1.2原子结构与元素的性质【能力提升卷】2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

人教版高中化学选择性必修2 颍上二中（东校区）能力提升卷 高二化学同步教学资源（人教版2019选择性必修2） 第一章 原子结构与性质 第二节 原子结构与元素的性质 限时练习 分数：___________ 学校:___________班级：___________姓名：___________ 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级等信息； 2．请将答案正确填写在题目对应处； 3.检测卷满分100分，考试时间45分钟。 可能用到的相对原子质量 H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Fe-56 Cu-63.5 第I卷（选择题） 评卷人 得分 一、单选题（每小题仅有一个选择符合要求，每题4分，共40分） 1．下列叙述中不正确的是（ ） A．原子半径：Na＞Mg B．电负性：F＞Cl C．酸性： D．第一电离能：O＞N 2．M、L、X、Y、Z、T为原子序数依次增大的前四周期元素，其中M3X⁺是10电子微粒，M、L、X最外层电子数之和为11，Y为周期表中非金属性最强的元素，Z为地壳中含量最多的金属元素，基态T原子的单电子数在前四周期中最多。下列说法正确的是（ ） A．T元素位于周期表的 ds区 B．原子半径：Z>L>X>Y C．基态Z原子有12种不同运动状态的电子 D．氢化物沸点：L<X 3．离子液体几乎没有挥发性，溶解能力强，被认为是环境友好的绿色溶剂。一种离子液体结构如图所示。下列说法正确的是（ ） A．稳定性： B．最高正化合价： C．电离能： D．离子液体不易产生大气污染 4．前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W与Y是相邻周期的同主族元素，Y的单质可用于制作光感电池。基态X原子的2p轨道上有2个未成对电子，Z原子的电子总数是其3d能级电子数的5倍。下列说法正确的是（ ） A．W与Z都能和X形成多种二元化合物 B．简单氢化物稳定性：X>Y>W C．基态X电子的轨道表示式为 D．Z属于元素周期表中ds区元素 5．下列关于元素周期表与原子结构的说法正确的是（ ） A．N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，可容纳32种运动状态的电子 B．所有非金属元素都分布在p区，最外层电子数为2的元素都分布在s区 C．元素周期表中每一周期元素原子的最外层电子排布均是从过渡到 D．元素周期表中从第IIIB族到第IIB族的10个纵列的元素中有一部分是非金属元素 6．下列化学用语表述正确的是（ ） A．Mn的原子结构示意图： B．基态O的电子排布式： C．基态B中最高能级电子的电子云轮廓图：球形 D．中子数为20的钙原子： 7．中国科学家首次合成了单原子催化剂，并证明其在氧化反应中具有非凡活性，实现了从“颗粒催化”到“单原子催化”的开创性突破。“单原子催化”是指每个金属原子都成为催化反应的活性中心。在元素周期表中的信息如图所示，下列说法不正确的是（ ） A．是第六周期的主族元素 B．基态Pt原子的5d能级有1个未成对电子 C．可在元素周期表中与位置相近的元素中寻找类似的单原子催化剂 D．相同质量的的“单原子催化剂”比“颗粒催化剂”具有更多活性中心 8．下列关于和所含的五种元素说法正确的是（ ） A．N和O原子核外电子运动状态相同 B．氢元素的发射光谱中只有一条亮线 C．的逐级电离能数据不存在突跃现象 D．基态Cr价电子排布式符合能量最低原理 9．X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素，X、Z的基态原子2p能级上各有两个未成对电子，Y与Q同主族，W原子N能层只有一个电子，M能层全充满。下列说法错误的是（ ） A．电负性：Z>Y>X B．原子半径：Q>Y>Z C．简单气态氢化物的稳定性：X>Q D．X、Y、W形成的一种负一价阴离子中W显+2价 10．已知W、X、Y为短周期主族元素，核外电子数之和为15，基态W原子核外只有一种自旋状态的电子，基态X原子s能级的电子数是p能级的2倍，Z的某种氧化物是实验室制取氯气的原料之一。下列说法正确的是（ ） A．电负性： B．由形成的化合物只含极性共价键 C．第一电离能： D．基态Z原子的电子排布式： 第II卷（非选择题） 评卷人 得分 二、填空题（除标注外每空3分，共3小题，共60分） 11．锂离子电池和锂金属电池在生活中有着较为广泛的应用，请回答下列问题： Ⅰ．(磷酸铁锂)、(锰酸锂)都是锂离子电池中常用的电极材料。 (1)Fe元素在周期表中的位置是___________，其基态原子价电子轨道表示式为___________，基态P原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为___________形（2分）。 (2)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最高的为___________(填标号)（2分）。 A．    B．    C． (3)从原子结构的角度分析比稳定的原因：___________ 。 (4)下列说法正确的是___________。 A．电负性： B．原子变成，优先失去3d轨道上的电子 C．第一电离能： D．键角： Ⅱ．一种用于心脏起搏器的微型电池的电极材料是石墨和锂，电解质为等物质的量的、溶解在(亚硫酰氯)中形成的溶液。 (5)把溶液蒸干、灼烧，最后得到的主要固体产物是_______（2分）；将与：混合加热，可得到无水，相关的化学总反应方程式为___________ 。 12．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化学元素。试回答下列问题： (1)c、d、e三种元素中，第一电离能最大的是_______(填元素符号，下同)，电负性最大的是____（2分）。 (2)前四周期未成对电子数最多的元素在周期表的位置是_______（2分）。用电子式表示i与l形成化合物的过程：___________ 。 (3)写出元素p的价电子排布式：___________（2分）。o、p两元素中，I3较大的是___________(填元素符号)，原因为___________。 (4)检验物质中含元素n的方法是其在焰色反应中火焰呈_____色（2分），请用原子结构的知识解释发光的原因：___________ 。 13．、、、、是原子序数依次增大的五种短周期元素。是周期表中相对原子质量最小的元素，、能形成两种液态化合物和。是短周期中原子半径最大的主族元素，E的周期序数和族序数相等，D、X的原子最外层电子数之和为8。 (1)的电子式为_______（2分）。 (2)由、、形成的化合物中含有的化学键类型为_______（2分）。 (3)E的单质和D的最高价氧化物水化物溶液反应的化学方程式为_______ ；上述反应所得盐中，所含元素的简单离子半径由大到小的顺序为_______ 。 (4)镓()与为同主族元素，氮化镓()作为第三代半导体材料，具有耐高温、耐高电压等特性，随着技术的发展，商用进入快车道。下列相关说法中，正确的是_______(填字母序号)。 a．Ga位于元素周期表的第四周期ⅤA族    b．GaN中Ga的化合价为+3 c．可与盐酸反应生成    d．原子半径 e．元素最高价氧化物对应水化物的碱性： (5)是一种高效消毒剂，工业上用其处理中性废水中的锰，使转化为沉淀除去，被还原至最低价，该反应的离子方程式为_______ 。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B D A A A A D D D 1．D 【详解】A．同周期主族元素，从左到右原子半径逐渐减小，则钠原子的原子半径大于镁原子，A正确； B．同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，电负性依次减小，则氟元素的电负性大于氯元素，B正确； C．同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱，则高氯酸的酸性强于高溴酸，C正确； D．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p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，则氮元素的第一电离能大于氧元素，D错误； 故选D。 2．B 【分析】是10电子微粒，M的原子序数最小，则符合该条件，所以M是H，X是O；M、L、X最外层电子数之和为11，M（H）最外层电子数为1，X（O）最外层电子数为6，所以L最外层电子数为4，且原子序数M<L<X，则L是C；Y为周期表中非金属性最强的元素，Y是F；Z为地壳中含量最多的金属元素，Z是Al；基态T原子的单电子数在前四周期中最多，前四周期元素中，Cr的价层电子排布为，单电子数最多，有6个，故T为Cr。 【详解】A．Cr位于周期表的d区，A错误； B．根据电子层数越多原子半径越大、同周期从左到右原子半径逐渐减小，可知原子半径Al>C>O>F，B正确； C．基态Al原子有13种电子运动状态，C错误； D．该说法没有说明是简单氢化物，碳的氢化物的沸点不一定小于氧的氢化物，D错误； 故选B。 3．D 【详解】A．非金属性，非金属性越强，对应氢化物越稳定，且键能远大于键，所以稳定性是，A错误； B．无正化合价，最高正化合价为+5，因此最高正化合价，B错误； C．同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，但的轨道为半满的稳定结构，第一电离能大于相邻的，即，C错误； D．题干明确说明离子液体几乎没有挥发性，因此不易挥发到空气中造成大气污染，符合绿色溶剂的特点，D正确； 答案选D。 4．A 【分析】Y的单质可用于制作光感电池，Y是硅，W与Y是相邻周期的同主族元素，W为碳，基态X原子的2p轨道上有2个未成对电子，X是氧，Z原子的电子总数是其3d能级电子数的5倍，Z为锰，据此分析解答。 【详解】A．W为C，X为O，可形成、等多种二元化合物；Z为Mn，X为O，可形成、、、等多种二元氧化物，A正确； B．元素的非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，非金属性：，因此简单氢化物稳定性：，即，B错误； C．X为O，核外电子排布式为，轨道表示式应为：，C错误； D．Z为Mn，核外电子排布式为，属于d区元素（ⅦB族）；ds区元素为ⅠB、ⅡB族（如Cu、Zn），D错误； 故答案选A。 5．A 【详解】A．N能层为第4能层，包含4s、4p、4d、4f四个能级，各能级轨道数分别为1、3、5、7，总轨道数为16，每个轨道最多容纳2个自旋相反的电子，且每个电子的运动状态均不同，因此共可容纳32种运动状态的电子，A正确； B．非金属元素H分布在s区，最外层电子数为2的元素如He分布在p区、Zn分布在ds区，并不都在s区，B错误； C．第一周期元素原子最外层电子排布从过渡到，不存在轨道，不符合从过渡到的规律，C错误； D．从第IIIB族到第IIB族的10个纵列均为过渡金属元素，全部是金属元素，没有非金属元素，D错误； 故选A。 6．A 【详解】 A．Mn为25号元素，原子结构示意图：，A正确； B．O为8号元素，基态的电子排布式为，B错误； C．B为5号元素，基态B的电子排布式为，基态B中最高能级电子的电子云轮廓图为哑铃形，C错误； D．Ca为20号元素，中子数为20的钙原子为，D错误； 故选A。 7．A 【详解】A．由图可知，原子序数为78，位于元素周期表第六周期第Ⅷ族，属于过渡金属元素，A符合题意； B．由图可知，的5d能级容纳有9个电子，d能级有5个原子轨道，根据洪特规则可知有1个未成对电子，B不符合题意； C．元素周期表中位置相近的元素性质相似，与位置相近的元素可能用作单原子催化剂，C不符合题意； D．单原子催化剂中所有原子都可作为活性中心，而颗粒催化剂只有颗粒表面的原子能作为活性中心，因此，相同质量的，单原子催化剂拥有更多活性中心，D不符合题意； 答案选A。 8．D 【详解】A．不同原子核外电子数目、所处的核势场均不同，每个电子的运动状态都是独一无二的，N和O原子核外电子运动状态均不相同，A错误； B．氢原子核外存在多个能级，电子在不同能级间跃迁时会释放不同频率的光，发射光谱为多条亮线的线状光谱，B错误； C．核外电子排布为，当完全失去第二层的8个电子后，再失去第一层的电子时，所需能量会急剧升高，存在电离能突跃，C错误； D．基态Cr价电子排布为时，3d、4s轨道均为半充满的稳定结构，体系能量最低，符合能量最低原理，D正确； 故选D。 9．D 【分析】X、Z基态原子2p能级各有2个未成对电子，原子序数X最小，故X为C（2p2）、Z为O（2p4），中间的Y为N；Y与Q同主族，Q为P；W的M能层全充满、N能层1个电子，电子排布为[Ar]3d104s1，为Cu。 【详解】A．同周期主族元素从左到右电负性递增，故电负性O>N>C即Z>Y>X，A正确； B．P为第三周期元素，原子半径大于第二周期的N、O，同周期元素原子序数越小半径越大，故半径N>O，即原子半径P>N>O（Q>Y>Z），B正确； C．简单气态氢化物稳定性与键能正相关，C-H键能远大于P-H键，CH4稳定性强于PH3，故稳定性X>Q，C正确； D．C、N、Cu形成的常见负一价阴离子为[Cu(CN)2]-，其中Cu为+1价，且Cu2+会与CN-发生氧化还原反应，无法在该类阴离子中稳定存在，故W显+2价的说法错误，D错误； 故选D。 10．D 【分析】基态W原子核外只有一种自旋状态的电子，说明W是H，基态X原子s能级的电子数是p能级的2倍，说明X为C，结合题意可得Y为O，Z为Mn。 【详解】A．电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力，电负性C>H，即X>W，A错误； B．由H、C、O形成的化合物可能既含极性共价键又含非极性共价键，例如CH3COOH，B错误； C．同周期主族元素第一电离能呈递增趋势，第一电离能C<O，即X<Y，C错误； D．Z为Mn，原子序数为25，简化电子排布式为，D正确； 故答案选D。 11．(1) 第四周期第Ⅷ族 哑铃 (2)C (3)基态的价电子排布式为，处于半充满较稳定状态，故比稳定 (4)CD (5) 【详解】（1） Fe是26号元素，在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ族；基态Fe原子价电子排布为，轨道表示式为；P原子核外电子排布为，最高能级为3p，p能级电子云轮廓图为哑铃（纺锤）形。 （2）能级能量规律：，电子占据的能级越高，原子总能量越高；选项C中2个电子都在能量更高的2p能级，因此总能量最高。 （3）洪特规则特例：轨道半充满、全充满时为稳定结构，的3d轨道为半充满稳定结构，因此比价电子为的更稳定。 （4）A．同周期主族元素电负性从左到右递增，电负性应为O>N>B，A错误； B．Fe原子电子排布为，失电子优先失去最外层4s轨道的电子，B错误； C．同周期第一电离能从左到右整体呈增大趋势，P的3p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于相邻的S，因此第一电离能，C正确； D．孤电子对对化学键的作用力大于化学键对化学键的作用力，孤电子对越多，对成键电子对的排斥力越大，键角越小，因此顺序为：CH4>NH3>H2O，D正确； 故答案为：CD。 （5）是强酸弱碱盐，溶液中存在水解平衡，蒸干时HCl挥发，水解完全得到 ​，灼烧时分解生成 ​，因此最终固体为； 可以和结晶水反应生成和，既吸收水，又生成HCl抑制 ​水解，因此得到无水，总反应配平后为。 12．(1) N O (2) 第四周期第ⅥB族    (3) 的价电子排布式为，为半充满稳定结构，再失去1个电子需要更多能量 (4) 紫 电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的激发态乃至基态时，多余的能量以光的形式释放出来 【分析】根据题目信息，分别是，据此分析。 【详解】（1）对应的是，同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，的轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于相邻元素，故最大的是；电负性同周期从左到右依次增大，故电负性最大的是； （2）前四周期中，Cr的价电子排布为，有6个未成对电子，是未成对电子数最多的元素，位于周期表第四周期第ⅥB族；i是Al，l是Cl，二者形成共价化合物，电子式书写形成过程为； （3）p是Fe元素，Fe是26号元素，价电子为和电子，价电子排布式为；价电子排布式为，而的价电子排布式为，为半充满稳定结构，很难再失去一个电子，因此第三电离能 （4）n是K元素，焰色反应火焰呈紫色；发光的原因是：电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的激发态乃至基态时，多余的能量以光的形式释放出来。 13．(1) (2)离子键、极性共价键 (3) (4)bcd (5) 【分析】、、、、是原子序数依次增大的五种短周期元素，A是周期表中相对原子质量最小的元素，为H元素；A、B能形成两种液态化合物和，可知B为氧元素；D是短周期原子半径最大的元素，为钠元素；E的周期序数和族序数都为3，E为铝元素；D、X的原子最外层电子数之和为8，D最外层有1个电子，则X的最外层电子数为7，为氯元素，据此分析。 【详解】（1）是，其电子式为。 （2）由、、形成的化合物为，含有的化学键有离子键和极性共价键。 （3）的单质和钠的最高价氧化物对应的水化物氢氧化钠溶液反应，化学方程式为；反应所得盐为，所含元素的简单离子半径由大到小的顺序为。 （4）a．Ga位于元素周期表的第四周期ⅢA族，a错误； b．GaN中N的化合价为-3，则Ga的化合价为+3，b正确； c．根据金属氧化物通性，则可与盐酸反应生成，c正确； d．Ga和As在同一周期，Ga在As的左边，N和As同一主族，As在N的下方，根据原子半径大小比较规律，故三者半径大小为，d正确； e．Ga的金属性强于Al，则元素最高价氧化物对应水化物的碱性：，e错误； 答案选bcd。 （5）由题给信息可知，该反应的离子方程式为 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $