专题2 原子结构与元素性质 同步练习-高二下学期化学苏教版（2020）选择性必修2

试卷第=page55页，共=sectionpages66页试卷第=page66页，共=sectionpages66页专题2《原子结构与元素性质》同步练习一、单选题1．下列叙述中，正确的是A．s、p、d能级所具有的原子轨道数分别为1、3、5B．各电子层的能级都是从s能级开始到f能级结束C．同是s能级，在不同的电子层中所含原子轨道数是不相同的D．各电子层含有的原子轨道数为2n22．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＞①3．下列表示正确的是A．中子数为176的某核素： B．基态锌原子的价层电子排布式：C．的结构示意图： D．基态氮原子的轨道表示式：4．某核素核外共有15个不同运动状态的电子，以下说法正确的A．若将该原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p3p，它违背了泡利原理B．原子中所有的电子占有3个能级，9个轨道C．该元素的最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物D．基态原子中能量最高的电子的电子云的形状为哑铃形5．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>N6．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7．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8．今年是门捷列夫发现元素周期律152周年。图中是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8，下列说法错误的是WXYZA．原子半径： B．常温常压下，Z的单质为固态C．X的氧化物的熔点低于其单质的熔点 D．X的单质既能与盐酸反应也能与氢氧化钠溶液反应9．人类社会的发展离不开化学，下列关于化学史的说法正确的是A．法国的莫瓦桑通过电解KHF2的水溶液得到了单质氟B．英国科学家莫塞莱证明了原子序数即原子最外层电子数C．丹麦科学家波尔提出了构造原理D．英国汤姆生制作了第一张元素周期表10．用化学用语表示中的相关微粒，其中正确的是A．中子数56，质量数102的Pd原子： B．COS的结构式：O=C=SC．硫原子核外电子排布式： D．的电子式：11．三甲基镓[]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12．下列实验不能达到预期实验目的的是选项实验实验目的A室温下，用pH计测定浓度均为0.1mol/L的溶液和溶液的pH比较和的酸性强弱B向盛有溶液的试管中滴加2滴0.1mol/L的溶液，产生白色沉淀后，再滴加2滴0.1mol/L的溶液，又产生红褐色沉淀验证该温度下C用铁片、铜片、稀硫酸等组成原电池比较铁、铜的金属性强弱D室温下，分别向2支试管中加入相同体积、相同浓度的溶液，再分别加入相同体积、不同浓度的稀硫酸研究浓度对反应速率的影响A．A B．B C．C D．D13．一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-114．关于元素周期表的说法正确的是A．元素周期表有7个周期 B．元素周期表有18个族C．短周期是指第一、二周期 D．IA族的元素全部是金属元素15．W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素，原子序数依次增大。W元素的一种离子与Li+具有相同的电子层排布且半径稍大，X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为3︰2，X与Z同主族，Z的价电子排布式为。下列说法错误的是A．气态氢化物的热稳定性： B．第一电离能：C．原子半径： D．电负性：二、填空题16．Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中，其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题：(1)钠在火焰上灼烧的黄光是一种_______(填字母)。A．吸收光谱B．发射光谱(2)下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是_______，能量最低的是_______(填序号)。a.

b.c.

d.(3)Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为Fe3+_______Fe2+(填“大于”或“小于”)(4)下列各组多电子原子的能级能量比较不正确的是_______①2p=3p

②4s>2s

③4p>4f

④4d>3dA．①④ B．①③ C．③④ D．②③17．回答下列问题：(1)基态氟原子核外有9个电子，这些电子的电子云形状有_______种；氟原子有_______种不同能量的电子，价电子排布图为_______。(2)已知锡位于第五周期，与C同主族，写出Sn2＋的最外层电子排布式：_______；Cl-中有_______种运动状态不同的电子。(3)基态硼原子的核外电子排布图为_______。18．（1）某金属氧化物的化学式为，1个含的电子总数为50。若其中每个氧原子核内都有8个中子，的相对分子质量为102，则M原子核内的中子数约为__________；若与盐酸发生复分解反应，则其化学方程式是_________，反应消耗了盐酸100mL，则参加反应的的质量是__________。（2）元素X的某种原子和元素Y的某种原子的质量数相同，两者的质子数之和为34，但前者比后者多2个中子，又知Y的质子数与中子数相等，则这两种元素原子的符号分别为X__________、Y__________。19．回答下列问题：(1)日光等白光经棱镜折射后产生的是___________光谱。原子光谱是___________光谱。(2)吸收光谱是___________的电子跃迁为___________的电子产生的，此过程中电子___________能量；发射光谱是___________的电子跃迁为___________的电子产生的，此过程中电子___________能量。(3)1861年德国人基尔霍夫(G.RKirchhoff)和本生(R.W.Bunsen)研究锂云母的某谱时，发现在深红区有一新线从而发现了铷元素他们研究的是___________。(4)含有钾元素的盐的焰色试验为___________色。许多金属盐都可以发生焰色试验其原因是___________。20．指出下列元素在周期表中的位置：(1)基态原子的电子排布式为[Ar]4s1的元素：第___周期、__族。(2)基态原子的电子排布式为[Ar]3d34s2的元素：第__周期、__族。(3)基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1的元素：第__周期、__族。(4)基态原子的电子排布式为[Ne]3s23p5的元素：第__周期、__族。21．有两种气态单质和，已知2.4g和2.1g所含的原子个数相等，而分子数之比为2：3。A和B的原子核内质子数都等于中子数，A原子L层电子数是K层的3倍。(1)A、B的元素符号分别为__。(2)中的m值为__。(3)B的能层数目为___________。(4)A、B形成的一种化合物与水反应能生成另一种由A、B形成的气态化合物。写出该反应的化学方程式：__。22．Ⅰ.氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺，节能超过，在此工艺中，物料传输和转化关系如图，其中电极未标出，所用离子交换膜只允许阳离子通过。(1)分析比较图示中与的大小：___________(填“＞”“＜”或“=”)。(2)写出燃料电池B中的正极的电极反应：___________。(3)图中Y是___________(填化学式)，若电解产生(标准状况)该物质，则至少转移电子___________；X元素的基态原子的电子排布式为___________。Ⅱ．某实验小组同学利用如图装置对电化学原理进行了一系列探究活动。(4)甲池装置为___________(填“原电池”或“电解池”)。(5)甲池反应前两电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差，导线中通过___________电子。(6)实验过程中，甲池左侧烧杯中的浓度___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(7)若乙池中溶液为足量的硝酸银溶液，工作一段时间后，若要使乙池中溶液恢复原浓度，可向溶液中加入___________。(填化学式)23．请根据构造原理，按要求写出下列电子排布式或原子结构示意图：(1)16S的电子排布式___________。(2)26Fe的简化电子排布式___________。(3)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。24．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32答案第=page1515页，共=sectionpages99页答案第=page1414页，共=sectionpages99页参考答案：1．A【解析】A．n为能层序数，各能级的原子轨道数按s、p、d的顺序依次为1、3、5，A正确；B．各电子层的能级都是从s能级开始，但是不一定到f能级结束，如第一电子层只有s能级，无f能级，第二电子层只有s、p能级，无f能级，B错误；C．s能级的原子轨道数为1，则不同的能层所含的s能级的原子轨道数是相同的，C错误；D．各电子层含有的原子轨道数为n2，D错误；故选A。2．A【解析】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。【解析】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。3．B【解析】A．中子数为176的某核素：，故A错误；B．基态锌原子是30号元素，价层电子排布式：，故B正确；C．是在26个电子的基础上失去3个电子，应该还有23个电子，故C错误；D．基态氮原子的轨道表示式：，违背了洪特规则，故D错误；故选B。4．D【解析】某核素核外共有15个不同运动状态的电子，则该原子为P原子，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3；A．若将该原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p3p，它违背了洪特规则，A错误；B．该原子中所有原子占有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级，9个轨道，B错误；C．该元素的最高价氧化物的水化物H3PO4为中强酸，C错误；D．基态原子中能量最高的电子处于3p能级，p电子云的形状都为哑铃形，D正确；答案选D。5．B【解析】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。6．D【解析】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。7．B【解析】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。8．C【解析】W与X的最高化合价之和为8，则W是氮元素，X是铝元素，Y是硅元素，Z是磷元素，据此回答问题。【解析】A．同周期从左到右原子半径逐渐减少，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：，故A不选；B．常温常压下，Z的单质是磷，磷为固态，故B不选；C．X的氧化物是氧化铝，其熔点高于其单质铝的熔点，故C选；D．X的单质是铝，既能与盐酸反应也能与氢氧化钠溶液反应，故D不选；故选：C。9．C【解析】A．在溶液中阴离子放电能力：OH-＞F-，所以电解KHF2的水溶液时，阳极上是OH-失去电子变为O2，不可能得到了单质F2，A错误；B．原子序数即为原子核内质子数，原子核内质子数等于原子核外电子数，原子核外电子分层排布，除H、He原子核内质子数等于原子最外层电子数外，其它元素的原子序数都不等于其最外层电子数，B错误；C．1913年丹麦科学家玻尔提出氢原子结构模型，创造性的将量子学说与卢瑟福的原子核式结构结合起来，成为玻尔模型，即原子的构造原理，C正确；D．英国汤姆生在原子中发现了电子，俄国化学家门捷列夫根据相对原子质量大小制作了第一张元素周期表，D错误；故合理选项是C。10．B【解析】A．中子数56，质量数102的Pd原子的质子数=102-56=46，该原子正确的表示方法为，故A错误；B．COS的结构与二氧化碳类似，结构式为：O=C=S，故B正确；C．硫原子核外有16个电子，则核外电子排布为1s22s22p63s23p4，故C错误；D．H2O2为共价化合物，H2O2的电子式为，故D错误；故选：B。11．C【解析】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。12．B【解析】A．室温下，用pH计测定浓度均为0.1mol/L的溶液和溶液的pH，醋酸酸性强，醋酸钠水解能力弱，pH小，可以比较和的酸性强弱，故A正确；B．向盛有溶液的试管中滴加2滴0.1mol/L的溶液，产生白色沉淀后，再滴加2滴0.1mol/L的溶液，又产生红褐色沉淀，由于NaOH过量，直接与氯化铁作用产生氢氧化铁沉淀，不能说明该温度下，故B错误；C．用铁片、铜片、稀硫酸等组成原电池，活性强的金属作负极，铜作正极，上有气泡产生，可以比较铁、铜的金属性强弱，故C正确；D．室温下，分别向2支试管中加入相同体积、相同浓度的溶液，再分别加入相同体积、不同浓度的稀硫酸，根据产生沉淀所需的时间多少，研究浓度对反应速率的影响，故D正确；故选B。13．C【解析】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。【解析】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。14．A【解析】A．在元素周期表中，每个横行称为周期，共有7个周期，A正确；B．元素周期表有18列，有16个族，B错误；C．短周期是指第一、二、三周期，C错误；D．IA族的氢元素是非金属元素，D错误；故选A。15．C【解析】W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素，原子序数依次增大。W元素的一种离子与Li+具有相同的电子层排布且半径稍大，则W为H；Z的价电子排布式为3s23p4，Z为S；X与Z同主族，X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为3:2，X为O，Y为Si，R为Cl。【解析】A．元素非金属性越强，其气态氢化物越稳定，非金属性：S>Si，气态氢化物的热稳定性：H2S>SiH4，A正确；B．同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，因此第一电离能：Cl>S>Si，B正确；C．根据层多径大，同电子层结构核多径小原则，则原子半径：S>Cl>O，C错误；D．根据同周期从左到右元素电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，因此电负性：S<Cl<O，D正确；答案选C。16．(1)B(2)

b

d(3)小于(4)B【解析】（1）钠在火焰上灼烧的黄光是金属钠的颜色反应，电子从高能级跃迁到低能级时以光的形式释放能量，是一种发射光谱，故选B；（2）基态Mg原子的核外电子排布为d：，能量最低；电子由低能级跃迁到高能级需要吸收能量，c与基态d相比，3s轨道上的1个电子跃迁到3p轨道，吸收能量，故能量c>d，a与c相比，又有2p轨道上的两个电子跃迁到3p轨道，故能量a>c，b与a相比，b状态的原子中2p轨道上的3个电子跃迁到3p轨道，而2p轨道跃迁到3p轨道需要的能量比3s轨道跃迁到3p轨道需要的能量高，故能量b>a，故b的能量最高；综上，能量最低的是b，能量最高的是d；（3）Fe3+与Fe2+的核电荷数相同，Fe2+的核外电子总数多，离子半径大，故离子半径：Fe3+小于Fe2+；（4）①3p轨道在M层，2p轨道在L层，能层越高，能量越高，故能量3p>2p，①错误；②2s轨道在L层，4s轨道在N层，能层越高，能量越高，故能量4s>2s，②正确；③同一能层，相同n而不同能级的能量高低顺序为：ns＜np＜nd＜nf，故能量4p<4f，③错误；④3d轨道在L层，4d轨道在N层，能层越高，能量越高，故能量4d>3d，④正确；故选B。17．(1)

2

3

(2)

5s2

18(3)【解析】（1）氟原子电子排布式为：1s22s22p5，含有s轨道和p轨道2种原子轨道，故电子的电子云形状有2种；电子能量由能层和能级共同决定，所以氟有3种不同能量的电子。氟的最外层电子排布式即价电子排布式为2s22p5，排布图为：。（2）同主族元素最外层电子数相同，Sn位于第五周期，与C同主族，则Sn2＋的最外层电子排布式为5s2；Cl-有18个电子，所以有18种运动状态不同的电子。（3）基态硼原子的核外电子数为5，电子排布式为1s22s22p1，电子排布图为：。18．

14

5.1g

【解析】（1）M的质子数=M的核外电子数=(50-3×8)÷2=13，M为A1，因相对分子质量近似等于各原子质量数之和，则A1的质量，铝原子核内的中子数；氧化铝与盐酸的反应方程式为：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O，根据与HCl反应的化学方程式可知，，。（2）设X、Y元素原子的质量数为n，质子数分别为m和p，则X元素的原子为，Y元素的原子为，由题意得，解得，故元素X为，元素Y为。19．

连续

线状

基态

激发态

吸收

激发态

基态

释放

原子光谱

紫

激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量【解析】(1)日光经棱镜折射后形成的光谱为连续光谱；原子光谱是由不连续特征谱线组成的，都是线状光谱。故答案为：连续；线状；(2)吸收光谱是基态原子的电子吸收能量跃迁到高能级轨道时产生的；而发射光谱是高能级轨道的电子跃迁到低能级轨道过程中释放能量产生的，故答案为：基态；激发态；吸收；激发态；基态；释放；(3)1861年德国人基尔霍夫研究原子光谱时发现了铷，故答案为：原子光谱；(4)金属原(离)子核外电子吸收能量由基态跃迁到激发态，激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量。而钾原子释放的能量波长较短，以紫光的形式释放，故答案为：紫；激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量；20．

4

ⅠA

4

ⅤB

4

ⅠB

3

ⅦA【解析】(1)K原子核外电子排布式为，基态原子的电子排布式为[Ar]4s1的元素为钾，位于第4周期、ⅠA族；(2)V原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，基态原子的电子排布式为[Ar]3d34s2的元素为钒，位于第4周期ⅤB族；(3)的核外电子数是29，则其核外电子排布式是，所以基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1的元素为铜，位于第4周期、ⅠB族；(4)Cl原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，基态原子的电子排布式为[Ne]3s23p5的元素为氯，位于第3周期、ⅦA族。21．(1)O、N(2)3(3)2(4)【解析】由A原子L层电子数是K层的3倍，可知A为O。根据题意，设A、B原子的摩尔质量分别为x、y，则，解得，，已知y=16，则x=14，由此可知B为N，m、n均为正整数，则m=3，n=2，则为，为。【解析】（1）据分析可知，A、B的元素符号分别为O、N；故答案为：O、N；（2）据分析可知，中的m值为3；故答案为：3；（3）B为N元素，N有2个能层，分别为K、L能层；故答案为：2；（4）A、B形成的一种化合物NO2与水反应能生成另一种由A、B形成的气态化合物NO，该反应的化学