专题2 专题综合测评(二) 原子结构与元素性质-【名师导航】2025-2026学年高中化学选择性必修2教师用书word（苏教版）

专题综合测评(二)　原子结构与元素性质 (本试卷共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．下列有关原子光谱的说法中，不正确的是(　　) A．通过光谱分析可以鉴定某些元素 B．电子由低能级跃迁至较高能级时，一定发生的是化学变化 C．燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花与原子核外电子的跃迁有关 D．原子中的电子在跃迁时能量的表现形式之一是光，这也是原子光谱产生的原因 B　[不同的原子在电子发生跃迁时，吸收或发射的光谱不同，则通过光谱分析可以鉴定某些元素，A正确；原子的电子吸收一定的能量后，由低能级跃迁至较高能级时，为物理变化，B错误；核外电子发生跃迁时会吸收或释放能量，主要体现为光(辐射)，不同原子发射的光谱不同，则燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花与原子核外电子的跃迁有关，C正确；原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光，这也是原子光谱产生的原因，D正确。] 2．下列说法正确的是(　　) A．CH4分子的球棍模型为 B．铍原子最外层的电子云图为 C．基态Fe原子的价电子轨道表示式为 D．该轨道表示式违背了泡利不相容原理 C　[该模型为空间填充模型，A错误；铍原子最外层为s能级，为球形，B错误；铁为26号元素，基态铁原子的价电子排布式为3d64s2，轨道表示式为，C正确；该轨道式违背了洪特规则，2p能级电子应自旋方向相同，D错误。] 3．铁原子核外电子占据的最高能级是(　　) A．3s　　 B．3p　 C．3d　　　 D．4s D　[Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，虽然未填充电子时，3d轨道的能量比4s高，一旦填充电子后，3d轨道电子受原子核的束缚力增强，电子的能量降低，所以铁原子核外电子占据的最高能级是4s。] 4．下列各原子或离子的电子排布式中，不正确的是(　　) A．N　1s22s22p3 B．Ar　1s22s22p63s23p6 C．Na＋　1s22s22p6 D．Cl－　1s22s22p63s23p5 D　[N是7号元素，第2周期ⅤA族元素，电子排布式是1s22s22p3，A正确；Ar是18号元素，第3周期0族元素，电子排布式是1s22s22p63s23p6，B正确；Na是11号元素，第3周期ⅠA族元素，电子排布式是1s22s22p63s1，而Na＋是原子失去最外层一个电子，所以Na＋电子排布式是1s22s22p6，C正确；Cl是17号元素，第3周期ⅦA族元素，电子排布式是1s22s22p63s23p5，而Cl－是Cl原子得到一个电子形成的，电子排布式为1s22s22p63s23p6，D不正确。] 5．下列说法错误的是(　　) A．电子排布式为1s22s22p63s23p1的元素，其价态为＋3时最稳定 B．在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定不同 C．碳原子核外能量最高的电子云轮廓图如图所示 D．钠原子由1s22s22p63p1→1s22s22p63s1时，吸收能量，由激发态转化成基态 D　[电子排布式为1s22s22p63s23p1的元素是Al，其最外层有3个电子，失去最外层的3个电子，达到8电子稳定结构，所以铝元素的价态为＋3价时最稳定，A正确；在同一能级上运动的电子，其自旋状态不同，故其运动状态肯定不同，B正确；碳原子核外能量最高的电子为2p能级上的电子，C正确；钠原子由1s22s22p63p1→1s22s22p63s1时，由激发态转化成基态，应是释放能量，D错误。] 6．下列说法正确的是(　　) A．1s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动 B．第4周期基态原子未成对电子数为1的元素有4种 C．ns能级的能量一定高于(n－1)d能级的能量 D．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　[1s轨道的电子离原子核近，电子云只是电子在原子核周围出现的几率，A错误；第4周期未成对电子数为1的基态原子有4s1、3d14s2、、4s24p1、4s24p5，共五种元素，B错误；根据能量最低原理，结合泡利不相容原理和洪特规则，电子优先填充能量低的能级，从ⅢB族到Ⅷ族元素在进行电子填充时优先填充4s轨道，可见ns能级能量不一定高于(n－1)d能级，C错误；根据元素周期表，表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素，D正确。] 7．下列各组多电子原子的原子轨道能量比较不正确的是(　　) A．4s＞3d B．4px＞3pz C．4p＞3p D．2s＜2p A　[A．根据构造原理，各能级能量由低到高的顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s……由此可知原子轨道能量4s＜3d，A项错误；B．电子的能层越大，电子的能量越大，同一能级上的原子轨道具有相同的能量，原子轨道能量：4px＝4pz＞3pz，B项正确；C．电子的能层越大，电子的能量越大，原子轨道能量：4p＞3p，C项正确；D．相同电子层上原子轨道能量s＜p，D项正确。] 8．肯定属于同族元素且性质相似的是(　　) A．原子电子排布式：A为1s22s2，B为1s2 B．结构示意图： C．A原子基态时2p轨道上有1个未成对电子，B原子基态时3p轨道上也有1个未成对电子 D．A原子基态时2p轨道上有一对成对电子，B原子基态时3p轨道上也有一对成对电子 D　[A的电子排布式为1s22s2，为Be，位于ⅡA族；B的电子排布式为1s2，为He，位于0族，不同族，性质不相似，A错误；根据结构示意图，A原子序数为10，为Ne，位于0族；B原子序数为11，为Na＋，位于ⅠA族，不同族，性质不相似，B错误；A可能为硼元素或者氟元素，B可能为铝元素或者氯元素，不一定在同一族，性质不一定相似，C错误；A为碳元素，B为硅元素，为同族元素，且性质相似，D正确。] 9．下列N原子轨道表示式表示的状态中，能量最高的是(　　) D　[A图是N原子的基态的轨道表示式，2p轨道有3个电子；B图中1s轨道有1个电子激发后跃迁到2p轨道，2p轨道有4个电子；C图中2s轨道有1个电子激发后跃迁到2p轨道，2p轨道有4个电子；D图中1s、2s轨道各有1个电子激发后跃迁到2p轨道，2p轨道有5个电子，因此，D中2p轨道的电子最多，能量最高。] 10．下列关于原子结构的说法中，不正确的是(　　) A．原子结构决定元素的性质 B．2px、2py、2pz轨道相互垂直，且能量相等 C．随核电荷数递增，电子总是填满一个能层，再填下一个能层 D．电子云是电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述 C　[最外层电子决定元素的化学性质，A正确；2p能级有三个轨道，即2px、2py、2pz轨道相互垂直，且能量相等，B正确；电子是按能量由低到高的顺序填充的，C错误；电子云为核外电子在核外运动的概率密度分布的形象化描述，电子云中的小黑点表示电子在核外出现的机会的多少，小黑点越密表示出现的机会越多，D正确。] 11．A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构，有关两元素的下列叙述： ①原子半径A＜B；②离子半径A＞B；③原子序数A＞B；④原子最外层电子数A<B；⑤A的正价与B的负价绝对值一定相等；⑥A的电负性小于B的电负性；⑦A的第一电离能大于B的第一电离能。其中正确的组合是(　　) A．③⑤ B．①②⑦ C．③④⑥ D．③④⑤⑥⑦ C　[①A为阳离子，B为阴离子，两离子的电子层数相同，说明A位于B的下一周期，所以原子半径A>B，错误；②B的原子序数更小，则核电荷数更小，所以B的离子半径更大，错误；③正确；④当原子最外层电子数＜4时易失去最外层电子形成阳离子，当原子最外层电子数＞4时，易得到电子形成阴离子，则原子最外层电子数A＜B，正确；⑤虽然两离子电子层结构相同，但形成离子时得到或失去的电子数不一定相同，所以无法确定二者化合价之间的关系，错误；⑥A能形成阳离子，具有较强的金属性，电负性较弱，B能形成阴离子，说明具有较强的电负性，则A的电负性小于B的电负性，正确；⑦A位于B的下一周期，原子半径更大，更容易失去电子，所以A的第一电离能小于B的第一电离能，错误。] 12．现有三种元素的基态原子的电子排布式如下： ①[Ne]3s23p4；②1s22s22p63s23p3；。则下列有关比较中正确的是(　　) A．最高正化合价：③＞②＞① B．第一电离能：③＞②＞① C．电负性：③＞②＞① D．原子半径： ③＞②＞① B　[由题意可知，①为硫元素，②为磷元素，③为氟元素。S最高正化合价为＋6，P最高正化合价为＋5，F没有正化合价，故最高正化合价：①>②，A错误； 磷元素原子3p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能Cl>P>S；同主族自上而下第一电离能减弱，故F>Cl，故第一电离能F>P>S，即③>②>①，B正确； 同周期自左而右，电负性增大，同主族自上而下电负性降低，电负性F>S>P，即③>①>②，C错误； 同周期自左而右，原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，原子半径P>S>F，即②>①>③，D错误。] 13．如图是第3周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图。下列有关说法中正确的是(　　) A．y轴表示的可能是电离能 B．y轴表示的可能是电负性 C．y轴表示的可能是原子半径 D．y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数 B　[对于第3周期11～17号元素，Mg、P特殊，Mg的3p轨道电子全空为稳定结构，P的3p轨道电子半满为稳定结构，则第一电离能大于同周期相邻的元素，即第一电离能不是随着原子序数的递增而增大，A错误； 同周期元素从左到右，随原子序数的增大，元素的非金属性增强，则元素的电负性增强，B正确；同周期元素从左到右，随原子序数的增大，原子半径减小，C错误；形成基态离子转移的电子数依次为Na为1，Mg为2，Al为3，Si不易形成离子，P为3，S为2，Cl为1，D错误。] 14．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X与Y形成的某一化合物是一种空气污染物且易生成二聚体，且X、Y两基态原子的核外电子的空间运动状态相同，Z的基态原子的最高能级的电子数是Y的基态原子的最低能级电子数的一半，W的周期数与族序数相等。下列说法正确的是(　　) A．X、Y、Z、W四种元素中，X的非金属性最强 B．简单离子的半径：X>Y>Z>W C．电负性大小：X>Y>W>Z D．第一电离能：Y>X>W>Z B　[由“X与Y形成的某一化合物易生成二聚体”知该化合物为NO2，X为氮元素，Y为氧元素，“W的周期数与族序数相等”且W为短周期元素，则W为第3周期ⅢA族元素，是铝元素，Y的核外电子排布式为1s22s22p4，最低能级电子数为2，则Z的最高能级电子数为1，且Z的原子序数比Y大，所以Z有三个电子层，Z为钠元素。A．N、O、Na、Al四种元素中，O(即Y)非金属性最强，A错误；B．简单离子分别为N3-、O2-、Na＋、Al3+，四种离子的核外电子排布相同，根据“序小径大”的规则，可知四种离子的半径依次减小，B正确；C．电负性相当于得电子能力，O电负性最强，即Y最大，C错误；D．第一电离能相当于失电子能力，总体来说金属元素的第一电离能偏小，且同周期从左到右呈增大趋势，ⅡA、ⅤA比相邻主族元素大，所以有N>O>Al>Na，即X>Y>W>Z，D项错误。] 15．下列叙述正确的是(　　) A．N、O、F的电负性逐渐增大 B．Na、Mg、Al的第一电离能逐渐增大 C．碳原子的轨道表示式： D．铬原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d44s2 A　[同一周期元素原子的原子序数越大电负性越强，则N、O、F的电负性逐渐增大，A正确； 同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族原子最外层3p能级处于全空稳定状态，故ⅡA族>ⅢA族，则第一电离能大小顺序是Mg >Al> Na，B不正确； 按洪特规则，碳原子2个p电子分别处于2个p轨道，且电子自旋方向相同，则轨道表示式： C不正确；根据洪特规则特例，铬原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1，D不正确。] 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16．(9分)按要求填空。 (1)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2周期部分元素的E1变化趋势如图所示。 氮元素的E1呈现异常的原因是__________________________________________ _____________________________________________________________________。(3分) (2)B原子价电子的轨道表示式为________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。(3分) (3)Co基态原子核外电子排布式为________________，元素Mn与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是___________________________________。(3分) [解析]　(1)元素的非金属性越强，越易得到电子，则第一电子亲和能越大，同周期元素从左到右元素原子的核电荷数依次增大，半径逐渐减小，从左到右易结合电子，放出的能量增大，而N的2p能级为半充满结构，较为稳定，不易结合一个电子，所以出现异常。 (2)B为5号元素，核外电子排布式为1s22s22p1，外围电子排布式为2s22p1，轨道表示式为 (3) Co是27号元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2；O基态原子外围电子排布式为2s22p4，所以其核外未成对电子数是2，而Mn基态原子外围电子排布式为3d54s2，所以其核外未成对电子数是5，因此核外未成对电子数较多的是Mn。 [答案]　(1)N的2p能级为半充满结构，较为稳定，不易结合一个电子 (2) (3)1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 　Mn 17．(12分)第4周期有14种金属元素，其中4种为主族元素，10种为过渡元素。 (1)锰元素属于________(填“s”“p”“d”“ds”或“f”)区元素。(1分) (2)与铬同周期的所有元素的基态原子中，最外层电子数与铬原子相同的有__________________________________________________________________。 (1分) (3)基态Fe原子中，电子占据的最高能层的符号为________，该能层具有的原子轨道数为________，电子数为________。(3分) (4)As、Se、Br元素的电负性由大到小的顺序为_________________，第一电离能由大到小的顺序为_________________。(4分) (5)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示。 电离能/(kJ· mol-1) I1 I2 铜 746 1 958 锌 906 1 733 铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主要原因是_________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。(3分) [解析]　(1)Mn的原子序数为25，外围电子排布式为3d54s2，属于d区元素。 (2)基态铬原子最外层电子数为1，其他的原子还有K、Cu。 (3)基态Fe原子核外有4个电子层，电子占据的最高能层为第四层，符号为N；该能层有s、p、d、f四个能级，原子轨道数为1＋3＋5＋7＝16，其外围电子排布式为3d64s2，故N层的电子数为2。 (4)同周期元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性由大到小的顺序为Br>Se>As；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但由于As的4p能级半充满，为稳定结构，其第一电离能大于Se，故第一电离能由大到小的顺序为Br>As>Se。 [答案]　(1)d　(2)K、Cu　 (3) N　16　2　 (4)Br>Se>As　Br>As>Se　(5)Cu原子失去一个电子后，核外电子排布式为[Ar]3d10，而锌原子失去1个电子后的核外电子排布式变为[Ar]3d104s1，铜达到了较稳定状态，所以Cu的第二电离能相对较大 18．(16分)现有五种元素，其中A、B、C为短周期主族元素，D、E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元素原子最外层有2个电子 D是前4周期中电负性最小的元素 E在元素周期表的第七列 (1)已知BA5为离子化合物，写出其电子式：__________。(2分) (2)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。(4分) (3)某同学根据上述信息，推断C的基态原子的核外电子轨道表示式为，该同学所画的电子轨道表示式违背了__________。(2分) (4)E位于__________族__________区，价电子排布式为__________。(4分) (5)检验D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____________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。(4分) [解析]　五种元素，其中A、B、C为短周期主族元素，D、E为第4周期元素，它们的原子序数依次增大。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，A为H；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，B为N；C元素原子最外层有2个电子，C为Mg；D是前4周期中电负性最小的元素，D为K；E在元素周期表的第七列，E为Mn。 (1)NH5为离子化合物，由铵根离子和氢负离子构成，其电子式为 (2)B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，原子核外电子排布式为1s22s22p3，能量最高的电子为2p能级电子，其电子云在空间有3个方向，原子轨道呈纺锤形。 (3)某同学根据上述信息，推断C的基态原子的核外电子轨道表示式为3s轨道2个电子自旋方向相同，该同学所画的电子轨道表示式违背了泡利不相容原理。 (4)E位于第4周期第七列，即处于元素周期表中第4周期ⅦB族，属于d区元素，其价电子排布式为3d54s2。 (5)D是K，检验钾元素的方法是焰色反应，产生此现象的原因是基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能级或基态时，以可见光的形式释放能量。 [答案]　(1) 　(2)3　纺锤　 (3) 泡利不相容原理　(4)ⅦB族　d　3d54s2　(5)焰色反应　基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能级或基态时，以可见光的形式释放能量 19．(18分)氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题： (1)基态N原子中电子占据最高能级的电子云轮廓图为__________形，基态N原子的轨道表示式为__________________________________。(4分) (2)B的第一电离能I1(B)＝800 kJ·mol-1，判断I1(Al)__________800 kJ·mol-1(填“>”或“＜”)，从电子排布的角度说明判断理由：______________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。(4分) (3)NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(Hδ＋)，与B原子相连的H呈负电性(Hδ－)。在H、B、N三种元素中：(6分) ①电负性由大到小的顺序是__________。 ②原子半径由大到小的顺序是__________。 ③在元素周期表中的分区与其他两种不同的是_____________。 (4)26Fe、27Co、28Ni、29Cu是目前氨硼烷水解产氢催化剂研究的热点。不同催化剂催化氨硼烷水解产氢的性能如图所示。 这四种催化剂中：(4分) ①催化效果最好的金属基态原子中未成对的电子数为______________。 ②催化效果最差的金属基态原子的价电子排布式为________________。 [解析]　(1)N是7号元素，价电子排布式为2s22p3，电子占据最高能级的电子云轮廓图为纺锤形，基态N原子的轨道表示式为 (2)B和Al的基态原子电子排布式分别为1s22s22p1和1s22s22p63s23p1，B半径小，第一电离能比Al大，I1(Al) ＜800 kJ·mol-1，因为3p能级的能量高于2p能级的能量，处于3p能级的电子更容易失去，因此I1(Al)＜I1(B)。 (3)①与N原子相连的H呈正电性(Hδ＋)，电负性N>H，与B原子相连的H呈负电性(Hδ－)，电负性H>B，电负性由大到小的顺序是N>H>B；②同周期元素从左到右半径依次减小，原子半径由大到小的顺序是B>N>H；③H位于s区，B、N位于p区，在元素周期表中的分区与其他两种不同的是H。 (4)①从图上可以看出，Co催化用时最短，产氢体积也最大，故催化效果最好，Co的价电子排布式为3d74s2，原子中未成对的电子数为3；②Fe催化用时最长，产氢体积也最小，故催化效果最差，Fe原子的价电子排布式为3d64s2。 [答案]　(1)纺锤　　(2)＜　B和Al的基态原子电子排布式分别为1s22s22p1和1s22s22p63s23p1，3p能级的能量高于2p能级的能量，处于3p能级的电子更容易失去，因此I1(Al)＜I1(B)　(3)①N>H>B　②B>N>H　③H　(4)①3　②3d64s2 1 / 13 学科网（北京）股份有限公司 $