第一章原子结构与性质单元卷2026-2027学年上学期高二化学人教版选择性必修2

励志名言：青年最主要的任务是学习。 用题时间：4月27日 印刷份数：400*2 原子结构与性质综合限训 一、单选题 1．Mg有三种稳定的同位素：、和，研究发现幔源岩浆岩与沉积碳酸盐岩中Mg同位素的组成存在明显差异，利用镁同位素示踪法可以研究中国东部岩石圈碳循环。下列说法不正确的是 A．、和的化学性质不同 B．、和的质子数相同，中子数不同 C．可以用质谱法区分、和 D．依据Mg同位素的组成可以区分幔源岩浆岩和沉积碳酸盐岩 2．在电池、催化等多个领域都有着重要应用。X、Y、Z、W原子序数依次增大，且X、Y、Z分别位于三个不同短周期，基态Y原子的s能级与p能级的电子数相等，Z的第一电离能比左右相邻元素的高，的盐溶液可用于净水。下列叙述正确的是 A．原子半径： B．简单氢化物的稳定性： C．电负性： D．古代作画颜料多来源于矿物质，青色颜料可来自 3．我国蛇年春晚上，宇树科技人形机器人丝滑地扭秧歌，吸引了Meta等科技巨头的投资关注。制造人形机器人涉及较多的化学元素，如：B、Si、C、Fe、Cu、Al、Ti等元素。下列说法错误的是 A．第一电离能： B．基态原子未成对电子数： C．电负性： D．基态Al原子能量最高电子的电子云轮廓图为： 4．下列说法正确的是 ①n＝4的电子层含有5种原子轨道类型； ②原子中处于n＝4状态的电子跃迁到n＝3的状态时会释放能量； ③s轨道呈圆形，随着电子层数的增加，s轨道所含的轨道数也增加； ④电子云中，通常用小点来表示电子绕核做高速圆周运动； ⑤处于、、轨道上的电子，具有相同的能量，其电子云形状也相同 A．①④ B．②⑤ C．①②③ D．③④⑤ 5．对于基态原子电子排布规则，以下表述正确的是 A．按泡利不相容原理每个电子层的电子容量为2n3个 B．轨道处于全充满状态时，原子较稳定，故35Br的电子排布式为[Ar]3d104s14p6 C．ns电子的能量不一定高于(n-1)p电子的能量 D．能量最低原理解决了电子在不同电子层中的排布顺序问题 6．磷酸铁锂()超快充电池研发备受关注。下列说法正确的是 A．基态的3p轨道与3d轨道电子数相同 B．激发态Li原子2s轨道不可能存在2个电子 C．基态O的电子轨道表示式违反了泡利原理 D．P原子s电子的电子云轮廓图依次为() 7．硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]可用于治疗贫血。下列说法正确的是 A．Fe位于周期表中第3周期 B．原子半径：r(O)>r(S) C．基态未成对电子数为4 D．电负性： 8．钪()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。下列说法不正确的是 A．电负性： B．Sc位于元素周期表ds区 C．原子半径： D．Si位于元素周期表第三周期第ⅣA族 9．江西为环西太平洋成矿带的组成部分，矿产资源丰富。其中居第一位的有铜、钨、钽、铯、铊、钪、金、银、铀、钍、伴生硫、溶剂白云岩等，居第二位的有稀土、硒、碲、铷、锂等，居第三位的有磷钇矿、铋、铍、岩盐、蛇纹岩等，居第四位的有钼、铌、萤石等，居第五位的有锡、锆、玻璃用白云岩等。下列说法正确的有 A．锡在元素周期表的p区 B．稀土元素在元素周期表的ⅠB C．钪的价电子排布图是 D．硒的第一电离能大于砷 10．ADN(结构如图所示)是一种具有良好应用前景的绿色推进剂，科研人员的某次试验工作证明了微波等离子体点燃ADN基液体推进剂的可行性。已知：X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Z元素为土壤中含量最高的元素。下列有关说法正确的是 A．电负性： B．简单氢化物的沸点： C．Y的单质与Z的单质能一步化合得到 D．Z元素与X元素形成的微粒只有1种 11．已知：32Ge(锗)与C为同族元素，在自然界中锗有70Ge、72Ge等稳定同位素。下列说法不正确的是 A．电负性：C>Ge B．原子半径：Ge>Si C．70Ge、72Ge原子核外电子数均为32 D．锗元素位于元素周期表第5周期ⅣA族 12．八角形元素周期表的每个顶角对应一种元素，下列说法正确的是 A．虚线八角形顶角排列了第四周期所有元素 B．等物质的量的①和③的单质混合能完全溶于足量水 C．元素②的最高正化合价=主族序数 D．金属性强弱：④>Sr 13．一般认为，含氧酸酸性强弱主要与两个因素有关：一是中心原子的电负性越大，酸性越强：一是中心原子所连接的“非羟基氧”数目越多，酸性越强。据此推断下列说法正确的是 A．是一种二元强酸 B．H3PO2的分子结构是，它是一种三元弱酸 C．HPO3、 HClO3、HClO4的酸性依次增强 D．某元素X形成的比HO-X的酸性强，氧化性也强 14．2019年12月突发的新冠肺炎疫情严重威胁着人们的身体健康。研究发现法匹拉韦对新冠病毒有较好的体外抑制作用，其结构如图所示，下列说法正确的是 A．该分子所含元素的原子核都是由质子和中子构成的 B．已知酸性，可以推出非金属性 C．最高正化合价由低到高的顺序为 D．原子半径由大到小的顺序为 15．X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在。下列说法错误的是 A．原子半径：X>Y B．简单氢化物的还原性：X>Y C．同周期元素形成的单质中Y氧化性最强 D．同周期中第一电离能小于X的元素有4种 二、填空题 16．回答下列与核外电子排布及元素周期律(表)相关的问题： (1)元素A，核电荷数为16，其基态原子的电子排布式是 ，该原子中有 个未成对电子，这些未成对电子具有 填(“相同”或“不同”)的自旋状态。 (2)元素B的正三价离子的3d能级为半充满，基态原子的价电子排布式为 。 (3)元素C为24号元素，其基态原子价层电子轨道表示式为 。 (4)元素D为33号元素，其基态原子的电子排布式为[Ar] 。 (5)元素E位于第三周期，其电离能数据(单位： kJ/ mol)： 738、1451、7733、10540、13630∙∙∙∙∙∙该元素的原子结构示意图为 。 (6)某激发态 P 原子的电子排布式为：[Ne]3s13p33d1，该 P原子中共有 种能量不同的电子。 (7)某基态原子核外共有9种不同运动状态的电子，其空间运动状态有 种，下列其各电子排布式中，能量最低的是 (填编号)。 A．     B．        C．    D． 17．A、B、C、D、E 是1~36号元素中原子序数依次递增的5种元素，其原子结构或元素性质如下： 元素 元素性质或原子结构 A 该原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍 B 该原子最外层电子数是内层电子总数的一半 C 基态原子的价层电子排布为 D 单质在常温下是黄绿色气体 E 的3d轨道中有3个电子 (1)A元素的名称为 。 (2)量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，基态A原子的电子有 种空间。 (3)位于周期表d区的元素是 (填元素符号)，其基态原子的价电子排布式为 。 (4)B、C、D三种元素电负性由小到大的顺序为 < < (填元素符号)。 (5)比较B和C原子的第一电离能大小，并说明理由： 。 (6)比较B、D形成的氢化物的稳定性 < (填化学式)。下列角度能用于解释其原因的有 (填字母序号)。 a．元素的非金属性    b．化学键的键能    c．单质与氢气反应的难易程度 18．元素X、Y、Z、T、R的原子序数依次增大且小于20，其最外层电子数与原子半径间大大小关系如图所示。 请按要求回答下列问题： (1)写出基态R原子的价层电子排布式： 。 (2)上述五种元素中，电负性最大的是(写元素符号，下同) ，第一电离能最小的是 。 (3)Z所在主族元素的氢化物中，其中稳定性最强是(用化学式表示) 。 (4)向Y的最高价氧化物的水溶液中充入少量Z的氢化物，写出反应的离子方程式为 。 (5)某化学兴趣小组为探究涉及上述元素性质的变化规律，设计了以下系列实验。 ①甲同学欲探究同主族部分元素性质的递变规律，以元素Y、R为例，请完成其实验步骤： 。通过观察现象得出的结论：相同条件下，同主族元素R的金属性比Y的强。 ②乙同学欲探究第三周期部分元素性质的递变规律，以元素Z、T为例，自拟通过一步反应实现实验目的，其原理的化学方程式为： 。欲观察到现象为： ；结论： 。 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B B B D A C B A A 题号 11 12 13 14 15 答案 D B C D D 1．A【详解】A．、和核外电子数相同，化学性质相同，故A错误；B．、和质子数均为12，中子数分别为12、13、14，故B正确；C．、和质量不同，可用质谱区分，故C正确；D．根据题干信息，幔源岩浆岩与沉积碳酸盐岩中Mg同位素的组成存在明显差异，则依据Mg同位素的组成可以区分幔源岩浆岩和沉积碳酸盐岩，故D正确；故答案为A。 2．B【分析】X、Y、Z、W原子序数依次增大，且X、Y、Z分别位于三个不同短周期，基态Y原子的s能级与p能级的电子数相等，Z的第一电离能比左右相邻元素的高，同周期越靠右，第一电离能越大，其中第ⅡA、ⅤA的元素由于其电子排布为稳定结构，第一电离能较大，则推断X为氢、Y为氧、Z为磷；的盐溶液可用于净水，则W为铁；【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：，A错误；B．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，非金属性氧大于磷，简单氢化物的稳定性：，B正确； C．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱，铁为活泼金属，其电负性小于氢，C错误；D．三氧化二铁为红色固体，故青色颜料不会是三氧化二铁，D错误；故选B。 3．B 【详解】A．金属性越强，越易失去一个电子，则第一电离能越小，金属性Al>Fe，则第一电离能Fe>Al，故A正确； B．Fe价电子为3d64s2，有4个未成对电子，B价电子为2s22p1，有1个未成对电子，Ti价电子为3d24s2，由2个未成对电子，则基态原子未成对电子数Fe>Ti>B，故B错误； C．非金属性越强，电负性越大，则C>B>Ti，故C正确； D．基态Al原子能量最高为3p轨道，电子云轮廓图为，故D正确； 故答案为B。 4．B 【详解】①n=4时，根据s存在一个轨道，p存在三个轨道，d存在五个轨道，f存在七个轨道，s、p、d、f上的轨道类型相同，故电子层含有4种原子轨道类型，错误； ②原子中，电子从n=4的状态跃迁到n=3的状态时，从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道，将释放能量，正确； ③s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子不只在球壳内运动，还在球壳外运动，只是在球壳外运动概率较小，任何能层的s能级都有1个原子轨道，与能层的大小无关，错误； ④在电子云示意图中，通常用小黑点来表示电子在该点的出现几率而不是表示电子绕核作高速圆周运动的轨迹，错误； ⑤处于、、轨道上的电子，属于同一能级上的电子，其能量相同，电子云形状也相同，正确； 故选B。 5．D 【详解】A．按泡利不相容原理,用n表示电子层数，每个电子层最多可容纳的电子数为2n2，A错误； B．根据能级构造原理可知，35Br的电子排布式为[Ar]3d104s24p5，B错误； C．电子能量与能层和能级都有关，根据构造原理可知，ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量，C错误； D．原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，故能量最低原理解决了电子在不同电子层中的排布顺序问题，D正确； 故答案为：D。 6．A 【详解】A．基态的价层电子排布式为，3p轨道全充满，A项正确； B．根据核外电子排布规律可知Li的基态原子核外电子排布式为，激发态时，电子发生跃迁，2s轨道可能存在2个电子，B项错误； C．图中基态O的轨道表示式违反了洪特规则，C项错误； D．P原子s电子的电子云轮廓图都为球形，但大小不同，D项错误； 故答案选A。 7．C 【详解】A．Fe是26号元素，Fe位于周期表中第四周期，故A错误；     B．同主族元素从上到下，原子半径依次增大，原子半径：r(O)<r(S)，故B错误； C．基态价电子轨道表示式为，未成对电子数为4，故C正确； D．同周期元素从左到右，电负性依次增大，电负性：x(N)<x(O)，故D错误； 选C。 8．B 【详解】A．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．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．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．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； 故答案为：B。 9．A 【详解】A．锡的原子序数为50，价电子排布式为5s25p2，因此属于p区元素，故A正确； B．稀土元素并不位于元素周期表的ⅠB族，稀土元素位于元素周期表的第ⅢB族，具体包括镧系元素和钪（Sc）及钇（Y），共17种元素，故B错误； C．钪为第21号元素，钪的价电子排布式是，因此钪的价电子排布图为，故C错误； D．硒的原子序数为34，其基态价层电子排布式为4s24p4，而砷的原子序数为33，其基态价层电子排布式为4s24p3，由于4p轨道上的电子处于半充满状态，这使得砷原子比较稳定，气态原子失去一个电子需要的能量较大，因此第一电离能较高，故D错误； 故答案选A。 10．A 【分析】X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Z元素为土壤中含量最高的元素，Z为O元素，由结构图可知，X为H元素。Y为N元素。 【详解】A．一般，同周期元素核电荷数越大，电负性越大，故O＞N＞H，A项正确； B．H2O常温下是液体，NH3为气体，故简单氢化物的沸点：，B项错误； C．氮气与氧气化会得到一氧化氮，C项错误； D．、、均为微粒，D项错误。 故选A。 11．D 【详解】A．同主族元素电负性从上往下依次减小，锗在碳的下方，电负性：C>Ge，故A正确； B．同主族元素原子半径从上往下依次增大，原子半径：Ge>Si，故B正确； C．70Ge、72Ge锗元素的同位素，其原子核外电子数均为32，故C正确； D．锗元素位于元素周期表第4周期ⅣA族，故D错误； 故选D。 12．B 【详解】A．虚线八角形顶角排列了第四周期主族元素和0族元素，A错误； B．①为Na元素，③为Al元素，等物质的量的Na和Al单质混合溶于水，发生反应：、，根据反应计量数可知，可完全溶于水，B正确； C．元素②为O元素，无最高正价，C错误； D．元素④为Mg元素，与Sr同主族，同族元素金属性从上到下逐渐增强，所以金属性强弱：Mg＜Sr，D错误； 答案选B。 13．C 【详解】 A．根据结构简式，该有机物为乙二酸，有两个羧基且部分电离为二元弱酸，A项错误； B．次磷酸分子的结构简式中能电离的只有一个，应该是一元弱酸，B项错误； C．偏磷酸HPO3的结构为， HClO3的结构为，中心原子电负性Cl＞P，使O-H键更容易断开则更容易电离酸性就越强，则HPO3酸性小于HClO3， HClO4的结构是 ，是非常强的无机含氧酸，则HPO3、 HClO3、HClO4的酸性依次增强，C项正确； D．次氯酸同时具有弱酸性和强氧化性，比如HClO的氧化性比HClO3和HClO4都强； 答案选C。 14．D 【详解】A． H这种氢原子核内没有中子，A错误； B．HNO2不是N的最高价含氧酸，最高价含氧酸可推测非金属性，B错误； C．O和F没有最高正化合价，C错误； D．同周期从左到右原子半径逐渐减小，H的原子半径最小，原子半径由大到小的顺序为，D正确； 答案选D。 15．D 【分析】Y位于第三周期，且最高正价与最低负价的代数和为6，则Y是Cl元素，由X、Y形成的阴离子和阳离子知，X与Y容易形成共价键，根据化合物的形式知X是P元素。 【详解】A．P与Cl在同一周期，则P半径大，即X>Y，A项不符合题意； B．两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，半径是P3->Cl-，所以PH3的失电子能力强，还原性强，即X>Y，B项不符合题意； C．同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应的金属单质还原性减弱，非金属单质的氧化性增强，所以Cl2的氧化性最强，C项不符合题意； D．同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，第VA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能；所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以有5种，D项符合题意； 故选D。 16．(1) 2 相同 (2) (3) (4) (5) (6)6 (7) 5 D 【详解】（1）核电荷数为16的是硫元素（S），其基态原子的电子排布式是；3p 轨道上有 2 个未成对电子，根据洪特规则，电子优先以自旋状态相同的方式单独占据不同的轨道，所以这些未成对电子具有相同的自旋状态； （2）元素B的正三价离子的3d能级为半充满，即，则其基态原子的电子排布式为，基态原子的价电子排布式为； （3） 元素C为24号元素铬（Cr），铬原子的价电子排布式为，其基态原子价层电子轨道表示式为； （4）元素D为33号元素砷（As），位于第四周期第VA族，其基态原子的电子排布式为 ； （5） 元素E位于第三周期，根据其电离能数据，第三电离能远大于第二电离能，说明该元素最外层有2个电子，是镁元素（Mg），其原子结构示意图为。 （6）某激发态P原子的电子排布式为：[Ne]3s13p33d1，该激发态P原子有6个能级：、、、、、，因此共有6种能量不同的电子； （7）某基态原子核外共有9种不同运动状态的电子，说明该原子核外有9个电子，基态原子电子排布式为，其空间运动状态有5种，同时也说明能量最低的是D。 17．(1)氧 (2)5 (3) (4) (5)P的价层电子排布为，S的价层电子排布为，轨道处于半充满的状态，相对稳定 (6) abc 【分析】5种元素的原子序数依次递增，A原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，A为O元素；B原子最外层电子数是内层电子总数的一半，B为P元素；D单质在常温下是黄绿色气体，D为Cl元素；C基态原子的价层电子排布为，C为S元素；的3d轨道中有3个电子，则E为24号元素Cr。 【详解】（1）由上述分析可知A为氧； （2）基态O原子的核外电子排布式为1s22s22p4，故O原子的电子有5种空间； （3）上述5种元素中，Cr位于周期表的d区；其基态原子的价电子排布式为； （4）同周期从左往右元素的电负性递增，故电负性：P<S<Cl； （5）P的价层电子排布为，S的价层电子排布为，P的轨道处于更稳定的半充满状态，故P的第一电离能大于S； （6）元素的非金属性越强，对应氢化物的稳定性越高，a正确；化学键键能越大，氢化物的稳定性越高，b正确；元素的单质与氢气化合越容易，则对应氢化物的稳定性越高，c正确；故氢化物稳定性：PH3<HCl。 18．(1)4s1 (2) K (3) (4) (5) 取绿豆粒大小的钠、钾分别放入到盛有20mL水的烧杯中，观察现象 有淡黄色沉淀生成 第三周期元素氯的非金属性比硫的强 【分析】元素X、Y、Z、T、R的原子序数依次增大且小于20，由题中最外层电子数与原子半径大小关系可知，X最外层电子数是4，原子半径最小，则X为C元素，Y最外层电子数为1，原子序数比C大，则Y为Na元素，Z最外层电子数为6，原子序数比Na大，则Z为S元素，T最外层电子数为7，原子序数比S大，则T为Cl元素，R最外层电子数为1，原子序数比Cl大，则R为K元素；据此解答。 【详解】（1）由上述分析可知，R为K元素，原子序数为19，核外19个电子，基态K原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，则基态K原子的价层电子排布式4s1；答案为4s1。 （2）由上述分析可知，X为C元素，Y为Na元素，Z为S元素，T为Cl元素，R为K元素，这几种元素中，Cl的非金属性最强，电负性最大，K的金属性最强，第一电离能最小；答案为Cl；K。 （3）由上述分析可知，Z为S元素，S所在主族元素O、S、Se、Te、Po中，O的非金属性最强，其氢化物H2O最稳定；答案为H2O。 （4）由上述分析可知，Y为Na元素，其最高价氧化物的水溶液为NaOH溶液，Z为S元素，其氢化物为H2S，NaOH与少量的H2S发生反应，生成Na2S和H2O，其离子方程式为2OH-+H2S=S2-+2H2O；答案为。 （5）①由上述分析可知，Y为Na元素，R为K元素，探究同主族部分元素性质的递变规律，实验步骤为取绿豆粒大小的钠、钾分别放入到盛有20mL水的烧杯(滴有几滴酚酞溶液)中，通过观察现象得到钾与水反应剧烈程度大，得出的结论是同主族元素金属性从上往下依次增强，即K的金属性强于Na；答案为取绿豆粒大小的钠、钾分别放入到盛有20mL水的烧杯(滴有几滴酚酞溶液)中，通过观察现象。 ②由上述分析可知，Z为S元素，T为Cl元素，探究第三周期部分元素性质的递变规律，实验为将氯气通入硫化钠溶液发生氧化还原反应，即，生成淡黄色固体为硫单质，氧化剂的氧化性大于氧化产物，则氧化性Cl2＞S，单质氧化性越强说明非金属性越强，即非金属性Cl＞S；答案为；有淡黄色沉淀生成；第三周期元素氯的非金属性比硫的强。 答题纸清北 16 17 18 答题纸清北 16 17 18 第 2 页 共 2 页 河间英华中学 高中化学教研组 学科网（北京）股份有限公司 $