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 | 685.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-29 08:09:33 | ||
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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．关于硅原子核外电子的描述错误的是
A．有5种运动状态不同的电子 B．有4种空间伸展方向
C．有5种能量不同电子 D．占据了8个轨道
2．居里夫妇用α粒子(He)轰击某金属原子X得到Y：He+X→Y+n，基态Y原子3p能级半充满。Y具有放射性，很快衰变为Q：Y→Q+e。下列说法正确的是
A．X原子核内质子数与中子数之比为1∶1
B．第一电离能：X＜Q＜Y
C．因为Y4分子化学键不稳定，所以自然界中不存在Y4分子
D．简单氢化物的热稳定性：Y＜Q
3．前4周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的3倍；在同周期元素中，第一电离能数值比Y大的元素有2种；Z是金属性最强的短周期元素；W元素基态原子最外层只有2个电子，且内层轨道均排满电子。下列说法中正确的是
A．Y在周期表中位于第二周期VIA族
B．电负性大小：x(Z)C．X的最高价氧化物的水化物酸性比Y的强
D．W元素在元素周期表中的s区
4．1934年约里奥-居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核)轰击金属原子，得到核素，开创了人造放射性核素的先河：,其中元素X、Y的最外层电子数之和为8，下列叙述正确的是
A．原子半径：Y>X
B．的电子式为
C．X的单质能溶于强碱溶液
D．基态Y原子的价层电子轨道表示式为
5．近年来科学家制造出大量的新物质，对下列三种物质的相关说法错误的是
石墨烯：从石墨中分离出来，是最薄、最坚硬的纳米材料 石墨炔：平面网状结构的全碳分子，具有优良的化学稳定性 纳米碳管；具有优良的场发射性能，制作阴极显像管、储氢材料
A．石墨烯具有良好的导电性
B．上述三种物质与金刚石互为同素异形体
C．石墨炔孔径略大于分子的直径，可用作提纯的薄膜
D．上述三种新型材料都必须由石墨为原料制备而成
6．下列现象与电子的跃迁没有直接关联的是
A．林间的丁达尔效应 B．碱金属的焰色试验
C．闪烁的荧光棒 D．夜景LED灯光秀
7．下列化学用语表述正确的是
A．葡萄糖的结构简式可表示为： B．基态镁原子价电子轨道表示式：
C．3 甲基戊烷的键线式： D．H2O2的电子式：
8．下列各项叙述不正确的是
A．若硫原子核外电子排布图为则违反了泡利原理
B．若21号元素的基态原子电子排布式为，则违反了构造原理
C．铍原子核外有两种能量不同的电子
D．原子的电子排布子由能释放特定能量产生发射光谱
9．宇宙中最丰富的元素是
A．O B．H C．He D．Al
10．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的基态原子中轨道电子总数是p轨道电子总数的两倍，Y的基态原子中未成对电子数是同周期最多的，Z是地壳中含量最多的金属元素，W和X位于同一主族。下列说法正确的是
A．原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X＜Y
C．Y的简单气态氢化物的水溶液呈酸性
D．X、Y的简单气态氢化物的沸点高低：X＞Y
11．下列表达式正确的是
A．四氯化碳的电子式为
B．含8个中子的碳原子为
C．基态钠离子的电子排布图为
D．基态钙原子的电子排布式为
12．下列叙述正确的是
A．p区元素均有p轨道
B．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C．共价化合物中，电负性大的成键元素表现为负价
D．1s22s22p→1s22s22p过程中形成的是发射光谱
13．世界瞩目的港珠澳大桥是世界上最长的斜拉桥，桥受力部件采用高强度拉力钢索。钢索表面的合金保护层含有锌、铝和少量钒，下列说法错误的是
A．锌位于元素周期表的d区
B．基态Al原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形
C．钒位于元素周期表中第四周期VB族
D．钒的价层电子排布为3d34s2
14．下列Be原子轨道表示式的状态中，能量最高的是
A． B．
C． D．
15．下表是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J是6种元素的代号，其中J为0族元素。
X Y Z
R
W
J
下列说法正确的是
A．R基态原子的轨道表示式为
B．与的半径大小关系为
C．X的第一电离能大于Y的第一电离能
D．表中电负性最大的元素为W
二、填空题
16．书写下列元素基态原子的电子排布式
H____、C____、O____、Na____、Mg____、Al____、Si____、P____、S____、Cl____、K____、Ca____、Mn____、Fe____、Co____、Ni____、Cu____、Zn____。
17．第一电离能I1是指气态原子X(g)处于基态时，失去一个电子成为气态阳离子X+(g)所需的能量。如下图所示是部分元素原子的第一电离能(I1)随原子序数变化的曲线图。
请回答以下问题：
(1)认真分析上图中同周期元素第一电离能的变化规律，将Na~Ar八种元索用短线连接起来，构成完整的图象______。
(2)从上图分析可知，同 一主族元素的第一电离能(I1)变化规律是___________。
(3)上图中5号元素在元素周用表中的位置是___________。
(4)上图中4、5、6号三种元素中电负性最大的是___________(填元素符号)。
18．现有下列有机物：
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
(1)④的官能团名称为_______，基态Br原子的价层电子排布式为_______。
(2)与 FeCl3溶液发生显色反应的是_______ (填序号)， 已知Fe为26号元素，基态Fe原子的电子排布式为_______
(3)与新制的氢氧化铜溶液反应产生砖红色沉淀的是_______(填序号)，铜的质子数为29，基态Cu原子的简化电子排布式为_______
(4)能发生水解反应的是_______(填序号)，②由C、 H、O三种元素组成，画出基态O原子的轨道表示式_______
(5)⑤与银氨溶液反应的化学方程式_______
19．图是元素周期表的一部分，请回答下列问题。
（1）Z元素在元素周期表中位于第________族。
（2）Z的原子半径__________（填“大于”、“小于”或“等于”）Si的原子半径。
（3）Cl元素的非金属性比Z元素的__________（填“强”或“弱”）。
（4）Z元素的气态氢化物的化学式为________________。
20．请回答：
(1)Na2O2的电子式_____。
(2)镁燃烧不能用CO2灭火，用化学方程式表示其理由：_____。
(3)Al(OH)3的电离方程式_____。
(4)Na、Mg、Al基态原子第一电离能的大小顺序_____，原因：_____。
(5)NaAlH4是重要的还原剂，它与水发生反应的化学方程式：_____。
(6)金属铝的工业制法，写出相关化学方程式_____。
(7)用离子方程式表示泡沫灭火器的反应原理____。
(8)烧碱的工业制法，写出相关化学方程式_____。
(9)Fe2+的价电子的电子排布图_____。
(10)NaCl晶体的晶胞中Na+的配位数为_____。
(11)用离子方程式表示使用铁氰化钾检验Fe2+_____。
21．现有部分前四周期元素的性质或原子结构如下表：
元素编号 元素性质或原子结构
W 单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性
X 基态原子的s轨道与p轨道电子数相等
Y 第三周期元素的简单离子中半径最小
Z L层有三个未成对电子
T 该元素的正三价离子的3d能级为半充满
(1)T在周期表中的位置为___________，基态的核外电子排布式为_____________；T的单质在高温下与X的氢化物反应，其化学方程式为____________________________________________。
(2)基态Z原子中，核外电子占据的最高能级的符号是______________，占据最高能级的电子的电子云形状为______________。
(3)W、X、Y三种元素的离子半径由大到小的顺序是______________(用离子符号表示)。
(4)在W、X的气态氢化物中，较稳定的是__________________________________________。
22．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．A
【分析】根据硅原子为14号元素，则核外有14种不同运动状态的电子，再根据电子排布式1s22s22p63s23p2进行分析。
解析：A．硅原子为14号元素，则核外有14种不同运动状态的电子，故A错误；
B．硅原子为14号元素，电子排布式1s22s22p63s23p2，共2种轨道，s轨道为球形只有1伸展方向，p轨道有3种伸展方向，则有4种不同的伸展方向，故B正确；
C．硅原子为14号元素，电子排布式1s22s22p63s23p2，所以有5种不同能量的电子，故C正确；
D．硅原子核外电子排布在3个电子层，电子排布式1s22s22p63s23p2，共2种轨道，核外电子分布在s、p共1+1+3+1+2=8个不同的轨道中，故D正确；
故选A。
2．B
【分析】基态Y原子3p能级半充满，所以Y原子为P；由可知，A+4=30+1，A=27，X和Y质子数相差2，所以X为Al；Q和Y质子数相差1，Q为Si，据此分析解题。
解析：A．X为Al，质子数为13，中子数为14，所以X原子核内质子数与中子数之比为13:14，故A错误；
B．X为Al，Q为Si，Y为P，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，所以第一电离能：AlC．Y原子为P，根据题意，自然界不存在分子的主要原因是具有放射性，很快衰变，故C错误；
D．P电负性大于Si，所以简单氢化物的热稳定性：Y>Q，故D错误；
故选B。
3．B
【分析】基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的3倍则X的电子排布为1s22s1或1s22s22p2，X为Li或C。Z是金属性最强的短周期元素，Z为Na。在同周期元素中，第一电离能数值比Y大的元素有2种，Y为N。W元素基态原子最外层只有2个电子，且内层轨道均排满，W可能为Mg或Zn。
解析：A．Y为第二周期ⅤA族，A项错误；
B．同周期从左往右电负性增强，同族元素从下往上电负性增强，则电负性ZC．同周期从左往右非金属性增强，最高价氧化为的水化物酸性增强，即X的最高价氧化物的水化物酸性比Y的弱，C项错误；
D．若W为Zn，则属于ds区元素，D项错误；
故选B。
4．C
解析：A．核反应方程式中质量数守恒，X的质量数，推测其为短周期主族元素。Y的质子数比金属原子X的大2，两者应位于同一周期，设X的最外层电子数为x，则Y的最外层电子数为，故，解得。综上分析知X为，Y为P。原子半径：，A错误；
B．的电子式为，B错误；
C．Al能与氢氧化钠溶液反应，C正确；
D．基态Y原子的价层电子轨道表示式为 ，D错误；
故选C。
5．D
解析：A．石墨烯作为电导体，有着出色的导电性；因此具有良好的导电性，A正确；
B．上述三种物质均为碳的单质，与金刚石互为同素异形体，B正确；
C．碳原子半径大于氢原子，则石墨炔孔径大于H2分子的直径，可以容纳H2分子，则石墨炔是理想的H2提纯薄膜，C正确；
D．述三种新型材料均为碳的单质，不一定必须由石墨为原料制备而成，D错误。
故选D。
6．A
解析：电子由能量较高的能级跃迁到能量较低能级时，以光的形式释放能量，碱金属的焰色试验、闪烁的荧光棒、夜景LED灯光秀等现象都是电子发生跃迁释放能量形成的，林间的丁达尔效应由于光的传播路径的变化形成的，与电子的跃迁没有直接关联，故选A。
7．B
解析：A．葡萄糖的结构简式可表示为：CH2OH(CHOH)4CHO，故A错误；
B．基态镁原子价电子排布式为3s2，其价电子轨道表示式：，故B正确；
C．是异戊烷的键线式，不是3 甲基戊烷的键线式，3 甲基戊烷的键线式为，故C错误；
D．H2O2是共价化合物，其电子式为，故D错误。
综上所述，答案为B。
8．A
解析：A．所画的电子排布图中3p能级，在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同，违背了洪特规则，A错误；
B．因为4s轨道能量比3d轨道能量还低，所以21号Sc元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，违反了能量最低原理，应该为1s22s22p63s23p63d14s2，B正确；
C．铍原子的核外电子排布为1s22s2，电子占据2个能级，则有2种能量不同的电子，故C正确；
D．3s能级的能量大于2p能级的能量，原子的电子排布式由1s22s22p33s1→1s22s22p4，能量较低，所以能释放特定能量产生发射光谱，D正确；
故选A。
9．B
解析：宇宙中最丰富的元素是H元素，故B正确；
故选B。
10．B
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的基态原子中s轨道电子总数是p轨道电子总数的两倍，X为C元素；Y的基态原子中未成对电子数是同周期最多的，则Y是N元素；Z是地壳中含量最多的金属元素，则Z为元素；W与X属于同一主族，则W为元素，据此分析解答。
解析：A．根据上述分析可知：X为C、Y为N且是同周期元素，Z为、W为且是同周期元素，从左到右原子半径依次减小，所以，；原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以，A错误；
B．非金属性，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，B正确；
C．根据上述分析可知：Y的简单气态氢化物的分子式为，其水溶液呈碱性，C错误；
D．根据上述分析可知：X的简单气态氢化物的分子式为，Y的简单气态氢化物的分子式为，其中分子间存在氢键，导致的沸点高于，D错误；
故选B。
11．C
解析：A．忽略了氯原子的孤电子对，应为，A错误；
B．原子符号左上角表示该原子的质量数，含8个中子的碳原子质量数应为14，即，B错误；
C．基态钠离子核外电子排布式为1s22s22p6，即排布图正确，C正确；
D．基态钙原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，D错误；
故选C。
12．C
解析：A．p区包含IIIA~VIIA族、零族元素 ，其中零族元素中的He元素电子排布式为1s2，没有p轨道，故A错误；
B．p能级含有的轨道数是相同的，都是3个，故B错误；
C．电负性大的成键元素得电子的能力更强，易表现为负价，所以在共价化合物中，共用电子对偏向电负性大的元素，所以电负性大的成键元素表现为负价，故C正确；
D．1s22s22p→1s22s22p过程中电子一直在2p能级，电子能量没有发生变化，不能形成发射光谱，故D错误；
故选C。
13．A
解析：A．锌位于ⅡB元素周期表的ds区，A错误；
B．基态Al原子电子占据最高能级为3p能级，电子云轮廓图为哑铃形，B正确；
C．钒原子序数为23，位于元素周期表中第四周期VB族，C正确；
D．钒的核外电子排布为[Ar]3d34s2，价层电子排布为3d34s2，D正确；
故选A。
14．C
解析：2p轨道上电子的能量大于2s轨道大于1s轨道，则能量高的轨道上的电子数量越多，该原子的能量越高，因此C选项状态下，Be原子的能量最高，故答案选C。
15．C
【分析】J为0族元素，J为Xe，X为N，Y为O，Z为F，R为S，W为Br。
解析：A．R为S，基态原子的轨道表示式为： ，A错误；
B．Y为O，核外电子排布相同，核电荷数越小，半径越大，故O2->Na+，B错误；
C．X为N，Y为O，N的核外电子排布为半满结构，第一电离能大于O，C正确；
D．同周期从左往右电负性逐渐增大，同主族从上往下电负性逐渐减弱，表中电负性最大的元素为F，D错误；
故选C。
二、填空题
16． 1s1 1s22s22p2 1s22s22p4 1s22s22p63s1 1s22s22p63s2 1s22s22p63s23p1 1s22s22p63s23p2 1s22s22p63s23p3 1s22s22p63s23p4 1s22s22p63s23p5 1s22s22p63s23p64s1 1s22s22p63s23p64s1 1s22s22p63s23p63d54s2 1s22s22p63s23p63d664s2 1s22s22p63s23p63d74s2 1s22s22p63s23p63d84s2 1s22s22p63s23p63d104s1 1s22s22p63s23p63d104s2
解析：略
17．(1)
(2)从上到下依次减小
(3)第三周期ⅤA族
(4)Cl
解析：（1）根据处于全充满、半充满时稳定性强可知Na～Ar元素中，Mg(3s2)比Na(3s1)、Al(3s23p1)失去一个电子成为气态阳离子X＋(g)所需的能量大，P(3s23p3)比Si(3s23p2)、S(3s23p4)失去一个电子成为气态阳离子X＋(g)所需的能量大，因此图象为 ；
（2）同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是从上到下，随着原子核外电子层数的增加，第一电离能依次减小；
（3）上图中5号元素是15号元素P，其在周期表中的位置是第三周期ⅤA族；
（4）图中4、5、6号三种元素分别是S、P、Cl，同周期元素从左到右非金属性增强，其电负性增大，则电负性最大的是Cl元素。
18．(1) 溴原子
(2) ③ 1s22s22p63s23p63d64s2
(3) ⑤⑥
(4) ④⑦
(5)
解析：(1)④的结构简式为 ，其中含有的官能团为溴原子；Br的原子序数为35，基态Br原子的核外电子排布式为，价层电子排布式为，故答案为：溴原子；；
(2)与 FeCl3溶液发生显色反应的物质含有酚羟基，以上物质中，含有酚羟基的是③；Fe为26号元素，基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，故答案为：③；1s22s22p63s23p63d64s2；
(3)与新制的氢氧化铜溶液反应产生砖红色沉淀的物质含有醛基，以上物质中含有醛基的是⑤⑥；铜的质子数为29，基态Cu原子的简化电子排布式为，故答案为：⑤⑥；；
(4)酯类和卤代烃能发生水解，因此以上物质能发生水解的是④⑦；基态O原子的轨道表示式为，故答案为：④⑦； ；
(5)⑤为乙醛，乙醛与银氨溶液发生银镜反应，反应的化学方程式为，故答案为：。
19． ⅥA 小于 强 H2S
【分析】
解析：(1)Z是S，核外电子层有3层，位于第三周期，最外层电子数为6个，位于第VIA族；
(2)硫与硅是同周期的主族元素，核电荷数越大，原子半径越小，则S的原子半径小于Si 的原子半径；
(3)同周期元素非金属性从左到右依次增强，所以Cl元素的非金属性比Z(S)元素的强；
(4)S的最低负价是-2价，其氢化物为H2S。
20．(1)
(2)
(3)
(4) Na< Al(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)6
(11)
解析：（1）Na2O2为离子化合物，其的电子式为；
（2）镁燃烧不能用CO2灭火，因为Mg能和二氧化碳反应，反应方程式为；
（3）Al(OH)3的电离方程式为；
（4）同周期元素电离能从左向右增大，但是第IIA族大于第IIIA族，因为Mg的价电子层为3s2，处于全满状态能量较低稳定，第一电离能大于Al，顺序为Na< Al（5）NaAlH4是重要的还原剂，不能在水中存在，它与水发生反应放出氢气，化学方程式为：；
（6）工业上用电解熔融态的氧化铝制备铝，反应方程式为；
（7）泡沫灭火器是利用碳酸氢钠和硫酸铝的双水解来灭火的，相关离子方程式为；
（8）工业上利用电解饱和食盐水制备烧碱，相关化学方程式为
（9）Fe2+的价电子为3d6，其价电子排布图；
（10）NaCl晶体的晶胞中Na+周围等距离的氯离子有6个，故Na+的配位数为6；
（11）用离子方程式表示使用铁氰化钾检验Fe2+生成蓝色沉淀，。
21．(1) 第四周期Ⅷ族 1s22s22p63s23p63d6 3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑
(2) 2p 哑铃形
(3)O2->F->Al3+
(4)HF
【分析】有部分前四周期元素，W单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性，W为氟；X基态原子的s轨道与p轨道电子数相等，X为氧；Y第三周期元素的简单离子中半径最小，为铝；Z 的L层有三个未成对电子，为氮；T元素的正三价离子的3d能级为半充满，为铁；
解析：（1）T为铁，在周期表中的位置为第四周期Ⅷ族，基态为铁原子失去2个电子形成的，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6；铁在高温下与水反应生成四氧化三铁和氢气，3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑；
（2）基态氮原子中，核外电子占据的最高能级的符号是2p，2p电子的电子云形状为哑铃形；
（3）电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；W、X、Y三种元素的离子半径由大到小的顺序是O2->F->Al3+；
（4）同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，根据非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，则在W、X的气态氢化物中，较稳定的是HF。
22．(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．关于硅原子核外电子的描述错误的是
A．有5种运动状态不同的电子 B．有4种空间伸展方向
C．有5种能量不同电子 D．占据了8个轨道
2．居里夫妇用α粒子(He)轰击某金属原子X得到Y：He+X→Y+n，基态Y原子3p能级半充满。Y具有放射性，很快衰变为Q：Y→Q+e。下列说法正确的是
A．X原子核内质子数与中子数之比为1∶1
B．第一电离能：X＜Q＜Y
C．因为Y4分子化学键不稳定，所以自然界中不存在Y4分子
D．简单氢化物的热稳定性：Y＜Q
3．前4周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的3倍；在同周期元素中，第一电离能数值比Y大的元素有2种；Z是金属性最强的短周期元素；W元素基态原子最外层只有2个电子，且内层轨道均排满电子。下列说法中正确的是
A．Y在周期表中位于第二周期VIA族
B．电负性大小：x(Z)
D．W元素在元素周期表中的s区
4．1934年约里奥-居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核)轰击金属原子，得到核素，开创了人造放射性核素的先河：,其中元素X、Y的最外层电子数之和为8，下列叙述正确的是
A．原子半径：Y>X
B．的电子式为
C．X的单质能溶于强碱溶液
D．基态Y原子的价层电子轨道表示式为
5．近年来科学家制造出大量的新物质，对下列三种物质的相关说法错误的是
石墨烯：从石墨中分离出来，是最薄、最坚硬的纳米材料 石墨炔：平面网状结构的全碳分子，具有优良的化学稳定性 纳米碳管；具有优良的场发射性能，制作阴极显像管、储氢材料
A．石墨烯具有良好的导电性
B．上述三种物质与金刚石互为同素异形体
C．石墨炔孔径略大于分子的直径，可用作提纯的薄膜
D．上述三种新型材料都必须由石墨为原料制备而成
6．下列现象与电子的跃迁没有直接关联的是
A．林间的丁达尔效应 B．碱金属的焰色试验
C．闪烁的荧光棒 D．夜景LED灯光秀
7．下列化学用语表述正确的是
A．葡萄糖的结构简式可表示为： B．基态镁原子价电子轨道表示式：
C．3 甲基戊烷的键线式： D．H2O2的电子式：
8．下列各项叙述不正确的是
A．若硫原子核外电子排布图为则违反了泡利原理
B．若21号元素的基态原子电子排布式为，则违反了构造原理
C．铍原子核外有两种能量不同的电子
D．原子的电子排布子由能释放特定能量产生发射光谱
9．宇宙中最丰富的元素是
A．O B．H C．He D．Al
10．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的基态原子中轨道电子总数是p轨道电子总数的两倍，Y的基态原子中未成对电子数是同周期最多的，Z是地壳中含量最多的金属元素，W和X位于同一主族。下列说法正确的是
A．原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X＜Y
C．Y的简单气态氢化物的水溶液呈酸性
D．X、Y的简单气态氢化物的沸点高低：X＞Y
11．下列表达式正确的是
A．四氯化碳的电子式为
B．含8个中子的碳原子为
C．基态钠离子的电子排布图为
D．基态钙原子的电子排布式为
12．下列叙述正确的是
A．p区元素均有p轨道
B．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C．共价化合物中，电负性大的成键元素表现为负价
D．1s22s22p→1s22s22p过程中形成的是发射光谱
13．世界瞩目的港珠澳大桥是世界上最长的斜拉桥，桥受力部件采用高强度拉力钢索。钢索表面的合金保护层含有锌、铝和少量钒，下列说法错误的是
A．锌位于元素周期表的d区
B．基态Al原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形
C．钒位于元素周期表中第四周期VB族
D．钒的价层电子排布为3d34s2
14．下列Be原子轨道表示式的状态中，能量最高的是
A． B．
C． D．
15．下表是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J是6种元素的代号，其中J为0族元素。
X Y Z
R
W
J
下列说法正确的是
A．R基态原子的轨道表示式为
B．与的半径大小关系为
C．X的第一电离能大于Y的第一电离能
D．表中电负性最大的元素为W
二、填空题
16．书写下列元素基态原子的电子排布式
H____、C____、O____、Na____、Mg____、Al____、Si____、P____、S____、Cl____、K____、Ca____、Mn____、Fe____、Co____、Ni____、Cu____、Zn____。
17．第一电离能I1是指气态原子X(g)处于基态时，失去一个电子成为气态阳离子X+(g)所需的能量。如下图所示是部分元素原子的第一电离能(I1)随原子序数变化的曲线图。
请回答以下问题：
(1)认真分析上图中同周期元素第一电离能的变化规律，将Na~Ar八种元索用短线连接起来，构成完整的图象______。
(2)从上图分析可知，同 一主族元素的第一电离能(I1)变化规律是___________。
(3)上图中5号元素在元素周用表中的位置是___________。
(4)上图中4、5、6号三种元素中电负性最大的是___________(填元素符号)。
18．现有下列有机物：
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
(1)④的官能团名称为_______，基态Br原子的价层电子排布式为_______。
(2)与 FeCl3溶液发生显色反应的是_______ (填序号)， 已知Fe为26号元素，基态Fe原子的电子排布式为_______
(3)与新制的氢氧化铜溶液反应产生砖红色沉淀的是_______(填序号)，铜的质子数为29，基态Cu原子的简化电子排布式为_______
(4)能发生水解反应的是_______(填序号)，②由C、 H、O三种元素组成，画出基态O原子的轨道表示式_______
(5)⑤与银氨溶液反应的化学方程式_______
19．图是元素周期表的一部分，请回答下列问题。
（1）Z元素在元素周期表中位于第________族。
（2）Z的原子半径__________（填“大于”、“小于”或“等于”）Si的原子半径。
（3）Cl元素的非金属性比Z元素的__________（填“强”或“弱”）。
（4）Z元素的气态氢化物的化学式为________________。
20．请回答：
(1)Na2O2的电子式_____。
(2)镁燃烧不能用CO2灭火，用化学方程式表示其理由：_____。
(3)Al(OH)3的电离方程式_____。
(4)Na、Mg、Al基态原子第一电离能的大小顺序_____，原因：_____。
(5)NaAlH4是重要的还原剂，它与水发生反应的化学方程式：_____。
(6)金属铝的工业制法，写出相关化学方程式_____。
(7)用离子方程式表示泡沫灭火器的反应原理____。
(8)烧碱的工业制法，写出相关化学方程式_____。
(9)Fe2+的价电子的电子排布图_____。
(10)NaCl晶体的晶胞中Na+的配位数为_____。
(11)用离子方程式表示使用铁氰化钾检验Fe2+_____。
21．现有部分前四周期元素的性质或原子结构如下表：
元素编号 元素性质或原子结构
W 单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性
X 基态原子的s轨道与p轨道电子数相等
Y 第三周期元素的简单离子中半径最小
Z L层有三个未成对电子
T 该元素的正三价离子的3d能级为半充满
(1)T在周期表中的位置为___________，基态的核外电子排布式为_____________；T的单质在高温下与X的氢化物反应，其化学方程式为____________________________________________。
(2)基态Z原子中，核外电子占据的最高能级的符号是______________，占据最高能级的电子的电子云形状为______________。
(3)W、X、Y三种元素的离子半径由大到小的顺序是______________(用离子符号表示)。
(4)在W、X的气态氢化物中，较稳定的是__________________________________________。
22．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．A
【分析】根据硅原子为14号元素，则核外有14种不同运动状态的电子，再根据电子排布式1s22s22p63s23p2进行分析。
解析：A．硅原子为14号元素，则核外有14种不同运动状态的电子，故A错误；
B．硅原子为14号元素，电子排布式1s22s22p63s23p2，共2种轨道，s轨道为球形只有1伸展方向，p轨道有3种伸展方向，则有4种不同的伸展方向，故B正确；
C．硅原子为14号元素，电子排布式1s22s22p63s23p2，所以有5种不同能量的电子，故C正确；
D．硅原子核外电子排布在3个电子层，电子排布式1s22s22p63s23p2，共2种轨道，核外电子分布在s、p共1+1+3+1+2=8个不同的轨道中，故D正确；
故选A。
2．B
【分析】基态Y原子3p能级半充满，所以Y原子为P；由可知，A+4=30+1，A=27，X和Y质子数相差2，所以X为Al；Q和Y质子数相差1，Q为Si，据此分析解题。
解析：A．X为Al，质子数为13，中子数为14，所以X原子核内质子数与中子数之比为13:14，故A错误；
B．X为Al，Q为Si，Y为P，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，所以第一电离能：Al
D．P电负性大于Si，所以简单氢化物的热稳定性：Y>Q，故D错误；
故选B。
3．B
【分析】基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的3倍则X的电子排布为1s22s1或1s22s22p2，X为Li或C。Z是金属性最强的短周期元素，Z为Na。在同周期元素中，第一电离能数值比Y大的元素有2种，Y为N。W元素基态原子最外层只有2个电子，且内层轨道均排满，W可能为Mg或Zn。
解析：A．Y为第二周期ⅤA族，A项错误；
B．同周期从左往右电负性增强，同族元素从下往上电负性增强，则电负性Z
D．若W为Zn，则属于ds区元素，D项错误；
故选B。
4．C
解析：A．核反应方程式中质量数守恒，X的质量数，推测其为短周期主族元素。Y的质子数比金属原子X的大2，两者应位于同一周期，设X的最外层电子数为x，则Y的最外层电子数为，故，解得。综上分析知X为，Y为P。原子半径：，A错误；
B．的电子式为，B错误；
C．Al能与氢氧化钠溶液反应，C正确；
D．基态Y原子的价层电子轨道表示式为 ，D错误；
故选C。
5．D
解析：A．石墨烯作为电导体，有着出色的导电性；因此具有良好的导电性，A正确；
B．上述三种物质均为碳的单质，与金刚石互为同素异形体，B正确；
C．碳原子半径大于氢原子，则石墨炔孔径大于H2分子的直径，可以容纳H2分子，则石墨炔是理想的H2提纯薄膜，C正确；
D．述三种新型材料均为碳的单质，不一定必须由石墨为原料制备而成，D错误。
故选D。
6．A
解析：电子由能量较高的能级跃迁到能量较低能级时，以光的形式释放能量，碱金属的焰色试验、闪烁的荧光棒、夜景LED灯光秀等现象都是电子发生跃迁释放能量形成的，林间的丁达尔效应由于光的传播路径的变化形成的，与电子的跃迁没有直接关联，故选A。
7．B
解析：A．葡萄糖的结构简式可表示为：CH2OH(CHOH)4CHO，故A错误；
B．基态镁原子价电子排布式为3s2，其价电子轨道表示式：，故B正确；
C．是异戊烷的键线式，不是3 甲基戊烷的键线式，3 甲基戊烷的键线式为，故C错误；
D．H2O2是共价化合物，其电子式为，故D错误。
综上所述，答案为B。
8．A
解析：A．所画的电子排布图中3p能级，在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同，违背了洪特规则，A错误；
B．因为4s轨道能量比3d轨道能量还低，所以21号Sc元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，违反了能量最低原理，应该为1s22s22p63s23p63d14s2，B正确；
C．铍原子的核外电子排布为1s22s2，电子占据2个能级，则有2种能量不同的电子，故C正确；
D．3s能级的能量大于2p能级的能量，原子的电子排布式由1s22s22p33s1→1s22s22p4，能量较低，所以能释放特定能量产生发射光谱，D正确；
故选A。
9．B
解析：宇宙中最丰富的元素是H元素，故B正确；
故选B。
10．B
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的基态原子中s轨道电子总数是p轨道电子总数的两倍，X为C元素；Y的基态原子中未成对电子数是同周期最多的，则Y是N元素；Z是地壳中含量最多的金属元素，则Z为元素；W与X属于同一主族，则W为元素，据此分析解答。
解析：A．根据上述分析可知：X为C、Y为N且是同周期元素，Z为、W为且是同周期元素，从左到右原子半径依次减小，所以，；原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以，A错误；
B．非金属性，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，B正确；
C．根据上述分析可知：Y的简单气态氢化物的分子式为，其水溶液呈碱性，C错误；
D．根据上述分析可知：X的简单气态氢化物的分子式为，Y的简单气态氢化物的分子式为，其中分子间存在氢键，导致的沸点高于，D错误；
故选B。
11．C
解析：A．忽略了氯原子的孤电子对，应为，A错误；
B．原子符号左上角表示该原子的质量数，含8个中子的碳原子质量数应为14，即，B错误；
C．基态钠离子核外电子排布式为1s22s22p6，即排布图正确，C正确；
D．基态钙原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，D错误；
故选C。
12．C
解析：A．p区包含IIIA~VIIA族、零族元素 ，其中零族元素中的He元素电子排布式为1s2，没有p轨道，故A错误；
B．p能级含有的轨道数是相同的，都是3个，故B错误；
C．电负性大的成键元素得电子的能力更强，易表现为负价，所以在共价化合物中，共用电子对偏向电负性大的元素，所以电负性大的成键元素表现为负价，故C正确；
D．1s22s22p→1s22s22p过程中电子一直在2p能级，电子能量没有发生变化，不能形成发射光谱，故D错误；
故选C。
13．A
解析：A．锌位于ⅡB元素周期表的ds区，A错误；
B．基态Al原子电子占据最高能级为3p能级，电子云轮廓图为哑铃形，B正确；
C．钒原子序数为23，位于元素周期表中第四周期VB族，C正确；
D．钒的核外电子排布为[Ar]3d34s2，价层电子排布为3d34s2，D正确；
故选A。
14．C
解析：2p轨道上电子的能量大于2s轨道大于1s轨道，则能量高的轨道上的电子数量越多，该原子的能量越高，因此C选项状态下，Be原子的能量最高，故答案选C。
15．C
【分析】J为0族元素，J为Xe，X为N，Y为O，Z为F，R为S，W为Br。
解析：A．R为S，基态原子的轨道表示式为： ，A错误；
B．Y为O，核外电子排布相同，核电荷数越小，半径越大，故O2->Na+，B错误；
C．X为N，Y为O，N的核外电子排布为半满结构，第一电离能大于O，C正确；
D．同周期从左往右电负性逐渐增大，同主族从上往下电负性逐渐减弱，表中电负性最大的元素为F，D错误；
故选C。
二、填空题
16． 1s1 1s22s22p2 1s22s22p4 1s22s22p63s1 1s22s22p63s2 1s22s22p63s23p1 1s22s22p63s23p2 1s22s22p63s23p3 1s22s22p63s23p4 1s22s22p63s23p5 1s22s22p63s23p64s1 1s22s22p63s23p64s1 1s22s22p63s23p63d54s2 1s22s22p63s23p63d664s2 1s22s22p63s23p63d74s2 1s22s22p63s23p63d84s2 1s22s22p63s23p63d104s1 1s22s22p63s23p63d104s2
解析：略
17．(1)
(2)从上到下依次减小
(3)第三周期ⅤA族
(4)Cl
解析：（1）根据处于全充满、半充满时稳定性强可知Na～Ar元素中，Mg(3s2)比Na(3s1)、Al(3s23p1)失去一个电子成为气态阳离子X＋(g)所需的能量大，P(3s23p3)比Si(3s23p2)、S(3s23p4)失去一个电子成为气态阳离子X＋(g)所需的能量大，因此图象为 ；
（2）同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是从上到下，随着原子核外电子层数的增加，第一电离能依次减小；
（3）上图中5号元素是15号元素P，其在周期表中的位置是第三周期ⅤA族；
（4）图中4、5、6号三种元素分别是S、P、Cl，同周期元素从左到右非金属性增强，其电负性增大，则电负性最大的是Cl元素。
18．(1) 溴原子
(2) ③ 1s22s22p63s23p63d64s2
(3) ⑤⑥
(4) ④⑦
(5)
解析：(1)④的结构简式为 ，其中含有的官能团为溴原子；Br的原子序数为35，基态Br原子的核外电子排布式为，价层电子排布式为，故答案为：溴原子；；
(2)与 FeCl3溶液发生显色反应的物质含有酚羟基，以上物质中，含有酚羟基的是③；Fe为26号元素，基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，故答案为：③；1s22s22p63s23p63d64s2；
(3)与新制的氢氧化铜溶液反应产生砖红色沉淀的物质含有醛基，以上物质中含有醛基的是⑤⑥；铜的质子数为29，基态Cu原子的简化电子排布式为，故答案为：⑤⑥；；
(4)酯类和卤代烃能发生水解，因此以上物质能发生水解的是④⑦；基态O原子的轨道表示式为，故答案为：④⑦； ；
(5)⑤为乙醛，乙醛与银氨溶液发生银镜反应，反应的化学方程式为，故答案为：。
19． ⅥA 小于 强 H2S
【分析】
解析：(1)Z是S，核外电子层有3层，位于第三周期，最外层电子数为6个，位于第VIA族；
(2)硫与硅是同周期的主族元素，核电荷数越大，原子半径越小，则S的原子半径小于Si 的原子半径；
(3)同周期元素非金属性从左到右依次增强，所以Cl元素的非金属性比Z(S)元素的强；
(4)S的最低负价是-2价，其氢化物为H2S。
20．(1)
(2)
(3)
(4) Na< Al
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)6
(11)
解析：（1）Na2O2为离子化合物，其的电子式为；
（2）镁燃烧不能用CO2灭火，因为Mg能和二氧化碳反应，反应方程式为；
（3）Al(OH)3的电离方程式为；
（4）同周期元素电离能从左向右增大，但是第IIA族大于第IIIA族，因为Mg的价电子层为3s2，处于全满状态能量较低稳定，第一电离能大于Al，顺序为Na< Al
（6）工业上用电解熔融态的氧化铝制备铝，反应方程式为；
（7）泡沫灭火器是利用碳酸氢钠和硫酸铝的双水解来灭火的，相关离子方程式为；
（8）工业上利用电解饱和食盐水制备烧碱，相关化学方程式为
（9）Fe2+的价电子为3d6，其价电子排布图；
（10）NaCl晶体的晶胞中Na+周围等距离的氯离子有6个，故Na+的配位数为6；
（11）用离子方程式表示使用铁氰化钾检验Fe2+生成蓝色沉淀，。
21．(1) 第四周期Ⅷ族 1s22s22p63s23p63d6 3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑
(2) 2p 哑铃形
(3)O2->F->Al3+
(4)HF
【分析】有部分前四周期元素，W单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性，W为氟；X基态原子的s轨道与p轨道电子数相等，X为氧；Y第三周期元素的简单离子中半径最小，为铝；Z 的L层有三个未成对电子，为氮；T元素的正三价离子的3d能级为半充满，为铁；
解析：（1）T为铁，在周期表中的位置为第四周期Ⅷ族，基态为铁原子失去2个电子形成的，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6；铁在高温下与水反应生成四氧化三铁和氢气，3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑；
（2）基态氮原子中，核外电子占据的最高能级的符号是2p，2p电子的电子云形状为哑铃形；
（3）电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；W、X、Y三种元素的离子半径由大到小的顺序是O2->F->Al3+；
（4）同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，根据非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，则在W、X的气态氢化物中，较稳定的是HF。
22．(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