第一章知识体系构建与题型突破高二化学教学讲与练（人教版2019选择性）

第一章知识体系构建与题型突破【知识网络构建】【重点题型突破】题型一能层与能级【例1】（2023·山东济南外国语学校高二期末）下列各式中能级能量高低的排列顺序正确的是A． B．C． D．【答案】C【解析】一般情况下原子核外电子排布时，电子所处的能层序数越大，能级的能量越高；在同一能层的各个能级，又是按照s、p、d、f顺序递增。同时也要注意：在多电子原子中会发生能级交错现象。根据构造原理，电子在原子核外各能级填充时先后顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d……，则有，对各个选项分析比较，可知选项C中符合构造原理，故合理选项是C。【变式探究】（2023·河南省实验中学高二期中）下列关于多电子原子核外电子排布的说法正确的是A．各能层含有的能级数等于能层序数减1B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束C．各能层所含有的电子数一定是偶数D．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7【答案】D【解析】A．各能层的能级数等于其能层序数，A项错误；B．各能层的能级都是从s能级开始且能级数等于其能层序数，B项错误；C．H原子的K能层只有1个电子，C项错误；D．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7，D项正确。故选：D。题型二基态与激发态【例2】（2023·广西桂林中学高二期中）下列给出的基态原子的电子排布式，其中正确的是A．19K：1s22s22p63s23p7B．24Cr：1s22s22p63s23p63d44s2C．20Ca：1s22s22p63s23p63d2D．35Br：[Ar]3d104s24p5【答案】D【解析】A．由泡利不相容原理可知，基态钾原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，故A错误；B．由洪特规则特例可知，基态铬原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，故B错误；C．由能量最低原理可知，基态钙原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，故C错误；D．由核外电子排布规律可知，基态溴原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p5，故D正确；故选D。【变式探究】（2023·浙江余姚中学高二期中）下列叙述中，正确的是A．在一个基态多电子原子中，可以有两个运动状态完全相同的电子B．在一个基态多电子原子中，不可能有两个能量完全相同的电子C．在一个基态多电子原子中，L层上的电子能量肯定比K层上的电子能量高D．如果某一基态原子能级上仅有2个电子，它们的自旋状态必然不同【答案】C【解析】A．在一个基态多电子原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，A错误；B．每个轨道中最多可以填充两个电子，这两个电子自旋相反，能量完全相同，B错误；C．L层有2s、2p能级，K层只有1s能级，L层上电子能量肯定比K层上电子能量高，C正确；D．如果某一基态原子能级上仅有2个电子，这2个电子可以占据不同的电子轨道且自旋方向相同，D错误；故答案选C。题型三构造原理与电子排布式电子云【例3】（2023下·河北邢台高二联考）下列用原子最外层电子排布式表示的各对元素中，能形成离子化合物的是A．和 B．和C．和 D．和【答案】D【解析】A．为13号Al元素，为17号Cl元素，则Al、Cl两元所形成的化合物为共价化合物，故A错误；B．为6号C元素，为8号O元素，则C、O两元素所形成的化合物均为共价化合物，故B错误；C．为1号H元素，为16号S元素，H、S元素所形成的化合物为共价化合物，故C错误；D．为12号Mg元素，为35号Br元素，则Mg、Br所形成的化合物为离子化合物，故D正确；答案选D。【变式探究】（2023·山东潍坊一中高二期中）如图为氢原子的电子云图，下列说法正确的是A．电子云图中小黑点的密度越小，电子数目越少B．电子云图中小黑点的密度越大，单位体积内电子出现的概率越大C．所有电子云轮廓图都是球形D．电子云图中小黑点的密度小，表示电子在该区域内运动的速率慢【答案】B【解析】A．电子云图中小黑点的密度并不代表电子数目多少，是代表电子在空间某处出现的概率，小黑点的密度小，表示电子在核外该空间单位体积内出现的概率小，A项错误;B．电子云图中小黑点的密度并不代表电子数目多少，是代表电子在空间某处出现的概率，密度越大，单位体积内电子出现的概率越大，故B正确;C．只有s电子的电子云轮廓图才是球形，故C错误;D．小黑点的密度小，表示电子在核外该空间单位体积内出现的概率小，不表示该区域内运动的速率慢，D项错误;答案选B。题型四泡利原理、洪特规则、能量最低原理【例4】（2023下·安徽高二校联考期末）下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是选项电子排布式或轨道表示式评价AN原子的轨道表示式：

错误；违反洪特规则BO原子的轨道表示式：

错误；违反泡利不相容原理CK原子的轨道表示式：错误；违反能量最低原理D的电子排布式：错误；违反能量最低原理【答案】C【解析】A．相同轨道中的两个电子运动方向相反，违反了泡利不相容原理，不符合题意，A错误；B．电子应先充满同能级的轨道，违反了洪特规则，不符合题意，B错误；C．K原子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s1，违反能量最低原理，符合题意，C正确；D．Br的电子排布式：[Ar]3d104s24p6，正确，评价错误，D错误；答案为C。【变式探究】（2023·福建莆田一中高二期中）下列有关原子核外电子排布的说法中，正确的是A．电子排布式为的中性原子是基态Cr原子B．违背了泡利不相容原理，是激发态原子的电子排布C．不符合泡利不相容原理，是不存在的D．原子结构示意图为的原子，核外电子云有3种不同形状【答案】C【解析】A．电子排布式为的中性原子不是基态Cr原子，基态Cr原子的电子排布式为，A错误；B．该电子排布式没有违背泡利不相容原理，是激发态原子的电子排布式，B错误；C．该轨道表示式中2s能级的两个电子自旋状态相同，违反泡利不相容原理，是不存在的，C正确；D．该原子为F原子，其电子排布式为，其电子云有2种不同的形状，即球形和纺锤形，D错误；故选C。题型五原子结构与元素周期表【例5】（2023·河南新乡一中高二期中）关于价电子排布式为的元素的说法不正确的是A．原子序数为25 B．价电子数为7C．位于第四周期ⅦB族 D．位于第四周期VB族【答案】D【解析】该元素的最大电子层数为4，应位于元素周期表第四周期，和能级电子数之和为7，应在第7列，位于ⅦB族，价电子数为7，原子序数为25，故D错误。故选D。【变式探究】（2023·河北正定中学高二质检）如表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。下列关于元素在周期表中的位置的叙述正确的是A．K位于元素周期表中第四周期第IIB族，属于ds区元素B．J位于元素周期表中第四周期第IVB族，属于d区元素C．F位于元素周期表中第三周期第IIA族，属于s区元素D．I位于元素周期表中第三周期第VIIA族，属于ds区元素【答案】C【分析】根据图中元素周期表可知，A为Li，B为Be，C为C，D为N，E为Na，F为Mg，G为Al，H为S，I为Cl，J为Cr，K为Cu，M为Br，L为Ba。【解析】A．K位于元素周期表中第四周期第ⅠB族，属于ds区元素，A错误；B．J位于元素周期表中第四周期第ⅥB族，属于d区元素，B错误；C．F位于元素周期表中第三周期第ⅡA族，属于s区元素，C正确；D．I位于元素周期表中第三周期第ⅦA族，属于p区元素，D错误；故答案选C。题型六原子半径、电离能与电负性【例6】（2023·吉林长春市实验中学高二质检）X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，X的一种单质是天然存在的最坚硬矿物质，Z原子最外层电子数为次外层电子数的三倍，W基态原子的价电子排布为3d64s2。下列说法正确的是A．原子半径：Z＞Y＞XB．元素的第一电离能：Z＞Y＞XC．X、Y最简单气态氢化物分子的键角：X＞YD．W2＋价电子轨道表示式：【答案】C【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，X的一种单质是天然存在的最坚硬矿物质，则X是C元素；Z原子最外层电子数为次外层电子数的三倍，则Z核外电子排布是2、6，故Z是O元素，Y的原子序数介于6、8之间，所以Y是N元素；W基态原子的价电子排布为3d64s2，则W是26号Fe元素，然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。【解析】根据上述分析可知X是C，Y是N，Z是O，W是Fe元素。A．X是C，Y是N，Z是O，它们是同一周期元素。同一周期元素，原子序数越大，原子半径越小，所以原子半径大小关系为：X＞Y＞Z，A错误；B．一般情况下同一周期元素的第一电离能呈增大趋势，但当元素处于第IIA、第VA的全充满、半充满的温度状态时，其第一电离能大于同一周期相邻元素，所以元素的第一电离能：Y＞Z＞X，B错误；C．X是C，Y是N，它们形成的简单气态氢化物分别是CH4、NH3，CH4是正四面体结构，键角是109°28′，NH3是三角锥形，键角是107°18′，故键角：X＞Y，C正确；D．Fe2+是Fe原子失去最外层的2个电子形成的，其价电子轨道表示式为：，D错误；故合理选项是C。【变式探究】（2023·辽宁阜新实验中学高二期末）X、Y、Z、W均为短周期元素，原子序数依次递增。Y是地壳中含量最高的元素，Z原子在元素周期表中的周期序数等于族序数，Z的简单阳离子与含有相同的电子数，W原子最高能级和最低能级填充电子的数目相等，下列说法正确的是A．电负性：B．第一电离能：C．工业上常用电解法制备元素Z的单质D．Z的最高价氧化物的水化物可溶于W的最高价氧化物的水化物【答案】C【分析】X、Y、Z、W均为短周期元素，原子序数依次递增。Y是地壳中含量最高的元素，则Y为O；Z原子在元素周期表中的周期数等于族序数，则Z为Al；Z的简单阳离子与YX含有相同的电子数，则X为H；W原子最高能级和最低能级填充电子的数目相等，其原子序数大于Al，W的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，则W为Si元素；【解析】结合分析可知，X为H，Y为O，Z为Al，W为Si元素，A．Z为Al、W为Si，非金属性越强的电负性越大，则电负性：Al<Si，故A错误；B．非金属性O＞Si＞Al，则第一电离能Y＞W＞Z，故B错误；C．工业上通过电解熔融氧化铝冶炼铝，故C正确；D．Z的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝，W的最高价氧化物的水化物为硅酸，硅酸为弱酸，二者不反应，故D错误；故选：C。题型七位构性综合【例7】（2023上·山东泰安高二统考期末）W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素，原子序数依次增大。W元素的一种离子与具有相同的电子层排布且半径稍大，X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为，X与Z同主族，Z的价电子排布式为3s23p4，下列说法不正确的是A．与W生成的气态化合物的热稳定性：Z>YB．W与的原子半径：W<LiC．X和Y的第一电离能：X>YD．X、Z、R的电负性：【答案】D【分析】W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素，原子序数依次增大，W元素的一种离子与具有相同的电子层排布且半径稍大，说明W的原子序数小于Li，则W为H元素；X与Z同主族，Z的价电子排布式为3s23p4，二者位于VIA族，则X为O，Z为S元素；X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为，X(O)的L层含有6个电子，则Y的M层含有4个电子，为Si元素；R的原子序数大于S，则R为Cl元素，据此分析解答。【解析】A．元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性S>Si，则与W(H)生成的气态化合物的热稳定性：S>Si，即Z>Y，故A正确；B．同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：H<Li，即W<Li，故B正确；C．同一周期从左到右第一电离能逐渐增大，同一主族从上到下第一电离能逐渐减小，则第一电离能：O>C>Si，即X>Y，故C正确；D．同一周期从左到右电负性逐渐增大，同一主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性：S<Cl<O，即，故D错误；答案选D。【变式探究】（2023·山西太原五中高二期末）表中是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J是6种元素的代号，其中J为0族元素。下列说法正确的是XYZRWJA．R原子的轨道表示式为B．Y2与Na+的半径大小关系为Y2＞Na+C．X的第一电离能小于Y的第一电离能D．表中电负性