原子结构与元素性质 同步练习题 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．下列说法中正确的是A．N、O、F的第一电离能依次增大B．在所有的元素中，氟的电负性最大C．同主族元素中，随原子序数增大第一电离能增大D．随原子序数的递增，同周期元素的电负性逐渐减小2．如图是人体含量较多元素的质量分数图，下列有关这些元素的说法不正确的是A．原子半径：N＜PB．第一电离能：K＞CaC．基态O原子的价层电子轨道表示式D．图中的七种元素中有2种元素位于周期表第4周期3．《天工开物》记载：“凡火药以硝石、硫磺为主，草木灰为辅。……而后火药成固”，其中涉及的要反应为。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是A．的结构示意图：B．中子数为8的碳原子：C．基态N原子2p能级电子轨道表示式：D．的电子式：4．短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，Z的基态原子的2p轨道半充满，M的最高正价与最低负价的绝对值之差为4，由这4种元素组成的一种分子的结构如图所示。下列说法正确的是A．电负性：M<YB．Y氢化物的沸点可能高于Z氢化物的沸点C．第一电离能：Y>ZD．X与Z、M形成的化合物中，一定不含离子键5．基态时，某元素原子的最外层电子排布为，下列关于该元素的说法正确的是A．价电子数一定为1 B．一定位于第IA族或第IB族C．元素的最高正价一定为+1价 D．周期表前36号元素中共有6种6．X、Y、Z三种元素的原子，其价层电子排布式分别为、和，由这三种元素组成的化合物的化学式不可能是A． B． C． D．7．关于下列说法正确的是A．某物质经科学测定只含有一种元素，则可以断定该物质是一种纯净物B．金刚石、白磷都属于单质C．SO2，SiO2，CO均属于酸性氧化物D．金属氧化物均为碱性氧化物8．下列说法不正确的是A．同周期主族元素，随着核电荷数的增加，I1在总体上呈现从小到大的变化趋势B．元素的第一电离能越大，表示气态时该元素的原子越易失去电子C．元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强D．电负性是相对值，所以没有单位9．下列说法正确的是A．所有的非金属元素都分布在p区B．最外层电子数为2的元素都分布在s区C．元素周期表中从第ⅢB到第ⅡB的10个纵列的元素都是金属元素D．稀有气体在ds区10．我国科学家最近在锂电池研究方面取得新进展，其电解质阴离子结构如图所示。已知：短周期元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次递增且X、Y、Z、R位于同周期。下列叙述正确的是A．原子的第一电离能： B．简单氢化物的还原性：C．Y的氧化物对应的水化物一定是强酸 D．简单氢化物的沸点：二、填空题11．第一电离能：___________原子失去一个电子转化为___________所需的___________能量，叫第一电离能。通常用___________表示。12．研究发现，铵盐作为电解质用于水系电池能降低水的活性，提高放电效率。请回答下列问题：(1)组成元素中吸引键合电子能力最强与最弱的元素依次是________、_________(填元素符号)；阴离子组成元素中，第一电离能比氮小的元素有________种。(2)下列状态的氟中，能量最高的是___________(填字母)。a．b．c．d．(3)基态硫原子核外电子有___________种能量不同的电子，核外电子占据最高能层的符号是___________。(4)元素甲位于第四周期，是碳的同主族元素，则甲的元素符号为_______，该元素可能的性质或应用有________(填字母)。A．是一种活泼的金属元素B．最高正价为C．可作为半导体材料D．简单氢化物的还原性小于13．合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。(1)自然界中的氮元素主要以分子的形式存在于空气中，是人工固氮的主要来源。①基态氮原子的轨道表示式为_______。②NH3分子中，与N原子相连的H显正电性。N、H电负性大小顺序为_______。(2)铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂，通常还含有Al2O3、K2O、CaO、MgO、Cr2O3等氧化物中的几种。①上述氧化物所涉及的元素中，处于元素周期表中p区的元素是_______。②比较Mg、Ca第一电离能的大小：_______。③图表的数据从上到下是钠、镁、铝逐级失去电子的电离能。元素NaMgAl电离能(kJ/mol)49673857845621451181769127733274595431054011575结合数据说明Mg的常见化合价为+2价的原因：_______。(3)我国科研人员研制出了“Fe-LiH”催化剂，温度、压强分别降到了350℃、1MPa，这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。①基态Fe原子的核外电子排布式为_______。②比较Li+与H-的半径大小关系：r(Li+)_______r(H-)(填“>”或“<”)。14．表格是周期表中的一部分，根据A～I在周期表中的位置，用元素符号(化学式)或化学符号回答下列问题：主族周期IIIIIIIVVVIVII01A2DEG3BCJFHI(1)A～I中，化学性质最不活泼的元素基态原子的电子排布式是_______，写出E基态原子价层电子的轨道表示式_______。(2)其单质能用于制漂白粉的元素是_______。(3)在D、E、J中，原子半径最大的元素是_______。(4)A分别与D、E、G形成的化合物中，最稳定的化合物的电子式是_______。(5)表格中C的单质与NaOH溶液发生反应的化学方程式为_______。15．X、Y、Z、R、Q是五种短周期元素，原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素，Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，Z为地壳中含量最多的元素，X、Y、R最外层电子数之和为8，Q的单质为黄绿色有害气体。请回答下列问题：（1）Z在元素周期表中的位置为________。（2）Y和Z元素的原子半径由大到小的顺序为_____（写元素符号）。Y和Z的气态氢化物中稳定性较强的是_______（填化学式）。（3）Y单质的电子式为________。（4）Y的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式_______。【参考答案】一、选择题1．B解析：A．N、O、F为同一周期元素，同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势，ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常，即N的第一电离能大于O，A错误；B．在所有的元素中，氟的电负性最大，B正确。C．同主族元素中，随原子序数增大第一电离能减小，C错误；D．随原子序数的递增，同周期元素的电负性逐渐增大，D错误；故答案为：B。2．B解析：A．N和P为同主族元素，N在P的上方，N的电子层数比P少，则原子半径：N＜P，A正确；B．K和Ca为同周期元素且左右相邻，Ca的4s轨道全充满，原子的能量低，则第一电离能：K＜Ca，B不正确；C．基态O原子的价电子排布式为2s22p4，则价层电子轨道表示式，C正确；D．七种元素中，H为第1周期元素，C、N、O为第2周期元素，P为第3周期元素，K、Ca为第4周期元素，则有2种元素位于周期表第4周期，D正确；故选B。3．C解析：A．S是16号元素，故的结构示意图：，A错误；B．已知C是6号元素，且质量数等于质子数加中子数，故中子数为8的碳原子表示为：，B错误；C．N是7号元素，故基态N原子2p能级电子轨道表示式：，C正确；D．的电子式为：，D错误；故答案为：C。4．B【分析】短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，Z的基态原子的2p轨道半充满，可知Z的核外电子排布式为，Z的电子数为7，则Z为N元素；M的最高正价与最低负价的绝对值之差为4，结合主族元素化合价的一般规律，最高正价与最低负价绝对值之和为8，可知M的最高价为+6价，最低价为-2价，则M为S元素；结合由这4种元素组成的一种分子的结构可知，X形成1个共价键，且X的原子序数小于Z(N元素)，则X为H元素；Y均形成4个共价键，且原子序数小于Z(N元素)，则Y为C元素；综上所述，X、Y、Z、M分别为H、C、N、S元素。解析：A．一般元素非金属性越强，电负性越大，而C元素的非金属性弱于S元素，则电负性：M>Y，A错误；B．碳元素氢化物可能为液态烃或固态烃，通常碳原子数在5-16个时为液态烃，碳原子数17个及以上时为固态烃，因此C的氢化物沸点可能高于N氢化物的沸点，B正确；C．同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，且N的2p能级处于半充满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能：Y<Z，C错误；D．X与Z、M形成的化合物NH4HS中含有离子键，D错误；故答案选B。5．D【分析】基态时，某元素原子的最外层电子排布为，则该元素可能是第一主族的元素，也可能是Cr、Cu等过渡元素，以此解答。解析：A．由分析可知，当该元素为Cr、Cu等过渡元素时，价电子数不是1，故A错误；B．当n=4时，该元素可能是Cr，位于第VIB族，故B错误；C．当n=4时，该元素可能是Cu，最高正价为+2价，故C错误；D．由分析可知，基态时，某元素原子的最外层电子排布为，则该元素可能是第一主族的元素，也可能是Cr、Cu等过渡元素，周期表前36号元素中有H、Li、Na、K、Cr、Cu共6种，故D正确；故选D。6．B解析：X原子最外层电子排布式为，则X为H；Y原子最外层电子排布式为，则Y为P，Z原子最外层电子排布式为，则Z为O。故为，为，为，为，不符合实际情况，B错误，答案选B。7．B解析：A．同一种元素可以组成不同种单质，则含有一种元素的物质也可能是混合物，故A说法不正确；B．金刚石是碳元素的单质，白磷是磷元素的单质，故B说法正确；C．SO2，SiO2属于酸性氧化位，但CO不能和碱反应生成盐和水，所以CO不属于酸性氧化物，故C说法不正确；D．Al2O3属于金属氧化物，但它属于两性氧化位，而不属于碱性氧化位，故D说法错误；本题答案B。8．B解析：A．同周期主族元素从左到右，元素的第一电离能在总体上呈现从小到大的变化趋势，故A正确；B．一般来说，元素的第一电离能越小，该元素的原子在反应中越易失去电子，故B错误；C．元素的电负性表示其原子在化合物中吸引电子能力的强弱，元素电负性越大的原子，吸引电子的能力越强，故C正确；D．在计算电负性时，选定氟的电负性为4.0，进而计算出其他元素的电负性数值，因此电负性是相对值，没有单位，故D正确。故选：B。9．C解析：A．H是非金属元素，位于s区，A错误；B．He的最外层电子数为2，在p区，B错误；C．元素周期表中从第ⅢB到第ⅡB的10个纵列的元素为过渡金属，均属于金属元素，C正确；D．稀有气体在p区，D错误；故选C。10．B【分析】短周期元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次递增且X、Y、Z、R位于同周期，根据阴离子结构中的成键特点并结合原子序数的大小关系，可知X为C，Y为N，Z为O，R为F，W为S。解析：A．根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，因此原子的第一电离能：，故A错误；B．非金属性越弱，其对氢化物还原性越强，因此的还原性强于，故B正确；C．氮的含氧酸中，除了是强酸外，为弱酸，故C错误；D．常温下为液态，水存在氢键的数目比HF和氨气的多，因此沸点比和都高，故D错误。综上所述，答案为B。二、填空题11．气态电中性基态气态基态正离子最低I1解析：略12．(1)FH3(2)b(3)5M(4)BC解析：（1）吸引键合电子的能力即电负性，电负性大小顺序：F>O>N>S>C>H。第一电离能C<O<N<F，同族至上而下依次减弱S<O，则比N第一电离能小的元素：C、O、S。答案为F；H；3；（2）高能级的电子越多能量越高，答案选b；（3）S元素为16号，其电子排布式为[Ne]3s23p4。每个能级能量不同，所以能量不同的电子有1+1+1+1+1=5种。电子占据了第三层符号为M。答案为5；M；（4）碳族元素有C、Si、Ge、Sn、Pb，第四周期为Ge。其性质与C性质相似。答案为Ge；A．Si为非金属，Ge不是活泼的金属，A项错误；B．Ge最外层电子数为4，其最高化合价为+4，B项正确；C．Ge位于金属和非金属的分界线处，它具有半导体性质，C正确；D．同主族，至上而下金属性增强还原性增强，所以还原性：CH4<SiH4，D项错误；故选BC。13．(1)N>H(2)Al、OMg>Ca镁的第三电离能比第一、二电离能大很多，镁很难失去第三个电子，而易失去两个电子形成+2价镁离子(3)1s22s22p63s23p63d64s2<解析：（1）①基态氮原子的电子排布式为1s22s22p3，其轨道表示式为；②NH3分子中，与N原子相连的H显正电性，则N、H电负性大小顺序为N＞H；（2）①上述氧化物所涉及的元素中，处于元素周期表中p区的元素是Al、O；②同一主族从上到下，第一电离能逐渐减小，则Mg、Ca第一电离能的大小为Mg＞Ca；③镁的第三电离能比第一、二电离能大很多，镁很难失去第三个电子，而易失去两个电子形成＋2价镁离子，故Mg的常见化合价为＋2价；（3）①Fe是26号元素，基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2；②Li＋与H-具有相同的电子层数，原子序数越小，离子半径越大，则离子半径：r(Li＋)＜r(H-)。14．(1)1s22s22p63s23p6(2)Cl(3)Si(4)(5)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑【分析】根据元素在元素周期表中的位置可知，A为H元素，B为Na元素，C为Al元素，D为C元素，J为Si元素，E为N元素，F为P元素，G为F元素，H为Cl元素，I为Ar元素，据此分析解答。解析：（1）A～I中，化学性质最不活泼的元素基态原子为Ar元素，其电子排布式是1s22s22p63s23p6；E为N元素，E基态原子价层电子排布式为2s22p3，轨道表示式为。（2）氯气与石灰乳反应可制取漂白粉，故其单质能用于制漂白粉的元素是Cl。（3）同周期元素从左至右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上往下原子半径逐渐增大，D为C元素，J为Si元素，E为N元素，在D、E、J中，原子半径最大