第一章原子结构与性质 单元训练(含解析)2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修二

原子结构与性质单元检测题
时间：60分钟 满分：100分
一、单选题（12题）
1．下列现象与电子的跃迁没有直接关联的是
A B C D
A．氢原子发光 B．霓虹灯发光 C．燃放烟花 D．钠与水剧烈反应
2．下列说法或有关化学用语的表述正确的是
A．在基态多电子原子中，p能级电子能量一定高于s能级电子能量
B．基态Fe原子的外围电子轨道表示式为
C．因O的电负性比N大，故O的第一电离能比N也大
D．根据原子核外电子排布的特点，Cu在元素周期表中位于s区
3．已知号元素的离子、、、都具有相同电子层结构，下列关系正确的是
A．质子数：，离子的还原性：
B．电负性：
C．氢化物的稳定性：
D．原子半径：，第一电离能：
4．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是
A．第一电离能：④>③>②>①
B．原子半径：④>③>②>①
C．电负性：④>③>②>①
D．最高正化合价：④>③=②>①
5．有短周期A、B、C、D四种元素，A、B同周期，C、D同主族，已知A的阳离子与D的阴离子具有相同的电子层结构，B的阴离子和C的阴离子电子层结构相同，且C离子的核电荷数高于B离子，电负性顺序正确的是
A．A>B>C>D B．D>C>B>A C．C>D>B>A D．B>A>C>D
6．已知下列元素的电负性数据，下列判断不正确的是
元素 Li Be C O F Na Al Cl Ge
电负性 1.0 1.5 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 3 1.8
A．Mg元素电负性的最小范围为1.0~1.6
B．Ge既具有金属性，又具有非金属性
C．Be和Cl形成共价键
D．O和F形成的化合物O显正价
7．下列关于粒子半径大小关系的判断不正确的是
①r(Li+)②r(F)③r(K+)④r(H+)A．②③④ B．①④ C．③④ D．①②③
8．如图甲是氢原子的1s电子云图(即概率密度分布图)，图乙、丙分别表示s、p能级的电子云轮廓图。下列有关说法正确的是
A．电子云图(即概率密度分布图)就是原子轨道图
B．3p2表示3p能级中有两个原子轨道
C．由图乙可知，s能级的电子云轮廓图呈圆形，有无数条对称轴
D．由图丙可知，p能级的原子轨道图呈哑铃形，且有3个伸展方向
9．下列电子排布式表示基态原子的核外电子排布的是
A．1s22s22p63s13p2 B．1s22s22p63s23p63d104s14p1
C．1s22s22p63s23p63d24s1 D．1s22s22p63s23p63d104s24p1
10．元素X、Y、Z和R在周期表中的位置如图所示。R位于第四周期，X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17。下列说法正确的是
X
Y Z
R
A．X基态原子的核外电子排布式为 B．电负性：R>Y
C．简单阴离子的还原性：Y>Z D．0.033的溶液的pH约等于1
11．W、X、Y、Z为是四种原子序数依次增大的短周期元素，这四种元素组成的化学式为的物质在有机合成中具有较高的应用价值。X元素的族序数是周期数的两倍，Y元素的电离能如下表所示，Z原子得到一个电子后核外电子排布变为与稀有气体电子排布相同。下列说法正确的是
A．电负性：
B．原子半径：
C．在中，所有原子均满足八电子稳定结构
D．电解Y和Z组成的二元化合物的水溶液可得到Y和Z的单质
12．前四周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子层数、能级数目和轨道数目均相等，Z可与X形成、两种无色化合物，Y、W均满足最高能级的轨道处于半满状态，但Y的内层轨道全充满，W的成单电子数在前四周期元素中是最多的。下列说法正确的是
A．第一电离能：
B．、均为只含有极性键的极性分子
C．由X、Y、Z三种元素组成的物质一定为共价化合物
D．W元素属于元素周期表ds区的金属元素
二、填空题（4大题）
13．原子或离子半径的比较方法
(1)同种元素的离子半径：阴离子 于原子，原子 于阳离子，低价阳离子 于高价阳离子。例如：r(Cl-)>r(Cl)，r(Fe)>r(Fe2+)>r(Fe3+)。
(2)能层结构相同的离子：核电荷数越 ，半径越 。例如：r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。
(3)带相同电荷的离子：能层数越 ，半径越 。例如：r(Li+)(4)核电荷数、能层数均不同的离子：可选一种离子参照比较。例如：比较r(K+)与r(Mg2+)，可选r(Na+)为参照，r(K+) r(Na+) r(Mg2+)。
14．元素的对角线规则
(1)在元素周期表中，某些 族元素与其右下方的 族元素(如图)的有些性质是相似的(如锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物，而不是过氧化物)，这种相似性被称为“ ”。
(2)处于“对角线”位置的元素，它们的 具有相似性。
实例分析：
①锂和镁的相似性
A．锂与镁的沸点较为接近：
元素 Li Na Be Mg
沸点/℃ 1 341 881.4 2 467 1 100
B．锂和镁在氧气中 时只生成对应的氧化物，并且Li2O和MgO与水反应都十分缓慢。
4Li+O22Li2O、2Mg+O22MgO。
C．锂和镁与水的反应都十分缓慢，并且生成的氢氧化物 溶于水，附着于金属表面阻碍反应的进行。
D．锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。
E.锂和镁的氢氧化物在加热时，可分解为Li2O、H2O和MgO、H2O。
F.在碱金属的氟化物、碳酸盐和磷酸盐中，只有锂盐是 溶于水的，相应的镁盐也 溶于水。
②铍和铝的相似性
A．铍与铝都可与酸、碱反应放出 ，并且铍在浓硝酸中也发生 化。
B．二者的氧化物和氢氧化物都既能溶于强酸又能溶于强碱溶液：
Al(OH)3+3HCl= ，Al(OH)3+NaOH= ；
Be(OH)2+2HCl= ，Be(OH)2+2NaOH= 。
C．二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。
D．BeCl2和AlCl3都是共价化合物，易 。
③硼和硅的相似性
A．自然界中B与Si均以化合物的形式存在。
B．B与Si的单质都易与强碱反应，且不与稀酸反应：
2B+2KOH+2H2O= ，Si+2KOH+H2O= 。
C．硼烷和硅烷的稳定性都比较差，且都易 。
D．硼和硅的卤化物的熔、沸点比较低，易挥发，易水解。
15．根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题：
(1)X元素基态原子次外层电子数是最外层电子数的，其价电子轨道表示式是 。
(2)Y是1~36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素，B元素的名称是 ，在元素周期表中的位置是 。
(3)Z元素基态原子的轨道表示式是图中的 (填写序号)，
①
②
另一轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合 。
a．能量最低原理 b．泡利不相容原理 c．洪特规则
(4)第三周期元素的气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量叫作第一电离能(I1)。如图所示：
①同周期内，随着原子序数的增大，I1值变化的总趋势是 。
②根据图中提供的信息，可推断出I氧 I氟(填“>”“<”或“=”，下同)。
③根据第一电离能的含义和元素周期律，可推断出I镁 I钙。
16．A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期元素，F为第四周期元素，F还是前四周期中电负性最小的元素。已知：A原子的核外电子数与电子层数相等；B元素质子核外p电子数比s电子数少1个；C原子的第一至第四电离能为I1=738738kJ/mol、I2=1 451kJ/mol、I3=7733kJ/mol、I4= 10540kJ/mol；D原子核外所有p轨道为全充满或半充满；E元素的族序数与周期序数的差为4。
(1)写出E元素在周期表中位置 ；D元素的原子的核外电子排布式 。
(2)某同学概括题目信息和掌握的知识分析C的核外电子排布图为，该同学所画的轨道式违背了 。
(3)已知BH5为离子化合物，写出其电子式 。
(4)在DE3分子中电子对更偏向 (用元素符号表示)原子，用电负性知识进行解释 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】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，氢原子发光、霓虹灯发光、燃放烟花等现象都是电子发生跃迁释放能量形成的，钠与水反应属于化学变化，与电子的跃迁没有直接关联，故选D。
2．B
【详解】A．在基态多电子原子中，p能级电子能量不一定高于s能级电子能量，如3s能级电子能量高于2p能级电子能量，故A错误；
B．铁元素的原子序数为26，基态原子的价电子排布式为3d64s2，外围电子轨道表示式为 ，故B正确；
C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则氮元素的第一电离能大于氧元素，故C错误；
D．铜元素的原子序数为29，基态原子的价电子排布式为3d104s1，处于元素周期表ds区，故D错误；
故选B。
3．B
【分析】元素周期表前三周期元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-具有相同电子层结构，核外电子数相等，所以a-3=b-1=c+2=d+1，Y、Z为非金属，应处于第二周期，故Y为O元素，Z为F元素，W、X为金属，应处于第三周期，W为Al元素，X为Na元素，即X为Na元素，Y为O元素，Z为F元素，W为Al元素，结合元素周期律分析解答。
【详解】A．由以上分析可知c=8，d=9，则质子数c＜d，非金属性F＞O，非金属性越强，对应的单质的氧化性越强，则阴离子的还原性越弱，则离子还原性O2-＞F-，故A错误；
B．同周期自左而右，电负性增大，同主族自上而下，电负性减小，故电负性：Z(F)＞Y(O)＞W(Al)＞X(Na)，故B正确；
C．非金属性F＞O，非金属性越强，氢化物越稳定，氢化物的稳定性为HF＞H2O，故C错误；
C．W为Al元素，X为Na元素，同周期中随原子序数增大，原子半径减小，第一电离能呈增大趋势，故原子半径Na＞Al，第一电离能Na故答案选B。
4．A
【分析】根据元素的电子排布式，①是S、②是P、③是N、④是F。
【详解】A．根据元素周期律，同一周期从左向右，元素的第一电离能逐渐增大，同主族从上向下，电离能减小，且第三周期存在反常情况：N>S，因此，第一电离能关系为：F>N>P>S，即④>③>②>①，A正确；
B．原子半径的变化规律为：同主族从上向下，原子半径增大，同周期从左向右，原子半径减小，因此F半径最小，P半径大于N，B错误；
C．同周期元素从左向右，元素电负性逐渐增大，即S>P，C错误；
D．元素的最高正价等于其族序数，F无正价，因此关系为：S>P=N，D错误。
本题选A。
5．B
【详解】根据题意可知A、B、C处于同一周期，且原子序数C>B>A，C、D处于同一主族，且C在D的下一周期。据此分析画出A、B、C、D在周期表中相对位置关系为，然后依据同周期、同主族元素电负性变化规律即可确定其电负性顺序：D>C>B>A
6．A
【详解】Mg元素的金属性小于Na，大于Be，故电负性的最小范围为0.9～1.5，A判断不正确；Ge的电负性为1.8，既具有金属性，又具有非金属性，B判断正确；根据Be和Cl的电负性，两元素电负性差距小于1.7，可形成极性键，C判断正确；F的电负性大于O，故O和F形成的化合物O显正价，D判断正确。
7．C
【详解】同主族元素的原子或离子半径随着电子层数增多，半径依次增大，①②正确；具有相同的电子层结构的阴、阳离子半径随着原子序数的增大而逐渐减小，r(Ca2＋)8．D
【详解】电子云轮廓图与电子云图不是同一个概念，而是我们常说的原子轨道图，A项错误；3p2表示3p能级中容纳了两个电子，B项错误；s能级的电子云轮廓图呈球形而不是圆形，C项错误；p能级的原子轨道图呈哑铃形，有px、py、pz三个伸展方向，并且互相垂直，D项正确。
9．D
【详解】A．表示激发态原子，对应基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1；
B．表示激发态原子，对应基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2；
C．该原子处于激发态，对应基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2；
D．该电子排布式满足构造原理，能量最低，表示基态原子，正确
10．C
【分析】元素X、Y、Z和R在周期表中的位置如图所示，R位于第四周期，X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17，设X最外层电子数为a，则a+（a+2）+（a+3）=3a+5=17，a=4，则X、Y、Z、R分别为碳、硫、氯、砷；
【详解】A．X为6号碳元素，基态原子的核外电子排布式为 1s22s22p2 ，故A错误；
B．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，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性：RC．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，则氧化性Cl2大于S，阴离子的还原性：Y>Z，故C正确；
D．根据非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，酸性 H3AsO4故答案为：C。
11．B
【分析】X元素的族序数是周期数的两倍，X可能是C或S，因Y、Z的原子序数大于X，则X只能是C，结合Y元素的电离能可知Y最外层有2个电子IIA族元素，Y为Mg，Z原子得到一个电子后核外电子排布变为与稀有气体电子排布相同，Z为VIIA族元素，Z为Cl，这四种元素组成的化学式为，可知W为H，据此分析解答。
【详解】A．电负性：Cl>H>Mg，故A错误；
B．原子半径：Mg>Cl>H，故B正确；
C．H原子不满足八电子稳定结构，故C错误；
D．电解氯化镁溶液时，阴极是氢离子放电生成氢气，得不到Mg，故D错误；
故选：B。
12．A
【分析】由基态X原子的电子层数、能级数目和轨道数目均相等，推出X为H元素；Z可与X形成X2Z2、X2Z两种无色化合物，则Z为O元素，Y内层轨道全充满且最高级轨道半充满，且原子序数H【详解】A．同一周期从左到右第一电离能总趋势逐渐增大（但Ⅰ1(ⅡA)> Ⅰ1(ⅢA), Ⅰ1(ⅤA)> Ⅰ1(ⅥA)），同一主族从上到下第一电离能逐渐减小，故Ⅰ1满足N>O>H>Cr，即Y>Z>X>W，A正确；
B．X2Z2为H2O2，含有非极性键，B错误；
C．由X、Y、Z三种元素组成的物质可以是硝酸铵，为离子化合物，C错误；
D．W元素为Cr，其价层电子排布式为3d54s1，属于d区元素(ds区元素d轨道全充满)，D错误；
答案选A。
13．(1) 大 大 大
(2) 大 小
(3) 多 大 < <
(4) > >
【解析】略
14．(1) 主 主 对角线规则
(2) 性质 燃烧 难 难 难 氢气 钝 Al(OH)3+3HCl= AlCl3+3H2O Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O Be(OH)2+2HCl= BeCl2+2H2O Be(OH)2+2NaOH= Na2BeO2+2H2O 升华 2B+2KOH+2H2O=2KBO2+3H2↑ Si+2KOH+H2O= K2SiO3+2H2↑ 水解
【解析】略
15．(1)
(2) 铬 第四周期VIB族
(3) ② C
(4) 递增 ＜ ＞
【详解】（1）X元素基态原子次外层电子数是最外层电子数的，则X为原子序数为10的氖元素，基态原子的价电子轨道表示式为，故答案为：；
（2）1 36号元素，未成对电子数最多的元素为有6个未成对电子的铬元素，位于元素周期表中第四周期ⅥB族，故答案为：铬；第四周期ⅥB族；
（3）由电子排布图中原子的电子数可知，C元素为硅元素，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2，由洪特规则可知，当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，则基态原子的电子排布图为②；电子排布图①违背了洪特规则，故选C，故答案为：②；C；
（4）①由图可知，同周期内，随着原子序数的增大，第一电离能值呈增大的趋势，故答案为：增大；
②由图可知，同周期内，随着原子序数的增大，第一电离能值呈增大的趋势，则氧元素的第一电离能小于氟元素，故答案为：<；
③同主族元素，从上到下元素的金属性依次增强，第一电离能依次减小，则镁元素的第一电离能大于钙元素，故答案为：>。
16．(1) 第三周期ⅦA族 1s22s22p63s23p3
(2)能量最低原理
(3)
(4) Cl Cl元素的电负性大于P元素，PCl3中Cl原子对共用电子对的引力大于P原子
【分析】A、B、C、E、F为原子序数依次增大的六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期元素，F为第四周期元素，F还是前四周期中电负性最小的元素，则F为K元素；A原子的核外电子数与电子层数相等，则A为H元素；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1个，核外电子排布式为1s22s22p3，则B为N元素；C原子第三电离能剧增说明原子最外层有2个电子，则C为Mg元素；D原子核外所有p轨道为全充满或半充满，则D为P元素；E元素的族序数与周期序数的差为4，则E为Cl元素。
【详解】（1）氯元素的原子序数为17，位于元素周期表第三周第ⅦA族；磷元素的原子序数为15，原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，故答案为：第三周第ⅦA族；1s22s22p63s23p3；
（2）镁元素的原子序数为12，由能量最低原理可知，镁原子的核外电子排布图为，则电子排布式违背了能量最低原理，故答案为：能量最低原理；
（3）由题意可知，NH5为NH离子与H—离子形成的离子化合物，电子式为，故答案为：；
（4）氯元素的电负性大于磷元素，三氯化磷分子中氯原子对共用电子对的引力大于磷原子，所以共用电子对偏向氯原子一方，故答案为：Cl元素的电负性大于P元素，PCl3中Cl原子对共用电子对的引力大于P原子。
答案第1页，共2页
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