第2讲 原子结构与元素性质-2022-2023学年高二化学学科素养能力竞赛专题训练

第15讲 高二化学学科素养能力竞赛专题训练——原子结构与元素性质 【题型目录】 模块一：易错试题精选 模块二：培优试题精选 模块三：全国名校竞赛试题精选 【典例例题】 模块一：易错试题精选 1．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．Y元素原子核外共有5种不同运动状态的电子 D．X的单质可分别与Z、W的单质发生氧化还原反应 【答案】C 【分析】根据短周期元素的化合价与元素的原子半径大小关系可知：X是Mg，Y是Al，Z是N，W是O元素，然后根据元素周期律分析判断。 【详解】根据上述分析可知X是Mg，Y是Al，Z是N，W是O元素。 A．X是Mg，Y是Al，二者是同一周期元素，一般情况下，同一周期主族元素的原子序数越大，元素的第一电离能越大，但当元素处于第ⅡA时，处于原子轨道的全充满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素，所以镁的第一电离能大于铝，A正确； B．Z是N，W是O元素，二者是同一周期元素，原子序数越大，元素的非金属性越强，其电负性就越大。元素的非金属性：O＞N，则电负性：Z(N)＜W(O)，B正确； C．在任何原子中都不存在运动状态完全相同的电子存在。Y是13号Al元素，铝原子核外有13个电子，每个电子的运动状态都不同，则有13种不同运动状态的电子，C错误； D．X是Mg，Z是N，W是O元素，Mg能与N2反应产生Mg3N2，Mg与O2反应产生MgO，D正确； 故合理选项是C。 2．新型光催化剂Zn2GeO4具有较高的催化活性。下列有关其组成元素的说法正确的是 A．Zn处于元素周期表中的d区 B．Ge的价层电子排布式为3d104s24p4 C．基态O原子中成对电子数是未成对电子数的2倍 D．三种元素电负性由大到小的顺序：O>Ge>Zn 【答案】D 【详解】A．基态Zn原子的价层电子排布式为，位于元素周期表的ds区，故A错误； B．Ge原子核外有32个电子，基态原子的电子排布式为，则价层电子排布式为，故B错误； C．基态O原子轨道表示式为，成对电子数为6，未成对电子数为2，故C错误； D．非金属性越强，元素电负性越大，同周期主族元素从左到右非金属性依次增强，同主族元素从上到下非金属性依次减弱，所以三种元素电负性由大到小的顺序是O>Ge>Zn，故D正确； 故答案选D。 3．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．基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是s区元素 B．原子的价层电子排布式为(n-1)d6-8ns2的元素一定是ds区元素 C．最外层有三个未成对电子的元素一定属于主族元素 D．基态原子的价层电子排布式为(n-1)dxnsy的元素的族序数一定为x+y 【答案】C 【详解】A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，其基态原子电子排布式可能为、或，即该元素可能在ⅠA族、ⅥB族或ⅠB族，不一定位于s区，故A错误； B．原子的价层电子排布式为(n-1)d6-8ns2的元素是第Ⅷ族元素，位于d区，故B错误； C．原子核外最外层有三个未成对电子的元素，其p能级为3个电子，一定属于主族元素，故C正确； D．基态原子的价层电子排布式为(n-1)dxnsy的元素，其族序数可能为、也可能为y(，或2)，该元素还可能在第Ⅷ族，故D错误； 故选C。 4．1933年，格哈德·多马克将第一种磺胺药应用于医学，因此荣获1939年诺贝尔生理学或医学奖。已知该物质的结构如图，其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期元素，Z和M为同主族元素。则下列说法中不正确的是 A．M原子的价层电子排布式为3s23p4 B．Y原子的电子排布图为 C．基态Z原子核外未成对电子数是成对电子数的3倍 D．基态X原子核外s能级电子总数是p能级电子总数的2倍 【答案】C 【分析】根据物质的结构简式可知，W形成1对电子对且原子序数最小，则W为H元素，X形成4对电子对，则X为C元素，Y形成3对电子对，则Y为N元素，Z形成2对电子对，则Z为O元素，M形成6对电子对，则M为S元素； 【详解】根据给定物质的结构简式，结合W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期元素，Z和M为同主族元素分析可知W、X、Y、Z、M分别为H、C、N、O、S。 A．M原子为硫原子，硫原子的核外一共有3个电子层，其中最外层电子数为6，根据构造原理可知其价层电子排布式为，故A正确； B．Y原子为氮原子，氮原子的核外一共有7个电子，其核外电子排布图为，故B正确； C．Z为氧元素，其基态原子的电子排布式为，所以基态Z原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍，故C错误； D．X为碳元素，其基态原子的电子排布式为，因此基态碳原子核外s能级电子总数是p能级电子总数的2倍，故D正确； 故选：C。 5．如