【化学】原子结构与元素性质同步练习题 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第二节原子结构与元素性质同步练习题一、选择题1．雷雨闪电时空气中有生成。下列说法正确的是A．与互为同位素B．标准状况下与含有相同的分子数C．转化为时分子总数增多D．等质量的和含有相同的质子数2．元素性质呈周期性变化的决定因素是A．元素原子半径大小呈周期性变化 B．元素相对原子质量依次递增C．元素原子最外层电子排布呈周期性变化 D．元素的最高正化合价呈周期性变化3．锌、锗是第四周期重要的两种元素，下列相关说法正确的是A．锗是金属，不能做半导体材料 B．基态锗原子的电子排布式可表示为[Ar]4s24p2C．粗锌精炼时，粗锌做阳极材料 D．在铁件上镀锌，电镀时电解质溶液浓度不断减小4．下列每组中两种物质之间的关系为同素异形体的一组是A．和 B．和 C．和 D．和5．下列说法不正确的是A．1H2和2H2互为同位素B．白磷和红磷互为同素异形体C．CH4和C3H8互为同系物D．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)CH3互为同分异构体6．20世纪80年代，人们发现并证实了碳存在另一类单质，它们是由一系列偶数个碳原子构成的分子，其中C60(足球烯)最具有代表性。如图所示为n个C60连接而成的物质X。下列有关说法错误的是A．X难溶于水B．X是一种新型化合物C．X与石墨均为碳元素的同素异形体D．X的摩尔质量为7．下列说法正确的是A．和互为同素异形体B．和是同一种物质C．与互为同分异构体D．和互为同系物8．X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素，其中X是宇宙中含量最多的元素；在同周期元素中，第一电离能数值比Y大的元素有2种：Z元素原子的价层电子排布是；Q、W元素原子的最外层均只有1个电子，Q元素的原子半径是前四周期中最大的，W元素基态原子内层轨道均排满电子。下列说法正确的是A．电负性： B．属于酸性氧化物C．Q与Z可以形成多种化合物 D．W元素位于元素周期表的d区9．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是A．1L1molCa(ClO)2溶液中含ClO-的数目为0.2NAB．12g质量分数为25%的甲醛水溶液中含0.1NA个O原子C．已知核反应：U+n→Ba+M+3n，则0.1molM中含中子的数目为5.3NAD．50mL18.4mol•L-1浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子的数目为0.46NA10．在常用退烧药中，对乙酰氨基酚(结构简式如图所示)是目前应用最广泛的OTC类药品之一，关于其分子结构中涉及的元素，下列说法错误的是A．N2的电子式： B．O2-的结构示意图：C．第一电离能：N＞O＞C D．电负性：O＞N＞C＞H二、填空题11．K3[Fe(CN)6]中所涉及的元素的基态原子核外未成对电子数最多的是___________，各元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。12．已知元素的电负性和元素的化合价一样，也是元素的一种基本性质。下面给出14种元素的电负性：元素BCF电负性1.52.01.52.53.04.01.0元素NOPS电负性3.00.93.52.12.51.8已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键，两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。(1)根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是_______。(2)通过分析电负性值变化规律，确定镁元素电负性值的最小范围是_______。(3)判断下列物质是离子化合物还是共价化合物：A．B．C．D．属于离子化合物的是_______；属于共价化合物的是_______；请设计一个实验方案证明上述所得到的结论：_______。(4)在P与组成的化合物中，元素显_______(填“正”或“负”)价，理由是_______。13．下表为、、的部分电离能()数值。电离能元素49673857745621451181769127733274595431054011575分析上表中各元素电离能的变化，回答下列问题：(1)、、元素的第一电离能从大到小的顺序是__________(2)为什么同一元素的各级电离能逐级增大？__________(3)上表中所呈现的电离能变化规律与三种元素的原子结构有什么关联？__________14．回答下列问题：(1)根据Mn原子的核外电子排布情况，回答下列问题：①价层电子排布图为_______。②在Mn原子的核外电子中，有_______种运动状态不同的电子，最高化合价为_______。(2)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为_______，Sm的价层电子排布式4f66s2，Sm3+的价层电子排布式为_______。(3)Ti(BH4)3是一种储氢材料，可由TiCl4和LiBH4反应制得。①基态Cl原子中，电子占据的最高能层符号为_______，该能层具有的原子轨道数为_______，电子占据最高能级的电子云轮廓图为_______形。②Li、B、H元素的电负性由大到小的排列顺序为_______。离子半径Li+_______H-(填“＞”“=”或“＜”)。(4)查表得知，元素X的电负性是1.5，元素Y的电负性是3.0，请判断X是_______(填“金属”或“非金属”)，元素X与元素Y形成的化合物属于_______(填“离子化合物”或“共价化合物”)，该化合物中显负价的是_______(填“X”或“Y”)。15．表中列出了①~⑦七种元素在元素周期表中的位置：请按要求回答下列问题：(1)元素①的最高价氧化物的分子式是___________。(2)元素⑥与⑦的简单气态氢化物的热稳定性比较：___________(填化学式)。(3)这七种元素中，位于第三周期且简单离子半径最小的元素的原子结构示意图为___________。(4)元素④的最高价氧化物溶于氢氧化钠溶液的离子方程式___________。(5)元素③的最高价氧化物的水化物和元素⑦的最高价氧化物的水化物发生反应的化学方程式为___________。(6)写出②元素在周期表中的位置___________。(7)写出⑤元素的最高价氧化物的水化物的化学式___________。(8)②元素的一种氢化物氧化⑥元素的一种氧化物发生氧化还原反应的化学方程式___________。【参考答案】一、选择题1．D解析：A．同位素为质子数相同而中子数不同的同种元素的不同种核素，与均为单质，A错误；B．0.15mol和0.1mol所含分子数不同，B错误；C．转化为时，发生反应，该反应为分子数减小的反应，则分子总数减少，C错误；D．等质量的和所含O原子的物质的量相同，则含有的质子数相同，D正确；故选D。2．C解析：结构决定性质，即原子的核外电子排布尤其是最外层电子排布决定了元素的性质，所以元素性质呈周期性变化的决定因素是元素原子核外电子排布呈周期性变化的必然结果。综上所述答案选C。3．C解析：A．锗位于金属、非金属交界处，金属性较弱，常用作半导体材料，故A错误；B．基态锗原子的电子排布式可表示为[Ar]3d104s24p2，故B错误；C．粗锌精炼时，粗锌做阳极失电子被氧化，故C正确；D．电镀过程中电解质溶液浓度不变，故D错误；故选：C。4．C解析：A．CO和CO2是化合物，不是单质，A错误；B．和为离子，非单质，不是同素异形体，B错误；C．和是碳元素的不同单质互为同素异形体，C正确；D．HCl和HClO是不同化合物，不是单质，D错误；答案选C。5．A解析：A．1H2与2H2是单质，不是原子，不为同位素，故A错误；B．红磷和白磷是同种元素形成的不同单质，互为同素异形体，故B正确；C．CH4和C3H8，二者都属于烷烃，结构相似，分子间相差2个CH2原子团，所以二者一定互为同系物，故C正确；D．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)CH3分子式相同，但结构不同，故互为同分异构体，故D正确；故选A。6．B解析：A．X为一种碳单质，根据石墨、金刚石等碳单质的水溶性可以推测X难溶于水，A正确；B．X中只含有C一种元素，是一种单质，B错误；C．X和石墨为碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，C正确；D．X的相对分子质量为720n，则摩尔质量为720ng/mol，D正确；综上所述答案为B。7．B解析：A．和质子数相同，中子数不同，互为同位素，A错误；B．甲烷是正四面体结构，则和是同一种物质，B正确；C．前者有14个碳，后者有13个碳，则两者分子式不同，两者不互为同分异构体，C错误；D．前者属于酚类物质，后者属于醇类物质，两者不互为同系物，D错误；故选B。8．C【分析】X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素，其中X是宇宙中含量最多的元素，则X为H元素；Z元素原子的价层电子排布是nsnnp2n，s能级填充满只能容纳2个电子，即n=2，故Z为O元素；由原子序数可知Y处于第二周期，而在同周期元素中第一电离能数值比Y大的元素有2种，可知Y为N元素；Q、W元素原子的最外层均只有1个电子，Q元素的原子半径是前四周期中最大的，可知Q为K元素，由原子序数可知W处于第四周期，而W元素基态原子内层轨道均排满电子，其核外电子数为2+8+18+1=29，则W为Cu元素，据此分析解题。解析：由分析可知，X为H元素、Y为N元素、Z为O元素、Q为K元素、W为Cu元素；A．同周期主族元素自左而右电负性增大，N、O在它们的氢化物中都表现负价，说明二者的电负性都比氢元素大，则电负性：H＜N＜O，A错误；B．Y2Z4是N2O4，与水反应除生成HNO3外还有NO生成，不是酸性氧化物，B错误；C．K元素与氧元素可以形成K2O、K2O2、KO2，C正确；D．Cu处于第四周期第IB族，属于ds区元素，D错误；故答案为：C。9．C解析：A．次氯酸根离子水解生成次氯酸分子和氢氧根离子，导致其数目小于0.2NA，A错误；B．12g质量分数为25%的甲醛水溶液中的水中也含有氧原子，故含大于0.1NA个O原子，B错误；C．核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数；则A=235+1-144-3×1=89，Z=92-56=36，M中中子数为89-36=53，故0.1molM中含中子的数目为5.3NA，C正确；D．随着反应进行，硫酸浓度减小，稀硫酸和铜不反应，生成SO2分子的数目小于0.46NA，D错误；故选C。10．A解析：A．N2分子中，2个Ｎ原子之间形成共价三键，另外，每个Ｎ原子的最外层还有1个孤电子对，则其电子式为，A错误；B．O2-的最外层电子数为10，其结构示意图为，B正确；C．C、N、O为相邻的同周期元素，非金属性依次增强，但由于N的最外层p轨道电子半充满，原子的能量低，所以第一电离能比O大，从而得出第一电离能：N＞O＞C，C正确；D．H为第一周期元素，C、N、O为相邻的第二周期元素，非金属性按H、C、N、O依次增强，所以电负性：O＞N＞C＞H，D正确；故选A。二、填空题11．Fe(铁)N>C>Fe>K解析：K3[Fe(CN)6]中所涉及的元素的基态原子核外未成对电子数最多的是铁，基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，其有4个未成对电子，次之为氮有3个未成对电子；同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故各元素的第一电离能由大到小的顺序为N>C>Fe>K。12．(1)随着原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化(2)0.9~1.5(3)ABCD测定各物质在熔融状态下能否导电，若导电则为离子化合物，反之则为共价化合物(4)负的电负性大于P，对键合电子的吸引能力强解析：（1）由表格数据可推知，随着原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化；（2）根据电负性的递变规律：同周期元素从左到右，元素电负性逐渐变大，同族元素从上到下，元素电负性逐渐变小，可知在同周期中电负性：，同主族：，最小范围应为0.9~1.5；（3）根据已知条件及表中数值：中元素的电负性差值为2.0，大于1.7，形成离子键，为离子化合物，A符合题意；中元素的电负性差值分别为1.5、1.5、0.7，均小于1.7，形成共价键，为共价化合物，BCD符合题意；共价化合物和离子化合物最大的区别在于熔融状态下能否导电，离子化合物在熔融状态下以离子形式存在，可以导电，但共价化合物却不能，由此可设计实验为：测定各物质在熔融状态下能否导电，若导电则为离子化合物，反之则为共价化合物；（4）在P与组成的化合物中，元素显负价；由表格数据可知，的电负性大于P，对键合电子的吸引能力强。13．(1)Mg>Al>Na(2)因为首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离能较小，以后再失去的电子都是能量较低的电子，所需要的能量多；同时失去电子后，阳离子所带的正电荷对电子的引力更强，所以同一元素的各级电离能逐级增大(3)根据电离能可以判断最外层电子数解析：（1）Na、Mg、Al属于同一周期元素且原子序数依次增大，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅡA元素的第一电离能大于第ⅢA族的，第一电离能从大到小的顺序是Mg>Al>Na；（2）因为首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离能较小，以后再失去的电子都是能量较低的电子，所需要的能量多；同时失去电子后，阳离子所带的正电荷对电子的引力更强，所以同一元素的各级电离能逐级增大；（3）失去原子最外层电子时的电离能相对较小，当再失去次外层电子时，需要的能量较大。所以根据电离能可以判断最外层电子数。14．(1)25+7(2)4：54f5(3)M9哑铃H＞B＞Li＜(4)金属共价化合物Y解析：（1）①Mn的原子序数是25，其价层电子排布图为。②Mn的核外电子数是25个，因此在Mn原子的核外电子中，有25种运动状态不同的电子，最高化合价为+7价。（2）基态Fe的价电子排布式为3d64s2，基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为4：5，Sm的价层电子排布式4f66s2，因此Sm3+的价层电子排布式为4f5。（3）①基态Cl原子中，电子占据的最高能层符号为M，该能层具有的原子轨道数为1+3+5＝9，电子占据最高能级是p能级，电子云轮廓图为哑铃形。②非金属性越强，电负性越大，Li、B、H元素的电负性由大到小的排列顺序为H＞B＞Li。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Li+＜H-。（4）查表得知，元素X的电负性是1.5，因此可判断X是金属元素，Y的电负性是3.0，二者电负性之差是3.0－1.5＝1.5＜1.7，因此可判断元素X与元素Y形成的化合物属于共价化合物，Y的电负性大于X的，该化合物中显负价的是Y。15．N2O5HCl>H2SAl2O3+2OH-=2AlO+H2OHClO4+NaOH=NaClO4+H2O第二周期，第VIA族H3PO4H2O2+SO2=H2SO