第一章原子结构与性质单元检测题-高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

试卷第=page77页，共=sectionpages77页试卷第=page11页，共=sectionpages33页原子结构与性质一、单选题（15题）1．下列有关说法不正确的是A．基态原子的核外电子排布遵循能量最低原理B．原子核外电子发生跃迁不一定吸收能量C．原子核外电子从基态跃迁到激发态时，只能跃迁到稍高的能级，如从2s只能跃迁到2pD．夜幕下的霓虹灯光、军事上使用的激光均与原子核外电子发生跃迁有关2．关于元素周期表中元素的分区，下列说法正确的是A．元素周期表的s区全部是金属元素B．元素周期表的d区包含所有的过渡元素C．过渡元素包括d区、f区、ds区的元素D．ds区元素不都是副族元素3．X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布分别为ns1、3s23p1和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是A．XYZ2 B．X2YZ3 C．X2YZ2 D．XYZ34．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5．如图是第三周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法中正确的是A．y轴表示的可能是第一电离能B．y轴表示的可能是电负性C．y轴表示的可能是原子半径D．y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数6．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol-1。根据下表所列数据判断错误的是电离能元素I1I2I3I4X496456269129543Y5781817274511600A．元素X的常见化合价是+1价B．元素Y是ⅢA族的元素C．元素X与氧形成化合物时，化学式可能是X2O2D．若元素Y处于第三周期，则它可与冷水剧烈反应7．如图是s能级和p能级的原子轨道图，下列说法正确的是A．s能级和p能级的原子轨道形状相同B．每个p能级都有6个原子轨道C．钠原子的电子在11个原子轨道上高速运动D．s能级的原子轨道半径与能层序数有关8．下列说法或有关化学用语的使用正确的是A．在基态多电子原子中，p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量B．Fe原子的外围轨道表示式为C．氧的电负性比氮大，故氧元素的第一电离能比氮元素的第一电离能大D．铜原子的外围电子排布式为3d94s29．微粒Ｍ和Ｎ，肯定属于同族元素且化学性质相似的是A．原子核外电子排布式：M为1s22s2，N为1s2B．结构示意图：M为，N为C．M原子基态2p轨道上有一对成对电子，N原子基态3p轨道上有一对成对电子D．M原子基态2p轨道上有1个未成对电子，N原子基态3p轨道上有1个未成对电子10．短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构，下列叙述正确的是A．原子半径：A＞B＞D＞C B．原子序数：d＞c＞b＞aC．离子半径：C3-＞D-＞B-＞A2+ D．单质的还原性：A＞B＞D＞C11．有5种元素X、Y、Z、Q、T。X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道；Y原子的特征电子构型为3d64s2；Z原子的核外电子总数等于Q原子的最外层电子数；Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子；T原子有1个3p空轨道。下列叙述错误的是A．元素Y和Q可形成化合物Y2Q3 B．气态氢化物的稳定性：Q>Z>TC．T和Z的最高价氧化物均为酸性氧化物 D．X和Q结合生成的化合物晶体类型为离子晶体12．四种短周期主族元素W、X、Y、Z，W元素的原子在短周期中原子半径最大，X元素原子的L电子层的p能级上有一个空轨道，Y元素原子L电子层的p能级上只有一对成对电子，Y和Z在元素周期表中处于同一主族。下列有关叙述不正确的是A．原子半径：W>X>YB．XY2是由极性键构成C．W、Y、Z三种元素组成的化合物多于2种D．化合物W2Y2中的阴、阳离子个数比为1∶113．如图为元素周期表中短周期的一部分，Y元素最高正价与最低负价的代数和为4，下列叙述正确的是WXYZA．原子半径：W＜X＜Y B．氢化物的热稳定性：W＞XC．元素的非金属性：X＞Z＞Y D．氧化物对应水化物的酸性：Y＜Z14．几种短周期元素的原子半径和主要化合价见下表，下列有关说法中，正确的是元素代号XYZLMQ原子半径主要化合价、、-1A．与稀盐酸反应的剧烈程度：M单质单质B．Y与Q形成的化合物一定不能与氢氧化钠溶液反应C．简单氢化物稳定性：D．等物质的量的X、Y的单质与足量盐酸反应，生成H2一样多15．下列多电子原子中不同能级能量高低描述中不正确的是（

）A．E(1s)<E(2s)<E(3s) B．E(3s)<E(3p)<E(3d)C．E(4s)>E(3d)>E(3p) D．E(6s)>E(5p)>E(4d)二、结构与性质（4大题）16．现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题：A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素B元素原子的核外p电子数比s电子数少1个C元素原子的第一至第四电离能分别是I1=738kJ·mol-1；I2=1451kJ·mol-1；I3=7733kJ·mol-1；I4=10540kJ·mol-1D原子核外所有p轨道全满或半满E元素的主族序数与周期数的差为4F是前四周期中电负性最小的元素G在周期表的第七列(1)B基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有_______个方向，原子轨道呈_______形。(2)某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外轨道表示式为，该同学所画的轨道表示式违背了_______。(3)G位于_______族_______区，价电子排布式为_______。(4)检验F元素的方法是_______，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因是_______。17．研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2=CH3OH＋H2O)中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：(1)Co基态原子核外电子排布式为___________。元素Mn与O中，第一电离能较大的是___________，基态原子核外未成对电子数较多的是___________。(2)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。回答下列问题：①氮原子的价电子轨道表示式为___________。②元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是___________；氮元素的E1呈现异常的原因是___________。18．A、B、C、D、E、F、G、H是元素周期表前四周期常见元素，且原子序数依次增大，其相关信息如下表：元素相关信息A原子核外有6种不同运动状态的电子C基态原子中s电子总数与p电子总数相等D原子半径在同周期元素中最大E基态原子最外层电子排布式为3s23p1F基态原子的最外层p轨道有两个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反G基态原子核外有7个能级且能量最高的能级上有6个电子H是我国使用最早的合金中的最主要元素请用化学用语填空：（1）A元素位于元素周期表第________周期________族；B元素和C元素的第一电离能比较，较大的是________；C元素和F元素的电负性比较，较小的是________。（2）B元素与宇宙中含量最丰富的元素形成的最简单化合物的分子构型为________，B元素所形成的单质分子中σ键与π键数目之比为________。（3）G元素的低价阳离子的离子结构示意图是________，F元素原子的价电子的轨道表示式是________，H元素的基态原子核外电子排布式是________。（4）G的高价阳离子的溶液与H单质反应的离子方程式为______________________________；与E元素成对角线关系的某元素的最高价氧化物的水化物具有两性，写出该两性物质与D元素的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式：______________________________。19．下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表某一化学元素。(1)下列_______(填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体。①a、c、h

②b、g、k

③c、h、l

④d、e、f(2)如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：①原子核对核外电子的吸引力②形成稳定结构的倾向。下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJ·mol-1)：锂XY失去第一个电子519502580失去第二个电子729645701820失去第三个电子1179969202750失去第四个电子955011600①通过上述信息和表中的数据分析，因为_______，所以，锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量。②表中X可能为以上13种元素中的_______(填写字母)元素。用元素符号表示X和j形成化合物的化学式________。③Y是周期表中________族元素。④以上13种元素中，_______(填写字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。答案第=page1616页，共=sectionpages99页参考答案：1．CA．基态原子是指处于最低能量的原子，核外电子排布遵循能量最低原理，A项正确；B．原子核外电子发生跃迁可以吸收能量，也可以释放能量，B项正确；C．电子跃迁可以跨能级跃迁，如从2s跃迁到3s、3d等，C项错误；D．霓虹灯光、激光都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关，D项正确；故选C。2．CA．元素周期表的s区不全部是金属元素，比如H，故A错误；B．过渡元素包括d区、ds区和f区的元素，因此元素周期表的d区仅是过渡元素中一部分，故B错误；C．过渡元素包括d区、ds区和f区的元素，故C正确；D．ds区包括ⅠB族和ⅡB族元素，ds区元素都是副族元素，故D错误；综上所述，答案为C。3．AX原子最外层电子排布为ns1，可能为氢、锂、钠等元素，为IA族元素，化合价为+1价；Y原子最外层电子排布为3s23p1，则Y为Al，化合价为+3价；Z原子最外层电子排布为2s22p4，则Z为氧元素，化合价为-2价，结合化合价法则与常见物质化学式进行判断。【详解】A．XYZ2中Y的化合价为+3价，如NaAlO2，符合物质组成的规律，故A可选；B．X2YZ3中Y的化合价为+4价，不符合，故B不选；C．X2YZ2中Y的化合价为+2价，不符合，故C不选；D．XYZ3中Y的化合价为+5价，不符合，故D不选；故选A。4．B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。【详解】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。5．B第三周期11～17号元素，即第三周期主族元素。【详解】A．同周期主族元素自左至右第一电离能呈增大趋势，但Mg、P特殊，Mg的3s电子全满为稳定结构，P的3p电子半满为稳定结构，则第一电离能大于相邻的元素，即第一电离能不是随着原子序数的递增而增大，A错误；B．同周期随原子序数的增大，元素的非金属性增强，则元素的电负性增强，B正确；C．同周期随原子序数的增大，原子半径减小，与图像不符，C错误；D．形成基态离子转移的电子数依次为Na为1，Mg为2，Al为3，Si不易形成离子，P为3，S为2，Cl为1，与图像不符，D错误；综上所述答案为B。6．DX、Y是主族元素，I为电离能，X第一电离能和第二电离能差距较大，说明X为第IA族元素；Y第三电离能和第四电离能差距较大，说明Y为第IIIA族元素，X的第一电离能小于Y，说明X的金属活泼性大于Y，结合物质性质分析解答。【详解】A．X为第IA族元素，元素最高化合价与其族序数相等，所以X常见化合价为+1价，故A正确；B．通过以上分析知，Y为第IIIA族元素，故B正确；C．若元素X是Na与氧形成化合物时，化学式可能是Na2O2，故C正确；D．若元素Y处于第三周期，为Al元素，则它与冷水不反应，故D错误；故选D。7．DA．s能级轨道为球形，p能级的原子轨道为哑铃型，轨道形状不相同，A说法错误；B．每个p能级都有3个原子轨道，B说法错误；C．钠原子的电子有1s、2s、2p、3s，4个能级，6个原子轨道，则11个电子在6个轨道上高速运动，C说法错误；D．能层序数越小，s能级的的原子轨道半径越小，则s能级的原子轨道半径与能层序数有关，D说法正确；答案为D。8．BA．同一能层的同一能级中的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高，但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高，A错误；B．基态铁原子外围电子排布式为3d64s2，外围电子排布图为，B正确；C．N原子的2p轨道处于半充满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻的氧原子，

C错误；D．原子核外电子排布处于全满、半满或全空时是稳定结构，29号Cu元素原子的外围电子排布式为3d104s1，D错误；故选B。9．CA．原子核外电子排布式：M为1s22s2，在ⅡA族，N为1s2在0族，故A不选；B．结构示意图：M为是Ne原子，N为是钠离子，不在同族，故B不选；C．M原子基态2p轨道上有一对成对电子，为O原子，N原子基态3p轨道上有一对成对电子，为S原子，属于同族元素，化学性质相似，故C选；D．M原子基态2p轨道上有1个未成对电子，可能是B原子，也可能是F原子，N原子基态3p轨道上有1个未成对电子有可能是Al或Cl原子，故D不选；故选C。10．CaA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构，其中A、B位于周期表的左侧，且位于同一周期，C、D位于周期表的右侧，也位于同一周期，且位于A和B的上一周期，所以原子序数应是a＞b＞d＞c，据此解答。【详解】A．同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：B＞A＞C＞D，A错误；B．根据以上分析可知原子序数：a＞b＞d＞c，B错误；C．核外电子排布相同时，离子半径随原子序数的增大而减小，则离子半径：C3-＞D-＞B+＞A2+，C正确；D．同周期自左向右金属性逐渐减弱，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则单质的还原性：B＞A＞C＞D，D错误；答案选C。11．D由X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道可知，X为S元素；Y原子的特征电子构型为3d64s2，则Y为Fe元素；Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子，则Q是O元素；由Z原子的核外电子总数等于O原子的最外层电子数可知，Z为C元素；由T原子有1个3p空轨道可知，T是Si元素。【详解】A．Fe元素和O元素能形成化合物Fe2O3，故A正确；B．元素的非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，元素的非金属性：O＞C＞Si，则简单气态氢化物的稳定性：H2O＞CH4＞SiH4，故B正确；C．Si元素和C元素的最高价氧化物是二氧化硅、二氧化碳，二者均为酸性氧化物，故C正确；D．硫元素和氧元素结合生成的化合物可以是二氧化硫或三氧化硫，二氧化硫和三氧化硫都是共价化合物，形成的晶体为分子晶体，故D错误；答案选D。12．DW元素的原子在短周期中原子半径最大，W是Na元素；X元素原子的L电子层的p能级上有一个空轨道，X是C元素；Y元素原子L电子层的P能级上只有一对成对电子，Y是O元素；Y和Z在周期表中处于同一主族，Z是S元素。【详解】A．电子层数越多，半径越大，同周期元素从左到右半径减小，原子半径：Na＞C＞O，故A正确；B．CO2为直线型分子，正负电荷中心重合，CO2是极性键构成的非极性分子，故B正确；C．W、Y、Z三种元素组成的化合物有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3等，故C正确；D．化合物Na2O2由钠离子和过氧离子构成，阴阳离子个数比为1﹕2，故D错误；答案选D。13．C表为元素周期表中短周期的一部分，根据图示可知，W、X位于第二周期，Y、Z位于第三周期；Y元素最高正价与最低负价的代数和为4，说明Y位于ⅥA族，则Y为S元素；结合各元素的相对位置可知，W为N，X为O，Z为Cl元素，据此解答。【详解】根据分析可知，W为N，X为O，Y为S，Z为Cl元素。A．同一周期从左向右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：X＜W＜Y，故A错误；B．非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，非金属性N＜O，则简单氢化物的稳定性W＜X，故B错误；C．同一周期从左向右非金属性逐渐增强，同一主族从上到下非金属性逐渐减弱，则非金属性：X＞Z＞Y，故C正确；D．没有指出元素最高价，该说法不合理，如：硫酸、亚硫酸的酸性大于次氯酸，故D错误；故答案选C。14．A短周期元素，由元素的化合价可知，Q只有-2价，Z有+6、-2价，则Q为O元素、Z为S元素；L有+7、-1价，则L为氯元素；X、M均有+2价，处于ⅡA族，原子半径X＞M，则X为Mg元素、M为Be元素；Y为+3价，处于ⅢA族，原子半径大于硫，所以Y为Al元素，结合元素周期律分析解答。【详解】根据上述分析，X为Mg元素，Y为Al元素，Z为S元素，L为Cl氯元素，M为Be元素，Q为O元素。A．金属性Mg＞Be，故Mg与盐酸反应更剧烈，A正确；B．Y与Q形成的化合物为Al2O3，氧化铝是两性氧化物，与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，B错误；C．非金属性Cl＞S，所以稳定性HCl＞H2S，即L的氢化物的稳定性强于Z的氢化物的稳定性，C错误；D．X为Mg元素，Y为Al元素，等物质的量的X、Y的单质与足量盐酸反应，根据电子转移守恒可知，二者生成H2为2∶3，D错误；答案选A。15．CA．同能级电子能层大的能量高，E(1s)<E(2s)<E(3s)

，故A正确；B．相同电子层上原子轨道能量的高低：ns＜np＜nd＜nf，所以E(3s)<E(3p)<E(3d)，故B正确；C．不同能级的电子会出现能级交错，E(3d)>E(4s)>E(3p)

，故C错误；D．原子中不同能级电子能量从小到大顺序是1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s，故D正确；选C。16．(1)

3

哑铃(2)泡利原理(3)

ⅦB

d

3d54s2(4)

焰色试验

当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，以光(辐射)的形式释放能量【解析】【分析】现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大；A是宇宙中最丰富的元素，则A为氢元素；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，则B为N元素；C元素原子的第一至第四电离能分别是：I1=738kJ/mol；I2=1451

kJ/mol；I3=7733

kJ/mol，I4=10540

kJ/mol，C位于第IIA族，则C为Mg元素；D元素原子核外所有p轨道全满或半满，为P元素；E元素的族序数与周期数的差为4，则E为Cl元素；F是前四周期中电负性最小的元素，为K元素；G元素位于周期表的第七列，为Mn元素。(1)氮元素的最高能量电子为2p轨道上的电子，相应电子云有三种方向，呈哑铃形。B基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有3个方向，原子轨道呈哑铃形。故答案为：3；哑铃；(2)某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外轨道表示式为，3s轨道的两个电子自旋方向相同，该同学所画的轨道表示式违背了泡利原理。故答案为：泡利原理；(3)Mn原子的价电子排布式为3d54s2，最后填充的电子为3d轨道，故属于d区元素，处于第四周期第ⅦB族,G位于ⅦB族d区，价电子排布式为3d54s2。故答案为：ⅦB；d；3d54s2；(4)检验K元素的方法是焰色试验，用原子结构的知识解释产生此现象的原因是当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，以光(辐射)的形式释放能量。故答案为：焰色试验；当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，以光(辐射)的形式释放能量。17．(1)

[Ar]3d74s2

O

Mn(2)

同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大

N原子的2p轨道为半充满状态，相对稳定不易得电子【解析】【分析】【详解】(1)Co是27号元素，位于元素周期表中第四周期Ⅷ族，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2.同周期元素从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，故Mn的第一电离能小于Se，同主族元素从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，故Se的第一电离能小于O，则第一电离能：Mn＜O。O基态原子的价电子排布式为2s22p4，所以其核外未成对电子数是2，而Mn基态原子的价电子排布式为3d54s2，所以其核外未成对电子数是5，故核外未成对电子数较多的是Mn；(2)①N为7号元素，基态N原子的价电子排布式为2s22p3，故氮原子的价电子轨道表示式为；②由题意可知，元素的基态气态原子越容易得到一个电子，所放出的能量越大，即第一电子亲和能(E1)越大，同周期元素随核电荷数的增大，原子的电负性增大，得电子的能力增强，故结合一个电子释放的能量逐渐增大；基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，则N原子的2p轨道为半充满状态，相对稳定，不易得电子。18．

二

ⅣA

N

Cl

三角锥形

1：2

1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1

2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋

Be(OH)2＋2NaOH=Na2BeO2＋2H2O【解析】【分析】A、B、C、D、E、F、G、H是元素周期表前四周期常见元素，且原子序数依次增大，A原子核外有6种不同运动状态的电子，则A为碳元素；E基态原子最外层电子排布式为3s23p1，则E为Al；D原子半径在同周期元素中最大，且原子序数小于Al，大于碳，故处于第三周期ⅠA族，则D为Na；C基态原子中s电子总数与p电子总数相等，原子序数小于Na，原子核外电子排布为1s22s22p4，则C为O元素；B的原子序数介于碳、氧之间，则B为N元素；G基态原子核外有7个能级且能量最高的能级上有6个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则G为Fe；F基态原子的最外层p轨道有两个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反，外围电子排布为ns2np5，结合原子序数可知，F为Cl；H是我国使用最早的合金中的最主要元素，则H为Cu，据此解答。【详解】（1）A为碳元素，位于元素周期表第二周期ⅣA族，N元素原子2p轨道为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于O元素；O与Cl形成的化合物中O元素表现负价，对键合电子的吸引能力更强，故Cl的电负性减小，故答案为：二；ⅣA；N；Cl；（2）N元素与宇宙中含量最丰富的元素形成的最简单化合物为NH3，分子构型为三角锥形，N元素所形成的单质分子结构式为N≡N，分子σ键与π键数目之比为1：2，故