第一章《原子结构与性质》章节测试（提高卷）
(时间:70分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 Si 28 P 31 Cl 35.5
一、选择题(本题包括10个小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题2分,共20分)
1．（2022春·安徽·高二安徽省怀宁中学校考阶段练习）某锂盐的结构如图所示，其阴离子是由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y，Z、W形成，X，Y与Z同一周期，Y与W同族。下列说法正确的是（ ）
A．元素的电负性： B．第一电离能：
C．简单气态氢化物的热稳定性： D．简单离子的半径：
【答案】B
【分析】某锂盐的结构如图，其阴离子是由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y，Z、W形成，Y形成两个共价键，W形成六个共价键，Y与W同族，因此它们位于第ⅥA族，则W为S，Y为O；X、Y、Z位于第二周期，Z形成一个共价键，则Z为F；X形成两个共价键且使形成的阴离子带一个单位负电荷，则X为N。
【解析】A．主族元素同周期从左向右电负性逐渐增强，同主族从上到下电负性逐渐减弱，N原子半径小于S原子半径，N原子对键合电子吸引力大于S原子，因此电负性N>S，总的来说电负性WB．族元素同主族从上到下第一电离能逐渐减弱，同周期从左向右第一电离能呈增强趋势，但第ⅤA族第一电离能大于第ⅥA族，因此第一电离能：，B项正确；
C．非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，主族元素同周期从左向右非金属性逐渐增强，同主族从上到下非金属性逐渐减弱，因此非金属性大小：WD．简单离子半径的比较原则：电子层越多半径越大，因此S2-半径大于其他离子半径，电子层结构相同时，核电荷数越大半径越小，因此F-答案选B。
【点睛】分析X元素时注意阴离子整体的带电量。
2．（2022春·新疆昌吉·高二校考阶段练习）某种天然沸石的化学式为W[Z2R3Y10]·3X2Y，其中元素X、Y、Z、R、W原子序数依次增大，且占据四个不同周期。Y在地壳中含量最高，基态W原子的核外电子恰好填满10个原子轨道。下列说法不正确的是
A．第一电离能：Z>R B．简单离子半径：Y>Z
C．最简单氢化物稳定性：Y>R D．氯化物熔点：W>Z
【答案】A
【分析】Y在地壳中含量最高，则Y为O元素，几种元素占据四个不同周期，其中只有X的原子序数小于O，所以X为H元素，基态W原子的核外电子恰好填满10个原子轨道，每个原子轨道中有两个自旋方向不同的电子，所以W核外共20个电子，为Ca元素；天然沸石的化学式为Ca[Z2R3O10]·3H2O，由于R的原子序数较大，所以R一定位于第三周期，若Z位于第二周期，则只能为F元素，此时该物质中R的化合价为+价，不合理，所以Z也位于第三周期，根据化合价分析，合理的结果为Z为+3价、R为+4价，所以Z为Al元素、R为Si元素。
【解析】A．同周期主族元素自左至右第一电离能逐渐增大，所以第一电离能Si(R)＞Al(Z)，A错误；
B．Y、Z的简单离子为O2-、Al3+，电子层数相同，O2-的核电荷数更小，半径更大，B正确；
C．非金属性O＞Si，所以最简单氢化物稳定性：Y>R，C正确；
D．W、Z的氯化物分别为CaCl2、AlCl3，CaCl2为离子晶体，AlCl3为分子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体，D正确；
综上所述答案为A。
3．（2022秋·甘肃张掖·高二高台县第一中学校考阶段练习）部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示，下列说法正确的是
A．离子半径的大小顺序：e>f>g>h B．与x形成简单化合物的沸点：y>z>d
C．y、z、d三种元素第一电离能和电负性的大小顺序不一致 D．e、f、g、h四种元素对应最高价氧化物的水化物相互之间均能发生反应
【答案】C
【分析】部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示，a位于第一周期，为H元素； b、c、d位于第二周期，b为C ，c为N， d为O元素；e、f、g、h位于第三周期，则e为Na，f为Al ，g为s ， h为Cl元素，据此结合元素周期律、元素化合物知识解答。
【解析】A．根据电子层越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大半径越小分析，离子半径关系为S2->Cl->Na+>Al3+，A错误；
B．三种物质分别为甲烷，氨气和水，因为氨气和水分子间存在氢键，所以沸点高，沸点顺序为H2O>NH3>CH4，B错误；
C．碳氮氧的电负性依次增加，但是氮元素为半满结构，第一电离能大于碳，故第一电离能顺序为氮>碳>氧，二者大小顺序不一致，C正确；
D．e、f、g、h四种元素对应最高价氧化物的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝、硫酸、高氯酸，氢氧化铝和其他三种都能反应，但硫酸和高氯酸不能相互反应，D错误；
故选C。
4．（2022春·广西南宁·高二宾阳中学校考阶段练习）下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是
A．最外层都只有一个电子的X、Y原子
B．原子核外L层上有8个电子的X原子与M层上有8个电子的Y原子
C．2p轨道上有3个未成对电子的X原子与3p轨道上有3个未成对电子的Y原子
D．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
【答案】C
【解析】A．最外层只有一个电子可能是H原子、碱金属元素原子或者ⅠB族元素原子，H原子、碱金属元素原子性质有相似的地方，都具有还原性，但与ⅠB族元素原子性质不同，故A错误；
B．原子核外L层上有8个电子的X原子，没有指明有没有M层，M层上有8个电子的Y原子，没有指明有没有N层，无法判断它们是什么原子，无法判断它们的化学性质是否相似，故B错误；
C．2p轨道上有3个未成对电子的X原子为N原子，3p轨道上有3个未成对电子的Y原子为P原子，N和P位于同一主族，最外层电子数相同，性质相似，故C正确；
D．原子核外电子排布式为1s2的X原子为He原子，原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子为Be，二者性质不同，故D错误；
故答案为C。
5．（2022春·福建宁德·高二柘荣县第一中学校考阶段练习）下列说法正确的是
A．氢原子的电子云图中小黑点的疏密表示电子在核外单位体积内出现机会的多少
B．最外层电子数为ns2的元素都在元素周期表第2列
C．处于最低能量的原子叫做基态原子，1s22s22→1s22s22过程中形成的是发射光谱
D．已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，该元素位于周期表中的第四周期第VIII族位置，属于ds区
【答案】A
【解析】A. 核外电子的运动没有确定的方向和轨迹，只能用电子云描述它在原子核外空间某处出现机会（几率）的大小，A正确；
B. 最外层电子数为ns2的主族元素都在元素周期表第2列，副族元素也有ns2的情况，比如Zn，其核外电子排布式为[Ar]3d104s2，B错误；
C. 2px和2py的轨道能量一样，电子在这两个轨道之间变迁，不属于电子跃迁，也不会放出能量，C错误；
D. 该元素为26号元素Fe，位于VIII族，属于d区；ds区仅包含I B族、II B族，D错误；
故合理选项为A。
【点睛】为了方便理解，我们可以认为，电子云是通过千百万张在不同瞬间拍摄的电子空间位置照片叠加而成的图象(实际上还不存在这样的技术)，小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小。
6．（2022·高二单元测试）具有下列电子层结构的原子或离子，其对应元素一定属于同一周期的是
A．两原子核外全部都是s电子
B．最外层电子排布为3s23p6的原子和最外层电子排布为3s23p6的离子
C．原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而3d能级上没有电子的两种原子
D．3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子
【答案】D
【解析】A.氢原子和锂原子都只有s电子但不在同一周期，A错误；
B.最外层电子排布为3s23p6的微粒可能是原子或离子，其核外电子数相等，但质子数可以不同，例如Ar和K+，两者对应元素不在同一周期，B错误；
C.原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而3d能级上没有电子的两种原子，这里M层可能是最外层，则该原子为Ar，若M为次外层，该原子可能是K，两者不在同一周期，C错误；
D.3p能级上只有一个空轨道的原子，根据洪特规则可知该轨道电子为3p2，该原子可推知为Si，3p能级上只有一个未成对电子的原子，根据洪特规则可知该轨道电子为3p5，该原子可推知为Cl，两者处于同一周期，D正确。
故答案选D。
7．（2022春·湖北宜昌·高二宜昌市夷陵中学校考阶段练习）m、n、p、q 为原子序数依次增大的短周期主族元素，四种原子最外层电子数之和为18，n3-与p2+ 具有相同的电子层结构。下列叙述中错误的是
A．m、n、q一定是非金属元素
B．氢化物的沸点: q>n>m
C．离子半径的大小: q>n>p
D．m 与q形成的二元化合物一定是共价化合物
【答案】B
【分析】m、n、p、q为原子序数依次增大的短周期主族元素，n3-与p2+具有相同的电子层结构，可知n为N元素，p为Mg元素，四种原子最外层电子数之和为18，则可知m、q的最外层电子数之和为18-5-2=11，m的原子序数小于N，则m为C，q为Cl元素，由以上分析可知m为C、n为N、p为Mg、q为Cl元素。
【解析】A．由以上分析可知m、n、q一定是非金属元素，故A正确；
B．N的非金属性较强，对应的氢化物NH3分子间存在氢键，比范德华力强，则氢化物沸点比HCl高，且C对应的氢化物不一定为最简单氢化物，如为复杂的烃，沸点可比氨气的高，故B错误；
C．离子核外电子层数越多，离子半径越大，具有相同核外电子排布的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子半径的大小： q>n>p，故C正确；
D．m为C、q为Cl元素，都为非金属，m与q形成的二元化合物一定是共价化合物，故D正确；
故选：B。
8．（2022春·广东东莞·高二东莞市东华高级中学校考阶段练习）下列说法不正确的是
A．某外围电子排布为4f75d16s2基态原子，该元素位于周期表中第六周期第ⅢB族
B．在元素周期表中，s区，d区和ds区的元素都是金属元素
C．当碳原子的核外电子排布由转变为时，释放能量，由激发态转化成基态
D．非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数不一定是2或8
【答案】B
【解析】A．由外围电子排布为4f75d16s2基态原子，判断此元素位于周期表中第六周期第ⅢB族，A正确，不选；
B．s区的H为非金属元素，d区和ds区的元素包括副族和第VIII族元素，副族和第VIII族元素全部是金属元素，B错误，符合题意；
C．碳原子的核外电子排布为：1s22s22p2，该原子处于基态，当核外电子排布为1s22s12p3，该原子处于激发态，所以由碳原子的核外电子排布由转变为的过程为由激发态变为基态，释放能量，C正确，不选；
D．非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数除了2或8外，像一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫等均不符合2或8电子结构，故D正确，不选；
答案为B。
9．（2022春·河南新乡·高二河南师大附中校考阶段练习）有A、B、C三种主族元素，已知A元素原子的价电子构型为nsn，B元素原子的M层上有两个未成对电子，C元素原子L层的p轨道上有一对成对电子，由这三种元素组成的化合物的化学式不可能是
A．A3BC4 B．A2BC4 C．A2BC3 D．A4BC4
【答案】A
【分析】A元素的价电子构型可能是1s1或者2s2，所以A为H或者Be元素，其化合价为+1价或者+2价；B元素原子的M层上有两个未成对电子，则B元素的价电子构型为3s23p2或者3s23p4，是Si或者S元素；C元素原子L层的p轨道上有一对成对电子，C的价电子构型为2s22p4，是O元素；A、B、C三种元素组成的化合物中，H通常是+1价，Be通常是+2价，O通常显-2价，S有+2、+4、+6价，Si有+4价，据此分析解题。
【解析】A. 根据化合物中元素的化合价代数和为0，可判断A3BC4中的B元素显+5价或者+2价，不可能，A符合题意；
B. A2BC4 中A为+1价、B为+6价、C为-2价，即为H2SO4可能，B不合题意；
C. A2BC3中A为+1价、B为+4价、C为-2价，即为H2SO3或者H2SiO3，C不合题意；
D. A4BC4中A为+1价、B为+4价、C为-2价，即为H4SiO4，D不合题意；
故答案为：A。
10．（2022春·安徽蚌埠·高二安徽省蚌埠第三中学校考阶段练习）有五种元素X、Y、Z、Q、T。X元素为主族元素，X原子的M层上有两个未成对电子且无空轨道；Y原子的特征电子构型为3d64s2；Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道；Q原子的L电子层的P能级上只有一对成对电子;T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是
A．元素Y和Q可形成化合物Y2Q3
B．X与T的最高价氧化物对应的水化物，前者的酸性比后者强
C．X和Q结合生成的化合物为离子化合物
D．ZQ2是极性键构成的直线形分子
【答案】C
【分析】有五种元素X、Y、Z、Q、T、X元素为主族元素，X原子的M层上有两个未成对电子且无空轨迹，核外电子排布为1s22s22p63s23p4，故X为S元素；Y原子的特征电子构型为3d64s2，则Y为Fe；Z原子的L电子层的p亚层上有一个空轨道，核外电子排布为1s22s22p2，则Z为C元素；Q原子的L电子层的p亚层上有一对成对电子，核外电子排布为1s22s22p4，故Q为O元素；T原子的M电子层上p轨道半充满，核外电子排布为1s22s22p63s23p3，则T为P元素
【解析】A．Fe元素和O元素可形成化合物Fe2O3，故A正确；
B．S的非金属性比P强，则H2SO4的酸性比H3PO4强，故B正确；
C．X和Q结合生成的化合物为二氧化硫、三氧化硫，均为共价化合物，故C错误；
D．CO2中碳氧原子间为极性键，为直线型结构，故D正确，
故选C。
二、选择题(本题包括5个小题,每小题有1~2个选项符合题意。每小题4分,共20分)
11．（2022秋·湖南长沙·高二雅礼中学校考阶段练习）元素周期表的形式多种多样，如下图是扇形元素周期表的一部分（1～36号元素），对比中学常见元素周期表，思考扇形元素周期表的填充规律，下列说法正确的是
A．②、⑧、⑨对应简单离子半径依次减小
B．⑤的三种核素化学性质不同
C．元素⑩处于常见周期表第四周期第VIIIB族
D．④的最高价氧化物对应的水化物能与其氢化物反应，生成离子化合物
【答案】D
【分析】由元素在周期表中的位置可知，①为H、②为Na、③为C、④为N、⑤为O、⑥为Mg、⑦为Al、⑧为S、⑨为Cl、⑩为Fe。
【解析】A．电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，故离子半径S2-＞Cl-＞Na+，错误；
B．决定化学性质的是原子最外层电子数，最外层电子数相同，元素的三种核素的化学性质相同，错误；
C．元素⑩处于常见周期表第四周期第VⅢ族，不是第VIIIB族，错误；
D．N的最高价氧化物的水化物是HNO3可以与NH3发生反应形成NH4NO3，该物质是离子化合物，正确。
12．（2022秋·四川遂宁·高二遂宁中学校考期中）X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在。下列说法错误的是
A．原子半径：X>Y B．简单氢化物的还原性：X>Y
C．同周期元素形成的单质中Y氧化性最强 D．同周期中第一电离能小于X的元素有4种
【答案】D
【分析】Y位于第三周期，且最高正价与最低负价的代数和为6，则Y是Cl元素，由X、Y形成的阴离子和阳离子知，X与Y容易形成共价键，根据化合物的形式知X是P元素。
【解析】A．P与Cl在同一周期，则P半径大，即X>Y，A项不符合题意；
B．两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，半径是P3->Cl-，所以PH3的失电子能力强，还原性强，即X>Y，B项不符合题意；
C．同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应的金属单质还原性减弱，非金属单质的氧化性增强，所以Cl2的氧化性最强，C项不符合题意；
D．同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，第VA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能；所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以有5种，D项符合题意；
故选D。
13．（2022春·吉林通化·高二统考期中）在短周期元素中，元素的基态原子核外未成对电子数等于能层序数的元素有a种，元素的基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素有b种，则的值为
A．1 B．2 C．3 D．4
【答案】B
【解析】在短周期元素中，寻找基态原子核外未成对电子数等于能层序数的元素可按周期序数进行，第一周期中有H，第二周期中原子核外未成对电子数为2的元素有C和O，第三周期中原子核外未成对电子数为3的元素有P，符合条件的元素共有4种，即。符合基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素，其基态原子的最外层电子数是2、4、6或8，若最外层电子数为2，则是He、Be或Mg，但这三种元素无未成对电子，不符合题意；若最外层电子数为4，则是C、Si，符合题意；若最外层电子数为6，则是O、S，最外层有2个未成对电子，最外层电子数是未成对电子数的3倍，不符合题意；若最外层电子数为8，则是Ne、Ar，但这两种元素均无未成对电子，不符合题意，则符合题意的元素共有2种，即。综上可知，的值为2。
故选B。
14．（2022春·湖南长沙·高二浏阳一中校考期末）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．2.0gD216O和14ND3的混合物中含有的电子数为NA
B．120g由NaHSO4和MgSO4组成的混合固体中数目为NA
C．23gC2H6O分子中含有碳氧键的数目一定为0.5NA
D．5.6gFe2+中未成对电子数为0.6NA
【答案】A
【解析】A．D216O和14ND3的摩尔质量为20g/ mol，2.0gD216O和14ND3的混合物的物质的量为0.1mol，D216O和14ND3的分子中含电子数都为10，则含有的电子数为NA，A项正确；
B．硫酸氢钠固体含有钠离子和硫酸氢根离子，不含硫酸根离子，B项错误；
C．C2H6O可以是乙醇也可以是二甲醚，结构未知，无法计算含有碳氧键的数目，C项错误；
D．5.6gFe2+中未成对电子数为，D项错误；
答案选A。
15．（2022春·高二单元测试）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
【答案】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。
【解析】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。
三、非选择题(本题包括5个小题,共60分)
16．(12分)（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 I1 I2 I3 I4
Q 2080 4000 6100 9400
R 500 4600 6900 9500
S 740 1500 7700 10500
T 580 1800 2700 11600
U 420 3100 4400 5900
(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【解析】（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。
17．(12分)（2022秋·河北石家庄·高二校考阶段练习）如图是s能级和p能级的原子轨道图，试回答下列问题：
(1)若元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1，元素X的名称是_______，该元素p电子云轮廓图的形状是_______，其基态X原子的核外电子有_______种空间运动状态。
(2)若元素X的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1，那么X在元素周期表中的位置_______，X原子的电子排布图为_______。
(3)第四周期元素Y基态+1价离子的3d轨道为全充满，Y的元素符号为_______，其基态原子的电子排布式为_______。
(4)短周期元素M和N的基态原子都含有2个未成对电子，它们相互作用可生成常见的无色无味气体。该无色气体的化学式为_______。
【答案】(1) 氮 哑铃形或纺锤形 5
(2) 第三周期第VIA族
(3) Cu 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(4)CO2
【解析】（1）若元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1，则n=2，所以该元素的原子序数为7，是氮元素；该元素p电子云轮廓图的形状是哑铃形或纺锤形；N原子的核外电子排布式为1s2s2p3，占据5个轨道，则基态X原子的核外电子有5种空间运动状态；
（2）若元素X的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1，则n=3，故元素X的基态原子最外层电子排布式为3s23p4，所以该元素的原子序数为16，在元素周期表中的位置为第三周期第VIA族；X原子的电子排布图为；
（3）原子首先失去最外层电子，使电子层数减小，而使离子稳定，所以失去的为4s上的一个电子，推出元素Y基态原子价电子构型为3d104s1，为29号，则Y的元素符号为Cu，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；
（4）短周期元素M和N的基态原子都含有2个未成对电子，推出M、N分别为C、O，它们相互作用可生成常见的无色无味气体，该无色气体的化学式为CO2。
18．(12分)（2022春·广东潮州·高二校考阶段练习）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。
(1)自然界中的氮元素主要以分子的形式存在于空气中，是人工固氮的主要来源。
①基态氮原子的轨道表示式为_______。
②NH3分子中，与N原子相连的H显正电性。N、H电负性大小顺序为_______。
(2)铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂，通常还含有Al2O3、K2O、CaO、MgO、Cr2O3等氧化物中的几种。
①上述氧化物所涉及的元素中，处于元素周期表中p区的元素是_______。
②比较Mg、Ca第一电离能的大小：_______。
③图表的数据从上到下是钠、镁、铝逐级失去电子的电离能。
元素 Na Mg Al
电离能(kJ/mol) 496 738 578
4562 1451 1817
6912 7733 2745
9543 10540 11575
结合数据说明Mg的常见化合价为+2价的原因：_______。
(3)我国科研人员研制出了“Fe-LiH”催化剂，温度、压强分别降到了350℃、1MPa，这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。
①基态Fe原子的核外电子排布式为_______。
②比较Li+与H-的半径大小关系：r(Li+)_______r(H-)(填“>”或“<”)。
【答案】(1) N>H
(2) Al、O Mg>Ca 镁的第三电离能比第一、二电离能大很多，镁很难失去第三个电子，而易失去两个电子形成+2价镁离子
(3) 1s22s22p63s23p63d64s2 <
【解析】（1）
①基态氮原子的电子排布式为1s22s22p3，其轨道表示式为；
②NH3分子中，与N原子相连的H显正电性，则N、H电负性大小顺序为N＞H；
（2）
①上述氧化物所涉及的元素中，处于元素周期表中p区的元素是Al、O；
②同一主族从上到下，第一电离能逐渐减小，则Mg、Ca第一电离能的大小为Mg＞Ca；
③镁的第三电离能比第一、二电离能大很多，镁很难失去第三个电子，而易失去两个电子形成＋2价镁离子，故Mg的常见化合价为＋2价；
（3）
①Fe是26号元素，基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2；
②Li＋与H-具有相同的电子层数，原子序数越小，离子半径越大，则离子半径：r(Li＋)＜r(H-)。
19．(12分)（2022秋·湖南长沙·高二校联考阶段练习）下图是元素周期表的一部分，所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题：
a
b c d e f
g h i j k l m
n o p
(1)基态n原子中，核外电子占据最高能层的符号是_______，占据该能层的电子云轮廓图形状为_______。
(2)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，从原子结构角度解释是涉及电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量，以下现象与该原理一样的是_______。
A．燃放焰火 B．棱镜分出的光 C．霓虹灯射出五颜六色的光
(3)o、p(序号)两元素的部分电离能数据列于下表：
元素 o p
电离能 717 759
1509 1561
3248 2957
①o元素价电子的轨道表示式为_______。
②比较两元素的、可知，气态再失去一个电子比气态再失去一个电子难。对此，你认为原因可能是_______。
(4)元素的基态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能，c、d、e三元素中，电子亲和能从大到小的顺序为_______(填元素符号)。
(5)表中所列的某主族元素的电离能情况如图所示，写出该元素的最高价氧化物对应的水化物与g的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式_______。
【答案】(1) N 球形
(2)AC
(3) 的轨道电子排布为半满状态，比较稳定
(4)
(5)(或)
【分析】由元素在周期表的位置可知，a-p各元素分别是H,Li，C,N,O,F,Na,Mg,Al,Si,S,Cl,Ar,K,Mn,Fe；
【解析】（1）基态n原子为K原子，核外电子占据最高能层的符号是N层，占据该能层的电子轨道为，电子云轮廓图形状为球形；
（2）A.燃放焰火即金属的焰色是由于激发态电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低轨道时，能量以可见光的形式释放，故A正确；
B.棱镜分出的光是折射造成的，与电子跃迁无关，故B错误；
C.霓虹灯射出五颜六色的光是由于电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道，以光的形式释放能量，故C正确。
故答案为：AC。
（3）元素价电子的轨道表示式为，由转化为时，能级由较稳定的半充满状态转为不稳定的状态，需要的能量较多，而到时，能级由不稳定的到稳定的半充满状态，需要的能量相对要少，气态再失去一个电子比气态再失去一个电子难；
（4）同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大，N原子的轨道为半充满状态，具有稳定性，故不易再结合一个电子，所以电子亲和能从大到小的顺序为；
（5）该元素第四电离能剧增，说明该元素原子最外层电子数为3，所以该元素为元素，氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，反应离子方程式为或；
20．(12分)（2022春·高二单元测试）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：
元素 Li Na Be Mg
沸点/℃ 1 341 881.4 2 467 1 100
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。
【答案】(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】略第一章《原子结构与性质》章节测试（提高卷）
(时间:70分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 Si 28 P 31 Cl 35.5
一、选择题(本题包括10个小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题2分,共20分)
1．（2022春·安徽·高二安徽省怀宁中学校考阶段练习）某锂盐的结构如图所示，其阴离子是由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y，Z、W形成，X，Y与Z同一周期，Y与W同族。下列说法正确的是（ ）
A．元素的电负性： B．第一电离能：
C．简单气态氢化物的热稳定性： D．简单离子的半径：
2．（2022春·新疆昌吉·高二校考阶段练习）某种天然沸石的化学式为W[Z2R3Y10]·3X2Y，其中元素X、Y、Z、R、W原子序数依次增大，且占据四个不同周期。Y在地壳中含量最高，基态W原子的核外电子恰好填满10个原子轨道。下列说法不正确的是
A．第一电离能：Z>R B．简单离子半径：Y>Z
C．最简单氢化物稳定性：Y>R D．氯化物熔点：W>Z
3．（2022秋·甘肃张掖·高二高台县第一中学校考阶段练习）部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示，下列说法正确的是
A．离子半径的大小顺序：e>f>g>h B．与x形成简单化合物的沸点：y>z>d
C．y、z、d三种元素第一电离能和电负性的大小顺序不一致 D．e、f、g、h四种元素对应最高价氧化物的水化物相互之间均能发生反应
4．（2022春·广西南宁·高二宾阳中学校考阶段练习）下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是
A．最外层都只有一个电子的X、Y原子
B．原子核外L层上有8个电子的X原子与M层上有8个电子的Y原子
C．2p轨道上有3个未成对电子的X原子与3p轨道上有3个未成对电子的Y原子
D．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
5．（2022春·福建宁德·高二柘荣县第一中学校考阶段练习）下列说法正确的是
A．氢原子的电子云图中小黑点的疏密表示电子在核外单位体积内出现机会的多少
B．最外层电子数为ns2的元素都在元素周期表第2列
C．处于最低能量的原子叫做基态原子，1s22s22→1s22s22过程中形成的是发射光谱
D．已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，该元素位于周期表中的第四周期第VIII族位置，属于ds区
6．（2022·高二单元测试）具有下列电子层结构的原子或离子，其对应元素一定属于同一周期的是
A．两原子核外全部都是s电子
B．最外层电子排布为3s23p6的原子和最外层电子排布为3s23p6的离子
C．原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而3d能级上没有电子的两种原子
D．3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子
7．（2022春·湖北宜昌·高二宜昌市夷陵中学校考阶段练习）m、n、p、q 为原子序数依次增大的短周期主族元素，四种原子最外层电子数之和为18，n3-与p2+ 具有相同的电子层结构。下列叙述中错误的是
A．m、n、q一定是非金属元素
B．氢化物的沸点: q>n>m
C．离子半径的大小: q>n>p
D．m 与q形成的二元化合物一定是共价化合物
8．（2022春·广东东莞·高二东莞市东华高级中学校考阶段练习）下列说法不正确的是
A．某外围电子排布为4f75d16s2基态原子，该元素位于周期表中第六周期第ⅢB族
B．在元素周期表中，s区，d区和ds区的元素都是金属元素
C．当碳原子的核外电子排布由转变为时，释放能量，由激发态转化成基态
D．非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数不一定是2或8
9．（2022春·河南新乡·高二河南师大附中校考阶段练习）有A、B、C三种主族元素，已知A元素原子的价电子构型为nsn，B元素原子的M层上有两个未成对电子，C元素原子L层的p轨道上有一对成对电子，由这三种元素组成的化合物的化学式不可能是
A．A3BC4 B．A2BC4 C．A2BC3 D．A4BC4
10．（2022春·安徽蚌埠·高二安徽省蚌埠第三中学校考阶段练习）有五种元素X、Y、Z、Q、T。X元素为主族元素，X原子的M层上有两个未成对电子且无空轨道；Y原子的特征电子构型为3d64s2；Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道；Q原子的L电子层的P能级上只有一对成对电子;T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是
A．元素Y和Q可形成化合物Y2Q3
B．X与T的最高价氧化物对应的水化物，前者的酸性比后者强
C．X和Q结合生成的化合物为离子化合物
D．ZQ2是极性键构成的直线形分子
二、选择题(本题包括5个小题,每小题有1~2个选项符合题意。每小题4分,共20分)
11．（2022秋·湖南长沙·高二雅礼中学校考阶段练习）元素周期表的形式多种多样，如下图是扇形元素周期表的一部分（1～36号元素），对比中学常见元素周期表，思考扇形元素周期表的填充规律，下列说法正确的是
A．②、⑧、⑨对应简单离子半径依次减小
B．⑤的三种核素化学性质不同
C．元素⑩处于常见周期表第四周期第VIIIB族
D．④的最高价氧化物对应的水化物能与其氢化物反应，生成离子化合物
12．（2022秋·四川遂宁·高二遂宁中学校考期中）X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在。下列说法错误的是
A．原子半径：X>Y B．简单氢化物的还原性：X>Y
C．同周期元素形成的单质中Y氧化性最强 D．同周期中第一电离能小于X的元素有4种
13．（2022春·吉林通化·高二统考期中）在短周期元素中，元素的基态原子核外未成对电子数等于能层序数的元素有a种，元素的基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素有b种，则的值为
A．1 B．2 C．3 D．4
14．（2022春·湖南长沙·高二浏阳一中校考期末）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．2.0gD216O和14ND3的混合物中含有的电子数为NA
B．120g由NaHSO4和MgSO4组成的混合固体中数目为NA
C．23gC2H6O分子中含有碳氧键的数目一定为0.5NA
D．5.6gFe2+中未成对电子数为0.6NA
15．（2022春·高二单元测试）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
三、非选择题(本题包括5个小题,共60分)
16．(12分)（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 I1 I2 I3 I4
Q 2080 4000 6100 9400
R 500 4600 6900 9500
S 740 1500 7700 10500
T 580 1800 2700 11600
U 420 3100 4400 5900
(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___________。
17．(12分)（2022秋·河北石家庄·高二校考阶段练习）如图是s能级和p能级的原子轨道图，试回答下列问题：
(1)若元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1，元素X的名称是_______，该元素p电子云轮廓图的形状是_______，其基态X原子的核外电子有_______种空间运动状态。
(2)若元素X的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1，那么X在元素周期表中的位置_______，X原子的电子排布图为_______。
(3)第四周期元素Y基态+1价离子的3d轨道为全充满，Y的元素符号为_______，其基态原子的电子排布式为_______。
(4)短周期元素M和N的基态原子都含有2个未成对电子，它们相互作用可生成常见的无色无味气体。该无色气体的化学式为_______。
18．(12分)（2022春·广东潮州·高二校考阶段练习）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。
(1)自然界中的氮元素主要以分子的形式存在于空气中，是人工固氮的主要来源。
①基态氮原子的轨道表示式为_______。
②NH3分子中，与N原子相连的H显正电性。N、H电负性大小顺序为_______。
(2)铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂，通常还含有Al2O3、K2O、CaO、MgO、Cr2O3等氧化物中的几种。
①上述氧化物所涉及的元素中，处于元素周期表中p区的元素是_______。
②比较Mg、Ca第一电离能的大小：_______。
③图表的数据从上到下是钠、镁、铝逐级失去电子的电离能。
元素 Na Mg Al
电离能(kJ/mol) 496 738 578
4562 1451 1817
6912 7733 2745
9543 10540 11575
结合数据说明Mg的常见化合价为+2价的原因：_______。
(3)我国科研人员研制出了“Fe-LiH”催化剂，温度、压强分别降到了350℃、1MPa，这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。
①基态Fe原子的核外电子排布式为_______。
②比较Li+与H-的半径大小关系：r(Li+)_______r(H-)(填“>”或“<”)。
19．(12分)（2022秋·湖南长沙·高二校联考阶段练习）下图是元素周期表的一部分，所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题：
a
b c d e f
g h i j k l m
n o p
(1)基态n原子中，核外电子占据最高能层的符号是_______，占据该能层的电子云轮廓图形状为_______。
(2)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，从原子结构角度解释是涉及电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量，以下现象与该原理一样的是_______。
A．燃放焰火 B．棱镜分出的光 C．霓虹灯射出五颜六色的光
(3)o、p(序号)两元素的部分电离能数据列于下表：
元素 o p
电离能 717 759
1509 1561
3248 2957
①o元素价电子的轨道表示式为_______。
②比较两元素的、可知，气态再失去一个电子比气态再失去一个电子难。对此，你认为原因可能是_______。
(4)元素的基态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能，c、d、e三元素中，电子亲和能从大到小的顺序为_______(填元素符号)。
(5)表中所列的某主族元素的电离能情况如图所示，写出该元素的最高价氧化物对应的水化物与g的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式_______。
20．(12分)（2022春·高二单元测试）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：
元素 Li Na Be Mg
沸点/℃ 1 341 881.4 2 467 1 100
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。
