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人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构课时训练
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这是一份人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构课时训练，共12页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．元素周期表长周期共有18个纵列，从左到右排为18列，即碱金属是第1列，稀有气体是第18列。按这种规定，下列说法正确的是
A．第9列元素中可能有非金属元素
B．第15列元素的原子最外层的电子排布是ns2np5
C．最外层电子排布为ns2的元素可能在第2列
D．第11、12列为d区的元素
2．下列有关电子排布式、原子结构示意图以及电子排布图正确的是
A．Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2B．As的价电子排布图：
C．Fe的原子结构示意图：D．Mn2+的价电子排布图：
3．如图甲是氢原子的1s电子云图(即概率密度分布图)，图乙、丙分别表示s、p能级的电子云轮廓图。下列有关说法正确的是
A．电子云图(即概率密度分布图)就是原子轨道图
B．3p2表示3p能级中有两个原子轨道
C．由图乙可知，s能级的电子云轮廓图呈圆形，有无数条对称轴
D．由图丙可知，p能级的原子轨道图呈哑铃形，且有3个伸展方向
4．四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X是元素周期表中原子半径最小的元素；Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子，次外层有2个电子；Z元素原子最高能级的不同轨道都有电子，且自旋方向相同；W元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n。下列说法正确的是
A．氢化物的稳定性：一定有Z＜W
B．同周期中第一电离能小于Z的有5种
C．Y、Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D．X、Z可形成Z2X4，该分子中所有原子均满足8e﹣稳定结构
5．W、X、Y、Z为是四种原子序数依次增大的短周期元素，这四种元素组成的化学式为的物质在有机合成中具有较高的应用价值。X元素的族序数是周期数的两倍，Y元素的电离能如下表所示，Z原子得到一个电子后核外电子排布变为与稀有气体电子排布相同。下列说法正确的是
A．电负性：
B．原子半径：
C．在中，所有原子均满足八电子稳定结构
D．电解Y和Z组成的二元化合物的水溶液可得到Y和Z的单质
6．聚合物前驱体转化法在陶瓷材料制备领域有重要应用价值，一种聚合物前驱体结构如图所示(R1、R2表示烃基)。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X、Z同主族，W的核外电子总数等于Y的最外层电子数。下列说法不正确的是
A．原子半径：
B．简单氢化物沸点：
C．最高价含氧酸的酸性：
D．Z的氧化物为共价晶体
7．“神舟十三号”飞船所使用的砷化镓太阳能电池是我国自主研发、自主生产的产品，拥有全部知识产权。砷(As)和镓(Ga)都位于第四周期，分别位于第VA族和第IIIA族。下列说法不正确的是
A．原子半径
B．热稳定性
C．酸性：
D．的化学性质可能与相似
8．下列表示正确的是
A．中子数为176的某核素：B．基态锌原子的价层电子排布式：
C．的结构示意图：D．基态氮原子的轨道表示式：
9．氟原子激发态的电子排布式有
A．1s22s22p33p1B．1s22s22p43d2C．1s22s12p5D．1s22s22p43s1
10．有反应。下列说法正确的是
A．第一电离能大小：B．电负性大小：
C．热稳定性：D．离子半径：
11．下面是第二周期部分元素基态原子的电子排布图，据此下列说法错误的是
A．每个原子轨道里最多只能容纳2个电子
B．电子排在同一能级时，总是优先单独占据一个轨道
C．每个能层所具有的能级数等于能层的序数(n)
D．N原子中有5种电子运动状态
12．甲是一种口腔清洁剂，其结构如图所示。已知W、X、Y、Z为原子序数依次递增的前20号元素。下列说法错误的是
A．原子半径：Z>Y>XB．Y的价电子排布式为
C．甲具有较强的氧化性D．X、Z能形成既含离子键又含共价键的化合物
13．现有四种元素基态原子的电子排布式如下。则下列有关比较中正确的是
A．第一电离能：B．原子半径：
C．电负性：D．最高正化合价：
14．(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变。土壤生物中值与土壤中值有效相关。测定土壤生物中值可进行产地溯源。下列说法不正确的是
A．位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族
B．可用质谱法区分和
C．和含有的中子数分别为49和48
D．同一地域产出的同种土壤生物中值相同
15．下列说法中不正确的是
A．利用光谱仪只能测得原子的发射光谱
B．最外层电子数为的元素有3种
C．某主族元素的电离能的数据如上表所示(单位：kJ∙ml−1)，可推测该元素位于元素周期表第ⅢA族
D．在①P、S，②Mg、Ca，③Al、Si三组元素中，每组中第一电离能较大的元素的原子序数之和为41
二、填空题
16．元素第一电离能变化规律
(1)每个周期的第一种元素的第一电离能 ，最后一种元素的第一电离能 ，即一般来说，随着核电荷数的递增，元素的第一电离能呈 趋势。
(2)同一族，从上到下第一电离能逐渐 。
17．元素的对角线规则
(1)在元素周期表中，某些 族元素与其右下方的 族元素(如图)的有些性质是相似的(如锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物，而不是过氧化物)，这种相似性被称为“ ”。
(2)处于“对角线”位置的元素，它们的 具有相似性。
实例分析：
①锂和镁的相似性
A．锂与镁的沸点较为接近：
B．锂和镁在氧气中 时只生成对应的氧化物，并且Li2O和MgO与水反应都十分缓慢。
4Li+O22Li2O、2Mg+O22MgO。
C．锂和镁与水的反应都十分缓慢，并且生成的氢氧化物 溶于水，附着于金属表面阻碍反应的进行。
D．锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。
E.锂和镁的氢氧化物在加热时，可分解为Li2O、H2O和MgO、H2O。
F.在碱金属的氟化物、碳酸盐和磷酸盐中，只有锂盐是 溶于水的，相应的镁盐也 溶于水。
②铍和铝的相似性
A．铍与铝都可与酸、碱反应放出 ，并且铍在浓硝酸中也发生 化。
B．二者的氧化物和氢氧化物都既能溶于强酸又能溶于强碱溶液：
Al(OH)3+3HCl= ，Al(OH)3+NaOH= ；
Be(OH)2+2HCl= ，Be(OH)2+2NaOH= 。
C．二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。
D．BeCl2和AlCl3都是共价化合物，易 。
③硼和硅的相似性
A．自然界中B与Si均以化合物的形式存在。
B．B与Si的单质都易与强碱反应，且不与稀酸反应：
2B+2KOH+2H2O= ，Si+2KOH+H2O= 。
C．硼烷和硅烷的稳定性都比较差，且都易 。
D．硼和硅的卤化物的熔、沸点比较低，易挥发，易水解。
三、解答题
18．根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题：
(1)A元素M层电子数是N电子数7倍，其价层电子轨道表示式 。
(2)C元素基态原子的轨道表示式是下图中的 (填“①”或“②”)，另一轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合 (填“A”“B”或“C”)。
A．能量最低原理 B．泡利原理 C．洪特规则
(3)第三周期元素的气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量叫作第一电离能(设为E)。如图所示：
①同周期内，随着原子序数的增大，E值变化的总趋势是 ；(填“增大”“减小”或“不变”)；
②根据图中提供的信息，可推断出 (填“>”“<”或“=”，下同)；
③根据第一电离能的含义和元素周期律，可推断出 。
19．现有A、B、C、D、E、F、G、H、I九种元素，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：核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素
B：形成化合物种类最多的元素
C：基态原子的核外p能级电子数比s能级电子数少1
D：基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子
E：气态基态原子的第一至第四电离能分别是：I1=738 kJ/ml，I2=1451 kJ/ml，I3=7733 kJ/ml，I4=10540 kJ/ml
F：同周期元素的简单离子中半径最小
G：主族序数与周期数的差为4
H：前四周期主族元素中电负性最小
I：位于元素周期表中的第八列
(1)C2A4的电子式为 。
(2)B元素的原子核外共有 种不同运动状态的电子。
(3)某同学推断E元素基态原子的核外电子轨道表示式为。该同学所画的轨道表示式违背了 ，解释E元素原子的第一电高能大于F元素原子的第一电离能的原因： 。
(4)用惰性电极电解熔融的EG2制备E单质的化学方程式为 。
(5)与F元素成“对角线规则”关系的某短周期元素T的最高价氧化物的水化物具有两性，写出该两性物质与H元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式： ；已知T元素和Cl元素的电负性分别为1.5和3.0，则它们形成的化合物是 (填“离子化合物”或“共价化合物”)。
(6)与H元素同周期的基态原子中，未成对电子数与H原子相同的元素有 种。
(7)I位于元素周期表中 区(按电子排布分区)，实验室检验I3+的离子方程式为： 。
578
1817
2745
11575
14830
18376
23293
元素
Li
Na
Be
Mg
沸点/℃
1 341
881.4
2 467
1 100
参考答案：
1．C
【详解】第9列元素是过渡元素，没有非金属，A项错误；第15列元素的最外层电子排布是ns2np3，B项错误；最外层电子排布为ns2的元素可能为ⅡA族元素也可能是过渡元素或0族元素He，C项正确；11、12列为ds区元素，D项错误
2．D
【详解】根据洪特规则特例，Cr的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1，A错误；根据洪特规则，As的4p轨道的三个电子应该分占不同轨道，且自旋方向相同，B错误；根据铁的电子排布式1s22s22p63s23p63d64s2可知铁的原子结构示意图为，C错误；Mn的价电子排布式为3d54s2，由于原子失去电子时先失最外层电子，所以Mn2＋的价电子排布为3d5，价电子排布图为，D正确
3．D
【详解】电子云轮廓图与电子云图不是同一个概念，而是我们常说的原子轨道图，A项错误；3p2表示3p能级中容纳了两个电子，B项错误；s能级的电子云轮廓图呈球形而不是圆形，C项错误；p能级的原子轨道图呈哑铃形，有px、py、pz三个伸展方向，并且互相垂直，D项正确。
4．B
【分析】四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X是元素周期表中原子半径最小的元素，可知X是H元素；W元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n，可知W为O元素；Z元素原子最高能级的不同轨道都有电子，且自旋方向相同，则Z为N，Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子，次外层有2个电子，则Y为Li或B，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，Z为N，W为O，最简单氢化物的稳定性与非金属性成正比，非金属性Z＜W，则氢化物的稳定性NH3＜H2O，但是稳定性NH3＞H2O2，A错误；
B．由分析可知，Z为N，N的2p能级处于半满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，则同周期中第一电离能小于N的有Li、Be、B、C、O共5种，B正确；
C．由分析可知，Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子，次外层有2个电子，则Y为Li或B，最高价氧化物对应的水化物不可能是强酸，C错误；
D．由分析可知，X为H，Z为N，X、Z可形成Z2X4，该分子中H原子不满足8e-稳定结构，D错误；
故答案为：B。
5．B
【分析】X元素的族序数是周期数的两倍，X可能是C或S，因Y、Z的原子序数大于X，则X只能是C，结合Y元素的电离能可知Y最外层有2个电子IIA族元素，Y为Mg，Z原子得到一个电子后核外电子排布变为与稀有气体电子排布相同，Z为VIIA族元素，Z为Cl，这四种元素组成的化学式为，可知W为H，据此分析解答。
【详解】A．电负性：Cl>H>Mg，故A错误；
B．原子半径：Mg>Cl>H，故B正确；
C．H原子不满足八电子稳定结构，故C错误；
D．电解氯化镁溶液时，阴极是氢离子放电生成氢气，得不到Mg，故D错误；
故选：B。
6．C
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X、Z同主族，均成四根键，X为C，Z为Si，W的核外电子总数等于Y的最外层电子数，W为B，Y为N。
【详解】A．同周期从左往右原子半径减小，同主族从上往下原子半径逐渐增大，故原子半径：Si>C>N，A正确；
B．NH3中含分子间氢键，沸点高于CH4，B正确；
C．同主族从上往下非金属减弱，故最高价含氧酸的酸性：，C错误；
D．SiO2为共价晶体，D正确；
故选C。
7．C
【详解】A．同周期自左而右，原子半径减小，Ga和As位于同一周期，原子序数As>Ga，原子半径Ga>As；同主族自上而下原子半径增大，As在P的下一周期，原子半径As>P，所以原子半径Ga> As>P，A正确；
B．同主族自上而下非金属性减弱，非金属性N>P> As，非金属性越强，氢化物越稳定，所以热稳定性NH3> PH3> AsH3，B正确；
C．同周期自左而右，非金属性增强，非金属性S>P，同主族自上而下非金属性减弱，P> As，所以非金属性S>P>As，所以酸性H2SO4>H3PO4>H3AsO4，C错误；
D．镓(Ga)是第四周期IIIA族元素，与Al同族，与Al具有相似性质，氢氧化铝是两性氢氧化物，Ga金属性虽然比Al强，但可能具有两性，D正确；
故选C。
8．B
【详解】A．中子数为176的某核素：，故A错误；
B．基态锌原子是30号元素，价层电子排布式：，故B正确；
C．是在26个电子的基础上失去3个电子，应该还有23个电子，故C错误；
D．基态氮原子的轨道表示式：，违背了洪特规则，故D错误；
故选B。
9．D
【详解】原子基态电子排布要符合构造原理，基态氟原子电子排布式为1s22s22p5，其他排布形式为激发态，氟原子有9个电子，故选项中属于氟原子激发态的电子排布式为1s22s22p43s1；
答案选D。
10．C
【详解】A．氮原子的价电子排布式是2s22p5，p电子处于半充满状态，较稳定，氧原子的价电子排布式是2s22p6，所以第一电离能大小：，A项错误；
B．同一周期，从左到右，元素电负性逐渐增大，所以碳的电负性小于氧元素，B项错误；
C．非金属性越强，其元素形成的简单氢化物越稳定，所以非金属性：O＞N，热稳定性，C项正确；
D．微粒半径大小比较的方法如下：电子层越多，半径越大，电子层数一样，核电荷数越大，半径越小。钠离子和氧离子的电子层数一样多，钠离子的核电荷数大，半径小，D项错误；
故答案选C。
11．D
【分析】观察题中四种元素的电子排布图，对原子轨道容纳的电子数做出判断，根据洪特规则，可知电子在同一能级的不同轨道时，优先占据一个轨道，任一能级总是从s轨道开始，能层数目即为轨道能级数。
【详解】A． 由题给的四种元素原子的电子排布图可知，在一个原子轨道里，最多能容纳2个电子，符合泡利原理，故A正确；
B． 电子排在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，符合洪特规则，故B正确；
C． 任意能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数，故C正确；
D． 原子核外电子运动的能层、能级、轨道都代表电子的运动状态，即使在一个原子轨道的2个电子，其自旋状态相反，故N原子中有7种电子运动状态，故D错误；
答案为D。
12．B
【详解】由甲的结构及各元素的价键可知，W、、Y、Z分别为H、O、S、K。
A．原子半径从左至右依次减小，从上至下依次增大，所以原子半径：，选项A正确；
B．的价电子排布式为，选项B错误；
C．甲中含有过氧键，具有较强的氧化性，选项C正确；
D．中既含离子键又含共价键，选项D正确；
答案选B。
13．B
【分析】由四种元素基态原子电子排布式可知，①是元素，②是元素，③是元素，④是元素。
【详解】A．同周期自左而右第一电离能增大，由于P为半充满状态，较稳定，所以第一电离能，，同主族自上而下第一电离能降低，所以第一电离能，因此第一电离能：F>N>P>S，即④>③>②>①，故A错误；
B．同一周期从左往右主族元素原子半径依次减小，同一主族从上往下元素原子半径依次增大，故原子半径：P>S>N>F，即②>①>③>④，故B正确；
C．同一周期从左往右元素电负性依次增大，同一主族从上往下元素电负性依次减小，故电负性：F>N>S>P，即④>③>①>②，故C错误；
D．最高正化合价等于最外层电子数，但F元素没有正化合价，所以最高正化合价，即①>②=③，故D错误；
故选B。
14．A
【详解】A．位于元素周期表中第五周期、第ⅡA族，故A错误；
B．质谱法可以测定原子的相对原子质量，和的相对原子质量不同，可以用质谱法区分，故B正确；
C．的中子数为87-38=49，的中子数为86-38=48，故C正确；
D．由题意可知，(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变，故D正确；
故选A。
15．A
【详解】A．用光谱仪器社区各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱总称原子光谱，不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，所以可以利用原子光谱的特征谱线来鉴定元素，故A错误；
B．最外层电子数为的元素有K、Cr、Cu等3种，故B正确；
C．某主族元素的电离能的数据如上表所示(单位：kJ∙ml−1)，远远大于，说明容易失去前面三个电子，第四个电子较难失去，因此可推测该元素位于元素周期表第ⅢA族，故C正确；
D．在①P、S，②Mg、Ca，③Al、Si三组元素中，每组中第一电离能较大的元素分别为P、Mg、Si，其原子序数之和为41，故D正确。
综上所述，答案为A。
16．(1) 最小 最大 增大
(2)减小
【解析】略
17．(1) 主 主 对角线规则
(2) 性质 燃烧 难 难 难 氢气 钝 Al(OH)3+3HCl= AlCl3+3H2O Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O Be(OH)2+2HCl= BeCl2+2H2O Be(OH)2+2NaOH= Na2BeO2+2H2O 升华 2B+2KOH+2H2O=2KBO2+3H2↑ Si+2KOH+H2O= K2SiO3+2H2↑ 水解
【解析】略
18．(1)
(2) ② C
(3) 增大 < >
【详解】（1）A元素M层电子数是N电子数7倍，说明N层中含有2个电子，那么M层中有14个电子，故可知为26号铁元素，基态铁原子的价层电子排布式为3d64s2，故其价层电子轨道表示式为，故答案为：；
（2）由电子排布图中的电子数知，C元素是硅，根据洪特规则，当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，故硅元素基态原子的电子排布图为②；电子排布图①违背洪特规则，不能作为硅元素基态原子的电子排布图，则选C，故答案为：②；C；
（3）①由图可知，同周期内，随着原子序数的增大，E值变化的总趋势是增大，故答案为：增大；
②由图可知，同周期内，随着原子序数的增大，E值变化的总趋势是增大，但原子处于半满、全满时，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故E氧＜E氟，故答案为：<；
③同主族金属性越强,第一电离能越小则E镁＞E钙，故答案为：>；
【点睛】第一电离能指的是气态基态原子失去一个电子形成气态基态正离子所需要的能量，越容易失一个电子，则第一电离能越小，元素金属性越强。
19．(1)
(2)6
(3) 泡利原理 Al的第一电离能失去的电子是3p能级的，该能级电子的能量比Mg失去的3S能级的电子的能量高
(4)MgCl2Mg+Cl2↑
(5) Be(OH)2+2OH-=+2H2O 共价化合物
(6)4
(7) d Fe3++3SCN-= Fe(SCN)3
【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，则A为H元素；B元素是形成化合物种类最多的元素，可知B为C，可以形成多种有机物；C元素原子的核外p电子数比s电子数少1，则C为N元素；D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子，原子序数大于N，其电子排布为1s22s22p4，则D为O元素；E原子的第一到第四电离能分别是：I1=738kJ/ml、I2=1451kJ/ml、I3=7733kJ/ml、I4=10540kJ/ml，说明E最外层有2个电子，其原子序数小于K，则E为Mg元素；F元素是同周期元素中简单离子半径最小的，则F为Al元素；G元素的主族序数与周期数的差为4，结合这九种元素子序数依次增大，则G为第三周期VIIA族，为Cl元素；H元素是前四周期中电负性最小的元素，则H为K元素； I元素位于元素周期表中的第八列，为前四周期元素，且原子序数大于K，则I为Fe元素，据此解答。
【详解】（1）C2A4为N2H4，N2H4为共价化合物，其电子式为。
（2）B为C，其核外电子排布为1s22s22p2，共有6个电子，每个电子的运动状态各不相同，所以共有6种不同运动状态的电子。
（3）E为Mg，为12号元素，该同学所画电子排布图中3s轨道有2个自旋方向相同的电子，违背了泡利不相容原理；Al的第一电离能失去的电子是3p能级的，该能级电子的能量比Mg失去的3S能级的电子的能量高。
（4）用惰性电极电解熔融的MgCl2，阳极氯离子放电，阴极镁离子放电，该反应的离子方程式为：MgCl2Mg+Cl2↑。
（5）F为Al，与Al元素成“对角线规则”关系的某短周期元素Be，Be最高价氧化物的水化物Be(OH)2具有两性，与H元素的最高价氧化物的水化物KOH反应生成，离子方程式为：Be(OH)2+2OH-=+2H2O。
（6）H为K元素，其价电子排布为4s1，未成对电子数为1，第四周期中未成对电子数为1的有Sc（3d14s2）、Cu（3d104s1）、Ca（4s24p1）、Br（4s24p5），故答案为：4。
（7）I为Fe元素，元素周期表中的d区，实验室用KSCN溶液检验Fe3+，离子方程式为：Fe3++3SCN-= Fe(SCN)3。
一、选择题
1．元素周期表长周期共有18个纵列，从左到右排为18列，即碱金属是第1列，稀有气体是第18列。按这种规定，下列说法正确的是
A．第9列元素中可能有非金属元素
B．第15列元素的原子最外层的电子排布是ns2np5
C．最外层电子排布为ns2的元素可能在第2列
D．第11、12列为d区的元素
2．下列有关电子排布式、原子结构示意图以及电子排布图正确的是
A．Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2B．As的价电子排布图：
C．Fe的原子结构示意图：D．Mn2+的价电子排布图：
3．如图甲是氢原子的1s电子云图(即概率密度分布图)，图乙、丙分别表示s、p能级的电子云轮廓图。下列有关说法正确的是
A．电子云图(即概率密度分布图)就是原子轨道图
B．3p2表示3p能级中有两个原子轨道
C．由图乙可知，s能级的电子云轮廓图呈圆形，有无数条对称轴
D．由图丙可知，p能级的原子轨道图呈哑铃形，且有3个伸展方向
4．四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X是元素周期表中原子半径最小的元素；Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子，次外层有2个电子；Z元素原子最高能级的不同轨道都有电子，且自旋方向相同；W元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n。下列说法正确的是
A．氢化物的稳定性：一定有Z＜W
B．同周期中第一电离能小于Z的有5种
C．Y、Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D．X、Z可形成Z2X4，该分子中所有原子均满足8e﹣稳定结构
5．W、X、Y、Z为是四种原子序数依次增大的短周期元素，这四种元素组成的化学式为的物质在有机合成中具有较高的应用价值。X元素的族序数是周期数的两倍，Y元素的电离能如下表所示，Z原子得到一个电子后核外电子排布变为与稀有气体电子排布相同。下列说法正确的是
A．电负性：
B．原子半径：
C．在中，所有原子均满足八电子稳定结构
D．电解Y和Z组成的二元化合物的水溶液可得到Y和Z的单质
6．聚合物前驱体转化法在陶瓷材料制备领域有重要应用价值，一种聚合物前驱体结构如图所示(R1、R2表示烃基)。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X、Z同主族，W的核外电子总数等于Y的最外层电子数。下列说法不正确的是
A．原子半径：
B．简单氢化物沸点：
C．最高价含氧酸的酸性：
D．Z的氧化物为共价晶体
7．“神舟十三号”飞船所使用的砷化镓太阳能电池是我国自主研发、自主生产的产品，拥有全部知识产权。砷(As)和镓(Ga)都位于第四周期，分别位于第VA族和第IIIA族。下列说法不正确的是
A．原子半径
B．热稳定性
C．酸性：
D．的化学性质可能与相似
8．下列表示正确的是
A．中子数为176的某核素：B．基态锌原子的价层电子排布式：
C．的结构示意图：D．基态氮原子的轨道表示式：
9．氟原子激发态的电子排布式有
A．1s22s22p33p1B．1s22s22p43d2C．1s22s12p5D．1s22s22p43s1
10．有反应。下列说法正确的是
A．第一电离能大小：B．电负性大小：
C．热稳定性：D．离子半径：
11．下面是第二周期部分元素基态原子的电子排布图，据此下列说法错误的是
A．每个原子轨道里最多只能容纳2个电子
B．电子排在同一能级时，总是优先单独占据一个轨道
C．每个能层所具有的能级数等于能层的序数(n)
D．N原子中有5种电子运动状态
12．甲是一种口腔清洁剂，其结构如图所示。已知W、X、Y、Z为原子序数依次递增的前20号元素。下列说法错误的是
A．原子半径：Z>Y>XB．Y的价电子排布式为
C．甲具有较强的氧化性D．X、Z能形成既含离子键又含共价键的化合物
13．现有四种元素基态原子的电子排布式如下。则下列有关比较中正确的是
A．第一电离能：B．原子半径：
C．电负性：D．最高正化合价：
14．(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变。土壤生物中值与土壤中值有效相关。测定土壤生物中值可进行产地溯源。下列说法不正确的是
A．位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族
B．可用质谱法区分和
C．和含有的中子数分别为49和48
D．同一地域产出的同种土壤生物中值相同
15．下列说法中不正确的是
A．利用光谱仪只能测得原子的发射光谱
B．最外层电子数为的元素有3种
C．某主族元素的电离能的数据如上表所示(单位：kJ∙ml−1)，可推测该元素位于元素周期表第ⅢA族
D．在①P、S，②Mg、Ca，③Al、Si三组元素中，每组中第一电离能较大的元素的原子序数之和为41
二、填空题
16．元素第一电离能变化规律
(1)每个周期的第一种元素的第一电离能 ，最后一种元素的第一电离能 ，即一般来说，随着核电荷数的递增，元素的第一电离能呈 趋势。
(2)同一族，从上到下第一电离能逐渐 。
17．元素的对角线规则
(1)在元素周期表中，某些 族元素与其右下方的 族元素(如图)的有些性质是相似的(如锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物，而不是过氧化物)，这种相似性被称为“ ”。
(2)处于“对角线”位置的元素，它们的 具有相似性。
实例分析：
①锂和镁的相似性
A．锂与镁的沸点较为接近：
B．锂和镁在氧气中 时只生成对应的氧化物，并且Li2O和MgO与水反应都十分缓慢。
4Li+O22Li2O、2Mg+O22MgO。
C．锂和镁与水的反应都十分缓慢，并且生成的氢氧化物 溶于水，附着于金属表面阻碍反应的进行。
D．锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。
E.锂和镁的氢氧化物在加热时，可分解为Li2O、H2O和MgO、H2O。
F.在碱金属的氟化物、碳酸盐和磷酸盐中，只有锂盐是 溶于水的，相应的镁盐也 溶于水。
②铍和铝的相似性
A．铍与铝都可与酸、碱反应放出 ，并且铍在浓硝酸中也发生 化。
B．二者的氧化物和氢氧化物都既能溶于强酸又能溶于强碱溶液：
Al(OH)3+3HCl= ，Al(OH)3+NaOH= ；
Be(OH)2+2HCl= ，Be(OH)2+2NaOH= 。
C．二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。
D．BeCl2和AlCl3都是共价化合物，易 。
③硼和硅的相似性
A．自然界中B与Si均以化合物的形式存在。
B．B与Si的单质都易与强碱反应，且不与稀酸反应：
2B+2KOH+2H2O= ，Si+2KOH+H2O= 。
C．硼烷和硅烷的稳定性都比较差，且都易 。
D．硼和硅的卤化物的熔、沸点比较低，易挥发，易水解。
三、解答题
18．根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题：
(1)A元素M层电子数是N电子数7倍，其价层电子轨道表示式 。
(2)C元素基态原子的轨道表示式是下图中的 (填“①”或“②”)，另一轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合 (填“A”“B”或“C”)。
A．能量最低原理 B．泡利原理 C．洪特规则
(3)第三周期元素的气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量叫作第一电离能(设为E)。如图所示：
①同周期内，随着原子序数的增大，E值变化的总趋势是 ；(填“增大”“减小”或“不变”)；
②根据图中提供的信息，可推断出 (填“>”“<”或“=”，下同)；
③根据第一电离能的含义和元素周期律，可推断出 。
19．现有A、B、C、D、E、F、G、H、I九种元素，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：核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素
B：形成化合物种类最多的元素
C：基态原子的核外p能级电子数比s能级电子数少1
D：基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子
E：气态基态原子的第一至第四电离能分别是：I1=738 kJ/ml，I2=1451 kJ/ml，I3=7733 kJ/ml，I4=10540 kJ/ml
F：同周期元素的简单离子中半径最小
G：主族序数与周期数的差为4
H：前四周期主族元素中电负性最小
I：位于元素周期表中的第八列
(1)C2A4的电子式为 。
(2)B元素的原子核外共有 种不同运动状态的电子。
(3)某同学推断E元素基态原子的核外电子轨道表示式为。该同学所画的轨道表示式违背了 ，解释E元素原子的第一电高能大于F元素原子的第一电离能的原因： 。
(4)用惰性电极电解熔融的EG2制备E单质的化学方程式为 。
(5)与F元素成“对角线规则”关系的某短周期元素T的最高价氧化物的水化物具有两性，写出该两性物质与H元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式： ；已知T元素和Cl元素的电负性分别为1.5和3.0，则它们形成的化合物是 (填“离子化合物”或“共价化合物”)。
(6)与H元素同周期的基态原子中，未成对电子数与H原子相同的元素有 种。
(7)I位于元素周期表中 区(按电子排布分区)，实验室检验I3+的离子方程式为： 。
578
1817
2745
11575
14830
18376
23293
元素
Li
Na
Be
Mg
沸点/℃
1 341
881.4
2 467
1 100
参考答案：
1．C
【详解】第9列元素是过渡元素，没有非金属，A项错误；第15列元素的最外层电子排布是ns2np3，B项错误；最外层电子排布为ns2的元素可能为ⅡA族元素也可能是过渡元素或0族元素He，C项正确；11、12列为ds区元素，D项错误
2．D
【详解】根据洪特规则特例，Cr的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1，A错误；根据洪特规则，As的4p轨道的三个电子应该分占不同轨道，且自旋方向相同，B错误；根据铁的电子排布式1s22s22p63s23p63d64s2可知铁的原子结构示意图为，C错误；Mn的价电子排布式为3d54s2，由于原子失去电子时先失最外层电子，所以Mn2＋的价电子排布为3d5，价电子排布图为，D正确
3．D
【详解】电子云轮廓图与电子云图不是同一个概念，而是我们常说的原子轨道图，A项错误；3p2表示3p能级中容纳了两个电子，B项错误；s能级的电子云轮廓图呈球形而不是圆形，C项错误；p能级的原子轨道图呈哑铃形，有px、py、pz三个伸展方向，并且互相垂直，D项正确。
4．B
【分析】四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X是元素周期表中原子半径最小的元素，可知X是H元素；W元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n，可知W为O元素；Z元素原子最高能级的不同轨道都有电子，且自旋方向相同，则Z为N，Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子，次外层有2个电子，则Y为Li或B，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，Z为N，W为O，最简单氢化物的稳定性与非金属性成正比，非金属性Z＜W，则氢化物的稳定性NH3＜H2O，但是稳定性NH3＞H2O2，A错误；
B．由分析可知，Z为N，N的2p能级处于半满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，则同周期中第一电离能小于N的有Li、Be、B、C、O共5种，B正确；
C．由分析可知，Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子，次外层有2个电子，则Y为Li或B，最高价氧化物对应的水化物不可能是强酸，C错误；
D．由分析可知，X为H，Z为N，X、Z可形成Z2X4，该分子中H原子不满足8e-稳定结构，D错误；
故答案为：B。
5．B
【分析】X元素的族序数是周期数的两倍，X可能是C或S，因Y、Z的原子序数大于X，则X只能是C，结合Y元素的电离能可知Y最外层有2个电子IIA族元素，Y为Mg，Z原子得到一个电子后核外电子排布变为与稀有气体电子排布相同，Z为VIIA族元素，Z为Cl，这四种元素组成的化学式为，可知W为H，据此分析解答。
【详解】A．电负性：Cl>H>Mg，故A错误；
B．原子半径：Mg>Cl>H，故B正确；
C．H原子不满足八电子稳定结构，故C错误；
D．电解氯化镁溶液时，阴极是氢离子放电生成氢气，得不到Mg，故D错误；
故选：B。
6．C
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X、Z同主族，均成四根键，X为C，Z为Si，W的核外电子总数等于Y的最外层电子数，W为B，Y为N。
【详解】A．同周期从左往右原子半径减小，同主族从上往下原子半径逐渐增大，故原子半径：Si>C>N，A正确；
B．NH3中含分子间氢键，沸点高于CH4，B正确；
C．同主族从上往下非金属减弱，故最高价含氧酸的酸性：，C错误；
D．SiO2为共价晶体，D正确；
故选C。
7．C
【详解】A．同周期自左而右，原子半径减小，Ga和As位于同一周期，原子序数As>Ga，原子半径Ga>As；同主族自上而下原子半径增大，As在P的下一周期，原子半径As>P，所以原子半径Ga> As>P，A正确；
B．同主族自上而下非金属性减弱，非金属性N>P> As，非金属性越强，氢化物越稳定，所以热稳定性NH3> PH3> AsH3，B正确；
C．同周期自左而右，非金属性增强，非金属性S>P，同主族自上而下非金属性减弱，P> As，所以非金属性S>P>As，所以酸性H2SO4>H3PO4>H3AsO4，C错误；
D．镓(Ga)是第四周期IIIA族元素，与Al同族，与Al具有相似性质，氢氧化铝是两性氢氧化物，Ga金属性虽然比Al强，但可能具有两性，D正确；
故选C。
8．B
【详解】A．中子数为176的某核素：，故A错误；
B．基态锌原子是30号元素，价层电子排布式：，故B正确；
C．是在26个电子的基础上失去3个电子，应该还有23个电子，故C错误；
D．基态氮原子的轨道表示式：，违背了洪特规则，故D错误；
故选B。
9．D
【详解】原子基态电子排布要符合构造原理，基态氟原子电子排布式为1s22s22p5，其他排布形式为激发态，氟原子有9个电子，故选项中属于氟原子激发态的电子排布式为1s22s22p43s1；
答案选D。
10．C
【详解】A．氮原子的价电子排布式是2s22p5，p电子处于半充满状态，较稳定，氧原子的价电子排布式是2s22p6，所以第一电离能大小：，A项错误；
B．同一周期，从左到右，元素电负性逐渐增大，所以碳的电负性小于氧元素，B项错误；
C．非金属性越强，其元素形成的简单氢化物越稳定，所以非金属性：O＞N，热稳定性，C项正确；
D．微粒半径大小比较的方法如下：电子层越多，半径越大，电子层数一样，核电荷数越大，半径越小。钠离子和氧离子的电子层数一样多，钠离子的核电荷数大，半径小，D项错误；
故答案选C。
11．D
【分析】观察题中四种元素的电子排布图，对原子轨道容纳的电子数做出判断，根据洪特规则，可知电子在同一能级的不同轨道时，优先占据一个轨道，任一能级总是从s轨道开始，能层数目即为轨道能级数。
【详解】A． 由题给的四种元素原子的电子排布图可知，在一个原子轨道里，最多能容纳2个电子，符合泡利原理，故A正确；
B． 电子排在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，符合洪特规则，故B正确；
C． 任意能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数，故C正确；
D． 原子核外电子运动的能层、能级、轨道都代表电子的运动状态，即使在一个原子轨道的2个电子，其自旋状态相反，故N原子中有7种电子运动状态，故D错误；
答案为D。
12．B
【详解】由甲的结构及各元素的价键可知，W、、Y、Z分别为H、O、S、K。
A．原子半径从左至右依次减小，从上至下依次增大，所以原子半径：，选项A正确；
B．的价电子排布式为，选项B错误；
C．甲中含有过氧键，具有较强的氧化性，选项C正确；
D．中既含离子键又含共价键，选项D正确；
答案选B。
13．B
【分析】由四种元素基态原子电子排布式可知，①是元素，②是元素，③是元素，④是元素。
【详解】A．同周期自左而右第一电离能增大，由于P为半充满状态，较稳定，所以第一电离能，，同主族自上而下第一电离能降低，所以第一电离能，因此第一电离能：F>N>P>S，即④>③>②>①，故A错误；
B．同一周期从左往右主族元素原子半径依次减小，同一主族从上往下元素原子半径依次增大，故原子半径：P>S>N>F，即②>①>③>④，故B正确；
C．同一周期从左往右元素电负性依次增大，同一主族从上往下元素电负性依次减小，故电负性：F>N>S>P，即④>③>①>②，故C错误；
D．最高正化合价等于最外层电子数，但F元素没有正化合价，所以最高正化合价，即①>②=③，故D错误；
故选B。
14．A
【详解】A．位于元素周期表中第五周期、第ⅡA族，故A错误；
B．质谱法可以测定原子的相对原子质量，和的相对原子质量不同，可以用质谱法区分，故B正确；
C．的中子数为87-38=49，的中子数为86-38=48，故C正确；
D．由题意可知，(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变，故D正确；
故选A。
15．A
【详解】A．用光谱仪器社区各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱总称原子光谱，不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，所以可以利用原子光谱的特征谱线来鉴定元素，故A错误；
B．最外层电子数为的元素有K、Cr、Cu等3种，故B正确；
C．某主族元素的电离能的数据如上表所示(单位：kJ∙ml−1)，远远大于，说明容易失去前面三个电子，第四个电子较难失去，因此可推测该元素位于元素周期表第ⅢA族，故C正确；
D．在①P、S，②Mg、Ca，③Al、Si三组元素中，每组中第一电离能较大的元素分别为P、Mg、Si，其原子序数之和为41，故D正确。
综上所述，答案为A。
16．(1) 最小 最大 增大
(2)减小
【解析】略
17．(1) 主 主 对角线规则
(2) 性质 燃烧 难 难 难 氢气 钝 Al(OH)3+3HCl= AlCl3+3H2O Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O Be(OH)2+2HCl= BeCl2+2H2O Be(OH)2+2NaOH= Na2BeO2+2H2O 升华 2B+2KOH+2H2O=2KBO2+3H2↑ Si+2KOH+H2O= K2SiO3+2H2↑ 水解
【解析】略
18．(1)
(2) ② C
(3) 增大 < >
【详解】（1）A元素M层电子数是N电子数7倍，说明N层中含有2个电子，那么M层中有14个电子，故可知为26号铁元素，基态铁原子的价层电子排布式为3d64s2，故其价层电子轨道表示式为，故答案为：；
（2）由电子排布图中的电子数知，C元素是硅，根据洪特规则，当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，故硅元素基态原子的电子排布图为②；电子排布图①违背洪特规则，不能作为硅元素基态原子的电子排布图，则选C，故答案为：②；C；
（3）①由图可知，同周期内，随着原子序数的增大，E值变化的总趋势是增大，故答案为：增大；
②由图可知，同周期内，随着原子序数的增大，E值变化的总趋势是增大，但原子处于半满、全满时，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故E氧＜E氟，故答案为：<；
③同主族金属性越强,第一电离能越小则E镁＞E钙，故答案为：>；
【点睛】第一电离能指的是气态基态原子失去一个电子形成气态基态正离子所需要的能量，越容易失一个电子，则第一电离能越小，元素金属性越强。
19．(1)
(2)6
(3) 泡利原理 Al的第一电离能失去的电子是3p能级的，该能级电子的能量比Mg失去的3S能级的电子的能量高
(4)MgCl2Mg+Cl2↑
(5) Be(OH)2+2OH-=+2H2O 共价化合物
(6)4
(7) d Fe3++3SCN-= Fe(SCN)3
【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，则A为H元素；B元素是形成化合物种类最多的元素，可知B为C，可以形成多种有机物；C元素原子的核外p电子数比s电子数少1，则C为N元素；D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子，原子序数大于N，其电子排布为1s22s22p4，则D为O元素；E原子的第一到第四电离能分别是：I1=738kJ/ml、I2=1451kJ/ml、I3=7733kJ/ml、I4=10540kJ/ml，说明E最外层有2个电子，其原子序数小于K，则E为Mg元素；F元素是同周期元素中简单离子半径最小的，则F为Al元素；G元素的主族序数与周期数的差为4，结合这九种元素子序数依次增大，则G为第三周期VIIA族，为Cl元素；H元素是前四周期中电负性最小的元素，则H为K元素； I元素位于元素周期表中的第八列，为前四周期元素，且原子序数大于K，则I为Fe元素，据此解答。
【详解】（1）C2A4为N2H4，N2H4为共价化合物，其电子式为。
（2）B为C，其核外电子排布为1s22s22p2，共有6个电子，每个电子的运动状态各不相同，所以共有6种不同运动状态的电子。
（3）E为Mg，为12号元素，该同学所画电子排布图中3s轨道有2个自旋方向相同的电子，违背了泡利不相容原理；Al的第一电离能失去的电子是3p能级的，该能级电子的能量比Mg失去的3S能级的电子的能量高。
（4）用惰性电极电解熔融的MgCl2，阳极氯离子放电，阴极镁离子放电，该反应的离子方程式为：MgCl2Mg+Cl2↑。
（5）F为Al，与Al元素成“对角线规则”关系的某短周期元素Be，Be最高价氧化物的水化物Be(OH)2具有两性，与H元素的最高价氧化物的水化物KOH反应生成，离子方程式为：Be(OH)2+2OH-=+2H2O。
（6）H为K元素，其价电子排布为4s1，未成对电子数为1，第四周期中未成对电子数为1的有Sc（3d14s2）、Cu（3d104s1）、Ca（4s24p1）、Br（4s24p5），故答案为：4。
（7）I为Fe元素，元素周期表中的d区，实验室用KSCN溶液检验Fe3+，离子方程式为：Fe3++3SCN-= Fe(SCN)3。
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