第一章 原子结构与性质 测试题（含解析）2022-2023学年高二下学期人教版(2019)化学选择性必修2
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| 名称 | 第一章 原子结构与性质 测试题（含解析）2022-2023学年高二下学期人教版(2019)化学选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 413.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-23 15:01:37 | ||
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文档简介
第一章 原子结构与性质 测试题
一、选择题
1．下列说法正确的是
A．电子云轮廓图是电子的概率密度分布图
B．s电子云轮廓图是圆形的
C．、和在空间内的取向相互垂直
D．同一原子的能层越低，电子云越弥散
2．下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是
A．第二周期元素从Li到F，非金属性逐渐增强
B．同一周期主族元素从左到右，电负性逐渐减小
C．第三周期的元素：P、S、Cl的最高正化合价依次增大
D．主族元素呈现的最高正化合价，其数值等该元素原子的最外层电子数
3．下列各组元素性质的叙述中，正确的是
A．O、F、Na的原子半径依次减小 B．N、O、F的第一电离能依次增大
C．N、O、F的电负性依次增大 D．N、O、F的最高正化合价依次升高
4．下列现象或应用与电子跃迁无关的是
A．激光 B．焰色试验 C．石墨导电 D．原子光谱
5．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．为非电解质
B．常温常压下，7.8g过氧化钠中含有阴离子的数目为
C．1.6g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为
D．假设A元素不存在同位素，原子核内有x个中子，A原子的质量数为m，则所含电子的物质的量约为
6．由中国近代化学启蒙者徐寿确认译名的下列元素中，属于d区元素的是
A．Ca B．Co C．Zn D．Ga
7．短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，Q单质暗处遇发生爆炸，由上述五种元素形成的化合物结构如图所示。下列说法错误的是
A．原子半径：
B．同周期中第一电离能小于W的元素有4种
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：
D．电负性：
8．下列说法正确的是
A．激发态硼原子核外电子运动状态有3种
B．金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的相互作用
C．基态原子的2s电子的能量较高，其一定在比1s电子离核更远的区域运动
D．日常生活中的焰火、LED灯、激光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关
9．符号“2p”没有给出的信息是
A．能级 B．电子层
C．电子云形状 D．电子云在空间的伸展方向
10．人类的生产、生活离不开氧气，下列有关氧及其化合物的说法正确的是
A．基态氧原子的电子排布式： B．的结构式：
C．的空间填充模型： D．的电子式：
11．下列说法正确的是
A．同一原子中，电子的能量总是低于p电子的能量
B．原子核外电子排布，先排满K层再排L层，排满M层再排N层，满足能量最低原理
C．任何轨道形状均是球形，只是能层不同，球的半径大小不同而已
D．各能层的原子轨道数为(n为能层序数)
12．四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同电子层结构，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W与Y同族，Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是
A．简单离子半径：W＜X＜Z B．W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性
C．简单氢化物的沸点：W＜Y D．最高价氧化物的水化物的酸性：Y＞Z
13．下列化学用语表达正确的是
A．的离子结构示意图：
B．镁原子最外层电子的电子云图：
C．基态的核外电子排布式为
D．基态硫原子的价层电子轨道表示式：
14．下列表示正确且最多容纳的电子数按照由少到多的顺序排列的是
A．、、 B．、、 C．、、 D．、、
15．短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大。基态X原子有两个单电子，Z的简单离子在同周期离子中半径最小，基态W原子的价电子排布式为，且Y、W同主族。
下列说法错误的是
A．电负性：Y>W>X>Z B．四种元素均位于元素周期表的p区
C．简单氢化物沸点：X二、填空题
16．类推法是科学学习的重要方法之一、下表提供的是VIA族元素的部分性质。请结合元素周期律完成下列问题：
元素
单质熔点/℃ (斜方硫) x
单质沸点/℃ (斜方硫)
主要化合价 、、 、、
原子半径 逐渐增大
单质与反应的情况 点燃时易化合 加热化合 加热时难化合 不能直接化合
(1)硒的熔点(x)范围可能是_______。
(2)碲的主要化合价可能有_______。
(3)在、、四种氢化物中，沸点最低的是_______，沸点最高的是_______。
17．填表
微粒 电子数 质子数 中子数 质量数 最外层电子数
Cl ____ ______ _____ ___ _____
Al _____ _____ _____ _____ _____
18．按要求书写下列基态原子或离子的电子排布式。
(1)Na：____。
(2)F-：____。
(3)Fe3+的简化电子排布式：____。
19．洪特规则
洪特规则内容：当电子排布在同一能级(能量相同)的不同轨道时，总是优先_______占据一个轨道，而且自旋方向_______。如：2p3的电子排布为_______，不能表示为_______或_______。
洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如：24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1
20．下表列出了A~R 9种元素在周期表中的位置：
周期 族
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ 0
2 E F
3 A C D G R
4 B H
请回答下列问题。
(1)写出下列几种元素符号：B___________，D___________，H___________，R___________。9种元素中化学性质最不活泼的是___________。
(2)A与F形成的一种化合物可作供氧剂，写出该化合物作供氧剂时的反应原理：___________。
(3)D元素的最高价氧化物对应的水化物与氢氧化钠反应的离子方程式是___________。
(4)A、B、C三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为___________。
(5)H元素与A元素形成化合物的化学式是___________，高温灼烧该化合物时，火焰呈___________色。
21．现有A、B、C、D四种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中A是宇宙中最丰富的元素，其原子核外电子仅有一个原子轨道，B元素原子的核外p轨道电子总数比s轨道电子总数少1，C为金属元素且原子核外p轨道电子总数和s轨道电子总数相等，D元素的原子核外所有p轨道处于全充满或半充满状态。
(1)写出四种元素的元素符号：A__；B__；C___；D___。
(2)写出C、D两种元素基态原子核外电子排布的轨道表示式：C__；D__。
(3)写出B、C两种元素的单质在一定条件下反应的化学方程式：__。
22．如图为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。
请回答下列问题：
(1)①和②形成的一种5核10电子分子，其空间结构为_______，属于_______分子(填“极性”或“非极性”)。
(2)元素③所在的周期中，最大的是_______(填元素符号)，元素⑥和⑦的最高价氧化物对应水化物中酸性较强的是：_______(填化学式)。
(3)根据元素周期表分区，元素⑩位于_______区，其二价离子电子排布式为_______。
(4)元素③和⑤形成的化合物，硬度很大，熔沸点高。这种化合物属于的晶体类型为_______。该化合物与溶液反应的离子方程式_______。
23．已知X、Y、Z、W、M、N为短周期元素且原子序数依次增大，X与M、W与N分别同主族，且元素X、Y、Z、W分属两个短周期，它们四者原子序数之和为22，最外层电子数之和为16，在化合物、、中，相应分子内各原子最外层电子都满足稳定结构，请回答下列问题：
(1)Y元素在周期表中的位置是_______，X、Y、Z、W、M的原子半径由大到小的顺序为：_______(用元素符号表示)。
(2)用电子式描述化合物的形成过程：_______。
(3)均含X、W、M、N四种元素的两种化合物相互反应有刺激性气味气体放出，反应的离子方程式为_______。
(4)火箭发动机曾经利用作燃料、作助燃剂，产物环保无污染，写出二者反应的化学方程式：_______。
【参考答案】
一、选择题
1．C
解析：A．电子云中的小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现概率的大小：点密集的地方，表示电子在那里出现的概率大；点稀疏的地方，表示电子在那里出现的概率小，A错误；
B．s电子的电子云轮廓图是球形，B错误；
C．2px、2py、2pz轨道相互垂直，C正确；
D．同一原子的能层越低，电子云越集中，D错误；
故选C。
2．B
解析：A．根据元素周期律：同周期元素的原子从左到右，元素非金属性逐渐增强，可推知第二周期元素从Li到F非金属性逐渐增强，故A正确；
B．同一周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，电负性逐渐增大，故B错误；
C．P、S、Cl的原子序数逐渐增大，则P、S、Cl最高正价逐渐升高，故C正确；
D．非金属元素的原子的最外层有几个电子，最多形成几个共用电子对，所以呈现的最高化合价等于原子最外层电子数（个别元素除外），故D正确。
故选：B。
3．C
解析：A．同周期主族元素从左至右，原子半径逐渐减小（0族元素除外），故半径O＞F，Na为第三周期元素，比F和O多一层电子，因此原子半径Na＞O＞F，A错误；
B．同周期元素从左至右，第一电离能呈增大趋势，但N元素原子的最外层电子为半充满状态，第一电离能大于同周期相邻元素，即第一电离能O＜N＜F，B错误；
C．同周期主族元素从左至右，电负性逐渐增大，则N、O、F的电负性依次增大，C正确；
D．N的最高正化合价为+5，F无正价，D错误；
故选C。
4．C
解析：A．电子跃迁产生光子与入射光子具有相关性，即入射光与辐射光的相位相同，如果这一过程能够在物质中反复进行，并且能用其他方式不断补充因物质产生光子而损失的能量，那么产生的光就是激光，与电子跃迁有关，A项不选；
B．当碱金属及其盐在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出，因而能使火焰呈现颜色，与电子跃迁有关，B项不选；
C．石墨导电是晶体中电子定向移动的结果，与电子跃迁无关，C项选；
D．原子光谱的产生是原子核电子发生能级跃迁的结果，与电子跃迁有关，D项不选；
答案选C。
5．C
解析：A．为单质，既不是电解质也不是非电解质，故A错误；
B．1mol过氧化钠由2mol钠离子和1mol过氧根离子组成，则7.8g过氧化钠即0.1mol，含阴离子数目为，故B错误；
C．氧气和臭氧均由氧原子组成，1.6g混合物即为1.6gO原子，氧原子的数目为，故C正确；
D．原子核内有x个中子，A原子的质量数为m，则A原子的质子数为(m-x)，1mol中含有电子的物质的量为：，的物质的量为，所含电子的物质的量约为，故D错误；
故选：C。
6．B
解析：A．Ca是20号元素，其基态原子价层电子排布为4s2，位于周期表s区，A不合题意；
B．Co是27号元素，其基态原子价层电子排布为3d74s2，位于周期表d区，B符合题意；
C．Zn是30号元素，其基态原子价层电子排布为3d104s2，位于周期表ds区，C不合题意；
D．Ga是31号元素，其基态原子价层电子排布为4s24p1，位于周期表p区，D不合题意；
故答案为：B。
7．B
【分析】短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，Q单质暗处遇氢气发生爆炸，则Q为F元素；由阴离子的结构可知，Y为B元素；由阳离子结构中X、Z、中间W形成的共价键分别为1、4、3可知，X为H元素、Z为C元素、W为N元素。
解析：A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则硼、碳、氮、氟四种原子的原子半径依次减小，故A正确；
B．同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则第二周期中第一电离能小于氮元素的元素有锂、铍、硼、碳、氧，共5种，故B错误；
C．同周期元素，从左到右原子元素的非金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，则硼酸、碳酸、硝酸的酸性依次增强，故C正确；
D．同周期元素从左到右电负性逐渐增大，故硼、碳、氮、氟的电负性逐渐增大，故D正确；
故选B。
8．B
解析：A．硼为5号元素，原子核外有5个电子，激发态硼原子核外电子运动状态有5种，A错误；
B．金属键的实质是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的相互作用，B正确；
C．能级和能层只是表示电子在该处出现的概率大小，并不代表电子运动的位置，故基态原子的2s电子的能量较高，不一定在比1s电子离核更远的区域运动，C错误；
D．日常生活中我们看到的许多可见光，如焰火、LED灯、激光，都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关，D错误；
故选B。
9．D
解析：2p表示原子核外第2能层(电子层)中的p能级，电子云形状为哑铃形，其中p能级应有3个不同伸展方向的原子轨道，可分别表示为px、py、pz，“2p”符号没有表示出电子云在空间的伸展方向，故D项正确。
10．C
解析：A．基态氧原子的电子排布式：，A错误；
B．HClO的结构式为H-O-Cl，B错误；
C．H2O的空间构型为V形，O原子半径大于H原子半径，空间填充模型正确，C正确；
D．过氧化钠为离子化合物，电子式为：，D错误；
故选C。
11．C
解析：A．相同能级，不同能层电子，能层越高，能量越高；相同能层，不同能级的电子能量，，A错误；
B．M能层中的3d能级能量高于N能层中的4s级能量，填完N能层中的4s能级，再填充M能层中的3d能级，B错误；
C．任何轨道形状均是球形，只是能层不同，球的半径大小不同而已，C正确；
D．各能层最多含有电子数(n为能层序数)，则各能层的原子轨道数为(n为能层序数)，D错误；
故选C。
12．B
【分析】四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则X为Na；由原子序数可知，Y、Z处于第三周期，而Z与X（Na）形成的离子化合物的水溶液呈中性，则Z为Cl元素；W、X的简单离子具有相同电子层结构，且W与Y同族，W在第二周期且是非金属元素，W可能是N或O元素，对应的Y为P或S元素；
解析：A．X离子（Na+）、W离子的电子层数为2层，Z离子（Cl-）电子层数为3层，电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，离子电子层越多离子半径越大，故简单离子半径大小顺序是：Z＞W＞X，故A错误；
B．W可能是N或O，与Na形成的化合物可能是氮化钠、氧化钠、过氧化钠，它们与水反应都能生成氢氧化钠使溶液呈碱性，故B正确；
C．水或氨气都会形成氢键导致沸点升高，故简单氢化物的沸点：W>Y，故C错误；
D．Y与Z处于同周期，同周期从左到右非金属性逐渐增强，最高价氧化物的水化物的酸性：Z＞Y，故D错误；
故选B。
13．D
解析：A．最外层有8个电子，其离子结构示意图为，A错误；
B．镁原子的电子排布式为1s22s22p63s2，最外层为s能级，s能级的电子云图为球形
，B错误；
C．基态的核外电子排布式为，C错误；
D．基态硫原子的价层电子排布式为，其轨道表示式为 ，D正确；
故选D。
14．A
解析：A．s轨道最多容纳2个电子，p轨道容纳6个电子，d轨道容纳10个电子，A正确；
B．不同能层的相同能级最多容纳的电子数相同，B错误；
C．从能层开始有能级，不存在能级，C错误；
D．能级容纳电子数最少，D错误；
故选：A。
15．C
【分析】基态X原子有两个单电子，则X核外电子排布可能是，即可能是C、O、Si、S；Z的简单离子在同周期离子中半径最小，Z应为第三周期的Al，基态W原子的价电子排布式为，n-1=2，n=3，W的价电子排布式为，W为S，Y、W同主族，则Y为O，结合原子序数可知X只能为C，据此分析解答。
解析：A．同主族元素从上到下电负性减弱，从周期元素从左到右电负性增强，则电负性：O>S>C>Al，即Y>W>X>Z，故A正确；
B．四种元素分别位于IIIA、IVA、VIA，均属于p区元素，故B正确；
C．水分子间存在氢键，其沸点高于H2S，即简单氢化物沸点：WD．、分别为：，，S的化合价均为+6价，故D正确；
故选：C。
二、填空题
16．(1)113～450℃
(2)－2，＋4，＋6
(3)
解析：（1）从表中氧族元素熔沸点的递变规律可以看出，从O到Te，熔点依次升高，所以硒的熔点应介于S和Te的熔点之间，熔点范围可能是113～450℃；
（2）从硫到硒，化合价都为－2，＋4，＋6，则碲的化合价可能有－2，＋4，＋6；
（3）、、相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增大，沸点逐渐升高，故沸点最低，沸点最高。
17．17 20 37 7 13 13 14 27 3
解析：某原子的质子数=核外电子数=原子序数；某原子的中子数等于质量数-质子数；某原子的质量数在原子符号中的左上角标出，根据此结论有：
Cl的电子数为17，质子数为17，中子数为37-17=20，质量数为37，最外层电子数为7；
Al的电子数为13，质子数为13，中子数为27-13=14，质量数为27，最外层电子数为3。
18．(1)1s22s22p63s1
(2)1s22s22p6
(3)[Ar]3d5
解析：(1)Na原子核外有11个电子，根据能量最低原理，基态原子电子排布式为1s22s22p63s1。
(2)F-原子核外有10个电子，根据能量最低原理，基态原子电子排布式为1s22s22p6。
(3)Fe是26号元素，基态铁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，铁原子失去3个电子形成Fe3+，Fe3+的简化电子排布式[Ar]3d5。
19． 单独 相同
解析：根据洪特规则，电子排布时优先单独占据一个轨道，并且自旋方向相同，例如2p3的三个电子占据三个轨道，自旋方向相同，电子排布为，不能为，也不能为。
20． K Al Br Ar Ar 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3 +O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH +O2 Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O K＞Na＞Mg NaBr 黄
【分析】根据元素周期表的结构，可知A为Na，B为K，C为Mg，D为Al，E为C，F为O，G为Cl，H为Br，R为Ar。
解析：(1)元素符号：B为K，D为Al，H为Br，R为Ar。9种元素中稀有气体Ar的化学性质最不活泼。
(2)A与F形成的一种化合物Na2O2可作供氧剂，该化合物作供氧剂时是和呼出的气体中的CO2以及水蒸气反应生成氧气，从而供氧，反应原理为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3 +O2，2Na2O2+2H2O=4NaOH +O2。
(3)D元素的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，与氢氧化钠发生酸碱中和反应，生成盐和水，反应的离子方程式是Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O。
(4)同主族元素，从上到下，原子半径逐渐增大，同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，所以A、B、C三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为K＞Na＞Mg。
(5)H元素与A元素形成化合物的化学式是NaBr，钠的焰色为黄色，所以高温灼烧该化合物时，火焰呈黄色。
21． H N Mg P N2+3MgMg3N2
【分析】由题意可知，A为H；B元素原子的核外p轨道电子总数比s轨道电子总数少1，B原子核外电子排布式为，则B为N；C为金属元素且原子核外p轨道电子总数和s轨道电子总数相等，C原子核外电子排布式为，则C为；D元素的原子核外所有p轨道处于全充满或半充满状态，且A、B、C、D四种短周期主族元素的原子序数依次增大，D原子核外电子排布式为，则D为P。
解析：(1)A为H；B为N；C为；则D为P；
故答案为：H；N；；P。
(2)C、D两种元素基态原子核外电子排布的轨道表示式：；；
故答案为：；。
(3) B、C两种元素的单质在一定条件下反应的化学方程式为：N2+3MgMg3N2；
故答案为：N2+3MgMg3N2。
22．(1) 正四面体 非极性
(2) Ne HClO4
(3) ds
(4) 共价晶体
【分析】由上表可知①-⑩分别为氢、碳、氮、镁、铝、硫、氯、钙、铁、铜元素，依此作答；
解析：（1）①和②形成的一种5核10电子分子是甲烷分子，其空间结构为正四面体，属于非极性分子，答案为：正四面体，非极性；
（2）元素③所在的第二周期中，最大的是稀有气体Ne，元素⑥和⑦的最高价氧化物对应水化物中分别是硫酸和高氯酸，非金属性越强，酸性越强，较强的是：HClO4，答案为： Ne， HClO4；
（3）根据元素周期表分区，元素⑩核外电子排布式是，位于ds区，其二价离子电子排布式为，答案为：ds，；
（4）元素③和⑤形成的化合物氮化铝，硬度很大，熔沸点高，这种化合物属于的晶体类型为共价晶体，该化合物与溶液反应生成偏铝酸钠和氨气，离子方程式，答案为：共价晶体，。
23．(1) 第二周期第ⅣA族 Na＞C＞N＞O＞H
(2)
(3)
(4)N2H4＋2H2O2═N2↑＋4H2O
【分析】元素X、Y、Z、W、M、N原子序数依次增大，W与N同主族，结合原子序数可知，W处于第二周期、N处于第三周期，且元素X、Y、Z、W分属两个短周期，则X只能为H元素，Y、Z处于第二周期，X、Y、Z、W四原子序数之和为22，最外层电子数之和为16，故Y、Z、W原子序数之和为21，最外层电子数之和为15，可推知Y为C元素、Z为N元素、W为O元素，则N为S元素；X与M同主族，M原子序数大于O，故M为Na，化合物C2H2、N2H4、H2O2中，相应分子内各原子最外层电子都满足稳定结构，以此解答该题。
解析：（1）由以上分析可知X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、W为O元素、M为Na元素、N为S元素；
Y为C元素，元素在周期表中的位置是第二周期第ⅣA族，H、C、N、O、Na的原子半径由大到小的顺序为：Na＞C＞N＞O＞H；
故答案为第二周期第ⅣA族，Na＞C＞N＞O＞H；
（2）M2N为Na2S，硫化钠属于离子化合物，电子式描述Na2S化合物的形成过程为；
故答案为；
（3）均含H、O、Na、S四种元素的两种化合物相互反应有刺激性气味气体放出，是硫酸氢钠与亚硫酸氢钠反应生成硫酸钠、二氧化硫与水，反应的离子方程式为： ；
故答案为；
（4）火箭发动机曾经利用N2H4作燃料、H2O2作助燃剂，产物环保无污染，反应生成氮气与水，二者反应的方程式为：N2H4＋2H2O2═N2↑＋4H2O；
故答案为N2H4＋2H2O2═N2↑＋4H2O
一、选择题
1．下列说法正确的是
A．电子云轮廓图是电子的概率密度分布图
B．s电子云轮廓图是圆形的
C．、和在空间内的取向相互垂直
D．同一原子的能层越低，电子云越弥散
2．下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是
A．第二周期元素从Li到F，非金属性逐渐增强
B．同一周期主族元素从左到右，电负性逐渐减小
C．第三周期的元素：P、S、Cl的最高正化合价依次增大
D．主族元素呈现的最高正化合价，其数值等该元素原子的最外层电子数
3．下列各组元素性质的叙述中，正确的是
A．O、F、Na的原子半径依次减小 B．N、O、F的第一电离能依次增大
C．N、O、F的电负性依次增大 D．N、O、F的最高正化合价依次升高
4．下列现象或应用与电子跃迁无关的是
A．激光 B．焰色试验 C．石墨导电 D．原子光谱
5．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．为非电解质
B．常温常压下，7.8g过氧化钠中含有阴离子的数目为
C．1.6g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为
D．假设A元素不存在同位素，原子核内有x个中子，A原子的质量数为m，则所含电子的物质的量约为
6．由中国近代化学启蒙者徐寿确认译名的下列元素中，属于d区元素的是
A．Ca B．Co C．Zn D．Ga
7．短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，Q单质暗处遇发生爆炸，由上述五种元素形成的化合物结构如图所示。下列说法错误的是
A．原子半径：
B．同周期中第一电离能小于W的元素有4种
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：
D．电负性：
8．下列说法正确的是
A．激发态硼原子核外电子运动状态有3种
B．金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的相互作用
C．基态原子的2s电子的能量较高，其一定在比1s电子离核更远的区域运动
D．日常生活中的焰火、LED灯、激光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关
9．符号“2p”没有给出的信息是
A．能级 B．电子层
C．电子云形状 D．电子云在空间的伸展方向
10．人类的生产、生活离不开氧气，下列有关氧及其化合物的说法正确的是
A．基态氧原子的电子排布式： B．的结构式：
C．的空间填充模型： D．的电子式：
11．下列说法正确的是
A．同一原子中，电子的能量总是低于p电子的能量
B．原子核外电子排布，先排满K层再排L层，排满M层再排N层，满足能量最低原理
C．任何轨道形状均是球形，只是能层不同，球的半径大小不同而已
D．各能层的原子轨道数为(n为能层序数)
12．四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同电子层结构，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W与Y同族，Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是
A．简单离子半径：W＜X＜Z B．W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性
C．简单氢化物的沸点：W＜Y D．最高价氧化物的水化物的酸性：Y＞Z
13．下列化学用语表达正确的是
A．的离子结构示意图：
B．镁原子最外层电子的电子云图：
C．基态的核外电子排布式为
D．基态硫原子的价层电子轨道表示式：
14．下列表示正确且最多容纳的电子数按照由少到多的顺序排列的是
A．、、 B．、、 C．、、 D．、、
15．短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大。基态X原子有两个单电子，Z的简单离子在同周期离子中半径最小，基态W原子的价电子排布式为，且Y、W同主族。
下列说法错误的是
A．电负性：Y>W>X>Z B．四种元素均位于元素周期表的p区
C．简单氢化物沸点：X
16．类推法是科学学习的重要方法之一、下表提供的是VIA族元素的部分性质。请结合元素周期律完成下列问题：
元素
单质熔点/℃ (斜方硫) x
单质沸点/℃ (斜方硫)
主要化合价 、、 、、
原子半径 逐渐增大
单质与反应的情况 点燃时易化合 加热化合 加热时难化合 不能直接化合
(1)硒的熔点(x)范围可能是_______。
(2)碲的主要化合价可能有_______。
(3)在、、四种氢化物中，沸点最低的是_______，沸点最高的是_______。
17．填表
微粒 电子数 质子数 中子数 质量数 最外层电子数
Cl ____ ______ _____ ___ _____
Al _____ _____ _____ _____ _____
18．按要求书写下列基态原子或离子的电子排布式。
(1)Na：____。
(2)F-：____。
(3)Fe3+的简化电子排布式：____。
19．洪特规则
洪特规则内容：当电子排布在同一能级(能量相同)的不同轨道时，总是优先_______占据一个轨道，而且自旋方向_______。如：2p3的电子排布为_______，不能表示为_______或_______。
洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如：24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1
20．下表列出了A~R 9种元素在周期表中的位置：
周期 族
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ 0
2 E F
3 A C D G R
4 B H
请回答下列问题。
(1)写出下列几种元素符号：B___________，D___________，H___________，R___________。9种元素中化学性质最不活泼的是___________。
(2)A与F形成的一种化合物可作供氧剂，写出该化合物作供氧剂时的反应原理：___________。
(3)D元素的最高价氧化物对应的水化物与氢氧化钠反应的离子方程式是___________。
(4)A、B、C三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为___________。
(5)H元素与A元素形成化合物的化学式是___________，高温灼烧该化合物时，火焰呈___________色。
21．现有A、B、C、D四种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中A是宇宙中最丰富的元素，其原子核外电子仅有一个原子轨道，B元素原子的核外p轨道电子总数比s轨道电子总数少1，C为金属元素且原子核外p轨道电子总数和s轨道电子总数相等，D元素的原子核外所有p轨道处于全充满或半充满状态。
(1)写出四种元素的元素符号：A__；B__；C___；D___。
(2)写出C、D两种元素基态原子核外电子排布的轨道表示式：C__；D__。
(3)写出B、C两种元素的单质在一定条件下反应的化学方程式：__。
22．如图为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。
请回答下列问题：
(1)①和②形成的一种5核10电子分子，其空间结构为_______，属于_______分子(填“极性”或“非极性”)。
(2)元素③所在的周期中，最大的是_______(填元素符号)，元素⑥和⑦的最高价氧化物对应水化物中酸性较强的是：_______(填化学式)。
(3)根据元素周期表分区，元素⑩位于_______区，其二价离子电子排布式为_______。
(4)元素③和⑤形成的化合物，硬度很大，熔沸点高。这种化合物属于的晶体类型为_______。该化合物与溶液反应的离子方程式_______。
23．已知X、Y、Z、W、M、N为短周期元素且原子序数依次增大，X与M、W与N分别同主族，且元素X、Y、Z、W分属两个短周期，它们四者原子序数之和为22，最外层电子数之和为16，在化合物、、中，相应分子内各原子最外层电子都满足稳定结构，请回答下列问题：
(1)Y元素在周期表中的位置是_______，X、Y、Z、W、M的原子半径由大到小的顺序为：_______(用元素符号表示)。
(2)用电子式描述化合物的形成过程：_______。
(3)均含X、W、M、N四种元素的两种化合物相互反应有刺激性气味气体放出，反应的离子方程式为_______。
(4)火箭发动机曾经利用作燃料、作助燃剂，产物环保无污染，写出二者反应的化学方程式：_______。
【参考答案】
一、选择题
1．C
解析：A．电子云中的小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现概率的大小：点密集的地方，表示电子在那里出现的概率大；点稀疏的地方，表示电子在那里出现的概率小，A错误；
B．s电子的电子云轮廓图是球形，B错误；
C．2px、2py、2pz轨道相互垂直，C正确；
D．同一原子的能层越低，电子云越集中，D错误；
故选C。
2．B
解析：A．根据元素周期律：同周期元素的原子从左到右，元素非金属性逐渐增强，可推知第二周期元素从Li到F非金属性逐渐增强，故A正确；
B．同一周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，电负性逐渐增大，故B错误；
C．P、S、Cl的原子序数逐渐增大，则P、S、Cl最高正价逐渐升高，故C正确；
D．非金属元素的原子的最外层有几个电子，最多形成几个共用电子对，所以呈现的最高化合价等于原子最外层电子数（个别元素除外），故D正确。
故选：B。
3．C
解析：A．同周期主族元素从左至右，原子半径逐渐减小（0族元素除外），故半径O＞F，Na为第三周期元素，比F和O多一层电子，因此原子半径Na＞O＞F，A错误；
B．同周期元素从左至右，第一电离能呈增大趋势，但N元素原子的最外层电子为半充满状态，第一电离能大于同周期相邻元素，即第一电离能O＜N＜F，B错误；
C．同周期主族元素从左至右，电负性逐渐增大，则N、O、F的电负性依次增大，C正确；
D．N的最高正化合价为+5，F无正价，D错误；
故选C。
4．C
解析：A．电子跃迁产生光子与入射光子具有相关性，即入射光与辐射光的相位相同，如果这一过程能够在物质中反复进行，并且能用其他方式不断补充因物质产生光子而损失的能量，那么产生的光就是激光，与电子跃迁有关，A项不选；
B．当碱金属及其盐在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出，因而能使火焰呈现颜色，与电子跃迁有关，B项不选；
C．石墨导电是晶体中电子定向移动的结果，与电子跃迁无关，C项选；
D．原子光谱的产生是原子核电子发生能级跃迁的结果，与电子跃迁有关，D项不选；
答案选C。
5．C
解析：A．为单质，既不是电解质也不是非电解质，故A错误；
B．1mol过氧化钠由2mol钠离子和1mol过氧根离子组成，则7.8g过氧化钠即0.1mol，含阴离子数目为，故B错误；
C．氧气和臭氧均由氧原子组成，1.6g混合物即为1.6gO原子，氧原子的数目为，故C正确；
D．原子核内有x个中子，A原子的质量数为m，则A原子的质子数为(m-x)，1mol中含有电子的物质的量为：，的物质的量为，所含电子的物质的量约为，故D错误；
故选：C。
6．B
解析：A．Ca是20号元素，其基态原子价层电子排布为4s2，位于周期表s区，A不合题意；
B．Co是27号元素，其基态原子价层电子排布为3d74s2，位于周期表d区，B符合题意；
C．Zn是30号元素，其基态原子价层电子排布为3d104s2，位于周期表ds区，C不合题意；
D．Ga是31号元素，其基态原子价层电子排布为4s24p1，位于周期表p区，D不合题意；
故答案为：B。
7．B
【分析】短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，Q单质暗处遇氢气发生爆炸，则Q为F元素；由阴离子的结构可知，Y为B元素；由阳离子结构中X、Z、中间W形成的共价键分别为1、4、3可知，X为H元素、Z为C元素、W为N元素。
解析：A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则硼、碳、氮、氟四种原子的原子半径依次减小，故A正确；
B．同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则第二周期中第一电离能小于氮元素的元素有锂、铍、硼、碳、氧，共5种，故B错误；
C．同周期元素，从左到右原子元素的非金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，则硼酸、碳酸、硝酸的酸性依次增强，故C正确；
D．同周期元素从左到右电负性逐渐增大，故硼、碳、氮、氟的电负性逐渐增大，故D正确；
故选B。
8．B
解析：A．硼为5号元素，原子核外有5个电子，激发态硼原子核外电子运动状态有5种，A错误；
B．金属键的实质是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的相互作用，B正确；
C．能级和能层只是表示电子在该处出现的概率大小，并不代表电子运动的位置，故基态原子的2s电子的能量较高，不一定在比1s电子离核更远的区域运动，C错误；
D．日常生活中我们看到的许多可见光，如焰火、LED灯、激光，都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关，D错误；
故选B。
9．D
解析：2p表示原子核外第2能层(电子层)中的p能级，电子云形状为哑铃形，其中p能级应有3个不同伸展方向的原子轨道，可分别表示为px、py、pz，“2p”符号没有表示出电子云在空间的伸展方向，故D项正确。
10．C
解析：A．基态氧原子的电子排布式：，A错误；
B．HClO的结构式为H-O-Cl，B错误；
C．H2O的空间构型为V形，O原子半径大于H原子半径，空间填充模型正确，C正确；
D．过氧化钠为离子化合物，电子式为：，D错误；
故选C。
11．C
解析：A．相同能级，不同能层电子，能层越高，能量越高；相同能层，不同能级的电子能量，，A错误；
B．M能层中的3d能级能量高于N能层中的4s级能量，填完N能层中的4s能级，再填充M能层中的3d能级，B错误；
C．任何轨道形状均是球形，只是能层不同，球的半径大小不同而已，C正确；
D．各能层最多含有电子数(n为能层序数)，则各能层的原子轨道数为(n为能层序数)，D错误；
故选C。
12．B
【分析】四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则X为Na；由原子序数可知，Y、Z处于第三周期，而Z与X（Na）形成的离子化合物的水溶液呈中性，则Z为Cl元素；W、X的简单离子具有相同电子层结构，且W与Y同族，W在第二周期且是非金属元素，W可能是N或O元素，对应的Y为P或S元素；
解析：A．X离子（Na+）、W离子的电子层数为2层，Z离子（Cl-）电子层数为3层，电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，离子电子层越多离子半径越大，故简单离子半径大小顺序是：Z＞W＞X，故A错误；
B．W可能是N或O，与Na形成的化合物可能是氮化钠、氧化钠、过氧化钠，它们与水反应都能生成氢氧化钠使溶液呈碱性，故B正确；
C．水或氨气都会形成氢键导致沸点升高，故简单氢化物的沸点：W>Y，故C错误；
D．Y与Z处于同周期，同周期从左到右非金属性逐渐增强，最高价氧化物的水化物的酸性：Z＞Y，故D错误；
故选B。
13．D
解析：A．最外层有8个电子，其离子结构示意图为，A错误；
B．镁原子的电子排布式为1s22s22p63s2，最外层为s能级，s能级的电子云图为球形
，B错误；
C．基态的核外电子排布式为，C错误；
D．基态硫原子的价层电子排布式为，其轨道表示式为 ，D正确；
故选D。
14．A
解析：A．s轨道最多容纳2个电子，p轨道容纳6个电子，d轨道容纳10个电子，A正确；
B．不同能层的相同能级最多容纳的电子数相同，B错误；
C．从能层开始有能级，不存在能级，C错误；
D．能级容纳电子数最少，D错误；
故选：A。
15．C
【分析】基态X原子有两个单电子，则X核外电子排布可能是，即可能是C、O、Si、S；Z的简单离子在同周期离子中半径最小，Z应为第三周期的Al，基态W原子的价电子排布式为，n-1=2，n=3，W的价电子排布式为，W为S，Y、W同主族，则Y为O，结合原子序数可知X只能为C，据此分析解答。
解析：A．同主族元素从上到下电负性减弱，从周期元素从左到右电负性增强，则电负性：O>S>C>Al，即Y>W>X>Z，故A正确；
B．四种元素分别位于IIIA、IVA、VIA，均属于p区元素，故B正确；
C．水分子间存在氢键，其沸点高于H2S，即简单氢化物沸点：W
故选：C。
二、填空题
16．(1)113～450℃
(2)－2，＋4，＋6
(3)
解析：（1）从表中氧族元素熔沸点的递变规律可以看出，从O到Te，熔点依次升高，所以硒的熔点应介于S和Te的熔点之间，熔点范围可能是113～450℃；
（2）从硫到硒，化合价都为－2，＋4，＋6，则碲的化合价可能有－2，＋4，＋6；
（3）、、相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增大，沸点逐渐升高，故沸点最低，沸点最高。
17．17 20 37 7 13 13 14 27 3
解析：某原子的质子数=核外电子数=原子序数；某原子的中子数等于质量数-质子数；某原子的质量数在原子符号中的左上角标出，根据此结论有：
Cl的电子数为17，质子数为17，中子数为37-17=20，质量数为37，最外层电子数为7；
Al的电子数为13，质子数为13，中子数为27-13=14，质量数为27，最外层电子数为3。
18．(1)1s22s22p63s1
(2)1s22s22p6
(3)[Ar]3d5
解析：(1)Na原子核外有11个电子，根据能量最低原理，基态原子电子排布式为1s22s22p63s1。
(2)F-原子核外有10个电子，根据能量最低原理，基态原子电子排布式为1s22s22p6。
(3)Fe是26号元素，基态铁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，铁原子失去3个电子形成Fe3+，Fe3+的简化电子排布式[Ar]3d5。
19． 单独 相同
解析：根据洪特规则，电子排布时优先单独占据一个轨道，并且自旋方向相同，例如2p3的三个电子占据三个轨道，自旋方向相同，电子排布为，不能为，也不能为。
20． K Al Br Ar Ar 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3 +O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH +O2 Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O K＞Na＞Mg NaBr 黄
【分析】根据元素周期表的结构，可知A为Na，B为K，C为Mg，D为Al，E为C，F为O，G为Cl，H为Br，R为Ar。
解析：(1)元素符号：B为K，D为Al，H为Br，R为Ar。9种元素中稀有气体Ar的化学性质最不活泼。
(2)A与F形成的一种化合物Na2O2可作供氧剂，该化合物作供氧剂时是和呼出的气体中的CO2以及水蒸气反应生成氧气，从而供氧，反应原理为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3 +O2，2Na2O2+2H2O=4NaOH +O2。
(3)D元素的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，与氢氧化钠发生酸碱中和反应，生成盐和水，反应的离子方程式是Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O。
(4)同主族元素，从上到下，原子半径逐渐增大，同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，所以A、B、C三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为K＞Na＞Mg。
(5)H元素与A元素形成化合物的化学式是NaBr，钠的焰色为黄色，所以高温灼烧该化合物时，火焰呈黄色。
21． H N Mg P N2+3MgMg3N2
【分析】由题意可知，A为H；B元素原子的核外p轨道电子总数比s轨道电子总数少1，B原子核外电子排布式为，则B为N；C为金属元素且原子核外p轨道电子总数和s轨道电子总数相等，C原子核外电子排布式为，则C为；D元素的原子核外所有p轨道处于全充满或半充满状态，且A、B、C、D四种短周期主族元素的原子序数依次增大，D原子核外电子排布式为，则D为P。
解析：(1)A为H；B为N；C为；则D为P；
故答案为：H；N；；P。
(2)C、D两种元素基态原子核外电子排布的轨道表示式：；；
故答案为：；。
(3) B、C两种元素的单质在一定条件下反应的化学方程式为：N2+3MgMg3N2；
故答案为：N2+3MgMg3N2。
22．(1) 正四面体 非极性
(2) Ne HClO4
(3) ds
(4) 共价晶体
【分析】由上表可知①-⑩分别为氢、碳、氮、镁、铝、硫、氯、钙、铁、铜元素，依此作答；
解析：（1）①和②形成的一种5核10电子分子是甲烷分子，其空间结构为正四面体，属于非极性分子，答案为：正四面体，非极性；
（2）元素③所在的第二周期中，最大的是稀有气体Ne，元素⑥和⑦的最高价氧化物对应水化物中分别是硫酸和高氯酸，非金属性越强，酸性越强，较强的是：HClO4，答案为： Ne， HClO4；
（3）根据元素周期表分区，元素⑩核外电子排布式是，位于ds区，其二价离子电子排布式为，答案为：ds，；
（4）元素③和⑤形成的化合物氮化铝，硬度很大，熔沸点高，这种化合物属于的晶体类型为共价晶体，该化合物与溶液反应生成偏铝酸钠和氨气，离子方程式，答案为：共价晶体，。
23．(1) 第二周期第ⅣA族 Na＞C＞N＞O＞H
(2)
(3)
(4)N2H4＋2H2O2═N2↑＋4H2O
【分析】元素X、Y、Z、W、M、N原子序数依次增大，W与N同主族，结合原子序数可知，W处于第二周期、N处于第三周期，且元素X、Y、Z、W分属两个短周期，则X只能为H元素，Y、Z处于第二周期，X、Y、Z、W四原子序数之和为22，最外层电子数之和为16，故Y、Z、W原子序数之和为21，最外层电子数之和为15，可推知Y为C元素、Z为N元素、W为O元素，则N为S元素；X与M同主族，M原子序数大于O，故M为Na，化合物C2H2、N2H4、H2O2中，相应分子内各原子最外层电子都满足稳定结构，以此解答该题。
解析：（1）由以上分析可知X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、W为O元素、M为Na元素、N为S元素；
Y为C元素，元素在周期表中的位置是第二周期第ⅣA族，H、C、N、O、Na的原子半径由大到小的顺序为：Na＞C＞N＞O＞H；
故答案为第二周期第ⅣA族，Na＞C＞N＞O＞H；
（2）M2N为Na2S，硫化钠属于离子化合物，电子式描述Na2S化合物的形成过程为；
故答案为；
（3）均含H、O、Na、S四种元素的两种化合物相互反应有刺激性气味气体放出，是硫酸氢钠与亚硫酸氢钠反应生成硫酸钠、二氧化硫与水，反应的离子方程式为： ；
故答案为；
（4）火箭发动机曾经利用N2H4作燃料、H2O2作助燃剂，产物环保无污染，反应生成氮气与水，二者反应的方程式为：N2H4＋2H2O2═N2↑＋4H2O；
故答案为N2H4＋2H2O2═N2↑＋4H2O