阶段质量评价(1) 原子结构与性质(Word练习)-【优化指导】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（人教版2019 单选）

阶段质量评价(一)　原子结构与性质 (满分：100分) 一、选择题：本题包括18小题，每小题3分，共54分。 1．下列属于氟原子激发态的电子排布式且能量较高的是 (　　) A．1s22s22p43s1 B．1s22s22p43d2 C．1s22s22p33p2 D．1s22s12p2 C　解析：F的电子总数为9，结合“构造原理”可知，能量较高的能级较高，C正确。 2．王翰《凉州词》中写道“葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催”。夜光杯的主要成分为3MgO·4SiO2·H2O，下列说法正确的是 (　　) A．基态硅原子的价层电子的轨道表示式： B．镁元素属第三周期s区元素，其原子核外电子的运动状态有12种 C．水分子间存在氢键，故水很稳定，1 000 ℃以上才会发生分解 D．基态氧原子的电子由2p能级跃迁至3p能级时，可通过光谱仪摄取其发射光谱 B　解析：违背洪特规则，基态硅原子的价层电子排布式为3s23p2，轨道表示式为，A错误；镁元素最后一个电子填充在3s能级，属第三周期s区元素，镁原子有12个电子，每个电子运动状态都不同，其原子核外电子的运动状态有12种，B正确；水很稳定是因为水中含有的H—O非常稳定，与存在氢键无关，C错误；通过光谱仪可摄取各种元素的吸收光谱或发射光谱，电子由能量低的2p能级跃迁至能量高的3p能级，电子需要吸收能量，会吸收不同的光，为吸收光谱，D错误。 3．下列有关氢原子说法正确的是 (　　) A．玻尔的原子结构模型，无法解释氢原子光谱为线状光谱 B．霓虹灯呈现出五颜六色，与氢原子发射光谱的机理基本相同 C．氢原子含一个电子，所以氢原子发射光谱中只有一根亮线 D．氢原子含一个电子，所以氢原子电子云图中不可能出现无数个点 B　解析：由玻尔理论可知，原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然在做加速运动，但并不向外辐射能量；不同的轨道能量不同，电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，它辐射或吸收能量；电子处在能量最低的轨道上时，称为基态，能量高于基态的状态，称为激发态；玻尔理论是针对原子的稳定存在和氢原子光谱的事实提出，只引入一个量子数就成功地解释氢原子光谱为线状光谱，A错误；霓虹灯能够发出五颜六色的光，其发光机理与氢原子发射光谱形成机理基本相同，都是电子在不同的、能量量子化的状态之间跃迁所导致的，B正确；氢原子核外只有一个电子，但是它的激发态有多种，当电子跃迁回能量较低的状态时释放能量，发出多条不同波长的光，所以它产生的原子光谱中不是只有一根亮线，C错误；氢原子电子云图中小黑点的疏密表示电子在核外空间出现概率的大小，小黑点越密，表示电子出现的机会越多，反之，出现的机会越少，D错误。 4．下列化学用语或图示表达正确的是 (　　) A．2pz的电子云轮廓图： B．CO2的空间填充模型： C．中子数为8的碳原子：C D．MgCl2的电子式： A　解析：2pz的电子云轮廓图为哑铃形：，A正确；图示不是CO2的空间填充模型，B错误；中子数为8的碳原子：C，C错误；MgCl2的电子式为，D错误。 5．下列说法正确的是 (　　) A．Na、Mg、Al的第一电离能逐渐增大 B．V、Cr、Mn的最外层电子数逐渐增大 C．S2-、Cl－、K＋的半径逐渐减小 D．N、O、F的电负性逐渐减小 C　解析：Mg的3s轨道处于全充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能：Na＜Al＜Mg，A错误；V、Cr、Mn三者的最外层电子数分别为2、1、2，B错误；由于S2-、Cl－、K＋的核外电子排布相同，则核电荷数越小，半径越大，C正确；N、O、F位于同一周期，同周期元素从左到右元素的电负性依次增大，N、O、F的电负性逐渐增大，D错误。 6．下列表示正确的是 (　　) A．基态硅原子价层电子的轨道表示式： B．镁原子最外层电子的电子云轮廓图： C．基态硫原子核外电子占据的最高能层符号为p D．Cu＋的离子结构示意图为： D　解析：基态硅原子价层电子排布式为3s23p2，价层电子的轨道表示式：，A错误；镁原子最外层电子为3s，则s的电子云是球形，B错误；基态硫原子核外电子占据的最高能层符号为M，C错误；Cu核外电子排布是2、8、18、1，则Cu＋的离子结构示意图为，D正确。 7．我国大力发展新能源汽车，其中电池的正极材料钴酸锂(LiCoO2)主要由锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6)和Co2O3为原料反应制得。下列叙述正确的是 (　　) A．基态锂原子的简化电子排布式为 [Li]2s1 B．铝原子结构示意图为 C．钴元素位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，属于d区元素 D．基态氧原子的价层电子排布图为 C　解析：基态锂原子的简化电子排布式为 [He]2s1,A错误;铝原子结构示意图为,B错误;钴原子序数为27,位于元素周期表第四周期第Ⅷ 族,属于d区元素,C正确;基态氧原子的价层电子排布式为2s22p4,其价层电子排布图为,D错误。 8．我国自主设计生产的长征系列运载火箭使用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料，N2O4作氧化剂。下列说法正确的是 (　　) A．C、N、O的电负性依次增大 B．氧原子有8个空间运动状态不同的电子 C．C、N、O三种基态原子的第一电离能依次增大 D．基态氮原子的轨道表示式为 A　解析：C、N、O在同一周期，同一周期元素从左往右非金属性依次增强，电负性随其非金属性增强而变大，A正确；氧原子的核外电子排布式为1s22s22p4，电子在5个轨道上运动，有5种不同的空间运动状态，B错误；C、N、O位于同周期，其第一电离能随着原子序数递增，总的趋势是变大，但N的2p轨道半充满，导致其第一电离能大于O，C错误；基态N原子的轨道表示式为，D错误。 9．下列有关原子核外电子排布的说法正确的是 (　　) A．基态铬原子的电子排布式为[Ar]3d44s2 B．原子结构示意图为的原子，核外有2个未成对电子 C．在元素周期表中，非金属元素都在p区 D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 B　解析：铬为24号元素，基态铬原子的电子排布式为[Ar]3d54s1，A错误；原子结构示意图为的原子为O，其电子排布式为1s22s22p4，核外有2个未成对电子，B正确；氢元素位于s区，C错误；同一原子中，2p、3p、4p能级都含有3个伸展方向不同的轨道，D错误。 10．三种元素的基态原子的电子排布式如下： ①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p5。 下列比较正确的是 (　　) A．最高正化合价：③>①>② B．电负性：①>②>③ C．原子半径：①>②>③ D．第一电离能：③>②>① D　解析：由核外电子排布式可知，①为S，②为P，③为F。S、P的最高正化合价分别为＋6、＋5，F没有正价，故最高正化合价：①>②，A错误；同周期主族元素从左到右，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：③>①>②，B错误；同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：P>S>F，即②>①>③，C错误；同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但磷原子3p轨道为半充满稳定状态，其元素第一电离能大于同周期相邻元素，同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，故第一电离能：F>P>S，即③>②>①，D正确。 11．基态钡原子的核外电子排布式为[Xe]6s2，下列关于Ba的说法不正确的是 (　　) A．其电负性比Cs大 B．位于第六周期第 Ⅱ A族 C．能与冷水反应放出氢气 D．第一电离能比Cs小 D　解析：基态钡原子的核外电子排布式为[Xe]6s2，最高能级是6s，且6s轨道有2个电子，故Ba处于第六周期第 Ⅱ A族，B正确；Cs、Ba同处于第六周期，分别处于第 Ⅰ A族、 Ⅱ A族，根据同周期主族元素电负性从左到右逐渐增强，则电负性：Ba>Cs，A正确；Ba与Cs处于同周期相邻主族，Cs能与冷水剧烈反应生成H2，类推可知Ba与冷水反应放出H2，C正确；Cs和Ba同处于第六周期，Ba的6s轨道处于全充满的稳定状态，其第一电离能大于Cs，D错误。 12．小苏打片用于缓解胃酸过多引起的症状，其化学反应原理可表示为MXYZ3＋XW===MW＋YZ2↑＋X2Z，其中X、Y、Z、M、W均为短周期主族元素。下列叙述错误的是 (　　) A．原子半径：Y>Z>X B．简单氢化物的热稳定性：Z>Y C．W的氧化物对应的水化物一定是强电解质 D．化合物MWZ含离子键、共价键，其溶液具有漂白性 C　解析：依题意，对应的化学方程式为NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，故X为H，Y为C，Z为O，M为Na，W为Cl。C和O位于同周期，同周期主族元素原子序数增大，原子半径减小，H位于上一周期，故原子半径：C>O>H，A正确；由于非金属性：O>C，故简单氢化物的热稳定性：H2O>CH4，B正确；W的氧化物对应的水化物中HClO是弱酸，也是弱电解质，C错误；NaClO含离子键和共价键，具有强氧化性，其溶液具有漂白性，D正确。 13．短周期主族元素在周期表中的相对位置如图所示，其中基态Y原子的价层电子排布式为nsnnp2n。下列叙述正确的是 (　　) A．基态Z原子核外电子占据5个原子轨道 B．简单氢化物的稳定性：X＞Y C．基态X原子核外有3个未成对电子 D．R的氧化物对应的水化物一定是强酸 C　解析：由于1个轨道上最多可容纳2个电子，则n＝2，基态Y原子的价层电子排布式为2s22p4，Y是O，根据各种元素的相对位置，可知X是N，Z是Si，R是Cl。Z是Si，根据构造原理可知基态硅原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p2，s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，原子核外电子总是尽可能成单排列，而且自旋方向相同，则基态Z原子核外电子占据的原子轨道数是1＋1＋3＋1＋2＝8个，A错误；X是N，Y是O，二者是同一周期元素，原子序数越大，元素的非金属性就越强，所以元素的非金属性：X＜Y。元素的非金属性越强，其形成的简单氢化物的稳定性就越强，所以简单氢化物的稳定性：X＜Y，B错误；X是N，根据构造原理可知基态氮原子核外电子排布式是1s22s22p3，s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，每个轨道最多可容纳2个电子，根据核外电子排布规律可知：原子核外电子总是尽可能成单排列，而且自旋方向相同，这种排布使原子的能量最低，处于稳定状态，所以基态X原子核外有3个未成对电子，C正确；R是Cl，Cl化合价有＋1、＋3、＋5、＋7多种价态，由于题目未指出是否是Cl最高价氧化物，因此其对应的水化物不一定是强酸，D错误。 14．X、Y、Z、N是原子序数依次增大的四种短周期元素，其元素性质或原子结构如下表所示。下列说法正确的是 (　　) 元素 元素性质或原子结构 X 原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能低于同周期相邻元素 Y 原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能高于同周期相邻元素 Z 其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等 N 只有一个不成对电子 A.原子半径：Z＞Y＞X B．元素的电负性：X＞N＞Z C．元素的第一电离能：Z＞N＞Y D．X的基态原子的电子轨道表示式： B　解析：X、Y、Z、N是原子序数依次增大的四种短周期元素，X元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素，X为O；Y原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能高于同周期相邻元素，Y为Mg；Z元素价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等，Z为Si；N元素只有一个不成对电子且在这几种元素中原子序数最大，N为Cl。X为O，Y为Mg，Z为Si，原子半径大小为Mg＞Si＞O，A错误；X为O，Z为Si，N为Cl，电负性大小为O＞Cl＞Si，B正确；Y为Mg，Z为Si，N为Cl，元素的第一电离能Cl＞Si＞Mg，C错误；X为O，O的基态原子的电子轨道表示式为，D错误。 15．某种具有高效率电子传输性能的有机发光材料的结构简式如图所示。下列关于该材料组成元素的说法错误的是 (　　) A．五种组成元素中有四种元素位于p区且均位于同一周期 B．原子半径：Al＞C＞N＞O＞H C．气态氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞CH4 D．基态N原子核外有7种运动状态不同的电子 A　解析：由可知，组成该物质的元素有H、C、N、O和Al，氢元素的电子排布式为1s1，碳元素的电子排布式为1s22s22p2，氮元素的电子排布式为1s22s22p3，氧元素的电子排布式为1s22s22p4，铝元素的电子排布式为1s22s22p63s23p1，则由各元素的电子排布式可知，H位于第一周期，属于s区，而C、N、O均位于第二周期，均属于p区，Al位于第三周期，属于p区，A错误；根据原子半径递变规律，电子层数越多，半径越大，同周期元素，从左往右，原子半径依次减小，H只有一个电子层，Al有三个电子层，C、N、O均只有两个电子层，原子序数C＜N＜O，原子半径C＞N＞O，则原子半径Al＞C＞N＞O＞H，B正确；非金属性越强，气态氢化物越稳定，由元素周期律可知，同周期元素从左往右，非金属性依次增强，C、N、O均属于第二周期元素，原子序数C＜N＜O，则非金属性O＞N＞C，气态氢化物的稳定性H2O＞NH3＞CH4，C正确；N的原子序数为7，核外有7个电子，每一个电子运动状态都不同，即基态氮原子核外有7种运动状态不同的电子，D正确。 16．化合物[X2Y18Z]＋[MQ4]－为白色或者浅黄色结晶盐，适用于各种硼酸盐材料生产过程中的处理。该化合物由五种短周期主族非金属元素组成且M、X、Z处于同周期相邻族。基态Y无p能级电子，基态Z最高能级有3个自旋平行的单电子，Q是周期表中电负性最强的元素。下列说法错误的是 (　　) A．原子半径：M＞X＞Z＞Q B．最高价含氧酸酸性：X<Z C．Z的第一电离能大于同周期相邻元素 D．X、Y、Z、M、Q均位于p区 D　解析：已知五种元素均为短周期主族非金属元素，基态Y无p能级电子，说明Y为H，Q是电负性最强的元素，Q为F，该材料为盐，适用于各种硼酸盐材料生产过程中的处理，根据[MQ4]－可知，M为B，基态Z最高能级有3个自旋平行的单电子且与B同周期，说明Z为N，结合M、X、Z处于同周期相邻族推知X为C。M、X、Z、Q原子序数依次增大且处于同一周期，原子半径逐渐减小，原子半径：M＞X＞Z＞Q，A正确；最高价含氧酸的酸性：X(H2CO3)<Z(HNO3)，B正确；由于N的2p轨道处于半充满稳定结构，第一电离能大于同周期相邻元素，C正确；Y(H)位于元素周期表s区，D错误。 17．金属M在潮湿的空气中会形成一层致密稳定的3M(XY)2·MZX3，X、Y、Z为短周期主族元素，X的原子序数是Y的8倍，基态X和Z的未成对电子数相同，M是人体必需的元素之一。1 mol MZX3含有42 mol质子，下列说法正确的是 (　　) A．离子半径：M＞X B．X、Y、Z的电负性大小为：X＞Z＞Y C．M的最高价氧化物对应水化物为强碱 D．第一电离能：Z＞X B　解析：X、Y、Z为短周期主族元素，即原子序数均小于18，而X的原子序数是Y的8倍，故Y为H，X为O；基态X和Z的未成对电子数相同，则Z可能为C或Si或S；金属M在潮湿的空气中会形成一层致密稳定的3M(OH)2·MZX3，可知M显＋2价，1 mol MZX3含有42 mol质子，当Z为Si时，M的质子数为4，即Be，不是人体必需元素，不符合题意，当Z为S时，M的质子数为2，为He，不是人体必需元素，不符合题意，只有当Z为C时，M的质子数为12，为Mg，是人体的必需元素之一。M为Mg，X为O，Mg2+和O2-具有相同的电子层结构，且Mg的核电荷数比O大，故离子半径：Mg2+＜O2-，即M＜X，A错误；X为O、Y为H、Z为C，故X、Y、Z的电负性大小为O＞C＞H，即X＞Z＞Y，B正确；M为Mg，M的最高价氧化物对应的水化物即Mg(OH)2为弱碱，C错误；X为O，Z为C，根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，第ⅡA和第ⅤA反常，故第一电离能：O＞C，即X＞Z，D错误。 18．(2025·岳阳云溪区期末)短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，Q单质在暗处遇H2会发生爆炸，由上述五种元素形成的化合物结构如图所示。下列说法错误的是 (　　) A．原子半径：Y>Z>W>Q B．同周期中第一电离能大于W的元素有3种 C．最高价氧化物对应水化物的酸性：W>Z>Y D．电负性：Q>W>Z>Y B　解析：短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，Q单质在暗处遇氢气会发生爆炸，则Q为F；由阴离子的结构可知，Y为B；由阳离子结构中X、Z、W形成的共价键分别为1、4、3可知，X为H、Z为C、W为N，综上X、Y、Z、W、Q分别为H、B、C、N、F。同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则硼、碳、氮、氟四种原子的原子半径依次减小，A正确；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则第二周期中第一电离能大于N元素的元素有F、Ne，共2种，B错误；同周期元素，从左到右原子元素的非金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，则硼酸、碳酸、硝酸的酸性依次增强，C正确；同周期元素从左到右电负性逐渐增大，故硼、碳、氮、氟的电负性逐渐增大，D正确。 二、非选择题：本题包括6小题，共46分。 19．(7分)(2025·岳阳云溪区期末)现有五种元素，其中W、X、Y、Z为短周期主族元素，M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。 元素 结构或性质信息 W 基态原子核外p电子数比s电子数少1 X 基态原子最外层电子排布为nsnnpn+2 Y 基态原子的M能层只有1种自旋电子 Z 基态原子第一至第四电离能如下：Ι1＝738 kJ/mol，Ι2＝1 451 kJ/mol，Ι3＝7 733 kJ/mol，Ι4＝10 540 kJ/mol M 位于元素周期表第八列 (1)W元素基态原子的核外电子排布式为________。 (2)X元素基态原子核外电子的运动状态有________种，其中能量最高的电子所占据的原子轨道呈________形。 (3)某同学根据上述信息，推断Z元素基态原子核外电子排布图为，该同学所画的电子排布图违背了________。 (4)W、X、Y、Z四种元素中，电负性最大的是______(填元素符号，下同)，原子半径最大的是________。 (5)按照核外电子排布，M属于________区，其基态M2+核外未成对电子数为________。 答案：(1)1s22s22p3　(2)8　哑铃　(3)泡利原理　(4)O　Na　(5)d　4 解析：W元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1，则有2个电子层，核外电子排布式为1s22s22p3，故W为N；X基态原子最外层电子排布为nsnnpn+2，s能级最多填充2个电子，则X为O，基态Y原子的M能层只有1种自旋电子，则Y为Na，Z元素原子的第二电离能与第三电离能差异很大，则Z为Mg；M位于元素周期表第四周期第八列，则M为Fe，综上所述，W为N，X为O，Y为Na，Z为Mg，M为Fe。 (1)W为N，其原子序数为7，核外电子排布式为1s22s22p3。 (2)X为O，基态原子核外共有8个电子，每个电子的运动状态各不相同，则其基态原子核外电子的运动状态有8种；其核外电子排布式为1s22s22p4，其中能量最高的电子所占据能级为2p，其原子轨道呈哑铃形。 (3)根据泡利原理，同一个轨道中，两个电子自旋相反，该排布式中3s轨道两个电子自旋相同，所以违背了泡利原理。 (4)同周期主族元素自左而右电负性增大、原子半径减小，同主族自上而下电负性减小、原子半径增大，则W、X、Y、Z四种元素中，电负性最大的是O，原子半径最大的是Na。 (5)M是Fe，处于元素周期表中第四周期第Ⅷ族，按照核外电子排布，Fe位于d区；其基态Fe2+价层电子排布式为3d6，其未成对电子数为4。 20．(8分)(2025·重庆期末联合检测)随着氢能源的不断发展和应用，储氢材料的重要性日益凸显，如N(BH4)3、NaBH4、LiBH4、储氢合金都是储氢材料。 (1)H、B、N三种元素的电负性由大到小的顺序是____________________。 (2)N在元素周期表中的位置是________________，基态N有________种不同空间运动状态的电子。 (3)钛(Ti)可用于合金储氢，基态Ti的核外电子排布式为________________。 (4)①NaBH4的电子式为________________。 ②NaBH4与水反应生成NaBO2和H2，其化学方程式为________ __。 (5)X是短周期金属元素，X的氢化物也是储氢材料。X的部分电离能(单位：kJ/mol)如下表所示。 Ι1 Ι2 Ι3 Ι4 Ι5 578 1 817 2 745 11 575 14 830 Ι1(Mg)______(填“>”“＝”或“<”)578 kJ/mol，理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)N>H>B　(2)第二周期第ⅤA族　5　(3)[Ar]3d24s2　(4)①　 ②NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑ (5)>　X是Al，Al的第一电离能失去的是3p上的电子，而Mg的第一电离能失去的是3s上的电子，Mg的3s轨道处于全充满状态，失去一个电子需要的能量更高 解析：(1)非金属的非金属性越强其电负性越大，非金属性最强的是N，BH中氢为－1价，B为＋3价，因此H电负性大于B，所以H、B、N的电负性由大到小排列顺序为N>H>B。 (2)N为7号元素，在元素周期表中的位置是第二周期第ⅤA族，基态N电子排布式为1s22s22p3，s、p轨道分别有1、3种运动状态不同的电子，故有5种不同空间运动状态的电子。 (3)钛(Ti)为22号元素，基态Ti的电子排布式为[Ar]3d24s2。 (4)①NaBH4为离子化合物，电子式为；②NaBH4与水反应生成NaBO2和H2，其化学方程式为NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑。 (5)由电离能数据可知，第四电离能急剧增大，则其最外层有三个电子，故X为Al，Ι1(Mg)>578 kJ/mol，理由是X是Al，Al的第一电离能失去的是3p上的电子，而Mg的第一电离能失去的是3s上的电子，Mg的3s轨道处于全充满状态，失去一个电子需要的能量更高。 21．(8分)如图是元素周期表中的前四周期，回答下列问题： (1)a元素的基态原子的电子排布图是图①、②中的一个。 另一个电子排布图错误的原因是它不符合________(填标号)。 A．泡利原理　　B．洪特规则　　C．构造原理 b元素的正二价离子的核外价电子排布图是________。 (2)b、e两种元素中第四电离能较大的是________(填元素符号)，原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)已知元素c、f的最简单的化合物中共用电子对偏向f，元素c、g的最简单的化合物中共用电子对偏向c，则元素c、f、g的电负性由大到小的顺序为______________(填元素符号)。 (4)A是1～36号元素基态原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素，A在元素周期表中的位置是________。 (5)d元素的下列粒子中，电离最外层一个电子所需能量最大的是________(填标号)。 A．　 B．　 C．　 D． (6)很多金属及其化合物在灼烧时会产生特殊的火焰颜色，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因是 ________________________________________________________________________。 答案：(1)B　 (2)Fe　铁失去的是半充满状态下较稳定的3d5能级的一个电子，钴失去的是3d6能级上的一个电子 (3)C>H>Si (4)第四周期第ⅥB族 (5)A (6)电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的激发态甚至基态时，以一定波长的光的形式释放能量 解析：由图中元素所在周期表中的位置，可确定a、b、c、d、e、f、g分别为N、Fe、H、Mg、Co、C、Si。 (1)氮元素的基态原子的电子排布图：，不符合洪特规则。b元素为Fe，它的正二价离子为Fe2+，核外价电子排布图是。 (2)b、e两种元素分别为Fe、Co，Fe3+的核外价电子排布图为，Co3+的核外价电子排布图为，第四电离能较大的是Fe，原因：铁失去的是半充满状态下较稳定的3d5能级的一个电子，钴失去的是3d6能级上的一个电子。 (3)已知元素H、C的最简单的化合物中共用电子对偏向C，说明非金属性：C＞H，元素H、Si的最简单的化合物中共用电子对偏向H，说明非金属性：H＞Si，则元素H、C、Si的电负性由大到小的顺序为C>H>Si。 (4)A是1～36号元素基态原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素，则其为24Cr，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，A在元素周期表中的位置是第四周期第ⅥB族。 (5)镁元素的下列粒子中，3p电子的能量比3s高，则失去3p电子所需的能量比3s低，3s2失去1个电子相当于Mg的第一电离能，3s1失去1个电子相当于Mg的第二电离能，则电离最外层一个电子所需能量最大的是A。 (6)很多金属及其化合物在灼烧时会产生特殊的火焰颜色，这是电子跃迁后将能量释放出来产生的现象，则用原子结构的知识解释产生此现象的原因：电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的激发态甚至基态时，以一定波长的光的形式释放能量。 22．(7分)磷及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途，回答下列问题： (1)白磷(结构如图1所示)在潮湿的空气中发生缓慢氧化，在40 ℃左右即可自燃。 ①白磷(P4)的相对分子质量为__________。 ②基态磷原子中成对电子数与未成对电子数之比为__________。 ③电负性：P__________(填“>”“<”或“＝”)O。 (2)磷及其部分重要化合物的相互转化如图2所示。 ①基态钙原子的简化电子排布式为______________________。 ②第一电离能：Si__________(填“>”“<”或“＝”)C。 ③CO2和CO的组成元素相同，但二者的性质不完全相同，其原因为 ________________________________________________________________________。 ④常温下，H3PO4与少量NaOH溶液反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 (3)反应Ⅲ的离子方程式为 ________________________________________________________________________ (已知：Cu3P不溶于水)。 答案：(1)①124　②4∶1　③< (2)①[Ar]4s2　②<　③CO2和CO的分子结构不同　④H3PO4＋NaOH===NaH2PO4＋H2O (3)11P4＋60Cu2+＋96H2O===24H3PO4＋20Cu3P＋120H＋ 解析：(1)①白磷(P4)的相对分子质量为4×31＝124；②基态磷原子中成对电子数与未成对电子数之比为12∶3＝4∶1；③电负性的大小为P<O。 (2)①基态钙原子的简化电子排布式为[Ar]4s2；②同主族第一电离能自上而下递减，所以Si<C；③CO2和CO的组成元素相同，但二者的性质不完全相同，其原因为CO2和CO的分子结构不同；④常温下，H3PO4与少量NaOH溶液反应的化学方程式为H3PO4＋NaOH===NaH2PO4＋H2O。 (3)反应Ⅲ中P4和铜离子参与反应生成H3PO4和Cu3P，依据电荷守恒和元素守恒配平后的离子方程式为11P4＋60Cu2+＋96H2O===24H3PO4＋20Cu3P＋120H＋。 23．(8分)W、X、Y、Z、R是原子序数依次增大的五种短周期元素，其元素性质或原子结构如表所示。 元素 元素性质或原子结构 W 原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能低于同周期相邻元素 X 在同周期元素中，原子半径最大 Y 电离能(kJ/mol)数据：I1＝738；I2＝1 415；I3＝7 733，I4＝10 540…… Z 其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等 R 只有一个不成对电子 (1)W的元素符号为__________，W的基态原子价层电子轨道表示式为________________。 (2)X元素处于元素周期表中的____________(填“s”或“p”)区，其基态原子核外电子排布式为________________。 (3)Y的元素符号为____________，元素Y的第一电离能____________(填“高于”“低于”或“等于”)同周期相邻元素。 (4)X、Z和R元素的电负性由大到小的顺序是____________(填元素符号)。 (5)Z、R的最高价氧化物的水化物酸性更强的是____________(填化学式)。 (6)W、X和R可以形成多种化合物，其中在室温下水溶液pH＞7且R的化合价为＋1价的化合物是____________(填化学式)。 答案：(1)O　 (2)s　1s22s22p63s1 (3)Mg　高于 (4)Cl＞Si＞Na (5)HClO4 (6)NaClO 解析：W、X、Y、Z、R是原子序数依次增大的五种短周期元素，W原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，W原子的核外电子排布式可能为1s22s22p4、1s22s22p63s2，但W的第一电离能低于同周期相邻元素，W为O；X在同周期元素中，原子半径最大，X为Na；Y的电离能I3≫I2，Y原子的最外层有2个电子，Y为Mg；Z的原子序数大于Y，Z的价电子中3s能级一定排有2个电子，Z的价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等，Z的价电子排布为3s23p2，Z为Si；N只有一个不成对电子，N为Cl。 (1)W的元素符号为O，O的基态原子价层电子排布式为2s22p4，轨道表示式为。 (2)X为Na，基态钠原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1，Na处于元素周期表中的s区。 (3)Y的元素符号为Mg，基态镁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2，3s能级全充满、3p能级全空，较稳定，故Mg的第一电离能高于同周期相邻元素。 (4)X、Z、R依次为Na、Si、Cl，同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，则X、Z、R的电负性由大到小的顺序为Cl＞Si＞Na。 (5)Z、R依次为Si、Cl，同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强，则Z、R的最高价氧化物的水化物酸性更强的是HClO4。 (6)W、X、R依次为O、Na、Cl，三者形成化合物的水溶液pH＞7且R的化合价为＋1价的化合物是次氯酸钠(NaClO)，次氯酸钠为强碱弱酸盐，溶液水解显碱性。 24．(8分)已知X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素，常温下，以上几种元素最高价氧化物对应水化物溶液(浓度均为0．01 mol/L)的pH和原子半径的关系如图所示，回答下列问题： 已知：①Y的一种同位素常用于测定生物化石的年代； ②lg2≈0．3。 (1)W元素的原子结构示意图为____________。 (2)基态M原子的原子核外有__________种不同运动状态的电子。 (3)上述五种元素中，基态原子未成对电子数最多的是__________(填元素符号，下同)，基态原子有2个未成对电子的元素为__________。 (4)仅由X、Y、W三种元素可形成WYX－，则WYX－中W、Y、X 3种原子是否均满足最外层8电子结构？________(填“是”或“否”)。 (5)XZ3(该化合物中X的化合价为－3价)能与水发生反应，且该反应为非氧化还原反应，该反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)(YX)2的性质与卤素单质相似，写出(YX)2与M的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1) (2)11 (3)N　C和S　 (4)是 (5)NCl3＋3H2O===NH3＋3HClO　 (6)(CN)2＋2OH－===CN－＋CNO－＋H2O 解析：X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素，其中Y的一种同位素常用于测定生物化石的年代，则Y为C；根据几种元素最高价氧化物对应水化物溶液的pH和原子半径关系，可知X的半径小于Y，且最高价氧化物对应水化物显酸性，浓度为0．01 mol/L，pH为2，说明X是一元强酸，则X为N；Y，Z，W的半径大小为Y<Z<W，Z最高价氧化物对应水化物显酸性，浓度为0．01 mol/L，pH为2，说明Z是一元强酸，则Z为Cl；浓度为0．01 mol/L，W的最高价氧化物对应水化物显酸性，pH小于2，且半径大于Z，则W为二元强酸，pH＝－lg (0．02)＝2－lg 2≈2－0．3＝1．7，W为S; M的半径最大，且最高价氧化物对应水化物显碱性，浓度为0．01 mol/L，pH为12，说明是强碱，则M为Na；即X为N，Y为C，Z为Cl，W为S，M为Na。 (1)W为S，原子结构示意图为。 (2)M为Na，钠原子原子核外有11个电子，故核外有11种不同运动状态的电子。 (3)根据分析可知X为N，未成对电子为3，Y为C，未成对电子为2，Z为Cl，未成对电子为1，W为S，未成对电子为2，M为Na，未成对电子为1，则基态原子未成对电子数最多的是N。基态原子有2个未成对电子的元素为C和S。 (4)X为N，Y为C，W为S，则WYX－为SCN－，根据S、C、N 3种原子的成键特点，WYX－为SCN－，在SCN－中3种原子均满足最外层8个电子。 (5)XZ3该化合物中X的化合价为－3价，则其中Z为Cl，则XZ3为NCl3，能与水发生反应，且该反应为非氧化还原反应，则该反应的化学方程式为NCl3＋3H2O===NH3＋3HClO。 (6)(YX)2为(CN)2，与卤素单质相似，则与M的最高价氧化物对应水化物NaOH反应生成NaCN，NaCNO，H2O，则反应的离子方程式为(CN)2＋2OH－===CN－＋CNO－＋H2O。 学科网（北京）股份有限公司 $$