第2周 原子结构与元素的性质
(时间:30 min 满分:39分)
选择题(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列基态原子的最外层电子排布式表示的元素,不一定属于主族元素的是( )
A.1s2 B.3s23p1
C.4s2 D.4s24p5
2.已知某元素+3价基态离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,该元素在周期表中的位置及分区是( )
A.第三周期第Ⅷ族,p区
B.第三周期第ⅤB族,ds区
C.第四周期第Ⅷ族,d区
D.第四周期第ⅤB族,f区
3.下列价层电子排布对应的基态原子中,电负性最大的是( )
A.2s22p1 B.2s22p3
C.2s22p4 D.3s23p4
4.某主族元素的第一、二、三、四电离能依次为899 kJ·mol-1、1 757 kJ·mol-1、14 840 kJ·mol-1、18 025 kJ·mol-1,则该元素在元素周期表中位于( )
A.第ⅠA族 B.第ⅡA族
C.第ⅢA族 D.第ⅣA族
5.下列有关元素周期表分区的说法错误的是( )
A.p区不包含副族元素
B.第五周期有15种f区元素
C.d区、ds区均不存在非金属元素
D.s区所有元素基态原子的p能级电子均为全充满或全空状态
6.(2025·杭州学军中学期末)元素周期表中镓Ga和铝Al同族,位于铝Al的下一周期,曾被称为“类铝”,下列说法不正确的是( )
A.Al2O3是电解质 B.基态Ga原子的N层电子皆为同一能级
C.27Al原子的中子数为14 D.Ga位于周期表中第四周期第ⅢA族
7.(2025·杭州期末)下列说法正确的是( )
A.在①Mg、Ca、Ba和②Mg、Si、Cl中,元素的电负性随原子序数增大而递增的是②
B.在元素周期表中,s区、d区和ds区的元素都是金属元素
C.N、O、F的最高正化合价依次升高
D.基态Co2+的简化电子排布式:[Ar]3d54s2
8.元素周期表中,某些主族元素与其右下方主族元素(如图所示)的有些性质是相似的,这种相似性被称为“对角线规则”。则下列叙述错误的是( )
A.Be 能和强碱溶液反应产生 H2
B.Li 在空气中燃烧生成 Li2O2
C.BeO既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液
D.硼酸钠溶液呈碱性
9.元素周期表共有18个纵行,从左到右排为1~18纵行,即碱金属是第1纵行,稀有气体是第18纵行。按这种规定,下列说法正确的是( )
A.第9纵行元素全部属于金属元素
B.第15纵行元素基态原子的最外层电子的排布式为ns2np5
C.基态原子最外层电子排布式为ns2的元素都在第2纵行
D.第10、11纵行为ds区的元素,形成化合物种类最多的元素在第14纵行
10.已知X、Y元素同周期,且电负性:X>Y,下列说法正确的是( )
A.X与Y形成的化合物,X显正价,Y显负价
B.最高价含氧酸的酸性:X对应的酸的酸性强于Y对应的酸的酸性
C.气态氢化物的热稳定性:HmY强于HnX
D.第一电离能:Y一定小于X
11.如图为元素周期表前四周期的一部分,下列关于R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中,不正确的是( )
X
W Y R
Z
A.W元素的第一电离能可能小于Y元素的第一电离能
B.Y、Z元素的简单阴离子的电子层结构均与R元素原子相同
C.X、W、Y、Z四种元素中电负性最大的是X
D.若X元素位于第ⅥA族,则基态原子核外p能级上未成对电子数最多的是Y元素
12.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如图所示,下列叙述不正确的是( )
A.第一电离能:X>Y
B.Z的电负性小于W
C.简单离子半径:X<Y
D.Y元素基态原子核外共有13种不同空间运动状态的电子
13.(2025·杭州钱塘高级中学期末)X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X是宇宙中含量最多的元素,基态Y原子的价层电子中有3个未成对电子,Y与Z相邻,Z、M的核电荷数之比为2∶3,基态Q原子的价层电子中s能级和p能级的电子数相等。下列说法不正确的是( )
A.简单氢化物的热稳定性:Z>Y>Q
B.电负性:Z>Y>X>Q>M
C.1mol的M单质分别与足量Y、Z的单质反应转移的电子数目相同
D.Q的单质是良好的导体
第2周答案与解析
1.C 解析:A项,基态原子的最外层电子排布式1s2,为He,0族元素,一定不属于主族元素,不符合题意;B项,基态原子的最外层电子排布式3s23p1,为第三周期第ⅢA族元素,一定属于主族元素,不符合题意;C项,基态原子的最外层电子排布式4s2,可能是第ⅡA族或过渡元素,不一定属于主族元素,符合题意;D项,基态原子的最外层电子排布式4s24p5,为第四周期的第ⅦA族元素,一定属于主族元素,不符合题意。
2.C 解析:由题意可知,该元素+3价基态离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,其原子核外电子数为23+3=26,该元素为Fe,基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,处于周期表中第四周期第Ⅷ族,d区。
3.C 解析:可以先根据价层电子排布推出具体的原子,再比较电负性。选项中A~D对应的元素分别为B、N、O、S;其中电负性最大的是O;答案选C项。
4.B 解析:分析该元素的各级电离能可知,第一、二电离能较小,第三电离能剧增,说明该元素原子易失去2个电子,则该元素原子的最外层电子数为2,在元素周期表中位于第ⅡA族。
5.B 解析:p区元素基态原子的最后一个电子填充到p能级上(He除外),包括第ⅢA族至0族,不包括副族元素,故A说法正确;f区指的是镧系和锕系,镧系和锕系分别在第六、第七周期的第ⅢB族,第五周期不含f区元素,故B说法错误;d区和ds区元素为过渡元素,过渡元素都是金属元素,故C说法正确;s区元素基态原子的价层电子排布式为ns1~2,p能级电子均为全充满或全空状态,故D说法正确。
6.B 解析:熔融状态下Al2O3可以电离出Al3+和O2-而导电,Al2O3是电解质,A正确;基态Ga原子的核外价层电子排布为4s24p1,分属两个能级,B错误;原子的质量数等于其质子数加上中子数,27Al的质量数为27,质子数为13,其中子数为27-13=14,C正确;元素周期表中镓Ga和铝Al同族,位于铝Al的下一周期,故Ga位于周期表的第四周期第ⅢA族,D正确。
7.A 解析:①中Mg、Ca、Ba同属第ⅡA族,电负性随原子序数增大(自上而下)而递减:Mg>Ca>Ba,②中Mg、Si、Cl位于第三周期,电负性随原子序数增大(从左到右)而递增:Mg<Si<Cl,元素的电负性随原子序数增大而递增的是②,A正确;s区包含氢元素,氢元素是非金属元素,因此s区不全是金属元素,B错误;N的最高正价为+5,O无最高正价,F无正化合价,C错误;基态Co原子的简化电子排布为[Ar]3d74s2,失去4s轨道上的2个电子后变为基态Co2+:[Ar]3d7,D错误。
8.B 解析:Al能与 NaOH 溶液反应生成H2,则 Be也能和强碱溶液反应产生H2,故 A项正确;根据Mg在空气中燃烧生成MgO可知,Li 在空气中燃烧生成Li2O,故B项错误;根据Al2O3既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液可知,BeO既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液,故 C项正确;根据硅酸为弱酸可知,硼酸也为弱酸,硅酸钠溶液呈碱性,所以硼酸钠溶液也呈碱性,故 D项正确。
9.A 解析:第9纵行元素为第Ⅷ族元素,全部属于金属元素,A项符合题意;第15纵行为第ⅤA族元素,其基态原子最外层电子的排布式为ns2np3,B项不符合题意;基态原子最外层电子排布式为ns2的元素除在第ⅡA族(第2纵行)外,还有He以及部分过渡金属元素,C项不符合题意;ds区元素是第11、12纵行元素,D项不符合题意。
10.B 解析:X、Y元素同周期,且电负性:X>Y,则非金属性:X>Y。电负性大的元素在化合物中显负价,所以X和Y形成化合物时,X显负价,Y显正价,A不符合题意;非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:X>Y,则X对应的酸的酸性强于Y对应的酸的酸性,B符合题意;非金属性越强,气态氢化物越稳定,则气态氢化物的稳定性:HmY弱于HnX,C不符合题意;一般情况下,非金属性强的元素第一电离能大,但有例外,如O的非金属性比N大,第一电离能:N>O,D不符合题意。
11.B 解析:由图可知,X位于第二周期,W、Y、R位于第三周期,Z位于第四周期,且X、Z同主族。若X为F元素,则W、Y分别为P、S元素,第一电离能:P>S(W>Y),若X为O元素,则W、Y分别为Si、P元素,第一电离能:P>Si(Y>W),A项正确;Z元素的简单阴离子的电子层结构比R多一个电子层,B项错误;同周期主族元素,电负性随原子序数的增大而增大,同主族元素,电负性随原子序数的增大而减小,故X、W、Y、Z四种元素中电负性最大的是X,C项正确;若X元素位于第ⅥA族,则图中元素分布于第ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族,基态原子的价层电子排布分别为ns2np2、ns2np3、ns2np4、ns2np5,p能级上未成对电子数最多的是Y元素,D项正确。
12.D 解析:依据题图可知元素X、Y、W分别为Mg、Al、O,Z的原子半径比W稍大,则元素Z是N。镁的第一电离能大于铝,A正确;O的非金属性强于N,N的电负性小于O,B正确;Al3+和Mg2+的核外电子层结构相同,Al3+的核电荷数较大,半径较小,C正确;基态Al原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,则有7种不同空间运动状态的电子,D错误。
13.D 解析:X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X是宇宙中含量最多的元素,则X为H;基态Y原子的价层电子中有3个未成对电子,则Y为N;Z、M的核电荷数之比为2∶3,则Z为O,M为Mg;基态Q原子的价层电子中s能级和p能级的电子数相等,则Q为Si,据此分析解答。非金属性越强,简单氢化物的热稳定性越强,非金属性:O>N>Si,则简单氢化物的热稳定性:H2O>NH3>SiH4,故A正确;同周期元素(稀有气体元素不计)从左到右,电负性逐渐增大,同主族元素从上到下,电负性逐渐减小,NH3中H显+1价而SiH4中H显-1价,则电负性:O>N>H>Si>Mg,故B正确;1mol的Mg单质分别与足量N2、O2反应生成Mg3N2和MgO,转移的电子数目都是2mol,C正确;Q是Si,Si单质是半导体材料,导电性介于导体和绝缘体之间,D错误。