专题2《原子结构与元素性质》同步练习题（答案）2022-2023下学期高二化学苏教版（2020）选择性必修2
专题2《原子结构与元素性质》同步练习题
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．原子的第一电离能越大，该元素的电负性就越大
B．原子的电子层数越多，原子半径越大
C．原子失去电子越多，说明其还原性越强
D．同一原子的能层越高，S电子云的半径越大
2．下列化合物中，组成元素的电负性相差最大的为
A．HI B．LiI C．CsF D．KI
3．在元素周期表中，R元素的方格中注明“3d54s2”，下列推断错误的是
A．R元素位于ds区
B．R的基态原子核外电子排布式可简写为
C．R元素的基态原子核外电子有15种空间运动状态
D．R元素的最高化合价为+7价
4．下表列出了某短周期元素的各级电离能数据（用、表示，单位为）。
……
R 740 1500 7700 10500 ……
下列关于元素的判断中一定正确的是A．R的最高正价为+3
B．R元素位于元素周期表中第IIA族
C．R元素的原子最外层共有4个电子
D．R元素基态原子的电子排布式为
5．下列化学用语正确的是
A．过氧化钙的电子式：
B．基态铬原子的价层电子排布式：
C．2-丁烯的结构简式：
D．硫离子的结构示意图：
6．在第4周期元素中，4s轨道半充满的元素有
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
7．关于元素周期表中元素的分区，下列说法正确的是
A．元素周期表的s区全部是金属元素
B．元素周期表的d区包含所有的过渡元素
C．过渡元素包括d区、f区、ds区的元素
D．ds区元素不都是副族元素
8．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是
元素 X Y Z W
最高价氧化物的水化物 H3ZO4
溶液对应的pH(25℃) 1.00 13.00 1.57 0.70
A．元素电负性：Z
A．Fe2+ B．S
C．F D．Na+
10．下列说法不正确的是
A．元素“氦、铷、铯”等是通过原子光谱发现的
B．锂原子的1s与2s轨道均为球形分布
C．的价电子排布式为
D．钠元素的第二电离能大于镁元素的第二电离能
11．下列关于原子结构的说法正确的是
A．原于光谱上的特征谱线不能用于元素鉴定
B．同一原子中，3s、3p、3d轨道上的电子具有的能量相同
C．日常生活中的焰火、LED灯光都与原子核外电子跃迁释放能量有关
D．电于排布式为的基态原子对应元素位于周期表第五周期
12．我国科学家最近发现一种可用于制造半导体材料的新物质，其结构如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z、Y处于同一主族。下列说法正确的是
A．原子半径：W>Z>Y>X
B．电负性：Z>Y
C．化合物各原子最外层均满足8电子稳定结构
D．W的氧化物对应的水化物为强电解质
13．下列有关构造原理的说法错误的是
A．原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d
B．某基态原子部分核外电子的排布式为3d64s2
C．所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理
D．构造原理中的电子排布能级顺序，实质是各能级能量由低到高的顺序
二、填空题
14．请将表格补充完整：
原子电子排布式 族 周期 区
①1s22s22p63s2 _____ _____ _____
②[Kr]4d105s25p2 _____ _____ _____
③[Ar]3d14s2 _____ _____ _____
④[Ar]3d104s1 _____ _____ _____
15．黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能_______(填“大于”或“小于”)。原因是_______。
16．下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。
试回答下列问题：
(1)写出基态原子的电子排布式：_______，的原子序数：_______，的简化电子排布式：_______。
(2)下列关于元素在元素周期表中的位置的叙述正确的是_______(填选项字母)。
A．位于元素周期表中第四周期第ⅡB族，属于区元素
B．位于元素周期表中第四周期第ⅣB族，属于区元素
C．位于元素周期表中第三周期第ⅡA族，属于区元素
D．位于元素周期表中第三周期第ⅦA族，属于区元素
(3)下列有关说法正确的是_______(填选项字母)。
A．第一电离能：G>F>E B．电负性：D>C C．原子半径：B>E D．最高价含氧酸的酸性：I>H
17．有两种气态单质和，已知2.4g和2.1g所含的原子个数相等，而分子数之比为2：3。A和B的原子核内质子数都等于中子数，A原子L层电子数是K层的3倍。
(1)A、B的元素符号分别为__。
(2)中的m值为__。
(3)B的能层数目为___________。
(4)A、B形成的一种化合物与水反应能生成另一种由A、B形成的气态化合物。写出该反应的化学方程式：__。
18．(1)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+价层电子排布式为___。
(2)Cu2+基态核外电子排布式为___。
(3)Mn位于元素周期表中第四周期___族，基态Mn原子核外未成对电子有___个。
(4)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为___、__(填标号)。
A．
B．
C．
D．
19．某元素原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1，根据原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系，完成下列各题：
(1)该元素处于元素周期表的第_______周期，
(2)该元素处于元素周期表的第_______族，
(3)试推测该元素处于元素周期表的_______区，
20．下表给出了14种元素的电负性：
元素 电负性 元素 电负性 元素 电负性
Al 1.5 B 2.0 Be 1.5
C 2.5 Cl 3.0 F 4.0
Li 1.0 Mg 1.2 N 3.0
Na 0.9 O 3.5 P 2.1
S 2.5 Si 1.8
(1)从表中可看出同一周期中，从左到右，主族元素的电负性_______；同一主族中，从上到下，元素的电负性_______。主族元素的电负性随原子序数递增呈_______变化。
(2)短周期主族元素中，电负性最大的元素与电负性最小的元素形成的化合物属于_______化合物。
(3)已知：两成键元素间的电负性差值大于1.7时，通常形成离子键，两成键元素间的电负性差值小于1.7时，通常形成共价键。、、、中为离子化合物的是_______，为共价化合物的是_______。
21．根据下列五种元素的电离能数据(单位∶ kJ/mol)，回答下列问题。
元素代号 I1 I2 I3 I4
Q 2080 4000 6100 9400
R 500 4600 6900 9500
S 740 1500 7700 10500
T 580 1800 2700 11600
U 420 3100 4400 5900
(1)在周期表中，最可能处于同一族的是_______。
A．Q和 R B．S和T C．T和U D．R和T E.R和U
(2)电解它们的熔融氯化物，以下过程最可能正确的是_________。
A．Q2++2e-→Q B．R2++2e-→R
C．S3++3e-→S D．T3++3e-→T
(3)它们的氯化物的化学式，最可能正确的是________
A．QCl2 B．RCl C．SCl3 D．TCl
(4)S 元素最可能是________素
A．S区元素 B．稀有气体元素 C．p 区元素 D .准金属
(5)下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是_____。
A．氦(1s2) B．铍(1s12s2) C．锂(1s22s1) D．氢(1s1)
22．(1)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是___________（填离子符号）。
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+表示，与之相反的用-表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为___________。
23．按要求填空：
(1)Si的价电子层的电子排布式为_____。
(2)基态硫原子价电子排布式为_____。
(3)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是_____(填离子符号)。
(4)基态硅原子最外层的电子排布图为_____。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A．同一周期金属性从左到右逐渐减弱，同一周期第一电离能从左到右有增大趋势，但第IIIA族第一电离能小于第IIA，第VA族第一电离能大于第VIA，所以第一电离能递变规律与金属性递变规律不完全相同，故A错误；
B．原子半径由电子层数、核电荷数等因素共同决定，故B错误；
C．还原性的强弱与失电子的难易有关，与失电子多少无关，故C错误；
D．不同能层的s原子轨道的形状相同，但能层序数越大，电子距离原子核越远，半径越大，故D正确。
答案选D。
2．C
【详解】电负性最强的元素在元素周期表的右上方即氟元素，电负性最小的在元素周期表的左下方即Cs元素，故正确答案为C。
答案选C
3．A
【详解】A．已知R的价电子排布式为：3d54s2，故R元素位于d区，A错误；
B．已知R的价电子排布式为：3d54s2，故R的基态原子核外电子排布式可简写为，B正确；
C．由C项分析可知，R元素的基态原子核外电子有1s2s2p3s3p3d4s，s能级有一种空间状态，p能级有3种空间状态，d能级有5种空间状态，故共有1+1+3+1+3+5+1=15种空间运动状态，C正确；
D．已知R的价电子排布式为：3d54s2，则R为Mn，故其元素的最高化合价为+7价，D正确；
故答案为：A。
4．B
【分析】从表中原子的第一至第四电离能可以看出，元素的第一、第二电离能都较小，可失去2个电子，最高化合价为+2价，即最外层应有2个电子，应为第IIA族元素。
【详解】A．根据分析可知，R的最高正价为+2，故A错误；
B．根据分析可知，R元素位于元素周期表中第IIA族，故B正确；
C．根据分析可知，R元素的原子最外层共有2个电子，故C错误；
D．根据分析可知，短周期元素为第IIA族元素，可能是Mg或Be，即R元素基态原子的电子排布式可能为1s22s22p63s2，故D错误；
答案选B。
5．A
【详解】A．过氧化钙是离子化合物，由过氧根离子和钙离子构成，其电子式为，A项正确：
B．由洪特规则知，基态铬原子的价层电子排布式应为，B项错误；
C．碳碳双键应该表示出来，2-丁烯的结构简式：，C项错误；
D．的质子数是16而不是18，D项错误；
选A。
6．B
【详解】在第4周期元素中，4s轨道半充满的元素有钾([Ar]4s1)、铬([Ar]3d54s1)、铜([Ar]3d104s1)三种元素，故选B。
7．C
【详解】A．元素周期表的s区不全部是金属元素，比如H，故A错误；
B．过渡元素包括d区、ds区和f区的元素，因此元素周期表的d区仅是过渡元素中一部分，故B错误；
C．过渡元素包括d区、ds区和f区的元素，故C正确；
D．ds区包括ⅠB族和ⅡB族元素，ds区元素都是副族元素，故D错误；
综上所述，答案为C。
8．A
【分析】四种短周期元素，均可以形成最高价氧化物对应的水化物。有H3ZO4可知，该酸为弱酸，则Z为P元素；0.1 mol L 1 W的最高价氧化物对应的水化物的pH为0.70，说明该物质为多元强酸，为硫酸，则W为S元素；0.1 mol L 1 Y的最高价氧化物对应的水化物的pH为13.00，说明该物质为一元强碱，为氢氧化钠，则Y为Na元素；0.1 mol L 1 X的最高价氧化物对应的水化物的pH为1.00，说明该物质为一元强酸，为硝酸，则Y为N元素，据此回答。
【详解】A．同一周期元素的电负性随着原子序数的递增而增大，因S的原子序数大于P，则S的电负性大于P，胡A正确；
B．电子层数越多离子半径越大，Na+有两个电子层而S2 有三个电子层，因此S2 的离子半径较大，故B错误；
C．同一周期元素原子的第一电离能总趋势为依次增大，但由于第ⅡA、ⅤA族元素的电子排布结构为全充满或半充满状态，原子结构较为稳定，故第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能较相邻两个主族的电离能较大，故P的第一电离能大于S，故C错误；
D．相对分子质量越大，物质的熔沸点越高，但由于X的氢化物NH3中含有分子间氢键，因此NH3的沸点高于PH3的沸点，故D错误；
综上所述，答案为A。
【点睛】分子的相对分子质量越大，熔沸点越高，但需要注意分子间是否能够形成氢键；分子间氢键可以增大物质的熔沸点，但分子内氢键可以降低物质的熔沸点。
9．B
【详解】A．Fe是26号元素，Fe原子失去最外层的2个电子形成的Fe2+核外电子数为24，核外电子排布式为，符合能量最低原理，A正确；
B．S是16号元素，根据构造原理可知基态S的核外电子排布式应为，故不符合能量最低原理，B错误；
C．F是9号元素，原子核外电子排布是2、7，外围电子排布式为2s22p5，由于在一个轨道上最多可容纳2个自旋方向相反的电子存在，则外围电子轨道表示式为，符合能量最低原理，C正确；
D．Na是11号元素，Na原子失去最外层1个3s电子变为Na+，Na+最外电子层为第2层，有8个电子，外围电子排布式为2s22p6，Na+外围电子轨道表示式为，D符合能量最低原理，D正确；
故合理选项是B。
10．C
【详解】A．原子光谱是由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列波长的光所组成的光谱，每一种原子的光谱都不同，用原子光谱可以研究原子结构发现元素，故A正确；
B． s轨道都是球形，因此锂原子的1s与2s轨道均为球形分布，故B正确；
C．Co是27号元素，Co原子的价层电子排布式为3d74s2， Co原子失去最外层电子形成，则的价电子排布式为，故C错误；
D．钠失去1个电子变为稳定结构，Mg的2s全满为稳定结构，则钠元素的第一电离能小于镁元素的第一电离能，钠元素的第二电离能大于镁元素的第二电离能，故D正确；
答案选C。
11．C
【详解】A．不同元素原子的吸收光谱和发射光谱不同，所以原子光谱上的特征谱线能用于元素鉴定，A错误；
B． 同一原子中，3s、3p、3d轨道上的电子能量依次增加，B错误；
C．电子在激发态跃迁到基态时，会产生原子发射光谱，日常生活中的焰火、LED灯光都与原子核外电子跃迁释放能量有关，C正确；
D． 电于排布式为的基态原子对应元素位于周期表第2周期地ⅦA，D错误；
答案选C。
12．C
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z、Y处于同一主族，由新物质的结构式可知，X、W能形成1个共价键，Y、Z形成4个共价键，则X为H元素、Y为C元素、Z为Si元素、W为Cl元素。
【详解】A．同周期元素，从左到右原子半径减小，氯原子的原子半径小于硅原子，故A错误；
B．同主族元素，从上到下元素的电负性减小，硅元素的电负性小于碳元素，故B错误；
C．四氯化碳中碳原子和氯原子的最外层均满足8电子稳定结构，故C正确；
D．次氯酸是氯元素的氧化物对应的水化物，在溶液中部分电离，属于弱电解质，故D错误；
故选C。
13．C
【详解】A．根据构造原理ns＜(n 2)f＜(n 1)d＜np，可判断原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d，故A正确；
B．根据构造原理ns＜(n 2)f＜(n 1)d＜np，某基态原子部分核外电子的排布式为3d64s2，故B正确；
C．绝大多数基态原子的核外电子排布都遵循构造原理，但也有少数例外，如Cu，故C错误；
D．构造原理中电子填入能级的顺序即各能级能量由低到高的顺序，故D正确。
综上所述，答案为C。
14． IIA 三 s IVA 五 p IIIB 四 d IB 四 ds
【详解】①原子核外电子排布式是1s22s22p63s2的元素是12号Mg元素，由于原子核外有3个电子层，最外层有2个电子填充在s轨道，属于s区元素，是主族元素，在元素周期表中位于第三周期第ⅡA族；
②原子核外电子排布式是[Kr]4d105s25p2是50号Sn元素，由于原子最后一个电子填充在p轨道，属于p区元素，属于主族元素，在元素周期表中位于第五周期第ⅣA族；
③原子核外电子排布式是[Ar]3d14s2的元素是21号Sc元素，由于原子的最后一个电子填充在d轨道，且小于10，属于d区元素，属于副族元素，在元素周期表中位于第四周期第ⅢB族；
④原子核外电子排布式是[Ar]3d104s1的元素是29号Cu元素，由于原子的最后一个电子填充在d轨道，且等于10，属于ds区元素，为副族元素，在元素周期表中位于第四周期第ⅠB族。
15． 大于 Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子
【详解】由于Zn的核外电子排布式为，Cu的核外电子排布式为，核外电子排布处于全满稳定状态，第一电离能更大，所以。
16． 56 C BD
【详解】(1)原子序数为24，基态原子的的电子排布式：，位于第六周期ⅡA，第五周期的稀有气体Xe原子序数为54，则L的原子序数为56，为第四周期ⅦA，该周期稀有气体原子序数为36，M原子序数为35，则M简化的电子排布式：；
(2) A．位于元素周期表中第四周期第ⅠB族，属于区元素，A错误；
B．位于元素周期表中第四周期第ⅥB族，属于区元素，B错误；
C．位于元素周期表中第三周期第ⅡA族，属于区元素，C正确；
D．位于元素周期表中第三周期第ⅦA族，属于ｐ区元素，D错误；
则关于元素在元素周期表中的位置的叙述正确的是C；
(3)A．同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势， F即镁元素电子排布有3S2全充满结构，第一电离能较高，高于Al元素，则第一电离能：F>G> E，A错误；
B．同周期从左向右电负性增大，则电负性：D>C，B正确；
C．同周期主族元素，从左到右原子半径逐渐减小；元素位于同主族时，核电荷数越大，电子层数越多，原子半径越大。则原子半径：B
则说法正确的是BD。
17．(1)O、N
(2)3
(3)2
(4)
【分析】由A原子L层电子数是K层的3倍，可知A为O。根据题意，设A、B原子的摩尔质量分别为x、y，则，解得，，已知y=16，则x=14，由此可知B为N，m、n均为正整数，则m=3，n=2，则为，为。
（1）
据分析可知，A、B的元素符号分别为O、N；
故答案为：O、N；
（2）
据分析可知，中的m值为3；
故答案为：3；
（3）
B为N元素，N有2个能层，分别为K、L能层；
故答案为：2；
（4）
A、B形成的一种化合物NO2与水反应能生成另一种由A、B形成的气态化合物NO，该反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO；
故答案为：3NO2+H2O=2HNO3+NO。
18． 4s 4f5 [Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9 ⅦB 5 D C
【详解】(1)Fe是26号元素，电子排布式为[Ar]3d64s2，Fe成为阳离子时首先失去最外层4s轨道电子，Sm3+是Sm原子失去3个电子形成的，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+价层电子排布式为4f5，故答案为：4s；4f5；
(2)Cu是29号元素，电子排布式为[Ar]3d104s1，Cu2+是Cu原子失去2个电子生成的，其基态核外电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9，故答案为：[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9；
(3)Mn是25号元素，位于元素周期表中第四周期ⅦB族，电子排布式为[Ar]3d54s2，d轨道上电子数为5，5个d电子分占5个g轨道时，能量较低，则d轨道中未成对电子数为5，故答案为：5；
(4)根据核外电子排布规律可知Li的基态核外电子排布式为1s22s1，则D中能量最低；选项C中有2个电子处于2p能级上，能量最高；故答案为：D；C。
19． 四 IIIA p
【详解】(1)根据该元素原子有4个电子层，则该元素处于元素周期表的第四周期；
(2)由外围电子排布式为4s24p1，可知该元素最外层有3个电子，为主族元素，该元素处于元素周期表的第IIIA族；
(3)该元素处于第四周期第IIIA族，则该元素处于元素周期表的p区。
20．(1) 逐渐增大 逐渐减小 周期性
(2)离子
(3)
【解析】（1）
由题表中数据可知，第二周期元素从，随着原子序数的递增，元素的电负性逐渐增大，第三周期元素从，随着原子序数的递增，元素的电负性也逐渐增大；同一主族中，从上到下，元素的电负性逐渐减小；
（2）
短周期主族元素中，电负性最大的是F，电负性最小的是Na，两者形成的化合物的化学式为，属于离子化合物；
（3）
中两元素电负性差值为，大于1.7，形成离子键，属于离子化合物；中两元素电负性差值为，小于1.7，形成共价键，属于共价化合物；中两元素电负性差值为，小于1.7，形成共价键，属于共价化合物；中两元素电负性差值为，小于1.7，形成共价键，属于共价化合物，综上分析，属于离子化合物的是：；属于共价化合物的是：。
21． D D B A D
【分析】根据得失电子规律，同一主族从上到下电离能依次递减，同一周期从左到右电离能依次递增。根据元素的电离能可知，Q的第一电离能最大，很可能是稀有气体。R和U的第2电离能均远远大于第一电离能，因此最外层电子数都是1个，最有可能处于同一主族。S的第三电离能远远大于第二电离能，所以S的最外层有2个电子。同理分析T的最外层电子数是3个。由于最外层2个电子属于全充满，稳定性强，所以第一电离能大于T的，因此金属性强弱顺序为U＞R＞S＞T＞Q。。
【详解】(1)R和U的第一电离能较小，最外层电子数为1，二者位于同一族；答案是：D。
(2)根据分析可知，金属性越强，相应阳离子的氧化性就越弱，而Q又很有可能是稀有气体，熔融状态下难于电离，所以阴极放电反应最可能是T3+，选D，答案是：D。
(3)由分析可知根据R、S、T、U最高化合价为+1、+2、+3、+1，所以各氯化物分别是RCl、SCl2、TCl3、UCl；B符合，答案是：B。
(4)S的第一、第二电离能较小，最外层电子数为2，可能为S区元素，所以答案是:A。
(5)Q的电离能很大，可能为0族元素，化学性质和物理性质最像氦，所以答案是：D。
22． K+和P3- 或
【详解】(1)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子分别为H+(或H-)、O2-、K+和P3-，其中核外电子排布相同的是K+和P3-。答案为：K+和P3-；
(2)对于基态的磷原子，其价电子排布式为3s23p3，其中3s轨道的2个电子自旋状态相反，自旋磁量子数的代数和为0；根据洪特规则可知，其3p轨道的3个电子的自旋状态相同，因此，基态磷原子的价电子的自旋磁量子数的代数和为或。答案为：或。
23．(1)3s23p2
(2)3s23p4
(3)K+、P3-
(4)
【解析】（1）
硅是14号元素，价电子排布式为；
（2）
基态S原子的核外电子排布式为，故价电子排布式为；
（3）
和的结构示意图分别为和；
（4）
基态硅原子的电子排布图为，故其最外层电子排布图为。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
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