专题2《原子结构与元素性质》同步练习（含解析）2022-2023学年下学期高二化学苏教版（2019）选择性必修2

专题2《原子结构与元素性质》同步练习
一、单选题
1．已知W、X、Y、Z为短周期元素，W、Z同主族，X、Y、Z同周期，W的气态氢化物的稳定性大于Z的气态氢化物的稳定性，X、Y为金属元素，X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性。下列说法正确的是
A．X、Y、乙、W的原子半径依次减小
B．W与X形成的化合物中只含离子键
C．W的气态氢化物的沸点一定高于Z的气态氢化物的沸点
D．若W与Y的原子序数相差5，则二者形成化合物的化学式一定为Y3W2
2．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素，M、N、R、Q为上述元素组成的化合物。已知有机物M的相对分子质量为28，Z是短周期原子半径最大的元素，N分子中含有10个电子。它们之间的转化关系如下图所示：MRQ+W2。下列相关说法错误的是
A．X、Y的氢化物沸点：X一定低于Y
B．Y和Z形成的化合物可能只含有离子键
C．Z与N反应比Z与R反应更剧烈
D．1molZ2Y2和足量N反应，转移1mol电子
3．a、b、c、d四种元素在周期表中的位置如下图，则下列说法正确的是
A．a元素的某种核素可能没有中子
B．若b的单质可作半导体材料，则c的单质不可能为半导体材料
C．若b的单质与H2易化合，则c的单质与H2更易化合
D．若b的最高价氧化物对应水化物为H2bO4，则a的氢化物的化学式为aH3
4．下列各组元素中，按最高正价递增的顺序排列的是
A．N、O、F B．Li、Al、Mg C．Li、B、C D．Cl、Br、I
5．下列有关说法正确的是
A．三种核素的中子数均为6 B．的物理性质相同
C．均属于氢元素 D．的化学性质相同
6．下列含氧酸中，酸性最强的是
A．HClO4 B．H2SO3 C．H3PO4 D．H2SiO3
7．下列说法不正确的是
A．ⅠA元素的电负性从上到下逐渐减小，ⅦA元素的第一电离能从上到下逐渐减小
B．电负性的大小可以作为衡量元素的金属性和非金属性强弱的尺度
C．氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一个原子轨道
D．NaH的存在能支持可将氢元素放在ⅦA的观点
8．下表列出了短周期元素X、Y的各级电离能数据，下列说法正确的是
电离能/kJ·mol-1 I1 I2 I3 I4 ……
元素X 520 7298 11815
元素Y 496 4562 6912 9544 ……
A．X、Y元素的最高化合价分别为+3、+4
B．原子失电子能力：X>Y
C．X和Y元素位于元素周期表中同一周期
D．基态原子Y的电子排布式为1s22s22p63s1
9．下列有关认识中正确的是
A．在同一能层不同能级上的电子，其能量肯定不同
B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C．各能层含有的能级数为
D．各能层含有的电子数为
10．某种化合物由W、X、Y、Z四种短周期元素组成，结构如图。其中W、Y、Z分别位于三个不同周期，Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的2倍；W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同。下列说法错误的是
A．是一种比较好的耐火材料
B．X与Y；Y与Z均可形成具有漂白性的化合物
C．第一电离能：X>W
D．W与X的最高价氧化物的水化物可相互反应
11．下列说法正确的是
A．酸雨随下落时间增加，酸性逐渐增强，是由于雨水中溶解了CO2
B．铁管镀锌层局部破损后，铁管仍不易生锈
C．氧化性：HClO> H2SO4 (稀) ，故非金属性：Cl>S
D．将饱和FeCl3溶液持续煮沸，可制得氢氧化铁胶体
二、填空题
12．完成下列问题
(1)C、N、Mg、Al、Si、Cu 是常见的六种元素，按要求回答下列问题：
①Cu位于元素周期表第_______周期第_______族。
②基态C原子核外电子排布式为_______；基态N原子核外有_______种运动状态的电子。
③基态Si原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为_______形。
④Mg、Al 两种元素中第一电离能较大的是_______ (填元素符号)，原因为_______。
(2)几种元素的电负性数据如下表：
O F Al Br ……
3.5 4.0 1.5 2.8 ……
①AlF3的熔点_______AlBr3的熔点(填“大于”、“小于”或“等于”)，原因是_______。
②根据同一主族元素电负性递变规律，预测碘元素的电负性数值范围为_______。
③卤族元素之间可以形成化合物，则氯元素与碘元素形成的化合物ICl中，碘元素的化合价为_______。
13．按要求填写下列空格。
(1)写出镍(Ni)的基态原子核外电子排布式__________________________。
(2)画出氮(N)原子价电子的电子排布图___________________________。
(3)CH≡CCH(CH3)2系统命名法命名为______________________。
(4)2,3－二甲基－1－丁烯的结构简式为___________________________。
(5)支链只有一个乙基且式量最小的烷烃的结构简式为_____________________。
14．，原因是_______。，原因是_______。
15．完成下列各题。
(1)Zn原子核外电子排布式为_______。
(2)Fe成为阳离子时首先失去_______轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+的价层电子排布式为_______。
(3)Fe2+基态核外电子排布式为_______。
(4)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是_______。
(5)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]_______。
(6)写出基态Se原子的核外电子排布式：_______。
16．甲、乙、丙、丁、戊代表五种元素．请填空：
(1)甲元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素名称为_______，其基态原子的电子排布式为_______．
(2)乙元素的负一价离子和丙元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，乙的元素符号为_______，丙元素的基态原子的电子排布式为_______．
(3)丁元素的正三价离子的3d能级为半充满，丁的元素符号为_______，其基态原子的电子排布式为_______．
(4)戊元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，该元素在周期表中的位置是_______(指明周期与族)，其基态原子价层电子排布式为_______．
17．回答下列问题
(1)基态二价铜离子的核外电子排布式为__________。已知高温下比更稳定，试从核外电子排布角度解释：__________________________。
(2)镍的基态原子的价电子的电子排布图(轨道表示式)为_____________________。
(3)铬是一种硬而脆、抗腐蚀性强的金属，常用于电镀和制造特种钢。基态原子中，电子占据最高能层的符号为__________，铬原子的价电子排布式为____________________________。
(4)钴元素的常见价态为和。写出价基态钴离子的价电子的电子排布图：________________。
(5)基态钒原子的价层电子排布式是________________。
(6)Mn的价电子排布式为____________。金属锰可导电、导热，有金属光泽和延展性，这些性质都可以用____________理论解释。
18．天然气的主要成分是甲烷，含有少量的羰基硫、乙硫醇等气体。
(1)组成羰基硫的元素中，原子半径最小的元素在周期表中的位置是______。
(2)乙硫醇有特殊气味，是天然气的臭味指示剂．乙硫醇可以看作是乙醇分子中羟基被取代，则乙硫醇的结构式为______。
(3)下列事实可用于比较C与S两种元素非金属性原子得电子能力相对强弱的是______(填序号)。
a.沸点：元素在周期表中的位置酸性：同温同浓度水溶液的pH：
(4)羰基硫水解及利用的过程如下部分产物已略去：
①常温下，在反应Ⅱ中，每吸收气体放出热量a kJ，其热化学方程式为______。
②已知X溶液中硫元素的主要存在形式为，则反应Ⅲ中生成该离子的离子方程式为______。
③如图是反应Ⅲ中，在不同反应温度下，反应时间与产量的关系图初始含量为请结合图象数据解释X溶液中除外，还有、的原因______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【解析】略
2．A
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素，M、N、R、Q为上述元素组成的化合物，Z是短周期原子半径最大的元素，Z为Na元素；有机物M的相对分子质量为28，M为C2H4，所以W为H元素，N分子中含有10个电子，则N为氢化物；根据转化关系MRQ+W2，C2H4能和N反应，且N为氢化物，则N为H2O，R为C2H5OH，C2H5OH和Na反应生成C2H5ONa和H2，Q为C2H5ONa；所以X为C元素；Y为O元素。
【详解】A．氢化物的沸点一般由分子的相对分子质量决定，相对分子质量越大，沸点越高，所以X、Y的氢化物沸点：X不一定低于Y，A项错误；
B．Z为Na元素，Y为O元素，二者形成的化合物有Na2O2、Na2O，Na2O2中，既含有离子键又含有共价键，Na2O中只含有离子键，所以Y和Z形成的化合物可能只含有离子键，B项正确；
C．钠和水反应比钠和乙醇反应更剧烈，C项正确；
D．Z2Y2为Na2O2，和水反应的化学方程式为，有方程式可知1mol Na2O2和足量水反应，转移1mol电子，D项正确；
答案选A。
3．D
【详解】A．a元素的某种核素可能没有中子，则为1H，根据元素在周期表的位置，d应为Al元素，其位置不正确，说明a不是H元素，故A错误；
B．若b的单质可作半导体材料，b为Si，c为金属元素Ge，则c的单质可能为半导体材料，故B错误；
C．b、c同主族，从上到下非金属性减弱，非金属性强的与H2化合，则c的单质与H2不易化合，故C错误；
D．若b的最高价氧化物对应水化物为H2bO4，b为第ⅥA族元素，最高价为+6价，最低价为-2价，a的氢化物的化学式为aH3，故D正确；
故选：D。
4．C
【详解】A．N、O、F最外层电子数依次为5、6、7，而O、F元素没有最高正化合价，故A错误；
B．Li、Al、Mg最外层电子数依次为1、3、2，其最高化合价分别为+1、+3，+2，故B错误；
C．Li、B、C最外层电子数依次为1、3、4，其最高化合价分别为+1、+3，+4，按最高正价递增的顺序排列，故C正确；
D．Cl、Br、I位于同一主族，最外层电子数均为7，其最高化合价均为+7，故D错误；
故选C。
5．C
【详解】A．原子符号左上角数字表示质量数，左下角数字表示质子数，中子数=质量数-质子数，所以三种核素的中子数分别为6、7、8，故A错误；
B．的质量数不同，中子数不同，则物理性质不同，故B错误；
C．H为氢元素的一种核素，H-和H+为两种氢离子，均属于氢元素，故C正确；
D．的核外电子数分别为1、2、0，所以化学性质不同，故D错误；
综上所述答案为C。
6．A
【详解】HClO4 、H2SiO3 、H3PO4都是最高价含氧酸，非金属性：Cl>P>Si，则酸性：HClO4> H3PO4> H2SiO3，另外HClO4是强酸，H2SO3是中强酸，酸性：HClO4> H2SO3，酸性最强的是HClO4，故选A。
7．C
【详解】A．ⅠA元素的电负性从上到下，非金属性减弱，金属性增强，所以电负性从上到下逐渐减小，Ⅶ元素的第一电离能从上到下逐渐减小，故A正确；
B．金属的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于1.8，所以电负性的大小可以作为衡量元素的金属性和非金属性强弱的尺度，故B正确；
C．氢原子中有一个电子，但轨道是人们规定的，只是空轨道而已，氢原子不只有一个轨道，故C错误；
D．NaH中的H元素最低为-1，可以放在放在ⅦA族中，故D正确；
故选C。
8．D
【分析】X、Y都是短周期元素；元素X的I1 I2，X原子最外层有1个电子，X处于第IA族；元素Y的I1 I2，Y原子最外层有1个电子，Y处于第IA族；X、Y处于同主族，同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小，Y的第一电离能小于X的第一电离能，则X为Li，Y为Na；据此作答。
【详解】A．X、Y元素的原子最外层电子数都为1，X、Y元素的最高化合价都为+1价，A错误；
B．X为Li，Y为Na，Li和Na都处于第IA族，同主族从上到下元素的金属性逐渐增强，失电子能力逐渐增强，原子失电子能力Na＞Li，B错误；
C．X、Y元素位于元素周期表中同一主族第IA族，分别位于第2、3周期，C错误；
D．Y为Na，基态Na原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1，D正确；
答案选D。
9．A
【详解】A．在多电子原子中，同一能层不同能级上的电子具有的能量不同，A正确；
B．各能层的能级都是从s能级开始，但不都是至f能级结束，如L能层只有2s、2p两个能级，M能层只有3s、3p、3d三个能级，B错误；
C．各能层含有的能级数与能层序数相同，C错误；
D．各能层最多容纳电子数为，D错误；
故选A。
10．C
【分析】W、X、Y、Z四种短周期元素，W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同，结合图示化合物的结构简式可知，X为Na元素；Y能够形成2个共价键，则Y最外层含有6个电子，结合“W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同”可知，Y为O元素；Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍，则W核外最外层电子数为3，则W为Al元素；W、Y、Z分别位于三个不同周期，则Z为H元素；综上所述，W、X、Y、Z分别为Al、Na、O、H。
【详解】A．由分析可知，W为Al元素，Y为O元素，是Al2O3，其熔点高，可做耐火材料，A项正确；
B．X、Y、Z分别为Na元素、O元素、H元素，Na与O、O与H均可形成具有漂白性的化合物，即Na2O2、H2O2，B项正确；
C．X为Na元素，W为Al元素，同一周期从左到右，第一电离能逐渐增大，则第一电离能：W＞X，C项错误；
D．W为Al元素，其最高价氧化物的水化物为Al(OH)3，X为Na元素，其最高价氧化物的水化物为NaOH，二者反应生成偏铝酸钠和水，D项正确；
答案选C。
11．B
【详解】A．二氧化硫可与水反应生成亚硫酸，亚硫酸不稳定，被氧化生成硫酸，溶液酸性增强，与雨水中溶解了CO2无关，故A错误；
B．Zn的活泼性强于Fe，组成原电池时Zn作为负极，Fe被保护，所以铁管镀锌层局部破损后，铁管仍不易生锈，故B正确；
C．非金属性Cl＞S，可比较最高价含氧酸的酸性，不能比较HClO、稀H2SO4的氧化性，二者没有因果关系，故C错误；
D．将饱和氯化铁溶液滴入沸水中持续煮沸，得氢氧化铁沉淀，故D错误。
答案选B。
12．(1) 四 IB 1s22s22p2 7 锤形(哑铃) Mg 镁原子3s能级上有两个电子，失去的是3s能级上的电子，铝原子价电子排布式为3s23p1，失去的是3p上的电子，3p上的电子能量较高，容易失去，所以镁的第一电离能大
(2) 大于 AlF3中两元素电负性差值大于1.7，属于离子化合物；而AlBr3中两元素电负性差值小于1.7 属于共价化合物；离子化合物熔点高于共价化合物 小于2.8 +1
【解析】(1)
①Cu位于元素周期表中的第四周期ⅠB族；
②C原子位于元素周期表第二周期第ⅣA族，因此基态C原子核外电子排布式为1s22s22p2；N核外有7个电子，则有7种不同运动状态的电子；
③基态Si原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为锤形(哑铃)；
④镁原子3s能级上有两个电子，失去的是3s能级上的电子，铝原子价电子排布式为3s23p1，失去的是3p上的电子，3p上的电子能量较高，容易失去，所以镁的第一电离能大；
(2)
①AlF3中两元素电负性差值大于1.7，属于离子化合物；而AlBr3中两元素电负性差值小于1.7 属于共价化合物；离子化合物熔点高于共价化合物，因此为大于；
②F、Br是同一主族根据题意可知同主族自上而下电负性减小因此I的电负性小于2.8；
③根据题意可知Cl的电负性小于4.0大于2.8，而I的电负性小于2.8，Cl的电负性强于I得电子能力大于I，因此I的化合价为+1。
13． 1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 3-甲基-1-丁炔 CH2=C(CH3)CH(CH3)2 CH(CH2CH3)3
【详解】(1)镍(Ni)的核电荷数为28，基态镍原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2；
(2) N原子核外电子排布式是1s22s22p3，结合泡利原理、洪特规则，其核外价电子的电子排布图为；
(3)CH≡CCH(CH3)2的主链是4个碳原子，根据系统命名法命名为3-甲基-1-丁炔；
(4)根据烯烃系统命名法，可知2,3－二甲基－1－丁烯的结构简式为CH2=C(CH3)CH(CH3)2；
(5)根据烷烃的系统命名法，主链的3号碳原子上才有可能有乙基，则支链只有一个乙基且式量最小的烷烃的结构简式为CH(CH2CH3)3。
【点睛】考查烷烃、烯烃、炔烃的系统命名的方法应用，注意命名原则是解题关键；烷烃命名时，应从离支链近的一端开始编号，当两端离支链一样近时，应从支链多的一端开始编号；含有官能团的有机物命名时，要选含官能团的最长碳链作为主链，并表示出官能团的位置，官能团的位次最小。
14． 与同主族，电子层数多，原子半径大，易失去电子 同周期，核电荷数依次增加，为全充满稳定结构，第一电离能最大；与相比，B的核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大
【详解】与同主族，电子层数多，原子半径大，对最外层电子吸引能力弱，易失去电子；同周期第一电离能随着原子序数的递增，总趋势逐渐增大，但当出现最外层能级是全满和半满时比相邻元素的第一电离能都要大，答案：与同主族，电子层数多，原子半径大，易失去电子；同周期，核电荷数依次增加，为全充满稳定结构，第一电离能最大；与相比，B的核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大。
15．(1)1s22s22p63s23p63d104s2(或[Ar]3d104s2 )
(2) 4s 4f5
(3)1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6
(4)N
(5)3d104s24p2
(6)1s22s22p63s23p63d104s24p4(或[Ar]3d104s24p4)
【解析】(1)
Zn为30号元素，原子核外有30个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2(或[Ar]3d104s2 )；
(2)
Fe为26号元素，基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，成为阳离子时首先失去最外层电子，即4s轨道的电子；Sm的价层电子排布式为4f66s2，失去6s轨道上两个电子以及4f轨道上1个电子后形成Sm3+，所以Sm3+的价层电子排布式为4f5；
(3)
Fe为26号元素，基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，失去最外层两个电子后形成Fe2+，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6；
(4)
K为19号元素，核外电子排布式为[Ar]4s1，核外电子占据最高能层为第四层，符号为N；
(5)
Ge为32号元素，核外有32个电子，电子排布式为[Ar]3d104s24p2；
(6)
Se为34号元素，核外有34个电子，基态Se原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4(或[Ar]3d104s24p4)。
16．(1) 氮 1s22s22p3
(2) Cl 1s22s22p63s23p64s1
(3) Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
(4) 第四周期第ⅠB族 3d104s1
【详解】（1）甲元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，原子核外电子排布为1s22s22p3，为N元素；
（2）乙元素的负一价离子和丙元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，则乙为Cl元素、丙为K元素，K原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1；
（3）丁元素的正三价离子的3d能级为半充满，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，为Fe元素；
（4）戊元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，元素在周期表中位置为：第四周期第ⅠB族，其基态原子价层电子排布式为3d104s1。
17．(1) (或) 亚铜离子的价电子排布式为，核外电子处于稳定的全充满状态
(2)
(3) N
(4)
(5)
(6) 电子气
【详解】（1）基态铜原子的电子排布式为，则基态二价铜离子的电子排布式为；铜原子失去一个电子后形成的亚铜离子的核外电子排布式为，轨道处于稳定的全充满状态，难失去电子，所以高温下比稳定；故答案为：；亚铜离子的价电子排布式为，核外电子处于稳定的全充满状态。
（2）是28号元素，基态Ni原子的电子排布式为，其价电子的电子排布图为；故答案为：。
（3）是24号元素，基态Cr原子的电子排布式为，价电子排布式是，最高能层是第4层，用N表示；故答案为：N；。
（4）Co是27号元素，Co原子核外电子排布式为，则价基态钴离子的价电子排布式是，价电子的电子排布图为；故答案为：。
（5）V原子核外有23个电子，基态V原子的电子排布式为，其基态原子的价层电子排布式为；故答案为：。
（6）是25号元素，基态Mn原子的电子排布式为，其价电子排布式为，电子气理论是把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落”下来的大量自由电子形成可与气体相比拟的带负电的“电子气”，金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋”之中，电子气理论可以解释金属可导电、导热，有金属光泽和延展性；故答案为：；电子气。
18． 第二周期第VIA族 d 从图形可知，，故部分硫元素的化合价将高于价
【分析】电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同的，原子序数越大，半径越小，则原子半径：，则O原子的半径最小，据此解答；
乙硫醇可以看作是乙醇分子中羟基被取代，据此解答；
氢化物的沸点高低与分子间作用力有关，不能根据沸点高低判断非金属性；元素周期律；元素的非金属性越强，其最高价氧化物水化物的酸性越强；元素的非金属性越强，其最高价氧化物水化物的酸性越强，据此解答；
常温下，在反应Ⅱ中，每吸收气体放出热量akJ，则34g硫化氢即1mol反应的热效应为34akJ，据此解答；
硫化钠与水反应生成、氢气和氢氧化钠，据此解答；
若只生成转移12mol电子，根据电子守恒可知，生成的氢气为6mol，即，由图象可知，生成的氢气大于6mol，则，所以失去的电子的物质的量大于12mol，因此产物中S的化合价高于价，所以有、，据此解答。
【详解】电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同的，原子序数越大，半径越小，则原子半径：，则O原子的半径最小，O元素位于第二周期第VIA族； 故答案为：第二周期第VIA族；
乙硫醇可以看作是乙醇分子中羟基被取代，则乙硫醇的结构式为，故答案为： ；
氢化物的沸点高低与分子间作用力有关，不能根据沸点高低判断非金属性，故a错误；
根据周期表中位置可知非金属性：，，但是不能比较C与S，故b错误；
元素的非金属性越强，其最高价氧化物水化物的酸性越强，但是不是最高价含氧酸，故c错误；
元素的非金属性越强，其最高价氧化物水化物的酸性越强，同温同浓度水溶液的pH：，说明碳酸的酸性小于硫酸，则非金属性：，故d正确；
故答案为：d；
常温下，在反应Ⅱ中，每吸收气体放出热量akJ，则34g硫化氢即1mol反应的热效应为34akJ，所以其热化学方程式为； 故答案为：；
硫化钠与水反应生成、氢气和氢氧化钠，其反应的离子方程式为：，故答案为：；
若只生成转移12mol电子，根据电子守恒可知，生成的氢气为6mol，即，由图象可知，生成的氢气大于6mol，则，所以失去的电子的物质的量大于12mol，因此产物中S的化合价高于价，所以有、； 故答案为：从图形可知，，故部分硫元素的化合价将高于价。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页