高中人教版 (2019)第二节 原子结构与元素的性质练习题

这是一份高中人教版 (2019)第二节 原子结构与元素的性质练习题，共18页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．下列说法不正确的是
A．原子种类由质子数和中子数共同决定
B．电子数相同的微粒一定属于同种元素
C．元素的性质主要由元素原子的最外层电子数决定
D．同位素的物理性质有差别而化学性质几乎完全相同
2．依诺沙星(结构简式如图)具有广谱的抗菌作用，尤其是对需氧的革兰氏阴性杆菌抗菌活性好，用于敏感细菌引起的感染。下列关于依诺沙星涉及的元素C、N、O、F的说法错误的是
A．最高正价：B．电负性：
C．稳定性：D．酸性：
3．下列原子的价电子排布中，对应元素第一电离能最大的是
A．ns2np1B．ns2np2C．ns2np3D．ns2np4
4．1940年科学家用a粒子轰击Bi发现了元素At，其反应为Bi +He→At+2n，则At的中子数为（ ）
A．85B．126C．127D．211
5．按F、Cl、Br、I顺序递增的是
A．价电子数B．第一电离能C．电负性D．原子半径
6．下列叙述正确的是（ ）
A．由符号R可知元素R的近似相对原子质量一定为A
B．若一个C原子的质量为ag，而另一个原子的质量为bg，则该原子的相对原子质量为
C．假设A元素不存在同位素，A2-原子核内有x个中子，A原子的质量数为m，则ngA2-所含电子的物质的量约为ml
D．物质的量相同的14CO和14NO具有相同的质子数
7．黝帘石的化学式是 E2C3AD3B13， A 、B、C 、D、E 为五种不同主族的原子序数依次增大的前20 号元素； 其中A 、B 、C、E 四种位于不同周期，这五种元素原子序数和为 56，B 的最外层电子数为其电子层数的三倍。下列说法错误的是
A．最简单氢化物的热稳定性：B＞D
B．氯元素分别和D、B 形成的化合物均为共价化合物
C．B 、C 、E 的简单离子半径：E＞B＞C
D．C 的最高价氧化物对应的水化物是强碱
8．今年是门捷列夫发现周期表150年。短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如下所示，其中Q为硅元素。元素S与R最高价氧化物对应水化物中酸性较弱的是
A．H2SiO3B．H2SO4C．HNO3D．H2CO3
9．元素的性质随着原子序数的递增呈周期性变化的原因是（ ）
A．元素原子量周期性变化
B．元素的主要化合价存在周期性变化
C．原子最外层电子数存在周期性变化
D．元素的核电荷数存在周期性变化
10．下列各项叙述中，正确的是
A．在同一电子层上运动的电子，其自旋状态肯定不同
B．基态原子的价电子排布为 (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．按照现有构造原理，理论上第八周期应有50种元素
11．不能作为判断硫、氧两种元素非金属性强弱的依据是
A．单质氧化性的强弱B．最高价氧化物的水化物酸性的强弱
C．单质与氢气化合的难易D．气态氢化物沸点的高低
12．2019年是门捷列夫发现元素周期律150周年，联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。下列有关化学元素周期表的说法正确的是
A．元素周期表共有18族
B．ⅦA族元素的非金属性自上而下依次减弱
C．主族元素均呈现与其族序数相同的最高化合价
D．第二周期主族元素的原子半径自左向右依次增大
13．A、B属于短周期中不同主族的元素，A、B原子的最外层电子中，成对电子和未成对电子占据的轨道数相等，A、B可组成化合物AnBm。若A元素的原子序数为a，则B元素的原子序数可能为
A．a-8B．a-3C．a+3D．a+4
14．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，Z原子核外有8种运动状态不同的电子，W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A．原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)
B．W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱
C．第一电离能：Y＜Z
D．X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物和离子化合物
15．下列各组元素中，属于同一周期的是
A．Na、AlB． C、Cl C． C． N、MgD．O、S
16．元素周期表中铋元素的数据如图，下列说法中正确的是
A．铋元素的质量数是209.0B．铋原子有83个能量不相同的电子
C．铋原子6p能级有一对成对电子D．铋原子的价层电子排布是6s26p3
17．下列性质的比较不能用元素周期律解释的是
A．还原性：S2-＞Cl-＞F-
B．沸点：H2O＞HF＞NH3
C．碱性：Ba(OH)2＞Mg(OH)2＞Al(OH)3
D．稳定性：HCl＞HBr＞HI
18．我国新报道的高温超导材料中，铊(Tl)是其中重要的组成成分之一。已知铊与铝同主族，且位于元素周期表的第六周期，则下列关于铊的叙述错误的是（ ）
A．铊元素的原子半径大于铝元素的原子半径
B．铊原子核内质子数为81
C．铊的最高价氧化物对应的水化物为Tl(OH)3
D．铊在空气中表面不易被氧化
19．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．10gD218O中含有的中子数为6NA
B．30gHCHO和混合物中H原子数为2NA
C．0.1的溶液中、和的总数为0.1NA
D．标准状况下，0.1mlFe与2.24L充分反应，转移的电子数为0.3NA
20．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，Z的最外层电子数为K层的一半，W与X可形成原子个数比为2：1的分子。下列说法正确的是
A．简单离子半径：
B．W与Y能形成含有非极性键的化合物
C．X和Y的最简单氢化物的沸点：
D．由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性
21．原子核的人工转变是利用粒子(即氦核)撞击原子核，使原子核转变为另一种原子核的过程。1919年，卢瑟福利用粒子轰击短周期非金属原子，发现了质子，使人类对原子核的认识更进一步，其核反应原理为，其中元素X的最高价氧化物对应的水化物能与其气态氢化物反应生成盐，下列说法正确的是
A．X、Y均可形成既含极性键又含非极性键的化合物
B．的中子数为8
C．原子半径：XY>X
B．气态氢化物的稳定性：R>W
C．WX3和水反应形成离子化合物
D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物不能相互反应
25．化合物为无色柱状晶体，受热易分解，已知、、、的原子序数依次增大，其和为22，、、为同一周期相邻元素。可利用下图装置检验该化合物分解出的相同元素组成的不同产物。
下列说法错误的是
A．属于含有共价键的离子化合物
B．、两种元素的简单氢化物的稳定性：
C．反应开始前通入，可以避免装置中的空气干扰产物的检验
D．装置中两处澄清石灰水都变浑浊，证明分解产物中含有两种由、组成的物质
二、填空题
26．比较下列元素的第一电离能大小：
(1)N、O、F
(2)He、Ne、Ar
(3)Na、Mg、Al
(4)F、Cl、Br
27．Gdenugh等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题：
(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为 填标号。
A．B．
C．D．
(2)基态与离子中未成对的电子数之比为 。
(3)与具有相同的电子构型，小于，原因是 。
(4)与铁同周期元素中，4s轨道半充满的元素 (用元素符号表示)。
(5)是离子化合物，其形成过程如下，已知第一电离能为气态基态原子失去一个电子成为气态基态阳离子所需的能量，则Li原子的第一电离能为 键键能为 。
28．第四周期有14种金属元素，其中4种为主族元素，10种为过渡元素。 回答下列问题：
(1)写出其中原子序数最小的副族元素的元素符号 ，主族序数最大的元素名称 ；
(2)锰元素在周期表中的位置为 ；属于 区元素填“s”“p”“d”“ds”或“f”。
(3)基态铬原子的电子排布式为 ，与铬同周期的所有元素的基态原子中，最外层电子数与铬原子相同的有 。
(4)基态Fe原子中，电子占据的最高能层的符号为 ，该能层具有的原子轨道数为 。
(5)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示：
铜的第二电离能却大于锌的第二电离能，其主要原因是 。
电离能
铜
746
1958
锌
906
1733
参考答案：
1．B
【详解】A．因为质子数等于电子数，所以质子数和中子数相同了，那么电子数也必然相同了，因此原子种类由质子数和中子数同共决定，A正确；
B．电子数相同的微粒可以是分子、离子、原子，所以不一定是同种元素，B错误；
C．结构决定性质，特别是原子的最外层电子数决定了元素的化学性质，C正确；
D．因为同位素的最外层电子数相同，所以化学性质相似；但是中子数不同，所以物理性质不同，D正确；
故选B。
2．A
【详解】A．O元素最高正价是＋2，N元素最高正价是＋5，C元素最高正价是＋4，故A错误；
B．电负性大小为，故B正确；
C．电负性越大，简单氢化物稳定性越强，所以稳定性：，故C正确；
D．电负性越大，其最高价含氧酸的酸性越强，所以酸性：，故D正确；
故答案选A。
3．C
【分析】因同主族元素从上到下电离能逐渐减小，比较核外电子的第一电离能，应按同周期元素比较，否则没有可比性，当最外层处于半充满或全充满时，难以失去电子，则第一电离能最大。
【详解】四种元素中应位于同一周期，ns2np3中p轨道为半充满状态，难以失去电子，则第一电离能最大；答案为C。
4．B
【详解】Bi的中子数为209-83=126，He的中子数为4-2=2，反应前后中子数不变，At的中子数为126+2-2×1=126，答案选B。
5．D
【详解】F、、、I的价电子数相同；F~I第一电离能依次减小，电负性依次减小，原子半径依次增大，故选：D。
6．C
【详解】A.符号仅表示元素R的一种核素，A是该核素的质量数，元素的近似相对原子质量是该元素在自然界中各种的质量数与其在自然界中所占的原子个数百分比乘积的加和，故A错误；
B.核素的相对原子质量是该核素1个原子的质量与1个原子质量1/12的比值，应为12b/a，故B错误；
C.所含质子数是，则所含电子数是，的物质的量约为，则所含电子的物质的量约为ml，故C正确；
D.和所含质子数分别是14、15，故物质的量相同的和所含质子数不相等，故D错误。
故答案：C。
7．D
【分析】A 、B、C、D、E 为五种不同主族的原子序数依次增大的前20 号元素； 其中A 、B 、C、E 四种位于不同周期，则A为第一周期的H，B 的最外层电子数为其电子层数的三倍，B为O，E为第四周期的元素，只能为Ca，这五种元素原子序数和为56，C、D的位于第三周期，而且原子序数之和为27，黝帘石为硅酸盐，含有硅，根据A 、B、C、D、E 为五种不同主族的原子序数依次增大的前20 号元素，所以C为铝，D为硅，据此解答。
【详解】A．非金属性越强的元素，最简单的气态氢化物的稳定性越强，氧的非金属性强于硅，所以最简单氢化物的热稳定性：B＞D，故A正确；
B．氯，硅，氧都是非金属元素，非金属元素易形成共价化合物，所以氯元素分别和D、B 形成的常见的化合物为四氯化硅，二氧化氯，均为共价化合物，故B正确；
C．离子的电子层数越多，离子半径越大；离子电子层数相同的元素，原子序数越小，半径越大，所以B 、C 、E 的简单离子半径为：E＞B＞C，故C正确；
D．C 为铝，最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝，是两性氢氧化物，不是强碱，故D错误；
故选D。
8．D
【详解】Q为硅元素，根据元素周期表的结构可知，S为C元素、R为N元素，同周期从左至右，元素的非金属性逐渐增强，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则C、N两种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性较弱的是H2CO3；
答案选D。
9．C
【详解】A. 因元素的原子相对原子质量在周期表中为递增的变化，不能体现原子结构中的变化，故A错误；
B. 化合价属于元素的性质，元素的最高正化合价的周期性变化是原子的电子排布周期性变化的结果，故B错误；
C. 由原子的电子排布可知，随原子序数的递增，电子层数和最外层电子数都呈现周期性的变化而引起元素性质的周期性变化，即原子的电子层排布的周期性变化是引起元素性质周期性变化的决定因素，故C正确；
D. 元素的核电荷数等于质子数等于原子序数，在周期表中为递增的变化，故D错误；
故选C。
10．D
【详解】A．同一电子层上运动的电子自旋状态可以相同，也可以不相同，如2p2上两个电子，根据洪特规则，自旋方向相同，故A错误；
B．基态原子的价电子排布为(n-1)dxnsy，元素如果位于ⅢB～ⅦB，其族序数为价电子的d、s能级含有电子数目之和，即族序数一定为x+y，如果位于ⅠB～ⅡB，族序数等于价电子排布中s能级上电子，即族序数为y，故B错误；
C．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2，3s上的电子获得能量跃迁到3p，是由基态转化成激发态，原子吸收能量，光谱仪摄取到吸收光谱，故C错误；
D．第八周期，填充电子的轨道有8s、8p、7d、6f、5g，其中原子轨道s有1个、p有3个、d有5个、f有7个、g有9个，共25个轨道，根据泡利不相容原理，一共可以放50个电子，因此有50种元素，故D正确；
答案为D。
11．D
【分析】比较两种元素的非金属性强弱，可根据单质之间的置换反应、与氢气反应的难易程度、氢化物的稳定性以及最高正价氧化物对应水化物酸性强弱，据此分析。
【详解】A．单质的氧化性越强，其元素的非金属性越强，可以判断非金属性强弱，故A不选；
B．最高价氧化物对应的水化物酸性越强，其元素的非金属性越强，可以判断非金属性强弱，故B不选；
C．单质与氢气化合越容易，其元素的非金属性越强，可以判断非金属性强弱，故C不选。
D．气态氢化物的沸点属于物理性质，与元素的非金属性无关，不能判断非金属性强弱，故D选；
故答案选D。
12．B
【详解】A. 元素周期表共有18列，共有16个族，A错误；
B. ⅦA族元素自上而下得到电子的能力依次减小，即非金属性依次减弱，B正确；
C. 主族元素不一定均呈现与其族序数相同的最高化合价，例如氧元素没有最高价，氟元素没有正价，C错误；
D. 第二周期主族元素的原子半径自左向右依次减小，D错误；答案选B。
13．C
【详解】原子的最外层电子中，成对电子占据轨道数和不成对电子占据轨道数相等的情况可能为①[He]2s22p1(硼元素)；②[He]2s22p4(氧元素)；③[Ne]3s23p1(铝元素)；④[Ne]3s23p4(硫元素)，这四种元素相互结合成化合物时，按其原子序数关系，若A的原子序数为a，B的原子序数可能为a+3(在B2O3和Al2S3中)、a+11(在B2S3中)和a-5(在Al2O3中)，即C选项符合题意；
答案选C。
14．D
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，那么X为与第一周期，X为H，W位于第三周期，W是短周期中金属性最强的元素，W为Na，Z原子核外有8种运动状态不同的电子，Z为O，Y为N；
【详解】A．同周期元素从左到右依次减小，原子半径为HNH3，选项B不能用元素周期律解释；
C．根据元素周期表判断，周期表中同周期从右向左碱性依次增强，同主族从上到下碱性依次增强，故碱性：Ba(OH)2＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，选项C能用元素周期律解释；
D．元素非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，稳定性：HCl＞HBr＞HI，选项D能用元素周期律解释；
答案选B。
18．D
【详解】A.同主族元素，从上到下原子半径依次增大，则铊元素的原子半径大于铝元素的原子半径，故A正确；
B.铊元素的原子序数为81，核电荷数为81，则铊原子核内质子数为81，故B正确；
C.同主族元素的原子最外层电子数相同，最高正化合价相同，铝元素的最高正化合价为+3价，则铊元素的最高正化合价为+3价，最高价氧化物对应的水化物为Tl(OH)3，故C正确；
D.同主族元素，从上到下金属性依次增强，单质的还原性增强，则铊单质的还原性强于铝单质，在空气中表面易被氧化，故D错误；
故选D。
19．B
【详解】A．D218O的摩尔质量为2×2+18=22g/ml，10gD2O的物质的量为，1个D218O中含中子2×1+18-8=12，则mlD218O含中子数目为，故A错误；
B．HCHO和CH3COOH的最简式相同，都是CH2O，则30gHCHO和 CH3COOH 混合物可看做是30gCH2O，30gCH2O的物质的量为1ml，所含H原子数为2NA，故B正确；
C．没有给出溶液的体积，无法计算含硫粒子总数，故C错误；
D．标准状况下2.24LCl2的物质的量为0.1ml，0.1mlFe和0.1mlCl2反应，Fe是过量的，所以转移电子数为0.2NA，故D错误；
故选B。
20．B
【分析】Z的最外层电子数为K层的一半，则Z的核外有3个电子层，最外层电子数为1，即为Na，W与X能形成原子个数比为2:1的18电子的分子，则形成的化合物为N2H4，所以W为H，X为N，Y的原子序数是W和X的原子序数之和，则Y为O。据此分析解答。
【详解】由分析可知，W为H，X为N，Y为O，Z为Na。
A．离子的电子层数相同时，原子序数越小，半径越大，即离子半径大小为：N3-＞O2-＞Na+，即简单离子半径为：X＞Y＞Z，故A错误；
B．W为H，Y为O，能形成H2O2，含有极性共价键和非极性共价键，故B正确；
C．X的最简单氢化物为氨气，Y的最简单氢化物为水，水的沸点高于氨气，即最简单氢化物的沸点为Y＞X，故C错误；
D．由W、X、Y三种元素形成的化合物有硝酸，硝酸铵，氨水等，硝酸，硝酸铵显酸性，氨水显碱性，故由W、X、Y三种元素形成的化合物不一定都是酸性，故D错误；
故选B。
21．A
【分析】元素X的最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物反应生成盐，X是N元素，依据核聚变的质子守恒和质量数相等，可以推出Y是O元素，据此回答问题。
【详解】A．根据分析，X、Y分别为N、O元素，两种元素可形成N2H4和H2O2，这两种化合物既含极性键又含非极性键，A正确；
B．根据分析，X是N元素，根据质量数守恒，W=17+1-4=14，质子数Z=7，则的中子数为14-7=7，B错误；
C．同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，则原子半径：X(N)>Y(O)，C错误；
D．同周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，则非金属性：X(N)Z>X，错误；
B．氯元素的非金属性强于S元素的，则H2S的稳定性弱于HCl的稳定性，B正确；
C．三氧化硫和水反应生成共价化合物硫酸，C不正确；
D．氢氧化钠和氢氧化铝可以反应，生成偏铝酸钠和水，D不正确；
答案选B。
25．B
【分析】根据反应装置分析，澄清石灰水用于检验CO2气体，CuO用于检验CO气体，则该物质必含的一种元素为C，结合结构特点，该物质为含结晶水的盐类物质，根据、、、的原子序数依次增大，其和为22，、、为同一周期相邻元素，则X、Y、Z三种元素分别为C、N、O，而W的原子序数为22-6-7-8=1，为H，则该物质为，据此解答。
【详解】A.属于盐，铵根离子和草酸根离子之间为离子键，铵根离子、草酸根离子、水分子含有共价键，则该物质属于含有共价键的离子化合物，故A正确；
B.、两种元素的简单氢化物为NH3、H2O，稳定性：，故B错误；
C.反应开始前通入N2，可以排出空气，避免装置中的空气干扰产物的检验，故C正确；
D.装置中两处澄清石灰水都变浑浊，证明分解产物中含有两种由、组成的物质CO2、CO，故D正确；
故选：B。
26． F>N>O He>Ne>Ar Mg>Al>Na F>Cl>Br
【详解】（1）同周期元素从左到右第一电离能依次增大，但是N原子2p轨道半充满状态，较为稳定，因此F>N>O。
（2）同主族元素从上到下第一电离能依次减小，因此He>Ne>Ar。
（3）同周期元素从左到右第一电离能依次增大，Mg原子3s轨道全充满状态，更稳定，因此Mg>Al>Na。
（4）同主族元素从上到下第一电离能依次减小，因此F>Cl>Br。
27． D、C 4:5 Li+核电荷数较大、吸引电子能力较大 K、Cr和Cu 520 498
【详解】(1) 原子核外电子排布中，如果电子所占的轨道能级越高，该原子能量越高，根据图知，电子排布能量最低的是1s、2s能级，能量最高的是2s、2p能级，故答案为：D；C。
(2)基态与离子的外围电子构型分别3d6、3d5，未成对的电子数分别为4和5，故未成对的电子数之比为4:5。
(3)与具有相同的电子构型，离子核电荷数：，吸引电子能力： ，则小于的原因是Li+核电荷数较大、吸引电子能力较大。
(4)与铁同周期元素中，4s轨道半充满的元素的外围电子构型有3种：4s1、3d54s1、3d104s1，对应的元素为K、Cr和Cu。
(5)已知第一电离能为气态基态原子失去一个电子成为气态基态阳离子所需的能量，由图知，Li原子的第一电离能为， 键键能为1ml氧气分子变为气态氧原子所需能量，其键能=2×249kJ/ml=498kJ/ml。
28．(1) Sc 锗
(2) 第四周期第ⅦB族 d
(3) 1s22s22p63s23p63d54s1或 K、Cu
(4) N 16
(5)原子失去一个电子后，核外电子排布式为，而锌原子失去1个电子后的核外电子排布式变为，铜达到了较稳定状态，所以Cu的第二电离能相对较大
【分析】(1)
第四周期中原子序数最小的副族元素在第IIIB族，是第21号元素钪，符号为Sc；第四周期主族序数最大的金属元素位于第IVA族，名称为锗；
(2)
Mn是第25号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2，位于第四周期第ⅦB族，属于d区元素；
(3)
基态铬原子核外有24个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1，第四周期最外层电子数为1的原子还有K（[Ar] 4s1）、Cu（[Ar]3d104s1）；
(4)
基态Fe原子核外有4个电子层，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，电子占据的最高能层为第四层，符号为N，该能层有s、p、d、f四个能级，原子轨道数为1+3+5+7=16；
(5)
轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，所以Cu失去一个电子变成结构为[Ar]3d10的Cu+，能量较低，所以Cu的第二电离能相对较大，而Zn失去一个电子变成结构为[Ar]3d104s1的Zn+，易再失去一个电子，所以Zn的第二电离能相对较小。