专题2 原子结构与元素性质 练习-高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2

试卷第=page55页，共=sectionpages55页试卷第=page44页，共=sectionpages55页专题2《原子结构与元素性质》练习一、单选题1．人类社会的发展离不开化学，下列关于化学史的说法正确的是A．法国的莫瓦桑通过电解KHF2的水溶液得到了单质氟B．英国科学家莫塞莱证明了原子序数即原子最外层电子数C．丹麦科学家波尔提出了构造原理D．英国汤姆生制作了第一张元素周期表2．下列关于元素周期表和元素周期律说法正确的是A．主族元素最后一个电子都填在p能级上，价电子排布通式为B．的价电子排布为，由此可判断位于第五周期ⅠB族，处于d区C．过渡元素只包含副族元素的金属元素D．元素性质随核电荷数递增发生周期性的递变是因为元素的原子核外电子的排布发生周期性的变化3．下列表述中，正确的是A．最外层只有一个电子的元素，不一定是族元素B．原子的价电子排布为的元素一定是副族元素C．已知非金属性：，则酸性：D．在周期表里，元素所在的族序数等于原子最外层电子数4．下列表示不正确的是A．Cl-的结构示意图： B．氯化铵的电子式为：C．CH4的空间填充模型： D．Se的价电子排布式为3d104s24p45．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用作制冷剂，X是地壳中含量最高的元素，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，Z与X同主族。下列说法错误的是A．简单氢化物的热稳定性：X>ZB．简单离子的半径：W>YC．化合物Y2X2中阴阳离子个数比为1：1D．Y、Z两种元素形成的一种盐，加入足量稀盐酸，有臭鸡蛋气味的气体产生6．经研究发现，镭能蜕变为Rn，故将Rn称之为镭射气；钍能蜕变为Rn，故将Rn称之为钍射气；錒能蜕变为Rn，故将Rn称之为锕射气。下列说法正确的是A．Rn的中子数比质子数多50B．Rn、Rn、Rn互为同素异形体C．Rn的最外层电子数为8，故其在第VIII族D．镭(Ra)可以通过释放蜕变为Rn7．下列说法正确的是（

）A．任何一个电子层最多只有s、p、d、f四个能级B．用n表示电子层数，则每一电子层最多可容纳的电子数为2n2C．核外电子运动的概率密度分布图就是原子轨道D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多8．一种离子液体的结构如图所示。其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期非金属元素，其中X、Y、Z是构成蛋白质的必需元素，且W、Z同主族，—Me代表甲基，下列有关说法错误的是A．Y、Z第一电离能：Y＜ZB．X和Q形成的最简单化合物能刻蚀玻璃C．Z、W氧化物对应水化物的酸性一定为：Z＞WD．X、Y形成的链状化合物Y、X，中σ键数为m+n-19．三甲基镓[]是应用最广泛的一种金属有机化合物，可通过如下反应制备：。下列说法错误的是A．Al原子的核外电子有7种空间运动状态 B．原子的中子数为14C．的核外三个电子能层均充满电子 D．Ga位于周期表中第四周期ⅢA族10．关于元素周期表的说法正确的是A．每一族元素的族序数都等于其最外层电子数B．只有第二列的元素原子最外层电子排布为ns2C．第IA族的元素全部是金属元素D．短周期是指第一、二、三周期11．短周期元素R、X、Y、Z、M原子序数依次递增，原子最外层电子数存在关系：，其中元素R、X、Y、M形成的化合物(结构式)具有如图所示转化关系。下列说法正确的是A．原子半径：B．M在同周期的元素中，第一电离能最大C．R、X、Y形成的化合物可能会使酸性高锰酸钾溶液褪色D．Z分别与R、Y、M形成的化合物中均只含离子键12．下列说法正确的是A．原子核外电子排布式为的原子与原子核外电子排布式为的原子化学性质相似B．是基态原子的电子排布式C．某价电子排布为的基态原子，该元素位于周期表中第六周期ⅡB族D．基态碳原子的最外层电子轨道表示式为13．以下可正确表示一个明确的原子轨道的是A．2d B．3p C．2s D．L层14．已知Cl、Se、Br在元素周期表中的位置如下图所示。下列说法不正确的是A．原子半径：Se＞Br＞ClB．还原性：Br‒＞Se2‒＞Cl‒C．酸性：HClO4＞HBrO4＞H2SeO4D．气态氢化物的稳定性：HCl＞HBr＞H2Se二、填空题15．基态硫原子价电子排布式为_______。16．某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。I.用元素符号表示(1)将钠、镁、铝各2g分别投入盛足量0.05mol/L盐酸烧杯中，实验结果：____与盐酸反应最剧烈；_____与盐酸反应转移电子最多。钠、镁、铝中第一电离能由小到大的顺序是_____。(2)向Na2SiO3溶液中通入CO2出现胶状沉淀，可证明____元素得电子能力强，反应的离子方程式为_______。实验结论：随原子序数增大，同周期元素失电子能力依次_______(填“增强”或“减弱”，下同)，得电子能力依次_______。II.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。(3)仪器A的名称为_______。(4)若要证明非金属性：Cl>Br，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C中加KBr溶液和CCl4反应一段时间后，将C振荡、静置，观察到C中现象是_______，此装置存在的不足之处是_______。17．按要求填空：(1)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为_______。(2)基态Ti原子的核外电子排布式为_______。18．回答下列问题：(1)日光等白光经棱镜折射后产生的是___________光谱。原子光谱是___________光谱。(2)吸收光谱是___________的电子跃迁为___________的电子产生的，此过程中电子___________能量；发射光谱是___________的电子跃迁为___________的电子产生的，此过程中电子___________能量。(3)1861年德国人基尔霍夫(G.RKirchhoff)和本生(R.W.Bunsen)研究锂云母的某谱时，发现在深红区有一新线从而发现了铷元素他们研究的是___________。(4)含有钾元素的盐的焰色试验为___________色。许多金属盐都可以发生焰色试验其原因是___________。19．比较Mn和Fe的电离能数据可知：气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难。对此，你的解释是_______。20．基态硅原子最外层的电子排布图为_______。21．检验K元素的方法是焰色反应，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因：_______。22．表格为元素周期表中第四周期的部分元素(从左到右按原子序数递增排列)，根据要求回答下列各小题：KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGe(1)在以上元素的基态原子的电子排布中4s轨道只有1个电子的元素有____(填元素名称)。(2)写出Cr3+的电子排布式____。(3)Fe3+的化学性质比Fe2+稳定，其原因是____。(4)前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有____种。23．随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈周期性变化：同周期元素从左到右，第一电离能有逐渐_______的趋势，稀有气体的第一电离能最_______，氢和碱金属的第一电离能最_______。同族元素从上到下，第一电离能逐渐_______。24．和互为等电子体，电离能：，原因是_______。答案第=page1313页，共=sectionpages88页答案第=page1212页，共=sectionpages88页参考答案：1．C【详解】A．在溶液中阴离子放电能力：OH-＞F-，所以电解KHF2的水溶液时，阳极上是OH-失去电子变为O2，不可能得到了单质F2，A错误；B．原子序数即为原子核内质子数，原子核内质子数等于原子核外电子数，原子核外电子分层排布，除H、He原子核内质子数等于原子最外层电子数外，其它元素的原子序数都不等于其最外层电子数，B错误；C．1913年丹麦科学家玻尔提出氢原子结构模型，创造性的将量子学说与卢瑟福的原子核式结构结合起来，成为玻尔模型，即原子的构造原理，C正确；D．英国汤姆生在原子中发现了电子，俄国化学家门捷列夫根据相对原子质量大小制作了第一张元素周期表，D错误；故合理选项是C。2．D【详解】A．主族元素原子的价电子排布式为、，因此主族元素的原子核外电子最后填入的能级是s能级或p能级，A错误；B．的价电子排布为，由此可判断位于第五周期ⅠB族，价电子所在轨道是d、s轨道，所以属于区，B错误；C．过渡元素包括周期表中所有副族元素和Ⅷ族元素，C错误；D．元素性质随核电荷数递增发生周期性的递变是因为元素的原子核外电子的排布发生周期性的变化，D正确；故选：D。3．A【详解】A．最外层只有一个电子的元素，不一定是第IA族元素，比如价层电子排布式为3d54s1的是Cr，是第ⅥB族元素，故A正确；B．价电子排布为的原子为VIII族元素，不是副族元素，故B错误；C．F无最高正价，无含氧酸，故C错误；D．周期表里，主族元素所在的族序数等于原子的核外最外层电子数，其余元素不一定，故D错误；故选A。4．D【详解】A．Cl-的结构示意图：，A正确；B．氯化铵是离子化合物，其电子式为：，B正确；C．CH4是空间正四面体，其空间填充模型：，C正确；D．第四周期第VIA族元素Se的价电子排布式为4s24p4，D错误；故选D。5．C【分析】本题为推断题，W的简单氢化是制冷剂可推测该物质是NH3,则W是N元素；X是地壳中含量最高的元素，则X是氧元素；Y的半径是短周期中主族元素最大的，则Y是钠元素；Z与X同主族，则Z是硫元素。【详解】A．X产的氢化物中存在分子间氢键所以稳定性更好，A正确；B．W和Y的简单离子最外层电子排布相同，根据元素周期律可知W>Y，B正确；C．化合物为Na2O2，阴离子是O22-,阳离子是Na+，所以阴阳离子个数比为1:2，C错误；D．Y和Z两种元素形成的一种盐，与稀盐酸反应可产生具有臭鸡蛋气味的物质H2S,D正确；故选B。6．A【详解】A．Rn的中子数为136，质子数为86，所以中子数比质子数多50，A项正确；B．Rn、Rn、Rn属于同一种元素，质子数相同，中子数不同，互为同位素，B项错误；C．Rn的最外层电子数为8，故其在元素周期表的0族，C项错误；D．镭(Ra)释放蜕变为Rn时，不满足质子守恒和质量守恒，D项错误；故答案选A。7．B【详解】A.在多电子原子中，同一能层的电子能量也不同，还可以把它们分成能级，随着能层数的增大，能级逐渐增多，能级分为s、p、d、f、g等，故A错误；B.在多电子的原子核外电子的能量是不同的，按电子的能量差异，可将核外电子分成不同的能层，用n表示能层序数，则每一能层最多容纳电子数为2n2，故B正确；C.电子云就是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形，电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，核外电子运动的概率分布图(电子云)并不完全等同于原子轨道，故C错误；D.同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数相等，都是3个，故D错误；故答案为B。8．C【分析】X、Y、Z是构成蛋白质的必需元素，图示结构中X形成1个共价键，Y形成4个共价键，Z形成3个共价键、失去一个电子后形成4个共价键，则X为H、Y为C、Z为N；W、Z同主族，W为P；Q形成一个共价键且原子序数比N大比P小，则Q为F。【详解】A．由分析可知，Y为C、Z为N，则C、N第一电离能：N＞C，A项正确；B．X为H、Q为F，HF能刻蚀玻璃，B项正确；C．Z为N、W为P，N、P最高价氧化物对应水化物的酸性一定为：N＞P，但非最高价时酸性不如强，C项错误；D．X为H、Y为C，H、C形成的链状化合物中，σ键数应为m＋n－1，因为原子间成键一定有且仅有一个σ键，D项正确；答案选C。9．C【详解】A．铝原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p1，有1+1+3+1+1=7个原子轨道，则核外电子有7种空间运动状态，故A正确；B．27Al原子的质量数为27，质子数为13，则中子数=质量数-质子数=27-13=14，故B正确；C．Cl-核外各层所含电子数分别为2、8、8，M层最多容纳18个电子，则M层没有充满电子，故C错误；D．Ga是31号元素，核外有四个电子层，最外层有三个电子，则位于周期表的第四周期ⅢA族，故D正确；故选：C。10．D【详解】A．元素周期表中，主族元素的族序数=最外层电子数，副族、0族等没有此规律，A错误；B．氦原子及一些过渡元素原子最外层电子排布也为ns2，B错误；C．H元素为第IA族元素，为非金属元素，C错误；D．短周期不含有过渡元素，包括第一、二、三周期，D正确；综上所述答案为D。11．C【分析】短周期元素R、X、Y、Z、M原子序数依次递增，其中元素R、X、Y、M形成的化合物结构如图所示，X形成4个共价键，Y形成2个共价键，R形成1个共价键，M形成1个共价键，X、Y、M的最外层电子数分别为4、6、7，最外层电子数3Z+M=X+Y，则Z的最外层电子数为×(4+6-7)=1，结合原子序数可知Z为Na元素，R为H，X为C，Y为O，Z为Na，M为Cl元素，以此分析解答。【详解】A．由分析可知，R为H，X为C，Y为O，Z为Na，则原子半径：，A错误；B．由分析可知，M为Cl，根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA、VA与VIA反常，故M在同周期的元素中，第一电离能不最大，Ar是最大的，B错误；C．由分析可知，R为H，X为C，Y为O，则R、X、Y形成的化合物如醛类物质CH3CHO等，醇类物质如CH3CH2OH等均可使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确；D．由分析可知，R为H，Y为O，Z为Na，M为Cl，Z分别与R、Y、M形成的化合物中不一定均只含离子键，如Na2O2既有离子键又有共价键，D错误；故答案为：C。12．B【详解】A．原子核外电子排布式为的原子为He，He为稀有气体元素，原子核外电子排布式为的原子为Be，Be为金属元素，化学性质不相似，A错误；B．电子排布式符合能量最低原理，是基态原子的电子排布式，B正确；C．由价电子排布为，可判断此元素位于周期表中第六周期ⅢB族，C错误；D．基态碳原子的能级比能级能量低，电子应先填满轨道再填轨道，即，D错误；答案选B。13．C【详解】A．L(n=2)能层没有d能级，只有2s和2p，共2个能级，A不符合题意；B．3p能级含有3个原子轨道，分别是3px、3py、3pz，共3个原子轨道，B不符合题意；C．2s能级只有一个原子轨道就是2s，C符合题意；D．L层含有2s和2p，共2个能级；含有2s、3px、3py、3pz，共4个原子轨道，D不符合题意；答案选C。14．B【详解】A．Br、Se原子比Cl原子多1个电子层，则Cl的原子半径最小，Br、Se元素的电子层相同，Br元素的原子序数大于Se元素，则原子半径：Br＜Se，所以原子半径大小为：Se＞Br＞Cl，A项正确；B．根据元素在周期表中的位置和元素周期律可知，氧化性：Cl2＞Br2＞Se，则离子的还原性：Se2‒＞Br‒＞Cl‒，B项错误；C．根据元素在周期表中的位置和元素周期律可知，非金属性：Cl＞Br＞Se，则其最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4＞HBrO4＞H2SeO4，C项正确；D．根据元素在周期表中的位置和元素周期律可知，非金属性：Cl＞Br＞Se，则气态氢化物的稳定性：HCl＞HBr＞H2Se，D项正确；答案选B。15．【详解】基态硫原子电子排布式为；价电子排布式为；故答案为。16．(1)

钠

铝

Na<Al<Mg(2)

C

减弱

增强(3)分液漏斗(4)

溶液分层，上层接近无色，下层为橙红色

无尾气处理装置，污染空气【解析】(1)三种物质中钠的金属活动性最强，与盐酸反应最剧烈，1molNa与盐酸反应转移1mol电子，1molMg与盐酸反应转移2mol电子，1mol铝与盐酸反应转移3mol电子，三种金属质量相同，相对分子质量相近，但是相同物质的量时转移电子的数目差别较大，因此铝与盐酸反应转移电子最多。同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但是镁的3s轨道全满，3p轨道全空，较为稳定，因此第一电离能大于Al，故第一电离能由小到大顺序为Na<Al<Mg。(2)元素的非金属性越强，越易得电子，且最高价氧化物的水化物酸性越强，向硅酸钠中通入二氧化碳，产生胶状沉淀，可知碳酸酸性强于硅酸，反应方程式为，可证明碳元素得电子能力大于Si。Na、Mg、Al是同周期主族元素，金属性随核电荷数增大而减弱，说明随着原子序数的增大，同周期元素失电子能力依次减弱，得电子能力依次增强。(3)从图中可知，仪器A的名称为分液漏斗。(4)浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气，C中氯气和KBr反应生成Br2，Br2易溶于CCl4发生分层现象，则观察到C中溶液分层，上层接近无色，下层为橙红色。整套装置无氯气的尾气处理装置，易造成环境污染。17．(1)4∶5(2)【解析】（1）基态的价电子排布式为，价电子轨道表示式为，未成对电子数为4；基态的价电子排布式为，价电子轨道表示式为，未成对电子数为5，故基态与中未成对的电子数之比为4∶5。（2）Ti是22号元素，所以基态Ti原子的核外电子排布式为。18．

连续

线状

基态

激发态

吸收

激发态

基态

释放

原子光谱

紫

激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量【详解】(1)日光经棱镜折射后形成的光谱为连续光谱；原子光谱是由不连续特征谱线组成的，都是线状光谱。故答案为：连续；线状；(2)吸收光谱是基态原子的电子吸收能量跃迁到高能级轨道时产生的；而发射光谱是高能级轨道的电子跃迁到低能级轨道过程中释放能量产生的，故答案为：基态；激发态；吸收；激发态；基态；释放；(3)1861年德国人基尔霍夫研究原子光谱时发现了铷，故答案为：原子光谱；(4)金属原(离)子核外电子吸收能量由基态跃迁到激发态，激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量。而钾原子释放的能量波长较短，以紫光的形式释放，故答案为：紫；激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量；19．由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少【详解】比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难，原因为由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少，故答案为：由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少。20．【详解】硅为14号元素，基态硅原子最外层的电子排布图为。21．当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高的能级，变成激发态原子，电子从较高能量的激发态