第1章 原子结构与元素性质 检测题 高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修2

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页第1章《原子结构与元素性质》检测题一、单选题1．已知A、B、C、D的原子序数都不超过18，它们的离子aAm+、bBn+、cCm-、dDn-（m＞n）均具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是A．原子序数：a＞b＞c＞dB．离子半径：aAm+＞bBn+＞cCm-＞dDn-C．离子还原性：aA（n+1）+＞bBn+，离子氧化性：cCm-＞dDn-D．单质还原性：B＞A，单质氧化性：D＞C2．在自然界中，既有游离态又有化合态的元素是A．Li B．Cl C．Al D．S3．有人认为元素周期表中位于ⅠA族的氢元素，也可以放在ⅦA族。下列物质支持该观点的是（

）A．NaH B．KOH C．HF D．H2O24．我国科学家在寻找“点击反应”的砌块过程中，发现一种新的化合物，结构如下图所示，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，已知Z的原子序数是Y的2倍，基态X原子有3个未成对电子，下列说法正确的是A．单质的沸点：Z>W B．电负性：Z>XC．第一电离能：Y>X D．原子半径：W>Z>Y>X5．下列说法不正确的是A．互为同位素 B．O3杀菌原理与漂白粉相同C．基态氧原子s和p能级上电子数相等 D．CaO2中阴阳离子数目比为6．下列说法中，正确的是A．不同状态下的碳原子的能量：B．最外层电子数为2的元素一定位于s区C．电离能越大的元素，电负性也一定越大D．不同能层的s轨道大小、形状都相同7．科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是A．Y为O或S元素B．元素电负性的顺序为X>Y>ZC．元素的第一电离能顺序Z>Y>X>WD．对应简单离子的半径顺序W>X>Y>Z8．由实验操作和现象，可得出相应正确结论的是实验操作现象结论A向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉-KI溶液先变橙色，后变蓝色氧化性：B加热试管中的聚氯乙烯薄膜碎片试管口润湿的蓝色石蕊试纸变红氯乙烯加聚是可逆反应C向蔗糖溶液中加少量稀硫酸，水浴加热，加入新制悬浊液，加热至沸腾无砖红色沉淀蔗糖未发生水解D向溶液中通入气体有白色沉淀生成非金属性：C>SiA．A B．B C．C D．D9．下列有关化学用语正确的是A．某元素基态原子的电子排布图B．NH4Cl电子式为C．Ca2+离子基态电子排布式为1s22s22p63s23p6D．α-羟基丙酸(乳酸)的比例模型为：10．“律动世界”国际化学元素周期表主题年活动报告中，提到了一种具有净水作用的物质，它由Q、W、X、Y、Z五种原子序数依次增大的元素组成。该五种元素的性质或结构信息如下表：元素信息Q基态原子只有一种形状的轨道填有电子，并容易形成共价键W基态原子有5个原子轨道填充有电子，有2个未成对电子X最高价氧化物对应的水化物与Y、Z最高价氧化物对应的水化物都能反应Y在元素周期表中位于第3周期、第ⅥA族Z焰色反应为紫色下列说法正确的是A．电负性：Q＜W＜Y B．第一电离能：W＜X＜ZC．简单离子半径：X＜W＜Z＜Y D．这种物质只含离子键11．前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X与Z同主族，且基态X原子中p能级和s能级上的电子数相同。Y、Z同周期，Y位于IIIA族，W最外层有2个电子。下列说法正确的是A．原子半径：r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)B．最高价氧化物对应水化物的碱性：W<YC．电负性：Z<XD．基态W原子内层原子轨道均已充满电子12．下列轨道表示式表示的原子中是基态原子的是A． B．C． D．13．下列说法中正确的个数是①从空间的角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s②2p、3p、4p能级的轨道数依次增多③s区全部是金属元素④电负性的大小可以用作判断元素非金属性强弱的依据⑤第一电离能的大小可以作为判断金属性强弱的依据⑥共价化合物中，电负性大的成键元素表现为负价⑦电负性越大，元素的非金属性越强，第一电离能也越大⑧第四周期元素中，未成对电子数最多的元素位于钾元素后面第五位⑨电负性大于1.8的一定为非金属，小于1.8的一定为金属A．3个 B．4个 C．5个 D．6个14．下列说法中，正确的是A．同一原子中，s电子的能量总是低于p电子的能量B．任何s轨道形状均是球形，只是能层不同，球的半径大小不同而已C．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多D．原子核外电子排布，先排满K层再排L层，排满M层再排N层，满足能量最低原理二、填空题15．已知元素周期表中共有18纵行。如图所示实线表示元周期表的边界，按电子排布，可把元素周期表划分为s区、p区、d区、ds等，除ds区外，其他区的名称均按构造原理最后填入电子的能级符号来命名。(1)请在图中用实线画出s区、p区、d区、ds区的边界线，并标记分区。(2)有的同学受这种划分的启示，认为d区内6、7纵行的部分元素可以排在另一区，你认为应排在区。(3)请在元素周期表中标出4s轨道半充满的元素(用元素符号表示)。(4)请利用电子排布的相关知识解释Fe3+比Fe2+稳定的原因：。(5)随着科学技术的发展，不断有新的元素被发现。现在第七周期已经排满，则元素周期表共可以排布种元素。16．分析下列图表，回答问题。(1)N、Al、Si、Ge四种元素中，某种元素的电离能数据如下：电离能I1I2I3I4……In/(kJ∙mol−1)5781817274511575……则该元素是(填写元素符号)。(2)短周期某主族元素M的电离能情况如图所示。则M元素位于周期表的第族。(3)Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据列于下表：元素MnFeI1717759I215091561I332482957锰元素位于第四周期第ⅦB族。请写出基态Mn2+的价层电子排布式：，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难，对此你的解释是。17．单质硅是制造太阳能电池板的主要原料，制备电池板时还需添加硼、氮、钛、钴、钙等多种化学物质。请回答下列问题：(1)基态硼原子的电子排布式为，下列钴原子的价层电子轨道表示式中，不符合洪特规则的是(填选项字母)。A．B．C．D．(2)氮与其同周期相邻两元素的第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示)，原因为。(3)钛元素位于元素周期表区；基态钛原子中，最外层电子的电子云轮廓图为。18．Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。Li位于周期表中区；基态Ti原子的价电子排布式为；基态Fe3+、Fe2+离子中未成对的电子数之比为。19．图表为元素周期表的一部分，请参照元素①~⑩在表中的位置，回答下列问题：①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩(1)元素⑩在周期表中的位置是，其基态原子价电子轨道表示式为，该元素对应基态原子具有种能量不同的电子，具有种运动状态不同的电子。(2)④、⑤、⑥的简单离子半径由大到小的顺序为(用离子符号和“>”表示)。(3)②③④⑧⑨的简单气态氢化物中，最稳定的是(用化学式表示，下同)，最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是。(4)⑤的最高价氧化物对应的水化物与⑦的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式为。答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．D【详解】A．离子aAm+、bBn+、cCm-、dDn-（m＞n）具有相同的电子层结构，则有a-n-1=b-n=c+n+1=d+n，A、B在周期表中C、D的下一周期，原子序数：a＞b＞d＞c，故A错误；B．具有相同电子层结构的离子，原子序数大的离子半径小，离子半径:aAm+<bBn+<dDn-<cCm-，故B错误；C．金属性越强，对应离子的氧化性越弱，非金属性越强，对应离子的还原性越强，则离子还原性为cCm-＞dDn-，离子氧化性为aA（n+1）+＞bBn+，故C错误；D．同周期从左向右金属的还原性减弱，单质的氧化性增强，则单质还原性为B＞A，单质氧化性为D＞C，故D正确；故答案选D。【点睛】本题考查离子半径大小比较、微粒氧化性、还原性大小比较等知识。已知aAm+、bBn+、cCm-、dDn-均具有相同的电子层结构，则有：a-n-1=b-n=c+n+1=d+n，A、B在周期表中C、D的下一周期，并且原子序数：a＞b＞d＞c，结合元素周期律递变规律解答该题。2．D【详解】A．金属锂非常活泼，在自然界中只能以化合态形式存在，故A错误；B．Cl元素属于活泼非金属，不能以单质形式存在于自然界中，故B错误；C．金属铝属于活泼金属，不能以单质形式存在于自然界中，故C错误；D．S元素在自然界中既有单质形式存在，如火山口周围，也有化合态形式存在，故D正确；故选D。3．A【分析】ⅦA族元素原子在反应中易获得一个电子，化合价为-1价，据此分析解答。【详解】因ⅦA族元素原子在反应中易获得一个电子，显−1价，如NaH，氢元素显−1价符合题意，B、C、D三项中氢元素均显+1价，不能支持这种观点，故选A。4．A【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，基态X原子有3个未成对电子，则X为N元素；由化合物的结构可知，化合物中Y、Z、W形成的共价键数目分别为2、6、1，Z的原子序数是Y的2倍，则Y为O元素、Z为S元素、W为Cl元素。【详解】A．常温下，硫单质为固态，氯气为气态，则硫单质的沸点高于氯气，故A正确；B．元素的非金属性越强，电负性越大，氮元素的非金属性强于硫元素，所以氮元素的电负性大于硫元素，故B错误；C．氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则氮元素的第一电离能大于氧元素，故C错误；D．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则硫原子的原子半径大于氯原子、氮原子的原子半径大于氧原子，故D错误；故选A。5．D【详解】A．具有相同数目的质子而不同数目的中子的同一元素的原子，故互为同位素，A正确；

B．O3杀菌原理是由于O3具有强氧化性，漂白粉能与空气中的水和CO2反应生成具有强氧化性的HClO而能杀菌消毒，故二者原理相同，B正确；C．已知O是8号元素，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p4，故基态氧原子s和p能级上电子数相等，C正确；D．CaO2中阴离子为：阳离子为：Ca2+，故CaO2中阴、阳离子数目比为，D错误；故答案为：D。6．A【详解】A．C原子是6号元素，基态C原子核外电子排布式为，原子吸收能量1个电子从2s能级跃迁到2p能级形成的是激发态，具有较高能量，则碳原子的能量：，故A正确；B．s区的ⅡA族元素原子最外层电子数2，但最外层电子数为2的元素也可能处于p区，如He，可能处于d区，如Fe，也可能处于ds区、f区，如Zn处于ds区，故B错误；C．N元素原子2p能级为半满稳定状态，第一电离能大于O元素，但N元素的电负性小于氧元素的电负性，故C错误；D．能层序数越大，s原子轨道的能量越高，轨道的半径越大，故D错误；故选：A。7．C【分析】由图可知，X可以形成4个共价键，最外层有4个电子；而Z只形成1个共价键，且Z的最外层电子数是X核外电子总数的一半，可推断X为Si，Z为Cl，W形成+1价离子，为Na元素；由化合物中原子团带1个单位负电荷，可知Y元素除了形成2个共用电子对之外，还可以得到1个电子，最外层电子数为5，为P元素。综上，元素W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl，据此分析解答。【详解】A．根据以上分析，Y为P元素，故A错误；B．元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性Cl>P>Si，则电负性Cl>P>Si，即Z>Y>X，故B错误；C．同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，则Na、Si、P、Cl第一电离能Cl>P>Si>Na，即Z>Y>X>W，故C正确；D．电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，Si既不容易失电子，也不容易得电子，很难形成简单离子，故离子半径P3->Cl->Na+，故D错误；答案选C。8．D【详解】A．过量的氯水与Br-反应产生Br2，产生I2是由Br2还是由氯水氧化无法证明，所以无法确定Br2与I2的氧化性的强弱，只能证明氧化性Cl2>Br2，A项错误；B．聚氯乙烯加热分解产生HCl使石蕊变红，而聚氯乙烯逆反应产物为CH2=CHCl无法使石蕊变红，B项错误；C．Cu(OH)2检验还原性糖需要在碱性条件下，弱酸性条件下Cu(OH)2无法检验，C项错误；D．CO2通入Na2SiO3溶液中，溶液变浑浊，产生了H2SiO3，说明酸性H2CO3>H2SiO3，即非金属性C>Si，D项正确；故选D。9．C【详解】A．基态原子2p能级不同轨道排一个电子的自旋方向相同，A错误；B．氯离子周围的电子需要表示出来，B错误；C．Ca2+离子基态电子排布式为1s22s22p63s23p6，C正确；D．α-羟基丙酸结构简式为CH3CH(OH)COOH，说明比例模型中羟基连接位置有误，D错误。故选C。10．C【分析】Q、W、X、Y、Z五种原子序数依次增大的元素；Q基态原子只有一种形状的轨道填有电子，并容易形成共价键，为氢；Z焰色反应为紫色，为钾；Y在元素周期表中位于第3周期、第ⅥA族，为硫；X最高价氧化物对应的水化物与Y、Z最高价氧化物对应的水化物都能反应，则X为铝，氢氧化铝具有两性，能和强酸、强碱反应；W基态原子有5个原子轨道填充有电子，有2个未成对电子，且Q、W、X、Y、Z形成具有净水作用的物质，则W为氧，净水性物质为硫酸铝钾晶体；【详解】A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性：Q＜Y＜W，A错误；B．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，第一电离能：Z＜X＜W，B错误；C．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；简单离子半径：X＜W＜Z＜Y，C正确；D．该物质为KAl(SO4)2∙12H2O，非金属元素之间存在共价键，D错误；故选C。11．C【分析】前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，W的原子序数最大且W最外层有2个电子，基态X原子中p能级和s能级上的电子数相同，则X的电子排布式可能为1s22s22p4或1s22s22p63s2，Y、Z同周期，Y位于IIIA族，X与Z同主族，则X的电子排布式为1s22s22p4，X为O，Z为S，Y为Al，W最外层有2个电子，则W为Ca，综上所述，X、Y、Z、W分别为O、Al、S、Ca。【详解】A．X、Y、Z、W分别为O、Al、S、Ca，电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同，核电荷数越小，半径越大，则原子半径：r(O)<r(S)<r(Al)<r(Ca)，即r(X)<r(Z)<r(Y)<r(W)，A错误；B．W为Ca，Y为Al，金属性Al<Ca，则最高价氧化物对应水化物的碱性：Y<W，B错误；C．X为O，Z为S，同主族从上往下电负性在减小，所以Z＜X，C正确；D．W为Ca，其电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，3d轨道未充满电子，D错误；故选C。12．A【详解】A．表示的是基态原子，A正确；B．能级上的电子跃迁到能级上，为激发态原子，B错误；C．能级上的三个电子应分占不同的轨道，且自旋平行，C错误；D．能级上的电子跃迁到能级上，为激发态原子，D错误；故选A。13．B【分析】①2s轨道包围1s轨道，它们属于不同的亚层，没有包含关系，故①错误；②2p、3p、4p均为p轨道，轨道数相同，故②错误；③s区主要包括第Ⅰ主族和第Ⅱ主族元素，由于第一主族中有氢，所以s区不全是金属元素，故③错误；④元素电负性越大，原子对键合电子吸引力越大，则元素非金属性越强，同一周期电负性从左到右依次增大，元素非金属性依次增大，电负性的大小可以用作判断元素非金属性强弱的依据，故④正确；⑤第一电离能是气态基态电中性原子失去一个电子形成气态基态正离子时所需吸收的最低能量，金属性是金属原子失去电子的能力，所以第一电离能的大小可以作为判断元素金属性强弱的依据，故⑤正确；⑥电负性表示元素原子在分子中对成键电子的吸引能力，故共价化合物中，成键元素电负性大的表现为负价，故⑥正确；⑦元素电负性越大，原子对键合电子吸引力越大，则元素非金属性越强，同一周期电负性从左到右依次增大，同一周期第一电离能从左到右依次增大，但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素，第一电离能与电负性的变化并不完全相同，故⑦错误；⑧第四周期元素中，未成对电子数最多的元素的基态原子中价电子排布式为3d54s1，为Cr元素，位于第四周期第VIB族，K、Cr元素之间有第ⅡA族、第IIIB族、第IVB族、第VB族，所以第四周期未成对电子数最多的元素位于钾元素后面的第五位，⑧正确；⑨电负性大于1.8的不一定是非金属，如铅元素为金属，电负性是1.9，⑨错误；【详解】根据分析可知，④⑤⑥⑧正确，故选B。14．B【详解】A．同一原子中，s电子的能量不一定低于p电子的能量，如E(3s)>E(2p)，故A项错误；B．s能级的电子云形状均为球形，随能层数增加，电子云半径逐渐增大，故B项正确；C．p能级的轨道数均为3，与能层数无关，故C项错误；D．原子核外电子排布按照1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d……，排布过程中会出现能级交错，故D项错误；综上所述，正确的为B项。15．(1)；(2)ds；(3)K、Cr、Cu；(4)Fe的价电子排布式为3d64s2，Fe2＋和Fe3＋的价电子排布式分别为3d6、3d5，依据“能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低”的原则，3d5处于半充满状态，结构更稳定，故Fe3＋比Fe2＋稳定；(5)118；【分析】结合原子结构的填充规则，且特别注意部分元素的全充满或全充满状态，据此解答。【详解】（1）ⅠA、ⅡA族最后填充s电子，为s区；ⅢA～零族为p区，第ⅢB～ⅤⅡB族和第ⅤⅢ为d区；ⅠB和ⅡB族为ds区；（2）d区内6、7纵行的部分元素，d轨道半满，s电子半满或全满，为稳定结构，与ds区元素的稳定结构相似，则可以排在ds区；（3）K的外围电子排布为3d64s1，为4s轨道半充满；Cr的外围电子排布为3d54s1，为4s轨道半充满；Cu的外围电子排布为3d104s1，为4s轨道半充满，所以4s轨道半满的为K、Cr、Cu；（4）Fe的价电子排布式为3d64s2，Fe2+和Fe3+的价电子排布式分别为3d6、3d5，依据“能量相同的轨道处于全空、半充满和全充满时能量最低”的原则，3d5处于半充满状态，结构更稳定，故Fe3+比Fe2+稳定；（5）各周期元素数目依次为2、8、8、18、18、32、32（如果第七周期排满），则惰性气体原子序数依次为2、2+8=10、10+8=18、18+18=36、36+18=54、54+32=86、86+32=118。16．(1)Al(2)ⅡA(3)3d5由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少【详解】（1）因为I4≫I3，所以该元素原子最外层有3个电子，为铝元素；故答案为：Al。（2）元素M的各级电离能逐渐增大，I1和I2差别较小，但I3≫I2＞I1，I3突跃式变大，即失去2个电子后，再失去电子变为+3价阳离子却非常困难，说明元素M失去2个电子后达到稳定结构，M元素位于周期表的第ⅡA族元素；故答案为：ⅡA。（3）第ⅦB族元素的族序数=价层电子数，周期序数=电子层数，所以基态Mn原子价层电子排布式为3d54s2，Mn2+的3d能级电子排布式为3d5，Mn2+的3d能级电子为3d5，是半充满状态，很难失去电子，而Fe2+的3d能级电子排布式为3d6，失去一个电子，即变为半充满的3d5状态，所以气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难；故答案为：3d5；由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少。17．(1)1s22s22p1B(2)N>O>C同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势，N最高能级处于半满状态，较稳定，所以第一电离能大于O(3)d球形【详解】（1）基态硼原子的电子排布式为1s22s22p1。A．为钴的基态原子的价层电子表示式，故A不符