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
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| 名称 | 第一章 原子结构与性质 测试题 （含解析）2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 405.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-26 15:37:39 | ||
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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．铷()是第IA族第五周期元素，下列有关说法中正确的是
A．单质物浮在水面上与水剧烈反应 B．是弱碱
C．热稳定性强但难溶于水 D．是含有两类化学键的离子化合物
2．下列各组物质中,属于同素异形体的是
A．与 B．和 C．T2O与D2O D．O2和O3
3．我国“人造太阳”创世界新纪录、“奋斗者”号载人潜水器成功坐底、“深海一号”母船助力深潜科考、北斗卫星导航系统全面开通，均展示了我国科技发展的巨大成就。下列相关叙述不正确的是
A．在“人造太阳”中发生核聚变的H、H是H的同位素
B．“奋斗者”号载人潜水器球壳所使用的钛合金能承受深海高压
C．“深海一号”母船海水浸泡区的铝基牺牲阳极可保障船体不易腐蚀
D．“北斗卫星”的授时系统“星载铷钟”中铷元素的单质遇水能缓慢反应放出H2
4．下列符号表征或说法正确的是
A．硫离子的结构示意图：
B．HClO结构式： H-C1-O
C．基态铬原子的价层电子排布式： 3d54s1
D．KOH电子式 ：
5．氮化镓材料是研制微电子器件的新型半导体材料，其制取方法为，下列有关说法正确的是
A．与互为同位素 B．基态镓原子最外层轨道表示式为
C．的电子式为 D．的离子结构示意图为
6．下列说法错误的是
A．p能级电子能量一定高于s能级电子能量
B．同一原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量
C．原子线状光谱的产生是原子核外电子在不同的能级之间跃迁所导致
D．s电子云呈球形，有无数条对称轴
7．在元素周期表中，同一周期的元素的原子具有相同的
A．质子数 B．电子层数 C．核外电子数 D．最外层电子数
8．下列有关原子光谱的说法中，不正确的是
A．通过光谱分析可以鉴定某些元素
B．电子由3d能级跃迁至4p能级时，可通过光谱仪摄取原子的发射光谱
C．燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花与原子核外电子的跃迁有关
D．原子中的电子在跃迁时能量的表现形式之一是光，这也是原子光谱产生的原因
9．下列化学用语表述正确的是
A．葡萄糖的实验式： B．的电子式：
C．基态的价电子排布式： D．氯化铁的分子式：
10．下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是
A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA族元素
B．原子的价电子排布为的元素一定是d区元素
C．有三个未成对电子的原子一定属于主族元素
D．基态原子的价电子排布为的元素的族序数一定为x+y
11．短周期元素X、Y、Z、W、E原子序数依次增大。X是密度最小的金属，是当前动力电池的重要组成元素，X与Y同主族，Z原子的K层电子数比M层电子数少1个，W、E相邻，可形成所有原子最外层8电子稳定结构的E—W—W—E化合物。下列说法正确的是
A．原子半径：Z>Y>X
B．第一电离能：W>E，电负性：WC．化合物E-W-W-E中E的化合价为正价
D．Y、Z、W三种元素的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
12．X、Y、Z、W均为短周期元素，原子序数依次增大。Y是地壳中含量最高的元素，Z原子在元素周期表中的周期数等于族序数，Z的简单阳离子与含有相同的电子数，W原子最高能级和最低能级填充电子的数目相等。下列说法正确的是
A．简单离子半径： B．工业上常用电解法制备元素Z的单质
C．第一电离能： D．化合物只含有极性键
13．以下能级符号不正确的是
A．6s B．4d C．3f D．7p
14．某元素原子的外围电子排布是4s24p5，该元素或其化合物不可能具有的性质是
A．该元素单质能与水发生反应 B．该元素的最高化合价呈+7价
C．该元素最高价氧化物的水化物显酸性 D．该元素气态氢化物的热稳定性比HCl强
15．下列化学用语正确的是
A．乙酸分子的比例模型：
B．异丁烷的键线式：
C．碳原子的核外电子排布图：
D．氯离子(Cl-)的结构示意图：
二、填空题
16．原子核外电子排布的周期性
随着原子序数的增加，主族元素原子的最外层电子排布呈现周期性的变化：每隔一定数目的元素，主族元素原子的最外层电子排布重复出现从_______到_______的周期性变化(第一周期除外)。
17．填空。
(1)[2021山东]O、F、Cl电负性由大到小的顺序为_______。
(2)[2020全国II]的组成元素的电负性大小顺序是_______。
(3)[2019全国III]中，电负性最高的元素是_______。
18．(1)某元素原子共有3个价电子，其中一个价电子位于第三能层d能级，该能层有_______个原子轨道，该元素基态原子的价电子排布图为_______。
(2)B为第三周期金属元素。依据下表数据，写出B原子的核外电子排布式：_______。
电离能/(kJ·mol-1) I1 I2 I3 I4
B 738 1451 7733 10540
19．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：____。
20．磷酸氯喹(结构如图所示)是由氢、碳、氮、氯、磷、氧元素组成的有机物，在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染，我国印发的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》中明确规定了其用量。
(1)碳、硅、储为同一主族元素，则基态硅原子核外有____种运动状态的电子，基态锗原子的最外层电子的轨道表示式为_____。
(2)氮原子价层电子的轨道表示式为_____。
(3)基态Cl原子中，核外电子占据最高能层的符号是____。
(4)氧元素基态原子核外K层电子的自旋状态_____(填“相同”或“相反”)。
21．(1)基态与离子中未成对的电子数之比为___________。
(2)基态原子的核外电子排布式为___________。
(3)位于元素周期表中第四周期第___________族，基态原子核外未成对电子有___________个。
(4)基态原子价电子的电子排布图(轨道表达式)为___________，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为___________形。
(5) 原子核外电子排布式为___________。
(6)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为___________。
(7) 基态原子核外电子排布式为___________。
22．已知、、、四种元素的核电荷数依次增大，原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；元素在地壳中含量最多；原子最外层电子数与原子最外层电子数相等，且原子比原子多一个电子层；原子与原子具有相同的电子层数，且原子内层电子总数比最外层电子数多3。试回答下列问题：
(1)写出四种元素的名称：____________；____________；____________；____________。
(2)原子的结构示意图为________________________。
(3)的阴离子的结构示意图为________________________。
23．表中为A-G在中期表中的位置，请回答有关问题：
族 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
一
二 A B C
三 D E F G
(1)G元素原子结构示意图为____。
(2)B元素所形成氢化物的电子式为____。
(3)C元素与F元素相比较，氢化物较稳定的是____。(填氢化物的化学式)
(4)A、B、C三种元素的原子半径从小到大的顺是____。(用化学符号表示)
(5)D元素和E元素所形成的最高价氧化物的水化物碱性较强的是____。(用化学式表示)
(6)B元素的氢化物与G元素的氢化物反应所得生成物是____(填“离子”或“共价”)化合物。
(7)D元素的过氧化物与水反应的化学方程式是____。
【参考答案】
一、选择题
1．D
【分析】同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；铷()是第IA族第五周期元素，则为非常活泼的金属单质；
解析：A．单质物密度比水大，故沉在水下与水剧烈反应，A错误；
B．金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，是强碱，B错误；
C．类似于碳酸钠，热稳定性强、易溶于水，C错误；
D．类似于过氧化钠，含有离子键、在过氧根离子中含有非极性共价键，是含有两类化学键的离子化合物，D正确；
故选D。
2．D
【分析】同素异形体是指同种元素形成的不同单质，这些单质之间互称为同素异形体。
解析：A．与是两种核素，它们不是同素异形体，故A不符合题意；
B．和是H元素的两种核素，它们是同位素关系，故B不符合题意；
C．T2O与D2O是指两种水分子，是化合物，故C不符合题意；
D．O2和O3是氧元素组成的不同单质，它们是同素异形体，故D符合题意；
本题答案D。
3．D
解析：A．具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素；H、H是H的同位素，A正确；
B．钛合金硬度大性能优良，能承受深海高压，B正确；
C．铝比铁活泼，可失去电子牺牲阳极保障船体不易腐蚀，C正确；
D．同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；铷元素的单质比钠活泼，故遇水能迅速放出H2，D错误；
故选D
4．C
解析：A． 硫离子的核电荷数为16，核外电子数为18，其结构示意图为，故A错误；
B． HClO中H、Cl形成一根共价键，O形成2根共价键，故结构式为： H- O - C1，故B错误；
C． 铬为24号元素，根据构造原理和洪特规则可知，基态铬原子的价层电子排布式：3d54s1，故C正确；
D．KOH为离子化合物，由钾离子和氢氧根离子构成，其电子式为：，故D错误；
故选C。
5．B
解析：A．同位素的研究对象为原子，H 2和D 2都是氢气分子，A错误；
B．基态镓(Ga)原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，故最外层轨道表示式为，B正确；
C．NH3的电子式为，C错误；
D．的离子结构示意图为，D错误；
故选B。
6．A
解析：A．同一层p能级电子能量高于s能级电子能量，例如2p>2s，但2p＜3s，A错误；
B．基态原子吸收能量变为激发态原子，所以激发态原子能量大于基态原子能量，B正确；
C．原子线状光谱的产生是原子核外电子在不同的能量量子化的状态之间跃迁所导致的，C正确；
D．根据s电子云的结构可知，s电子云呈球形，有无数条对称轴，D正确；
故选A。
7．B
解析：在元素周期表中，同一周期的元素的原子具有相同的电子层数，故选B。
8．B
解析：A．不同的原子在电子发生跃迁时，吸收或发射的光谱不同，则可通过光谱分析可以鉴定某些元素，A说法正确；
B．原子的电子由低能级跃迁至较高能级时吸收一定的能量，故可通过光谱仪摄取原子的吸收光谱，B说法错误；
C．核外电子发生跃迁时会吸收或释放能量，主要体现为光(辐射)，不同原子发射的光谱不同，则燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花与原子核外电子的跃迁有关，C说法正确；
D．原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光，这也是原子光谱产生的原因，D说法正确；
答案为B。
9．D
解析：A．葡萄糖的实验式为，A错误；
B．的电子式为，B错误；
C．基态的价电子排布式为，C错误；
D．氯化铁是由分子构成的，其分子式为，D正确；
故选D。
10．B
解析：A．N层只有一个电子的如Cr、Cu均不是ⅠA族元素，A项错误；
B．d区元素包含IIIB到ⅦB族，电子排布为(n-1)d6-8ns2 ，B项正确；
C．d轨道上有三个未成对的电子有V和Co，这两种元素均为副族，C项错误；
D．Cu价电子为3d104s1，其族序数为ⅠB族而不等于x+y，D项错误；
故选B。
11．D
【分析】短周期元素X、Y、Z、W、E原子序数依次增大，X是密度最小的金属，是当前动力电池的重要构成元素，则X为Li元素；X与Y同主族，则Y为Na元素；Z原子的K层电子数比M层电子数少1个，则Z为Al元素；W、E相邻，可形成所有原子最外层8电子稳定结构的E—W—W—E化合物，则W为S元素、E为Cl元素。
解析：A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，铝原子的原子半径小于钠原子的原子半径，故A错误；
B．S和Cl为同周期元素，从左到右第一电离能和电负性均成增大趋势，第一电离能：Cl>S，电负性：Cl>S，故B错误；
C．化合物S2Cl2中氯元素的化合价为-1价，故C错误；
D．氢氧化铝是两性氢氧化物，能与强酸硫酸溶液反应生成盐和水，也能与强碱氢氧化钠溶液反应生成盐和水，故D正确；
故选：D。
12．B
【分析】X、Y、Z、W均为短周期元素，原子序数依次递增。Y是地壳中含量最高的元素，则Y为O；Z原子在元素周期表中的周期数等于族序数，则Z为Al；Z的简单阳离子与YX-含有相同的电子数，则X为H；W原子最高能级和最低能级填充电子的数目相等，其原子序数大于Al，W的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，则W为Si元素，以此分析解答。
解析：A．由分析可知，Y为O、Z为Al，则O2-和Al3+具有相同的电子层结构，核电荷数越大半径越小，故简单离子半径：O2-＞Al3+即，A错误；
B．由分析可知，Z为Al，工业上常用电解法熔融的Al2O3制备元素Z即Al的单质，反应方程式为：2Al2O34Al+3O2↑，B正确；
C．由分析可知，Y为O、Z为Al、W为Si，根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，故第一电离能O＞Si＞Al即，C错误；
D．由分析可知，X为H、Y为O，化合物即H2O2含有极性键O-H和非极性键O-O键，D错误；
故答案为：B。
13．C
解析：电子层分不同的能级，各层都有s能级，从第二层开始有p能级，从第三层开始有d能级，从第四层有f能级，所以C错误。
故选C。
14．D
【分析】某元素原子的外围电子排布是4s24p5，该元素位于第四周期，第ⅦA族，即溴元素；
解析：A．根据分析可知，该元素单质为Br2，能与水发生反应生成HBr和HBrO，故A正确；
B．主族元素的最高正价等于主族序数，所以该元素的最高化合价呈+7价，故B正确；
C．该元素最高价氧化物的水化物为高溴酸，即HBrO4，显酸性，故C正确；
D．同主族，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，所以，非金属性Br＜Cl，金属性越强，氢化物越稳定，所以氢化物稳定性：HBr＜HCl，故D错误；
故选：D。
15．D
解析：A．比例模型是用一定大小的球体来表示不同的原子的模型；球棍模型是用球表示原子和用棍表示化学键的模型；图示为乙酸分子的球棍模型，A错误；
B．图示为异戊烷的键线式，B错误；
C．洪特规则：在相同能量的原子轨道上，电子的排布将尽可能占据不同的轨道，而且自旋方向相同；碳原子的核外电子排布图： ，C错误；
D．氯离子是17号元素氯原子得到1个电子后形成的离子，图示正确，D正确；
故选D。
二、填空题
16．
解析：主族元素原子的最外层电子为nsnp能级，最外层电子排布重复出现从到的周期性变化(第一周期除外)。
17．(1)
(2)
(3)O
解析：（1）根据中O显负价、Cl显正价，知O的电负性大于Cl的电负性，又同一周期主族元素从左到右电负性依次增大，故O、F、Cl电负性由大到小的顺序为；
（2）O为非金属元素，其电负性在三种元素中最大，Ca和Ti同为第四周期元素，金属性，故电负性的大小顺序是；
（3）同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，故O的电负性大于N；同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，故N的电负性大于P，又H的电负性小于O，因此，中电负性最高的元素是O。
18．1s22s22p63s2
解析：(1)第三能层有s、p、d能级，其轨道数为1+3+5=9个；原子共有3个价电子可知，则其价电子排布式为3d14s2，其价电子排布图为；
(2)B的第三电离能剧增，应为第ⅡA族元素，又因为B为第三周期金属元素，则B为Mg元素，原子的电子排布式为1s22s22p63s2。
19．(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。
20．(1) 14
(2)
(3)M
(4)相反
解析：（1）把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，因而空间运动状态个数等于轨道数；而在同一原子轨道下最多可以有两个自旋方向不同的电子，自旋方向不同，运动状态也就不相同，即运动状态个数等于电子数；故基态硅原子核外有14种运动状态的电子；锗为第四周期ⅣA族元素，基态锗原子的最外层电子的轨道表示式为。
（2）氮为第二周期ⅤA族元素，氮原子价层电子的轨道表示式为。
（3）能量最低原理：原子核外的电子应优先排布在能量最低的能级里，然后由里到外，依次排布在能量逐渐升高的能级里；基态Cl原子中最外层电子层为M层，核外电子占据最高能层的符号是M。
（4）泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反；氧元素基态原子的K层有2个电子，根据泡利原理，K层电子的自旋状态相反。
21． 4：5 ⅦB 5 哑铃(或纺锤) （或）
解析：(1)基态铁原子的价电子排布式为3d64s2，基态Fe2+和Fe3+的价电子排布式分别为3d6和3d5，根据洪特规则，Fe2+有4个未成对电子，Fe3+基态有5个未成对电子，所以二者未成对电子数之比为4：5；
(2)Ti为22号元素，核外共22个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar] 3d24s2。
(3)Mn是25号元素，价电子排布式为：3d54s2，故Mn位于元素周期表中第四周期第ⅦB族；根据构造原理、洪特规则可知Mn原子核外3d能级上5个电子均为未成对电子，故此处填5；
(4)基态原子Fe的价电子排布式为3d64s2，对应电子排布图(轨道表达式)为；基态S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，则电子占据最高能级是3p，对应电子云轮廓图为哑铃形或纺锤形；
(5)Zn为30号元素，核外有30个电子，对应电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar] 3d104s2；
(6)N元素位于第二周期第ⅤA族，价电子排布式为2s22p3，对应排布图是。
(7)是27号元素，其基态原子核外有27个电子，对应排布式为或。
22． 碳 氧 硫 氯
【分析】元素在地壳中含量最多，则为氧元素；原子最外层电子数与原子最外层电子数相等，且原子比原子多一个电子层，则为硫元素；原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，其原子序数小于氧，则有2个电子层，最外层有4个电子，为碳元素；原子与原子具有相同的电子层数，且原子内层电子总数比最外层电子数多3，则原子最外层含有的电子数为，则为氯元素；
解析：(1) 据以上分析，则、、、四种元素的名称分别为碳、氧、硫和氯；
(2)为氧元素，其原子结构示意图为；
(3)为硫元素，的核电荷数为16，核外电子总数为18，其结构示意图为。
23．(1)
(2)
(3)H2O＞H2S
(4)C＞N＞O
(5)NaOH＞Al(OH)3
(6)离子
(7)2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑
解析：根据元素在周期表中的位置知，A G分别是C、N、O、Na、Al、S、Cl元素，据此解题。
（1）Cl元素原子核外有3个电子层，最外层电子数是7，据此书写其原子结构示意图为；故答案为；
（2）B是N元素，N元素所形成氢化物是氨气，氨气分子中N原子和每个H原子之间共用一个电子对，其电子式为；故答案为；
（3）C、F分别是O、S元素，二者位于同一主族元素，元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性O＞S，所以氢化物的稳定性H2O＞H2S；
故答案为H2O＞H2S；
（4）同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小，C、N、O位于同一周期且原子序数从小到大顺序是C＜N＜O，原子半径大小顺序是C＞N＞O；
故答案为C＞N＞O；
（5）D、E分别是Na、Al元素，元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，金属性Na＞Al，所以其最高价氧化物的水化物碱性NaOH＞Al(OH)3；
故答案为NaOH＞Al(OH)3；
（6）B元素的氢化物是氨气、G元素的氢化物是HCl，二者反应生成氯化铵，氯化铵中含有离子键和共价键，所以氯化铵是离子化合物；
故答案为离子；
（7）D元素的过氧化物是Na2O2，过氧化钠和水反应生成NaOH和氧气，化学方程式为2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑；
故答案为2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑
一、选择题
1．铷()是第IA族第五周期元素，下列有关说法中正确的是
A．单质物浮在水面上与水剧烈反应 B．是弱碱
C．热稳定性强但难溶于水 D．是含有两类化学键的离子化合物
2．下列各组物质中,属于同素异形体的是
A．与 B．和 C．T2O与D2O D．O2和O3
3．我国“人造太阳”创世界新纪录、“奋斗者”号载人潜水器成功坐底、“深海一号”母船助力深潜科考、北斗卫星导航系统全面开通，均展示了我国科技发展的巨大成就。下列相关叙述不正确的是
A．在“人造太阳”中发生核聚变的H、H是H的同位素
B．“奋斗者”号载人潜水器球壳所使用的钛合金能承受深海高压
C．“深海一号”母船海水浸泡区的铝基牺牲阳极可保障船体不易腐蚀
D．“北斗卫星”的授时系统“星载铷钟”中铷元素的单质遇水能缓慢反应放出H2
4．下列符号表征或说法正确的是
A．硫离子的结构示意图：
B．HClO结构式： H-C1-O
C．基态铬原子的价层电子排布式： 3d54s1
D．KOH电子式 ：
5．氮化镓材料是研制微电子器件的新型半导体材料，其制取方法为，下列有关说法正确的是
A．与互为同位素 B．基态镓原子最外层轨道表示式为
C．的电子式为 D．的离子结构示意图为
6．下列说法错误的是
A．p能级电子能量一定高于s能级电子能量
B．同一原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量
C．原子线状光谱的产生是原子核外电子在不同的能级之间跃迁所导致
D．s电子云呈球形，有无数条对称轴
7．在元素周期表中，同一周期的元素的原子具有相同的
A．质子数 B．电子层数 C．核外电子数 D．最外层电子数
8．下列有关原子光谱的说法中，不正确的是
A．通过光谱分析可以鉴定某些元素
B．电子由3d能级跃迁至4p能级时，可通过光谱仪摄取原子的发射光谱
C．燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花与原子核外电子的跃迁有关
D．原子中的电子在跃迁时能量的表现形式之一是光，这也是原子光谱产生的原因
9．下列化学用语表述正确的是
A．葡萄糖的实验式： B．的电子式：
C．基态的价电子排布式： D．氯化铁的分子式：
10．下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是
A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA族元素
B．原子的价电子排布为的元素一定是d区元素
C．有三个未成对电子的原子一定属于主族元素
D．基态原子的价电子排布为的元素的族序数一定为x+y
11．短周期元素X、Y、Z、W、E原子序数依次增大。X是密度最小的金属，是当前动力电池的重要组成元素，X与Y同主族，Z原子的K层电子数比M层电子数少1个，W、E相邻，可形成所有原子最外层8电子稳定结构的E—W—W—E化合物。下列说法正确的是
A．原子半径：Z>Y>X
B．第一电离能：W>E，电负性：W
D．Y、Z、W三种元素的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
12．X、Y、Z、W均为短周期元素，原子序数依次增大。Y是地壳中含量最高的元素，Z原子在元素周期表中的周期数等于族序数，Z的简单阳离子与含有相同的电子数，W原子最高能级和最低能级填充电子的数目相等。下列说法正确的是
A．简单离子半径： B．工业上常用电解法制备元素Z的单质
C．第一电离能： D．化合物只含有极性键
13．以下能级符号不正确的是
A．6s B．4d C．3f D．7p
14．某元素原子的外围电子排布是4s24p5，该元素或其化合物不可能具有的性质是
A．该元素单质能与水发生反应 B．该元素的最高化合价呈+7价
C．该元素最高价氧化物的水化物显酸性 D．该元素气态氢化物的热稳定性比HCl强
15．下列化学用语正确的是
A．乙酸分子的比例模型：
B．异丁烷的键线式：
C．碳原子的核外电子排布图：
D．氯离子(Cl-)的结构示意图：
二、填空题
16．原子核外电子排布的周期性
随着原子序数的增加，主族元素原子的最外层电子排布呈现周期性的变化：每隔一定数目的元素，主族元素原子的最外层电子排布重复出现从_______到_______的周期性变化(第一周期除外)。
17．填空。
(1)[2021山东]O、F、Cl电负性由大到小的顺序为_______。
(2)[2020全国II]的组成元素的电负性大小顺序是_______。
(3)[2019全国III]中，电负性最高的元素是_______。
18．(1)某元素原子共有3个价电子，其中一个价电子位于第三能层d能级，该能层有_______个原子轨道，该元素基态原子的价电子排布图为_______。
(2)B为第三周期金属元素。依据下表数据，写出B原子的核外电子排布式：_______。
电离能/(kJ·mol-1) I1 I2 I3 I4
B 738 1451 7733 10540
19．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：____。
20．磷酸氯喹(结构如图所示)是由氢、碳、氮、氯、磷、氧元素组成的有机物，在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染，我国印发的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》中明确规定了其用量。
(1)碳、硅、储为同一主族元素，则基态硅原子核外有____种运动状态的电子，基态锗原子的最外层电子的轨道表示式为_____。
(2)氮原子价层电子的轨道表示式为_____。
(3)基态Cl原子中，核外电子占据最高能层的符号是____。
(4)氧元素基态原子核外K层电子的自旋状态_____(填“相同”或“相反”)。
21．(1)基态与离子中未成对的电子数之比为___________。
(2)基态原子的核外电子排布式为___________。
(3)位于元素周期表中第四周期第___________族，基态原子核外未成对电子有___________个。
(4)基态原子价电子的电子排布图(轨道表达式)为___________，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为___________形。
(5) 原子核外电子排布式为___________。
(6)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为___________。
(7) 基态原子核外电子排布式为___________。
22．已知、、、四种元素的核电荷数依次增大，原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；元素在地壳中含量最多；原子最外层电子数与原子最外层电子数相等，且原子比原子多一个电子层；原子与原子具有相同的电子层数，且原子内层电子总数比最外层电子数多3。试回答下列问题：
(1)写出四种元素的名称：____________；____________；____________；____________。
(2)原子的结构示意图为________________________。
(3)的阴离子的结构示意图为________________________。
23．表中为A-G在中期表中的位置，请回答有关问题：
族 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
一
二 A B C
三 D E F G
(1)G元素原子结构示意图为____。
(2)B元素所形成氢化物的电子式为____。
(3)C元素与F元素相比较，氢化物较稳定的是____。(填氢化物的化学式)
(4)A、B、C三种元素的原子半径从小到大的顺是____。(用化学符号表示)
(5)D元素和E元素所形成的最高价氧化物的水化物碱性较强的是____。(用化学式表示)
(6)B元素的氢化物与G元素的氢化物反应所得生成物是____(填“离子”或“共价”)化合物。
(7)D元素的过氧化物与水反应的化学方程式是____。
【参考答案】
一、选择题
1．D
【分析】同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；铷()是第IA族第五周期元素，则为非常活泼的金属单质；
解析：A．单质物密度比水大，故沉在水下与水剧烈反应，A错误；
B．金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，是强碱，B错误；
C．类似于碳酸钠，热稳定性强、易溶于水，C错误；
D．类似于过氧化钠，含有离子键、在过氧根离子中含有非极性共价键，是含有两类化学键的离子化合物，D正确；
故选D。
2．D
【分析】同素异形体是指同种元素形成的不同单质，这些单质之间互称为同素异形体。
解析：A．与是两种核素，它们不是同素异形体，故A不符合题意；
B．和是H元素的两种核素，它们是同位素关系，故B不符合题意；
C．T2O与D2O是指两种水分子，是化合物，故C不符合题意；
D．O2和O3是氧元素组成的不同单质，它们是同素异形体，故D符合题意；
本题答案D。
3．D
解析：A．具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素；H、H是H的同位素，A正确；
B．钛合金硬度大性能优良，能承受深海高压，B正确；
C．铝比铁活泼，可失去电子牺牲阳极保障船体不易腐蚀，C正确；
D．同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；铷元素的单质比钠活泼，故遇水能迅速放出H2，D错误；
故选D
4．C
解析：A． 硫离子的核电荷数为16，核外电子数为18，其结构示意图为，故A错误；
B． HClO中H、Cl形成一根共价键，O形成2根共价键，故结构式为： H- O - C1，故B错误；
C． 铬为24号元素，根据构造原理和洪特规则可知，基态铬原子的价层电子排布式：3d54s1，故C正确；
D．KOH为离子化合物，由钾离子和氢氧根离子构成，其电子式为：，故D错误；
故选C。
5．B
解析：A．同位素的研究对象为原子，H 2和D 2都是氢气分子，A错误；
B．基态镓(Ga)原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，故最外层轨道表示式为，B正确；
C．NH3的电子式为，C错误；
D．的离子结构示意图为，D错误；
故选B。
6．A
解析：A．同一层p能级电子能量高于s能级电子能量，例如2p>2s，但2p＜3s，A错误；
B．基态原子吸收能量变为激发态原子，所以激发态原子能量大于基态原子能量，B正确；
C．原子线状光谱的产生是原子核外电子在不同的能量量子化的状态之间跃迁所导致的，C正确；
D．根据s电子云的结构可知，s电子云呈球形，有无数条对称轴，D正确；
故选A。
7．B
解析：在元素周期表中，同一周期的元素的原子具有相同的电子层数，故选B。
8．B
解析：A．不同的原子在电子发生跃迁时，吸收或发射的光谱不同，则可通过光谱分析可以鉴定某些元素，A说法正确；
B．原子的电子由低能级跃迁至较高能级时吸收一定的能量，故可通过光谱仪摄取原子的吸收光谱，B说法错误；
C．核外电子发生跃迁时会吸收或释放能量，主要体现为光(辐射)，不同原子发射的光谱不同，则燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花与原子核外电子的跃迁有关，C说法正确；
D．原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光，这也是原子光谱产生的原因，D说法正确；
答案为B。
9．D
解析：A．葡萄糖的实验式为，A错误；
B．的电子式为，B错误；
C．基态的价电子排布式为，C错误；
D．氯化铁是由分子构成的，其分子式为，D正确；
故选D。
10．B
解析：A．N层只有一个电子的如Cr、Cu均不是ⅠA族元素，A项错误；
B．d区元素包含IIIB到ⅦB族，电子排布为(n-1)d6-8ns2 ，B项正确；
C．d轨道上有三个未成对的电子有V和Co，这两种元素均为副族，C项错误；
D．Cu价电子为3d104s1，其族序数为ⅠB族而不等于x+y，D项错误；
故选B。
11．D
【分析】短周期元素X、Y、Z、W、E原子序数依次增大，X是密度最小的金属，是当前动力电池的重要构成元素，则X为Li元素；X与Y同主族，则Y为Na元素；Z原子的K层电子数比M层电子数少1个，则Z为Al元素；W、E相邻，可形成所有原子最外层8电子稳定结构的E—W—W—E化合物，则W为S元素、E为Cl元素。
解析：A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，铝原子的原子半径小于钠原子的原子半径，故A错误；
B．S和Cl为同周期元素，从左到右第一电离能和电负性均成增大趋势，第一电离能：Cl>S，电负性：Cl>S，故B错误；
C．化合物S2Cl2中氯元素的化合价为-1价，故C错误；
D．氢氧化铝是两性氢氧化物，能与强酸硫酸溶液反应生成盐和水，也能与强碱氢氧化钠溶液反应生成盐和水，故D正确；
故选：D。
12．B
【分析】X、Y、Z、W均为短周期元素，原子序数依次递增。Y是地壳中含量最高的元素，则Y为O；Z原子在元素周期表中的周期数等于族序数，则Z为Al；Z的简单阳离子与YX-含有相同的电子数，则X为H；W原子最高能级和最低能级填充电子的数目相等，其原子序数大于Al，W的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，则W为Si元素，以此分析解答。
解析：A．由分析可知，Y为O、Z为Al，则O2-和Al3+具有相同的电子层结构，核电荷数越大半径越小，故简单离子半径：O2-＞Al3+即，A错误；
B．由分析可知，Z为Al，工业上常用电解法熔融的Al2O3制备元素Z即Al的单质，反应方程式为：2Al2O34Al+3O2↑，B正确；
C．由分析可知，Y为O、Z为Al、W为Si，根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，故第一电离能O＞Si＞Al即，C错误；
D．由分析可知，X为H、Y为O，化合物即H2O2含有极性键O-H和非极性键O-O键，D错误；
故答案为：B。
13．C
解析：电子层分不同的能级，各层都有s能级，从第二层开始有p能级，从第三层开始有d能级，从第四层有f能级，所以C错误。
故选C。
14．D
【分析】某元素原子的外围电子排布是4s24p5，该元素位于第四周期，第ⅦA族，即溴元素；
解析：A．根据分析可知，该元素单质为Br2，能与水发生反应生成HBr和HBrO，故A正确；
B．主族元素的最高正价等于主族序数，所以该元素的最高化合价呈+7价，故B正确；
C．该元素最高价氧化物的水化物为高溴酸，即HBrO4，显酸性，故C正确；
D．同主族，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，所以，非金属性Br＜Cl，金属性越强，氢化物越稳定，所以氢化物稳定性：HBr＜HCl，故D错误；
故选：D。
15．D
解析：A．比例模型是用一定大小的球体来表示不同的原子的模型；球棍模型是用球表示原子和用棍表示化学键的模型；图示为乙酸分子的球棍模型，A错误；
B．图示为异戊烷的键线式，B错误；
C．洪特规则：在相同能量的原子轨道上，电子的排布将尽可能占据不同的轨道，而且自旋方向相同；碳原子的核外电子排布图： ，C错误；
D．氯离子是17号元素氯原子得到1个电子后形成的离子，图示正确，D正确；
故选D。
二、填空题
16．
解析：主族元素原子的最外层电子为nsnp能级，最外层电子排布重复出现从到的周期性变化(第一周期除外)。
17．(1)
(2)
(3)O
解析：（1）根据中O显负价、Cl显正价，知O的电负性大于Cl的电负性，又同一周期主族元素从左到右电负性依次增大，故O、F、Cl电负性由大到小的顺序为；
（2）O为非金属元素，其电负性在三种元素中最大，Ca和Ti同为第四周期元素，金属性，故电负性的大小顺序是；
（3）同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，故O的电负性大于N；同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，故N的电负性大于P，又H的电负性小于O，因此，中电负性最高的元素是O。
18．1s22s22p63s2
解析：(1)第三能层有s、p、d能级，其轨道数为1+3+5=9个；原子共有3个价电子可知，则其价电子排布式为3d14s2，其价电子排布图为；
(2)B的第三电离能剧增，应为第ⅡA族元素，又因为B为第三周期金属元素，则B为Mg元素，原子的电子排布式为1s22s22p63s2。
19．(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。
20．(1) 14
(2)
(3)M
(4)相反
解析：（1）把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，因而空间运动状态个数等于轨道数；而在同一原子轨道下最多可以有两个自旋方向不同的电子，自旋方向不同，运动状态也就不相同，即运动状态个数等于电子数；故基态硅原子核外有14种运动状态的电子；锗为第四周期ⅣA族元素，基态锗原子的最外层电子的轨道表示式为。
（2）氮为第二周期ⅤA族元素，氮原子价层电子的轨道表示式为。
（3）能量最低原理：原子核外的电子应优先排布在能量最低的能级里，然后由里到外，依次排布在能量逐渐升高的能级里；基态Cl原子中最外层电子层为M层，核外电子占据最高能层的符号是M。
（4）泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反；氧元素基态原子的K层有2个电子，根据泡利原理，K层电子的自旋状态相反。
21． 4：5 ⅦB 5 哑铃(或纺锤) （或）
解析：(1)基态铁原子的价电子排布式为3d64s2，基态Fe2+和Fe3+的价电子排布式分别为3d6和3d5，根据洪特规则，Fe2+有4个未成对电子，Fe3+基态有5个未成对电子，所以二者未成对电子数之比为4：5；
(2)Ti为22号元素，核外共22个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar] 3d24s2。
(3)Mn是25号元素，价电子排布式为：3d54s2，故Mn位于元素周期表中第四周期第ⅦB族；根据构造原理、洪特规则可知Mn原子核外3d能级上5个电子均为未成对电子，故此处填5；
(4)基态原子Fe的价电子排布式为3d64s2，对应电子排布图(轨道表达式)为；基态S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，则电子占据最高能级是3p，对应电子云轮廓图为哑铃形或纺锤形；
(5)Zn为30号元素，核外有30个电子，对应电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar] 3d104s2；
(6)N元素位于第二周期第ⅤA族，价电子排布式为2s22p3，对应排布图是。
(7)是27号元素，其基态原子核外有27个电子，对应排布式为或。
22． 碳 氧 硫 氯
【分析】元素在地壳中含量最多，则为氧元素；原子最外层电子数与原子最外层电子数相等，且原子比原子多一个电子层，则为硫元素；原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，其原子序数小于氧，则有2个电子层，最外层有4个电子，为碳元素；原子与原子具有相同的电子层数，且原子内层电子总数比最外层电子数多3，则原子最外层含有的电子数为，则为氯元素；
解析：(1) 据以上分析，则、、、四种元素的名称分别为碳、氧、硫和氯；
(2)为氧元素，其原子结构示意图为；
(3)为硫元素，的核电荷数为16，核外电子总数为18，其结构示意图为。
23．(1)
(2)
(3)H2O＞H2S
(4)C＞N＞O
(5)NaOH＞Al(OH)3
(6)离子
(7)2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑
解析：根据元素在周期表中的位置知，A G分别是C、N、O、Na、Al、S、Cl元素，据此解题。
（1）Cl元素原子核外有3个电子层，最外层电子数是7，据此书写其原子结构示意图为；故答案为；
（2）B是N元素，N元素所形成氢化物是氨气，氨气分子中N原子和每个H原子之间共用一个电子对，其电子式为；故答案为；
（3）C、F分别是O、S元素，二者位于同一主族元素，元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性O＞S，所以氢化物的稳定性H2O＞H2S；
故答案为H2O＞H2S；
（4）同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小，C、N、O位于同一周期且原子序数从小到大顺序是C＜N＜O，原子半径大小顺序是C＞N＞O；
故答案为C＞N＞O；
（5）D、E分别是Na、Al元素，元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，金属性Na＞Al，所以其最高价氧化物的水化物碱性NaOH＞Al(OH)3；
故答案为NaOH＞Al(OH)3；
（6）B元素的氢化物是氨气、G元素的氢化物是HCl，二者反应生成氯化铵，氯化铵中含有离子键和共价键，所以氯化铵是离子化合物；
故答案为离子；
（7）D元素的过氧化物是Na2O2，过氧化钠和水反应生成NaOH和氧气，化学方程式为2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑；
故答案为2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑