专题2 专题检测(一、二) 揭示物质结构的奥秘 原子结构与元素性质-【优化探究】2025-2026学年新教材高中化学选择性必修2同步导学案配套PPT课件（苏教版）

专题检测(一、二)　揭示物质结构的奥秘　原子结构与元素性质 优化探究 专题2　原子结构与元素性质 2 3 4 5 6 7 8 1 一、选择题 1.下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是(　　) A.第三电子层有3s、3p、3d、3f四种轨道 B.s轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动 C.p轨道呈纺锤形,在空间有两个伸展方向 D.p电子原子轨道的平均半径随电子层的增大而增大 9 10 11 12 13 14 15 16 17 D 第三电子层只有3s、3p、3d三种轨道,故选项A错误;原子轨道是电子出现的概率约为90%的空间轮廓,它表明电子在这一区域内出现的机会大,在此区域外出现的机会小,故选项B错误;p轨道在空间有x、y、z 3个伸展方向,故选项C错误;由于按2p、3p……的顺序,电子的能量依次增大,电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大,电子云越来越向更大的空间扩展,原子轨道的平均半径逐渐增大,故选项D正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 2.下列状态的铍(Be)中,电离最外层一个电子所需能量最小的是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 C 原子的逐级电离能依次增大,即I1<I2<I3。A项电离最外层一个电子为Be的第二电离能,比第一电离能大;B项为基态Be原子,核外电子排布全充满,第一电离能比激发态(C项)大;C项为激发态Be原子,电离最外层一个电子需要的能量最小;D项为激发态Be+,电离最外层一个电子比A项中需要的能量小,但比B项中和C项中需要的能量大。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 3.下列说法或有关化学用语的使用正确的是(　　) A.在基态多电子原子中,p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量 B.Fe原子的外围电子的轨道表示式为 C.氧的电负性比氮大,故氧元素的第一电离能比氮元素的第一电离能大 D.铜原子的外围电子排布式为3d94s2 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 B A项,在基态多电子原子中,(n-1)p轨道上电子的能量低于ns轨道上电子的能量,错误;C项,氧的电负性比氮大,但由于ⅤA族元素原子的最外层p轨道为半充满状态,则第一电离能大于同周期相邻元素,故氧元素的第一电离能比氮元素的第一电离能小,错误;D项,d轨道全充满时原子更稳定,铜原子的外围电子排布式为3d104s1,错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 4.已知元素原子的下列结构或性质,能确定其在元素周期表中位置的是 (　　) A.某元素原子的第二电子层电子轨道表示式为 B.某元素在某种化合物中的化合价为+4价 C.某元素原子的最外层上电子数为6 D.某元素原子的外围电子排布式为5s25p1 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 D A项,只能说明该元素的L层有8个电子,无法确定其在元素周期表中的位置;B项,仅通过化合价无法确定元素在元素周期表中的位置;C项,根据最外层电子数只能确定族序数,无法确定元素周期数;D项,可确定该元素在第5周期ⅢA族。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 5.近年来我国科学家发现了一系列铁系超导材料,其中一类为Fe—Nd—B—N组成的化合物。下列说法正确的是(　　) A.硼元素电负性大于氮元素电负性 B.基态Fe原子核外电子占据的轨道总数为13 C.Nd的外围电子排布式为4f46s2,则Nd2+外围电子排布式为4f26s2 D.第2周期的基态原子与硼未成对电子数相等的元素(除硼之外)有2种 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 D 同一周期主族元素,原子序数越大,元素的电负性就越大,则硼元素电负性小于氮元素电负性,A错误;基态铁原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,占据的轨道数共1+1+3+1+3+5+1=15个,B错误;Nd的外围电子排布式为4f46s2,Nd失去最外层的2个6s电子形成Nd2+,则Nd2+外围电子排布式为4f4,C错误;B是5号元素,基态B原子的电子排布式是1s22s22p1,未成对电子数目是1个,则在第2周期元素的基态原子中,未成对电子数是1个的还有核外电子排布式为1s22s1的Li元素、1s22s22p5的F元素,因此共有2种元素,D正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 6.已知1~18号元素的离子aW3+、bX+、 cY2-、dZ-都具有相同的电子层结构,下列关系正确的是(　　) A.质子数:c>d,离子的还原性:Y2->Z- B.气态氢化物的热稳定性:H2Y>HZ C.原子半径:X<W,第一电离能X<W D.电负性:Z>Y>W>X 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 D 离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的电子层结构,则有a-3=b-1=c+2=d+1,可知原子序数a>b>d>c,Y、Z为非金属元素,处于第2周期,Y为O元素,Z为F元素,W、X为金属元素,处于第3周期,W为Al元素,X为Na元素。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 7.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 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 C 依据题图可知元素X、Y、Z、W分别为Mg、Al、N、O。Mg的第一电离能大于Al,A正确;N的电负性小于O,B正确;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;镁能分别与氮气、氧气发生氧化还原反应,D正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 8.下列有关说法正确的是(　　) A.电子云通常用小点的疏密来表示,小点密表示在该空间的电子数多 B.已知Sm的外围电子排布式为4f66s2,Sm3+的外围电子排布式为4f5 C.Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,所以Cu位于s区 D.原子光谱的特征谱线用于鉴定元素,从1s22s22p33s1跃迁至1s22s22p4时吸收能量 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 B 电子云通常用小点的疏密来表示,小点密表示电子在该区域内出现的机会大,A项错误;Sm3+是由Sm原子失去3个外围电子形成的离子,Sm原子中6s轨道上的2个外围电子在最外层,最容易失去,4f轨道上再失去一个电子形成Sm3+,故Sm3+的外围电子排布式为4f5,B项正确;Cu的外围电子排布式为3d104s1,所以Cu位于ds区,C项错误;电子由较高能级跃迁至较低能级时,释放能量,D项错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 9.下列化学用语表述正确的是(　　) A.镁原子由1s22s22p63s13p1→1s22s22p63s2时,原子释放能量,由激发态转化成基态 B.基态Se的外围电子排布式:3d104s24p4 C.基态铍原子最外层电子的电子云图为 D.电子仅由激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 A 镁原子由1s22s22p63s13p1→1s22s22p63s2时,原子释放能量,由激发态转化成基态,A正确;基态Se的外围电子排布式:4s24p4,B错误;基态Be的电子排布式:1s22s2,则基态铍原子最外层电子的电子云图轮廓为球形,C错误;原子光谱有两种:吸收光谱和发射光谱,电子由基态跃迁到激发态,或由激发态跃迁到基态,都会产生原子光谱,D错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 10.通常情况下,原子核外p轨道、d轨道等原子轨道上电子排布为“全空” “半充满” “全充满”的时候更加稳定,称为洪特规则的特例,下列事实能作为这个规则证据的是(　　) ①元素氦(He)的第一电离能远大于元素氢(H)的第一电离能 ②26Fe2+容易失电子转变为26Fe3+,表现出较强的还原性 ③基态铜(Cu)原子的电子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2 ④某种激发态碳(C)原子的电子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2 A.①② B.②③ C.③④ D.①②③④ 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 B He原子轨道处于全充满状态,而H处于半充满状态,①错误;Fe2+的外围电子排布式为3d6,而Fe3+的外围电子排布式为3d5,3d5属于半充满状态,较稳定,故Fe2+易失电子变为稳定的Fe3+,②正确;[Ar]3d104s1显然符合d轨道全充满状态,为稳定结构,③正确;④属于基态原子获得能量,2s轨道上一个电子跃迁到2p轨道上,而激发态不稳定,易转变为基态,放出能量,④错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 11.短周期元素X、Y、Z、W分属三个周期,且原子序数依次增大。其中Y与X、Z均可形成1∶1或1∶2的二元化合物,X与Z最外层电子数相同,Y与W的一种化合物是一种新型的自来水消毒剂。下列说法中正确的是(　　) A.Y与X形成1∶1化合物的电子式为 B.Y原子的轨道表示式: C.Z元素在周期表中的位置:ds区、第3周期ⅠA族 D.W原子外围电子排布式为3s23p4 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 A 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 根据结构与性质推断,短周期元素X、Y、Z、W分别为H、O、Na、Cl。Y与X形成的1∶1化合物为H2O2,电子式为 ,A正确;O原子的轨道表示式为 ,B错误;Na元素在周期表中的位置:s区、第3周期ⅠA族,C错误;Cl原子外围电子排布式为3s23p5,D错误。 11 12 13 14 15 16 17 12.X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期,且只有X、Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子,W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是(　　) A.第一电离能:Y>Z>X B.电负性:Z>Y>X>W C.Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径:W<Z D.W2X2与水反应生成产物之一是非极性分子 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 A 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期,且只有X、Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子,则X为C,Y为N,Z为F,W原子在同周期中原子半径最大,则W为Na。A.根据同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但ⅡA族大于ⅢA族,ⅤA族大于第ⅥA族,则第一电离能:Z>Y>X,故A错误;B.根据同周期元素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,则电负性:Z>Y>X>W,故B正确;C.根据同电子层结构核多径小,Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径:W<Z,故C正确;D.W2X2与水反应生成产物之一为乙炔,乙炔是非极性分子,故D正确。 11 12 13 14 15 16 17 13.如图三条曲线表示C、Si和P元素的四级电离能变化情况。下列说法正确的是(　　) A.电负性:c>b>a B.简单氢化物的稳定性:b>c>a C.I5:a>c>b D.原子半径:b>c>a 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 C 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 由a、c变化趋势相同可知a、c同主族,同主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小,故b为P,a为C,c为Si。电负性:C>P>Si,A项错误;简单氢化物的稳定性:CH4>PH3>SiH4,B项错误;C、Si失去4个电子后,最外层电子排布式分别为1s2、2s22p6,均处于全充满状态,能量低,结构稳定,再失去1个电子比较难,则第五电离能与第四电离能相差较大;而P失去4个电子后,最外层电子排布式为3s1,则第四电离能与第五电离能对应的均为失去3s能级电子吸收的能量,二者相差不大,故第五电离能:C>Si>P,C项正确;原子半径:Si>P>C,D项错误。 11 12 13 14 15 16 17 二、非选择题 14.元素A、B、C、D都是短周期元素,A元素原子的2p轨道上仅有两个未成对电子,B的3p轨道上有空轨道,A、B同主族,B、C同周期,C是同周期中电负性最大的,D的气态氢化物的水溶液能使无色酚酞溶液变红。试回答: (1)A的外围电子的轨道表示式为　　　　　　　　　;  B的电子排布式为　　　　　　　;  C的外围电子排布式为　　　　　;  D的原子结构示意图为　　　　　。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1s22s22p63s23p2　 3s23p5 (2)已知D与H原子能形成一种高能量的分子D2H2,其中D原子满足8电子 结构特征,则该分子的电子式为　　　　　　　　　　。  (3)B的原子核外电子运动状态有　　种,原子轨道数为　　,有　　种能量不同的电子,电子占据的最高能量的电子层符号为　　　　。  (4)四种元素最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是(用对应化学式回答)　 。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 ︰︰︰︰ 14 9 5 M HClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO3 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 根据各元素信息分析可知,A为C元素,B为Si元素,C为Cl元素,D为N元素。 11 12 13 14 15 16 17 15.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4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。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 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 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轨道全充满或半充满 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 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 3　 纺锤 (1)氮元素基态原子的最高能量电子为2p轨道上的电子,相应电子云在空间有3个方向,原子轨道呈纺锤形。 (2)某同学根据上述信息,推断C基态原子的核外电子轨道表示式为 ,该同学所画的轨道表示式违背了 　　　　　　　　　　。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 泡利不相容原理 (2)3s轨道的两个电子自旋方向相同,违背了泡利不相容原理。 (3)G位于　　　　族　　　　区,外围电子排布式为　　　　　　　。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 ⅦB　 d　 3d54s2 (3)Mn原子的外围电子排布式为3d54s2,最后填充电子的为3d轨道,故属于d区元素,处于第4周期ⅦB族。 (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___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 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 16.现有属于前4周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素,原子序数依次增大。A元素的外围电子排布式为nsnnpn+1;C元素为最活泼的非金属元素;D元素核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的1/6;E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态;F元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子;G元素与A元素位于同一主族,其某种氧化物有剧毒。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 (1)A元素的第一电离能　　　　(填“<” “>”或“=”)B元素的第一电离能,A、B、C三种元素电负性由小到大的顺序为　　　　　　　(用元素符号表示)。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 >　 N<O<F 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 前4周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素原子序数依次增大,A元素的外围电子排布式为nsnn,n=2,所以A是N;C元素为最活泼的非金属元素,则C是F,所以B是O;D元素核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的1/6,所以D是Mg;E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态,则E的原子序数是18+5+3=26,即E是Fe;F元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,则F是Cu;G元素与A元素位于同一主族,其某种氧化物有剧毒,则G是As。(1)一般来讲非金属性越强,第一电离能越大,但由于氮元素的2p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,则氮元素的第一电离能大于氧元素的第一电离能;非金属性越强,电负性越大,则A、B、C三种元素电负性由小到大的顺序为N<O<F。 11 12 13 14 15 16 17 (2)D元素原子的外围电子排布式是　　　　。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 3s2 (2)根据核外电子排布规律可知镁元素原子的外围电子排布式是3s2。 (3)C元素原子的轨道表示式为　　　　　　　　　　　　　;E3+的离子符号为　　　　。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Fe3+ (3)根据核外电子排布规律可知氟原子的轨道表示式为 ;E3+的离子符号为Fe3+。 (4)F元素位于元素周期表的　　　区,其基态原子的电子排布式为 　　　　　　　　　　　　　　　　。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 ds　 1s22s22p63s23p63d104s1{或[Ar]3d104s1} (4)铜元素位于元素周期表的ds区,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。 (5)G元素可能的性质　　　　(填字母)。  A.其单质可作为半导体材料 B.其电负性大于磷 C.最高价氧化物对应的水化物是强酸 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 A 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 (5)砷位于元素周期表中金属元素与非金属元素分界线附近,其单质可作为半导体材料,A正确;砷的电负性小于磷,B错误;砷的最高价氧化物对应的水化物是弱酸,C错误。 11 12 13 14 15 16 17 17.合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就,是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。 (1)基态氮原子中,能量最高的电子的电子云在空间有　　个伸展方向。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 3 (1)基态氮原子中,能量最高的电子为2p电子,电子云在空间有3个伸展方向。 (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。对于基态的氮原子,其外围电子自旋磁量子数的代数和为　　　　　　　　。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 +或- (2)基态氮原子的电子排布式为1s22s22p3,则其外围电子自旋磁量子数的代数和为+或-。 (3)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。 ①Cr原子的外围电子轨道表示式为　　　　　　　　　　　;第4周期ds区元素中,与基态Cr原子最外层电子数目相同的元素的元素符号为　　　　。  ②上述氧化物所涉及的元素中,处于元素周期表中p区的元素有 　　　　(填元素符号)。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Cu Al、O 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 (3)①Cr为24号元素,Cr原子的外围电子轨道表示式为 ;第4周期ds区元素中,铜的外围电子排布式为3d104s1,与基态Cr原子最外层电子数目相同的元素的元素符号为Cu;②题述氧化物所涉及的元素中,处于元素周期表中p区的元素有Al、O。 11 12 13 14 15 16 17 (4)我国科研人员研制出了M-LiH(M为Fe、Mn等金属)等催化剂,使得合成氨工业的温度、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。 ①Mn在元素周期表中的位置为　　　　　　　,基态Mn原子未成对的电子数为　　　　。  ②第三电离能I3(Fe)　(填“>”或“<”)I3(Mn),原因是____________________ ______________________________________________________________ 　  。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 第4周期ⅦB族 5 < Fe2+外围电子排布式为3d6,易失去一个电子形成比较稳定的3d5半充满状态,而Mn2+的外围电子排布式为3d5,处于较稳定的半充满状态,所以难失去电子 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 (4)①Mn为25号元素,在元素周期表中的位置为第4周期ⅦB族,基态Mn原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,故基态Mn原子未成对的电子数为5;②Fe2+外围电子排布式为3d6,易失去一个电子形成比较稳定的3d5半充满状态,而Mn2+的外围电子排布式为3d5,处于较稳定的半充满状态,所以难失去电子,故第三电离能I3(Fe)<I3(Mn)。 11 12 13 14 15 16 17 $$