第1章 原子结构与元素性质 测评卷（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二化学选择性必修2（鲁科版）

( 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 封 线 内 不 要 答 题 ) 第1章　原子结构与元素性质 注意事项 1.全卷满分100分,考试用时90分钟。 2.可能用到的相对原子质量:H 1　C 12　N 14　O 16　Mg 24　Si 28　S 32。 一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.近几年我国在航空航天、量子通信等方面大放异彩,下列说法错误的是(　　) A.“祝融号”火星探测器上使用的钛合金具有优良的性能,基态钛原子的电子排布式为[Ar]3d24s2 B.“天问一号”中Ti-Ni形状记忆合金中的Ti、Ni两种金属都属于过渡金属元素,Ni在元素周期表中位于d区 C.清华大学打造的世界首款异构融合类脑芯片——天机芯的主要材料硅的基态原子价电子排布式为3s23p2 D.2024年度IUPAC化学领域十大新兴技术中,“氮循环”技术被提及,基态N原子的轨道表示式为 2.下列说法正确的是(　　) A.外围电子排布不同的两种氮原子:①　②,能量E①>E② B.基态硒原子的外围电子排布式为3d104s24p4 C.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数目依次增多 D.基态铍原子的价电子所在轨道的电子云图为 3.下列对电子排布式或轨道表示式的书写评价错误的是(　　) 选项 电子排布式或轨道表示式 评价 A 基态C原子核外电子排布式:1s22s22 错误,违反了洪特规则 B 基态B原子的轨道表示式: 错误,违反了泡利不相容原理 C 基态S原子的价电子轨道表示式: 正确 D 基态Ti原子电子排布式:1s22s22p63s23p63d4 正确 4.某同学为了记住新学的元素,发明了一个非常有趣的“钟表记忆法”,如图,结合所学知识判断下列有关说法不正确的是(　　) A.Mn位于第ⅦB族 B.图中基态原子4s轨道只有一个电子的元素共三种 C.图中共有8种元素位于d区 D.如图“时针”“分针”和“秒针”所指的三种元素(以“针”所指最近为准)分别位于三个不同的族 5.若某元素原子处于最低能量状态时,原子的最外层电子数为2,价电子数为5,下列关于该元素的叙述正确的是(　　) A.该元素基态原子的M层有11个电子 B.该元素处于元素周期表中第ⅠA族 C.该元素位于元素周期表的d区或p区 D.该元素基态原子的价电子排布式为(n-1)d3n 6.我国研发了一款拥有自主知识产权的超薄铷Rb)原子钟,每3 000万年误差仅1秒。Rb是第5周期ⅠA族元素,下列有关说法中正确的是(　　) A.第一电离能:Rb>K B.铷原子核外电子运动状态有37种 C.单质沸点:Rb>Na D.铷原子N层有18个e- 7.下列关于元素周期表的说法正确的是(　　) A.每一周期元素基态原子的最外层电子排布均是从ns1过渡到ns2np6 B.基态原子的价电子排布式为(n-1)d6~8ns2的元素一定是过渡元素 C.基态原子最外层电子数为2的元素都分布在s区 D.不考虑0族元素,元素基态原子的价电子数一定等于其所在族的族序数 8.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的4种短周期元素,其原子结构如表: 元素 原子结构 W 基态原子L层电子数是K层电子数的2倍 X 基态原子核外p轨道电子数比s轨道电子数少1 Y 基态原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子 Z 基态原子核外的M层中只有两对成对电子 下列说法不正确的是(　　) A.原子半径:Z>X>Y B.第一电离能:X>Y>W C.W的最简单氢化物比Y的最简单氢化物稳定 D.相同条件下,ZY2和WY2在水中的溶解度较大的是ZY2 9.下图是元素周期表前五周期的一部分,X、Y、Z、R、W、J是6种元素的代号。J为0族元素,下列说法不正确的是(　　) X Y Z R W J A.基态R原子的轨道表示式为 B.6种元素中电负性最大的元素为Z C.W位于元素周期表的p区 D.Y的第一电离能小于X的第一电离能 10.元素W、Q、X、Y、Z位于不同主族且原子序数依次增大,Z的基态原子的价电子所在电子层有9个轨道。灰黑色晶体Y的导电性介于导体和绝缘体之间,一种制备晶体Y的路线如图所示,通常YW4呈气态。 YQ2 X2Y YW4 Y 下列说法不正确的是(　　) A.简单离子半径:Z>Q>X B.元素的电负性:Q>Z>W C.酸性:W2YQ3>WZQ4 D.简单氢化物的稳定性:Q>Z>Y 二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全都选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分) 11.X、Y、Z、W、R为五种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A.简单离子半径:Y<W B.元素的电负性:Z<W C.R为氧元素 D.X与Z可以形成正四面体结构的分子 12.对于电负性比镁大的金属元素(或酸性氢),利用格氏试剂和该金属的盐类化合物发生交换反应,可以得到另外一种有机金属化合物。例如:2RMgCl+CdCl2 R2Cd(有机镉试剂)+2MgCl2。根据下列每一个反应中元素的电负性来判断,其中不能进行的反应是(　　) 已知电负性:H>Si>Cd>Zn>Al>Mg>Li。 A.2(C2H5)3Al+3CdCl2 3(C2H5)2Cd+2AlCl3 B.(C2H5)2Zn+2LiCl 2C2H5Li+ZnCl2 C.2(C2H5)2Mg+SiCl4 (C2H5)4Si+2MgCl2 D.C2H5Li+HCl C2H6+LiCl 13.X、Y、Q、W、T是前四周期的元素。已知:X元素基态原子的M层有6种不同运动状态的电子;Y元素的基态+3价阳离子的3d能级半充满;Q元素基态原子的L层的p能级只有一对成对电子;W与Q同周期,W元素基态原子的最高能级的不同轨道都有电子,且自旋状态相同;T元素基态原子的M层上3p能级半充满。下列说法不正确的是(　　) A.第一电离能:Q>X>T B.X、T、W的最高价氧化物对应的水化物中有两个是强酸 C.Y元素位于周期表d区的第Ⅷ族 D.Q元素与另外四种元素形成的二元化合物均不止一种 14.如图所示的两种化合物可用于阻燃材料和生物材料的合成。原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z,X和Z基态原子的价电子数相同,W和Y基态原子的最外层p轨道都是半充满状态,Y原子序数为W基态原子价电子数的3倍。下列说法正确的是(　　) A.四种元素中,Y原子半径最大,X原子半径最小 B.Y、Z形成的化合物中共用电子对偏向Z C.X和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性:X>Z D.电负性:Y>W 15.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,K、L、M均是由这些元素组成的氧化物,甲、乙分别是元素Y、W的单质,甲是常见的固体,乙是常见的气体,K是红棕色气体,丙的浓溶液具有强氧化性,上述物质的转化关系如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.Y、Z、W三种元素的电负性:W>Z>Y B.Y、Z、W三种元素的第一电离能:Z>W>Y C.L的沸点一定比X、Y组成的化合物沸点高 D.由X、Y、Z、W构成的化合物中只含有共价键 三、非选择题(本题共5小题,共60分) 16.(12分)回答下列问题: (1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是　　　　(填标号)。  A.　　B.　　C.　　D. (2)Fe成为阳离子时首先失去　　　　轨道电子,Sm的价电子排布式为4f66s2,Sm3+的价电子排布式为　　　　。  (3)基态Cu2+核外电子排布式为　　　　　　。  (4)Mn位于元素周期表中第4周期　　　　族,基态Mn原子核外未成对电子有　　　　个。  (5)下列Li原子核外电子排布图表示的状态中,能量最高的为　　　　(填标号)。  17.(12分)部分短周期元素的原子半径及主要化合价见下表。 元素 X Y Z W T 原子半径/nm 0.152 0.186 0.066 0.102 0.099 主要化合价 +1 +1 -2 -2、+6 -1 (1)下列有关说法正确的是　　　　(填字母)。  A.简单离子的半径:Y>Z>X B.气态氢化物的热稳定性:W>Z C.Y与Z形成的化合物可能具有强氧化性 D.常温下,W的单质的分子间作用力小于T单质 (2)比较Z原子和W原子的第一电离能大小,并从原子结构的角度说明理由:　　　　　　　　。  (3)NO分子中氮元素化合价呈正价的原因为:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)W元素的非金属性比T元素　　　　(填“强”或“弱”),请写一个支持你结论的离子反应:　　　　　　　　　。  (5)N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示:X、Y、Z中表示N的是　　　　。  元素 I1/(kJ·mol-1) I2/(kJ·mol-1) I3/(kJ·mol-1) X 738 1 451 7 733 Y 1 314 3 388 5 301 Z 1 402 2 856 4 578 18.(12分)下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种元素。试回答下列问题: a b 　 c d e f g h i j k l m n o p (1)请写出元素o基态原子的电子排布式:　　　　　　　　。  (2)c、d、e、f四种元素的第一电离能由大到小的顺序为　　　　　　　　　(填元素符号)。  (3)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光,请用原子结构的知识解释发光的原因:　　　　　　　　。  (4)o、p两元素的部分电离能数据如下表: 元素 o p 电离能/ (kJ·mol-1) I1 717 759 I2 1 509 1 561 I3 3 248 2 957 比较两元素的I2、I3可知,气态o2+再失去一个电子比气态p2+再失去一个电子难。原因是　　　　　　　　。  (5)从结构角度来看,p3+与p2+的半径大小关系为p3+　　　　p2+(填“大于”或“小于”)。  (6)a、c、d、e的电负性由大到小的顺序为　　　　　　　　(用元素符号表示)。  19.(12分)W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的五种短周期元素,其元素性质或原子结构如下。 元素性质或原子结构 W 基态原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,但其第一电离能低于同周期相邻元素 X 在同周期主族元素中,原子半径最大、第一电离能最小 Y 电离能(单位:kJ·mol-1)数据:I1=740;I2=1 500;I3=7 700;I4=10 500…… Z 基态原子的价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等 N 基态原子只有一个未成对电子 回答下列问题: (1)写出W、Y的元素符号:W为　　　　、Y为　　　　。  (2)基态X原子的电子排布式是　　　　　　。  (3)Z、N的最高价氧化物对应的水化物酸性更强的是　　　　(填化学式)。  (4)X、Z和N元素的电负性由大到小的顺序是　　　　(用元素符号表示)。  (5)从原子结构的角度解释元素Y的第一电离能高于同周期相邻元素的原因:　　　　　　　　。  20.(12分)尖晶石矿的主要成分为MgAl2O4(含SiO2杂质)。工业上以尖晶石矿为原料,采用“加碳氯化法”可以制备MgCl2和AlCl3,AlCl3在180 ℃升华,同时还可得到副产物SiCl4(SiCl4沸点为58 ℃),相关反应为:MgAl2O4(s)+4C(s)+4Cl2(g) MgCl2(s)+2AlCl3(g)+4CO(g)。 (1)基态Si核外有　　　　个运动状态不同的电子;基态Si的2p电子云有　　　　种不同的伸展方向;基态Si中能量最高的电子的电子云形状为　　　　。  (2)某同学将基态氧原子的核外电子排布图画为,该核外电子排布图违背了　　　　　　　　　。  (3)Cl、Si、O、C四种元素电负性从大到小的顺序为　　　　　　。  (4)在元素周期表中,某些主族元素与其右下方的主族元素的有些性质相似,这种相似性被称为对角线规则。符合此规则的有Li和Mg、Be和Al等。 ①试推测第一电离能I1(Be)　　　I1(Al)(填“>”或“<”),原因是:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②写出Be溶于NaOH溶液的离子方程式:　　　　　　　　　　　。  附加题 1.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素,其中X是宇宙中含量最多的元素;Y元素基态原子核外电子占据的最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋状态相同;Z元素基态原子的价电子排布式是nsnnp2n;同周期元素形成的简单离子中W元素的离子半径最小。下列说法正确的是(　　) A.W位于元素周期表的s区 B.Y元素原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为球形 C.Y、Z、W三种元素的原子半径:r(Z)<r(Y)<r(W) D.X、Y、Z三种元素的电负性:X<Z<Y 2.关于具有下列电子层结构的原子或离子对应的元素在周期表中的位置的说法正确的是(　　) A.最外层电子排布式为1s2的基态原子和最外层电子排布式为2s2的基态原子,所对应的两元素一定在同一主族 B.3p能级上有1个空轨道的基态原子和4p能级上有1个空轨道的基态原子,所对应的两元素一定在同一主族 C.最外层电子排布式为nsnnpn的基态原子和最外层电子排布式为2s22p6的基态离子,所对应的两元素一定在同一周期 D.原子核外M层上的s能级和p能级都填满了电子,而d轨道上尚未有电子的两种基态原子,所对应的两元素一定在同一周期 3.(1)X、Y、L、M为核电荷数依次增大的前20号主族元素。X2是最轻的气体,Y、L与M三种元素的质子数均为5的倍数。回答下列问题: ①X与L组成的最简单化合物的电子式为　　　　　　。  ②Y在周期表中的位置是　　　　　　　　　　,其含氧酸的化学式为　　　　　。  ③L与M形成的化合物中L的化合价是　　　。  (2)元素的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)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　;  氮元素的E1呈现异常的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。  4.回答下列问题。 (1)基态Ge原子的核外电子排布式为　　　　　　,有　　　　个未成对电子,在光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂,Zn、Ge、O的电负性由大到小的顺序是　　　　　　。  (2)某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,该元素原子的电子有　　　　种空间运动状态。  (3)基态Fe3+的价电子轨道表示式为　　　　　　　。  (4)原子半径Ge　　　　(填“大于”或“小于”)As,第一电离能As　　　　(填“大于”或“小于”)Se。  (5)基态K原子中,核外电子占据最高能层的符号是　　　　,占据该电子层的电子的电子云图形状为　　　　。  (6)将C、N、O、F四种元素第二电离能按从大到小的顺序排序　　　　　　　　(写元素符号),第二电离能:Cu　　　　Zn(填“>”或“<”)。  答案与解析 第1章　原子结构与元素性质 1.D　基态22Ti的电子排布式为[Ar]3d24s2,A正确;基态28Ni的价电子排布式为3d84s2,处于元素周期表的d区,B正确;基态14Si的价电子排布式为3s23p2,C正确;基态7N的电子排布式为1s22s22p3,轨道表示式为,D错误。 2.A　①表示激发态N原子的外围电子排布,②表示基态N原子的外围电子排布,因此能量E①>E②,A正确;基态硒原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4,外围电子排布式应为4s24p4,B不正确;2p、3p、4p能级的轨道数目相同,均为3,C不正确;基态4Be原子的价电子排布式为2s2,价电子所在轨道的电子云图为球形,D不正确。 3.D　对于基态原子,核外电子在能量相同的原子轨道上排布时,将尽可能分占不同的原子轨道并且自旋状态相同,1s22s22违反了洪特规则,A正确;泡利不相容原理指出每个原子轨道中最多只能容纳两个电子,且这两个电子的自旋状态不同,正确的基态B原子的轨道表示式为,B正确;基态S原子的价电子轨道表示式为,C正确;基态Ti原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d24s2,D错误。 4.D　Mn为25号元素,位于第ⅦB族,A正确;图中基态原子4s轨道只有一个电子的元素共三种:K、Cr、Cu,B正确;K、Ca位于s区,Cu、Zn位于ds区,剩余8种元素位于d区,C正确;Fe、Ni位于第Ⅷ族,Ca位于第ⅡA族,D错误。 5.D　原子处于最低能量状态时,原子的最外层电子数为2,价电子数为5,说明该元素的基态原子最外层电子排布式为ns2,价电子排布式为(n-1)d3ns2。由于无法确定该元素所在周期,故无法得知该元素基态原子的M层电子数,A错误;由分析可知,该基态原子的价电子排布式为(n-1)d3ns2,可知该元素应该位于周期表第ⅤB族,位于元素周期表的d区,B错误,C错误,D正确。 6.B　同主族元素从上到下,第一电离能依次减小,第一电离能:Rb<K,故A错误;37Rb原子核外有37个电子,电子运动状态有37种,故B正确;碱金属元素从上到下,单质的沸点依次降低,沸点:Rb<Na,故C错误;铷原子N层有8个e-,故D错误。 7.B　不是所有周期元素基态原子的最外层电子排布均是从ns1过渡到ns2np6,如第一周期是1s1到1s2,A错误;基态原子的价电子排布式为(n-1)d6~8ns2的元素为第Ⅷ族元素,一定是过渡元素,B正确;基态Zn的电子排布式为[Ar]3d104s2,最外层电子数为2,但Zn位于ds区,C错误;主族元素基态原子的价电子数等于其所在主族的主族序数,第Ⅷ族和副族均有例外,如基态Cu的价电子排布式为3d104s1,价电子数为11,Cu位于第ⅠB族,D错误。 8.C　W、X、Y、Z是原子序数依次增大的4种短周期元素,W基态原子L层电子数是K层电子数的2倍,W是C;基态X原子核外p轨道电子数比s轨道电子数少1,X是N;基态Y原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子,原子序数大于N,Y是O;基态Z原子核外的M层中只有两对成对电子,Z是S。原子半径:S>N>O,A正确;N的2p轨道处于半充满稳定状态,其第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能:N>O>C,B正确;非金属性:O>C,所以O的最简单氢化物比C的最简单氢化物稳定,C错误;SO2易溶于水,CO2能溶于水,相同条件下,二者相比在水中的溶解度较大的是SO2,D正确。 9.A　由题所给信息知J为第五周期的Xe,则X为N、Y为O、Z为F、R为S、W为Br;基态R(S)原子的轨道表示式应为,A错误;Z为F,6种元素中F的非金属性最强,F电负性最大,B正确;W是第四周期ⅦA族元素,位于元素周期表的p区,C正确;Y为O,X为N,N的2p轨道处于半满较稳定状态,其第一电离能大于同周期相邻元素,D正确。 10.C　Z的基态原子的价电子所在电子层有9个轨道,即Z的基态原子的价电子处于M层上,Z元素为第三周期元素;根据“灰黑色晶体Y的导电性介于导体和绝缘体之间”可判断Y是硅元素;硅元素的常见化合价为+4价,则“YQ2”中的Q元素显-2价,结合Q的原子序数小于硅元素可判断Q是氧元素;硅元素还可以显-4价,则“X2Y”中X元素显+2价,结合X的原子序数介于氧和硅之间可判断X是镁元素;由“通常YW4呈气态”和W的原子序数小于氧,判断W是氢元素;结合“WZ溶液”和Z的原子序数大于Si判断Z是Cl。离子半径:Cl->O2->Mg2+,A正确;电负性:O>Cl>H,B正确;酸性:H2SiO3<HClO4,C错误;元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,稳定性:H2O>HCl>SiH4,D正确。 11.C　五种短周期元素中X、Y原子最外层只有一个电子,根据原子半径推断Y为Na元素,X为H元素;根据最外层电子数推断Z是第ⅣA族元素,W是第ⅤA族元素,R是第ⅥA族元素;Z原子和W原子半径接近,R原子半径大于Z且最外层电子数大于Z,所以Z是C元素、W是N元素、R为S元素。Na+与N3-核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,简单离子半径:Na+<N3-,A正确;C元素的电负性小于N元素,B正确;R为硫元素,C错误;X、Z可以形成CH4,甲烷分子是正四面体结构,D正确。 12.B　根据题干可知氯化物中电负性较大的金属元素或氢元素可把格氏试剂中电负性较小的镁元素替换出来。由电负性Cd>Al,可知A项反应能发生;由电负性Zn>Li,可知B项反应不能发生;由电负性Si>Mg,可知C项反应能发生;由电负性H>Li,可知D项反应能发生。 13.A　X、Y、Q、W、T是前四周期的元素,X元素基态原子的M层有6种不同运动状态的电子,则X为S元素;Y元素的基态+3价阳离子的3d能级半充满,则Y为Fe元素;Q元素基态原子的L层的p能级只有一对成对电子,则Q为O元素;W与Q同周期,W元素基态原子的最高能级的不同轨道都有电子,且自旋状态相同,则W为N元素;T元素基态原子的M层上3p能级半充满,则T为P元素。基态P原子的3p轨道为较稳定的半充满结构,其第一电离能大于同周期相邻元素,则P元素的第一电离能大于S元素,A错误;S、N、P三种元素的最高价氧化物对应的水化物中H2SO4、HNO3是强酸,H3PO4是中强酸,B正确Fe位于元素周期表第四周期Ⅷ族,处于d区,故C正确;O与S可以形成SO2、SO3,O与Fe可形成FeO、Fe2O3、Fe3O4等,O与N可形成N2O、NO、NO2等,O与P可形成P2O3、P2O5,D正确。 14.AB　W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X和Z基态原子的价电子数相同,即X和Z为同主族元素,且两种化合物中,一个X原子和一个Z原子均形成一个化学键,可知X和Z为第ⅦA族元素,则X、Z分别为F、Cl;W和Y基态原子的最外层p轨道都是半充满状态,W、Y为第ⅤA族元素,Y原子序数为W基态原子价电子数的3倍,推知W、Y分别为N、P。四种元素的基态原子中,P原子半径最大,F原子半径最小,A正确;Cl的非金属性大于P,P、Cl形成的化合物中,共用电子对偏向Cl,B正确;F无正价,C错误;电负性:N>P,D错误。 15.CD　K是红棕色气体,丙的浓溶液具有强氧化性,可推出K为二氧化氮,结合题图分析可知,丙为硝酸,乙为氧气,L为水,甲是碳单质,碳与浓硝酸在加热条件下反应生成的M为二氧化碳,因此X为H,Y为C,Z为N,W为O。同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,因此C、N、O三种元素的电负性:O>N>C,A项正确;同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但N的2p能级为半充满较稳定状态,其第一电离能大于同周期相邻元素,因此C、N、O三种元素的第一电离能:N>O>C,B项正确;水的沸点可能低于含碳原子数较多的烃的沸点,C项错误;由H、C、N、O构成的化合物中可能含有离子键,如NH4HCO3,D项错误。 16.答案　(除标注外,每空2分) (1)A (2)4s　4f5 (3)[Ar]3d9(或1s22s22p63s23p63d9) (4)ⅦB(1分)　5(1分) (5)C 解析　(1)A、D表示Mg+,B、C表示Mg,Mg的第二电离能大于第一电离能,所以A、D失去最外层一个电子需要的能量大于B、C,3p能级上电子的能量大于3s能级上的电子,3p能级上的电子较易失去,故电离最外层一个电子所需能量最大的是A。 (2)Fe成为阳离子时首先失去最外层电子,即首先失去4s轨道电子;Sm的价电子排布式为4f66s2,该原子失去电子生成阳离子时应该先失去6s电子,后失去4f电子,则Sm3+的价电子排布式为4f5。 (3)Cu是29号元素,基态Cu的核外电子排布式为[Ar]3d104s1,则基态Cu2+核外电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9。 (4)Mn的原子序数为25,位于周期表中第4周期ⅦB族,核外电子排布式为[Ar]3d54s2,d轨道含有5个未成对电子。 (5)D为基态Li原子的轨道表示式,A中1个电子从1s能级跃迁到2s能级,而C中跃迁到2p能级的电子比B中多,故C的能量最高。 17.答案　(每空2分)(1)C (2)I1(O)>I1(S),O的原子半径比S的小,原子核对最外层电子的吸引能力大 (3)氧元素的电负性大于氮元素,NO中N吸引电子的能力弱于O,所以共用电子对偏向O (4)弱　Cl2+S2- S↓+2Cl- (5)Z 解析　由题表可知,Z、W均位于ⅥA族,Z的原子半径小于W的原子半径,则Z为O、W为S;X、Y均位于ⅠA族,结合原子半径可知,Y为Na、X为Li;T的原子半径大于Z的原子半径且小于W的原子半径,最外层电子数为7,可知T为Cl。 (1)X、Y、Z分别为Li、Na、O,Li+比Na+、O2-少一个电子层,离子半径最小,Na+、O2-具有相同的电子层结构,且Na+的核电荷数较O2-大,故简单离子的半径:O2->Na+>Li+,A错误;Z为O、W为S,O的非金属性强于S,故气态氢化物的热稳定性:H2O>H2S,B错误;Y为Na、Z为O,Y与Z形成的化合物Na2O2具有强氧化性,C正确;W为S,T为Cl,常温下,W单质有多种,如S2、S4、S6、S8等,T的单质为Cl2,W单质的分子间作用力不一定比T单质小,D错误。 (4)W为S、T为Cl,根据同周期主族元素从左往右非金属性依次增强可知,S的非金属性比Cl的弱。元素非金属性越强,单质的氧化性越强,将氯气通入硫化钠溶液中发生置换反应,可证明非金属性:Cl>S,离子反应为Cl2+S2- S↓+2Cl-。 (5)X的I3≫I2,故X为Mg;第一电离能:I1(N)>I1(O),故X、Y、Z中表示N的为Z。 18.答案　(每空2分) (1)1s22s22p63s23p63d54s2(或[Ar]3d54s2) (2)F>N>O>C (3)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以光的形式释放能量 (4)Mn2+的3d轨道为半充满状态,比较稳定,难以失去电子 (5)小于 (6)O>N>C>H 解析　根据各元素在元素周期表中的位置可知,a~p元素分别是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Mn、Fe。 (1)元素o为Mn,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2。 (2)同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但N的2p能级为半充满较稳定状态,其第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能由大到小的顺序为F>N>O>C。 (3)镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,是因为在反应过程中电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以光的形式释放能量。 (4)由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态,需要的能量较多;而Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态,需要的能量相对较少。 (5)因为Fe3+与Fe2+核电荷数相同,但是Fe3+核外电子数少,所以半径小。 (6)元素的非金属性越强,电负性越大,H、C、N、O的电负性由大到小的顺序为O>N>C>H。 19.答案　(每空2分) (1)O　Mg (2)1s22s22p63s1(或[Ne]3s1) (3)HClO4 (4)Cl>Si>Na (5)基态Mg原子的价电子排布式是3s2,达到全充满状态,与同周期相邻元素原子比较,Mg原子相对稳定,不易失电子,第一电离能较大 解析　W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的五种短周期元素,W的基态原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,原子核外电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2,W为O或Mg,由于W的第一电离能低于同周期相邻元素,则W为O元素;X在同周期主族元素中,原子半径最大、第一电离能最小,X是短周期元素,其原子序数比O大,X应为Na元素;由Y的第一至第四电离能数据可知,其第三电离能剧增,说明最外层有2个电子,且Y的原子序数比Na大,则Y为Mg元素;Z的原子序数比Mg大,其基态原子的价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等,则Z的基态原子价电子排布式为3s23p2,Z为Si元素;N的原子序数比Si大,其基态原子只有一个未成对电子,N的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5,则N为Cl元素。 (1)由上述分析可知,W为O,Y为Mg。 (2)X为Na元素,原子序数为11,核外有11个电子,基态Na原子的电子排布式为1s22s22p63s1或[Ne]3s1。 (3)Z为Si元素,N为Cl元素,二者位于同一周期,同周期主族元素从左往右,非金属性依次增强,其最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强,非金属性:Cl>Si,酸性:HClO4>H2SiO3。 (4)X为Na元素,Z为Si元素,N为Cl元素,同周期主族元素从左往右,非金属性依次增强,非金属性:Cl>Si>Na,一般元素的非金属性越强其电负性越大,即电负性:Cl>Si>Na。 (5)Y为Mg元素,原子序数为12,基态Mg原子的电子排布式为1s22s22p63s2,价电子排布式是3s2,3s轨道达到全充满较稳定状态,与同周期相邻元素原子比较,Mg原子相对稳定,不易失电子,第一电离能较大。 20.答案　(除标注外,每空1分)(1)14　3　哑铃形 (2)泡利不相容原理(2分) (3)O>Cl>C>Si(2分) (4)①>　Mg与Be同主族,同主族元素从上到下,第一电离能减小,Mg与Al同周期,Mg的第一电离能大于Al,故Be的第一电离能大于Al的第一电离能(2分)　②Be+2OH-+2H2O [Be(OH)4]2-+H2↑(2分) 解析　(1)基态Si原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,因此基态Si核外有14种运动状态不同的电子;基态Si的2p电子云有3种不同的伸展方向;基态Si中能量最高的电子占据3p能级的原子轨道,电子云形状为哑铃形。 (2)电子排布图中2pz轨道有两个自旋状态相同的电子,违背的是泡利不相容原理。 (3)同周期主族元素从左向右,电负性逐渐增大,故电负性O>C、Cl>Si;同主族元素从上到下,电负性逐渐减小,故电负性C>Si;Cl的非金属性强于C,则电负性Cl>C;在Cl的含氧酸中,Cl元素显正价,O元素显负价,故电负性O>Cl;综上分析知电负性:O>Cl>C>Si。 (4)②根据对角线规则,再结合Al与NaOH溶液反应的离子方程式,可得Be+2OH-+2H2O [Be(OH)4]2-+H2↑。 附加题 1.C　宇宙中含量最多的元素为H元素,故X为H;Z元素基态原子的价电子排布式为nsnnp2n,n=2,即基态Z原子的电子排布式为1s22s22p4,为O元素;Y的原子序数介于H与O之间,基态Y原子核外电子占据的最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋状态相同,故Y元素基态原子的电子排布式为1s22s22p3,为N元素;同周期中离子半径最小的为原子序数最大的金属元素,故W为Al元素。W为Al,基态Al原子的价电子排布式为3s23p1,位于元素周期表的p区,A错误;N元素基态原子核外电子占据的最高能级为2p能级,电子云轮廓图为哑铃形,B错误;一般,原子核外电子层数越多原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大原子半径越小,故原子半径:O<N<Al,C正确;非金属性:H<N<O,则电负性:H<N<O,D错误。 2.B　最外层电子排布式为1s2和2s2的基态原子分别为基态He和Be,二者对应元素不为同一主族元素,A项错误;p能级有1个空轨道,则该元素基态原子的价电子排布式为ns2np2,属于p区元素,一定是同一主族元素,B项正确;s能级最多排2个电子,则n=2,所以最外层电子排布式为nsnnpn的基态原子为基态C原子,在第二周期,而最外层电子排布式为2s22p6的基态离子所对应的元素可能在第二周期也可能在第三周期,C项错误;原子核外M层上的s能级和p能级都填满了电子,而d轨道上尚未有电子的基态原子可能是第三周期元素原子,也可能是第四周期元素原子,第三周期的稀有气体元素与第四周期的K、Ca元素符合此特征,D项错误。 3.答案　(1)①H·×·×H　②第2周期ⅢA族　H3BO3　③-3 (2)同周期主族元素从左到右核电荷数逐渐增大,原子半径逐渐减小,得电子的能力逐渐增强,放出的能量逐渐增大　N的2p能级处于半充满状态,结构较为稳定,不易结合一个电子 解析　(1)根据题意可推知X、Y、L、M依次为H、B、P、Ca。①X与L组成的最简单化合物为PH3,PH3的电子式为H·×·×H。②Y为B,位于周期表中第2周期ⅢA族,其含氧酸为H3BO3。③L与M形成的化合物为Ca3P2,Ca的化合价为+2,P的化合价为-3。 4.答案　(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2(或[Ar]3d104s24p2)　2　O>Ge>Zn (2)15　 (3) (4)大于　大于 (5)N　球形 (6)I2(O)>I2(F)>I2(N)>I2(C)　> 解析　(1)Ge是32号元素,在元素周期表中位于第4周期ⅣA族;基态Ge原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2,其4p轨道上有2个未成对电子;Zn、Ge、O元素的电负性由大到小的顺序是O>Ge>Zn。 (2)某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,核外共有25个电子,分占15个原子轨道,电子有15种空间运动状态。 (3)基态Fe3+的价电子排布式为3d5,轨道表示式为。 (4)同周期主族元素原子的电子层数相同,核电荷数越大,原子半径越小,故原子半径:r(Ge)>r(As);同周期主族元素从左向右第一电离能呈增大的趋势,但As的4p能级为半充满较稳定状态,其第一电离能比同周期相邻元素的大,故第一电离能:I1(As)>I1(Se)。 (5)基态K原子的价电子排布式为4s1,核外电子占据最高能层的符号是N,4s轨道的电子云图为球形。 (6)基态C、N、O、F的价电子排布式分别为2s22p2、2s22p3、2s22p4、2s22p5,分别失去一个电子后价电子排布式为2s22p1、2s22p2、2s22p3、2s22p4,O原子失去一个电子后2p轨道达到了半充满的较稳定状态,再失去一个电子所需的能量较大,故第二电离能:I2(O)>I2(F)>I2(N)>I2(C);Cu为29号元素,基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,失去最外层一个电子形成Cu+,所以Cu+的价电子排布式为3d10,3d轨道为全充满较稳定状态,再失去一个电子所需的能量较大,而Zn+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,较易失去最外层的电子,故第二电离能:I2(Cu)>I2(Zn)。 学科网（北京）股份有限公司 $