专题2 原子结构与元素性质 模拟测评卷 2024-2025学年高二下学期化学苏教版选择性必修2

专题2 原子结构与元素性质 (时间:90分钟　满分:100分) 一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1.下列有关原子核外电子跃迁的说法正确的是(　　)。 A.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 B.同一原子的基态和激发态中,激发态比基态稳定 C.激光、焰火、霓虹灯光的产生都与原子核外电子跃迁释放能量有关 D.对充有氖气的霓虹灯管通电,灯管发出的红色光是电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线而产生 2.下列说法正确的是(　　)。 A.s轨道呈圆形,p轨道呈纺锤形 B.科学家们采用统计的方法来描述电子在原子核外某一区域出现的机会 C.电子云中小点的密度表示电子的多少 D.f轨道有5个伸展方向 3.下列说法错误的是(　　)。 A.ns电子的能量可能低于(n-1)p电子的能量 B.6C的电子排布式1s22s22违反了洪特规则 C.21Sc的电子排布式1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理 D.22Ti的电子排布式1s22s22p63s23p10违反了泡利不相容原理 4.下列说法中,正确的是(　　)。 A.s区都是金属元素 B.s区都是主族元素 C.稀有气体在ds区 D.所有非金属元素都在p区 5.下列关于元素性质递变规律的说法,不正确的是(　　)。 A.元素周期表中,同一主族,随电子层数的增加,元素的第一电离能逐渐增大 B.同一周期中,主族元素的电负性,从左到右逐渐增大 C.元素性质的周期性变化是因为原子核外电子排布的周期性变化 D.门捷列夫的突出贡献是发现元素周期律 6.如图是元素周期表中短周期元素的一部分,其中电负性最小的元素是(　　)。 A.a B.b C.c D.d 7.下列说法不正确的是(　　)。 A.ⅠA族元素的电负性从上到下逐渐减小,而ⅦA族元素的电负性从上到下逐渐增大 B.电负性的大小可作为衡量元素的金属性和非金属性强弱的尺度 C.碳原子由1s22s22p2转化成1s22s12p3,这一过程中吸收能量 D.NaH的存在能支持可将氢元素放在ⅦA族的观点 8.科学研究证明核外电子的能量不仅与电子所处的电子层、原子轨道有关,还与核外电子数及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同,都是1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是(　　)。 A.两微粒的1s原子轨道上电子的能量相同 B.两微粒的3p原子轨道上的电子离核的距离相同 C.两微粒的电子发生跃迁时,产生的光谱不同 D.两微粒都达8电子稳定结构,化学性质相同 9.闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能,被广泛地应用于军事、医学等领域,号称“崛起的第三金属”。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等核素,下列关于金属钛的叙述中不正确的是(　　)。 A.上述钛原子中,中子数不可能为22 B.钛元素在周期表中处于第4周期 C.钛的不同核素在周期表中处于不同的位置 D.钛元素是d区的过渡元素 10.下列说法正确的是(　　)。 A.基态原子的2s电子的能量较高,其一定在比1s电子离核更远的区域运动 B.已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,该元素位于元素周期表中的d区 C.处于最低能量的原子叫做基态原子,1s22s22→1s22s22过程中形成的是吸收光谱 D.最外层电子数为ns2的元素都在元素周期表第2列或第12列 11.下列关于O、Na、S、Cl、K元素及其化合物的说法正确的是(　　)。 A.第一电离能:I1(K)>I1(Na) B.电负性:S>O C.原子半径:r(K)>r(Cl)>r(S)>r(O) D.热稳定性:HCl>H2S 12.同周期两种主族元素X、Y的逐级电离能(I)数据如下表所示。下列有关说法正确的是(　　)。 元素 电离能/(kJ·mol-1) I1 I2 I3 I4 I5 …… X 738 1 451 7 733 10 540 13 630 …… Y 578 1 817 2 745 11 575 14 830 …… A.电负性:X>Y B.单质与水反应剧烈程度:X<Y C.X基态原子的最外层电子数为2 D.Y的最高化合价为+2价 13.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增强 B.原子半径依次减小 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 14.如图为元素周期表中短周期的一部分,下列关于Y、Z、M的说法正确的是(　　)。 A.电负性:Y>Z>M B.离子半径:M->Z2->Y- C.ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构 D.Z元素基态原子外围电子的轨道表示式为 15.X、Y、Z、W是短周期元素,X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构,工业上可通过分离液态空气获得其单质;Y元素原子最外电子层上s轨道、p轨道电子数相等;Z元素的+2价阳离子的核外电子排布与氖原子的相同;W元素原子的M层有1个未成对的p轨道电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是(　　)。 A.X元素的氢化物的水溶液显碱性 B.Z元素的离子半径大于W元素的离子半径 C.Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应 D.Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点 二、非选择题(本题共5小题,共55分) 16.(10分)有A、B、C、D、E、F、G七种元素,除E为第4周期元素外其余均为短周期元素。A、E、G位于元素周期表的s区,其余元素位于p区,A、E的原子外围电子排布相同,A的原子中没有成对电子;B元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同;C元素原子的外围电子排布式为nsnnpn+1;D元素单质的氧化性在同周期主族元素的单质中排第二位;F的基态原子核外成对电子数是单电子数的3倍;G的基态原子占据两种形状的原子轨道,且两种形状轨道中的电子总数均相同。回答下列问题。 (1)写出下列元素的符号:D　　　　,G　　　　　。  (2)写出C的电子排布式:　　　　　。  (3)B的原子结构示意图为　　　　　。  (4)基态A原子中含有的未成对电子数为　　　　　。  17.(10分)A、B、C、D、E代表5种元素。请回答下列问题。 (1)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,B的元素符号为　　　　,C的元素符号为　　　　。 (2)D元素的正三价离子的3d轨道为半充满,D的元素符号为　　　　,其基态原子的电子排布式为　　　　　　　　　　　。 (3)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有1个未成对电子,E的元素符号为　　　　,其基态原子的电子排布式为　 。 18.(12分)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。 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 前四周期中电负性最小的元素 G 位于周期表的第七列 (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基态原子的核外电子轨道表示式为,该同学所画的轨道表示式违背了　　　　　　　　。 (3)G位于　　　　族,　　　　区,外围电子排布式为　　　　。 (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　    　。 19.(11分)现有A、B、C、D四种元素,A是第5周期ⅣA族元素,B是第3周期元素,B、C、D的外围电子数分别为2、2、7。四种元素原子序数从小到大的顺序是B、C、D、A。已知C和D的次外层电子数均为18。 (1)写出A、B、C、D的元素符号:A　　　　、B、C　　　　、D　　　　。 (2)C位于元素周期表的　　　　区,C2+的电子排布式为　　　　　　　　　。 (3)最高价氧化物对应水化物中碱性最强的化合物是　　　　　　　　(写化学式,下同);最高价氧化物对应水化物中酸性最强的化合物是　　　　　　　。 (4)元素的第一电离能最小的是　　　　,元素的电负性最大的是　　　　。 20.(12分)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元素的原子外围电子排布式为ns2np2;C元素位于第2周期且原子中p轨道与s轨道电子总数相等;D元素原子的M电子层的p轨道中有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元素的原子外围电子排布式为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元素原子的外围电子排布式是　　　　　　　　　　　　　　,在元素周期表中的位置是　　　　　　　　　　　　,其最高价氧化物的化学式是　　　　　　　　　。 参考答案 一、选择题 1.C 解析：电子从激发态跃迁到基态时会产生发射光谱,从基态跃迁到激发态时会产生吸收光谱,吸收光谱和发射光谱均为原子光谱,A项错误;同一原子的基态和激发态中,激发态能量较高,较不稳定,B项错误;氖原子的核外电子由基态获得能量跃迁到激发态,从激发态跃迁到较低的能级,多余的能量以光的形式释放出来,光的波长对应一定的颜色,D项错误。 2.B 解析：s轨道为球形;电子云中的小点不是真正的电子,而是电子在这一区域曾经出现过;f轨道有7个伸展方向。 3.A 解析：ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量,A项错误。根据洪特规则知,2p轨道上的两个电子应排在不同轨道上,B项正确。根据能量最低原理知,电子先排在能量低的轨道上,后排在能量高的轨道上,C项正确。根据泡利不相容原理知,3p轨道上最多排6个电子,D项正确。 4.B 解析：s区包括ⅠA族和ⅡA族,ⅠA族中含有氢元素,A项错误,B项正确。稀有气体属于p区元素,C项错误。氢元素在s区,D项错误。 5.A 解析：同主族元素自上而下,随电子层数增加,元素的第一电离能逐渐减小,A项错误。同一周期中主族元素,从左到右核电荷数逐渐增大,原子核对最外层电子的吸引力增大,电负性逐渐增大,B项正确。因原子的核外电子排布中最外层电子数随原子序数的递增而呈现周期性变化,故元素的性质发生周期性变化,C项正确。门捷列夫发现了元素周期律,制出了第一张元素周期表,揭示化学元素间的内在联系,使其形成完整的体系,D项正确。 6.C 7.A 解析：A项,主族元素的电负性,从上到下呈现减小的趋势。B项,电负性大的元素非金属性较强,反之金属性强。C项,碳原子电子由2s2p,由低原子轨道到高原子轨道,吸收能量。D项,NaH中氢元素的化合价为-1价,与ⅦA族元素的最低负价相同。 8.C 解析：不同元素基态原子的相同轨道(如1s)上的电子能量是不相同的,跃迁时吸收的光的波长也不相同,这样就可以区分不同元素了。元素的原子核电荷数越大,外层电子越多,电性引力越大,电子离原子核的距离越近,能量越低。 9.C 解析：48Ti、49Ti、50Ti等核素的中子数分别为26、27、28,A项正确。22Ti的外围电子排布式为3d24s2,因此钛是d区第4周期的过渡元素,B、D两项叙述正确。元素在周期表中的位置由其质子数决定,钛的同位素原子的质子数相同,在周期表中的同一位置,C项叙述不正确。 10.B 解析：电子层和能级只是表示电子能量差异和主要运动区域的不同,故基态原子的2s电子的能量较高,不一定在比1s电子离核更远的区域运动,A项错误;某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,离子的核外电子数是23,所以原子序数是26,即是铁元素,位于第4周期Ⅷ族,属于d区,B项正确;1s22s22→1s22s22,2p轨道上的能量一样,两者之间没有能量变化,也就不形成光谱,C项错误;最外层电子数为ns2的元素在元素周期表第2列或第12列,还有第18列的He,还有一些过渡元素最外层电子数也为ns2,D项错误。 11.D 解析：同主族元素从上至下,第一电离能逐渐减小,故第一电离能:I1(K)<I1(Na),A项错误;元素非金属性:O>S,则电负性:O>S,B项错误;同周期主族元素从左至右,原子半径逐渐减小,故原子半径:r(Cl)<r(S),C项错误;元素的非金属性越强,其简单氢化物越稳定,非金属性:Cl>S,故氢化物热稳定性:HCl>H2S,D项正确。 12.C 解析：根据元素的逐级电离能数据可以看出,X元素的第三电离能数据明显增大,说明X元素基态原子最外层有两个电子,X属于ⅡA族元素;Y元素的第四电离能数据明显增大,说明Y元素基态原子最外层有三个电子,Y属于ⅢA族元素,又因为两者属于同周期元素,故Y在X的右边。一般来说,同周期主族元素从左向右,电负性逐渐增大,故电负性:X<Y,A项错误。同周期主族元素从左向右,金属性逐渐减弱,其单质与水或酸反应的剧烈程度逐渐减弱,故与水反应的剧烈程度:X>Y,B项错误。X属于ⅡA族元素,其原子的最外层电子数为2,C项正确。Y属于ⅢA族元素,故Y的最高化合价为+3价,D项错误。 13.B 解析：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3周期,简单离子为Xn+、Ym+、Zn-,且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,A项错误。同周期主族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,B项正确。Na、Al、Cl的第一电离能依次增大,电负性依次增大,C项错误。Na、Al、Cl的原子序数依次增大,D项错误。 14.C 解析：由图示关系可推知:X为氦元素,Y为氟元素,M为氯元素,Z为硫元素。元素的电负性关系为F>Cl>S,A项不正确。离子半径关系为S2->Cl->F-,B项不正确。SCl2的电子式为,C项正确。S元素基态原子外围电子的轨道表示式为,D项不正确。 15.C 解析：通过分离液态空气可得到的单质是N2或O2,则X可能为N或O,氧元素的氢化物——H2O呈中性,A项错误。Y元素原子最外电子层上s轨道、p轨道电子数相等,即最外层电子排布式为ns2np2,Y可能为C或Si,C的最高价氧化物CO2常温下呈气态,其熔点和沸点都很低,D项错误。Z元素的+2价阳离子的核外电子排布与氖原子的相同,因此Z为Mg,Mg在一定条件下可与O2或N2反应,C项正确。W元素原子的M层有1个未成对的p轨道电子,则其最外层电子排布式可能为3s23p1或3s23p5,则W可能为Al或Cl。由于离子半径:Cl->Mg2+>Al3+,B项错误。 二、非选择题 16.(1)S　Mg (2)1s22s22p3 (3) (4)1 解析：A的原子中没有成对电子,则A为H;A、E的原子外围电子排布相同,E为第4周期ⅠA族元素,即E为K;B、C、D、F元素位于p区,C元素原子的外围电子排布式为nsnnpn+1,n=2时符合,则C为N元素;B元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子总数相同,电子排布式为1s22s22p2,则B为C元素;D元素单质的氧化性在同周期主族元素的单质中排第二位,D排在N元素之后,则D为S或O;F的基态原子核外成对电子数是单电子数的3倍,其电子排布为1s22s22p4,即F为O元素,则D为S;G的基态原子占据两种形状的原子轨道,且两种形状轨道中的电子总数相同,G位于元素周期表的s区,则G电子排布式为1s22s22p63s2,即G为Mg元素。 17.(1)Cl　K (2)Fe　1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 (3)Cu　1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 解析：(1)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构与氩相同,可推知B为氯(Cl),C为钾(K)。 (2)D元素的正三价离子的3d轨道为半充满,可知D为铁元素(Fe),其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。 (3)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有1个未成对电子,则E原子的外围电子排布式应为3d104s1,即29号元素铜,基态铜原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。 18.(1)3　纺锤 (2)泡利不相容原理 (3)ⅦB　d　3d54s2 (4)焰色反应　当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到能量较高的轨道,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 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,呈纺锤形。(2)3s轨道的两个电子自旋方向相同,违反了泡利不相容原理。(3)Mn原子的外围电子排布式为3d54s2,最后填充的电子为3d轨道,故属于d区元素,处于第4周期ⅦB族。 19.(1)Sn　Mg　Zn　Br (2)ds　1s22s22p63s23p63d10 (3)Mg(OH)2　HBrO4 (4)Mg　Br 解析：(1)A是第5周期ⅣA族元素,则A元素为Sn。由于B是第3周期元素,且其外围电子数为2,所以B元素为Mg。由于C、D的原子序数均大于B,C、D的外围电子数为2、7,且C、D的次外层电子数均为18,因此,C应该为ⅡB族元素Zn,又因为原子序数Zn<D<Sn,所以D应为ⅦA族元素Br。 (2)锌元素基态原子的外围电子排布式为3d104s2,它位于元素周期表的ds区,Zn2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。 (3)金属性Mg>Zn>Sn,故最高价氧化物对应水化物碱性最强的是Mg(OH)2。Br是非金属,其最高价氧化物对应水化物呈酸性,其化学式为HBrO4。 (4)元素的第一电离能越小,表示其失去一个电子的能力越强,其金属性越强,故镁元素的第一电离能最小。电负性越大,表示其吸引电子的能力越强,其非金属性越强,故电负性最大的为溴元素。 20.(1)氧　磷　锰 (2) (3)H　OCO　SiO2+2OH-Si+H2O (4)O>P>Si>Li (5)3d54s2　第4周期ⅦB族　Mn2O7 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元素的原子外围电子排布式为ns2np2,则B为ⅣA族元素;C元素位于第2周期且原子中p轨道与s轨道电子总数相等,则C为氧元素;D元素原子的M电子层的p轨道中有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,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H;CO2分子的结构式是OCO;当n=3时,B为硅元素,SiO2与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是SiO2+2OH-Si+H2O。 (4)若A元素的原子最外层电子排布式为2s1,则A为Li;B元素的原子外围电子排布式为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4周期ⅦB族,所以外围电子排布式为3d54s2,最高正价为+7价,其最高价氧化物的化学式是Mn2O7。 9 学科网（北京）股份有限公司 $$