专题2 原子结构与元素性质 同步练习 2022

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专题2 原子结构与元素性质 同步练习 2022-2023学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2一、单选题1．已知某些元素在元素周期表中的位置如图所示。下列说法正确的是A．表中五种元素位于5个不同的区B．元素4的基态原子的价电子排布式为3d104s2，与它具有相同最外层电子数的元素只可能处于ds区C．元素1、2、3的基态原子中，未成对电子数之比为1：3：5D．元素5的原子结构示意图为，其属于金属元素2．基于构造原理填充顺序，下列原子轨道的能量大小比较，正确的是A．E(4s)＜E(3d) B．E(3s)>E(3p)C．E(4s)＜E(3p) D．E(2px)＜E(2py)3．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X、Y同主族，四种元素形成的一种用途广泛的单体结构如图所示。下列说法正确的是A．原子半径：W＜X＜Y＜ZB．常温下，X的氢化物为气体C．Y、Z的最高价氧化物对应的水化物均为强酸D．W既可形成简单阳离子又可形成简单阴离子4．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，元素X的单质在空气中含量最大，Y原子价电子排布式为3s2，Z与X属于同一主族，基态W原子的核外有2个未成对电子。下列说法正确的是A．原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)B．元素的第一电离能：I1(Y)＜I1(W)＜I1(Z)C．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强D．元素Y、W的简单离子具有相同的电子层结构5．下列元素中，电负性最大的是A．O B．B C．N D．C6．下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述正确的是A．原子的价电子排布式为ns2np1～6的元素一定是主族元素B．基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是第ⅦA族元素C．原子的价电子排布式为(n-1)d6～8ns2的元素一定位于第ⅢB～第ⅧB族D．基态原子的N层上只有1个电子的元素一定是主族元素7．下列说法正确的是A．原子核外的电子云是核外电子运动后留下的痕迹B．核外电子的运动规律与普通物体相同，能用牛顿运动定律来解释C．与s能级电子原子轨道相同，p能级电子原子轨道的平均半径也随能层序数的增大而增大D．基态原子的电子能量高低顺序为8．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且分别占三个不同的周期。Y原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍，Y与W 同主族，Z的主族序数等于其周期数。下列说法正确的是A．W的原子半径比Z的大B．X、Y只能形成一种化合物C．Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱D．Z、W的最高价氧化物对应的水化物能发生反应9．已知X、Y、Z、W四种短周期元素的原子半径与最高(最低)化合价的关系如图所示。下列说法正确的是A．元素W处于周期表第2周期第IIA族B．元素的第一电离能：I1(X)C．元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比X强D．化合物WZ2中含有离子键和非极性共价键10．短周期主族元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X元素的K层电子数和M层电子数相等，R、W、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图，且R、W的核电荷数之和与Y的核电荷数相等。下列说法正确的是R WY ZA．原子半径：X>Z>Y>WB．ZW2、YW2、RW2可溶于水且溶液均呈酸性C．最简单氢化物的稳定性：ZD．Y、R、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序：Z>Y>R11．2017 年 12 月 20 日，在第 74 次联合国全体会议上，宣布 2019 年为“国际化学元素周期表年”。元素 W、X、Y 和 Z 在周期表中的相对位置如图所示，其中元素 Z 位于第四周期，W、X、Y 原子的最外层电子数之和为 18.下列说法不正确的是WX YZA．氧化物的水化物的酸性：W ＜ X ＜ YB．W 的氢化物与 Y 单质混合产生白烟C．W、X 和 Y 三种元素都能与钠元素形成离子化合物D．推测 Z 是半导体材料，Z 与 Y 可形成化合物 ZY412．下列化学用语正确的是A．次氯酸的结构式：H-Cl-OB．Cl原子的价电子轨道表示式：C．离子的结构示意图：D．四氯化碳的比例模型13．原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、M，其中Z为金属，Y与W同主族。25℃时，浓度均为0.1mol L-1的最高价氧化物的水化物，水电离产生的c(H+)如表。元素 X Z W M水电离产生的c(H+)/mol L-1 1×10-13 1×10-13 5×10-14 1×10-13下列说法正确的是A．基态原子价层电子数：M＞X＞Y B．简单离子半径：W＞Z＞YC．基态原子未成对电子数：X＞Y＞M D．简单氢化物热稳定性：W＞Y＞X14．下列化学用语表示正确的是A．基态O原子的轨道表示式为B．F电子排布的轨道表示式为C．27号元素Co的基态原子的价层电子排布式为D．中子数为8的碳原子的电子排布式为二、填空题15．(1)下列原子或离子的电子排布正确的是_______，违反能量最低原理的是_______，违反洪特规则的是_______，违反泡利不相容原理的是_______。①②③④⑤⑥⑦C：(2)①氮原子最外层电子的轨道表示式为_______。②Co基态原子核外电子排布式为_______。③Fe3+核外电子排布式为_______。16．(1)在短周期元素中基态原子的p轨道有1个未成对电子的元素可能是_______(填元素符号，下同)，其核外电子排布式分别是_______。(2)基态原子的N层有1个未成对电子，M层未成对电子最多的元素是_______，其价电子排布式为_______。(3)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素是_______，其电子排布图为_______。(4)Cu原子的结构示意图为_______。(5)下列表示的为一激发态原子的是_______。A．1s12s1　　 　B．1s22s22p1 C．1s22p53s1D．1s22s22p63s2三、计算题17．某金属元素X原子的核外电子数等于核内中子数，取该元素的单质0.6 g与足量的氧气充分反应，可得到1.0 g氧化物XO。试通过计算推导出该元素在元素周期表中的位置。18．短周期主族元素R的族序数是其周期序数的2倍，R在其最高价氧化物中的质量分数为400/0。已知R原子核内的质子数与中子数相等。试通过计算:(1)确定R是什么元素_______；(2)确定R元素在周期表中的位置_______。四、实验题19．已知为可逆反应，某小组设计实验测定该反应平衡常数并探究影响化学平衡移动的因素。(1)配制溶液和溶液。基态核外电子排布式为_______，实验中所需的玻璃仪器有容量瓶、量筒和_______。(从下图中选择，写出名称)(2)常温下，测定该反应的平衡常数K。资料卡片 ⅰ.； ⅱ.为9~l1.5条件下和磺基水杨酸生成稳定的黄色络合物，可以通过测定吸光度得知其浓度。将溶液与溶液等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色，过滤得澄清滤液。(忽略反应引起的溶液体积变化)①甲同学通过测定滤液中浓度测得K。取滤液，用标准溶液滴定滤液中，至滴定终点时消耗标准溶液。滴定终点的现象为_______，反应的平衡常数_______。(用含、、V的计算式表示)②乙同学通过测定滤液中浓度测得K。取滤液，加入磺基水杨酸溶液，加入为9~11.5的缓冲溶液，测定吸光度。测得溶液中浓度为，则的平衡常数_______。(用含c的计算式表示)(3)该小组进一步研究常温下稀释对该平衡移动方向的影响。用溶液和溶液，按下表配制总体积相同的系列溶液，测定平衡时浓度，记录数据。序号Ⅰ 10 10Ⅱ 2 a b_______，_______。和存在的关系是_______(用含和的不等式表示)，该关系可以作为判断稀释对该平衡移动方向影响的证据。试卷第1页，共3页试卷第1页，共3页参考答案：1．D【详解】A．元素2和元素5均位于p区，故A错误；B．元素4为锌，其基态原子的价电子排布式为，最外层电子数为2，属于区元素，、的最外层电子数均为2，属于s区元素，故B错误；C．元素1、2、3分别是H、O、，它们的基态原子的价电子排布式分别为、、，故未成对电子数之比为1:2:5，故C错误；D．元素5位于第四周期第ⅣA族，为32号元素锗()，属于金属元素，故D正确；故选D。2．A【分析】基于构造原理填充顺序，下列原子轨道的能量大小顺序是1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d＜4p＜5s＜4d＜5p＜6s＜4f…，据此解答。【详解】A．根据能量顺序1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d＜4p＜5s＜4d＜5p＜6s＜4f知，所以E(4s)＜E(3d)，故A正确；B．同一能层中，能量从小到大顺序是ns＜np＜nd，所以E（3s）＜E（3p）＜E（3d），故B错误；C．根据能量顺序1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d＜4p＜5s＜4d＜5p＜6s＜4f知，所以E(3p)＜E(4s)，故C错误；D．同一能层的同一能级能量相同，E(2px)=E(2py)，故D错误；故选：A。3．D【分析】X与W之间的化学键为单键，因为若X与W之间为双键，则X周围共用电子对大于8，不符合，X、Y同族，都形成了4条共价键，Y的原子序数大于X，所以X为C、Y为Si，能形成一条共价键且小于C序数的是H，形成一条共价键且原子序数大于Si的是Cl(短周期元素)。【详解】由上述分析可知，W为H，X为C，Y为Si，Z为Cl，A．H原子核外电子层数为1，C原子核外电子层数为2，Si、Cl原子核外电子层数为3，电子层数越多，原子半径越大，同周期原子，原子序数越大，半径越小，因此半径大小为：Si>Cl>C>H，故A错误；B．常温下CH4等为气态，随着C原子数逐渐增加，C的氢化物的状态逐渐由气态→液态→固态，故B错误；C．Si元素的最高价氧化物对应的水化物为H2SiO3，属于弱酸，故C错误；D．H元素既可形成H+又可形成H-，故D正确；故答案为D。4．B【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，元素X的单质在空气中含量最大，则X为N；Y原子价电子排布式为3s2，则Y核外电子排布是1s22s22p63s2，Y是Mg；Z与X属于同一主族，则Z为P；基态W原子的核外有2个未成对电子，结合原子序数大于P，可知其价层电子排布式为3s23p4，故W为S元素，以此分析解答。【详解】根据上述分析可知：X为N，Y为Mg，Z为P，W为S元素。A．同一周期元素从左向右原子半径逐渐减小；同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径r(X)＜r(W)＜r(Z)＜r(Y)，A错误；B．一般情况下同一周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势，但是第VA族元素的价电子处于半充满的稳定状态，较难失电子，则其第一电离能比同周期第VIA族元素的第一电离能大，故第一电离能：I1(Y)＜I1(W)＜I1 (Z) ，B正确；C．同一周期元素的原子序数越大，元素的非金属性就越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。非金属性：S＞P，则最高价氧化物对应水化物的酸性：Z(P)＜W(S)，C错误；D．Y是Mg，Mg原子失去最外层的2个电子形成的Mg2+核外有2个电子层；W是S，S原子获得2个电子形成的S2-核外有3个电子层，故二者简单离子的电子层结构不同，D错误；故合理选项是B。5．A【详解】同周期元素从左到右电负性依次增大，所以B、C、N、O四种元素中，O元素电负性最大，故选A。6．B【详解】A．原子的价电子排布式为ns2np6的元素是0族元素，A错误；B．根据能量最低原理，基态原子的p能级上有5个电子的元素，同层的s能级已经排满，则一定是第ⅦA族元素，B正确；C．原子的价电子排布式为(n-1)d6～8ns2的元素在周期表的第8、9、10三列，一定位于第Ⅷ族，C错误；D．基态原子的N层上只有1个电子的元素，有K、Cr、Cu等，Cr、Cu是过渡元素，D错误；故选B。7．C【详解】A．电子云就是用小黑点疏密来表示核外空间各处电子出现概率大小的一种图形，A错误；B．原子核外电子运动没有确定的轨道，所以不能用牛顿运动定律来解释，B错误；C．任何能层的能级都有3个原子轨道，且轨道半径随着能层序数的增大而增大，C正确；D．同能级的几个原子轨道能量相等，即，D错误；故选：C。8．D【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且分别占三个不同的周期。Y原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍，Y为O元素，Y与W 同主族，W为S，Z的主族序数等于其周期数，Z为Al元素，综上所述X只能为H。【详解】A．Al和S位于同周期，原子半径Al＞S，故A错误；B．X、Y能形成两种化合物H2O2、H2O，故B错误；C．非金属性O＞S，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故C错误；D．Z、W的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和硫酸，氢氧化铝具有两性，可与酸、强碱反应，故D正确；故选D。【点睛】本题考查了元素位置结构性质的判断，熟悉元素周期表结构是解本题关键，根据原子结构来推断元素，再结合物质的结构、性质来分析解答，题目难度中等。对H2O2、铝的两性要非常熟悉。9．B【分析】X最低负价是-2，没有正化合价，故X为O元素；Y的化合价为+5、-3价，且原子半径大于O，故Y为N元素；Z的最高正价为+7价、最低价-1，则Z为Cl元素；W的化合价为+2、无负价，则为金属元素，故W为Mg元素；【详解】X为O、Y为N、Z为Cl、W为Mg；A．W为Mg，处于周期表第3周期第IIA族，A错误；B．同周期从左向右第一电离能增大，但N的2p电子半满为稳定结构难失去电子，则第一电离能：I1(X)C．同周期从左到右非金属性增强，气态氢化物的热稳定性越稳定，则X>Y，C错误；D．化合物WZ2是MgCl2，只有离子键，D错误；故选：B。10．C【分析】X元素的K层电子数和M层电子数相等，则X为Mg；R、W的核电荷数之和与Y的核电荷数相等，则R为C，Y为Si，W为O，Z为S。【详解】A．原子半径中电子层数越多半径越大，同周期原子序数越大半径越小，故为X>Y>Z>W，故A错误；B．SiO2不溶于水，故B错误；C．非金属性越强其气态氢化物越稳定，故ZD．非金属性越强其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，故应为Z>R>Y，故D错误；故选C。11．A【分析】元素 Z 位于第四周期，则W位于第二周期，X、Y位于第三周期，W、X、Y 原子的最外层电子数之和为18，设W最外层电子数为a，则有：a+a+1+a+2=18，a=5，则W为N元素、X为S元素、Y为Cl元素、Z为Ge元素。【详解】A．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，题中未说明是最高价氧化物对应水化物，则无法比较酸性强弱，故A错误；B．W的氢化物是NH3，与Cl2发生反应：8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2，有白烟产生，故B正确；C．Na元素金属性强，可与N、S、Cl分别形成离子化合物：Na3N、Na2S、NaCl等，故C正确；D．Z是Ge元素，与Si元素同主族上下相邻，Si是半导体材料，根据元素周期律可推测Ge也是半导体材料，Ge最外层有4个电子，能与Cl形成+4价化合物GeCl4，故D正确；答案选A。12．B【详解】A．已知H、Cl周围都只能形成一对共用电子对，O周围能形成两对共用电子对，则次氯酸中心原子为氧原子，结构式为：H-O-Cl，A错误；B．已知Cl为17号元素，其基态原子的价电子排布式为：3s23p5，故Cl原子的价电子轨道表示式：，B正确；C．离子的结构示意图为：，C错误；D．四氯化碳是正四面体构型，且Cl原子半径比C的大，故其的比例模型为： ，D错误；故答案为：B。13．C【分析】原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、M，其中Z为金属，0.1mol/LZ的最高价氧化物的水化物的溶液中水电离产生的c(H+)=1×10-13mol/L，Z的最高价氧化物的水化物为一元强碱，则Z为Na；0.1mol/LX、M的最高价氧化物的水化物的溶液中水电离产生的c(H+)=1×10-13mol/L，X、M的最高价氧化物的水化物为一元强酸，X为N，M为Cl；0.1mol/LW的最高价氧化物的水化物的溶液中水电离产生的c(H+)=5×10-14mol/L，W的最高价氧化物的水化物为二元强酸，W为S；Y与W同主族，Y为O。【详解】A．X（N）、Y（O）、M（Cl）的基态原子价层电子数依次为5、6、7，基态原子价层电子数：M＞Y＞X，A项错误；B．根据“层多径大、序大径小”，简单离子半径：W＞Y＞Z，B项错误；C．X（N）、Y（O）、M（Cl）的基态原子未成对电子数依次为3、2、1，基态原子未成对电子数：X＞Y＞M，C项正确；D．同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，简单气态氢化物的稳定性逐渐增强，简单氢化物热稳定性：Y（H2O）＞X（NH3），同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，简单气态氢化物的稳定性逐渐减弱，简单氢化物热稳定性：Y（H2O）＞W（H2S），D项错误；答案选C。14．C【详解】A．能级相同的轨道中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，此时原子的能量最低，基态O原子基态电子的轨道表示式为，故A错误；B．F为9号元素，核外有9个电子，根据洪特规则、泡利原理，能量最低原理，轨道表示式：，故B错误；C．Co为27号元素，位于周期表中第4周期第Ⅷ族，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，所以Co基态原子核外价电子排布式为3d74s2，故C正确；D．核外电子排布与中子数无关，基态碳原子核外有6个电子，根据构造原理书写其基态核外电子排布式为1s22s22p2，故D错误；故选：C。15． ①⑤⑥ ② ③④ ⑦ 或 或【详解】（1）根据核外电子排布规律，②中错误在于电子排完轨道后应排轨道而不是轨道，正确的应为；③中没有遵循洪特规则——电子在能量相同的轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道并且自旋状态相同，即最外层的轨道表示式应为；④中忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时，体系的能量较低，原子较稳定，正确的应为，违反了洪特规则；⑦中违反泡利不相容原理，正确的应为图个；综上所述，原子或离子的电子排布正确的是①⑤⑥；违反能量最低原理的是②；违反洪特规则的是③④；违反泡利不相容原理的是⑦；（2）①氮是7号元素，其最外层电子的轨道表示式为；②的原子序数为27，其基态原子楼外电子的排布式为或；③核外电子排布式为或。16． B、F、Al、Cl 1s22s22p1、1s22s22p5、1s22s22p63s23p1、1s22s22p63s23p5 Cr 3d54s1 O AC【详解】(1)在短周期元素中基态原子的p轨道有1个未成对电子的元素可能是B、F、Al、Cl，其电子排布式分别为：1s22s22p1、1s22s22p5、1s22s22p63s23p1、1s22s22p63s23p5；(2)基态原子的N层有1个未成对电子，M层未成对电子最多的元素是Cr，其价电子排布式为3d54s1；(3)最外层电子数是次外层电子数3倍，该元素有2层电子，第一层为K层，有2个电子，第二层为L层，有6个电子，该元素为O，其电子排布图为 。(4)Cu的核电荷数为29，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，根据电子排布式可画出铜的原子结构示意图为 。(5)激发态原子即为基态原子中的电子从低能级跃迁到了高能级。A．核外共有2个电子，基态应为2个电子都排在1s能级上，所以1s12s1为激发态；B．1s22s22p1为基态B的电子排布式，不是激发态；C．核外有8个电子的O的基态电子排布式为1s22s22p4，所以1s22p53s1为激发态；D．1s22s22p63s2为基态Mg的电子排布式，不是激发态；故选AC。17．第三周期ⅡA族【详解】设X的相对原子质量为Ar，则由题意知：，解得Ar＝24由该元素的原子核外电子数等于核内中子数可知，该元素原子的质子数与中子数相等，所以X的原子序数为12，该元素是Mg，位于周期表的第三周期ⅡA族。18．(1)硫(2)第3周期ⅥA族【分析】周期主族元素R的族序数是其周期序数的2倍，即最外层电子数为电子层数的2倍，可能为He、C、S等元素，He为稀有气体，难以形成氧化物，C的最高价氧化为CO2，C的质量分数为，不符合，如为S，对应的最高价氧化物为SO3，S的质量分数为,综上所以R是硫元素；【详解】（1）根据分析可知，R是硫元素，答：R是硫元素；（2）确定R元素在周期表中的位置：第三周期第ⅥA族，答：R元素在周期表中的位置第三周期第ⅥA族。19．(1) 1s22s22p63s23p63d6 烧杯、玻璃棒、胶头滴管(2) 最后一滴标准液加入后，溶液变红色，且半分钟内不褪色 (3) 2 16 >5【分析】配制一定物质的量浓度的溶液，所需的步骤有计算、称量、溶解（冷却）、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签；滴定实验的步骤是：滴定前的准备：滴定管：查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录，锥形瓶：注液体→记体积→加指示剂；滴定：眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化；终点判断：记录数据；数据处理：通过数据进行计算；【详解】（1）铁为26号元素，失去2个电子得到亚铁离子，基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6；配制一定浓度的溶液，实验中所需的玻璃仪器有容量瓶、量筒和烧杯、玻璃棒、胶头滴管；（2）①铁离子和KSCN溶液反应溶液变红色，故滴定终点的现象为：最后一滴标准液加入后，溶液变红色，且半分钟内不褪色；溶液与溶液等体积混合，亚铁离子过量，银离子完全反应，，反应后；根据，可知滤液中，故反应的平衡常数；②溶液与溶液等体积混合后银离子、亚铁离子的初始浓度分别为、，，反应后生成浓度为，则反应后银离子、亚铁离子的浓度分别为、，则反应的平衡常数；（3）研究常温下稀释对该平衡移动方向的影响，用溶液和溶液，按下表配制总体积相同的系列溶液，测定平衡时浓度，则实验中变量为、溶液的浓度，故实验中a=2，b=10+10-2-2=16；溶液稀释后平衡向离子浓度增大的方向移动，故平衡逆向移动，和关系为>，故>5。答案第1页，共2页答案第1页，共2页

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