《第1节 原子结构与元素性质》（同步训练）高中化学必修第二册-鲁科版-2024-2025学年

《第1节原子结构与元素性质》同步训练(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、下列关于原子的描述中，正确的是：A.原子的电子层结构越复杂，原子的半径就越大B.所有原子的电子层数与电子总数相同C.原子的核电荷数等于其电子层数D.原子的最外层电子数决定了元素的化学性质2、下列关于原子结构与元素性质的说法中，正确的是：A.原子的电子层结构决定了元素的化学性质。B.元素的原子序数越大，其原子的电子层数就越多。C.原子的电子云密度越大，其元素的化学活性就越强。D.原子的电子层数与元素的化学性质没有直接关系。3、下列关于原子结构和元素周期表的说法中，正确的是（）A.元素周期表中同一主族的元素，从上到下，电子层数逐渐增加，原子半径逐渐减小。B.在多电子原子中，能量较高的电子通常在离核较近的区域运动。C.稀有气体元素的最外层电子数都是8个，因此它们的化学性质非常稳定。D.随着主族元素原子序数的递增，元素的金属性一般逐渐减弱，非金属性逐渐增强。4、下列关于元素周期表中同一主族元素性质变化趋势的说法，哪一项是不正确的？A.从上到下，原子半径逐渐增大B.从上到下，电离能逐渐减小C.从上到下，非金属性逐渐增强D.从上到下，金属特性逐渐增强5、下列关于原子结构与元素性质的关系，叙述不正确的是：A.原子的最外层电子数决定了元素的化学性质B.原子的电子层数决定了元素的物理性质C.元素的周期性规律与原子核外电子排布有关D.同主族元素的化学性质相似，但物理性质可能不同6、下列关于元素周期表中元素性质的变化趋势，哪一项描述是不正确的？A.同一周期从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。B.同一主族从上到下，元素的原子半径逐渐增大。C.同一周期从左到右，元素的第一电离能总体呈上升趋势，但并不是均匀递增。D.同一主族从上到下，元素的电子亲和能绝对值逐渐增大。7、下列关于原子结构与元素性质关系的说法正确的是（）A.原子核外电子层数越多，元素的金属性越强B.同一主族元素，原子半径随着原子序数的增加而减小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.元素周期表中，同一周期从左到右，元素的最高价氧化物的酸性逐渐增强8、下列关于原子结构的说法中，正确的是（）A.电子云表示电子在核外空间某处出现的概率B.原子的电子层数与元素的周期数无关C.同一主能级中，电子的能量随着原子序数的增加而增加D.电子层中最多容纳的电子数为该层主量子数的平方9、下列关于原子结构与元素性质的关系，正确的是（）A.原子的电子层数越多，其金属性越强B.同一主族元素，原子半径随着原子序数的增大而增大C.原子最外层电子数等于8的元素，其最高正价为+1D.原子核外电子数等于原子序数的元素，其化合价为010、下列关于原子结构与元素性质关系的说法正确的是：A.同一主族元素的原子，随着原子序数的增加，其原子半径逐渐减小。B.元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越弱。C.同一周期元素的最高价氧化物的水化物酸性，随着原子序数的增加而增强。D.元素的离子半径，阴离子总是大于阳离子。11、下列关于原子结构的说法中，正确的是：A.原子核由质子和电子组成。B.原子的电子层结构决定了元素的化学性质。C.同位素是指原子核内中子数相同的原子。D.原子的电子云是连续分布的，没有固定的轨道。12、下列关于原子结构与元素性质的说法中，正确的是（）A.同一主族元素，随着原子序数的增加，其原子半径逐渐减小B.原子核外电子层数越多，该元素的化学性质越活泼C.同一周期元素，从左到右，元素的金属性逐渐增强D.原子核内质子数与核外电子数相等的粒子一定是原子13、下列关于原子结构与元素性质的描述，正确的是：A.原子核的质子数等于原子核外的电子数。B.元素的化学性质主要取决于原子的电子排布。C.原子核的质子数决定了原子的相对原子质量。D.元素的物理性质与原子结构无关。14、下列关于原子结构的说法中，正确的是：A.电子层越多的原子，其核外电子的排布越分散。B.原子核内质子数等于电子数，因此原子呈中性。C.原子的化学性质主要由其最外层电子数决定。D.原子核内质子数等于中子数，因此同位素原子的化学性质相同。15、在下列关于原子结构的描述中，正确的是：A.原子的电子云分布是均匀的，没有特定的形状。B.原子的电子层只能容纳2n²个电子，其中n是电子层数。C.原子的电子云密度越高，电子在核外空间出现的概率越大。D.原子的电子层中，s轨道的能量总是高于p轨道的能量。16、下列关于原子结构与元素性质关系的说法中，正确的是：A.原子核外电子层数越多，元素的化学性质越活泼。B.同一周期内，元素的第一电离能随着原子序数的增加而增加。C.原子核外最外层电子数为2的元素一定是稀有气体。D.元素的化学性质主要取决于原子核的质子数。二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题：根据以下信息，填写下列空白：碳原子的质子数为6，中子数为6，则碳原子的质量数为______。氦原子的电子层数为2，最外层电子数为2，则氦原子的电子数为______。铁原子的电子层数为4，最外层电子数为2，则铁原子的电子排布式为______。第二题题目描述给定元素周期表中的第13族到第17族的五个元素（A至E），请根据这些元素的原子结构特点，回答以下问题：请列出这五个元素按原子序数递增排列的顺序，并指出它们各自所属的周期。分析并解释随着原子序数增加，这些元素的第一电离能总体变化趋势及其原因。这五个元素中，哪一个最有可能形成负一价离子？给出理由。如果元素C是金属与非金属的分界线上的元素，请推断它可能表现出哪些化学性质，并简要说明。第三题：某元素R的最高价氧化物的水化物是强酸，R的最低负价是-4价。请回答以下问题：（1）写出元素R的最高价氧化物的化学式；（2）写出R与氢气反应生成氢化物的化学方程式；（3）根据R的电子排布，推断R在周期表中的族别。第四题根据元素周期表中第3周期（即钠到氩）元素的原子结构与性质，请回答以下问题并解释你的答案。为什么钠的第一电离能比铝低？解释磷和硫相比，哪一个具有更高的电负性，并说明原因。氯的原子半径为何比硅的小？钠到氩，随着核电荷数增加，第一电离能的变化趋势如何？请详细解释这一变化的原因。《第1节原子结构与元素性质》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列关于原子的描述中，正确的是：A.原子的电子层结构越复杂，原子的半径就越大B.所有原子的电子层数与电子总数相同C.原子的核电荷数等于其电子层数D.原子的最外层电子数决定了元素的化学性质答案：D解析：原子的化学性质主要由其最外层电子数决定，因为化学反应主要涉及最外层电子的得失或共享。选项A错误，因为电子层数多不一定意味着原子半径大，还要考虑核电荷数的影响；选项B错误，因为电子层数与电子总数不一定相同，如氢原子只有一个电子但只有一个电子层；选项C错误，因为核电荷数等于质子数，而不是电子层数。2、下列关于原子结构与元素性质的说法中，正确的是：A.原子的电子层结构决定了元素的化学性质。B.元素的原子序数越大，其原子的电子层数就越多。C.原子的电子云密度越大，其元素的化学活性就越强。D.原子的电子层数与元素的化学性质没有直接关系。答案：A解析：选项A正确，因为原子的电子层结构决定了元素的最外层电子数，而最外层电子数直接影响元素的化学性质。选项B错误，因为元素的原子序数越大，其原子的电子层数并不一定越多，例如过渡元素。选项C错误，因为元素的化学活性不仅取决于电子云密度，还与电子排布有关。选项D错误，因为电子层数与元素的化学性质有直接关系。3、下列关于原子结构和元素周期表的说法中，正确的是（）A.元素周期表中同一主族的元素，从上到下，电子层数逐渐增加，原子半径逐渐减小。B.在多电子原子中，能量较高的电子通常在离核较近的区域运动。C.稀有气体元素的最外层电子数都是8个，因此它们的化学性质非常稳定。D.随着主族元素原子序数的递增，元素的金属性一般逐渐减弱，非金属性逐渐增强。答案：D解析：选项A是不正确的，因为虽然同一主族的元素确实随着从上到下的顺序电子层数逐渐增加，但是原子半径是逐渐增大的，而不是减小的。这是因为每一新的电子层都增加了电子与核之间的平均距离。选项B也是错误的，在多电子原子中，能量较高的电子通常位于离核更远的能级上，这些能级具有更高的主量子数n，这通常意味着更大的轨道半径。选项C不准确，对于稀有气体来说，氦（He）是一个例外，它只有2个最外层电子，而不仅仅是8个。尽管如此，所有稀有气体的确是因为其稳定的电子构型（完全填满的s和p轨道）而表现出极低的化学反应活性。选项D是正确的，随着主族元素从左至右原子序数的递增，核电荷数增加，导致有效核电荷对最外层电子的作用力增强，从而使得原子半径趋于减小，失电子能力减弱，得电子能力增强，即金属性减弱而非金属性增强。因此，选项D描述了元素周期表中的一个基本趋势。4、下列关于元素周期表中同一主族元素性质变化趋势的说法，哪一项是不正确的？A.从上到下，原子半径逐渐增大B.从上到下，电离能逐渐减小C.从上到下，非金属性逐渐增强D.从上到下，金属特性逐渐增强答案：C解析：在元素周期表中，同一主族（垂直列）的元素具有相同的最外层电子数，随着周期表中的位置从上至下，每个元素比其上方的元素多一个电子层。因此，通常情况下：原子半径确实是从上到下逐渐增大的，因为新增加的电子层使得原子尺寸变大。电离能一般是从上到下逐渐减小的，这是由于增加的电子层导致核对外层电子的吸引力减弱。非金属性是从上到下逐渐减弱的，而非增强，因为较重的元素更倾向于显示金属特性或较低的非金属性。金属特性则是从上到下逐渐增强的，这与非金属性的趋势相反。所以选项C描述的是不正确的趋势。非金属性实际上是随着主族元素从上到下的递进而减弱，而不是增强。5、下列关于原子结构与元素性质的关系，叙述不正确的是：A.原子的最外层电子数决定了元素的化学性质B.原子的电子层数决定了元素的物理性质C.元素的周期性规律与原子核外电子排布有关D.同主族元素的化学性质相似，但物理性质可能不同答案：B解析：选项A正确，因为元素的化学性质主要由其最外层电子数决定；选项C正确，因为元素周期表中的周期性规律确实与原子核外电子排布有关；选项D正确，因为同主族元素由于最外层电子数相同，化学性质相似，但物理性质可能因为原子质量、原子半径等因素的不同而有所差异。选项B错误，因为原子的电子层数主要影响的是元素的物理性质，如原子半径、电离能等，但并不直接决定元素的物理性质。6、下列关于元素周期表中元素性质的变化趋势，哪一项描述是不正确的？A.同一周期从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。B.同一主族从上到下，元素的原子半径逐渐增大。C.同一周期从左到右，元素的第一电离能总体呈上升趋势，但并不是均匀递增。D.同一主族从上到下，元素的电子亲和能绝对值逐渐增大。答案：D解析：选项A、B、C均正确地反映了元素周期表中元素性质随位置变化的趋势。对于选项D，实际上在同一主族中，从上到下随着电子层数增加，核对外层电子的吸引力减小，因此电子亲和能的绝对值通常是逐渐减小的，而非增大。所以选项D的描述是错误的，符合题目要求选择“不正确”的描述。7、下列关于原子结构与元素性质关系的说法正确的是（）A.原子核外电子层数越多，元素的金属性越强B.同一主族元素，原子半径随着原子序数的增加而减小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.元素周期表中，同一周期从左到右，元素的最高价氧化物的酸性逐渐增强答案：C解析：选项A，原子核外电子层数越多，元素的金属性并不一定越强，因为还需要考虑元素的电负性等因素。选项B，同一主族元素，原子半径随着原子序数的增加而增大，而不是减小。选项D，同一周期从左到右，元素的最高价氧化物的酸性确实逐渐增强，但这并不是所有元素都适用的规律。因此，只有选项C正确，非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强。8、下列关于原子结构的说法中，正确的是（）A.电子云表示电子在核外空间某处出现的概率B.原子的电子层数与元素的周期数无关C.同一主能级中，电子的能量随着原子序数的增加而增加D.电子层中最多容纳的电子数为该层主量子数的平方答案：A解析：选项A正确，电子云确实表示电子在核外空间某处出现的概率，这是量子力学的基本概念。选项B错误，原子的电子层数与元素的周期数是直接相关的，周期数等于电子层数。选项C错误，同一主能级中，电子的能量是相同的，与原子序数无关。选项D错误，电子层中最多容纳的电子数为2n²，其中n为该层的主量子数。9、下列关于原子结构与元素性质的关系，正确的是（）A.原子的电子层数越多，其金属性越强B.同一主族元素，原子半径随着原子序数的增大而增大C.原子最外层电子数等于8的元素，其最高正价为+1D.原子核外电子数等于原子序数的元素，其化合价为0答案：B解析：选项A错误，因为原子的电子层数越多，其金属性不一定越强，例如钠和镁，钠的电子层数比镁多，但镁的金属性更强；选项B正确，同一主族元素，原子半径随着原子序数的增大而增大；选项C错误，因为原子最外层电子数等于8的元素，其最高正价不一定为+1，例如氧元素的最高正价为+2；选项D错误，原子核外电子数等于原子序数的元素，其化合价不一定为0，例如氯元素的化合价为-1、+1、+3、+5、+7。因此，正确答案是B。10、下列关于原子结构与元素性质关系的说法正确的是：A.同一主族元素的原子，随着原子序数的增加，其原子半径逐渐减小。B.元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越弱。C.同一周期元素的最高价氧化物的水化物酸性，随着原子序数的增加而增强。D.元素的离子半径，阴离子总是大于阳离子。答案：C解析：同一周期元素的最高价氧化物的水化物酸性，随着原子序数的增加而增强，这是因为随着原子序数的增加，元素的最外层电子数逐渐增加，导致氧化物的氧化性增强，从而其水化物的酸性增强。A选项错误，同一主族元素的原子，随着原子序数的增加，其原子半径逐渐增大。B选项错误，元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强。D选项错误，阴离子和阳离子的离子半径大小关系取决于其电子层数和核电荷数，不能一概而论。11、下列关于原子结构的说法中，正确的是：A.原子核由质子和电子组成。B.原子的电子层结构决定了元素的化学性质。C.同位素是指原子核内中子数相同的原子。D.原子的电子云是连续分布的，没有固定的轨道。答案：B解析：选项A错误，原子核由质子和中子组成，电子在原子核外的电子层中运动。选项B正确，原子的电子层结构，特别是最外层电子的排布，对元素的化学性质有决定性影响。选项C错误，同位素是指原子核内质子数相同而中子数不同的原子。选项D错误，电子云是电子在原子核外空间的概率分布，而不是连续分布的，而且电子在原子核外有固定的轨道。12、下列关于原子结构与元素性质的说法中，正确的是（）A.同一主族元素，随着原子序数的增加，其原子半径逐渐减小B.原子核外电子层数越多，该元素的化学性质越活泼C.同一周期元素，从左到右，元素的金属性逐渐增强D.原子核内质子数与核外电子数相等的粒子一定是原子答案：D解析：选项A错误，同一主族元素，随着原子序数的增加，其原子半径逐渐增大；选项B错误，原子核外电子层数越多，该元素的化学性质不一定越活泼，如稀有气体；选项C错误，同一周期元素，从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；选项D正确，原子核内质子数与核外电子数相等的粒子一定是原子。13、下列关于原子结构与元素性质的描述，正确的是：A.原子核的质子数等于原子核外的电子数。B.元素的化学性质主要取决于原子的电子排布。C.原子核的质子数决定了原子的相对原子质量。D.元素的物理性质与原子结构无关。答案：B解析：选项A描述的是原子的电中性，但不是本题的正确答案。选项C错误，因为相对原子质量是由质子数和中子数决定的。选项D错误，因为元素的物理性质与原子结构密切相关。因此，正确答案是B，元素的化学性质主要取决于原子的电子排布，尤其是最外层电子的排布。14、下列关于原子结构的说法中，正确的是：A.电子层越多的原子，其核外电子的排布越分散。B.原子核内质子数等于电子数，因此原子呈中性。C.原子的化学性质主要由其最外层电子数决定。D.原子核内质子数等于中子数，因此同位素原子的化学性质相同。答案：C解析：A选项错误，电子层越多，电子排布越紧密；B选项错误，原子核内质子数等于电子数时，原子呈中性，但这并不是原子结构的特点；C选项正确，原子的化学性质主要由其最外层电子数决定，因为最外层电子参与化学反应；D选项错误，同位素原子质子数相同，但中子数不同，因此其化学性质可能存在差异。15、在下列关于原子结构的描述中，正确的是：A.原子的电子云分布是均匀的，没有特定的形状。B.原子的电子层只能容纳2n²个电子，其中n是电子层数。C.原子的电子云密度越高，电子在核外空间出现的概率越大。D.原子的电子层中，s轨道的能量总是高于p轨道的能量。答案：B解析：选项A错误，因为电子云分布是按照一定的概率密度分布在原子核外的，不是均匀的。选项B正确，这是电子层容纳电子数的规则，即第一层最多容纳2个电子，第二层最多容纳8个电子，第三层最多容纳18个电子，以此类推。选项C错误，电子云密度越高，电子在核外空间出现的概率越小。选项D错误，s轨道的能量通常低于p轨道的能量。16、下列关于原子结构与元素性质关系的说法中，正确的是：A.原子核外电子层数越多，元素的化学性质越活泼。B.同一周期内，元素的第一电离能随着原子序数的增加而增加。C.原子核外最外层电子数为2的元素一定是稀有气体。D.元素的化学性质主要取决于原子核的质子数。答案：B解析：选项A错误，因为原子核外电子层数多不一定意味着化学性质活泼，例如，第一周期的氢和氦虽然只有一层电子，但氦是稀有气体，化学性质非常稳定。选项B正确，同一周期内，随着原子序数的增加，原子半径减小，核电荷数增加，使得电子更难被移除，因此第一电离能增加。选项C错误，因为原子核外最外层电子数为2的元素不一定是稀有气体，例如，碱土金属元素的最外层电子数也是2。选项D错误，元素的化学性质主要取决于原子核外最外层电子的排布情况，而不是原子核的质子数。二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题：根据以下信息，填写下列空白：碳原子的质子数为6，中子数为6，则碳原子的质量数为______。氦原子的电子层数为2，最外层电子数为2，则氦原子的电子数为______。铁原子的电子层数为4，最外层电子数为2，则铁原子的电子排布式为______。答案：碳原子的质子数为6，中子数为6，则碳原子的质量数为6+6=12。氦原子的电子层数为2，最外层电子数为2，则氦原子的电子数为2。铁原子的电子层数为4，最外层电子数为2，则铁原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²。解析：质量数是原子核中质子数和中子数之和，所以碳原子的质量数为6+6=12。电子数等于原子核外的电子层数，所以氦原子的电子数为2。电子排布式按照能级从低到高排列，每个能级最多容纳的电子数为2n²（n为能级数），所以铁原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²。第二题题目描述给定元素周期表中的第13族到第17族的五个元素（A至E），请根据这些元素的原子结构特点，回答以下问题：请列出这五个元素按原子序数递增排列的顺序，并指出它们各自所属的周期。分析并解释随着原子序数增加，这些元素的第一电离能总体变化趋势及其原因。这五个元素中，哪一个最有可能形成负一价离子？给出理由。如果元素C是金属与非金属的分界线上的元素，请推断它可能表现出哪些化学性质，并简要说明。答案与解析答案：按照原子序数递增排列，五个元素的顺序为A<B<C<D<E。假设元素A从第13族开始，则元素A、B、C、D和E分别属于第13族、第14族、第15族、第16族和第17族。如果这些元素都在同一周期，则它们分别属于第三周期（如Al,Si,P,S,Cl）或第四周期（如Ga,Ge,As,Se,Br）。解析：元素周期表按照原子序数递增的顺序排列，同时，每一族内的元素具有相似的化学性质。在同一个周期内，随着原子序数的增加，电子填充在同一能层上，但核电荷逐渐增加。答案：第一电离能总体呈现递增的趋势，但不是绝对单调上升，在某些特定情况下会有所下降。例如，从第13族到第14族，由于增加了有效核电荷对价电子的吸引，第一电离能增加；然而，从第14族到第15族时，虽然核电荷继续增加，但由于p轨道半满的稳定性，使得第14族元素的第一电离能反而高于第15族元素。接着从第15族到第17族，第一电离能再次增加，因为增加的核电荷超过了新增加电子之间的排斥力的影响。解析：第一电离能是指气态原子失去一个电子形成+1价阳离子所需的能量。通常，随着核电荷的增加，核对外层电子的吸引力增强，因此需要更多的能量来移除外层电子，导致第一电离能增加。但是，当达到半满或全满电子构型时，这种稳定性可以降低下一元素的第一电离能。答案：第17族的元素E最有可能形成负一价离子。解析：第17族元素的原子结构特点是其最外层有7个电子，仅差一个电子就可以达到稳定的8电子构型（即稀有气体的电子构型）。因此，它们倾向于获得一个电子形成负一价离子，以实现更稳定的状态。答案：位于金属与非金属分界线上的元素C可能会表现出两性特征，既可以显示金属的一些特性，也可以显示非金属的一些特性。比如，它可以作为半导体材料，导电性介于金属和非金属之间；它可以与酸反应放出氢气，也能与碱反应生成相应的盐和水；它的氧化物可能是两性的，既能溶于酸又能溶于碱。解析：位于周期表金属与非金属交界处的元素往往具有中间性质。这类元素既不完全是金属也不完全是典型的非金属，而是显示出一种过渡行为，这是因为它们的原子结构介于金属元素和非金属元素之间。第三题：某元素R的最高价氧化物的水化物是强酸，R的最低负价是-4价。请回答以下问题：（1）写出元素R的最高价氧化物的化学式；（2）写出R与氢气反应生成氢化物的化学方程式；（3）根据R的电子排布，推断R在周期表中的族别。答案：（1）元素R的最高价氧化物的化学式为R2O5。（2）R与氢气反应生成氢化物的化学方程式为：R+H2→RH4。（3）根据R的电子排布，R的最外层电子数为6（因为最低负价为-4，说明最外层需要获得2个电子才能达到稳定结构，最高价为+6，说明最外层有6个电子）。由于R的最高价氧化物的水化物是强酸，R可能是第ⅥA族元素，如硫（S）。硫的电子排布为2,8,6，因此R在周期表中的族别为第ⅥA族。解析：（1）由于R的最高价氧化物的水化物是强酸，且R的最高价为+6，根据元素的化合价规则，R的最高价氧化物的化学式可以表示为R2O5。（2）R的最低负价为-4，说明R可以与氢气反应生成氢化物，氢化物的化学式为RH4。反应方程式为R+H2→R