高二化学人教版2019选择性必修二 第一章原子结构与性质 课件+单元试卷含解析卷

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第一章      原子结构与性质章末检测 一、单选题Ⅰ.夯实基础篇1．（2022春·高二单元测试）下列有关微粒半径大小关系比较中，正确的是A．微粒X+与Y-的核外电子排布相同，则离子半径：X+>Y-B．原子X与Y的原子序数X>Y，则原子半径一定是X<YC．r(Cu)>r(Cu+)>r(Cu2+)D．同一主族非金属原子半径X>Y，则非金属性：X>Y2．（2022春·黑龙江鸡西·高二校考期中）下列基态原子价层电子轨道表示式正确的是A． B．C． D．3．（2022春·四川成都·高二校考阶段练习）已知某元素＋2价离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，该元素在周期表中的位置是(　　)A．第三周期Ⅷ族，p区 B．第三周期ⅤB族，d区C．第四周期ⅠB族，ds区 D．第四周期ⅤB族，f区4．（2022春·高二单元测试）元素X的各级电离能数据如下： I1I2I3I4I5I6I/(kJ·mol−1)56815179745109781393117978 则元素A常见价态是A．+1 B．+2 C．+3 D．+45．（2021春·新疆博尔塔拉·高二博尔塔拉蒙古自治州蒙古中学校考期中）下列能级中轨道数为5的是A．s能级 B．p能级 C．d能级 D．f能级6．（2022秋·吉林长春·高一长春十一高校考期末）现有四种短周期元素的有关信息如表所示元素结构特点及在周期表中的位置单质及化合物的部分性质与用途甲在元素周期表中，主族序数等于周期序数单质常用于制合金乙原子最外层电子数是次外层电子数的一半单质是重要的半导体材料丙原子最外层电子数是内层电子数的2倍单质存在多种同素异形体丁元素能形成两种不同的单质，最外层电子是电子层数的三倍丁的一种单质与溶液反应生成丁的另一种单质 则甲、乙、丙、丁四种元素的原子序数从大到小的排列顺序为A．甲、乙、丙、丁 B．丁、甲、乙、丙C．丙、丁、甲、乙 D．乙、甲、丁、丙7．（2023秋·浙江绍兴·高二统考期末）X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布式分别为ns1、3s23p4和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式不可能的是A．X2Y2Z3 B．X2YZ3 C．X2YZ4 D．XYZ38．（2023秋·广东东莞·高二东莞市东莞中学校考阶段练习）下列现象中与电子跃迁无关的是A．节日燃放的焰火B．舞台LED灯光C．广州塔的霓虹灯光D．虎英公园水中倒影 A．A B．B C．C D．D Ⅱ.能力提升篇 9．（2022秋·上海闵行·高一校考期末）按Cl2、Br2、I2的顺序，相关的递变规律正确的是A．密度依次减小 B．颜色依次变浅C．分子间距离依次减小 D．熔点依次降低10．（2023秋·湖南长沙·高一长沙市明德中学校考期末）下列关于物质性质的比较，正确的是A．稳定性： B．原子半径大小：C．碱性强弱： D．金属性强弱：11．（2023春·湖南衡阳·高二校考开学考试）下列电子排布式或轨道表示式书写正确的是A．O原子的轨道表示式：B．Ca原子的电子排布式：C．Cr原子的电子排布式：D．的电子排布式：12．（2023·全国·高三专题练习）已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示，其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是  ZM  XY QR A．还原性：ZQ2＜ZR4B．X能从ZO2中置换出ZC．Y能与Fe2O3反应得到FeD．M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应13．（2023春·河北邢台·高三校联考开学考试）短周期四种元素X、Y、Z、M原子序数逐渐递增，由四种元素组成的甲～己六种物质中，均含有Y元素，除了丁是Y的单质，其余物质为二或三种元素组成的化合物。且有以下转化关系，反应④是工业制取常见酸的一系列反应，甲和丙均为焰色反应呈现黄色的盐。判断下列说法正确的是A．原子半径：M>Z>Y>XB．电负性：Y>Z>X>MC．氢化物的稳定性Z>YD．甲、乙、丙中均含有极性键和离子键14．（2022秋·浙江杭州·高二期中）下列叙述中不正确的是A．在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析B．p轨道电子云轮廓图是哑铃形C．电子的运动状态可从能层、能级、轨道、自旋方向4个方面进行描述D．3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上有两个未成对电子的原子对应为同一元素15．（2023秋·河南商丘·高三商丘市回民中学校考期末）一种对新冠肺炎病毒有抑制作用的化学药物M由原子序数依次增大的五种短周期元素X、Y、Z、W、R形成，已知M中除X外全部满足最外层8个电子的稳定结构，且五种元素位于元素周期表中相邻的2个周期。M的结构式如下。下列有关说法错误的是A．Y、Z、R的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是RB．X、Z可以形成同时含有极性键与非极性键的化合物C．X、Y、W形成的阴离子在水中可能促进水的电离也可能抑制水的电离D．X、Y、Z、W形成的某化合物既能与盐酸反应又能与反应16．（2023秋·重庆南岸·高二重庆市第十一中学校校考期末）原子序数依次增大的X、Y、Z、W、Q五种短周期主族元素中，X元素原子的最外层有三个未成对电子，且第一电离能比Y大，Z元素的简单离子半径在同周期中最小，Y、W位于同一主族。下列说法错误的是A．X、Y、Z、W、Q五种元素中，Z的电负性最大B．简单离子半径：Y>ZC．W元素的最高价氧化物对应的水化物是强酸D．X、Y两种元素都位于元素周期表p区二、填空题Ⅰ.夯实基础篇17．（2023秋·广东汕头·高二汕头市聿怀中学校考期末）I.2020年12月17日，我国“嫦娥五号”返回器携月壤成功着陆。研究发现，月壤中存在天然的铁、金、银、铅、锌、铜、锑、铼等矿物颗粒。(1)写出铜的基态原子的电子排布式：______。(2)基态Fe原子有______个未成对电子，Fe3+的电子排布式为______。(3)Fe在周期表中位于第______周期第______族，属于______区。Ⅱ.回答下列问题：(4)p电子的原子轨道呈______形。(5)基态Al3+核外共有______种不同运动状态的电子。(6)钒(V)元素广泛用于催化及钢铁工业，其价层电子的轨道表示式为_______。18．（2023秋·北京西城·高二统考期末）我国科学家成功合成了世界上首个全氮阴离子盐，使氮原子簇化合物的研究有了新的突破。(1)基态N原子中有_____个未成对电子，电子占据的最高能级的符号是_____。(2)第二周期元素原子的第一电离能介于B、N之间的是_____。(3)以氮化镓(GaN)等为代表的第三代半导体材料具有优异性能，基态31Ga原子的简化电子排布式为_____。19．（2022秋·浙江宁波·高二效实中学校考期中）雄黄(As4S4)、雌黄(As2S3)均可入药，具有解毒、杀菌、去燥湿的功效，也是中国画主要的黄色矿物质颜料。回答下列问题：(1)基态硫原子核外电子的空间运动状态有_______种；其核外电子运动最高能级的电子云轮廓图的形状为_______。(2)基态砷原子的价层电子的轨道表示式为_______。(3)第一电离能As_______Se(填“>”或“<”)，其判断理由是_______。(4)基态原子的N能层有1个未成对电子，M能层未成对电子数最多的元素是_______(填元素符号，下同)，其价层电子排布式为_______。该元素处于周期表的_______区20．（2022秋·河北石家庄·高二校考期末）在原子结构理论中，有四个原理，分别是①构造原理，②泡利原理，③洪特规则，④能量最低原理。在以下的现象中主要决定的因素是(填序号，各只填一项)。(1)各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的2倍_______。(2)碳原子的核外电子排布基态时是1s22s22p2而不是1s22s12p3_______。(3)最外层电子数不会超过8个，次外层电子数不会超过18个_______。(4)铬(24Cr)的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1而不是1s22s22p63s23p63d44s2_______。(5)在磷原子的基态原子结构中，有3个未成对的单电子_______。(6)第四周期元素中，4p轨道半充满的是_______，3d轨道半充满的是_______，4s轨道半充满的是_______。(填元素符号)Ⅱ.能力提升篇21．（2022秋·四川·高二统考学业考试）下表列出了①~④四种元素在周期表中的位置．           族周期IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA02     ①  3②     ③ 4      ④  回答下列问题：(1)①的元素符号为_____________。(2)②的基态原子电子排布式为__________________________。(3)③和④中原子半径较大的是_____________(填元素符号)。(4)如图是③原子中s电子和p电子的电子云轮廓图。s电子的电子云形状为_____________形；每个p能级都有_____________个相互垂直的电子云。22．（2022秋·天津河北·高二统考期末）根据原子核外电子排布规律，回答下列问题：(1)写出基态S原子的核外电子排布式：______。(2)画出基态N原子的轨道表示式：______。(3)Fe3+比Fe2+的稳定性______(填“强”或“弱”)，从结构上分析原因是______；基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为______。(4)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______。(5)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是______(填元素符号)，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态______(填“相同”或“相反”)。(6)在KHSO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是______(填离子符号)。23．（2022秋·北京丰台·高二北京十八中校考期末）以氮化镓(GaN)、碳化硅等为代表的第三代半导体材料具有优异性能，对新兴产业有巨大推动作用。回答下列问题：(1)写出基态硅原子的电子排布式_______，其中具有最高能量的电子所处能级符号为_______，该能级轨道电子云轮廓图的形状为_______。(2)碳、氮和氧3种元素第一电离能由小到大的顺序为_______(填元素符号)，碳、氮和氧3种元素的电负性最大的是_______(填元素符号)。(3)镓为元素周期表中第31号元素，镓原子具有_______个能层，最高能层容纳了_______个电子。(4)开发新的半导体材料应该在元素周期表_______区寻找，研究新的催化剂一般可在元素周期表_______区寻找。24．（2022春·广东汕头·高二校考阶段练习）根据表中所列五种元素的第一至第四电离能数据（单位：kJ·mol-1），回答下列问题：元素代号I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900 (1)在元素周期表中，最可能处于同一族的是___________（填字母，下同）。A．Q和R    B．S和T    C．T和U    D．R和T    E．R和U(2)下列离子的氧化性最弱的是___________。A．S2＋ B．R2＋ C．T3＋ D．U＋(3)下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是_____。A．硼 B．铍 C．氦 D．氢(4)每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，这一事实从一个侧面说明：___________，如果U元素是短周期元素，你估计它的第2次电离能突跃数据将发生在失去第___________个电子时。(5)如果R、S、T是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是___________，其中S元素的第一电离能异常高的原因___________。
 第一章  原子结构与性质章末检测 三、单选题Ⅰ.夯实基础篇1．（2022春·高二单元测试）下列有关微粒半径大小关系比较中，正确的是A．微粒X+与Y-的核外电子排布相同，则离子半径：X+>Y-B．原子X与Y的原子序数X>Y，则原子半径一定是X<YC．r(Cu)>r(Cu+)>r(Cu2+)D．同一主族非金属原子半径X>Y，则非金属性：X>Y【答案】C【详解】核外电子排布相同的阴、阳离子，核电荷数越大，半径越小，故离子半径X＋<Y-，A正确；同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小；但若位于不同周期，则原子序数越大，原子半径可能越大，B错误；原子失去电子后生成阳离子，半径变小，失去电子越多，半径越小，故r(Cu)>r(Cu＋)>r(Cu2＋)，C正确；同一主族元素，电子层数越多，半径越大，非金属性越弱，D错误2．（2022春·黑龙江鸡西·高二校考期中）下列基态原子价层电子轨道表示式正确的是A． B．C． D．【答案】B【详解】基态原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则。A．基态氧原子的价层电子轨道表示式违反洪特规则，正确的应为，故A错误； B．Fe原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则，故B正确；C．基态硅原子的价层电子轨道表示式违反洪特规则，正确的应为，故C错误；D．基态铬原子的价层电子轨道表示式违反洪特规则的特例，正确的应为，故D错误；故答案为B。3．（2022春·四川成都·高二校考阶段练习）已知某元素＋2价离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，该元素在周期表中的位置是(　　)A．第三周期Ⅷ族，p区 B．第三周期ⅤB族，d区C．第四周期ⅠB族，ds区 D．第四周期ⅤB族，f区【答案】C【详解】某+2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，该元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，处于元素周期表中ds区，最外层电子数为族序数，电子层数等于周期数，所以该元素处于第四周期第IB族，故C选项正确；答案选C。4．（2022春·高二单元测试）元素X的各级电离能数据如下： I1I2I3I4I5I6I/(kJ·mol−1)56815179745109781393117978 则元素A常见价态是A．+1 B．+2 C．+3 D．+4【答案】B【详解】对比表中电离能数据可知，I1、I2电离能数值相对较小，而I3数值突然增大，说明元素X的原子中，有2个电子是容易失去的，因此，该元素的常见化合价为＋2。【点睛】通过各级电离能的数据来推断化合价时，只要找出突增的电离能的级数n，那么可求出它的化合价为。5．（2021春·新疆博尔塔拉·高二博尔塔拉蒙古自治州蒙古中学校考期中）下列能级中轨道数为5的是A．s能级 B．p能级 C．d能级 D．f能级【答案】C【详解】s能级有1个原子轨道，p能级有3个原子轨道，d能级有5个原子轨道，f能级有7个原子轨道，则能级中轨道数为5的是d能级。本题答案选C。6．（2022秋·吉林长春·高一长春十一高校考期末）现有四种短周期元素的有关信息如表所示元素结构特点及在周期表中的位置单质及化合物的部分性质与用途甲在元素周期表中，主族序数等于周期序数单质常用于制合金乙原子最外层电子数是次外层电子数的一半单质是重要的半导体材料丙原子最外层电子数是内层电子数的2倍单质存在多种同素异形体丁元素能形成两种不同的单质，最外层电子是电子层数的三倍丁的一种单质与溶液反应生成丁的另一种单质 则甲、乙、丙、丁四种元素的原子序数从大到小的排列顺序为A．甲、乙、丙、丁 B．丁、甲、乙、丙C．丙、丁、甲、乙 D．乙、甲、丁、丙【答案】D【分析】四种短周期元素，甲在元素周期表中，主族序数等于周期数，工业上用电解法冶炼该金属，则甲为Al；乙单质是重要的半导体材料，则乙为Si；丙原子最外层电子数是最内层电子数的2倍，则丙原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，则丙为C，其单质有多种同素异形体；丁元素最外层电子是电子层数的三倍，能形成两种不同的单质，丁的一种单质与KI溶液反应生成丁的另一种单质，两种单质为氧气和臭氧，丁为O元素。【详解】据分析可知，甲、乙、丙、丁分别是Al、Si、C、O元素，其原子序数由大到小顺序依次是Si、Al、O、C，即依次是乙、甲、丁、丙，所以D正确；故答案选D。【点睛】本题考查原子结构和元素的性质，结合原子结构特点及在周期表中的位置、单质及化合物的部分性质与用途推断元素为解答关键，注意掌握元素周期表结构及常见元素化合物性质。7．（2023秋·浙江绍兴·高二统考期末）X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布式分别为ns1、3s23p4和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式不可能的是A．X2Y2Z3 B．X2YZ3 C．X2YZ4 D．XYZ3【答案】D【分析】X的最外层电子排布式分别为ns1，则X为ⅠA族元素，化合价为+1价，Y的最外层电子排布式为3s23p4，则Y为S元素，Z的最外层电子排布式为2s22p4，则Z为O元素，化合价为-2价。【详解】A．X2Y2Z3中Y的化合价为+2价，S元素有+2价，故A不符合题意；B．X2YZ3中Y的化合价为+4价，S元素有+4价，故B不符合题意；C．X2YZ4中Y的化合价为+6价，S元素有+6价，故C不符合题意；D．XYZ3中Y的化合价为+5价，S元素不存在+5价，故D符合题意；答案选D。8．（2023秋·广东东莞·高二东莞市东莞中学校考阶段练习）下列现象中与电子跃迁无关的是A．节日燃放的焰火B．舞台LED灯光C．广州塔的霓虹灯光D．虎英公园水中倒影 A．A B．B C．C D．D【答案】D【详解】水中倒影则是光线反射的结果，与电子跃迁无关，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态，能释放能量，光是释放能量的重要形式之一，节日燃放的焰火、舞台表演时的灯光、城市的霓虹灯光是原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，故答案为：D。 Ⅱ.能力提升篇9．（2022秋·上海闵行·高一校考期末）按Cl2、Br2、I2的顺序，相关的递变规律正确的是A．密度依次减小 B．颜色依次变浅C．分子间距离依次减小 D．熔点依次降低【答案】C【详解】Cl2是黄绿色气体，Br2是深红棕色液体，I2是紫黑色固体，则按Cl2、Br2、I2的顺序，密度依次增大，颜色依次加深，分子间距离依次减小，熔点依次升高，C选项正确，故选C。10．（2023秋·湖南长沙·高一长沙市明德中学校考期末）下列关于物质性质的比较，正确的是A．稳定性： B．原子半径大小：C．碱性强弱： D．金属性强弱：【答案】C【详解】A．同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，其氢化物的稳定性逐渐减弱，因此稳定性：，A错误；B．同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，因此原子半径大小：，B错误；C．同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应水化物碱性逐渐增强，因此碱性强弱：，C正确；D．同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减弱，因此金属性强弱：，D错误。故选C。11．（2023春·湖南衡阳·高二校考开学考试）下列电子排布式或轨道表示式书写正确的是A．O原子的轨道表示式：B．Ca原子的电子排布式：C．Cr原子的电子排布式：D．的电子排布式：【答案】D【详解】A．根据洪特规则，O原子的轨道表示式为，故A错误；B．Ca是20号元素，Ca原子的电子排布式应为，故B错误；C．根据洪特规则，Cr原子的电子排布式应为，故C错误；D．Br是35号元素，核外有36个电子，电子排布式为，故D正确；选D。12．（2023·全国·高三专题练习）已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示，其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是  ZM  XY QR A．还原性：ZQ2＜ZR4B．X能从ZO2中置换出ZC．Y能与Fe2O3反应得到FeD．M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应【答案】A【分析】根据短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置，以及Y的最高化合价为+3，可推知，X为：Mg，Y为：Al，Z为：C，M为：N，Q为：S，R为：Cl。【详解】A．ZO2为：CS2，ZR4为：CCl4，CS2中硫的还原性强于CCl4中的氯元素，A错误；B．金属镁与二氧化碳反应生成MgO和C，B正确；C．Al与Fe2O3发生铝热反应，生成Al2O3和Fe，C正确；D．M最高价氧化物的水化物HNO3，最低价氢化物为NH3，两者反应生成NH4NO3，D正确；故选A。13．（2023春·河北邢台·高三校联考开学考试）短周期四种元素X、Y、Z、M原子序数逐渐递增，由四种元素组成的甲～己六种物质中，均含有Y元素，除了丁是Y的单质，其余物质为二或三种元素组成的化合物。且有以下转化关系，反应④是工业制取常见酸的一系列反应，甲和丙均为焰色反应呈现黄色的盐。判断下列说法正确的是A．原子半径：M>Z>Y>XB．电负性：Y>Z>X>MC．氢化物的稳定性Z>YD．甲、乙、丙中均含有极性键和离子键【答案】D【分析】根据工业制取常见的酸一系列反应，可能是硫酸，可能是硝酸，若是硫酸，则Y为S元素，则丁为S，戊为SO2，己为H2SO4，而H2SO4和SO2不反应，不合题意，因此Y为N元素，X、Y、Z、M分别为H、N、O、Na，甲~己分别为、、、、、，据此分析解答。【详解】A．原子半径Na>N>O>H，A错误；B．电负性：O>N>H>Na，B错误；C．Z的氢化物有还有，稳定性无法比较，应为简单氢化物的稳定性Z>Y，C错误；D．、、均含有极性键和离子键，D正确；故选D。14．（2022秋·浙江杭州·高二期中）下列叙述中不正确的是A．在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析B．p轨道电子云轮廓图是哑铃形C．电子的运动状态可从能层、能级、轨道、自旋方向4个方面进行描述D．3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上有两个未成对电子的原子对应为同一元素【答案】D【详解】A．不同元素的原子吸收光谱和发射光谱不同，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析，A正确；B．p电子云轮廓图呈哑铃形，B正确；C．决定电子运动状态有四个量：主量子数、角量子数、磁量子数、自旋量子数，所以电子的运动状态可从能层、能级、轨道、自旋方向4个方面进行描述，C正确；D．3p能级上只有一个空轨道的原子是Si，3p能级上有两个未成对电子的原子是Si或S，D错误； 故选D。15．（2023秋·河南商丘·高三商丘市回民中学校考期末）一种对新冠肺炎病毒有抑制作用的化学药物M由原子序数依次增大的五种短周期元素X、Y、Z、W、R形成，已知M中除X外全部满足最外层8个电子的稳定结构，且五种元素位于元素周期表中相邻的2个周期。M的结构式如下。下列有关说法错误的是A．Y、Z、R的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是RB．X、Z可以形成同时含有极性键与非极性键的化合物C．X、Y、W形成的阴离子在水中可能促进水的电离也可能抑制水的电离D．X、Y、Z、W形成的某化合物既能与盐酸反应又能与反应【答案】A【分析】根据题意，M中除X外全部满足最外层8个电子的稳定结构，且五种元素位于元素周期表中相邻的2个周期，在短周期主族元素中，除了H元素、Be元素、Li元素、B元素外均能满足最外层8电子结构，第三周期元素均能满足8电子稳定结构，根据五种元素位于相邻的两个周期，所以五种元素只能是第一周期和第二周期的元素，X为H元素；再根据成键规律，C原子可以连4根键、N可以连3根键、O可以连2根键、F可以连1根键，所以Y、Z、W、R分别是C元素、N元素、O元素、F元素，以此作答；【详解】A． F元素不存在正价，没有最高价氧化物对应水化物，C和N的最高价氧化物的水化物的酸性最强的为NHO3，选项A错误；B．H、N可以形成，其分子内含有的N-H与N-N分别为极性键与非极性键，选项B正确；C．H、C、O形成的阴离子可能为或，前者水解消耗水电离产生的氢离子促进水的电离，后者自身电离产生的氢离子抑制水的电离，选项C正确；D．H、C、N、O可形成氨基酸或等，既能与盐酸反应又能与NaOH反应，选项D正确；答案选A。16．（2023秋·重庆南岸·高二重庆市第十一中学校校考期末）原子序数依次增大的X、Y、Z、W、Q五种短周期主族元素中，X元素原子的最外层有三个未成对电子，且第一电离能比Y大，Z元素的简单离子半径在同周期中最小，Y、W位于同一主族。下列说法错误的是A．X、Y、Z、W、Q五种元素中，Z的电负性最大B．简单离子半径：Y>ZC．W元素的最高价氧化物对应的水化物是强酸D．X、Y两种元素都位于元素周期表p区【答案】A【分析】原子序数依次增大的X、Y、Z、W、Q五种短周期主族元素中，X元素原子的最外层有三个未成对电子，则X为N，且第一电离能比Y大，由于N为半充满状态故电离能大于O，则Y为O元素，Z元素的简单离子半径在同周期中最小，则Z为Al元素，Y、W位于同一主族，W为S元素，Q为Cl元素，据此分析解题。【详解】A．同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增强，则电负性：N<O、Al<S<Cl，ClO2中Cl显+4价，O显-2价，则电负性：Cl<O，即五种元素中Y(O)的电负性最大，A错误；B．简单离子分别为O2-、Al3+，核外电子排布相同，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：， B正确；C．根据分析，W为S元素，其最高价氧化物对应的水化物是硫酸，为强酸，C正确；D．X、Y两种元素的价电子排布式分别为2s22p3、2s22p4，都位于元素周期表p区，D正确； 故选A。 四、填空题Ⅰ.夯实基础篇17．（2023秋·广东汕头·高二汕头市聿怀中学校考期末）I.2020年12月17日，我国“嫦娥五号”返回器携月壤成功着陆。研究发现，月壤中存在天然的铁、金、银、铅、锌、铜、锑、铼等矿物颗粒。(1)写出铜的基态原子的电子排布式：______。(2)基态Fe原子有______个未成对电子，Fe3+的电子排布式为______。(3)Fe在周期表中位于第______周期第______族，属于______区。Ⅱ.回答下列问题：(4)p电子的原子轨道呈______形。(5)基态Al3+核外共有______种不同运动状态的电子。(6)钒(V)元素广泛用于催化及钢铁工业，其价层电子的轨道表示式为_______。【答案】(1)[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63dl04s1(2)     4     1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5(3)     四     Ⅷ     d(4)哑铃(5)10(6) 【详解】（1）铜为29号元素，基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63dl04s1；（2）基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，有4个未成对电子，Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；（3）Fe为26号元素，在周期表中位于第四周期第Ⅷ族，属于d区；（4）p电子的原子轨道呈哑铃形；（5）基态Al3+核外有10个电子，共有10种不同运动状态的电子；（6）钒(V)为23号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，价层电子的轨道表示式为。18．（2023秋·北京西城·高二统考期末）我国科学家成功合成了世界上首个全氮阴离子盐，使氮原子簇化合物的研究有了新的突破。(1)基态N原子中有_____个未成对电子，电子占据的最高能级的符号是_____。(2)第二周期元素原子的第一电离能介于B、N之间的是_____。(3)以氮化镓(GaN)等为代表的第三代半导体材料具有优异性能，基态31Ga原子的简化电子排布式为_____。【答案】(1)     3     2p(2)Be、C、O(3)[Ar]4s24p1 【详解】（1）基态N原子价电子排布式为2s22p3，则其价电子占据的能量最高的能级是2p轨道，其价电子排布图为：，p轨道上3个电子分居在不同的三个轨道上，有3个未成对电子。（2）同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，第二周期元素中，第一电离能介于B、N之间的元素Be、C、O。（3）Ga原子核外电子数为31,核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p1，简化电子排布式为[Ar]4s24p1。19．（2022秋·浙江宁波·高二效实中学校考期中）雄黄(As4S4)、雌黄(As2S3)均可入药，具有解毒、杀菌、去燥湿的功效，也是中国画主要的黄色矿物质颜料。回答下列问题：(1)基态硫原子核外电子的空间运动状态有_______种；其核外电子运动最高能级的电子云轮廓图的形状为_______。(2)基态砷原子的价层电子的轨道表示式为_______。(3)第一电离能As_______Se(填“>”或“<”)，其判断理由是_______。(4)基态原子的N能层有1个未成对电子，M能层未成对电子数最多的元素是_______(填元素符号，下同)，其价层电子排布式为_______。该元素处于周期表的_______区【答案】(1)     9     哑铃形(2)(3)     >     As半满 较稳定(4)     铬(Cr)     3d54s1     d 【详解】（1）基态硫原子核外电子排布为1s22s22p63s23p4，运动轨道数有1s、2s、3s、3个2p轨道、3个3p轨道，共9个轨道，核外电子的空间运动状态有9种，其核外电子运动最高能级为3p轨道，电子云轮廓图的形状为哑铃形，故答案为：9；哑铃形；（2）基态砷原子的价层电子排布式为4s24p3，其轨道表示式为；（3）同周期元素从左到右，元素的第一电离能有增大趋势，但由于As半充满较稳定，则第一电离能As大于Se，故答案为：>；As半充满较稳定；（4）基态原子的N层有一个未成对电子，M层未成对电子最多的元素是铬(Cr)，24Cr的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1，价电子排布式为3d54s1，处于周期表的d区，故答案为：铬(Cr)；3d54s1；d。20．（2022秋·河北石家庄·高二校考期末）在原子结构理论中，有四个原理，分别是①构造原理，②泡利原理，③洪特规则，④能量最低原理。在以下的现象中主要决定的因素是(填序号，各只填一项)。(1)各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的2倍_______。(2)碳原子的核外电子排布基态时是1s22s22p2而不是1s22s12p3_______。(3)最外层电子数不会超过8个，次外层电子数不会超过18个_______。(4)铬(24Cr)的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1而不是1s22s22p63s23p63d44s2_______。(5)在磷原子的基态原子结构中，有3个未成对的单电子_______。(6)第四周期元素中，4p轨道半充满的是_______，3d轨道半充满的是_______，4s轨道半充满的是_______。(填元素符号)【答案】(1)②(2)④(3)①(4)③(5)③(6)     As     Cr、Mn     K、Cr、Cu 【详解】（1）泡利原理：每个原子轨道最多容纳2个电子且自旋方向相反，各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的2倍，其主要决定因素是泡利原理，故选②。（2）基态原子的核外电子在排布时首先要遵循能量最低原理，所以碳原子的核外电子排布基态时是1s22s22p2而不是1s22s12p3，其主要决定因素是能量最低原理，故选④。（3）最外层电子数不会超过8个，次外层电子数不会超过18个，其主要决定因素是构造原理，故选①。（4）原子轨道中电子处于全充满、全空或半充满时较稳定，所以在简并轨道上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋平行，铬(24Cr)的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1而不是1s22s22p63s23p63d44s2，其主要决定因素是洪特规则，故选③。（5）在简并轨道上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋平行，磷原子的基态原子结构中，有3个未成对的单电子，其主要决定因素是洪特规则，故选③。（6）第四周期元素中，4p轨道半充满时其4s轨道全充满，该原子是As；3d轨道半充满时4s轨道可能有1个电子或2个电子，如果4s轨道是1个电子为Cr，如果4s轨道有2个电子为Mn；4s轨道半充满时，3d轨道可能没有电子、可能有5个电子、可能有10个电子，如果3d轨道没有电子时该原子是K、如果3d轨道有5个电子时该原子是Cr、如果3d轨道有10个电子时该原子是Cu。Ⅱ.能力提升篇21．（2022秋·四川·高二统考学业考试）下表列出了①~④四种元素在周期表中的位置．           族周期IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA02     ①  3②     ③ 4      ④  回答下列问题：(1)①的元素符号为_____________。(2)②的基态原子电子排布式为__________________________。(3)③和④中原子半径较大的是_____________(填元素符号)。(4)如图是③原子中s电子和p电子的电子云轮廓图。s电子的电子云形状为_____________形；每个p能级都有_____________个相互垂直的电子云。【答案】(1)O(2)[Ne]3s1(3)Br(4)     球     3 【分析】①是第二周期第VIA族元素，所以①是O；②是第三周期第IA族元素，所以②是Na；③是第三周期第VIIA族元素，所以③是Cl；④是第四周期第VIIA族元素，所以④是Br，依次作答。【详解】（1）①是第二周期第VIA族元素，所以①是O；（2）②是第三周期第IA族元素，所以②是Na，②的基态原子电子排布式[Ne]3s1；（3）根据分析可知③是Cl，④是Br，根据同主族元素，从上到下，原子半径依次增加，所以Br>Cl；（4）ns能级各有1个轨道，np能级各有3个轨道，s电子的原子轨道都是球形的，p电子的原子轨道都是哑铃形的，每个p能级有3个原子轨道，它们相互垂直，分别以px、py、pz表示。22．（2022秋·天津河北·高二统考期末）根据原子核外电子排布规律，回答下列问题：(1)写出基态S原子的核外电子排布式：______。(2)画出基态N原子的轨道表示式：______。(3)Fe3+比Fe2+的稳定性______(填“强”或“弱”)，从结构上分析原因是______；基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为______。(4)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______。(5)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是______(填元素符号)，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态______(填“相同”或“相反”)。(6)在KHSO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是______(填离子符号)。【答案】(1)1s22s22p63s23p4(或[Ne]3s23p4)(2)(3)     强     的价层电子排布式为3d5，3d能级处于半满状态，故更稳定     4∶5(4)     N     球形(5)     Mg     相反(6)K+和S2- 【详解】（1）S 位于第三周期第 VIA 族，核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4(或[Ne]3s23p4)；（2）N 位于第二周期 VA 族，根据泡利原理和洪特规则，核外电子排布图为；（3）的价层电子排布式为3d5，3d能级处于半满状态，故更稳定，故Fe3+比Fe2+的稳定性强；基态Fe2+与Fe3+离子的价层电子排布式分别为3d6和3d5，其未成对电子数分别为4和5，即未成对电子数之比为4：5；（4）基态K原子核外有4个电子层，核外电子排布为1s22s22p63s23p64s1，最高能层为第4层，即N层，最外层电子为4s电子，该能层电子的电子云轮廓图形状为球形；答案为N；球形；（5）由元素周期表中的“对角线规则”可知，与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg；Mg为12号元素，M层只有2个电子，排布在3s轨道上，故M层的2个电子自旋状态相反，故答案为:Mg；相反；（6）在KHSO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子分别为H+(或H-)、O2-、K+和S2-，其中核外电子排布相同的是K+和S2-；答案为：K+和S2-。23．（2022秋·北京丰台·高二北京十八中校考期末）以氮化镓(GaN)、碳化硅等为代表的第三代半导体材料具有优异性能，对新兴产业有巨大推动作用。回答下列问题：(1)写出基态硅原子的电子排布式_______，其中具有最高能量的电子所处能级符号为_______，该能级轨道电子云轮廓图的形状为_______。(2)碳、氮和氧3种元素第一电离能由小到大的顺序为_______(填元素符号)，碳、氮和氧3种元素的电负性最大的是_______(填元素符号)。(3)镓为元素周期表中第31号元素，镓原子具有_______个能层，最高能层容纳了_______个电子。(4)开发新的半导体材料应该在元素周期表_______区寻找，研究新的催化剂一般可在元素周期表_______区寻找。【答案】(1)     1s22s22p63s23p2     3p     哑铃状(2)     C<O<N     O(3)     4     3(4)     p     d、ds 【详解】（1）硅元素是元素周期表中第14号元素，基态硅原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p2，具有最高能量的电子所处能级符号为3p，该能级轨道电子云轮廓图形状为哑铃状。（2）每一周期的第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，C、N、O位于第二周期，O的第一电离能比N的低，因此它们的第一电离能由小到大的顺序为：C<O<N。一般来说，同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐变大，因此电负性最大的是O元素。（3）第31号镓元素位于元素周期表第四周期，因此镓原子具有4个能层，价层电子排布为4s24p1，最高能层容纳了3个电子。（4）开发新的半导体材料一般在金属与非金属的分界线上寻找，则在p区寻找；研究新的催化剂一般可在元素周期表中过渡元素中寻找，则在d、ds区寻找。24．（2022春·广东汕头·高二校考阶段练习）根据表中所列五种元素的第一至第四电离能数据（单位：kJ·mol-1），回答下列问题：元素代号I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900 (1)在元素周期表中，最可能处于同一族的是___________（填字母，下同）。A．Q和R    B．S和T    C．T和U    D．R和T    E．R和U(2)下列离子的氧化性最弱的是___________。A．S2＋ B．R2＋ C．T3＋ D．U＋(3)下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是_____。A．硼 B．铍 C．氦 D．氢(4)每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，这一事实从一个侧面说明：___________，如果U元素是短周期元素，你估计它的第2次电离能突跃数据将发生在失去第___________个电子时。(5)如果R、S、T是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是___________，其中S元素的第一电离能异常高的原因___________。【答案】(1)E(2)D(3)C(4)     电子分层排布，各能层能量不同     10(5)     R<S<T     S元素原子最外层电子呈全充满状态，能量较低，比较稳定，失去一个电子吸收的能量较多 【详解】（1）根据电离能的变化趋势知，Q为稀有气体元素，R为ⅠA族元素，S为ⅡA族元素，T为ⅢA族元素，U为ⅠA族元素，所以R和U处于同一主族；（2）由于U为ⅠA族元素且比R电离能小，所以U＋的氧化性最弱；（3）由于Q是稀有气体元素，所以氦的物理性质和化学性质与其最像；（4）电离能的突跃变化，说明核外电子是分层排布的。若U是短周期元素，则U是Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1，由于2s22p6所处能层相同，所以它的第2电离能突跃数据发生在失去第10个电子时；（5）同一周期，第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族比相邻元素要高，因为其最外层电子呈全充满或半充满的稳定状态。