章末达标检测1 原子结构与性质（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（人教版 单选）

(本卷满分100分) 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分，每小题只有一个选项符合题意) 1．(2024·绍兴高二期末)下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是(　　) A．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云 B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动 C．基态原子电子能量的高低顺序为E(1s)<E(2s)<E(2px)<E(2py)<E(2pz) D．与s电子原子轨道相同，p电子原子轨道的平均半径也随能层的增大而增大 解析　电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述，A错误；s能级的原子轨道为球形，处在该轨道上的电子不仅能在球壳内运动，也可在球壳外运动，只是在球壳外运动的概率较小，B错误；p能级的3个原子轨道能量相同，C错误；距离原子核越远的电子，其能量越大，所以p原子轨道电子的平均能量也会随能层的增大而增大，D正确。 答案　D 2．下列描述原子结构的化学用语错误的是(　　) A．基态铜原子的价层电子排布式：3d94s2 B．Mn2+的价层电子轨道表示式： C．氧原子结构示意图： D．氧原子核外能量最高的电子云的形状： 解析　铜为第29号元素，基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1，故A错误；Mn为第25号元素，价层电子排布式为3d54s2，Mn失去4s能级的2个电子转化为Mn2+，则Mn2+的价层电子轨道表示式为，故B正确；氧原子核外能量最高的能级为2p能级，其电子云的形状为哑铃形，故D正确。 答案　A 3．下列叙述中正确的是(　　) A．p区元素均有p轨道 B．所有元素中，氟的第一电离能最大 C．主族元素的电负性越大，其元素原子的第一电离能不一定越大 D．处于最低能量状态的原子叫基态原子，1s22s22p→1s22s22p过程中形成的是发射光谱 解析　0族元素He没有p轨道，A错误；同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，同一族中元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以所有元素中，第一电离能最大的元素是He元素，B错误；主族元素原子的第一电离能、电负性变化趋势基本相同，但电离能变化有特例，如电负性：O>N，但第一电离能：O<N，C正确；处于最低能量状态的原子叫基态原子，处于高能级的原子或分子在向较低能级跃迁时产生辐射，将多余的能发射出去形成的光谱叫发射光谱，1s22s22p→1s22s22p过程中，由于p能级有三个相同的轨道，能量大小相同，即px＝py＝pz，不能形成发射光谱，D错误。 答案　C 4．动力电池赛道又跳出来一个竞争者“锑电池”。锑(51Sb)与砷(33As)属于同主族元素，下列关于锑元素说法正确的是(　　) A．可能是半导体材料 B．属于第四周期元素 C．最高正化合价为＋3 D．得电子能力比As的强 解析　锑(51Sb)在金属、非金属分界线附近，可能是半导体材料，A正确；锑(51Sb)属于第五周期元素，B错误；锑(51Sb)与砷(33As)属于同主族元素，为ⅤA族，最高正化合价为＋5，C错误；同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；锑(51Sb)得电子能力比As的弱，D错误。 答案　A 5．某基态原子的价层电子轨道表示式为，下列说法正确的是(　　) A．最外层有4个电子 B．有2种能量不同的电子 C．有8种运动状态不同的电子 D．s电子的电子云轮廓图是哑铃形 解析　由图可知，该原子为O原子，最外层为L层，有6个电子，故A错误；基态氧原子的电子排布为1s22s22p4，则有3种能量不同的电子，故B错误；在同一原子轨道中最多可以有两个自旋方向不同的电子，自旋方向不同，运动状态也就不相同，即氧原子有8种运动状态不同的电子，故C正确；s电子的电子云轮廓图是球形，故D错误。 答案　C 6．如表是同周期三种主族元素X、Y、Z的电离能数据(单位：kJ·mol-1)。下列判断错误的是(　　) 元素代号 I1 I2 I3 I4 X 496 4 562 6 912 9 543 Y 578 1 817 2 745 11 575 Z 738 1 451 7 733 10 540 A．X为第ⅠA族元素 B．Y的价电子排布式为ns2np1 C．Z位于元素周期表s区 D． 金属性：X＞Y＞Z 解析　根据表格中电离能的数据可知，X的I1较小，I2突增，故X的价电子数应为1，为第ⅠA族元素，A正确；Y的I1、I2、I3均较小，I4突增，则Y的价电子数为3，为第ⅢA族元素，价电子排布式为ns2np1，B正确；Z的I1、I2较小，I3突增，说明Z的价电子数为2，为第ⅡA族元素，处于元素周期表s区，C正确；三种元素处于同一周期，同一周期中元素金属性从左向右依次减弱，故金属性：X>Z>Y，D错误。 答案　D 7．(2024·新泰一中高二月考)下列说法正确的是(　　) A．基态Ge原子的简化电子排布式为[Ar]4s24p2 B．LED灯光、平面镜成像都与电子跃迁有关 C．Ga3+、Ti4+、Cu＋离子中最外层电子数为8的是Ti4+ D．钙元素常显＋2价的原因是钙的第二电离能小于第一电离能 解析　基态Ge原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2，A错误；LED灯光与电子跃迁有关，平面镜成像与光的直线传播有关，B错误；Ga3+、Ti4+、Cu＋离子中最外层电子数分别为：18、8、18，C正确；钙元素常显＋2价的原因是钙失去两个电子后，最外层达到8电子的稳定结构，D错误。 答案　C 8．第三周期，基态原子的第一电离能处于Al、P之间的元素有(　　) A．1种　　　　　　　 B．2种 C．3种 D．4种 解析　同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但同一周期中第ⅡA族元素比第ⅢA族元素的第一电离能大，第ⅤA族元素比第ⅥA族元素的第一电离能大；Mg、Al、Si、P、S、Cl属于同一周期且其原子序数依次增大，所以Mg、Al、Si、P、S、Cl几种元素的第一电离能从大到小排序是Cl、P、S、Si、Mg、Al，所以第一电离能处于Al、P之间的元素有3种，C项正确。 答案　C 9．X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同，下列说法中正确的是(　　) A．X的原子半径比Y小 B．X和Y的核电荷数之差为m－n C．电负性：X>Y D．第一电离能：X<Y 解析　X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同，则两种离子核外电子数相等，X处于Y的下一周期，且X为金属元素，Y为非金属元素。X处于Y的下一周期，原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以原子半径：X>Y，A错误；Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同，则两种离子核外电子数相等，假设X的核电荷数为a，Y的核电荷数为b，则a－m＝b＋n，所以a－b＝m＋n，B错误；X为金属元素，Y为非金属元素，元素的金属性越强，电负性越小，元素的非金属性越强，其电负性越大，所以元素的电负性：X<Y，C错误；元素的金属性越强，其第一电离能越小，故第一电离能：X<Y，D正确。 答案　D 10．(2024·雅安高二期末)元素周期表中元素“钴”的方格中注明“3d74s2”，由此可以推断(　　) A．元素钴是一种过渡元素 B．它的基态原子价电子排布式为4s2 C．Co2+的电子排布式为[Ar]3d54s2 D．它位于元素周期表的第四周期第ⅧB族 解析　Co是Ⅷ族元素，是一种过渡元素，故A正确；它的基态原子价电子排布式为3d74s2，故B错误；Co失去最外层电子形成Co2+，Co2+的电子排布式为[Ar]3d7，故C错误；它位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族，故D错误。 答案　A 11．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是(　　) A．第一电离能：X>Y>Z B．简单离子的还原性：Y>X>W C．简单离子的半径：W>X>Y>Z D．氢化物水溶液的酸性：Y>W 解析　四种短周期主族元素，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，设若X为第二周期元素原子，则X可能为Be或O，若X为第三周期元素原子，则均不满足题意，Z与X能形成Z2X2的淡黄色化合物，该淡黄色固体为Na2O2，则X为O元素，Z为Na元素；Y与W的最外层电子数相同，则Y为F元素，W为Cl元素，据此分析。同一周期从左向右第一电离能总趋势为逐渐增大，同一主族从上到下第一电离能逐渐减小，故三种元素中第一电离能从大到小的顺序为F>O>Na，A错误；单质的氧化性越强，简单离子的还原性越弱，O、F、Cl三种元素中F2的氧化性最强，O2的氧化性最弱，故简单离子的还原性：O2->Cl－>F－，B错误；电子层数越多简单离子半径越大，相同结构的离子，原子序数越大半径越小，故四种元素中离子半径从大到小的顺序为Cl－>O2->F－>Na＋，C正确；F元素的非金属性强于Cl元素，则形成氢化物后F原子束缚H原子的能力强于Cl原子，在水溶液中HF不容易发生电离，故HCl的酸性强于HF，D错误。 答案　C 12．W、X、Y、Z四种短周期元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法错误的是(　　) A．W、Y、X三种元素的原子半径依次减小 B．Z元素的气态氢化物的热稳定性比Y的高 C．W元素与氢元素可能会形成W2H6 D．Y元素的单质能从NaZ溶液中置换出Z元素的单质 解析　同周期元素原子半径随着核电荷数增大而减小，所以原子半径：W>Y，同主族元素原子半径随着原子序数增大而增大，所以原子半径：Y>X，总之，W、Y、X三种元素的原子半径依次减小，故A正确；非金属性：Z>Y，所以Z元素的气态氢化物的热稳定性比Y的高，故B正确；W为硅，W元素与氢元素会形成乙硅烷即Si2H6，故C正确；Y元素的单质硫不能从NaCl溶液中置换出Z元素的单质氯气，故D错误。 答案　D 13．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素。其相关信息如下表： 元素 相关信息 X X的基态原子L层电子数是K层的2倍 Y Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+2 Z Z存在质量数为23、中子数为12的核素 W W有多种化合价，其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 下列说法不正确的是(　　) A．W位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，其基态原子最外层有2个电子 B．X的电负性比Y的大 C．Z2Y2与XY2反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 D．X原子与氢原子形成的分子可能为丙烷 解析　由题中信息可推知X、Y、Z、W分别为C、O、Na、Fe四种元素。Fe位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族，其基态原子价层电子排布式为3d64s2，最外层有2个电子，A正确；X(C)、Y(O)位于同一周期，自左向右电负性增大，故X的电负性比Y的小，B错误；Z2Y2为Na2O2，XY2为CO2，其反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，C正确；X为C原子，C原子与H原子形成的分子属于烃，可能为丙烷(C3H8)，D正确。 答案　B 14．已知M、N、X、Y、Z为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，由五种元素构成的离子结构如图所示，其中Y与Z同主族，N的基态原子s轨道电子数是p轨道的4倍，且M、N、Y原子序数之和为15。下列说法正确的是(　　) A．原子半径：M<N<X<Y<Z B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>Z C．简单氢化物稳定性：Y<Z D．Z的单质在M的单质中点燃，产生苍白色火焰 解析　N的基态原子s轨道电子数是p轨道的4倍，N是硼，又知M、N、X、Y、Z为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，且M、N、Y原子序数之和为15，再结合离子结构，所以M是氢，Y是氟，Y与Z同主族则Z是氯，X形成4个共价键是碳，所以M、N、X、Y、Z分别是氢、硼、碳、氟、氯，以此解题。同周期元素原子半径自左向右依次减小，同主族元素原子半径自上而下依次增大，所以原子半径：Cl>B>C>F>H，A错误；氯的非金属性大于碳，元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以高氯酸的酸性大于碳酸，B错误；氟的非金属性大于氯，元素非金属性越强，其简单氢化物越稳定，所以稳定性：HF>HCl，C错误；氯气在氢气中燃烧，产生苍白色火焰，D正确。 答案　D 二、非选择题(本题共4个小题，共58分) 15．(14分)(2024·深圳观澜中学高二月考)回答下列问题。 (1)26号元素价层电子排布式为________；L原子核外电子占有9个轨道，而且有一个未成对电子，L是________元素。 (2)硒(Se)是一种有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多种化合物。 ①基态硒原子的价层电子排布式为________。 ②锗、砷、硒三种元素的第一电离能由大到小排序为________(填元素符号)。 (3)①Cu元素基态原子的价层电子排布式为________。 ②下列说法正确的是________(填字母)。 A．第一电离能：As>Ga B．电负性：As>Ga C．原子半径：As>Ga ③在第二周期中，第一电离能位于硼元素与氮元素之间的元素有________种。 解析　(1)26号元素为Fe，Fe原子的价层电子排布式为3d64s2；L原子核外电子占有9个原子轨道时，3p能级上的3个轨道均被占据，有1个未成对电子的只能是3p5，故L是氯元素。 (2)①硒为34号元素，有6个价层电子，所以硒原子的价层电子排布式为4s24p4；②同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素，所以Ge、As、Se三种元素的第一电离能的大小顺序是As>Se>Ge。 (3)①Cu是29号元素，其原子核外有29个电子，其基态原子的价层电子排布式为3d104s1；②A．同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：As>Ga，A正确；B．同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性：As>Ga，B正确；C．同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径：As<Ga，C错误；③在第二周期中，Be的2s轨道全充满、N的2p轨道半充满，第一电离能反常，则在硼与氮之间，第一电离能由低到高的顺序为B、Be、C、O、N，所以位于硼元素与氮元素之间的元素有Be、C、O 共3种。 答案　(1)3d64s2　氯　(2)①4s24p4　②As>Se>Ge　(3)①3d104s1　②AB　③3 16．(14分)单质硅是制造太阳能电池板的主要原料，制备电池板时还需添加硼、氮、钛、钴、钙等多种化学物质。 请回答下列问题： (1)基态硼原子的电子排布式为________，下列钴原子的价层电子轨道表示式中，不符合洪特规则的是________(填字母)。 (2)氮与其同周期相邻两元素的第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。 (3)钛元素位于元素周期表________区；基态钛原子中，最外层电子的电子云轮廓图为________。 解析　(1)基态硼原子的电子排布式为1s22s22p1；A． 为钴的基态原子的价层电子表示式，A不符合题意；B． ，洪特规则说明当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，该轨道表示式不符合洪特规则，B符合题意；C． ，该轨道表示式不符合能量最低原理，C不符合题意；D． ，该轨道表示式中电子自旋方向相同，不符合泡利原理，D不符合题意。 (2)氮与其同周期相邻两元素的第一电离能由大到小的顺序为：N>O>C，原因为同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势，N最高能级处于半满状态，较稳定，所以第一电离能大于O。(3)基态钛原子的价电子排布式为3d24s2，所以其位于元素周期表d区；基态钛原子的最外层电子为4s2，所以最外层电子的电子云轮廓图为球形。 答案　(1)1s22s22p1　B　(2)N>O>C (3)d　球形 17．(15分)下表为元素周期表的一部分，列出10种元素在周期表中的相对位置。用化学符号回答下列问题： ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 2 ⑥ ⑦ 3 ① ③ ⑤ ⑧ ⑩ 4 ② ④ ⑨ (1)10种元素中，第一电离能最大的元素是______，电负性最小的金属元素是________。 (2)①③⑤三种元素最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是________(填化学式)。 (3)②③④三种元素形成的离子，离子半径由大到小的顺序是____________________________。 (4)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物的化学式分别为________、________。 (5)①和⑤的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为________________________________________________________________________。 (6)用电子式表示第三周期元素中由电负性最小的元素和电负性最大的元素形成化合物的过程： _______________________________________________________________。 (7)⑨元素的价层电子轨道表示式为_______________________________________。 解析　根据元素在周期表中的位置，①～⑩元素分别是Na、K、Mg、Ca、Al、C、O、Cl、Br、Ar。(1)Ar最外层有8个电子，结构稳定，10种元素中，第一电离能最大的是Ar；同周期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，所以电负性最小的金属元素是K。(2)同周期元素从左到右，金属性逐渐减弱，金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，则Na、Mg、Al三种元素最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是NaOH。(3)微粒的电子层数越多，一般半径越大，电子层结构相同时，质子数越多半径越小，所以K＋、Mg2+、Ca2+三种离子，半径由大到小的顺序是r(K＋)>r(Ca2+)>r(Mg2+)。(4)Na的最高价为＋1价，其最高价氧化物对应的水化物的化学式为NaOH；Br的最高价是＋7价，其最高价氧化物对应的水化物的化学式为HBrO4。(5)Na的最高价氧化物对应的水化物是NaOH，Al的最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3，NaOH与Al(OH)3反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。(6)第三周期元素中电负性最小的元素是Na，电负性最大的元素是Cl，NaCl为离子化合物，用电子式表示NaCl的形成过程为。(7)Br是35号元素，核外有35个电子，价层电子排布式是4s24p5，价层电子轨道表示式为。 答案　(1)Ar　K　(2)NaOH　(3)r(K＋)>r(Ca2+)>r(Mg2+)　(4)NaOH　HBrO4 (5)Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ (6) (7) 。 18．(15分)前四周期元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大，其相关性质如下表所示： A 2p能级电子半充满 B 与A同周期，且原子核外有2个未成对电子 C 基态原子核外有6个原子轨道排有电子，且只有1个未成对电子 D 其基态原子价层电子排布式为msnmpn+2 E 前四周期元素中，E元素基态原子未成对电子数最多 F 基态F＋各能级电子全充满 请根据以上情况，回答下列问题： (1)E元素基态原子核外有________种能量不同的电子，电子排布式为________________，F位于元素周期表第________周期第________族，写出F元素基态原子的价层电子排布式：________。 (2)B和C可形成一种同时含有共价键和离子键的化合物，写出此化合物的电子式：________。 (3)A、B、C、D四种元素第一电离能由大到小的顺序为____________________________ ____________________________________________(用元素符号表示)。 B、C、D三种元素的简单离子的半径由大到小的顺序为________(用离子符号表示)。 (4)写出一个化学方程式证明元素B和D的非金属性强弱：________________________________________________________________________。 解析　(1)2p能级处于半充满状态的元素是氮，A为氮元素，则B为氧元素；C元素核外有11个电子，为钠元素；由D元素的电子排布式可知为S；由于半充满状态也是稳定态，故Cr是前四周期中未成对电子最多的元素，E为铬元素；F＋各能级都全充满，故为铜元素。(2)钠与氧可形成Na2O2和Na2O两种化合物，其中Na2O2中既有离子键又有共价键。(3)注意氮原子的2p能级处于半充满状态，结构稳定导致其第一电离能比氧大。(4)利用非金属的置换反应证明氧、硫的非金属性强弱关系。 答案　(1)7　1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 4　ⅠB　3d104s1 (2) (3)N>O>S>Na　S2->O2->Na＋ (4)2H2S＋O2===2S↓＋2H2O 学科网（北京）股份有限公司 $