1.2原子结构与元素性质 同步练习24-2-高二化学人教版（2019）选择性必修2
未命名
一、单选题
1．H、Li、Na、K位于周期表中ⅠA族。下列说法正确的是
A．离子半径大小： B．电负性大小：
C．第一电离能： D．碱性强弱：
2．依据元素周期律，下列判断不正确的是
A．第一电离能： B．原子半径：
C．电负性：N
A． B． C． D．
4．下列有关元素性质的说法不正确的是
A．具有下列电子排布式的原子中：①；②；③；④，原子半径最大的是①
B．某元素气态基态原子的逐级电离能分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703(单位：kJ/mol)，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是
C．①Na、K、Rb，②N、P、As，③O、S、Se，④Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数增大而递增的是④
D．具有下列价电子排布式的原子中：①；②；③；④，第一电离能最大的是③
5．原子结构影响其性质。下列关于原子结构与元素周期律的说法中不正确的是
A．某原子处于基态时的价电子排布式为，则该原子N层上共有2个不同运动状态的电子
B．同周期元素随着原子序数的递增，第一电离能和电负性也会随之增大
C．铬的第二电离能相比第一电离能激增的原因为铬原子失去一个电子后，3d轨道处于半满状态，较为稳定
D．原子吸收光谱可用于鉴定元素，其特点为亮面谱图中出现黑线
6．短周期主族元素W、M、X、Y、Z原子序数依次增大。W的氢化物与最高价氧化物的水化物可形成盐；M元素是地壳中含量最高的元素；X是同周期原子半径最大的元素；Y的主族序数与周期序数相同，其合金密度小，硬度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料；Z元素的最高化合价与最低化合价之和为6，下列说法不正确的是
A．简单离子半径：Z>W>M>X>Y
B．M、X组成的常见化合物中阴阳离子个数比均为1：2
C．X、Y、Z的最高价氧化物对应水化物可以相互反应
D．W、M两种元素简单氢化物的稳定性：W>M
7．Na、Mg、Al均为第三周期元素。下列说法正确的是
A．离子半径：
B．第一电离能：
C．还原性：
D．碱性：
8．下列事实不能用元素周期律解释的是
A．电负性：N
A．X、Y、M简单离子的半径：
B．第一电离能：
C．ZW2的熔点比ZM4的熔点低
D．工业上用电解熔融氯化物的方法制取X、Y单质
10．下列各组原子一定属于同一主族的是
A．最外层都只有一个电子的X、Y原子
B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
C．2p轨道只有一个未成对电子的X原子与3p轨道只有一个未成对电子的Y原子
D．最外层L层上只有一个空轨道的X原子与最外层M层上只有一个空轨道的Y原子
11．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X与Z同主族，Z的最外层电子数是内层电子总数的一半，Y的原子半径在短周期主族元素中最大。下列说法正确的是
A．简单离子半径：Y>X
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：W>Z
C．与含有的化学键的类型相同
D．W的最简单氢化物常温下为液态
12．下列有关原子结构与性质的叙述中，不正确的是
A．3p和4p轨道形状均为哑铃形
B．第三周期元素中第一电离能介于Mg和S之间的元素只有1种
C．第四能层有4个能级，最多容纳32个电子
D．主族元素处于元素周期表的s区和p区，s区元素都是金属元素
13．五种短周期主族元素，原子序数依次增大。的核外电子数等于其周期数，基态原子有3个单电子，的核外电子数等于核外电子数之和。与同主族，是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是
A．与形成的10电子微粒有2种
B．的第一电离能由大到小的顺序为
C．基态原子共有5种空间运动状态的电子
D．由三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
二、填空题
14．如图是元素周期表中的前四周期，回答下列问题：
(1)a元素的基态原子的电子排布图是图①、②中的一个。
① ②
另一个电子排布图错误的原因是：它不符合 (填标号)。
A．构造原理 B．泡利原理 C．洪特规则
a的简单氢化物的VSEPR模型为
(2)b元素的正二价离子的核外价电子轨道表示式是
(3)b、e两种元素的第四电离能大小关系为___________>___________， (填元素符号)，原因是
(4)已知元素c、f的最简单的化合物中共用电子对偏向f，元素c、g的最简单的化合物中共用电子对偏向c，则元素c、f、g的电负性由大到小的顺序为 (填元素符号)
(5)某元素的原子价电子排布式为，该基态原子核外自旋方向相同的电子最多有 个。
(6)下列现象与原子核外电子跃迁有关的是 (填标号)
a．激光 b．LED灯光 c．金属导电 d．核辐射
15．依据原子结构知识回答下列问题。
(1)基态硅原子的电子排布式是 ；基态硫原子的价电子排布式是 。
(2)基态的铁原子有 个未成对电子。
(3)Cu、K、O、F四种元素中第一电离能最小的是 ，电负性最大的是 。
(4)下列有关微粒性质的排列顺序错误的是 。
A．元素的电负性：P＜O＜F B．元素的第一电离能： C＜N＜O
C．离子半径：O2-＞Na+＞Mg2+ D．原子的未成对电子数：Mn＞Si＞Cl
(5)下列基态原子或离子的电子排布式或排布图正确的是 (填序号，下同)。
①Ca2+：1s22s22p63s23p6
②F-：1s22s23p6
③P：
④Fe：1s22s22p63s23p64s2
⑤Mg2+：1s22s22p6
⑥C：
(6)下列硼原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为 、 (填选项字母)。
A． B．
C． D．
16．回答下列问题：
(1)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是 ，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为 。
(2)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述。在基态原子中，核外存在 对自旋相反的电子。
(3)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由和组成。第一电离能 (填“大于”或“小于”)。原因是 。
(4)元素铜与镍的第二电离能分别为、，的原因是 。
(5)比较离子半径： (填“大于”“等于”或“小于”)。
17．已知的3d轨道上有6个电子，试回答：
(1)M元素原子的核外电子排布式为 。
(2)M元素在元素周期表中的位置为 。
(3)M的基态原子共有 种不同能级的电子，该原子最外层电子数为 ，价层电子数为 。
(4)某元素原子的基态电子排布式为，该元素处于元素周期表的第 周期第 族。试推测该元素处于元素周期表的 区，该元素原子的价电子排布图为 。
(5)与M元素相对比，铬(Cr)元素的原子核外电子排布有其特点，请写出Cr基态原子核外电子排布式 。
18．亚铁氰化钾()是一种常见的食盐抗结剂，其三水合物()是黄色晶体，俗称黄血盐，遇立即产生深蓝色沉淀()。回答下列问题。
(1)O元素位于 区，基态O原子核外电子的空间运动状态有 种。
(2)Fe在元素周期表中的位置 ，基态Fe原子的价电子轨道表示式为 。
(3)黄血盐()中四种非金属元素的第一电离能最大的是 ，该原子能量最高的电子所在能级符号为 。
(4)亚铁氰化钾()中四种元素的电负性由大到小的顺序为 。
(5)普鲁士蓝()中不同价态铁元素的简单微粒较稳定的是 ，其原因是 。
参考答案：
1．B
【详解】A．和核外电子排布相同，但是H的原子序数小，半径大，A项错误；
B．非金属性越强，电负性越强，则χ(H)>χ(K)，B项正确；
C．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小，即第一电离能：，C项错误；
D．K的金属性比Na强，则K的最高价氧化物对应的水化物的碱性较强，即碱性：NaOH
2．A
【详解】A．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，铍原子的2s轨道为稳定的全充满结构，原子的第一电离能大于相邻元素，则锂、铍、硼的第一电离能由小到大的顺序为Li＜B＜Be，选项A错误；
B．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，同主族元素，从上到下原子半径依次增大，则钠、镁、钾的原子半径由小到大的顺序为Mg
3．B
【详解】 、均只有三个电子层，、拥有四个电子层，的质子数大于，最外层电子离原子核更近，故原子半径更大的应为，K原子，故选B。
4．B
【详解】A．①为硅元素，②为氮元素，③为碳元素，④为硫元素；同一周期从左到右，原子半径逐渐减小，同一主族从上到下，原子半径逐渐增大，因此原子半径最大的为①，故A正确；
B．第三电离能远大于第二电离能，最外层有2个电子，所以X是第ⅡA族元素，与氯气反应可能形成的阳离子是，故B错误；
C．电负性：同一周期，从左往右，元素的电负性逐渐增大，同一主族，从上往下，元素的电负性逐渐减小，①②③均为同主族元素且位置从上往下，电负性依次减小；④中Na为金属，电负性最小，Cl电负性大于P，故C正确；
D．①为铝元素，②为硅元素，③为磷元素，④为硫元素，同一周期元素，第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素，所以其第一电离能从小到大的顺序是Al< Si< S< P，第一电离能最大的是③，故D正确；
故选B。
5．B
【详解】A．根据其价电子排布式可知，其4s能级上有两个电子，每个电子的运动状态都不同，则该原子N层上共有2个不同运动状态的电子，A正确；
B．同周期元素随着原子序数的递增，电负性逐渐增大，但是其第一电离能是有特殊情况出现的，B错误；
C．铬的价电子排布式为，则其失去一个电子后3d轨道处于半满状态，较为稳定，故铬的第二电离能相比第一电离能激增，C正确；
D．原子光谱分为吸收光谱和发射光谱，确定元素的光谱具有特定的特征，可用于鉴定元素，其中原子吸收光谱的特点为亮面谱图中出现黑线，D正确；
故选B。
6．D
【分析】由题意可知，短周期主族元素W、M、X、Y、Z原子序数依次增大。W的氢化物与最高价氧化物的水化物可形成盐，则W为N元素；M元素是地壳中含量最高的元素，则M为O元素；X是同周期原子半径最大的元素，则X为Na元素；Y的主族序数与周期序数相同，其合金密度小，硬度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，Y为Al元素；Z元素的最高化合价与最低化合价之和为6，Z为Cl元素。
【详解】A．离子半径比较时，核外电子排布相同，序数大半径小；电子层越多，半径越大，因此离子半径大小为Cl->N3->O2->Na+>Al3+，A正确；
B．M、X组成的常见化合物为氧化钠和过氧化钠，两者阴阳离子个数比均为1：2，B正确；
C．氢氧化铝为两性氢氧化物，能与强碱、强酸发生反应，因此，它们的最高价氧化物对应水化物可以相互反应，C正确；
D．W的简单气态氢化物为NH3，M的简单氢化物为H2O，非金属性O>N，则H2O的稳定性大于NH3，D错误；
答案选D。
7．C
【详解】A．三种离子核外电子排布相同半径随核电荷数增大而减小，故A错误；
B．同周期元素第一电离能总体趋势：核电荷数越大，第一电离能越大，故B错误；
C．同周期元素，核电荷数越大金属性越弱，对应单质还原性越弱，故C正确；
D．金属性，其对应最高价氧化物水化物碱性越弱，碱性：，故D错误；
故选C。
8．B
【详解】A．电负性越大，对键合电子的吸引力越大，同周期主族元素从左向右电负性逐渐增强，则电负性：N＜O＜F，A不符合；
B．非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，亚硫酸不是最高价氧化物的水化物，则酸性：H2SiO3＜H2SO3＜HClO4不能用元素周期律解释，B符合；
C． 非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性I＜Br＜Cl，则稳定性：HI＜HBr＜HCl，C不符合；
D． 金属性越强，最高价氧化物的水化物碱性越强，金属性Al＜Mg＜Na，则碱性：Al(OH)3＜Mg(OH)2＜NaOH，D不符合；
答案选B。
9．A
【分析】W、X、Y、Z、M五种短周期元素，原子序数依次增大。W最外层电子数是次外层的3倍，W为O；X的s能级与p能级电子数相等，X为Mg；Z的单质可做半导体材料，Z为Si；根据原子序数依次增大，Y为Al；M原子核外有9种不同空间运动状态的电子且只有一个不成对电子，M为Cl。
【详解】A．X、Y、M简单离子为Mg2+、Al3+、Cl-，离子的半径：，故A正确；
B．Mg的3s能级全充满，第一电离能大于Al，故第一电离能：，故B错误；
C．ZW2为SiO2，属于共价晶体，ZM4为SiCl4属于分子晶体，共价晶体的熔点比分子晶体高，故C错误；
D．氯化铝是共价化合物，工业上用电解熔融氧化铝的方法制取Al单质，故D错误；
故答案为A。
10．D
【详解】A．最外层只有一个电子的原子，可能是H、碱金属原子或第ⅠB族元素原子，不一定属于同一主族，A错误；
B．原子核外M能层上仅有两个电子的X原子为Mg，原子核外N能层上仅有两个电子的原子有很多，包含第四周期的很多过渡元素，不一定属于同一主族，B错误；
C．2p轨道只有一个未成对电子的X原子为B或F，3p轨道只有一个未成对电子的Y原是Al或Cl，不一定属于同一主族，C错误；
D．最外层L层上只有一个空轨道的X原子为C，最外层M层上只有一个空轨道的Y原子为硅，属于同一主族，D正确；
故选D。
11．B
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X与Z同主族，Z的最外层电子数是内层电子总数的一半，则为,为P元素，故X为N元素；Y的原子半径在短周期主族元素中最大，则为Na，根据题意可推出X为N，Y为Na，Z为P，W为S或Cl；
【详解】A．的半径小于的，选项A错误；
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：H2SO4>H3PO4或HClO4>H3PO4，选项B正确；
C．只含离子键，含离子键和共价键，选项C错误；
D．常温下，、都为气态，选项D错误；
答案选B。
12．D
【详解】A．3p和4p轨道形状均为哑铃形，但是能量不相等，3p的能量小于4p，A正确；
B．在第三周期的元素中，介于Mg与S之间的元素有Al、Si、P元素，第一电离能Al＜Mg，P＞S，所以第一电离能介于Mg与S之间元素只有Si元素，B正确；
C．第四能层为N层，有s、p、d、f4个能级，最多容纳的电子数不超过32个，C正确；
D．主族元素由短周期和长周期元素组成，位于周期表的s区和p区，但s区的H元素不是金属元素，D错误；
故答案为：D。
13．C
【分析】五种短周期主族元素，X的核外电子数等于其周期数X为H，Y基态原子有3个单电子Y为N，Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和Z为O，M与X同主族因此Y是钠，Q是同周期中非金属性最强的元素Q为Cl。
【详解】A．H、O形成的10电子微粒有H2O、OH-、H3O+三种，故A错误；
B．N的核外价电子排布半充满，第一电离能大于O，故B错误；
C．N核外有1s、2s、2p轨道上有电子，因此有5种空间运动状态的电子，故C正确；
D．溶液显碱性，故D错误；
故选C。
14．(1) C 正四面体
(2)
(3) I4(Fe)> I4(Co) Fe3+的价层电子3d5，半充满，能量低，难失电子或CO3+失3d6上的电子，能量高，Ⅰ4小
(4)C>H>Si
(5)9
(6)ab
【分析】根据元素在周期表中的位置，a是N元素、b是Fe元素、c是H元素、d是Mg元素、e是Co元素、f是C元素、g是Si元素；
【详解】（1）根据能量最低原理、洪特规则，基态N原子的核外电子排布图为②，根据洪特规则，电子在相同能量的轨道排布时，尽可能分占不同轨道，所以①错误的原因是它不符合洪特规则，选C。
N的简单氢化物为NH3，N原子价电子对数为4，VSEPR模型为正四面体；
（2）Fe失去最外层2个电子得到正二价Fe2+，价电子排布式为3d6，价电子轨道表示式是；
（3）Fe元素的第四电离能为失去Fe3+的价层电子3d5上的1个电子，3d5半充满，能量低，难失电子，Co元素的第四电离能为失去CO3+的价层电子3d6上的1个电子，能量高，易失去，所以Fe、Co两种元素的第四电离能大小关系为I4(Fe)> I4(Co)；
（4）电负性越大，吸引电子能力越大，H、C的最简单的化合物为CH4，共用电子对偏向C，元素H、Si的最简单的化合物中共用电子对偏向H，则元素H、C、Si的电负性由大到小的顺序为C>H>Si；
（5）某元素的原子价电子排布式为，n=3，则价电子排布式为，为S原子，该基态原子核外电子占据9个原子轨道，自旋方向相同的电子最多有9个。
（6）a．激光是电子从高能级回落到低能级的时候所释放的能量以光子的形式放出，与电子跃迁有关，故选a；
b．LED灯光是电子吸收能量，受到激发，电子高能级回落到低能级的时候所释放的能量以光的形式放出，故选b
c．金属导电是电子的定向移动，与电子跃迁无关，故不选c；
d．核辐射是原子核从一种结构或一种能量状态转变为另一种结构或另一种能量状态过程中所释放出来的微观粒子流，与电子跃迁无关，故不选d；
选ab。
15．(1)
(2)4
(3) K F
(4)B
(5)①⑤
(6) B D
【详解】（1）基态硅原子的核外电子数为14，排布式为：；基态硫原子的价电子排布式为：；
（2）基态的铁原子电子排布为：，3d轨道上有4个未成对电子；
（3）同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，根据原子结构，最容易失电子的为，第一电离能最小的是K；同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强，F吸引电子能力最强，所以电负性最大的是F；
（4）A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强，元素的非金属性：，所以电负性：，A正确；
B．根据元素周期律，同周期元素，从左到右第一电离能逐渐增大，但是N原子，因为最外层电子为，为半充满稳定状态，第一电离能比O原子大，所以元素的第一电离能：，B错误；
C．核外电子排布相同，核电荷越大，半径越小，所以离子半径：，C正确；
D．Mn原子价电子排布为：，未成对电子数为5；Si原子的价电子排布为：，未成对电子数为2；Cl原子价电子数为：，未成对电子数为1；所以原子的未成对电子数：，D正确。
故选B。
（5）①符合构造原理，正确；
②，电子排完2s轨道，应该排在2p轨道，不符合能量最低原理，错误；
③，违背了洪特规则，错误；
④，电子排布不完整，错误；
⑤，符合电子排布原理，正确；
⑥，排布在能量相同的电子对，自旋状态相反，不符合泡利原理，错误；
电子排布式或排布图正确的是①⑤；
（6）能量最低的是基态硼原子，选B；能量最高的是跃迁的电子较多的激发态，选D。
16．(1) N 球形
(2) 电子云 2
(3) 大于 核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子
(4)铜失去的是全充满的电子，镍失去的是电子
(5)小于
【详解】（1）K原子核外有19个电子，其基态原子核外电子排布式为，电子占据N层；能级电子云轮廓图形状为球形。
（2）根据电子云的定义可知，处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述；基态的核外电子排布式为，其中的、两对电子自旋相反，的两个电子自旋平行。
（3）基态原子的核外电子排布式为，基态原子的核外电子排布式为，原子的能级为全满稳定结构，较难失去电子。
（4）基态的核外电子排布式为，基态的核外电子排布式为，失去的是全充满的电子，比较困难，需要的能量更高，失去的是电子，比较容易，消耗的能量更少。
（5）与的核外电子排布相同，F的核电荷数比O的多1，当离子的核外电子排布相同时，核电荷数越大，离子的半径越小，则的半径小于。
17．(1)1s22s22p63s23p63d64s2
(2)第四周期Ⅷ族
(3) 7 2 8
(4) 四 ⅢA p
(5)1s22s22p63s23p63d54s1
【分析】已知的3d轨道上有6个电子，则M的核外电子排布式为： 1s22s22p63s23p63d64s2，M元素是26号元素Fe，位于第四周期Ⅷ族。
【详解】（1）据分析，M元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。
（2）M元素在元素周期表中的位置为第四周期Ⅷ族。
（3）M的基态原子共有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7种不同能级的电子，该原子最外层为4s、电子数为2，该原子价层电子排布式为3d64s2、价层电子数为8。
（4）某元素原子的基态电子排布式为，其价电子排布式为，该元素处于元素周期表的第四周期第ⅢA族，该元素处于元素周期表的p区，该元素原子的价电子排布图为。
（5）铬(Cr)元素是24号元素，按洪特规则及其特例，Cr原子基态核外电子排布式为： 1s22s22p63s23p63d54s1。
18．(1) p 5
(2) 第四周期第Ⅷ族
(3) N 2p
(4)N>C>Fe>K
(5) 的价电子排布式为，的价电子排布式为，前者为半充满状态故较稳定
【详解】（1）由元素周期表结构知氧元素位于P区；基态氧原子的核外电子排布式为1s22s22p4，又空间运动状态指电子占据的轨道数，即基态氧原子核外电子的空间运动状态有5种；
（2）由元素周期表结构知，铁元素位于第8列，即所在位置为第四周期第Ⅷ族；基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2，所以其轨道表示式；
（3）同主族随原子序数递增，第一电离能递减，又同周期随原子序数递增，第一电离能递增，但第IIA族大于第IIIA族、第VA族大于VIA族，所以H、C、N、O四种元素第一电离能最大的是N；基态氮原子核外电子排布式为1s22s22p3，所以能量最高的电子所在能级符号为2p；
（4）电负性是描述原子对键合电子吸引能力，同主族从上到下电负性递减，同周期从左向右电负性递增，所以电负性顺序为N>C>Fe>K；
（5）普鲁士蓝()中存在三价铁离子和二价亚铁离子，又的价电子排布式为半充满状态，的价电子排布式为，且半充满状态较稳定，所以较稳定。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
