第一章 原子结构与性质 单元训练-高二化学人教版（2019）选择性必修2

试卷第=page88页，共=sectionpages88页试卷第=page11页，共=sectionpages33页第一章原子结构与性质单元训练一、单选题(共13道)1．下列说法正确的是A．焰色试验是化学变化B．电子从基态跃迁到激发态放出能量，产生发射光谱C．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量D．自然界中的原子都是基态2．下列各组元素属于p区的是A．原子序数为1、6、7的元素 B．S、O、PC．、、 D．、、3．下列说法中正确的是()A．1s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动 B．基态氢原子的电子云是圆形的C．ns能级的原子轨道图可表示为 D．3d3表示3d能级有3个原子轨道4．2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟（）等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷（）同周期。下列说法不正确的是（

）A．是第五周期第Ⅲ族元素 B．的中子数与电子数的差值为17C．原子半径： D．碱性：5．下列有关原子核外电子的能量与运动状态的说法正确的是A．在同一原子中，2p、3p、4p……能级的电子轨道数依次增多B．在同一能级上运动的电子，其能量一定相同C．在同一能级上运动的电子，其运动状态有可能相同D．在同一原子中，1s、2s、3s、4s……能级的原子轨道的平均半径相同6．下列关于电离能和电负性的说法不正确的是A．第一电离能的大小：Mg>AlB．锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳C．第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是碳D．F、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是F7．下列说法正确的是A．和一定互为同系物 B．和互为同位素C．和互为同分异构体 D．金刚石和石墨互为同素异形体8．元素X、Y、Z、M在周期表中的相对位置如图所示，已知M元素原子的价电子排布式ns2npn+1，且核外有9个原子轨道。下列说法错误的是XYMZA．M元素原子的价电子排布为3s23p4B．Y元素在周期表的第四周期第VA族C．X基态原子核外有两个未成对电子D．Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p29．部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示，下列说法正确的是A．离子半径的大小顺序：e>f>g>hB．与x形成共价键的键长：y>z>dC．y、z、d三种元素第一电离能和电负性的大小顺序一致D．e、f、g、h四种元素对应最高价氧化物的水化物相互之间均能发生反应10．下列说法或有关化学用语的表达正确的是A．在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量B．基态原子的价层电子轨道表示式为C．因氧元素电负性比氮元素大，故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大D．根据原子核外电子排布的特点，在元素周期表中位于s区11．前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y的原子最外层只有1个电子，基态时Z原子和轨道上电子数相同，Y与W同主族。下列说法正确的是A．原子半径：B．X的第一电离能比同周期相邻元素的小C．Y最高价氧化物对应水化物的碱性比W的强D．Z的单质属于分子晶体12．下列化学用语及使用正确的是A．基态24Cr原子的简化电子排布式：B．电负性：C．离子半径：D．第一电离能：13．白云土是一种硅酸盐，用氢氟酸处理白云土生成一种水溶性很低的XYZW6。已知X、Y、Z、W四种元素均为短周期元素，其中X、Y、Z位于同一周期且最外层电子数依次增大，Y2+与W-具有相同电子层结构，下列说法正确的是A．X的氢化物具有强还原性 B．工业上电解Z的氯化物制取Z单质C．离子半径：Y2+>W- D．X、Y、Z的氯化物均属于离子化合物二、填空题(共7道)14．根据信息回答下列问题：I.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10种元素的电负性：元素AlBeMgCClNaLiNSiOH电负性1.51.52.53.00.91.03.01.83.52.1已知：i.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。ii.在水等强极性溶剂中，成键原子电负性的差异是影响化学键断裂难易程度的原因之一。水化物M−O−H结构中，成键原子电负性差异越大，所成化学键越容易断裂，电离出OH−或H＋。(1)通过分析电负性的变化规律，确定Mg元素电负性的最小范围___________。(2)判断下列物质是离子化合物还是共价化合物：A．Li3N

B．BeCl2

C．AlCl3

D．SiC①属于离子化合物的是___________(填字母)。②请设计实验方案证明其为离子化合物___________。(3)HClO水溶液显酸性而不显碱性的依据是___________。II.元素原子的第一电离能I1随原子序数呈周期性变化，请解释：(4)Na的第一电离能小于Li，从原子结构的角度解释其原因___________。(5)S的第一电离能小于P，结合价电子排布式解释其原因___________。15．下列原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是______，违反洪特规则的是______，违反泡利原理的是______。①②③④⑤⑥⑦16．根据已学知识，请回答下列问题：(1)基态N原子中，核外电子占据的最高能层的符号是___________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为___________。(2)写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号：___________。(3)某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”，其原子的外围电子排布式为4s24p4，该元素的名称是___________。(4)已知铁是26号元素，写出Fe的价层电子排布式___________；在元素周期表中，该元素在_____________填“s”“p”“d”“f”或“ds”)区。(5)从原子结构的角度分析B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为___________。电负性的顺序是___________。(6)写出C的核外电子排布图为：___________。(7)Zn2＋的核外电子排布式为___________。17．光伏材料是指能将太阳能直接转换成电能的材料。光伏材料又称太阳能材料，只有半导体材料具有这种功能。可作太阳能电池材料的有单晶硅、多晶硅、非晶硅、、、、、、等。(1)指出31号元素镓在元素周期表中的位置：第___________周期第___________族。(2)、、电负性从大到小的顺序为___________。(3)元素的第一电离能___________(填“大于”“小于”或“等于”)元素的第一电离能，原因是___________。(4)写出原子序数最小的第Ⅷ族元素原子的核外电子排布式：___________。(5)写出轨道上只有2个未成对电子的元素的符号：___________、___________；二者电负性：___________＞___________。(6)太阳能电池材料的很多金属或金属化合物在灼烧时会产生特殊的火焰颜色，请用原子结构的知识阐述产生此现象的原因：___________。18．(1)及其周期表中相邻元素的第一电离能()如表所示。，原因是_____。，原因是___________。520900B801496738578(2)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由和组成。第一电离能___________(填“大于”或“小于”)。原因是___________。(3)元素与O中，第一电离能较大的是___________，基态原子核外未成对电子数较多的是___________。19．(1)某化学反应中，反应物的总能量为，生成物的总能量为，且，则该反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应。(2)实验室用50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。如果用盐酸与溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量___________(填“相等、不相等”)，所求中和热___________(填“相等、不相等”)。该装置有明显的错误，其中一处是缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称为___________。(3)如图是元素周期表的一部分，回答下列问题：①f、g、h、i对应简单离子的半径由大到小的顺序为___________(用具体微粒符号表示)。②b、c、d三种原子的得电子能力由大到小为___________(用具体微粒符号表示)。③c、d、e、i分别与氢形成的简单的氢化物中最稳定的物质的化学式是___________20．短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如图所示，其中A为地壳中含量最高的金属元素。请用化学用语回答下列问题：（1）E元素在周期表中的位置：____________。（2）A、D、E元素简单离子半径由大到小的顺序为_______＞_______＞_______（填微粒符号）。（3）F与D同主族且相邻，二者气态氢化物稳定性的大小关系为_____＞____（填微粒符号）。（4）用高能射线照射含有10电子的D元素氢化物分子时，一个分子能释放出一个电子，同时产生一种具有较强氧化性的阳离子，试写出阳离子的电子式：_____，该阳离子中存在的化学键有_____。（5）由C、E两种元素组成的化合物甲，常温下为易挥发的淡黄色液体，甲分子构型为三角锥形，且分子里C、E两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构。甲遇水蒸气可形成一种常见的漂白性物质。则甲的结构式为_____________。答案第=page2020页，共=sectionpages1212页参考答案：1．C【解析】A．焰色试验是由于电子的跃迁，不属于化学变化，A错误；B．电子从基态跃迁到激发态，需要吸收能量，产生吸收光谱，B错误；C．镁原子由基态转化成激发态，需要吸收能量，C正确；D．自然界中的原子有的处于基态，有的处于激发态，D错误；故选：C。2．B【解析】A．原子序数为1、6、7的元素分别为氢、碳、氮，所在区分别是s区、p区、P区，1号元素为s区元素，A不合题意；B．O、S、P均为p区元素，B符合题意；C．Fe为d区元素、Cu为ds区元素，C不合题意；D．Na、Li、Mg均为s区元素，D不符合题意；答案选B。3．C【解析】A.电子云表示电子在核外空间某处出现的机会，不代表电子的运动轨迹，故A错误；B.基态氢原子的电子云呈球形，不是圆形，故B错误；C.s能级的电子云呈球形，所以用该图表示ns的原子轨道，故C正确；D.3d3表示3d能级有3个电子，3d有5个轨道，故D错误。综上所述，答案为C。4．D【解析】A．Rb为碱金属，属于第五周期元素，故In亦为第五周期元素，In与Al同主族，即为第ⅢA族元素，故A正确；B．的中子数为115－49＝66，质子数为49，质子数等于核外电子数，故中子数与电子数之差为17，故B正确；C．同主族元素，从上到下，原子半径逐渐增大，故原子半径：，故C正确；D．同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减弱，故其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，即碱性：In(OH)3＜Al(OH)3，故D错误。综上所述，答案为D。5．B【解析】A．同一原子中，不同能层，相同能级的轨道数相同，故A错误；B．原子的最外层同一能级的电子能量相同，则在同一能级上运动的电子，其能量一定相同，故B正确；C．在同一能级上运动的电子，其运动状态不同，故C错误；D．在同一原子中，1s、2s、3s、4s……能级的原子轨道的平均半径增大，故D错误；故选B。6．B【解析】A.同周期从左到右金属性依次降低，第一电离能减小，故Mg>Al，故A正确；B.锗属于碳族元素，同主族从上到下非金属性依次减弱，第一电离能降低，故B错误；C.Ni的未成对电子数为2，第二周期中未成对电子数为2的元素有C、O，其中电负性最小的是C元素，故C正确；D.F是所有元素中电负性最大的元素，故D正确；故选B。7．D【解析】A．是乙烯，若是环丁烷，则不是同系物，故A错误；B．同位素是质子数相同而中子数不同的原子，研究对象应为原子，故B错误；C．和是同一种物质，故C错误；D．金刚石和石墨是同种元素形成的不同单质，故互为同素异形体，故D正确；故选D。8．B【解析】M元素原子的价电子排布式ns2npn+1，且核外有9个原子轨道，故可知n=3时符合，核外电子排布为1s22s22p63s23p4，故M为S；由元素X、Y、Z、M在周期表中的相对位置可知，X为O，Y为P，Z为Ge。A．M为S，最外层电子数为6，价电子排布为3s23p4，故A选项正确。B．Y为P，在周期表第VA族，故B选项错误。C．

X为O，核外电子排布式为1s22s22p4，p轨道上有两个未成对电子，故C选项正确。D．

Z为Ge，原子序数为32，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2，故D选项正确。故正确答案：B9．B【解析】部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示，x位于第一周期，为H元素；

y、z、d位于第二周期，y为C

，z为N，

d为O元素；e、f、g、h位于第三周期，则e为Na，f为Al

，g为S，

h为Cl元素，据此结合元素周期律、元素化合物知识解答。A．根据电子层越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大半径越小，所以离子半径关系为S2->Cl->Na+>Al3+，故A错误；B．根据上述分析可知：氢与碳、氮、氧三种元素形成共价键的鍵长分别为C-H、N-H、O-H，因为C、N、O的原子半径逐渐减小，所以它们鍵长为C>N>O，故B正确；C．碳、氮、氧的电负性依次增加，但是氮元素为半满结构，第一电离能大于碳，故第一电离能顺序为氮>碳>氧，二者大小顺序不一致，C错误；D．根据上述分析可知：e、f、g、h四种元素对应最高价氧化物的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝、硫酸、高氯酸，氢氧化铝和其他三种都能反应，但硫酸和高氯酸不能相互反应，故D错误；故答案：B。10．B【解析】A．在基态多电子原子中，同能层的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高，但能层不同则不一定，如外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高，A错误；B．铁的原子序数为26，价电子排布式为3d64s2，由泡利原理、洪特规则，价电子轨道表达式为，B正确；C．氮原子的2p轨道处于半满结构，较稳定，其第一电离能大于氧原子的第一电离能，C错误；D．根据原子核外电子排布的特点，在元素周期表中位于p区，D错误；故选B。11．B【解析】前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，则X为O元素；基态时Z原子和轨道上电子数相同，基态时Z原子和轨道上电子数相同，则基态Z的核外电子排布式为[Ne]3s23p2，Z为Si；Y的原子最外层只有1个电子且Y的原子序数比O大比Si小，则Y为Na；Y与W同主族，则W为K；综上所述，X、Y、Z、W依次为O、Na、Si、K。A．X、Y、Z、W依次为O、Na、Si、K，根据同周期从左到右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，因此原子半径：r(X)<r(Z)<r(Y)<r(W)，故A错误；B．X为O，根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但N的2p处于半充满状态，较稳定，因此X(O)的第一电离能比相邻的N、F小，故B正确；C．Y为Na、W为K，K的金属性强于Na，Na的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z的弱即NaOH<KOH，故C错误；D．Z为Si，硅单质是由Si通过共价键直接构成的共价晶体，故D错误；答案为B。12．C【解析】A．按洪特规则的特例，基态24Cr原子的简化电子排布式：，A错误；B．同周期自左而右电负性增大，故电负性：，B错误；C．具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，则离子半径：，C正确；D．同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，Mg元素原子3s能级为全满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素Al，第一电离能：，D错误；答案选C。13．A【解析】X、Y、Z位于同一周期，均为短周期元素，可以初步推测它们可能是第二周期元素，或第三周期元素，Y2+与W-具有相同电子层结构，可以推测出X、Y、Z是第三周期元素，W是第二周期元素，所以Y是Mg元素，W是F元素，X则只能是Na元素，根据XYZW6元素的化合价代数和为零，可以推测出Z的化合价为+3价，结合X、Y、Z位于同一周期且最外层电子数依次增大，可以推测出Z元素是Al，据此分析：A．X的氢化物，根据推测出的元素，可知其是NaH，其中H为-1价，具有很强的还原性，故A说法正确；B．工业上制取Z单质，就是制取铝，工业制取铝，是电解氧化铝的方法制取的，而不是氯化铝，故B说法错误；C．根据推测出的元素名称，Y2+离子是Mg2+，W-离子是F-，它们具有相同的核外电子排布，核电荷数越大，半径越小，所以Mg2+<F-，即Y2+<W-，故C说法错误；D．根据推测出的Z元素为Al元素，氯化铝不是离子化合物，故D说法错误；本题答案A。14．(1)0.9～1.5(2)

A

测定Li3N在熔融状态下能导电，则证明其为离子化合物(3)元素Cl与O元素的电负性相差0.5，而H与O的电负性相差1.4，故O−H键容易断裂，在水中电离出H＋，显酸性(4)Li与Na的最外层电子数相同，电子层数Na>Li，原子半径Na>Li，失电子能力Na>Li，因此，电离能为Na<Li(5)P原子的价电子排布式3s23p3，p轨道为半充满状态，相对稳定；S原子的价电子排布式3s23p4，更容易失去1个电子，使p轨道达到半充满状态【解析】(1)非金属性越强，电负性越大，非金属性：Na＜Mg＜Al，则电负性：Na＜Mg＜Al，所以Mg元素电负性的最小为0.9～1.5；(2)①A．Li元素和N元素的电负性之差为3.0-1.0=2.0＞1.7，所以为离子化合物；B．Be元素和Cl元素的电负性之差为3.0-1.5=1.5＜1.7，为共价化合物；C．Al元素和Cl元素的电负性之差为3.0-1.5=1.5＜1.7，为共价化合物；D．Si元素和C元素的电负性之差为2.5-1.8=0.7＜1.7，为共价化合物；综上所述离子化合物为A；②离子化合物在熔融状态下可以电离出离子从而导电，而共价化合物则不能，所以可以测定Li3N在熔融状态下能导电，则证明其为离子化合物；(3)根据题给数据，元素Cl与O元素的电负性相差0.5，而H与O的电负性相差1.4，故O−H键容易断裂，在水中电离出H＋，显酸性；(4)越容易失去电子，电离能越小，Li与Na的最外层电子数相同，电子层数Na>Li，原子半径Na>Li，失电子能力Na>Li，因此，电离能为Na<Li；(5)P原子的价电子排布式3s23p3，p轨道为半充满状态，相对稳定；S原子的价电子排布式3s23p4，更容易失去1个电子，使p轨道达到半充满状态，所以S的第一电离能小于P。15．

①⑤⑥

③

⑦【解析】根据核外电子排布规律。②中的错误在于电子排完轨道后应排轨道而不是轨道，正确的应为。③中没有遵循洪特规则—电子在能量相同的轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道并且自旋平行，正确的应为。④中忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时，体系的能量较低，原子较稳定，正确的应为。⑦违反了泡利原理，正确的应为。故答案为：①⑤⑥；③；⑦；16．(1)

L

球形和哑铃形(2)Si或S(3)硒(4)

3d64s2

d(5)

N>O>B

O>N>B(6)(7)1s22s22p63s23p63d10【解析】(1)N原子核外有7个电子，基态N原子核外电子排布式为1s22s22p3，核外电子占据的最高能层的符号是L，s轨道电子云为球形、p轨道电子云为哑铃形，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为球形和哑铃形；(2)3p轨道上有2个未成对电子的元素是Si和S；(3)某原子的外围电子排布式为4s24p4，该元素的电子排布式是[Ar]3d104s24p4，该元素的名称是硒；(4)铁是26号元素，Fe的价层电子排布式3d64s2；在元素周期表中，Fe是Ⅷ族元素，该元素在d区。(5)同周期元素从左到右，第一电离能有增大趋势，N原子2p轨道半充满，N原子第一电离能大于同周期相邻元素，B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为N>O>B。同周期元素从左到右，电负性依次增大，电负性的顺序是O>N>B；(6)C原子核外有6个电子，根据能量最低原理和泡利原理，核外电子排布图为；(7)Zn原子和有30个电子，失去最外层2个电子得到Zn2＋，Zn2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10；17．

四

ⅢA

大于

同周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但砷元素原子能级是半充满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素

(或)

当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子，电子再从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将以光的形式释放能量【解析】(1)原子序数为31，电子排布式为，位于第四周期，价层电子排布式为，只排、轨道，为主族元素，价层电子数为3，所以是第ⅢA族元素；(2)同周期元素从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，所以电负性；(3)砷、硒都是第四周期非金属元素，同周期元素自左而右第一电离能整体呈增大趋势，但砷元素原子能级是半充满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以元素的第一电离能大于元素的第一电离能；(4)原子序数最小的第Ⅷ族元素是Fe，原子的核外电子排布式为或；(5)轨道上有2个未成对电子的元素的轨道表示式为或，两元素原子的核外电子排布式为或，元素符号为或，由(2)中分析可知电负性；(6)当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子，电子再从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将以光的形式释放能量，产生特殊的火焰颜色。18．

与同族，电子层数多，原子半径大，易失电子

、、B同周期，核电荷数依次增加.为全满稳定结构，第一电离能最大，与相比，B核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大

大于

核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子

O

【解析】(1)同主族元素从上至下，原子核外的电子层数增多，原子半径增大，原子核对电子的引力逐渐减小，元素第一电离能逐渐减小，所以；同周期元素从左至右，核电荷数依次增加，原子半径逐渐减小，越来越难失去电子，第一电离能呈现增大的趋势，但由于第ⅡA族元素基态原子轨道处于全充满的状态，能量更低，更稳定，所以其第一电离能大于同一周期的相邻元素，因此；故答案为：与同族，电子层数多，原子半径大，易失电子；Li、Be、B同周期，核电荷数依次增加，Be为1s22s2全满稳定结构，第一电离能最大，与Li相比，B核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大。(2)锌原子失去一个电子的价电子层变化为，铜原子失去一个电子的价电子层结构变化为，锌的价电子排布为稳定的全满结构，故的第一电离能较的第一电离能大；故答案为：大于；核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子。(3)元素与O中，由于O元素是非金属元素而是金属元素，所以第一电离能较大的是O；O元素的基态原子价电子排布式为，其核外未成对电子数是2，而元素的基态原子价电子排布式为，其核外未成对电子数是5，因此核外未成对电子数较多的是；故答案为：O；Mn。19．

吸热

不相等

相等

环形玻璃搅拌棒

S2->Cl->Na+>Al3+

C<N<O

HF【解析】(1)设反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，若E1<E2，则该反应为吸热反应，故答案为：吸热；(2)反应放