原子结构与元素性质专项训练
一、单选题（12题）
1．电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2的元素是
A．稀有气体 B．过渡元素
C．主族元素 D．卤族元素
2．应用元素周期律可预测我们不知道的一些元素及其化合物的性质。下列预测不正确的是
①铍(Be)的氧化物的水化物可能具有两性
②铊(Tl)能与盐酸和NaOH溶液反应均产生氢气
③砹(At)单质为有色固体，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸
④Li在氧气中剧烈燃烧，得到的产物的溶液是一种强碱
⑤硫酸锶(SrSO4)可能是难溶于水的白色固体
⑥硒化氢(H2Se)无色，有毒，比H2S稳定
A．①②③④ B．②④⑥ C．①③⑤ D．②④⑤
3．下列有关原子核外电子排布的说法错误的是
A．电子总是优先排布在能量最低的电子层里
B．每个电子层最多能容纳的电子数为2n2
C．最外层电子数不超过8个(K层为最外层时不超过2个)
D．S2-的M层电子数有6个电子
4．已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42,X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X与Y可形成化合物X2Y3，Z元素可形成负一价离子。下列说法正确的是
A．X元素基态原子的电子排布式为[Ar]4s24p3
B．X元素是第四周期第VA族元素
C．Y元素原子的轨道表示式为
D．Z元素的单质Z2在氧气中不能燃烧
5．下列说法或有关化学用语的表述正确的是
A．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
B．基态Fe原子的外围电子轨道表示式为
C．因O的电负性比N大，故O的第一电离能比N也大
D．根据原子核外电子排布的特点，Cu在元素周期表中位于s区
6．W、X、Y、Z均为短周期主族元素，且原子核外L电子层的电子数分别为0、6、8、7，它们原子的最外层电子数之和为20.下列说法错误的是
A．元素X、Y位于元素周期表的同一主族 B．原子半径：Y>X>Z
C．最高正化合价：Z>Y>W D．简单氢化物的稳定性：Z>X>Y
7．当汽车遭受一定碰撞力量以后，安全气囊中的物质会发生剧烈的反应：
NaN3+ KNO3= K2O + Na2O + N2↑(未配平)，生成大量气体。下列说法正确的是
A．半径大小：r(Na+) < r(N3-) B．电负性大小：χ(N) > χ(O)
C．第一电离能：I1(K) > I1(Na) D．碱性强弱：KOH < NaOH
8．短周期主族元素X、Y、Z、W、M、N 的原子序数依次增大，X 核外电子只有 1 种运动状态，Y、W 的 2p 轨道均含有 2 个未成对电子，M 是与X 不同主族的金属元素，N 的氢氧化物具有两性，下列说法正确的是
A．电负性：Z＜Y＜W
B．Y 的氢化物沸点不一定低于W 的氢化物
C．第一电离能：M＜N
D．N 的单质可以在高温下还原 M 的氧化物
9．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是
A．第一电离能：④>③>②>①
B．原子半径：④>③>②>①
C．电负性：④>③>②>①
D．最高正化合价：④>③=②>①
10．下列选项中，所叙述的粒子按半径由大到小排列时，顺序正确的是
①基态X的原子结构示意图为
②基态Y原子的价电子排布式为
③基态的轨道表示式为
④基态T原子有2个电子层，电子式为
A．①②③④ B．③④①②
C．③①②④ D．①②④③
11．短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大，A的某种核素没有中子，B、C、D、E在周期表中的相对位置如图，且四种元素原子序数之和为37。下列说法不正确的是
B C D
E
A．B的某种核素可用来判定文物的年代
B．A、C、D三种元素可组成可溶于水的盐
C．原子半径由大到小顺序：E>F>C>A
D．最简单气态氢化物的稳定性：D
X Y Z
R
W
J
A．R原子的轨道表示式为
B．Y2-与Na+的半径大小关系为Y2-＞Na+
C．X的第一电离能小于Y的第一电离能
D．表中电负性最大的元素为W
二、填空题（4大题）
13．五种元素的原子电子层结构如下：A．1s22s1；B．1s22s22p4；C．1s22s22p6；D．1s22s22p63s23p2；E．[Ar]3d104s1.(用元素符号作答)
(1)元素的性质最稳定的是 。
(2)属于过渡元素的是 。
(3)元素的非金属性最大的是 。
(4)上述元素之间能形成X2Y型化合物的化学式是 。
14．W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素，其原子序数一次增大。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质，X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子，Z能形成红色(或砖红色)的Z2O和黑色的ZO两种氧化物。
(1)W位于元素周期表第 周期第 族。W的气态氢化物稳定性比H2O(g) (填“强”或“弱”)。
(2)Y的基态原子核外电子排布式是 ，Y的半径比X的 (填“大”或“小”)。
(3)Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与Z的单质反应的化学方程式是 。
15．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 I1 I2 I3 I4 ……
In/( kJ mol 1) 578 1 817 2 745 11 575 ……
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 Mn Fe
I1 717 759
I2 1 509 1 561
I3 3 248 2 957
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 。
16．下表是某些短周期元素的电负性数值(鲍林标度)。
元素符号 N O F P S
电负性数值 1.0 1.5 3.0 3.5 4.0 0.9 1.2 1.5 2.1 2.5 3.0
(1)根据表中数据归纳元素的电负性的变化规律。
(2)试推测，前四周期元素中电负性最小的元素与电负性最大的元素分别是 元素，写出这两种元素形成的化合物的电子式 。
(3)预测元素电负性的范围 。
(4)一般认为，如果两种成键元素之间的电负性差值大于1.7，它们的原子之间通常形成离子键，电负性差值小于1.7通常形成共价键。请据此预测属于离子化合物还是共价化合物 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】由价电子排布式3d54s2知该元素位于第4周期ⅦB族，属于过渡元素；
选B。
2．B
【详解】①根据对角线原则，铍(Be)的化学性质与铝相似，所以铍(Be)的氧化物的水化物可能具有两性，故①正确；
②Tl是第ⅢA族元素，从上到下金属性逐渐增强，因此铊(Tl)能与盐酸反应产生氢气，但不与NaOH反应，故②错误；
③根据卤族元素及其银盐性质，砹(At)单质为有色固体，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸，故③正确；
④Li在氧气中剧烈燃烧，得到的产物只有氧化锂，其溶液是一种弱碱，故④错误；
⑤根据第IIA族元素硫酸盐性质规律可知，硫酸锶(SrSO4)可能是难溶于水的白色固体，故⑤正确；
⑥同主族从上到下非金属性逐渐减弱，其氢化物稳定性逐渐减弱，因此硒化氢(H2Se)无色，有毒，没H2S稳定，故⑥错误；
答案选B。
3．D
【详解】A．核外电子总是首先排布在能量低的电子层上，A正确；
B．根据鲍利不相容原理可知，每个电子层最多能容纳的电子数为2n2，B正确；
C．最外层电子数不超过8个，但当K层为最外层时不超过2个，次外层不超过18个，倒数第三层不超过32个，C正确；
D．S2-的M层电子数有8个电子，D错误；
故答案选D。
4．B
【分析】X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，X元素原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3，处于第四周期第ⅤA族，故X为As元素；Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，Y的2p轨道上有2个电子或4个电子，所以Y为碳元素或氧元素，X跟Y可形成化合物X2Y3，故Y为氧元素；X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，则Z的质子数为42-8-33=1，则Z为氢元素，氢原子可以形成负一价离子，符合题意。
【详解】A．X为As，As元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p3，故A错误；
B．As元素是第四周期第ⅤA族元素，故B正确；
C．Y为O元素，基态原子的电子排布式为1s22s22p4，电子排布图为，故C错误；
D．H2能在O2中燃烧，故D错误；
故选B。
5．B
【详解】A．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能级电子能量高于2p能级电子能量，故A错误；
B．铁元素的原子序数为26，基态原子的价电子排布式为3d64s2，外围电子轨道表示式为 ，故B正确；
C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，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．铜元素的原子序数为29，基态原子的价电子排布式为3d104s1，处于元素周期表ds区，故D错误；
故选B。
6．C
【分析】W、X、Y、Z均为短周期主族元素，且原子核外L电子层的电子数分别为0、6、8、7，它们原子的最外层电子数之和为20，可知W、X、Y、Z分别为H、O、S、F。
【详解】A．元素X、Y分别是O、S，第VIA族， A正确。
B．X、Y、Z分别为O、S、F，同周期随核电荷数原子半径变小，同主族随核电荷数增加变大，故原子半径：S>O>F，B正确；
C．X、Y、Z分别为O、S、F，F无正价，C错误；
D．X、Y、Z分别为O、S、F，简单氢化物的稳定性：HF>H2O>H2S，D正确；
故答案为：C。
7．A
【详解】A．钠离子和氮离子电子层数相同，但氮离子的核电荷数更小，半径更大，A正确；
B．非金属性O＞N，所以电负性大小：χ(N)＜χ(O)，B错误；
C．最外层电子数相同，电子层数越多，第一电离能越小，所以电离能大小：I1(Na)＞I1(K)，C错误；
D．同主族自上而下金属性增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性增强，所以碱性：KOH＞NaOH，D错误；
综上所述答案为A。
8．B
【分析】依题意，X只有一个原子轨道，是氢元素；Y、W的2p轨道均含有2个未成对电子，则Y的2p轨道只有2个电子，是碳元素，W的2p轨道有4个电子，是氧元素；Z位于Y、W中间，是氮元素；N的氢氧化物具有两性，则N是铝元素；M位于氧之后，与X不同主族，又在N之前，则M是镁元素。
【详解】A．Y、Z、W分别是碳、氮、氧，同一周期元素电负性从左到右增大，电负性大小顺序是Y
C．N是铝元素，第一电离能失去的电子是3p能级的，M是镁元素，第一电离能失去的电子是3s能级的，3p能级的能量比3s能级的高，失去的电子能量高，更易失去，需要的第一电离能低，因此第一电离能大小顺序是M>N，C错误；
D．镁的金属性比铝的强，因此N的单质铝不能还原M的氧化物MgO，D错误；
故选B。
9．A
【分析】根据元素的电子排布式，①是S、②是P、③是N、④是F。
【详解】A．根据元素周期律，同一周期从左向右，元素的第一电离能逐渐增大，同主族从上向下，电离能减小，且第三周期存在反常情况：N>S，因此，第一电离能关系为：F>N>P>S，即④>③>②>①，A正确；
B．原子半径的变化规律为：同主族从上向下，原子半径增大，同周期从左向右，原子半径减小，因此F半径最小，P半径大于N，B错误；
C．同周期元素从左向右，元素电负性逐渐增大，即S>P，C错误；
D．元素的最高正价等于其族序数，F无正价，因此关系为：S>P=N，D错误。
本题选A。
10．C
【详解】①基态X的原子结构示意图为，X为S原子；
②基态Y原子的价电子排布式为，Y为Cl原子；
③基态的轨道表示式为，Z2-原子为S2-；
④基态T原子有2个电子层，电子式为，T为O原子；
电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，S、S2-的电子层数相同、质子数相等，S2-的电子数多，S原子的半径小于S2-，所以半径由大到小排列顺序为③①②④，故选C。
11．D
【分析】A的某种核素没有中子，故A为H元素；全部为短周期元素，根据图示位置关系，B 、C、 D第二周期，E、F为第三周期，且D、E同族。B、 C、 D、 E四种元素原子序数之和为37，则设D的原子序数为x，则x-2+x-1+x+x+8=37，则x=8，故B为C元素，C为N元素，D为O元素，E为S元素，都为主族元素，所以F为Cl元素；
【详解】A．B元素为碳，含碳的化合物在自然界中种类最多，A正确；
B．A、C、D三元素可组成化合物硝酸铵，可溶于水，B正确；
C．E、F第三周期，C为第二周期，A为第一周期，周期数越大，电子层数越多，半径越大，故，E、F半径大于C，C半径大于A；E、F同周期且F原子序数大于E，从左至右，原子半径依次减小，因此E半径大于F；所以原子半径由大到小顺序：E>F>C>A，C正确；
D．非金属性：D>E，非金属越强，气态氢化物的稳定性越强，因此氢化物的稳定性：D>E，D错误；
故选D。
12．B
【分析】由J为0族元素，以及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。
【详解】A． 根据洪特规则知，基态S原子3p轨道上的电子轨道表示式应为，选项A错误；
B．O2 与Na+相比，核外电子排布相同，核电荷数越大半径越小，故O2-＞Na+，选项B正确；
C．N原子的2p能级处于半充满状态，所以N的第一电离能大于O的第一电离能，选项C错误；
D．非金属性强的，电负性大，则电负性最大的元素为F元素，即Z，选项D错误；
答案选B。
13．(1)Ne
(2)Cu
(3)O
(4)Li2O、Cu2O
【分析】根据题中给出的元素原子电子层结构核外电子排布式可推出，A是Li元素，B是O元素，C是Ne元素，D是Si元素，E是Cu元素。
【详解】（1）稀有气体元素的性质最稳定，所以是Ne；
（2）Cu有d层电子且s层电子为1，即属ds区，是过渡元素；
（3）同一周期，从左到右，元素的非金属性逐渐增强，同一主族，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，故这些元素中，非金属性最大的是O；
（4）上述元素中，能形成X2Y型化合物有Li2O、Cu2O。
14．(1) 二 VA 弱
(2) 1s22s22p63s23p4 小
(3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
【分析】W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质，酸雨有硝酸型酸雨和硫酸型酸雨，在结合原子序数的大小可知，W是氮元素，Y是硫元素，X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子，根据基态原子核外电子所遵循的原则，可以写出电子排布式为1s22s22p63s23p1，X为铝元素，Z能够形成红色的Z2O和黑色的ZO两种氧化物，推知Z为铜元素，两种氧化物分别为Cu2O和CuO，所以W、X、Y、Z分别是N、Al、S、Cu。
【详解】（1）W是N元素，N位于元素周期表的第二周期第ⅤA族；W的气态氢化物是NH3，O的非金属性比N的非金属性强，非金属性越强，其氢化物越稳定，所以氢化物稳定性是NH3的弱于H2O的；
（2）Y是S元素，S的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p4，Y是S，X是Al，同周期原子半径从左到右逐渐减小，所以S的半径小于Al的半径；
（3）Y的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4，Z是Cu，Cu与浓硫酸反应产生SO2，其化学反应方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。
15．(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。
16．(1)同一周期，从左到右元素电负性递增，同一主族，自上而下元素电负性递减
(2) K、F K+
(3)（1.5，2.1）
(4)离子化合物
【详解】（1）由表中数据可知，同一周期，从左到右元素电负性递增，同一主族，自上而下元素电负性递减，故答案为：同一周期，从左到右元素电负性递增，同一主族，自上而下元素电负性递减。
（2）前四周期元素中电负性最小的元素为K，电负性最大的元素为F，二者形成化合物为KF，KF为离子化合物，由钾离子和氟离子构成，故电子式为K+，故答案为：K+。
（3）由表中数据可知，同一周期从左至右电负性增大，而同族元素从上到下元素电负性减小，Si元素的电负性应小于P的而大于Al的，即Si的电负性的取值范围：（1.5，2.1），故答案为：（1.5，2.1）。
（4）Li的电负性为1.0，Cl元素的电负性是3.0，二者差值为2.0大于1.7，所以为离子化合物，故答案为：离子化合物。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
