高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一章 原子结构与性质第二节 原子结构与元素的性质第2课时同步训练题

第一章　第二节　第2课时

A组·基础达标

1．在下面的价层电子构型中，通常第一电离能最小的原子具有哪一种构型(　　)

A．ns2np3 B．ns2np4

C．ns2np5 D．ns2np6

【答案】B

【解析】电子构型为ns2np4的原子失去一个电子后形成ns2np3的稳定结构，因而其第一电离能最小。

2．下列关于微粒半径的说法正确的是(　　)

A．电子层数少的元素的原子半径一定小于电子层数多的元素的原子半径

B．核外电子层结构相同的单核微粒半径相同

C．质子数相同的不同单核微粒，电子数越多半径越大

D．电子层数相同的粒子，原子序数越大，原子半径越大

【答案】C

【解析】由于同周期主族元素随核电荷数递增原子半径逐渐减小，故第ⅦA族元素的原子半径不一定比上一周期第ⅠA族元素的原子半径大，如r(Li)>r(S)>r(Cl)，A错误；对于核外电子层结构相同的单核离子，核电荷数越多，微粒半径越小，B错误；质子数相同的不同单核微粒，阴离子半径>原子半径>阳离子半径，C正确；同一周期元素的原子具有相同的电子层数，随着核电荷数的增大，原子半径逐渐减小，D错误。

3．对于以下各组微粒的半径，难以确定前者一定大于后者的是(　　)

A．两种原子的核外电子排布分别为

1s22s22p63s23p64s1和1s22s22p63s23p5

B．两种原子的轨道表示式分别为

和

C．3s能级上填有2个电子、3p能级全空的原子与2p能级上填有5个电子的原子

D．3p能级上有一个未成对电子的原子与3p能级上半充满的原子

【答案】D

【解析】A项中前者为K原子后者为Cl原子，原子半径前者大；B项中前者为Si原子后者为P原子，两者是同周期元素的原子，原子半径前者大于后者；C项中前者为Mg原子后者为F原子，原子半径前者大于后者；D项中前者为Al原子或Cl原子，后者为P原子，原子半径可能前者大也可能后者大。

4．下列关于元素第一电离能的说法不正确的是(　　)

A．钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的金属性强于钠

B．因同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大

C．最外层电子排布式为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大

D．对于同一元素而言，原子的逐级电离能越来越大

【答案】B

【解析】同一周期主族元素原子半径随着核电荷数的增大而减小，第一电离能随着核电荷数的增大而呈增大趋势，但由于p能级电子处于半充满和全空状态时，原子为较稳定状态，第一电离能比同周期相邻元素的大，故第ⅡA族元素的第一电离能大于第ⅢA族元素，第ⅤA族元素的第一电离能大于第ⅥA族元素，B错误。

5．在第二周期中，B、C、N、O四种元素的第一电离能由大到小的排列顺序正确的是(　　)

A．I1(N)>I1(O)>I1(C)>I1(B) B．I1(N)>I1(O)>I1(B)>I1(C)

C．I1(N)>I1(C)>I1(O)>I1(B) D．I1(O)>I1(N)>I1(C)>I1(B)

【答案】A

【解析】同一周期中，元素的第一电离能随着核电荷数的增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素，这四种第二周期元素的族序数分别是第ⅢA族、第ⅣA族、第ⅤA族、第ⅥA族，所以它们的第一电离能大小顺序是I1(N)>I1(O)>I1(C)>I1(B)，A正确。

6．周期表第二行中原子序数相连的X、Y、Z三种元素的连续电离能(单位：kJ·mol－1)如下表所示，下列叙述正确的是(　　)

A．X原子的电子层结构为1s22s1

B．Y为第ⅡA族元素，其元素符号为Mg

C．Z的价电子数为1

D．X的原子半径小于Y的原子半径

【答案】A

【解析】根据电离能数据可知，X的第二电离能远大于其第一电离能，这说明X应该是第ⅠA族元素。又因为均是周期表第二行中原子序数相连的元素，所以X是Li，Y是Be，Z是B。Li的原子序数是3，原子电子层结构为1s22s1，A正确；Y是Be元素，B错误；B元素的价层电子数是3，C错误；同周期从左到右原子半径逐渐减小，则X的原子半径大于Y的原子半径，D错误。

7．已知X、Y两元素同周期，且电负性：X>Y，下列说法错误的是(　　)

A．X与Y形成化合物时，X显负价、Y显正价

B．第一电离能X可能小于Y

C．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性弱于Y对应的酸性

D．气态氢化物的稳定性：HmY<HnX

【答案】C

【解析】根据X、Y两元素同周期且电负性：X>Y可知，X的非金属性强于Y的非金属性，X与Y形成化合物时，X显负价，Y显正价，A正确；同周期元素从左到右，电负性逐渐增大，由于第ⅤA族元素原子的最外层p能级处于半充满状态，结构相对稳定，第一电离能比第ⅥA族元素原子的大，所以第一电离能X可能小于Y，B正确；根据上述推断，非金属性：X>Y，X对应的最高价含氧酸的酸性强于Y对应的最高价含氧酸的酸性，C错误；由于非金属性：X>Y，故气态氢化物的稳定性：HmY<HnX，D正确。

8．有A、B、C、D、E 五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中C、E是金属元素；A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1。B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。A、B、C、D、E五种元素的电负性分别为2.1,3.5,1.5,2.5,0.8，请回答下列问题：

(1)A是________，B是________，C是________，D是__________，E是__________(用元素符号填空，下同)。

(2)由电负性判断，以上五种元素中金属性最强的是______________，非金属性最强的是__________。

(3)当B与A、C、D分别形成化合物时，B显________价，其他元素显________价。

(4)当B与A、C、D、E(与E形成E2B)分别形成化合物时，化合物中含有离子键的是______________(填化学式，下同)，含有共价键的是______________。

【答案】(1)H　O　Al　S　K　(2)K　O

(3)负　正　(4)Al2O3、K2O　H2O、H2O2、SO2、SO3

【解析】(1)A、E均为第ⅠA族元素且根据A的电负性为2.1知A为H，由于B、D为同主族且最外层的p能级电子数为s能级电子数的两倍，则B、D的价层电子排布式为ns2np4，为第ⅥA族元素，则B为O，D为S，E为K，C的价层电子排布式为3s23p1，为Al。(2)五种元素中，K的电负性最小，其金属性最强；O的电负性最大，其非金属性最强。(3)当O与H、S、Al形成化合物时，由于O的电负性大，所以O为负价，其他元素为正价。(4)一般情况下，当形成化合物时，两种元素电负性差值小于1.8时为共价键，电负性差值大于1.8时为离子键。

B组·能力提升

9．根据元素周期律和物质结构的有关知识，以下有关排序正确的是(　　)

A．离子半径：Ca2＋>Cl－>S2－ B．第一电离能：Si>C>N

C．电负性：F>S>Mg D．热稳定性：SiH4>H2S>H2O

【答案】C

【解析】核外电子排布相同的微粒，核电荷数越大，微粒半径越小，故离子半径：Ca2＋<Cl－<S2－，A错误；同周期主族元素自左向右第一电离能呈增大趋势(第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素)；同主族从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，故第一电离能：Si<C<N，B错误；非金属性越强，元素的电负性越大，则电负性：F>S>Mg，C正确；非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，则热稳定性：SiH4<H2S<H2O，D错误。

10．下图表示元素X的五级电离能(符号为“I”)，试推测X元素可能位于(　　)

A．第ⅠA族 B．第ⅡA族

C．第ⅢA族 D．第ⅣA族

【答案】B

【解析】对比坐标系中给出的元素X的五级电离能，可以看出其第三电离能远大于第二电离能，说明X原子最外层应有2个电子，B正确。

11．下列说法错误的是(　　)

A．铝的第一电离能比镁的第一电离能小

B．同一主族元素从上到下电负性逐渐变小

C．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发态

D．最外层电子数是核外电子总数的原子和最外层电子排布式为4s24p5的原子是同种元素的原子

【答案】C

【解析】镁原子的3s能级处于全满状态，3p能级处于全空状态，能量较低，第一电离能比Al元素大，A正确；同一主族元素从上到下，元素金属性逐渐增强，电负性依次减小，B正确；基态Mg的电子排布式为1s22s22p63s2，能量处于最低状态，当变为1s22s22p63p2时，电子发生跃迁，需要吸收能量变为激发态，C错误；最外层电子数是核外电子总数的原子是Br，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，最外层电子排布式为4s24p5，两者是同种元素的原子，D正确。

12．短周期元素形成的三种离子Xn＋、Ym＋、Zn－，已知m>n，且X、Y、Z三种原子M电子层中的电子数均为奇数，若按X→Y→Z的顺序，下列说法正确的是(　　)

A．最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱，酸性依次增强

B．原子半径依次增大

C．元素的第一电离能依次减小，电负性依次增大

D．原子序数依次减小

【答案】A

【解析】X、Y、Z为短周期元素，且X、Y、Z三种原子M电子层中的电子数均为奇数，则X、Y、Z一定是在第三周期且数值m>n，故简单离子为X＋、Y3＋、Z－，即X为钠元素，Y为铝元素，Z为氯元素。NaOH为强碱，Al(OH)3是两性氢氧化物，HClO4是强酸，则它们的最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱，酸性依次增强，A正确；同周期元素原子半径随核电荷数的增加而减小，X、Y、Z半径依次减小，B错误；Na、Al、Cl的第一电离能依次增大，电负性依次增大，C错误；Na、Al、Cl的原子序数依次增大，D错误。

13．有A、B、C、D四种元素，其原子序数依次增大，且质子数均小于18。A元素原子的最外层只有1个电子，该元素阳离子与N3－核外电子排布相同；B元素原子核外各轨道上均无成单电子；C元素原子的价层电子排布式为ns2np1，D－的核外电子排布与Ar相同。

(1)写出A、C、D的元素符号：A______，C______，D________。

(2)写出B元素原子的电子排布式：__________。

D元素原子的轨道表示式为__________。

(3)A、B、C、D第一电离能由小到大的顺序为________________(填元素符号，下同)，电负性由小到大的顺序为________________。

【答案】(1)Na　Al　Cl

(2)1s22s22p63s2　

(3)Na<Al<Mg<Cl　Na<Mg<Al<Cl

【解析】A形成的阳离子A＋与N3－核外电子排布相同，则A是Na；C的价层电子排布式为ns2np1，是ⅢA族元素，只能是Al；B为第三周期元素，原子核外各轨道上均无成单电子且原子序数小于Al，B应为Mg；D－的核外电子排布与Ar相同，D为Cl。

14．下图是元素周期表的简略框架图。

(1)请在上图所示的元素周期表中画出金属元素与非金属元素的分界线。按核外电子排布，可把元素周期表划分成5个区，不全是金属元素的区为________。

(2)根据氢元素最高正化合价与最低负化合价的绝对值相等，你认为还可把氢元素放在元素周期表中的第________族；有人建议将氢元素排在元素周期表的第ⅦA族，请你写出支持这一观点的一个化学事实：_________________________________。

(3)上图中元素①②原子的价层电子排布式分别为________________、__________________。

比较元素①与元素②的下列性质(填“>”或“<”)。

原子半径：①________②；电负性：①________②；

金属性：①______②；第一电离能：①______②。

(4)某短周期元素最高正化合价为＋7价，其原子结构示意图为____________________。

【答案】(1)

s区和p区

(2)ⅣA　氢原子得到一个电子达到最外层2电子的稳定结构(其他合理答案如与碱金属元素一样可形成离子化合物NaH等)

(3)3s2　3s23p1　>　<　>　>

(4)

【解析】(1)金属元素与非金属元素的分界线是非金属元素硼、硅、砷、碲、砹与金属元素铝、锗、锑、钋之间的分界线，要注意氢元素及第ⅦA族的石田元素是非金属元素。按核外电子排布，把元素周期表划分为5个区，即s区、p区、d区、ds区和f区，其中s区中的氢以及p区的大部分元素不是金属元素。(2)最高正化合价与最低负化合价绝对值相等的族为第ⅣA族；氢原子得到1个电子达到稳定结构，这一特点与第ⅦA族元素相似。(3)由①和②在元素周期表中的位置可以确定①和②分别为Mg和Al，价层电子排布式分别为3s2和3s23p1。利用同周期元素性质的递变规律可知，原子半径：Mg>Al，金属性：Mg>Al，电负性：Al>Mg；第ⅡA族元素的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能大，所以第一电离能：Mg>Al。(4)短周期元素最高正化合价为＋7的元素应为第ⅦA族元素，氟元素无正价，所以该元素为氯元素。