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 | 375.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-07-03 20:48:53 | ||
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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．某多孔储氢材料结构如图，M、W、X、Y、Z五种短周期元素原子序数依次增大，电负性Z大于Y，下列说法错误的是
A．最高价含氧酸的酸性：Y>X>W
B．M、Y、Z形成的化合物只能抑制水的电离
C．该物质中有离子键、极性共价键，还存在配位键
D．基态原子的第一电离能Y>Z
2．比较下列各组微粒半径，正确的是
① ②
③ ④
A．①③ B．②③ C．③④ D．①④
3．如表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是
A．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
B．W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能
C．p能级未成对电子最多的是Z元素
D．X元素是电负性最大的元素
4．下列化学用语中正确的是
A．的结构示意图：
B．氯化钙的电子式：
C．的结构式：
D．基态磷原子价层电子的轨道表示式：
5．下列微粒组成与结构的化学用语表达正确的是
A．基态Fe原子的价电子排布式：
B．基态Cu原子的价电子轨道表示式：
C．HClO的电子式：
D．镁离子的电子式：
6．已知元素的原子最外层电子排布式为，则其原子序数为
A．9 B．10 C．17 D．18
7．X、Y、Z、W是四种短周期主族元素，原子序数依次增大。基态X、Y、Z原子的单电子数均为2，X与Z同主族，X的原子序数是Y原子价电子数的2倍。下列说法错误的是
A．电负性：
B．第一电离能：
C．简单气态氢化物的热稳定性：
D．W原子中能量最高的电子的电子云在空间有5个伸展方向
8．下列关于电子云和原子轨道的说法中正确的是
A．电子云图中一个小点表示1个自由运动的电子
B．s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动
C．电子云图中的小点密度大，说明该原子核外空间电子数目多
D．ns能级的轨道呈球形，有无数对称轴
9．下列化学用语的表达正确的是
A．原子核内有10个中子的氧原子：
B．氯原子的结构示意图：
C．Mn2+的最外层电子排布式：3d5
D．基态铜原子的价电子排布图：
10．工业上从治铝废渣(主要含、、)中提取镓(Ga与Al同族，其化合物的性质与铝相似)的一种工艺流程如下。下列说法正确的是
A．过滤时，为了加快速率，可将混合物直接倒入漏斗
B．硫酸镓溶液显酸性，溶液中存在水解平衡和电离平衡
C．Ga基态原子核外有5个未成对电子
D．电解时，在阳极放电
11．在d轨道中电子排布成，而不能排布成，其最直接的根据是
A．能量最低原理 B．泡利原理 C．原子轨道构造原理 D．洪特规则
12．下列说法正确的是
A．基态Ge原子的简化电子排布式为
B．LED灯光、平面镜成像都与电子跃迁有关
C．、、离子中最外层电子数为8的是
D．钙元素常显+2价的原因是钙的第二电离能小于第一电离能
13．原子核外运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+0.5表示，与之相反的用-0.5表示，正负0.5即称为电子的自旋磁量子数。对于基态Ti原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为
A．-1 B．+1 C．0 D．-1或+1
14．位于周期表的哪个区
A．d区 B．区 C．p区 D．f区
15．人造小太阳、歼-20、火星探测、海斗一号无人潜水器等均展示了我国科技发展的成果。下列相关叙述正确的是
A．潜水器的材料之一为合成橡胶发泡体，其具有防震、保温、不透水、不透气等特点
B．歼一20发动机的航空燃油是纯净物
C．火星土壤中的质量数为26
D．核聚变是化学能转化为热能的过程
二、填空题
16．在S2-中，质子数为____，中子数为____，电子数为____，该元素在元素周期表中的位置是第____周期____族，该元素的最高价氧化物对应水化物的化学式是____。
17．利用电负性的相关知识，回答下列问题。
(1)和所含的三种元素电负性从大到小的顺序为_______。
(2)中共用电子对偏向C，中共用电子对偏向H，则C、、H的电负性由大到小的顺序为_______。
(3)溴与氯能以_______键结合形成。分子中化合价为_______。写出与水发生反应的化学方程式：_______。
18．主族元素X可形成双原子分子，X元素与钠元素形成的化合物的化学式为。请回答下列问题：
(1)X元素的原子有_______个外围电子？它位于元素周期表中的_______主族？
(2)X元素与氢元素形成的氢化物分子中含有_______个氢原子？
(3)要确定X是什么元素，还需要哪些条件_______。
19．根据已学知识，回答下列问题：
(1)基态N原子中，核外电子占据的最高能层的符号是____，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为____。
(2)写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号____或____。
(3)某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”，其原子的外围电子排布式为4s24p4，该元素的名称是____。
(4)已知铁是26号元素，写出Fe的价层电子排布式____；在元素周期表中，该元素在____(填“s”“p”“d”“f”或“ds”)区。
(5)写出与N同主族的As的基态原子的核外电子排布式____。
(6)从原子结构的角度分析B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为____。
(7)写出Fe2+的核外电子排布式：____。
(8)Zn2+的核外电子排布式为____。
20．NaNO2广泛应用于工业和建筑业，也允许在安全范围内作为肉制品的防腐剂。
(1)氮原子核外共有_______种能量不同的电子，能量最高的电子有_______种伸展方向。
(2)亚硝酰氯(NOCl)是一种红褐色液体，每个原子最外层都达到8e-结构，则其电子式为_______。
(3)NaNO2具有毒性，含NaNO2的废水直接排放会引起严重的水体污染，通常采用还原法将其转化为对环境无污染的气体排放，如工业上采用KI或NH4Cl处理，请写出NH4Cl与NaNO2反应的离子方程式：_______。已知：酸性 H2SO3>HNO2>CH3COOH，HNO2有强氧化性。
(4)往冷NaNO2溶液中加入下列某种物质可得HNO2稀溶液。该物质是_______(填序号)。
a.稀硫酸 b.二氧化碳 c.二氧化硫 d.醋酸
21．能级
(1)含义：多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，所以，同一能层的电子，又被分成不同的___________，就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。
(2)能级的符号和所能容纳的最多电子数
能层 K L M N O
能级 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ …
最多电子数 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ …
(3)能层与能级的有关规律
①每一能层最多可容纳的电子数为___________(n为能层序数)。
②在每一个能层中，能级符号的顺序是___________…… (n为能层序数)。
③任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该___________，即第一能层只有1个能级___________，第二能层有2个能级___________，第三能层有3个能级___________，依次类推。
④以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为___________的2倍。
⑤英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同。例如，1s、2s、3s、4s……能级最多都只能容纳___________个电子。
⑥多电子原子中，同一能层各能级的能量顺序：___________
22．表是元素周期表的一部分，针对表中的①~⑨种元素，填写下列空白(填写序号不得分)：
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0族
2 ① ② ③
3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
4 ⑨ ⑩
(1)写出⑦元素的离子结构示意图_______，该离子半径_______ S2-(填“>”或“<”)
(2)在最高价氧化物的水化物中，酸性最强的化合物的化学式是_______，碱性最强的化合物的化学式是：_______
(3)比较①与⑤的最高价氧化物对应的水化物，_______的酸性强(填化学式)；
(4)②的氢化物与②的最高价氧化物的水化物反应所得的产物化学式为_______。
23．元素周期表对化学的发展有很大影响，在材料、能源、环境和生命科学研究上发挥着越来越重要的作用。如表是元素周期表的一部分，请按题目要求回答下列问题：
(1)m的一种合金是用量最大、用途最广的合金，则m的元素名称为_______，其在周期表中的位置_______。
(2)b、c、d三种元素原子半径由小到大的顺序为：_______(用元素符号表示)
(3)在a到n元素中，其某种氧化物可用于呼吸面具中氧气来源，请写出该化合物的电子式_______。该化合物属于_______化合物。
(4)写出e、f两种元素的最高价氧化物对应水化物在溶液中相互反应的离子方程式：_______。
(5)非金属性强弱比较g_______n(填写“大于”或“小于”)下列表述中能证明这一事实的是_______(填字母)。
①g的氢化物比n的氢化物稳定
②g最高价氧化物对应的水化物的酸性强于n最高价氧化物对应的水化物的酸性
③g的单质能将n从其钠盐溶液中置换出来
④g的氢化物酸性比n的氢化物酸性弱
【参考答案】
一、选择题
1．B
【分析】根据题目信息，M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，M 只形成一个单键， M 为H元素；X和Y都形成4个单键，且Y形成的阳离子带一个正电荷，则Y为N元素，X为C元素；W同样形成4个单键，且形成的阴离子带一个负电荷，则W为B元素；Z连接两个共价键，Z为O元素，以此解答。
解析：A．非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：N>C>B，则最高价含氧酸的酸性：N>C>B，故A正确；
B．H、N、O形成的化合物NH4NO3溶液中，发生水解促进水的电离，故B错误；
C．由结构式知，该物质中有离子键、极性共价键，阴离子中还存在配位键，故C正确；
D．同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，基态原子的第一电离能N>O，故D正确；
故选B。
2．A
解析：①阴离子的半径比对应原子的半径大，所以微粒半径：，最外层电子数相同，电子层数越多，离子半径越大，所以半径：，故微粒半径大小：，正确；②、、的核外电子排布相同，核电荷数越小，离子半径越大，则离子半径：，错误；③阳离子的半径比对应原子半径小，所以微粒半径：， 、的最外层电子数相同，电子层数越多，半径越大，故原子半径：，故半径大小：，正确；④S2-、Cl的最外层电子数相同，核电荷数越小，离子半径越大，所以，电子层数越多，半径越大，的电子层数最多，故离子半径：，错误。
由上分析可知，正确的是①③；
故选A
3．D
【分析】根据五种元素所处位置，X、W、Y、R、Z五种元素分别为F、P、S、Ar、Br。
解析：A． Y的阴离子电子层结构与R原子的相同，Z的阴离子电子层数比R原子多一层， A错误；
B．同周期ⅤA族元素原子价电子排布式为ns2np3，为半充满结构，故P元素的第一电离能比S元素的第一电离能要略大， B错误；
C．p能级上最多有3个未成对电子，而P元素的3p能级上有3个未成对的电子，C错误；
D．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；X元素是电负性最大的元素，D正确；
故选D。
4．B
解析：A． 的结构示意图：，A错误；
B． 氯化钙是离子化合物，电子式：，B正确；
C． 分子内每个O原子与C原子共用2对电子对，结构式：O=C=O，C错误；
D． 基态磷原子价层电子的轨道表示式：，D错误；
答案选B。
5．D
解析：A．基态Fe原子的价电子排布式：，故A不正确；
B．3d能级的电子排布图应该在4s之前，故B不正确；
C．次氯酸的电子式为，故C不正确；
D．简单阳离子的电子式为其离子符号，镁离子的电子式：，故D正确；
故选：D。
6．A
解析：根据s轨道只能填充2个电子可知n=2，n+3=5，该元素最外层排布为，其核外电子排布为：，原子序数为9，故A正确；
故选：A。
7．D
【分析】X、Y、Z、W是四种短周期主族元素，原子序数依次增大。基态X、Y、Z原子的单电子数均为2，短周期中单电子为2的原子有C、O、Si、S，X与Z同主族，X的原子序数是Y原子价电子数的2倍，则X为O，Y为Si，Z为S，则W为Cl。
解析：A．同周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，Cl和O形成的氧化物中，Cl为正价，O为负价，所以Cl的电负性小于O，所以电负性：SB．同周期从左到右，元素的第一电离能有增大的趋势，则元素的第一电离能：Cl>S>Si，故B正确；
C．元素的非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强。非金属性：S>Si，所以稳定性：H2S>SiH4，故C正确；
D．Cl原子中能量最高的电子为3p轨道上的电子，p轨道有3个伸展方向，故D错误；
故选D。
8．D
解析：A．电子云图中的小点不表示电子，而是电子在原子核外出现的概率密度的形象描述，A错误；
B．电子云不代表电子的运动轨迹，B错误；
C．小点越密，表明概率密度越大，C错误；
D．ns能级的轨道呈球形，有无数对称轴，D正确；
故选：D。
9．D
解析：A．原子核内有10个中子的氧原子：，A错误；
B．氯原子的结构示意图：，B错误；
C．Mn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则Mn2+的最外层电子排布式为3s23p63d5，C错误；
D．基态铜原子的价层电子排布图为，D正确；
答案选D。
10．B
解析：A．过滤时，必须将混合物沿玻璃棒慢慢流入漏斗，A错误；
B．依题意，Ga及其化合物的性质与Al相似，故硫酸镓溶液中存在镓离子的水解平衡和水的电离平衡，溶液呈酸性，B正确；
C．Ga和铝同族，核外未成对电子数应为1个，C错误；
D．Ga被还原，应在阴极放电，D错误；
故选B。
11．D
解析：A．能量最低原理是指在不违反泡利原理的条件下，电子优先占据能量较低的原子轨道，使整个原子体系能量处于最低，A错误；
B．泡利原理是指每个轨道（例如1s轨道，2p轨道中的px）最多只能容纳两个自旋相反的电子，B错误；
C．原子轨道能级图与题干无关，C错误；
D．洪特规则是指在相同能量的轨道上，电子在排布的时候优先进入空轨道，每个轨道中的单电子取得相同自旋；故在d轨道中电子排布成，而不排布成，显然是根据洪特规则，D正确；
故选D。
12．C
解析：A．基态Ge原子的简化电子排布式为 ，A错误；
B．LED灯光与电子跃迁有关，平面镜成像与光的直线传播有关，B错误；
C．、、离子中最外层电子数分别为：18、8、18，，C正确；
D．钙元素常显+2价的原因是钙失去两个电子后，最外层达到8电子的稳定结构，D错误；
故选C。
13．D
解析：基态钛原子的价电子排布式为3d24s2，3d2是分占2个d轨道、自旋方向相同的2个电子，4s轨道填了自旋方向相反的2个电子，则其价电子自旋磁量子数的代数和为2(+）=+1或2(-）=-1，故答案为：+1或 1；
故选D。
14．B
解析：Ag的质子数为47，其核外电子排布式为[Kr]4d105s1，价电子排布式为4d105s1，根据价电子排布式可知Ag位于ds区，故答案为B。
15．A
解析：A．潜水器的材料之一为合成橡胶发泡体，该物质体积大，密度小，不溶于水，具有防震、保温、不透水、不透气等特点，A正确；
B．歼一20发动机的航空燃油中含有多种烃，因此属于混合物，而不属于纯净物，B错误；
C．原子符号左下角为质子数，左上角为质量数，火星土壤中的质量数为57，质子数为26，C错误；
D．核聚变是核能转化为热能的过程，D错误；
故合理选项是A。
二、填空题
16．16 18 三
ⅥA H2SO4
解析：S为第16号元素，其原子核中有16个质子；原子核中有32-16=16个中子；S2-的原子核外多两个电子，因此该粒子含有16+2=18个电子；S元素在元素周期表中的位置为第三周期第ⅥA族；S元素的最高正化合价为+6价，因此其最高价氧化物对应的水化物为H2SO4。
17．(1)O＞C＞H
(2)C＞H＞Si
(3) 共价键 +1 BrCl+H2O=HCl+HBrO
解析：（1）元素的非金属性越强，电负性越大，甲烷和二氧化碳分子中含有的氢、碳、氧三种元素的非金属性依次增强，则三种元素电负性从大到小的顺序为O＞C＞H，故答案为：O＞C＞H；
（2）非金属原子形成的共价键中，共用电子对偏向非金属性强的原子一方，由甲烷中共用电子对偏向碳原子，甲硅烷中共用电子对偏向氢原子可知，硅、氢、碳三种元素的非金属性依次增强，元素的非金属性越强，电负性越大，则三种元素电负性从大到小的顺序为C＞H＞Si，故答案为：C＞H＞Si；
（3）氯元素和溴元素都是非金属元素，能以共价键结合形成共价化合物氯化溴，氯元素的电负性强于溴元素，则氯化溴中共用电子对偏向氯原子一方，所以溴元素的化合价为+1价，氯化溴与水反应生成盐酸和次溴酸，反应的化学方程式为BrCl+H2O=HCl+HBrO，故答案为：共价键；+1；BrCl+H2O=HCl+HBrO。
18．(1) 6 第ⅥA族
(2)2
(3)要确定X是什么元素，还需要知道原子核外电子层数或者提供相关的物理性质、化学性质
【分析】主族元素最外层电子数等于主族序数，X元素与钠元素形成的化合物的化学式为Na2X，可知X显-2价，可知其最外层有6个电子，说明X为第ⅥA族元素，最外层6个电子，结合在化合物中元素化合价代数和为0判断解答。
解析：（1）根据以上分析可知X最外层有6个电子，主族元素最外层电子数都是外围电子，位于第ⅥA族元素；答：6；第ⅥA族；
（2）X元素与氢元素形成的氢化物分子中，X显－2或－1价，化学式为H2X或H2X2，分子中含有2个H原子；答：2；
（3）要确定X是什么元素还需要知道原子核外电子层数或者提供相关的物理性质、化学性质；答：要确定X是什么元素，还需要知道原子核外电子层数或者提供相关的物理性质、化学性质。
19．(1) L 球形和哑铃形
(2) Si S
(3)硒
(4) 3d64s2 d
(5)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3
(6)N>O>B
(7)1s22s22p63s23p63d6
(8)1s22s22p63s23p63d10
解析：（1）N原子核外有7个电子，基态N原子核外电子排布式为1s2 2s2 2p3，核外电子占据的最高能层的符号是L，s轨道电子云为球形、p轨道电子云为哑铃形，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为球形和哑铃形。
（2）根据泡利原理和洪特规则，3p轨道上有2个未成对电子的情况分两种情况，一种情况是3p轨道上只有2个电子，则该元素是Si，一种情况是3p轨道上有4个电子，则该元素是S，故答案为Si和S。
（3）该元素原子的外围电子排布式为4s24p4，则该元素的核电子排布式是[Ar]3d104s24p4，该元素的名称是硒。
（4）铁是26号元素，Fe的价层电子排布式为3d64s2；在元素周期表中，Fe是Ⅷ族元素，该元素在d区。
（5）As是33号元素，其元素的核电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。
（6）同周期元素从左到右，第一电离能有增大趋势，但N原子2p轨道半充满，故N原子第一电离能大于同周期相邻元素， 则B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为N > O > B。
（7）铁是26号元素，Fe的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则其Fe2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。
（8）锌是30号元素，Zn的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，则其Zn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。
20．(1) 3 3
(2)
(3)
(4)a
解析：（1）N元素的原子序数为7，其核外电子排布为1s22s22p3，则其核外共有1+1+1=3种能量不同的电子，能量最高的电子占据p能级，其伸展方向分别为px、py和pz共3种，故答案为：3；
（2）N原子有3个未成对电子，O原子有2个未成对电子，Cl原子有1个未成对电子，原子之间形成共价键后每个原子均是8电子稳定结构，则N原子在中间，O、N之间形成2个共用电子对，N、Cl之间形成1个共用电子对，则其电子式为，故答案为：；
（3）采用还原法将含NaNO2的废水转化为对环境无污染的气体排放，则亚硝酸根的还原产物为氮气，从而可得NH4Cl与NaNO2反应的离子方程式为，故答案为：；
（4）往冷NaNO2溶液中加入某种物质可得HNO2稀溶液，则说明加入物质应能提供H+，且酸性比HNO2强，同时还需考虑到加入试剂不能将NaNO2还原，虽然亚硫酸的酸性也比亚硝酸强，但二氧化硫可与亚硝酸发生氧化还原反应，所以不能选择通入SO2，碳酸、醋酸的酸性均弱于亚硝酸，因此只有稀硫酸可实现此转化，故答案为：a。
21．(1)能级
(2) 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6
(3) 2n2 ns np nd nf ng 能层序数 1s 2s和2p 3s、3p和3d 1、3、5、7 2 E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf)＜E(ng)
解析：略
22． ＜ HClO4 KOH H2CO3 NH4NO3
【分析】由元素在周期表中的位置可知，①为C、②为N、③为O、④为Na、⑤为Si、⑥为S、⑦为Cl、⑧为Ar、⑨为K、⑩为Br，以此分析解答。
解析：(1)根据分析，⑦为Cl元素，氯原子质子数为17，得到一个电子变为氯离子，其结构示意图为，该离子与S2-核外电子排布结构相同，核电荷数越大，半径越小，则Cl-半径＜S2-；
(2)非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性越强，以上元素中非金属性最强的为Cl，则酸性最强的化合物是HClO4，K的金属性最强，故KOH碱性最强；
(3)非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，①为C、⑤为Si，二者同主族，同主族自上而下，非金属性减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性减弱，故酸性H2CO3＞H2SiO3；
(4)②为N元素，②的氢化物为氨气，②的最高价氧化物的水化物为硝酸，二者反应所得的产物为硝酸铵，化学式为NH4NO3。
23．(1) 铁 第四周期第Ⅷ族
(2)F＜O＜C
(3) 离子
(4)
(5)大于 ①②③④
【分析】根据元素周期表可知，a为H，b为C，c为O，d为F，e为Na，f为Al，g为Cl，m为Fe，n为Br。
解析：（1）则m的元素名称为铁；在周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族；
（2）同一周期从左至右，原子半径减小，C、O、F三种元素原子半径由小到大的顺序为F＜O＜C；
（3）过氧化钠可用于呼吸面具中氧气来源，该化合物的电子式为；属于离子化合物；
（4）氢氧化钠和氢氧化铝在溶液中相互反应的离子方程式为；
（5）同主族元素，从上到下，非金属性逐渐减弱，非金属性Cl大于Br；
①．非金属性越强，其气态氢化物越稳定，g的氢化物比n的氢化物稳定可以证明非金属性Cl＞Br，①正确；
②．非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，g最高价氧化物对应的水化物的酸性强于n最高价氧化物对应的水化物的酸性可以证明非金属性Cl＞Br，②正确；
③．非金属性强的卤素单质能置换出非金属性弱的卤素单质，g的单质能将n从其钠盐溶液中置换出来可以证明非金属性Cl＞Br，③正确；
④．Br的非金属性弱，HBr不稳定，更易电离出氢离子，酸性更强，g的氢化物酸性比n的氢化物酸性弱可以证明非金属性Cl＞Br，④正确；
故选①②③④
一、选择题
1．某多孔储氢材料结构如图，M、W、X、Y、Z五种短周期元素原子序数依次增大，电负性Z大于Y，下列说法错误的是
A．最高价含氧酸的酸性：Y>X>W
B．M、Y、Z形成的化合物只能抑制水的电离
C．该物质中有离子键、极性共价键，还存在配位键
D．基态原子的第一电离能Y>Z
2．比较下列各组微粒半径，正确的是
① ②
③ ④
A．①③ B．②③ C．③④ D．①④
3．如表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是
A．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
B．W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能
C．p能级未成对电子最多的是Z元素
D．X元素是电负性最大的元素
4．下列化学用语中正确的是
A．的结构示意图：
B．氯化钙的电子式：
C．的结构式：
D．基态磷原子价层电子的轨道表示式：
5．下列微粒组成与结构的化学用语表达正确的是
A．基态Fe原子的价电子排布式：
B．基态Cu原子的价电子轨道表示式：
C．HClO的电子式：
D．镁离子的电子式：
6．已知元素的原子最外层电子排布式为，则其原子序数为
A．9 B．10 C．17 D．18
7．X、Y、Z、W是四种短周期主族元素，原子序数依次增大。基态X、Y、Z原子的单电子数均为2，X与Z同主族，X的原子序数是Y原子价电子数的2倍。下列说法错误的是
A．电负性：
B．第一电离能：
C．简单气态氢化物的热稳定性：
D．W原子中能量最高的电子的电子云在空间有5个伸展方向
8．下列关于电子云和原子轨道的说法中正确的是
A．电子云图中一个小点表示1个自由运动的电子
B．s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动
C．电子云图中的小点密度大，说明该原子核外空间电子数目多
D．ns能级的轨道呈球形，有无数对称轴
9．下列化学用语的表达正确的是
A．原子核内有10个中子的氧原子：
B．氯原子的结构示意图：
C．Mn2+的最外层电子排布式：3d5
D．基态铜原子的价电子排布图：
10．工业上从治铝废渣(主要含、、)中提取镓(Ga与Al同族，其化合物的性质与铝相似)的一种工艺流程如下。下列说法正确的是
A．过滤时，为了加快速率，可将混合物直接倒入漏斗
B．硫酸镓溶液显酸性，溶液中存在水解平衡和电离平衡
C．Ga基态原子核外有5个未成对电子
D．电解时，在阳极放电
11．在d轨道中电子排布成，而不能排布成，其最直接的根据是
A．能量最低原理 B．泡利原理 C．原子轨道构造原理 D．洪特规则
12．下列说法正确的是
A．基态Ge原子的简化电子排布式为
B．LED灯光、平面镜成像都与电子跃迁有关
C．、、离子中最外层电子数为8的是
D．钙元素常显+2价的原因是钙的第二电离能小于第一电离能
13．原子核外运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+0.5表示，与之相反的用-0.5表示，正负0.5即称为电子的自旋磁量子数。对于基态Ti原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为
A．-1 B．+1 C．0 D．-1或+1
14．位于周期表的哪个区
A．d区 B．区 C．p区 D．f区
15．人造小太阳、歼-20、火星探测、海斗一号无人潜水器等均展示了我国科技发展的成果。下列相关叙述正确的是
A．潜水器的材料之一为合成橡胶发泡体，其具有防震、保温、不透水、不透气等特点
B．歼一20发动机的航空燃油是纯净物
C．火星土壤中的质量数为26
D．核聚变是化学能转化为热能的过程
二、填空题
16．在S2-中，质子数为____，中子数为____，电子数为____，该元素在元素周期表中的位置是第____周期____族，该元素的最高价氧化物对应水化物的化学式是____。
17．利用电负性的相关知识，回答下列问题。
(1)和所含的三种元素电负性从大到小的顺序为_______。
(2)中共用电子对偏向C，中共用电子对偏向H，则C、、H的电负性由大到小的顺序为_______。
(3)溴与氯能以_______键结合形成。分子中化合价为_______。写出与水发生反应的化学方程式：_______。
18．主族元素X可形成双原子分子，X元素与钠元素形成的化合物的化学式为。请回答下列问题：
(1)X元素的原子有_______个外围电子？它位于元素周期表中的_______主族？
(2)X元素与氢元素形成的氢化物分子中含有_______个氢原子？
(3)要确定X是什么元素，还需要哪些条件_______。
19．根据已学知识，回答下列问题：
(1)基态N原子中，核外电子占据的最高能层的符号是____，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为____。
(2)写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号____或____。
(3)某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”，其原子的外围电子排布式为4s24p4，该元素的名称是____。
(4)已知铁是26号元素，写出Fe的价层电子排布式____；在元素周期表中，该元素在____(填“s”“p”“d”“f”或“ds”)区。
(5)写出与N同主族的As的基态原子的核外电子排布式____。
(6)从原子结构的角度分析B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为____。
(7)写出Fe2+的核外电子排布式：____。
(8)Zn2+的核外电子排布式为____。
20．NaNO2广泛应用于工业和建筑业，也允许在安全范围内作为肉制品的防腐剂。
(1)氮原子核外共有_______种能量不同的电子，能量最高的电子有_______种伸展方向。
(2)亚硝酰氯(NOCl)是一种红褐色液体，每个原子最外层都达到8e-结构，则其电子式为_______。
(3)NaNO2具有毒性，含NaNO2的废水直接排放会引起严重的水体污染，通常采用还原法将其转化为对环境无污染的气体排放，如工业上采用KI或NH4Cl处理，请写出NH4Cl与NaNO2反应的离子方程式：_______。已知：酸性 H2SO3>HNO2>CH3COOH，HNO2有强氧化性。
(4)往冷NaNO2溶液中加入下列某种物质可得HNO2稀溶液。该物质是_______(填序号)。
a.稀硫酸 b.二氧化碳 c.二氧化硫 d.醋酸
21．能级
(1)含义：多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，所以，同一能层的电子，又被分成不同的___________，就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。
(2)能级的符号和所能容纳的最多电子数
能层 K L M N O
能级 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ …
最多电子数 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ …
(3)能层与能级的有关规律
①每一能层最多可容纳的电子数为___________(n为能层序数)。
②在每一个能层中，能级符号的顺序是___________…… (n为能层序数)。
③任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该___________，即第一能层只有1个能级___________，第二能层有2个能级___________，第三能层有3个能级___________，依次类推。
④以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为___________的2倍。
⑤英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同。例如，1s、2s、3s、4s……能级最多都只能容纳___________个电子。
⑥多电子原子中，同一能层各能级的能量顺序：___________
22．表是元素周期表的一部分，针对表中的①~⑨种元素，填写下列空白(填写序号不得分)：
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0族
2 ① ② ③
3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
4 ⑨ ⑩
(1)写出⑦元素的离子结构示意图_______，该离子半径_______ S2-(填“>”或“<”)
(2)在最高价氧化物的水化物中，酸性最强的化合物的化学式是_______，碱性最强的化合物的化学式是：_______
(3)比较①与⑤的最高价氧化物对应的水化物，_______的酸性强(填化学式)；
(4)②的氢化物与②的最高价氧化物的水化物反应所得的产物化学式为_______。
23．元素周期表对化学的发展有很大影响，在材料、能源、环境和生命科学研究上发挥着越来越重要的作用。如表是元素周期表的一部分，请按题目要求回答下列问题：
(1)m的一种合金是用量最大、用途最广的合金，则m的元素名称为_______，其在周期表中的位置_______。
(2)b、c、d三种元素原子半径由小到大的顺序为：_______(用元素符号表示)
(3)在a到n元素中，其某种氧化物可用于呼吸面具中氧气来源，请写出该化合物的电子式_______。该化合物属于_______化合物。
(4)写出e、f两种元素的最高价氧化物对应水化物在溶液中相互反应的离子方程式：_______。
(5)非金属性强弱比较g_______n(填写“大于”或“小于”)下列表述中能证明这一事实的是_______(填字母)。
①g的氢化物比n的氢化物稳定
②g最高价氧化物对应的水化物的酸性强于n最高价氧化物对应的水化物的酸性
③g的单质能将n从其钠盐溶液中置换出来
④g的氢化物酸性比n的氢化物酸性弱
【参考答案】
一、选择题
1．B
【分析】根据题目信息，M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，M 只形成一个单键， M 为H元素；X和Y都形成4个单键，且Y形成的阳离子带一个正电荷，则Y为N元素，X为C元素；W同样形成4个单键，且形成的阴离子带一个负电荷，则W为B元素；Z连接两个共价键，Z为O元素，以此解答。
解析：A．非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：N>C>B，则最高价含氧酸的酸性：N>C>B，故A正确；
B．H、N、O形成的化合物NH4NO3溶液中，发生水解促进水的电离，故B错误；
C．由结构式知，该物质中有离子键、极性共价键，阴离子中还存在配位键，故C正确；
D．同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，基态原子的第一电离能N>O，故D正确；
故选B。
2．A
解析：①阴离子的半径比对应原子的半径大，所以微粒半径：，最外层电子数相同，电子层数越多，离子半径越大，所以半径：，故微粒半径大小：，正确；②、、的核外电子排布相同，核电荷数越小，离子半径越大，则离子半径：，错误；③阳离子的半径比对应原子半径小，所以微粒半径：， 、的最外层电子数相同，电子层数越多，半径越大，故原子半径：，故半径大小：，正确；④S2-、Cl的最外层电子数相同，核电荷数越小，离子半径越大，所以，电子层数越多，半径越大，的电子层数最多，故离子半径：，错误。
由上分析可知，正确的是①③；
故选A
3．D
【分析】根据五种元素所处位置，X、W、Y、R、Z五种元素分别为F、P、S、Ar、Br。
解析：A． Y的阴离子电子层结构与R原子的相同，Z的阴离子电子层数比R原子多一层， A错误；
B．同周期ⅤA族元素原子价电子排布式为ns2np3，为半充满结构，故P元素的第一电离能比S元素的第一电离能要略大， B错误；
C．p能级上最多有3个未成对电子，而P元素的3p能级上有3个未成对的电子，C错误；
D．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；X元素是电负性最大的元素，D正确；
故选D。
4．B
解析：A． 的结构示意图：，A错误；
B． 氯化钙是离子化合物，电子式：，B正确；
C． 分子内每个O原子与C原子共用2对电子对，结构式：O=C=O，C错误；
D． 基态磷原子价层电子的轨道表示式：，D错误；
答案选B。
5．D
解析：A．基态Fe原子的价电子排布式：，故A不正确；
B．3d能级的电子排布图应该在4s之前，故B不正确；
C．次氯酸的电子式为，故C不正确；
D．简单阳离子的电子式为其离子符号，镁离子的电子式：，故D正确；
故选：D。
6．A
解析：根据s轨道只能填充2个电子可知n=2，n+3=5，该元素最外层排布为，其核外电子排布为：，原子序数为9，故A正确；
故选：A。
7．D
【分析】X、Y、Z、W是四种短周期主族元素，原子序数依次增大。基态X、Y、Z原子的单电子数均为2，短周期中单电子为2的原子有C、O、Si、S，X与Z同主族，X的原子序数是Y原子价电子数的2倍，则X为O，Y为Si，Z为S，则W为Cl。
解析：A．同周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，Cl和O形成的氧化物中，Cl为正价，O为负价，所以Cl的电负性小于O，所以电负性：S
C．元素的非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强。非金属性：S>Si，所以稳定性：H2S>SiH4，故C正确；
D．Cl原子中能量最高的电子为3p轨道上的电子，p轨道有3个伸展方向，故D错误；
故选D。
8．D
解析：A．电子云图中的小点不表示电子，而是电子在原子核外出现的概率密度的形象描述，A错误；
B．电子云不代表电子的运动轨迹，B错误；
C．小点越密，表明概率密度越大，C错误；
D．ns能级的轨道呈球形，有无数对称轴，D正确；
故选：D。
9．D
解析：A．原子核内有10个中子的氧原子：，A错误；
B．氯原子的结构示意图：，B错误；
C．Mn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则Mn2+的最外层电子排布式为3s23p63d5，C错误；
D．基态铜原子的价层电子排布图为，D正确；
答案选D。
10．B
解析：A．过滤时，必须将混合物沿玻璃棒慢慢流入漏斗，A错误；
B．依题意，Ga及其化合物的性质与Al相似，故硫酸镓溶液中存在镓离子的水解平衡和水的电离平衡，溶液呈酸性，B正确；
C．Ga和铝同族，核外未成对电子数应为1个，C错误；
D．Ga被还原，应在阴极放电，D错误；
故选B。
11．D
解析：A．能量最低原理是指在不违反泡利原理的条件下，电子优先占据能量较低的原子轨道，使整个原子体系能量处于最低，A错误；
B．泡利原理是指每个轨道（例如1s轨道，2p轨道中的px）最多只能容纳两个自旋相反的电子，B错误；
C．原子轨道能级图与题干无关，C错误；
D．洪特规则是指在相同能量的轨道上，电子在排布的时候优先进入空轨道，每个轨道中的单电子取得相同自旋；故在d轨道中电子排布成，而不排布成，显然是根据洪特规则，D正确；
故选D。
12．C
解析：A．基态Ge原子的简化电子排布式为 ，A错误；
B．LED灯光与电子跃迁有关，平面镜成像与光的直线传播有关，B错误；
C．、、离子中最外层电子数分别为：18、8、18，，C正确；
D．钙元素常显+2价的原因是钙失去两个电子后，最外层达到8电子的稳定结构，D错误；
故选C。
13．D
解析：基态钛原子的价电子排布式为3d24s2，3d2是分占2个d轨道、自旋方向相同的2个电子，4s轨道填了自旋方向相反的2个电子，则其价电子自旋磁量子数的代数和为2(+）=+1或2(-）=-1，故答案为：+1或 1；
故选D。
14．B
解析：Ag的质子数为47，其核外电子排布式为[Kr]4d105s1，价电子排布式为4d105s1，根据价电子排布式可知Ag位于ds区，故答案为B。
15．A
解析：A．潜水器的材料之一为合成橡胶发泡体，该物质体积大，密度小，不溶于水，具有防震、保温、不透水、不透气等特点，A正确；
B．歼一20发动机的航空燃油中含有多种烃，因此属于混合物，而不属于纯净物，B错误；
C．原子符号左下角为质子数，左上角为质量数，火星土壤中的质量数为57，质子数为26，C错误；
D．核聚变是核能转化为热能的过程，D错误；
故合理选项是A。
二、填空题
16．16 18 三
ⅥA H2SO4
解析：S为第16号元素，其原子核中有16个质子；原子核中有32-16=16个中子；S2-的原子核外多两个电子，因此该粒子含有16+2=18个电子；S元素在元素周期表中的位置为第三周期第ⅥA族；S元素的最高正化合价为+6价，因此其最高价氧化物对应的水化物为H2SO4。
17．(1)O＞C＞H
(2)C＞H＞Si
(3) 共价键 +1 BrCl+H2O=HCl+HBrO
解析：（1）元素的非金属性越强，电负性越大，甲烷和二氧化碳分子中含有的氢、碳、氧三种元素的非金属性依次增强，则三种元素电负性从大到小的顺序为O＞C＞H，故答案为：O＞C＞H；
（2）非金属原子形成的共价键中，共用电子对偏向非金属性强的原子一方，由甲烷中共用电子对偏向碳原子，甲硅烷中共用电子对偏向氢原子可知，硅、氢、碳三种元素的非金属性依次增强，元素的非金属性越强，电负性越大，则三种元素电负性从大到小的顺序为C＞H＞Si，故答案为：C＞H＞Si；
（3）氯元素和溴元素都是非金属元素，能以共价键结合形成共价化合物氯化溴，氯元素的电负性强于溴元素，则氯化溴中共用电子对偏向氯原子一方，所以溴元素的化合价为+1价，氯化溴与水反应生成盐酸和次溴酸，反应的化学方程式为BrCl+H2O=HCl+HBrO，故答案为：共价键；+1；BrCl+H2O=HCl+HBrO。
18．(1) 6 第ⅥA族
(2)2
(3)要确定X是什么元素，还需要知道原子核外电子层数或者提供相关的物理性质、化学性质
【分析】主族元素最外层电子数等于主族序数，X元素与钠元素形成的化合物的化学式为Na2X，可知X显-2价，可知其最外层有6个电子，说明X为第ⅥA族元素，最外层6个电子，结合在化合物中元素化合价代数和为0判断解答。
解析：（1）根据以上分析可知X最外层有6个电子，主族元素最外层电子数都是外围电子，位于第ⅥA族元素；答：6；第ⅥA族；
（2）X元素与氢元素形成的氢化物分子中，X显－2或－1价，化学式为H2X或H2X2，分子中含有2个H原子；答：2；
（3）要确定X是什么元素还需要知道原子核外电子层数或者提供相关的物理性质、化学性质；答：要确定X是什么元素，还需要知道原子核外电子层数或者提供相关的物理性质、化学性质。
19．(1) L 球形和哑铃形
(2) Si S
(3)硒
(4) 3d64s2 d
(5)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3
(6)N>O>B
(7)1s22s22p63s23p63d6
(8)1s22s22p63s23p63d10
解析：（1）N原子核外有7个电子，基态N原子核外电子排布式为1s2 2s2 2p3，核外电子占据的最高能层的符号是L，s轨道电子云为球形、p轨道电子云为哑铃形，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为球形和哑铃形。
（2）根据泡利原理和洪特规则，3p轨道上有2个未成对电子的情况分两种情况，一种情况是3p轨道上只有2个电子，则该元素是Si，一种情况是3p轨道上有4个电子，则该元素是S，故答案为Si和S。
（3）该元素原子的外围电子排布式为4s24p4，则该元素的核电子排布式是[Ar]3d104s24p4，该元素的名称是硒。
（4）铁是26号元素，Fe的价层电子排布式为3d64s2；在元素周期表中，Fe是Ⅷ族元素，该元素在d区。
（5）As是33号元素，其元素的核电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。
（6）同周期元素从左到右，第一电离能有增大趋势，但N原子2p轨道半充满，故N原子第一电离能大于同周期相邻元素， 则B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为N > O > B。
（7）铁是26号元素，Fe的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则其Fe2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。
（8）锌是30号元素，Zn的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，则其Zn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。
20．(1) 3 3
(2)
(3)
(4)a
解析：（1）N元素的原子序数为7，其核外电子排布为1s22s22p3，则其核外共有1+1+1=3种能量不同的电子，能量最高的电子占据p能级，其伸展方向分别为px、py和pz共3种，故答案为：3；
（2）N原子有3个未成对电子，O原子有2个未成对电子，Cl原子有1个未成对电子，原子之间形成共价键后每个原子均是8电子稳定结构，则N原子在中间，O、N之间形成2个共用电子对，N、Cl之间形成1个共用电子对，则其电子式为，故答案为：；
（3）采用还原法将含NaNO2的废水转化为对环境无污染的气体排放，则亚硝酸根的还原产物为氮气，从而可得NH4Cl与NaNO2反应的离子方程式为，故答案为：；
（4）往冷NaNO2溶液中加入某种物质可得HNO2稀溶液，则说明加入物质应能提供H+，且酸性比HNO2强，同时还需考虑到加入试剂不能将NaNO2还原，虽然亚硫酸的酸性也比亚硝酸强，但二氧化硫可与亚硝酸发生氧化还原反应，所以不能选择通入SO2，碳酸、醋酸的酸性均弱于亚硝酸，因此只有稀硫酸可实现此转化，故答案为：a。
21．(1)能级
(2) 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6
(3) 2n2 ns np nd nf ng 能层序数 1s 2s和2p 3s、3p和3d 1、3、5、7 2 E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf)＜E(ng)
解析：略
22． ＜ HClO4 KOH H2CO3 NH4NO3
【分析】由元素在周期表中的位置可知，①为C、②为N、③为O、④为Na、⑤为Si、⑥为S、⑦为Cl、⑧为Ar、⑨为K、⑩为Br，以此分析解答。
解析：(1)根据分析，⑦为Cl元素，氯原子质子数为17，得到一个电子变为氯离子，其结构示意图为，该离子与S2-核外电子排布结构相同，核电荷数越大，半径越小，则Cl-半径＜S2-；
(2)非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性越强，以上元素中非金属性最强的为Cl，则酸性最强的化合物是HClO4，K的金属性最强，故KOH碱性最强；
(3)非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，①为C、⑤为Si，二者同主族，同主族自上而下，非金属性减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性减弱，故酸性H2CO3＞H2SiO3；
(4)②为N元素，②的氢化物为氨气，②的最高价氧化物的水化物为硝酸，二者反应所得的产物为硝酸铵，化学式为NH4NO3。
23．(1) 铁 第四周期第Ⅷ族
(2)F＜O＜C
(3) 离子
(4)
(5)大于 ①②③④
【分析】根据元素周期表可知，a为H，b为C，c为O，d为F，e为Na，f为Al，g为Cl，m为Fe，n为Br。
解析：（1）则m的元素名称为铁；在周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族；
（2）同一周期从左至右，原子半径减小，C、O、F三种元素原子半径由小到大的顺序为F＜O＜C；
（3）过氧化钠可用于呼吸面具中氧气来源，该化合物的电子式为；属于离子化合物；
（4）氢氧化钠和氢氧化铝在溶液中相互反应的离子方程式为；
（5）同主族元素，从上到下，非金属性逐渐减弱，非金属性Cl大于Br；
①．非金属性越强，其气态氢化物越稳定，g的氢化物比n的氢化物稳定可以证明非金属性Cl＞Br，①正确；
②．非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，g最高价氧化物对应的水化物的酸性强于n最高价氧化物对应的水化物的酸性可以证明非金属性Cl＞Br，②正确；
③．非金属性强的卤素单质能置换出非金属性弱的卤素单质，g的单质能将n从其钠盐溶液中置换出来可以证明非金属性Cl＞Br，③正确；
④．Br的非金属性弱，HBr不稳定，更易电离出氢离子，酸性更强，g的氢化物酸性比n的氢化物酸性弱可以证明非金属性Cl＞Br，④正确；
故选①②③④