人教版 (2019)选择性必修2第二节 原子结构与元素的性质免费复习练习题

能力课时落实(一)　

(建议用时：40分钟)

1．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用作制冷剂，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是(　　)

A．X的简单氢化物的热稳定性比W的强

B．Y的简单离子与X的简单离子具有相同的电子层结构

C．Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红

D．Z与X属于同一主族，与Y属于同一周期

C　[由题知，W为N元素，X为O元素，Y为Na元素，Z为S元素。同周期主族元素从左至右，简单氢化物的热稳定性逐渐增强，H2O的热稳定性比NH3的强，A项正确；O2－和Na＋核外都有10个电子，B项正确；Na和S形成的化合物为Na2S，它是强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，能使红色石蕊试纸变蓝，不能使蓝色石蕊试纸变红，C项错误；O、S位于同一主族，Na与S均位于第三周期，D项正确。]

2．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为16。Y的原子半径比X的大，X与W同主族，Z是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是(　　)

A．原子半径的大小顺序：r(W)>r(Z)>r(Y)

B．元素X、Y只能形成一种化合物

C．元素W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强

D．Y、W最高价氧化物所对应的水化物均能溶解Z的氢氧化物

D　[Z是地壳中含量最高的金属元素，则Z是Al元素；X、Y、Z、W的原子序数依次增大，原子最外层电子数之和为16，X与W同主族，则W、X是第ⅣA～ⅥA族元素；Y的原子半径比X的大，则X、Y分别在2个不同周期；Y是第ⅠA～ⅡA族元素，所以W、X是第ⅥA族元素，X是O元素、W是S元素；Y是ⅠA族元素，是Na元素。原子半径的大小顺序：r(S)<r(Al)<r(Na)，A错误；元素O、Na能形成氧化钠和过氧化钠，B错误；O的非金属性比S强，故H2O的热稳定性比H2S强，C错误；氢氧化铝是两性氢氧化物，既能与强碱NaOH反应，又能与强酸H2SO4反应，D正确。]

3．X、Y、Z均为第三周期元素，X的第一电离能在同周期中最小，Y的电负性在同周期中最大，Z的离子半径在同周期中最小，下列关于X、Y、Z的叙述不正确的是(　　)

A．元素Y形成的气态氢化物极易溶于水，水溶液呈强酸性

B．元素X与元素Y能形成离子化合物

C．元素Z的最高价氧化物对应的水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应

D．原子序数和原子半径大小顺序均为X<Y<Z

D　[X、Y、Z均为第三周期元素，X的第一电离能在同周期中最小，X为Na，Y的电负性在同周期中最大，Y为Cl，Z的离子半径在同周期中最小，Z为Al。Cl的气态氢化物是HCl，极易溶于水，水溶液呈强酸性，A项正确；Na和Cl形成的化合物是NaCl，属于离子化合物，B项正确；Z为Al，其最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，Al(OH)3是两性氢氧化物，既能与强酸反应，又能与强碱反应，C项正确；原子序数Na<Al<Cl，同周期主族元素随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，原子半径Na>Al>Cl，D项错误。]

4．(2021·湖北武汉华师一附中期中)短周期主族元素X、Y、Z、W、Q在周期表中的相对位置如表所示，其中W的气态氢化物的摩尔质量为34 g/mol，Y的最简单氢化物为非电解质，则下列说法正确的是(　　)

A.X的最简单氢化物水溶液呈碱性

B．Q单质能溶于水，且其水溶液须用棕色细口瓶盛装

C．电负性：Y>W>Z

D．阴离子的还原性：W<Q

C　[由短周期主族元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置可知，X、Y位于第二周期，Z、W、Q位于第三周期，Y、W同主族，Y的最简单氢化物为非电解质，W的气态氢化物的摩尔质量为34 g/mol，由于水为弱电解质，Y不能为O，则Y为N，W为P，结合相对位置可知，X为C，Z为Al，Q为S。C的最简单氢化物为CH4，不溶于水，A项错误；S单质不能溶于水，B项错误；同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，电负性N>P>Al，C项正确；由于非金属性P<S，故阴离子还原性P3－>S2－，D项错误。]

5．X、Y、Z、M、Q、R均为前20号元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．Q位于元素周期表中第三周期第ⅠA族

B．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐

C．简单离子半径：M－>Q＋>R2＋

D．Z与M的最高价氧化物对应的水化物均为强酸

C　[X、Y、Z、M、Q、R均为前20号元素。由Y的化合价只有－2推断Y为O；X的原子半径比O的原子半径小且主要化合价只有＋1，则X为H；M的最高正价为＋7，最低负价为－1，则M是Cl；Z的原子半径小于Cl的原子半径，且最低负价为－3，最高正价为＋5，则Z是N；Q的主要化合价为＋1且原子半径大于Cl的原子半径、小于主要化合价为＋2的R的原子半径，故Q是Na，R是Ca。Na位于元素周期表中第三周期第ⅠA族，A项正确；H、O、N可以形成HNO3、NH4NO3和NH3·H2O等，B项正确；M－、Q＋、R2＋的半径大小顺序为Cl－>Ca2＋>Na＋，C项错误；Z、M的最高价氧化物对应的水化物为HNO3和HClO4，都是强酸，D项正确。]

6．(2020·天津学业水平等级考)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是(　　)

A．元素电负性：Z<W

B．简单离子半径：W<Y

C．元素第一电离能：Z<W

D．简单氢化物的沸点：X<Z

A　[从Z的最高价氧化物的水化物的分子式和W的最高价氧化物的水化物的0.1 mol·L－1溶液的pH可知，Z、W分别是磷、硫元素，结合X、Y的最高价氧化物的水化物的0.1 mol·L－1溶液的pH可知，X、Y分别是氮、钠元素。电负性：P<S，A项正确；离子半径：S2－>Na＋，B项错误；磷的3p轨道为半充满稳定状态，其第一电离能大于硫，C项错误；NH3分子间存在氢键，导致其沸点高于PH3，D项错误。]

7．目前已发现，在元素周期表中某些元素与右下方的主族元素的有些性质相似，这种相似性被称为对角线规则。据此回答下列问题：

(1)铍的最高价氧化物对应水化物的化学式是_________________________，属于两性化合物，证明这一结论的有关离子方程式为______________________

__________________________________、_________________________________。

(2)若已知反应Be2C＋4H2O===2Be(OH)2＋CH4↑，则Al4C3与足量强碱溶液反应的离子方程式为__________________________________。

(3)科学家证实，BeCl2属于共价化合物，请设计一个简单实验证明，方法是____________________________________________________________________。

用电子式表示BeCl2的形成过程：_______________________。

[解析]　(1)铍为第二周期第ⅡA族元素，与Al处于对角线位置，根据Al(OH)3与酸或碱的反应，可得Be(OH)2与酸或碱反应的离子方程式分别为Be(OH)2＋2H＋===Be2＋＋2H2O、Be(OH)2＋2OH－===BeO＋2H2O。(2)由于Be元素与Al元素性质相似，依据所给信息得Al4C3先与水发生反应Al4C3＋12H2O===4Al(OH)3＋3CH4↑，生成的Al(OH)3再与强碱发生反应Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，即Al4C3＋4OH－＋4H2O===4AlO＋3CH4↑。(3)根据共价化合物与离子化合物的性质可知，离子化合物在熔融时导电，而共价化合物在熔融时不导电，因此可将BeCl2加热至熔融状态，若不导电则可证明BeCl2是共价化合物。

[答案]　(1)Be(OH)2　Be(OH)2＋2H＋===Be2＋＋2H2O　Be(OH)2＋2OH－===BeO＋2H2O

(2)Al4C3＋4OH－＋4H2O===4AlO＋3CH4↑

(3)将BeCl2加热至熔融状态，不能导电，则证明BeCl2是共价化合物(答案合理即可)　

8．某元素A的L层要比M层少6个电子，它有两种常见的阳离子a和b(其中a的化合价大于b的化合价)。则：

(1)a的M层比N层多________个电子；b的L层比M层少________个电子。a的稳定性________(填“大于”或“小于”)b的稳定性。

(2)写出A的电子排布式：________________________________________。

a的最外层轨道表示式为__________________________________________。

[解析]　本题考查的是由原子核外电子排布推断元素名称。由于第K、L层电子排布不出现能级交错，由题意可知A元素的L层已填满，共有8个电子，可得A的M层上有14个电子，则A的第M层电子排布为3s23p63d6，即可得A的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，即A为Fe原子，其两种阳离子分别为Fe3＋和Fe2＋，阳离子a的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，阳离子b的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，再根据洪特规则，a的3d轨道处于半充满状态，a比b稳定。

[答案]　(1)13　6　大于　(2)1s22s22p63s23p63d64s2　

9．A、B、C、D、E是元素周期表前四周期中的常见元素，原子序数依次增大，相关信息如表所示。

请回答下列问题(用对应元素的元素符号作答)。

(1)写出D元素基态原子的价层电子排布式：__________，基态E2＋的价层电子排布图：___________________________________________。

(2)这5种元素中电负性最大的元素是__________，A、B、C三种元素的第一电离能由大到小的顺序为__________。

(3)B、C、D的简单离子的半径由大到小的顺序为__________(用离子符号表示)。

(4)写出C的核外共有18个电子的氢化物的电子式：__________。

[解析]　D的简单离子是第三周期元素中离子半径最小的，则D是铝元素；A基态原子的价层电子排布为nsnnpn，则n＝2，A是碳元素；C基态原子的最外层电子数是电子层数的3倍，则C是氧元素；B基态原子中的未成对电子数是同周期元素原子中最多的，且原子序数大于碳元素小于氧元素，则B是氮元素；E基态原子价电子层中的未成对电子数为4，且位于前四周期，则E基态原子的价层电子排布是3d64s2，E为铁元素。

(1)Al元素的原子序数是13，其基态原子的价层电子排布式为3s23p1，基态Fe2＋的价层电子排布图为。

(2)元素的非金属性越强，电负性越大，故这5种元素中电负性最大的是O元素；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但由于N原子的2p轨道处于半充满状态，稳定性强，使得N元素的第一电离能大于相邻的O元素，则A、B、C三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。

(3)核外电子排布相同的离子，离子半径随原子序数的增大而减小，则B、C、D的简单离子的半径由大到小的顺序为N3－>O2－>Al3＋。

(4)O元素形成的核外共有18个电子的氢化物是H2O2，属于共价化合物，电子式为。

[答案]　(1)3s23p1　

(2)O　N>O>C

(3)N3－>O2－>Al3＋

(4)

10．在元素周期表前四周期中，有A、B、C、D四种元素，它们的原子序数依次增大，A原子有3个未成对电子；B元素原子次外层有8个电子，1 mol B单质与足量盐酸反应可生成1 mol H2，B单质不易与冷水反应；C元素的＋3价离子的d轨道是半充满的；D元素易形成－1价离子。

(1)填写下表：

(2)A元素位于第________周期第________族，B元素位于第________周期第________族。

(3)C元素位于第________周期第________族，C2＋的电子排布式为________________________________。

(4)写出B与D两种元素形成的化合物的电子式：__________，此化合物属于________化合物。

(5)四种元素中电负性最大的元素是________(用元素符号表示，下同)，第一电离能最小的元素是________。A、B两种元素的原子半径大小关系是________________________________________________________________，简单离子的离子半径大小是________。

[解析]　A原子有3个未成对电子，其价层电子排布式为2s22p3或3s23p3；1 mol B与盐酸反应产生1 mol H2，B为第ⅡA族元素Mg或Ca，又由于B比A的原子序数大且不易与冷水反应，则B为Mg元素，那么A为氮元素。C元素的＋3价离子的d轨道是半充满的即3d5，那么它的原子的价层电子排布式为3d64s2，C为铁元素；D元素在第四周期(原子序数比C大)且易形成－1价阴离子，它是溴元素。

[答案]　 (1)

(2)二　ⅤA　三　ⅡA

(3)四　Ⅷ　1s22s22p63s23p63d6

(4) 　离子

(5)N　Mg　Mg>N　Mg2＋<N3－

11．已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中的短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，A是元素周期表中原子半径最小的元素，D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，B、C可分别与A形成10电子分子，B、C位于同一周期，两者可以形成多种共价化合物，C、F位于同一主族，B原子最外层p能级处于半充满状态，C的最外层电子数是内层电子数的3倍，E最外层电子数比最内层电子数多1。请用具体的元素回答下列问题：

(1)E元素基态原子的核外电子排布式为__________。

(2)F元素基态原子的价层电子轨道表示式为__________________________。

(3)F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的化学式为__________。

(4)离子半径：D＋__________B3－(填“>”“<”或“＝”，下同)；电负性：C__________F。

(5)A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用，X分子中A、C原子个数比为1∶1，则X的电子式为_________________________________；

试写出Cu、稀硫酸与X反应制备硫酸铜的离子方程式：__________________

______________________________________________________。

(6)写出E与D的最高价氧化物对应水化物的溶液反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________。

[解析]　A是元素周期表中原子半径最小的元素，则A为H；B原子最外层p能级处于半充满状态，则B为第ⅤA族元素，B、C可分别与A形成10电子分子，则B为N；D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，B为－3价，D为＋1价，D的原子序数大于B，则D为Na；B、C位于同一周期，两者可以形成多种共价化合物，C的最外层电子数是内层电子数的3倍，则C为O；C、F位于同一主族，则F为S；E的最外层电子数比最内层电子数多1，则E的最外层电子数为3，故E为Al；G的原子序数大于F，且为短周期主族元素，则G为Cl。(1)Al原子核外有13个电子，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1。(2)基态S原子的价层电子排布式为3s23p4，故其价层电子轨道表示式为。(3)Cl的非金属性强于S，二者对应的最高价含氧酸中酸性较强的为HClO4。(4)电子层结构相同的离子，离子半径随原子序数的增大而减小，离子半径Na＋<N3－；同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，电负性O>S。(5)X是H2O2，其电子式为；酸性条件下，H2O2与Cu反应的离子方程式为Cu＋2H＋＋H2O2===Cu2＋＋2H2O。(6)Al和NaOH溶液反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。

[答案]　(1)1s22s22p63s23p1　(2) 　(3)HClO4　(4)<　>　(5) 　Cu＋2H＋＋H2O2===Cu2＋＋2H2O　(6)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑