第一章 原子结构与性质 单元复习（举一反三专项训练，北京专用）【上好课】化学人教版选择性必修2

第一章 原子结构与性质 单元复习 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 Cu-64 一、选择题(本大题共16小题，每小题3分，48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．中国化学会推荐的“准金属替代过渡金属用于精准合成与催化反应的可行性研究”成功入选“2025十大前沿科学问题”。下列金属元素属于过渡元素的是( ) A．Na B．Mg C．Fe D．Al 2．(2025·北京石景山高三期末)下列化学用语或图示表达不正确的是( ) A．Cl−的结构示意图： B．NaCl溶液中的水合离子： C．基态铬原子(24Cr)的价层电子排布式：3d54s1 D．基态原子x原子轨道的电子云轮廓图： 3．(2025·北京清华大学附中高三开学考试)是钛铁矿的主要成分，在工业上可以用于制备金属钛。下列说法不正确的是( ) A．基态价层电子排布式为 B．在元素周期表中位于d区 C．基态价层电子轨道表示式为 D．O在元素周期表中位于第二周期族 4．(2026·北京第三十五中学高二期末)下列化学用语或图示表达不正确的是( ) A．S原子的原子结构示意图： B．基态Fe原子的价层电子排布式： C．基态Cr原子的价层电子轨道表示式： D．py的电子云轮廓图： 5．(2025·北京东城高二期末)下列说法正确的是( ) A．基态氮原子的轨道表示式是 B．电子云图中小点越密，说明该原子核外空间电子数目越多 C．基态26Fe原子的价层电子排布式：4s23d6 D．原子核外电子的排布均符合构造原理 6．(2025·北京丰台高二期中)下列有关化学用语正确的是( ) A．Cr3+的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s1 B．NH4Cl电子式为 C．P的原子结构示意图为 D．基态氮原子的轨道表示式是 7．(2025·北京西城高二期末)下列说法中，正确的是( ) A．s区元素全部是金属元素 B．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 C．第VIIA族元素从上到下，非金属性依次减弱 D．同一原子中，s能级的电子能量一定低于p能级电子能量 8．(2026·北京东城高二期末)下列关于Mg和Al的性质叙述中，不正确的是( ) A．第一电离能：Mg＜Al B．电负性：Mg＜Al C．碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3 D．还原性：Mg > Al 9．汽车安全气囊在碰撞时发生剧烈的反应：NaN3+KNO3→K2O+Na2O+N2↑(未配平)。下列说法正确的是( ) A．第一电离能： B．电负性：O＞N C．热稳定性：NH3＞H2O D．碱性： 10．(2025·北京海淀清华大学附中质检)结合元素周期律，根据下列事实所得推测合理的是( ) 事实 推测 A IVA族Si和Ge的单质是半导体材料 同族Pb的单质是半导体材料 B 元素的第一电离能Mg＞Al 单质还原性：Mg＞Al C Na、Al通常用电解法冶炼 可用电解法冶炼 D 是强酸，HCl是强酸 HF是强酸 11．(2025·北京师大附中高三期中)四种常见元素基态原子的结构信息如下表。下列大小关系不一定正确的是( ) 元素 X Y Z Q 结构信息 有5个原子轨道填充有电子，有3个未成对电子 有8个不同运动状态的电子 2p能级上有2个电子 价层电子排布式为 A．最高价含氧酸的酸性：X＞Z B．单质的硬度：Z＞Q C．电负性：Y＞X D．第一电离能：Y＜X 12．(2025·北京西城高二期中)钪(21Sc)是极为稀有的战略性关键金属。翟钪闪石是在我国境内发现的第一个含钪新矿物，理想化学式为Na2(Mg4Sc)(Si8O22)F2。下列说法不正确的是( ) A．电负性：F>O B．位于元素周期表ds区 C．原子半径：Na＞Mg D．位于元素周期表第三周期第ⅣA族 13．(2025·北京海淀高二期中)如图是部分短周期元素的原子序数与其常见化合价的关系图，若用原子序数代表所对的元素，则下列说法不正确的是( ) A．以上元素中，电负性最大的是a B．第一电离能：d＜e C．工业上用电解熔融氧化物的方法制备c的单质 D．a与b可以形成既含离子键又含共价键的物质 14．位于三个周期的短周期元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大，又知Y原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，M原子的最外层上只有2个电子，Z与X位于同一主族，N与Y位于同一主族。下列叙述不正确的是 (　　) A．原子半径：r(Z)>r(M)>r(N)>r(Y)>r(X) B．元素的电负性：Y>N>X>Z C．元素的第一电离能：I1(M)>I1(Z)>I1(X) D．原子中的未成对电子数：N=Y>Z>M 15．短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大，W原子核外电子空间运动状态只有1种，X原子的价层电子数是电子层数的2倍，Z的基态原子s能级与p能级电子数相等，Q是短周期主族元素中原子半径最大的元素，下列说法不正确的是( ) A．电负性：W<X<Y B．简单氢化物沸点：Y<Z C．第一电离能：X<Y<Z D．简单离子半径：Z>Q 16．已知A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素。其中A是宇宙中含量最多的元素；B元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同；C元素原子的价层电子排布式为nsnnp2n；D元素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；E与D的最高能层数相同，但其价层电子数等于其电子层数。F元素原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对。下列说法正确的是( ) A．A、B、C三种元素的电负性： B．B、C、D、E四种元素的第一电离能： C．DBC3中阴离子的空间结构为三角锥形 D．F的常见离子的价层电子排布式为3s23p63d9 二、填空题(本大题共4小题，共52分) 17．(13分)(2025·北京大兴高二期末)铁触媒、MnO2等可作氨催化还原脱除NOx的催化剂。下表列出了几种元素的电负性。 元素 H B C N O Si 电负性 2.1 2.0 x 3.0 3.5 1.8 (1)通过分析电负性的变化规律，确定C元素电负性x的最小范围是 。 (2)基态氧原子中电子占据的最高能级电子云轮廓图的形状为 (填字母)。 a．球形      b．哑铃形 资料：在水等强极性溶剂中，成键原子电负性的差异是影响化学键断裂难易程度的原因之一、水化物中存在M−O−H结构时，成键原子电负性差异越大，所成化学键越容易断裂，电离出OH−或H＋。 (3)HNO2水溶液显酸性而不显碱性的可能原因是 。 (4)第一电离能从大到小顺序是： (填“C”、“N”和“O”)。 (5)催化剂中Mn和Fe两种元素的部分电离能数据如下表。 元素 Mn Fe 电离能 (kJ·mol-1) I1 717 759 I2 1509 1561 I3 3248 2957 ①基态Mn原子价层电子排布的轨道表示式是 。 ②比较两种元素的I2、I3可知，气态二价离子再失去一个电子：Mn2+比Fe2+更 (填“易”或“难”)；从结构的角度进行解释： 。 18．(12分)(2025·北京一六一中学高二期中)现有六种元素A、B、C、D、E、F，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F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。 A元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具 B元素原子的核外p电子数比s电子数少1 C元素基态原子p轨道有两个未成对电子 D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 E原子核外所有p轨道全满或半满 F在周期表的第8纵列 (1)B元素的电负性 (填“大于”“小于”或“等于”)C元素的电负性。 (2)C与D形成的化合物所含有的化学键类型为 。 (3)E基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有 个方向。 (4)下列关于F原子的价层电子排布图正确的是___________。 A． B． C． D． (5)基态F3+核外电子排布式为 。过量单质F与B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液完全反应，生成BC气体，该反应的离子方程为 。 19．(13分)(2025·北京丰台·期中)W、X、Y、Z为同一周期的四种主族元素，原子序数依次增大。基态Y原子的价电子排布为3s23p4，X的电离能数据如下表所示。 电离能 I1 I2 I3 I4 … Ia / kJ•mol-1 738 1451 7733 10540 … (1)Y2-的电子排布式是 。 (2)用电子式表示WZ的形成过程： 。 (3)下列事实能用元素周期律解释的是 (填字母序号)。 a．W可用于制备活泼金属钾 b．Y的气态氢化物的稳定性小于H2O c．将Z单质通入Na2S溶液中，溶液变浑浊 d．Y的氧化物对应的水化物H2YO3的酸性比H2SiO3强 (4)为了进一步研究最高价氧化物对应水化物的酸碱性与元素金属性、非金属性的关系，查阅如下资料。 ⅰ．某元素最高价氧化物对应的水化物脱水前的化学式通常可以表示为M(OH)n，该水化物中的M-O-H结构有两种断键方式，断M-O键在水中电离出OH-，断O-H键则在水中电离出H+。 ⅱ．在水等强极性溶剂中，成键原子电负性的差异是影响化学键断裂难易程度的原因之一、水化物的M-O-H结构中，成键原子电负性差异越大，所成化学键越容易断裂。 ①已知：O、H元素的电负性数值分别为3.5和2.1，若元素M的电负性数值为2.5，且电负性差异是影响M-O-H中化学键断裂难易程度的主要原因。该元素最高价氧化物对应的水化物呈 (填“酸”或“碱”)性，依据是 。 ②W和X的最高价氧化物对应的水化物中，碱性较强的是 (写化学式)，结合资料说明理由 。 20．(14分)(2025·北京铁路二中高二期末)X、Y、Z、M、Q、R是元素周期表前四周期元素，且原子序数依次增大，其相关信息如下表所示： 元素 相关信息 X 原子核外有6种不同运动状态的电子 Y 基态原子中s电子总数与p电子总数相等 Z 位于第三周期，且原子半径是同周期主族元素中最大的 M 基态原子核外最外层所有p轨道为半充满状态 Q 基态原子核外最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与最外层p轨道上其他电子的自旋方向相反 R 基态原子核外有7个能级且d轨道上有6个电子 (1)X元素位于元素周期表的位置 。 (2)X、Y、Z三种元素的原子半径由小到大的排列顺序 。 (3)含Z元素的化合物在灼烧时火焰呈黄色。许多金属盐在灼烧时都会使火焰呈特征颜色，其原因是 。 (4)M的原子结构示意图为 ，基态M原子的核外电子填充时最高能级符号为 。 (5)写出Q元素基态原子的价层电子排布图(即轨道表示式) 。 (6)写出基态简化的电子排布式 ，基态价层电子排布图(即轨道表示式) 。 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 原子结构与性质 单元复习 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 Cu-64 一、选择题(本大题共16小题，每小题3分，48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．中国化学会推荐的“准金属替代过渡金属用于精准合成与催化反应的可行性研究”成功入选“2025十大前沿科学问题”。下列金属元素属于过渡元素的是( ) A．Na B．Mg C．Fe D．Al 【答案】C 【解析】元素周期表中第 3~12 列(ⅢB~ⅡB 族)的元素属于过渡元素。A项，Na位于第 1 列(ⅠA 族)，属于主族元素，不是过渡元素，A错误；B项，Mg位于第 2 列(ⅡA 族)，属于主族元素，不是过渡元素，B错误；C项，Fe位于第 8 列(Ⅷ 族)，属于过渡元素，C正确；D项，Al位于第 13 列(ⅢA 族)，属于主族元素，不是过渡元素，D错误；故选C。 2．(2025·北京石景山高三期末)下列化学用语或图示表达不正确的是( ) A．Cl−的结构示意图： B．NaCl溶液中的水合离子： C．基态铬原子(24Cr)的价层电子排布式：3d54s1 D．基态原子x原子轨道的电子云轮廓图： 【答案】A 【解析】A项，Cl−核外有18个电子，结构示意图：，A错误；B项，Na+带有正电荷，与H2O中的O原子有作用力，Cl-带负电荷，与带正电荷的H之间有作用力，NaCl溶液中的水合离子：，B正确；C项，Cr为24号元素，基态铬原子3d轨道半充满稳定，价层电子排布式：3d54s1，C正确；D项，P轨道电子云轮廓为哑铃型，基态O原子2px原子轨道的电子云轮廓图：，D正确；故选A。 3．(2025·北京清华大学附中高三开学考试)是钛铁矿的主要成分，在工业上可以用于制备金属钛。下列说法不正确的是( ) A．基态价层电子排布式为 B．在元素周期表中位于d区 C．基态价层电子轨道表示式为 D．O在元素周期表中位于第二周期族 【答案】A 【解析】A项，基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，铁原子失去2个电子形成亚铁离子，价层电子排布式为3d6，A错误；B项，铁为26号元素，Fe在元素周期表中位于d区，B正确；C项，基态Ti原子的价电子排布式为3d24s2，则价层电子轨道表示式为，C正确；D项，O为8号元素，在元素周期表中位于第二周期ⅥA族，D正确； 故选A。 4．(2026·北京第三十五中学高二期末)下列化学用语或图示表达不正确的是( ) A．S原子的原子结构示意图： B．基态Fe原子的价层电子排布式： C．基态Cr原子的价层电子轨道表示式： D．py的电子云轮廓图： 【答案】C 【解析】A项，S原子的核电荷数为16，原子结构示意图为，A不符合题意；B项，基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，价层电子排布式为3d64s2，B不符合题意；C项，基态Cr原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s1，基态Cr原子的价层电子轨道表示式：，C符合题意；D项，py电子云的轮廓图为沿y轴分布的哑铃形，图示符合py轨道的空间特征，D不符合题意；故选C。 5．(2025·北京东城高二期末)下列说法正确的是( ) A．基态氮原子的轨道表示式是 B．电子云图中小点越密，说明该原子核外空间电子数目越多 C．基态26Fe原子的价层电子排布式：4s23d6 D．原子核外电子的排布均符合构造原理 【答案】A 【解析】A项，基态N原子电子排布式为：1s22s22p3，其轨道表示式为：，A正确；B项，电子云图中的小点疏密表示电子出现几率，与电子数无关，B错误；C项，电子排布顺序虽然为4s先于3d，但3d为第三层电子，而4s为第4层电子，故基态26Fe原子的价层电子排布式：3d64s2，C错误；D项，基态原子核外电子排布遵从构造原理，激发态不遵循，D错误；故选A。 6．(2025·北京丰台高二期中)下列有关化学用语正确的是( ) A．Cr3+的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s1 B．NH4Cl电子式为 C．P的原子结构示意图为 D．基态氮原子的轨道表示式是 【答案】C 【解析】A项，铬的原子序数是24，Cr3+的基态电子排布式为1s22s22p63s23p3，A错误；B项，氯化铵是离子化合物，NH4Cl电子式为，B错误；C项，P的原子序数是15，原子结构示意图为，C正确；D项，根据洪特规则，电子在填充同一能级轨道时，总是优先单独分占，且自旋方向相同，基态氮原子的轨道表示式是，D错误；故选C。 7．(2025·北京西城高二期末)下列说法中，正确的是( ) A．s区元素全部是金属元素 B．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 C．第VIIA族元素从上到下，非金属性依次减弱 D．同一原子中，s能级的电子能量一定低于p能级电子能量 【答案】C 【解析】A项，s区中的氢元素不是金属元素，A项错误；B项，2p、3p、4p能级的轨道数相同，都为3，B项错误；C项，第ⅦA族元素从上到下，原子核外电子层数逐渐增多、原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱，C项正确；D项，同一原子中，s能级的电子能量不一定低于p能级电子能量，如电子能量2p＜3s，D项错误；故选C。 8．(2026·北京东城高二期末)下列关于Mg和Al的性质叙述中，不正确的是( ) A．第一电离能：Mg＜Al B．电负性：Mg＜Al C．碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3 D．还原性：Mg > Al 【答案】A 【解析】A项，Mg的3s轨道全满，稳定性高，难失去电子，故第一电离能：Mg > Al，A错误；B项，电负性在同一周期从左到右递增，B正确；C项，因为Mg的金属性强于Al，金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，故碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3，C正确；D项，还原性指失去电子能力，元素的金属性越强，单质的还原性越强，Mg的金属性强于Al，D正确；故选A。 9．汽车安全气囊在碰撞时发生剧烈的反应：NaN3+KNO3→K2O+Na2O+N2↑(未配平)。下列说法正确的是( ) A．第一电离能： B．电负性：O＞N C．热稳定性：NH3＞H2O D．碱性： 【答案】B 【解析】A项，金属元素易失电子，第一电离能小，非金属元素易得电子，第一电离能较大，O的第一电离能高于Na，故A错误； B项，同周期元素从左到右，电负性增大，O的电负性大于N，故B正确； C项，同周期元素从左到右，元素非金属性增强，元素非金属性越强气态氢化物越稳定，热稳定性H2O>NH3，故C错误；D．同主族元素从上到下金属性增强，金属性越强最高价氧化物的水化物碱性越强，碱性KOH>NaOH，故D错误；选B。 10．(2025·北京海淀清华大学附中质检)结合元素周期律，根据下列事实所得推测合理的是( ) 事实 推测 A IVA族Si和Ge的单质是半导体材料 同族Pb的单质是半导体材料 B 元素的第一电离能Mg＞Al 单质还原性：Mg＞Al C Na、Al通常用电解法冶炼 可用电解法冶炼 D 是强酸，HCl是强酸 HF是强酸 【答案】C 【解析】A项，同主族元素从上到下，金属性逐渐增强。Si和Ge处于金属与非金属分界线附近，其单质是半导体材料，但Pb金属性较强，是典型金属，不是半导体材料，A错误；B项，单质还原性：Na＞Mg＞Al，第一电离能Mg>Al＞Na，第一电离能Mg>Al，是因为Al的3p能级的电子比Mg的3s能级的电子能量高，第一电离能与单质还原性并无直接因果关联，B错误；C项，Na、Mg、Al等活泼金属，由于它们的金属阳离子氧化性较弱，一般采用电解其熔融盐或氧化物的方法冶炼，所以Na、Al通常用电解法冶炼，Mg也可用电解法冶炼(如电解熔融MgCl2)，C正确；D项，H—F键能较大，在水溶液中HF电离程度小，是弱酸；而HI、HCl在水溶液中完全电离，是强酸，D错误； 故选C。 11．(2025·北京师大附中高三期中)四种常见元素基态原子的结构信息如下表。下列大小关系不一定正确的是( ) 元素 X Y Z Q 结构信息 有5个原子轨道填充有电子，有3个未成对电子 有8个不同运动状态的电子 2p能级上有2个电子 价层电子排布式为 A．最高价含氧酸的酸性：X＞Z B．单质的硬度：Z＞Q C．电负性：Y＞X D．第一电离能：Y＜X 【答案】B 【解析】根据题意得：X元素有5个原子轨道填充有电子，有3个未成对电子。这符合氮(N)的电子排布，即1s²2s²2p³。Y元素有8个不同运动状态的电子，这符合氧(O)的电子排布，即1s²2s²2p⁴。Z元素2p能级上有2个电子。这符合碳(C)的电子排布，即1s²2s²2p²。Q元素价层电子排布式为3d10 4s1，这符合铁(Cu)的电子排布。A项，X元素是氮，最高价含氧酸是硝酸，Z元素是碳，最高价含氧酸是碳酸，硝酸的酸性强于碳酸，A正确；B项，Z元素是碳，可以形成的单质有金刚石、石墨和C60等，其中石墨和C60硬度不大，元素Q是铜，单质是金属，硬度不是很大，比金刚石硬度小，但是比分子晶体C60的硬度大，B错误；C项，Y元素是氧，X元素是氮，根据元素周期律可知，同周期元素原子序数越大电负性越大，所以电负性Y＞X，C正确；D项，Y元素是氧，X元素是氮，因为氮的2p轨道是半满的，氧的2p不是半满和全满，所以氮元素相对稳定，电子更难失去，第一电离能大，因此第一电离能：Y＜X，D正确； 故选D。 12．(2025·北京西城高二期中)钪(21Sc)是极为稀有的战略性关键金属。翟钪闪石是在我国境内发现的第一个含钪新矿物，理想化学式为Na2(Mg4Sc)(Si8O22)F2。下列说法不正确的是( ) A．电负性：F>O B．位于元素周期表ds区 C．原子半径：Na＞Mg D．位于元素周期表第三周期第ⅣA族 【答案】B 【解析】A项，同周期从左到右，电负性依次增大，所以电负性：F>O，故A正确；B项，Sc是21号元素，基态原子核外电子排布式1s22s22p63s23p63d14s2，位于元素周期表d区，故B错误；C项，同周期自左而右，原子半径依次减小，所以原子半径：Na＞Mg，故C正确；D项，Si是14号元素，基态原子核外电子排布式1s22s22p63s23p2，位于元素周期表第三周期第ⅣA族，故D正确；故选：B。 13．(2025·北京海淀高二期中)如图是部分短周期元素的原子序数与其常见化合价的关系图，若用原子序数代表所对的元素，则下列说法不正确的是( ) A．以上元素中，电负性最大的是a B．第一电离能：d＜e C．工业上用电解熔融氧化物的方法制备c的单质 D．a与b可以形成既含离子键又含共价键的物质 【答案】B 【解析】短周期中，显-2价的元素有O、S，其中，a元素的后边仍有+1价的短周期元素的原子为O，则a为O；b为Na，c为Al，d为P，e为S。A项，同周期元素电负性从左至右增强，同主族元素电负性从上至下减弱，电负性最大的是O，A正确；B项，同周期元素第一电离能从左至右增强，第ⅡA族第ⅤA族元素高于相邻元素，同主族元素第一电离能从上至下减弱，故第一电离能：d＞e，B错误；C项，工业上用电解熔融Al2O3的方法制备Al的单，C正确；D项，O和Na形成的化合物可以是过氧化钠，过氧化钠中含离子键和非极性共价键，D正确；故选B。 14．位于三个周期的短周期元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大，又知Y原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，M原子的最外层上只有2个电子，Z与X位于同一主族，N与Y位于同一主族。下列叙述不正确的是 (　　) A．原子半径：r(Z)>r(M)>r(N)>r(Y)>r(X) B．元素的电负性：Y>N>X>Z C．元素的第一电离能：I1(M)>I1(Z)>I1(X) D．原子中的未成对电子数：N=Y>Z>M 【答案】C 【解析】Y原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Y是O；M原子的最外层上只有2个电子，结合短周期元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大，M是Mg；Z与X位于同一主族，只能是第ⅠA族元素。又五种元素位于三个周期，X是H，Z是Na；N与Y位于同一主族，N是S。原子半径：r(Z)>r(M)>r(N)>r(Y)>r(X)，故A正确；元素的非金属性越强，电负性越大，电负性：Y>N>X>Z，故B正确；根据同一周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，同一主族从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，I1(X)>I1(M)>I1(Z)，故C错误；原子中的未成对电子数，N有2个，Y有2个，Z有1个，M有0个，应该为N=Y>Z>M，故D正确。 15．短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大，W原子核外电子空间运动状态只有1种，X原子的价层电子数是电子层数的2倍，Z的基态原子s能级与p能级电子数相等，Q是短周期主族元素中原子半径最大的元素，下列说法不正确的是( ) A．电负性：W<X<Y B．简单氢化物沸点：Y<Z C．第一电离能：X<Y<Z D．简单离子半径：Z>Q 【答案】C 【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大，W原子核外电子空间运动状态只有1种，说明W核外含有1个电子，W为H元素，X原子的价层电子数是电子层数的2倍，则X的电子排布式为1s22s22p2，X为C元素，Z的基态原子s能级与p能级电子数相等，其电子排布为1s22s22p4，Z为O元素，Q是短周期主族元素中原子半径最大的元素，Q为Na元素，Y为N元素。A项，同周期主族元素从左向右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性：H<C<N，A正确；B项，氨气分子之间存在氢键，水分子之间也存在氢键，常温下水是液态，氨气是气态，故水沸点较高，即沸点：NH3<H2O，B正确；C项，同周期主族元素从左向右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素，则第一电离能：C<O<N，C错误；D项，钠离子和氧离子都含有2个电子层，而氧原子的核电荷数小于钠，则离子半径：O2->Na+，，D正确；故选C。 16．已知A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素。其中A是宇宙中含量最多的元素；B元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同；C元素原子的价层电子排布式为nsnnp2n；D元素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；E与D的最高能层数相同，但其价层电子数等于其电子层数。F元素原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对。下列说法正确的是( ) A．A、B、C三种元素的电负性： B．B、C、D、E四种元素的第一电离能： C．DBC3中阴离子的空间结构为三角锥形 D．F的常见离子的价层电子排布式为3s23p63d9 【答案】B 【解析】A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次增大，A是宇宙中含量最多的元素，故A是H；B元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同，故B是N；C元素原子的价层电子排布式为nsnnp2n，n=2，即价层电子排布式为2s22p4，故C是O；D元素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，故D是Na；E与D的最高能层数相同，但其价层电子数等于其电子层数，故E是Al；F元素原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对，故F是Cu。综上所述，A、B、C、D、E、F分别为H、N、O、Na、Al、Cu。A项，元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性O＞N＞H，则电负性：O＞N＞H，故A错误；B项，同周期元素的第一电离能从左到右有增大的趋势，N元素的第一电离能大于同周期相邻元素，同主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小，则第一电离能：N＞O＞Al＞Na，故B正确；C项，NaNO3中阴离子NO3-，N原子的价层电子对数为3+=3，不含孤电子对，空间构型为平面三角形，故C错误；D项，Cu的常见离子为Cu2+，1s22s22p63s23p63d9是Cu2+的核外电子排布式，价层电子排布式为3d9，故D错误；故选B。 二、填空题(本大题共4小题，共52分) 17．(13分)(2025·北京大兴高二期末)铁触媒、MnO2等可作氨催化还原脱除NOx的催化剂。下表列出了几种元素的电负性。 元素 H B C N O Si 电负性 2.1 2.0 x 3.0 3.5 1.8 (1)通过分析电负性的变化规律，确定C元素电负性x的最小范围是 。 (2)基态氧原子中电子占据的最高能级电子云轮廓图的形状为 (填字母)。 a．球形      b．哑铃形 资料：在水等强极性溶剂中，成键原子电负性的差异是影响化学键断裂难易程度的原因之一、水化物中存在M−O−H结构时，成键原子电负性差异越大，所成化学键越容易断裂，电离出OH−或H＋。 (3)HNO2水溶液显酸性而不显碱性的可能原因是 。 (4)第一电离能从大到小顺序是： (填“C”、“N”和“O”)。 (5)催化剂中Mn和Fe两种元素的部分电离能数据如下表。 元素 Mn Fe 电离能 (kJ·mol-1) I1 717 759 I2 1509 1561 I3 3248 2957 ①基态Mn原子价层电子排布的轨道表示式是 。 ②比较两种元素的I2、I3可知，气态二价离子再失去一个电子：Mn2+比Fe2+更 (填“易”或“难”)；从结构的角度进行解释： 。 【答案】(1)2.0<x<3.0(或2.0~3.0) (2分) (2)b(2分) (3)HNO2中存在N-O-H结构，元素N与O的电负性相差0.5，而H与O的电负性相差1.4，故O−H键容易断裂，在水中电离出H＋，显酸性(2分) (4)N>O>C(2分) (5) (2分) 难(1分) Mn2+的价层电子排布为3d5，3d轨道为半充满状态，比较稳定；Fe2+价层电子排布为3d6，再失去一个电子即可达到半充满状态，所以，再失去一个电子Mn2+比Fe2+更难(2分) 【解析】同一周期从左到右元素的电负性逐渐增强。HNO2中存在N-O-H结构，元素N与O的电负性相差0.5，而H与O的电负性相差1.4，故O−H键容易断裂，在水中电离出H＋，HNO2显酸性。同一周期从左到右，元素第一电离能呈增大的趋势，第IIA、VA族的第一电离能高于相邻元素。Mn2+的价层电子排布为3d5，3d轨道为半充满状态，比较稳定；Fe2+价层电子排布为3d6，再失去一个电子即可达到半充满状态，所以，再失去一个电子Mn2+比Fe2+更难。 (1)同一周期从左到右元素的电负性逐渐增强。第二周期原子序数：B<C<N，电负性B<C<N，x的取值范围为2.0<x<3.0(或2.0~3.0)； (2)基态氧原子核外8个电子，电子排布式为1s22s22p4，占据的最高能级电子为2p能级，电子云轮廓图的形状为哑铃形，故选b； (3)HNO2中存在N-O-H结构，元素N与O的电负性相差0.5，而H与O的电负性相差1.4，故O−H键容易断裂，在水中电离出H＋，HNO2显酸性； (4)同一周期从左到右，元素第一电离能呈增大的趋势，N原子2p能级半充满状态，能量较低，第一电离能大于相邻元素的第一电离能，第一电离能：N>O>C； (5)①基态Mn原子核外电子25个，价层电子排布的轨道表示式是；②Mn2+的价层电子排布为3d5，3d轨道为半充满状态，比较稳定；Fe2+价层电子排布为3d6，再失去一个电子即可达到半充满状态，所以，再失去一个电子Mn2+比Fe2+更难。 18．(12分)(2025·北京一六一中学高二期中)现有六种元素A、B、C、D、E、F，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F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。 A元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具 B元素原子的核外p电子数比s电子数少1 C元素基态原子p轨道有两个未成对电子 D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 E原子核外所有p轨道全满或半满 F在周期表的第8纵列 (1)B元素的电负性 (填“大于”“小于”或“等于”)C元素的电负性。 (2)C与D形成的化合物所含有的化学键类型为 。 (3)E基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有 个方向。 (4)下列关于F原子的价层电子排布图正确的是___________。 A． B． C． D． (5)基态F3+核外电子排布式为 。过量单质F与B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液完全反应，生成BC气体，该反应的离子方程为 。 【答案】(1)小于(2分) (2)离子键(2分) (3)3(2分) (4)C(2分) (5) [Ar]3d5/1s22s22p63s23p63d5(2分) 3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O(2分) 【解析】A、B、C、D、E为短周期主要族元素，F为第四周期元素，它们的原子序数依次增大，A元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具，A为C；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，电子排布为1s22s22p3，B为N；C元素基态原子p轨道有两个未成对电子，电子排布为1s22s22p4，C为O；由D原子的第一至第四电离能可知，D易失去2个电子，结合原子序数可知D为Mg；E原子核外所有p轨道全满或半满，E为主族元素，E的电子排布应为1s22s22p63s23p3，E为P；F在周期表的第8纵列，F为Fe；综上A、B、C、D、E、F分别为C、N、O、Mg、P、Fe。 (1)B为N、C为O；非金属性越强，电负性越大，则B元素的电负性小于C元素的电负性，即电负性O>N； (2)C与D形成的化合物是MgO，含有离子键； (3)E基态原子中能量最高的电子是3p能级，其电子云在空间有3个不同方向； (4)F为第四周期元素且在周期表的第8纵列知F为铁元素，F原子的价层电子排布图为，故选C； (5)基态F3+即Fe3+，即Fe原子的核外电子排布式是：[Ar]3d64s2，失去三个电子得到的Fe3+，所以其核外电子排布式为[Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5)；过量的铁与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，离子方程式为：3Fe+2 NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O。 19．(13分)(2025·北京丰台·期中)W、X、Y、Z为同一周期的四种主族元素，原子序数依次增大。基态Y原子的价电子排布为3s23p4，X的电离能数据如下表所示。 电离能 I1 I2 I3 I4 … Ia / kJ•mol-1 738 1451 7733 10540 … (1)Y2-的电子排布式是 。 (2)用电子式表示WZ的形成过程： 。 (3)下列事实能用元素周期律解释的是 (填字母序号)。 a．W可用于制备活泼金属钾 b．Y的气态氢化物的稳定性小于H2O c．将Z单质通入Na2S溶液中，溶液变浑浊 d．Y的氧化物对应的水化物H2YO3的酸性比H2SiO3强 (4)为了进一步研究最高价氧化物对应水化物的酸碱性与元素金属性、非金属性的关系，查阅如下资料。 ⅰ．某元素最高价氧化物对应的水化物脱水前的化学式通常可以表示为M(OH)n，该水化物中的M-O-H结构有两种断键方式，断M-O键在水中电离出OH-，断O-H键则在水中电离出H+。 ⅱ．在水等强极性溶剂中，成键原子电负性的差异是影响化学键断裂难易程度的原因之一、水化物的M-O-H结构中，成键原子电负性差异越大，所成化学键越容易断裂。 ①已知：O、H元素的电负性数值分别为3.5和2.1，若元素M的电负性数值为2.5，且电负性差异是影响M-O-H中化学键断裂难易程度的主要原因。该元素最高价氧化物对应的水化物呈 (填“酸”或“碱”)性，依据是 。 ②W和X的最高价氧化物对应的水化物中，碱性较强的是 (写化学式)，结合资料说明理由 。 【答案】(1) 1s22 s 22p63s 23p6或[Ne]3s23p6(2分) (2) (2分) (3)bc(2分) (4) ①酸(1分) 依据：元素M与O元素的电负性相差1.0，而H与O的电负性相差1.4，故O-H键容易断裂，在水中电离出H+，显酸性(2分) ②NaOH(2分) 理由：Na的电负性比Mg小，Na与O电负性差异更大，所形成的化学键更容易断裂，在水中更容易电离出OH-(2分) 【解析】基态Y原子的价电子排布为3s23p4，可知Y为S元素，W、X、Y、Z为同一周期的四种主族元素，原子序数依次增大，则Z为Cl元素，X元素的第三电离能远远大于第二电离能，则X位于ⅡA族，则X为Mg元素，W为Na元素。 1)S是16号元素，S2-核外电子数为18，S2-的核外电子排布式是：1s22 s 22p63s 23p6或[Ne]3s23p6； (2)NaCl为离子化合物，左边为钠和氯的电子式，右边写上氯化钠的电子式，钠原子失去电子转移至氯原子，则用电子式表示NaCl的形成过程为：； (3)A项，同主族元素从上到下元素的金属性依次增强，金属性K>Na，则钠用于制备活泼金属钾不能用元素周期律解释，故a不符合题意；B项，同主族元素从上到下元素的非金属性依次减弱，S的非金属性弱于O，氢化物稳定性H2S小于H2O，能用元素周期律解释，故b符合题意；C项，同周期从左到右元素的非金属性依次增强，所以Cl的非金属性强于S，单质的氧化性：Cl2>S，则氯气能将硫化钠中单质硫置换出来，能用元素周期律解释，故c符合题意；D项，同周期从左到右元素的非金属性依次增强，所以S的非金属性强于Si，所以S的最高价氧化物对应水化物H2SO4的酸性强于H2SiO3，由于H2SO3不是硫元素的最高价氧化物对应水化物，不能元素周期律解释，故d不符合题意；故选bc； (4)①根据O、H元素的电负性数值分别为3.5和2.1，某元素M的电负性数值为2.5，M和O的电负性差值为1，O和H的电负性差值1.4，根据电负性差异是影响M—O—H中化学键断裂难易程度的主要原因，明显O—H键更容易断裂，该元素最高价氧化物对应的水化物呈酸性；②W的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，X的最高价氧化物对应的水化物Mg(OH)2，同一周期从左到右电负性逐渐增大，Na与O的电负性差值比Mg与O的电负性差值大，Na—O键更容易断裂，所以碱性较强的是NaOH。 20．(14分)(2025·北京铁路二中高二期末)X、Y、Z、M、Q、R是元素周期表前四周期元素，且原子序数依次增大，其相关信息如下表所示： 元素 相关信息 X 原子核外有6种不同运动状态的电子 Y 基态原子中s电子总数与p电子总数相等 Z 位于第三周期，且原子半径是同周期主族元素中最大的 M 基态原子核外最外层所有p轨道为半充满状态 Q 基态原子核外最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与最外层p轨道上其他电子的自旋方向相反 R 基态原子核外有7个能级且d轨道上有6个电子 (1)X元素位于元素周期表的位置 。 (2)X、Y、Z三种元素的原子半径由小到大的排列顺序 。 (3)含Z元素的化合物在灼烧时火焰呈黄色。许多金属盐在灼烧时都会使火焰呈特征颜色，其原因是 。 (4)M的原子结构示意图为 ，基态M原子的核外电子填充时最高能级符号为 。 (5)写出Q元素基态原子的价层电子排布图(即轨道表示式) 。 (6)写出基态简化的电子排布式 ，基态价层电子排布图(即轨道表示式) 。 【答案】(1)第二周期ⅣA族(2分) (2)O＜C＜Na(2分) (3)电子由激发态向基态跃迁时，以一定波长光的形式释放能量(2分) (4) (1分) 3p(1分) (5) (2分) (6) [Ar]3d5(2分) (2分) 【解析】X、Y、Z、M、Q、R是元素周期表前四周期元素，且原子序数依次增大，X原子核外有6种不同运动状态的电子，X为C，Y元素基态原子中s电子总数与p电子总数相等，Y核外电子排布为1s22s22p4或1s22s22p63s2，Z位于第三周期，且原子半径是同周期主族元素中最大的，Z为Na，Y原子序数比Z小，Y为O，M基态原子核外最外层所有p轨道为半充满状态，M为电子排布式[Ne]3s23p3的P或[Ar]3d104s24p3的As，Q基态原子核外最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与最外层p轨道上其他电子的自旋方向相反，即最外层p轨道上共5个电子，Q为Cl或Br，R基态原子核外有7个能级且d轨道上有6个电子，电子排布式应为1s22s22p63s23p63d64s2，R为Fe，由于M、Q原子序数小于R，因此M为P，Q为Cl，综上：X为C、Y为O、Z为Na、M为P、Q为Cl、R为Fe。 (1)X为C，位于第二周期ⅣA族； (2)电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，核电荷数越多，半径越小，即原子半径：O＜C＜Na； (3)许多金属盐在灼烧时都会使火焰呈特征颜色，其原因是：电子由激发态向基态跃迁时，以一定波长光的形式释放能量； (4)M为P，原子结构示意图为：；基态P原子电子排布式为：[Ne]3s23p3，核外电子填充时最高能级符号为3p； (5)Q为Cl，价层电子排布式为：3s23p5，价层电子排布图为：； (6)R为Fe，基态电子排布式应为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe3+简化的电子排布式为[Ar]3d5；基态Fe2+的价层电子排布图为：。 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $