第11周 原子结构与元素的性质-【周测必刷】2025-2026学年高二化学选择性必修1+2（人教版2019）

— 78 — ③1s22s22p63s23p64s1(或[Ar]4s1) ④[··Cl ·· ·· · ·]- (2)KOH、KClO、KClO3、HClO、HClO3(任写3种,其他 合理答案也可) (3)2H2O 电解 􀪅􀪅2H2↑+O2↑、2K+2H2O􀪅􀪅2KOH+ H2↑(其他合理答案也可) (4)Ar 对太阳光进行光谱分析 【综合·一练到底】 解析 A、B、C、D是四种短周期元素,A元素原子的结 构示意图为 ,则x=2,故A为Si元素;A、B、 C为同周期元素,即均处于第三周期,B元素原子是同周 期除稀有气体元素原子外半径最大的元素原子,则B为 Na元素;C元素原子 M层p能级上有3个电子,则其价 层电子排布为3s23p3,故C为P元素;因C、D为同主族 元素,故D为N元素;E是过渡元素,其原子的价层电子 排布为3d64s2,故E为Fe元素。 答案 (1)Si 1s22s22p63s23p2(或[Ne]3s23p2) (2)Na [Ne]3s1 (3)P 3s23p3 (4)N (5)Fe 【选做·一飞冲天】 解析 (1)氢气是一种清洁燃料,所以A为氢元素;臭氧 对紫外线有吸收作用,是保护地球地表环境的重要屏 障,所以B为氧元素,其基态原子含有K层与L层2个 能层,L层为第二能层,有2s、2p两个能级;氮、磷、钾是 植物生长三要素,N2O俗名“笑气”,是早期医疗中使用 的麻醉剂,所以C为氮元素;硫熔点低,加热易熔化,在 氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,所以D为硫元素;日 常生产和生活中常用的金属是铁、铜和铝,其中只有铁是 人体不可缺少的微量元素,所以E为铁元素。(2)氮和氢 形成的原子个数比为1∶2的化合物为N2H4,氮和氧形 成的原子个数比为1∶2的化合物有NO2 和N2O4,其中 N2O4 是无色气体,NO2 是红棕色气体,N2H4 和 N2O4 反应生成无毒的N2 和 H2O。(3)工业上一般以黄铁矿 (其主要成分是FeS2)为原料制备硫酸,其第一阶段的主 要反应是煅烧黄铁矿,反应为4FeS2+11O2 高温 􀪅􀪅2Fe2O3 +8SO2。 答案 (1)2 2s和2p (2)2N2H4+N2O4 点燃 􀪅􀪅3N2+4H2O (3)4FeS2+11O2 高温 􀪅􀪅2Fe2O3+8SO2 第十一周 原子结构与元素的性质 【考点·一应俱全】 1.B [由价层电子排布知,该元素是主族元素。因为最高 能层的序数=周期数,价层电子数=主族序数,所以该 元素位于第五周期第ⅢA族。] 2.A [锌的原子序数为30,在周期表中位于第四周期第ⅡB 族,在ds区,故A错误;基态Al原子核外电子占据的最高 能级为3p能级,电子云轮廓图为哑铃形,故B正确;钒的 原子序数为23,在周期表中位于第四周期第ⅤB族,其基 态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2,则钒 的价层电子排布为3d34s2,故C、D正确。] 3.B [基态R2+ 的核外电子排布式为[Ar]3d7,则基态原 子R的核外电子排布式为[Ar]3d74s2,R为Co元素,则 质子数为27,A正确;Co元素位于第四周期第Ⅷ族,处 于d区,属于过渡金属元素,B错误,C、D正确。] 4.D [s区的氢为非金属元素,d区和ds区全部为金属元 素,p区包含大多数非金属元素。] 5.A [A项,第9列属于第Ⅷ族,全部为金属元素;B项, 第15列为第ⅤA族,其元素原子的最外层电子排布为 ns2np3;C项,He的最外层电子排布为1s2,在第18列;D 项,第11、12列为ds区元素。] 6.D [A.在多电子原子中,电子能量越低,运动区域离核 越近,故A错误;B.在F、Cl、S、P附近寻找制备农药的 元素,即元素周期表的右上方寻找制备新型农药的元 素,故B错误;C.稀有气体元素 He的原子最外层电子 数为2,故C错误;D.元素周期表有18个纵列,8、9、10 三个纵列共同组成第Ⅷ族,故D正确;答案选D。] 7.C [同主族元素,从上到下,同价态离子半径逐渐增大, ①②正确;能层结构相同的离子,随核电荷数增大,离子 半径逐渐减小,③错误;不同价态的同种元素的离子,核 外电子多的半径大,④错误。] 8.C [同一周期主族元素的原子半径随着原子序数的增 大而减小,由此可推知磷原子的半径在硅原子和硫原子 之间,C项正确。] 9.A [碱金属离子半径:r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r (Cs+);卤素离子半径:r(F-)<r(Cl-)<r(Br-)<r (I-),显 然,阴 离 子 半 径 和 阳 离 子 半 径 之 比 最 大 的 是LiI。] 10.D [第三周期主族元素中 Mg的第三电离能最大,Al 的第三电离能最小,故选D。] 11.C [根据I3 到I4 发生突变,说明失去第四个电子很 难,则前面三个电子是最外层,第四个电子是次外层, 因此该元素的化合价为+3价。] 12.D [分析表中给出的数据,元素X的I1、I2 差别很大, 说明X易失去一个电子,而难失去更多的电子,因此X 易形成+1价阳离子,A、C项正确;元素Y的I3、I4 差 别很大,说明Y易失去3个电子,即Y原子的最外层上 有3个电子,应位于ⅢA族,B项正确;若Y位于第三 周期,则为Al,不能与冷水剧烈反应,D项错误。] 13.A 14.C [同周期元素从左到右,原子序数依次增大,原子半 径依次减小,非金属性依次增强,电负性依次增大。电 负性大的元素在化合物中一般显负价,所以X和Y形 成化合物时,X显负价,Y显正价,故A正确;同周期元 素从左到右,第一电离能呈增大的趋势,但第ⅤA族元 素的p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于第ⅥA 族元素,第一电离能Y可能大于X,也可能小于X,故B 正确;元素非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化 物的酸性越强,非金属性:X>Y,则X最高价氧化物对 应的水化物的酸性强于Y最高价氧化物对应的水化物 的酸性,故C错误;元素非金属性越强,气态氢化物越 稳定,则 气 态 氢 化 物 的 稳 定 性:HmY<HnX,故 D 正确。] 【探究·一举突破】 探究路径 依据题表可得,X是钠元素,Y是铝元素,Z 是硫元素,M 是氯元素,W 是氮元素,Q是氧元素,R是 氢元素。(1)Na在周期表中的位置是第三周期第ⅠA 族;在电子层结构相同的情况下,核电荷数越大,半径越 小,X、Y、Q各自形成的简单离子电子层结构相同,离子 半径由大到小的顺序是O2->Na+>Al3+;氮和氢按原 子个数比1∶3构成的粒子(氨)中所含的化学键类型为 共价键。(2)同一周期元素从左到右,金属性越来越弱, 最高价氧化物对应水化物的碱性越来越弱,钠与铝相 比,金属性较强的是钠,两元素最高价氧化物对应的水 化物中,碱性较强的是NaOH。(5)Cl2 与H2S溶液反应, 溶液变浑浊,生成了S单质:Cl2+H2S􀪅􀪅2HCl+S↓,氧 化剂的氧化性大于氧化产物,氧化性:Cl2>S,氧化性越 强,元素非金属性越强,故a正确;非金属性的强弱与得 电子的能力有关,与得电子的数目无关,故b错误;氯和 硫两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高, 说明前者的稳定性高,气态氢化物的稳定性越高,元素 非金属性越强,故c正确。 参考答案 (1)第三周期第ⅠA族 O2->Na+>Al3+ 共价键 (2)钠 NaOH (3)Al2O3+2NaOH+3H2O􀪅􀪅2Na[Al(OH)4] (4)MnO2+4HCl(浓) △ 􀪅􀪅MnCl2+Cl2↑+2H2O (5)ac 【综合·一练到底】 解析 A是元素周期表中原子半径最小的元素,A是 H 元素;C与A可形成10电子分子,C元素原子的最外层 电子数是内层电子总数的3倍,C为O元素;B元素原子 最外电子层的p能级上的电子处于半满状态,B的价层 电子排布式为ns2np3,且B的原子序数小于C,B为 N 元素;D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构,D为Na 元素;C、F位于同一主族,F为S元素;G是比F原子序 数大的短周期主族元素,G为Cl元素;E元素原子的最 外层电子数比最内层电子数多1,即最外层电子数为3, E的原子序数介于D和F之间,E为Al元素。(3)F、G 分别为S、Cl元素,S、Cl都是第三周期元素,同周期元素 从左到右,元素的非金属性逐渐增强,最高价含氧酸的 酸性逐 渐 增 强,故 酸 性:HClO4>H2SO4。(4)D+ 为 Na+,B3-为N3-,Na+与N3-具有相同的电子层结构,核 电荷数越大,离子半径越小,离子半径:D+<B3-。B、C 分别为N、O元素,第一电离能:B(N)>C(O)。C、F分 别为O、S元素,同主族元素从上到下电负性逐渐减小, 电负性:C(O)>F(S)。(5)A、C分别为H、O元素,H与 O形成的原子个数比为1∶1的分子为 H2O2,即X的电 子式为 H·· O ·· ·· · · O ·· ·· · ·H。Cu、稀硫酸与 H2O2 反应制备 CuSO4 的离 子 方 程 式 为 Cu+2H+ +H2O2 􀪅􀪅Cu2+ +2H2O。 答案 (1)1s22s22p63s23p1 (2)↑↓ 3s ↑↓ ↑ ↑ 3p (3)HClO4 (4)< > > (5)H·· O ·· ·· · · O ·· ·· · · H Cu+2H+ + H2O2 􀪅􀪅Cu2+ +2H2O 【选做·一飞冲天】 解析 分析可知,A为P,B为S,C为Cl;D的基态原子 的价层电子排布为3d54s2,D为 Mn;E的基态原子的价 层电子排布为3d104s1,E为Cu,据此分析回答问题。 (1)由以上分析知,A为P,B为S,C为Cl。A、B、C三种 元素最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺 序为HClO4>H2SO4>H3PO4。(2)D为锰元素,其在 元素周期表中的位置为第四周期第ⅦB族,其基态原子 的简化核外电子排布式为[Ar]3d54s2。(4)E为铜元素, 位于元素 周 期 表 的ds区,其 基 态 原 子 电 子 排 布 式 为 1s22s22p63s23p63d104s1,填有电子的轨道数为15。 答案 (1)HClO4>H2SO4>H3PO4 (2)第四周期第ⅦB族 [Ar]3d54s2 (3)↑↓ 3s ↑↓ ↑ ↑ 3p (4)ds 15 第十二周 共价键及键参数 【考点·一应俱全】 1.B [一般电负性相差不大的非金属元素原子之间易形 成共价键。] 2.A [由共价键的饱和性可知:C、Si均形成4个共价键, H形成1个共价键,N形成3个共价键,O、S均形成2 个共价键。A项中O原子间是双键,且每个氧原子与1 个氢原子再形成1个单键,即每个氧原子形成3个共价 键,与其饱和性不相符。] 3.A [硫原子有两个未成对电子,根据共价键的饱和性, 形成的氢化物为 H2S,A项正确;两个原子轨道发生重 叠后,只有共用电子对在两核之间绕两个原子核运动,D 项错误。] 4.D [由2个s原子轨道重叠形成的共价键没有方向性, 其他原子轨道重叠形成的共价键都有方向性,故A不正 确;非金属元素的原子形成的共价键数目一般等于该原 子最外层的未成对电子数,不能说一定等于该元素原子 的价电子数,故B不正确;N原子最外层2p轨道上共有 3个未成对电子,1个N原子可以与3个 H原子结合形 成NH3,此时共价键饱和,故D正确。] 5.B [σ键为轴对称,π键为镜面对称,则σ键可以绕键轴 旋转,π键不能绕键轴旋转,故 A正确;H 只有1s轨道 上的电子,O的2p轨道上的电子与 H的1s轨道上的电 子以“头碰头”方式重叠形成s pσ键,故B错误;乙烯 分子中氢原子和碳原子之间存在共价单键,为σ键,碳原 子与碳原子之间存在共价双键,有1个σ键和1个π键, 则C2H4 分子中有5个σ键和1个π键,N2H4 分子中只 有5个共价单键,即含有5个σ键,故C正确。] 6.C [H2O是共价化合物,电子式为 H×· O ·· ·· × ·H,A项错 误;共价单键是σ键,共价三键中有1个σ键、2个π键, 故1个H2N—C≡N分子中含有4个σ键、2个π键,B 项错误,C项正确;1个CO(NH2)2 分子中只含有1个碳 氧双键,其余为单键,故1个CO(NH2)2 分子中含有1 个π键,D项错误。] 7.C [X分子中含有N—Hs pσ键和N—Np pσ键, 故A正确;1molX分子中所含的σ键数目为11NA,故 C错误;单键都是σ键,双键中含一个σ键和一个π键, 故X分子中既含σ键又含π键,故D正确。] 8.B [键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子 所吸收的能量,键能越大,意味着化学键越稳定,越不容 易断裂,A正确;键长是形成共价键的两个原子之间的 核间距,键长越短,往往键能越大,共价键越稳定,B错 误;相邻两个共价键之间的夹角称为键角,多原子分子 的键角一定,说明共价键具有方向性,C正确;元素的原 子形成共价键时,当一个原子的所有未成对电子和另一 些原子中的未成对电子配对成键后,就不再跟其他原子 的未成对电子配对成键,因此,共 价 键 具 有 饱 和 性,D 正确。] 9.B 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — 77 — — 42 — 第十一周 原子结构与元素的性质 (时间:45分钟 满分:100分) 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌 􀤌 􀤌 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌 􀤌 􀤌 􀦌 􀦌 􀦌􀦌 周推好题 第10题。该题主要以图表的形式考查第三电离能(I3)与原子序数的关系,题目设 置新颖,紧扣电离能概念,对学生的理解和应用能力要求较高,值得推荐。 一、选择题(本题包括14小题,每小题4分,共56分,每小题只有一个选项符合题目要求) 【考点·一应俱全】 考点一 元素周期表的应用 1.价层电子排布为5s25p1 的元素,在元素周期表中的位置是 ( ) A.第四周期第ⅤA族 B.第五周期第ⅢA族 C.第五周期第ⅠA族 D.第四周期第ⅢA族 2.港珠澳大桥采用高强度拉力钢索。钢索表面的合金保护层含有锌、铝和少量钒,下列说法错误的 是 ( ) A.锌位于元素周期表的d区 B.基态Al原子的电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形 C.钒位于元素周期表中第四周期第ⅤB族 D.钒的价层电子排布为3d34s2 3.已知基态R2+的核外电子排布式为[Ar]3d7,则有关R元素的说法错误的是 ( ) A.质子数为27 B.在周期表中位于第ⅡB族 C.在周期表中处于d区 D.属于过渡金属元素 考点二 元素周期表的分区 4.下面元素周期表中全部是金属元素的区域为 ( ) A.只有s区 B.只有d区 C.s区、d区和ds区 D.d区和ds区 5.元素周期表中共有18纵列,第1列为碱金属元素(氢元素除外),第18列为稀有气体元素,则下列 说法正确的是 ( ) A.第9列元素中没有非金属元素 B.第15列元素原子的最外层电子排布是ns2np5 C.最外层电子排布为ns2 的元素一定在第2列 D.第11、12列为d区元素 6.下列有关说法正确的是 ( ) A.在多电子原子中,电子能量越低,运动区域离核越远 B.在周期表左下方区域可以寻找制备新型农药的元素 C.稀有气体元素的原子最外层电子数均为8,故化学性质不活泼 D.元素周期表有18个纵列,8、9、10三个纵列共同组成第Ⅷ族 考点三 原子或离子半径大小的比较 7.下列关于粒子半径的比较不正确的是 ( ) ①r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+) ②r(F-)<r(Cl-)<r(Br-)<r(I-) ③r(Na+)<r(Mg2+)<r(Al3+)<r(F-)<r(O2-) ④r(Fe3+)>r(Fe2+)>r(Fe) A.②③④ B.①④ C.③④ D.①②③ 8.已知某些元素的原子半径如下表所示,根据表中的数据推测磷原子的半径可能是 ( ) 原子 N S O Si 半径r/×10-10m 0.75 1.02 0.74 1.17 A.0.70×10-10m B.0.80×10-10m C.1.10×10-10m D.1.20×10-10m 9.下列化合物中阴离子半径和阳离子半径之比最大的是 ( ) A.LiI B.NaBr C.KCl D.CsF 考点四 电离能 10.下图中,能正确表示与Si同周期部分主族元素的第三电离能(I3)与原子序数关系的是 ( ) 11.已知某原子的各级电离能数值如下:I1=578kJ·mol-1,I2=1817kJ·mol-1,I3=2745kJ·mol-1, I4=11575kJ·mol-1,则该元素的化合价为 ( ) A.+1价 B.+2价 C.+3价 D.+4价 12.已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ·mol-1。根据表中所列数据判断下列选项错误 的是 ( ) 元素 I1 I2 I3 I4 X 500 4600 6900 9500 Y 580 1800 2700 11600 — 41 — — 44 — A.元素X的常见化合价是+1 B.元素Y是ⅢA族元素 C.元素X与氯元素组成化合物时,化学式可能是XCl D.若元素Y位于第三周期,它可与冷水剧烈反应 考点五 电负性 13.电负性的大小可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。下列关于电负性的变化规律 正确的是 ( ) A.同周期主族元素从左到右,元素的电负性逐渐变大 B.同主族元素从上到下,元素的电负性逐渐变大 C.电负性越大,第一电离能越大 D.电负性越小,非金属性越强 14.已知X、Y两元素同周期,且电负性:X>Y,下列说法错误的是 ( ) A.X与Y形成化合物时,一般是X显负价,Y显正价 B.第一电离能可能Y小于X C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:X<Y D.气态氢化物的稳定性:HmY<HnX 二、非选择题(本题包括3小题,共44分) 【探究·一举突破】 探究主题 (16分)X、Y、Z、M、W、Q、R是分布在周期表中三个短周期的主族元素,已知其原子半径及主要化 合价如下: 元素代号 X Y(铝) Z M W Q R 原子半径/nm 0.186 0.143 0.102 0.099 0.075 0.074 0.037 主要化合价 +1 +3 +6,-2 +7,-1 +5,-3 -2 +1 探究问题: (1)X在周期表中的位置是 ;X、Y、Q各自形成的简单离子中,离子半径由大到 小的顺序是 (填离子符号)。W 和R按原子个数比1∶3构成的粒子中 所含的化学键类型为 。 (2)X与Y相比,金属性较强的是 (填元素名称),两元素最高价氧化物对应的水化物中, 碱性较强的是 (填化学式)。 (3)写出X元素的最高价氧化物对应的水化物与Y的最高价氧化物反应的化学方程式: 。 (4)写出实验室制取 M单质的化学方程式: 。 (5)下列事实能说明 M元素的非金属性比Z元素的非金属性强的是 (填字母)。 a.M单质与 H2Z溶液反应,溶液变浑浊 b.在氧化还原反应中,1molM单质比1molZ得电子多 c.M和Z两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高 【综合·一练到底】 (16分)已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。 A是元素周期表中原子半径最小的元素,D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构,B、C均可与 A形成10电子分子,B、C位于同一周期,二者可以形成多种共价化合物,C、F位于同一主族,B元 素原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态,C元素原子的最外层电子数是内层电子总数 的3倍,E元素原子最外层电子数比最内层电子数多1。请回答下列问题: (1)E元素基态原子的电子排布式为 。 (2)F元素原子的价层电子轨道表示式为 。 (3)F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的酸的化学式为 。 (4)离子半径:D+ (填“<”“>”或“=”,下同)B3-,第一电离能:B C,电负性:C F。 (5)A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用,X分子中A、C原子个数比为1∶1,X的电子式为 ,试写出Cu、稀硫酸与X反应制备硫酸铜的离子方程式: 。 【选做·一飞冲天】 (12分)现有五种前四周期元素,结构信息如表所示,回答下列问题。 元素 结构信息 A 基态原子有6个原子轨道填充满电子,有3个未成对电子 B M层电子数比L层电子数少两个 C 基态原子核外有17个不同运动状态的电子 D 基态原子的价层电子排布为3dx4s2,在常见化合物中其最高正价为+7 E 基态原子的 M层全充满,N层没有成对电子,只有1个未成对电子 (1)A、B、C三种元素最高价氧化物对应的水化物酸性由强到弱的顺序为 (用最高 价氧化物对应的水化物的化学式表示)。 (2)D在元素周期表中的位置为 ,其基态原子的简化核外电子排布式为 。 (3)写出基态B原子价层电子的轨道表示式: 。 (4)E位于元素周期表的 区,基态原子填有电子的轨道数为 。 【错题重做】 错因 基础不牢 题意不明 思路不对 理解不够 分析不透 方法不对 根本不会 其他原因 题号 题号 题号 — 43 —