选择性必修2 第一章 第二节 原子结构与元素的性质 测试题
一、选择题（本题共有15小题，每小题只有一个正确选项，每小题3分，共45分）
1． 某元素的最外层电子数为2，价电子数为5，并且是同族中原子序数最小的元素，关于该元素的判断错误的是( )
A．电子排布式为：1s22s22p63s23p63d34s2 B．该元素为V
C．该元素为ⅡA族元素 D．该元素位于d区
【答案】C
【解析】该元素为同族元素中原子序数最小的，所以该元素为第二周期或第四周期元素。又因其价电子数≠最外层电子数，可推出该元素并不是第二周期元素，应为第四周期元素，价电子排布式为3d34s2，故为23号元素V，位于d区。
2． 已知某元素＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，该元素在周期表中位于( )
A．VB族 B．ⅡB族 C．Ⅷ族 D．ⅡA族
【答案】C
【解析】解该题一定应注意看清是“＋2价”离子的电子排布式，根据核外电子排布规律，可知该元素的原子最外层只有2个电子，而且应该排布在第4电子层上，该元素在周期表中的位置应该是第4周期第ⅡA族。
3． 已知某元素原子的价电子排布式为(n－1)dansb，则下列说法正确的是( )
A．该元素是金属元素
B．该元素位于周期表中d区
C．该元素的族序数为a＋b
D．该元素位于周期表中第四周期
【答案】A
【解析】由题意可知，该元素应为过渡金属元素，可能位于周期表的d区或ds区，其族序数不一定是a＋b(如Cu)，可能位于周期表中的第四、五或六周期。
4． 元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是( )
A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性
B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C．同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同
D．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
【答案】B
【解析】处于元素周期表金属与非金属分界线附近的元素，既表现金属性，又表现非金属性，A错误；主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数，也等于其最外层电子数(O、F除外)，B正确；同一主族元素的原子最外层电子数虽相同，但是核电荷数、原子半径不同，化学性质不完全相同，C错误；周期表中第三纵行到第十纵行的元素(包括7个副族和1个Ⅷ族)称为过渡元素，D错误。
5． 下列不能说明X的电负性比Y的大的是( )
A．X的单质比Y的单质容易与H2化合
B．X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的最高价氧化物对应水化物的酸性强
C．X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多
D．X的单质可以把Y从其氢化物中置换出来
【答案】C
【解析】X的电负性比Y的大，即X的非金属性强于Y的非金属性，A、B、D均能说明X的非金属性强于Y的，C不能。
6． 下列关于元素第一电离能的说法不正确的是( )
A．钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠
B．因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大
C．最外层电子排布为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大
D．对于同一元素而言，原子的逐级电离能越来越大
【答案】B
【解析】A项正确，钾与钠同主族，第一电离能越小，金属性越强；B项错误，在轨道处于全充满或半充满状态时出现反常情况，如Be比B、Mg比Al、N比O、P比S的第一电离能都要大一些；C项正确；最外层电子排布为ns2np6是稀有气体元素的原子，本身已达稳定结构，第一电离能较大；其是达到稳定结构以后。
7． 已知某些元素在周期表中的位置如图所示；
下列说法正确的是( )
A．表中五种元素位于5个不同的区
B．元素4的基态原子的价电子排布式为3d104s2，与它具有相同最外层电子数的元素只可能处于ds区
C．元素1、2、3的基态原子中，未成对电子数之比为1?3?5
D．元素5的原子结构示意图为，其属于准金属
【答案】D
【解析】元素2和元素5均位于p区，A项错误；元素4为锌，其基态原子的价电子排布式为3d104s2，最外层电子数为2的元素还包括s区的Be、Mg等，d区的Ti、Mn、Fe等，p区的He等，B项错误；元素1、2、3分别是H、O、Mn，它们的基态原子的价电子排布式分别为1s1、2s22p4、3d54s2，故其未成对电子数之比为1∶2∶5，C项错误；元素5位于第四周期ⅣA族，故原子结构示意图正确，由于其周期序数等于主族序数，故为准金属，D项正确。
8．周期表中27号元素钴的方格中注明“3d74s2”，由此可以推断( )
A．它位于周期表的第四周期ⅡA族
B．它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2
C．Co2＋的核外价电子排布式为3d54s2
D．Co位于周期表中第9列
【答案】D
【解析】“7＋2＝9”，说明它位于周期表的第9列，应为过渡元素，A项错误、D项正确；“3d74s2”为Co的价电子排布，其简写式中也要注明3d轨道，B项错误；失电子时，应失去最外层的电子，即先失去4s上的电子，Co2＋的价电子排布式为3d7，C项错误。
9．我国科研人员发现了一种新型超导体Bi3O2S2Cl，由[Bi2O2]2＋和[BiS2Cl]2－交替堆叠构成。已知Bi位于第六周期ⅤA族，下列有关说法错误的是( )
A．Bi的价电子排布式为5d106s26p3
B．有关元素的电负性：O>Cl>S
C．Bi3O2S2Cl属于含共价键的离子化合物
D．该新型超导体的组成元素全部位于元素周期表p区
【答案】A
【解析】Bi的价电子排布式为6s26p3，A项错误；电负性大小为O>Cl>S，B项正确；Bi3O2S2Cl中含有阳离子[Bi2O2]2＋和阴离子[BiS2Cl]2－，这两种离子中含共价键，故Bi3O2S2Cl属于含有共价键的离子化合物，C项正确；O、S、Cl、Bi均位于元素周期表p区，D项正确。
10． 已知X、Y、Z为同一周期的三种元素，其原子的部分电离能(kJ·mol－1)如下表所示：
元素 电离能/kJ·mol－1 X Y Z
I1 496 738 577
I2 4 562 1 451 1 817
I3 6 912 7 733 2 754
I4 9 540 10 540 11 578
下列说法正确的是( )
A．三种元素中，X元素的第一电离能最小，其电负性在同一周期元素中也最小
B．三种元素中，Y元素的第一电离能最大，其电负性也最大
C．等物质的量的X、Y、Z三种单质与少量盐酸反应时放出的氢气的物质的量之比为1?1?1
D．三种单质与盐酸反应放出等量氢气时，消耗X、Y、Z的物质的量之比为3?2?1
【答案】A
【解析】根据表中数据，X的第二电离能远大于第一电离能，可知X是ⅠA族元素，A是正确的。Y元素的第三电离能远大于第二电离能，Y是ⅡA族元素，三种元素中，Y元素的第一电离能最大，但它在反应时需要失去两个电子，其活泼程度不能只看第一电离能。结合表中数据不难判断，Z是ⅢA族元素，由于它们在同一周期，Y元素的电负性小于Z的，B错误。假设X、Y、Z属于第3周期元素，那么它们分别为Na、Mg、Al。等物质的量的X、Y、Z三种单质与少量盐酸反应时，一定要考虑Na还能与水反应，C错误。Na、Mg、Al与盐酸反应时放出等量氢气，消耗Na、Mg、Al的物质的量之比应该为6?3?2，D错误。
11． 根据下表信息，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.氢化物的沸点为H2T
B．M与T形成的化合物具有两性
C．L2＋与R2－的核外电子数相等
D．5种元素中L的电负性最大，T的电负性最小
【答案】B
【解析】L、Q的主要化合价均为＋2价而原子半径分别为0.160 nm和0.112 nm，可推断L为Mg元素，Q为Be元素；由R、T均显示－2价，R有＋6价，原子半径R>T，可判断R为S元素，T为O元素；M的主要化合价为＋3价，原子半径小于0.160 nm大于0.104 nm，应为Al元素。即题表中5种元素依次为Mg、Al、Be、S、O。氢化物沸点H2O>H2S(常温下分别呈液态、气态)，Mg2＋与S2－的电子数不相等，A、C项错误；Al2O3是两性氧化物；5种元素中Mg的金属性最强、电负性最小，O的非金属性最强、电负性最大。
12．下列有关电离能的说法，正确的是( )
A．第一电离能越大的原子失电子的能力越强
B．第一电离能是元素的原子失去核外第一个电子需要的能量
C．同一周期中，主族元素原子第一电离能从左到右越来越大
D．可通过一种元素各级电离能的数值，判断元素可能的化合价
【答案】D
【解析】①第一电离能是气态电中性原子失去核外第一个电子需要的能量；②元素原子的第一电离能越大，表示该元素的原子越难失去电子；③从总的变化趋势上看，同一周期中元素的第一电离能从左到右逐渐增大，但有反常，如I1(N)>I1(O)。
13．已知元素X、Y同周期，且电负性X>Y，下列说法中错误的是( )
A．X与Y形成化合物时，一般是X显负价、Y显正价
B．第一电离能：X可能小于Y
C．X的最高价氧化物对应的水化物的酸性小于Y的
D．气态氢化物的稳定性：HmY小于HnX
【答案】C
【解析】同周期两元素的电负性X>Y，可知原子序数X>Y。由于X的电负性较大， X与Y形成化合物时一般是X显负价、Y显正价，A项正确；同周期的元素，原子序数大的，一般第一电离能大，但由于存在半充满电子构型的元素，故也可能Y的第一电离能大于X的，B项正确；X的最高价氧化物对应的水化物的酸性大于Y的，C项错误；同周期从左到右，元素的气态氢化物的稳定性逐渐增强，D项正确。
14．13Al、15P、16S、17Cl是周期表中的短周期主族元素。下列有关说法正确的是( )
A．元素Al在周期表中位于第4周期ⅢA族
B．元素P的简单气态氢化物的化学式为PH4
C．第一电离能：I1(Al)
【解析】Al为13号元素，位于周期表中第3周期ⅢA族，故A错误；P位于第ⅤA族，最低负价为－3价，所以简单气态氢化物的化学式为PH3，故B错误；P的3p能级轨道半满，较稳定，第一电离能大于相邻元素，即I1(P)>I1(S)，故C错误；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P
I1 I2 I3 I4 ……
R 740 1 500 7 700 10 500
下列关于元素R的判断中一定正确的是( )
A．R的最高正价为＋3价
B．R元素位于元素周期表中第ⅡB族
C．R元素第一电离能大于同周期相邻元素
D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s2
【答案】C
【解析】由表中数据可知，R元素的第三电离能与第二电离能的差距最大，故最外层有2个电子，最高正价为＋2价，位于第ⅡA族，可能为Be或Mg元素，故A、B、D错误；短周期第ⅡA族(ns2np0)的元素，因np轨道处于全空状态，比较稳定，故其第一电离能大于同周期相邻主族元素，C正确。
二、填空题（本题包括4个小题，共55分）
16．(14分)有A、B、C、D、E、F、G七种元素，除E为第四周期元素外其余均为短周期元素。A、E、G位于元素周期表的s区，其余元素位于p区，A、E的原子外围电子层排布相同，A的原子中没有成对电子；B元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；C元素原子的外围电子层排布式为nsnnpn＋1；D元素单质的氧化性在同周期主族元素的单质中排第二位；F的基态原子核外成对电子数是单电子数的3倍；G的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数均相同。回答下列问题：
(1)写出下列元素的符号：D________，G________。
(2)E元素位于周期表________区，________族。
(3)写出C的电子排布式：________。
(4)B的原子结构示意图为________。
(5)基态A原子中含有的未成对电子数为________。
【答案】(1)S Mg (2)s ⅠA (3)1s22s22p3 (4) (5)1
【解析】根据各元素在周期表中的位置、原子结构特点可以推断出各元素分别为A：H；B：C；C：N；D：S；E：K；F：O；G：Mg。
17．(15分)已知：A～F都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。其中A、C原子的L层有2个未成对电子。D与E同主族，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。F3＋的M层3d轨道电子为半充满状态。请根据以上信息，回答下列问题：
(1)A、B、C的电负性由小到大的顺序为____________________(用元素符号表示)。
(2)D元素的原子核外共有________种不同运动状态的电子、________种不同能级的电子。
(3)写出E的基态原子的电子排布式：___________________________________。
(4)F和X(质子数为25)两元素的部分电离能数据列于下表，比较两元素的I2、I3可知，气态
X2＋再失去一个电子比气态F2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是
________________________________________________________________________。
元素 X F
电离能/(kJ·mol－1) I1 717 759
I2 1 509 1 561
I3 3 248 2 957
【答案】(1)C
【解析】据题意可知A原子电子排布式为1s22s22p2，故为碳元素；C原子电子排布式为1s22s22p4，故为氧元素，则B为氮元素；由D2＋与C2－核外电子排布相同，可知D为Mg，则E为Ca；由F3＋的3d轨道电子半充满可知为3d5，则F为Fe。
18．(14分)根据信息回答下列问题：
不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示，该数值称为电负性。一般认为：如果两个成键原子间的电负性差值大于1.7，原子之间通常形成离子键；如果两个成键原子间的电负性差值小于1.7，通常形成共价键。下表是某些元素的电负性值：
元素符号 Li Be B C O F Na Al Si P S Cl
电负性值 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0
(1)通过分析电负性值的变化规律，确定Mg元素的电负性值的最小范围：________________。
(2)请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系： _________________________。
(3)推测AlF3、AlCl3、AlBr3是离子化合物还是共价化合物：
AlF3__________________，AlCl3____________________，AlrBr3________________。
【答案】 (1)0.9～1.5
(2)非金属性越强，电负性越大；金属性越强，电负性越小
(3)离子化合物 共价化合物 共价化合物
19．(12分)(1)]Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)> I1(Na)，原因是______________________。I1(Be)> I1(B)> I1(Li)，原因是_______________。
I1/(kJ·mol－1)
Li 520 Be 900 B 801
Na 496 Mg 738 Al 578
(2)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)________(填“大于”或“小于”)I1(Cu)。原因是________________________________________________________。
(3)元素铜与镍的第二电离能分别为ICu＝1 958 kJ·mol－1，INi＝1 753 kJ·mol－1，ICu＞INi的原因是_______________________________________________________。
(4)根据元素周期律，原子半径Ga________As，第一电离能Ga________(填“大于”或“小于”)As。
【答案】 (1)Na与Li同主族，Na的电子层数多，原子半径大，故第一电离能更小 Li、Be和B为同周期元素，同周期元素从左至右，第一电离能呈现增大的趋势；但由于基态Be原子的2s能级处于全充满状态，能量更低更稳定，故其第一电离能大于B的
(2)大于 Zn原子核外电子排布为全充满稳定结构，较难失电子 (3)铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子 (4)大于 小于
