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人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构达标测试
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这是一份人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构达标测试，共19页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共16个小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．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
2．某元素的M层有4个p电子，下列叙述错误的是
A．N层不含电子B．该元素是硫元素
C．L层一定有8个电子D．原子最外层电子数为4
3．图中所发生的现象与电子跃迁无关的是
A．B．
C．D．
4．下列核外电子的表示方法正确的是
A．
B．
C．Fe:[Ar]3d54s2
D．Cu:[Ar]3d104s1
5．下列有关氧原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是
A．B．C．1s22s22p4D．
6．下列各组原子中，一定属于同族元素的是（ ）
A．原子核外M层上仅有一个电子的X原子与原子核外N层上仅有一个电子的Y原子
B．2p轨道上有两个未成对的电子的X原子与3p轨道上有两个未成对的电子的Y原子
C．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外最外层电子排布式2s2的Y原子
D．p轨道上都只有三个电子的X原子与Y原子
7．下列有关微拉性质的比较中，正确的是
A．原子半径：B．最高正价：
C．第一电离能：D．电负性：
8．下列化学用语表述正确的是
A．镁原子由1s22s22p63s13p1→1s22s22p63s2时，原子释放能量，由激发态转化成基态
B．基态Se的价电子排布式：
C．基态铍原子最外层电子的电子云图为：
D．电子仅在激发态跃进到基态时才会产生原子光谱
9．下列有关光谱的说法中不正确的是
A．原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光(辐射)，这也是原子光谱产生的原因
B．原子只有发射光谱
C．通过原子光谱可以发现新的元素，也可以鉴定某些元素
D．霓虹灯光、激光、焰火都与电子跃迁释放能量有关
10．下列有关元素周期表和元素周期律的说法，不正确的是
①元素周期表中s区、d区和ds区的元素都是金属元素
②d区元素最后一个核外电子一定填充在s能级上
③同一主族从上到下，元素的电负性依次增大
④同一主族从上到下，元素的第一电离能依次增大
A．只有①②③B．只有②③C．只有③④D．①②③④
11．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
12．下列各离子的电子排布式错误的是( )
A．Na＋ 1s22s22p6B．F－ 1s22s22p6C．N3＋ 1s22s22p6D．O2－ 1s22s22p6
13．下列说法正确的是
A．最外层电子数为2的元素都分布在s区
B．同一主族元素从上到下，金属性呈周期性变化
C．所有非金属元素都分布在p区
D．元素周期表中第ⅢB 族到第ⅡB 族10个纵列的元素都是金属元素
14．下列四种粒子中，半径按由大到小顺序排列的是（ ）
①基态的原子结构示意图为
②基态的价电子排布式为
③基态的电子排布图为
④基态原子有2个电子层，电子式为
A．B．
C．D．
15．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ/ml。根据下表所列数据判断错误的是
A．元素X的常见化合价是+1价
B．元素Y是ⅢA族的元素
C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl
D．若元素Y处于第3周期，它可与冷水剧烈反应
16．短周期主族元素、、、的原子序数依次增大，与形成的某一化合物是一种空气污染物，其易生成二聚体，且、两基态原子的核外电子的空间运动状态相同，的基态原子的最高能级的电子数是的基态原子的最低能级电子数的一半，的周期数与族序数相等。下列说法不正确的是
A．原子的半径：
B．、、、四种元素中，的非金属性最强
C．第一电离能：
D．元素、电负性：
二、非选择题：包括第17题~第20题4个大题，共52分。
17．（14分）Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中，其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题：
（1）钠在火焰上灼烧的黄光是一种_______(填字母)。
A．吸收光谱 B．发射光谱
（2）下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是_______，能量最低的是_______(填序号)。
ａ．1s22s22p43s13px13py13pz1 b．1s22s22p33s23px13py13pz1
c．1s22s22p63s13px1 d．1s22s22p63s2
（3）Ti原子位于元素周期表中的_______区，最高能层电子的电子云轮廓形状为_______，其价电子排布式为_______。与Ti同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的的基态原子的外围电子排布图_______。
（4）琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成Fe3+，从结构角度来看，Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是_______。
（5）Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为Fe3+_______Fe2+(填“大于”或“小于”)
18．（12分）按要求填空。
(1)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___________。
(2)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第2周期部分元素的E1变化趋势如下图所示。
氮元素的E1呈现异常的原因是___________。
(3)B原子价层电子的轨道表达式为___________。
(4)C基态原子核外电子排布式为___________，元素Mn与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是___________。
19．（12分）按照下列元素基态原子的电子排布特征判断元素，并回答问题。A元素的原子中只有一个能层且只含1个电子； B元素的原子3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子； C元素的原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反； D元素的原子第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子； E元素原子的外围电子排布为3s23p6。
（1）写元素名称： B___________； D___________；E___________；
（2）C原子核外电子排布图：___________；
（3）检验某溶液中是否含有D+，可通过___________反应来实现；要证明太阳上是否含有E元素，可采用的方法是___________。
（4）Mn、Fe 均为第四周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据列于下表：
锰元素位于第四周期第VIIB族。请写出基态Mn2+的价电子排布式：___________，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难，对此你的解释是___________。
20．（14分）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___________。
元素
I1
I2
I3
I4
X
496
4562
6912
9543
Y
578
1817
2745
11575
元素
Mn
Fe
电离能/kJ·ml- 1
I1
717
759
I2
1509
1561
I3
3248
2 957
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
第一章 原子结构与性质
章末检测
一、选择题：本题共16个小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．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。
2．某元素的M层有4个p电子，下列叙述错误的是
A．N层不含电子B．该元素是硫元素
C．L层一定有8个电子D．原子最外层电子数为4
【答案】D
【详解】
原子M层有4个p电子，原子外围电子排布为3s23p4，该元素是硫元素，则L层一定有8个电子，N层不含电子，原子最外层电子数为6，所以错误的为D，故选D。
3．图中所发生的现象与电子跃迁无关的是
A．B．
C．D．
【答案】D
【详解】
A．节日里燃放的焰火是原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，故A错误；
B．虹灯广告原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，故B错误；
C．燃烧蜡烛是原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，故C错误；
D．平面镜成像则是光线反射的结果，与电子跃迁无关，故D正确；
故答案为D。
4．下列核外电子的表示方法正确的是
A．
B．
C．Fe:[Ar]3d54s2
D．Cu:[Ar]3d104s1
【答案】D
【详解】
A． 2p的3个电子自旋方向相同，，故A错误；
B．F原子最外层只有7个电子 ，故B错误；
C． 基态铁原子是26号，价电子数为8，Fe:[Ar]3d64s2，故C错误；
D． 29号铜元素，价电子数为11，Cu:[Ar]3d104s1，故D正确；
故选D。
5．下列有关氧原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是
A．B．C．1s22s22p4D．
【答案】D
【详解】
A．只描述了原子序数是8，即原子外共有8个电子，A错误；
B．原子结构示意图只表示核外电子的分层排布情况，B错误；
C．原子核外电子排布式只具体到亚层电子数，C错误；
D．原子轨道排布式包含了电子层数、亚层数以及轨道内电子的自旋方向，因此最详尽的描述了电子运动状态，D正确；
答案选D。
6．下列各组原子中，一定属于同族元素的是（ ）
A．原子核外M层上仅有一个电子的X原子与原子核外N层上仅有一个电子的Y原子
B．2p轨道上有两个未成对的电子的X原子与3p轨道上有两个未成对的电子的Y原子
C．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外最外层电子排布式2s2的Y原子
D．p轨道上都只有三个电子的X原子与Y原子
【答案】D
【详解】
A．原子核外M层上仅有一个电子的X原子，X为Na元素、原子核外N层上仅有一个电子的Y原子，Y可以为K、Cr、Rb等元素，Na位于第IA族、Cr位于ⅥB族，二者不属于同一族，故A错误；
B．2p轨道上有两个未成对的电子的X原子，X为C或O原子，3p轨道上有两个未成对的电子的Y原子，Y可以为Si或S，C、Si位于ⅣA族、O、S位于第ⅥA族，所以二者不一定属于同一族，故B错误；
C．原子核外电子排布式为1s2的X原子，X为He元素，原子核外最外层电子排布式2s2的Y原子，Y为Be元素，所以不属于同一族，故C错误；
D．原子基态时2p轨道上有3个电子，为N元素；原子基态时3p轨道上有3个电子，为P元素；原子基态时4p轨道上有3个电子，为As元素；原子基态时5p轨道上有3个电子，为Sb元素；均为同主族元素，故D正确。
故选D。
7．下列有关微拉性质的比较中，正确的是
A．原子半径：B．最高正价：
C．第一电离能：D．电负性：
【答案】C
【详解】
A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则氮原子的原子半径大于氧原子，故A错误；
B．氟元素的非金属性强，没有正化合价，故B错误；
C．0族元素，从上到下，电子层数依次增大，第一电离能依次减小，则第一电离能：，故C正确；
D．非金属元素的电负性强于金属元素，金属元素的金属性越强，电负性越小，镁元素的金属性强于铝元素，则镁元素的电负性小于铝元素，故D错误；
故选C。
8．下列化学用语表述正确的是
A．镁原子由1s22s22p63s13p1→1s22s22p63s2时，原子释放能量，由激发态转化成基态
B．基态Se的价电子排布式：
C．基态铍原子最外层电子的电子云图为：
D．电子仅在激发态跃进到基态时才会产生原子光谱
【答案】A
【详解】
A．镁原子由1s22s22p63s13p1→1s22s22p63s2时，原子释放能量，由激发态转化成基态，A正确；
B．基态Se的价电子排布式：，B错误；
C．基态Be的价电子排布式：，则基态铍原子最外层电子的电子云图轮廓为球形，C错误；
D．原子光谱有两种：吸收光谱和发射光谱，电子由基态跃迁到激发态，或由激发态跃迁到基态，都会产生原子光谱，D错误。
故选A。
9．下列有关光谱的说法中不正确的是
A．原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光(辐射)，这也是原子光谱产生的原因
B．原子只有发射光谱
C．通过原子光谱可以发现新的元素，也可以鉴定某些元素
D．霓虹灯光、激光、焰火都与电子跃迁释放能量有关
【答案】B
【详解】
A．原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光(辐射)，这也是原子光谱产生的原因，电子从基态向激发态的跃迁会吸收能量，形成吸收光谱；电子从激发态向基态的跃迁会放出能量，形成发射光谱，A正确；
B．原子光谱既有发射光谱，也有吸收光谱，B错误；
C．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，C正确；
D．电子在基态和激发态之间的跃迁会引起能量的变化，并以光的形式体现，所以霓虹灯光、激光、焰火都与原子核外电子跃迁释放能量有关，D正确；
故选B。
10．下列有关元素周期表和元素周期律的说法，不正确的是
①元素周期表中s区、d区和ds区的元素都是金属元素
②d区元素最后一个核外电子一定填充在s能级上
③同一主族从上到下，元素的电负性依次增大
④同一主族从上到下，元素的第一电离能依次增大
A．只有①②③B．只有②③C．只有③④D．①②③④
【答案】D
【详解】
①元素周期表中s区的元素中H元素是非金属元素，①错误；
②d区元素最后一个核外电子可能填充在d能级上，如Sc，可能填充在s能级上如Cr，②错误；
③同一主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，元素的电负性依次减小，③错误；
④同一主族从上到下，原子核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子失去电子的能力逐渐增强，因此元素的第一电离能依次减小，④错误；
综上所述可知：说法不正确的是①②③④，故合理选项是D。
11．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。
12．下列各离子的电子排布式错误的是( )
A．Na＋ 1s22s22p6B．F－ 1s22s22p6C．N3＋ 1s22s22p6D．O2－ 1s22s22p6
【答案】C
【分析】
基态原子或离子的电子应处于能量最低的状态，结合能量最低原理解答。
【详解】
A．核外电子数为10，其电子排布式为: 1s22s22p6，符合能量最低原理，故A正确；
B．F－，核外电子总数为10，电子排布式 为: 1s22s22p6，符合能量最低原理，故B正确；
C．N3＋核外含有4个电子，其电子排布式 为: 1s22s22p2，故C错误；
D．O2－电子排布式为: 1s22s22p6，符合能量最低原理，故D正确；
故答案为C。
13．下列说法正确的是
A．最外层电子数为2的元素都分布在s区
B．同一主族元素从上到下，金属性呈周期性变化
C．所有非金属元素都分布在p区
D．元素周期表中第ⅢB 族到第ⅡB 族10个纵列的元素都是金属元素
【答案】D
【详解】
A.最外层电子数为2的元素不一定分布在s区，如He分布在p区，Fe等元素分布在d区，故A错误；
B.同一主族元素从上到下，金属性逐渐增强，不是呈周期性变化，故B错误；
C.非金属元素H分布在s区，故C错误；
D.元素周期表中IIIB族到IIB族10个纵行的元素在d区，是过渡元素，都是金属元素，故D正确；
故答案为D。
14．下列四种粒子中，半径按由大到小顺序排列的是（ ）
①基态的原子结构示意图为
②基态的价电子排布式为
③基态的电子排布图为
④基态原子有2个电子层，电子式为
A．B．
C．D．
【答案】C
【详解】
①基态X的原子结构示意图：，则X为S原子，
②基态Y的价电子排布式：，则Y为Cl原子，
③基态Z2−的电子排布图：，Z2−为S2−，
④W基态原子有2个能层，结合电子式可知，W为F原子；
电子层数越多，半径越大，F＜Cl，同周期随原子序数增大，原子半径减小，则半径：S＞Cl，同种元素的阴离子的半径大于原子半径，则半径：S＜S2−；
所以半径：S2−>S>Cl>F，即，答案选C。
15．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ/ml。根据下表所列数据判断错误的是
A．元素X的常见化合价是+1价
B．元素Y是ⅢA族的元素
C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl
D．若元素Y处于第3周期，它可与冷水剧烈反应
【答案】D
【详解】
X、Y均为主族元素，由表格中电离能可知，X易失去1个电子，则X为碱金属元素，而Y的I3与I4差别较大，Y易失去3个电子，Y位于IIIA族。
A．X的最外层电子数为1，则元素X的常见化合价是+1价，A正确；
B．Y的最高正价为+3价，Y是A族的元素，B正确；
C．X为碱金属元素，X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl，C正确；
D．元素Y第IIIA族元素，若处于第三周期，Y为Al，Al与冷水不反应，D错误；
故合理选项是D。
16．短周期主族元素、、、的原子序数依次增大，与形成的某一化合物是一种空气污染物，其易生成二聚体，且、两基态原子的核外电子的空间运动状态相同，的基态原子的最高能级的电子数是的基态原子的最低能级电子数的一半，的周期数与族序数相等。下列说法不正确的是
A．原子的半径：
B．、、、四种元素中，的非金属性最强
C．第一电离能：
D．元素、电负性：
【答案】D
【分析】
与形成的某一化合物是一种空气污染物，其易生成二聚体，可知该化合物为，易生成，且、两基态原子的核外电子的空间运动状态相同，短周期主族元素、、、的原子序数依次增大可知为元素、为元素；在周期表中的周期数与族序数相等，则为元素；的基态原子的核外电子排布式为，最低能级电子数为2，的基态原子的最高能级的电子数是的基态原子的最低能级电子数的一半，则的基态原子的最高能级的电子数为1，的原子序数比的大，所以有3个电子层， 为元素，由以上分析可知、、、分别为、、、元素，据此分析选择。
【详解】
A． 同周期元素从左到右原子半径减小，同主族元素从上到下原子半径增大，则原子的半径：，即，A正确；
B． 同周期元素从左到右非金属性增强，非金属性，的非金属性最强，B正确；
C． 同周期元素从左向右第一电离能增大，同主族元素从上到下第一电离能减小，且的电子半满为稳定结构，则第一电离能：，C正确；
D． 同周期元素从左向右电负性增大，同主族元素从上到下电负性减小，则电负性大小：，D错误；
答案为：D。
二、非选择题：包括第17题~第20题4个大题，共52分。
17．（14分）Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中，其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题：
（1）钠在火焰上灼烧的黄光是一种_______(填字母)。
A．吸收光谱 B．发射光谱
（2）下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是_______，能量最低的是_______(填序号)。
ａ．1s22s22p43s13px13py13pz1 b．1s22s22p33s23px13py13pz1
c．1s22s22p63s13px1 d．1s22s22p63s2
（3）Ti原子位于元素周期表中的_______区，最高能层电子的电子云轮廓形状为_______，其价电子排布式为_______。与Ti同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的的基态原子的外围电子排布图_______。
（4）琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成Fe3+，从结构角度来看，Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是_______。
（5）Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为Fe3+_______Fe2+(填“大于”或“小于”)
【答案】
（1）B
（2） b d
（3） d 球形 3d24s2
（4）Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，而3d全满能量更低结构更稳定，所以Fe3+比Fe2+更稳定，Fe2+更易被氧化为Fe3+
（5）小于
【分析】
（1）激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道，以光的形式释放出能量，属于发射光谱，故答案为：B；
（2）ａ．1s22s22p43s13px13py13pz1即2个2p上的电子跃迁到3p上，1个3s的电子跃迁到3p上，b．1s22s22p33s23px13py13pz1是2p上的3个电子跃迁到3p上，c．1s22s22p63s13px1为3s上的1个电子跃迁到3p上，d．1s22s22p63s2为基态原子，故能量最高的为b，最低为d，故答案为：b；d；
（3）已知Ti是22号元素，故其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d24s2，电子最后进入3d能级，故Ti原子位于元素周期表中的d区，最高能层为第4层，即4s电子，s能级的电子云轮廓形状为球形，其价电子排布式为3d24s2，与Ti同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的即Cr，其的基态原子的外围电子排布图为：，故答案为：d；球形；3d24s2；；
（4）由于Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，而3d全满能量更低结构更稳定，所以Fe3+比Fe2+更稳定，Fe2+更易被氧化为Fe3+，导致Fe2+易被氧化成Fe3+，故答案为：Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，而3d半充满能量更低结构更稳定，所以Fe3+比Fe2+更稳定，Fe2+更易被氧化为Fe3+；
（5）当原子核外电子排布的电子层数相同时，核外电子数越多则有效核电荷数越少，对应的微粒半径越大，故Fe3+的核外电子数比Fe2+少，故离子半径大小关系为Fe3+小于Fe2+，故答案为：＜。
18．（12分）按要求填空。
(1)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___________。
(2)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第2周期部分元素的E1变化趋势如下图所示。
氮元素的E1呈现异常的原因是___________。
(3)B原子价层电子的轨道表达式为___________。
(4)C基态原子核外电子排布式为___________，元素Mn与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是___________。
【答案】N 球形 N的2p能级为半充满结构，较为稳定，不易结合一个电子 1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 Mn
【详解】
(1) 基态K原子共有4层电子层，所以最高能层符号为N；价层电子排布式为4s1，该能层电子云轮廓为球形；
(2)元素的非金属性越强，越易得到电子，则第一电子亲和能越大，同周期从左到右核电荷数依次增大，半径逐渐减小，从左到右易结合电子，放出的能量增大，而N的最外层为半充满结构，较为稳定，不易结合一个电子，所以出现异常；
(3)B为5号元素，核外电子排布式为1s22s22p1，价层电子排布为2s22p1，轨道表达式为；
(4) C是27号元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2；O基态原子价电子为2s22p4，所以其核外未成对电子数是2，而Mn基态原子价电子排布为3d54s2，所以其核外未成对电子数是5，因此核外未成对电子数较多的是Mn。
19．（12分）按照下列元素基态原子的电子排布特征判断元素，并回答问题。A元素的原子中只有一个能层且只含1个电子； B元素的原子3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子； C元素的原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反； D元素的原子第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子； E元素原子的外围电子排布为3s23p6。
（1）写元素名称： B___________； D___________；E___________；
（2）C原子核外电子排布图：___________；
（3）检验某溶液中是否含有D+，可通过___________反应来实现；要证明太阳上是否含有E元素，可采用的方法是___________。
（4）Mn、Fe 均为第四周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据列于下表：
锰元素位于第四周期第VIIB族。请写出基态Mn2+的价电子排布式：___________，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难，对此你的解释是___________。
【答案】
（1） 氯 钾 氩
（2）
（3） 焰色反应 光谱分析
（4） 或者 Mn2+价电子排布为3d5，处于半满状态，能量比较低，再失去一个电子需要的能量较大
【分析】
根据题意可知A元素的原子中只有一个能层且只含1个电子，A为H，B元素的原子3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子，说明B的3p轨道上有5个电子，故B为Cl；C元素的原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，说明C元素2p轨道上有4个电子，故C为O原子；D元素的原子第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子，说明D元素是19号K元素；E元素原子的外围电子排布为3s23p6，说明E为Ar元素。根据分析可知：A、B、C、D、E分别为：H、Cl、O、K、Ar。
（1）根据分析B为氯元素、D为钾元素、E为氩元素，故答案为：氯、钾、氩。
（2）C原子为氧原子，核外电子排布图：，故答案为：。
（3）D原子为钾原子，检验某溶液中是否含有K+，可通过焰色反应来实现，对太阳光进行光谱分析可以证明是否含有氩元素，故答案为：焰色反应，光谱分析。
（4）锰元素位于第四周期第VIIB族25号元素，基态Mn2+的价电子排布式为：或者，Mn2+的价电子排布式3d5，Fe2+的价电子排布式3d6，Mn2+价电子处于半满状态，能量比较低，再失去一个电子需要的能量较大，故答案为：或者；Mn2+价电子排布为3d5，处于半满状态，能量比较低，再失去一个电子需要的能量较大。
20．（14分）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___________。
【答案】（1）7 1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1) 4 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
【分析】
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其基态原子外围电子排布为msnmpn+2，即外围电子排布为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，F基态F+各能层电子全充满，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，其基态原子的外围电子排布式为3d104s1，故答案为：7；1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1；4；ⅠB ；3d104s1；
（2）A、B、C、D分别为：N、O、Na 、S，同周期元素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，同主族元素第一电离能从上到下减小，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+，故答案为：N>O>S>Na；S2−>O2−>Na+；
（3）焰色反应是因为在灼烧时原子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，从而显出不同的焰色，故答案为：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；
元素
I1
I2
I3
I4
X
496
4562
6912
9543
Y
578
1817
2745
11575
元素
Mn
Fe
电离能/kJ·ml- 1
I1
717
759
I2
1509
1561
I3
3248
2 957
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
一、选择题：本题共16个小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．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
2．某元素的M层有4个p电子，下列叙述错误的是
A．N层不含电子B．该元素是硫元素
C．L层一定有8个电子D．原子最外层电子数为4
3．图中所发生的现象与电子跃迁无关的是
A．B．
C．D．
4．下列核外电子的表示方法正确的是
A．
B．
C．Fe:[Ar]3d54s2
D．Cu:[Ar]3d104s1
5．下列有关氧原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是
A．B．C．1s22s22p4D．
6．下列各组原子中，一定属于同族元素的是（ ）
A．原子核外M层上仅有一个电子的X原子与原子核外N层上仅有一个电子的Y原子
B．2p轨道上有两个未成对的电子的X原子与3p轨道上有两个未成对的电子的Y原子
C．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外最外层电子排布式2s2的Y原子
D．p轨道上都只有三个电子的X原子与Y原子
7．下列有关微拉性质的比较中，正确的是
A．原子半径：B．最高正价：
C．第一电离能：D．电负性：
8．下列化学用语表述正确的是
A．镁原子由1s22s22p63s13p1→1s22s22p63s2时，原子释放能量，由激发态转化成基态
B．基态Se的价电子排布式：
C．基态铍原子最外层电子的电子云图为：
D．电子仅在激发态跃进到基态时才会产生原子光谱
9．下列有关光谱的说法中不正确的是
A．原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光(辐射)，这也是原子光谱产生的原因
B．原子只有发射光谱
C．通过原子光谱可以发现新的元素，也可以鉴定某些元素
D．霓虹灯光、激光、焰火都与电子跃迁释放能量有关
10．下列有关元素周期表和元素周期律的说法，不正确的是
①元素周期表中s区、d区和ds区的元素都是金属元素
②d区元素最后一个核外电子一定填充在s能级上
③同一主族从上到下，元素的电负性依次增大
④同一主族从上到下，元素的第一电离能依次增大
A．只有①②③B．只有②③C．只有③④D．①②③④
11．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
12．下列各离子的电子排布式错误的是( )
A．Na＋ 1s22s22p6B．F－ 1s22s22p6C．N3＋ 1s22s22p6D．O2－ 1s22s22p6
13．下列说法正确的是
A．最外层电子数为2的元素都分布在s区
B．同一主族元素从上到下，金属性呈周期性变化
C．所有非金属元素都分布在p区
D．元素周期表中第ⅢB 族到第ⅡB 族10个纵列的元素都是金属元素
14．下列四种粒子中，半径按由大到小顺序排列的是（ ）
①基态的原子结构示意图为
②基态的价电子排布式为
③基态的电子排布图为
④基态原子有2个电子层，电子式为
A．B．
C．D．
15．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ/ml。根据下表所列数据判断错误的是
A．元素X的常见化合价是+1价
B．元素Y是ⅢA族的元素
C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl
D．若元素Y处于第3周期，它可与冷水剧烈反应
16．短周期主族元素、、、的原子序数依次增大，与形成的某一化合物是一种空气污染物，其易生成二聚体，且、两基态原子的核外电子的空间运动状态相同，的基态原子的最高能级的电子数是的基态原子的最低能级电子数的一半，的周期数与族序数相等。下列说法不正确的是
A．原子的半径：
B．、、、四种元素中，的非金属性最强
C．第一电离能：
D．元素、电负性：
二、非选择题：包括第17题~第20题4个大题，共52分。
17．（14分）Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中，其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题：
（1）钠在火焰上灼烧的黄光是一种_______(填字母)。
A．吸收光谱 B．发射光谱
（2）下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是_______，能量最低的是_______(填序号)。
ａ．1s22s22p43s13px13py13pz1 b．1s22s22p33s23px13py13pz1
c．1s22s22p63s13px1 d．1s22s22p63s2
（3）Ti原子位于元素周期表中的_______区，最高能层电子的电子云轮廓形状为_______，其价电子排布式为_______。与Ti同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的的基态原子的外围电子排布图_______。
（4）琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成Fe3+，从结构角度来看，Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是_______。
（5）Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为Fe3+_______Fe2+(填“大于”或“小于”)
18．（12分）按要求填空。
(1)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___________。
(2)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第2周期部分元素的E1变化趋势如下图所示。
氮元素的E1呈现异常的原因是___________。
(3)B原子价层电子的轨道表达式为___________。
(4)C基态原子核外电子排布式为___________，元素Mn与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是___________。
19．（12分）按照下列元素基态原子的电子排布特征判断元素，并回答问题。A元素的原子中只有一个能层且只含1个电子； B元素的原子3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子； C元素的原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反； D元素的原子第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子； E元素原子的外围电子排布为3s23p6。
（1）写元素名称： B___________； D___________；E___________；
（2）C原子核外电子排布图：___________；
（3）检验某溶液中是否含有D+，可通过___________反应来实现；要证明太阳上是否含有E元素，可采用的方法是___________。
（4）Mn、Fe 均为第四周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据列于下表：
锰元素位于第四周期第VIIB族。请写出基态Mn2+的价电子排布式：___________，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难，对此你的解释是___________。
20．（14分）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___________。
元素
I1
I2
I3
I4
X
496
4562
6912
9543
Y
578
1817
2745
11575
元素
Mn
Fe
电离能/kJ·ml- 1
I1
717
759
I2
1509
1561
I3
3248
2 957
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
第一章 原子结构与性质
章末检测
一、选择题：本题共16个小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．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。
2．某元素的M层有4个p电子，下列叙述错误的是
A．N层不含电子B．该元素是硫元素
C．L层一定有8个电子D．原子最外层电子数为4
【答案】D
【详解】
原子M层有4个p电子，原子外围电子排布为3s23p4，该元素是硫元素，则L层一定有8个电子，N层不含电子，原子最外层电子数为6，所以错误的为D，故选D。
3．图中所发生的现象与电子跃迁无关的是
A．B．
C．D．
【答案】D
【详解】
A．节日里燃放的焰火是原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，故A错误；
B．虹灯广告原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，故B错误；
C．燃烧蜡烛是原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，故C错误；
D．平面镜成像则是光线反射的结果，与电子跃迁无关，故D正确；
故答案为D。
4．下列核外电子的表示方法正确的是
A．
B．
C．Fe:[Ar]3d54s2
D．Cu:[Ar]3d104s1
【答案】D
【详解】
A． 2p的3个电子自旋方向相同，，故A错误；
B．F原子最外层只有7个电子 ，故B错误；
C． 基态铁原子是26号，价电子数为8，Fe:[Ar]3d64s2，故C错误；
D． 29号铜元素，价电子数为11，Cu:[Ar]3d104s1，故D正确；
故选D。
5．下列有关氧原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是
A．B．C．1s22s22p4D．
【答案】D
【详解】
A．只描述了原子序数是8，即原子外共有8个电子，A错误；
B．原子结构示意图只表示核外电子的分层排布情况，B错误；
C．原子核外电子排布式只具体到亚层电子数，C错误；
D．原子轨道排布式包含了电子层数、亚层数以及轨道内电子的自旋方向，因此最详尽的描述了电子运动状态，D正确；
答案选D。
6．下列各组原子中，一定属于同族元素的是（ ）
A．原子核外M层上仅有一个电子的X原子与原子核外N层上仅有一个电子的Y原子
B．2p轨道上有两个未成对的电子的X原子与3p轨道上有两个未成对的电子的Y原子
C．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外最外层电子排布式2s2的Y原子
D．p轨道上都只有三个电子的X原子与Y原子
【答案】D
【详解】
A．原子核外M层上仅有一个电子的X原子，X为Na元素、原子核外N层上仅有一个电子的Y原子，Y可以为K、Cr、Rb等元素，Na位于第IA族、Cr位于ⅥB族，二者不属于同一族，故A错误；
B．2p轨道上有两个未成对的电子的X原子，X为C或O原子，3p轨道上有两个未成对的电子的Y原子，Y可以为Si或S，C、Si位于ⅣA族、O、S位于第ⅥA族，所以二者不一定属于同一族，故B错误；
C．原子核外电子排布式为1s2的X原子，X为He元素，原子核外最外层电子排布式2s2的Y原子，Y为Be元素，所以不属于同一族，故C错误；
D．原子基态时2p轨道上有3个电子，为N元素；原子基态时3p轨道上有3个电子，为P元素；原子基态时4p轨道上有3个电子，为As元素；原子基态时5p轨道上有3个电子，为Sb元素；均为同主族元素，故D正确。
故选D。
7．下列有关微拉性质的比较中，正确的是
A．原子半径：B．最高正价：
C．第一电离能：D．电负性：
【答案】C
【详解】
A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则氮原子的原子半径大于氧原子，故A错误；
B．氟元素的非金属性强，没有正化合价，故B错误；
C．0族元素，从上到下，电子层数依次增大，第一电离能依次减小，则第一电离能：，故C正确；
D．非金属元素的电负性强于金属元素，金属元素的金属性越强，电负性越小，镁元素的金属性强于铝元素，则镁元素的电负性小于铝元素，故D错误；
故选C。
8．下列化学用语表述正确的是
A．镁原子由1s22s22p63s13p1→1s22s22p63s2时，原子释放能量，由激发态转化成基态
B．基态Se的价电子排布式：
C．基态铍原子最外层电子的电子云图为：
D．电子仅在激发态跃进到基态时才会产生原子光谱
【答案】A
【详解】
A．镁原子由1s22s22p63s13p1→1s22s22p63s2时，原子释放能量，由激发态转化成基态，A正确；
B．基态Se的价电子排布式：，B错误；
C．基态Be的价电子排布式：，则基态铍原子最外层电子的电子云图轮廓为球形，C错误；
D．原子光谱有两种：吸收光谱和发射光谱，电子由基态跃迁到激发态，或由激发态跃迁到基态，都会产生原子光谱，D错误。
故选A。
9．下列有关光谱的说法中不正确的是
A．原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光(辐射)，这也是原子光谱产生的原因
B．原子只有发射光谱
C．通过原子光谱可以发现新的元素，也可以鉴定某些元素
D．霓虹灯光、激光、焰火都与电子跃迁释放能量有关
【答案】B
【详解】
A．原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光(辐射)，这也是原子光谱产生的原因，电子从基态向激发态的跃迁会吸收能量，形成吸收光谱；电子从激发态向基态的跃迁会放出能量，形成发射光谱，A正确；
B．原子光谱既有发射光谱，也有吸收光谱，B错误；
C．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，C正确；
D．电子在基态和激发态之间的跃迁会引起能量的变化，并以光的形式体现，所以霓虹灯光、激光、焰火都与原子核外电子跃迁释放能量有关，D正确；
故选B。
10．下列有关元素周期表和元素周期律的说法，不正确的是
①元素周期表中s区、d区和ds区的元素都是金属元素
②d区元素最后一个核外电子一定填充在s能级上
③同一主族从上到下，元素的电负性依次增大
④同一主族从上到下，元素的第一电离能依次增大
A．只有①②③B．只有②③C．只有③④D．①②③④
【答案】D
【详解】
①元素周期表中s区的元素中H元素是非金属元素，①错误；
②d区元素最后一个核外电子可能填充在d能级上，如Sc，可能填充在s能级上如Cr，②错误；
③同一主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，元素的电负性依次减小，③错误；
④同一主族从上到下，原子核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子失去电子的能力逐渐增强，因此元素的第一电离能依次减小，④错误；
综上所述可知：说法不正确的是①②③④，故合理选项是D。
11．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。
12．下列各离子的电子排布式错误的是( )
A．Na＋ 1s22s22p6B．F－ 1s22s22p6C．N3＋ 1s22s22p6D．O2－ 1s22s22p6
【答案】C
【分析】
基态原子或离子的电子应处于能量最低的状态，结合能量最低原理解答。
【详解】
A．核外电子数为10，其电子排布式为: 1s22s22p6，符合能量最低原理，故A正确；
B．F－，核外电子总数为10，电子排布式 为: 1s22s22p6，符合能量最低原理，故B正确；
C．N3＋核外含有4个电子，其电子排布式 为: 1s22s22p2，故C错误；
D．O2－电子排布式为: 1s22s22p6，符合能量最低原理，故D正确；
故答案为C。
13．下列说法正确的是
A．最外层电子数为2的元素都分布在s区
B．同一主族元素从上到下，金属性呈周期性变化
C．所有非金属元素都分布在p区
D．元素周期表中第ⅢB 族到第ⅡB 族10个纵列的元素都是金属元素
【答案】D
【详解】
A.最外层电子数为2的元素不一定分布在s区，如He分布在p区，Fe等元素分布在d区，故A错误；
B.同一主族元素从上到下，金属性逐渐增强，不是呈周期性变化，故B错误；
C.非金属元素H分布在s区，故C错误；
D.元素周期表中IIIB族到IIB族10个纵行的元素在d区，是过渡元素，都是金属元素，故D正确；
故答案为D。
14．下列四种粒子中，半径按由大到小顺序排列的是（ ）
①基态的原子结构示意图为
②基态的价电子排布式为
③基态的电子排布图为
④基态原子有2个电子层，电子式为
A．B．
C．D．
【答案】C
【详解】
①基态X的原子结构示意图：，则X为S原子，
②基态Y的价电子排布式：，则Y为Cl原子，
③基态Z2−的电子排布图：，Z2−为S2−，
④W基态原子有2个能层，结合电子式可知，W为F原子；
电子层数越多，半径越大，F＜Cl，同周期随原子序数增大，原子半径减小，则半径：S＞Cl，同种元素的阴离子的半径大于原子半径，则半径：S＜S2−；
所以半径：S2−>S>Cl>F，即，答案选C。
15．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ/ml。根据下表所列数据判断错误的是
A．元素X的常见化合价是+1价
B．元素Y是ⅢA族的元素
C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl
D．若元素Y处于第3周期，它可与冷水剧烈反应
【答案】D
【详解】
X、Y均为主族元素，由表格中电离能可知，X易失去1个电子，则X为碱金属元素，而Y的I3与I4差别较大，Y易失去3个电子，Y位于IIIA族。
A．X的最外层电子数为1，则元素X的常见化合价是+1价，A正确；
B．Y的最高正价为+3价，Y是A族的元素，B正确；
C．X为碱金属元素，X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl，C正确；
D．元素Y第IIIA族元素，若处于第三周期，Y为Al，Al与冷水不反应，D错误；
故合理选项是D。
16．短周期主族元素、、、的原子序数依次增大，与形成的某一化合物是一种空气污染物，其易生成二聚体，且、两基态原子的核外电子的空间运动状态相同，的基态原子的最高能级的电子数是的基态原子的最低能级电子数的一半，的周期数与族序数相等。下列说法不正确的是
A．原子的半径：
B．、、、四种元素中，的非金属性最强
C．第一电离能：
D．元素、电负性：
【答案】D
【分析】
与形成的某一化合物是一种空气污染物，其易生成二聚体，可知该化合物为，易生成，且、两基态原子的核外电子的空间运动状态相同，短周期主族元素、、、的原子序数依次增大可知为元素、为元素；在周期表中的周期数与族序数相等，则为元素；的基态原子的核外电子排布式为，最低能级电子数为2，的基态原子的最高能级的电子数是的基态原子的最低能级电子数的一半，则的基态原子的最高能级的电子数为1，的原子序数比的大，所以有3个电子层， 为元素，由以上分析可知、、、分别为、、、元素，据此分析选择。
【详解】
A． 同周期元素从左到右原子半径减小，同主族元素从上到下原子半径增大，则原子的半径：，即，A正确；
B． 同周期元素从左到右非金属性增强，非金属性，的非金属性最强，B正确；
C． 同周期元素从左向右第一电离能增大，同主族元素从上到下第一电离能减小，且的电子半满为稳定结构，则第一电离能：，C正确；
D． 同周期元素从左向右电负性增大，同主族元素从上到下电负性减小，则电负性大小：，D错误；
答案为：D。
二、非选择题：包括第17题~第20题4个大题，共52分。
17．（14分）Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中，其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题：
（1）钠在火焰上灼烧的黄光是一种_______(填字母)。
A．吸收光谱 B．发射光谱
（2）下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是_______，能量最低的是_______(填序号)。
ａ．1s22s22p43s13px13py13pz1 b．1s22s22p33s23px13py13pz1
c．1s22s22p63s13px1 d．1s22s22p63s2
（3）Ti原子位于元素周期表中的_______区，最高能层电子的电子云轮廓形状为_______，其价电子排布式为_______。与Ti同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的的基态原子的外围电子排布图_______。
（4）琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成Fe3+，从结构角度来看，Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是_______。
（5）Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为Fe3+_______Fe2+(填“大于”或“小于”)
【答案】
（1）B
（2） b d
（3） d 球形 3d24s2
（4）Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，而3d全满能量更低结构更稳定，所以Fe3+比Fe2+更稳定，Fe2+更易被氧化为Fe3+
（5）小于
【分析】
（1）激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道，以光的形式释放出能量，属于发射光谱，故答案为：B；
（2）ａ．1s22s22p43s13px13py13pz1即2个2p上的电子跃迁到3p上，1个3s的电子跃迁到3p上，b．1s22s22p33s23px13py13pz1是2p上的3个电子跃迁到3p上，c．1s22s22p63s13px1为3s上的1个电子跃迁到3p上，d．1s22s22p63s2为基态原子，故能量最高的为b，最低为d，故答案为：b；d；
（3）已知Ti是22号元素，故其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d24s2，电子最后进入3d能级，故Ti原子位于元素周期表中的d区，最高能层为第4层，即4s电子，s能级的电子云轮廓形状为球形，其价电子排布式为3d24s2，与Ti同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的即Cr，其的基态原子的外围电子排布图为：，故答案为：d；球形；3d24s2；；
（4）由于Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，而3d全满能量更低结构更稳定，所以Fe3+比Fe2+更稳定，Fe2+更易被氧化为Fe3+，导致Fe2+易被氧化成Fe3+，故答案为：Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，而3d半充满能量更低结构更稳定，所以Fe3+比Fe2+更稳定，Fe2+更易被氧化为Fe3+；
（5）当原子核外电子排布的电子层数相同时，核外电子数越多则有效核电荷数越少，对应的微粒半径越大，故Fe3+的核外电子数比Fe2+少，故离子半径大小关系为Fe3+小于Fe2+，故答案为：＜。
18．（12分）按要求填空。
(1)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___________。
(2)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第2周期部分元素的E1变化趋势如下图所示。
氮元素的E1呈现异常的原因是___________。
(3)B原子价层电子的轨道表达式为___________。
(4)C基态原子核外电子排布式为___________，元素Mn与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是___________。
【答案】N 球形 N的2p能级为半充满结构，较为稳定，不易结合一个电子 1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 Mn
【详解】
(1) 基态K原子共有4层电子层，所以最高能层符号为N；价层电子排布式为4s1，该能层电子云轮廓为球形；
(2)元素的非金属性越强，越易得到电子，则第一电子亲和能越大，同周期从左到右核电荷数依次增大，半径逐渐减小，从左到右易结合电子，放出的能量增大，而N的最外层为半充满结构，较为稳定，不易结合一个电子，所以出现异常；
(3)B为5号元素，核外电子排布式为1s22s22p1，价层电子排布为2s22p1，轨道表达式为；
(4) C是27号元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2；O基态原子价电子为2s22p4，所以其核外未成对电子数是2，而Mn基态原子价电子排布为3d54s2，所以其核外未成对电子数是5，因此核外未成对电子数较多的是Mn。
19．（12分）按照下列元素基态原子的电子排布特征判断元素，并回答问题。A元素的原子中只有一个能层且只含1个电子； B元素的原子3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子； C元素的原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反； D元素的原子第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子； E元素原子的外围电子排布为3s23p6。
（1）写元素名称： B___________； D___________；E___________；
（2）C原子核外电子排布图：___________；
（3）检验某溶液中是否含有D+，可通过___________反应来实现；要证明太阳上是否含有E元素，可采用的方法是___________。
（4）Mn、Fe 均为第四周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据列于下表：
锰元素位于第四周期第VIIB族。请写出基态Mn2+的价电子排布式：___________，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难，对此你的解释是___________。
【答案】
（1） 氯 钾 氩
（2）
（3） 焰色反应 光谱分析
（4） 或者 Mn2+价电子排布为3d5，处于半满状态，能量比较低，再失去一个电子需要的能量较大
【分析】
根据题意可知A元素的原子中只有一个能层且只含1个电子，A为H，B元素的原子3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子，说明B的3p轨道上有5个电子，故B为Cl；C元素的原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，说明C元素2p轨道上有4个电子，故C为O原子；D元素的原子第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子，说明D元素是19号K元素；E元素原子的外围电子排布为3s23p6，说明E为Ar元素。根据分析可知：A、B、C、D、E分别为：H、Cl、O、K、Ar。
（1）根据分析B为氯元素、D为钾元素、E为氩元素，故答案为：氯、钾、氩。
（2）C原子为氧原子，核外电子排布图：，故答案为：。
（3）D原子为钾原子，检验某溶液中是否含有K+，可通过焰色反应来实现，对太阳光进行光谱分析可以证明是否含有氩元素，故答案为：焰色反应，光谱分析。
（4）锰元素位于第四周期第VIIB族25号元素，基态Mn2+的价电子排布式为：或者，Mn2+的价电子排布式3d5，Fe2+的价电子排布式3d6，Mn2+价电子处于半满状态，能量比较低，再失去一个电子需要的能量较大，故答案为：或者；Mn2+价电子排布为3d5，处于半满状态，能量比较低，再失去一个电子需要的能量较大。
20．（14分）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___________。
【答案】（1）7 1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1) 4 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
【分析】
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其基态原子外围电子排布为msnmpn+2，即外围电子排布为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，F基态F+各能层电子全充满，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，其基态原子的外围电子排布式为3d104s1，故答案为：7；1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1；4；ⅠB ；3d104s1；
（2）A、B、C、D分别为：N、O、Na 、S，同周期元素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，同主族元素第一电离能从上到下减小，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+，故答案为：N>O>S>Na；S2−>O2−>Na+；
（3）焰色反应是因为在灼烧时原子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，从而显出不同的焰色，故答案为：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；
元素
I1
I2
I3
I4
X
496
4562
6912
9543
Y
578
1817
2745
11575
元素
Mn
Fe
电离能/kJ·ml- 1
I1
717
759
I2
1509
1561
I3
3248
2 957
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
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