第一章 原子结构与性质 测试题（含解析） 2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 第一章 原子结构与性质 测试题（含解析） 2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 343.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-25 09:20:37 | ||
图片预览
文档简介
第一章 原子结构与性质 测试题
一、选择题
1．原子序数依次增大的五种短周期主族元素X、Y、Z、Q、W组成的化合物的结构如图所示，基态Q原子最外层电子是电子层数的3倍。下列说法正确的是
A．W和Z形成的某种化合物受到撞击时能瞬间释放出大量的气体
B．简单离子半径W>Q
C．氢化物的沸点YD．由X、Y、Q、W形成的化合物的水溶液一定显碱性
2．短周期主族元素a、b、c、d的原子序数依次增大，a、b两基态原子的核外电子的空间运动状态相同，且b的最外层电子数是内层电子数的3倍。c的基态原子的最高能级的电子数是b的基态原子的最低能级电子数的一半，d的周期数与族序数相等。下列说法正确的是
A．元素的非金属性：
B．a的简单氢化物含有分子间氢键易液化
C．d的最高价氧化物对应水化物呈碱性
D．b与c可形成两种离子化合物，且阴离子与阳离子的个数比均为
3．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素。X的1s轨道半充满，W与X位于同一主族；Z的s能级电子数量和p能级电子数量相同，Y元素形成的一种单质是最坚硬的物质。下列叙述正确的是
A．电负性：
B．X、Y、Z三种元素形成的化合物可能同时含有极性和非极性共价键
C．X、Y、Z、W四种元素形成的化合物水溶液一定显碱性
D．简单氢化物的沸点：
4．据《科学网》报道，德国科学家发现P3N5、PN2、PN6 ，首次证明PN6为正八面体。下列叙述错误的是
A．氮的电负性大于磷是因为N原子半径小于P
B．N、P的第一电离能大于同周期右邻元素
C．基态P原子未成对电子数大于基态N原子
D．在元素周期表中，N、P元素都位于p区
5．下列元素中，电负性最大的是
A． B．O C．S D．
6．短周期元素、、、的原子序数依次增大。、、是同一周期的非金属元素。为离子化合物，的二价阳离子与的阴离子具有相同的电子层结构。为非极性分子。、氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。下列说法正确的是
A．第一电离能：
B．原子半径：
C．原子中未成对电子数：
D．的最高价氧化物对应水化物的酸性比的弱
7．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前三周期元素，其中X是宇宙中含量最多的元素；Y与Z在周期表中相邻，且它们的原子最外层电子数之和等于W的原子序数；W元素原子的最外层只有1个电子。下列说法错误的是
A．基态W原子在同周期元素中第一电离能最大
B．X、Z可形成具有强氧化性的化合物
C．Y的简单氢化物分子中有一对未成键的弧电子对
D．Y有多种酸性氧化物
8．含R元素的微粒可发生如下反应：，下列说法正确的是
A．R元素位于周期表中第ⅤA族 B．只能被还原
C．在常温常压下一定是气体 D．R元素一定位于周期表中的p区
9．下列化学用语表示正确的是
A．三氯化氮的电子式： B．镁原子最外层电子的电子云图：
C．溴乙烷的空间填充模型： D．乙酸甲酯的结构简式：
10．下列各基态原子的电子排布式正确的是
①Fe：[Ar]3d64s1 ②C：1s22s22p2 ③Zn2+：[Ar]3d104s2 ④Cl：1s22s22p63s23p5
A．②④ B．②③④ C．①③ D．①②
11．某元素的原子核外有三个电子层，其3p能级上的电子数是3s能级上的一半，则此元素是( )
A．S B．Al C．Si D．Cl
12．下列说法错误的是
A．电子排布式违反了泡利不相容原理
B．基态原子电子排布式违反了能量最低原理
C．原子的核外电子排布式写成违反了能量最低原理
D．电子排布式违反了能量最低原理
13．下列关于同一原子中的基态和激发态说法中，正确的是
A．基态时的能量比激发态时低
B．激发态时比较稳定
C．由基态转化为激发态过程中放出能量
D．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
14．下列关于某基态原子的价电子排布式为的描述正确的是
A．该基态原子有1个未成对电子
B．它的最高正价和最低负价的代数和为4
C．该基态原子的电子排布图为
D．它的氢化物的电子式为
15．下列原子或离子核外电子排布不属于基态排布的是
A．Na：1s22s22p53s2 B．S2－：1s22s22p63s23p6
C．N：1s22s22p3 D．Si：1s22s22p63s23p2
二、填空题
16．东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：
(1)镍元素基态原子的电子排布式为_______。
(2)硫酸镍溶于氨水形成蓝色溶液。
①下列基态氮原子核外电子排布图中，正确的是_______(填字母)。
A． B．
C． D．
②中N、O、H三种元素电负性由大到小顺序_______。
③氨()的沸点高于膦()，原因是_______。
(3)元素铜与镍的第二电离能分别为： kJ/mol、 kJ/mol，的原因是_______。
17．2020年12月17日，我国“嫦娥五号”返回器携月壤成功着陆。研究发现，月壤中存在天然的铁、金、银、铅、锌、铜、锑、铼等矿物颗粒。
(1)要证明月壤中含有这些元素，可采用的方法是___________。
(2)写出铜的基态原子的电子排布式：___________。
(3)与铜位于同一周期的元素原子中最外层电子数与铜原子的相同的元素有___________(填元素符号)。
(4)在周期表中位于___________周期___________族，属于___________区，铁的基态原子的价电子排布图为___________。
18．已知：A～F都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。其中A、C原子的L层有2个未成对电子。D与E同主族，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。F3+的M层3d轨道电子为半充满状态。请根据以上信息，回答下列问题：
(1)A、B、C的电负性由小到大的顺序为_______ (用元素符号表示)。
(2)D元素的原子核外共有_______种不同运动状态的电子、_______种不同能级的电子。
(3)写出E的基态原子的电子排布式：_______。
(4)F和X(质子数为25)两元素的部分电离能数据列于下表：比较两元素的I2、I3可知，气态X2＋再失去一个电子比气态F2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是_______
元素 X F
电离能/kJ·mol-1 I1 717 759
I2 1 509 1 561
I3 3 248 2 957
19．已知A 、B、C、D、E为前四周期元素，其中A在宇宙中含量最高；B基态原子的3p轨道上得到1个电子后形成半充满结构；C基态原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反；D基态原子3d能级全空，其N能层上只有1个电子；E的原子序数等于B、D原子序数之和。回答下列问题：
(1)E在周期表中的位置是第___________族，属于___________区(填“s”、“p”或“d”)。
(2)基态C原子的价层电子轨道表示式为___________。
(3)基态D原子的电子排布式为___________。
(4)A和B形成化合物BA4的电子式为___________。
(5)比较第一电离能：D___________ E(填“＞”、“＜”或“=”， 下同)；电负性：B___________C。
20．按要求填空：
(1)Si的价电子层的电子排布式为_____。
(2)基态硫原子价电子排布式为_____。
(3)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是_____(填离子符号)。
(4)基态硅原子最外层的电子排布图为_____。
21．基态氟原子核外有_______种运动状态不同的电子，其中含有单电子的轨道形状为_______。
22．已知A、B、C、D为第三周期元素，其第一至第四电离能如表所示(单位：)。
元素代号 I1 I2 I3 I4
A 1521 2666 3931 5771
B 496 4562 6912 9543
C 738 1451 7733 10540
D 578 1817 2745 11575
试回答下列各题：
(1)A是_______(填元素符号，下同)，B是_______，C是_______，D是_______。
(2)B在化合物中通常显_______价，B的电负性_______(填“>”“<”或“=”)C的电负性。
(3)下列元素形成的单质中，化学性质与A形成的单质最相似的是_______(填序号)。
A．氦 B．铍 C．锂 D．氢
(4)大部分元素都会出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，请预测B的第2次电离能数据飞跃将是在失去第_______个电子时。
三、元素或物质推断题
23．某种食品添加剂由四种元素组成(结构如图)，已知X、Y、Z、W为短周期主族元素，且原子序数依次增大，X与Z同主族，W与X原子的最外层电子数之和等于Y原子的最外层电子数，Y是地壳中含量最多的元素。
请回答下列问题：
(1)基态Z原子的核外电子排布式为______，W元素最高价氧化物的水化物的化学式为______。
(2)X、Y、Z、W原子半径由小到大的顺序为______(用元素符号表示)。
(3)W元素以及同族相邻元素所形成的氢化物中，沸点由低到高的顺序是_____(填化学式)，原因是：______。
(4)元素Y可分别与元素X和Z形成原子个数比为1∶1的两种晶体，这两种晶体类型分别是_____晶体、_____晶体。
【参考答案】
一、选择题
1．A
【分析】基态Q原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍，Q为O，W形成+1价阳离短且为短周期，则W为Na元素，根据结构可知X为H元素，Z形成三条单键，则Z为N元素，Y为C元素，据此分析解题。
解析：A．Na和N形成的化合物为：NaN3，受撞击时发生下列反应：2NaN33N2↑+2Na，常用作汽车安全气囊，瞬间释放大量气体，故A正确；
B．Na+和O2-离子电子层结构相同，核电荷数Na>O，则离子半径：O2->Na+，故B错误；
C．C的氢化物有多种，随着C数的增大其氢化物沸点越高，很多碳氢化合物的沸点高于H2O的沸点，故C错误；
D．H、C、O、Na形成的化合物水溶液未必显碱性，如NaHCO3呈碱性，NaHC2O4呈酸性，故D错误；
故选A。
2．B
【分析】由b的最外层电子数是内层电子数的3倍可知b为O元素，a的空间运送状态有5种，且原子序数小于O，则a为N，b的电子排布式为1s22s22p4，c的基态原子的最高能级的电子数是b的基态原子的最低能级电子数的一半，则c最高能级电子数为1，且原子序数大于a、b，则c为Na元素，d的周期数与族序数相等且为短周期元素，d为Al元素；
解析：A．由题意可知a为N元素，b为O元素，c为Na元素，d为Al元素，非金属性，A错误；
B．因为氨气的分子间含有氢键，使分子间的相互作用力增大，所以氨气易液化，B正确；
C．为两性氢氧化物，C错误；
D．O与Na可形成、两种离子化合物，阴离子与阳离子的个数比均为，D错误；
故答案为：B。
3．B
解析：X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素。X的1s轨道半充满，则X为H元素；W与X位于同一主族，原子序数大于Y、Z，故应为Na元素；Z的s能级电子数量和p能级电子数量相同，则电子排布式为1s22s22p4,Z为O元素；Y元素形成的一种单质是最坚硬的物质金刚石，则Y为C元素；综上，X、Y、Z、W分别为H、C、O、Na；
A．半径小于，选项A错误；
B．H、C、O元素形成的化合物可以是，过氧乙酸，含有极性和非极性共价键，选项B正确；
C．四种元素形成草酸氢钠水溶液为酸性，选项C错误；
D．简单氢化物沸点小于，选项D错误；
答案选B。
4．C
解析：A．N、P位于同主族，从上至下元素电负性减小，选项A正确；
B．N、P原子价层p能级上电子达到半充满结构，电负性依次大于同周期右邻元素O、S，选项B正确；
C．基态N、P原子价层电子排布式为ns2np3 ，每个N、P原子都有3个未成对电子，选项C错误；
D．N、P原子核外电子排布中，最后一个。电子进入p能级，它们都位于周期表p区，选项D正确；
答案选C。
5．B
解析：非金属性越强，电负性越大，在四个选项中，氧元素的非金属性最强，所以氧元素的电负性最大，故选B。
6．D
【分析】W的二价阳离子与Z的阴离子具有相同的电子层结构，且化合物为WZ，即Z的阴离子为负二价，推出W为Mg，Z为O，Y、Z氢化物的沸点比它们同族相邻周期氢化物的沸点高，说明Y、Z氢化物中存在分子间氢键，因为原子序数依次增大，因此Y为N，XZ2为非极性分子，且X与N、O是同一周期的非金属元素，推出X为C，据此分析。
解析：根据上述分析，X为C，Y为N，Z为O，W为Mg；
A．同一周期，从左向右，元素的第一电离能呈增大趋势，但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA，电子全满和半满，故第一电离能比相邻元素原子的大，三种元素第一电离能大小顺序是I1(C)＜I1(O)＜I1(N)，故A错误；
B．同一周期，从左向右，原子半径依次减小，因此r(C)＞r(N)＞r(O)，故B错误；
C．C原子的电子排布式：1s22s22p2，N原子的电子排布式：1s22s22p3，O原子的电子排布式：1s22s22p4，Mg原子的电子排布式：1s22s22p63s2，由电子排布式可知未成对电子数分别为2、3、2、0，原子中未成对电子数：N>C=O>Mg，故C错误；
D．C的最高价氧化物对应水化物是H2CO3，H2CO3属于弱酸，N的最高价氧化物对应水化物是HNO3，HNO3为强酸，故D正确；
答案为D。
7．A
【分析】X是宇宙中含量最多的元素，故A为H；W元素原子的最外层只有1个电子，故W为Na；X、Y、Z、W是原子序数依次增大，且Y与Z在周期表中相邻，且它们的原子最外层电子数之和等于W的原子序数可知，Y为N，Z为O。
解析：A．基态W原子为Na原子，在同周期元素中，它最外层只有一个电子，最容易失去，所以第一电离能最小，A错误；
B．X、Z可形成的化合物H2O2，具有强氧化性，B正确；
C．Y的简单氢化物分子为NH3，其结构中有三对共有电子对有一对孤电子对，C正确；
D．Y有多种酸性氧化物如N2O3、N2O5等，D正确；
故选A。
8．D
解析：A．根据题给反应知R元素可形成，可知R元素原子最外层有7个电子，位于第ⅦA族，A项错误；
B．中R元素的化合价为+5，R元素为第ⅦA族元素，其最高正化合价为+7，如既能被还原又能被氧化，B项错误；
C．可以是溴单质或碘单质，而溴单质在常温常压下为液体，碘单质在常温常压下为固体，C项错误；
D．第ⅦA族元素都位于周期表中的p区，D项正确；
答案选D。
9．C
解析：A．NCl3中氮原子最外层有5个电子，和三个氯原子共用三对电子后，还有一孤电子对，故A错误；
B．镁原子最外层电子是3s电子，s电子云图是球形，故B错误；
C．溴乙烷的结构简式为CH3CH2Br，空间填充模型为 ，故C正确；
D．乙酸甲酯的结构简式为CH3COOCH3，故D错误；
故选C。
10．A
解析：①基态Fe原子的电子排布式：[Ar]3d64s2，故①错误； ②基态C原子的电子排布式：1s22s22p2，故②正确；③基态Zn2+的电子排布式： [Ar]3d10，故③错误；④基态Cl原子的电子排布式：1s22s22p63s23p5，故④正确；
故选A。
11．B
解析：某元素的原子核外有三个电子层，其3p能级上的电子数是3s能级上的一半，该元素原子的价电子排布为3s23p1，核电荷数为13，此元素是Al，B正确；
综上所述，本题选B。
12．C
解析：A．因为轨道最多容纳2个电子，电子排布式违反了泡利不相容原理，A不符合题意；
B．因为轨道能量比轨道能量低，所以基态原子电子排布式违反了能量最低原理，正确的应该为，B不符合题意；
C．原子的核外电子排布式写成违反了泡利原理，C符合题意；
D．根据能量最低原理知电子先排能量低的轨道，后排能量高的轨道，D不符合题意；
故选：C。
13．A
解析：激发态时能量较高，较不稳定，A正确、B不正确。电子从较低能量的基态跃迁到较高能量的激发态时，也会产生原子光谱，D不正确
14．B
【分析】某基态原子的价电子排布式为，则其电子排布式为1s22s22p63s23p4，为S元素。
解析：A．基态S原子的未成对电子处于3p轨道，共有2个未成对电子，故A错误；
B．S的最高正价为+6价，最低负价为-2价，最高正价和最低负价的代数和为4，故B正确；
C．基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，则其电子排布图为 ，故C错误；
D．H2S为共价化合物，其电子式为 ，故D错误；
故答案选B。
15．A
解析：A．基态钠原子的电子排布式应是1s22s22p63s1，选项A符合；
B．1s22s22p63s23p6遵循能量最低和构造原理，是基态S2-的核外电子排布式，选项B不符合；
C．1s22s22p3遵循能量最低和构造原理，是基态N原子的核外电子排布式，选项C不符合；
D．1s22s22p63s23p2遵循能量最低和构造原理，是基态Si原子的核外电子排布式，选项D不符合；
答案选A。
二、填空题
16．(1)1s 2s 2p63s 3p63d84s
(2) A O>N>H 氨()能形成分子间氢键，导致熔沸点升高
(3)铜的第二电离能要失去全充满的3d能级电子，较难失电子，镍的第二电离能要失去4s能级的1个电子，较易失去电子
解析：（1）Ni元素原子核外电子数为28，核外电子排布式为1s 2s 2p63s 3p63d84s ，属于过渡元素。
（2）根据电子排布应遵守的三个基本原则：能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则，可知基态氮原子核外电子排布图为， A正确；
故选A。
元素电负性比较规律是同一周期随原子序数增大，电负性增大。因此N、O、H三种由大到小顺序O>N>H。氨()能形成分子间氢键，导致熔沸点升高，所以氨()的沸点高于膦()。
（3）基态铜和镍原子的价层电子排布式分别为3d104s1、3d84s2，铜的第二电离能要失去全充满的3d能级电子，较难失电子，镍的第二电离能是失去4s能级的1个电子，较易失去电子，故铜的第二电离能大于镍。
17． 光谱分析 或 K、 4 VⅢ d
解析：(1)不同的元素往往具有不同的发射光谱或吸收光谱，可根据元素的光谱信息确定元素的种类，此法被称为光谱分析，故答案为：光谱分析；
(2)Cu为29号元素，铜的基态原子的电子排布式：或，故答案为：或；
(3)铜的核外电子排布为，其最外层电子数为1，与其同周期且最外层电子数相同的核外电子排布为、， 分别为K、Cr，故答案为：K、；
(4)Fe的原子序数为26，位于周期表中第四周期第VIII族，其价电子排布图为，属于d区元素，故答案为：4；VⅢ；d；；
18．(1)C＜N＜O
(2) 12 4
(3)1s22s22p63s23p64s2
(4)Mn2＋的3d轨道电子排布为半充满状态，较稳定
【分析】A、C原子的L层有2个未成对电子，故A为C元素，C为O元素，B为N元素，D与E同主族，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构，故D为Mg，E为Ca，F3+的M层3d轨道电子为半充满状态，则F为Fe元素。
解析：（1）同周期元素从左至右电负性逐渐增大，故A、B、C的电负性由小到大的顺序为C＜N＜O。
（2）Mg元素为12号元素，所有电子的运动状态均不相同，故原子核外共有12种不同运动状态的电子，其电子排布式为1s22s22p63s2，故有4种不同能级的电子。
（3）E为20号元素Ca，根据构造原理可知其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2。
（4）比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子难。是因为Mn2＋的3d轨道电子排布为半充满状态，较稳定。
19．(1) VA p
(2)
(3)1s22s22p63s23p64s1
(4)
(5) ＜ ＜
【分析】A在宇宙中含量最高，A为H，B基态原子的3p轨道上得到1个电子后形成半充满结构，则B为Si，C基态原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，则C为O，D基态原子3d能级全空，其N能层上只有1个电子，D为K，E的原子序数等于B、D原子序数之和14+19=33，E为As；
解析：（1）E为As ，E在周期表中的位置是第四周期第VA族；其电子排布式为[Ar]3d104s24p3属于p区；
（2）C为O，价层电子轨道表示式为；
（3）D为K，基态D原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1；
（4）A为H，B为Si，A和B形成化合物BA4为SiH4，电子式为；
（5）D为K，E为As，As的价电子排布为4s24p3p能级为半充满状态能量较低，第一电离能较大，第一电离能K＜As；B为Si，C为O，电负性Si＜O；
20．(1)3s23p2
(2)3s23p4
(3)K+、P3-
(4)
解析：（1）硅是14号元素，价电子排布式为；
（2）基态S原子的核外电子排布式为，故价电子排布式为；
（3）和的结构示意图分别为和；
（4）基态硅原子的电子排布图为，故其最外层电子排布图为。
21．哑铃形
解析：氟元素的原子序数为9，电子排布式为1s22s22p5，含有单电子的轨道为轨道形状为哑铃形的2p轨道，由泡利不相容原理可知，原子核外没有运动状态完全相同的电子，则基态氟原子核外有9种运动状态不同的电子，故答案为：9；哑铃形。
22． Ar Na Mg Al +1 < A 10
解析：A、B、C、D为第三周期元素，根据表中数据知，A每一级电离能都较大，故A应为全满稳定结构，即元素，B元素的I2突然增大，故B容易失去1个电子，即元素，C元素的I3突然增大，故C容易失去2个电子，即元素，D元素的I4突然增大，故D容易失去3个电子，即元素。
(1)由分析知A为Ar，B为Na，C为Mg，D为Al；
(2)B为元素，在化合物中通常显+1价；一般来说，同周期元素由左向右电负性逐渐增大，故电负性：，此处填“＜”；
(3)A为稀有气体Ar，稀有气体之间性质相似，故此处填A；
(4)电离能的突跃变化，说明核外电子是分层排布的的电子排布式为，由于所处电子层相同，所以它的第2次电离能数据飞跃发生在失去第10个电子时。
三、元素或物质推断题
23．(1) 1s22s22p63s1或[Ne]3s1 H3PO4
(2)H＜O＜P＜Na
(3) PH3＜AsH3＜NH3 NH3分子间存在氢键，故NH3的沸点高于PH3和AsH3；PH3和AsH3结构相似，AsH3的相对分子质量大，分子间作用力大，所以AsH3的沸点大于PH3
(4) 分子 离子
【分析】根据以上图示元素形成的化学建判断Y形成两个共价键推测Y是氧元素，X形成1个化学键推测是氢元素，W形成5个共价键，推测是氮或磷元素，Z失去1个电子且与X同族，推测Z是钠元素，符合W与X原子的最外层电子数之和等于Y原子的最外层电子数，W的原子序数大干Z，故推测W为磷元素，故X、Y、Z、W元素分别为H、O、Na、P；
解析：（1）基态Na原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1或[Ne]3s1，W元素最高价氧化物的水化物的化学式为H3PO4；
（2）同周期从左到右原子半径依次减小，X、Y、Z、W原子半径由小到大的顺序为H＜O＜P＜Na；
（3）NH3分子间存在氢键，故NH3的沸点高于PH3和AsH3；PH3和AsH3结构相似，AsH3的相对分子质量大，分子间作用力大，所以AsH3的沸点大于PH3，故沸点由低到高的顺序是PH3＜AsH3＜NH3；
（4）元素Y可分别与元素X和Z形成原子个数比为1∶1的两种晶体H2O2和Na2O2，这两种晶体类型分别是分子晶体、离子晶体
一、选择题
1．原子序数依次增大的五种短周期主族元素X、Y、Z、Q、W组成的化合物的结构如图所示，基态Q原子最外层电子是电子层数的3倍。下列说法正确的是
A．W和Z形成的某种化合物受到撞击时能瞬间释放出大量的气体
B．简单离子半径W>Q
C．氢化物的沸点Y
2．短周期主族元素a、b、c、d的原子序数依次增大，a、b两基态原子的核外电子的空间运动状态相同，且b的最外层电子数是内层电子数的3倍。c的基态原子的最高能级的电子数是b的基态原子的最低能级电子数的一半，d的周期数与族序数相等。下列说法正确的是
A．元素的非金属性：
B．a的简单氢化物含有分子间氢键易液化
C．d的最高价氧化物对应水化物呈碱性
D．b与c可形成两种离子化合物，且阴离子与阳离子的个数比均为
3．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素。X的1s轨道半充满，W与X位于同一主族；Z的s能级电子数量和p能级电子数量相同，Y元素形成的一种单质是最坚硬的物质。下列叙述正确的是
A．电负性：
B．X、Y、Z三种元素形成的化合物可能同时含有极性和非极性共价键
C．X、Y、Z、W四种元素形成的化合物水溶液一定显碱性
D．简单氢化物的沸点：
4．据《科学网》报道，德国科学家发现P3N5、PN2、PN6 ，首次证明PN6为正八面体。下列叙述错误的是
A．氮的电负性大于磷是因为N原子半径小于P
B．N、P的第一电离能大于同周期右邻元素
C．基态P原子未成对电子数大于基态N原子
D．在元素周期表中，N、P元素都位于p区
5．下列元素中，电负性最大的是
A． B．O C．S D．
6．短周期元素、、、的原子序数依次增大。、、是同一周期的非金属元素。为离子化合物，的二价阳离子与的阴离子具有相同的电子层结构。为非极性分子。、氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。下列说法正确的是
A．第一电离能：
B．原子半径：
C．原子中未成对电子数：
D．的最高价氧化物对应水化物的酸性比的弱
7．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前三周期元素，其中X是宇宙中含量最多的元素；Y与Z在周期表中相邻，且它们的原子最外层电子数之和等于W的原子序数；W元素原子的最外层只有1个电子。下列说法错误的是
A．基态W原子在同周期元素中第一电离能最大
B．X、Z可形成具有强氧化性的化合物
C．Y的简单氢化物分子中有一对未成键的弧电子对
D．Y有多种酸性氧化物
8．含R元素的微粒可发生如下反应：，下列说法正确的是
A．R元素位于周期表中第ⅤA族 B．只能被还原
C．在常温常压下一定是气体 D．R元素一定位于周期表中的p区
9．下列化学用语表示正确的是
A．三氯化氮的电子式： B．镁原子最外层电子的电子云图：
C．溴乙烷的空间填充模型： D．乙酸甲酯的结构简式：
10．下列各基态原子的电子排布式正确的是
①Fe：[Ar]3d64s1 ②C：1s22s22p2 ③Zn2+：[Ar]3d104s2 ④Cl：1s22s22p63s23p5
A．②④ B．②③④ C．①③ D．①②
11．某元素的原子核外有三个电子层，其3p能级上的电子数是3s能级上的一半，则此元素是( )
A．S B．Al C．Si D．Cl
12．下列说法错误的是
A．电子排布式违反了泡利不相容原理
B．基态原子电子排布式违反了能量最低原理
C．原子的核外电子排布式写成违反了能量最低原理
D．电子排布式违反了能量最低原理
13．下列关于同一原子中的基态和激发态说法中，正确的是
A．基态时的能量比激发态时低
B．激发态时比较稳定
C．由基态转化为激发态过程中放出能量
D．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
14．下列关于某基态原子的价电子排布式为的描述正确的是
A．该基态原子有1个未成对电子
B．它的最高正价和最低负价的代数和为4
C．该基态原子的电子排布图为
D．它的氢化物的电子式为
15．下列原子或离子核外电子排布不属于基态排布的是
A．Na：1s22s22p53s2 B．S2－：1s22s22p63s23p6
C．N：1s22s22p3 D．Si：1s22s22p63s23p2
二、填空题
16．东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：
(1)镍元素基态原子的电子排布式为_______。
(2)硫酸镍溶于氨水形成蓝色溶液。
①下列基态氮原子核外电子排布图中，正确的是_______(填字母)。
A． B．
C． D．
②中N、O、H三种元素电负性由大到小顺序_______。
③氨()的沸点高于膦()，原因是_______。
(3)元素铜与镍的第二电离能分别为： kJ/mol、 kJ/mol，的原因是_______。
17．2020年12月17日，我国“嫦娥五号”返回器携月壤成功着陆。研究发现，月壤中存在天然的铁、金、银、铅、锌、铜、锑、铼等矿物颗粒。
(1)要证明月壤中含有这些元素，可采用的方法是___________。
(2)写出铜的基态原子的电子排布式：___________。
(3)与铜位于同一周期的元素原子中最外层电子数与铜原子的相同的元素有___________(填元素符号)。
(4)在周期表中位于___________周期___________族，属于___________区，铁的基态原子的价电子排布图为___________。
18．已知：A～F都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。其中A、C原子的L层有2个未成对电子。D与E同主族，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。F3+的M层3d轨道电子为半充满状态。请根据以上信息，回答下列问题：
(1)A、B、C的电负性由小到大的顺序为_______ (用元素符号表示)。
(2)D元素的原子核外共有_______种不同运动状态的电子、_______种不同能级的电子。
(3)写出E的基态原子的电子排布式：_______。
(4)F和X(质子数为25)两元素的部分电离能数据列于下表：比较两元素的I2、I3可知，气态X2＋再失去一个电子比气态F2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是_______
元素 X F
电离能/kJ·mol-1 I1 717 759
I2 1 509 1 561
I3 3 248 2 957
19．已知A 、B、C、D、E为前四周期元素，其中A在宇宙中含量最高；B基态原子的3p轨道上得到1个电子后形成半充满结构；C基态原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反；D基态原子3d能级全空，其N能层上只有1个电子；E的原子序数等于B、D原子序数之和。回答下列问题：
(1)E在周期表中的位置是第___________族，属于___________区(填“s”、“p”或“d”)。
(2)基态C原子的价层电子轨道表示式为___________。
(3)基态D原子的电子排布式为___________。
(4)A和B形成化合物BA4的电子式为___________。
(5)比较第一电离能：D___________ E(填“＞”、“＜”或“=”， 下同)；电负性：B___________C。
20．按要求填空：
(1)Si的价电子层的电子排布式为_____。
(2)基态硫原子价电子排布式为_____。
(3)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是_____(填离子符号)。
(4)基态硅原子最外层的电子排布图为_____。
21．基态氟原子核外有_______种运动状态不同的电子，其中含有单电子的轨道形状为_______。
22．已知A、B、C、D为第三周期元素，其第一至第四电离能如表所示(单位：)。
元素代号 I1 I2 I3 I4
A 1521 2666 3931 5771
B 496 4562 6912 9543
C 738 1451 7733 10540
D 578 1817 2745 11575
试回答下列各题：
(1)A是_______(填元素符号，下同)，B是_______，C是_______，D是_______。
(2)B在化合物中通常显_______价，B的电负性_______(填“>”“<”或“=”)C的电负性。
(3)下列元素形成的单质中，化学性质与A形成的单质最相似的是_______(填序号)。
A．氦 B．铍 C．锂 D．氢
(4)大部分元素都会出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，请预测B的第2次电离能数据飞跃将是在失去第_______个电子时。
三、元素或物质推断题
23．某种食品添加剂由四种元素组成(结构如图)，已知X、Y、Z、W为短周期主族元素，且原子序数依次增大，X与Z同主族，W与X原子的最外层电子数之和等于Y原子的最外层电子数，Y是地壳中含量最多的元素。
请回答下列问题：
(1)基态Z原子的核外电子排布式为______，W元素最高价氧化物的水化物的化学式为______。
(2)X、Y、Z、W原子半径由小到大的顺序为______(用元素符号表示)。
(3)W元素以及同族相邻元素所形成的氢化物中，沸点由低到高的顺序是_____(填化学式)，原因是：______。
(4)元素Y可分别与元素X和Z形成原子个数比为1∶1的两种晶体，这两种晶体类型分别是_____晶体、_____晶体。
【参考答案】
一、选择题
1．A
【分析】基态Q原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍，Q为O，W形成+1价阳离短且为短周期，则W为Na元素，根据结构可知X为H元素，Z形成三条单键，则Z为N元素，Y为C元素，据此分析解题。
解析：A．Na和N形成的化合物为：NaN3，受撞击时发生下列反应：2NaN33N2↑+2Na，常用作汽车安全气囊，瞬间释放大量气体，故A正确；
B．Na+和O2-离子电子层结构相同，核电荷数Na>O，则离子半径：O2->Na+，故B错误；
C．C的氢化物有多种，随着C数的增大其氢化物沸点越高，很多碳氢化合物的沸点高于H2O的沸点，故C错误；
D．H、C、O、Na形成的化合物水溶液未必显碱性，如NaHCO3呈碱性，NaHC2O4呈酸性，故D错误；
故选A。
2．B
【分析】由b的最外层电子数是内层电子数的3倍可知b为O元素，a的空间运送状态有5种，且原子序数小于O，则a为N，b的电子排布式为1s22s22p4，c的基态原子的最高能级的电子数是b的基态原子的最低能级电子数的一半，则c最高能级电子数为1，且原子序数大于a、b，则c为Na元素，d的周期数与族序数相等且为短周期元素，d为Al元素；
解析：A．由题意可知a为N元素，b为O元素，c为Na元素，d为Al元素，非金属性，A错误；
B．因为氨气的分子间含有氢键，使分子间的相互作用力增大，所以氨气易液化，B正确；
C．为两性氢氧化物，C错误；
D．O与Na可形成、两种离子化合物，阴离子与阳离子的个数比均为，D错误；
故答案为：B。
3．B
解析：X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素。X的1s轨道半充满，则X为H元素；W与X位于同一主族，原子序数大于Y、Z，故应为Na元素；Z的s能级电子数量和p能级电子数量相同，则电子排布式为1s22s22p4,Z为O元素；Y元素形成的一种单质是最坚硬的物质金刚石，则Y为C元素；综上，X、Y、Z、W分别为H、C、O、Na；
A．半径小于，选项A错误；
B．H、C、O元素形成的化合物可以是，过氧乙酸，含有极性和非极性共价键，选项B正确；
C．四种元素形成草酸氢钠水溶液为酸性，选项C错误；
D．简单氢化物沸点小于，选项D错误；
答案选B。
4．C
解析：A．N、P位于同主族，从上至下元素电负性减小，选项A正确；
B．N、P原子价层p能级上电子达到半充满结构，电负性依次大于同周期右邻元素O、S，选项B正确；
C．基态N、P原子价层电子排布式为ns2np3 ，每个N、P原子都有3个未成对电子，选项C错误；
D．N、P原子核外电子排布中，最后一个。电子进入p能级，它们都位于周期表p区，选项D正确；
答案选C。
5．B
解析：非金属性越强，电负性越大，在四个选项中，氧元素的非金属性最强，所以氧元素的电负性最大，故选B。
6．D
【分析】W的二价阳离子与Z的阴离子具有相同的电子层结构，且化合物为WZ，即Z的阴离子为负二价，推出W为Mg，Z为O，Y、Z氢化物的沸点比它们同族相邻周期氢化物的沸点高，说明Y、Z氢化物中存在分子间氢键，因为原子序数依次增大，因此Y为N，XZ2为非极性分子，且X与N、O是同一周期的非金属元素，推出X为C，据此分析。
解析：根据上述分析，X为C，Y为N，Z为O，W为Mg；
A．同一周期，从左向右，元素的第一电离能呈增大趋势，但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA，电子全满和半满，故第一电离能比相邻元素原子的大，三种元素第一电离能大小顺序是I1(C)＜I1(O)＜I1(N)，故A错误；
B．同一周期，从左向右，原子半径依次减小，因此r(C)＞r(N)＞r(O)，故B错误；
C．C原子的电子排布式：1s22s22p2，N原子的电子排布式：1s22s22p3，O原子的电子排布式：1s22s22p4，Mg原子的电子排布式：1s22s22p63s2，由电子排布式可知未成对电子数分别为2、3、2、0，原子中未成对电子数：N>C=O>Mg，故C错误；
D．C的最高价氧化物对应水化物是H2CO3，H2CO3属于弱酸，N的最高价氧化物对应水化物是HNO3，HNO3为强酸，故D正确；
答案为D。
7．A
【分析】X是宇宙中含量最多的元素，故A为H；W元素原子的最外层只有1个电子，故W为Na；X、Y、Z、W是原子序数依次增大，且Y与Z在周期表中相邻，且它们的原子最外层电子数之和等于W的原子序数可知，Y为N，Z为O。
解析：A．基态W原子为Na原子，在同周期元素中，它最外层只有一个电子，最容易失去，所以第一电离能最小，A错误；
B．X、Z可形成的化合物H2O2，具有强氧化性，B正确；
C．Y的简单氢化物分子为NH3，其结构中有三对共有电子对有一对孤电子对，C正确；
D．Y有多种酸性氧化物如N2O3、N2O5等，D正确；
故选A。
8．D
解析：A．根据题给反应知R元素可形成，可知R元素原子最外层有7个电子，位于第ⅦA族，A项错误；
B．中R元素的化合价为+5，R元素为第ⅦA族元素，其最高正化合价为+7，如既能被还原又能被氧化，B项错误；
C．可以是溴单质或碘单质，而溴单质在常温常压下为液体，碘单质在常温常压下为固体，C项错误；
D．第ⅦA族元素都位于周期表中的p区，D项正确；
答案选D。
9．C
解析：A．NCl3中氮原子最外层有5个电子，和三个氯原子共用三对电子后，还有一孤电子对，故A错误；
B．镁原子最外层电子是3s电子，s电子云图是球形，故B错误；
C．溴乙烷的结构简式为CH3CH2Br，空间填充模型为 ，故C正确；
D．乙酸甲酯的结构简式为CH3COOCH3，故D错误；
故选C。
10．A
解析：①基态Fe原子的电子排布式：[Ar]3d64s2，故①错误； ②基态C原子的电子排布式：1s22s22p2，故②正确；③基态Zn2+的电子排布式： [Ar]3d10，故③错误；④基态Cl原子的电子排布式：1s22s22p63s23p5，故④正确；
故选A。
11．B
解析：某元素的原子核外有三个电子层，其3p能级上的电子数是3s能级上的一半，该元素原子的价电子排布为3s23p1，核电荷数为13，此元素是Al，B正确；
综上所述，本题选B。
12．C
解析：A．因为轨道最多容纳2个电子，电子排布式违反了泡利不相容原理，A不符合题意；
B．因为轨道能量比轨道能量低，所以基态原子电子排布式违反了能量最低原理，正确的应该为，B不符合题意；
C．原子的核外电子排布式写成违反了泡利原理，C符合题意；
D．根据能量最低原理知电子先排能量低的轨道，后排能量高的轨道，D不符合题意；
故选：C。
13．A
解析：激发态时能量较高，较不稳定，A正确、B不正确。电子从较低能量的基态跃迁到较高能量的激发态时，也会产生原子光谱，D不正确
14．B
【分析】某基态原子的价电子排布式为，则其电子排布式为1s22s22p63s23p4，为S元素。
解析：A．基态S原子的未成对电子处于3p轨道，共有2个未成对电子，故A错误；
B．S的最高正价为+6价，最低负价为-2价，最高正价和最低负价的代数和为4，故B正确；
C．基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，则其电子排布图为 ，故C错误；
D．H2S为共价化合物，其电子式为 ，故D错误；
故答案选B。
15．A
解析：A．基态钠原子的电子排布式应是1s22s22p63s1，选项A符合；
B．1s22s22p63s23p6遵循能量最低和构造原理，是基态S2-的核外电子排布式，选项B不符合；
C．1s22s22p3遵循能量最低和构造原理，是基态N原子的核外电子排布式，选项C不符合；
D．1s22s22p63s23p2遵循能量最低和构造原理，是基态Si原子的核外电子排布式，选项D不符合；
答案选A。
二、填空题
16．(1)1s 2s 2p63s 3p63d84s
(2) A O>N>H 氨()能形成分子间氢键，导致熔沸点升高
(3)铜的第二电离能要失去全充满的3d能级电子，较难失电子，镍的第二电离能要失去4s能级的1个电子，较易失去电子
解析：（1）Ni元素原子核外电子数为28，核外电子排布式为1s 2s 2p63s 3p63d84s ，属于过渡元素。
（2）根据电子排布应遵守的三个基本原则：能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则，可知基态氮原子核外电子排布图为， A正确；
故选A。
元素电负性比较规律是同一周期随原子序数增大，电负性增大。因此N、O、H三种由大到小顺序O>N>H。氨()能形成分子间氢键，导致熔沸点升高，所以氨()的沸点高于膦()。
（3）基态铜和镍原子的价层电子排布式分别为3d104s1、3d84s2，铜的第二电离能要失去全充满的3d能级电子，较难失电子，镍的第二电离能是失去4s能级的1个电子，较易失去电子，故铜的第二电离能大于镍。
17． 光谱分析 或 K、 4 VⅢ d
解析：(1)不同的元素往往具有不同的发射光谱或吸收光谱，可根据元素的光谱信息确定元素的种类，此法被称为光谱分析，故答案为：光谱分析；
(2)Cu为29号元素，铜的基态原子的电子排布式：或，故答案为：或；
(3)铜的核外电子排布为，其最外层电子数为1，与其同周期且最外层电子数相同的核外电子排布为、， 分别为K、Cr，故答案为：K、；
(4)Fe的原子序数为26，位于周期表中第四周期第VIII族，其价电子排布图为，属于d区元素，故答案为：4；VⅢ；d；；
18．(1)C＜N＜O
(2) 12 4
(3)1s22s22p63s23p64s2
(4)Mn2＋的3d轨道电子排布为半充满状态，较稳定
【分析】A、C原子的L层有2个未成对电子，故A为C元素，C为O元素，B为N元素，D与E同主族，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构，故D为Mg，E为Ca，F3+的M层3d轨道电子为半充满状态，则F为Fe元素。
解析：（1）同周期元素从左至右电负性逐渐增大，故A、B、C的电负性由小到大的顺序为C＜N＜O。
（2）Mg元素为12号元素，所有电子的运动状态均不相同，故原子核外共有12种不同运动状态的电子，其电子排布式为1s22s22p63s2，故有4种不同能级的电子。
（3）E为20号元素Ca，根据构造原理可知其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2。
（4）比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子难。是因为Mn2＋的3d轨道电子排布为半充满状态，较稳定。
19．(1) VA p
(2)
(3)1s22s22p63s23p64s1
(4)
(5) ＜ ＜
【分析】A在宇宙中含量最高，A为H，B基态原子的3p轨道上得到1个电子后形成半充满结构，则B为Si，C基态原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，则C为O，D基态原子3d能级全空，其N能层上只有1个电子，D为K，E的原子序数等于B、D原子序数之和14+19=33，E为As；
解析：（1）E为As ，E在周期表中的位置是第四周期第VA族；其电子排布式为[Ar]3d104s24p3属于p区；
（2）C为O，价层电子轨道表示式为；
（3）D为K，基态D原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1；
（4）A为H，B为Si，A和B形成化合物BA4为SiH4，电子式为；
（5）D为K，E为As，As的价电子排布为4s24p3p能级为半充满状态能量较低，第一电离能较大，第一电离能K＜As；B为Si，C为O，电负性Si＜O；
20．(1)3s23p2
(2)3s23p4
(3)K+、P3-
(4)
解析：（1）硅是14号元素，价电子排布式为；
（2）基态S原子的核外电子排布式为，故价电子排布式为；
（3）和的结构示意图分别为和；
（4）基态硅原子的电子排布图为，故其最外层电子排布图为。
21．哑铃形
解析：氟元素的原子序数为9，电子排布式为1s22s22p5，含有单电子的轨道为轨道形状为哑铃形的2p轨道，由泡利不相容原理可知，原子核外没有运动状态完全相同的电子，则基态氟原子核外有9种运动状态不同的电子，故答案为：9；哑铃形。
22． Ar Na Mg Al +1 < A 10
解析：A、B、C、D为第三周期元素，根据表中数据知，A每一级电离能都较大，故A应为全满稳定结构，即元素，B元素的I2突然增大，故B容易失去1个电子，即元素，C元素的I3突然增大，故C容易失去2个电子，即元素，D元素的I4突然增大，故D容易失去3个电子，即元素。
(1)由分析知A为Ar，B为Na，C为Mg，D为Al；
(2)B为元素，在化合物中通常显+1价；一般来说，同周期元素由左向右电负性逐渐增大，故电负性：，此处填“＜”；
(3)A为稀有气体Ar，稀有气体之间性质相似，故此处填A；
(4)电离能的突跃变化，说明核外电子是分层排布的的电子排布式为，由于所处电子层相同，所以它的第2次电离能数据飞跃发生在失去第10个电子时。
三、元素或物质推断题
23．(1) 1s22s22p63s1或[Ne]3s1 H3PO4
(2)H＜O＜P＜Na
(3) PH3＜AsH3＜NH3 NH3分子间存在氢键，故NH3的沸点高于PH3和AsH3；PH3和AsH3结构相似，AsH3的相对分子质量大，分子间作用力大，所以AsH3的沸点大于PH3
(4) 分子 离子
【分析】根据以上图示元素形成的化学建判断Y形成两个共价键推测Y是氧元素，X形成1个化学键推测是氢元素，W形成5个共价键，推测是氮或磷元素，Z失去1个电子且与X同族，推测Z是钠元素，符合W与X原子的最外层电子数之和等于Y原子的最外层电子数，W的原子序数大干Z，故推测W为磷元素，故X、Y、Z、W元素分别为H、O、Na、P；
解析：（1）基态Na原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1或[Ne]3s1，W元素最高价氧化物的水化物的化学式为H3PO4；
（2）同周期从左到右原子半径依次减小，X、Y、Z、W原子半径由小到大的顺序为H＜O＜P＜Na；
（3）NH3分子间存在氢键，故NH3的沸点高于PH3和AsH3；PH3和AsH3结构相似，AsH3的相对分子质量大，分子间作用力大，所以AsH3的沸点大于PH3，故沸点由低到高的顺序是PH3＜AsH3＜NH3；
（4）元素Y可分别与元素X和Z形成原子个数比为1∶1的两种晶体H2O2和Na2O2，这两种晶体类型分别是分子晶体、离子晶体