章末整合提升1 第1章 原子结构与元素性质（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修2（鲁科版2019）

章末强化练(一)　原子结构与元素性质 [对应学生用书P123] 一、选择题(本题包括6小题，每小题只有一个选项最符合题意) 1．下列有关说法不正确的是(　　) A．基态原子的核外电子排布遵循能量最低原理 B．原子核外电子发生跃迁不一定吸收能量 C．原子核外电子从基态跃迁到激发态时，只能跃迁到稍高的能级，如从2s只能跃迁到2p D．夜幕下的霓虹灯光、军事上使用的激光均与原子核外电子发生跃迁有关 C　[基态原子是指处于最低能量的原子，A项正确；原子核外电子发生跃迁可以吸收能量，也可以放出能量，B项正确；电子跃迁可以跨能级跃迁，如从2s跃迁到3s、3d等，C项错误；霓虹灯光、激光都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关，D项正确。] 2．激发态原子和基态原子可以通过电子跃迁的方式相互转换，跃迁过程中可得到光谱，下列说法正确的是(　　) A．元素K的焰色反应呈紫色，其中紫色对应的辐射波长约为700 nm B．以下实验装置测得的是氢元素的吸收光谱 C．该轨道表示式表示的是基态氧原子的轨道表示式 D．原子光谱可以用于定性鉴定元素 D　[紫色波长介于400 nm～435 nm之间，A错误；用光谱仪测定氢气放电管发射的氢的发射光谱，B错误；由于简并轨道(能级相同的轨道)中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，原子的能量最低，O原子能量最低排布图为：，C错误；用光谱仪器摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱总称原子光谱，不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，所以可以利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素， D正确。] 3．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是(　　) A．原子核外L能层的未成对电子数与M能层的未成对电子数相等的原子 B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子 C．2p能级只有1个空轨道的X原子和3p能级只有1个空轨道的Y原子 D．最外层都只有一个电子的X、Y原子 4．下列有关核外电子排布的式子不正确的是(　　) 5．元素周期表的形式多种多样，如图是扇形元素周期表的一部分(1～36号元素)，对比中学常见元素周期表思考扇形元素周期表的填充规律，下列说法正确的是(　　) A．⑥、⑧、⑨对应单核离子的半径依次增大 B．⑤的三种核素的化学性质不相同 C．④的最高价氧化物对应的水化物能与其氢化物反应，生成离子化合物 D．⑧、⑨两种元素的气态氢化物及其最高价氧化物对应的水化物均为强酸 C　[从扇形元素周期表的排列方式看，分别对应了传统元素周期表的前四周期和18列，根据各元素的位置，可确定元素为①H、②Na、③C、④N、⑤O、⑥Mg、⑦Al、⑧S、⑨Cl、⑩Fe。A项中⑥、⑧、⑨对应单核离子的半径应按⑥、⑨、⑧顺序增大，A错；B项中⑤的三种核素指的是氧的三种同位素，由于它们的核外电子排布相同，其化学性质是相同的，B错；C项中N元素的最高价氧化物对应的水化物HNO3与其氢化物NH3可反应生成NH4NO3，为离子化合物，C正确；D项中S元素的氢化物H2S是弱酸，D错。] 6．如图是第三周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法中正确的是(　　) A．y轴表示的可能是电离能 B．y轴表示的可能是电负性 C．y轴表示的可能是原子半径 D．y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数 B　[对于第三周期11～17号元素，随着原子序数的增大，第一电离能呈增大趋势，但Mg、P特殊，故A项错误；同周期元素自左到右原子半径逐渐减小，故C项错误；形成基态离子转移的电子数依次为：Na为1，Mg为2，Al为3，Si不易形成离子，P为3，S为2，Cl为1，故D项错误。] 二、选择题(本题包括4小题，每小题有1个或2个选项符合题意) 7．下列叙述正确的是(　　) A．通常，同周期元素中第ⅦA族元素的第一电离能最大 B．在同一主族中，自上而下元素的第一电离能逐渐减小 C．第ⅠA、ⅡA族元素的原子，其原子半径越大，第一电离能越大 D．主族元素的原子形成单原子离子时的最高化合价数不一定和它的族序数相等 BD　[通常，同周期元素中碱金属元素第一电离能最小，稀有气体元素第一电离能最大，故A错；同主族元素随着原子序数的增加，原子半径增大，失电子能力增强，第一电离能逐渐减小，故B正确，C错误；主族元素的原子形成单原子离子时的最高化合价数不一定和它的族序数相等，如F、O，故D正确。] 8．下列各组元素各项性质的比较正确的是(　　) A．第一电离能：B>Al>Ga　 B．电负性：As>Se>Br C．最高正价：F>S>Si D．原子半径：P>N>C A　[B、Al、Ga为同主族元素，同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，A项正确；As、Se、Br电负性大小顺序应为Br>Se>As，B项错误；F无正化合价，C项错误；原子半径：C>N，D项错误。] 9．有短周期元素的三种离子分别为Xn＋、Ym＋、Zn－，已知m>n，且X、Y、Z三种原子的M电子层中的电子数均为奇数，若按X→Y→Z的顺序，下列说法正确的是(　　) A．最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱 B．原子半径依次增大 C．元素的第一电离能依次减小，电负性依次增大 D．原子序数依次减小 A　[X、Y、Z为短周期元素，且X、Y、Z三种原子的M电子层中的电子数均为奇数，则X、Y、Z一定是在第三周期，简单离子为Xn＋、Ym＋、Zn－，且数值m>n，所以X为钠元素，Y为铝元素，Z为氯元素；NaOH为强碱，Al(OH)3是两性氢氧化物，HClO4是强酸，则它们的最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱，酸性依次增强，故A正确；同周期元素原子半径随原子序数的增加而减小，X、Y、Z半径依次减小，故B错误；Na、Al、Cl的第一电离能依次增大，电负性依次增大，故C错误；D.Na、Al、Cl的原子序数依次增大，故D错误。] 10．如图为周期表的一小部分，A、B、C、D、E的位置关系如图所示。其中B元素最高化合价是最低化合价绝对值的3倍，它的最高价氧化物中含氧60%。下列说法正确的是(　　) A D B E C A．D、B、E三种元素的第一电离能逐渐减小 B．电负性：E>C C．D、B、E三种元素形成的简单离子的半径逐渐增大 D．气态氢化物的稳定性顺序：D<B<E BD　[B元素的最高正化合价是最低负化合价绝对值的3倍，则最高正化合价为＋6价，它的最高价氧化物为BO3，其中含氧60%，设B的相对原子质量为M，则有×100%＝40%，解得M＝32，则B为S元素，可推知A为O元素，D为P元素，E为Cl元素，C为Se元素。同一周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但D为P元素，P元素的3p轨道为半充满状态，较稳定，其第一电离能大于S元素，故A错误；同主族元素电负性随原子序数的增大而减小 ，则电负性：B>C，而同周期自左向右，电负性增大，E>B，故电负性E>C，故B正确；P、S、Cl三种元素形成的简单离子，电子层结构相同，原子序数越大，离子半径越小，故C错误；元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，则气态氢化物的稳定顺序：D<B<E，故D正确。] 三、非选择题(本题包括4小题) 11．现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。 A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素 B元素原子的核外p电子数比s电子数少1个 C元素原子的第一至第四电离能分别是 I1＝738 kJ·mol－1；I2＝1 451 kJ·mol－1； I3＝7 733 kJ·mol－1；I4＝10 540 kJ·mol－1 D原子核外所有p轨道全满或半满 E元素的主族序数与周期数的差为4 F是前四周期中电负性最小的元素 G在周期表的第七列 (1)B基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有________个方向，原子轨道呈________形。 (2)某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外轨道表示式为该同学所画的轨道表示式违背了_____________________________________________________。 (3)G位于________族________区，价电子排布式为____________。 (4)检验F元素的方法是________，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因是________________________________________________________________________。 解析　(1)氮元素的最高能量电子为2p轨道上的电子，相应电子云有三种方向，呈哑铃形。(2)3s轨道的两个电子自旋方向相同，违反了泡利原理。(3)Mn原子的价电子排布式为3d54s2，最后填充的电子为3d轨道，故属于d区元素，处于第四周期ⅦB族。 答案　(1)3　哑铃　(2)泡利原理　(3)ⅦB　d　3d54s2　(4)焰色反应　当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，以光的形式释放能量 12．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)A元素次外层电子数是最外层电子数的，其外围轨道表示式是________________。 (2)B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)C元素基态原子的轨道表示式是下图中的________(填序号)，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________(填序号)。 A．能量最低原理　　B．泡利原理　　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(设为E)。如图所示： ①同周期内，随着原子序数的增大，E值变化的总趋势是________； ②根据图中提供的信息，可推断出E氧________E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E镁________E钙。 解析　(1)次外层电子数是最外层电子数的的元素是氖。(2)1～36号元素中，原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素是铬，共有6个未成对电子。(3)由该基态原子的轨道表示式中的电子数可知，C元素是硅，根据洪特规则，当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，故硅元素基态原子的轨道表示式为②。(4)同周期内，随着原子序数的增大，第一电离能变化的总趋势是增大；同主族内，随着电子层数的增多，第一电离能变化的总趋势是减小。 答案　(1) 　(2)铬　第四周期第ⅥB族　(3)②　C　(4)①增大　②<　③> 13．按要求回答下列问题： (1)研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题： Co基态原子核外电子排布式为____________________。元素Mn与O中，第一电离能较大的是________，基态原子核外未成对电子数较多的是________。 (2)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。 回答下列问题： ①氮原子的价电子轨道表示式为______________________________________。 ②元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_____________；氮元素的E1呈现异常的原因是________。 解析　(1)Co是27号元素，位于元素周期表中第四周期Ⅷ族，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。同周期元素从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，故Mn的第一电离能小于Se，同主族元素从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，故Se的第一电离能小于O，则第一电离能：Mn<O。O基态原子的价电子排布式为2s22p4，所以其核外未成对电子数是2，而Mn基态原子的价电子排布式为3d54s2，所以其核外未成对电子数是5，故核外未成对电子数较多的是Mn。 (2)①N为7号元素，基态N原子的价电子排布式为2s22p3，故氮原子的价电子轨道表示式为。 ②由题意可知，元素的基态气态原子越容易得到一个电子，所放出的能量越大，即第一电子亲和能(E1)越大，同周期元素随核电荷数的增大，原子的电负性增大，得电子的能力增强，故结合一个电子释放的能量逐渐增大；基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，则N原子的2p轨道为半充满状态，相对稳定，不易得电子。 答案　(1)[Ar]3d74s2　O　Mn　(2)①　②同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大　N原子的2p轨道为半充满状态，相对稳定不易得电子 14．元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素，A元素的原子最外层电子排布式为ns1；B元素的原子价电子排布式为ns2np2；C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等；D元素原子的M能层的p能级中有3个未成对电子；E元素原子有5个未成对电子。 (1)写出元素名称：C____________、D______________、E______________。 (2)C基态原子的轨道表示式为_______________________________________________。 (3)当n＝2时，B的最简单气态氢化物的电子式为____________，BC2分子的结构式是____________；当n＝3时，B与C形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是________________。 (4)若A元素的原子最外层电子排布式为2s1，B元素的原子价电子排布式为3s23p2，A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是________________(用元素符号表示)。 (5)E元素原子的价电子排布式是________________，在元素周期表中的位置是________________，其最高价氧化物的化学式是________________。 解析　A元素的原子最外层电子排布式为ns1，则A为ⅠA族元素或Cr、Cu；B元素的原子价电子排布式为ns2np2，则B为ⅣA族元素；C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等，则C为氧元素；D元素原子的M能层的p能级中有3个未成对电子，则D为磷元素；E元素原子有5个未成对电子，则E为25号元素锰元素。 (1)C、D、E元素名称依次为氧、磷、锰。 (2)氧元素核电荷数为8，则根据构造原理、能量最低原理、洪特规则和泡利原理，其轨道表示式为。 (3)当n＝2时，B为碳元素，则B的最简单气态氢化物的电子式为；CO2分子的结构式是O===C===O；当n＝3时，则B为硅元素，SiO2与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是SiO2＋2OH－===SiO＋H2O。 (4)若A元素的原子最外层电子排布式为2s1，则A为Li；B元素的原子价电子排布式为3s23p2，则B为Si；C为O，D为P；A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是O>P>Si>Li。 (5)E元素是锰元素，原子序数为25，位于元素周期表第四周期ⅦB族，所以价电子排布式为3d54s2，最高正价为＋7价，其最高价氧化物的化学式是Mn2O7。 答案　(1)氧　磷　锰 (2) (3) 　O＝C＝O　SiO2＋2OH－===SiO＋H2O (4)O>P>Si>Li　(5)3d54s2　第四周期ⅦB族　Mn2O7 学科网（北京）股份有限公司 $$