12原子结构与元素的性质（B级能力练）-2020-2021学年高二化学章节分层检测ABC（人教版2019选择性必修2）

第一章原子结构与性质第二节原子结构与元素的性质（限时：40分钟）一、选择题1．某微粒的核外电子排布式为1s22s22p6，下列说法正确的是（）A．可以确定该微粒为NeB．对应元素一定位于元素周期表中第13列C．它的单质不可能是强还原剂D．对应元素可能是电负性最大的元素【答案】D【详解】A．某微粒的核外电子排布式为1s22s22p6，可知该微粒含有10个电子，该微粒可能是原子或离子，即可能是Ne，也可能是F、Na+等，故A错误；B．该微粒可能为Al3+，位于元素周期表中第13列，也可能是Ne原子或其它离子，不位于元素周期表中第13列，故B错误；C．该微粒可能为Na+、Mg2+、Al3+，对应的单质是强还原剂，故C错误；D．该微粒可能为F，F是最活泼的非金属，它是电负性最大的元素，故D正确；答案为D。2．（2020·义县高级中学高二月考）下列四种元素的基态原子的电子排布式如下①②③④

，则下列有关的比较中正确的是A．第一电离能：④＞③＞②＞① B．原子半径：②＞①＞③＞④C．电负性：④＞②＞①＞③ D．最高正化合价：④＞③=②＞①【答案】AB【分析】①是S的核外电子排布式；②是P的核外电子排布式；③是N的核外电子排布式；④是F的核外电子排布式。【详解】A．同周期元素从左到右，第一电离能有增大的趋势，由于P元素的3p轨道电子分别处于半充满状态，稳定性强，第一电离能大于S元素，所以第一电离能F>N>P>S，故A正确；B．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，质子数越多半径越小，原子半径：P＞S＞N＞F，故B正确；C．元素非金属性越强，电负性越大，电负性：F＞N＞S＞P，故C错误；D．F没有正价，N、P最高正化合价都是+5，S的最高正价是+6，故D错误；选AB。3．（2021·辽宁沈阳市·高二期末）、是同周期的两种非金属元素，不能说明元素的非金属性比元素的非金属性强的事实是()①将的单质通入溶液中产生单质②加热至，发生分解而不分解③第一电离能：④电负性：⑤单质的熔点：⑥气态氢化物的水溶液的酸性：⑦与形成的化合物中元素显负价A．2项 B．3项 C．4项 D．5项【答案】B【详解】①X与HnY溶于反应产生Y单质，说明X单质能置换处Y单质，故非金属性X强于Y，①不符合题意；②加热至300℃，HnY分解而HmX不分解，说明热稳定性：HmX＞HnY，故非金属性X强于Y，②不符合题意；③第一电离能指气态基态电中性原子失去第一个电子所需的能量，存在反常现象，如：I1(N)＞I1(O)，但非金属性：O＞N，故第一电离能不能说明非金属性强弱关系，③符合题意；④元素的非金属性越强，电负性越大，故电负性X＞Y，能说明非金属性X比Y强，④不符合题意；⑤熔点属于物理性质，非金属性属于化学性质，两者无一定关系，故不能说明非金属性强弱关系，⑤符合题意；⑥HCl为强酸，HF为弱酸，相同条件下酸性：HCl＞HF，而非金属性：F＞Cl，故氢化物水溶液酸性强弱不能说明非金属性强弱关系，⑥符合题意；⑦YmXa中X元素显负价，说明X吸引电子能力强，电负性X＞Y，故非金属性X＞Y，能说明非金属性强弱关系，⑦不符合题意；综上所述，③⑤⑥符合题意，故答案选B。4．（2020·长沙市·湖南师大附中高二月考）在普通铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要材料。下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是()A． B． C． D．【答案】A【详解】A．[Ne]3s1属于基态的Mg+，由于Mg的第二电离能高于其第一电离能，故其再失去一个电子所需能量较高；B．[Ne]3s2属于基态Mg原子，其失去一个电子变为基态Mg+；C．[Ne]3s13p1属干激发态Mg原子，其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子；D．[Ne]3p1属于激发态Mg+，其失去一个电子所需能量低于基态Mg+。综上所述，电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s1，答案选A。5．（2020·长沙市·湖南师大附中高二月考）下表是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J是6种元素的代号，其中J为0族元素。下列说法正确的是()XYZRWJA．R原子的核外电子排布图为B．X的第一电离能小于Y的第一电离能C．Y2与Na+的半径大小关系为Y2>Na+D．表中电负性最大的元素为W【答案】C【分析】由J为0族元素，由元素在周期表的位置可知，X、Y、Z位于第二周期，R位于第三周期，W位于第四周期，J为第五周期的Xe，则X为N、Y为O、Z为F、R为S、W为Br，以此来解答。【详解】A．R为S元素，基态S原子核外有16个电子，根据核外电子排布规律可知其电子排布图为，故A错误；B．N的2p电子半满为稳定结构，所以N的第一电离能大于O的第一电离能，故B错误；C．具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，所以O2与Na+的半径大小关系为O2＞Na+，故C正确；D．非金属性越强电负性越大，表中非金属性最强的元素为F元素，所以F的电负性最大，故D错误；综上所述答案为C。6．（2020·东台创新高级中学高二月考）x、y为两种元素的原子，x的阴离子与y的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知A．x的原子半径大于y的原子半径B．x的电负性小于y的电负性C．x的氧化性大于y的氧化性D．x的第一电离能大于y的第一电离能【答案】CD【分析】x的阴离子与y的阳离子具有相同的电子层结构，离子核外电子数目相等，则y元素处于x元素的下一周期，x为非金属元素，最外层电子数较多，y为金属元素，最外层电子数相对较少，据此进行解答。【详解】A.

y元素处于x元素的下一周期，x为非金属元素，原子半径小于同周期与Y处于同族的元素，故原子半径y>x，故A错误；B.

x为非金属元素，y为金属元素，故x的电负性大于y的电负性，故B错误；C.

x为非金属元素，y为金属元素，故x的氧化性强于y的氧化性，故C正确；D.

x为非金属元素，y为金属元素，故x的第一电离能大于y的第一电离能，故D正确；故选：CD。7．（2020·四川南充市·阆中中学高二期中）下表是第三周期部分元素基态原子的逐级电离能［单位：eV（电子伏特）］数据：元素甲乙丙丁I1/eV5.77.713.015.7I2/eV47.415.123.927.6I3/eV71.880.340.040.7下列说法正确的是A．乙常见的化合价是+1价 B．甲的金属性比乙强C．丁一定是金属元素 D．丙不可能是非金属元素【答案】B【详解】A．乙元素的第二电离能远远小于第三电离能，则乙元素最外层有2个电子，失去两个电子后达到稳定结构，所以乙为Mg元素，化合价为+2价，A错误；B．甲的第一电离能比乙的小，第一电离能越小，金属性越强，故甲的金属性比乙强，B正确；C．丙、丁元素的第一电离、第二电离能、第三电离能相差不大，说明丙元素最外层等于或大于3个电子，丙可能是金属元素也可能不是金属元素，丁一定元素最外层大于3个电子，一定为非金属元素，C、D错误；故答案为：B。8．（2020·阿荣旗第一中学高二月考）已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，下列说法错误的是()A．X与Y形成化合物是，X可以显负价，Y显正价B．第一电离能可能Y大于XC．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性弱于于Y对应的D．气态氢化物的稳定性：HmY小于HmX【答案】C【详解】已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，说明X的非金属性比Y强，即X的原子序数大于Y。A.因为X的电负性比Y强，所以二者化合时X为负价，故A正确，不符合题意；B.X在Y的右侧，但是第ⅡA元素的第一电离能大于第ⅢA族元素的第一电离能，故B正确，不符合题意；C.同周期元素，从做到右，最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强，所以X对应的酸性强与Y对应的，故C错误，符合题意；D.同周期元素，从左到右，非金属性增强，气态氢化物的稳定性依次增强，故D正确，不符合题意。故选C。9．（2020·临朐县实验中学高二月考）X、Y、Z为短周期元素，X原子最外层只有一个电子，Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4，Z的最外层电子数是内层电子总数的3倍。下列有关叙述正确的是()A．Y的价电子排布式为3s23p4B．简单氢化物稳定性：Y＞ZC．第一电离能：Y＞ZD．X、Y两元素形成的化合物一定为离子化合物【答案】A【分析】X、Y、Z为短周期元素，X原子最外层只有一个电子，则X为H、Li或Na；Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4，则Y有3个电子层，最外层有6个电子，则Y为硫元素；Z的最外层电子数是内层电子总数的三倍，则Z有2个电子层，最外层电子数为6，则Z为氧元素，据此解答。【详解】A．Y为硫元素，基态硫原子的价层电子排布式为3s23p4，故A正确；B．Y为硫元素，Z为氧元素，非金属性O＞S，非金属性越强，简单氢化物越稳定，简单氢化物稳定性Z＞Y，故B错误；C．Y为硫元素，Z为氧元素，第一电离能：Y＜Z，故C错误；D．X为H、Li或Na，Y为硫元素，H、Li或Na与硫元素可以形成硫化氢属于共价化合物，硫化钠和硫化锂属于离子化合物，故D错误；故答案选A。10．（2020·四川省绵阳南山中学高二月考）A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素，化合物BA3与ABC3相遇会产生白烟，D为短周期金属性最强的元素，且四种元素的核外电子总数满足A+E=B+D；下列叙述正确的是A．非金属性：B＞C＞E＞A＞D B．原子半径：D＞E＞B＞C＞AC．第一电离能：D＜B＜C D．元素E的含氧酸均为强酸【答案】B【分析】原子序数依次增大的短周期元素，化合物BA3与ABC3相遇会产生白烟，应该是NH3和挥发性酸反应生成铵盐，此种酸应为HNO3，可知：A为H元素，B为氮元素，C为氧元素，而D为短周期金属性最强的元素，则D为钠元素，此时四种元素的核外电子数满足A+E=B+D=7+11=18，E的原子核外电子总数为17，则E为氯元素。【详解】由分析知：A为H元素、B为氮元素、C为氧元素、D为钠元素、E为氯元素；A．同周期元素从左向右非金属性逐渐减弱，可知O元素非金属性大于N元素，由4HCl+O22H2O+Cl2可知O元素非金属性强于Cl，再结合HClO4的酸性大于HNO3，且Na为金属元素，可知非金属性：O＞Cl＞N＞H＞Na，故A错误；B．同周期元素从左向右原子半径依次减小，同主族元素自上而下原子半径依次增大，原子半径：Na＞Cl＞N＞O＞H，故B正确；C．N原子2p轨道是半充满结构，第一电离能比O大，而Na为活泼金属，第一电离较小，则第一电离能：Na＜O＜N，故C错误；D．元素E为Cl，HClO4是强酸，但HClO是弱酸，故D错误；故答案为B。11．（2020·四川乐山市·高二期中）某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是（）A．X元素可能为＋4价B．X的最高价氢氧化物可能强碱C．X为第五周期元素D．X与氯反应时最可能生成的阳离子为X3+【答案】D【详解】A.由图象可知，该元素的I4>>I3，故该元素易形成+3价阳离子，故A错误；B.由图象可知，该元素的I4>>I3，故该元素易形成+3价阳离子，X应为金属，X的最高价氢氧化物不属于强碱，故B错误；C.周期数=核外电子层数，图像中没有显示X原子有多少电子层，因此无法确定该元素是否位于第五周期，故C错误；D.由图象可知，该元素的I4>>I3，故该元素易形成+3价阳离子，因此X与氯反应时最可能生成的阳离子为X3+，故D正确；故选D。12．（2021·北京西城区·高二期末）图中表示的是元素的某种性质(X)随原子序数的变化关系，则X可能是()A．元素的原子半径 B．元素的第一电离能C．元素的最高化合价 D．元素的电负性【答案】B【详解】从图中可知，同周期元素随原子序数的增加，从左到右X值逐渐增大，并且第IIIA比第IIA小，第VIA比第VA的小，，满足这一特点的是第一电离能，故答案是：B。二、非选择题13．（2020·四川泸州市·高二期末）A、B、X、Y是短周期元素，它们的原子序数依次增大。A的基态原子p能级上有2电子；X元素基态原子中有8种不同运动状态的电子，是红棕色；Y元素形成的单质通常状况下是黄绿色的气体；Z的一种核素的质量数为64，中子数为35。回答下列问题：(1)基态X原子的价电子排布图(轨道表示式)为_______，基态Z原子的电子排布式为_______。(2)基态Y原子中有_______种不同能量的电子，电子占据的最高能层符号为_______。(3)上述A~Z五种元素中属于p区的有_______种。(4)第一电离能：B_______X(填“大于”或“小于”)，原因是_______。(5)下列说法正确的是_______(填标号)。①同周期中Y的电离能和电负性均最大②能使湿润的淀粉试纸变蓝③氧化物对应水化物的酸性：④阴离子半径：【答案】1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s15M4大于N元素2p能级轨道半满更稳定，难失电子②④【分析】X元素基态原子中有8种不同运动状态的电子，即原子核外有8个电子，所以为O元素，BX2为红棕色，应为NO2，B为N元素，A的原子序数小于B，且A的基态原子p能级上有2电子，则A为C元素；Y元素形成的单质通常状况下是黄绿色的气体，则Y为Cl元素，Z的一种核素的质量数为64，中子数为35，则其质量数为6435=29，为Cu元素。【详解】(1)X为O元素，基态O原子的价电子排布式为2s22p4，价电子排布图(轨道表示式)为；基态Cu原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；(2)Y为Cl元素，基态Cl原子中核外电子占据1s、2s、2p、3s、3p共5个能级，所以有5种不同能量的电子，电子占据的最高能层为第三层，符号为M；(3)位于ⅢA~ⅦA主族的元素为p区元素，有C、N、O、Cl共四种；(4)由于N元素2p能级轨道半满更稳定，难失电子，所以第一电离能N>O，即B大于X；(5)①Cl的第一电离能小于Ar，并不是同周期最大，①错误；②NO2在有水的条件下可以氧化KI生成I2，所以能使湿润的淀粉KI试纸变蓝，②正确；③非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强，但选项没有指明最高价，所以无法确定氧化物对应水化物的酸性强弱，③错误；④N3和O2电子层数相同，但N3核电荷数更小，半径更大，④正确；综上所述答案为②④。14．（2021·北京大兴区·高二期末）是原子序数依次增大的五种短周期元素，其元素性质或原子结构如下。元素元素性质或原子结构W原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能低于同周期相邻元素X在同周期元素中，原子半径最大、第一电离能最小Y电离能/(kJ/mol)数据：；；；……Z其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等N只有一个不成对电子回答下列问题。(1)写出W、Y的元索符号：W________、Y_______。(2)X的电子排布式是________。(3)Z、N的最高价氧化物对应的水化物酸性更强的是_______(填化学式)；W、X和N可以形成多种化合物，其中水溶液是______(填化学式)。(4)X、Z和N元素的电负性由大到小的顺序是_______(填元素符号)。(5)从原子结构的角度解释元素Y的第一电离能高于同周期相邻元素的原因___。【答案】OMg1s22s22p63s1HClO4NaClOCl＞Si＞Na镁的价电子排布是3s2，达到S亚层的全充满状态，与相邻原子比较，Mg原子相对稳定，不易失电子，第一电离能较大【分析】W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的五种短周期元素，W的原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，原子核外电子排布为1s22s22p4或1s22s22p63s2，W为O或Mg，由于W的第一电离能低于同周期相邻元素，则W为O元素；X在同周期元素中，原子半径最大、第一电离能最小，X属于碱金属，原子序数比O大，则X为Na元素；由Y的第一至第四电离能可知，第三电离能剧增，说明最外层有2个电子，容易失去2个电子，则该元素原子形成离子的化合价为+2价，为第IIA族元素，原子序数比Na大，则Y为Mg元素；Z的原子序数比Mg大，其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等，则Z的价电子排布式为3s23p2，则Z为Si元素；N的原子序数比Si大，其电子排布中只有一个不成对电子，电子排布式为1s22s22p63s23p5，则N为Cl元素；据此解答。【详解】由上分析可知，W为O元素，X为Na元素，Y为Mg元素，Z为Si元素，N为Cl元素；(1)由W为O元素，Y为Mg元素，它们的元素符号为O，Mg；答案为O，Mg。(2)X为Na元素，原子序数为11，核外有11个电子，其电子排布式为1s22s22p63s1；答案为1s22s22p63s1。(3)Z为Si元素，N为Cl元素，二者属于同周期元素，从左往右，非金属性依次增强，其最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强，原子序数Cl＞Si，酸性更强的是HClO4；W为O元素，X为Na元素，N为Cl元素，它们可以形成多种化合物，其中水溶液pH＞7是强碱弱酸盐，即NaClO；答案为HClO4，NaClO。(4)X为Na元素，Z为Si元素，N为Cl元素，三者属于同周期元素，从左往右，非金属性依次增强，原子序数Cl＞Si＞Na，即非金属性Cl＞Si＞Na，元素的非金属性越强其电负性越大，即电负性Cl＞Si＞Na；答案为Cl＞Si＞Na。(5)Y为Mg元素，原子序数为12，其电子排布式为1s22s22p63s2，镁的价电子排布是3s2，达到S亚层的全充满状态，与相邻原子比较，Mg原子相对稳定，不易失电子，第一电离能较大；答案为镁的价电子排布是3s2，达到S亚层的全充满状态，与相邻原子比较，Mg原子相对稳定，不易失电子，第一电离能较大。15．（2021·北京朝阳区·高二期末）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。(1)基态氢原子中，核外电子的电子云轮廓图形状为_______(2)自然界中的复元素主要以分子的形式存在于空气中，是人工固氮的主要来源。①基态氮原子的轨道表示式为_______②分子中，与N原子相连的H显正电性。N、H电负性大小顺序为_______。(3)铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂，通常还含有、、、、等氧化物中的几种。①上述氧化物所涉及的元素中，处于元素周期表中p区的元素是_______。②比较、第一电高能的大小：_______③表中的数据从上到下是纳、镁、铝逐级失去电子的电离能。元素电离能(kJmol1)49673857845621451181769127733274595431054011575为什么原子的逐级电高能越来越大？______；结合数据说明为什么