高中人教版 (2019)第二节原子结构与元素的性质同步训练题

展开

这是一份高中人教版 (2019)第二节原子结构与元素的性质同步训练题，共14页。试卷主要包含了关于元素周期表的说法正确的是，元素A的各级电离能数据如下，8~1等内容，欢迎下载使用。

(一)基础巩固
1.(2023·广东高三四校联考)下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是 ( )
A.原子半径:S>Cl
B.稳定性:H2SeC.结合质子能力:S2- >Cl-
D.酸性:H2SO4>H3PO4
解析：同周期主族元素,原子序数越大,原子半径越小,由于原子序数Cl>S,所以原子半径S>Cl,与元素周期律有关,A项正确;元素的非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,由于非金属性S>Se,所以稳定性H2SeH2S,所以结合质子能力S2->Cl-,不能用元素周期律解释,C项错误;元素的非金属性S>P,所以其最高价氧化物的水化物酸性H2SO4>H3PO4,与元素周期律有关,D项正确。
答案：C
2.(2022·广东惠州)关于元素周期表的说法正确的是 ( )
A.除ds区外,各区的名称来自按照构造原理最后填入电子的能级的符号
B.最外层电子数为2的元素都分布在s区
C.第二周期元素中,第一电离能介于B、N之间的有1种元素
D.第四周期的金属元素从左到右,元素的金属性依次减弱
解析：最外层电子数为2的元素不都分布在s区,如He在p区,Sc、Ti、V、Mn、Fe、C、Ni等在d区,B项错误;同一周期从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,ⅡA与ⅢA、VA与ⅥA之间反常,故第二周期元素中,第一电离能介于B、N之间的有Be、C、O 3种元素,C项错误;第四周期主族金属元素从左到右,元素的金属性依次减弱,副族元素不一定符合这种规律,如金属性:Zn>Fe,D项错误。
答案：A
3.下图表示前20号元素的原子序数和气态原子失去核外第一个电子所需的能量的变化关系,其中A、B、C各点表示的元素分别是 ( )
A.N、S、P B.F、Cl、O
C.He、Ne、Ar D.Si、C、B
解析：稀有气体元素的原子结构为稳定结构,失去一个电子所需能量是同周期元素中最高的,故A、B、C分别代表He、Ne、Ar。
答案：C
4.下列是几种基态原子的核外电子排布,电负性最大的元素是 ( )
A.1s22s22p4B.1s22s22p63s23p3
C.1s22s22p63s23p2D.1s22s22p63s23p64s2
解析：A项是氧元素,B项是磷元素,C项是硅元素,D项是钙元素,所以非金属性最强的元素是氧元素,即电负性最大的元素是氧元素。
答案：A
5.元素A的各级电离能数据如下:
则A元素的常见价态为 ( )
A.+1价 B.+2价
C.+3价 D.+4价
解析：通过观察A元素的各级电离能数据,发现I4≫I3,即A元素原子最外层有3个电子,常见价态为+3价。
答案：C
6.元素电负性随原子序数的递增而增强的是 ( )
A.NaC.O解析：电负性:Na>K>Rb,A项错误;电负性:SiS,SP>As, D项错误。
答案：B
7.(2022·山西长治二中高二月考)掺有镱的Ca5(PO4)3F是可用于约束核聚变的激光材料。下列关于Ca、P、O、F四种元素的说法正确的是 ( )
A.P的第一电离能最大
B.O的原子半径最小
C.F的电负性最大
D.Ca的价层电子数最多
解析：题给四种元素的第一电离能大小关系为F>O>P>Ca,A项错误;一般来说,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,故F的原子半径最小,B项错误;一般来说, 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,故F的电负性最大,C项正确;Ca的价层电子数为2,P的价层电子数为5,O的价层电子数为6,F的价层电子数为7,故F的价层电子数最多,D项错误。
答案：C
8.(2022·广东东莞)前四周期元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大,其相关性质如表所示:
请根据以上情况,回答下列问题。
(1)E元素基态原子核外有种能量不同的电子,电子排布式为。F位于元素周期表第周期第族,写出F元素基态原子的价层电子排布式: 。
(2)A、B、C、D四种元素第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。B、C、D三种元素的简单离子的半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(3)许多金属盐都可以发生焰色试验,如元素C,其原因是
。
解析：前四周期元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大,A的2p能级电子半充满,则A为氮元素;B与A同周期,且原子核外有2个未成对电子,B为氧元素;C基态原子核外有6个原子轨道排有电子,且只有1个未成对电子,则C为钠元素;在前四周期元素中E元素基态原子未成对电子数最多,则外围电子排布式为3d54s1,E为铬元素;D的基态原子价层电子排布式为msnmpn+2,即价层电子排布式为ms2mp4,则D为第ⅥA族元素,原子序数小于铬大于钠,则D为硫元素;基态F+各能级电子全充满,则F为铜元素,据此答题。
(1)E为铬元素,基态原子核外有7种能量不同的电子,电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。F为铜元素,位于元素周期表第四周期ⅠB族,其基态原子的价层电子排布式为3d104s1。
(2)A、B、C、D分别为N、O、Na、S,同周期元素从左到右第一电离能呈逐渐增大的趋势,但由于N元素核外p能级上电子处于半充满状态,较稳定,第一电离能大于氧元素的,同主族元素第一电离能从上到下逐渐减小,则第一电离能由大到小的顺序为N>O>S>Na;B、C、D三种元素分别为O、Na、S,其简单离子分别为O2-、Na+、S2-,其中O2-、Na+电子层结构相同,都为2层,S2-核外为三层,电子层数越多,半径越大,电子层数相同,核电荷数越大,半径越小,所以B、C、D三种元素的简单离子的半径由大到小的顺序为S2->O2->Na+。
答案：(1)7 1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)
四 ⅠB 3d104s1
(2)N>O>S>Na S2->O2->Na+
(3)激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量
9.电负性是元素的一种重要性质,电负性越大,其原子吸引电子的能力越强,在所形成的化合物中成为显负价的一方。下表给出的是原子序数小于20的16种元素的电负性数值:
请仔细分析,试回答下列问题。
(1)根据表中所给数据分析推测:
同主族不同元素的电负性变化的规律是 ;
同周期中,电负性与原子半径的关为。
(2)预测周期表中电负性最大的元素应为 (填元素符号);估计钙元素的电负性的取值范围: (3)预测周期表中,电负性最小的元素位于第周期第族(放射性元素除外),其基态原子核外电子排布式可表示为。
解析：(1)由题给信息可知:元素的非金属性越强,则元素的电负性越大;元素的金属性越强,则元素的电负性越小。所以同主族元素,从上至下,电负性逐渐变小;同周期元素的电负性随原子半径的减小而增大。
(2)周期表中F元素的非金属性最强,所以F的电负性最大;由于金属性:Mg答案：(1)核电荷数越大,电负性越小原子半径越小,电负性越大
(2)F 0.8 1.2
(3)六 ⅠA 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1
(二)拓展提高
10.(2022·广东期末五校联考)某种由六种元素形成的抗癌药物的结构简式如图所示,其中 W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、Y 同主族,Y、Z 的最外层电子数之和是 X 的最外层电子数的 2 倍。下列叙述错误的是 ( )
A. X、Y、Z 三种元素中,电负性最大的元素为 Y
B. W、X、Y 三种元素对应的最简单氢化物的热稳定性:YC. W 与 Z 的最简单氢化物混合后可产生白烟
D. X 的一种单质和化合物 ZX2均可用于自来水消毒
解析：W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,由化合物的结构可知,W形成3个单键,X形成2个共价键,W、Y同主族,结合原子序数可知W为N,Y为P,X为O;Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍,Z的最外层电子数为2×6-5=7,且Z的原子序数最大,Z为Cl。由上述分析可知,W为N、X为O、Y为P、Z为Cl。同周期主族元素从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,元素的电负性逐渐增大;同主族元素由上到下,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,元素的电负性逐渐减小。X、Y、Z三种元素中,电负性最大的元素为X(O),A项错误。元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,元素的非金属性: P答案：A
11.不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的最低能量,设其为E,如图所示。试根据元素在周期表中的位置,分析图中曲线的变化特点,并完成下列问题。
(1)同主族内不同元素的E值的变化特点是。各主族中E值的这种变化特点体现了元素性质的变化规律。
(2)同周期内,随着原子序数的增大,E值增大,但个别元素的E值出现反常现象。试预测下列关系式中正确的是 (填编号)。
①E(砷)>E(硒)
②E(砷)③E(溴)>E(硒)
④E(溴)(3)估计1 ml气态钙原子失去最外层一个电子所需最低能量E值的范围: kJ(4)10号元素E值较大的原因是。
解析：(1)从1H、3Li、11Na、19K等同主族元素可以看出,同主族元素随着原子序数增大,E值变小;从1H→2He, 3Li→10Ne,11Na→18Ar同周期元素看,呈现明显的周期性变化。
(2)从第二、第三周期看,第ⅢA族和第ⅥA族元素比同周期相邻两元素E值都低,可以推出E(砷)>E(硒)、E(溴)>E(硒)。
(3)据同主族、同周期E值变化规律可知,E(K)(4)10号元素(Ne)基态原子的最外层电子排布已达8电子稳定结构。
答案：(1)随着原子序数增大,E值变小周期性
(2)①③ (3)485 738
(4)10号元素为氖,该元素基态原子的最外层电子排布已达到8电子稳定结构
(三)挑战创新
12.(2022·广东茂名)磷酸铁锂LiFePO4电极材料主要用于各种锂离子电池,回到下列问题。
(1)Fe位于元素周期表中第周期第族,其价层电子排布式为。
(2)用“>”“<”或“=”填空。离子半径:Li+ H-;第一电离能:Li Be;电负性:O P。
(3)在周期表中,化学性质最相似的邻族元素是。
(4)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为、 (填字母)。
A.
B.
C.
D.
(5)基态P中未成对的电子数为 ,其原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为形。
解析：(1)Fe是26号元素,其基态原子价层电子排布式为3d64s2,因此Fe位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族。
(2)根据同电子层结构“核大半径小”原则,则离子半径:Li+P。
(3)在元素周期表中,根据对角线规则,化学性质最相似的邻族元素是Be与Al。
(4)题述Li原子电子排布图表示的状态中,D是基态电子排布式,能量最低,A、B、C都是激发态,但C中1s上的两个电子都跃迁到2px轨道上,能量最高,因此能量最低和最高的分别为D、C项。
(5)基态P价层电子排布式为3s23p3,未成对的电子数为3,其原子核外电子占据的最高能级为3p能级,其电子云轮廓图为哑铃形。
答案：(1)四 Ⅷ 3d64s2 (2)< < >
(3)Be与Al (4)D C (5)3 哑铃
电离能
I1
I2
I3
I4
I5
I6
I/(kJ·ml-1)
578
1 817
2 745
11 575
14 830
18 376
元素
相关信息
A
2p能级电子半充满
B
与A同周期,且原子核外有2个未成对电子
C
基态原子核外有6个原子轨道排有电子,且只有1个未成对电子
D
其基态原子价层电子排布式为msnmpn+2
E
前四周期元素中,E元素基态原子未成对电子数最多
F
基态F+各能级电子全充满
元素
H
Li
Be
B
C
N
O
F
电负性
2.1
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
元素
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
K
电负性
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
2.5
3.0
0.8