选择性必修2 第一章 原子结构与性质 章末单元同步练习题(含解析)

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第一章 原子结构与性质 章末单元测试题
一、选择题（本题共有15小题，每小题4分，共45分，每小题只有一个正确选项）
1． 以下说法中正确的是( )
A．玻尔的原子轨道模型可以解释大多数原子的线状光谱的形成原因
B．线状光谱特征谱线对应的光的频率与原子中电子能级之间的能量差可表示为hv=|Ej-Ei|
C．氢原子的1s电子云是平面圆形，其中的每一个小黑点代表一个电子
D．在s轨道上运动的所有电子的能量是相同的
2． 下列说法中正确的是(　　)
A．s电子绕核旋转，其轨道为一圆圈，而p电子是∞字形
B．能层为1时，有自旋相反的两个轨道
C．能层为3时，有3s、3p、3d、4f四个轨道
D．s电子云是球形对称的，其疏密程度表示电子在该处出现的几率大小
3． 下列说法中，正确的是(　　)
A．1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布
B．3p2表示3p能级有两个轨道
C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
4． 中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是(　　)
A．根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al的第一电离能比Mg大
B．根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是+7
C．根据同周期元素的电负性变化趋势，推出Ar的电负性比Cl大
D．根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
5． X、Y、Z为短周期元素，X原子最外层只有一个电子，Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4，Z的最外层电子数是内层电子总数的3倍。下列有关叙述正确的是(　　)
A．Y的价电子排布式为3s23p5
B．稳定性：Y的氢化物>Z的氢化物
C．第一电离能：YD．X、Y两元素形成的化合物为离子化合物
6． 下列叙述正确的是(　　)
A．[Ar]3d64s2是基态原子的电子排布
B．铬原子的电子排布式是：1s22s22p63s23p64s13d5
C．铜原子的外围电子排布式是：3d94s2
D．氮原子的轨道表示式是：
7． 下列元素相关粒子的电子排布式中，前者一定是金属元素，后者一定是非金属元素的是(　　)
A．[Ne]3s1　[Ne]3s2 B．[Ar]4s1　[Ne]3s23p4
C．[Ne]3s2　[Ar]4s2 D．[He]2s22p4　[Ne]3s23p5
8． X与Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径，Y与Z两元素的原子最外层电子排布相同，Z元素的第一电离能大于Y元素的第一电离能，则X、Y、Z的原子序数为(　　)
A．X>Y>Z B．Y>X>Z
C．Z>X>Y D．Z>Y>X
9． 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．原子的价电子排布为ns2np1～6的元素一定是主族元素
B．基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是ⅦA族元素
C．原子的价电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素一定位于ⅢB～ⅦB族
D．基态原子的N层上只有1个电子的元素一定是主族元素
10．下列叙述正确的是(　　)
A．通常，同周期元素的第一电离能ⅦA族的元素最大
B．在同一主族中，自上而下第一电离能逐渐减小
C．第ⅠA、ⅡA族元素的原子，其半径越大，第一电离能越大
D．主族元素的原子形成单原子离子时的化合价数都和它的族序数相等
11．下列四种元素中，其单质氧化性最强的是(　　)
A．基态原子含有未成对电子最多的第二周期元素
B．位于周期表中第三周期第ⅢA族的元素
C．基态原子最外电子层排布为2s22p6的元素
D．基态原子最外电子层排布为3s23p5的元素
12．下列各组中的X和Y两种原子，在周期表中一定位于同一族的是(　　)
A．X原子和Y原子最外层都只有一个电子
B．X原子的核外电子排布为1s2，Y原子的核外电子排布为1s22s2
C．X原子2p能级上有三个电子，Y原子的3p能级上有三个电子
D．X原子核外M层上仅有两个电子，Y原子核外N层上也仅有两个电子
13．列叙述正确的是(　　)
A．通常，同周期元素的第一电离能ⅦA族的元素最大
B．在同一主族中，自上而下第一电离能逐渐减小
C．第ⅠA、ⅡA族元素的原子，其半径越大，第一电离能越大
D．主族元素的原子形成单原子离子时的化合价数都和它的族序数相等
14．下列说法中不正确的是(　　)
A．同周期元素，随着核电荷数的增加，I1总体上呈现由小到大的变化趋势
B．电离能越大，表示气态时该原子越易失电子
C．元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子能力越强
D．电负性是相对的，所以没有单位
15．某主族元素的离子X2＋的外围电子排布为6s2，当把X的最高价氧化物溶于浓盐酸时，有黄绿色气体产生，则下列说法不正确的是(　　)
A．X2＋具有还原性
B．X的最高价氧化物具有强氧化性
C．该元素是第ⅥA族元素
D．X的＋2价化合物比＋4价化合物稳定
二、非选择题(本题包括5小题，共55分)
16．(11分)(1)某元素最高化合价为＋5，原子最外层电子数为2，半径是同族中最小 的，其核外电子排布式为 ，价电子构型为 ，属________区元素。
(2)某元素原子的价电子构型为4s24p1，它属于第________周期________族，最高正化合价为________，元素符号是________。
(3)原子序数为24的元素原子中有________个电子层，________个能级，________个未成对电子。
(4)请写出有2个能层的p轨道中只有一个未成对电子的基态原子的外围电子排布图(有几个写几个)________________。
17．(12分)短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大；A、B的阴离子与C、D的阳离子的电子排布式均为1s22s22p6，A原子核外有2个未成对电子，且无空轨道，C单质可与热水反应但很难与冷水反应；E、F原子在基态时填充电子的轨道数有9个，且E原子核外有3个未成对电子，F能与A形成相同价态的阴离子，且A离子半径小于F离子。
(1)上述六种元素中，第一电离能最大的是__________(填元素符号，下同)，理由是____________________________________________。
(2)比较C、D元素的第一电离能__________＞__________，理由是______________________________________________________。
(3)题述六种元素的电负性由小到大的顺序为______________________________。
(4)C、D、E、F元素形成的最高价氧化物是离子化合物的有_________，是共价化合物的有 。
18．(10分)第一电离能I1是指气态原子X(g)失去一个电子成为气态阳离子X＋(g)所需的最低能量。下图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之间的元素用短线连接起来，构成完整的图象。
(2)从上图分析可知，同一主族元素原子的第一电离子能I1的变化规律是
__________________________________________________________。
(3)上图中5号元素在周期表中的位置是____________________。
(4)上图中4、5、6号三种元素的气态氢化物的化学式分别为__________________。
(5)上图中1～6号元素中，最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是________，两性化合物有________。
19．(10分)有A、B、C、D、E五种元素，其中A、B、C属于同一周期，A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数，B原子最外层中有两个未成对的电子，D、E原子核内各自的质子数与中子数相等，B元素可分别与A、C、D、E生成RB2型化合物，并已知在DB2和EB2中，D与B的质量比为7:8，E与B的质量比为1:1。
根据以上条件，回答下列问题：
(1)推断五种元素分别是：A________，B________，C________，D________，E________。
(2)写出D原子的电子排布式____________________________。
(3)指出E元素在元素周期表中的位置____________________。
(4)比较A、B、C三种元素的第一电离能的大小顺序________(由大到小的顺序排列)。
20．(12分)根据信息回答下列问题：
A．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基态阳离子X＋(g)所需的能量。如图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(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。
B．不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示，该数值称为电负性。一般认为：如果两个成键原子间的电负性差值大于1.7，原子之间通常形成离子键；如果两个成键原子间的电负性差值小于1.7，通常形成共价键。下表是某些元素的电负性值：
元素符号 Li Be B C O F Na Al Si P S Cl
电负性值 0.98 1.57 2.04 2.55 3.44 3.98 0.93 1.61 1.90 2.19 2.58 3.16
(1)认真分析A图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断Na～Ar元素中，Al的第一电离能的大小范围为________(2)从A图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是____________________；
(3)A图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是________周期________族；
(4)根据对角线规则，Be、Al元素最高价氧化物对应水化物的性质相似，它们都具有________性，其中Be(OH)2显示这种性质的离子方程式是_______________________________________；
(5)通过分析电负性值变化规律，确定Mg元素电负性值的最小范围：____________________；
(6)从电负性角度，判断AlCl3是离子化合物还是共价化合物？请说出理由(即写出判断的方法和结论)__________________________。
1．答案：B
解析：选项A中，玻尔的原子轨道模型只能较好地解释氢原子的线状光谱，而不能解释大多数的线状光谱，故A错；选项B对；选项C中，氢原子的1s电子云应是球形的，且其中小黑点的疏密程度表示电子在核外空间出现概率，故C错；选项D中，主量子数不同而角量子数相同的不同能级中，电子的能量也不同，主量子数越大，电子运动离核越远，能量越高，即E(1s)＜E(2s)＜E(3s)＜E(4s)……故D错。
2．答案：D
解析：A项，s电子的电子云为球形，p电子的电子云为哑铃形；B项，第一能层有一个能级，有一个轨道；C项，第三能层有3s、3p、3d三个能级，其轨道数分别为1、3、5。
3．答案：A
解析：A项中，1个2s电子被激发到2p能级上，表示的是激发态原子；B项中3p2表示3p能级上填充了2个电子；C项中，同一原子中电子层数越大，能量也就越高，离核越远，故1s、2s、3s电子的能量逐渐升高；不同能层相同能级所含的轨道数相同。
4．答案：D
解析：Al的第一电离能比Mg小，A错误；卤族元素中F没有正价，B错误；Ar最外层已达8个电子稳定结构，电负性比Cl小很多，C错误；H2CO3的酸性强于HClO，所以CO2通入NaClO溶液中能生成HClO，离子方程式为CO2+ClO-+H2O+HClO，因此只有D项正确。
5．答案：C
解析：Y原子应该有3个电子层，最外层电子数为6，是硫元素，价电子排布式为3s23p4，A项错误；Z元素是O，氢化物的稳定性：H2O>H2S，B项错误；第一电离能：O>S，C项正确；X可能是H，也可能是Li或Na，H2S是共价化合物，D项错误。
6．答案：A
解析：B项，在书写电子排布式时，没有按填充顺序书写；C项，d轨道应是全充满时稳定；D项违反了洪特规则。
7．答案：B
解析：A项，两种元素分别为Na、Mg，均为金属；B项，两种元素分别为K、S，符合题意；C项，两种元素分别为Mg、Ca，均为金属；D项，两种元素分别为O、Cl，均为非金属。
8．答案：B
解析：X、Y的阳离子电子层结构相同，但离子半径X>Y，说明原子序数XX>Z。
9．答案：B
解析：本题考查元素周期表中各族元素原子的核外(价)电子排布。0族的价电子排布为1s2(氦)或ns2np6，故A项错，B项正确；元素的价电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素位于Ⅷ族，故C项错；基态原子的N层上只有1个电子的元素除了主族元素，还有副族元素，如Cu、Cr等，故D项错。
10．答案：B
解析：通常，同周期元素中碱金属元素的第一电离能最小，零族元素的第一电离能最大。同一主族中，从上而下原子半径逐渐增大，失电子能力增强，第一电离能逐渐减小。非金属元素形成的简单阴离子，其化合价不等于族序数，如Cl－中Cl显－1价。
11．答案：D
解析：基态原子含有未成对电子最多的第二周期元素是N元素，周期表中第三周期第ⅢA族的元素是Al元素，原子最外电子层排布为2s22p6的元素是Ne元素，最外电子层排布为3s23p5的元素是Cl元素，其中单质氧化性最强的是Cl元素，D项正确，故答案为D项。
12．答案：C
解析：原子最外层都只有一个电子或两个电子的元素除ⅠA、ⅡA族外，过渡元素原子最外层都只有一个电子或两个电子，故不能确定属于哪一族，A项和D项都不正确；核外电子排布为1s2的元素是氦，属于0族，核外电子排布为1s22s2的元素是铍，属于ⅡA族，B项不正确；2p能级上有三个电子的元素是氮，3p能级上有三个电子的元素是磷，都属ⅢA族，C项正确，故答案为C项。
13．答案：C
解析：通常，同周期元素中碱金属元素的第一电离能最小，零族元素的第一电离能最大。同一主族中，从上而下原子半径逐渐增大，失电子能力增强，第一电离能逐渐减小。非金属元素形成的简单阴离子，其化合价不等于族序数，如Cl－中Cl显－1价。
14．答案：B
解析：电离能是指气态电中性基态原子失去电子，转化为气态基态正离子所需要的能量。电离能越大，表示气态时该原子越难失电子。
15．答案：C
解析：X2＋的外围电子排布为6s2，则X原子的外围电子排布为6s26p2，此为第ⅣA族的Pb。Pb的常见价态为＋4和＋2价。与MnO2性质相似，PbO2＋4HCl===PbCl2＋Cl2↑＋2H2O。
16．答案：(1)1s22s22p63s23p63d34s2　3d34s2　d (2)四　ⅢA　＋3　Ga
(3)4　7　6 (4)和
解析：(1)因为最外层电子数为2，但最高正化合价却为5，说明该元素是副族元素。依据同族中半径最小，即为第四周期元素：1s22s22p63s23p63d34s2，属d区元素。(2)由价电子构型4s24p1，确定属于第四周期第ⅢA族，最高正化合价为＋3，是Ga。(3)原子序数为24的元素原子核外电子排布图为：即有4个电子层，7个能级，6个未成对电子。(4)只有两个能层的p轨道只有一个未成对电子的元素为B(1s22s22p1)和F(1s22s22p5)，外围电子排布图分别为和。
17．答案：(1)F　其原子的最外层电子数为7，且原子半径小，容易得到电子，不容易失去电子
(2)Mg　Al　镁原子最外层3s轨道处于全满状态，是相对稳定的结构
(3)Mg＜Al＜P＜S＜O＜F
(4)MgO、Al2O3　P2O5、SO3
解析：A原子核外有2个电子层，有2个未成对电子，且无空轨道，能形成阴离子，则A为氧元素，B是氟元素。C单质可与热水反应但很难与冷水反应，则C是镁元素，D是铝元素。E、F原子在基态时填充电子的轨道数有9个，且E原子核外有3个未成对电子，则E的电子排布式为1s22s22p63s23p3，即E为磷元素，F能与A形成相同价态的阴离子，且A离子半径小于F离子，则F为硫元素。
(1)B为氟元素，因其最外层电子数为7，且原子半径小，容易得到电子，不容易失去电子，故其第一电离能最大。(2)C为镁，D为铝，第一电离能镁大于铝，原因是镁原子最外层3s轨道处于全满状态，是相对稳定的结构。(3)电负性由小到大的顺序为Mg18．答案：(1)如下图
(2)从上到下逐渐减小 (3)第3周期ⅤA族 (4)H2S、PH3、HCl (5)HClO4　Al2O3、Al(OH)3
解析：(1)Na～Ar之间六种元素中，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。(2)同一主族元素原子的第一电离能I1的变化规律是从上到下逐渐减小。(3)5号元素为P，在周期表中位于第3周期ⅤA族。(4)题图中4、5、6号三种元素的气态氢化物的化学式分别为H2S、PH3、HCl。(5)题图中1～6号元素中，最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是HClO4，两性化合物是Al2O3和Al(OH)3)。
19．答案：(1)C　O　N　Si　S (2)1s22s22p63s23p2
(3)第三周期第ⅥA族 (4)C>B>A(或氮>氧>碳)
解析：A原子最外层p能级电子数等于次外层的电子总数，说明次外层为K层，故A的电子排布式为1s22s22p2，即A为碳元素；B原子最外层中有两个未成对的电子，说明B为第ⅣA或第ⅥA族元素，又B与A同周期，说明B为氧元素；C元素可以与B形成CB2型化合物且C与A、B同周期，说明C为氮元素；在DB2中，D与B质量比为7:8，即D的相对原子质量为28，在EB2中，E与B的质量比为1:1，即E的相对原子质量为32，由D、E核内质子数与中子数相等可以知道D为硅元素，E为硫元素。比较A(碳)、B(氧)、C(氮)三种元素的第一电离能，需注意到氮元素原子的2p原子轨道处于半充满状态，体系的能量较低，原子最稳定，第一电离能最大。故第一电离能的大小顺序为C>B>A或氮>氧>碳。
20．答案：(1)Na　Mg　(2)从上到下依次减小 (3)第五　第ⅠA
(4)两　Be(OH)2＋2H＋===Be2＋＋2H2O，Be(OH)2＋2OH－===BeO＋2H2O
(5)0.93～1.57
解析：(1)由信息所给的图可以看出，同周期第ⅠA族元素的第一电离能最小，而第ⅢA族元素的第一电离能小于第ⅡA族元素的第一电离能，故NaMg>Ca，根据表中数据得，Mg元素的电负性的最小范围应为0.93～1.57。(6)AlCl3中Al与Cl的电负性差值为1.55，根据信息，两个成键原子间的电负性差值若小于1.7，则形成共价键，所以AlCl3为共价化合物。 (6)Al元素和Cl元素的电负性差值为1.55<1.7，所以两者形成共价键，AlCl3为共价化合物。
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