专题2《原子结构与元素性质》基础练习（含答案）2022-2023学年下学期高二化学苏教版（2019）选择性必修2
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| 名称 | 专题2《原子结构与元素性质》基础练习（含答案）2022-2023学年下学期高二化学苏教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 205.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-03-20 15:33:36 | ||
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文档简介
专题2《原子结构与元素性质》 基础练习
一、单选题
1．已知X、Y、Z、W四种元素中，X元素原子核内没有中子；Y元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍；Z元素原子失去1个电子后的电子层结构与氖原子相同；W元素原子得到1个电子后的电子层结构与氩原子相同。下列说法正确的是（ ）
A．X元素的原子不存在同位素现象
B．Y元素在自然界仅以游离态存在
C．Z元素的原子性质很活泼，易失去电子形成稳定结构
D．W单质具有强还原性，能将Fe还原到+3价
2．下列说法正确的是
A．3p2表示3p能级上有两个轨道
B．M层中的原子轨道数目为3
C．价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族，是p区元素
D．基态Cl原子的轨道表示式为
3．四种元素基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是
A．第一电离能：④＞③＞①＞② B．电负性：④＞①＞③＞②
C．原子半径：②＞①＞③＞④ D．最高正化合价：④＞③=②＞①
4．某元素的原子3d能级上有1个电子，它的N能层上电子数是（ ）
A．0 B．2 C．5 D．8
5．某基态原子的电子排布式为，下列说法错误的是
A．该元素原子1s、2s、3s轨道形状均为球形
B．该元素原子核外有4个电子层
C．该元素原子电子层共有18个电子
D．该元素原子比原子活泼
6．下列说法正确的是
A．电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大
B．若将基态原子的核外电子排布式写成，则违背了泡利原理
C．卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(CX4)的熔沸点均随相对分子质量的增大而升高
D．构造原理告诉我们，随着核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层
7．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，X为周期表中原子半径最小的元素，Y、Z位于同一主族，且原子序数之和为24，基态W原子的价电子数为11，化合物WZY4 5X2Y的热重曲线如图。下列说法错误的是
A．同周期中第一电离能大于Y的元素有3种 B．Z的最高价含氧酸酸性是同主族中最强的
C．WZY4 5X2Y中有三种不同结合力的X2Y D．220℃时，固体物质的化学式为WZY4
8．下列元素中，非金属性最强的是
A．氟(F) B．氯(Cl) C．溴(Br) D．碘(I)
9．下列第二周期的元素中，原子半径最小的是
A．O B．F C．N D．C
10．下列原子的电子排布图中，正确的是
A． B．
C． D．
11．下列说法中正确的是
A．若a、b、c分别为Si、SiO2、H2SiO3，则可以通过一步反应实现所示的转化关系
B．2HCl+Na2SiO3=H2SiO3↓+2NaCl说明Cl的非金属性强于Si
C．硅胶作袋装食品的干燥剂，过程中没有发生化学变化
D．青花瓷胎体的原料为高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，若以氧化物形式可表示为Al2O3·SiO2·H2O
12．下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 将铜粉加入到1.0mol L-1Fe2(SO4)3溶液中 铜粉溶解，溶液变蓝 金属铁比铜活泼
B 向Na2S溶液中滴加盐酸 产生臭鸡蛋气味气体 非金属性：Cl＞S
C 向盛装用硫酸处理过的CrO3(暗红色)的硅胶的导管中吹入乙醇蒸气 固体逐渐由暗红色变为浅绿色(Cr3+) 乙醇具有还原性
D Fe(NO3)2晶体溶于稀硫酸，滴入几滴KSCN溶液 溶液呈红色 Fe(NO3)2晶体已变质
A．A B．B C．C D．D
13．根据元素周期律比较下列性质，错误的是
A．酸性： HClO4> H2SO4> H2SiO3 B．碱性： KOHC．热稳定性： H2O> H2S> SiH4 D．非金属性： F>O>N
二、填空题
14．A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素名称为_______。
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为_______，C的元素符号为_______。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为_______，其基态原子的电子排布式为_______。
(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为_______，其基态原子的电子排布式为_______。
15．原子核外未成对电子数的判断。
(1)[2020·全国卷Ⅰ，35(1)]基态与离子中未成对的电子数之比为_______。
(2)[2017·全国卷Ⅲ，35(1)节选]元素与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是_______。
(3)[2016·全国卷Ⅰ，37(1)]基态原子有_______个未成对电子。
(4)[2016·全国卷Ⅱ，37(1)镍元素基态原子的能级上的未成对电子数为_______。
16．一种二茂铁为骨架的新型手性膦氮配合物结构示意图如下，其中Ph为苯基，Ir为铱元素。该结构中电负性最大的元素为_______(填元素符号，下同)，分子中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为_______。
17．完成下列填空
(1)写出下列基态原子的核外电子排布式。
Li：___________；N：___________；Ti：___________；Cu___________。
(2)钒元素在元素周期表中的位置是___________。
(3)X元素位于第三周期，同周期元素中其第一电离能最小，X的元素符号是___________。
18．推导下列元素，回答有关问题：
(1)具有1个4p电子的元素为________(写元素名称)。基态Fe原子有____个未成对电子。Fe3＋的电子排布式为_____________。
(2)3d能级全充满，4s能级只有1个电子的元素为_______，原子序数为________。在基态14C原子中，核外存在____对自旋相反的电子。基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为_____，该能层具有的原子轨道数为____、电子数为____。
(3)原子序数小于36的元素X和Y，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且Y的原子序数比X大2，则Y的基态原子的价电子排布式是________，M能层有______个电子
19．根据原子核外电子排布规则，回答下列问题：
(1)写出基态S原子的核外电子排布式：______；写出基态原子的价层电子排布式：______。
(2)写出基态O原子的核外电子轨道表示式：______。
(3)若将基态的电子排布式写成，则它违背了______。
(4)比的稳定性更______(填“强”或“弱”)，用电子排布解释其原因：______。
20．工业制玻璃主要原料有石英、纯碱和石灰石．在玻璃窑中发生主要反应的化学方程式为：Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑；CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑
(1)普通玻璃的成份是Na2CaSi6O14，它的氧化物形式为________，则原料中SiO2、Na2CO3、CaCO3的物质的量之比为_________________________。
(2)在上述反应的反应物和生成物中，属于非极性分子的电子式___________________，有_____________种不同类型的晶体（填数字）
(3)在上述普通玻璃的组成元素中某元素与铝元素同周期且原子半径比铝原子半径大，该元素离子半径比铝离子半径___________(填“大”或“小”)，该元素与铝元素两者的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为__________________________。
(4)在上述普通玻璃的组成元素中，与铝元素同周期的另一元素的原子最外层共有________种不同运动状态的电子、________种不同能级的电子。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【分析】X元素原子核内没有中子，则X为H；Y元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，核外有6个电子，为O；Z元素原子失去1个电子后的电子层结构与氖原子相同，则Z为Na；W元素原子得到1个电子后的电子层结构与氩原子相同，W为Cl。
【详解】A．X元素为H，存在氕、氘、氚3种原子，存在同位素现象，A说法错误；
B．Y元素为O，空气的氧气在自然界以游离态形式存在，二氧化碳、水蒸气等氧元素以化合态形式存在，B说法错误；
C．Z元素为Na，其原子性质很活泼，易失去1个电子形成稳定结构，C说法正确；
D．W单质为氯气，具有强氧化性，能将Fe氧化到+3价，D说法错误；
答案为C。
2．C
【详解】A．3p2表示3p能级上有两个电子，不是两个轨道，故A错误；
B． M层为第三电子层，第三电子层上有s、p、d三个能级，共计9个轨道，故B错误；
C．根据价电子排布为4s24p3，可判断元素为第四周期ⅤA，p区元素，故C正确；
D．题中的Cl原子的轨道表示式3p部分，有两个电子自旋方向相同了，故D错误；
本题答案C。
3．C
【分析】①1s22s22p63s23p4表示的元素是S元素，②1s22s22p63s23p3表示的元素是P元素， ③1s22s22p3表示的元素是N元素， ④1s22s22p5表示的元素是F元素，然后根据元素周期律分析解答。
【详解】根据上述分析可知：①是S，②是P，③是N，④是F元素。
A．一般情况下同一周期元素，原子序数越大，元素的第一电离能越大。但若元素处于第ⅡA族、第VA族，由于原子最外层电子处于全充满、半充满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素。同一主族元素，原子序数越大，元素的第一电离能越小，则四种元素的第一电离能大小关系为：④＞③＞②＞①，A错误；
B．元素的非金属性越强，其电负性就越大。同一周期元素，原子序数越大，元素的非金属性越强，同一主族元素，原子序数越大，元素的非金属性越弱，则元素的电负性大小关系为：④＞③＞①＞②，B错误；
C．同一周期元素，原子序数越大，原子半径越小；不同周期元素，原子序数越大，原子半径越大，则原子半径大小关系为：②＞①＞③＞④，C正确；
D．F元素非金属性很强，原子半径很小，与其它元素反应只能得到电子或形成共用电子对时偏小F元素，因此没有与族序数相等的最高化合价，故F元素化合价不是在所有元素中最高的，D错误；
故合理选项是C。
4．B
【分析】
【详解】根据构造原理，核外电子排满4s再排3d，3d能级中有一个电子，不存在洪特规则特例情况，s能级最多容纳2个电子，因此4s上的电子数为2，答案选B。
5．D
【分析】根据其基态原子的电子排布式为，可知该元素原子序数为29，为Cu元素；
【详解】A．原子核外电子的s能级呈现球形，只有一条轨道，所以s轨道为球形，故A正确；
B．铜元素位于第四周期，也可以通过其电子排布式可知该元素原子核外有K、L、M、N共计4个电子层，故B正确；
C．M层为第三层，在电子排布式中为3s、3p、3d能级，根据电子排布式可知，M层有2+6+10=18个电子，故C正确；
D．根据金属活动顺序，可知Zn比铜活泼，故D错误；
故选D。
6．D
【详解】A．如电负性O＞N，非金属性O＞N，第一电离能N＞O，A错误；
B．泡利原理为不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态，原子的核外电子排布式写成违背了洪特规则，B错误；
C．卤素氢化物中HF分子间能形成氢键，其熔沸点最高，C错误；
D．构造原理告诉我们，随着核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层，是能级交错现象，D正确；
答案选D。
7．D
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，X为周期表中原子半径最小的元素，X为氢；Y、Z位于同一主族，且原子序数之和为24，则Y为氧、Z为硫；基态W原子的价电子数为11，W为铜；故该化合物为CuSO4 5H2O；
【详解】A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故同周期中第一电离能大于Y的元素有氮、氟、氖3种，A正确；
B．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，O只有负价没有正价，故Z的最高价含氧酸酸性是同主族中最强的，B正确；
C．CuSO4 5H2O完全失去结晶水时保留质量，结合图像可知，晶体分三个阶段失去结晶水，故有三种不同结合力的H2O，C正确；
D．由C分析可知，220℃时，晶体没有完全失去结晶水，故固体物质的化学式不是CuSO4，D错误；
故选D。
8．A
【详解】氟氯溴碘四种元素在元素周期表中属于同主族，最外层电子数相同，原子电子层数不同，随着电子层数的增加，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱，所以氟氯溴碘中非金属性最强的是氟，故答案为：A
9．B
【详解】C、N、O、F同周期，核电荷数依次增大，原子核对核外电子吸引增大，原子半径依次减小，故F原子半径最小。
故选B。
10．C
【详解】A．2p轨道违背洪特规则，故A错误；
B．2s轨道违背泡利不相容原理，故B错误；
C．电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则，故C正确；
D．2s轨道没有填充满，违背能量最低原理，不是基态原子排布，应是激发态，故D错误；
故选：C。
11．C
【详解】A．二氧化硅不溶于水，与水也不反应，不能一步生成H2SiO3，A说法错误；
B．HCl不是Cl的最高价氧化物对应的水化物，故不能通过反应2HCl+Na2SiO3=H2SiO3↓+2NaCl说明Cl的非金属性强于Si，B说法错误；
C．硅胶作袋装食品的干燥剂，过程中只是吸收水蒸气没有新物质产生，属于物理变化，没有发生化学变化，C说法正确；
D．硅酸盐以氧化物形式，根据活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·H2O的顺序可知，[Al2Si2O5(OH)4]可改成Al2O3·2SiO2·2H2O，D说法错误；
答案为C。
12．C
【详解】A．Cu与硫酸铁反应生成硫酸亚铁、硫酸铜，由操作和现象不能比较金属性，选项A错误；
B．Na2S溶液中滴加盐酸，生成硫化氢，不是最高价含氧酸，不能比较非金属性，选项B错误；
C．CrO3中Cr元素为较高价态，具有氧化性，加入乙醇后被还原为Cr3+，说明乙醇具有还原性，选项C正确；
D．Fe(NO3)2晶体溶于稀硫酸，溶液中含有氢离子、硝酸根离子相当于含有硝酸，硝酸将亚铁离子氧化为铁离子，所以根据实验现象不能说明硝酸亚铁已变质，选项D错误；
答案选C。
13．B
【详解】A．元素的最高价氧化物对应水化物的酸性与其非金属性一致，非金属性：Cl>S>Si，故酸性：HClO4> H2SO4> H2SiO3，A不符合题意；
B．元素的最高价氧化物对应水化物的碱性与其金属性一致，Li、Na、K是同一主族元素，从上往下金属性依次增强，即金属性：K>Na>Li，故碱性：KOH>NaOH>LiOH，B符合题意；
C．元素的简单气态氢化物的稳定性与其非金属性一致，非金属性：O>S>Si，故热稳定性：H2O>H2S>SiH4，C不符合题意；
D．同一周期，从左往右，元素的非金属依次增强，故非金属性：F>O>N，D不符合题意；
故选B。
14． 氮 Cl K Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
【详解】(1)次外层有2个电子，说明次外层为第一层，故最外层为第二层，第二层有2s、2p两个能级，2s上最多排两个电子，故3个未成对电子在2p能级上，即2p3，故A原子电子排布式为：1s22s22p3，共7个电子，所以A元素为氮元素；
(2)由题意知，B-、C+均含18个电子，故B原子含17个电子，为氯元素，符号为Cl，C原子含19个电子，为钾元素，符号为K；
(3)由题意知，D3+离子电子排布式为：[Ar]3d5，故D原子有18+5+3=26个电子，即铁元素，符号为Fe；
(4)由题意知，E原子电子排布式为：[Ar]3d104s1，共有29个电子，即铜元素，符号为Cu，电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。
15．(1)
(2)Mn
(3)2
(4)2
【详解】（1）基态铁原子的价电子排布式为，失去外层电子转化为Fe2+和Fe3+，这两种基态离子的价电子排布式分别为和，基态Fe2+有4个未成对电子，基态Fe3+有5个未成对电子，所以未成对电子个数比为4:5。
（2）O元素的基态原子价电子排布式为2s22p4，所以其核外未成对电子数是2，而Mn元素的基态原子价电子排布式为3d54s2，所以其核外未成对电子数是5，因此核外未成对电子数较多的是Mn。
（3）基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2，所以基态Ge原子有2个未成对的电子；
（4）镍是28号元素，根据核外电子排布规则，其基态原子的电子排布式为1s22s2 2p63s23p63d84s2，3d能级有5个轨道，先占满5个自旋方向相同的电子，剩余3个电子再分别占据三个轨道，电子自旋方向相反，所以未成对的电子数为2。
16． O N>O>C
【详解】结构中含有C、H、O、N、P元素，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减小，故最大的元素是O，分子中第二周期元素有C、N、O，同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，N元素原子2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能高于氧元素的，故第一电离能由大到小的顺序为：N＞O＞C。
17．(1) 1s22s1 1s22s22p3 1s22s22p63s23p63d24s2 1s22s22p63s23p63d104s1
(2)第四周期第ⅤB族
(3)Na
【分析】（1）
根据构造原理和各元素的核电荷数，各元素的电子排布式分别为： Li：1s22s1；N：1s22s22p3；Ti：1s22s22p63s23p63d24s2；Cu：1s22s22p63s23p63d104s1。铜的电子排布式中，最后的11个电子在3d轨道上排10个，4s轨道上排1个，3d轨道是半充满的稳定结构。
（2）
钒元素的核电荷数为23，在元素周期表中的位置是第四周期第ⅤB族。
（3）
第一电离能是气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子时所需的最低能量。第三周期第一电离能最小的元素是钠，元素符号是Na。
18．(1) 镓 4 [Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5
(2) 铜 29 2 M 9 4
(3) 3d84s2 16
【详解】（1）具有1个4p电子，说明其位于第四周期p区，为镓元素；铁为26号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，所以基态Fe原子有4个未成对，铁原子失去3个电子形成铁离子，Fe3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5；
（2）3d能级全充满，4s能级只有1个电子，则该元素位于第四周期ds区，为铜元素，原子序数为29。14C有6个核外电子，核外电子排布为1s22s22p2，自旋方向相反的电子对有2对。Si原子核外电子数为14，基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p2，电子占据的最高能层符号为M，该能层具有的原子轨道数为1+3+5=9、电子数为4；
（3）原子序数小于36的元素X和Y，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且Y的原子序数比X大2，两者处于第Ⅷ族，则X和Y分别为Fe和Ni，Y的基态原子的价电子排布式是3d84s2，M能层有16个电子。
19． 或 泡利原理 强 的价层电子排布式为，处于半充满状态，故更稳定
【详解】(1)S位于元素周期表第三周期第ⅥA族，核外电子排布式为或；的核外电子排布式为或，属于过渡元素，价层电子包括最外层4s能级和次外层3d能级上的电子，即的价层电子排布式为。
(2)O位于元素周期表第二周期第ⅥA族，根据泡利原理和洪特规则，其轨道表示式为。
(3)s能级上只有一个原子轨道，每个原子轨道最多容纳2个电子，而题中所给的电子排布式中的3s轨道上有3个电子，违背了泡利原理。
(4)Fe为26号元素，其核外电子排布式为，则的价层电子排布式为，的价层电子排布式为，处于半充满状态，因此比稳定。
20． Na2O·CaO·6SiO2 6：1：1 3 大 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 4 2
【分析】根据普通玻璃的成份是Na2CaSi6O14和制取玻璃的反应原理进行分析解答。
【详解】(1)普通玻璃的成份是Na2CaSi6O14，它的氧化物形式为Na2O·CaO·6SiO2，根据原子守恒，原料中SiO2、Na2CO3Na2O、CaCO3，所以物质的量之比为6：1：1，故答案：Na2O·CaO·6SiO2 ；6：1：1；
(2)根据Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑，CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑，反应物和生成物中，Na2CO3 、Na2SiO3、CaCO3 、CaSiO3是离子化合物，属于离子晶体；SiO2是共价化合物，属于原子晶体；CO2属于分子晶体，且属于非极性分子，其电子式，有3种不同类型的晶体，故答案：；3；
(3)在上述普通玻璃的组成元素中某元素与铝元素同周期且原子半径比铝原子半径大，该元素为钠，钠离子半径比铝离子半径大，钠元素与铝元素两者的最高价氧化物的水化物分别为强碱NaOH和两性氢氧化物Al(OH)3，他们之间发生反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，故答案：大；Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；
(4)由普通玻璃的组成Na2CaSi6O14的元素中，与铝元素同周期的另一元素为Si，核外电子排布为1s22s22p63s23p2，原子最外层共有4种不同运动状态的电子、2种不同能级的电子，故答案：4；2。
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．已知X、Y、Z、W四种元素中，X元素原子核内没有中子；Y元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍；Z元素原子失去1个电子后的电子层结构与氖原子相同；W元素原子得到1个电子后的电子层结构与氩原子相同。下列说法正确的是（ ）
A．X元素的原子不存在同位素现象
B．Y元素在自然界仅以游离态存在
C．Z元素的原子性质很活泼，易失去电子形成稳定结构
D．W单质具有强还原性，能将Fe还原到+3价
2．下列说法正确的是
A．3p2表示3p能级上有两个轨道
B．M层中的原子轨道数目为3
C．价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族，是p区元素
D．基态Cl原子的轨道表示式为
3．四种元素基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是
A．第一电离能：④＞③＞①＞② B．电负性：④＞①＞③＞②
C．原子半径：②＞①＞③＞④ D．最高正化合价：④＞③=②＞①
4．某元素的原子3d能级上有1个电子，它的N能层上电子数是（ ）
A．0 B．2 C．5 D．8
5．某基态原子的电子排布式为，下列说法错误的是
A．该元素原子1s、2s、3s轨道形状均为球形
B．该元素原子核外有4个电子层
C．该元素原子电子层共有18个电子
D．该元素原子比原子活泼
6．下列说法正确的是
A．电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大
B．若将基态原子的核外电子排布式写成，则违背了泡利原理
C．卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(CX4)的熔沸点均随相对分子质量的增大而升高
D．构造原理告诉我们，随着核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层
7．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，X为周期表中原子半径最小的元素，Y、Z位于同一主族，且原子序数之和为24，基态W原子的价电子数为11，化合物WZY4 5X2Y的热重曲线如图。下列说法错误的是
A．同周期中第一电离能大于Y的元素有3种 B．Z的最高价含氧酸酸性是同主族中最强的
C．WZY4 5X2Y中有三种不同结合力的X2Y D．220℃时，固体物质的化学式为WZY4
8．下列元素中，非金属性最强的是
A．氟(F) B．氯(Cl) C．溴(Br) D．碘(I)
9．下列第二周期的元素中，原子半径最小的是
A．O B．F C．N D．C
10．下列原子的电子排布图中，正确的是
A． B．
C． D．
11．下列说法中正确的是
A．若a、b、c分别为Si、SiO2、H2SiO3，则可以通过一步反应实现所示的转化关系
B．2HCl+Na2SiO3=H2SiO3↓+2NaCl说明Cl的非金属性强于Si
C．硅胶作袋装食品的干燥剂，过程中没有发生化学变化
D．青花瓷胎体的原料为高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，若以氧化物形式可表示为Al2O3·SiO2·H2O
12．下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 将铜粉加入到1.0mol L-1Fe2(SO4)3溶液中 铜粉溶解，溶液变蓝 金属铁比铜活泼
B 向Na2S溶液中滴加盐酸 产生臭鸡蛋气味气体 非金属性：Cl＞S
C 向盛装用硫酸处理过的CrO3(暗红色)的硅胶的导管中吹入乙醇蒸气 固体逐渐由暗红色变为浅绿色(Cr3+) 乙醇具有还原性
D Fe(NO3)2晶体溶于稀硫酸，滴入几滴KSCN溶液 溶液呈红色 Fe(NO3)2晶体已变质
A．A B．B C．C D．D
13．根据元素周期律比较下列性质，错误的是
A．酸性： HClO4> H2SO4> H2SiO3 B．碱性： KOH
二、填空题
14．A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素名称为_______。
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为_______，C的元素符号为_______。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为_______，其基态原子的电子排布式为_______。
(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为_______，其基态原子的电子排布式为_______。
15．原子核外未成对电子数的判断。
(1)[2020·全国卷Ⅰ，35(1)]基态与离子中未成对的电子数之比为_______。
(2)[2017·全国卷Ⅲ，35(1)节选]元素与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是_______。
(3)[2016·全国卷Ⅰ，37(1)]基态原子有_______个未成对电子。
(4)[2016·全国卷Ⅱ，37(1)镍元素基态原子的能级上的未成对电子数为_______。
16．一种二茂铁为骨架的新型手性膦氮配合物结构示意图如下，其中Ph为苯基，Ir为铱元素。该结构中电负性最大的元素为_______(填元素符号，下同)，分子中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为_______。
17．完成下列填空
(1)写出下列基态原子的核外电子排布式。
Li：___________；N：___________；Ti：___________；Cu___________。
(2)钒元素在元素周期表中的位置是___________。
(3)X元素位于第三周期，同周期元素中其第一电离能最小，X的元素符号是___________。
18．推导下列元素，回答有关问题：
(1)具有1个4p电子的元素为________(写元素名称)。基态Fe原子有____个未成对电子。Fe3＋的电子排布式为_____________。
(2)3d能级全充满，4s能级只有1个电子的元素为_______，原子序数为________。在基态14C原子中，核外存在____对自旋相反的电子。基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为_____，该能层具有的原子轨道数为____、电子数为____。
(3)原子序数小于36的元素X和Y，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且Y的原子序数比X大2，则Y的基态原子的价电子排布式是________，M能层有______个电子
19．根据原子核外电子排布规则，回答下列问题：
(1)写出基态S原子的核外电子排布式：______；写出基态原子的价层电子排布式：______。
(2)写出基态O原子的核外电子轨道表示式：______。
(3)若将基态的电子排布式写成，则它违背了______。
(4)比的稳定性更______(填“强”或“弱”)，用电子排布解释其原因：______。
20．工业制玻璃主要原料有石英、纯碱和石灰石．在玻璃窑中发生主要反应的化学方程式为：Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑；CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑
(1)普通玻璃的成份是Na2CaSi6O14，它的氧化物形式为________，则原料中SiO2、Na2CO3、CaCO3的物质的量之比为_________________________。
(2)在上述反应的反应物和生成物中，属于非极性分子的电子式___________________，有_____________种不同类型的晶体（填数字）
(3)在上述普通玻璃的组成元素中某元素与铝元素同周期且原子半径比铝原子半径大，该元素离子半径比铝离子半径___________(填“大”或“小”)，该元素与铝元素两者的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为__________________________。
(4)在上述普通玻璃的组成元素中，与铝元素同周期的另一元素的原子最外层共有________种不同运动状态的电子、________种不同能级的电子。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【分析】X元素原子核内没有中子，则X为H；Y元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，核外有6个电子，为O；Z元素原子失去1个电子后的电子层结构与氖原子相同，则Z为Na；W元素原子得到1个电子后的电子层结构与氩原子相同，W为Cl。
【详解】A．X元素为H，存在氕、氘、氚3种原子，存在同位素现象，A说法错误；
B．Y元素为O，空气的氧气在自然界以游离态形式存在，二氧化碳、水蒸气等氧元素以化合态形式存在，B说法错误；
C．Z元素为Na，其原子性质很活泼，易失去1个电子形成稳定结构，C说法正确；
D．W单质为氯气，具有强氧化性，能将Fe氧化到+3价，D说法错误；
答案为C。
2．C
【详解】A．3p2表示3p能级上有两个电子，不是两个轨道，故A错误；
B． M层为第三电子层，第三电子层上有s、p、d三个能级，共计9个轨道，故B错误；
C．根据价电子排布为4s24p3，可判断元素为第四周期ⅤA，p区元素，故C正确；
D．题中的Cl原子的轨道表示式3p部分，有两个电子自旋方向相同了，故D错误；
本题答案C。
3．C
【分析】①1s22s22p63s23p4表示的元素是S元素，②1s22s22p63s23p3表示的元素是P元素， ③1s22s22p3表示的元素是N元素， ④1s22s22p5表示的元素是F元素，然后根据元素周期律分析解答。
【详解】根据上述分析可知：①是S，②是P，③是N，④是F元素。
A．一般情况下同一周期元素，原子序数越大，元素的第一电离能越大。但若元素处于第ⅡA族、第VA族，由于原子最外层电子处于全充满、半充满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素。同一主族元素，原子序数越大，元素的第一电离能越小，则四种元素的第一电离能大小关系为：④＞③＞②＞①，A错误；
B．元素的非金属性越强，其电负性就越大。同一周期元素，原子序数越大，元素的非金属性越强，同一主族元素，原子序数越大，元素的非金属性越弱，则元素的电负性大小关系为：④＞③＞①＞②，B错误；
C．同一周期元素，原子序数越大，原子半径越小；不同周期元素，原子序数越大，原子半径越大，则原子半径大小关系为：②＞①＞③＞④，C正确；
D．F元素非金属性很强，原子半径很小，与其它元素反应只能得到电子或形成共用电子对时偏小F元素，因此没有与族序数相等的最高化合价，故F元素化合价不是在所有元素中最高的，D错误；
故合理选项是C。
4．B
【分析】
【详解】根据构造原理，核外电子排满4s再排3d，3d能级中有一个电子，不存在洪特规则特例情况，s能级最多容纳2个电子，因此4s上的电子数为2，答案选B。
5．D
【分析】根据其基态原子的电子排布式为，可知该元素原子序数为29，为Cu元素；
【详解】A．原子核外电子的s能级呈现球形，只有一条轨道，所以s轨道为球形，故A正确；
B．铜元素位于第四周期，也可以通过其电子排布式可知该元素原子核外有K、L、M、N共计4个电子层，故B正确；
C．M层为第三层，在电子排布式中为3s、3p、3d能级，根据电子排布式可知，M层有2+6+10=18个电子，故C正确；
D．根据金属活动顺序，可知Zn比铜活泼，故D错误；
故选D。
6．D
【详解】A．如电负性O＞N，非金属性O＞N，第一电离能N＞O，A错误；
B．泡利原理为不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态，原子的核外电子排布式写成违背了洪特规则，B错误；
C．卤素氢化物中HF分子间能形成氢键，其熔沸点最高，C错误；
D．构造原理告诉我们，随着核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层，是能级交错现象，D正确；
答案选D。
7．D
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，X为周期表中原子半径最小的元素，X为氢；Y、Z位于同一主族，且原子序数之和为24，则Y为氧、Z为硫；基态W原子的价电子数为11，W为铜；故该化合物为CuSO4 5H2O；
【详解】A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故同周期中第一电离能大于Y的元素有氮、氟、氖3种，A正确；
B．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，O只有负价没有正价，故Z的最高价含氧酸酸性是同主族中最强的，B正确；
C．CuSO4 5H2O完全失去结晶水时保留质量，结合图像可知，晶体分三个阶段失去结晶水，故有三种不同结合力的H2O，C正确；
D．由C分析可知，220℃时，晶体没有完全失去结晶水，故固体物质的化学式不是CuSO4，D错误；
故选D。
8．A
【详解】氟氯溴碘四种元素在元素周期表中属于同主族，最外层电子数相同，原子电子层数不同，随着电子层数的增加，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱，所以氟氯溴碘中非金属性最强的是氟，故答案为：A
9．B
【详解】C、N、O、F同周期，核电荷数依次增大，原子核对核外电子吸引增大，原子半径依次减小，故F原子半径最小。
故选B。
10．C
【详解】A．2p轨道违背洪特规则，故A错误；
B．2s轨道违背泡利不相容原理，故B错误；
C．电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则，故C正确；
D．2s轨道没有填充满，违背能量最低原理，不是基态原子排布，应是激发态，故D错误；
故选：C。
11．C
【详解】A．二氧化硅不溶于水，与水也不反应，不能一步生成H2SiO3，A说法错误；
B．HCl不是Cl的最高价氧化物对应的水化物，故不能通过反应2HCl+Na2SiO3=H2SiO3↓+2NaCl说明Cl的非金属性强于Si，B说法错误；
C．硅胶作袋装食品的干燥剂，过程中只是吸收水蒸气没有新物质产生，属于物理变化，没有发生化学变化，C说法正确；
D．硅酸盐以氧化物形式，根据活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·H2O的顺序可知，[Al2Si2O5(OH)4]可改成Al2O3·2SiO2·2H2O，D说法错误；
答案为C。
12．C
【详解】A．Cu与硫酸铁反应生成硫酸亚铁、硫酸铜，由操作和现象不能比较金属性，选项A错误；
B．Na2S溶液中滴加盐酸，生成硫化氢，不是最高价含氧酸，不能比较非金属性，选项B错误；
C．CrO3中Cr元素为较高价态，具有氧化性，加入乙醇后被还原为Cr3+，说明乙醇具有还原性，选项C正确；
D．Fe(NO3)2晶体溶于稀硫酸，溶液中含有氢离子、硝酸根离子相当于含有硝酸，硝酸将亚铁离子氧化为铁离子，所以根据实验现象不能说明硝酸亚铁已变质，选项D错误；
答案选C。
13．B
【详解】A．元素的最高价氧化物对应水化物的酸性与其非金属性一致，非金属性：Cl>S>Si，故酸性：HClO4> H2SO4> H2SiO3，A不符合题意；
B．元素的最高价氧化物对应水化物的碱性与其金属性一致，Li、Na、K是同一主族元素，从上往下金属性依次增强，即金属性：K>Na>Li，故碱性：KOH>NaOH>LiOH，B符合题意；
C．元素的简单气态氢化物的稳定性与其非金属性一致，非金属性：O>S>Si，故热稳定性：H2O>H2S>SiH4，C不符合题意；
D．同一周期，从左往右，元素的非金属依次增强，故非金属性：F>O>N，D不符合题意；
故选B。
14． 氮 Cl K Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
【详解】(1)次外层有2个电子，说明次外层为第一层，故最外层为第二层，第二层有2s、2p两个能级，2s上最多排两个电子，故3个未成对电子在2p能级上，即2p3，故A原子电子排布式为：1s22s22p3，共7个电子，所以A元素为氮元素；
(2)由题意知，B-、C+均含18个电子，故B原子含17个电子，为氯元素，符号为Cl，C原子含19个电子，为钾元素，符号为K；
(3)由题意知，D3+离子电子排布式为：[Ar]3d5，故D原子有18+5+3=26个电子，即铁元素，符号为Fe；
(4)由题意知，E原子电子排布式为：[Ar]3d104s1，共有29个电子，即铜元素，符号为Cu，电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。
15．(1)
(2)Mn
(3)2
(4)2
【详解】（1）基态铁原子的价电子排布式为，失去外层电子转化为Fe2+和Fe3+，这两种基态离子的价电子排布式分别为和，基态Fe2+有4个未成对电子，基态Fe3+有5个未成对电子，所以未成对电子个数比为4:5。
（2）O元素的基态原子价电子排布式为2s22p4，所以其核外未成对电子数是2，而Mn元素的基态原子价电子排布式为3d54s2，所以其核外未成对电子数是5，因此核外未成对电子数较多的是Mn。
（3）基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2，所以基态Ge原子有2个未成对的电子；
（4）镍是28号元素，根据核外电子排布规则，其基态原子的电子排布式为1s22s2 2p63s23p63d84s2，3d能级有5个轨道，先占满5个自旋方向相同的电子，剩余3个电子再分别占据三个轨道，电子自旋方向相反，所以未成对的电子数为2。
16． O N>O>C
【详解】结构中含有C、H、O、N、P元素，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减小，故最大的元素是O，分子中第二周期元素有C、N、O，同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，N元素原子2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能高于氧元素的，故第一电离能由大到小的顺序为：N＞O＞C。
17．(1) 1s22s1 1s22s22p3 1s22s22p63s23p63d24s2 1s22s22p63s23p63d104s1
(2)第四周期第ⅤB族
(3)Na
【分析】（1）
根据构造原理和各元素的核电荷数，各元素的电子排布式分别为： Li：1s22s1；N：1s22s22p3；Ti：1s22s22p63s23p63d24s2；Cu：1s22s22p63s23p63d104s1。铜的电子排布式中，最后的11个电子在3d轨道上排10个，4s轨道上排1个，3d轨道是半充满的稳定结构。
（2）
钒元素的核电荷数为23，在元素周期表中的位置是第四周期第ⅤB族。
（3）
第一电离能是气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子时所需的最低能量。第三周期第一电离能最小的元素是钠，元素符号是Na。
18．(1) 镓 4 [Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5
(2) 铜 29 2 M 9 4
(3) 3d84s2 16
【详解】（1）具有1个4p电子，说明其位于第四周期p区，为镓元素；铁为26号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，所以基态Fe原子有4个未成对，铁原子失去3个电子形成铁离子，Fe3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5；
（2）3d能级全充满，4s能级只有1个电子，则该元素位于第四周期ds区，为铜元素，原子序数为29。14C有6个核外电子，核外电子排布为1s22s22p2，自旋方向相反的电子对有2对。Si原子核外电子数为14，基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p2，电子占据的最高能层符号为M，该能层具有的原子轨道数为1+3+5=9、电子数为4；
（3）原子序数小于36的元素X和Y，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且Y的原子序数比X大2，两者处于第Ⅷ族，则X和Y分别为Fe和Ni，Y的基态原子的价电子排布式是3d84s2，M能层有16个电子。
19． 或 泡利原理 强 的价层电子排布式为，处于半充满状态，故更稳定
【详解】(1)S位于元素周期表第三周期第ⅥA族，核外电子排布式为或；的核外电子排布式为或，属于过渡元素，价层电子包括最外层4s能级和次外层3d能级上的电子，即的价层电子排布式为。
(2)O位于元素周期表第二周期第ⅥA族，根据泡利原理和洪特规则，其轨道表示式为。
(3)s能级上只有一个原子轨道，每个原子轨道最多容纳2个电子，而题中所给的电子排布式中的3s轨道上有3个电子，违背了泡利原理。
(4)Fe为26号元素，其核外电子排布式为，则的价层电子排布式为，的价层电子排布式为，处于半充满状态，因此比稳定。
20． Na2O·CaO·6SiO2 6：1：1 3 大 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 4 2
【分析】根据普通玻璃的成份是Na2CaSi6O14和制取玻璃的反应原理进行分析解答。
【详解】(1)普通玻璃的成份是Na2CaSi6O14，它的氧化物形式为Na2O·CaO·6SiO2，根据原子守恒，原料中SiO2、Na2CO3Na2O、CaCO3，所以物质的量之比为6：1：1，故答案：Na2O·CaO·6SiO2 ；6：1：1；
(2)根据Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑，CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑，反应物和生成物中，Na2CO3 、Na2SiO3、CaCO3 、CaSiO3是离子化合物，属于离子晶体；SiO2是共价化合物，属于原子晶体；CO2属于分子晶体，且属于非极性分子，其电子式，有3种不同类型的晶体，故答案：；3；
(3)在上述普通玻璃的组成元素中某元素与铝元素同周期且原子半径比铝原子半径大，该元素为钠，钠离子半径比铝离子半径大，钠元素与铝元素两者的最高价氧化物的水化物分别为强碱NaOH和两性氢氧化物Al(OH)3，他们之间发生反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，故答案：大；Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；
(4)由普通玻璃的组成Na2CaSi6O14的元素中，与铝元素同周期的另一元素为Si，核外电子排布为1s22s22p63s23p2，原子最外层共有4种不同运动状态的电子、2种不同能级的电子，故答案：4；2。
答案第1页，共2页
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