高二化学人教版2019选择性必修二 第一章原子结构与性质 课件+单元试卷含解析卷

第一章      原子结构与性质

章末检测

一、单选题

Ⅰ.夯实基础篇

1．（2022春·高二单元测试）下列有关微粒半径大小关系比较中，正确的是

A．微粒X+与Y-的核外电子排布相同，则离子半径：X+>Y-

B．原子X与Y的原子序数X>Y，则原子半径一定是X<Y

C．r(Cu)>r(Cu+)>r(Cu2+)

D．同一主族非金属原子半径X>Y，则非金属性：X>Y

2．（2022春·黑龙江鸡西·高二校考期中）下列基态原子价层电子轨道表示式正确的是

A． B．

C． D．

3．（2022春·四川成都·高二校考阶段练习）已知某元素＋2价离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，该元素在周期表中的位置是(　　)

A．第三周期Ⅷ族，p区 B．第三周期ⅤB族，d区

C．第四周期ⅠB族，ds区 D．第四周期ⅤB族，f区

4．（2022春·高二单元测试）元素X的各级电离能数据如下：

则元素A常见价态是A．+1 B．+2 C．+3 D．+4

5．（2021春·新疆博尔塔拉·高二博尔塔拉蒙古自治州蒙古中学校考期中）下列能级中轨道数为5的是

A．s能级 B．p能级 C．d能级 D．f能级

6．（2022秋·吉林长春·高一长春十一高校考期末）现有四种短周期元素的有关信息如表所示

则甲、乙、丙、丁四种元素的原子序数从大到小的排列顺序为A．甲、乙、丙、丁 B．丁、甲、乙、丙

C．丙、丁、甲、乙 D．乙、甲、丁、丙

7．（2023秋·浙江绍兴·高二统考期末）X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布式分别为ns1、3s23p4和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式不可能的是

A．X2Y2Z3 B．X2YZ3 C．X2YZ4 D．XYZ3

8．（2023秋·广东东莞·高二东莞市东莞中学校考阶段练习）下列现象中与电子跃迁无关的是

A．A B．B C．C D．D

Ⅱ.能力提升篇

9．（2022秋·上海闵行·高一校考期末）按Cl2、Br2、I2的顺序，相关的递变规律正确的是

A．密度依次减小 B．颜色依次变浅

C．分子间距离依次减小 D．熔点依次降低

10．（2023秋·湖南长沙·高一长沙市明德中学校考期末）下列关于物质性质的比较，正确的是

A．稳定性： B．原子半径大小：

C．碱性强弱： D．金属性强弱：

11．（2023春·湖南衡阳·高二校考开学考试）下列电子排布式或轨道表示式书写正确的是

A．O原子的轨道表示式：

B．Ca原子的电子排布式：

C．Cr原子的电子排布式：

D．的电子排布式：

12．（2023·全国·高三专题练习）已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示，其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是

A．还原性：ZQ2＜ZR4

B．X能从ZO2中置换出Z

C．Y能与Fe2O3反应得到Fe

D．M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应

13．（2023春·河北邢台·高三校联考开学考试）短周期四种元素X、Y、Z、M原子序数逐渐递增，由四种元素组成的甲～己六种物质中，均含有Y元素，除了丁是Y的单质，其余物质为二或三种元素组成的化合物。且有以下转化关系，反应④是工业制取常见酸的一系列反应，甲和丙均为焰色反应呈现黄色的盐。判断下列说法正确的是

A．原子半径：M>Z>Y>X

B．电负性：Y>Z>X>M

C．氢化物的稳定性Z>Y

D．甲、乙、丙中均含有极性键和离子键

14．（2022秋·浙江杭州·高二期中）下列叙述中不正确的是

A．在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析

B．p轨道电子云轮廓图是哑铃形

C．电子的运动状态可从能层、能级、轨道、自旋方向4个方面进行描述

D．3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上有两个未成对电子的原子对应为同一元素

15．（2023秋·河南商丘·高三商丘市回民中学校考期末）一种对新冠肺炎病毒有抑制作用的化学药物M由原子序数依次增大的五种短周期元素X、Y、Z、W、R形成，已知M中除X外全部满足最外层8个电子的稳定结构，且五种元素位于元素周期表中相邻的2个周期。M的结构式如下。下列有关说法错误的是

A．Y、Z、R的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是R

B．X、Z可以形成同时含有极性键与非极性键的化合物

C．X、Y、W形成的阴离子在水中可能促进水的电离也可能抑制水的电离

D．X、Y、Z、W形成的某化合物既能与盐酸反应又能与反应

16．（2023秋·重庆南岸·高二重庆市第十一中学校校考期末）原子序数依次增大的X、Y、Z、W、Q五种短周期主族元素中，X元素原子的最外层有三个未成对电子，且第一电离能比Y大，Z元素的简单离子半径在同周期中最小，Y、W位于同一主族。下列说法错误的是

A．X、Y、Z、W、Q五种元素中，Z的电负性最大

B．简单离子半径：Y>Z

C．W元素的最高价氧化物对应的水化物是强酸

D．X、Y两种元素都位于元素周期表p区

二、填空题

Ⅰ.夯实基础篇

17．（2023秋·广东汕头·高二汕头市聿怀中学校考期末）I.2020年12月17日，我国“嫦娥五号”返回器携月壤成功着陆。研究发现，月壤中存在天然的铁、金、银、铅、锌、铜、锑、铼等矿物颗粒。

(1)写出铜的基态原子的电子排布式：______。

(2)基态Fe原子有______个未成对电子，Fe3+的电子排布式为______。

(3)Fe在周期表中位于第______周期第______族，属于______区。

Ⅱ.回答下列问题：

(4)p电子的原子轨道呈______形。

(5)基态Al3+核外共有______种不同运动状态的电子。

(6)钒(V)元素广泛用于催化及钢铁工业，其价层电子的轨道表示式为_______。

18．（2023秋·北京西城·高二统考期末）我国科学家成功合成了世界上首个全氮阴离子盐，使氮原子簇化合物的研究有了新的突破。

(1)基态N原子中有_____个未成对电子，电子占据的最高能级的符号是_____。

(2)第二周期元素原子的第一电离能介于B、N之间的是_____。

(3)以氮化镓(GaN)等为代表的第三代半导体材料具有优异性能，基态31Ga原子的简化电子排布式为_____。

19．（2022秋·浙江宁波·高二效实中学校考期中）雄黄(As4S4)、雌黄(As2S3)均可入药，具有解毒、杀菌、去燥湿的功效，也是中国画主要的黄色矿物质颜料。回答下列问题：

(1)基态硫原子核外电子的空间运动状态有_______种；其核外电子运动最高能级的电子云轮廓图的形状为_______。

(2)基态砷原子的价层电子的轨道表示式为_______。

(3)第一电离能As_______Se(填“>”或“<”)，其判断理由是_______。

(4)基态原子的N能层有1个未成对电子，M能层未成对电子数最多的元素是_______(填元素符号，下同)，其价层电子排布式为_______。该元素处于周期表的_______区

20．（2022秋·河北石家庄·高二校考期末）在原子结构理论中，有四个原理，分别是①构造原理，②泡利原理，③洪特规则，④能量最低原理。在以下的现象中主要决定的因素是(填序号，各只填一项)。

(1)各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的2倍_______。

(2)碳原子的核外电子排布基态时是1s22s22p2而不是1s22s12p3_______。

(3)最外层电子数不会超过8个，次外层电子数不会超过18个_______。

(4)铬(24Cr)的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1而不是1s22s22p63s23p63d44s2_______。

(5)在磷原子的基态原子结构中，有3个未成对的单电子_______。

(6)第四周期元素中，4p轨道半充满的是_______，3d轨道半充满的是_______，4s轨道半充满的是_______。(填元素符号)

Ⅱ.能力提升篇

21．（2022秋·四川·高二统考学业考试）下表列出了①~④四种元素在周期表中的位置．

回答下列问题：

(1)①的元素符号为_____________。

(2)②的基态原子电子排布式为__________________________。

(3)③和④中原子半径较大的是_____________(填元素符号)。

(4)如图是③原子中s电子和p电子的电子云轮廓图。s电子的电子云形状为_____________形；每个p能级都有_____________个相互垂直的电子云。

22．（2022秋·天津河北·高二统考期末）根据原子核外电子排布规律，回答下列问题：

(1)写出基态S原子的核外电子排布式：______。

(2)画出基态N原子的轨道表示式：______。

(3)Fe3+比Fe2+的稳定性______(填“强”或“弱”)，从结构上分析原因是______；基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为______。

(4)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是______，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为______。

(5)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是______(填元素符号)，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态______(填“相同”或“相反”)。

(6)在KHSO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是______(填离子符号)。

23．（2022秋·北京丰台·高二北京十八中校考期末）以氮化镓(GaN)、碳化硅等为代表的第三代半导体材料具有优异性能，对新兴产业有巨大推动作用。回答下列问题：

(1)写出基态硅原子的电子排布式_______，其中具有最高能量的电子所处能级符号为_______，该能级轨道电子云轮廓图的形状为_______。

(2)碳、氮和氧3种元素第一电离能由小到大的顺序为_______(填元素符号)，碳、氮和氧3种元素的电负性最大的是_______(填元素符号)。

(3)镓为元素周期表中第31号元素，镓原子具有_______个能层，最高能层容纳了_______个电子。

(4)开发新的半导体材料应该在元素周期表_______区寻找，研究新的催化剂一般可在元素周期表_______区寻找。

24．（2022春·广东汕头·高二校考阶段练习）根据表中所列五种元素的第一至第四电离能数据（单位：kJ·mol-1），回答下列问题：

(1)在元素周期表中，最可能处于同一族的是___________（填字母，下同）。

A．Q和R    B．S和T    C．T和U    D．R和T    E．R和U

(2)下列离子的氧化性最弱的是___________。

A．S2＋ B．R2＋ C．T3＋ D．U＋

(3)下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是_____。

A．硼 B．铍 C．氦 D．氢

(4)每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，这一事实从一个侧面说明：___________，如果U元素是短周期元素，你估计它的第2次电离能突跃数据将发生在失去第___________个电子时。

(5)如果R、S、T是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是___________，其中S元素的第一电离能异常高的原因___________。

第一章  原子结构与性质

章末检测

三、单选题

Ⅰ.夯实基础篇

1．（2022春·高二单元测试）下列有关微粒半径大小关系比较中，正确的是

A．微粒X+与Y-的核外电子排布相同，则离子半径：X+>Y-

B．原子X与Y的原子序数X>Y，则原子半径一定是X<Y

C．r(Cu)>r(Cu+)>r(Cu2+)

D．同一主族非金属原子半径X>Y，则非金属性：X>Y

【答案】C

【详解】核外电子排布相同的阴、阳离子，核电荷数越大，半径越小，故离子半径X＋<Y-，A正确；同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小；但若位于不同周期，则原子序数越大，原子半径可能越大，B错误；原子失去电子后生成阳离子，半径变小，失去电子越多，半径越小，故r(Cu)>r(Cu＋)>r(Cu2＋)，C正确；同一主族元素，电子层数越多，半径越大，非金属性越弱，D错误

2．（2022春·黑龙江鸡西·高二校考期中）下列基态原子价层电子轨道表示式正确的是

A． B．

C． D．

【答案】B

【详解】基态原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则。

A．基态氧原子的价层电子轨道表示式违反洪特规则，正确的应为，故A错误；

B．Fe原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则，故B正确；

C．基态硅原子的价层电子轨道表示式违反洪特规则，正确的应为，故C错误；

D．基态铬原子的价层电子轨道表示式违反洪特规则的特例，正确的应为，故D错误；

故答案为B。

3．（2022春·四川成都·高二校考阶段练习）已知某元素＋2价离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，该元素在周期表中的位置是(　　)

A．第三周期Ⅷ族，p区 B．第三周期ⅤB族，d区

C．第四周期ⅠB族，ds区 D．第四周期ⅤB族，f区

【答案】C

【详解】某+2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，该元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，处于元素周期表中ds区，最外层电子数为族序数，电子层数等于周期数，所以该元素处于第四周期第IB族，故C选项正确；

答案选C。

4．（2022春·高二单元测试）元素X的各级电离能数据如下：

则元素A常见价态是A．+1 B．+2 C．+3 D．+4

【答案】B

【详解】对比表中电离能数据可知，I1、I2电离能数值相对较小，而I3数值突然增大，说明元素X的原子中，有2个电子是容易失去的，因此，该元素的常见化合价为＋2。

【点睛】通过各级电离能的数据来推断化合价时，只要找出突增的电离能的级数n，那么可求出它的化合价为。

5．（2021春·新疆博尔塔拉·高二博尔塔拉蒙古自治州蒙古中学校考期中）下列能级中轨道数为5的是

A．s能级 B．p能级 C．d能级 D．f能级

【答案】C

【详解】s能级有1个原子轨道，p能级有3个原子轨道，d能级有5个原子轨道，f能级有7个原子轨道，则能级中轨道数为5的是d能级。

本题答案选C。

6．（2022秋·吉林长春·高一长春十一高校考期末）现有四种短周期元素的有关信息如表所示

则甲、乙、丙、丁四种元素的原子序数从大到小的排列顺序为A．甲、乙、丙、丁 B．丁、甲、乙、丙

C．丙、丁、甲、乙 D．乙、甲、丁、丙

【答案】D

【分析】四种短周期元素，甲在元素周期表中，主族序数等于周期数，工业上用电解法冶炼该金属，则甲为Al；乙单质是重要的半导体材料，则乙为Si；丙原子最外层电子数是最内层电子数的2倍，则丙原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，则丙为C，其单质有多种同素异形体；丁元素最外层电子是电子层数的三倍，能形成两种不同的单质，丁的一种单质与KI溶液反应生成丁的另一种单质，两种单质为氧气和臭氧，丁为O元素。

【详解】据分析可知，甲、乙、丙、丁分别是Al、Si、C、O元素，其原子序数由大到小顺序依次是Si、Al、O、C，即依次是乙、甲、丁、丙，所以D正确；

故答案选D。

【点睛】本题考查原子结构和元素的性质，结合原子结构特点及在周期表中的位置、单质及化合物的部分性质与用途推断元素为解答关键，注意掌握元素周期表结构及常见元素化合物性质。

7．（2023秋·浙江绍兴·高二统考期末）X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布式分别为ns1、3s23p4和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式不可能的是

A．X2Y2Z3 B．X2YZ3 C．X2YZ4 D．XYZ3

【答案】D

【分析】X的最外层电子排布式分别为ns1，则X为ⅠA族元素，化合价为+1价，Y的最外层电子排布式为3s23p4，则Y为S元素，Z的最外层电子排布式为2s22p4，则Z为O元素，化合价为-2价。

【详解】A．X2Y2Z3中Y的化合价为+2价，S元素有+2价，故A不符合题意；

B．X2YZ3中Y的化合价为+4价，S元素有+4价，故B不符合题意；

C．X2YZ4中Y的化合价为+6价，S元素有+6价，故C不符合题意；

D．XYZ3中Y的化合价为+5价，S元素不存在+5价，故D符合题意；

答案选D。

8．（2023秋·广东东莞·高二东莞市东莞中学校考阶段练习）下列现象中与电子跃迁无关的是

A．A B．B C．C D．D

【答案】D

【详解】水中倒影则是光线反射的结果，与电子跃迁无关，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态，能释放能量，光是释放能量的重要形式之一，节日燃放的焰火、舞台表演时的灯光、城市的霓虹灯光是原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，故答案为：D。

Ⅱ.能力提升篇

9．（2022秋·上海闵行·高一校考期末）按Cl2、Br2、I2的顺序，相关的递变规律正确的是

A．密度依次减小 B．颜色依次变浅

C．分子间距离依次减小 D．熔点依次降低

【答案】C

【详解】Cl2是黄绿色气体，Br2是深红棕色液体，I2是紫黑色固体，则按Cl2、Br2、I2的顺序，密度依次增大，颜色依次加深，分子间距离依次减小，熔点依次升高，C选项正确，故选C。

10．（2023秋·湖南长沙·高一长沙市明德中学校考期末）下列关于物质性质的比较，正确的是

A．稳定性： B．原子半径大小：

C．碱性强弱： D．金属性强弱：

【答案】C

【详解】A．同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，其氢化物的稳定性逐渐减弱，因此稳定性：，A错误；

B．同周期主族元素从左到右，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，因此原子半径大小：，B错误；

C．同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应水化物碱性逐渐增强，因此碱性强弱：，C正确；

D．同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减弱，因此金属性强弱：，D错误。

故选C。

11．（2023春·湖南衡阳·高二校考开学考试）下列电子排布式或轨道表示式书写正确的是

A．O原子的轨道表示式：

B．Ca原子的电子排布式：

C．Cr原子的电子排布式：

D．的电子排布式：

【答案】D

【详解】A．根据洪特规则，O原子的轨道表示式为，故A错误；

B．Ca是20号元素，Ca原子的电子排布式应为，故B错误；

C．根据洪特规则，Cr原子的电子排布式应为，故C错误；

D．Br是35号元素，核外有36个电子，电子排布式为，故D正确；

选D。

12．（2023·全国·高三专题练习）已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示，其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是

A．还原性：ZQ2＜ZR4

B．X能从ZO2中置换出Z

C．Y能与Fe2O3反应得到Fe

D．M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应

【答案】A

【分析】根据短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置，以及Y的最高化合价为+3，可推知，X为：Mg，Y为：Al，Z为：C，M为：N，Q为：S，R为：Cl。

【详解】A．ZO2为：CS2，ZR4为：CCl4，CS2中硫的还原性强于CCl4中的氯元素，A错误；

B．金属镁与二氧化碳反应生成MgO和C，B正确；

C．Al与Fe2O3发生铝热反应，生成Al2O3和Fe，C正确；

D．M最高价氧化物的水化物HNO3，最低价氢化物为NH3，两者反应生成NH4NO3，D正确；

故选A。

13．（2023春·河北邢台·高三校联考开学考试）短周期四种元素X、Y、Z、M原子序数逐渐递增，由四种元素组成的甲～己六种物质中，均含有Y元素，除了丁是Y的单质，其余物质为二或三种元素组成的化合物。且有以下转化关系，反应④是工业制取常见酸的一系列反应，甲和丙均为焰色反应呈现黄色的盐。判断下列说法正确的是

A．原子半径：M>Z>Y>X

B．电负性：Y>Z>X>M

C．氢化物的稳定性Z>Y

D．甲、乙、丙中均含有极性键和离子键

【答案】D

【分析】根据工业制取常见的酸一系列反应，可能是硫酸，可能是硝酸，若是硫酸，则Y为S元素，则丁为S，戊为SO2，己为H2SO4，而H2SO4和SO2不反应，不合题意，因此Y为N元素，X、Y、Z、M分别为H、N、O、Na，甲~己分别为、、、、、，据此分析解答。

【详解】A．原子半径Na>N>O>H，A错误；

B．电负性：O>N>H>Na，B错误；

C．Z的氢化物有还有，稳定性无法比较，应为简单氢化物的稳定性Z>Y，C错误；

D．、、均含有极性键和离子键，D正确；

故选D。

14．（2022秋·浙江杭州·高二期中）下列叙述中不正确的是

A．在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析

B．p轨道电子云轮廓图是哑铃形

C．电子的运动状态可从能层、能级、轨道、自旋方向4个方面进行描述

D．3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上有两个未成对电子的原子对应为同一元素

【答案】D

【详解】A．不同元素的原子吸收光谱和发射光谱不同，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析，A正确；

B．p电子云轮廓图呈哑铃形，B正确；

C．决定电子运动状态有四个量：主量子数、角量子数、磁量子数、自旋量子数，所以电子的运动状态可从能层、能级、轨道、自旋方向4个方面进行描述，C正确；

D．3p能级上只有一个空轨道的原子是Si，3p能级上有两个未成对电子的原子是Si或S，D错误；

故选D。

15．（2023秋·河南商丘·高三商丘市回民中学校考期末）一种对新冠肺炎病毒有抑制作用的化学药物M由原子序数依次增大的五种短周期元素X、Y、Z、W、R形成，已知M中除X外全部满足最外层8个电子的稳定结构，且五种元素位于元素周期表中相邻的2个周期。M的结构式如下。下列有关说法错误的是

A．Y、Z、R的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是R

B．X、Z可以形成同时含有极性键与非极性键的化合物

C．X、Y、W形成的阴离子在水中可能促进水的电离也可能抑制水的电离

D．X、Y、Z、W形成的某化合物既能与盐酸反应又能与反应

【答案】A

【分析】根据题意，M中除X外全部满足最外层8个电子的稳定结构，且五种元素位于元素周期表中相邻的2个周期，在短周期主族元素中，除了H元素、Be元素、Li元素、B元素外均能满足最外层8电子结构，第三周期元素均能满足8电子稳定结构，根据五种元素位于相邻的两个周期，所以五种元素只能是第一周期和第二周期的元素，X为H元素；再根据成键规律，C原子可以连4根键、N可以连3根键、O可以连2根键、F可以连1根键，所以Y、Z、W、R分别是C元素、N元素、O元素、F元素，以此作答；

【详解】A． F元素不存在正价，没有最高价氧化物对应水化物，C和N的最高价氧化物的水化物的酸性最强的为NHO3，选项A错误；

B．H、N可以形成，其分子内含有的N-H与N-N分别为极性键与非极性键，选项B正确；

C．H、C、O形成的阴离子可能为或，前者水解消耗水电离产生的氢离子促进水的电离，后者自身电离产生的氢离子抑制水的电离，选项C正确；

D．H、C、N、O可形成氨基酸或等，既能与盐酸反应又能与NaOH反应，选项D正确；

答案选A。

16．（2023秋·重庆南岸·高二重庆市第十一中学校校考期末）原子序数依次增大的X、Y、Z、W、Q五种短周期主族元素中，X元素原子的最外层有三个未成对电子，且第一电离能比Y大，Z元素的简单离子半径在同周期中最小，Y、W位于同一主族。下列说法错误的是

A．X、Y、Z、W、Q五种元素中，Z的电负性最大

B．简单离子半径：Y>Z

C．W元素的最高价氧化物对应的水化物是强酸

D．X、Y两种元素都位于元素周期表p区

【答案】A

【分析】原子序数依次增大的X、Y、Z、W、Q五种短周期主族元素中，X元素原子的最外层有三个未成对电子，则X为N，且第一电离能比Y大，由于N为半充满状态故电离能大于O，则Y为O元素，Z元素的简单离子半径在同周期中最小，则Z为Al元素，Y、W位于同一主族，W为S元素，Q为Cl元素，据此分析解题。

【详解】A．同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增强，则电负性：N<O、Al<S<Cl，ClO2中Cl显+4价，O显-2价，则电负性：Cl<O，即五种元素中Y(O)的电负性最大，A错误；

B．简单离子分别为O2-、Al3+，核外电子排布相同，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：， B正确；

C．根据分析，W为S元素，其最高价氧化物对应的水化物是硫酸，为强酸，C正确；

D．X、Y两种元素的价电子排布式分别为2s22p3、2s22p4，都位于元素周期表p区，D正确；

故选A。

四、填空题

Ⅰ.夯实基础篇

17．（2023秋·广东汕头·高二汕头市聿怀中学校考期末）I.2020年12月17日，我国“嫦娥五号”返回器携月壤成功着陆。研究发现，月壤中存在天然的铁、金、银、铅、锌、铜、锑、铼等矿物颗粒。

(1)写出铜的基态原子的电子排布式：______。

(2)基态Fe原子有______个未成对电子，Fe3+的电子排布式为______。

(3)Fe在周期表中位于第______周期第______族，属于______区。

Ⅱ.回答下列问题：

(4)p电子的原子轨道呈______形。

(5)基态Al3+核外共有______种不同运动状态的电子。

(6)钒(V)元素广泛用于催化及钢铁工业，其价层电子的轨道表示式为_______。

【答案】(1)[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63dl04s1

(2)     4     1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5

(3)     四     Ⅷ     d

(4)哑铃

(5)10

(6)

【详解】（1）铜为29号元素，基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63dl04s1；

（2）基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，有4个未成对电子，Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；

（3）Fe为26号元素，在周期表中位于第四周期第Ⅷ族，属于d区；

（4）p电子的原子轨道呈哑铃形；

（5）基态Al3+核外有10个电子，共有10种不同运动状态的电子；

（6）钒(V)为23号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，价层电子的轨道表示式为。

18．（2023秋·北京西城·高二统考期末）我国科学家成功合成了世界上首个全氮阴离子盐，使氮原子簇化合物的研究有了新的突破。

(1)基态N原子中有_____个未成对电子，电子占据的最高能级的符号是_____。

(2)第二周期元素原子的第一电离能介于B、N之间的是_____。

(3)以氮化镓(GaN)等为代表的第三代半导体材料具有优异性能，基态31Ga原子的简化电子排布式为_____。

【答案】(1)     3     2p

(2)Be、C、O

(3)[Ar]4s24p1

【详解】（1）基态N原子价电子排布式为2s22p3，则其价电子占据的能量最高的能级是2p轨道，其价电子排布图为：，p轨道上3个电子分居在不同的三个轨道上，有3个未成对电子。

（2）同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，第二周期元素中，第一电离能介于B、N之间的元素Be、C、O。

（3）Ga原子核外电子数为31,核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p1，简化电子排布式为[Ar]4s24p1。

19．（2022秋·浙江宁波·高二效实中学校考期中）雄黄(As4S4)、雌黄(As2S3)均可入药，具有解毒、杀菌、去燥湿的功效，也是中国画主要的黄色矿物质颜料。回答下列问题：

(1)基态硫原子核外电子的空间运动状态有_______种；其核外电子运动最高能级的电子云轮廓图的形状为_______。

(2)基态砷原子的价层电子的轨道表示式为_______。

(3)第一电离能As_______Se(填“>”或“<”)，其判断理由是_______。

(4)基态原子的N能层有1个未成对电子，M能层未成对电子数最多的元素是_______(填元素符号，下同)，其价层电子排布式为_______。该元素处于周期表的_______区

【答案】(1)     9     哑铃形

(2)

(3)     >     As半满 较稳定

(4)     铬(Cr)     3d54s1     d

【详解】（1）基态硫原子核外电子排布为1s22s22p63s23p4，运动轨道数有1s、2s、3s、3个2p轨道、3个3p轨道，共9个轨道，核外电子的空间运动状态有9种，其核外电子运动最高能级为3p轨道，电子云轮廓图的形状为哑铃形，故答案为：9；哑铃形；

（2）基态砷原子的价层电子排布式为4s24p3，其轨道表示式为；

（3）同周期元素从左到右，元素的第一电离能有增大趋势，但由于As半充满较稳定，则第一电离能As大于Se，故答案为：>；As半充满较稳定；

（4）基态原子的N层有一个未成对电子，M层未成对电子最多的元素是铬(Cr)，24Cr的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1，价电子排布式为3d54s1，处于周期表的d区，故答案为：铬(Cr)；3d54s1；d。

20．（2022秋·河北石家庄·高二校考期末）在原子结构理论中，有四个原理，分别是①构造原理，②泡利原理，③洪特规则，④能量最低原理。在以下的现象中主要决定的因素是(填序号，各只填一项)。

(1)各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的2倍_______。

(2)碳原子的核外电子排布基态时是1s22s22p2而不是1s22s12p3_______。

(3)最外层电子数不会超过8个，次外层电子数不会超过18个_______。

(4)铬(24Cr)的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1而不是1s22s22p63s23p63d44s2_______。

(5)在磷原子的基态原子结构中，有3个未成对的单电子_______。

(6)第四周期元素中，4p轨道半充满的是_______，3d轨道半充满的是_______，4s轨道半充满的是_______。(填元素符号)

【答案】(1)②

(2)④

(3)①

(4)③

(5)③

(6)     As     Cr、Mn     K、Cr、Cu

【详解】（1）泡利原理：每个原子轨道最多容纳2个电子且自旋方向相反，各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的2倍，其主要决定因素是泡利原理，故选②。

（2）基态原子的核外电子在排布时首先要遵循能量最低原理，所以碳原子的核外电子排布基态时是1s22s22p2而不是1s22s12p3，其主要决定因素是能量最低原理，故选④。

（3）最外层电子数不会超过8个，次外层电子数不会超过18个，其主要决定因素是构造原理，故选①。

（4）原子轨道中电子处于全充满、全空或半充满时较稳定，所以在简并轨道上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋平行，铬(24Cr)的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1而不是1s22s22p63s23p63d44s2，其主要决定因素是洪特规则，故选③。

（5）在简并轨道上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋平行，磷原子的基态原子结构中，有3个未成对的单电子，其主要决定因素是洪特规则，故选③。

（6）第四周期元素中，4p轨道半充满时其4s轨道全充满，该原子是As；3d轨道半充满时4s轨道可能有1个电子或2个电子，如果4s轨道是1个电子为Cr，如果4s轨道有2个电子为Mn；4s轨道半充满时，3d轨道可能没有电子、可能有5个电子、可能有10个电子，如果3d轨道没有电子时该原子是K、如果3d轨道有5个电子时该原子是Cr、如果3d轨道有10个电子时该原子是Cu。

Ⅱ.能力提升篇

21．（2022秋·四川·高二统考学业考试）下表列出了①~④四种元素在周期表中的位置．

回答下列问题：

(1)①的元素符号为_____________。

(2)②的基态原子电子排布式为__________________________。

(3)③和④中原子半径较大的是_____________(填元素符号)。

(4)如图是③原子中s电子和p电子的电子云轮廓图。s电子的电子云形状为_____________形；每个p能级都有_____________个相互垂直的电子云。

【答案】(1)O

(2)[Ne]3s1

(3)Br

(4)     球     3

【分析】①是第二周期第VIA族元素，所以①是O；②是第三周期第IA族元素，所以②是Na；③是第三周期第VIIA族元素，所以③是Cl；④是第四周期第VIIA族元素，所以④是Br，依次作答。

【详解】（1）①是第二周期第VIA族元素，所以①是O；

（2）②是第三周期第IA族元素，所以②是Na，②的基态原子电子排布式[Ne]3s1；

（3）根据分析可知③是Cl，④是Br，根据同主族元素，从上到下，原子半径依次增加，所以Br>Cl；

（4）ns能级各有1个轨道，np能级各有3个轨道，s电子的原子轨道都是球形的，p电子的原子轨道都是哑铃形的，每个p能级有3个原子轨道，它们相互垂直，分别以px、py、pz表示。

22．（2022秋·天津河北·高二统考期末）根据原子核外电子排布规律，回答下列问题：

(1)写出基态S原子的核外电子排布式：______。

(2)画出基态N原子的轨道表示式：______。

(3)Fe3+比Fe2+的稳定性______(填“强”或“弱”)，从结构上分析原因是______；基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为______。

(4)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是______，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为______。

(5)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是______(填元素符号)，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态______(填“相同”或“相反”)。

(6)在KHSO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是______(填离子符号)。

【答案】(1)1s22s22p63s23p4(或[Ne]3s23p4)

(2)

(3)     强     的价层电子排布式为3d5，3d能级处于半满状态，故更稳定     4∶5

(4)     N     球形

(5)     Mg     相反

(6)K+和S2-

【详解】（1）S 位于第三周期第 VIA 族，核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4(或[Ne]3s23p4)；

（2）N 位于第二周期 VA 族，根据泡利原理和洪特规则，核外电子排布图为；

（3）的价层电子排布式为3d5，3d能级处于半满状态，故更稳定，故Fe3+比Fe2+的稳定性强；

基态Fe2+与Fe3+离子的价层电子排布式分别为3d6和3d5，其未成对电子数分别为4和5，即未成对电子数之比为4：5；

（4）基态K原子核外有4个电子层，核外电子排布为1s22s22p63s23p64s1，最高能层为第4层，即N层，最外层电子为4s电子，该能层电子的电子云轮廓图形状为球形；答案为N；球形；

（5）由元素周期表中的“对角线规则”可知，与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg；Mg为12号元素，M层只有2个电子，排布在3s轨道上，故M层的2个电子自旋状态相反，故答案为:Mg；相反；

（6）在KHSO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子分别为H+(或H-)、O2-、K+和S2-，其中核外电子排布相同的是K+和S2-；答案为：K+和S2-。

23．（2022秋·北京丰台·高二北京十八中校考期末）以氮化镓(GaN)、碳化硅等为代表的第三代半导体材料具有优异性能，对新兴产业有巨大推动作用。回答下列问题：

(1)写出基态硅原子的电子排布式_______，其中具有最高能量的电子所处能级符号为_______，该能级轨道电子云轮廓图的形状为_______。

(2)碳、氮和氧3种元素第一电离能由小到大的顺序为_______(填元素符号)，碳、氮和氧3种元素的电负性最大的是_______(填元素符号)。

(3)镓为元素周期表中第31号元素，镓原子具有_______个能层，最高能层容纳了_______个电子。

(4)开发新的半导体材料应该在元素周期表_______区寻找，研究新的催化剂一般可在元素周期表_______区寻找。

【答案】(1)     1s22s22p63s23p2     3p     哑铃状

(2)     C<O<N     O

(3)     4     3

(4)     p     d、ds

【详解】（1）硅元素是元素周期表中第14号元素，基态硅原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p2，具有最高能量的电子所处能级符号为3p，该能级轨道电子云轮廓图形状为哑铃状。

（2）每一周期的第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，C、N、O位于第二周期，O的第一电离能比N的低，因此它们的第一电离能由小到大的顺序为：C<O<N。一般来说，同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐变大，因此电负性最大的是O元素。

（3）第31号镓元素位于元素周期表第四周期，因此镓原子具有4个能层，价层电子排布为4s24p1，最高能层容纳了3个电子。

（4）开发新的半导体材料一般在金属与非金属的分界线上寻找，则在p区寻找；研究新的催化剂一般可在元素周期表中过渡元素中寻找，则在d、ds区寻找。

24．（2022春·广东汕头·高二校考阶段练习）根据表中所列五种元素的第一至第四电离能数据（单位：kJ·mol-1），回答下列问题：

(1)在元素周期表中，最可能处于同一族的是___________（填字母，下同）。

A．Q和R    B．S和T    C．T和U    D．R和T    E．R和U

(2)下列离子的氧化性最弱的是___________。A．S2＋ B．R2＋ C．T3＋ D．U＋

(3)下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是_____。

A．硼 B．铍 C．氦 D．氢

(4)每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，这一事实从一个侧面说明：___________，如果U元素是短周期元素，你估计它的第2次电离能突跃数据将发生在失去第___________个电子时。

(5)如果R、S、T是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是___________，其中S元素的第一电离能异常高的原因___________。

【答案】(1)E

(2)D

(3)C

(4)     电子分层排布，各能层能量不同     10

(5)     R<S<T     S元素原子最外层电子呈全充满状态，能量较低，比较稳定，失去一个电子吸收的能量较多

【详解】（1）根据电离能的变化趋势知，Q为稀有气体元素，R为ⅠA族元素，S为ⅡA族元素，T为ⅢA族元素，U为ⅠA族元素，所以R和U处于同一主族；

（2）由于U为ⅠA族元素且比R电离能小，所以U＋的氧化性最弱；

（3）由于Q是稀有气体元素，所以氦的物理性质和化学性质与其最像；

（4）电离能的突跃变化，说明核外电子是分层排布的。若U是短周期元素，则U是Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1，由于2s22p6所处能层相同，所以它的第2电离能突跃数据发生在失去第10个电子时；

（5）同一周期，第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族比相邻元素要高，因为其最外层电子呈全充满或半充满的稳定状态。