第1章 原子结构与性质(考案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程化学选择性必修第二册同步学习指导(人教版2019)

书 ▲ ２１３ ▲ ▲ ２１４ ▲ 　 考 案 （一） 第一章　 原子结构与性质 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　（时间：７５分钟　 满分：１００分） 一、选择题（本题共１４小题，每题３分，共４２分。每小题只有一个选项 符合题目要求） １．下列说法不正确的是 （Ｃ ） Ａ．稀有气体氦的原意是“太阳元素”，是分析太阳光谱发现的 Ｂ．电负性是用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小 Ｃ．泡利提出在一个原子轨道里，最多只能容纳２个电子，它们的自旋 平行 Ｄ．道尔顿近代原子学说假设原子是化学元素的最小粒子，每一种元 素有一种原子 ２．以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的 是 （Ｄ ） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ａ．··Ｈｅ Ｂ． Ｃ． １ｓ ２ Ｄ．↑↓ １ｓ ３．下列说法正确的是 （Ｃ ） Ａ．↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑ ↑ ↓ ２ｐ 错误，违反了泡利不相容原理 Ｂ．各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍，支持这一 结论的理论是构造原理 Ｃ． ６Ｃ的电子排布式１ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ２ｘ违反了洪特规则 Ｄ．电子排布式（２２Ｔｉ）１ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ６ ３ｓ２ ３ｐ６ ３ｄ４违反了泡利不相容原理 ４．下列说法正确的是 （Ａ ） Ａ．氢原子的电子云图中小黑点的疏密表示电子在核外单位体积内出 现机会的多少 Ｂ．最外层电子数为ｎｓ２的元素都在元素周期表第２列 Ｃ．处于最低能量的原子叫做基态原子，１ｓ２２ｓ２２ｐ１ｘ→１ｓ２２ｓ２２ｐ１ｙ 过程中 形成的是发射光谱 Ｄ．已知某元素＋ ３价离子的电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ５，该元 素位于周期表中的第四周期第Ⅷ族位置，属于ｄｓ区 ５．下列说法正确的是 （Ｃ ） Ａ． １ｓ电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动 Ｂ．第四周期基态原子未成对电子数为１的元素有４种 Ｃ．元素周期表中ⅢＢ族到ⅡＢ族１０个纵列的元素都是金属元素 Ｄ． ｎｓ能级的能量一定高于（ｎ －１）ｄ能级的能量 ６．某锂盐的结构如图所示，其阴离子是由原子序数依次增大的短周期 主族元素Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｗ形成，Ｘ、Ｙ与Ｚ同一周期，Ｙ与Ｗ同族。下列说 法正确的是 （Ｂ ） Ｌｉ ＋ Ｘ Ｗ Ｙ  ＹＺ Ｗ  Ｙ           Ｙ Ｚ － Ａ．元素的电负性：Ｗ ＜ Ｙ ＜ Ｘ ＜ Ｚ Ｂ．第一电离能：Ｗ ＜ Ｙ ＜ Ｘ ＜ Ｚ Ｃ．简单气态氢化物的热稳定性：Ｗ ＜ Ｙ ＜ Ｘ ＜ Ｚ Ｄ．简单离子的半径：Ｗ ＜ Ｙ ＜ Ｘ ＜ Ｚ ７．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是 （Ｃ ） Ａ．最外层都只有一个电子的Ｘ、Ｙ原子 Ｂ．原子核外Ｌ层上有８个电子的Ｘ原子与Ｍ层上有８个电子的Ｙ原子 Ｃ． ２ｐ轨道上有３个未成对电子的Ｘ原子与３ｐ轨道上有３个未成对 电子的Ｙ原子 Ｄ．原子核外电子排布式为１ｓ２ 的Ｘ原子与原子核外电子排布式为 １ｓ２２ｓ２的Ｙ原子 ８．（２０２４·甘肃卷）Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｗ、Ｑ为短周期元素，原子序数依次增大，最 外层电子数之和为１８。Ｙ原子核外有两个单电子，Ｚ和Ｑ同族，Ｚ的 原子序数是Ｑ的一半，Ｗ元素的焰色试验呈黄色。下列说法错误 的是 （　 　 ） Ａ． Ｘ、Ｙ组成的化合物有可燃性 Ｂ． Ｘ、Ｑ组成的化合物有还原性 Ｃ． Ｚ、Ｗ组成的化合物能与水反应 Ｄ． Ｗ、Ｑ组成的化合物溶于水呈酸性 ９． Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｗ是原子序数依次增大的短周期不同主族元素，Ｘ的最外层 电子数是其电子层数的３倍，Ｙ元素原子半径在同周期中最大，Ｚ的 ３ｐ轨道有３个未成对电子，Ｘ与Ｙ的最外层电子数之和与Ｗ的最外 层电子数相等。下列说法中错误的是 （Ｄ ） Ａ． Ｘ在元素周期表中位于ｐ区 Ｂ．元素的第一电离能：Ｗ ＞ Ｚ ＞ Ｙ Ｃ． Ｘ、Ｙ、Ｗ形成的简单离子半径ｒ（Ｗ）＞ ｒ（Ｘ）＞ ｒ（Ｙ） Ｄ． Ｚ的最高价含氧酸的钠盐溶液中有三种含Ｚ元素的微粒 １０．元素周期表的形式多种多样，如下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 （Ｄ ） Ａ．②、⑧、⑨对应简单离子半径依次减小 Ｂ．⑤的三种核素化学性质不同 Ｃ．元素⑩处于常见周期表第四周期第ⅧＢ族 Ｄ．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 １１．下列说法正确的是 （Ｄ ） Ａ．电子排布为［Ａｒ］３ｄ４４ｓ２的中性原子是基态原子 Ｂ．基态铜原子的轨道表示式：↑↓↑↓↑↓↑↓↑ ３ｄ ↑↓ ４ｓ Ｃ． Ｆｅ３ ＋的离子结构示意图为 Ｄ．某原子核外电子排布式为ｎｓ２ｎｐ７，它违背了泡利原理 １２．（２０２４·全国甲卷）Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚ为原子序数依次增大的短周期元素。 Ｗ和Ｘ原子序数之和等于Ｙ －的核外电子数，化合物Ｗ＋ ＺＹ[ ]６ －可 用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是 （　 　 ） Ａ． Ｘ和Ｚ属于同一主族 Ｂ．非属性：Ｘ ＞ Ｙ ＞ Ｚ Ｃ．气态氢化物的稳定性：Ｚ ＞ Ｙ Ｄ．原子半径：Ｙ ＞ Ｘ ＞Ｗ １３．已知Ｘ和Ｙ均为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如表所 示。下列说法正确的是 （Ｄ ） 电离能／ ｋＪ·ｍｏｌ －１ Ｉ１ Ｉ２ Ｉ３ Ｉ４ Ｘ ５７８ １ ８１７ ２ ７４５ １１ ５７８ Ｙ ７３８ １ ４５１ ７ ７３３ １０ ５４０ Ａ． Ｘ通常显＋３价，Ｙ通常显＋１价 Ｂ． Ｘ的第一电离能小于Ｙ的第一电离能，所以Ｘ比Ｙ金属性强 Ｃ． Ｘ、Ｙ的最高价氧化物的水化物都不能与氢氧化钠反应 Ｄ．工业上制取Ｘ采用的是电解熔融的Ｘ的氧化物，制取Ｙ采取的 是电解熔融的Ｙ的氯化物 １４．聚合物前驱体转化法在陶瓷材料制备领域有重要应用价值，一种聚 合物前驱体结构如图所示（Ｒ１、Ｒ２表示烃基）。Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚ为原子序 数依次增大的短周期元素，Ｘ、Ｚ同主族，Ｗ的核外电子总数等于Ｙ 的最外层电子数。下列说法不正确的是 （Ｂ ） Ｚ Ｒ  ２ Ｒ  １  Ｗ Ｒ２ Ｒ２    Ｙ Ｘ Ｙ             　 　 　 　 　 　 ｎ Ａ．原子半径：Ｚ ＞ Ｗ ＞ Ｘ Ｂ．氢化物沸点：Ｙ ＞ Ｘ Ｃ．最高价含氧酸的酸性：Ｚ ＜ Ｘ Ｄ． Ｚ的氧化物ＺＯ２                                                                                                                                           难溶于水 ▲ ２１５ ▲ ▲ ２１６ ▲ 二、非选择题（本题共４小题，共５８分） １５．（１５分）如图是ｓ能级和ｐ能级的原子轨道图，试回答下列问题： （１）若元素Ｘ的原子最外层电子排布式为ｎｓｎｎｐｎ ＋ １，元素Ｘ的名称 是　 氮　 ，该元素ｐ电子云轮廓图的形状是哑铃形（或纺锤形）　 ， 其基态Ｘ原子的核外电子有　 ５　 种空间运动状态。 （２）若元素Ｘ的原子最外层电子排布式为ｎｓｎ － １ｎｐｎ ＋ １，那么Ｘ在元素 周期表中的位置　 第三周期第ⅥＡ族　 　 ，Ｘ原子的轨道表示式为 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 （３）第四周期元素Ｙ基态＋１价离子的３ｄ轨道为全充满，Ｙ的元素 符号为　 Ｃｕ　 ，其基态原子的电子排布式为　 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０ ４ｓ１（或［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ１）　 。 （４）短周期元素Ｍ和Ｎ的基态原子都含有２个未成对电子，它们相互 作用可生成常见的无色无味气体。该无色气体的化学式为　 ＣＯ２　 。 １６．（１２分）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 ＋ ３Ｈ ２ 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。Ｃｏ是第　 ２７　 号元素。元素Ｍｎ与Ｏ 中，基态原子核外未成对电子数较多的是　 Ｍｎ　 。 （２）我国科学家成功合成了世界上首个五氮阴离子盐 （Ｎ５）６ （Ｈ３Ｏ）３ （ＮＨ４）４Ｃｌ。 ①氮原子的价电子排布式为　 ２ｓ２２ｐ３　 。 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　 同 周期主族元素随核电荷数的增大，原子半径逐渐变小，得电子能力 增强，故结合一个电子释放出的能量依次增大　 ；氮元素的Ｅ１ 呈现 异常的原因是 　 　 。 （３）已知Ａｓ元素的相关信息如图所示，下列说法不正确的是　 ＢＤ　 。 Ａ．推测Ａｓ能形成多种氧化物 Ｂ．热稳定性：ＡｓＨ３、Ｈ２Ｓ、ＨＣｌ逐渐减弱 Ｃ． Ａｓ的一种核素表示为７３３３Ａｓ，中子数为４０ Ｄ．原子半径由大到小的顺序：Ａｓ、Ｃｌ、Ｓｉ １７．（１４分）下图是元素周期表的一部分，所列的字母分别代表一种化 学元素。试回答下列问题： ａ ｂ ｇ ｈ ｃ ｄ ｅ ｆ ｉ ｊ ｋ ｌ ｍ ｎ ｏ ｐ （１）基态ｎ原子中，核外电子占据最高能层的符号是　 Ｎ　 ，占据该 能层的电子云轮廓图形状为　 球形　 。 （２）ｈ的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，从原子结构角度解释 是涉及电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光（子） 的形式释放能量，以下现象与该原理一样的是　 ＡＣ　 。 Ａ．燃放焰火 Ｂ．棱镜分出的光 Ｃ．霓虹灯射出五颜六色的光 （３）ｏ、ｐ（序号）两元素的部分电离能数据列于下表： 元素 ｏ ｐ 电离能（ｋＪ·ｍｏｌ －１） Ｉ１ ７１７ ７５９ Ｉ２ １ ５０９ １ ５６１ Ｉ３ ３ ２４８ ２ ９５７ ①ｏ元素价电子的轨道表示式为　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 ②比较两元素的Ｉ２、Ｉ３可知，气态ｏ２ ＋再失去一个电子比气态ｐ２ ＋再 失去一个电子难。对此，你认为原因可能是　 Ｍｎ２ ＋的３ｄ轨道电子 排布为半满状态，比较稳定　 。 （４）元素的基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，ｃ、ｄ、ｅ三元素中，电子亲和能从大到小的 顺序为　 Ｏ ＞ Ｃ ＞ Ｎ　 （填元素符号）。 （５）表中所列的某主族元素的电离能情况如图所示，写出该元素的 最高价氧化物对应的水化物与ｇ的最高价氧化物对应的水化物反 应的离子方程式 　 。 １８．（１７分）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大 程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，是化学和技术 对社会发展与进步的巨大贡献。 （１）自然界中的氮元素主要以分子的形式存在于空气中，是人工固 氮的主要来源。 ①基态氮原子的轨道表示式为　 　 　 　 　 　 　 。 ②ＮＨ３分子中，与Ｎ原子相连的Ｈ显正电性。Ｎ、Ｈ电负性大小顺 序为　 Ｎ ＞ Ｈ　 。 （２）铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂，通常还含有 Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｃｒ２Ｏ３等氧化物中的几种。 ①上述氧化物所涉及的元素中，处于元素周期表中ｐ区的元素 是　 Ａｌ、Ｏ　 。 ②比较Ｍｇ、Ｃａ第一电离能的大小：　 Ｍｇ ＞ Ｃａ　 。 ③图表的数据从上到下是钠、镁、铝逐级失去电子的电离能。 元素 Ｎａ Ｍｇ Ａｌ 电离能（ｋＪ ／ ｍｏｌ） ４９６ ７３８ ５７８ ４ ５６２ １ ４５１ １ ８１７ ６ ９１２ ７ ７３３ ２ ７４５ ９ ５４３ １０ ５４０ １１ ５７５ 结合数据说明Ｍｇ的常见化合价为＋２价的原因： 　 　 。 （３）我国科研人员研制出了“Ｆｅ － ＬｉＨ”催化剂，温度、压强分别降到 了３５０ ℃、１ ＭＰａ，这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。 ①基态Ｆｅ原子的核外电子排布式为 　 。 ②比较Ｌｉ ＋与Ｈ－的半径大小关系：ｒ（Ｌｉ ＋）　 ＜　 ｒ（Ｈ－）（填“＞”或“＜                                                                                                                                           ”）。 书 ▲ ２２９ ▲ ▲ ２３０ ▲ 　 　 　 　 　 考案部分　 参考答案 考案（一） １． Ｃ　 稀有气体氦的原意是“太阳元素”，是１８６８年分析太阳光谱时发现 的，故Ａ正确；电负性是用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的 大小，故Ｂ正确；泡利提出在一个原子轨道里，最多只能容纳２个电子， 它们的自旋方向相反，故Ｃ错误；道尔顿原子论认为，物质世界的最小单 位是原子，原子是单一的，独立的，不可被分割的，在化学变化中保持着 稳定的状态，同类原子的属性也是一致的，故Ｄ正确。故选Ｃ。 ２． Ｄ　 只能表示最外层电子数，故Ａ错误；只表示核外电子的分层排布情 况，故Ｂ错误；具体到亚层的电子数，故Ｃ错误；包含了电子层数、亚层数 以及轨道内电子的自旋方向，故Ｄ正确。故选Ｄ。 ３． Ｃ　 根据洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占， 且自旋平行，因此↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑ ↑ ↓ ２ｐ 违反了洪特规则，故Ａ错误；泡利 原理是一个原子轨道中，最多只能容纳２个电子，它们自旋相反，因此各 能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍，支持这一结论的理 论是泡利原理，故Ｂ错误；根据洪特规则，６ Ｃ的电子排布式为１ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ１ｘ ２ｐ１ｙ，题给电子排布式违反了洪特规则，故Ｃ正确；电子排布式（２２ Ｔｉ） １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ４违反了能量最低原理，故Ｄ错误。故选Ｃ。 ４． Ａ　 核外电子的运动没有确定的方向和轨迹，只能用电子云描述它在原 子核外空间某处出现机会（几率）的多少，Ａ正确；最外层电子数为ｎｓ２ 的主族元素都在元素周期表第２列，副族元素也有ｎｓ２的情况，比如Ｚｎ， 其核外电子排布式为［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ２，Ｂ错误；２ｐｘ和２ｐｙ的轨道能量一样，电 子在这两个轨道之间变迁，不属于电子跃迁，也不会放出能量，Ｃ错误； 该元素为２６号元素Ｆｅ，位于第Ⅷ族，属于ｄ区，ｄｓ区仅包含ⅠＢ族、ⅡＢ 族，Ｄ错误。故选Ａ。 ５． Ｃ　 １ｓ电子云呈球形，表示电子围绕原子核运动时在原子核周围各处出 现的几率相同，Ａ错误；第四周期未成对电子数为１的基态原子有４ｓ１、３ｄ１ ４ｓ２、３ｄ１０４ｓ１、４ｓ２４ｐ１、４ｓ２４ｐ５，共５种不同元素，Ｂ错误；元素周期表中７个 副族和第Ⅷ族元素全部为金属元素，由于第Ⅷ族包括３个纵行，故元素 周期表中ⅢＢ族到ⅡＢ族１０个纵列，Ｃ正确；根据能量最低原理，结合泡 利原理和洪特规则，电子优先填充能量低的能级，从ⅢＢ到Ⅷ族元素在 进行电子填充时优先填充４ｓ轨道，可见ｎｓ能级不一定高于（ｎ － １）ｄ能 级，Ｄ错误。故选Ｃ。 ６． Ｂ　 锂盐阴离子是由原子序数依次增大的短周期主族元素Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｗ形 成，Ｙ形成两个共价键，Ｗ形成六个共价键，Ｙ与Ｗ同族，因此它们位于 第ⅥＡ族，则Ｗ为Ｓ，Ｙ为Ｏ；Ｘ、Ｙ、Ｚ位于第二周期，Ｚ形成一个共价键， 则Ｚ为Ｆ；Ｘ形成两个共价键且使形成的阴离子带一个单位负电荷，则Ｘ 为Ｎ。主族元素同周期从左向右电负性逐渐增强，同主族从上到下电负 性逐渐减弱，Ｎ原子半径小于Ｓ原子半径，Ｎ原子对键合电子吸引力大 于Ｓ原子，因此电负性Ｎ ＞ Ｓ，总的来说电负性Ｗ ＜ Ｘ ＜ Ｙ ＜ Ｚ，Ａ项错误； 主族元素同主族从上到下第一电离能逐渐减弱，同周期从左向右第一电 离能呈增强趋势，但第ⅤＡ族第一电离能大于第ⅥＡ族，因此第一电离 能：Ｗ ＜ Ｙ ＜ Ｘ ＜ Ｚ，Ｂ项正确；非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强， 主族元素同周期从左向右非金属性逐渐增强，同主族从上到下非金属性 逐渐减弱，因此非金属性大小：Ｗ ＜ Ｘ ＜ Ｙ ＜ Ｚ，Ｃ项错误；简单离子半径 的比较原则：电子层越多半径越大，因此Ｓ２ －半径大于其他离子半径，电 子层结构相同时，核电荷数越大半径越小，因此Ｆ － ＜ Ｏ２ － ＜ Ｎ３ －，因此简 单离子的半径：Ｚ ＜ Ｙ ＜ Ｘ ＜Ｗ，Ｄ项错误。故选Ｂ。 ７． Ｃ　 最外层只有一个电子可能是Ｈ原子、碱金属元素原子或者ⅠＢ族元 素原子，Ｈ原子、碱金属元素原子性质有相似的地方，都具有还原性，但 与ⅠＢ族元素原子性质不同，故Ａ错误；原子核外Ｌ层上有８个电子的 Ｘ原子，没有指明有没有Ｍ层，Ｍ层上有８个电子的Ｙ原子，没有指明 有没有Ｎ层，无法判断它们是什么原子，无法判断它们的化学性质是否 相似，故Ｂ错误；２ｐ轨道上有３个未成对电子的Ｘ原子为Ｎ原子，３ｐ轨 道上有３个未成对电子的Ｙ原子为Ｐ原子，Ｎ和Ｐ位于同一主族，最外 层电子数相同，性质相似，故Ｃ正确；原子核外电子排布式为１ｓ２的Ｘ原 子为Ｈｅ原子，原子核外电子排布式为１ｓ２２ｓ２ 的Ｙ原子为Ｂｅ，二者性质 不同，故Ｄ错误。故选Ｃ。 ８． Ｄ　 若Ｘ为Ｈ，Ｈ与Ｃ组成的化合物为烃，烃能够燃烧，若Ｘ为Ｌｉ，Ｌｉ与 Ｃ组成的化合物也具有可燃性，Ａ项正确；Ｘ、Ｑ组成的化合物中Ｑ（即Ｓ） 元素呈－ ２价，为Ｓ元素的最低价，具有还原性，Ｂ项正确；Ｚ、Ｗ组成的 化合物为Ｎａ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ２，Ｎａ２Ｏ与水反应生成ＮａＯＨ，Ｎａ２Ｏ２与水反应生成 ＮａＯＨ和Ｏ２，Ｃ项正确；Ｗ、Ｑ组成的化合物Ｎａ２Ｓ属于强碱弱酸盐，其溶 于水所得溶液呈碱性，Ｄ项错误。 ９． Ｄ　 Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｗ是原子序数依次增大的短周期不同主族元素，Ｘ的最外层 电子数是其电子层数的３倍，则Ｘ为Ｏ；Ｙ元素原子半径在同周期中最 大，则Ｙ为Ｎａ；Ｚ的３ｐ轨道有３个未成对电子，则Ｚ为Ｐ；Ｘ与Ｙ的最外 层电子数之和与Ｗ的最外层电子数相等，则Ｗ为Ｃｌ，综上，Ｘ为Ｏ，Ｙ为 Ｎａ，Ｚ为Ｐ，Ｗ为Ｃｌ。Ｘ为Ｏ，在元素周期表中位于ｐ区，故Ａ正确；主族 元素同周期从左向右第一电离能呈增大趋势，Ｐ的３ｐ能级处于半满稳 定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能：Ｃｌ ＞ Ｐ ＞ Ｎａ， 故Ｂ正确；Ｘ为Ｏ，Ｙ为Ｎａ，Ｗ为Ｃｌ，形成的简单离子为Ｏ２ －、Ｎａ ＋、Ｃｌ －， 半径ｒ（Ｃｌ －）＞ ｒ（Ｏ２ －）＞ ｒ（Ｎａ ＋），故Ｃ正确；Ｐ的最高价含氧酸钠盐为 Ｎａ３ＰＯ４，Ｎａ３ＰＯ４溶液中含Ｐ微粒ＰＯ３ －４ 、ＨＰＯ２ －４ 、Ｈ２ＰＯ －４ 、Ｈ３ＰＯ４，故Ｄ错 误。故选Ｄ。 １０． Ｄ　 由元素在周期表中的位置可知，①为Ｈ、②为Ｎａ、③为Ｃ、④为Ｎ、⑤ 为Ｏ、⑥为Ｍｇ、⑦为Ａｌ、⑧为Ｓ、⑨为Ｃｌ、⑩为Ｆｅ。电子层结构相同核电 荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，故离子半径Ｓ２ － ＞ Ｃｌ － ＞ Ｎａ ＋，Ａ错误；决定化学性质的是原子最外层电子数，最外层电子 数相同，元素的三种核素的化学性质相同，Ｂ错误；元素⑩处于常见周 期表第四周期第Ⅷ族，不是第ⅧＢ族，Ｃ错误；Ｎ的最高价氧化物的水 化物是ＨＮＯ３可以与ＮＨ３ 发生反应形成ＮＨ４ＮＯ３，该物质是离子化合 物，Ｄ正确。 １１． Ｄ　 原子核外电子数为２４，其中３ｄ能级达到半满更稳定，电子排布为 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ５４ｓ１，不存在［Ａｒ］３ｄ４４ｓ２的排布，故Ａ错误；Ｃｕ元素为 ２９号元素，原子核外有２９ 个电子，所以核外电子排布式为 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０４ｓ１，价层电子排布式为３ｄ１０ ４ｓ１，轨道表示式为 ↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓ ３ｄ ↑ ４ｓ ，故Ｂ错误；Ｆｅ３ ＋离子核内质子数为２６，核外各层 上电子数分别为２、８、１３，结构示意图为 ，故Ｃ错误；泡利原理是 指每个轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子，而ｎｓ２ｎｐ７的ｎｐ能级排 布了７个电子，故违背了泡利原理，故Ｄ正确。故选Ｄ。 １２． Ａ　 Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚ为原子序数依次增大的短周期元素，且能形成离子化合 物Ｗ ＋ ＺＹ[ ]６ －，则Ｗ为Ｌｉ或Ｎａ；又由于Ｗ和Ｘ原子序数之和等于Ｙ － 的核外电子数，若Ｗ为Ｎａ，Ｘ原子序数大于Ｎａ，则Ｗ和Ｘ原子序数之 和大于１８，不符合题意，因此Ｗ只能为Ｌｉ元素；由于Ｙ可形成Ｙ －，故 Ｙ为第ⅦＡ族元素，且原子序数Ｚ大于Ｙ，故Ｙ不可能为Ｃｌ元素，因此 Ｙ为Ｆ元素，Ｘ的原子序数为１０ － ３ ＝ ７，Ｘ为Ｎ元素；根据Ｗ、Ｙ、Ｚ形成 离子化合物Ｗ ＋ ＺＹ[ ]６ －，可知Ｚ为Ｐ元素；综上所述，Ｗ为Ｌｉ元素，Ｘ 为Ｎ元素，Ｙ为Ｆ元素，Ｚ为Ｐ元素。由分析可知，Ｘ为Ｎ元素，Ｚ为Ｐ 元素，Ｘ和Ｚ属于同一主族，Ａ项正确；由分析可知，Ｘ为Ｎ元素，Ｙ为Ｆ 元素，Ｚ为Ｐ元素，非金属性：Ｆ ＞ Ｎ ＞ Ｐ，Ｂ项错误；由分析可知，Ｙ为Ｆ 元素，Ｚ为Ｐ元素，非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，即 气态氢化物的稳定性：ＨＦ ＞ ＰＨ３，Ｃ项错误；由分析可知，Ｗ为Ｌｉ元素， Ｘ为Ｎ元素，Ｙ为Ｆ元素，同周期主族元素原子半径随着原子序数的增 大而减小，故原子半径：Ｌｉ ＞ Ｎ ＞ Ｆ，Ｄ项错误                                                                                                                                           。 ▲ ２３１ ▲ ▲ ２３２ ▲ １３． Ｄ　 Ｘ的第四电离能突然增大，Ｘ最外层有３个电子，Ｘ是Ａｌ元素，铝 通常显＋ ３价；Ｙ的第三电离能突然增大，Ｙ最外层有２个电子，Ｙ是 Ｍｇ元素，镁通常显＋ ２价，故Ａ错误；Ａｌ的第一电离能小于Ｍｇ的第一 电离能，但Ｍｇ比Ａｌ的金属性强，故Ｂ错误；氢氧化铝能与氢氧化钠反 应生成偏铝酸钠，故Ｃ错误；工业上采用的是电解熔融的氧化铝冶炼金 属铝，电解熔融的氯化镁冶炼金属镁，故Ｄ正确。故选Ｄ。 １４． Ｂ　 Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚ为原子序数依次增大的短周期元素，Ｘ、Ｚ同主族，均成四 根键，Ｘ为Ｃ，Ｚ为Ｓｉ，Ｗ的核外电子总数等于Ｙ的最外层电子数，Ｗ为 Ｂ，Ｙ为Ｎ。同周期从左往右原子半径减小，同主族从上往下原子半径 逐渐增大，故原子半径：Ｓｉ ＞ Ｃ ＞ Ｎ，Ａ正确；碳的氢化物随碳原子数的增 多，沸点升高，Ｂ错误；同主族从上往下非金属减弱，故最高价含氧酸的 酸性：Ｈ２ＣＯ３ ＞ Ｈ２ＳｉＯ３，Ｃ正确；ＳｉＯ２难溶于水，Ｄ正确。故选Ｂ。 １５．（１）氮　 哑铃形（或纺锤形）　 ５ 　 （２）第三周期第Ⅵ Ａ 族　 ↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑↓↑↓↑↓ ２ｐ ↑↓ ３ｓ ↑↓↑ ↑ ３ｐ 　 （３）Ｃｕ　 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０ ４ｓ１ （或［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ１）　 （４）ＣＯ２ 解析：（１）若元素Ｘ的原子最外层电子排布式为ｎｓｎ ｎｐｎ ＋ １，则ｎ ＝ ２，所 以该元素的原子序数为７，是氮元素；该元素ｐ电子云轮廓图的形状是 哑铃形或纺锤形；Ｎ原子的核外电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ３，占据５个轨 道，则基态Ｘ原子的核外电子有５种空间运动状态。 （２）若元素Ｘ的原子最外层电子排布式为ｎｓｎ － １ｎｐｎ ＋ １，则ｎ ＝ ３，故元素 Ｘ的基态原子最外层电子排布式为３ｓ２３ｐ４，所以该元素的原子序数为 １６，在元素周期表中的位置为第三周期第ⅥＡ族；Ｘ原子的电子排布图 为↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑↓↑↓↑↓ ２ｐ ↑↓ ３ｓ ↑↓↑ ↑ ３ｐ 。 （３）原子首先失去最外层电子，使电子层数减小，而使离子稳定，所以失 去的为４ｓ上的一个电子，推出元素Ｙ基态原子价电子构型为３ｄ１０４ｓ１， 为２９ 号，则Ｙ 的元素符号为Ｃｕ，其基态原子的电子排布式为 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０４ｓ１或［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ１。 （４）短周期元素Ｍ和Ｎ的基态原子都含有２个未成对电子，推出Ｍ、Ｎ 分别为Ｃ、Ｏ，它们相互作用可生成常见的无色无味气体，该无色气体的 化学式为ＣＯ２。 １６．（１）２７　 Ｍｎ　 （２）①２ｓ２２ｐ３ 　 ②同周期主族元素随核电荷数的增大，原 子半径逐渐变小，得电子能力增强，故结合一个电子释放出的能量依次 增大　 基态Ｎ原子的２ｐ轨道为半充满状态，相对稳定，不易结合一个 电子　 （３）ＢＤ 解析：（１）Ｃｏ是２７号元素，在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ族，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，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； 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，同周期主族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１ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ３，则Ｎ原子的 ２ｐ轨道为半充满状态，相对稳定，不易得电子。 （３）Ｎ和Ａｓ是第ⅤＡ族元素，Ａｓ性质与Ｎ有相似之处，Ｎ能形成ＮＯ、 ＮＯ２、Ｎ２Ｏ３、Ｎ２Ｏ５等多种氧化物，据此推测Ａｓ也能形成Ａｓ２Ｏ３、Ａｓ２Ｏ５等 多种氧化物，Ａ正确；非金属性越强，对应的简单氢化物越稳定，则 ＡｓＨ３、Ｈ２Ｓ、ＨＣｌ的稳定性逐渐增强，Ｂ错误；中子数＝质量数－质子数， 则７３３３Ａｓ的中子数为７３ － ３３ ＝ ４０，Ｃ正确；一般电子层数越多，原子半径 越大，同周期主族元素从左往右原子半径减小，则原子半径由大到小的 顺序为Ａｓ、Ｓｉ、Ｃｌ，Ｄ错误。故选ＢＤ。 １７．（１）Ｎ　 球形　 （２）ＡＣ　 （３）① ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ３ｄ ↑↓ ４ｓ 　 ②Ｍｎ２ ＋的３ｄ 轨道电子排布为半满状态，比较稳定　 （４）Ｏ ＞ Ｃ ＞ Ｎ　 （５）Ａｌ（ＯＨ）３ ＋ ＯＨ － ＡｌＯ －２ ＋ ２Ｈ２Ｏ（或Ａｌ（ＯＨ）３ ＋ ＯＨ － ［Ａｌ（ＯＨ）４］－） 解析：由元素在周期表的位置可知，ａ ～ ｐ各元素分别是Ｈ，Ｌｉ，Ｃ，Ｎ，Ｏ， Ｆ，Ｎａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｓ，Ｃｌ，Ａｒ，Ｋ，Ｍｎ，Ｆｅ。 （１）基态ｎ原子为Ｋ原子，核外电子占据最高能层的符号是Ｎ层，占据 该能层的电子轨道为４ｓ，电子云轮廓图形状为球形。 （２）燃放焰火即金属的焰色是由于激发态电子从能量较高的轨道跃迁 到能量较低轨道时，能量以可见光的形式释放，故Ａ正确；棱镜分出的 光是折射造成的，与电子跃迁无关，故Ｂ错误；霓虹灯射出五颜六色的 光是由于电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道，以光的形式 释放能量，故Ｃ正确。故选ＡＣ。 （３）Ｍｎ元素价电子的轨道表示式为↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ３ｄ ↑↓ ４ｓ ，由Ｍｎ２ ＋转 化为Ｍｎ３ ＋时，３ｄ能级由较稳定的３ｄ５半充满状态转为不稳定的３ｄ４ 状 态，需要的能量较多，而Ｆｅ２ ＋到Ｆｅ３ ＋时，３ｄ能级由不稳定的３ｄ６ 到稳定 的３ｄ５半充满状态，需要的能量相对要少，气态Ｍｎ２ ＋再失去一个电子比 气态Ｆｅ２ ＋再失去一个电子难。 （４）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，具有稳定性，故不 易再结合一个电子，所以电子亲和能从大到小的顺序为Ｏ ＞Ｃ ＞Ｎ。 （５）该元素第四电离能剧增，说明该元素原子最外层电子数为３，所以 该元素为Ａｌ元素，氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，反应 离子方程式为Ａｌ（ＯＨ）３ ＋ ＯＨ － ＡｌＯ －２ ＋ ２Ｈ２Ｏ或Ａｌ（ＯＨ）３ ＋ ＯＨ  － ［Ａｌ（ＯＨ）４］－。 １８．（１）①↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑ ↑ ↑ ２ｐ 　 ②Ｎ ＞ Ｈ　 （２）①Ａｌ、Ｏ　 ②Ｍｇ ＞ Ｃａ　 ③镁 的第三电离能比第一、二电离能大很多，镁很难失去第三个电子，而易 失去两个电子形成＋ ２价镁离子　 （３）①１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ６４ｓ２ 　 ② ＜ 解析：（１）①基态氮原子的电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ３，其轨道表示式 为↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑ ↑ ↑ ２ｐ ； ②ＮＨ３分子中，与Ｎ原子相连的Ｈ显正电性，则Ｎ、Ｈ电负性大小顺序 为Ｎ ＞ Ｈ。 （２）①上述氧化物所涉及的元素中，处于元素周期表中ｐ区的元素是 Ａｌ、Ｏ；②同一主族从上到下，第一电离能逐渐减小，则Ｍｇ、Ｃａ第一电离 能的大小为Ｍｇ ＞ Ｃａ；③镁的第三电离能比第一、二电离能大很多，镁很 难失去第三个电子，而易失去两个电子形成＋ ２价镁离子，故Ｍｇ的常 见化合价为＋ ２价。 （３）① Ｆｅ 是２６ 号元素，基态Ｆｅ 原子的核外电子排布式为 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ６４ｓ２；②Ｌｉ ＋与Ｈ －具有相同的电子层数，原子序数越 小，离子半径越大，则离子半径：ｒ（Ｌｉ ＋）＜ ｒ（Ｈ －）。 考案（二） １． Ｃ　 二氧化碳分子为直线形， 不能表示其分子结构，可以表示水分 子，Ａ错误；用电子式表示ＭｇＣｌ２的形成过程中，Ｍｇ原子失去电子，Ｃｌ得 电子，箭头从Ｍｇ指向Ｃｌ，Ｂ错误；Ｃｌ—Ｃｌ的ｐ － ｐ σ键电子云图形： ，Ｃ 正确；基态Ｃｒ 原子的价层电子轨道表示式为 ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ３ｄ 　 ↑ ４ｓ ，Ｄ错误。故选Ｃ。 ２． Ｃ　 σ键为“头碰头”方式重叠形成的，为轴对称，π键为“肩并肩”方式 重叠形成的，为镜面对称，Ａ错误；Ｃ—Ｃ键的键长比Ｃ Ｃ键长， Ｃ Ｃ 键的键能大于Ｃ—Ｃ键的键能且小于其两倍，Ｂ错误；σ键能单独存在， 而π键不能单独存在；分子中有σ键不一定有π键，有π键则一定有σ 键，Ｃ正确；ＮＯ ＋离子与Ｎ２为等电子体，根据等电子体原理判断，则１个 离子中含有２个π键，１ ｍｏｌ ＮＯ ＋离子含有π键的数目为２ＮＡ，Ｄ错误。 故选Ｃ                                                                                                                                           。