第一章《原子结构与性质》练习卷
一、单选题
1．、、、是短周期元素，元素原子的最外层电子未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；元素原子最外电子层上、电子数相等；元素的价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；元素原子的层有1个未成对的电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是（ ）
A．元素的简单氢化物的水溶液显碱性
B．元素的离子半径大于元素的离子半径
C．元素的单质在一定条件下能与元素的单质反应
D．元素的最高价氧化物在常温下不是气态
2．大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子(如下图所示)。其中X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素，X、Z在元素周期中处于相邻位置。下列说法错误的是
A．原子半径的大小：Z>X>Y
B．基态原子未成对电子数：X>Y
C．此阴离子中Y、Z均不满足8电子稳定结构
D．最简单氢化物的稳定性：Y>X>Z
3．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，Z的最外层电子数为K层的一半，W与X可形成原子个数比为的分子。下列说法正确的是
A．简单离子半径：
B．W与Y能形成含有非极性键的化合物
C．X和Y的最简单氢化物的沸点：
D．由W、X、Y三种元素所组成化合物均为共价化合物
4．锗(Ge)是第四周期ⅣA族元素，处于周期表中金属与非金属的交界处，下列叙述正确的是
A．锗是一种金属性很强的元素 B．锗的单质具有半导体的性能
C．锗化氢()的稳定性很强 D．锗酸()是强酸
5．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形成化合物时，X显负价，Y显正价
B．第一电离能可能Y小于X
C．原子半径：X > Y
D．X元素气态氢化物的稳定性大于Y元素气态氢化物的稳定性
6．氮化锗(Ge3N4)具有耐腐蚀、硬度高等优点，应用广泛。下列说法正确的是
A．锗是金属，不能做半导体材料
B．氮化锗中氮显-3价，说明氮的电负性比锗大
C．第4周期基态原子与锗未成对电子数相等的元素共有2种
D．在基态多电子原子中，p能级电子能量一定高于s能级电子能量
7．根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是
A．与冷水较难反应，与冷水较易反应，推测(铍)与冷水更难反应
B．在1500℃时分解，在230℃时分解，推测的分解温度介于二者之间
C．随核电荷数递增，第ⅠA族元素单质的沸点逐渐降低，推测随核电荷数递增，第ⅦA族元素单质的沸点也逐渐降低
D．是中强酸，是强酸，推测是强酸
8．下列说法正确的是
A．P的第一电离能与电负性均大于S
B．电解精炼铜时，若阳极质量减少64g，则阴极得到电子的数目为2mol
C．高温下，TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) H>0能自发进行，其原因是 S>0
D．向0.1mol·L-1CH3COONa溶液中加入少量水，溶液中减小
9．下列事实不能用元素周期律解释的是
A．碱性：NaOH＞LiOH
B．酸性：H2SO4＞H3PO4
C．原子半径：I＞Cl
D．溶液的pH：NaHSO3＜Na2SO3
10．国际无机化学命名委员会将元素周期表原先的主、副族族号取消，从左往右改为18列，碱金属为第1列，稀有气体为第18列，按这个规定，下列说法不正确的是
A．不仅有第2列元素的原子最外层有2个电子 B．第3～12列元素全为金属
C．第3列元素种类最多 D．第16、17列元素都是非金属元素
11．已知：X元素的气态氢化物分子式为，其中X元素的质量分数为。Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍。Z元素原子的外围电子排布为。W元素原子的未成对电子数在前四周期中最多。下列有关说法中错误的是
A．可燃冰的主要成分是的水合物，过度开采容易造成温室效应
B．X与Y形成化合物时，X呈正价
C．W元素的价电子排布式为
D．四种元素的最高化合价：
12．已知火药爆炸的反应为，下列有关说法正确的是
A．上述化学方程式涉及元素的简单离子半径：
B．气体产物与中均存在非极性共价键
C．上述化学方程式涉及元素第一电离能：
D．的结构示意图：
二、填空题
13．下表为元素周期表的一部分，请用化学用语回答有关问题：
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ① ②
3 ⑨ ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
（1）①和⑧的元素符号是______和______；
（2）元素⑥形成的氢化物的电子式是______；
（3）表中能形成两性氢氧化物的元素是______（填写元素符号），请写出该元素的氢氧化物与⑨最高价氧化物对应的水化物发生反应的化学方程式_______________________。
14．在短周期元素中：原子核外电子总数是其最外层电子数2倍的元素是_____，原子电子层数和核外最外层电子数相等的元素是_____，最外层电子数为电子层2倍的元素是_____。
15．基态钾原子中，其占据的最高能层的符号是___________；基态钾离子占据的最高能级共有___________个原子轨道，其形状是___________。
16．门捷列夫在研究元素周期表时，科学地预言了11种尚未发现的元素，为它们在周期表中留下了空位。例如：他认为铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”，并预测了它的性质。1875年，法国化学家布瓦博德朗发现了这种元素，将它命名为“镓”，镓的性质与门捷列夫预测的一样。门捷列夫还预测在硅和锡之间存在一种元素“类硅”，15年后该元素被德国化学家文克勒发现，为了纪念他的祖国，将其命名为“锗”。
2016年国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)正式宣布，元素周期表中将加入4种新元素，原子序数分别为113、115、117和118.这可是件大事，因为这四种元素都是在实验室合成的，放射性强，还特别重。也因此而补齐了元素周期表的第七行。他们的发现也为科学家在未来合成更重要、更有实用价值的元素提供了可能。
问题：元素周期表给科学工作者发现元素提供了哪些依据_____？元素周期表中元素的位置和性质之间存在着怎样的内在联系_____？
17．(I)俄美科学家联合小组宣布合成出114号元素(FI)的一种同位素，该原子的质量数是289，试回答下列问题：
(1)该元素在周期表中的位置______________，属于金属元素还是非金属元素？____
(2)如果该元素存在最高价氧化物对应的水化物，请写出其化学式___________________。
(II)下表为元素周期表的部分，列出了10种元素在元素周期表中的位置，试回答下列问题：
(1)元素⑦的氢化物与⑧的单质反应的离子方程式为__________。
(2)元素②和⑤的最高价氧化物的水化物相互反应的化学方程式为___________。
(3)元素Fe的单质与⑦的氢化物高温下反应的化学方程式为___________。
(III)判断以下叙述正确的是__________。
部分短周期元素的原子半径及主要化合价
元素代号 L M Q R T
原子半径/nm 0.160 0.143 0.112 0.104 0.066
主要化合价 +2 +3 +2 +6、－2 －2
A．L2+、R2－的核外电子数相等
B．单质与稀盐酸反应的速率L＜Q
C．M与T形成的化合物一定具有两性
D．氢化物的沸点为HnT＞HnR
E. M的单质能与盐酸、NaOH溶液反应放出氢气
18．丁二酮肟( )可与反应，生成鲜红色的沉淀丁二酮肟镍，这个反应可用来鉴定的存在。请回答下列问题：
(1)Ni在元素周期表中的位置为___________。
(2)基态氧原子的核外电子的空间运动状态有___________种。
(3)丁二酮肟( )中涉及元素的电负性由大到小的顺序为___________；与氮同周期的硼在成键时，能将一个2s电子激发进入2p能级参与形成化学键，请写出该激发态原子的价电子轨道表示式：___________，该过程形成的原子光谱为___________(填“吸收”或“发射”)光谱。
(4)与Ni同周期的铜、锌两种元素位于元素周期表的___________区，两元素的第一电离能()、第二电离能()数据如表所示：
电离能/()
铜 746 1958
锌 906 1733
铜的小于锌，却大于锌的主要原因是___________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【分析】X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质，X可能为O，也可能为N元素；Z元素+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同，则Z元素的质子数为10+2=12，故Z为Mg元素；Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等，外围电子排布为ns2np2，处于ⅣA族，且属于短周期元素，所以Y为C或Si元素；W元素原子的M层有1个未成对的p电子，外围电子排布为3s23p1或3s23p5，W为Al或Cl，据此分析作答。
【详解】A. X可能为O或N，氢化物可以是H2O、NH3，水是中性，故A错误；
B. 若W为Cl，镁离子与氯离子最外层电子数相同，电子层越多离子半径越大，镁离子半径小于氯离子半径，若W为Al，镁离子与铝离子电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，镁离子半径大于铝离子半径，故B错误；
C. Mg在氮气中燃烧生成Mg3N2，在氧气中燃烧生成氧化镁，故C正确；
D. Y为C或Si元素，其最高价氧化物分别为二氧化碳或二氧化硅，二氧化硅在常温下为固体，非气体，而二氧化碳晶体属于分子晶体，常温下为气体，故D错误；
故选C。
2．C
【详解】X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素，X、Z在元素周期中处于相邻位置。结合离子中各元素的成键情况， 可推知X为N元素，Z为P，Y为F元素。
A．原子半径的大小：Z(P)>X(N)>Y(F)，选项A正确；
B．X的电子排布式为1s22s22p3，Y的电子排布式为1s22s22p5，故基态原子未成对电子数：X(3)>Y(1)，选项B正确；
C．此阴离子中Y为氟原子满足8电子稳定结构，选项C错误；
D．非金属性Y(F)>X(N)>Z(P)，故最简单氢化物的稳定性：Y>X>Z，选项D正确；
答案选C。
3．B
【分析】Z的最外层电子数为K层的一半，可知Z最外层电子数为1，Z原子序数最大，则Z为Na元素；W和X可形成原子个数比为的分子，则W和X分别为H和N元素，该分子为；由Y的原子序数等于W与X的原子序数之和可知，Y为O元素。
【详解】A．电子层数越多，微粒半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，微粒半径越小，则简单离子半径：，即X>Y>Z，故A错误；
B．H和O形成的化合物有和，其中中含有非极性键，故B正确；
C．常温下呈液态而呈气态，故沸点：，即Y>X，故C错误；
D．H、N、O元素可形成等物质，其中是离子化合物，故D错误；
故答案选B。
4．B
【详解】A．锗处于金属与非金属的交界处，该元素的金属性和非金属性都较弱，A错误；
B．锗位于金属与非金属的分界线附近，，既有金属性又有非金属性，因而其单质具有半导体的性能，B正确；
C．锗处于金属区与非金属区的交界线上，元素金属性和非金属性都较弱，则锗化氢(GeH4)稳定性较弱，C错误；
D．锗和碳处于同一主族，主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱，则碳的非金属性大于锗，非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，所以锗酸酸性比碳酸弱，为弱酸，D错误；
故答案为：B。
5．C
【分析】X、Y元素同周期，且电负性X > Y，则X的非金属性比Y强，X的原子序数比Y大。
【详解】A．由分析可知，X的非金属性比Y强，X与Y形成化合物时，X显负价，Y显正价，A正确；
B．同一周期的主族元素，从左到右，元素的第一电离能依次增大，但是IIA族和VA族的元素的第一电离能高于与其相邻的两种元素，X、Y元素同周期，X的原子序数比Y大，则第一电离能可能Y小于X，B正确；
C．X、Y元素同周期，X的原子序数比Y大，则原子半径：X＜Y，C错误；
D．由分析可知，X的非金属性比Y强，则X元素气态氢化物的稳定性大于Y元素气态氢化物的稳定性，D正确；
故选C。
6．B
【详解】A．锗是金属，处于金属和非金属交界处，能做半导体材料，故A错误；
B．电负性越大吸引电子能力越强，氮化锗中氮显-3价，说明氮的电负性比锗大，故B正确；
C．锗未成对电子数为2，第4周期基态原子与锗未成对电子数相等的元素共有Ti、Ni、Se，故C错误；
D．在基态多电子原子中，p能级电子能量不一定高于s能级电子能量，如3s能级电子的能量大于2p能级电子能量，故D错误；
选B。
7．C
【详解】A．Ca的金属性比Mg强，Ca与冷水反应更剧烈，而Be的金属性比Mg弱，可推测Be与冷水更难反应，推测合理，A正确；
B．Cl的非金属性比I的强，HCl的分解温度比HI高，而Br的非金属性比I强而比Cl弱，所以HBr稳定性介于HI与HCl之间，则HBr的分解温度介于二者之间，推测合理，B正确；
C．随着核电荷数递增，第ⅠA族元素单质除氢外为金属单质，形成的是金属晶体，金属晶体的沸点和金属键有关，沸点逐渐降低，第ⅦA族元素和单质形成的是分子晶体，分子晶体熔沸点和分子间作用力有关，随着核电荷数递增，第Ⅶ族元素单质的沸点逐渐升高，推测不合理，C错误；
D．S的非金属性比P强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，故H2SO4酸性比H3PO4强，而Cl的非金属性比S强，HClO4酸性比H2SO4强，HClO4是强酸，推测合理，D正确；
故选C。
8．C
【详解】A．P的第一电离能大于S的，但电负性小于S的电负性，A错误；
B．电解精炼铜时，粗铜作阳极，阳极中活泼性比铜强的金属先失去电子，因此若阳极质量减少64g，则阴极得到电子的数目不是2mol，B错误；
C．高温下，TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) ΔH＞0能自发进行，根据ΔG=ΔH－TΔS＜0可知其熵变一定是ΔS＞0，C正确；
D．向0.1mol·L-1CH3COONa溶液中加入少量水，促进水解，但溶液碱性降低，所以溶液中氢离子的物质的量增加，醋酸根离子的物质的量减少，则溶液中增加，D错误；
答案选C。
9．D
【详解】A．金属性Na＞Li，碱性：NaOH＞LiOH，能用元素周期律解释，故A不选；
B．非金属性S＞P，酸性：H2SO4＞H3PO4，能用元素周期律解释，故B不选；
C．同主族从上到下，原子半径增大，原子半径：I＞Cl，能用元素周期律解释，故C不选；
D．NaHSO3电离大于水解，溶液呈酸性，Na2SO3是强碱弱酸盐，水解后溶液呈碱性，溶液的pH：NaHSO3＜Na2SO3，不能用元素周期律解释，故D选；
故选D。
10．D
【详解】A．不仅有第2列元素的原子最外层有2个电子，如第18列的He也有2个电子，故A正确；
B．第3～12列是过渡元素，全为金属，故B正确；
C．第3列包括澜系、錒系，元素种类最多，故C正确；
D．第16列的钋是金属元素，故D错误；
故选D。
11．B
【分析】X元素的气态氢化物分子式为，其中X元素的质量分数为，则，解得X的相对原子质量为12，则X是C元素；Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍，则Y原子最外层电子数为4，内层电子总数为10，则Y是Si元素；Z元素原子的外围电子排布为，s能级最多容纳2个电子，故n-1=2，解得n=3，故Y元素原子的外围电子排布为3s23p3，Z为P元素；W元素原子的未成对电子数在前四周期中最多，则W为Cr元素；
【详解】分析可知：X是C、Y是Si、Z是P、W是Cr；
A．可燃冰的主要成分是CH4水合物，也是能造成温室效应的气体，故A正确；
B．X与Y形成化合物是SiC，由于C的还原性比Si强，C显-4价，故B错误；
C．Cr元素的价电子排布式为，故C正确；
D．数值上最高价化合价与主族序数相等，C为+4、Si为+4、P为+5、Cr为+6，四种元素的最高化合价：，故D正确；
答案选B。
12．C
【详解】A．核外电子数相同，核电荷数越大半径越小，简单离子半径：，故A错误；
B．中存在的是极性共价键，故B错误；
C．元素的电离能金属的小于非金属的电离能，同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势，IIA>IIIA，VA>VIA，上述化学方程式涉及元素第一电离能：，故C正确；
D．K是19号元素，结构示意图为，故D错误；
故答案为C；
13． N Ar Al Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
【详解】根据元素周期表的结构可知：①为N元素、②为F元素、③为Mg元素、④为Al元素、⑤为Si元素、⑥为S元素、⑦为Cl元素、⑧为Ar元素、⑨为Na元素；
（1）①和⑧的元素符号是N和Ar；
（2）S元素形成的氢化物H2S的电子式是；
（3）Al元素能形成两性氢氧化物Al（OH）3，⑨最高价氧化物的水化物是NaOH，Al（OH）3和与氢氧化钾反应的化学方程式为：Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O。
14． Be H、Be、Al C、S
【详解】在短周期元素中，原子核外电子总数是其最外层电子数2倍的元素是铍；若原子电子层数为1，最外层电子数也为1的元素是H，若原子电子层数为2，最外层电子数也为2的元素是Be，若原子电子层数为3，最外层电子数也为3的元素是Al，所以原子电子层数和核外最外层电子数相等的元素是 H、Be、Al；电子层数为1，没有最外层电子数为电子层2倍的元素，电子层数为2，最外层电子数为电子层2倍的元素是C，电子层数为3，最外层电子数为电子层2倍的元素是S。故答案为Be， H、Be、Al；C、S。
15． N 3 哑铃形
【详解】基态钾原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p64s1，其占据的最高能层是第四层，符号是N；基态钾离子的电子排布式是1s22s22p63s23p6，占据的最高能级是3p，共有3个原子轨道，p能级轨道形状是哑铃形。
16． 元素周期表给未发现的元素留出了位置，可以指导科学家发现未知的元素 元素的原子结构决定元素在周期表中的位置和性质，元素在周期表中的位置体现了元素的原子结构和元素性质
【详解】根据“门捷列夫在研究元素周期表时，科学地预言了11种尚未发现的元素，为它们在周期表中留下了空位。例如：他认为铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”，并预测了它的性质。1875年，法国化学家布瓦博德朗发现了这种元素，将它命名为“镓”，镓的性质与门捷列夫预测的一样。门捷列夫还预测在硅和锡之间存在一种元素“类硅”，15年后该元素被德国化学家文克勒发现，为了纪念他的祖国，将其命名为“锗”，由次说明元素周期表给未发现的元素留出了位置，可以指导科学家发现未知的元素。根据元素周期律可知：元素的原子结构决定元素在周期表中的位置和性质，元素在周期表中的位置体现了元素的原子结构和元素性质。故答案：元素周期表给未发现的元素留出了位置，可以指导科学家发现未知的元素；元素的原子结构决定元素在周期表中的位置和性质，元素在周期表中的位置体现了元素的原子结构和元素性质。
17． 第七周期IVA族 金属 H4FIO4(H2FIO3也可以) Cl2+H2O=H++Cl－+HClO NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 CDE
【分析】I.根据元素周期表的结构及原子序数分析解答；II.根据在周期表中的位置分析元素的种类，根据元素周期律及元素性质分析解答；III.根据原子半径及化合价规律分析元素的种类，根据元素周期律分析解答。
【详解】（I）（1）每周期最后一种稀有气体元素的原子序数分别是：2、10、18、36、54、86、118，114号元素在118号的左边，根据元素周期表中周期和族的划分，可知114号元素位于第七周期ⅣA族，第六周期的铅是金属，所以114号元素是金属，故答案为：第七周期ⅣA族；金属；
（2）114号是第七周期ⅣA，所以最高正价是+4价，最高价氧化物对应水化物的化学式为H4FIO4，故答案为：H4FIO4 ；
（II） 根据图示元素周期表可知，①为H，②为Na，③为K，④为Mg，⑤为Al，⑥为C元素，⑦为O，⑧为Cl，⑨为I，⑩为Fe元素。
（1）氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸，该反应的离子方程式为：Cl2+H2O=H++Cl-+HClO，故答案为：Cl2+H2O=H++Cl-+HClO；
（2）元素②和⑤的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，二者反应的化学方程式为：NaOH+ Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，故答案为：NaOH+ Al(OH)3=NaAlO2+2H2O；
（3）元素⑩单质为Fe，⑦的氢化物为水，Fe与水蒸气在高温下发生反应，反应方程式为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，故答案为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；
（III）短周期元素，T、R都有-2价，处于ⅥA族，T只有-2价，则T为O元素、R为S元素，L、Q都有+2价，处于ⅡA族，原子半径L＞Q，则L为Mg元素、Q为Be元素，M有+3价，处于ⅢA族，原子半径M的介于L、R之间，则M为Al元素。
A．L2+的核外电子数为12-2=10，R2-的核外电子数为16-（-2）=18，不相等，故A错误；
B．金属性Mg＞Be，则Mg与酸反应越剧烈，故B错误；
C．M与T形成的化合物为Al2O3，具有两性，故C正确；
D．氢化物的沸点为HnT＞HnR H2R为H2S，H2T为H2O，水中分子之间存在氢键，熔沸点高H2O＞H2S，故D正确；
E. M为铝，能与盐酸、NaOH溶液反应放出氢气，故E正确；故答案为：CDE。
18．(1)第四周期第Ⅷ族
(2)5
(3) 吸收
(4) ds 铜的价层电子排布式为，锌的价层电子排布式为，铜失去一个电子可以达到稳定的3d全满结构，因此铜的小于锌的，也由于3d全满结构稳定，再失去一个电子较困难，因此铜的大于锌的
【详解】（1）Ni元素的原子序数为28，位于第四周期Ⅷ族；故答案为第四周期Ⅷ族；
（2）基态氧原子的核外电子排布式为1s22s22p4，空间运动状态等于轨道数，即基态氧原子的核外电子的空间运动状态有5；故答案为5；
（3）涉及元素有H、C、N、O，电负性由大到小的顺序是O＞N＞C＞H；基态硼的核外电子排布式为1s22s22p1，成键时，能将一个2s电子激发进入2p能级，即激发态的排布式为1s22s12p2，价电子轨道式为 ；基态转化成激发态，吸收能量，形成原子光谱为吸收光谱；故答案为O＞N＞C＞H； ；吸收；
（4）铜的价电子排布式为3d104s1，锌的价电子排布式为3d104s2，这两种元素位于元素周期表的ds区；铜的价层电子排布式为3d104s1，锌的价层电子排布式为3d104s2，铜失去一个电子可以达到稳定的3d全满结构，因此铜的I1小于锌的I1，也由于3d全满结构稳定，Cu+再失去一个电子较困难，因此铜的I2大于锌的I2；故答案为ds；铜的价层电子排布式为3d104s1，锌的价层电子排布式为3d104s2，铜失去一个电子可以达到稳定的3d全满结构，因此铜的I1小于锌的I1，也由于3d全满结构稳定，Cu+再失去一个电子较困难，因此铜的I2大于锌的I2。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
