1.2 原子结构与元素周期律(同步练) 2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修二
2026-09-16
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摘要:
**基本信息**
《原子结构与元素周期律》同步练以化学观念和科学思维为核心,通过基础概念辨析-元素性质综合-情境图表应用的三层递进设计,实现从单一知识点到综合能力的巩固路径。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|单一性质比较(电离能、半径等)|单选题(1-10题)直接应用周期律规律,强化结构决定性质观念|
|提升层|元素推断与多性质关联|单选题(11-14题)结合原子结构与周期表位置,培养证据推理能力|
|综合层|图表分析与实验应用|非选择题(15-18题)通过周期表、电离能曲线等情境,提升科学探究与模型建构能力|
内容正文:
1.2 原子结构与元素周期律(同步练)原卷版
姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.下列叙述正确的是
A.最高正化合价:P>N>C B.热稳定性:H2O>HF>H2S
C.第一电离能:Li>Na>K D.碱性:LiOH>NaOH>KOH
2.应用元素周期律可以预测元素及其化合物的性质。下列说法正确的是
A.碱性: B.热稳定性:
C.离子半径: D.第二电离能:
3.X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X基态原子中电子只有一种自旋方向;Y核外电子有5种空间运动状态,Y与Z左右相邻:Z与M的基态原子核外电子排布中的s能级和p能级电子数相等;Q在地壳中含量居第二位。下列说法不正确的是
A.第一电离能:
B.电负性:
C.气态氢化物的还原性:
D.Q与Z的核外电子中均有两个未成对电子
4.已知X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期元素。其中X是宇宙中含量最多的元素;基态Y原子最高能级的不同轨道都有电子且电子自旋方向相同;基态Z原子的价层电子排布式是;M的原子半径是短周期主族元素中最大的。下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.简单离子半径:
C.X、Y、Z三种元素可形成离子化合物
D.X与M形成的二元化合物为共价化合物
5.有4种元素的基态原子的电子排布式如下:①;②;③;④。下列比较中,正确的是
A.原子半径:①>②>③>④ B.最高化合价:①>②=③>④
C.第一电离能:④>③>①>② D.电负性:④>③>②>①
6.下列关于元素周期律和元素周期表的认识错误的是
A.第二电离能:
B.电负性:
C.(原子序数47)元素位于周期表的ds区
D.半径:
7.某新型漂白剂的结构如图,其组成元素均为短周期元素,其中X与Y同周期,X与W对应的简单离子核外电子排布相同,且W、Y、Z的价电子数之和等于X的最外层电子数。下列说法错误的是
A.原子半径:W>Y>X>Z
B.四种元素中X电负性最大
C.此化合物中Y符合8电子稳定结构
D.第一电离能介于X与Y之间的同周期元素有1种
8.短周期元素的原子序数依次增大,原子的最外层轨道与轨道上的电子数相同,原子的价电子数等于原子的核外电子总数,原子的价电子所在能层有9个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A.电负性:
B.基态原子的电子空间运动状态有11种
C.第一电离能大于的同周期元素有3种
D.氢化物的熔、沸点:
9.嫦娥石属于陨磷钠镁钙石族,其纯晶体成分为,下列说法正确的是
A.电负性大小: B.碱性强弱:
C.离子半径大小: D.最高正价:O>P
10.小苏打(NaHCO3)是人们生活中常用的食品疏松剂。下列说法正确的是
A.离子半径:Na+>O2- B.电负性:C>O
C.非金属性:C>O>H D.第一电离能,O>C>Na
11.X、Y、Z、W为四种原子序数依次增大的短周期主族元素。X、Y与Z位于同一周期且只有X、Y元素相邻。基态原子核外有2个未成对电子,在同周期元素(除0族外)中原子半径最大。下列说法错误的是
A.、、的最高正价与主族数相等 B.基态原子最外层只有一种自旋方向的电子
C.第一电离能: D.电负性:
12.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,W的单质常被保存在煤油中,Y的主族序数等于其周期数的3倍,X是形成化合物种类最多的元素。下列说法正确的是
A.由W与Y组成的常见化合物中阴阳离子数之比一定为
B.第一电离能:
C.原子半径:
D.元素Z与元素W的最高正化合价之和为8
13.元素a~i为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是
A.b和i同主族 B.金属性:g>h>i
C.简单离子半径:e>d>g D.化合物中键的极性:
14.已知W、X、Y、Z、M是五种短周期主族元素,其原子半径与原子序数的关系如图,且X、Y、Z原子最外层电子数之和等于Z的质子数,Z的简单离子半径在同周期元素中最小,只有Y与M同主族。下列说法错误的是
A.有4种元素位于p区 B.电负性:Y>M
C.第一电离能:X>Y D.W与Z基态原子中未成对电子数相同
二、非选择题
15.如图是元素周期表的一部分。
(1),基态M原子的价电子排布图为________,位于元素周期表五个区域中的________区。上述元素中电负性最强的是________(用元素符号表示),C、D、E、F第一电离能的大小顺序为________________(用元素符号表示)。
(2)D的氢化物和J的氢化物稳定性更强的是________(填化学式)。
(3)A、E、H、J四种元素的原子半径由大到小的排列顺序为________(用元素符号表示)。
(4)能证明元素K比元素J的非金属性强的事实是________(填字母)。
A.常温下K单质的密度小于J单质的密度
B.K元素的气态氢化物比J元素的气态氢化物更稳定
C.K单质与氢气反应比J单质与氢气反应更剧烈
D.K元素的氧化物对应的水化物酸性强于J元素的氧化物对应的水化物
16.电离能是衡量元素失电子能力的重要依据,随着元素核电荷数的递增,电离能的值呈现周期性变化规律。根据所学知识,回答下列问题。
(1)如图是部分元素原子的第一电离能随原子序数的变化关系(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。
①根据图示变化规律,可推测的第一电离能的大小(最小)范围为______________________(填元素符号,下同)。
②据图可知,第二周期元素原子第一电离能出现反常的元素是___________。
③图中元素在周期表中的位置:___________。
④根据对角线规则,第二周期中___________元素最高价氧化物对应的水化物应该具有两性。
(2)用表示元素的第电离能,则下图中、、分别代表___________(填字母)。
A.为、为、为 B.为、为、为
C.为、为、为, D.为、为、为
(3)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如下表所示:
电离能
746
1958
906
1733
铜的第一电离能()小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能()却大于锌的第二电离能,其主要原因是___________。
17.元素周期表揭示了元素性质随原子结构呈周期性变化的规律,是化学的核心规律与工具,根据下表给出的部分元素回答相关问题。
(1)在给出的前三周期元素中价层电子排布是ns2np4的是___________(填元素符号);在给出的前三周期元素中第一电离能最大的是___________(填元素符号)。
(2)f、g、h的第一电离能由大到小的顺序是________________(填元素符号),d、f、g简单离子的半径由大到小的顺序是________________(填离子符号)。
(3)在上述元素中,某基态原子M层电子全充满,最外层有一个电子,画出该原子价层电子的轨道排布式_______________________________,写出基态原子l的简化电子排布式__________________________,画出n原子的原子结构示意图____________________。
(4)m2+的第三电离能为3248 kJ/mol,n2+的第三电离能为2957 kJ/mol,气态m2+比气态n2+再失去一个电子更困难的原因是______________________________。
18.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)H元素基态原子的最高正化合价为_______。
(2)G元素基态原子的核外电子运动状态共有_______种。
(3)第二周期所有元素中,第一电离能介于R、B之间的元素有_______种。
(4)下列有关叙述不正确的是_______(填写字母符号)
A.H元素位于元素周期表第五周期ⅠA族,属于s区元素
B.H元素所在族的价层电子排布式为,属于p区元素
C.M元素基态原子的价层电子排布式为,属于ds区元素
D.N元素位于元素周期表第七周期Ⅷ族,属于ds区元素
E.简单离子半径:
F.电负性:
(5)J元素基态原子的价层电子的轨道表示式为_______,K元素基态原子的简化电子排布式为_______。
(6)下表是第三周期两种主族元素的部分电离能,单位为。
元素
电离能/
元素1
496
4562
6912
9543
元素2
578
1817
2745
11600
两元素的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为_______。
试卷第1页(共3页)
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1.2 原子结构与元素周期律(同步练)解析版
姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.下列叙述正确的是
A.最高正化合价:P>N>C B.热稳定性:H2O>HF>H2S
C.第一电离能:Li>Na>K D.碱性:LiOH>NaOH>KOH
【参考答案】C
【详解】A.和为同主族元素,最高正化合价均为,最高正化合价为,故最高正化合价为,A错误;
B.元素非金属性越强,气态氢化物热稳定性越强,非金属性,故热稳定性,B错误;
C.、、均为第ⅠA族元素,同主族元素核电荷数越大,金属性越强,越易失电子,第一电离能越小,故第一电离能,C正确;
D.、、均为第ⅠA族元素,同主族元素核电荷数越大,金属性越强,最高价氧化物对应水化物碱性越强,故碱性,D错误;
故选C。
2.应用元素周期律可以预测元素及其化合物的性质。下列说法正确的是
A.碱性: B.热稳定性:
C.离子半径: D.第二电离能:
【参考答案】D
【详解】A.金属性,最高价氧化物对应水化物的碱性,A错误;
B.非金属性,简单氢化物的热稳定性,B错误;
C.和核外电子排布相同,核电荷数,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径,C错误;
D.失去1个电子后,的价电子排布为(半满稳定结构),的价电子排布为,故失去第二个电子需要的能量更高,第二电离能,D正确;
故选D。
3.X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X基态原子中电子只有一种自旋方向;Y核外电子有5种空间运动状态,Y与Z左右相邻:Z与M的基态原子核外电子排布中的s能级和p能级电子数相等;Q在地壳中含量居第二位。下列说法不正确的是
A.第一电离能:
B.电负性:
C.气态氢化物的还原性:
D.Q与Z的核外电子中均有两个未成对电子
【参考答案】A
【分析】
首先推断特征元素:X基态原子中电子只有一种自旋方向,X是;Q在地壳中含量居第二位,Q是Si;Z与M的基态原子核外电子排布中的s能级和p能级电子数相等,轨道表示式分别为:、,Z是O,M是Mg;Y核外电子有5种空间运动状态,Y与Z左右相邻,Y是N。
【详解】A.同周期从左到右,主族元素的第一电离能在总体上呈现从小到大的变化趋势,所以第一电离能Mg<Si,即M<Q,A错误;
B.元素非金属性越强电负性越大,非金属性,故电负性,B正确;
C.元素非金属性越强,气态氢化物还原性越弱,非金属性,故还原性,即,C正确;
D.O的轨道表示式为:,轨道有2个未成对电子,Si的轨道表示式为:,轨道有2个未成对电子,二者均有两个未成对电子,D正确;
故答案选A。
4.已知X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期元素。其中X是宇宙中含量最多的元素;基态Y原子最高能级的不同轨道都有电子且电子自旋方向相同;基态Z原子的价层电子排布式是;M的原子半径是短周期主族元素中最大的。下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.简单离子半径:
C.X、Y、Z三种元素可形成离子化合物
D.X与M形成的二元化合物为共价化合物
【参考答案】C
【分析】X是宇宙中含量最多的元素,为;Z的价层电子排布式中,价层电子为,Z为;Y原子序数小于,最高能级不同轨道均填充电子且自旋相同,价电子为,Y为;短周期主族元素中原子半径最大的M为。
【详解】A.同周期元素第一电离能呈增大趋势,但的轨道为半满稳定结构,第一电离能大于,故第一电离能顺序为,A错误;
B.、、核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径顺序为,B错误;
C.、、可形成等离子化合物,C正确;
D.与形成的由和构成,属于离子化合物,D错误;
故选C。
5.有4种元素的基态原子的电子排布式如下:①;②;③;④。下列比较中,正确的是
A.原子半径:①>②>③>④ B.最高化合价:①>②=③>④
C.第一电离能:④>③>①>② D.电负性:④>③>②>①
【参考答案】B
【分析】由电子排布式确定元素:①为、②为、③为、④为;
【详解】A.电子层数越大原子半径越大,同周期元素核电荷数越大半径越小,故原子半径顺序为,A错误;
B.最高正化合价一般等于最外层电子数,无正价,最高为+6价,、最高均为+5价,故顺序为,B正确;
C.同周期自左向右第一电离能呈增大趋势,族p轨道半满,第一电离能高于同周期相邻ⅥA族,同主族自上而下第一电离能减小,故顺序为,C错误;
D.同周期自左向右电负性增大,同主族自上而下电负性减小,故顺序为,D错误;
故选B。
6.下列关于元素周期律和元素周期表的认识错误的是
A.第二电离能:
B.电负性:
C.(原子序数47)元素位于周期表的ds区
D.半径:
【参考答案】A
【详解】A.基态原子失去1个电子得到的价电子排布为,处于半充满稳定结构,再失去1个电子需要吸收更多能量;基态原子失去1个电子得到的价电子排布为,再失去1个电子的难度小于,因此第二电离能:,故A错误;
B.同主族元素从上到下电负性逐渐减小,和同属第ⅤA族,位于上方,因此电负性,故B正确;
C.的价电子排布为,属于第ⅠB族元素,位于周期表ds区,故C正确;
D.和核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,因此半径,故D正确;
选A。
7.某新型漂白剂的结构如图,其组成元素均为短周期元素,其中X与Y同周期,X与W对应的简单离子核外电子排布相同,且W、Y、Z的价电子数之和等于X的最外层电子数。下列说法错误的是
A.原子半径:W>Y>X>Z
B.四种元素中X电负性最大
C.此化合物中Y符合8电子稳定结构
D.第一电离能介于X与Y之间的同周期元素有1种
【参考答案】D
【分析】图中X形成两个共价键,可为O或S;W以形式存在,短周期中W可为Be或Mg。结合X与W的简单离子核外电子排布相同,可确定X为O、W为Mg,与均有10个电子。W的价电子数为2,X的最外层电子数为6,因此Y与Z的价电子数之和为4。图中Z只形成一个共价键,可为H或卤素;卤素的价电子数为7,不满足上述条件,故Z为H,Y的价电子数为3。又因Y与O同周期,故Y为B。
【详解】A.W、Y、X、Z分别为Mg、B、O、H,Mg原子有3个电子层,B、O原子有2个电子层,H原子只有1个电子层;B和O同周期,随核电荷数增大,原子半径减小。因此原子半径为Mg>B>O>H,即W>Y>X>Z,A正确;
B.X为O,Y为B,W为Mg,Z为H;O的电负性大于B、Mg和H,因此四种元素中X的电负性最大,B正确;
C.Y为B,图中每个B原子与4个O原子分别形成一个共价键,周围共有4对共用电子对,即8个电子,符合8电子稳定结构,C正确;
D.X为O,Y为B。同周期元素的第一电离能总体上随核电荷数增大而增大,但Be的2s能级全满、N的2p能级半满,结构较稳定,第一电离能分别大于B、O。第二周期元素的第一电离能由小到大为Li<B<Be<C<O<N<F<Ne,因此介于B与O之间的元素为Be和C,共2种,D错误;
故选D。
8.短周期元素的原子序数依次增大,原子的最外层轨道与轨道上的电子数相同,原子的价电子数等于原子的核外电子总数,原子的价电子所在能层有9个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A.电负性:
B.基态原子的电子空间运动状态有11种
C.第一电离能大于的同周期元素有3种
D.氢化物的熔、沸点:
【参考答案】C
【分析】短周期元素原子的最外层轨道与轨道上的电子数相同,可能为或,但短周期元素、、,的原子序数依次增大,且原子的价电子数等于原子的核外电子总数,说明原子的核外电子数小于8,所以为,为或;短周期元素原子的价电子所在能层有9个轨道,则的价电子位于第3能层,又根据4种元素形成的化合物的结构,形成+1价阳离子,因此的价电子排布为,即为,则为;的原子序数最小且只能形成1个共价键,因此为,据此分析解答。
【详解】A.根据分析,为,为,则电负性:,A错误;
B.为,轨道排布式为,共占据6个轨道,即电子空间运动状态有6种,B错误;
C.同周期从左到右第一电离能呈增大的趋势,N的2p能级半满,大于同周期相邻元素,Y是O,同周期第一电离能比O大的有N、F、Ne三种,C正确;
D.根据分析为,为,由于未确定碳的氢化物,因碳的氢化物有多种物质,例如辛烷的沸点就高于水的沸点,而甲烷的沸点又低于水的沸点,所以无法比较,D错误;
故选C。
9.嫦娥石属于陨磷钠镁钙石族,其纯晶体成分为,下列说法正确的是
A.电负性大小: B.碱性强弱:
C.离子半径大小: D.最高正价:O>P
【参考答案】B
【详解】A.非金属元素O的电负性远大于金属Fe,因此,A错误;
B.金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性,因此碱性,B正确;
C.和核外电子层结构相同(均为18电子),电子层结构相同时,核电荷数越大离子半径越小,核电荷数,因此,C错误;
D.O无最高正价(最高正价为+2),P的最高正价为+5,因此最高正价,D错误;
故选B。
10.小苏打(NaHCO3)是人们生活中常用的食品疏松剂。下列说法正确的是
A.离子半径:Na+>O2- B.电负性:C>O
C.非金属性:C>O>H D.第一电离能,O>C>Na
【参考答案】D
【详解】A.钠离子(Na+)和氧离子(O2-)的核外电子排布相同(均为1s22s22p6),但氧离子的核电荷数(8)小于钠离子(11),因此氧离子半径更大,故Na+<O2-,A错误;
B.电负性表示元素吸引电子的能力,同周期元素从左到右电负性增大,碳(C)和氧(O)均位于第二周期,氧的原子序数更大,电负性更强,故C<O,B错误;
C.非金属性指元素得电子能力,同周期从左到右非金属性增强,氧(O)的非金属性大于碳(C),H和C化合时C显负电性,H显正电性,则氢(H)的非金属性弱于碳,正确顺序为O>C>H,C错误;
D. 第一电离能是移除最外层电子所需能量,钠(Na)为碱金属,第一电离能最小;碳(C)和氧(O)中,同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,则O>C,故第一电离能O>C> Na,D正确。
11.X、Y、Z、W为四种原子序数依次增大的短周期主族元素。X、Y与Z位于同一周期且只有X、Y元素相邻。基态原子核外有2个未成对电子,在同周期元素(除0族外)中原子半径最大。下列说法错误的是
A.、、的最高正价与主族数相等 B.基态原子最外层只有一种自旋方向的电子
C.第一电离能: D.电负性:
【参考答案】A
【分析】X、Y、Z、W为四种原子序数依次增大的短周期主族元素。在同周期元素(除0族外)中原子半径最大且原子序数最大,则W在第三周期为Na,X、Y与Z位于第二周期,第二周期中只有X、Y相邻,说明Y和Z不相邻;基态X有2个未成对电子,第二周期中只有C()和O()符合2个未成对电子的条件:若X=O,则相邻的Y=F,第二周期没有比F大的主族元素Z且满足与Y不相邻,排除;若X=C,相邻的Y=N,Z不与Y相邻,可得Z=F(中间隔了O元素,符合条件),据此分析;
【详解】A.F是最活泼非金属,没有正化合价,最高正价不等于其主族数,A错误;
B.W(Na)最外层电子排布为,只有1个电子,因此只有一种自旋方向,B正确;
C.第一电离能:同周期从左到右总体增大,N的2p3为半满稳定结构,第一电离能大于C,F的第一电离能大于N;碱金属Na第一电离能最小,因此顺序F>N>C>Na,C正确;
D.电负性:同周期从左到右电负性增大,金属电负性小于非金属,因此顺序,D正确;
故选A。
12.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,W的单质常被保存在煤油中,Y的主族序数等于其周期数的3倍,X是形成化合物种类最多的元素。下列说法正确的是
A.由W与Y组成的常见化合物中阴阳离子数之比一定为
B.第一电离能:
C.原子半径:
D.元素Z与元素W的最高正化合价之和为8
【参考答案】A
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,W的单质常保存在煤油中,可知W为Na;Y的主族序数等于其周期数的3倍,短周期内仅第二周期第ⅥA族的O符合该条件;X是形成化合物种类最多的元素,可知X为C;Z的原子序数介于O和Na之间且为主族元素,可知Z为F。
【详解】A.由Na与O组成的常见化合物为、,两种化合物中阴离子分别为、,阳离子均为,阴阳离子数之比均为,A正确;
B.同周期元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势,第二周期对应元素第一电离能顺序为,即,B错误;
C.电子层数越多原子半径越大,同周期元素原子半径随原子序数增大而减小,原子半径顺序为,即,C错误;
D.F无最高正化合价,Na最高正化合价为,二者最高正化合价之和不为8,D错误;
故选A。
13.元素a~i为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是
A.b和i同主族 B.金属性:g>h>i
C.简单离子半径:e>d>g D.化合物中键的极性:
【参考答案】B
【分析】同周期中第一电离能中第IIA族和第VA族比相邻元素的第一电离能大,0族元素的第一电离能在同周期中最大,可以推断a~i分别是B、C、N、O、F、Ne、Na、Mg、Al。
【详解】A.b为C、 i为Al,两者不属于同主族,A项错误;
B.Na、Mg、Al属于同周期,从左到右金属性依次减弱,B项正确;
C.三种离子分别为O2-、F-、Na+,三者电子层数相同,电子层数相同的离子核电荷数越大,半径越小,则简单离子半径:O2->F->Na+,C项错误;
D.对应的化合物分别为,电负性:Cl>C>B,电负性差值越大,键的极性越大,故化合物中键的极性:,D项错误;
答案选B。
14.已知W、X、Y、Z、M是五种短周期主族元素,其原子半径与原子序数的关系如图,且X、Y、Z原子最外层电子数之和等于Z的质子数,Z的简单离子半径在同周期元素中最小,只有Y与M同主族。下列说法错误的是
A.有4种元素位于p区 B.电负性:Y>M
C.第一电离能:X>Y D.W与Z基态原子中未成对电子数相同
【参考答案】C
【分析】由题意可知W位于第一周期,X、Y位于第二周期,Z、M位于第三周期;W为H,Z的简单离子半径在同周期元素中最小,则Z为Al;Al的质子数为13,Al最外层电子数为3,则X与Y的最外层电子数之和为10;Y位于第二周期,与M为同一主族,且M的原子序数大于Z(Al),故Y可能为C、N、O、F,最外层电子数可能为4、5、6、7;X位于第二周期,原子序数小于Y,且只有Y与M同主族,则X可能为C、N、O,最外层电子数可能为4、5、6;只有当Y为O、X为C时,满足X与Y的最外层电子数之和为10;M位于第三周期,与Y同一主族,则M为S;综上所述,W、X、Y、Z、M分别对应的元素为H、C、O、Al、S,以此解答。
【详解】A.W(H)位于s区,X(C)、Y(O)、Z(Al)、M(S)位于p区,有4种元素位于p区,A正确;
B.同主族元素电负性从上到下逐渐减小,Y(O)与M(S)同主族,O位于第二周期,S位于第三周期,则电负性:Y(O)>M(S),B正确;
C.同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势。X(C)与Y(O)位于第二周期,X(C)原子序数小于Y(O),第一电离能:X(C)<Y(O),C错误;
D.基态H原子的电子排布为1s1,未成对电子数为1,基态Al原子的电子排布为1s22s22p63s23p1,未成对电子数为1,故W(H)与Z(Al)基态原子中未成对电子数相同,D正确;
故答案选C。
二、非选择题
15.如图是元素周期表的一部分。
(1),基态M原子的价电子排布图为________,位于元素周期表五个区域中的________区。上述元素中电负性最强的是________(用元素符号表示),C、D、E、F第一电离能的大小顺序为________________(用元素符号表示)。
(2)D的氢化物和J的氢化物稳定性更强的是________(填化学式)。
(3)A、E、H、J四种元素的原子半径由大到小的排列顺序为________(用元素符号表示)。
(4)能证明元素K比元素J的非金属性强的事实是________(填字母)。
A.常温下K单质的密度小于J单质的密度
B.K元素的气态氢化物比J元素的气态氢化物更稳定
C.K单质与氢气反应比J单质与氢气反应更剧烈
D.K元素的氧化物对应的水化物酸性强于J元素的氧化物对应的水化物
【参考答案】(1) d F F > N > O > C (2)
(3)Na > P > O > H (4)BC
【分析】根据元素在周期表中的位置可知,A为H元素,B为Be元素,C为C元素,D为N元素,E为O元素,F为F元素,H为Na元素,I为Al元素,J为P元素,K为Cl元素,Z为Ar元素,L为V元素,M为Co元素,O为Br元素,据此分析。
【详解】(1)
M为Co元素,原子序数为27,其基态原子的价电子排布式为,根据洪特规则和泡利不相容原理,其价电子排布图为;Co位于第VIII族,最后填入的电子为d电子,属于d区。上述元素中,F元素的非金属性最强,故其电负性最大。C、D、E、F分别为C、N、O、F,同周期元素从左到右第一电离能总体呈增大趋势,但N原子的2p轨道处于半充满的稳定状态,其第一电离能大于相邻的O元素,故第一电离能大小顺序为F > N > O > C。
(2)D为N元素,J为P元素。同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,即非金属性N > P。元素的非金属性越强,其对应的简单气态氢化物越稳定,故稳定性更强的是。
(3)A、E、H、J分别为H、O、Na、P。原子的电子层数越多,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。Na和P有3个电子层,O有2个电子层,H有1个电子层,且核电荷数Na < P,故原子半径由大到小的排列顺序为Na > P > O > H。
(4)K为Cl元素,J为P元素。
A.单质的密度属于物理性质,不能作为判断元素非金属性强弱的依据,A错误;
B.元素的气态氢化物越稳定,说明该元素的非金属性越强,B正确;
C.单质与氢气化合反应越剧烈,说明该元素的非金属性越强,C正确;
D.比较非金属性强弱时,必须比较其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,选项未指明“最高价”,D错误;
故选BC。
16.电离能是衡量元素失电子能力的重要依据,随着元素核电荷数的递增,电离能的值呈现周期性变化规律。根据所学知识,回答下列问题。
(1)如图是部分元素原子的第一电离能随原子序数的变化关系(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。
①根据图示变化规律,可推测的第一电离能的大小(最小)范围为______________________(填元素符号,下同)。
②据图可知,第二周期元素原子第一电离能出现反常的元素是___________。
③图中元素在周期表中的位置:___________。
④根据对角线规则,第二周期中___________元素最高价氧化物对应的水化物应该具有两性。
(2)用表示元素的第电离能,则下图中、、分别代表___________(填字母)。
A.为、为、为 B.为、为、为
C.为、为、为, D.为、为、为
(3)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如下表所示:
电离能
746
1958
906
1733
铜的第一电离能()小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能()却大于锌的第二电离能,其主要原因是___________。
【参考答案】(1) Si P Be和N 第四周期第ⅣA族 Be (2)C
(3)Cu原子失去一个电子后,核外电子排布为,而锌为,根据洪特则,铜达到了较稳定状态,所以Cu的第二电离能相对较大
【详解】(1)①同一周期第一电离能随原子序数增大呈现增大的趋势,但同一周期第ⅡA族元素比第ⅢA族元素的第一电离能大,第ⅤA族比第ⅥA族第一电离能大;所以S的第一电离能大于Si,小于P;
②据图可知,第二周期元素原子第一电离能出现反常的元素是Be和N;
③元素是第32号,在周期表中的位置第四周期第ⅣA族;
④Be和Al在元素周期表中处于对角线位置,性质有相似性;氢氧化铝具有两性,故氢氧化铍也具有两性;
(2)Mg的基态原子3s轨道为全充满,较稳定,比相邻的ⅠA和ⅢA族元素的第一电离能大,P的3p能级上半充满,较稳定,比相邻的ⅣA和ⅥA族的第一电离能大,故c图表示第一电离能;当第三周期元素原子均失去一个电子后,的2p轨道全充满,较稳定,故第二电离能陡然升高,故a图表示第二电离能;当失去两个电子后,的2p轨道全充满,较稳定,故第三电离能比Na的大,故b图表示第三电离能,故选C;
(3)Cu原子失去一个电子后,核外电子排布为,而锌为,根据洪特则,铜达到了较稳定状态,所以Cu的第二电离能相对较大;
17.元素周期表揭示了元素性质随原子结构呈周期性变化的规律,是化学的核心规律与工具,根据下表给出的部分元素回答相关问题。
(1)在给出的前三周期元素中价层电子排布是ns2np4的是___________(填元素符号);在给出的前三周期元素中第一电离能最大的是___________(填元素符号)。
(2)f、g、h的第一电离能由大到小的顺序是________________(填元素符号),d、f、g简单离子的半径由大到小的顺序是________________(填离子符号)。
(3)在上述元素中,某基态原子M层电子全充满,最外层有一个电子,画出该原子价层电子的轨道排布式_______________________________,写出基态原子l的简化电子排布式__________________________,画出n原子的原子结构示意图____________________。
(4)m2+的第三电离能为3248 kJ/mol,n2+的第三电离能为2957 kJ/mol,气态m2+比气态n2+再失去一个电子更困难的原因是______________________________。
【参考答案】(1) O和S Ne (2) Mg > Al > Na F- > Na+ > Mg2+
(3) [Ar]3d54s1
(4)Mn2+的价电子排布为3d5(半满稳定结构),而Fe2+的价电子排布为3d6,失去一个电子后变为3d5稳定结构
【分析】结合周期表结构可推出各字母代表元素:a=H,b=N,c=O,d=F,e=Ne,f=Na,g=Mg,h=Al,i=Si,j=S,k=K,l=Cr,m=Mn,n=Fe,o=Cu,据此解答。
【详解】(1)价层电子排布为的元素是第ⅥA族元素,前三周期中符合该排布的是O和S; 同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,稀有气体元素为满电子稳定结构,第一电离能在同周期中最大,前三周期给出的元素里稀有气体只有Ne,因此第一电离能最大的是Ne。
(2)同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA、第ⅤA族元素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Mg > Al > Na;简单离子半径比较规则:电子层数越多半径越大;电子层结构相同时,核电荷数越小,离子半径越大。、、为10电子层结构,因此半径顺序为。
(3)基态原子M层全充满、最外层1个电子的元素是,其核外电子排布为,价层电子的轨道排布式; l为Cr,是洪特规则特例的代表元素,24号元素的简化电子排布式为;n为26号元素Fe,核电荷数为26,核外电子分层排布为2、8、14、2,据此画出原子结构示意图为;
(4)为,价层电子排布为,是d轨道半充满的高稳定结构,失去一个电子会破坏该稳定状态,需要吸收极高能量;而为,价层电子排布为,失去一个电子后可变为的半满稳定结构,因此再失电子的难度远高于。
18.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)H元素基态原子的最高正化合价为_______。
(2)G元素基态原子的核外电子运动状态共有_______种。
(3)第二周期所有元素中,第一电离能介于R、B之间的元素有_______种。
(4)下列有关叙述不正确的是_______(填写字母符号)
A.H元素位于元素周期表第五周期ⅠA族,属于s区元素
B.H元素所在族的价层电子排布式为,属于p区元素
C.M元素基态原子的价层电子排布式为,属于ds区元素
D.N元素位于元素周期表第七周期Ⅷ族,属于ds区元素
E.简单离子半径:
F.电负性:
(5)J元素基态原子的价层电子的轨道表示式为_______,K元素基态原子的简化电子排布式为_______。
(6)下表是第三周期两种主族元素的部分电离能,单位为。
元素
电离能/
元素1
496
4562
6912
9543
元素2
578
1817
2745
11600
两元素的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为_______。
【参考答案】(1)+4 (2)13 (3)3 (4)ACD (5) [Ar]3d104s1 (6)
【分析】根据元素在周期表中的位置:P 是 H ,R 是B,A 是C,B 是 N,C 是O,D 是 F,E 是Ne ,F 是 Mg ,G 是 Al ,H 是 Si ,Q 是 Ga ,L 是 Rb ,I 是 Cr ,J 是 Fe ,K 是 Cu ,M 是 Au ,N 是 Mt 。
【详解】(1)H元素是硅(Si),位于元素周期表第三周期第IVA族,主族元素的最高正化合价通常等于其族序数,Si的最高正价为+4。
(2)G元素是铝(Al),其原子序数为13。在基态原子中,每个核外电子的运动状态都是独一无二的,Al元素基态原子的核外电子运动状态共有13个。
(3)R是硼(B),B是氮(N)。同周期元素的第一电离能总体上从左到右递增,但存在反常。第IIA族(Be的2s能级能量较低)和第VA族(N的2p轨道半排满,更加稳定)第一电离能高于相邻的下一族元素。第二周期元素的第一电离能顺序为:Li < B < Be < C < O < N < F < Ne。介于B和N之间的元素有:Be、C、O共3种元素。
(4)A.H为Si元素,位于第三周期IVA族,属于p区元素,A错误;
B.H是Si,位于IVA族,价层电子排布为3s23p2,符合ns2np2通式,属于p区,B正确;
C.M是Au(金),原子序数79,位于第六周期IB族,其价层电子排布为5d106s1。IB族和IIB族属于ds区,C错误;
D.N是Mt,原子序数109,位于第七周期第VIII族,属于d区,不属于ds区,D错误;
E.D 是 F,F 是 Mg,Mg2+和F-都具有10个电子(核外电子排布与Ne相同),核电荷数越大,对核外电子的吸引力越强,离子半径越小,Mg的核电荷数(12)大于F的核电荷数(9),所以Mg2+的半径小于F-的半径,E正确;
F.H是Si,A是C,两者同主族,从上到下,原子半径增大,得电子能力减弱,电负性减小。因此,电负性 C > Si,F正确;
故选ACD。
(5)
J是Fe(铁),原子序数26,价层电子排布为3d64s2。根据洪特规则和泡利不相容原理,其价层电子的轨道表示式为:。K是Cu(铜),原子序数29。其核外电子排布遵循洪特规则特例(d轨道全充满更稳定),简化电子排布式为:[Ar]3d104s1。
(6)元素1的I1远小于I2,说明最外层只有1个电子,易失去1个电子形成+1价阳离子,应为第IA族元素。在第三周期中,该元素是Na(钠),其最高价氧化物对应的水化物是NaOH。元素2的I1、I2、I3相对较小,而I4突然剧增,说明最外层有3个电子,易失去3个电子形成+3价阳离子,应为第IIIA族元素,在第三周期中,该元素是Al,其最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3,两者可以发生反应:。
试卷第1页(共3页)
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