第一章原子结构与性质单元训练-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单元训练一、单选题（共14道）1．世界瞩目的港珠澳大桥是世界上最长的斜拉桥，桥受力部件采用高强度拉力钢索。钢索表面的合金保护层含有锌、铝和少量钒，下列说法错误的是A．锌位于元素周期表的d区B．基态Al原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形C．钒位于元素周期表中第四周期VB族D．钒的价层电子排布为3d34s22．下列说法正确的是A．不同的原子轨道形状一定不相同B．p轨道呈哑铃形，因此p轨道上的电子运动轨迹呈哑铃形C．2p能级有3个p轨道D．氢原子的电子运动轨迹呈球形3．下列各组基态原子中，X和Y一定是同一主族元素的是选项X原子Y原子ABM层上有1个电子N层上有1个电子C2p能级上有2个未成对电子3p能级上有2个未成对电子DL层2p能级上只有一个空轨道M层3p能级上只有一个空轨道A．A B．B C．C D．D4．元素周期表中铋元素的数据见下图，下列说法中，正确的是A．铋元素的质量数是209.0 B．铋原子的价层电子排布是C．铋原子能级有一个未成对电子 D．铋原子最外层有5个能量相同的电子5．下面关于多电子原子的核外电子的运动规律的叙述正确的是()①核外电子是分层运动的②所有电子在同一区域里运动③能量高的电子在离核近的区域内运动④能量低的电子在离核近的区域内运动A．①④ B．②③ C．①③ D．②④6．意大利科学家最近合成了一种新型的氧分子，其化学式为O4，对其说法正确的是A．O4是一种化合物B．O4是由O2组成的混合物C．O4和O2互为同素异形体D．一个O4分子由2个O2分子构成7．某恒星内部发生的一种核反应为X+HeY+H，X、Y为短周期元素，X的周期序数是其族序数的3倍。下列说法正确的是A．Y的质量数为24 B．氦气中含有非极性键C．简单离子半径大小关系：X>Y D．X、Y的氯化物水溶液均呈中性8．元素的分区及在元素周期表中的位置与元素原子的结构密不可分，下列说法中正确的是A．所有非金属元素都分布在p区B．s区元素的最后一个电子进入p轨道C．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素D．所有金属元素都是过渡元素9．下列原子的价电子排布式(或价电子排布图)中，①、②两种状态的能量符合E(①)>E(②)的是A．氮原子：①②B．钠原子：①3s1②3p1C．铬原子：①3d54s1②3d44s2D．碳原子：①②10．如图所示是元素周期表的一部分(表中数字和X代表原子序数)，其中X的电子排布式为[Ar]3d104s24p5的是（）。A． B． C． D．11．烟花又称花炮、焰火，汉族劳动人民发明较早，主要用于军事、盛大的典礼或表演中。下列对形成烟花的过程叙述错误的是A．与电子的跃迁有关B．该过程中吸收能量C．焰色反应属于物理变化D．该过程中金属原子可能由激发态转化为基态12．具有下列电子层结构的原子和离子，其对应的元素一定属于同一周期的是A．两原子其核外全部都是s电子B．最外层电子排布为2s22p5的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子C．两原子N层上都有1个s电子，一个原子有d电子，另一个原子无d电子D．原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而d能级上没有电子的两种原子13．下列说法正确的是A．某价层电子排布为4d25s2的基态原子，该元素位于周期表中第五周期第ⅡA族B．在元素周期表中，s区、d区和ds区的元素都是金属元素C．当碳原子的核外电子排布由转变为时，吸收能量，由激发态转化成基态D．非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数不一定是2或814．、均为短周期元素，且比的电子层数多，下列说法正确的是（

）A．可能是第一周期元素 B．和—定位于相邻的两个周期C．一定比小 D．的值一定为8二、填空题（共8道）15．回答下列问题：(1)按要求书写：①基态Cu原子的电子排布式：_______。②基态Fe3+的简化电子排布式：_______。③基态P原子的轨道表示式：_______。(2)某元素A的基态原子L层中p电子数是s轨道电子数的2倍。①A是_______(填写元素符号)，该基态原子中填充电子的原子轨道有_______个，其形状为_______、_______两种。②A元素在周期表中位于_______区，位置为_______。(3)下列对核外电子运动状态的相关描述正确的是_______。A．在一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，这符合洪特规则B．基态原子中3d轨道上有8电子的原子：，这违反了泡利原理C．在同一能级上运动的电子，其运动状态不相同D．核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定含有“未成对电子”16．写出符合下列要求的单原子形成的微粒的结构示意图。（1）核内有10个质子的原子___。（2）核外有10个电子的一价阴离子___。（3）核外有18个电子的二价阳离子___。17．Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题：(1)氧的基态原子的轨道表示式___。写出钴的简化电子排布式___。基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为___。(2)Li在周期表的位置___，其位于元素周期表5个分区中的___区。Li与Na的第一电离能(I1)大小比较：I1(Li)___I1(Na)，原因是___。18．为纪念元素周期表诞生150周年，IUPAC等向世界介绍118位优秀青年化学家，并形成一张“青年化学家元素周期表”。中国学者雷晓光、姜雪峰、刘庄分别成为“N、S、”元素的代言人。回答下列问题：(1)汞的原子结构示意图，汞在周期表中位于第__________周期。(2)、、分别为氮、氧、硫3种元素对应的氢化物，其中最稳定的是___________。(3)下列有关性质的比较能用元素周期律解释的是_______。a.酸性：

b.非金属性：c.碱性：

d.热稳定性：(4)硒()与硫位于同一主族，均是生命必需元素。下列推断正确的是___________。a.硒元素的最低负化合价为价b.二氧化硒()具有还原性c.硒的氧化物对应的水化物属于强酸(5)科学家合成了一种新化合物(如图所示)，其中R、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是Y核外电子数的一半。①Y的元素符号为___________。②X的氢化物的电子式___________。19．以下元素均为第4周期元素，请回答相关问题。(1)钾、锰分别位于___________族、___________族。(2)基态铁原子的电子排布式为___________。(3)、、三种非金属元素的电负性由大到小的顺序为___________；Br可与第三周期Cl元素形成化合物BrCl，其中显正价的元素为___________，原因是___________。20．短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如图所示，其中A为地壳中含量最高的金属元素。请用化学用语回答下列问题：（1）E元素在周期表中的位置：____________。（2）A、D、E元素简单离子半径由大到小的顺序为_______＞_______＞_______（填微粒符号）。（3）F与D同主族且相邻，二者气态氢化物稳定性的大小关系为_____＞____（填微粒符号）。（4）用高能射线照射含有10电子的D元素氢化物分子时，一个分子能释放出一个电子，同时产生一种具有较强氧化性的阳离子，试写出阳离子的电子式：_____，该阳离子中存在的化学键有_____。（5）由C、E两种元素组成的化合物甲，常温下为易挥发的淡黄色液体，甲分子构型为三角锥形，且分子里C、E两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构。甲遇水蒸气可形成一种常见的漂白性物质。则甲的结构式为_____________。21．(1)基态Ti原子的核外电子排布式为______。(2)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______。(3)基态核外电子排布式为______。(4)氮原子价S电子的轨道表示式(电子排布图)为______。(5)Co基态原子核外电子排布式为______。元素Mn与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是______。22．《石雅》云：“青金石色相如天，或复金屑散乱，光辉灿烂，若众星丽于天也”。青金石的化学组成可表示为。回答下列问题：(1)钠在元素周期表中的位置是___________；钙离子的结构示意图为___________。(2)的电子式为___________，的结构式为___________。(3)Be与Al的化学性质相似，则Be与NaOH溶液反应的化学方程式是___________。(4)宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一，下列能说明Cl的非金属性比S强的事实是___________(填字母)。A．氯、硫的最低负价分别为、B．中氯显价，硫显价C．的酸性比的强D．向水溶液中通入有淡黄色沉淀生成E．硫化氢在300℃时开始分解，HCl在1500℃时开始缓慢分解答案第=page2121页，共=sectionpages1313页参考答案：1．A【解析】A．锌位于ⅡB元素周期表的ds区，A错误；B．基态Al原子电子占据最高能级为3p能级，电子云轮廓图为哑铃形，B正确；C．钒原子序数为23，位于元素周期表中第四周期VB族，C正确；D．钒的核外电子排布为[Ar]3d34s2，价层电子排布为3d34s2，D正确；故选A。2．C【解析】A．不同能级的原子轨道形状可以相同，如1s、2s能级的原子轨道都是球形，只是半径不同，故A错误；B．现在的技术无法测定电子在原子核外的运动轨迹，原子轨道只是体现电子的运动状态，故B错误；C．任何电子层的p能级都有3个p轨道，故C正确；D．根据B项分析，氢原子s轨道呈球形，并不是电子运动轨迹呈球形，故D错误；答案选C。3．D【解析】A．1s2对应的元素是He，[Ar]4s2对应的元素Ca，前者属于0族，后者属于ⅡA族，故A不符合题意；B．M层上有1个电子，该元素为Na，N层上有一个电子，该元素可能是K，也可能是Cr、Cu，故B不符合题意；C．2p能级上有2个未成对电子，该元素可能是C，也可能是O，3p能级上有2个未成对电子，该元素可能是Si，也可能是Si，它们可能属于同一主族，也可以不属于同一主族，故C不符合题意；D．L层2p能级上只有一个空轨道，该元素为C，M层3p能级上只有一个空轨道，该元素为Si，它们属于同一主族，故D符合题意；答案为D。4．B【解析】A．核素即原子才有质量数，图中209.0是铋元素的相对原子质量，A错误；

B．由图可知，铋原子的价层电子排布是，B正确；C．p能级上有3个轨道，根据洪特规则可知，铋原子能级的三个电子分别占据三个不同轨道，故有三个未成对电子，C错误；

D．铋原子最外层有2个6s电子能量相同，3个6p电子能量相同，但5个电子能量不相同，D错误；故答案为：B。5．A【解析】①多电子的原子，其核外电子在原子核外按照能量的高低不同在原子核外分层运动，故①正确；②因核外电子的能量不同，则按照能量的高低在原子核外分层运动，故②错误；③多电子原子中，核外电子的能量是不同的，能量低的通常在离核较近的区域运动，能量高的电子在离核远的区域运动，故③错误；④多电子原子中，核外电子的能量是不同的，能量低的通常在离核较近的区域运动，能量高的电子在离核远的区域运动，故④正确；由上分析①④正确；答案为A。6．C【解析】A.O4只含有氧元素，属于单质，A错误；B.O4是具有明确化学式的单质，属于纯净物，B错误；C.O4和O2属于同种元素形成的不同单质，互为同素异形体，C正确；D.一个O4分子由4个O原子构成，D错误。答案为C。7．C【解析】X的周期序数是其族序数的3倍，可知X为第三周期IA族元素Na，则Z为11，根据反应前后质子守恒可知Z+2=p+1，p=12，反应前后质量守恒可得2Z+1+4=W+1，W=26，则Y为Mg，据此分析解答。A．由以上分析可知W=26，故A错误；B．氦气为单原子分子，不存在化学键，故B错误；C．Na+和Mg2+离子的核外电子排布相同，Na的核电荷数小于Mg，故钠离子半径大于镁离子，故C正确；D．氯化镁为强酸弱碱盐，水解显酸性，故D错误；故选：C。8．C【解析】A．氢元素分布在s区，故A错误；B．s区元素的最后一个电子进入s轨道，故B错误；C．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是过度元素，都是金属元素，故C正确；D．主族元素也有金属元素，如钠、钾元素，故D错误；故选：C。9．A【解析】A．基态氮原子核外电子总数为7，2p轨道3个电子各占据1个轨道，电子排布图为，此时最稳定，若呈现①结构，则能量增大，属于不稳定状态，故A符合；B．钠原子：最外层电子由①3s1轨道跃迁至②3p1轨道，能量增大，故B不符合；C．Cr元素为24号元素，原子核外有24个电子，基态外围电子排布为①3d54s1，此时处于半满结构，能量最低，若外围电子排布为②3d44s2时，能量增大，故C不符合；D．根据洪特规则，碳原子2p轨道2个电子各占据1个轨道时能量最低，故①状态的能量低于②状态的能量，故D不符合；故选A。10．A【解析】X的电子排布式为[Ar]3d104s24p5，则X是第四周期第VIIA的元素。A．16号元素是S，位于第三周期第VIA族，X位于其下一周期后面的族，X核外电子排布式为[Ar]3d104s24p5，A符合题意；B．X位于27号元素的下一周期，27号元素Co元素，是过渡元素，不是主族元素，B不符合题意；C．X元素位于75号元素的上一周期，75号元素第六周期的副族元素，因此X也是副族元素，C不符合题意；D．17号元素是第三周期第VIIA的元素，则根据相对位置可知X位于第四周期第VIA族，核外电子排布应该为[Ar]3d104s24p4，D不符合题意；故合理选项是A。11．B【解析】A．金属原子的核外电子先吸收能量，由基态转化为激发态，再将电子由激发态跃迁到基态，将能量以光的形式释放，从而形成烟花，A正确；B．将电子由激发态跃迁到基态，能量以光的形式释放，该过程中放出能量，B错误；C．焰色反应并没有化学反应发生，只是电子发生基态与激发态的转换，属于物理变化，C正确；D．在释放能量的过程中，金属原子由激发态转化为基态，D正确；故选B。12．C【解析】A．两原子其核外全部都是s电子的元素可以是H、He、Li、Be，H、He是第一周期元素，Li、Be是第二周期元素，对应的元素不一定属于同一周期，A错误；B．最外层电子排布为2s22p5的原子是F元素，最外层电子排布为2s22p6的离子可能是N3-、O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+，N3-、O2-、F-是第二周期元素，Na+、Mg2+、Al3+是第三周期元素，故具有该电子层结合的离子不一定是同一周期元素，B错误；C．两原子N层上都有1个s电子，一个原子有d电子，另一个原子无d电子，则其中一种元素是K元素，一种是Cu元素，二者都是第四周期元素，C正确；D．原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而d能级上没有电子的两种原子，符合条件的原子的核外电子排布式有1s22s22p63s23p6为氩原子；1s2s22p63s23p64s1为钾原子，1s2s2p63s23p64s2为钙原子，不一定处于同一周期，D错误；故合理选项是C。13．D【解析】A．价层电子排布为4d25s2，则位于元素周期表d区，价电子数为4，最高能层为O层，所以位于第五周期第ⅣB族，A错误；B．s区的H为非金属元素，d区和ds区的元素包括副族和第VIII族元素，副族和第VIII族元素全部是金属元素，B错误；C．为激发态核外电子排布图，为基态核外电子排布图，由激发态到基态释放能量，C错误；D．非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数除了2或8外，像一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫等均不符合2或8电子结构，D正确；综上所述答案为D。14．A【解析】、均为短周期元素，比的电子层数多，则、可能同为第二或第三周期元素，也可能为第一周期元素而为第二或第三周期元素，还可能为第二周期元素而为第三周期元素，即、或者、或者、或者、或者、。通过以上分析知，可能为第一周期、第二周期或第三周期元素，A项正确；和可能为同一周期元素，B项错误；一定比大，C项错误；的结果有四种可能：8、10、16、18，D项错误；故选A。15．(1)

1s22s22p63s23p63d104s1

[Ar]3d5

(2)

O

5

球形

哑铃形

p

第二周期第ⅥA(3)CD【解析】(1)①Cu为29号元素，原子核外有29个电子，基态

Cu

原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1；②基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，失去最外层3个电子后形成Fe3+，所以Fe3+的简化电子排布式为[Ar]3d5；③基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，轨道表达式为；(2)①A

的基态原子

L

层中p

电子数是

s

轨道电子数的

2

倍，所以A的核外电子排布式为1s22s22p4，即为O元素，填充电子的原子轨道有5个，s轨道为球形，p轨道为哑铃型；②O元素为6号元素，位于第二周期第ⅥA；(3)A．在一个原子轨道里最多只能容纳

2

个电子，

符合的是泡利不相容原理，而不是洪特规则，A错误；B．选项所示轨道表达式中，电子没有优先占满空轨道，违反了洪特规则，B错误；C．同一能级上有不同的轨道，且即便相同的轨道中，两个电子的自转方向也相反，C正确；D．每个轨道中最多容纳2个自旋方向不同的电子，核外电子数为奇数的基态原子，其一定存在至少一个轨道中只有一个电子，即“未成对电子”，D正确；综上所述答案为CD。16．

【解析】（1）核内有10个质子的原子为Ne，原子结构示意图为。（2）核外有10个电子的一价阴离子为，离子结构示意图为。（3）核外有18个电子的二价阳离子为，离子结构示意图为。17．

[Ar]3d74s2

(或4：5)

第二周期IA族

s

>

Na与Li同族，Na电子层数多，原子半径大，易失电子【解析】(1)O是8号元素，基态核外电子排布式为1s22s22p4，轨道表示式为；钴是27号元素，在第四周期，其上一周期的稀有气体为Ar，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，所以简化电子排布式为[Ar]3d74s2；Fe是26号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，价层电子为3d64s2，Fe2+的价层电子为3d6，未成对电子数为4，Fe3+的价层电子为3d5，未成对电子数为5，所以答案为4：5；(2)Li为3号元素，在周期表中的位置为第二周期IA族；电子排布式为1s22s1，最后排布的是s轨道，所以是s区；第一电离能是判断失电子能力，失电子能力越大，第一电离能越小，可以通过微粒半径判断，Na与Li同族，Na电子层数多，原子半径大，易失电子，所以Na的第一电离能较小18．

六

bc

ab

【解析】（1）对于原子来讲，电子层数=周期序数，由于Hg原子的核外有6个电子层，故其处于第六周期，故答案为：六；（2）元素的非金属性越强，则对应氢化物的稳定性越强，由于N、O、S的非金属性为O＞N＞S，故氢化物最稳定的是H2O，故答案为：H2O；（3）a.非金属性强弱和氢化物酸性没有关系，则酸性：不能用元素周期律解释，a错误；b.同主族从上到下非金属性逐渐增强，则非金属性：能用元素周期律解释，b正确；c.金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则碱性：能用元素周期律解释，c正确；d.热稳定性：不能用元素周期律解释，d错误；答案选bc；（4）a.硒（Se）与硫位于同一主族，最外层均有6个电子，且均为非金属元素，故最高价均为+6价，最低价均为-2价，故a正确；b.硒（Se）的最高价为+6价，最低价为-2价，故SeO2的+4价处于中间价态，故既有氧化性又有还原性，故b正确；c.由于Se为非金属元素，故硒的最高价氧化物对应的水化物属于酸，但非金属性弱于硫，因此硒的氧化物对应的水化物不属于强酸，故c错误；答案选ab；（5）R、X、Y、Z为同一短周期元素，根据图知，Y能形成4个共价键、Z能形成1个共价键，则Y位于第ⅣA族、Z位于第ⅦA族，且Z核外最外层电子数是Y核外电子数的一半，Z最外层7个电子，则Y原子核外有14个电子，Y为Si元素，Z为Cl元素，该阴离子中Cl元素为-1价、Y元素为+4价，根据化合价的代数和为-1价可知，X为-3价，所以X为P元素，根据阳离子所带电荷知，R为Na元素，根据以上分析可知：R、X、Y、Z分别是Na、P、Si、Cl元素，所以①Y的元素符号为Si；②X的氢化物为PH3，其电子式为。19．(1)

ⅠA

ⅦB(2)(3)

Br＞Se＞As

Br

电负性Br＜Cl，因此在化合物中Br显正价【解析】(1)钾为19号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，它位于第4周期第ⅠA族；锰为25号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，它位于第4周期第ⅦB族。答案为：ⅠA；ⅦB；(2)铁为26号元素，基态铁原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。答案为：1s22s22p63s23p63d64s2或；(3)、、为第4周期的相邻元素，非金属性Br＞Se＞As，则三种非金属元素的电负性由大到小的顺序为Br＞Se＞As；Br与Cl为同主族元素，Br在Cl的下方，同主族元素从上到下，非金属性依次减弱，则非金属性Br＜Cl，所以在BrCl中，显正价的元素为Br，原因是电负性Br＜Cl，因此在化合物中Br显正价。答案为：Br＞Se＞As；Br；电负性Br＜Cl，因此在化合物中Br显正价。20．

第3周期ⅦA族

Cl-

O2-

Al3+

H2O

H2S

共价键

【解析】短周期主族元素中，A为地壳中含量最高的金属元素，则A为Al元素，由元素在周期表中的相对位置，可知B为碳元素、C为N元素、D为O元素、E为Cl。（1）E为Cl元素，原子核外有3个电子层，最外层电子数为7，处于周期表中第三周期第ⅦA族；（2）电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子的电子层越多离子半径越大，故离子半径：Cl-＞O2-＞Al3+；（3）F与D同主族且相邻，则F为S元素，同主族自上而下非金属性减弱，氢化物稳定性与元素非金属性一致，故氢化物稳定性H2O＞H2S；（4）用高能射线照射含有10电子的D元素氢化物分子时，一个分子能释放出一个电子，同时产生一种具有较强氧化性的阳离子，该阳离子的化学式为H2O＋，该阳离子的电子式为，其中存在的化学键有共价键；（5）由C、E两种元素组成的化合物甲，常温下