第一章原子结构与性质 基础练习-高二化学人教版（2019）选择性必修2

试卷第=page88页，共=sectionpages88页试卷第=page11页，共=sectionpages33页第一章原子结构与性质基础练习一、单选题（共13道）1．下列有关表述正确是A．氯化氢的电子式： B．35Cl2与37Cl2互为同位素C．S2-的结构示意图： D．CH4的空间结构为正四面体2．对于钠原子的第二电子层的p轨道2px、2py、2pz间的差异，下列说法正确的是A．电子云形状不同 B．原子轨道的对称类型不同C．电子(基态)的能量不同 D．电子云空间伸展的方向不同3．下列关于核外电子排布及运动状态说法错误的是A．基态的电子排布式，违反了洪特规则B．电子云图中的小点越密表示该核外空间的电子越多C．基态的最外层电子排布式：D．电子层数为n的能层具有的原子轨道数为4．下列说法不正确的是A．基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素有两种B．碳原子的核外电子轨道表示式：C．基态钾离子(K+)，电子占据的最高能级共有3个原子轨道，其形状是哑铃形D．基态铜原子的电子占有5种能量不同的原子轨道5．下表列出了某短周期元素的各级电离能数据（用、表示，单位为）。……R7401500770010500……下列关于元素的判断中一定正确的是A．R的最高正价为+3B．R元素位于元素周期表中第IIA族C．R元素的原子最外层共有4个电子D．R元素基态原子的电子排布式为6．下列关于电离能和电负性的说法不正确的是A．第一电离能的大小：Mg>AlB．锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳C．第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是碳D．F、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是F7．某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，下列说法中不正确的是A．该元素原子中共有25个电子B．该元素原子核外有4个能层C．该元素原子共有7个能级D．该元素原子M电子层共有8个电子8．某元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d74s2，它在元素周期表中的位置是()A．第3周期ⅡB族 B．第4周期ⅡB族 C．第4周期ⅦB族 D．第4周期Ⅷ族9．周期表中27号元素钴的方格中注明3d74s2，由此可以推断A．它位于周期表的第四周期IIA族B．它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2C．Co2+的核外价电子排布式为3d54s2D．Co位于周期表中d区10．随着科学技术的不断进步，研究物质的手段和途径越来越多，N、H3、O4、12C60等已被发现。下列有关说法正确的是（

）A．1个N中含有36个电子 B．O2和O4互为同位素C．1个12C60中含720个中子 D．H2和H3互为同素异形体11．已知元素原子的下列结构或性质，能确定其在周期表中位置的是()A．某元素原子的第二电子层电子排布图为B．某元素在某种化合物中的化合价为＋4C．某元素的原子最外层上电子数为6D．某元素的外围电子排布式为5s25p112．下列说法中，正确的是A．所有的非金属元素都分布在p区B．第一电离能的大小可以作为判断金属性强弱的依据C．共价化合物中，电负性大的成键元素通常表现为负价D．第四周期的金属元素从左到右，元素的金属性依次减弱13．下列说法错误的是（

）A．X和Y两种元素为同一周期第IIA族和第IIIA族元素，若X的原子序数为x，则Y的原子序数可能为x+1，x+11，

x+25B．短周期元素Z和W组成化合物ZW3，若W的原子序数为x，Z的原子序数不可能是x+14C．短周期元素Q和M组成化合物Q2M，Q和M所在的族序数可能为VA和第VIAD．利用元素周期表中氟、氯、硫、磷附近的元素研制新型农药二、填空题（共7道）14．下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。请回答下列问题：(1)表中元素⑩的二价离子的外围电子排布图为：___________，该元素属于___________区元素。(2)基态原子⑦核外电子总共有___________种能量，电子占据的能量最高的能级符号为___________(3)在标号的主族元素中，第一电离能最小的是___________(填元素符号，下同)，电负性最大的是___________(4)写出由①④⑨三种元素组成的化合物的电子式___________，将该化合物溶于水，破坏的作用力有___________；(5)某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如上表中元素②与元素⑤的氢氧化物有相似的性质。请写出元素②的氢氧化物与溶液反应的化学方程式：___________15．第一电离能I1是指气态原子X(g)失去一个电子成为气态阳离子X+(g)所需的能量。如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图。请回答以下问题：(1)认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，将Na—Ar之间六种元素用短线连接起来，构成完整的图像______。(2)从图中分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是_______；(3)图中5号元素在周期表中的位置是_________；(4)同周期内，随原子序数增大，I1值增大。但个别元素的I1值出现反常现试预测下列关系式中正确的是_______。①E(砷)＞E(硒)

②E(砷)＜E(硒)

③E(溴)＞E(硒)

④E(溴)＜E(硒)16．Na2O2、KO2(超氧化钾)均为淡黄色固体，都可用作呼吸面具供氧剂。(1)Na2O2中含有的化学键类型有___________。(2)呼吸面具中Na2O2发生反应的化学方程式为___________。(3)加热条件下，碱金属和氧气反应的产物不尽相同，例如金属钠与氧气反应可生成Na2O2、金属钾与氧气反应可生成K2O2和KO2，且钾与氧气反应更为剧烈。从原子结构角度解释钾比钠金属性强的原因：K和Na位于元素周期表第ⅠA族，最外层电子数相同，___________，所以钾比钠金属性强。(4)铯(Cs)的原子结构示意图如图。①铯在元素周期表中的位置是___________。②预测加热条件下铯与氧气反应的产物可能有___________。a．Cs2O

b．Cs2O2

c．CsO217．回答下列问题：(1)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_______(填标号)。A． B． C． D．(2)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe­Sm­As­F­O组成的化合物。回答下列问题：①Fe成为阳离子时首先失去_______轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+价层电子排布式为_______。②比较离子半径：F_______O2-(填“大于”“等于”或“小于”)。(3)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素基态原子核外M层电子的自旋状态_______(填“相同”或“相反”)。(4)金属钴(原子序数为27)的核外电子排布式为_______。18．根据元素周期表中第1~6周期元素的性质，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)最活泼的金属元素是___。(4)最活泼的非金属元素是__。(5)第2、3、4周期，原子最外电子层中p能级半充满的元素是__。(6)已知某原子的逐级电离能如下：I1=577kJ•mol-1，I2=1817kJ•mol-1，I3=2745kJ•mol-1，I4=11578kJ•mol-1。则该元素在化合物中表现的化合价为___(填序号)。A．+1

B．+2

C．+3

D．+419．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6；Y元素是动植物生长不可缺少的、组成蛋白质的重要元素；Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子，与X不同族；W是一种常见的元素，可以形成3种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体。(1)写出下列元素名称：X___，Y___，Z___。(2)写出X的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式：___。(3)W的基态原子的价电子排布式为___。(4)Y元素基态原子的核外电子轨道表示式为___。(5)已知一种Y4分子的结构如图所示：断裂1molY—Y键吸收167kJ能量，生成1molYY键放出942kJ能量。则由1molY4气态分子变成2molY2气态分子___(填“吸收”或“放出”)___kJ能量。20．某金属M的氧化物A是易挥发的液体，有毒，微溶于水。在氯化氢气氛中蒸发A的盐酸溶液(含1.000g的A)得到1.584g晶体MCl3·3H2O。(1)假定转化反应按化学计量比进行，通过计算确定A的化学式________，并写出金属M的价电子构型________。从精炼镍的阳极泥提取M的步骤为：①用王水处理溶解Pt、Pd和Au；②固体不溶物与碳酸铅共热，然后用稀硝酸处理除去可溶物B；③剩余固体不溶物与硫酸氢钠共熔，用水浸取除去可溶物C；④留下的固体不溶物与过氧化钠共熔，用水浸取，过滤。滤液中含有M的盐D，D为Na2SO4型电解质，无水D中氧含量为30.32%；⑤往D溶液中通人Cl2，加热，收集40-50°C的馏分，得到A．A收集在盐酸中，加热得到E的溶液，E中Cl含量为67.14%；⑥溶液E中加入适量NH4Cl溶液得到沉淀F，F中Cl含量为57.81%。F在氢气中燃烧即得到金属M。已知φ(NO/NO)=0.957V，φ([PtCl4]2-/Pt)=0.755V，φ(PtCl6]2-/[PtCl4]2-=0.680V，所有离子活度系数为1.00。(2)写出步骤(1)中除去Pt的化学反应方程式________，计算该反应在298K下的K________。(3)写出步骤(2)中除去银的化学反应方程式________。(4)D、E、F中均只有1个金属原子，试通过计算确定D、E、F的化学式________、________、________。答案第=page2020页，共=sectionpages1212页参考答案：1．D【解析】A．氯化氢是共价化合物，其电子式为，故A错误；B．35Cl2与37Cl2表示的是两种氯气分子，不是表示核素，则它们不是同位素，故B错误；C．硫元素原子核内有16个质子，故S2-结构示意图：，故C错误；D．CH4分子是碳原子位于中心，氢原子位于四个顶点的正四面体结构，故D正确；本题答案D。2．D【解析】、、所表示的是同一能级中的三个不同的原子轨道，其能量相同。、、的电子云轮廓图形状、原子轨道都是纺锤形的，都是轴对称图形。在空间伸展方向上，电子云沿x轴方向伸展，电子云沿y轴方向伸展，电子云沿z轴方向伸展。综上A、B、C错误，D正确；答案选D。3．B【解析】A．基态碳原子2p能级上两个电子排布在两个不同的p轨道上，同时排布在px轨道上违背了洪特规则，A正确；B．电子云图中小黑点的疏密代表电子在相关区域出现的概率，不代表具体电子的多少，B错误；C．Fe原子电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，则Fe3+电子排布式为：1s22s22p63s23p63d5，其最外层为第三层，排布式为：3s23p63d5，C正确；D．原子轨道总数=电子层数的平方，D正确；故答案选B。4．D【解析】A．原子核外电子填充在6个轨道上的元素可能的电子排布式为1s22s22p63s1或1s22s2263s2，所以有两种元素，故A正确；B．碳原子有6个电子，它的核外电子轨道表示式：，故B正确；C．基态钾离子(K+)的电子排布式为：1s22s22p63s23p6，电子占据的最高能级共有3个原子轨道，其形状是哑铃形，故C正确；D．基态铜原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p64s13d10，电子占有7种能量不同的原子轨道，故D错误；故答案：D。5．B【解析】从表中原子的第一至第四电离能可以看出，元素的第一、第二电离能都较小，可失去2个电子，最高化合价为+2价，即最外层应有2个电子，应为第IIA族元素。A．根据分析可知，R的最高正价为+2，故A错误；B．根据分析可知，R元素位于元素周期表中第IIA族，故B正确；C．根据分析可知，R元素的原子最外层共有2个电子，故C错误；D．根据分析可知，短周期元素为第IIA族元素，可能是Mg或Be，即R元素基态原子的电子排布式可能为1s22s22p63s2，故D错误；答案选B。6．B【解析】A.同周期从左到右金属性依次降低，第一电离能减小，故Mg>Al，故A正确；B.锗属于碳族元素，同主族从上到下非金属性依次减弱，第一电离能降低，故B错误；C.Ni的未成对电子数为2，第二周期中未成对电子数为2的元素有C、O，其中电负性最小的是C元素，故C正确；D.F是所有元素中电负性最大的元素，故D正确；故选B。7．D【解析】基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，该原子含有4个电子层，最外层电子数为2，原子序数为25，位于周期表第四周期VIIB族，以此解答该题。A．该元素原子中共有2+8+13+2=25个电子，A正确；B．某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，能层序数最大值是4，所以该元素原子核外有4个能层，B正确；C．由基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2可知：该元素原子共有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s7个能级，C正确；D．该元素原子M电子层共有2+6+5=13个电子，而不是8个电子，D错误；故合理选项是D。8．D【解析】该元素的基态原子核外电子排布式为[Ar]3d74s2，根据电子排布式知，该原子含有4个能层，所以位于第四周期，其价电子排布式为3d74s2，属于第Ⅷ族元素，所以该元素位于第四周期第Ⅷ族，故答案为D。9．D【解析】A．从左向右数，Co应为过渡元素，在第四周期Ⅷ族，A错误；B．3d74s2表示价层电子排布，所以Co的基态核外电子排布式可简写为[Ar]3d74s2，不可省去3d7，B错误；C．失电子时，应先失去最外层的电子，即先失去4s上的电子，Co2＋的价电子排布式为3d7，C错误；D．根据价层电子排布3d74s2可知“7＋2＝9”，说明它位于周期表的第9列，位于周期表中d区，D正确。答案选D。10．D【解析】A.1个中含有的电子数为，A错误；B.和是由氧元素组成的不同单质，互为同素异形体，B错误；C.每个12C原子含有6个中子，则中含有的中子数为，C错误；D.和是由氢元素组成的不同单质，互为同素异形体，D正确；答案选D。11．D【解析】要确定元素在周期表中的位置，必须能够依据原子的结构或性质确定其电子层数和价电子数。A项、可以确定L电子层的电子数为8，但无法确定原子的电子层数和最外层电子数，不能确定其在周期表中位置，故A错误；B项、可以确定元素的化合价为+4价，但无法确定原子的电子层数和最外层电子数，不能确定其在周期表中位置，故B错误；C项、可以确定原子的最外层上电子数为6，但无法确定原子的电子层数，不能确定其在周期表中位置，故C错误；D项、由元素的外围电子排布式为5s25p1可知，该元素位于周期表第五周期ⅢA族，故D正确。故选D。12．C【解析】A．大多数非金属元素分布在p区，H位于s区，A错误；B．第一电离能：Mg＞Al，金属性Mg＞Al，而第一电离能Na＜Mg，但金属性Na＞Mg，可见第一电离能的大小关系与金属性强弱关系并不一致，B错误；C．电负性越大吸引电子的能力越强，电子带负电，所以共价化合物中，电负性大的成键元素通常表现为负价，C正确；D．第四周期的金属元素包含副族元素，Zn比Cu靠右，但Zn金属性强于Cu，D错误；综上所述答案为C。13．B【解析】A．X和Y两种元素为同一周期第IIA族和第IIIA族元素，X的原子序数为x，则Y位于三、四、五周期的原子序数分别为x+1，x+11，

x+25，A正确；B．短周期元素Z和W组成化合物ZW3，如PH3，W的原子序数为1，Z的原子序数为15，B错误；C．短周期元素Q和M组成化合物Q2M，如N2O，Q和M所在的族序数可能为VA和第VIA，C正确；D．氟、氯、硫、磷附近的元素均是非金属元素，可用于研制新型农药，D正确；答案选B。14．(1)

ds(2)

5

3p(3)

Na

O(4)

离子键(5)Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O【解析】表中编号①~⑩依次为H、Be、B、O、Al、P、S、Ar、Na、Cu元素。(1)元素⑩为Cu，基态Cu的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，基态Cu2+的核外电子排布式为[Ar]3d9，其外围电子排布图为；Cu属于ds区元素；答案为：；ds。(2)元素⑦为S，基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，核外电子共有5种能量，电子占据的能量最高的能级符号为3p；答案为：5；3p。(3)根据同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势（第IIA、VA族比相邻的元素大），同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小，则在标号的主族元素中，第一电离能最小的是Na；同周期从左到右主族元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下元素的电负性逐渐减小，则在标号的主族元素中，电负性最大的是O；答案为：Na；O。(4)①④⑨三种元素组成的化合物为NaOH，NaOH的电子式为；NaOH中含离子键和极性共价键，NaOH溶于水电离出Na+和OH-，NaOH溶于水破坏的作用力为离子键；答案为：；离子键。(5)⑤为Al，Al(OH)3为两性氢氧化物，Al(OH)3与NaOH反应的化学方程式为Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，②为Be，Be(OH)2与Al(OH)3有相似的性质，则Be(OH)2与NaOH反应的化学方程式为Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O；答案为Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O。15．

从上到下依次减小

第三周期ⅤA族

①③【解析】(1)根据图片知，同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第ⅡA元素第一电离能大于第ⅢA元素，第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族元素，所以其图象为；(2)从上图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是从上到下，随着原子核外电子层数的增加，第一电离能依次减小；(3)上图中5号元素是15号元素P，其在周期表中的位置是第三周期ⅤA族；(4)同周期内，随原子序数增大，I1值增大。但个别元素的I1值出现反常，砷、硒、溴，位于同周期，砷元素的最外层p轨道上的电子排布处于半充满状态，结构稳定，其第一电离能大于相邻元素的第一电离能，即第ⅤA族元素的I1值大于第ⅥA族的小于第ⅦA的，则E(砷)＞E(硒)，E(溴)＞E(硒)，答案选①③。【点睛】当元素的原子最外层电子排布处于半充满、全充满、全空状态时，该元素的原子结构稳定，其第一电离能大于相邻元素原子的第一电离能。16．(1)离子键、共价键(2)、(3)钾原子半径大于钠原子半径(4)

第六周期第ⅠA族

c【解析】(1)Na2O2是由钠离子和过氧根离子构成的，含有离子键；过氧根离子中含有氧氧共价键，故含有的化学键类型有离子键、共价键。(2)呼吸面具中Na2O2可以和呼出气体中水反应生成氢氧化钠和氧气、和呼出气体中二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，故反应为、。(3)K和Na位于元素周期表第ⅠA族，最外层电子数相同，但钾原子半径大于钠原子半径，原子半径越大，元素失电子能力增强，金属性增强，所以钾比钠金属性强。(4)①铯原子核外电子层数为6、最外层电子数为1，故在元素周期表中的位置是第六周期第ⅠA族。②同周期元素，由上而下，随着核电荷数增加，元素的金属性增强，与氧气反应越来越复杂，例如金属钠与氧气反应可生成Na2O2、金属钾与氧气反应可生成K2O2和KO2，且钾与氧气反应更为剧烈；故加热条件下铯与氧气反应的产物可能有c．CsO2。17．(1)A(2)

4s

4f5

小于(3)相反(4)或【解析】(1)A．[Ne]3s1属于基态的Mg+，由于Mg的第二电离能高于其第一电离能，故其再失去一个电子所需能量较高；B．[Ne]3s2属于基态Mg原子，其失去一个电子变为基态Mg+；C．[Ne]3s13p1属于激发态Mg原子，其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子；D．[Ne]3p1属于激发态Mg+，其失去一个电子所需能量低于基态Mg+；故电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s1；故答案选A；(2)①Fe为26号元素，基态Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe原子首先失去4s轨道电子；Sm的价电子排布式为4f66s2，失去3个电子变成Sm3+，应先失去能量较高的6s电子，所以Sm3+的价电子排布式为为4f5；②F-和O2-的核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，故半径：F-＜O2-；故答案为：4s；4f5；小于；(3)在周期表中存在“对角线”关系的元素化学性质相似，如Li和Mg、Be和Al、B和Si等，所以与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg，Mg元素基态原子核外M层上只有3s轨道上2个自旋状态相反的电子，故答案为：相反。(4)钴是27号元素，核外电子排布为2、8、15、2，核外电子排布式为：或，故答案为：或；18．

Na

Ar

F

Cs

Cs

F

N、P、As

C【解析】根据元素周期律答题：同周期从左到右，元素的第一电离能(除ⅡA族、ⅤA族反常外)逐渐增大，同周期中ⅠA族元素的第一电离能最小，稀有气体第一电离能最大；电负性的递变规律：同周期从去到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小；元素化合价与元素原子的核外电子排布，尤其是与价电子排布有密切关系。(1)同周期从左到右，元素的第一电离能(除ⅡA族、ⅤA族反常外)逐渐增大，同周期中ⅠA族元素的第一电离能最小，稀有气体第一电离能最大，故第3周期中第一电离能最小的为，最大的为。故答案为：；；(2)电负性的递变规律：同周期从去到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小，故元素周期表中第1~6周期元素，电负性最大的元素是F(稀有气体元素除外)，电负性最小的元素为(放射性元素除外)。故答案为：F；Cs；(3)最活泼的金属元素是Cs，故答案为：Cs；(4)最活泼的非金属元素是F，故答案为：F；(5)第2、3、4周期，原子最外电子层中p能级半充满的元素是N、P、As，故答案为：N、P、As；(6)元素化合价与元素原子的核外电子排布，尤其是与价电子排布有密切关系。有多个价电子的元素原子，失去价电子的各级电离能相差不大。由题目数据可知，第四电离能突增，说明失去第四个电子困难得多，失去的第四个电子不属于价电子，因此该元素的价电子数为3，在化合物中表现的化合价为+3。故答案为：C。19．

碳

氮

硫

C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O

3d64s2

放出

882【解析】X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6，则其质子数，故X为碳元素；Y元素是动植物生长不可缺少的、组成蛋白质的重要元素，则Y为氮元素；Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子，且核外有2个未成对电子，则乙原子核外电子排布或为，则乙为硫元素；W是一种常见的元素，可以形成3种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体，则W为铁元素。(1)根据以上分析可知，X是碳元素；Y是氮元素，Z是硫元素。(2)C与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，反应的化学方程式是。(3)W为铁元素，原子核外有26个电子，其基态原子的价电子排布式是。(4)Y为氮元素，核外电子轨道表示式为。(5)气态分子，含有键，断裂键需要吸收的能量，生成气态分子放出的能量，所以由气态分子变成气态分子放出的能量。2