第第頁第1章《原子結構與元素性質》同步練習題（含解析）2022-2023學年下學期高二化學魯科版（2023）選擇性必修2第1章《原子結構與元素性質》同步練習題

一、單選題

1．下列有關說法正確的是：

A．表示3p能級有兩個軌道

B．在同一能級上的電子，其能量不同

C．能層序數越大，s原子軌道的半徑越大

D．在基態多電子原子中，p軌道電子的能量一定高于s軌道電子的能量

2．某化合物(結構如圖所示)是一種高效消毒劑，可用于工業用水、游泳池、醫院、餐具的殺菌消毒。X、Y、Z、W為原子序數依次增大的短周期元素，Z與W不在同一周期。下列敘述不正確的是

A．原子半徑：W>Y>Z>X

B．該化合物中所有原子都滿足8電子穩定結構

C．X、Y均能與Z形成兩種及其以上化合物

D．W的單質能使鮮花褪色

3．下列事實能用元素周期律解釋的是

A．熱穩定性：H2O>H2SB．氧化性：HNO3>H2CO3

C．酸性：HCl>H3PO4D．溶解性：NaOH>Mg(OH)2

4．下列關于元素及元素周期律的說法，不正確的是

A．同主族元素的原子，最外層電子數相等

B．同周期元素的原子，隨原子序數遞增半徑逐漸增大

C．Be的中子數為6

D．56Ba(OH)2的堿性強于38Sr(OH)2

5．三種元素基態原子的電子排布式如下：①②③。下列有關比較中正確的是

A．第一電離能：③>①>②B．原子半徑：①>②>③

C．電負性：③>①>②D．最高正化合價：③>①>②

6．中國科學院蘭州化物所閻興斌研究員研究雙層電容器中儲能行為時，運用到某種離子化學物結構如圖所示。其中X、Y、Z、M、L、Q均為短周期主族元素，且原子序數依次增大。M、Q同族且兩種元素組成的某種陰離子在強酸性溶液環境下可以產生淡黃色沉淀；Y是有機物的基本骨架元素。下列結論正確的是

A．Z的氫化物沸點一定高于Y的氫化物

B．Q的含氧酸不一定屬于強酸

C．簡單離子半徑大小的順序為：Q>X>M>L

D．L的銨鹽溶液能存放在玻璃試劑瓶中

7．下列基態原子中最高能級的電子的電子云輪廓圖為球形的是

A．B．C．D．

8．元素周期表中共有18縱列，從左到右排為18列，第1列為堿金屬元素(氫元素除外)，第18列為稀有氣體元素，則下列說法正確的是

A．第9列元素中沒有非金屬元素

B．第15列元素原子的最外層電子排布式是

C．最外層電子排布式為的元素一定在第2列

D．第14列元素原子的未成對電子數是同周期元素中最多的

9．周期表中27號元素鈷的方格中注明3d74s2，由此可以推斷

A．它位于周期表的第四周期IIA族

B．它的基態核外電子排布式可簡寫為[Ar]4s2

C．Co2+的核外價電子排布式為3d54s2

D．Co位于周期表中d區

10．下列說法錯誤的是

A．同一原子中，1s、2s、3s電子的能量逐漸升高

B．霓虹燈能發出五顏六色的光，其發光機制與氫原子光譜形成的機制基本相同

C．2p和3p軌道在三維空間分布的圖形均為紡錘形

D．電子云示意圖中的每個小點都表示一個電子

11．下列關于原子結構的說法不正確的是

A．原子光譜上的特征譜線可用于元素鑒定

B．同一原子中，2p、3p、4p電子的能量依次增強

C．電子排布式為1s22s22p5的基態原子對應元素位于周期表第五周期

D．日常生活中的焰火、LED燈都與原子核外電子躍遷釋放能量有關

12．已知某基態原子的外圍電子排布為4d15s2，則下列說法正確的是

A．該元素位于第五周期，第ⅡA族

B．該元素基態原子的最外層共有3個電子

C．該元素基態原子的第四電子層上有5個空軌道

D．該元素基態原子的第N層上共有9個不同運動狀態的電子

13．要碳酸的酸性強于苯酚的酸性，則A、B、C中的試劑分別是：

A．鹽酸、碳酸、苯酚

B．鹽酸、碳酸鈉、苯酚鈉

C．鹽酸、碳酸鈉、苯酚

D．氯化鈉、碳酸鈉、苯酚鈉

14．下列有關原子結構的說法中不正確的是

A．第五能層有5個能級，最多能容納50個電子

B．同一原子中，不同能層均含有的能級是s能級

C．同一原子中，3d能級實際容納的電子數一定為10個

D．能層和能級的劃分，均以電子的能量高低為依據

15．下列化學用語書寫相符合的是

A．甲烷燃燒熱的熱化學方程式：kJ·mol

B．用溶液做導電實驗，燈泡發光：

C．基態的價電子排布式：

D．基態氧原子的軌道表示式：

二、填空題

16．各能級所含有原子軌道數目

能級符號nsnpndnf

軌道數目________________

17．元素周期表的中元素原子結構與性質的關系

(1)同周期(從左到右)元素性質的遞變規律

_____，_____，_____，_____，_____，_____，_____。

(2)同主族(自上而下)元素性質的遞變規律

_____，_____，_____，_____，_____，_____，_____。

18．能級

(1)含義：根據多電子原子的同一能層的電子的_______也可能不同，將它們分為不同_______。

(2)表示方法：分別用相應能層的_______和字母s、p、d、f等表示，如n能層的能級按能量由_______到_______的排列順序為ns、np、nd、nf等。

19．下列符號代表一些能層或能級的能量，請將它們按能量由低到高的順序排列。

（1）EK、EN、EL、EM：______________。

（2）E3s、E2s、E4s、E1s：____________。

（3）E4s、E4d、E4p、E4f：____________。

20．下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表某一化學元素。

(1)下列___________(填序號)組元素的單質可能都是電的良導體。

①a、c、h②b、g、k

③c、h、l④d、e、f

(2)如給核外電子足夠的能量，這些電子便會擺脫原子核的束縛而離去。核外電子離開該原子或離子所需要的能量主要受兩大因素的影響：a．原子核對核外電子的吸引力，b．形成穩定結構的傾向。下表是一些氣態電中性基態，原子失去核外不同電子所需的能量(kJ·mol-1)：

鋰XY

失去第一個電子519502580

失去第二個電子729645701820

失去第三個電子1179969202750

失去第四個電子—955011600

①通過上述信息和表中的數據分析為什么鋰原子失去核外第二個電子時所需的能量要遠遠大于失去第一個電子所需的能量：___________。

②表中X可能為以上13種元素中的___________(填字母)元素，則該元素屬于___________區。用元素符號表示X和j所能形成的化合物的化學式是___________。

③Y是周期表中第___________族元素。

④以上13種元素中，___________(填字母)元素原子失去核外第一個電子需要的能量最多。

21．下表為元素周期表的一部分，請參照元素①～⑨在表中的位置，用化學用語回答下列問題：

族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0

1①

2②③④

3⑤⑥⑦⑧⑨

（1）④、③、⑧三種元素中，離子半徑由大到小的順序為：___（填離子符號）。

（2）②、⑦、⑧的最高價含氧酸的酸性由強到弱的順序是：___（填化學式）。

（3）⑥單質與⑨的最高價氧化物對應的水化物反應的化學方程式為：___。

（4）①、④、⑤、⑨四種元素中，某些元素間可形成既含離子鍵又含極性共價鍵的化合物，寫出其中一種化合物的電子式：___。

（5）能說明⑧的非金屬性比⑨的非金屬性弱的事實是：___（用離子方程式說明）。

（6）①和③形成的18電子的化合物甲是一種應用廣泛的化工原料，寫出甲的結構式：___。實驗室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應制備甲，反應的化學方程式為：___。

22．太陽能的開發利用在新能源研究中占據重要地位，單品硅太陽能電池片在加工時，一般摻雜微量的銅、鐵、鈷、硼、鎵、硒等。其中某種重要的含銅的化合物結構如圖。請回答下列問題：

(1)銅位于周期表中___________區，最外層原子軌道呈___________形。

(2)基態二價銅離子的電子排布式為___________，已知高溫下Cu2O比CuO更穩定，試從核外電子排布角度解釋___________。

(3)硼核外電子的運動狀態的概率密度分布可用___________形象化描述。在基態硼原子中，核外存在___________個運動狀態不同的電子。

(4)Fe3+的價電子排布圖為___________。

(5)根據元素周期律，電負性O___________Se(選填“大于”、“小于”、“等于”)，N、O、Se三種元素中的第一電離能最大的為：___________。

23．原子光譜

(1)不同元素的原子發生躍遷時會___________或___________不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發射光譜，總稱原子光譜。

(2)原子光譜的成因與分類

光譜分析

在現代化學中，常利用原子光譜上的___________來鑒定元素，稱為光譜分析。光譜分析的依據是每一種元素都有自己的特征譜線。

24．5種元素原子的電子排布式如下：

A．1s22s22p63s23p63d54s2B．1s22s22p63s2C．1s22s22p6D．1s22s22p63s23p2E.[Ar]4s1

(1)屬于稀有氣體_______，元素符號是_______。

(2)A的元素符號是_______，寫出A原子的簡化電子排布式：_______。

(3)B、D、E三種元素的原子半徑大小順序是_______(用元素符號表示)。

試卷第1頁，共3頁

試卷第1頁，共3頁

參考答案：

1．C

【詳解】A．表示3p能級有2個電子，這2個電子分別在兩個軌道，故A錯誤；

B．在同一能級上的電子，其能量相同，故B錯誤；

C．能層序數越大，s原子軌道的半徑越大即半徑1s＜2s＜3s＜4s，故C正確；

D．在基態多電子原子中，p軌道電子的能量不一定高于s軌道電子的能量，比如2p軌道上電子能量小于3s軌道上的電子能量，故D錯誤。

綜上所述，答案為C。

2．A

【分析】根據結構簡式的共價鍵成鍵數目可知，X可形成4個共價鍵，則最外層電子數為4，即位于IVA族，同理可推出Y形成3個共價鍵，則最外層電子數為5，位于VA族，Z形成2個共價鍵，則最外層電子數為6，位于VIA族，W形成1個共價鍵滿足穩定結構，則最外層電子數為7，位于VIIA族，又X、Y、Z、W為原子序數依次增大的短周期元素，且Z與W不在同一周期，則可推知X為C元素，Y為N元素，Z為O元素，W為Cl元素，據此結合元素及其化合物的性質分析解答。

【詳解】A．同一周期元素原子半徑從左到右依次減小，且同一主族元素原子半徑從上到下依次增大，根據上述分析可知，原子半徑大小排序為：W(Cl)>X(C)>Y(N)>Z(O)，A錯誤；

B．該化合物中不含氫原子，所有原子都為8電子穩定結構，B正確；

C．X為C元素，Y為N元素，Z為O元素，則X、Y能與Z分別形成CO和CO2等、NO和NO2等兩種及其以上化合物，C正確；

D．W的單質為氯氣，鮮花中含水分，則氯氣可使濕潤的鮮花褪色，D正確；

故選A。

3．A

【詳解】A．元素的非金屬性：O＞S，氫化物的穩定性H2O＞H2S，因此能使用元素周期律解釋，A正確。

B．含氧酸的氧化性與非金屬性沒有直接的關系，不可以使用元素周期律解釋，B錯誤。

C．元素的非金屬性：Cl＞P，但鹽酸不是Cl元素的最高價的含氧酸，C錯誤。

D．元素的金屬性越強，其相應的最高價氧化物對應的水化物的堿性越強。由于元素的金屬性：Na＞Mg，所以物質的堿性：NaOH＞Mg(OH)2，這與物質的溶解性大小無關，不能使用元素周期律解釋，D錯誤。

故答案選A。

4．B

【詳解】A．元素周期表中，最外層電子數或價電子數相同的元素在同一族，其中，同一主族元素的最外層電子數相等，具有相似的化學性質，選項A正確；

B．同周期從左向右原子半徑減小，則同周期元素中，隨著原子序數的遞增，原子半徑逐漸減小，選項B不正確；

C．Be的質量數為10，質子數為4，則中子數為10-4=6，選項C正確；

D．金屬性Sr＜Ba，則堿性：38Sr(OH)2＜56Ba(OH)2，選項D正確；

答案選B。

5．C

【分析】由題干三種元素的電子排布式可知，①故為S，②故為P，③故為F，據此分析解題。

【詳解】A．根據第一電離能的變化規律：同一周期從左往右呈增大趨勢，IIAIIIAVAVIA反常，同一主族從上往下依次減弱可知，第一電離能：F＞P＞S即③>②>①，A錯誤；

B．原子半徑變化規律為：同一周期從左往右依次減小，同一主族從上往下依次增大，則原子半徑：P＞S＞F即②>①>③，B錯誤；

C．根據電負性的變化規律：同一周期從左往右依次增大，同一主族從上往下依次減小，則電負性：F＞S＞P即③>①>②，C正確；

D．主族元素最高正化合價等于其原子的最外層電子數(O、F無正價，除外)，故最高正化合價：①>②，D錯誤；

故答案為：C。

6．B

【詳解】由題干信息可知，X、Y、Z、M、L、Q均為短周期主族元素，且原子序數依次增大，M、Q同族且兩種元素組成的某種陰離子在強酸性溶液環境下可以產生淡黃色沉淀，即，Y是有機物的基本骨架元素，則Y為C，由圖示可知，Q周圍形成了6個共價鍵，M周圍形成了2個共價鍵，則M為O，Q為S，X為+1價，則X為Li，Z為N，由C周圍只能形成4個共價鍵，則L為F。

A．由分析可知，Y為C，則Y的氫化物有很多，有氣體、液態和固體的烴，Z為N，其氫化物有NH3(g)和N2H4(l)等，則Z的氫化物的沸點不一定高于Y的氫化物，選項A錯誤；

B．由分析可知，Q為S，其含氧酸有H2SO3和H2SO4兩種，H2SO3是弱酸，選項B正確；

C．由分析可知，Q為S、M為O、L為F，X為Li，故簡單離子半徑大小的順序為：S2->O2>F->Li+即Q>M>L>X，選項C錯誤；

D．由分析可知，L為F，則L的銨鹽溶液中，氟離子水解生成的HF能與玻璃中的SiO2反應而腐蝕玻璃，故NH4F溶液不可以存放在玻璃試劑瓶中，應該裝在塑料瓶中，選項D錯誤；

答案選B。

7．A

【詳解】電子云輪廓圖為球形的是s能級，最高能級為3s，最高能級為2p，最高能級為2p，最高能級為5p，故選A。

8．A

【詳解】A．元素周期表中，第9列為第Ⅷ族，全部為金屬元素，A項正確；

B．第15列為第ⅤA族，其元素原子的最外層電子排布式為，B項錯誤；

C．He的最外層電子排布式為，卻在第18列，C項錯誤；

D．第14列(碳族)元素原子的價層電子排布式為，未成對電子數為2，第15列(氨族)元素原子的價層電子排布式為，未成對電子數為3，D項錯誤；

故選A。

9．D

【詳解】A．從左向右數，Co應為過渡元素，在第四周期Ⅷ族，A錯誤；

B．3d74s2表示價層電子排布，所以Co的基態核外電子排布式可簡寫為[Ar]3d74s2，不可省去3d7，B錯誤；

C．失電子時，應先失去最外層的電子，即先失去4s上的電子，Co2＋的價電子排布式為3d7，C錯誤；

D．根據價層電子排布3d74s2可知“7＋2＝9”，說明它位于周期表的第9列，位于周期表中d區，D正確。

答案選D。

10．D

【詳解】A．同一原子中，1s、2s、3s軌道的能量逐漸增大，故A正確；

B．霓虹燈能夠發出五顏六色的光，其發光機理與氫原子光譜形成機理基本相同，都是電子在不同的、能量量子化的狀態之間躍遷所導致的，故B正確；

C．p軌道在三維空間分布的圖形均為紡錘形，故C正確；

D．電子云示意圖中的小點表示的是電子在核外空間某處出現的概率，小點的疏密程度代表電子出現概率的大小，故D錯誤；

故選：D。

11．C

【詳解】A．不同元素原子的吸收光譜或發射光譜不同，所以可以利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，故A正確；

B．同一原子中，2p、3p、4p電子的能量依次增強，

C．電子排布式為1s22s22p5的基態原子對應元素位于周期表第二周期，

D．電子在激發態躍遷到基態時會產生原子發射光譜。日常生活中的許多可見光，如焰火、LED燈等，都與原子核外電子發生躍遷釋放能量有關，D說法正確。

故選C。

12．D

【分析】外圍電子排布為4d15s2，則該元素基態原子的電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2。

【詳解】A．該元素價電子為4d15s2，為副族元素，A錯誤；

B．該元素基態原子最外層電子為第五層，有2個電子，B錯誤；

C．根據該元素的基態原子核外電子排布式可知，第四電子層上有d軌道上的4個空軌道，f軌道上的7個空軌道，C錯誤；

D．該元素原子核外N層上電子排布為4s24p64d1，共9個電子，每個電子的運動狀態各不相同，D正確；

綜上所述答案為D。

13．B

【分析】鹽酸的酸性比碳酸強，碳酸的酸性比苯酚強，比較苯酚、鹽酸、碳酸的酸性，可先生成二氧化碳，然后將二氧化碳通入苯酚鈉溶液中，觀察是否生成沉淀，以此解答該題。

【詳解】已知鹽酸的酸性比碳酸強，碳酸的酸性比苯酚強，驗證HCl、C6H5OH及H2CO3的酸性強弱，用鹽酸和碳酸鹽反應制取二氧化碳，用二氧化碳和苯酚的可溶性鹽制取苯酚，則A、B、C三種藥品依次是鹽酸、碳酸鈉、苯酚鈉，故選B。

14．C

【詳解】第五能層含有5個能級，最多能容納的電子數為2×52=50，A正確；同一原子中，由于K層只有s能級，故不同能層均含有的能級為s能級，B正確；3d能級最多可容納10個電子，但實際容納的電子數不一定為10個，C錯誤；核外電子分成不同能層和能級，其依據為電子的能量高低，D正確

15．D

【詳解】A．燃燒熱指1mol純物質完全燃燒生成指定產物時所放出的熱量，水為液體，故A錯誤；

B．屬于強電解質，在水中完全電離出和，能導電，通電電解生成銅和氯氣，化學方程式為，故B錯誤；

C．鐵原子失去2個電子形成亞鐵離子，基態的價電子排布式：，故C錯誤；

D．O是8號元素，電子排布式為，軌道表示式為，故D正確；

故選D。

16．1357

【解析】略

17．(1)相同增加減小減弱增強減弱增強

(2)相同增大增大增強減弱增強減弱

【解析】（1）

同周期(從左到右)元素性質的遞變規律：結構上：從左到右電子層數相同；核電荷數增多，最外層電子數增加；性質上：從左到右原子半徑減小；失電子能力減弱，得電子能力增強；元素金屬性減弱，非金屬性增強；

（2）

同主族(自上而下)元素性質的遞變規律：結構上：最外層電子數相同，核電荷數增多，電子層數增大；性質上:從上而下原子半徑增大，失電子能力增強，得電子能力減弱；元素金屬性增強，非金屬性減弱。

18．(1)能量能級

(2)序數低高

【解析】略

19．EK＜EL＜EM＜ENE1s＜E2s＜E3s＜E4sE4s＜E4p＜E4d＜E4f

【詳解】不同的能層能量按K、L、M、N、O、P、Q依次升高，同一能層里，能級的能量按s、p、d、f的順序升高。故(1).EK＜EL＜EM＜EN；(2).E1s＜E2s＜E3s＜E4s；(3).E4s＜E4p＜E4d＜E4f。

20．(1)①④

(2)鋰原子失去核外第一個電子后即達到穩定結構，所以鋰原子失去核外第二個電子時所需的能量要遠遠大于失去第一個電子所需的能量asNa2O和Na2O2ⅢAm

【分析】根據位置可以判斷b為H，a為Na，c為Mg，d為Sr，e為Ti，f為Al，g為Ge，h為C，i為P，j為O，k為Te，l為Cl，m為Ar。

(1)

金屬以及石墨為電的良導體，所以①④都符合；

(2)

①由于Li原子失去一個電子后，達到穩定結構，所以再失去一個電子所需能量遠遠大于失去第一個電子所需的能量；

②表中所給數據即電離能，根據X的逐級電離能數據，X原子最外層應有1個電子，應為Na元素，即a，Na在s區，Na與j(O)可形成Na2O、Na2O2兩種化合物；

③根據Y的逐級電離能數據分析，Y原子最外層應有3個電子，對應的應為Al(f)，在周期表中位于第三周期第ⅢA族；

④稀有氣體元素原子最穩定，所以m(Ar)元素原子失去第一個電子需要的能量最多。

21．S2－＞N3－＞O2－H2SO4＞H2CO3＞H2SiO32Al+6HClO4＝2Al(ClO4)3+3H2↑Cl2+S2－＝S+2Cl－NaClO+2NH3＝N2H4+NaCl+H2O

【分析】依據元素①～⑨在表中的位置可知它們分別是H、C、N、O、Na、Al、Si、S、Cl，據此解答。

【詳解】（1）④、③、⑧三種元素分別是O、N、S，核外電子層數越多離子半徑越大，核外電子排布相同時，離子半徑隨原子序數的增大而減小，則離子半徑由大到小的順序為：S2－＞N3－＞O2－。

（2）②、⑦、⑧三種元素的非金屬性強弱順序為S＞C＞Si，非金屬性越強最高價含氧酸的酸性越強，則最高價含氧酸的酸性由強到弱的順序是：H2SO4＞H2CO3＞H2SiO3。

（3）⑥單質是金屬鋁，與⑨的最高價氧化物對應的水化物高氯酸反應的化學方程式為：2Al+6HClO4＝2Al(ClO4)3+3H2↑。

（4）①、④、⑤、⑨四種元素分別是H、O、Na、Cl，某些元素間可形成既含離子鍵又含極性共價鍵的化合物，例如氫氧化鈉、次氯酸鈉等，其中氫氧化鈉的電子式為。

（5）氯氣能置換出單質硫，可說明S的非金屬性比Cl的非金屬性弱，反應離子方程式為Cl2+S2－＝S+2Cl－。

（6）①和③形成的18電子的化合物甲是一種應用廣泛的化工原料，甲的化學式為N2H4，因此甲的結構式為。實驗室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應制備甲，反應的化學方程式為NaClO+2NH3＝N2H4+NaCl+H2O。

22．ds球1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9Cu+的最外層電子排布式為3d10，而Cu2+的最外層電子排布為3d9，因為最外層電子排布達到全滿時穩定，所以固態Cu2O穩定性強于CuO電子云