专题2 原子结构与元素性质 练习题-高二下学期化学苏教版（2019）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》练习题下学期高二化学苏教版（2019）选择性必修2一、单选题1．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2．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3．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>N4．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5．的衰变反应为，其半衰期(反应物的量被消耗到其初始量的一半需要的时间)为5730年。下列说法正确的是A．与互为同位素B．与的中子数相同C．和的价层轨道电子数相差2D．某考古样品中的量应为其11460年前的6．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7．科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z原子核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是A．X单质的用途之一是制造光导纤维B．元素第一电离能的顺序为X<Y<ZC．Y的最高价氧化物对应的水化物是强酸D．该新化合物中含有离子键、极性共价键和非极性共价键8．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．下列说法正确的是A．原子核外电子排布式为的原子与原子核外电子排布式为的原子化学性质相似B．是基态原子的电子排布式C．某价电子排布为的基态原子，该元素位于周期表中第六周期ⅡB族D．基态碳原子的最外层电子轨道表示式为10．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11．下列表述中，正确的是A．最外层只有一个电子的元素，不一定是族元素B．原子的价电子排布为的元素一定是副族元素C．已知非金属性：，则酸性：D．在周期表里，元素所在的族序数等于原子最外层电子数12．三甲基镓[]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13．下列图示或化学用语表达不正确的是A．过氧化氢的空间填充模型：B．中子数为20的氯原子：C．基态原子的价层电子轨道表示式：D．次氯酸的结构式：H—O—Cl14．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2n2二、填空题15．图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_______(填标号)，判断的根据是_______；第三电离能的变化图是_______(填标号)。a.

b.

c.16．某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。I.用元素符号表示(1)将钠、镁、铝各2g分别投入盛足量0.05mol/L盐酸烧杯中，实验结果：____与盐酸反应最剧烈；_____与盐酸反应转移电子最多。钠、镁、铝中第一电离能由小到大的顺序是_____。(2)向Na2SiO3溶液中通入CO2出现胶状沉淀，可证明____元素得电子能力强，反应的离子方程式为_______。实验结论：随原子序数增大，同周期元素失电子能力依次_______(填“增强”或“减弱”，下同)，得电子能力依次_______。II.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。(3)仪器A的名称为_______。(4)若要证明非金属性：Cl>Br，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C中加KBr溶液和CCl4反应一段时间后，将C振荡、静置，观察到C中现象是_______，此装置存在的不足之处是_______。17．基态原子核外电子排布式为_______，基态原子核外有_______种能量不同的电子。18．基态O原子核外未成对电子有_______个。19．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．②③20．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。21．按要求填空：(1)Fe成为阳离子时首先失去_______轨道电子，Sm的价层电子排布式为，价层电子排布式为_______。(2)Cu2+基态核外电子排布式为_______。22．基态硫原子价电子排布式为_______。23．基态F原子核外电子的运动状态有_______种。24．黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能_______(填“大于”或“小于”)。原因是_______。答案第=page1313页，共=sectionpages88页答案第=page1414页，共=sectionpages88页参考答案：1．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。2．C【详解】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。3．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。4．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。5．D【解析】由，可知z=7，X为N，因此。【详解】A．z=7，与质子数不相同，不互为同位素，A错误；B．与的中子数分别为14-6=8、14-7=7，中子数不同，B错误；C．和的核外电子数均为6，核外电子排布相同，价层轨道电子数相同，C错误；D．根据半衰期的定义，某考古样品中的量应为其5730年前的，为5730×2=11460年前的，D正确；答案选D。6．D【详解】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。7．B【分析】W、X、Y、Z为同一短周期元素；根据结构图知，X能形成4个共价键，Z能形成1个共价键，则X位于ⅣA族，Z位于ⅦA族，且Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半，Z最外层7个电子，则X原子核外有14个电子，X为Si，Z为Cl；该阴离子中Cl呈-1价、Si呈+4价，根据化合价的代数和为-1价，则Y呈-3价，故Y为P；根据阳离子所带电荷知，W为Na。【详解】A．由分析可知，X为Si，其氧化物SiO2可以用于制造光导纤维，A错误；B．由分析可知，X为Si，Y为P，Z为Cl；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，元素第一电离能：Si＜P＜Cl，即元素第一电离能：X＜Y＜Z，B正确；C．由分析可知，Y为P，其最高价氧化物的水合物是H3PO4，为中强酸，C错误；D．根据结构图知，该新化合物中含有离子键和极性共价键，不含非极性键，D错误；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．B【详解】A．原子核外电子排布式为的原子为He，He为稀有气体元素，原子核外电子排布式为的原子为Be，Be为金属元素，化学性质不相似，A错误；B．电子排布式符合能量最低原理，是基态原子的电子排布式，B正确；C．由价电子排布为，可判断此元素位于周期表中第六周期ⅢB族，C错误；D．基态碳原子的能级比能级能量低，电子应先填满轨道再填轨道，即，D错误；答案选B。10．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。11．A【详解】A．最外层只有一个电子的元素，不一定是第IA族元素，比如价层电子排布式为3d54s1的是Cr，是第ⅥB族元素，故A正确；B．价电子排布为的原子为VIII族元素，不是副族元素，故B错误；C．F无最高正价，无含氧酸，故C错误；D．周期表里，主族元素所在的族序数等于原子的核外最外层电子数，其余元素不一定，故D错误；故选A。12．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。13．A【详解】A．过氧化氢的结构式为H-O-O-H，由模型可知2个小球为O原子，2个大球为H原子，O原子半径小，实际O原子半径大于H原子半径，不符合比例，故A错误；B．中子数为20的氯原子质量数为17+20=37，可表示为：，故B正确；C．基态原子的价层电子排布式为3d64s1，其轨道表示式为：，故C正确；D．次氯酸分子中H、Cl形成一对共用电子对，O形成2对共用电子对，故其结构式为：H—O—Cl，故D正确；答案选A。14．A【详解】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。15．

a

同一周期第一电离能的总体趋势是增大的，但由于N的能级为半充满状态，因此N的第一电离能较C、O两种元素大

b【详解】C、N、O、F四种元素位于同一周期，同周期元素第一电离能的总体趋势是增大的，但由于N的能级为半充满状态，(第ⅡA族元素的s能级处于全充满状态；第ⅤA族的p能极处于半充满状态，故同周期第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能均北相邻主族的大。)因此N的第一电离能较C、O两种元素大，故C、N、O、F的第一电离能从小到大的顺序为，满足这一规律的图像为图a；气态基态价阳离子失去1个电子生成气态基态价阳离子所需要的能量为该原子的第三电离能，同周期原子的第三电离能的总体趋势也是增大的，但由于C原子在失去2个电子之后的能级为全充满状态，因此其再失去1个电子需要的能量稍高，N、O、F在失去2个电子后，2p轨道上电子分别为1个、2个、3个，再失去一个电子所需能量随着核电荷数增加而变大，则满足这一规律的图像为图b；故答案为：a；同一周期第一电离能的总体趋势是增大的，但由于N的2p能级为半充满状态，因此N的第一电离能较C、O两种元素大；b。16．(1)

钠

铝

Na<Al<Mg(2)

C

减弱

增强(3)分液漏斗(4)

溶液分层，上层接近无色，下层为橙红色

无尾气处理装置，污染空气【解析】(1)三种物质中钠的金属活动性最强，与盐酸反应最剧烈，1molNa与盐酸反应转移1mol电子，1molMg与盐酸反应转移2mol电子，1mol铝与盐酸反应转移3mol电子，三种金属质量相同，相对分子质量相近，但是相同物质的量时转移电子的数目差别较大，因此铝与盐酸反应转移电子最多。同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但是镁的3s轨道全满，3p轨道全空，较为稳定，因此第一电离能大于Al，故第一电离能由小到大顺序为Na<Al<Mg。(2)元素的非金属性越强，越易得电子，且最高价氧化物的水化物酸性越强，向硅酸钠中通入二氧化碳，产生胶状沉淀，可知碳酸酸性强于硅酸，反应方程式为，可证明碳元素得电子能力大于Si。Na、Mg、Al是同周期主族元素，金属性随核电荷数增大而减弱，说明随着原子序数的增大，同周期元素失电子能力依次减弱，得电子能力依次增强。(3)从图中可知，仪器A的名称为分液漏斗。(4)浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气，C中氯气和KBr反应生成Br2，Br2易溶于CCl4发生分层现象，则观察到C中溶液分层，上层接近无色，下层为橙红色。整套装置无氯气的尾气处理装置，易造成环境污染。17．

或

7【详解】是30号元素，基态原子核外电子排布式为或。是29号元素，其原子核外电子排布式为，其原子核外有种能量不同的电子。故答案为：或；7。18．2【详解】基态O原子价层电子轨道表示式：，所以基态O原子核外未成对电子有2个，答案：2。19．(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