人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构习题

综合拔高练

五年高考练

考点1　电子云和原子轨道

1.(2019课标Ⅲ,35节选)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是　　　　,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态　　　(填“相同”或“相反”)。 

考点2　基态原子核外电子排布

2.(高考组合)按要求填空:

(1)(2021全国甲,35节选)Si的价电子层的电子排布式为　　 　。 

(2)(2021广东,20节选)基态硫原子价电子排布式为　　　　　　　　　　　。 

(3)(2021河北,17节选)在KH2PO4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)。 

(4)(2021湖南,18节选)基态硅原子最外层的电子排布图为　　　　　　　　　　。 

3.(高考组合)按要求填空:

(1)(2020课标Ⅰ,35节选)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为　　　　。 

(2)(2020课标Ⅱ,35节选)基态Ti原子的核外电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)(2020江苏单科,21A节选)Fe基态核外电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　。 

4.(高考组合)按要求填空:

(1)(2019课标Ⅱ,35节选)Fe成为阳离子时首先失去　　　　轨道电子,Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm2+价层电子排布式为　　　            　。 

(2)(2019江苏单科,21A节选)Cu2+基态核外电子排布式为　　　　　　　　　。 

考点3　电离能及其应用

5.(2020课标Ⅰ,35节选)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　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

6.(2018课标Ⅲ,35节选)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)　　　　I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

7.(2019课标Ⅰ,35节选)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是　　　　(填标号)。 

考点4　电负性及其应用

8.(高考组合)按要求填空:

(1)(2021湖南,18节选)H、C、N的电负性由大到小的顺序为　　　　　。 

(2)(2020课标Ⅲ,35节选)NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),与B原子相连的H呈负电性(Hδ-),电负性大小顺序是　　　　　　　　。 

三年模拟练

应用实践

1.(2022四川绵阳东辰国际学校期中)下列各项叙述中,正确的是  (　　)

A.在同一电子层上运动的电子,其自旋方向肯定不同

B.基态原子的价层电子排布为(n-1)dxnsy的元素的族序数一定为x+y

C.镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,原子释放能量,光谱仪摄取到吸收光谱

D.硅原子有14种不同运动状态的电子

2.(2021辽宁锦州期末)如图为元素周期表中短周期的一部分,下列说法正确的是(　　)

A.原子的第一电离能:Z>M

B.离子半径:M->Z2->Y-

C.Y和M元素基态原子的未成对电子数均为1

D.Z元素基态原子的简化电子排布式为[Ar]3s23p4

3.短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大,X是地壳中含量最高的元素,单质Z在X单质中燃烧,火焰呈黄色,R基态原子3p能级有一对成对电子。下列说法正确的是(　　)

A.电负性:X>R>Z>Y

B.X与Z组成的化合物肯定含有共价键

C.原子半径:Z>R>X>Y

D.简单气态氢化物的稳定性:X>Y>R

4.(2021四川绵阳月考)《本草纲目》中记载炉甘石(主要成分为    ZnCO3)可止血、消肿、生肌、明目等。下列说法正确的是(　　)

A.Zn元素位于元素周期表第四周期第ⅡB族、d区

B.Zn、C、O的电负性:O>C>Zn

C.Zn、C、O的第一电离能:Zn>C>O

D.ZnCO3中的化学键有离子键、非极性键和极性键

5.(2021山东济宁育才中学期末)氮气可以作食品包装、灯泡等的填充气。一种实验室制备氮气的原理是NH4Cl+NaNO2 NaCl+2H2O+  N2↑。反应发生后即停止加热,反应仍可继续进行,直至反应完全。下列说法正确的是(　　)

A.主族元素的电负性越大,其元素原子的第一电离能一定越大

B.第一电离能:O>N>Na

C.元素的电负性:Cl>O>H

D.①和②示意图表示的钠原子失去最外层一个电子所需要的能量:①>②

①[Ne]、②[Ne]

迁移创新

6.(2021四川成都测试)现代污水处理工艺中常利用聚合铁在水体中形成絮状物,以吸附Mn2+等重金属离子,聚合铁简称PFS,化学式为(n<5,m<10)。下列说法错误的是(　　)

A.PFS中铁元素显+3价

B.基态铁原子的价层电子排布式为3d64s2

C.由FeSO4溶液制备PFS需经过氧化、水解和聚合等过程

D.由表可知失去1个电子时,气态Fe2+比气态Mn2+难

答案全解全析

五年高考练

1.答案　Mg　相反

解析　根据对角线规则,Li与Mg的化学性质最相似。基态Mg原子的两个M层电子处于3s轨道上,且自旋相反。

2.答案　(1)3s23p2　(2)3s23p4　(3)K+、P3-　

(4)

解析　(1)硅是14号元素,价层电子排布式为3s23p2。(2)基态 S原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4,故价电子排布式为3s23p4。(3)K+和P3-的结构示意图分别为和。(4)基态硅原子的电子排布图为,故其最外层电子排布图为。

3.答案　(1)　(2)1s22s22p63s23p63d24s2

(3)[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2

解析　(1)基态Fe2+的价层电子排布式为3d6,价层电子排布图为,未成对电子数为4;基态Fe3+的价层电子排布式为3d5,价层电子排布图为,未成对电子数为5,故基态Fe2+与Fe3+中未成对的电子数之比为4∶5。

(2)Ti是22号元素,所以基态Ti原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2。

(3)Fe是第26号元素,基态铁原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2。

4.答案　(1)4s　4f6　(2)[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9

解析　(1)金属原子变为阳离子,首先失去最外层电子。(2)铜为29号元素,Cu2+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9。

5.答案　Na与Li同族,Na电子层数多,原子半径大,易失电子　Li、Be、B同周期,核电荷数依次增加。Be为1s22s2全满稳定结构,第一电离能最大。与Li相比,B核电荷数大,原子半径小,较难失去电子,第一电离能较大

解析　从电子层数、原子半径方面解释I1(Li)>I1(Na)。从原子半径、核电荷数、电子排布方面解释I1(Be)>I1(B)>I1(Li)。

6.答案　大于　Zn核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子

解析　由于Zn的核外电子排布式为[Ar]3d104s2,Cu的核外电子排布式为[Ar]3d104s1,Zn核外电子排布处于全满稳定状态,第一电离能更大,所以I1(Zn)>I1(Cu)。

7.答案　A

解析　A表示已经失去1个电子的基态镁原子,B表示基态镁原子,C表示激发态镁原子,D表示已经失去1个电子的激发态镁原子,则电离能最大的是A。

8.答案　(1)N>C>H　(2)N>H>B　

解析　(1)CH4、NH3中C、N均显负价,说明二者电负性大于H,同周期自左至右电负性依次增大,则电负性N>C>H。

(2)电负性指原子对键合电子的吸引力,吸引力越大,电负性越大,反之越小。由N—H键中N显负电性、H显正电性,可知吸引共用电子对的能力N>H,故电负性N>H;同理可知电负性H>B,综上可知电负性N>H>B。

三年模拟练

1.D　同一原子轨道上运动的两个电子,自旋方向肯定不同,但同一电子层上运动的电子,其自旋方向有可能相同,如2p能级上只有2个电子时,自旋方向相同,A错误;基态原子的价层电子排布为(n-1)dxnsy的元素若位于第ⅢB族~第ⅦB族,其族序数一定为x+y,若位于第ⅠB族、第ⅡB族,族序数为y,B错误;镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,Mg原子3s能级上的2个电子吸收能量跃迁到3p能级上,由基态变成激发态,光谱仪摄取到吸收光谱,C错误;硅是14号元素,原子核外有14个电子,每一个电子的运动状态都不同,因此有14种不同运动状态的电子,D正确。

2.C　题图为元素周期表中短周期的一部分,则X为He元素,Y为F元素,M为Cl元素,Z为S元素。同周期元素自左而右原子的第一电离能呈增大趋势,所以第一电离能:Cl>S,故A错误;电子层数越多,半径越大,电子层数相同时核电荷数越小,半径越大,所以离子半径S2->Cl->F-,故B错误;F的核外电子排布式为1s22s22p5,未成对电子数为1,Cl的核外电子排布式为     1s22s22p63s23p5,未成对电子数为1,故C正确;Z为S元素,原子核外电子数为16,简化电子排布式为[Ne]3s23p4,故D错误。

3.C　短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大,X是地壳中含量最高的元素,则X为O,单质Z在X单质中燃烧,火焰呈黄色,则Z为Na,Y为F,R基态原子3p能级有一对成对电子,则R为S。一般,同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增大,同主族元素从上到下,电负性逐渐减小,因此电负性:F>O>S>Na,故A错误;X与Z组成的化合物Na2O中不含共价键,故B错误;一般,电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径:Na>S>O>F,故C正确;非金属性越强,其简单气态氢化物越稳定,因此气态氢化物的稳定性:HF>H2O>H2S,故D错误。

4.B　Zn元素位于元素周期表第四周期第ⅡB族、ds区,故A错误;一般,元素非金属性越强,电负性越大,电负性:O>C>Zn,故B正确;Zn、C、O的第一电离能:O>C>Zn,故C错误;ZnCO3中的化学键有Zn2+与C之间的离子键,C中C、O之间的极性键,没有非极性键,故D错误。

5.D　主族元素的第一电离能、电负性变化趋势基本一致,但电离能变化有特例,如第一电离能:O<N,但电负性:O>N,A错误;第一电离能N>O>Na,B错误;在化合物ClO2中,O呈负价,Cl呈正价,说明O的电负性比Cl强,C错误;图①所示的钠原子为基态,而图②所示的钠原子为激发态,即图②所示的钠原子已经吸收了一部分能量,由于3s轨道的能量比3p轨道的低,故失去最外层一个电子所需要的能量:①>②,D正确。

6.D　设铁元素的化合价为x,根据化合物中各元素正、负化合价代数和为零可得2x-n-2× (3-)=0,解得x=+3,即化合物中铁元素的化合价为+3价,故A正确;基态铁原子的价层电子排布式为3d64s2,故B正确;硫酸亚铁中铁元素为+2价,PFS中铁元素为+3价,铁离子水解生成氢氧化铁,则由FeSO4溶液制备PFS需经过氧化、水解和聚合等过程,故C正确;电离能越大,失电子越难,Fe的第三电离能小于Mn的第三电离能,所以气态Fe2+失去1个电子比气态Mn2+失去1个电子容易,故D错误。