M形成的化合物中均只含离子键二、填空题16．能层(1)含义：多电子原子核外电子的能量是不同的，核外电子按___________分成能层。(2)原子核外电子的排布规律①电子层数一二三四五六七符号______________每层最多容纳电子数______________②能量规律：原子核外电子总是可能先排布在能量___________的电子层上，然后由内向外依次排布在能量___________的电子层。即：能层的高低顺序为___________。③数量规律：每层容纳的电子数不超过___________。最外层电子数不超过___________(K层为最外层时，电子数不超过___________)次外层电子数不超过18倒数第三层电子数不超过3217．表格为元素周期表中第四周期的部分元素(从左到右按原子序数递增排列)，根据要求回答下列各小题：KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGe(1)在以上元素的基态原子的电子排布中4s轨道只有1个电子的元素有____(填元素名称)。(2)写出Cr3+的电子排布式____。(3)Fe3+的化学性质比Fe2+稳定，其原因是____。(4)前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有____种。18．某元素的基态原子外层的电子排布为4s1。(1)若该元素为主族元素，则该元素的元素符号为_______，写出该元素基态原子的电子排布式_______。(2)若该元素的原子中3d轨道上有5个电子，则该元素符号为_______，其价电子排布式为_______，位于周期表中第_______周期_______族。19．(1)在1-18号元素中：原子半径最大的元素是___________(填元素符号)；金属性最强的元素是___________(填元素符号)；非金属性最强的元素是___________(填元素符号)；最高价氧化物对应的水化物酸性最强的物质是___________(填化学式)；最高价氧化物对应的水化物碱性最强的物质是___________(填化学式)；气态氢化物最稳定的是___________(填化学式)。(2)最高价氧化物对应水化物呈两性的物质与强酸反应的离子方程式为___________；与强碱反应的离子方程式为___________。20．按要求回答下列问题：(1)写出基态碳原子的电子排布式：_______；(2)写出基态疏原子的价电子排布式：_______；(3)写出基态铬原子的简化电子排布式：_______；(4)写出基态的价电子排布图：_______。21．某元素原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1，根据原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系，完成下列各题：(1)该元素处于元素周期表的第_______周期，(2)该元素处于元素周期表的第_______族，(3)试推测该元素处于元素周期表的_______区，22．在下列空格中，填上适当的元素符号。(1)在第3周期中，第一电离能最小的元素是_______，第一电离能最大的元素是_______。(2)在元素周期表中，电负性最大的元素是_______，电负性最小的元素是_______。(3)在第4周期元素中，原子的4p轨道半充满的是_______，3d轨道半充满的_______，4s轨道半充满的是_______，外围电子中s电子数与d电子数相同的是_______。23．按要求填空：(1)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是_______，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_______。(2)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是_______，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_______(填“相同”或“相反”)。答案第=page1313页，共=sectionpages88页答案第=page1414页，共=sectionpages88页参考答案：1．C【详解】A．L(n=2)能层没有d能级，只有2s和2p，共2个能级，A不符合题意；B．3p能级含有3个原子轨道，分别是3px、3py、3pz，共3个原子轨道，B不符合题意；C．2s能级只有一个原子轨道就是2s，C符合题意；D．L层含有2s和2p，共2个能级；含有2s、3px、3py、3pz，共4个原子轨道，D不符合题意；答案选C。2．D【详解】A．元素周期表中，主族元素的族序数=最外层电子数，副族、0族等没有此规律，A错误；B．氦原子及一些过渡元素原子最外层电子排布也为ns2，B错误；C．H元素为第IA族元素，为非金属元素，C错误；D．短周期不含有过渡元素，包括第一、二、三周期，D正确；综上所述答案为D。3．D【分析】已知化合物中的b元素不存在正价，则b为F元素，则a为O元素，c为S元素，d为Cl元素。【详解】A．a为O元素，c为S元素，二者可以形成化合物SO2、SO3，均为只含共价键的共价化合物，故A错误；B．离子所含电子层数越多，半径越多，电子层数相同，核电荷数越小半径越大，所以离子半径：S2->Cl->O2->F-，即c>d>a>b，故B错误；C．b单质为F2，电子式为，故C错误；D．同周期主族元素自左至右非金属性增强，所以非金属性Cl>S，则气态氢化物的稳定性比较：d>c，故D正确；综上所述答案为D。4．C【详解】A．铝原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p1，有1+1+3+1+1=7个原子轨道，则核外电子有7种空间运动状态，故A正确；B．27Al原子的质量数为27，质子数为13，则中子数=质量数-质子数=27-13=14，故B正确；C．Cl-核外各层所含电子数分别为2、8、8，M层最多容纳18个电子，则M层没有充满电子，故C错误；D．Ga是31号元素，核外有四个电子层，最外层有三个电子，则位于周期表的第四周期ⅢA族，故D正确；故选：C。5．B【详解】A．氢光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱，不是之一，故A错误；B．微观粒子的运动具有波粒二象性，用波粒二象性和概率波处理微观问题就是量子化，微观粒子的运动具有量子化特点，故B正确；C．波尔理论具有局限性，只是解释了氢原子光谱，但对解释多电子原子的光谱却遇到困难，故C错误；D．原子中电子没有固定的轨道，只能在一定范围内高速运动，原子半径是电子运动出现几率最高的区域，故D错误；故选B。6．D【详解】A．非金属的电负性一般大于1.8，表中X电负性为2.5，为非金属元素，故A正确；B．Ge的电负性为1.8，在同期表中位于金属和非金属交界的地方，既具有金属性，又具有非金属性，故B正确；C．同周期从左到右电解性增大，Mg元素电负性介于钠和铝之间，范围为0.9～1.6，故C正确；D．O和Cl形成的二元化合物中氧电负性大显负价，氯电负性小，氯显正价，故D错误；故选D。7．B【详解】A．元素的最高价氧化物对应水化物的酸性与其非金属性一致，非金属性：Cl>S>Si，故酸性：HClO4>H2SO4>H2SiO3，A不符合题意；B．元素的最高价氧化物对应水化物的碱性与其金属性一致，Li、Na、K是同一主族元素，从上往下金属性依次增强，即金属性：K>Na>Li，故碱性：KOH>NaOH>LiOH，B符合题意；C．元素的简单气态氢化物的稳定性与其非金属性一致，非金属性：O>S>Si，故热稳定性：H2O>H2S>SiH4，C不符合题意；D．同一周期，从左往右，元素的非金属依次增强，故非金属性：F>O>N，D不符合题意；故选B。8．B【详解】A．氯化氢是共价化合物，电子式为，故A错误；B．反—2—丁烯中甲基位于碳碳双键平面的两侧，球棍模型为，故B正确；C．二氧化碳的空间构型为直线形，空间填充模型为，故C错误；D．氮元素的电子排布式为1s22s22p3，轨道表示式为，故D错误；故选B。9．C【分析】X、Y、Z是构成蛋白质的必需元素，图示结构中X形成1个共价键，Y形成4个共价键，Z形成3个共价键、失去一个电子后形成4个共价键，则X为H、Y为C、Z为N；W、Z同主族，W为P；Q形成一个共价键且原子序数比N大比P小，则Q为F。【详解】A．由分析可知，Y为C、Z为N，则C、N第一电离能：N＞C，A项正确；B．X为H、Q为F，HF能刻蚀玻璃，B项正确；C．Z为N、W为P，N、P最高价氧化物对应水化物的酸性一定为：N＞P，但非最高价时酸性不如强，C项错误；D．X为H、Y为C，H、C形成的链状化合物中，σ键数应为m＋n－1，因为原子间成键一定有且仅有一个σ键，D项正确；答案选C。10．C【详解】由电离能可知，I4突然大幅度增大，说明X最外层有3个电子，可失去3个电子，最高化合价为+3价，故选C。11．A【详解】A．Rn的中子数为136，质子数为86，所以中子数比质子数多50，A项正确；B．Rn、Rn、Rn属于同一种元素，质子数相同，中子数不同，互为同位素，B项错误；C．Rn的最外层电子数为8，故其在元素周期表的0族，C项错误；D．镭(Ra)释放蜕变为Rn时，不满足质子守恒和质量守恒，D项错误；故答案选A。12．C【详解】A．电子排布为全满或半满时，原子的能量最低，较稳定，所以基态铜（Cu）原子的电子排布式为[Ar]3d104s1，选项A错误；B．催化剂在反应前后的量是不变的，反应④生成了甲酸乙酯，但在其它步骤中未有甲酸乙酯的参与，即甲酸乙酯只有生成，没有消耗，所以甲酸乙酯不是催化剂，选项B错误；C．由图可知步骤④中的C−O和H−O键均发生了断裂，生成了金属羟基化合物(H−O−M)和甲酸乙酯，选项C正确；D．催化剂可以加快反应速率，降低反应的活化能，改变反应历程，但不改变焓变，选项D错误；答案选C。13．D【分析】由四种元素基态原子电子排布式可知，①是16号元素S；②是15号元素P；③是7号元素N；④是9号元素F。【详解】A．同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，所以原子半径：，，电子层越多原子半径越大，故原子半径：②>①>③>④，A错误；B．主族元素中最高正化合价等于原子最外层电子数，但F元素没有正化合价，所以最高正化合价：①>③=②，B错误；C．同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，所以电负性：，，N元素非金属性比S元素强，所以电负性：，故电负性：④>③>①>②，C错误；D．一般规律：非金属性越强，第一电离能越大，P元素原子的3p轨道为较稳定的半充满状态，第一电离能高于同周期相邻元素，则P元素原子的第一电离能大于S元素，因此第一电离能：④>③>②>①，D正确；答案选D。14．A【分析】由①1s22s22p63s23p4、②1s22s22p63s23p3、③1s22s22p3可知，①为S，②为P，③为N，结合元素周期律分析解答。【详解】A．同一周期，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，但第ⅡA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素P的3p电子为半满稳定结构，第一电离能大于S，同一主族，从上到下，第一电离能逐渐减小，因此第一电离能：③＞②＞①，故A正确；B．一般而言，电子层越多，原子半径越大，同周期从左向右，原子半径逐渐减小，则原子半径：②＞①＞③，故B错误；C．非金属性越强，元素的电负性越大，则电负性：③＞①＞②，故C错误；D．N、P最外层电子数相同，最高正化合价相同，都为+5价，S最外层电子数为6，最高正化合价为+6，最高正化合价：①＞③=②，故D错误；故选A。15．C【分析】短周期元素R、X、Y、Z、M原子序数依次递增，其中元素R、X、Y、M形成的化合物结构如图所示，X形成4个共价键，Y形成2个共价键，R形成1个共价键，M形成1个共价键，X、Y、M的最外层电子数分别为4、6、7，最外层电子数3Z+M=X+Y，则Z的最外层电子数为×(4+6-7)=1，结合原子序数可知Z为Na元素，R为H，X为C，Y为O，Z为Na，M为Cl元素，以此分析解答。【详解】A．由分析可知，R为H，X为C，Y为O，Z为Na，则原子半径：，A错误；B．由分析可知，M为Cl，根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA、VA与VIA反常，故M在同周期的元素中，第一电离能不最大，Ar是最大的，B错误；C．由分析可知，R为H，X为C，Y为O，则R、X、Y形成的化合物如醛类物质CH3CHO等，醇类物质如CH3CH2OH等均可使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确；D．由分析可知，R为H，Y为O，Z为Na，M为Cl，Z分别与R、Y、M形成的化合物中不一定均只含离子键，如Na2O2既有离子键又有共价键，D错误；故答案为：C。16．(1)能量不同(2)

K

L

M

N

O

P

Q

2

8

18

32

50

72

98

较低

较高

E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)

2n2

8

2【解析】略17．(1)钾、铬、铜(2)1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3)(3)Fe3+的3d轨道填充了5个电子，为半充满状态(4)5【解析】(1)4s轨道上只有1个电子的元素的外围电子排布式为4s1、3d54s1、3d104s1，分别为钾、铬、铜，故答案为：钾、铬、铜；(2)基态Cr原子的电子排布式为[Ar]3d54s1，则Cr3+的电子排布式为：[Ar]3d3，故答案为：[Ar]3d3；(3)Fe3+的3d轨道填充了5个电子，为半充满状态，化学性质比Fe2+稳定，故答案为：Fe3+的3d轨道填充了5个电子，为半充满状态；(4)第一周期中，有1个未成对电子，其电子排布式为1s1；第二周期中，未成对电子是2分别为：1s22s22p2、1s22s22p4；第三周期中未成对电子是3个的是1s22s22p63s23p3；第四周期中未成对电子是4个的是1s22s22p63s23p63d64s2，故答案为：5。18．(1)

K

1s22s22p63s23p64s1(2)

Cr

3d54s1

四

ⅥB【解析】（1）该元素的基态原子外层的电子排布为4s1，若该元素为主族元素，则该元素的元素符号为K，该元素基态原子的电子排布式1s22s22p63s23p64s1。（2）该元素的基态原子外层的电子排布为4s1，若该元素的原子中3d轨道上有5个电子，则该元素符号为Cr，其价电子排布式为3d54s1，位于周期表中第四周期ⅥB族。19．

Na

F

NaOH

HF

【详解】(1)同周期元素从左至右，原子半径依次减小，非金属性依次增强，非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，简单氢化物越稳定；同主族元素自上而下，原子半径依次增大，金属性依次增强，金属性越强，最高价氧化物对应的水化物碱性越强，因此在1-18号元素中：原子半径最大的元素是Na；金属性最强的元素是Na，非金属性最强的元素是Cl；最高价氧化物对应的水化物酸性最强的物质是；最高价氧化物对应的水化物碱性最强的物质是NaOH；气态氢化物最稳定的是HF；(2)最高价氧化物对应水化物呈两性的物质为Al(OH)3，Al(OH)3与强酸反应的离子方程式为；与强碱反应的离子方程式为。20．(