2021-2022学年高二化学苏教版(2020)选择性必修2专题2《原子结构与元素性质》练习题(word版含解析))

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名称 2021-2022学年高二化学苏教版(2020)选择性必修2专题2《原子结构与元素性质》练习题(word版含解析))
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2022-03-27 22:10:56

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专题2《原子结构与元素性质》练习题
一、单选题(共13道题)
1.元素周期表共有18个纵列,从左到右排为1~18列,碱金属元素为第1列,稀有气体元素为第18列。按这种规定下列说法正确的是
A.第10、11列属于第Ⅷ族
B.只有第2列的元素原子最外层电子排布式为
C.第四周期第8列是铁元素
D.第六周期共包含18种元素
2.元素基态原子的核外、轨道上的轨道表示式正确的是
A. B.
C. D.
3.下列元素属于区元素的是
A. B. C. D.
4.下列轨道表示式不符合泡利原理的是
A.能级 B.能级
C.能级 D.能级
5.已知X+、Y2+、Z-、W2-四种离子均具有相同的电子层结构下列关于X、Y、Z、W四种元素的描述,不正确的是
A.原子半径: X>Y>Z>W B.原子序数:Y>X>Z> W
C.原子最外层电子数Y>X> Z> W D.金属性X>Y,还原性: W2-> Z-
6.下列化学用语正确的是
A.羟基的电子式: B.核内有10个中子的氧原子:O
C.碳原子的最外层轨道表示式:2s22p2 D.乙醛的结构简式:CH3COH
7.已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ/mol。根据下表所列数据判断错误的是
元素 I1 I2 I3 I4
X 496 4562 6912 9543
Y 578 1817 2745 11575
A.元素X的常见化合价是+1价
B.元素Y是ⅢA族的元素
C.元素X与氯形成化合物时,化学式可能是XCl
D.若元素Y处于第3周期,它可与冷水剧烈反应
8.第4周期元素中基态原子核外有3个未成对电子的共有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
9.下列说法正确的是
A.同一原子中,在离核较远的区域运动的电子能量较高
B.原子核外电子排布,先排满K层再排L层,先排满M层再排N层
C.同一周期中,随着核电荷数的增加,元素的原子半径逐渐增大
D.同一周期中,Ⅱ A与Ⅲ A族元素原子的核电荷数都相差1
10.下列说法错误的是
A.电子排布违反了洪特规则
B.违反了泡利不相容原理
C.原子核外电子排布遵循“使整个原子处于能量最低的状态”为总原则
D.同一原子中,2p、3d、4f能级的轨道数依次增多
11.下列说法错误的是
A.元素周期律揭示元素性质随核电荷数递增而呈现周期性变化的规律
B.元素按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系
C.元素周期表是元素周期律的具体表现形式
D.元素周期表和元素周期系均有多种形式
12.搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭发射取得圆满成功。化合物M和化合物N是常用的火箭推进剂,二者混合能反应。化合物N的分子式为X2Z4,化合物M的结构式如图所示。已知元素W、X、Y、Z均为短周期元素,其中X、Y、Z位于同一周期,W、X、Y、Z的原子序数之和等于22。下列有关说法正确的是
A.原子半径:WY
C.电负性:Z>X>Y D.仅由W、X、Z形成的化合物中只含共价键
13.某元素的基态原子的M能层p能级上有4个电子,下列有关该原子的叙述错误的是
A.该原子的N能层不含电子 B.该原子容易得到2个电子
C.该原子的L能层一定有8个电子 D.该原子的最外能层上有4个电子
二、填空题(共7道题)
14.(1)某元素的原子序数为33,则:
①该元素原子的核外电子总数是________;
②该元素原子有________个电子层,________个能级;
③该元素原子的电子排布式为____________________________。
(2)写出S、Ca2+、Cl-的电子排布式:
①S:__________; ②Ca2+:__________; ③Cl-:__________。
15.下图是元素周期表的一部分(号元素,用化学用语回答下列问题:
(1)D的基态电子排布式可简写为:___________;H代表的元素在周期表中的位置是___________。
(2)、G、J、K、M对应的简单离子的半径由大到小的顺序是___________(用离子符号表示)
(3)在所列元素中,电负性最大的元素是___________(填元素符号)。
(4)已知某原子的各级电离能如下:I1=577kJ/mol,I2=1817kJ/mol,I3=2745kJ/mol,I4=11578kJ/mol,则该原子在化合物中表现的化合价为___________
(5)元素周期表中位于斜对角线的两种元素及其性质十分相似,称之为对角线规则。根据元素周期表对角线规则,金属铍Be与铝单质及其化合物性质十分相似。Be(OH)2和Mg(OH)2可用试剂NaOH溶液鉴别。涉及的化学方程式为:___________。
16.(1)K层有___个能级,用符号表示为____;L层有___个能级,用符号分别表示为___;M层有__个能级,用符号分别表示为___。由此可推知,n电子层最多可能有___个能级,能量最低的两个能级的符号分别表示为___、___,它们的电子云轮廓图形状分别为___、___。
(2)比较下列多电子的原子轨道的能量高低(填“>”“<”或“=”)。
①2s___3s
②2s___3d
③2px___2py
④4f___6f
17.下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
(1)上述八种元素中,最高价氧化物的水化物酸性最强的化合物是___________(填化学式),③的基态原子核外电子的运动状态有___________种。
(2)④、⑤、⑥、⑧的简单离子半径由小到大的顺序是___________(填离子符号)。②③④三种元素中第一电离能最大的是___________(填元素符号)
(3)单质④有两种同素异形体,其中沸点高的是___________(填化学式),原因是___________;④和⑤的氢化物所属的晶体类型分别为___________和___________。
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元素原子的次外层电子数是最外层电子数的,其最外层电子的轨道表示式是____。
(2)B是1~36号元素中原子核外未成对电子数最多的元素,B元素的名称是___,其在元素周期表中位于__。
(3)C元素基态原子的轨道表示式是图中的___(填序号),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___。


19.下列为元素周期表中的一部分,用化学式或元素符号回答下列问题。
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ⑥ ⑦
3 ① ③ ⑤ ⑧ ⑩
4 ② ④ ⑨
(1)11种元素中,化学性质最不活泼的是__________,原子半径最小的是_________。
(2)①②⑤中,最高价氧化物的水化物,碱性最强的是___________。
(3)②③④中形成的简单离子半径由大到小的顺序是_________________。
(4)元素⑦的氢化物电子式为_______,该氢化物常温下和元素②的单质反应的离子方程式是________________。
(5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物化学式为__________和__________。①和⑨两元素形成化合物中化学键的类型为____________,该化合物灼烧时焰色为_________,该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为__________________。
(6)①和⑤最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为___________。
(7)⑧⑨ 三种元素形成的气态氢化物最稳定的是_______。
20.按要求完成:
(1)基态O2-离子核外电子排布式___________
(2)基态P原子核外电子排布式___________
(3)基态Al原子核外电子排布式___________
(4)基态As原子核外电子排布图___________
(5)基态Fe3+核外电子排布图___________
(6)基态V原子价电子排布图___________
(7)基态Se原子价电子排布图___________
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【解析】A.第11列为第IB族,故A错误;
B.氦原子及一些过渡元素原子最外层电子排布也为,故B错误;
C.铁元素处于第四周期第8列,故C正确;
D.第六周期第ⅢB族中含镧系元素,镧系元素中含15种元素,则第六周期中含有种元素,而不是18种元素,故D错误;
故选C。
2.C
【解析】A.元素的基态原子核外电子排布式为,4s上有2个电子,故A错误;
B.能级上有5个轨道,其中只有1个轨道上排满2个电子,且自旋相反,其他4个轨道上各排1个电子,自旋平行,B错误;
C.元素的基态原子核外电子排布式为,能级上有5个轨道,其中只有1个轨道上排满2个电子,且自旋相反,其他4个轨道上各排1个电子,自旋平行,轨道上排满2个电子,且自旋相反,C正确;
D.3d能级的5个轨道,其中只有1个轨道上排满2个电子,且应自旋相反,D错误;
故选C。
3.D
【解析】IA、IIA族最后填充s电子,为s区;IIIA~0族为p区;第IIIB~VIIB族和第VIII族为d区;IB和IIB族为ds区;以此解答该题。
【详解】
A.Fe属于第VIII族,为d区,故A不选;
B.Mg的最外层电子排布为3s2,属于s区,故B不选;
C.Br的最外层电子排布为4s24p5,属于p区,故C不选;
D.Cu属于IB族,属于区,故D选;
答案选D。
4.C
【解析】泡利原理是指在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,且自旋状态相反。
【详解】
A.每个轨道中的2个电子自旋状态相反,符合泡利原理,A正确;
B.每个轨道中的2个电子自旋状态相反,符合泡利原理,B正确;
C.能级的一个原子轨道中容纳的两个电子自旋相同,不符合泡利原理,C错误;
D.每个轨道中的2个电子自旋状态相反,符合泡利原理,D正确;
故选C。
5.C
【解析】已知X+、Y2+、Z-、W2-四种离子均具有相同的电子层结构,则Z、W处于同一周期,且处于X、Y所在周期上一周期,以此解答。
【详解】
A. Z、W处于同一周期,且处于X、Y所在周期上一周期,原子序数Y>X>Z>W,同周期元素原子序数越大,半径越小,所以原子半径X>Y,W>Z,原子核外电子层数越多,半径越大,所以X>Y>W>Z,故A正确;
B. X、Y处于同一周期,原子序数Y>X,Z、W处于同一周期,且处于X、Y所在周期上一周期,原子序数Z>W,所以原子序数Y>X>Z>W,故B正确;
C. X、Y处于同一周期,原子序数Y>X,则原子最外层电子数Y>X;Z、W处于同一周期,原子序数Z>W,则原子最外层电子数Z>W ,X、Y形成阳离子,Z、W形成阴离子,所以最外层电子数Z>W>Y>X,故C错误;
D. X、Y处于同一周期,形成阳离子,原子序数Y>X,所以金属性:X>Y;Z、W处于同一周期,形成阴离子,原子序数Z>W,所以非金属性Z>W,非金属性越强,阴离子还原性越弱,所以还原性:W2->Z-,故D正确;
故选C。
6.B
【解析】A.羟基不带电,故其电子式为:,A错误;
B.质量数等于质子数加中子数,O为8号元素,故核内有10个中子的氧原子为:O,B正确;
C.碳原子的最外层电子排布式:2s22p2,故其轨道表示式为:,C错误;
D.乙醛的结构简式为:CH3CHO,D错误;
故答案为:B。
7.D
【解析】X、Y均为主族元素,由表格中电离能可知,X易失去1个电子,则X为碱金属元素,而Y的I3与I4差别较大,Y易失去3个电子,Y位于IIIA族。
A.X的最外层电子数为1,则元素X的常见化合价是+1价,A正确;
B.Y的最高正价为+3价,Y是ⅢA族的元素,B正确;
C.X为碱金属元素,X与氯形成化合物时,化学式可能是XCl,C正确;
D.元素Y第IIIA族元素,若处于第三周期,Y为Al,Al与冷水不反应,D错误;
故合理选项是D。
8.B
【解析】第4周期元素中基态原子核外有3个未成对电子的共有3种,分别是V(3d34s2)、Co(3d74s2)、As(4s24p3),综上所述故选B。
9.A
【解析】A.电子能量越低,挣脱原子核束缚的能力弱,在距离原子核近的区域运动;电子能量高,挣脱原子核束缚的能力强,在距离原子核远的区域运动,故A正确;
B.M能层中d能级的能量高于N能层中s能级能量,填充完4s能级后才能填充3d能级,故B错误;
C.同一周期中,主族元素随着核电荷数的增加,元素的原子半径逐渐减小,故C错误;
D.第四周期中,Ⅱ A与Ⅲ A族元素原子的核电荷数相差11,故D错误;
故选:A。
10.A
【解析】A.电子排布违反了能量最低原理,故A错误;
B.根据泡利不相容原理,每个轨道最多容纳两个电子,且自旋方向相反,违反了泡利不相容原理,故 B正确;
C.原子核外电子排布遵循“使整个原子处于能量最低的状态”为总原则,故 C正确;
D.同一原子中,2p轨道有3个,3d轨道有5个,4f轨道有7个,轨道数依次增多,故D正确;
故选A。
11.D
【解析】A.元素周期律揭示元素性质如原子半径、金属性、非金属性、主要化合价等随核电荷数递增而呈现周期性变化的规律,故A正确;
B.元素按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系,是元素周期律发现前的摸索阶段,故B正确;
C.元素周期律是核外电子周期性变化的必然结果,则元素周期表是元素周期律的具体表现形式,故C正确;
D.元素周期系只有一种形式,元素周期表却有多种形式,故D错误;
故选D。
12.C
【解析】化合物M和化合物N是常用的火箭推进剂,二者混合能反应。化合物N的分子式为X2Z4,则N为N2O4,结合M中各元素的价键,根据题意可推知W、X、Y、Z分别为H、N、C、O。
A.原子半径:WB.未指明最简单氢化物,碳元素的氢化物有多种,选项B错误;
C.元素非金属性越强电负性越大,非金属性O>N>C,,则电负性:Z>X>Y,选项C正确;
D.由H、N、O形成的NH4NO3中含有离子键,选项D错误。
答案选C。
13.D
【解析】A.根据能量最低原理,M能层p能级上有4个电子,N能层不含电子,故A正确;
B.M能层p能级上有4个电子,说明最外层有6个电子,容易得到2个电子,形成8电子稳定结构,故B正确;
C.根据构造原理可知,该原子的电子排布式为,该原子的L能层有8个电子,故C正确;
D.根据构造原理可知,该原子的电子排布式为,最外能层上有6个电子,故D错误;
答案选D。
14. 33 4 8 1s22s22p63s23p63d104s24p3 1s22s22p63s23p4 1s22s22p63s23p6 1s22s22p63s23p6
【解析】某元素的原子序数为33,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,则
(1)原子的电子总数等于原子序数,①该元素原子的核外电子总数为33;
②该元素原子有4个电子层,8个能级;
③该元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3;
(2)①S的电子排布式为:1s22s22p63s23p4;
②Ca2+的电子排布式为:1s22s22p63s23p6; 
③Cl-的电子排布式为:1s22s22p63s23p6。
15. [Ar]d104s1 第四周期第VIII族 S2->Cl->Ca2+>Al3+ F +3 Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O
【解析】依据元素在周期表中的相对位置,首先判断出元素种类分别为:A是H,B是Na, E是O,F是Mg,。H是Fe,D是Cu,I是P,J是S,K是Cl,L是Br,M是Ca,X是C,Y是F,然后结合元素周期律以及相关物质的性质分析解答。
【详解】
(1)根据上述分析可知:D是Cu为29号元素,则D的基态电子排布式为:1s22s2sp63s2sp63d104s1,可简写为:[Ar]d104s1;H是Fe为26号元素,它在元素在周期表中的位置是第四周期第VIII族,故答案:[Ar]d104s1;第四周期第VIII族。
(2)根据上述分析:G是Al ,J是S,K是Cl,M是Ca ,G、J、K、M对应的简单离子分别为:Al3+、S2-、Cl-、Ca2+,S2-、Cl-、Ca2+的核外电子数相同,原子序数越大,半径越小,所以半径由大到小的顺序是S2->Cl->Ca2+,Al3+核外有两个电子层,Ca2+核外有三个电子层,所以半径是Ca2+>Al3+,所以半径由大到小的顺序是S2->Cl->Ca2+>Al3+,故答案:S2->Cl->Ca2+>Al3+。
(3)元素的非金属性越强,电负性越大,在所列元素中,F的非金属性越强,所以电负性最大的元素是F,故答案:F。
(4)已知某原子的各级电离能如下:I1=577kJ/mol,I2=1817kJ/mol,I3=2745kJ/mol,I4=11578kJ/mol,分析该元素的电离能可知,第四电离能剧增,第一二三电离能较小,说明该元素容易失去3个电子,则该元素的化合价为+3价,故答案:+3。
(5)金属铍Be与铝单质及其化合物性质十分相似,则Be(OH)2应可以和NaOH溶液反应生成类似于偏铝酸钠的Na2BeO2,所以Be(OH)2和Mg(OH)2可用NaOH试剂溶液鉴别。其反应的化学方程式为: Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O,Mg(OH)2和NaOH溶液不反应,故答案:Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O。
16. 1 s 2 2s、2p 3 3s、3p、3d n ns np 球形 纺锤(哑铃)形 < < = <
【解析】(1)第n电子层有n个能级,核外电子的能量高低取决于该电子所处的电子层和能级,则K层有1个能级,用符号表示为1s;L层有2个能级,用符号分别表示为2s、2p;M层有3个能级,用符号分别表示为3s、3p、3d;n电子层中能量最低的两个能级的符号分别为ns、np;s轨道和p轨道电子云轮廓图的形状分别为球形、纺锤(哑铃)形;
(2)相同电子层上原子轨道能量高低顺序是ns<np<nd<nf;相同形状的原子轨道能量随n值增大而升高,如1s<2s<3s…,同一电子层上形状相同的原子轨道具有相同的能量,如npx=npy=npz,则①2s<3s;②2s<3d;③2px=2py;④4f<6f。
17.(1) HClO4 7
(2) Al3+< Na+< O2-< Cl- N
(3) O3 O3相对分子质量较大,范德华力大 分子晶体 离子晶体
【解析】根据元素周期表,①是H元素、②是C元素、③是N元素、④是O元素、⑤是Na元素、⑥是Al元素、⑦是Si元素、⑧是Cl元素。
(1)
非金属性越强,最高价氧化物的水化物酸性越强,最高价氧化物的水化物酸性最强的化合物是HClO4;③是N元素,N原子核外有7个电子,基态原子核外电子的运动状态有7种。
(2)
电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,简单离子半径由小到大的顺序是Al3+< Na+< O2-< Cl-。同周期元素从左到右,第一电离能有增大趋势,N原子2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于相邻元素,C、N、O三种元素中第一电离能最大的是N;
(3)
O有两种同素异形体O2、O3,O3相对分子质量较大,范德华力大,所以沸点高的是O3;O的氢化物是H2O,H2O是分子晶体,Na的氢化物是NaH,NaH是离子晶体。
18. 铬 第4周期ⅥB族 ② 洪特规则
【解析】(1)次外层电子数是最外层电子数的元素只能是氖,其最外层电子的轨道表示式是;
(2)铬的核外电子排布式是,有6个未成对电子,是1~36号元素中原子核外未成对电子数最多的元素,故B是铬元素,位于元素周期表中第4周期Ⅵ B族;
(3)由轨道表示式中的电子数知,C是硅元素,根据洪特规则,当电子排在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同,故硅元素基态原子的轨道表示式为②;①不符合洪特规则。
19. Ar F KOH K+>Ca2+>Mg2+ 2K+2H2O=2K++2OH-+H2↑ NaOH HBrO4 离子键 黄色 Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O HF
【解析】
由元素在周期表中的位置可知,①为Na、②为K、③为Mg、④为Ca、⑤为Al、⑥为C、⑦为O、⑧为Cl、⑨为Br、⑩为Ar、 为F,据此解答。
【详解】
(1)稀有气体Ar原子最外层为稳定结构,化学性质最不活泼,同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径最小的是F;
(2)①②⑤中,金属性K>Na>Al,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故KOH的碱性最强;
(3)电子层越多离子半径越大,电子层结构相同时,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径:K+>Ca2+>Mg2+;
(4)元素⑦的氢化物是H2O,电子式为,常温下K与水反应生成KOH与氢气,反应离子方程式为:2K+2H2O=2K++2OH-+H2↑;
(5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物的NaOH、HBrO4,①和⑨两元素形成化合物为NaBr,含有离子键,由于含有钠元素,该化合物灼烧时焰色为黄色,氯气与溴化钠反应生成氯化钠与溴单质,反应离子方程式为:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2;
(6)①和⑤最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,二者反应生成偏铝酸钠与水,反应方程式为:NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O;
(7)同一主族从上到下非金属性逐渐减弱,非金属性:F>Cl>Br,非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,则气态氢化物的稳定性最强的为HF。
20.(1)1s22s22p6
(2)1s22s22p63s23p3
(3)1s22s22p63s23p1
(4)[Ar]
(5)[Ar]
(6)
(7)
【解析】
(1)
O2-基态核外电子数为10个,所以O2-基态核外电子排布式为1s22s22p6;
(2)
P基态核外电子数为15个,所以P基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p3;
(3)
Al基态核外电子数为13个,所以Al基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p1;
(4)
As基态核外电子数为33个,所以As基态核外电子排布图为[Ar];
(5)
Fe3+基态核外电子数为23个,所以Fe3+基态核外电子排布图为[Ar];
(6)
V基态核外电子数为23个,所以V-基态核外价电子排布图;
(7)
Se基态核外电子数为34个,所以Se基态核外价电子排布图
答案第1页,共2页