《专题2 原子结构与元素性质》试卷及答案-高中化学选择性必修2-苏教版-2024-2025学年

《专题2原子结构与元素性质》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列关于原子结构与元素性质的描述中，正确的是（）A、同主族元素原子的最外层电子数相同，因此性质相似B、同周期元素原子半径随着原子序数的增加而逐渐减小，但第ⅡA族和第ⅢA族原子半径会出现交叉C、元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强D、根据核外电子排布，所有主族元素的最外层电子数等于其主族序数2、下列关于元素周期表中元素性质的递变规律的描述，正确的是（）A、从锂(Li)到铷(Rb)，元素的金属性逐渐减弱B、从氮(N)到硒(Se)，元素的非金属性逐渐增强C、从碳(C)到硅(Si)，元素的第一电离能逐渐增大D、从氧(O)到硫(S)，元素的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强3、下列关于原子结构与元素性质的描述正确的是：A、原子的电子层数等于元素的族序数。B、原子的最外层电子数等于该元素的最高正化合价。C、原子序数越大，原子半径也越大。D、原子的价层电子数决定该元素在周期表中的位置。4、下列关于原子半径的说法正确的是：A.同一周期内从左到右，主族元素的原子半径逐渐增大。B.同一族内从上到下，主族元素的原子半径逐渐减小。C.原子半径随电子层数的增加而减小。D.同一周期内从左到右，主族元素的原子半径逐渐减小。5、已知某元素R的原子序数为20，则下列说法正确的是（）A.该元素位于第四周期第IIA族B.该元素形成的氢化物为H2R，其水溶液呈酸性C.该元素的最高价氧化物对应的水化物为H2RO4，其溶液呈酸性D.该元素的原子半径比同周期相邻元素大6、下列有关原子结构与元素性质的说法正确的是（）A.所有主族元素的最外层电子数均为其所在的主族序数。B.在同一周期中，ⅡA族与ⅢA族元素的原子半径差值总是大于1。C.主族元素的最高正化合价总是等于其所在主族的序数。D.碱金属元素从上到下，单质的熔点和硬度逐渐升高。7、在元素周期表中，处于同一周期但原子序数不同的两种元素，它们的性质呈现出周期性变化。以下关于周期性变化的说法不正确的是（）。A、同一周期元素的原子半径从左到右逐渐减小B、同一周期元素的最高价氧化物的水化物酸性从左到右逐渐增强C、同一周期元素的第一电离能从左到右逐渐增大D、同一周期元素的最外层电子数从左到右不断增加8、下列关于电子排布的说法正确的是：A.第三周期元素的价电子数目从左到右依次增加B.氧原子的电子排布式为1s²2s²2p⁴，其中2p轨道的四个电子分别占据两个轨道且自旋方向相同C.当主量子数n=2时，电子可以出现在f轨道上D.同一能级组内的不同轨道能量总是不同的9、下列关于原子结构与元素性质关系的说法中，正确的是：A、同一主族元素，随着原子序数的增大，原子半径逐渐减小。B、同一周期元素，随着原子序数的增大，金属性逐渐增强。C、同一主族元素，最外层电子数相同，但电子层数不同，因此它们的化学性质相似。D、同一周期元素，最外层电子数相同，但原子序数不同，因此它们的化学性质相似。10、下列元素的原子半径大小顺序正确的是（）。A.O<C<NB.C<O<NC.N<C<OD.N<O<C11、下列关于原子结构与元素性质关系的说法正确的是：A.同周期元素的核电荷数增加，金属性逐渐减弱B.同主族元素的原子半径随电子层数增加而增加C.同主族元素的氢化物稳定性随电子层数增加而增加D.同周期元素的离子电荷数随电子层数增加而增加12、在下列原子中，具有相同电子排布的是（）A.氮原子（N）和氧原子（O）B.钠原子（Na）和镁原子（Mg）C.氩原子（Ar）和钾原子（K）D.硅原子（Si）和硫原子（S）13、已知某元素的原子外围电子排布为3s23pA、第三周期ⅣA族B、第三周期ⅥA族C、第四周期ⅣA族D、第四周期ⅥA族14、已知某元素X的最高价氧化物的水化物呈酸性，其氢氧化物为弱碱，推测该元素在周期表中的位置是：A.第二周期，第IIA族B.第三周期，第IIA族C.第三周期，第IIIA族D.第三周期，第VA族15、某元素原子的核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，该元素位于A.周期表中第三周期，第ⅥA族B.周期表中第四周期，第ⅥA族C.周期表中第三周期，第ⅦA族D.周期表中第四周期，第ⅦA族16、对于周期表中同一主族的不同元素，随着原子序数的增加，下列说法正确的是（）。A、原子半径逐渐减小B、第一电离能逐渐减小C、电负性逐渐增大D、最外层电子数逐渐减少二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题1.题目：某元素的最外层电子排布为3s²3p⁴，请回答以下问题：（1）该元素的名称是_______。（2）该元素在周期表中位于_______周期，_______族。（3）根据该元素的位置，预测其在形成化合物时的常见氧化态为_______。（4）写出该元素可能形成的两种化合物的化学式。第二题题目：根据以下信息，完成下列要求：1.元素X的原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴。2.元素Y的原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶。（1）确定元素X和元素Y的元素符号。（2）计算元素X的原子序数。（3）根据元素X和元素Y的电子排布，解释为什么元素Y比元素X更稳定。（4）写出元素X和元素Y分别可以形成的两种简单化合物的化学式。第三题题目：背景信息：原子是构成物质的基本单元，其核外电子在原子轨道中运动，决定着元素的性质。电子的能级分布和轨道排布是理解元素性质的关键。本题将通过“铁离子”(Fe3+)和“铁原子”(Fe)的变化，来探讨原子结构与元素性质的关系。题目内容：1.(8分)请填写如下的Fe3+和Fe的电子排布，并解释Fe3+的电子排布与Fe的电子排布相比发生了哪些变化。原子K层L层M层N层Fe28140Fe3+28602.(5分)分析Fe3+比Fe失去更多的电子能量，Fe3+比Fe更稳定的微观原因是什么？第四题1.结合以下信息，回答问题：（1）某元素R的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，请判断：A.R元素的周期类别是______（填“主族”或“副族”）B.R元素的电子云形成结构与F元素相同的是______（填电子云形状名称）C.若R原子的最外层电子完全参与化学反应，其化学反应类型最可能是______（填类型名称）（2）已知X、Y和Z为三种短周期元素，它们在周期表中的位置关系如下：XYZ3A4A主族根据以上信息，回答以下问题：A.若X元素的最外层电子参与化学反应，该反应最可能表现为______（填类型名称）B.若Y元素的气态氢化物在水中呈酸性，其酸性比HCl（Cl为Y的下一个元素）的酸性______（填“强”或“弱”）C.若Z元素的最高价氧化物对应的水化物化学式为H₂SO₄，则Z元素的电子云形成结构为______（填电子云形状名称）2.分析以下实验，回答问题：实验观察：某化合物A在潮湿的空气中能缓慢氧化，最终生成无色晶体B。（1）推测化合物A的化学式。（2）解释晶体B的生成过程。（3）简述化合物A在实验室中可能发生的反应。《专题2原子结构与元素性质》试卷及答案一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列关于原子结构与元素性质的描述中，正确的是（）A、同主族元素原子的最外层电子数相同，因此性质相似B、同周期元素原子半径随着原子序数的增加而逐渐减小，但第ⅡA族和第ⅢA族原子半径会出现交叉C、元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强D、根据核外电子排布，所有主族元素的最外层电子数等于其主族序数答案：C解析：A选项，同主族元素原子的最外层电子数相同，性质相似，但同主族元素原子半径不同，原子半径越小，其化学性质越活泼；B选项，同周期元素原子半径随着原子序数的增加而逐渐减小，但第ⅡA族和第ⅢA族原子半径会出现交叉，例如，Na的原子半径比Al小；D选项，主族元素的最外层电子数等于其主族序数，但副族元素的最外层电子数不一定等于其副族序数。因此，C选项是正确的。2、下列关于元素周期表中元素性质的递变规律的描述，正确的是（）A、从锂(Li)到铷(Rb)，元素的金属性逐渐减弱B、从氮(N)到硒(Se)，元素的非金属性逐渐增强C、从碳(C)到硅(Si)，元素的第一电离能逐渐增大D、从氧(O)到硫(S)，元素的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强答案：D解析：A选项不正确，从锂(Li)到铷(Rb)，元素的金属性实际上是逐渐增强的。B选项不正确，从氮(N)到硒(Se)，元素的非金属性实际上是逐渐减弱的。C选项不正确，从碳(C)到硅(Si)，由于二者处于同一周期，且都属于p区元素，第一电离能总体上趋势是从左至右逐渐增大，但由于碳原子最外层电子处于2p能级，所以上一周期同族的第一电离能相比要小一些，因此对于碳和硅来讲，第一电离能变化方向和趋势并不能单一的从大到小，需要结合具体情况进行分析。但是通常情况下，碳的第一电离能比硅的第一电离能要高。D选项正确，从氧(O)到硫(S)，氧的最高价氧化物对应水化物是强酸，硫的最高价氧化物对应水化物是弱酸，因此酸性逐渐增强。3、下列关于原子结构与元素性质的描述正确的是：A、原子的电子层数等于元素的族序数。B、原子的最外层电子数等于该元素的最高正化合价。C、原子序数越大，原子半径也越大。D、原子的价层电子数决定该元素在周期表中的位置。答案：D解析：在元素周期表中，元素的原子结构（尤其是最外层电子的排布）决定了其在周期表中的位置和性质。A选项错误，因为族序数通常指的是元素的最外层电子数，而不是电子层数。B选项错误，因为有些元素的最高正化合价并不等于最外层电子数，例如钛(Ti)的最高正化合价是+4，但它的最外层电子数是4。C选项错误，因为原子序数越大，原子半径不一定越大，它还受到电子层数的影响。D选项正确，因为元素的化学性质主要由最外层电子的数目和其排布所决定。4、下列关于原子半径的说法正确的是：A.同一周期内从左到右，主族元素的原子半径逐渐增大。B.同一族内从上到下，主族元素的原子半径逐渐减小。C.原子半径随电子层数的增加而减小。D.同一周期内从左到右，主族元素的原子半径逐渐减小。答案：D解析：在元素周期表中，同一周期内从左向右，随着核电荷数的增加，核对电子的吸引力增强，导致电子云向核靠近，因此主族元素的原子半径呈现出逐渐减小的趋势。相反地，在同一族内从上向下，由于电子层数增加，外层电子离核更远，受到的核吸引减弱，所以原子半径会逐渐增大。选项A和B描述了相反的情况，故错误；选项C则混淆了电子层数增加与原子半径变化的关系，也是错误的。因此，正确答案为D。5、已知某元素R的原子序数为20，则下列说法正确的是（）A.该元素位于第四周期第IIA族B.该元素形成的氢化物为H2R，其水溶液呈酸性C.该元素的最高价氧化物对应的水化物为H2RO4，其溶液呈酸性D.该元素的原子半径比同周期相邻元素大答案：C解析：元素R的原子序数为20，根据元素周期表，R为钙（Ca）。钙位于第四周期第IIA族，所以A选项错误。钙的氢化物为CaH2，其水溶液呈碱性，因此B选项错误。钙的最高价氧化物对应的水化物为Ca(OH)2，其溶液呈碱性，C选项错误。钙的原子半径比同周期相邻的镁（Mg）大，所以D选项错误。综上，正确答案为C。6、下列有关原子结构与元素性质的说法正确的是（）A.所有主族元素的最外层电子数均为其所在的主族序数。B.在同一周期中，ⅡA族与ⅢA族元素的原子半径差值总是大于1。C.主族元素的最高正化合价总是等于其所在主族的序数。D.碱金属元素从上到下，单质的熔点和硬度逐渐升高。答案：B。解析：选项A错误，例如，氧元素（第VIA族）的最外层电子数为6，但氮元素（第VIA族）的最外层电子数为5。选项C错误，以卤族元素为例，虽然砹（At）的最外层电子数为7，但由于其特殊位置，最高正化合价并不稳定在+7价。选项D错误，碱金属元素从上到下，由于范德华力的变化，单质的熔点和硬度实际上是逐渐降低的。选项B正确，因为在同一周期中，从ⅡA族到ⅢA族，元素的电子层数不变，但原子半径因核电荷数增加导致的电子吸引力增强而减小，因此差值总是大于1。7、在元素周期表中，处于同一周期但原子序数不同的两种元素，它们的性质呈现出周期性变化。以下关于周期性变化的说法不正确的是（）。A、同一周期元素的原子半径从左到右逐渐减小B、同一周期元素的最高价氧化物的水化物酸性从左到右逐渐增强C、同一周期元素的第一电离能从左到右逐渐增大D、同一周期元素的最外层电子数从左到右不断增加答案：D解析：在同一周期中，随着原子序数的增加，原子半径一般会减小，因为核电荷数增加，对最外层电子的吸引力增强。最高价氧化物的水化物酸性增强是因为氧元素的氧化态增加，氧化能力强。第一电离能表示从原子中移除一个电子所需的最小能量，从左到右逐渐增大是因为移除电子变得困难。然而，最外层电子数从左到右是一直增加的，而不是从左到右不断增加，所以选项D是不正确的。8、下列关于电子排布的说法正确的是：A.第三周期元素的价电子数目从左到右依次增加B.氧原子的电子排布式为1s²2s²2p⁴，其中2p轨道的四个电子分别占据两个轨道且自旋方向相同C.当主量子数n=2时，电子可以出现在f轨道上D.同一能级组内的不同轨道能量总是不同的答案：A解析：A选项描述了第三周期元素的价电子数目的变化趋势，这是正确的。随着原子序数的增加，价电子数也逐渐增加。B选项中的氧原子电子排布式是正确的，但是根据洪特规则，2p轨道上的四个电子应该先各自占据一个轨道，并且自旋方向相同，之后才会配对，因此B选项的描述不完全准确。C选项错误，当主量子数n=2时，只有s和p轨道，没有d或f轨道。D选项错误，同一能级组内的不同轨道（如p轨道的不同方向）在没有外界影响的情况下，其能量是相同的，这被称为简并现象。因此，正确答案是A。9、下列关于原子结构与元素性质关系的说法中，正确的是：A、同一主族元素，随着原子序数的增大，原子半径逐渐减小。B、同一周期元素，随着原子序数的增大，金属性逐渐增强。C、同一主族元素，最外层电子数相同，但电子层数不同，因此它们的化学性质相似。D、同一周期元素，最外层电子数相同，但原子序数不同，因此它们的化学性质相似。答案：C解析：选项C正确，因为同一主族元素具有相同的最外层电子数，这使得它们在化学反应中的性质相似。选项A错误，同一主族元素随着原子序数的增大，原子半径实际上是逐渐增大的。选项B错误，同一周期元素随着原子序数的增大，金属性实际上是逐渐减弱的。选项D错误，同一周期元素即使最外层电子数相同，但由于原子序数不同，电子层数不同，其化学性质也会有差异。10、下列元素的原子半径大小顺序正确的是（）。A.O<C<NB.C<O<NC.N<C<OD.N<O<C答案：D解析：元素的原子半径通常随着原子序数的增加而减小，但在同一周期内从左到右，电子层数不变，而核电荷数增加，对电子的吸引增强，原子半径减小。在O（氧）、C（碳）、N（氮）这三种元素中，氮（N）的原子半径最大，其次是碳（C），最后是氧（O）。因此，正确答案是D。11、下列关于原子结构与元素性质关系的说法正确的是：A.同周期元素的核电荷数增加，金属性逐渐减弱B.同主族元素的原子半径随电子层数增加而增加C.同主族元素的氢化物稳定性随电子层数增加而增加D.同周期元素的离子电荷数随电子层数增加而增加答案：B解析：同主族元素的原子半径随电子层数增加而增加是因为每增加一层电子层，原子核吸引外层电子的能力减弱，从而导致原子半径变大。选项A错误，因为同周期元素自左向右金属性逐渐减弱。选项C错误，因为同主族元素的氢化物稳定性随电子层数增加而减弱。选项D错误，因为同周期元素的离子电荷数不随电子层数增加而变化，而是与元素的电荷量有关。12、在下列原子中，具有相同电子排布的是（）A.氮原子（N）和氧原子（O）B.钠原子（Na）和镁原子（Mg）C.氩原子（Ar）和钾原子（K）D.硅原子（Si）和硫原子（S）答案：C解析：A选项中，氮原子和氧原子的电子排布不同，氮原子的电子排布为1s²2s²2p³，氧原子的电子排布为1s²2s²2p⁴。B选项中，钠原子和镁原子的电子排布也不同，钠原子的电子排布为1s²2s²2p⁶3s¹，镁原子的电子排布为1s²2s²2p⁶3s²。D选项中，硅原子和硫原子的电子排布同样不同，硅原子的电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p²，硫原子的电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴。C选项中，氩原子和钾原子的电子排布相同，都是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶。因此，C选项是正确答案。13、已知某元素的原子外围电子排布为3s23pA、第三周期ⅣA族B、第三周期ⅥA族C、第四周期ⅣA族D、第四周期ⅥA族答案：B解析：该元素的外围电子排布为3s23p14、已知某元素X的最高价氧化物的水化物呈酸性，其氢氧化物为弱碱，推测该元素在周期表中的位置是：A.第二周期，第IIA族B.第三周期，第IIA族C.第三周期，第IIIA族D.第三周期，第VA族答案：C解析：由于该元素的最高价氧化物的水化物呈酸性，其氢氧化物为弱碱，这表明该元素具有非金属性且不是强金属性的碱金属。根据这些性质，元素可能属于第IIIA族到第VIIA族。同时，由于氢氧化物为弱碱，排除VIIA族的金属性很强的元素。第三周期中，只有第IIIA族元素的氢氧化物是弱碱。因此，选项C正确。15、某元素原子的核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，该元素位于A.周期表中第三周期，第ⅥA族B.周期表中第四周期，第ⅥA族C.周期表中第三周期，第ⅦA族D.周期表中第四周期，第ⅦA族答案：A解析：根据核外电子排布，该元素的电子层数为3层，因此位于周期表的第三周期。最外层电子数为6，根据主族元素的电子排布规律，该元素位于第ⅥA族。因此，正确答案为A。16、对于周期表中同一主族的不同元素，随着原子序数的增加，下列说法正确的是（）。A、原子半径逐渐减小B、第一电离能逐渐减小C、电负性逐渐增大D、最外层电子数逐渐减少答案：B解析：在同一主族中，随着原子序数的增加，同一主族元素的原子半径逐渐增大（A选项错误），第一电离能逐渐减小（B选项正确），电负性逐渐减小（C选项错误），最外层电子数不变（D选项错误）。因此，正确答案是B。二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题1.题目：某元素的最外层电子排布为3s²3p⁴，请回答以下问题：（1）该元素的名称是_______。（2）该元素在周期表中位于_______周期，_______族。（3）根据该元素的位置，预测其在形成化合物时的常见氧化态为_______。（4）写出该元素可能形成的两种化合物的化学式。答案：（1）硫（S）（2）第三周期，ⅥA族（3）+6或-2（4）SO₂、SO₃解析：（1）通过3s²3p⁴的电子排布，可以确定该元素的最外层有6个电子，因此它是硫元素。（2）由于最外层电子排布包含了3个s电子和4个p电子，总共7个电子，这表明该元素位于第三周期。由于最外层有6个电子，它属于VIA族。（3）硫位于周期表中较右侧的位置，因此它倾向于形成-2价阴离子，但在某些化合物中，如H₂SO₄或SO₃，硫可以表现出+6价。（4）硫可以形成多种化合物。例如，与氧结合可以形成二氧化硫（SO₂）和三氧化硫（SO₃）。第二题题目：根据以下信息，完成下列要求：1.元素X的原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴。2.元素Y的原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶。（1）确定元素X和元素Y的元素符号。（2）计算元素X的原子序数。（3）根据元素X和元素Y的电子排布，解释为什么元素Y比元素X更稳定。（4）写出元素X和元素Y分别可以形成的两种简单化合物的化学式。答案：（1）元素X的元素符号为S（硫），元素Y的元素符号为Ar（氩）。（2）元素X的原子序数为16。（3）元素Y的电子排布达到了稳定的惰性气体结构（1s²2s²2p⁶3s²3p⁶），即最外层电子数为8，满足八隅体规则，因此比元素X（硫）更稳定。（4）元素X（硫）可以形成的两种简单化合物为SO₂（二氧化硫）和SO₃（三氧化硫）；元素Y（氩）作为惰性气体，通常不形成化合物。解析：（1）根据电子排布，元素X的核外电子总数为16，因此其原子序数为16，对应的元素符号为S。元素Y的核外电子总数为18，对应的元素符号为Ar。（2）原子序数等于原子核内质子数，根据元素X的电子排布，其核外电子总数为16，所以原子序数为16。（3）元素Y的电子排布达到了惰性气体结构，最外层电子数为8，满足八隅体规则，因此具有很高的稳定性。而元素X的最外层电子数为6，虽然也可以通过得到或失去电子达到稳定结构，但相比元素Y来说，其稳定性较低。（4）硫（S）作为非金属元素，可以与氧（O）形成二氧化硫（SO₂）和三氧化硫（SO₃）。氩（Ar）作为惰性气体，其化学性质非常稳定，几乎不与其他元素发生化学反应，因此通常不形成化合物。第三题题目：背景信息：原子是构成物质的基本单元，其核外电子在原子轨道中运动，决定着元素的性质。电子的能级分布和轨道排布是理解元素性质的关键。本题将通过“铁离子”(Fe3+)和“铁原子”(Fe)的变化，来探讨原子结构与元素性质的关系。题目内容：1.(8分)请填写如下的Fe3+和Fe的电子排布，并解释Fe3+的电子排布与Fe的电子排布相比发生了哪些变化。原子K层L层M层N层Fe28140Fe3+28602.(5分)分析Fe3+比Fe失去更多的电子能量，Fe3+比Fe更稳定的微观原因是什么？答案与解析：1.Fe和Fe3+的电子排布如下表所示：原子K层L层M层N层Fe28140Fe3+28602.解答：Fe原子的电子排布为：1s22s22p63s23p64s23d6Fe3+的变化：Fe3+比Fe失去了3个电子，失去的电子分布在在外层电子中。Fe失去1个电子：首先失去的电子位于最外层电子(4s2)，失去1个电子后，形成了Fe2+，电子排布为1s22s22p63s23p63d6。Fe失去2个电子：进一步失去2个电子的话，将额外失去部分3d轨道的电子以保持稳定的电子排布。这样，最终只剩下来自3d轨道的2个电子未被移除，形成Fe3+的电子排布1s22s22p63s23p63d6-2，简化为1s22s22p63s23p63d6-2或1s22s22p63s23p63d4。为什么Fe3+比Fe更稳定：因为Fe3+在失去电子后，能更有效达到稳定的状态，特别是通过形成比较稳定的3d全满状态（d轨道填满），这种状态使得Fe3+具有较高的稳定性，不易再失去电子。而Fe原子靠近这个状态仍有2个电子，所以在同电荷情况下，Fe3+更稳定。通过上述分析，可以更好地理解铁离子和原态原子之间的电子排布差异及其稳定性原因。第四题1.结合以下信息，回答问题：（1）某元素R的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，请判断：A.R元素的周期类别是______（填“主族”或“副族”）B.R元素的电子云形成结构与F元素相同的是______（填电子云形状名称）C.若R原子的最外层电子完全参与化学反应，其化学反应类型最可能是______（填类型名称）（2）已知X、Y和Z为三种短周期元素，它们在周期表中的位置关系如下：XYZ3A4A主族根据以上信息，回答以下问题：A.若X元素的最外层电子参与化学反应，该反应最可能表现为