1.2 原子结构与元素的性质（培优专练）化学人教版选择性必修2

第一单元 原子结构与性质 第二节 原子结构与元素的性质 目 录 攻题型 定点突破，夯实要点 题型1 元素周期律、元素周期系和元素周期表 题型2 构造原理与元素周期表 题型3 微粒半径大小的比较 题型4 电离能及应用 题型5 电负性及应用 题型6 元素“位”“构”“性”的关系 练综合 融会贯通，拓展提升 题型1 元素周期律、元素周期系和元素周期表 1．【辩证能力】（24-25高二下·海南省直辖县级单位·期末）下列关于原子结构与元素周期表的说法，正确的是 A．元素周期表中，同一主族元素原子的最外层电子数一定相同 B．元素周期表有7个周期，每个周期包含的元素种类一定相同 C．最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体元素的原子 D．短周期元素是指第一、二、三、四周期的元素 【答案】A 【详解】A．元素周期表中同一主族元素的族序数等于原子最外层电子数，对应原子最外层电子数一定相同，A正确； B．元素周期表7个周期包含的元素种数分别为2、8、8、18、18、32、32，并不相同，B错误； C．最外层电子数为8的粒子可能为阳离子或阴离子，不一定是稀有气体元素的原子，C错误； D．短周期元素是指第一、二、三周期的元素，第四周期不属于短周期范畴，D错误； 故选A。 2．【模型构建】（25-26高二上·辽宁锦州·阶段检测）前18号元素可以将它们按原子序数递增的顺序排成如图所示的“蜗牛”形状，图中每个“”代表一种元素，其中O点代表氢元素。下列说法错误的是 A．虚线相连的元素处于同一族 B．a、b、c、d、e的离子半径依次增大 C．a、b在元素周期表中位于p区 D．c、d、e的电负性逐渐增大 【答案】B 【详解】A．O点代表氢元素，按照原子序数由小到大由里往外延伸，由图可以知道，O、c连线的三元素为第ⅠA族，a为O元素，b为F元素，c为Na元素，d为Mg元素，e为Al元素；因此由图中元素周期表可知，虚线相连的元素位于同一族，A正确； B．a、b、c、d、e对应的离子分别为 O2−、F−、Na+、Mg2+、Al3+，这五种离子具有相同的核外电子排布，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径依次减小，B错误； C．a为O元素，b为F元素，二者的价电子最后都填充在p轨道上，故在元素周期表中都位于p区，C正确； D．同周期自左而右，元素的电负性增大，故Na、Mg、Al元素的电负性逐渐增大，故D正确； 故答案选B。 3．【演绎推理】已知X、Y、Z三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示。设X的原子序数为a，则下列说法不正确的是 Y X Z A．Y的原子序数可能为a－17 B．Y与Z的原子序数之和可能为2a C．Z的原子序数可能为a＋31 D．X、Y、Z可能均为短周期元素 【答案】D 【详解】A．若Y为第三周期元素，则 X、Z分别为第四、五周期元素，X的原子序数为a，则Y的原子序数为a-17，A正确； B．若Y为第三周期元素，则 X 、Z分别为第四、五周期元素，X的原子序数为a，则Y的原子序数为 a-17，Z的原子序数为a+17，则Y与乙的原子序数之和为2a，B正确； C．若 Y为第四周期元素，则 X、Z分别为第五、六周期元素，X 的原子序数为a，则Y的原子序数为a-17，Z的原子序数为a+31，C正确； D．由图中X、Y、Z三种主族元素在周期表中的相对位置可知，X、Y、Z三种主族元素处于过渡元素右侧，Y 不可能是第一周期元素，则Z一定处于长周期，D错误； 故选D。 题型2 构造原理与元素周期表 4．【归纳法】（25-26高二下·四川乐山·期中）元素周期表极大地方便了人们对化学元素的系统性认识，各种元素住进这座“元素大厦”中，每种元素都有独立的“门牌号”。下列有关元素周期表的描述错误的是 A．每一周期都从ns1开始，到ns2np6结束 B．元素周期表分为5个区，除ds区外都是按构造原理最后填入电子的能级符号命名 C．元素周期表每个“门牌号”可能住着多种核素 D．最外层电子排布式为ns2的元素可能是主族、副族或0族元素 【答案】A 【详解】A．第一周期仅存在1s能级，结尾元素He的电子排布为，故A错误； B．元素周期表分为s、p、d、ds、f共5个区，s、p、d、f区均以构造原理最后填入电子的能级符号命名，ds区价电子排布为，不以最后填充的能级命名，故B正确； C．“门牌号”对应原子序数，同种元素(相同原子序数)，可能存在多种核素，故C正确； D．最外层电子排布为的元素，可能是第ⅡA族、副族元素(如Zn)、0族He，所以可能属于主族、副族或0族，故D正确； 选A。 5．【演绎推理】（24-25高二下·河南南阳·阶段检测）下列叙述正确的是 A．随着核电荷数递增，电子总是填满一个能层后再开始填入下一个能层 B．基态原子的次外层有未成对电子的元素可能属于主族元素 C．基态原子最外层电子排布式为的元素不可能在元素周期表的p区 D．第四周期最外层有一个电子的基态原子种类有3种 【答案】D 【详解】A．核外电子排布，当电子填满3p轨道后，电子将填入4s轨道，然后才进入3d轨道，则随着核电荷数递增，电子并不是填满一个能层后再开始填入下一个能层，A不正确； B．主族元素最后排布的电子，都排在基态原子的最外层，其次外层电子数可能为2、8、18，若基态原子的次外层有未成对电子，该元素属于过渡元素，B不正确； C．基态原子最外层电子排布式为1s2的元素，比如He，排布在元素周期表的p区，C不正确； D．第四周期最外层有一个电子的基态原子，包括K、Cr、Cu，共有3种元素，D正确； 故选D。 6．【演绎推理】某元素离子X3+的核外电子排布式为[Ar]3d3，下列有关该元素的说法正确的是 A．X位于元素周期表的d区，同族相邻元素原子的核电荷数为40 B．该元素基态原子的未成对电子数在本周期元素中最多 C．该元素所在周期的金属元素从左到右金属性依次减弱 D．该元素基态原子核外电子的空间运动状态有14种 【答案】B 【分析】某元素离子X3+的核外电子排布式为[Ar]3d3，则其核电荷数为24，由洪特规则特例，基态X原子的核外电子排布式为[Ar] 3d54s1，为Cr元素； 【详解】A．该元素为Cr，位于元素周期表的d区，同族相邻元素原子的核电荷数为42，A错误； B．基态Cr原子的核外电子排布式为[Ar] 3d54s1，3d、4s能级电子均为单电子，即Cr原子有6个未成对电子，B正确； C．第四周期的主族元素的金属元素从左到右金属性依次减弱，C错误； D．24号Cr元素的原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，基态Cr原子的核外电子有1+1+3+1+3+5+1=15种空间运动状态，D错误； 故选：B。 题型3 微粒半径大小的比较 7．【模型构建】 （25-26高二上·陕西安康·期末）元素周期表的形式多种多样，如图所示是扇形元素周期表的一部分(号元素)。下列说法正确的是 A．②⑧⑨对应简单离子的半径依次减小 B．⑥与⑦原子序数相差11 C．元素⑩位于常见元素周期表第四周期第Ⅷ族 D．第一列与第十七列的元素形成的化合物均为离子化合物 【答案】C 【分析】扇形元素周期表中最内圈数字代表周期，最外周数字代表纵行，与常规元素周期表对应可知，①为，②为，③为，④为，⑤为，⑥为，⑦为，⑧为，⑨为，⑩为。 【详解】A．②对应简单离子为，⑧对应简单离子为，⑨对应简单离子为，离子半径大小顺序为，并非依次减小，A错误； B．⑥为，原子序数为12，⑦为，原子序数为13，二者原子序数相差1，B错误； C．元素⑩为，位于常规元素周期表第四周期第Ⅷ族，C正确； D．第一列包含元素，与第十七列卤族元素形成的等化合物为共价化合物，并非均为离子化合物，D错误； 故选 C。 8．【演绎推理】（25-26高二下·河北保定·开学考试）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W、Y同族，Y的原子序数是W的2倍，X是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是 A．简单离子半径： B．常温下，Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液可盛装在X制成的容器中 C．在空气氛围中，可直接用蒸发皿蒸发的水溶液获得固体 D．往形成的水溶液中通入一定量的，充分反应后，溶液的pH增大 【答案】B 【详解】根据题干条件，W、Y同主族且Y原子序数是W的2倍，短周期中符合条件的W为O、Y为S，X是地壳中含量最高的金属元素，则X为Al，原子序数依次增大的短周期主族元素，因此Z为Cl，据此分析： A．简单离子分别为、、、，离子半径规律为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，因此半径顺序为，即，A错误； B．Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液是浓硫酸，常温下Al遇浓硫酸发生钝化，表面生成致密氧化膜阻止反应进一步进行，因此可以盛装在Al制成的容器中，B正确； C．为，水溶液中发生水解，加热蒸发时挥发，会促进水解完全，最终蒸干得到，无法获得固体，C错误； D．为，为，水溶液中通入发生反应：，弱酸转化为强酸，溶液中氢离子浓度增大，pH减小，D错误； 故答案选B。 9．【逻辑推理】（25-26高二上·广西贺州·期末）短周期主族元素X、Y、Z属于同周期，已知最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序为。下列说法错误的是 A．基态X原子中的、能级的轨道数依次增多 B．基态原子的未成对电子数： C．最高正化合价： D．简单离子半径： 【答案】A 【分析】由最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序HXO4> H2YO4 > H3ZO4，结合短周期同周期主族元素性质，推断X、Y、Z分别为氯（Cl）、硫（S）、磷（P）。同周期元素从左至右非金属性增强，最高正化合价递增（P为+5，S为+6，Cl为+7）。 【详解】A．基态Cl原子电子排布为1s22s22p63s23p5，2p和3p能级均含3个轨道，轨道数相同，A错误； B．基态P原子（3p3）有3个未成对电子，S（3p4）有2个，Cl（3p5）有1个，顺序正确，B正确； C．最高正化合价Cl（+7）>S（+6）>P（+5），顺序正确，C正确； D．P3-、S2-、Cl-均为18电子离子，核电荷数越小半径越大（15<16<17），故半径P3->S2->Cl-，顺序正确，D正确； 故答案为A。 题型4 电离能及应用 10．【辩证能力】气态原子生成＋1价气态阳离子所需要的能量称为第一电离能。元素的第一电离能是衡量元素金属性强弱的一种尺度。下列有关说法不正确的是(　　) A．元素的第一电离能越大，其金属性越弱 B．元素的第一电离能越小，其金属性越强 C．金属单质跟酸反应的难易，只跟该金属元素的第一电离能有关 D．金属单质跟酸反应的难易，除跟该金属元素的第一电离能有关外，还与该金属原子失去电子后在水溶液里形成水合离子的变化有关 【答案】C 【详解】A．元素的第一电离能越大，越难失电子，其金属性越弱，故A正确； B．元素的第一电离能越小，，越易失电子，其金属性越强，故B正确； C．第一电离能指的是气态原子的性质，而金属单质跟酸反应是金属在水溶液中的活动性，故C错误； D．金属单质跟酸反应是金属在水溶液中的活动性，金属单质跟酸反应的难易，除跟该金属元素的第一电离能有关外，还与该金属原子失去电子后在水溶液里形成水合离子的变化有关，故D正确； 选C。 11．【信息加工】（25-26高二上·福建莆田·期末）某短周期元素M的各级电离能数据(用、……表示，单位为kJ/mol)如下表所示。下列有关说法正确的是 电离能 …… M 740 1500 7700 10500 …… A．M的最高正化合价为＋4价 B．M元素位于元素周期表中第ⅡA族 C．M元素可能属于非金属元素 D．M元素基态原子的价层电子排布式为1s2 【答案】B 【分析】电离能发生突跃时，说明下一个要失去的是内层电子，由此可判断元素最外层电子数。根据表中数据可知，远大于、，说明原子最外层只有2个电子，结合是短周期元素，可知为第族元素（或）。 【详解】A．最外层只有2个电子，最高正化合价为价，故A错误； B．M最外层2个电子，短周期元素，位于元素周期表第族，故B正确； C．短周期第族的、均为金属元素，故C错误； D．为第族元素，基态原子价层电子排布为（或），不是，故D错误； 故选B。 12．【科技前沿】（25-26高二下·河北保定·阶段检测）某团队研制出超大尺寸光学级铌酸锂（）晶体。晶体中部分元素相对位置如图所示。下列叙述正确的是 A．铌酸锂晶体中各元素均位于短周期 B．基态Nb原子有5个未成对电子 C．位于周期表ds区 D．第二电离能： 【答案】B 【详解】A．铌酸锂（）由Li、Nb、O三种元素组成，其中，锂（Li，第二周期）和氧（O，第二周期）位于短周期（1~3周期），但铌（Nb）是第五周期元素，属于长周期，故A错误； B．铌（Nb）的原子序数为41，其基态电子排布式为：[Kr] 4d45s1，根据洪特规则，电子在等价轨道（4d）上应尽可能分占不同的轨道且自旋平行，在4d轨道上的4个电子，以及5s轨道上的1个电子，自旋方向相同，因此共有5个单电子，即5个未成对电子，故B正确； C．基态Nb的价层电子构型为4d45s1，属于最后1个电子填入d能级的情况，因此Nb位于d区（第VB族），故C错误； D．基态Mo的电子排布为[Kr] 4d55s1，其第一电离失去的是5s1电子，形成较稳定的4d5半充满结构，要再失去第二个电子需要破坏这个稳定结构，因此需要较高能量，故D错误； 故答案为：B。 13．【演绎推理】（25-26高二下·宁夏银川·期中）一种新型漂白剂(如图)可用于漂白羊毛等，其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，Y的最外层p能级上只有一个单电子，X是地壳中含量最多的元素。W、Y、Z的最外层电子数之和等于的最外层电子数，、对应的简单离子核外电子排布相同。下列叙述正确的是 A．电负性： B．原子序数：，对应的简单离子半径顺序： C．元素M是与同主族的短周期元素，则金属性，第一电离能 D．原子的未成对电子数： 【答案】C 【分析】X是地壳中含量最多的元素，故为O（氧），最外层电子数为6；与核外电子排布相同，核外10个电子，故为Mg（镁），最外层电子数为2；W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，W在第三周期，Y最外层p能级只有1个单电子，故Y在第二周期，Z在第一周期；Z形成1个共价键，最外层电子数为1，故为H（氢）；根据“W、Y、Z最外层电子数之和等于X的最外层电子数”，得Y最外层电子数=，故为B（硼）。 【详解】A．非金属性越强电负性越大，电负性顺序为 ，即，A错误； B．，即；但和电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，离子半径顺序为，即WX，B错误； C．同主族短周期元素M为；同周期第三周期从左到右金属性减弱，故金属性（）；价电子为（全满稳定结构），价电子为，故第一电离能（），C正确； D．电子排布为，未成对电子数为0；为，未成对电子数为1；为，未成对电子数为2，顺序为，D错误； 故答案选C。 题型5 电负性及应用 14．【工业生产】 （25-26高二上·江苏泰州·期中）联氨(N2H4)为二元弱碱，在水中性质与氨相似，可用于处理锅炉水中的溶解氧，防止锅炉被腐蚀，其中一种反应机理如图所示。下列说法正确的是 A．微粒半径：r(Cu)> r(Cu2+) B．电负性：χ(N)> χ(O)> χ(H) C．第一电离能：I1(O)> I1(N)> I1(Cu) D．Cu元素位于元素周期表中的d区 【答案】A 【详解】A．同一元素不同粒子，核外电子数越多，半径越大，则r(Cu)> r(Cu2+)，A正确； B．非金属性越强，电负性越大，电负性：χ(O) > χ(N) > χ(H)，B错误； C．同周期主族元素，原子序数越大，第一电离能越大，但氮原子2p轨道电子属于半充满结构，第一电离能大于相邻元素，故第一电离能：I1(N) > I1(O)> I1(Cu)，C错误； D．Cu元素为29号元素，基态原子的价电子排布式为3d104s1，位于元素周期表中的ds区，D错误； 故答案选A。 15．【演绎推理】（25-26高二上·湖北黄石·期末）短周期主族元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大，W是元素周期表中s区电负性最大的元素，基态X原子的L能层有3个未成对电子，基态Y原子s能级电子数等于p能级电子数，Y、M同主族，的逐级电离能(单位)依次为578、1817、2745、11578。下列说法正确的是 A．第一电离能： B．电负性： C．原子半径： D．简单氢化物的稳定性： 【答案】D 【分析】W、X、Y、Z、M为原子序数递增的短周期主族元素，s区电负性最大的元素是H，即W为H；基态X原子L层有3个未成对电子，L层2p轨道填充3个电子，故X为N；基态Y原子s能级电子总数等于p能级电子总数，电子排布为，Y为O；Y、M同主族且短周期，因此M为S；Z的逐级电离能第三、四电离能差距极大，说明最外层只有3个电子，原子序数介于O、S之间，故Z为Al。 【详解】A．同主族从上往下，第一电离能减小，故O＞S，同周期从左往右，第一电离能增大，但是同周期ⅤA>ⅥA，因此，正确顺序应为，A错误； B．同主族从上往下，电负性减小，同周期从左到右电负性增大，，正确顺序应为，B错误； C．电子层数越多半径越大，同周期从左到右减小，半径大小顺序应为，C错误； D．简单氢化物稳定性由非金属性决定，同主族从上到下非金属性减弱，非金属性强于，则氢化物稳定性，D正确； 故选D。 16．【演绎推理】（25-26高二上·山东临沂·期末）X、Y、Z、W均为短周期主族元素，其最高价氧化物对应水化物(常温下，浓度均为)的和原子序数的关系如图所示。下列有关说法错误的是 A．电负性： B．简单离子半径： C．基态Y原子核外电子有11种空间运动状态 D．是含有共价键的离子化合物 【答案】C 【分析】常温下，浓度均为0.1 mol·L-1最高价氧化物对应水化物的pH，X、W的pH等于1，说明X、W最高价氧化物对应水化物是一元强酸，则X、W分别是N和Cl，Z的pH小于1，说明Z最高价氧化物对应水化物是多元强酸，则Z是S元素；Y的pH等于13，说明Y最高价氧化物对应水化物是一元强碱，则Y是Na元素，据此分析； 【详解】A．同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性Cl>S，即W>Z，A正确； B．简单离子和电子层结构相同，核电荷数越小半径越大，故半径，即，B正确； C．原子核外电子的空间运动状态数目等于轨道数。基态Na的电子排布为，轨道总数为，共6种空间运动状态，C错误； D．为，结构类似，含和，是离子化合物，且内存在S-S共价键，D正确； 故选C。 题型6 元素“位、构、性”的关系 17．【演绎推理】（25-26高二下·重庆·期末）短周期主族元素、、、的原子序数依次增大，它们对应的单质依次是、、、。甲、乙、丙、丁是这些元素形成的二元化合物。其中乙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体，元素基态原子中、能级的电子总数相等。上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是 A．第一电离能： B．原子半径： C．键角：乙>丁 D．沸点： 【答案】A 【分析】M、N、P、Q分别是短周期主族元素、、、形成的单质，甲、乙、丙、丁是由这些元素形成的二元化合物。其中，乙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体，则乙为NH3，则是H元素，是氢气，、之一是N元素；元素基态原子中、能级的电子总数相等，并且的原子序数大于N，则电子排布式：1s22s22p63s2，则是Mg元素，是镁，再根据转化关系，与生成NH3，则是氮气，是N元素，则甲为氮化镁，氮化镁与丁生成氨气与戊，戊加热生成丙，说明丁是水，即氮化镁与水生成氨气和氢氧化镁，则戊是氢氧化镁，丙是氧化镁，则是氧气，则是氧元素。 【详解】A．同周期元素从左到右第一电离能呈逐渐增大的趋势，但是第ⅡA族与第ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素，一般情况下，非金属第一电离能大于金属第一电离能，则第一电离能：，即，A错误； B．同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：，即，B正确； C．NH3与H2O的中心原子都是sp3杂化，N原子还有一对孤对电子，而O原子还有两对孤对电子，孤对电子越多，对成键电子的排斥力越大，则键角：氨气大于水，即乙>丁，C正确； D．氢气、氧气、氮气都是分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，D正确；      故选A。 18．【科技前沿】（23-24高二下·内蒙古包头·阶段检测）嫦娥五号带回1731克月壤，月壤中含有的六种元素 ，均为前20号元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为18，R、T、X三种元素的原子序数之和等于Y与Z两元素的原子序数之和。R、T、X同周期且原子序数相邻，Y与Z左右相邻，R与 Z上下相邻，下列结论正确的是 A．电负性：T > X B．Q与T组成化合物不能与Y的最高价氧化物对应水化物反应 C．单质从酸或水中置换氢的能力： D．简单离子半径大小顺序： 【答案】C 【分析】首先推断元素：设R原子序数为a，根据题意T、X、Y、Z原子序数分别为a+1、a+2、a+7、a+8，由R、T、X原子序数之和等于Y、Z之和，解得a=12，故R为Mg、T为Al、X为Si、Y为K、Z为Ca；结合最外层电子数之和为18，得Q最外层电子数为6，原子序数小于Mg，故Q为O。 【详解】A．同周期元素从左到右电负性逐渐增大，电负性Si(X)>Al(T)，A错误； B．Q与T组成的化合物为，Y的最高价氧化物对应水化物为，是两性氧化物，可与反应，B错误； C．金属性越强，单质从酸或水中置换氢的能力越强，金属性顺序为，故置换氢能力，C正确； D．简单离子半径：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，顺序为，即，D错误； 故选C。 19．【工业生产】（24-25高二上·河北·开学考试）侯氏制碱法工艺流程中的主反应为，其中W、X、Y、Z、Q、R代表相关化学元素。下列说法正确的是 A．和生成YZ的反应属于放热反应 B．第一电离能： C．常温下，易溶于QZW的溶液中 D．相同条件下，密度： 【答案】B 【分析】根据侯氏制碱法主反应，推出对应元素：W为H、X为C、Y为N、Z为O、Q为Na、R为Cl。 【详解】A． 和 反应生成需要吸收能量，属于吸热反应，A错误； B．同周期元素第一电离能总体随核电荷数增大而升高，的2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能，的第一电离能大于，故第一电离能顺序为，即，B正确； C． 为， 为，属于非极性分子，难溶于极性的水溶液，C错误； D．相同条件下气体密度与摩尔质量成正比，摩尔质量 ，故密度 ，D错误； 故选B。 限时：45分钟 满分：60分 一、选择题（每题2分，共12题，共24分） 1．根据元素周期律，下列说法正确的是 A．第一电离能： B．电负性： C．稳定性： D．酸性： 【答案】B 【详解】A．Na、Mg、Al为第三周期同周期元素，同周期第一电离能从左到右总体呈增大趋势，但Mg的3s轨道为全满稳定结构，第一电离能大于Al，正确第一电离能顺序为Na<Al<Mg，A错误； B．O、N、C为第二周期同周期元素，同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，电负性随非金属性增强而增大，因此电负性顺序为O>N>C，B正确； C．S与Cl为同周期元素，非金属性Cl>S，非金属性越强，对应气态氢化物稳定性越强，因此稳定性HCl>H2S，C错误； D．卤化氢中，同主族从上到下H-X键键能逐渐减小，越容易电离出氢离子，酸性逐渐增强，酸性顺序为HF<HCl<HI，D错误； 故选B。 2．有机金属框架是由金属离子(如、、等)与有机配体(含H、C、N、O等元素)组成，可作为催化剂使用。下列说法正确的是 A．基态和的核外未成对电子数不相等 B．基态Co原子的价电子排布式为，位于元素周期表ds区 C．第一电离能和电负性大小顺序均为 D．C、N、O三种元素的最高正化合价均等于其主族序数 【答案】A 【详解】A．基态核外电子排布为，未成对电子数为1；基态核外电子排布为，未成对电子数为0，二者未成对电子数不相等，A正确； B．基态原子价电子排布为，属于第Ⅷ族元素，位于元素周期表d区，ds区仅包含ⅠB、ⅡB族元素，B错误； C．同周期主族元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势，的轨道为半满稳定结构，故第一电离能；但电负性同周期从左到右递增，顺序为，C错误； D．元素的最高正化合价为+2（中），为ⅥA族，主族序数为6，最高正化合价不等于主族序数，D错误； 故选A。 3．某元素基态原子的电子排布式为。下列叙述正确的是 A．该元素位于元素周期表第三周期第ⅥA族 B．该元素的基态原子有6种不同运动状态的电子 C．该元素的基态原子中最高能级电子云轮廓为球形 D．该元素的基态原子有2种不同能量的电子 【答案】A 【详解】A．该元素为硫，核外电子层数为3，最外层电子数为6，因此位于元素周期表第三周期第ⅥA族，A正确； B．每个核外电子的运动状态均不相同，该元素基态原子核外共有16个电子，应有16种不同运动状态的电子，B错误； C．该元素基态原子的最高能级为3p能级，p能级电子云轮廓为哑铃形，仅s能级电子云轮廓为球形，C错误； D．该基态原子的电子分布在1s、2s、2p、3s、3p共5个不同能级，因此有5种不同能量的电子，D错误； 故答案选A。 4．下列说法正确的是 A．6C的电子排布式1s22s22，违反了泡利不相容原理 B．ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量 C．价电子排布为5s25p2的元素位于第5周期ⅡA族，是p区元素 D．主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大 【答案】B 【详解】A．的电子排布式中，2p能级的2个电子应优先分占不同的简并轨道，该排布违反洪特规则，而非泡利不相容原理，A错误； B．根据原子核外电子排布的能级顺序，电子的能量一定高于电子的能量，B正确； C．价电子排布为的元素，最外层电子数为4，位于第5周期ⅣA族，属于p区元素，C错误； D．主族元素电负性越大，第一电离能不一定越大，例如O的电负性大于N，但N的2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能N>O，D错误； 答案选B。 5.磷钙铝矾[]可作为土壤改良剂和肥料。下列说法正确的是 A．碱性： B．半径： C．电负性： D．第一电离能： 【答案】C 【详解】A．金属性Ca强于Al，元素金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故碱性，A错误； B．与核外电子排布相同，核电荷数越大离子半径越小，故，B错误； C．同主族元素从上到下电负性逐渐减小，O和S同主族且O位于S的上方，故，C正确； D．P的价电子排布为，p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于相邻的S，故，D错误； 故选C。 6.现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：①；②；③。则下列有关比较中正确的是 A．简单氢化物的还原性：③>①>② B．元素的非金属性：③>①>② C．阴离子半径：①>②>③ D．第一电离能：③>①>② 【答案】B 【分析】由题中所给基态原子的电子排布式可知，①为S（硫）元素，②为P（磷）元素，③为F（氟）元素，据此回答； 【详解】A．非金属性越强，对应简单氢化物的还原性越弱，由于非金属性，所以简单氢化物的还原性：②>①>③，A错误； B．电负性越大，原子得电子能力越强，则非金属性越强，由于电负性，故非金属性，所以非金属性：③>①>②，B正确； C．电子层数越多半径越大，电子层数相同，原子序数越小半径越大，其中有两个电子层，、有三个电子层，S有16个质子，P有15个质子，故阴离子半径：②>①>③，C错误； D．同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但P原子3p轨道为半充满稳定状态，其元素第一电离能大于同周期相邻元素，同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，所以第一电离能：F>P>S，即③>②>①，D错误； 故答案选B。 7.气态原子生成价气态阳离子所需要的能量称为第一电离能。元素的第一电离能是衡量元素金属性强弱的一种尺度。下列有关说法正确的是 A．元素的第一电离能越大，其金属性越强 B．元素的第一电离能越小，其金属性越强 C．金属单质跟酸反应的难易，只跟该金属元素的第一电离能有关 D．同周期元素，第一电离能随原子序数增大逐渐增大 【答案】B 【详解】A．元素第一电离能越大，说明气态原子失去1个电子需要吸收的能量越高，失电子能力越弱，金属性越弱，A错误； B．元素第一电离能越小，气态原子越容易失去1个电子，结合题干给出的“第一电离能是衡量元素金属性强弱的尺度”，可知其金属性越强，B正确； C．金属单质与酸反应的难易除与第一电离能有关外，还受金属键强弱、金属阳离子水合能等多种因素影响，“只跟该金属元素的第一电离能有关”的表述过于绝对，C错误； D．同周期元素第一电离能总体随原子序数增大呈增大趋势，但存在反常：ⅡA族元素轨道全满、ⅤA族元素轨道半满，结构更稳定，第一电离能高于同周期相邻元素，并非逐渐增大，D错误； 故答案为B。 8.电负性是一种重要的元素性质，某些元素的电负性数值如下表所示： 元素 H Li O Al P S Cl 电负性 2.1 1.0 3.5 1.5 2.1 2.5 3.0 下列说法不正确的是 A．中H是-1价，该物质具有还原性 B．非金属性： C．H-S键的极性比H-Cl键的极性大 D．Si的电负性范围在1.5~2.1之间 【答案】C 【详解】A．Li、Al、H的电负性分别为1.0、1.5、2.1，H电负性最大，所以中H显-1价，-1价H易失电子被氧化，该物质具有还原性，A正确； B．电负性越大非金属性越强，O电负性3.5大于Cl的3.0，所以非金属性：，B正确； C．成键元素电负性差值越大，键的极性越大，H与Cl电负性差为，H与S电负性差为，故H-Cl键极性比H-S键大，选项描述相反，C错误； D．同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，Si位于Al和P之间，Al电负性1.5，P电负性2.1，故Si的电负性范围在1.5~2.1之间，D正确； 故选C。 9.浓溶液中含有的具有酸性，能溶解金属氧化物。元素、、、分别位于不同的前四周期且原子序数依次增大。非金属元素的基态原子层有一个未成对电子，基态原子的最外层电子数是次外层的倍，的电子占据的最高能级为全充满的能级。下列说法错误的是 A．电负性： B．元素位于元素周期表的区 C．同周期元素中，第一电离能大于的元素有种 D．船舶外壳上镶嵌单质，可避免船体被腐蚀 【答案】C 【分析】非金属元素的基态原子层有一个未成对电子，为氯元素；基态原子的最外层电子数是次外层的倍，为氧元素；的电子占据的最高能级为全充满的能级，为锌元素，、、、分别位于不同的前四周期，则为氢元素，据题意可推出为为为为。 【详解】A．电负性： ，即，A正确； B.．为，其价层电子排布为，位于元素周期表的区，B正确； C．第二周期元素中，第一电离能比大的元素有、和，共种，C错误； D．为，活泼性强于船体的，形成原电池时作负极被腐蚀， 作正极被保护，可避免船体遭受腐蚀，D正确； 故选C。 10.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子核外能级有1个空轨道，Y是地壳中含量最多的元素，W与X同主族，Z原子的逐级电离能依次为738、1451、7733、10540……。下列说法正确的是 A．可在周期表中元素W附近寻找新半导体材料 B．Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱 C．Z的离子半径大于Y的离子半径 D．电负性： 【答案】A 【详解】基态X原子核外2p能级有1个空轨道，电子排布式为1s22s22p2，X为C；Y是地壳中含量最多的元素，Y为O；Z原子第三电离能远大于第二电离能，说明Z最外层有2个电子，原子序数大于O，短周期中Z为Mg；W与X同主族，原子序数大于Z，且为短周期元素，故W为Si；据此回答。 A．W是Si，位于元素周期表金属与非金属的分界线附近，该区域可寻找新型半导体材料，A正确； B．Y是O，W是Si，非金属性O>Si，非金属性越强，简单气态氢化物热稳定性越强，故热稳定性H2O>SiH4，B错误； C．Z的离子为Mg2+，Y的离子为O2-，二者电子层结构相同，电子层结构相同时核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径Mg2+<O2-，C错误； D．电负性：同周期从左到右电负性增大，同主族从上到下电负性减小，Mg的电负性小于C，D错误； 故选A。 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： 【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.已知、、、、、是原子序数依次增大的前20号元素。其中是宇宙中含量最多的元素；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；元素原子的价层电子排布式为；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；与的最高能层数相同，但其价层电子数等于其电子层数。元素原子的最外层只有一个电子。下列说法正确的是 A．、、三种元素的电负性： B．、、、四种元素的第一电离能： C．、形成的化合物为酸性氧化物 D．的常见离子的最外层电子排布式为 【答案】B 【分析】宇宙中含量最多的元素X为氢(H)；价层电子排布为，由原子序数推断，时为，Z对应氧(O)；原子序数小于O，最高能级(p轨道)的每个轨道均有1个电子且自旋相同，Y对应氮(N)；只有两种形状的电子云（仅含s、p轨道，无d电子），最外层只有一种自旋方向的电子，说明最外层为，W对应钠；E与W同最高能层(第三层)，价层电子数等于电子层数(3)，则为铝(Al)；F最外层一个电子且原子序数依次增大，为钾（K），据此分析； 【详解】A．电负性同周期从左到右增大，顺序为O>N>H，即Z>Y>X，A错误； B．第一电离能同周期，从左到右增强，第IIA族，第VA族高于相邻元素，第一电离能：N>O>Al>Na，B正确； C．为，与碱反应发生歧化，生成硝酸钠和亚硝酸钠，不符合酸性氧化物定义，C错误； D．F为K，常见离子最外层电子排布式为，D错误； 故选B。 二、非选择题（共3题，共36分） 13．（8分）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___________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，氢氧化物中存在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)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) 717 759 1509 1561 3248 2957 ②比较两种元素的可知，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：___________。 (5)离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的___________极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为___________。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物是___________。 【答案】(1)2.0<x<3.0(或2.0~3.0) (2)哑铃 (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 (4) 难 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 (5) 负 4Al2Cl+3e-=Al+7AlCl H2 【详解】（1）根据电负性变化规律：同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，因此电负性，故C的电负性范围为； （2）基态氧原子的核外电子排布为，最高能级为，p能级的电子云轮廓图为哑铃形； （3）根据题干信息：成键原子电负性差异越大，化学键越容易断裂，中的电负性差大于的电负性差，因此键更易断裂，电离出，故显酸性而不显碱性； （4）第三电离能越大，说明二价离子越难失去电子，由数据可知的第三电离能远大于，因此更难失电子，从结构上分析原因为价电子为，d轨道半充满是稳定结构，因此不易再失去一个电子；而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 （5）电镀时，镀件钢制品作阴极，需连接电源负极，题干说明有机阳离子不参与反应、无其他离子生成，因此阴极是得电子生成Al和​，配平得到电极反应式，若换为水溶液，阴极阳离子放电顺序，因此得电子生成，阴极产物为。 14．（13分）根据要求完成下列问题： (1)成为阳离子时首先失去________轨道电子。 (2)金属铬的第二电离能（）和锰的第二电离能（）分别为、，的原因是________。 (3)第一电离能介于、之间的第二周期元素有________种。 (4)基态原子最外层电子排布式分别为和的元素形成的化合物的化学式为________。 (5)已知、、、、是原子序数依次增大的前四周期元素，其元素性质或原子结构如表： 元素 元素的性质或原子结构 基态原子核外电子分占3个不同能级，且每个能级上排布的电子数相同 原子最高能级的不同轨道都有电子，且自旋方向相同 电子排布式为 位于周期表中第7纵列 基态原子层全充满，层只有一个电子 ①在周期表中位于________（填“区”或“区”）。 ②写出和形成的化合物的电子式：________。 ③基态原子核外价层电子排布式为________。 【答案】(1) (2分) (2)铬的第二电离能是失去半充满上的电子，锰的第二电离能是失去能级上的1个电子形成半充满稳定状态 (2分) (3)3 (2分) (4) (2分) (5) 区 (2分) (2分) 【分析】X基态原子核外电子分占3个不同能级，且每个能级上排布的电子数相同，则X为碳元素()；Y原子最高能级的不同轨道都有电子，且自旋方向相同，则Y为氮元素()；Z为氟元素()，Q基态原子M层全充满，N层只有一个电子，则其电子排布式为，Q为铜元素；W位于周期表中第7纵列，则为锰元素。 【详解】（1）铁为26号元素，电子排布式为，由基态原子失去电子时优先失去4s能级上的电子； （2）基态铬原子的价层电子排布式为，失去一个电子所得的正一价阳离子的价电子排布为，基态锰原子的价层电子排布式为，失去一个电子所得的正一价阳离子的价电子排布为，由于铬的第二电离能是失去半充满上的电子，锰的第二电离能是失去能量较高的4s能级上的电子而形成半满稳定状态，所以； （3）同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势，但ⅡA和ⅤA元素反常，大于其相邻元素的第一电离能，因此Be、C的第一电离能大于B，O的第一电离能小于N，介于B、N之间的第二周期元素有3种； （4）基态原子最外层电子排布分别为和的元素分别为镁和氯，形成的化合物的化学式为； （5）①根据分析可知N为铜元素，在ds区；②Y为氮元素，Z为氟元素，形成的化合物为，电子式为；③W为25号锰元素，价层电子排布式为； 15．（15分）Ⅰ．1925年，德国人弗里德里希·洪特(F．Hund)根据大量光谱实验数据总结出一个规律：当电子在能量相同的原子轨道上排布时，电子总是优先按自旋状态相同的方式单独地占据各个原子轨道，然后再配对，这样体系能量最低。洪特规则同时指出，当np、nd、nf 能级上电子排布为全满、半满时，体系能量最低。 (1)依据洪特规则书写下列基态原子的化学用语： ①Cr价电子的轨道表示式：___________。 ②Cu的价电子排布式：___________。 (2)同周期元素中，与Cu最外层电子数相同的元素还有___________种。 (3)对于基态Cu原子，下列说法正确的有___________。 A．M层的能量总是比N层低，故电子先填充3d轨道再填充4s轨道 B．Cu原子或离子的4s能级的能量总是低于3d能级 C．电负性比钾高，原子对价电子的吸引力比钾大 D．铜元素位于元素周期表的d区 (4)N原子的第一电离能___________O 原子(填“>”、“=”或“<”)，其原因是___________。 Ⅱ．钨元素(74W)是周期表中不满足洪特规则的特例之一，其价电子的构型为5d46s2。 (5)钨元素最外层的电子云形状为___________。钨元素核外有___________种能量不同的电子。 (6)钨与铬位于同一副族。钨在周期表中的位置是___________。 (7)存在像钨一样不满足洪特规则的特例，其原因是___________。 A．洪特规则是根据一定理论推导出来的公式，其理论存在瑕疵 B．洪特规则只适用于主族元素，不适用于过渡金属 C．洪特规则是基于实验事实总结的经验规则，不能推广到所有元素 D．在洪特研究原子光谱时，诸如钨这类的例外的元素还没有被发现 【答案】(1) (2分) 3d104s1 (2)2 (2分) (3)C (4) > N原⼦2p层处于洪特规则的半满状态，O原⼦失去1个电⼦2p层恰好达到洪特规则的半满状态，因此N失去第⼀个电⼦所需要的能量比O更高 (2分) (5) 球形 14 (2分) (6)第六周期第VIB族 (7)C (2分) 【详解】（1）在元素周期表中的位置是第四周期ⅥB族，原子序数为24，铬的轨道电子排布式为，其价电子的轨道表示式为；铜在元素周期表中的位置是第四周期第IB族‌，铜的原子序数为29，核外电子排布式为，价电子排布式为。 （2）同周期元素中，与最外层电子数相同的元素还有种‌，这些元素是，它们的最外层电子数都是1。 （3）A．对铜原子来说，如果其电子排布为，那么轨道就是不全满、全空或半满状态，不符合洪特规则，而如果电子排布为，那么轨道就达到了全满状态，这样更加稳定，A错误； B．当铜原子失去电子形成，表面在原子态的时候的电子能量高于电子的能量，因为原子失电子时总是能量较高的电子，以达到最稳定状态，B错误； C．在元素周期表中，钾（K）位于第一主族，是一种碱金属元素，其电负性相对较低，而铜（Cu）则位于过渡金属区域，其电负性相对较高；因此，铜原子对价电子的吸引力会比钾原子更强‌，C正确； D．铜元素位于元素周期表的，属于区‌，D错误； 答案选C。 （4）N原子的价电子排布为，而O原子的价电子排布为。根据洪特规则，原子轨道中的电子处于全满、半满、全空时最稳定。因此，N原子的2p轨道上电子排布呈半充满状态，这种状态使得N原子相对更稳定，更难失去电子，因此其第一电离能相对较大。相反，O原子的2p轨道上电子并非半充满状态，其稳定性相对较差，更容易失去电子，所以其第一电离能相对较小。 （5）钨元素最外层电子云形状为球形，同一能层同一能级的电子能量相同，的电子排布式为，则钨元素核外有种能量不同的电子。 （6）铬在元素周期表中位于第四周期第VIB族，钨与铬位于同一副族，则钨在周期表中的位置是第六周期第VIB族。 （7）A．洪特规则描述的是原子处于稳定状态的一个排布准则，是对原子核外电子排列的规律进行解释的重要理论之一。洪特规则是根据一定理论推导出来的公式，因此其理论并不存在所谓的瑕疵，故A不符合题意；‌ B．洪特规则适用于主族元素，也适用于大多数过渡金属，故B不符合题意； C．洪特规则是基于实验事实总结的经验规则，不能推广到所有元素，故C符合题意； D．存在像钨一样不满足洪特规则的特例，并不是在洪特研究原子光谱时，诸如钨这类的例外的元素还没有被发现，而只因为洪特规则是基于实验事实总结的经验规则，不能推广到所有元素，故D不符合题意； 答案为C。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一单元 原子结构与性质 第二节 原子结构与元素的性质 目 录 攻题型 定点突破，夯实要点 题型1 元素周期律、元素周期系和元素周期表 题型2 构造原理与元素周期表 题型3 微粒半径大小的比较 题型4 电离能及应用 题型5 电负性及应用 题型6 元素“位”“构”“性”的关系 练综合 融会贯通，拓展提升 题型1 元素周期律、元素周期系和元素周期表 1．【辩证能力】（24-25高二下·海南省直辖县级单位·期末）下列关于原子结构与元素周期表的说法，正确的是 A．元素周期表中，同一主族元素原子的最外层电子数一定相同 B．元素周期表有7个周期，每个周期包含的元素种类一定相同 C．最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体元素的原子 D．短周期元素是指第一、二、三、四周期的元素 2．【模型构建】（25-26高二上·辽宁锦州·阶段检测）前18号元素可以将它们按原子序数递增的顺序排成如图所示的“蜗牛”形状，图中每个“”代表一种元素，其中O点代表氢元素。下列说法错误的是 A．虚线相连的元素处于同一族 B．a、b、c、d、e的离子半径依次增大 C．a、b在元素周期表中位于p区 D．c、d、e的电负性逐渐增大 3．【演绎推理】已知X、Y、Z三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示。设X的原子序数为a，则下列说法不正确的是 Y X Z A．Y的原子序数可能为a－17 B．Y与Z的原子序数之和可能为2a C．Z的原子序数可能为a＋31 D．X、Y、Z可能均为短周期元素 题型2 构造原理与元素周期表 4．【归纳法】（25-26高二下·四川乐山·期中）元素周期表极大地方便了人们对化学元素的系统性认识，各种元素住进这座“元素大厦”中，每种元素都有独立的“门牌号”。下列有关元素周期表的描述错误的是 A．每一周期都从ns1开始，到ns2np6结束 B．元素周期表分为5个区，除ds区外都是按构造原理最后填入电子的能级符号命名 C．元素周期表每个“门牌号”可能住着多种核素 D．最外层电子排布式为ns2的元素可能是主族、副族或0族元素 5．【演绎推理】（24-25高二下·河南南阳·阶段检测）下列叙述正确的是 A．随着核电荷数递增，电子总是填满一个能层后再开始填入下一个能层 B．基态原子的次外层有未成对电子的元素可能属于主族元素 C．基态原子最外层电子排布式为的元素不可能在元素周期表的p区 D．第四周期最外层有一个电子的基态原子种类有3种 6．【演绎推理】某元素离子X3+的核外电子排布式为[Ar]3d3，下列有关该元素的说法正确的是 A．X位于元素周期表的d区，同族相邻元素原子的核电荷数为40 B．该元素基态原子的未成对电子数在本周期元素中最多 C．该元素所在周期的金属元素从左到右金属性依次减弱 D．该元素基态原子核外电子的空间运动状态有14种 题型3 微粒半径大小的比较 7．【模型构建】 （25-26高二上·陕西安康·期末）元素周期表的形式多种多样，如图所示是扇形元素周期表的一部分(号元素)。下列说法正确的是 A．②⑧⑨对应简单离子的半径依次减小 B．⑥与⑦原子序数相差11 C．元素⑩位于常见元素周期表第四周期第Ⅷ族 D．第一列与第十七列的元素形成的化合物均为离子化合物 8．【演绎推理】（25-26高二下·河北保定·开学考试）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W、Y同族，Y的原子序数是W的2倍，X是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是 A．简单离子半径： B．常温下，Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液可盛装在X制成的容器中 C．在空气氛围中，可直接用蒸发皿蒸发的水溶液获得固体 D．往形成的水溶液中通入一定量的，充分反应后，溶液的pH增大 9．【逻辑推理】（25-26高二上·广西贺州·期末）短周期主族元素X、Y、Z属于同周期，已知最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序为。下列说法错误的是 A．基态X原子中的、能级的轨道数依次增多 B．基态原子的未成对电子数： C．最高正化合价： D．简单离子半径： 题型4 电离能及应用 10．【辩证能力】气态原子生成＋1价气态阳离子所需要的能量称为第一电离能。元素的第一电离能是衡量元素金属性强弱的一种尺度。下列有关说法不正确的是(　　) A．元素的第一电离能越大，其金属性越弱 B．元素的第一电离能越小，其金属性越强 C．金属单质跟酸反应的难易，只跟该金属元素的第一电离能有关 D．金属单质跟酸反应的难易，除跟该金属元素的第一电离能有关外，还与该金属原子失去电子后在水溶液里形成水合离子的变化有关 11．【信息加工】（25-26高二上·福建莆田·期末）某短周期元素M的各级电离能数据(用、……表示，单位为kJ/mol)如下表所示。下列有关说法正确的是 电离能 …… M 740 1500 7700 10500 …… A．M的最高正化合价为＋4价 B．M元素位于元素周期表中第ⅡA族 C．M元素可能属于非金属元素 D．M元素基态原子的价层电子排布式为1s2 12．【科技前沿】（25-26高二下·河北保定·阶段检测）某团队研制出超大尺寸光学级铌酸锂（）晶体。晶体中部分元素相对位置如图所示。下列叙述正确的是 A．铌酸锂晶体中各元素均位于短周期 B．基态Nb原子有5个未成对电子 C．位于周期表ds区 D．第二电离能： 13．【演绎推理】（25-26高二下·宁夏银川·期中）一种新型漂白剂(如图)可用于漂白羊毛等，其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，Y的最外层p能级上只有一个单电子，X是地壳中含量最多的元素。W、Y、Z的最外层电子数之和等于的最外层电子数，、对应的简单离子核外电子排布相同。下列叙述正确的是 A．电负性： B．原子序数：，对应的简单离子半径顺序： C．元素M是与同主族的短周期元素，则金属性，第一电离能 D．原子的未成对电子数： 题型5 电负性及应用 14．【工业生产】 （25-26高二上·江苏泰州·期中）联氨(N2H4)为二元弱碱，在水中性质与氨相似，可用于处理锅炉水中的溶解氧，防止锅炉被腐蚀，其中一种反应机理如图所示。下列说法正确的是 A．微粒半径：r(Cu)> r(Cu2+) B．电负性：χ(N)> χ(O)> χ(H) C．第一电离能：I1(O)> I1(N)> I1(Cu) D．Cu元素位于元素周期表中的d区 15．【演绎推理】（25-26高二上·湖北黄石·期末）短周期主族元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大，W是元素周期表中s区电负性最大的元素，基态X原子的L能层有3个未成对电子，基态Y原子s能级电子数等于p能级电子数，Y、M同主族，的逐级电离能(单位)依次为578、1817、2745、11578。下列说法正确的是 A．第一电离能： B．电负性： C．原子半径： D．简单氢化物的稳定性： 16．【演绎推理】（25-26高二上·山东临沂·期末）X、Y、Z、W均为短周期主族元素，其最高价氧化物对应水化物(常温下，浓度均为)的和原子序数的关系如图所示。下列有关说法错误的是 A．电负性： B．简单离子半径： C．基态Y原子核外电子有11种空间运动状态 D．是含有共价键的离子化合物 题型6 元素“位、构、性”的关系 17．【演绎推理】（25-26高二下·重庆·期末）短周期主族元素、、、的原子序数依次增大，它们对应的单质依次是、、、。甲、乙、丙、丁是这些元素形成的二元化合物。其中乙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体，元素基态原子中、能级的电子总数相等。上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是 A．第一电离能： B．原子半径： C．键角：乙>丁 D．沸点： 18．【科技前沿】（23-24高二下·内蒙古包头·阶段检测）嫦娥五号带回1731克月壤，月壤中含有的六种元素 ，均为前20号元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为18，R、T、X三种元素的原子序数之和等于Y与Z两元素的原子序数之和。R、T、X同周期且原子序数相邻，Y与Z左右相邻，R与 Z上下相邻，下列结论正确的是 A．电负性：T > X B．Q与T组成化合物不能与Y的最高价氧化物对应水化物反应 C．单质从酸或水中置换氢的能力： D．简单离子半径大小顺序： 19．【工业生产】（24-25高二上·河北·开学考试）侯氏制碱法工艺流程中的主反应为，其中W、X、Y、Z、Q、R代表相关化学元素。下列说法正确的是 A．和生成YZ的反应属于放热反应 B．第一电离能： C．常温下，易溶于QZW的溶液中 D．相同条件下，密度： 限时：45分钟 满分：60分 一、选择题（每题2分，共12题，共24分） 1．根据元素周期律，下列说法正确的是 A．第一电离能： B．电负性： C．稳定性： D．酸性： 2．有机金属框架是由金属离子(如、、等)与有机配体(含H、C、N、O等元素)组成，可作为催化剂使用。下列说法正确的是 A．基态和的核外未成对电子数不相等 B．基态Co原子的价电子排布式为，位于元素周期表ds区 C．第一电离能和电负性大小顺序均为 D．C、N、O三种元素的最高正化合价均等于其主族序数 3．某元素基态原子的电子排布式为。下列叙述正确的是 A．该元素位于元素周期表第三周期第ⅥA族 B．该元素的基态原子有6种不同运动状态的电子 C．该元素的基态原子中最高能级电子云轮廓为球形 D．该元素的基态原子有2种不同能量的电子 4．下列说法正确的是 A．6C的电子排布式1s22s22，违反了泡利不相容原理 B．ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量 C．价电子排布为5s25p2的元素位于第5周期ⅡA族，是p区元素 D．主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大 5.磷钙铝矾[]可作为土壤改良剂和肥料。下列说法正确的是 A．碱性： B．半径： C．电负性： D．第一电离能： 6.现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：①；②；③。则下列有关比较中正确的是 A．简单氢化物的还原性：③>①>② B．元素的非金属性：③>①>② C．阴离子半径：①>②>③ D．第一电离能：③>①>② 7.气态原子生成价气态阳离子所需要的能量称为第一电离能。元素的第一电离能是衡量元素金属性强弱的一种尺度。下列有关说法正确的是 A．元素的第一电离能越大，其金属性越强 B．元素的第一电离能越小，其金属性越强 C．金属单质跟酸反应的难易，只跟该金属元素的第一电离能有关 D．同周期元素，第一电离能随原子序数增大逐渐增大 8.电负性是一种重要的元素性质，某些元素的电负性数值如下表所示： 元素 H Li O Al P S Cl 电负性 2.1 1.0 3.5 1.5 2.1 2.5 3.0 下列说法不正确的是 A．中H是-1价，该物质具有还原性 B．非金属性： C．H-S键的极性比H-Cl键的极性大 D．Si的电负性范围在1.5~2.1之间 9.浓溶液中含有的具有酸性，能溶解金属氧化物。元素、、、分别位于不同的前四周期且原子序数依次增大。非金属元素的基态原子层有一个未成对电子，基态原子的最外层电子数是次外层的倍，的电子占据的最高能级为全充满的能级。下列说法错误的是 A．电负性： B．元素位于元素周期表的区 C．同周期元素中，第一电离能大于的元素有种 D．船舶外壳上镶嵌单质，可避免船体被腐蚀 10.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子核外能级有1个空轨道，Y是地壳中含量最多的元素，W与X同主族，Z原子的逐级电离能依次为738、1451、7733、10540……。下列说法正确的是 A．可在周期表中元素W附近寻找新半导体材料 B．Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱 C．Z的离子半径大于Y的离子半径 D．电负性： 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.已知、、、、、是原子序数依次增大的前20号元素。其中是宇宙中含量最多的元素；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；元素原子的价层电子排布式为；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；与的最高能层数相同，但其价层电子数等于其电子层数。元素原子的最外层只有一个电子。下列说法正确的是 A．、、三种元素的电负性： B．、、、四种元素的第一电离能： C．、形成的化合物为酸性氧化物 D．的常见离子的最外层电子排布式为 二、非选择题（共3题，共36分） 13．（8分）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___________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，氢氧化物中存在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)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) 717 759 1509 1561 3248 2957 ②比较两种元素的可知，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：___________。 (5)离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的___________极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为___________。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物是___________。 14．（13分）根据要求完成下列问题： (1)成为阳离子时首先失去________轨道电子。 (2)金属铬的第二电离能（）和锰的第二电离能（）分别为、，的原因是________。 (3)第一电离能介于、之间的第二周期元素有________种。 (4)基态原子最外层电子排布式分别为和的元素形成的化合物的化学式为________。 (5)已知、、、、是原子序数依次增大的前四周期元素，其元素性质或原子结构如表： 元素 元素的性质或原子结构 基态原子核外电子分占3个不同能级，且每个能级上排布的电子数相同 原子最高能级的不同轨道都有电子，且自旋方向相同 电子排布式为 位于周期表中第7纵列 基态原子层全充满，层只有一个电子 ①在周期表中位于________（填“区”或“区”）。 ②写出和形成的化合物的电子式：________。 ③基态原子核外价层电子排布式为________。 15．（15分）Ⅰ．1925年，德国人弗里德里希·洪特(F．Hund)根据大量光谱实验数据总结出一个规律：当电子在能量相同的原子轨道上排布时，电子总是优先按自旋状态相同的方式单独地占据各个原子轨道，然后再配对，这样体系能量最低。洪特规则同时指出，当np、nd、nf 能级上电子排布为全满、半满时，体系能量最低。 (1)依据洪特规则书写下列基态原子的化学用语： ①Cr价电子的轨道表示式：___________。 ②Cu的价电子排布式：___________。 (2)同周期元素中，与Cu最外层电子数相同的元素还有___________种。 (3)对于基态Cu原子，下列说法正确的有___________。 A．M层的能量总是比N层低，故电子先填充3d轨道再填充4s轨道 B．Cu原子或离子的4s能级的能量总是低于3d能级 C．电负性比钾高，原子对价电子的吸引力比钾大 D．铜元素位于元素周期表的d区 (4)N原子的第一电离能___________O 原子(填“>”、“=”或“<”)，其原因是___________。 Ⅱ．钨元素(74W)是周期表中不满足洪特规则的特例之一，其价电子的构型为5d46s2。 (5)钨元素最外层的电子云形状为___________。钨元素核外有___________种能量不同的电子。 (6)钨与铬位于同一副族。钨在周期表中的位置是___________。 (7)存在像钨一样不满足洪特规则的特例，其原因是___________。 A．洪特规则是根据一定理论推导出来的公式，其理论存在瑕疵 B．洪特规则只适用于主族元素，不适用于过渡金属 C．洪特规则是基于实验事实总结的经验规则，不能推广到所有元素 D．在洪特研究原子光谱时，诸如钨这类的例外的元素还没有被发现 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一单元 原子结构与性质 课题2 原子结构与元素的性质 题型1 1．A 2．B 3．D 题型2 4．A 5．D 6．B 题型3 7．C 8．B 9．A 题型4 10．C 11．B 12．B 13．C 题型5 14．A 15．D 16．C 题型6 17．A 18．C 19．B 1．B 2．A 3．A 4．B 5．C 6．B 7．B 8．C 9．C 10．A 11．A 12．B 13．（8分）(1)2.0<x<3.0(或2.0~3.0) (2)哑铃 (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 (4) 难 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 (5) 负 4Al2Cl+3e-=Al+7AlCl H2 14．（13分）(1) (2分) (2)铬的第二电离能是失去半充满上的电子，锰的第二电离能是失去能级上的1个电子形成半充满稳定状态 (2分) (3)3 (2分) (4) (2分) (5) 区 (2分) (2分) 15．（15分）(1) (2分) 3d104s1 (2)2 (2分) (3)C (4) > N原⼦2p层处于洪特规则的半满状态，O原⼦失去1个电⼦2p层恰好达到洪特规则的半满状态，因此N失去第⼀个电⼦所需要的能量比O更高 (2分) (5) 球形 14 (2分) (6)第六周期第VIB族 (7)C (2分) 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $