第一章原子结构与性质 综合练习3
一、单选题
1．某元素基态原子的外围电子排布即价电子排布为3d74s2，该元素在周期表中的位置及分区是
A．第三周期，第ⅡB族，ds区 B．第四周期，第ⅡB族，d区
C．第三周期，第ⅦA族，s区 D．第四周期，第Ⅷ族，d区
2．某原子的一种激发态为1s22s12p1，则该元素在周期表中的位置为
A．第2周期ⅡA族 B．第2周期ⅢA族
C．第1周期ⅠA族 D．第1周期ⅡA族
3．下列说法中正确的是
A．各电子层的能级都是从s能级开始，到f能级结束
B．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
C．电子云通常是用小黑点来表示电子的多少D．处于最低能量的原子叫基态原子
4．已知是原子序数依次增大的前四周期元素。其中是宇宙中含量最多的元素；元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同；元素原子的价层电子排布式为；D元素原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子；与的最高能层数相同，但其价层电子数等于其电子层数。F元素原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对。下列说法正确的是
A．A、B、C三种元素的电负性：
B．B、C、D、E四种元素的第一电离能：
C．的稳定性大于 D．的常见离子的核外电子排布图为
5．若某元素原子处于能量最低状态时，原子的最外层电子数为2，价层电子数为5，下列关于该元素的叙述正确的是
A．该元素原子的M层有11个电子 B．该元素处于元素周期表中第VA族
C．该元素位于元素周期表的d区或p区
D．该元素基态原子的价电子排布式为
6．X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、Y元素相邻。基态X原子核外有2个未成对电子，W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是
A．电负性：Z＞Y＞X＞W B．第一电离能：Y＞Z＞X
C．W2X2与水反应生成的产物之一是非极性分子
D．Y、Z、W原子形成最外层8电子稳定构型的简单离子的半径：Y＞Z＞W
7．下列说法正确的是
A．在元素周期表中，s区、d区和ds区的元素都是金属
B．在元素周期表中，每个纵列的价电子层的电子总数一定相等
C．某基态原子错误的核外电子排布图为，该排布图违背了泡利原理
D．P轨道电子云形状是在x、y、z轴上的纺锤形
8．为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中相邻，两种元素可组成10电子和18电子化合物，基态原子最高能级电子数是基态原子最高能级电子数的4倍。下列说法正确的是
A．第一电离能： B．W与形成的一种微粒含有配位键
C．最高价氧化物的水化物的酸性： D．简单氢化物的稳定性：
9．现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：
① ② ③1s22s22p63s23p4 下列有关比较中正确的是
A．原子半径：③＞②＞① B．非金属性：③＞②＞①
C．电负性：①＞②＞③ D．第一电离能：①＞②＞③
10．关于元素周期表中元素的分区，下列说法正确的是
A．元素周期表的s区全部是金属元素B．元素周期表的d区包含所有的过渡元素
C．过渡元素包括d区的元素 D．p区元素都是非金属元素
11．已知：Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增，Z元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，其余均为短周期主族元素，Y原子价层电子排布式为，Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。下列说法中正确的是。
A．元素的第一电离能：X>R>Q B．Z位于元素周期表d区
C．原子半径：Y>X>R>Q D．Q、Y形成的最高价氧化物的水化物的酸性：Q>Y
12．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的某种同位素可以用于测定文物年代，Y与X同周期，Y的第一电离能高于同周期的相邻元素，Z是同周期中常见离子半径最小的元素，四种元素的最外层电子数之和为19。下列叙述正确的是
A．电负性X
13．下列叙述正确，且能说明C、O非金属性强弱的是
A．热稳定性：CH4>H2O2 B．CO的共用电子对偏向O
C．最低负化合价：C
14．主族元素Q、X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且均不大于20。Q的简单氢化物和其最高价含氧酸可以化合成盐，X与Q同周期且是该周期主族元素中原子半径最小的元素；Z一具有与氩原子相同的电子层结构；Q、Y、W原子的最外层电子数之和为9。下列说法一定正确的是
A．X与Z不一定同主族 B．Y与Z形成的物质一定可制取Y
C．简单氢化物的稳定性：Q
(1)A为 ，其原子的电子排布式为 。
(2)B为 ，其原子的价电子排布式为 。
(3)C为 ，其原子的价电子排布图为 。(4)D为 。(5)E为 ，其原子结构示意图为 ，在元素周期表中的位置为 。
二、填空题
16．按要求填空：
(1)Cu的原子结构示意图为 。(2)P的外围电子排布式为 。
(3)Ni的电子排布式为 。(4)N的轨道表示式为 。
(5)X元素的外围电子排布式是4s24p5，X的元素符号是 。
17．回答下列问题
(1)基态Cu原子的价层电子排布式为 ；位于元素周期表 区。
(2)已知电负性H 2.1、Si 1.8，则SiH4中Si的化合价为 。
(3)基态Ge原子有 种不同能量的电子。
(4)基态原子核外电子填充在5个轨道中的元素有 (填元素符号)。
18．按要求回答下列各小题：
(1)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为 ，Fe成为阳离子时首先失去 轨道电子。
(2)基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3＋的价层电子排布式为 。
(3)Zn原子核外电子排布式为 。
(4)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为 。
(5)Co基态原子核外电子排布式为 。
(6)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar] ，有 个未成对电子。
(7)镍元素基态原子的电子排布式为 ，3d能级上的未成对电子数为 。
(8)写出基态As原子的核外电子排布式 。
19．现有A、B、C、D、E五种元素，均为前四周期元素、它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答有关问题。
A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素
B元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素
C元素基态原子核外有17个不同运动状态的电子
D元素位于元素周期表中的第八列，在地壳中的含量居前四位
E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有1个未成对电子
(1)写出下列元素的元素符号：B： C： D：
(2)用元素符号表示A2B2的电子式为 。
(3)E元素在元素周期表的位置为： ，属于 区，它有 个能层。
(4)D原子核外电子排布式为 ，离子价层电子轨道表示式为 ，价层电子排布式的特点是 。
(5)检验某溶液中是否含有，通常所用的试剂是 和 。
2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
2．A
3．D
4．AB
5．D
6．B
7．D
8．B
9．D
10．C
11．D
12．A
13．B
14．C
15．(1) Mg 1s22s22p63s2
(2) Na 3s1
(3) P
(4)N
(5) Fe 第四周期第Ⅷ族
16．(1)
(2)3s23p3
(3)1s22s22p63s23p63d84s2
(4)
(5)Br
17．(1) 3d104s1 ds
(2)+4
(3)8
(4)N、O、F、Ne
18．(1) 4s
(2) 哑铃(纺锤) 4f5
(3)[Ar]3d104s2
(4)
(5)1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2
(6) 1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2 2
(7) 1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 2
(8)1s22s22p63s23p63d104s24p3
19．(1) O Cl Fe
(2)
(3) 第四周期ⅠB族 ds 4
(4) 3d轨道(或价层电子的离子轨道)半充满，且电子自旋平行
(5) 稀
参考答案：
1．D
【详解】某元素基态原子的价电子排布为3d74s2，该元素是27号元素Co，该元素在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族，分区为d区；
答案选D。
2．A
【详解】该原子基态电子排布式为1s22s2，位于第2周期ⅡA族。
3．D
【详解】A．从第三能层开始，不同能层的能级出现“能级交错”现象，各电子层的能级并不都是从s能级开始，到f能级结束，故A错误；
B．原子光谱有两种：吸收光谱和发射光谱，电子在激发态跃迁到基态时会产生原子光谱属于发射光谱，故B错误；
C．电子云图中的小黑点表示电子在核外空间出现机会的多少，而不表示具体的电子、电子的个数，故C错误；
D．原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，处于最低能量的原子叫基态原子，故D正确；
答案选D。
4．AB
【分析】A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次增大，A是宇宙中含量最多的元素，故A是H；B元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同，故B是N；C元素原子的价层电子排布式为nsnnp2n，n=2，即价层电子排布式为2s22p4，故C是O；D元素原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子，故D是Na；E与D的最高能层数相同，但其价层电子数等于其电子层数，故E是Al；F元素原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对，故F是Cu。综上所述，A、B、C、D、E、F分别为H、N、O、Na、Al、Cu，据此解答。
【详解】A．元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性O>N>H，则电负性：O>N>H，故A正确；
B．同周期元素的第一电离能从左到右有增大的趋势，N元素的第一电离能大于同周期相邻元素，同主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小，则第一电离能：N>O>Al>Na，故B正确；
C．O的非金属性大于N，稳定性NH3小于H2O，故C错误；
D．Cu的常见离子为Cu2+，1s22s22p63s23p63d9是Cu2+的核外电子排布式，不是电子排布图，故D错误；
故选AB。
5．D
【分析】某元素原子处于能量最低状态时，原子的最外层电子数为2，说明该元素的最外层电子排布式为ns2，价层电子数为5，则说明该元素基态原子的价电子排布式为，据此分析解题：
【详解】A．由分析可知，该元素基态原子的价电子排布式为，故当n=3时，则该元素原子的M层电子排布为：3s23p63d3共有11个电子，当n=4时则M层上排满有18个电子，A错误；
B．由分析可知，该元素基态原子的价电子排布式为，该元素处于元素周期表中第VB族，B错误；
C．由分析可知，该元素基态原子的价电子排布式为，该元素位于元素周期表的d区，C错误；
D．由分析可知，该元素基态原子的价电子排布式为，D正确；
故答案为：D。
6．B
【分析】X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，位于第二周期，基态X原子核外有2个未成对电子，电子排布为，X为C元素，且只有X、Y元素相邻，Y为N元素，Z与X、Y不相邻，原子序数大于C和N，Z为F元素，W原子在同周期中原子半径最大，原子序数最大，W为Na元素；
【详解】A．X为C元素，Y为N元素，Z为F元素，W为Na元素，电负性：，A正确；
B．X为C元素，Y为N元素，Z为F元素，第一电离能：，B错误；
C．为，与水反应生成和，为非极性分子，C正确；
D．离子半径的大小：，D正确；
故选B。
7．D
【详解】A．d区和ds区的元素都是金属元素，而s区的H元素为非金属元素，故A错误；
B．同主族元素的价电子层的电子总数一定相等，但过渡元素中一些族中价层电子数不一定相等，故B错误；
C．由于简并轨道(能级相同的轨道)中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，原子的能量最低，O原子正确的能量最低排布为，题中违反了洪特规则，故C错误；
D．P轨道有3个、相互垂直，呈纺锤形，故P轨道电子云形状是在x、y、z轴上的纺锤形，故D正确；
故选：D。
8．B
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态Z原子最高能级电子数是基态X原子最高能级电子数的4倍，则X、Z原子最高能级电子数可能是1、4或2、8，但是2、8该情况说明Z有f能级，f能级是从长周期中出现，故排除，所以X是B，Z为O，其中Y、Z相邻，W、Y两种元素可组成10电子和18电子化合物，所以推测出Y为N，W为H，所以W、X、Y、Z分别为H、B、N、O
【详解】A．同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，但是N的p轨道是半充满结构，第一电离能突然增大，其第一电离能大小顺序为N>O>B，所以第一电离能Y>Z>X，故A错误；
B．W与Y形成的中含有配位键，故B正确；
C．非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性N>B，所以最高价氧化物对应的水化物酸性HNO3>HBO3，即Y>X，故C错误；
D．Y与Z形成的简单氢化物分别为NH3、H2O，非金属性越强，其简单氢化物就越稳定，所以稳定性是H2O>NH3，即Z>Y，故D错误；
故本题选B。
9．D
【详解】根据三种元素的基态原子的电子排布式可知，①、②、③依次为N、O、S元素；
A．同周期从左到右主族元素的原子半径逐渐减小，同主族从上到下元素的原子半径逐渐增大，一般电子层数越多、半径越大，则原子半径：③(S)＞①(N)＞②(O)，A项错误；
B．同周期从左到右主族元素的非金属性逐渐增强，同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，则非金属性：③(S)＜②(O)，B项错误；
C．同周期从左到右主族元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下元素的电负性逐渐减小，则电负性：②(O)＞①(N)，C项错误；
D．同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势、第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻的元素，同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小，则第一电离能：①(N)＞②(O)＞③(S)，D项正确；
答案选D。
10．C
【详解】A．元素周期表的s区不全部是金属元素，如氢元素为非金属元素，故A错误；
B．过渡元素处于元素周期表的d区、ds区和f区，则元素周期表的d区仅包含部分过渡元素，故B错误；
C．过渡元素处于元素周期表的d区、ds区和f区，故C正确；
D．p区元素不都是非金属元素，比如Pb，故D错误；
故选：C。
11．D
【分析】Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增，Z元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，Z为Cu元素，其余的均为短周期主族元素；Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4，Q原子的核外电子排布为1s22s22p2，故Q为C元素；X原子的核外电子排布为1s22s22p4，为O元素；R原子序数介于C元素与O元素之间，故R为N；元素Y原子价层电子排布式为msnmpn，则n=2，故为第ⅣA族元素，原子序数大于O元素，小于Cu元素，故Y为Si元素；
【详解】A．同周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，同主族元素自上而下第一电离能降低，但第ⅤA族由于p轨道为半充满状态，更加稳定，所以第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能：R>X> Q，故A错误；
B．铜位于元素周期表ds区，故B错误；
C．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；原子半径：Y> Q >R>X，故C错误；
D．同非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，Q、Y形成的最高价氧化物的水化物的酸性：Q>Y，故D正确；
故选D。
12．A
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的某种同位素可以用于测定文物年代，X是C；Y与X同周期，Y的第一电离能高于同周期的相邻元素，Y是N；Z是同周期中常见离子半径最小的元素，Z是Al；四种元素的最外层电子数之和为19，则W的最外层电子数是19－4－5－3＝7，所以W是Cl，据此解答。
【详解】A．非金属性越强，电负性越大，则电负性C＜N，A正确；
B．碳元素的氢化物常温下不一定均是气态，例如苯是液态，B错误；
C．含Al的盐溶液不一定只显酸性，例如偏铝酸钠溶液显碱性，C错误；
D．应该是最高价氧化物对应的水化物的酸性：Cl＞N，D错误；
答案选A。
13．B
【详解】A．非金属元素的简单氢化物的热稳定性与其非金属性一致，H2O2不是O的简单氢化物，故由热稳定性CH4>H2O2不能说明O的非金属性强于C，A不合题意；
B．CO的共用电子对偏向O，说明O对电子对的吸引能力大于C，故能说明O的非金属性强于C，B符合题意；
C．元素的最低价与非金属性无关，故最低负化合价：C
故答案为：B。
14．C
【分析】Q的简单氢化物与其最高价含氧酸可以化合成盐，Q为N，X与N同周期且是该周期主族元素中原子半径最小的元素，X为F，Z-与氩原子具有相同的电子层结构，Z为Cl，N、Y、W原子的最外层电子数之和为9，则Y、W最外层电子数之和为4，W为K或者Ca，若W为K，Y最外层有3个电子，为Al，若W为Ca，Y最外层有2个电子，为Mg。
【详解】A．F与Cl为同主族元素，A错误；
B．若Y为Al，Al与Cl形成的物质为AlCl3，氯化铝无法制备铝单质，B错误；
C．N的非金属性弱于F，则简单氢化物的稳定性NH3
故答案选C。
15．(1) Mg 1s22s22p63s2
(2) Na 3s1
(3) P
(4)N
(5) Fe 第四周期第Ⅷ族
【分析】A元素原子的结构示意图为 ，则x为2，A为Mg；A、B、C为同周期元素， B元素原子是同周期除稀有气体元素原子外半径最大的元素原子，则B为第三周期原子半径除Ar外最大的元素Na；C元素原子的最外层有三个单电子，且C在第三周期，则C为P；D为短周期元素，且C、D同主族，则D为N；E为过渡元素，且原子的价电子排布式为3d64s2，则E为Fe。
【详解】（1）由A元素原子的结构示意图 可得x为2，则A为Mg，其原子核外电子排布式为1s22s22p63s2；
（2）A、B、C为同周期元素，A为Mg，则B在第三周期，且B元素原子是同周期除稀有气体元素原子外半径最大的元素原子，则B为Na，其原子的价电子排布式为3s1；
（3）A、B、C同周期，A为Mg，B为Na，则C在第三周期，且C元素原子的最外层有三个单电子，故C为P，其原子的价电子排布图为 ；
（4）由第三问可知，C为N，C、D同主族，且D为短周期元素，则D为N；
（5）E为过渡元素，且原子的价电子排布式为3d64s2，则E为26号元素Fe，其原子结构示意图为 ，在元素周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族。
16．(1)
(2)3s23p3
(3)1s22s22p63s23p63d84s2
(4)
(5)Br
【详解】（1）Cu为29号元素，位于第四周期ⅠA族，原子结构示意图为 ；
（2）P为15号元素，外围电子排布式为3s23p3；
（3）Ni为28号元素，电子排布式：1s22s22p63s23p63d84s2；
（4）N的轨道表示式为 ；
（5）X元素的外围电子排布式是4s24p5，则其电子排布式为[Ar] 3d104s24p5，X为35号元素Br。
17．(1) 3d104s1 ds
(2)+4
(3)8
(4)N、O、F、Ne
【详解】（1）Cu是29号元素，原子核外电子数为29，价层电子排布式为3d104s1；位于元素周期表ds区。
（2）按照电负性，Si是1.8，H是2.1左右，键合电子应该偏向H，H显-1价，Si显+4。
（3）Ge是32号元素，基态Ge原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2；其原子核外有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p能级，有几个能级，就有几种不同能量的电子，所以有8种不同能量的电子。
（4）基态原子的核外电子填充在5个轨道中的元素有N、O、F、Ne，有4种元素。
18．(1) 4s
(2) 哑铃(纺锤) 4f5
(3)[Ar]3d104s2
(4)
(5)1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2
(6) 1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2 2
(7) 1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 2
(8)1s22s22p63s23p63d104s24p3
【详解】（1）Fe为26号元素，Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，基态Fe原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2，则价层电子排布图为 。Fe原子失去1个电子使4s轨道为半充满状态，能量较低，故首先失去4s轨道电子；
（2）基态S原子的核外电子排布式为[Ne]3s23p4，电子占据最高能级为3p能级，电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形。Sm的价电子排布式为4f66s2，失去3个电子变成Sm3＋成为稳定状态，则应先失去能量较高的6s轨道2个电子，再失去4f轨道上的1个电子，所以Sm3＋的价电子排布式为4f5；
（3）Zn为第4周期，ⅡB族元素，属于ds区，可直接判断价电子层结构为3d104s2，故Zn的电子层结构为[Ar]3d104s2。
（4）N原子位于第2周期第ⅤA族，价电子是最外层电子，即电子排布图是 。
（5）Co是27号元素，位于元素周期表第4周期第Ⅷ族，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。
（6）Ge的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，p轨道有2个未成对电子。
（7）镍元素位于第4周期Ⅷ族，原子序数为28，依据能量最低原理，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2，其3d能级上未成对电子数为2。
（8）As位于第4周期第ⅤA族，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。
19．(1) O Cl Fe
(2)
(3) 第四周期ⅠB族 ds 4
(4) 3d轨道(或价层电子的离子轨道)半充满，且电子自旋平行
(5) 稀
【分析】A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素，即A为H；
B元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素，即B为O；
C元素基态原子核外有17个不同运动状态的电子，C为Cl元素；
D元素位于元素周期表中的第八列，在地壳中的含量居前四位，D为Fe元素；
E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有1个未成对电子Cu。
【详解】（1）由分析知B为O、C为Cl、D为Fe。
（2）A2B2为H2O2，其电子式为 。
（3）E为Cu，位于第四周期IB族，属于ds区，它有4个能层。
（4）D为Fe，电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe3+的价层电子轨道表示式为 ，其价层电子排布式的特点是3d轨道(或价层电子的离子轨道)半充满，且电子自旋平行。
（5）C-为Cl-，即检验Cl-常使用硝酸银和稀硝酸。
答案第1页，共2页
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