第1章 章末质量检测（一） 原子结构与性质（Word教参）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（人教版）

该高中化学单元复习讲义以“原子结构与性质”为核心，通过知识框架图系统整合电子排布（基态、激发态）、元素周期表分区（s、p、d、ds区）、电离能与电负性变化规律等内容，用对比表格呈现同周期/主族元素性质递变，思维导图梳理“结构决定性质”的内在联系，突出电子排布式书写、周期表位置推断等重难点。 讲义亮点在于分层练习设计，基础题如“Cl⁻结构示意图判断”巩固化学用语，综合题如“短周期元素W、Q、X推断”融合电子排布与电负性比较，培养科学思维中的证据推理能力。解析中强调“半充满稳定结构”等模型建构方法，基础学生可掌握规律应用，优秀学生能深化推理逻辑，为教师实施分层教学提供精准素材。

章末质量检测（一）　原子结构与性质 （分值：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意） 1.（2025·北京师大附中高二检测）下列化学用语书写错误的是（　　） A.Cl－的结构示意图： B.NaCl的电子式： C.基态铜原子（29Cu）的价层电子排布式：3d94s2 D.2pz电子云图为 解析：C　铜（29Cu）是29号元素，价层电子排布式为3d104s1，C错误。 2.（教材改编题）下列Li原子的轨道表示式表示的状态中，能量最低的是（　　） 解析：D　处于基态的锂原子能量最低，基态Li原子电子排布式为1s22s1，A、B、C不是基态Li原子的轨道表示式，D是基态Li原子的轨道表示式，选D。 3.（2025·江门高二期中）人类对核外电子运动的认知不断进步。下列是小猪佩奇在学校课堂上羚羊夫人让他们讨论核外电子运动的说法，其中说法正确的是（　　） A.小羊苏西 B.小狗丹尼 C.小猪佩奇 D.小猪乔治 解析：D　电子在原子核外一定的空间内绕核运动，还有自旋运动，不能准确测定位置和速度，A错误；电子从能量高的激发态跃迁到能量较低的激发态或基态时能产生发射光谱，B错误；2px、2py、2pz轨道相互垂直，能量相等，C错误。 4.（教材改编题）元素周期表中Cl元素的信息如图所示。下列说法错误的是（　　） A.Cl位于第三周期第ⅤA族 B.氯原子有1个未成对电子 C.电负性：S＜Cl D.第一电离能：S＜Cl 解析：A　Cl为17号元素，位于元素周期表第三周期第ⅦA族，A错误。 5.（2025·西安交大附中高二期末）赤血盐 {K3[Fe（CN）6]}可用于检验Fe2＋，也可用于蓝图印刷术等。下列说法正确的是（　　） A.基态K＋核外有18种不同运动状态的电子 B.电负性：C＞N＞K＞Fe C.Fe2＋的价层电子排布式为3d54s1 D.4种元素分布在元素周期表的s、p、ds区 解析：A　基态K＋核外有18个电子，则有18种不同运动状态的电子，A正确；电负性：N＞C＞Fe＞K，B错误；铁原子失去2个电子形成Fe2＋，Fe2＋的价层电子排布式为3d6，C错误；K在元素周期表的s区，C、N在元素周期表的p区，Fe在元素周期表的d区，D错误。 6.（2025·长沙高二联考）制作紫砂壸所用的紫砂泥主要含有O、Si、Al和Fe，还含有少量的Mg、Ca、Mn和P等元素。下列说法正确的是（　　） A.若将基态Fe原子的核外电子排布式写为1s22s22p63s23p63d8，则未违背能量最低原理 B.若将基态Si原子的核外电子排布图写为则违反了泡利原理 C.若将基态Mn原子的核外电子排布式写为1s22s22p63s23p63d7，则违反了构造原理 D.若将基态O原子的价层电子的轨道表示式写为则违背了洪特规则 解析：C　基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，违背了构造原理，A错误；若将基态Si原子核外电子排布图写为违背了洪特规则，B错误；若将基态Mn原子的核外电子排布式写为1s22s22p63s23p63d7，违背了构造原理，应先排4s轨道，再排3d轨道，C正确；同一轨道电子自旋平行，违反泡利原理，基态O原子的价层电子的轨道表示式为 D错误。 7.（2025·唐山高二月考）2024年诺贝尔化学奖颁给了在“构建全新蛋白质”领域做出贡献的科学家。蛋白质含有C、H、O、N、S、P等元素。下列关于蛋白质中所含元素的说法错误的是（　　） A.基态磷原子的原子轨道能量：3s＜3d B.稳定性：H2O＞H2S＞PH3 C.简单离子半径：S2－＞N3－＞O2－ D.第一电离能：C＜N＜O 解析：D　同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，但第ⅤA族元素p能级为半充满的稳定状态，其第一电离能大于相邻元素，则三种元素的第一电离能大小顺序为N＞O＞C，D错误。 8.（2025·金华十校高二联考）下列叙述正确的是（　　） A.可能存在电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1的基态原子 B.基态原子的电子排布在同能级的简并轨道时，优先分占不同轨道 C.同一周期的两种元素，电负性大者，第一电离能也大 D.I1（Na）＝496 kJ·mol－1，即1 mol钠原子失去3s1电子时吸收496 kJ能量 解析：B　根据能量最低原理，因为E（4s）＜E（3d）＜E（4p），所以填满4s能级后应填充3d能级，A项错误；如S的电负性大于P，但S的第一电离能小于P，C项错误；Na的第一电离能是指气态基态钠原子失去一个电子转化为气态基态正离子时所需的最低能量，D项错误。 9.（苏教版习题）肯定属于同族元素且性质相似的是（　　） A.原子核外电子排布式：A为1s22s2，B为1s2 B.结构示意图：A为、B为 C.基态A原子2p轨道上有1个未成对电子，基态B原子3p轨道上也有1个未成对电子 D.基态A原子2p轨道上有一对成对电子，基态B原子3p轨道上也有一对成对电子 解析：D　1s22s2为Be，为第ⅡA族元素，1s2为He，为0族元素，A不符合题意；A为Ne，B为钠离子，Ne与Na＋不是同族元素，B不符合题意；基态时，A原子2p轨道上有1个未成对电子，最外层电子排布为2s22p1或2s22p5，为B元素或F元素，B原子3p轨道上也有1个未成对电子，最外层电子排布为3s23p1或3s23p5，为Al元素或Cl元素，二者不一定处于同一主族，C不符合题意；基态时，A原子2p轨道上有1对成对电子，最外层电子排布为2s22p4，是O元素，B原子3p轨道上也有1对成对电子，最外层电子排布为3s23p4，是S元素，二者处于同一主族，性质相似，D符合题意。 10.（2025·辽宁多校高二联考）在元素周期表中，某些主族元素与其右下方的主族元素（如图所示）的有些性质是相似的。下列说法错误的是（　　） Li Be B Mg Al Si A.常温下，Mg（OH）2难溶于水，LiOH也难溶于水 B.Li和Mg在过量的氧气中燃烧分别生成Li2O和MgO C.Al（OH）3能与稀盐酸反应，Be（OH）2也能与稀盐酸反应 D.硅酸为弱酸，硼酸也为弱酸 解析：A　常温下，Mg（OH）2难溶于水，但Li的性质与钠类似，Li和Na都能和水反应，LiOH能溶于水，A错误；Li在过量O2中燃烧只生成Li2O，Mg在氧气中燃烧也只生成MgO，B正确；氢氧化铝是两性氢氧化物，Be（OH）2也是两性氢氧化物，既能溶于强酸又能溶于强碱溶液，因此Be（OH）2也能与稀盐酸反应，C正确；B和Si性质相似，结合元素的非金属性可知，硼酸与硅酸的酸性均弱于碳酸，即两种酸均是弱酸。 11.（2025·青岛一中高二月考）图甲和图乙表示的是元素的某种性质随原子序数的变化关系。下列说法正确的是（　　） A.图乙不可能表示元素的电负性随原子序数的变化关系 B.图甲可能表示的是元素单质的熔点随原子序数的变化关系 C.图乙可能表示的是元素原子的半径随原子序数的变化关系 D.图甲可能表示的是元素原子的第一电离能随原子序数的变化关系 解析：D　电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力，随着核电荷数的增加呈周期性变化，故图乙可能表示元素的电负性随原子序数的变化，A错误；同周期元素中，非金属单质的熔点较低，与图像不符，B错误；同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，与图像不符，C错误；同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，其中第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻主族元素，与图像基本相符合，D正确。 12.（2025·沈阳五校协作高二期中）部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A.y、z、d的第一电离能逐渐升高 B.e、f、g、h的电负性依次降低 C.与x形成简单化合物的稳定性：d＞g D.e、f、g、h四种元素的最高正价，其中f元素的值最大 解析：C　根据部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系得到x为H，y为C，z为N，d为O，e为Na，f为Al，g为S，h为Cl。N的2p能级电子排布半充满，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能：N＞O＞C，A错误；同周期主族元素从左往右电负性增大，电负性：Na＜Al＜S＜Cl，B错误；同主族元素从上往下非金属性减弱，即O＞S，故简单氢化物的稳定性：H2O＞H2S，C正确；e、f、g、h四种元素的最高正价分别为＋1、＋3、＋6、＋7价，其中Cl元素的值最大，D错误。 13.（教材改编题）甲、乙、丙、丁、戊、己是原子序数依次增大的前四周期元素。甲是宇宙中含量最多的元素；基态乙原子的价层电子排布为nsnnpn；基态丙原子最高能级的不同轨道都有电子且自旋方向相同；丁与戊是同主族的短周期元素，基态时都有两个未成对电子；己是ds区元素，基态己原子有1个单电子。下列说法正确的是（　　） A.原子半径：戊＞丁＞丙＞乙＞甲 B.基态己原子的价层电子排布式为3d94s2 C.第一电离能：丙＞丁＞乙 D.电负性：丙＞丁＞戊 解析：C　宇宙中含量最多的元素是H，甲是H；基态乙原子的价层电子排布式为2s22p2，乙是C；结合丁与戊是同主族的短周期元素，丙与丁是第二周期元素，基态N原子2p能级不同轨道都有电子且自旋平行，O和S同主族且有两个未成对电子，丙是N，丁是O，戊是S；第四周期ds区元素有Cu和Zn，基态Cu原子有1个单电子，己是Cu，即甲、乙、丙、丁、戊、己分别是H、C、N、O、S、Cu。原子半径：C＞N＞O，A项错误；基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1，B项错误；N的2p能级半充满，比较稳定，第一电离能：N＞O＞C，C项正确；O的电负性大于N，即丁＞丙，D项错误。 14.以下有关元素性质的说法中，错误的是（　　） A.具有下列电子排布式的原子，①[Ne]3s23p2，②1s22s22p3，③1s22s22p2，其中原子半径最大的是① B.下列原子的价层电子排布，①3s23p1，②3s23p2，③3s23p3，其中对应的第一电离能最大的是③ C.①Na、K、Rb，②N、P、As，③Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数的增加逐渐增大的是③ D.元素X的逐级电离能分别为738 kJ·mol－1、1 451 kJ·mol－1、7 733 kJ·mol－1、10 540 kJ·mol－1，当X与Cl2反应时最可能生成的阳离子是X3＋ 解析：D　元素X的第三电离能远大于第二电离能，故X易形成＋2价化合物。 15.（2025·太原高二联考）某化合物A除在有机合成中有广泛的应用外，还可用作聚合引发剂、煤油抗氧化剂、杀菌剂、抗癌药和脑肿瘤的中子俘获疗法，其结构如图所示。W、X、Y、Z、N均为短周期主族元素，原子半径为Y＞Z＞N＞X＞W，X、Y基态电子排布中未成对电子数相同，下列说法错误的是（　　） A.最简单氢化物水溶液的pH：Z＞Y＞W B.第一电离能：W＞Y＞N C.该结构中所有原子最外层均满足8电子稳定结构 D.W元素的最高价态为＋5价 解析：A　W、X、Y、Z、N均为短周期主族元素，原子半径为Y＞Z＞N＞X＞W，由化合物A的结构可知，化合物中W、X、Y、Z、N形成的共价键数目分别为4、4、2、1、4，X、Y基态原子电子排布中未成对电子数相同，则W为N元素、X为C元素、Y为S元素、Z为Cl元素、N为B元素。氨气的水溶液氨水呈碱性，溶液pH大于7，而硫化氢和氯化氢的水溶液均呈酸性，溶液pH均小于7，则氨水的pH最大，A错误；同周期主族元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，磷原子的3p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，则磷元素的第一电离能大于硫元素，同主族元素，从上到下第一电离能依次减小，则氮元素的第一电离能大于磷元素，且硫元素的第一电离能大于硼元素，则三种元素的第一电离能大小顺序为N＞S＞B，B正确；由化合物A的结构可知，化合物中N、C、S、Cl、B均满足8电子稳定结构，C正确；氮元素原子序数为7，最外层电子数为5，最高正化合价为＋5价，D正确。 二、非选择题（本题共5小题，共55分） 16.（8分）1869年，俄国化学家门捷列夫提出了元素周期律，并在此基础上发表了第一张元素周期表。为了纪念元素周期表诞生150年，联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”，并认为元素周期表是“科学共同的语言”。 （1）认识元素周期表的结构： 　 ①在元素周期表中，第ⅠB、ⅡB族元素属于ds区。 ②我国发布的113号Nh、115号Mc、117号Ts、118号Og四种元素的中文名称分别为“（nǐ）”“镆（mò）”“（tián）”“（ào）”，则下列说法正确的是bd（填字母）。 a.115号元素在周期表中的位置是第七周期第ⅤB族 b.117号元素Ts位于金属与非金属分界线上，属于准金属，可能是半导体 c.这四种元素都是主族元素 d.最高价氧化物的水化物的碱性：Nh＞Mc （2）认识原子结构与元素周期表的关系：见表中元素G的信息，其中“3d64s2”称为该元素原子的价层电子排布式，该元素M能层上具有14种不同运动状态的电子。 （3）认识元素周期律及其应用： 第三周期元素的第一电离能：D＞（填“＞”“＜”或“＝”）E。 解析：（1）①在元素周期表中，第ⅠB、ⅡB族元素属于ds区；②118号元素是第七周期0族元素，因此115号元素位于第七周期第ⅤA族，a错误；117号元素Ts位于金属与非金属分界线上，可能是半导体，b正确；118号元素是0族元素，c错误；同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，因此最高价氧化物的水化物的碱性：Nh＞Mc，d正确。（2）由元素G的信息知，其中“3d64s2”称为该元素原子的价层电子排布式，该元素M能层上电子排布是3s23p63d6，一个电子就有一种运动状态的电子，因此M能层上具有14种不同运动状态的电子。（3）Al的第一电离能失去的电子是3p能级的，该能级电子的能量比Mg失去的3s能级电子的高，所以第一电离能：Mg＞Al。 17.（11分）（2025·成都高二检测）人造卫星所使用的合金的成分之一钛元素（Ti）被称为“21世纪的金属”。 （1）钛元素的原子结构示意图是，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2。 （2）钛元素的原子中所含有的未成对电子数为2，其中能量最高的原子轨道是3d 。 （3）金属钛的合金具有耐高温、耐腐蚀、强度高等性能，所以，钛合金广泛用于航空、航天工业及化学工业。工业上冶炼金属钛的过程是以钛铁矿（FeTiO3）、焦炭、氯气为原料，在高温条件下制取TiCl4，其反应的化学方程式为2FeTiO3＋6C＋7Cl22TiCl4＋2FeCl3＋6CO。然后用镁与TiCl4在高温条件下反应生成金属钛和氯化镁。 ①TiCl4中金属钛的化合价为＋4价，该化合物中钛离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p6。 ②钛原子核外电子在排布时最后一个电子进入的原子轨道是3d，钛原子在失去电子时，最先失去的电子是4s能级上的电子。 解析：（1）Ti为22号元素，位于第四周期第ⅣB族，原子结构示意图是；其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2。（2）由核外电子排布式可知，钛元素的原子中所含有的未成对电子数为2；其中能量最高的原子轨道是3d。（3）①TiCl4中Cl显－1价，金属钛的化合价为＋4价；钛离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p6；②钛原子核外电子在排布时最后一个电子进入的原子轨道是能量最高的3d能级，钛原子在失去电子时，最先失去最外层电子即4s能级上的电子。 18.（11分）（鲁科版习题）X、Y、Z、R、Q是元素周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大且分别位于前四周期的各个周期中。对它们的性质及结构的描述如下：X原子的基态只有一种形状的电子云，并容易形成共价键；Y的基态原子有3个不同的能级，各能级中电子数相等；Z与Y同周期，其第一电离能高于同周期与之相邻的元素；R元素的电负性在同周期元素中最大；Q元素的基态原子在前四周期中未成对电子数最多。据此，请回答下列问题。 （1）写出X的元素符号H，基态Q原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。 （2）R元素的基态原子核外电子共占据9个原子轨道。 （3）与Q同周期的元素的基态原子中最外层电子数与Q原子相同的元素有K、Cu（填元素符号）。 （4）将X、Y、Z三种元素按电负性由大到小的顺序排列N＞C＞H （用元素符号表示）。 （5）已知X、Y、Z组成的一种物质的结构式为X—Y≡Z，尝试推断该物质中Y元素的化合价＋2。 解析：根据题目信息，X、Y、Z、R、Q元素的原子序数依次增大，且分布于前四周期，故X位于第一周期，基态X原子只有一种形状的电子云且易形成共价键，X是氢元素；基态Y原子的核外电子排布式为1s22s22p2，为第6号碳元素；Z与Y同周期，且第一电离能高于同周期相邻元素，Z是氮元素；R位于第三周期，是同周期电负性最大的元素，则R是氯元素；Q位于第四周期，未成对电子数最多，则价层电子排布式为3d54s1，为第24号元素铬。（1）X是氢元素，元素符号为H，Q是第24号铬元素，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。（2）R是第17号氯元素，基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，s能级各有1个原子轨道，p能级各有3个原子轨道，共9个原子轨道。（3）Q最外层电子排布为4s1，第四周期最外层电子数与之相同的基态原子的简化电子排布为[Ar]4s1、[Ar]3d104s1，分别是第19号钾元素和第29号铜元素。（4）Y、Z同周期，分别是碳和氮元素，电负性：N＞C，X是氢元素，与Y、Z形成的简单化合NH3、CH4中，H显＋1价，因此电负性比N、C都小，故三者电负性大小顺序为N＞C＞H。（5）该化合物为H—C≡N，H电负性比C小，化合价为＋1价，N电负性比C大，化合价为－3价，根据化合物中各元素化合价之和为0，可计算得C的化合价为＋2价。 19.（11分）FeS2是具有重要发展前景的二次电池电极材料。某科研团队通过研究实现了镁电池FeS2正极材料的稳定储镁。回答下列问题。 （1）铁元素在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族，其基态原子核外电子有15种空间运动状态。 （2）依据第三周期元素第一电离能的变化规律，参照如图Mg、S的位置，用小黑点标出Al、Si、P三种元素的相对位置。 答案： （3）Fe3＋比Co3＋氧化性更弱（填“强”或“弱”），从结构上分析，其原因是Fe3＋的基态价层电子排布式为3d5，Co3＋的基态价层电子排布式为3d6，Fe3＋具有半充满稳定结构，而Co3＋不具有半充满结构，因此Fe3＋的氧化性比Co3＋的弱。 解析：（1）Fe为26号元素，位于第四周期第Ⅷ族；基态Fe的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则其基态原子核外电子有15种空间运动状态。（2）第三周期元素的第一电离能随原子序数的增加而呈增大趋势，但Mg比Al、P比S的第一电离能要高，据此可标出Al、Si、P三种元素的相对位置。 20.（14分）（2025·湖南名校联盟高二检测）短周期主族元素W、Q、X、Y、Z的原子序数依次增大，W元素的一种同位素被用作相对原子质量的测定标准；Q元素原子最高能级的不同轨道都有电子；X与Z同主族，Z元素的基态原子价层电子排布式为nsn－1npn＋1；元素Y的原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子；G元素为第四周期元素，其最外层只有1个电子，其他内层各能级所有轨道电子均成对。回答下列问题： （1）下列不同状态的W原子中，失去一个电子需要吸收能量最多的是C（填字母）。 （2）Z元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4{或[Ne]3s23p4}，基态Z原子的核外电子中，两种自旋状态的电子数之比为9∶7（或7∶9）。 （3）在第四周期元素中，基态原子的未成对电子数最多的元素是Cr（填元素符号）。上述六种元素中有2种金属元素。 （4）元素W、Q、X的第二电离能最大的是O（填元素符号），判断的依据是C、N、O失去第一个电子后的电子排布式分别为1s22s22p1、1s22s22p2、1s22s22p3，氧的2p能级为半充满状态，最稳定，再失去一个电子所需能量最大（答案合理均可）。 （5）G元素的元素符号为Cu；含有Y元素的盐的焰色试验为黄色，许多金属盐都可以进行焰色试验，其原因是激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长的光的形式释放能量。 解析：W元素的一种同位素被用作相对原子质量的测定标准，则W为C元素；Z元素基态原子的价层电子排布式为nsn－1npn＋1，则n－1＝2，得n＝3，Z元素为S元素；X元素与Z元素同主族，则X为O元素；Q元素原子最高能级的不同轨道都有电子，且Q元素的原子序数大于C元素，小于O元素，可知，Q为N元素；元素Y的原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子，则Y为Na元素；G为第四周期元素，其最外层只有1个电子，其他内层各能级所有轨道电子均成对，则G为Cu元素。（1）同种元素，激发态原子的能量高于基态原子，失去电子所需能量小于基态原子，故 失去一个电子需要吸收的能量最多。（2）基态S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4；核外电子排布图为两种自旋状态的电子数之比为9∶7（或7∶9）。（3）第四周期元素中，基态原子的未成对电子数最多的是Cr元素，其价层电子轨道表示式为上述六种元素中有Na、Cu两种金属元素。（4）C、N、O失去第一个电子后的电子排布式分别为1s22s22p1、1s22s22p2、1s22s22p3，此时氧的2p能级为半充满状态，最稳定，再失去一个电子所需能量最大，故氧元素的第二电离能最大。（5）G为Cu元素；许多金属盐都可以进行焰色试验，其原因是激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长的光的形式释放能量。 3 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $