高中化学单元测试——专题2原子结构与元素性质（较易版02）

高中化学单元测试 —— 专题2 原子结构与元素性质（较易版02） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）在当前全球能源短缺忧虑再度升高的背景下，节约能源是我们未来面临的重要的问题。在照明领域，LED发光产品的应用正吸引着世人的目光，LED作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代。对LED灯通电，灯管发出红、黄、蓝等颜色的光。下列对产生这一现象解释正确的是 A．在通电的情况下，灯管内物质发生化学反应 B．不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收不同的光称之为原子光谱 C．在通电的情况下，吸收能量以光子的形式发光 D．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量 2．（本题3分）图1和图2分别表示某能级电子的电子云及其轮廓图，下列说法正确的是 A．图1中每个小黑点表示1个电子 B．图2表示电子只能在球体内出现 C．由图2可推知该电子所处的原子轨道为球形 D．图1中的小黑点表示某一时刻电子在核外所处的具体位置 3．（本题3分）对原子结构的认识是理解元素周期律的理论基础。下列说法错误的是 A．s电子的电子云轮廓图是球形 B．处于最低能量状态的原子叫基态原子 C．同一原子中，电子的能量大于电子的能量 D．同一原子中，能级的轨道数等于能级的轨道数 4．（本题3分）下列说法正确的是 A．Ca2＋的结构示意图为 B．中子数为36的铜原子为Cu C．27Al原子中的中子数为14 D．基态C原子的轨道表示式为 5．（本题3分）钛在生活中应用广泛，被称为“太空金属”、“第三金属”和“未来金属”，下列有关钛的叙述正确的是 A．、、互为同素异形体 B．钛元素位于元素周期表第四周期ⅥB族 C．基态的外围电子排布为 D．基态时，钛和氧原子核外未成对电子数相等 6．（本题3分）下列对基态原子或离子电子排布式或轨道表示式的评价正确的是 选项 基态原子或离子电子排布式或轨道表示式 评价 A C原子的轨道表示式：   错误；违反泡利原理 B N原子的轨道表示式：   错误；违反洪特规则 C Ca原子的电子排布式： 错误；违反能量最低原理 D Br的电子排布式：[Ar]4s24p5 正确 A．A B．B C．C D．D 7．（本题3分）某元素基态原子的电子排布式为。下列说法正确的是 A．该元素为Cr元素 B．该元素属于s区元素 C．该元素位于第四周期第ⅣB族 D．该元素原子最外层共有4个电子 8．（本题3分）下列各组元素的性质比较，正确的是 A．第一电离能：B>Al>Ga B．电负性：F>N>O C．最高正价：F>Si>S D．原子半径：P>N>C 9．（本题3分）某短周期金属原子X的逐级电离能如表所示，下列说法正确的是 元素 电离能/(kJ/mol) X …… 578 1817 2745 11575 14830 …… ①X在化合物中为＋3价     ②X元素基态原子的电子排布式为 ③X元素的第一电离能大于同周期相邻元素 ④X位于元素周期表第ⅢA族 A．①② B．②③ C．①③ D．①④ 10．（本题3分）下表是A、B、C、D、五种短周期元素的某些性质，下列判断正确的是 元素 A B C D 最低负化合价 -4 -2 -1 -2 -1 电负性 2.5 2.5 3.0 3.5 4.0 A．C、D、的氢化物的稳定性： B．元素A的原子最外层轨道中无自旋平行的电子 C．元素B、C的原子之间可形成离子键 D．与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与发生置换反应 11．（本题3分）元素周期表中存在“对角线规则”，如图所示。下列说法错误的是 A．Li能在N2中燃烧 B．BeO属于两性氧化物 C．BeCl2与过量NaOH溶液反应生成Be(OH)2 D．B可作为半导体材料 12．（本题3分）X和Y是原子序数大于4的短周期元素，和两种离子的电子排布式相同，下列说法中正确的是 A．X的原子半径比Y小，的离子半径比大 B．和的电子所占用的原子轨道的类型和数目都不同 C．电负性：X<Y D．第一电离能： 13．（本题3分）X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置关系如图所示，X原子最外层有5个电子。下列说法正确的是 X Y Z W A．电负性：Y>Z B．还原性： C．离子半径： D．氢化物的稳定性： 14．（本题3分）化合物M是锂电池负极材料的重要组成成分，M的结构如图所示，其组成元素、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素，为非金属元素，基态原子的价层电子数等于周期序数，的最外层电子数是内层电子数的3倍。 下列说法错误的是 A．原子半径： B．简单氢化物的沸点： C．第一电离能： D．电负性： 二、填空题 15．（本题14分）回答下列问题 (1)基态原子价电子层的电子排布式为_______。 (2)元素按周期表分区属于_______区元素。 (3)地壳中含量最多的三种元素O、、中，电负性最大的是_______。 (4)基态与离子中未成对的电子数之比为_______。 (5)钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种_______(填字母)。 A．吸收光谱        B．发射光谱 (6)钛被称为继铁、铝之后的第三金属，基态钛原子价电子层的电子排布图是_______。 (7)第一电离能介于与N之间的第二周期的元素有_______(填元素符号)。 16．（本题14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)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_______________。 (2)上表中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序是___________________。 (3)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___________。 (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 I1 717 759 I2 1509 1561 I3 3248 2957 ①基态Mn原子价电子排布的轨道表示式是_______。 ②比较两种元素的I2、I3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：___________。推测气态一价离子再失去一个电子Cu+比Mn+更_____(填“易”或“难”) 三、解答题 17．（本题15分）下图为元素周期表的一部分，请参照元素①-⑧在表中的位置，回答下列问题： (1)上图中属于ds区的元素是________（填元素符号）。 (2)基态③原子的核外电子有________种空间运动状态。 (3)基态②原子中能量最高的电子，其电子云轮廓图的形状为________。 (4)②、③、④三种元素的离子半径由大到小的顺序为________（用离子符号表示）。 (5)根据“对角线规则”，与元素④性质相似的元素为________（填元素名称）。 (6)基态⑥原子中，其电子占据的最高能层的符号是________。 (7)基态⑦原子的价电子排布式为________。 18．（本题15分）W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的前四周期元素，其元素性质或结构如下： 元素 元素性质或原子结构 W 电子只有一种自旋取向 X 核外只有一个未成对电子，且电子有三种空间运动状态 Y s轨道电子数比p轨道多一个，且第一电离能大于同周期相邻元素 Z 电负性是短周期中最小的 M +3价基态离子最高能级处于半满状态 回答下列问题： (1)写出X元素的名称______；Y元素的元素符号______。 (2)写出M元素+2价离子的价层电子排布式______。 (3)基态Z元素原子核外电子占据的最高能层包含的原子轨道数为______。 (4)W、X、Z可形成强还原性物质ZXW4，W、X、Z三种元素电负性由大到小的顺序是______（用元素符号表示）。 (5)中国的稀土储量世界第一、稀土元素是周期系ⅢB族中原子序数为21（Sc）、39（Y）和镧系元素共17种化学元素的统称。其中钪（Sc）元素有______种运动状态不同的电子，最高能层符号是______；稀土元素分组方法之一是两分法[轻稀土和重稀土]。两分法分组以Gd（钆）划界的原因是：从Gd之后在4f亚层上新增加电子的自旋方向改变了，则Gd的4f能级价层电子排布图为______。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中化学单元测试 —— 专题2 原子结构与元素性质（较易版02） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）在当前全球能源短缺忧虑再度升高的背景下，节约能源是我们未来面临的重要的问题。在照明领域，LED发光产品的应用正吸引着世人的目光，LED作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代。对LED灯通电，灯管发出红、黄、蓝等颜色的光。下列对产生这一现象解释正确的是 A．在通电的情况下，灯管内物质发生化学反应 B．不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收不同的光称之为原子光谱 C．在通电的情况下，吸收能量以光子的形式发光 D．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量 【答案】D 【详解】A．LED发光过程无新物质生成，属于物理变化，灯管内物质不发生化学反应，A错误； B．电子跃迁吸收能量对应吸收光谱，释放能量对应发射光谱，二者均属于原子光谱，且LED发光是释放光而非吸收光，B错误； C．通电时电子先吸收能量跃迁到激发态，再由激发态向低能级跃迁时以光子形式释放能量发光，并非吸收能量时直接发光，C错误； D．电子吸收能量跃迁至激发态后，由能量较高的激发态向基态跃迁时，多余的能量以光的形式释放，从而产生不同颜色的光，D正确； 故选D。 2．（本题3分）图1和图2分别表示某能级电子的电子云及其轮廓图，下列说法正确的是 A．图1中每个小黑点表示1个电子 B．图2表示电子只能在球体内出现 C．由图2可推知该电子所处的原子轨道为球形 D．图1中的小黑点表示某一时刻电子在核外所处的具体位置 【答案】C 【详解】A．图1表示1s电子的概率分布图，则图中每个小黑点表示出现的概率，A错误； B．图2表示在界面内出现该电子的几率大于90%，界面外出现该电子的几率不足10%，B错误； C．图 2 轮廓图为球形，可知该电子所处原子轨道是球形，C正确； D．图1中的小黑点表示空间各电子出现的概率，即某一时刻电子在核外某处出现的概率大小，D错误； 故选C。 3．（本题3分）对原子结构的认识是理解元素周期律的理论基础。下列说法错误的是 A．s电子的电子云轮廓图是球形 B．处于最低能量状态的原子叫基态原子 C．同一原子中，电子的能量大于电子的能量 D．同一原子中，能级的轨道数等于能级的轨道数 【答案】C 【详解】A．s电子的电子云在空间各个伸展方向相同，因此其轮廓图是球形对称的，A正确； B．当原子核外电子排布遵循构造原理时，原子的能量最低，处于稳定状态，该原子称为基态原子，B正确； C．在同一原子不同能层的相同能级中，能层序数越大，该能层上电子的能量越高，所以3s电子的能量小于4s的电子的能量，C错误； D．p能级都有3个轨道，与其所处的能层序数无关，因此同一原子中，3p能级的轨道数等于4p能级的轨道数，D正确； 故选C。 4．（本题3分）下列说法正确的是 A．Ca2＋的结构示意图为 B．中子数为36的铜原子为Cu C．27Al原子中的中子数为14 D．基态C原子的轨道表示式为 【答案】C 【详解】 A．钙是20号元素，Ca原子失去2个电子得到Ca2＋，故Ca2＋核外电子数为18，而表示的是Ca原子的结构示意图，A错误； B．Cu是29号元素，中子数为36的铜原子质量数=质子数+中子数=29+36=65，表示为：，B错误； C．27Al原子的质量数为27，质子数为13，则中子数=质量数-质子数=27-13=14，C正确； D．基态C原子的2p轨道上两个电子应各自分占一个轨道，且自旋平行，违背了洪特规则，基态C原子的轨道表示式应为：，D错误； 故选C。 5．（本题3分）钛在生活中应用广泛，被称为“太空金属”、“第三金属”和“未来金属”，下列有关钛的叙述正确的是 A．、、互为同素异形体 B．钛元素位于元素周期表第四周期ⅥB族 C．基态的外围电子排布为 D．基态时，钛和氧原子核外未成对电子数相等 【答案】D 【详解】A．同位素是同种元素的不同原子，同素异形体是同种元素的不同单质，、、互为同位素，A项错误； B．钛的原子序数为22，价电子排布为，因此位于第四周期ⅣB族，而非ⅥB族，B项错误； C．失去的是4s轨道的电子，价电子排布为，而非，C项错误； D．基态钛原子轨道有2个未成对电子，基态氧原子轨道有2个未成对电子，两者相等，D项正确； 答案选D。 6．（本题3分）下列对基态原子或离子电子排布式或轨道表示式的评价正确的是 选项 基态原子或离子电子排布式或轨道表示式 评价 A C原子的轨道表示式：   错误；违反泡利原理 B N原子的轨道表示式：   错误；违反洪特规则 C Ca原子的电子排布式： 错误；违反能量最低原理 D Br的电子排布式：[Ar]4s24p5 正确 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】 A．C的电子排布为，选项中的轨道表达式违反了洪特规则，2p轨道的两个电子应分布在两个不同的轨道中，自旋平行，正确的轨道表示式为，A错误； B．N的电子排布为，选项中的轨道表达式违反了泡利不相容原理，1s和2s轨道的两个电子自旋方向应该相反，正确的轨道表示式为，B错误； C．由于能量：3d＞4s，选项中的电子排布式违反了能量最低原理，正确的电子排布式为，C正确； D．的电子排布式：[Ar]，选项中的电子排布式错误，D错误； 故选C。 7．（本题3分）某元素基态原子的电子排布式为。下列说法正确的是 A．该元素为Cr元素 B．该元素属于s区元素 C．该元素位于第四周期第ⅣB族 D．该元素原子最外层共有4个电子 【答案】C 【详解】A．该元素原子序数为，为Ti元素，Cr是24号元素，基态电子排布式为，A错误； B．该元素价电子排布式为，属于d区元素，s区元素为第ⅠA、ⅡA族，价电子排布式为，B错误； C．该元素核外有4个电子层，价电子总数为4，位于第四周期第ⅣB族，C正确； D．该元素最外层为第4电子层，只有轨道的2个电子、即最外层有2个电子，轨道电子属于次外层，D错误； 故选C。 8．（本题3分）下列各组元素的性质比较，正确的是 A．第一电离能：B>Al>Ga B．电负性：F>N>O C．最高正价：F>Si>S D．原子半径：P>N>C 【答案】A 【详解】A．同一主族从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，则第一电离能：B＞Al＞Ga，A正确； B．同周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，则电负性：F＞O＞N，B错误； C．主族元素最高正价=最外层电子数，但氧、氟无最高正价，则最高正价：S＞Si，C错误； D．一般而言，电子层数越多，原子半径越大，且同周期从左到右，原子半径依次减小，则原子半径：P＞C＞N，D错误； 故选A。 9．（本题3分）某短周期金属原子X的逐级电离能如表所示，下列说法正确的是 元素 电离能/(kJ/mol) X …… 578 1817 2745 11575 14830 …… ①X在化合物中为＋3价     ②X元素基态原子的电子排布式为 ③X元素的第一电离能大于同周期相邻元素 ④X位于元素周期表第ⅢA族 A．①② B．②③ C．①③ D．①④ 【答案】D 【分析】由X的逐级电离能可知，第三和第四电离能增幅较大，可知最外层有三个电子，又其为短周期金属元素，所以X为铝元素，据此回答。 【详解】①X最外层三个电子易失去，所以在化合物中为＋3价，①正确； ②由分析X元素基态原子的电子排布式为，②错误； ③由分析X元素为铝元素，其第一电离能小于同周期IIA族元素和IVA族元素，即X元素的第一电离能小于同周期相邻元素，③错误； ④由分析知X最外层三个电子，所以X位于元素周期表第ⅢA族，④正确； 综上①④正确，故选D。 10．（本题3分）下表是A、B、C、D、五种短周期元素的某些性质，下列判断正确的是 元素 A B C D 最低负化合价 -4 -2 -1 -2 -1 电负性 2.5 2.5 3.0 3.5 4.0 A．C、D、的氢化物的稳定性： B．元素A的原子最外层轨道中无自旋平行的电子 C．元素B、C的原子之间可形成离子键 D．与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与发生置换反应 【答案】D 【分析】根据表中化合价及电负性的信息可推知：A为碳、B为硫、C为氯、D为氧、E为氟，由此解题。 【详解】A．非金属性：Cl<O<F，所以三者氢化物的稳定性：HCl<H2O<HF，故A错误； B．基态碳原子电子排布式为：1s22s22p2，其最外层2p轨道中有2个自旋状态相同的电子，故B错误； C．元素B、C的电负性差值为0.5，不能形成离子键，故C错误； D．与元素S同周期且在该周期中第一电离能最小的元素的单质为Na，它能与H2O发生置换反应，故D正确； 故选D。 11．（本题3分）元素周期表中存在“对角线规则”，如图所示。下列说法错误的是 A．Li能在N2中燃烧 B．BeO属于两性氧化物 C．BeCl2与过量NaOH溶液反应生成Be(OH)2 D．B可作为半导体材料 【答案】C 【详解】A．Mg可在中燃烧，Li性质与Mg相似，确实能在中燃烧生成，A不符合题意； B．是两性氧化物，BeO性质与相似，属于两性氧化物，B不符合题意； C．和过量反应不会生成，会生成可溶性的四羟基合铝酸钠；Be性质与Al相似，同样可溶于过量强碱，因此和过量反应生成，不是，C符合题意； D．Si是常用半导体材料，B位于元素周期表中金属与非金属的分界线附近，性质与Si相似，可作为半导体材料，D不符合题意； 故选C。 12．（本题3分）X和Y是原子序数大于4的短周期元素，和两种离子的电子排布式相同，下列说法中正确的是 A．X的原子半径比Y小，的离子半径比大 B．和的电子所占用的原子轨道的类型和数目都不同 C．电负性：X<Y D．第一电离能： 【答案】C 【分析】X和Y是原子序数大于4的短周期元素，和两种离子的电子排布式相同，则X为第三周期金属元素，Y是第二周期的非金属元素。 【详解】A．X为第三周期金属元素，电子层数多于第二周期的Y，故X原子半径大于Y；两种离子核外电子排布相同，核电荷数X＞Y，故离子半径小于，故A错误； B．和电子排布式相同，核外电子占据的原子轨道类型和数目均相同，故B错误； C．Y为非金属元素，X为金属元素，非金属电负性大于金属，故电负性X<Y，故C正确； D．金属元素易失电子，第一电离能更小，非金属元素难失电子，第一电离能更大，故第一电离能X<Y，D错误； 选C。 13．（本题3分）X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置关系如图所示，X原子最外层有5个电子。下列说法正确的是 X Y Z W A．电负性：Y>Z B．还原性： C．离子半径： D．氢化物的稳定性： 【答案】C 【分析】X原子最外层有5个电子，结合周期表位置可知X为第二周期第ⅤA族的N元素，因此Y为P元素，Z为S元素，W为Cl元素； 【详解】A．同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，电负性S>P即Z>Y，A错误； B．非金属性越强，对应简单阴离子还原性越弱，非金属性Cl>S，故还原性，即，B错误； C．电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，和核外电子排布相同，核电荷数Cl>S，故离子半径即，C正确； D．非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，非金属性S>P，故稳定性，即，D错误； 答案选C。 14．（本题3分）化合物M是锂电池负极材料的重要组成成分，M的结构如图所示，其组成元素、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素，为非金属元素，基态原子的价层电子数等于周期序数，的最外层电子数是内层电子数的3倍。 下列说法错误的是 A．原子半径： B．简单氢化物的沸点： C．第一电离能： D．电负性： 【答案】B 【分析】的最外层电子数是内层电子数的3倍，则是O，、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素，为非金属元素，基态原子的价层电子数等于周期序数，则是H，可以形成带一个单位正电荷的阳离子，则是Li，可以形成四个化学键，则是C。 【详解】A．同一周期从左到右，原子半径逐渐减小，则原子半径：，A正确； B．氢化锂是离子晶体，沸点最高，水分子间存在氢键，沸点高于甲烷，B错误； C．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，则第一电离能：，即，C正确； D．同周期元素从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，一般情况下，金属电负性小于非金属电负性，则电负性：，即，D正确； 故选B。 二、填空题 15．（本题14分）回答下列问题 (1)基态原子价电子层的电子排布式为_______。 (2)元素按周期表分区属于_______区元素。 (3)地壳中含量最多的三种元素O、、中，电负性最大的是_______。 (4)基态与离子中未成对的电子数之比为_______。 (5)钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种_______(填字母)。 A．吸收光谱        B．发射光谱 (6)钛被称为继铁、铝之后的第三金属，基态钛原子价电子层的电子排布图是_______。 (7)第一电离能介于与N之间的第二周期的元素有_______(填元素符号)。 【答案】(1)4s24p1 (2)d (3)O (4)5:4 (5)B (6) (7)C、O 【详解】（1）的原子序数是31，位于周期表的第四周期IIIA族，所以基态原子价电子层的电子排布式为4s24p1，故答案为：4s24p1； （2）的原子序为26，位于周期表的第四周期VIII族，元素按周期表分区属于d区，故答案为：d； （3）电负性同周期从左到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小，所以O、、中，电负性最大的是O，故答案为：O； （4）基态的价电子为3d5，有5个未成对电子，基态离子的价电子为3d6，有4个未成对电子，所以基态与离子中未成对的电子数之比为5:4，故答案为：5:4； （5）钠在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就多余的能量以黄光的形式放出，属于发射光谱，故答案选B； （6） Ti原子核外有22个电子，其基态钛原子的电子排布式为[Ar]3d24s2，则价电子层的电子排布图为； （7）同周期元素第一电离能从左到右呈逐渐递增的趋势，但由于IIA、VA的最高能级处于全充满或单充满状态，其第一电离能高于相邻的两种元素，所以第一电离能介于与N之间的第二周期的元素有BC、O两种元素，故答案为：C、O。 16．（本题14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)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_______________。 (2)上表中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序是___________________。 (3)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___________。 (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 I1 717 759 I2 1509 1561 I3 3248 2957 ①基态Mn原子价电子排布的轨道表示式是_______。 ②比较两种元素的I2、I3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：___________。推测气态一价离子再失去一个电子Cu+比Mn+更_____(填“易”或“难”) 【答案】(1)哑铃形 (2)N＞O＞C＞B (3)2.0＜x＜3.0(或2.0~3.0) (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 难 【详解】（1）基态氧原子的核外电子排布式为，电子占据的最高能级为2p能级，p轨道的电子云轮廓图形状为哑铃形； （2）表中给出的第二周期元素有B、C、N、O。同一周期元素的第一电离能随原子序数增加呈增大趋势，但N原子的2p轨道处于半充满的稳定状态（），其第一电离能反常地大于相邻的O原子，故第一电离能由大到小的顺序为； （3）同一周期主族元素从左到右电负性逐渐增大。表中B的电负性为2.0，N的电负性为3.0，C位于B和N之间，故C元素电负性的最小范围是； （4）①Mn的原子序数为25，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，其轨道表示式为； ②由表中数据可知，Mn的远大于，说明再失去一个电子非常困难；从结构上看，的价电子排布为，3d轨道处于半充满的稳定状态，较难失去电子；而的价电子排布为，失去一个电子后达到半充满稳定状态，故较易失去电子，因此比更难失去电子；同理，的价电子排布为，处于全充满的稳定状态，很难再失去电子；而的价电子排布为，失去4s电子后可达到半充满稳定状态，较易失去电子，因此比更难失去电子。 三、解答题 17．（本题15分）下图为元素周期表的一部分，请参照元素①-⑧在表中的位置，回答下列问题： (1)上图中属于ds区的元素是________（填元素符号）。 (2)基态③原子的核外电子有________种空间运动状态。 (3)基态②原子中能量最高的电子，其电子云轮廓图的形状为________。 (4)②、③、④三种元素的离子半径由大到小的顺序为________（用离子符号表示）。 (5)根据“对角线规则”，与元素④性质相似的元素为________（填元素名称）。 (6)基态⑥原子中，其电子占据的最高能层的符号是________。 (7)基态⑦原子的价电子排布式为________。 【答案】(1)Zn (2)6 (3)哑铃形（或纺锤形） (4) (5)铍 (6)N (7)3d54s1 【分析】根据周期表的位置：①：O(氧)；②：F(氟)；③：Mg(镁)；④：Al(铝)；⑤：S(硫)；⑥：K(钾)；⑦：Cr(铬)；⑧：Zn(锌)； 【详解】（1）ds区包括第11、12族元素，其价电子排布为 (n−1)d10ns1−2（d轨道全充满）。⑧号元素Zn位于第四周期第12族，价电子排布为3d104s2，属于ds区，因此答案：Zn； （2）Mg 电子排布：1s22s22p63s2，空间运动状态=原子轨道数目=1s(1)+2s(1)+2p(3)+3s(1)=6种； （3）F电子排布1s22s22p5，能量最高为2p 轨道电子，p轨道电子云轮廓：哑铃形（纺锤形）； （4）三种离子分别为，它们均为10电子微粒（与Ne电子层结构相同：1s22s22p6），属于电子层结构相同的离子。对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，对核外电子的吸引力越强，离子半径越小：F-：核电荷数为9；Mg2+：核电荷数为12；Al3+：核电荷数为13；所以离子半径：； （5）对角线规则是指周期表中某元素的性质和它右下方对角线上的元素相似。Al位于第三周期第13族，其左上方对角线位置是 Be（铍）（第二周期第2族）； （6）K是19号元素，核外电子排布为1s22s22p63s23p64s1。电子占据的能层有 K（n=1）、L（n=2）、M（n=3）、N（n=4）。最高能层是 N层（n=4），最外层电子在4s轨道上； （7）Cr是24号元素。按常规排布应为[Ar]3d44s2，但由于半充满规则（3d5为半充满稳定结构），实际基态排布为：[Ar] 3d54s1。价电子包括3d和4s上的电子，所以价电子排布式为 3d54s1； 18．（本题15分）W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的前四周期元素，其元素性质或结构如下： 元素 元素性质或原子结构 W 电子只有一种自旋取向 X 核外只有一个未成对电子，且电子有三种空间运动状态 Y s轨道电子数比p轨道多一个，且第一电离能大于同周期相邻元素 Z 电负性是短周期中最小的 M +3价基态离子最高能级处于半满状态 回答下列问题： (1)写出X元素的名称______；Y元素的元素符号______。 (2)写出M元素+2价离子的价层电子排布式______。 (3)基态Z元素原子核外电子占据的最高能层包含的原子轨道数为______。 (4)W、X、Z可形成强还原性物质ZXW4，W、X、Z三种元素电负性由大到小的顺序是______（用元素符号表示）。 (5)中国的稀土储量世界第一、稀土元素是周期系ⅢB族中原子序数为21（Sc）、39（Y）和镧系元素共17种化学元素的统称。其中钪（Sc）元素有______种运动状态不同的电子，最高能层符号是______；稀土元素分组方法之一是两分法[轻稀土和重稀土]。两分法分组以Gd（钆）划界的原因是：从Gd之后在4f亚层上新增加电子的自旋方向改变了，则Gd的4f能级价层电子排布图为______。 【答案】(1) 硼 N (2)3d6 (3)9 (4)H>B>Na (5) 21 N 【分析】W电子只有一种自旋取向可知W只有1个电子，则W为H；X核外有3种空间运动状态，且只有一个未成对电子，其核外电子排布式为1s22s22p1，X为B；Y 的 s轨道电子数比p轨道多一个，且第一电离能大于同周期相邻元素，Y为N；Z的电负性是短周期中最小的，Z为Na；M的+3价基态离子最高能级处于半满状态，M为Fe，据此作答； 【详解】（1）由以上分析可知X为B，名称为硼；Y元素的元素符号为N； （2）M元素为铁元素，其基态原子的价电子排布式为3d64s2，故其+2价离子的价层电子排布式3d6； （3）钠的最高能层为3，该能层存在s、p、d三种轨道，分别有1、3、5个，总共9个轨道； （4）钠为活泼金属，其电负性最小，在该化合物中H为-1价，电负性H>B，则三种元素的电负性：H>B>Na； （5） 钪（Sc）元素有21个电子，故有21种运动状态不同的电子，最高能层是第四层，其符号是N；Gd元素的原子序数是64，其核外电子排布为[Xe]4f75d16s2，4f能级价层电子排布图为； 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $