2024-2025年新教材高中化学第1章原子结构与元素性质单元素养检测含解析鲁科版选择性必修2

PAGEPAGE14单元素养检测(一)(第1章)(90分钟100分)一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。1．(2024·淄博高二检测)下列关于原子结构模型的说法中，正确的是()A．道尔顿的原子论将原子看作实心球，故不能说明任何问题B．汤姆孙“葡萄干布丁”模型胜利地说明白原子中的正负粒子是可以稳定共存的C．卢瑟福核式模型指出了原子核和核外电子的质量关系、电性关系及占有体积的关系D．玻尔核外电子分层排布的原子结构模型引入了量子化的概念，能够胜利说明全部的原子光谱【解析】选C。道尔顿的原子论胜利地说明白质量守恒定律等规律，故A不正确；汤姆孙“葡萄干布丁”原子结构模型提出了正、负电荷的共存问题，但同时认为在这样微小的距离上有着极大的作用力，电子会被拉进去并会碰撞在带正电的核心上，故B不正确；卢瑟福通过α粒子散射试验提出了核式原子结构模型，散射试验的结果能够分析出原子核和核外电子的质量关系、电性关系及占有体积的关系，故C正确；玻尔核外电子分层排布的原子结构模型只引入了一个量子化，只能够说明氢原子光谱，而不能说明比较困难的原子光谱，故D不正确。【补偿训练】1913年，丹麦科学家玻尔第一次相识到氢原子光谱是氢原子的电子跃迁产生的。玻尔的原子结构理论，一个很大的成就是()A．证明白原子核外电子在圆形轨道上运动B．提出了原子核是可以进一步细分的C．解决了氢原子光谱和原子能级之间的关系D．应用了量子力学理论中的概念和方法【解析】选D。玻尔把量子论用于原子，与卢瑟福核式原子模型结合起来，提出电子在肯定轨道上运动的原子结构模型，胜利地说明白氢原子光谱是线状光谱的缘由，为后来人们用更多的量子数来标记核外电子的运动状态来说明困难的原子光谱供应了可以借鉴的方法。所以D说法正确。2．(2024·太原高二检测)下列各项叙述正确的是()A．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发态B．价电子排布式为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素C．全部原子任一电子层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同D．24Cr原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2【解析】选C。镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子汲取能量，由基态转化成激发态，A错误；价电子排布式为5s25p1的元素，位于第五周期第ⅢA族，是p区元素，B错误；全部原子任一电子层的s电子云轮廓图都是球形，电子层越大，球的半径越大，C正确；24Cr原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，半充溢轨道能量较低，D错误。3．(2024年江苏适应性测试)13Al、15P、16S、17Cl是周期表中的短周期主族元素。下列有关说法正确的是()A．元素Al在周期表中位于第4周期ⅢA族B．元素P的简洁气态氢化物的化学式为PH4C．第一电离能：I1(Al)<I1(P)<I1(S)D．最高价氧化物的水化物的酸性：H3PO4<H2SO4<HClO4【解析】选D。A.Al为13号元素，周期表中位于第3周期ⅢA族，故A错误；B.P位于第ⅤA族，最低负价为－3，所以简洁气态氢化物的化学式为PH3，故B错误；C.P的3p能级轨道半满，较稳定，第一电离能大于相邻元素，即I1(P)>I1(S)，故C错误；D.非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性P<S<Cl，所以酸性：H3PO4<H2SO4<HClO4，故D正确。4．(2024·沈阳高二检测)由多元素组成的化合物Fe－Sm－As－F－O，是我国科学家近年来发觉的一种重要的铁系超导材料。下列说法正确的是()A．O的价电子排布式为1s22s22p4B．Fe3＋的价电子轨道表示式违反了泡利不相容原理C．N、As同主族，第一电离能N＜AsD．电负性F＞O＞As【解析】选D。氧元素核外电子数为8，核外电子排布式为1s22s22p4，选项中为氧原子核外电子排布式，价电子排布式为2s22p4，故A错误；选项中违反洪特规则，铁元素是26号元素，其价电子排布式为3d64s2，铁原子失去3个电子变成铁离子，其价电子排布式为3d5，铁离子价电子轨道表示式为，故B错误；N、As同主族，同一主族元素第一电离能随着原子序数增大而减小，所以第一电离能N＞As，故C错误；同一周期元素从左到右电负性渐渐增大，电负性F＞O，同一主族元素从上到下电负性渐渐减小，电负性O＞N>As，所以电负性F＞O＞As，故D正确。5．同周期的三种元素X、Y、Z，已知其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为HXO4>H2YO4>H3ZO4，则下列推断错误的是()A．原子半径：X>Y>ZB．气态氢化物的稳定性：HX>H2Y>ZH3C．电负性：X>Y>ZD．非金属性：X>Y>Z【解析】选A。同周期从左到右非金属性渐渐增加，原子半径渐渐减小，所以原子半径：X<Y<Z，故A错误；非金属性越强，氢化物越稳定，由于非金属性：X>Y>Z，所以气态氢化物的稳定性：HX>H2Y>ZH3，故B正确；非金属性：X>Y>Z，元素的非金属性越强，其电负性越强，则电负性：X>Y>Z，故C正确；最高价氧化物对应水化物的酸性：HXO4>H2YO4>H3ZO4，则非金属性：X>Y>Z，故D正确。6．(2024·晋城高二检测)在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是()A．最易失去的电子能量最高B．电离能最小的电子能量最高C．p轨道电子能量肯定高于s轨道电子能量D．在离核最近区域内运动的电子能量最低【解析】选C。能量越高，越易失去电子，离核越远，故A、B、D正确。p轨道电子能量不肯定大于s轨道，例如2p轨道电子能量低于3s轨道电子能量，C不正确。7．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是()A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8B．原子半径的大小依次为rX>rY>rZ>rW>rQC．离子Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同D．元素W的最高价氧化物对应的水化物酸性比Q的强【解析】选A。由元素在周期表中的位置可推知X、Y、Z、W、Q分别为N、O、Al、S、Cl。元素X(N)的最高正价＋5与元素Z(Al)的最高正价＋3之和为8；原子半径的大小依次为rZ>rW>rQ>rX>rY；Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数均相同；非金属性：W(S)<Q(Cl)，故最高价氧化物对应的水化物的酸性：W(S)<Q(Cl)。【方法规律】位—构—性的推断(1)牢记元素周期表的结构(能区分长短周期、主副族、每周期的元素数目等)是求解的基础，肯定要做到“心中有表”。(2)熟识主族元素在元素周期表中的特别位置和数据特征。(3)驾驭常见元素及其化合物的特性是关键，解决这一关键在于平常的积累。(4)敏捷应用元素周期律。8．(2024·徐州高二检测)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，W的单质常被保存在煤油中，Y的主族序数等于其周期数的3倍，由X与Z组成的高分子化合物是传统不粘锅涂层的主要成分。下列有关说法正确的是()A．元素Z在周期表中位于第三周期ⅦA族B．原子半径：r(W)＞r(Z)＞r(Y)＞r(X)C．第一电离能：I1(X)＞I1(Y)＞I1(Z)＞I1(W)D．由W与Y组成的常见化合物中阴阳离子数之比肯定为1∶2【解析】选D。短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，W的单质常被保存在煤油中，则W为Na；Y的主族序数等于其周期数的3倍，Y只能位于其次周期，最外层含有6个电子，为O元素；Z介于O、Na之间，且为主族元素，只能为F元素；由X与Z组成的高分子化合物是传统不粘锅涂层的主要成分，该化合物为聚四氟乙烯，则X为C元素，以此分析解答。氟的原子序数为9，在周期表中位于其次周期ⅦA族，故A错误；同一周期从左向右原子半径渐渐减小，同主族从上到下原子半径渐渐增大，则原子半径：r(W)＞r(X)＞r(Y)＞r(Z)，故B错误；一般状况下，同一周期从左向右元素的第一电离能呈增大趋势，金属元素Na的第一电离能较小，则第一电离能：I1(Z)＞I1(Y)＞I1(X)＞I1(W)，故C错误；由W与Y形成的常见化合物为氧化钠、过氧化钠，氧化钠和过氧化钠中阴阳离子数之比为1∶2，故D正确。9．(2024·青岛高二检测)某主族元素的离子X2＋的价电子排布式为6s2，当把X的最高价氧化物溶于浓盐酸时，有黄绿色气体产生，则下列说法不正确的是()A．X2＋具有还原性B．X的最高价氧化物具有强氧化性C．该元素是第ⅥA族元素D．X的常见化合价有＋2、＋4【解析】选C。X2＋的价电子排布式为6s2，则X原子的最外层电子排布式为6s26p2，故为第ⅣA族的Pb。Pb的常见价态为＋4和＋2。依据反应PbO2＋4HCl(浓)=PbCl2＋Cl2↑＋2H2O，可知PbO2具有强氧化性。10．下表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是()A．W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同C．p能级未成对电子最多的是Z元素D．X元素是电负性最大的元素【解析】选D。依据五种元素所处位置，X、W、Y、R、Z五种元素分别为F、P、S、Ar、Br。P的第一电离能比S的第一电离能要略大，Z的阴离子比R原子多一个电子层，故A、B错误，W元素的3p能级上有3个未成对的电子，故C错误；X是全部元素中非金属性最强的元素，故D正确。【互动探究】(1)题中五种元素的简洁离子中，还原性最强的是哪种？最弱的是哪种？提示：最强的是W的离子，即P3－，最弱的是X的离子，即F－。(2)写出Z的基态原子的电子排布式。提示：1s22s22p63s23p63d104s24p5二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。11．(2024·衡水高二检测)以下是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质：序号ABCDE最低负化合价－4－2－1－2－1电负性2.52.53.03.54.0下列推断正确的是()A．C、D、E的氢化物的稳定性依次为C>D>EB．元素A的最外层轨道中无自旋状态相同的电子C．元素B、C不行能形成化合物D．与元素B处于同周期且在该周期中第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应【解析】选D。依据五种元素的电负性和最低负化合价，推知A为C、B为S、C为Cl、D为O、E为F。选项A，C、D、E的氢化物依次为HCl、H2O、HF，氢化物的稳定性依次：HF>H2O>HCl。选项B，碳元素原子最外层电子排布式为2s22p2，2p能级上的两个电子分占两个p轨道，且自旋状态相同。选项C，S原子最外层有6个电子，Cl原子最外层有7个电子，它们之间可通过形成共价键，使两种原子均达到8电子稳定结构，形成的化合物有SCl2等。选项D，此单质为Na，Na能与H2O发生置换反应生成NaOH和H2。12．A、B、C、D四种元素，已知A元素是地壳中含量最多的元素；B元素为金属元素，它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和；C元素是第三周期第一电离能最小的元素；D元素在第三周期中第一电离能最大。下列有关叙述错误的是()A．四种元素A、B、C、D分别为O、Ca、Na、ArB．元素A、B、C两两组成的化合物可为CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等C．元素A、C简洁离子的半径大小关系为A<CD．元素B、C原子半径大小关系为B＞C【解析】选C。可推想A、B、C、D分别为O、Ca、Na、Ar。【方法规律】利用参照物比较核电荷数和电子数都不相同的微粒的半径的方法(1)如比较Al3＋和S2－离子半径的大小，可找出与Al3＋电子数相同，与S同一主族的元素的离子O2－来比较，因为r(Al3＋)<r(O2－)，且r(O2－)<r(S2－)，故r(Al3＋)<r(S2－)。(2)如比较P与F原子半径的大小，可以N作参照物，通过原子半径P>N>F比较。13．图1、图2表示的是元素的某种性质随原子序数的改变而发生的改变。下列说法正确的是()A．图1可能表示的是元素单质的密度随原子序数改变的规律B．图1可能表示的是元素原子的电离能随原子序数改变的规律C．图2可能表示的是元素原子的半径随原子序数改变的规律D．图2可能表示的是元素的电负性随原子序数改变的规律【解析】选B、D。图1中同周期元素的性质呈增大趋势，但第ⅡA、ⅤA族元素出现反常，可推知图1表示第一电离能的改变。图2中F对应的数值最大，为4.0，可推知图2描述的是电负性与原子序数的关系。14．(双选)(2024·潍坊高二检测)下列说法正确的是()A．轨道表示式能反映钠原子轨道的能级差别和电子的自旋状态B．金属Cr基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2C．基态原子的p能级上半充溢的元素肯定位于p区D．X、Y元素同周期且电负性X＞Y，则第一电离能：Y＜X【解析】选A、C。依据轨道表示式：能够清楚地看出原子轨道的能级差别，也可以看出电子的自旋状态，故A正确；金属Cr基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，即3d轨道半满，4s轨道半满，能量低，稳定，故B错误；基态原子的p能级上半充溢的可能为2p3、3p3、4p3等，即最外层肯定是5个电子，该元素为第ⅤA族元素，p区是指周期表中ⅢA族到零族的元素，第ⅤA族元素都属于p区，故C正确；X、Y元素同周期且电负性X＞Y，第一电离能有两种可能：Ⅰ：Y＜X，Ⅱ：Y＞X，以其次周期为例，如电负性：N＞C，第一电离能：N＞C，或电负性：O＞N，第一电离能：N＞O，即第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能反常，故D错误。15．现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3。则下列有关比较中正确的是()A．第一电离能：③>②>①B．原子半径：③>②>①C．电负性：③>②>①D．最高正化合价：③＝②>①【解析】选A。由三种元素基态原子的电子排布式可知，①是硫元素、②是磷元素、③是氮元素。磷元素原子3p能级容纳3个电子，为半充溢稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能S<P，同主族自上而下第一电离能渐渐减小，所以第一电离能N>P，故第一电离能N>P>S，即③>②>①，A正确；同周期主族元素自左而右原子半径渐渐减小，所以原子半径P>S，同主族元素从上至下原子半径渐渐增大，所以原子半径P>N，故原子半径P>S>N，即②>①>③，B错误；同周期元素自左而右元素电负性渐渐增大，所以电负性P<S，C错误；最高正化合价等于最外层电子数，所以最高正化合价：①>②＝③，D错误。三、非选择题：本题共5小题，共60分。16．(12分)(1)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族，e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。请填写下列空白。①e元素基态原子的核外电子排布式为__________。②b、c、d三种元素的第一电离能数值由小到大的依次为________(填元素符号)，其缘由是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)Ni是元素周期表中第28号元素，其次周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性小的元素是______________；26号元素价层电子排布式为________；L原子核外电子占有9个轨道，而且有一个未成对电子，L是________元素。(3)硒(Se)是一种有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多种化合物。①基态硒原子的价层电子排布式为________________________________________________________________________。②锗、砷、硒的第一电离能大小排序为________________________________________________________________________。【解析】(1)依据已知信息，可以推出a为H，b为N，c为O，d为S，e为Cu。①Cu元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。②b、c、d三种元素的第一电离能数值由小到大的依次为S<O<N。因为同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能总体上呈增大趋势，但氮元素的2p轨道达到半充溢的稳定结构，其第一电离能大于氧元素；同主族元素自上而下，电子层数越多，原子半径越大，元素第一电离能越小，氧元素的第一电离能大于硫元素。(2)原子占有9个原子轨道时，3p能级上的3个轨道均被占据，有1个成单电子的只能是3p5，故L是氯元素。(3)①硒为34号元素，有6个价电子，所以硒的价层电子排布式为4s24p4；②同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素，所以Ge、As、Se三种元素的第一电离能的大小依次是As>Se>Ge。答案：(1)①1s22s22p63s23p63d104s1②S<O<N同一周期元素，随着原子序数的增加，元素的第一电离能总体上呈增大趋势，但氮元素的2p轨道达到半充溢的稳定结构，其第一电离能大于氧元素；同主族元素自上而下，电子层数越多，原子半径越大，元素第一电离能越小，氧元素的第一电离能大于硫元素(2)C3d64s2氯(3)①4s24p4②As>Se>Ge17．(10分)(2024·信阳高二检测)有A、B、C、D四种元素，其原子序数依次增大，且质子数均小于18。A元素原子的最外层只有1个电子，该元素阳离子与N3－核外电子排布相同；B元素原子核外各轨道上均无成单电子；C元素原子的价电子排布为ns2np1；D－的核外电子构型与Ar相同。(1)写出A、C、D的元素符号A________，C________，D________。(2)写出B元素原子的电子排布式______________________________________________________________________________________________________，D元素原子的轨道表示式为___________________________________________________________________________________________________________。(3)A、B、C、D第一电离能由小到大的依次为(用元素符号表示，下同)________________________，电负性由小到大的依次为________________________。【解析】A形成的阳离子A＋与N3－核外电子排布相同，则A是Na。C的价电子排布为ns2np1，是ⅢA族元素，只能是Al。B为第3周期元素，且原子核外各轨道上均无成单电子，应为Mg。D－的核外电子构型与Ar相同，D为Cl。答案：(1)NaAlCl(2)1s22s22p63s2(3)Na＜Al＜Mg＜ClNa＜Mg＜Al＜Cl【补偿训练】已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。其中A、C原子的L层有2个未成对电子。D与E同主族，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。请依据以上信息，回答下列问题：(1)A、B、C的电负性由小到大的依次为______________(用元素符号表示)。(2)D元素的原子核外共有________种不同运动状态的电子、________种不同能级的电子。(3)写出E的基态原子的电子排布式：___________________________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】A、C原子的L层有2个未成对电子，则A和C的核外电子排布式分别为1s22s22p2、1s22s22p4，则A为C(碳)，C为O，A～F原子序数依次增大，则B为N。D与E同主族，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构，则D为Mg，E为Ca。(1)C、N、O的电负性由小到大的依次为C＜N＜O。(2)Mg的原子核外有12个电子，即有12种不同的运动状态，具有1s、2s、2p、3s共四种不同的能级。(3)E为Ca，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2。答案：(1)C＜N＜O(2)124(3)1s22s22p63s23p64s218．(10分)如图为一张没有填写内容的元素周期表。(1)已知A、B、C、D、E、F六种短周期元素的原子半径和某些化合价如表所示：元素ABCDEF化合价－2＋5、－3＋4、－4＋6、－2＋2＋1原子半径/nm0.0740.0750.0770.1020.1600.186试将B、E两种元素的元素符号填入上图所示元素周期表中的相应位置。(2)写出基态G原子的电子排布式：____________。(3)图中阴影部分所示区域的元素称为________元素，下列元素属于该区域的是________(填字母编号)。A．Ba B．Fe C．Br D．Rb(4)A、B、C三种元素原子的第一电离能由大到小为________________(填元素符号)。【解析】(1)依据原子半径及化合价可以推知B、E分别为氮、镁。(2)依据G在元素周期表中的位置可推断G为铜元素。(3)阴影部分的元素属于过渡元素。(4)N的3p轨道为半充溢状态，较稳定，故第一电离能比O的大。答案：(1)(2)1s22s22p63s23p63d104s1(3)过渡B(4)N>O>C19．(14分)Ⅰ.Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。(1)Na位于元素周期表第________周期第________族；S的基态原子核外有________个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为________。(2)用“>”或“<”填空：第一电离能离子半径酸性Si____SO2－____Na＋H2SO4____HClO4Ⅱ.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。试回答下列问题：(3)h的单质在空气中燃烧发出刺眼的白光，请用原子结构的学问说明发光的缘由：______________________________________________________________。(4)o、p两元素的部分电离能数据列于下表：元素op电离能/(kJ·mol－1)I1717759I215091561I332482957比较两元素的I2、I3可知，气态O2＋再失去一个电子比气态p2＋再失去一个电子难。对此，你的说明是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)第三周期8种元素，其单质熔点凹凸的依次如图甲所示，其中电负性最大的是________(填图中的序号)。(6)表中所列的某主族元素的电离能状况如图乙所示，则该元素是________(填元素符号)。【解析】(1)Na元素位于元素周期表第3周期第ⅠA族；S的基态原子核外未成对电子处于3p能级，共有2个未成对电子；基态Si原子电子排布式为1s22s22p63s23p2。(2)同一周期元素，随着原子序数的增加，原子核对电子的吸引力增加，第一电离能增大，所以第一电离能：S>Si；核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径：O2－>Na＋；元素的非金属性越强，元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强，因为非金属性Cl>S，所以酸性：HClO4>H2SO4。(3)h为Mg元素，Mg单质在空气中燃烧发出刺眼的白光，缘由是电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量。(4)o元素为Mn，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，基态Mn2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，其3d能级为半充溢结构，相对比较稳定，当失去第三个电子时比较困难，而基态Fe2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，其3d能级再失去一个电子，形成相对比较稳定的半充溢结构，故Fe2＋失去第三个电子比较简洁。(5)第3周期8种元素分别为钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩，其单质中钠、镁、铝形成金属晶体，熔点依次上升；硅形成共价晶体；磷、硫、氯、氩形成分子晶体，常温下磷、硫为固体，氯气、氩为气体，故8种元素按单质熔点由高到低的依次为硅、铝、镁、硫、磷、钠、氯、氩，其中电负性最大的为氯。(6