第1章原子结构与元素性质测试高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册（含解析）

第1章《 原子结构与元素性质》测试
一、单选题
1．下列说法中，正确的是
A．活化分子间的碰撞一定是有效碰撞 B．同一原子1s、2s的电子云半径相同
C．原子核外电子发生跃迁属于化学变化 D．同一原子中没有运动状态完全相同的电子
2．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，X的某些化合物是目前常用的电池电极材料，Y、Z易形成一种摩尔比为1：1和两种摩尔比为1：2的常见化合物，W与Z形成的化合物WZ2的性质很不活泼，只有一种酸能与它发生反应。下列说法中，正确的是
A．原子半径：YB．W的最高价氧化物不能与碱发生反应
C．Y与Z形成的两种摩尔比为1：2的化合物之间可相互转化
D．X的单质能在空气中稳定存在
3．现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：①ls22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p63s23p5，则下列有关比较中，正确的是
A．第一电离能：③>①>② B．电负性：①>②>③
C．最高价含氧酸的酸性：③>①>② D．原子半径：③>②>①
4．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中X和Z同主族，由W、X、Y、Z形成的锂盐结构如图所示，下列说法正确的是
A．原子半径： W＞X＞Y＞Z
B．最简单氢化物的稳定性： X＜Y
C．Z的单质在过量X2中燃烧生成ZX3
D．该锂盐所有原子最外层均满足8电子稳定结构
5．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，基态W原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Z的原子半径在所有短周期主族元素中是最大的，Y和Z可形成淡黄色化合物Z2Y2，下列说法正确的是
A．第一电离能：Y>X>W>Z
B．氢化物的沸点：Y>W
C．简单离子的还原性：X>Y
D．原子半径：Z>Y>X>W
6．下列说法正确的是
A．P的第一电离能与电负性均大于S
B．常温常压下，71gCl2溶于足量NaOH溶液中，转移2mol电子
C．反应TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) ΔH>0能自发进行，其原因是ΔS>0
D．向0.1 mol·L-1CH3COONa溶液中加入少量水，溶液中减小
7．关于四个量子数的下列说法中，不正确的是
A．电子的自旋磁量子数是，若在某一个轨道中有两个电子，则总自旋磁量子数是0
B．2p和3p能级均含3个原子轨道
C．角量子数l为2时，m的取值有5个
D．在没有外磁场存在的多电子原子中，电子的能量决定于主量子数n和角量子数l
8．有、、、四种元素。、与、具有相同的电子层结构，且满足条件：，，则它们的离子半径的大小关系是
A． B．
C． D．
9．下列关于物质性质的比较，错误的是
A．酸性强弱：HClO4>HBrO4>HIO4 B．氢化物的稳定性：PH3C．离子半径大小：Na+>S2->O2- D．碱性强弱：Al(OH)310．某元素的电离能如下表：
I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
14.5 29.6 47.4 77.5 97.9 551.9 666.8
此元素位于元素周期表的族数是A．ⅠA B．ⅢA C．ⅤA D．ⅦA
11．X、Y、Z、W是短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示，X是空气中含量最多的元素，下列说法正确的是
X Y
Z W
A．Y与Z形成的化合物能实现光能转化为电能
B．W的单质有漂白性，能做自来水消毒剂
C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：W＞X＞Z
D．X和Z都能与Y元素形成多种化合物
12．某元素的原子结构示意图为，下列关于该元素的说法中，不正确的是
A．元素符号是S
B．属于短周期元素
C．非金属性比氧的强
D．最高正化合价是+6价
二、填空题
13．回答下列问题：
(1)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为_______。
(2)光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是_______。
(3)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2-和B＋具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。四种元素中电负性最大的是_______ (填元素符号)，其中C原子的核外电子排布式为_______。
14．元素的电负性(用γ表示)和元素的化合价一样，也是元素的一种性质。表中给出了14种元素的电负性：
元素 Al B Be C Cl F H
电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 2.1
元素 Mg N Na O P K Si
电负性 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 0.8 1.8
已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，一般形成离子键；两成键元素间电负性差值小于1.7时，一般形成共价键。
(1)根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是_______。
(2)请指出下列化合物中显正价的元素：
NaH：_______、NH3：_______、CH4：_______、ICl：_______。
(3)表中符合“对角线规则”的元素有Be和_______、B和_______，它们的性质分别有一定的相似性，原因是_______，写出表示Be(OH)2显两性的离子方程式：_______。
15．下图为四种粒子的结构示意图，完成以下填空：
A． B． C． D．
(1)表示阳离子结构示意图的是___________(填字母序号)。
(2)以上四种元素中的某元素R形成的氧化物为R2O3，则表示R的原子结构示意图的是(填字母序号)___________。
(3)A粒子的半径___________B粒子的半径(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)A粒子与B粒子形成的化合物是___________化合物(填“离子”或“共价”)。
16．LiAlH4是有机合成中非常重要的还原剂，尤其是对于酯、羧酸和酰胺的还原。回答下列问题：
(1)LiAlH4的焰色反应为紫红色，这与Li原子核外电子发生跃迁____(填“吸收”或“释放”)能量有关。
(2)离子半径：r(Li+)____r(H-)(填“>”或“<”)；基态Al原子的价层电子排布图为____。
(3)LiAlH4中各元素电负性由大到小的顺序是____(用元素符号表示)，基态Al原子中电子占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是____。
(4)Li与Al各级的电离能如表：
电离能/(kJ·mol-1) 元素 I1 I2 I3
Li 520 7298 11815
Al 578 1817 2745
试解释Li的I2、I3大于Al的原因：____。
17．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：______。
18．五种元素原子的电子层结构如下：
A．1s22s22p63s23p63d54s2；B．1s22s22p63s2；C．1s22s22p6；D．1s22s22p63s23p2； E．[Ar]4s1
请回答：
(1)___________(填字母，下同)元素是稀有气体。含未成对电子数最多的元素是___________。
(2)A的元素符号是___________，其核外电子共有___________种运动状态。
(3)D元素原子核外电子排布图是___________，总共有___________个能级。
19．某元素原子序数为35，则
(1)此元素原子的电子总数是_______，有_______个未成对电子。
(2)有_______个电子层，有_______个原子轨道排布了电子。
(3)它的电子排布式为_______。
(4)该元素位于周期表第_______周期_______族。
20．某元素的激发态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p34s1，则该元素基态原子的电子排布式为____________；元素符号为________；其最高价氧化物对应的水化物的化学式是________。
参考答案：
1．D
【详解】A．活化分子发生碰撞时，必须有合适的取向才能发生有效碰撞，故活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞，故A错误；
B．电子层数越多，电子云半径越大，故2s的半径大于1s，故B错误；
C．原子核外电子发生跃迁不产生新物质，不属于化学性质，故C错误；
D．从能层、能级、原子轨道的伸展方向、自旋状态四个方面描述原子核外电子的运动状态，根据原子核外电子排布规律，在一个基态多电子的原子中， 没有运动状态完全相同的电子，故D正确；
故选D。
2．C
【解析】略
3．C
【详解】由题干电子排布式可知①ls22s22p63s23p4即为S；②1s22s22p63s23p3即P；③1s22s22p63s23p5即为Cl，为同一周期元素，据此分析解题：
A．同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，VA与VIA反常，故第一电离能Cl＞P＞S即③>②>①，A错误；
B．同一周期从左往右元素电负性依次增大，故电负性Cl＞S＞P即③>①>②，B错误；
C．同一周期从左往右元素非金属性依次增强，则其最高价含氧酸的酸性也依次增强，故最高价含氧酸的酸性为HClO4＞H2SO4＞H3PO4即③>①>②，C正确；
D．同一周期从左往右元素原子半径依次减小，则原子半径P＞S＞Cl即②>①>③，D错误；
故答案为：C。
4．B
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，由W、X、Y、Z形成的锂盐结构所示，X、Z同主族，X可形成Z=X键，Z有6条共价键，则二者位于ⅥA族，则X为O元素，Z是S元素W形成4条共价键，Y形成一条共价键，则W为C，Y为F元素，W、X、Y、Z分别为C、O、F、S，以此分析解答。
【详解】A．W、X、Y、Z分别为C、O、F、S，原子半径： Z>W＞X＞Y，A选项错误；
B．X、Y最简单氢化物分别为H2O、HF，由于非金属性F>O，氢化物的稳定性： X＜Y，B选项正确；
C．Z为S，X为O，Z的单质在过量X2中燃烧生成SO2，C选项错误；
D．该锂盐中C、O、F均为最外层8个电子，S共用了6对电子，有12个电子，Li+最外层只有2个电子，D选项错误；
答案选B。
5．C
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，基态W原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，则W为C元素，Z的原子半径在所有短周期主族元素中是最大的，则Z为Na元素，Y和Z可形成淡黄色化合物Z2Y2，该物质为Na2O2，所以Y为O元素，则X为N元素，据此分析解答。
【详解】A．同一周期元素的第一电离能呈增大趋势，第VA族元素最高能级处于半充满的稳定结构，所以第一电离能大于VIA族的，则上述元素第一电离能从大到小为：X（N）> Y（O）>W（C）>Z（Na），A错误；
B．C的氢化物为烃类化合物，沸点有的高于水的，有的低于水的，B错误；
C．非金属性越强，对应单质的氧化性越强，相应离子的还原性越弱，所以简单离子的还原性：X（N）> Y（O），C正确；
D．同周期元素原子半径从左到右依次减小，同主族元素原子半径从上到下依次增大，则原子半径的排列顺序为：Z（Na）> W（C）> X（N）> Y（O），D错误；
故选C。
6．C
【详解】A．因为P的非金属性比S弱，所以S的电负性大于P；但P原子核外最外层原子轨道为半充满状态，所以第一电离能大于S元素，故A错误；
B．常温常压下，71gCl2的物质的量为1mol，与足量NaOH溶液反应，Cl- Cl2 ClO-，所以转移1mol电子，故B错误；
C．反应TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) ΔH>0能自发进行，其原因是ΔS>0导致ΔG=ΔH -TΔS>0，故C正确；
D．CH3COONa为强碱弱酸盐，CH3COO-离子能发生水解，向CH3COONa溶液中加入少量水，CH3COO-的水解平衡正向移动，所以溶液中增大，故D错误；
故答案：C。
7．A
【详解】A．电子的自旋磁量子数ms，用来描述一个电子的自旋状态，只有+和-两种取值，两个电子的自旋量子数不能相加，即自旋磁量子数只用于描述电子自旋状态，不能相加，故A错误；
B．原子轨道数目只和角量子数l有关，只要是p能级，就含3个原子轨道，故B正确；
C．角量子数l为2时，m可取值0、+1、-1、+2、-2这5个值，故C正确；
D．在没有外磁场存在的多电子原子中，主量子数n和角量子数l共同决定电子的能量，故D正确；
本题答案A。
8．B
【分析】、与、具有相同的电子层结构，说明四种微粒的核外电子排布相同，又由于，，则4种元素在元素周期表中的相对位置，则核电荷数：。
【详解】由分析知、与、具有相同的电子层结构，且核电荷数：，当核外电子排布相同时，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：，故答案为B。
9．C
【详解】A．同主族自上向下非金属性逐渐减弱，最高价含氧酸的酸性逐渐减弱，则酸性强弱：HClO4>HBrO4>HIO4，A正确；
B．同周期自左向右非金属性逐渐增强，简单氢化物稳定性逐渐增强，则稳定性：PH3C．一般电子层数越多半径越大，故离子半径大小为S2->O2->Na+，C错误；
D．金属性越强其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，D正确；
答案选C。
10．C
【详解】由表格数据可知，该原子的第五电离能和第六电离能相差很大，说明该原子的最外层有5个电子，位于元素周期表ⅤA族，故选C。
11．C
【分析】X是空气中含量最多的元素，则X为N；根据周期表的相对位置，可知Y为O，Z为Si，W为Cl。
【详解】A．硅单质可以实现光能转化为电能，二氧化硅不可以，故A错误；
B．Cl2没有漂白性，氯水中含有的HClO有漂白性，可用于自来水的消毒，故B错误；
C．非金属性Cl>N>Si，故最高价氧化物对应的水化物的酸性HClO4>HNO3>H2SiO3，故C正确；
D．N和O可以形成NO、NO2等化合物，但Si和O只能形成SiO2，故D错误；
故选C。
12．C
【分析】由原子结构示意图为可知，该元素为硫元素。
【详解】A.硫元素的元素符号是S，故A正确；
B.硫元素位于元素周期表第三周期，属于短周期元素，故B正确；
C.硫元素和氧元素位于同一主族，同主族元素，从上到下非金属性减弱，则硫元素的非金属性比氧元素弱，故C错误；
D.主族元素的最高正化合价与主族序数相等，硫元素最外层有6个电子，则硫元素的最高正化合价是+6价，故D正确；
故选C。
13．(1)H(2)O>Ge>Zn
(3) O 1s22s22p63s23p3
【解析】(1)
一般来说，同周期从左到右，主族元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小，故C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为H(2)
锌、锗位于同周期，同周期从左到右元素的电负性逐渐增大(除稀有气体元素外)，而氧位于元素周期表右上角，电负性仅次于氟，由此得出氧、锗、锌的电负性：O>Ge>Zn；
(3)
C核外电子总数是最外层电子数的3倍，则C可能是Li或P，但是A、B、C、D原子序数依次增大，所以C应为P；D元素的最外层只有一个未成对电子且C、D同周期，所以D为Cl；A2-和B+的电子层结构相同，则A为O，B为Na；
电负性最大的为O；C为P，P为15号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p3。
14． 同周期从左到右，元素原子的电负性逐渐增大；同主族从上到下，元素原子的电负性逐渐减小 Na H H I Al Si 电负性值相近 Be(OH)2+2H+=Be2++2H2O、Be(OH)2+2OH-=BeO+2H2O
【详解】(1)由题给信息可知，同周期从左到右，元素原子的电负性逐渐增大；同主族从上到下，元素原子的电负性逐渐减小；
(2)电负性数值小的元素在化合物中显正价，NaH、NH3、CH4、ICl中电负性数值小的元素分别是Na、H、H、I；
(3)“对角线规则”指在元素周期表中某些主族元素与其右下方的主族元素的性质相似，其原因是元素的电负性值相近，所以表中符合“对角线规则”的元素有Be和Al，B和Si；它们的性质分别有一定的相似性，是因为它们的电负性值相近；Be(OH)2显两性，即Be(OH)2既能与酸反应，又能与碱反应，离子方程式分别为：Be(OH)2+2H+=Be2++2H2O、Be(OH)2+2OH-=BeO+2H2O。
15． B D 大于 离子
【详解】(1)阳离子的核电荷数大于其核外电子数，所以B表示阳离子；
(2)元素R形成的氧化物为R2O3，则R的化合价为+3价，最外层电子数应为3，故选D；
(3)A和B核外电子层结构相同，但A的核电荷数更小，所以A粒子半径大于B；
(4)A为F-，B为Mg2+，形成的化合物为MgF2，是氟离子和镁离子构成的离子化合物。
16．(1)释放
(2) <
(3) H>Al>Li 哑铃形(或纺锤形)
(4)Li原子失去的第二或第三个电子为内层电子，而Al原子失去的第二或第三个电子仍为价电子
【解析】(1)
焰色反应是灼烧后的原子核外电子从高能级跃迁到低能级，是释放能量的过程；
(2)
因为和的电子层结构相同，但的核电荷数少，对电子的引力小，离子半径大，故；Al是13号元素，其价层电子排布式为3s23p1，基态Al原子的价层电子排布图为；
(3)
元素的非金属性越强，电负性越大，所以电负性：H>Al>Li；基态Al原子中电子占据的最高能级3p能级的电子云轮廓图的形状是哑铃形(或纺锤形)；
(4)
Li原子失去的第二或第三个电子为内层电子，而Al原子失去的第二或第三个电子仍为价电子，故、是Li大于Al。
17． 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。
18． C A Mn 25 5
【分析】根据电子排布式，推出A为Mn，B为Mg，C为Ne，D为Si，E为K，据此分析；
【详解】(1)根据上述分析，Ne为稀有气体；根据能级所含原子轨道数以及每个轨道最多容纳2个电子，A中d能级上有5个原子轨道，最多容纳10个电子，因此A中未成对电子为5，B中没有未成对电子，C中没有未成对电子，D中p有3个原子轨道，最多容纳6个电子，即未成对有2，E有一个未成对电子，综上所述，含未成对电子数最多的元素是A；故答案为C；A；
(2)根据上述分析，A元素符号为Mn，核外有多少个电子，核外有多少种运动状态的电子，即Mn元素核外电子共有25种运动状态；故答案为Mn；25；
(3)D元素为Si，其轨道式为；含有的能级为1s、2s、2p、3s、3p，共有5个能级；故答案为；5。
19．(1) 35 1
(2) 4 18
(3)1s22s22p63s23p63d104s24p5
(4) 四 ⅦA
【解析】（1）
对于原子，原子序数等于核外电子总数，该元素原子的电子总数是35，位于第四周期VIIA族，电子排布式为[Ar]4s24p5或1s22s22p63s23p63d104s24p5，p能级上有3个原子轨道，最多容纳6个电子，因此含有的未成对电子的个数为1，故答案为：35；1；
（2）
有4个电子层，根据电子排布式，s能级有1个原子轨道，p能级有3个原子轨道，d能级有5个原子轨道，因此该元素含有18个原子轨道排布了电子，故答案为：4；18；
（3）
Br的电子排布式为[Ar]4s24p5或1s22s22p63s23p63d104s24p5，故答案为： 1s22s22p63s23p63d104s24p5；
（4）
35号元素为Br,位于元素周期表中的第四周期VIIA族，故答案为：四；ⅦA。
20． 1s22s22p63s23p4 S H2SO4
【详解】根据激发态原子核外电子排布式知该元素核外有16个电子，根据构造原理知，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p4，原子序数=原子核外电子数，所以该元素是S元素，S元素最外层有6个电子，其最高化合价是+6价，其最高价氧化物对应的水化物是硫酸，其化学式为H2SO4。