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苏教版高中化学选择性必修2专题综合测评2原子结构与元素性质含答案
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这是一份苏教版高中化学选择性必修2专题综合测评2原子结构与元素性质含答案，共11页。
专题综合测评(二) 原子结构与元素性质
(建议用时：75分钟)
一、选择题
1．下列有关原子光谱的说法中，不正确的是( )
A．通过光谱分析可以鉴定某些元素
B．电子由低能级跃迁至较高能级时，一定发生的是化学变化
C．燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花与原子核外电子的跃迁有关
D．原子中的电子在跃迁时能量的表现形式之一是光，这也是原子光谱产生的原因
B [不同的原子在电子发生跃迁时，吸收或发射的光谱不同，则可通过光谱分析可以鉴定某些元素，A正确；原子的电子吸收一定的能量后，由低能级跃迁至较高能级时，为物理变化，B错误；核外电子发生跃迁时会吸收或释放能量，主要体现为光(辐射)，不同原子发射的光谱不同，则燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花与原子核外电子的跃迁有关，C正确；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，这也是原子光谱产生的原因，D正确。]
2．下列说法正确的是( )
A．CH4分子的球棍模型为
B．铍原子最外层的电子云图为
C．基态Fe原子的价电子轨道表示式为
D．，该轨道表示式违背了泡利不相容原理
C [该模型为比例模型，A错误；铍原子最外层为s能级，为球形，B错误；铁为26号元素，基态铁原子的价电子层为3d64s2，轨道表示式为，C正确；该轨道式违背了洪特规则，2p能级电子应自旋方向相同，D错误。]
3．铁原子核外电子占据的最高能级是( )
A．3s B．3p
C．3d D．4s
D [Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，虽然未填充电子时，3d轨道的能量比4s高，但一旦填充电子后，3d轨道电子受原子核的束缚力增强，电子的能量降低，所以铁原子核外电子占据的最高能级是4s。]
4．下列各原子或离子的电子排布中，不正确的是( )
A．N 1s22s22p3
B．Ar 1s22s22p63s23p6
C．Na＋ 1s22s22p6
D．Cl－ 1s22s22p63s23p5
D [N原子是7号元素，第2周期ⅡA族元素，电子排布式是1s22s22p3，A正确；Ar是18号元素，第3周期0族元素，电子排布式是1s22s22p63s23p6，B正确；Na是11号元素，第3周期ⅠA族元素，电子排布式是1s22s22p63s1，而Na＋是原子失去最外层一个电子，所以Na＋电子排布式是1s22s22p6，C正确；Cl原子是17号元素，第3周期ⅦA族元素，电子排布式是1s22s22p63s23p5，而Cl－是Cl原子得到一个电子形成的，电子式为1s22s22p63s23p6，D不正确。]
5．下列说法错误的是( )
A．电子排布式为1s22s22p63s23p1的元素，其价态为＋3时最稳定
B．在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定不同
C．碳原子核外能量最高的电子云轮廓图如图所示
D．钠原子由1s22s22p63p1→1s22s22p63s1时，吸收能量，由激发态转化成基态
D [电子排布式为1s22s22p63s23p1的元素是Al，其最外层有3个电子，失去最外层的3个电子，达到8电子稳定结构，所以铝元素的价态为＋3价时最稳定，A正确；在同一能级上运动的电子，其自旋状态不同，故其运动状态肯定不同，B正确；碳原子核外能量最高的电子为2p能级上的电子，C正确；钠原子由1s22s22p63p1→1s22s22p63s1时，由激发态转化成基态，应是释放能量，D错误。]
6．下列说法正确的是( )
A．1s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动
B．第4周期基态原子未成对电子数为1的元素有4种
C．ns能级的能量一定高于(n－1)d能级的能量
D．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
D [1s轨道的电子离原子核近，电子云只是电子在原子核周围出现的几率，A错误；第4周期未成对电子数为1的基态原子有4s1、3d14s2、3d104s1、4s24p1、4s24p5，共五种元素，B错误；根据能量最低原理，结合泡利原理和洪特规则，电子优先填充能量低的能级，从ⅢB族到Ⅷ族元素在进行电子填充时优先填充4s轨道，可见ns能级不一定高于(n－1)d能级，C错误；根据元素周期表，表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素，D正确。]
7．下列各组多电子原子的原子轨道能量比较不正确的是( )
A．4s＞3d B．4px＞3pz
C．4p＞3p D．2s＜2p
A [A．根据构造原理，各能级能量由低到高的顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s……由此可知原子轨道能量4s＜3d，A项错误；B．电子的能层越大，电子的能量越大，同一能级上的原子轨道具有相同的能量，原子轨道能量：4px＝4pz＞3pz，B项正确；C．电子的能层越大，电子的能量越大，原子轨道能量：4p＞3p，C项正确；D．相同电子层上原子轨道能量s＜p，D项正确。]
8．肯定属于同族元素且性质相似的是( )
A．原子电子排布式：A为1s22s2，B为1s2
B．结构示意图：A为，B为
C．A原子基态时2p轨道上有1个未成对电子，B原子基态时3p轨道上也有1个未成对电子
D．A原子基态时2p轨道上有一对成对电子，B原子基态时3p轨道上也有一对成对电子
D [A的电子排布式为1s22s2，为Be元素，位于ⅡA族；B的电子排布式为1s2，为He元素，位于0族，不同族，性质不同，A错误；根据结构示意图，A原子序数10，为Ne元素，位于0族；B原子序数11，为Na＋，位于ⅠA族，不同族，性质不同，B错误；A可能为B元素或者F元素，B可能为Al元素或者Cl元素，不一定在同一族，性质不一定相同，C错误；A为C元素，B为Si元素，为同族元素，且性质相似，D正确。]
9．下列N原子电子排布图表示的状态中，能量最高的是( )
D [A图是N原子的基态的电子排布图，2p轨道有3个电子；B图中1s轨道有1个电子激发后跃迁到2p轨道，2p轨道有4个电子；C图中2s轨道有1个电子激发后跃迁到2p轨道，2p轨道有4个电子；D图中1s、2s轨道各有1个电子激发后跃迁到2p轨道，2p轨道有5个电子，因此，D中2p轨道的电子最多，能量最高。]
10．下列关于原子结构的说法中，不正确的是( )
A．原子结构决定元素的性质
B．2px、2py、2pz轨道相互垂直，且能量相等
C．随核电荷数递增，电子总是填满一个能层，再填下一个能层
D．电子云是电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述
C [最外层电子决定元素的化学性质，A说法正确；2p能级有三个轨道，即2px、2py、2pz轨道且相互垂直，能量相等，B说法正确；电子是按能量由低到高的顺序填充的，C说法错误；电子云为核外电子在核外运动的概率密度分布的形象化描述，电子云中的小黑点表示电子在核外出现的机会的多少，小黑点越密表示出现的机会越多，D说法正确。]
11．A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构，有关两元素的下列叙述：
①原子半径A＜B；②离子半径A＞B；③原子序数A＞B；④原子最外层电子数A
C．③④⑥ D．③④⑤⑥⑦
C [①A为阳离子B为阴离子，两离子的电子层数相同，说明A位于B的下一周期，所以原子半径A>B，错误；②B的原子序数更小，则核电荷数更小，所以B的离子半径更大，错误；③正确；④当原子最外层电子数＜4时易失去最外层电子形成阳离子，当原子最外层电子＞4时，易得到电子形成阴离子，则原子最外层电子数A＜B，正确；⑤虽然两离子电子层结构相同，但形成离子时得到或失去的电子数不一定相同，所以无法确定二者化合价之间的关系，错误；⑥A能形成阳离子，具有较强的金属性，电负性较弱，B能形成阴离子，说明具有较强的电负性，则A的电负性小于B的电负性，正确；⑦A位于B的下一周期，原子半径更大，更容易失去电子，所以A的第一电离能小于B的第一电离能，错误。]
12．现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：
①[Ne]3s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是( )
A．最高正化合价：③＞②＞①
B．第一电离能：③＞②＞①
C．电负性：③＞②＞①
D．原子半径：③＞②＞①
B [ S元素最高正化合价为＋6，P元素最高正化合价为＋5，F没有正化合价，故最高正化合价：①>②，A错误； P元素原子3p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能Cl>P>S；同主族自上而下第一电离能减弱，故F>Cl，故第一电离能F>P>S，即③>②>①，B正确； 同周期自左而右，电负性增大，同主族自上而下降低，电负性F>S>P，即③>①>②，C错误； 同周期自左而右，原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，原子半径P>S>F，即②>①>③，D错误。]
13．如图是第3周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图。下列有关说法中正确的是( )
A．y轴表示的可能是电离能
B．y轴表示的可能是电负性
C．y轴表示的可能是原子半径
D．y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数
B [对于第3周期11～17号元素，Mg、P特殊，Mg的3s轨道电子全满为稳定结构，P的3p轨道电子半满为稳定结构，则第一电离能大于同周期相邻的元素，即第一电离能不是随着原子序数的递增而增大，A错误； 同周期随原子序数的增大，元素的非金属性增强，则元素的电负性增强，B正确；同周期随原子序数的增大，原子半径减小，C错误；形成基态离子转移的电子数依次为Na为1，Mg为2，Al为3，Si不易形成离子，P为3，S为2，Cl为1，D错误。]
14．下列说法或有关化学用语的表达正确的是( )
A．在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B．基态Fe原子的价电子轨道表示式为
C．因硫元素电负性比磷元素大，故硫元素第一电离能比磷元素第一电离能大
D．根据原子核外电子排布的特点，Cu在元素周期表中位于s区
B [同电子层中的p轨道电子能量一定比s轨道电子能量高，但外层s轨道电子比内层p轨道电子能量高，A项错误；Fe元素原子价电子排布式为3d64s2，结合泡利原理、洪特规则可知，基态铁原子的价电子轨道表示式为，B项正确；磷原子的3p轨道处于半充满状态，更稳定，因此磷元素的第一电离能大于硫元素，C项错误；Cu的价电子排布式为3d104s1，位于元素周期表的ds区，D项错误。]
15．下列叙述正确的是( )
A．N、O、F的电负性逐渐增大
B．Na、Mg、Al的第一电离能逐渐增大
C．碳原子的电子排布图：
D．铬原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d44s2
A [同一周期原子序数越大电负性越强，则N、O、F的电负性逐渐增大，A正确； 同周期从左向右第一电离能呈增大趋势 ，但ⅡA原子最外层处于充满稳定状态，故ⅡA>ⅢA，则第一电离能大小顺序是Mg >Al> Na，B不正确； 按洪特规则，碳原子2个p电子分别处于2个p轨道，且电子自旋方向相同，则电子排布图：，C不正确；根据洪特规则特例，铬原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1，D不正确。]
二、非选择题
16．原子结构与元素周期表存在着内在联系。根据已学知识，请你回答下列问题：
(1)指出31号元素镓(Ga)在元素周期表中的位置：第________周期________族。
(2)X原子在第二电子层上只有一个空轨道，则X的轨道表示式为________。
(3)被誉为“21世纪的金属”的钛(Ti)元素原子的外围电子排布式：________。
(4)写出原子序数最小的ⅠB族元素原子的核外电子排布式：________。
(5)写出3p轨道上有2个未成对电子的元素符号： ________。
(6)日常生活中广泛应用的不锈钢，在其生产过程中添加了某种元素，该元素的价电子排布式为3d54s1，该元素的名称为________。
[解析]
(1)由31－2－8－8＝13，所以31号元素镓(Ga)位于元素周期表中第4周期ⅢA族。
(2)X原子在第二电子层上只有一个空轨道，则价层电子排布式为2s22p2，则X是C元素，轨道表示式为。
(3)钛为22号元素，则其电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，所以其价电子排布式为3d24s2。
(4)原子序数最小的ⅠB族元素为29号Cu元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。
(5)3p轨道上有2个未成对电子，则其外围电子排布式为3s23p2或3s23p4，若外围电子排布为3s23p2，是Si元素；若外围电子排布为3s23p4，是S元素。
(6)该元素的价电子排布式为3d54s1，则电子排布为[Ar]3d54s1，可知原子序数为24，该元素的名称为铬。
[答案] (1)四 ⅢA (2)
(3) 3d24s2 (4)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(5)Si或S (6) 铬
17．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)Co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_____________________________________________。
[解析] (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2p能级为半充满结构，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)Co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。
[答案] (1)N 球形 (2)N的2p能级为半充满结构，较为稳定，不易结合一个电子 (3) (4)1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 Mn
18．根据有关知识，回答下列问题。
(1)化学元素(0族和放射性元素除外)中，第一电离能最小的元素是________(填元素符号，下同)，第一电离能最大的元素是________，电负性最大的元素是___________________________________________________________。
(2)铜的原子序数是29，其价电子排布式为________。
(3)元素的电负性越大，则在形成化合物时此元素________________越强。
(4)Be的第一电离能大于B的第一电离能，这是因为__________________
_______________________________________________________________。
[解析] (1)元素的金属性越强其第一电离能越小，Cs的金属性最强，所以第一电离能最小的元素是Cs；元素非金属性越强第一电离能越大，氟元素的非金属性最强，所以第一电离能最大的元素是F；元素的非金属性越强，其电负性越大，所以氟元素电负性最大。
(2)铜是29号元素，质子数为29，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，所以铜的价电子排布式为3d104s1。
(3)元素电负性越大，非金属性就越强，因此吸引电子的能力也越强，所以元素的电负性越大，则在形成化合物时此元素吸引成键电子的能力越强。
(4)Be有2s2全满结构，而B失去一个电子后有2s22p0的稳定结构，所以B的第一电离能比Be的小。
[答案] (1)Cs F F (2)3d104s1 (3) 吸引成键电子的能力 (4)Be的2s能级为全满状态，较稳定，而B失去一个电子后变为2s能级全满的稳定结构，所以B的第一电离能比Be的小
19．第4周期有14种金属元素，其中4种为主族元素，10种为过渡元素。
(1)锰元素在属于________区元素(填“s”“p”“d”“ds”或“f”)。
(2)与铬同周期的所有元素的基态原子中，最外层电子数与铬原子相同的有________。
(3)基态Fe原子中，电子占据的最高能层的符号为______________________，
该能层具有的原子轨道数为________，电子数为_______________________。
(4)As、Se、Br元素的电负性由大到小的顺序为________________________，
第一电离能由大到小的顺序为________。
(5)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示：
电离能/(kJ·mol－1)
I1
I2
铜
746
1 958
锌
906
1 733
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主要原因是___________________________________________
___________________________________________________________________。
[解析] (1)Mn的原子序数为25，价电子排布式为3d54s2，属于d区元素。
(2)基态铬原子最外层电子数为1，其他的原子还有K、Cu。
(3)基态Fe原子核外有4个电子层，电子占据的最高能层为第四层，符号为N；该能层有s、p、d、f四个能级，原子轨道数为1＋3＋5＋7＝16，其价层电子排布式为3d64s2，故N层的电子数为2。
(4)同周期元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性由大到小的顺序为Br>Se>As；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但由于As的4p能级半充满，为稳定结构，其第一电离能大于Se，故第一电离能由大到小的顺序为Br>As>Se。
(5)见答案。
[答案] (1)d (2) K、Cu (3) N 16 2 (4)Br>Se>As Br>As>Se (5)Cu原子失去一个电子后，核外电子排布式为[Ar]3d10，而锌原子失去1个电子后的核外电子排布式变为[Ar]3d104s1，铜达到了较稳定状态，所以Cu的第二电离能相对较大
20．(1)以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断，违反了泡利不相容原理的是________，违反了洪特规则的是______________________________________________________。
(2)用符号“＞”“＜”或“＝”表示下列各项关系。
①第一电离能：Na________Mg，Mg________Ca。
②电负性：O________F，F________Cl。
③能量高低：ns________(n＋1)s，ns________np。
[解析] (1)泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子；洪特规则是指在同一个电子层中排布的电子，总是尽可能先占据不同的轨道，且自旋方向相同；所以违反泡利不相容原理的有②，违反洪特规则的有③⑤。
(2)①同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但ⅡA族元素大于相邻元素，同一主族元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以第一电离能：Na＜Mg，Mg＞Ca。
②同一周期中，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，同一主族中，元素的电负性随着原子序数的增大而减小，所以电负性：O＜F，F＞Cl。
③电子的能层越大其能量越高，同一能层的电子，按s、p、d能量逐渐增大所以能量高低为ns＜(n＋1)s，ns＜np。
[答案] (1)② ③⑤(2)①＜ ＞ ② ＜ ＞ ③＜ ＜
专题综合测评(二) 原子结构与元素性质
(建议用时：75分钟)
一、选择题
1．下列有关原子光谱的说法中，不正确的是( )
A．通过光谱分析可以鉴定某些元素
B．电子由低能级跃迁至较高能级时，一定发生的是化学变化
C．燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花与原子核外电子的跃迁有关
D．原子中的电子在跃迁时能量的表现形式之一是光，这也是原子光谱产生的原因
B [不同的原子在电子发生跃迁时，吸收或发射的光谱不同，则可通过光谱分析可以鉴定某些元素，A正确；原子的电子吸收一定的能量后，由低能级跃迁至较高能级时，为物理变化，B错误；核外电子发生跃迁时会吸收或释放能量，主要体现为光(辐射)，不同原子发射的光谱不同，则燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花与原子核外电子的跃迁有关，C正确；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，这也是原子光谱产生的原因，D正确。]
2．下列说法正确的是( )
A．CH4分子的球棍模型为
B．铍原子最外层的电子云图为
C．基态Fe原子的价电子轨道表示式为
D．，该轨道表示式违背了泡利不相容原理
C [该模型为比例模型，A错误；铍原子最外层为s能级，为球形，B错误；铁为26号元素，基态铁原子的价电子层为3d64s2，轨道表示式为，C正确；该轨道式违背了洪特规则，2p能级电子应自旋方向相同，D错误。]
3．铁原子核外电子占据的最高能级是( )
A．3s B．3p
C．3d D．4s
D [Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，虽然未填充电子时，3d轨道的能量比4s高，但一旦填充电子后，3d轨道电子受原子核的束缚力增强，电子的能量降低，所以铁原子核外电子占据的最高能级是4s。]
4．下列各原子或离子的电子排布中，不正确的是( )
A．N 1s22s22p3
B．Ar 1s22s22p63s23p6
C．Na＋ 1s22s22p6
D．Cl－ 1s22s22p63s23p5
D [N原子是7号元素，第2周期ⅡA族元素，电子排布式是1s22s22p3，A正确；Ar是18号元素，第3周期0族元素，电子排布式是1s22s22p63s23p6，B正确；Na是11号元素，第3周期ⅠA族元素，电子排布式是1s22s22p63s1，而Na＋是原子失去最外层一个电子，所以Na＋电子排布式是1s22s22p6，C正确；Cl原子是17号元素，第3周期ⅦA族元素，电子排布式是1s22s22p63s23p5，而Cl－是Cl原子得到一个电子形成的，电子式为1s22s22p63s23p6，D不正确。]
5．下列说法错误的是( )
A．电子排布式为1s22s22p63s23p1的元素，其价态为＋3时最稳定
B．在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定不同
C．碳原子核外能量最高的电子云轮廓图如图所示
D．钠原子由1s22s22p63p1→1s22s22p63s1时，吸收能量，由激发态转化成基态
D [电子排布式为1s22s22p63s23p1的元素是Al，其最外层有3个电子，失去最外层的3个电子，达到8电子稳定结构，所以铝元素的价态为＋3价时最稳定，A正确；在同一能级上运动的电子，其自旋状态不同，故其运动状态肯定不同，B正确；碳原子核外能量最高的电子为2p能级上的电子，C正确；钠原子由1s22s22p63p1→1s22s22p63s1时，由激发态转化成基态，应是释放能量，D错误。]
6．下列说法正确的是( )
A．1s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动
B．第4周期基态原子未成对电子数为1的元素有4种
C．ns能级的能量一定高于(n－1)d能级的能量
D．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
D [1s轨道的电子离原子核近，电子云只是电子在原子核周围出现的几率，A错误；第4周期未成对电子数为1的基态原子有4s1、3d14s2、3d104s1、4s24p1、4s24p5，共五种元素，B错误；根据能量最低原理，结合泡利原理和洪特规则，电子优先填充能量低的能级，从ⅢB族到Ⅷ族元素在进行电子填充时优先填充4s轨道，可见ns能级不一定高于(n－1)d能级，C错误；根据元素周期表，表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素，D正确。]
7．下列各组多电子原子的原子轨道能量比较不正确的是( )
A．4s＞3d B．4px＞3pz
C．4p＞3p D．2s＜2p
A [A．根据构造原理，各能级能量由低到高的顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s……由此可知原子轨道能量4s＜3d，A项错误；B．电子的能层越大，电子的能量越大，同一能级上的原子轨道具有相同的能量，原子轨道能量：4px＝4pz＞3pz，B项正确；C．电子的能层越大，电子的能量越大，原子轨道能量：4p＞3p，C项正确；D．相同电子层上原子轨道能量s＜p，D项正确。]
8．肯定属于同族元素且性质相似的是( )
A．原子电子排布式：A为1s22s2，B为1s2
B．结构示意图：A为，B为
C．A原子基态时2p轨道上有1个未成对电子，B原子基态时3p轨道上也有1个未成对电子
D．A原子基态时2p轨道上有一对成对电子，B原子基态时3p轨道上也有一对成对电子
D [A的电子排布式为1s22s2，为Be元素，位于ⅡA族；B的电子排布式为1s2，为He元素，位于0族，不同族，性质不同，A错误；根据结构示意图，A原子序数10，为Ne元素，位于0族；B原子序数11，为Na＋，位于ⅠA族，不同族，性质不同，B错误；A可能为B元素或者F元素，B可能为Al元素或者Cl元素，不一定在同一族，性质不一定相同，C错误；A为C元素，B为Si元素，为同族元素，且性质相似，D正确。]
9．下列N原子电子排布图表示的状态中，能量最高的是( )
D [A图是N原子的基态的电子排布图，2p轨道有3个电子；B图中1s轨道有1个电子激发后跃迁到2p轨道，2p轨道有4个电子；C图中2s轨道有1个电子激发后跃迁到2p轨道，2p轨道有4个电子；D图中1s、2s轨道各有1个电子激发后跃迁到2p轨道，2p轨道有5个电子，因此，D中2p轨道的电子最多，能量最高。]
10．下列关于原子结构的说法中，不正确的是( )
A．原子结构决定元素的性质
B．2px、2py、2pz轨道相互垂直，且能量相等
C．随核电荷数递增，电子总是填满一个能层，再填下一个能层
D．电子云是电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述
C [最外层电子决定元素的化学性质，A说法正确；2p能级有三个轨道，即2px、2py、2pz轨道且相互垂直，能量相等，B说法正确；电子是按能量由低到高的顺序填充的，C说法错误；电子云为核外电子在核外运动的概率密度分布的形象化描述，电子云中的小黑点表示电子在核外出现的机会的多少，小黑点越密表示出现的机会越多，D说法正确。]
11．A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构，有关两元素的下列叙述：
①原子半径A＜B；②离子半径A＞B；③原子序数A＞B；④原子最外层电子数A
C．③④⑥ D．③④⑤⑥⑦
C [①A为阳离子B为阴离子，两离子的电子层数相同，说明A位于B的下一周期，所以原子半径A>B，错误；②B的原子序数更小，则核电荷数更小，所以B的离子半径更大，错误；③正确；④当原子最外层电子数＜4时易失去最外层电子形成阳离子，当原子最外层电子＞4时，易得到电子形成阴离子，则原子最外层电子数A＜B，正确；⑤虽然两离子电子层结构相同，但形成离子时得到或失去的电子数不一定相同，所以无法确定二者化合价之间的关系，错误；⑥A能形成阳离子，具有较强的金属性，电负性较弱，B能形成阴离子，说明具有较强的电负性，则A的电负性小于B的电负性，正确；⑦A位于B的下一周期，原子半径更大，更容易失去电子，所以A的第一电离能小于B的第一电离能，错误。]
12．现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：
①[Ne]3s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是( )
A．最高正化合价：③＞②＞①
B．第一电离能：③＞②＞①
C．电负性：③＞②＞①
D．原子半径：③＞②＞①
B [ S元素最高正化合价为＋6，P元素最高正化合价为＋5，F没有正化合价，故最高正化合价：①>②，A错误； P元素原子3p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能Cl>P>S；同主族自上而下第一电离能减弱，故F>Cl，故第一电离能F>P>S，即③>②>①，B正确； 同周期自左而右，电负性增大，同主族自上而下降低，电负性F>S>P，即③>①>②，C错误； 同周期自左而右，原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，原子半径P>S>F，即②>①>③，D错误。]
13．如图是第3周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图。下列有关说法中正确的是( )
A．y轴表示的可能是电离能
B．y轴表示的可能是电负性
C．y轴表示的可能是原子半径
D．y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数
B [对于第3周期11～17号元素，Mg、P特殊，Mg的3s轨道电子全满为稳定结构，P的3p轨道电子半满为稳定结构，则第一电离能大于同周期相邻的元素，即第一电离能不是随着原子序数的递增而增大，A错误； 同周期随原子序数的增大，元素的非金属性增强，则元素的电负性增强，B正确；同周期随原子序数的增大，原子半径减小，C错误；形成基态离子转移的电子数依次为Na为1，Mg为2，Al为3，Si不易形成离子，P为3，S为2，Cl为1，D错误。]
14．下列说法或有关化学用语的表达正确的是( )
A．在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B．基态Fe原子的价电子轨道表示式为
C．因硫元素电负性比磷元素大，故硫元素第一电离能比磷元素第一电离能大
D．根据原子核外电子排布的特点，Cu在元素周期表中位于s区
B [同电子层中的p轨道电子能量一定比s轨道电子能量高，但外层s轨道电子比内层p轨道电子能量高，A项错误；Fe元素原子价电子排布式为3d64s2，结合泡利原理、洪特规则可知，基态铁原子的价电子轨道表示式为，B项正确；磷原子的3p轨道处于半充满状态，更稳定，因此磷元素的第一电离能大于硫元素，C项错误；Cu的价电子排布式为3d104s1，位于元素周期表的ds区，D项错误。]
15．下列叙述正确的是( )
A．N、O、F的电负性逐渐增大
B．Na、Mg、Al的第一电离能逐渐增大
C．碳原子的电子排布图：
D．铬原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d44s2
A [同一周期原子序数越大电负性越强，则N、O、F的电负性逐渐增大，A正确； 同周期从左向右第一电离能呈增大趋势 ，但ⅡA原子最外层处于充满稳定状态，故ⅡA>ⅢA，则第一电离能大小顺序是Mg >Al> Na，B不正确； 按洪特规则，碳原子2个p电子分别处于2个p轨道，且电子自旋方向相同，则电子排布图：，C不正确；根据洪特规则特例，铬原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1，D不正确。]
二、非选择题
16．原子结构与元素周期表存在着内在联系。根据已学知识，请你回答下列问题：
(1)指出31号元素镓(Ga)在元素周期表中的位置：第________周期________族。
(2)X原子在第二电子层上只有一个空轨道，则X的轨道表示式为________。
(3)被誉为“21世纪的金属”的钛(Ti)元素原子的外围电子排布式：________。
(4)写出原子序数最小的ⅠB族元素原子的核外电子排布式：________。
(5)写出3p轨道上有2个未成对电子的元素符号： ________。
(6)日常生活中广泛应用的不锈钢，在其生产过程中添加了某种元素，该元素的价电子排布式为3d54s1，该元素的名称为________。
[解析]
(1)由31－2－8－8＝13，所以31号元素镓(Ga)位于元素周期表中第4周期ⅢA族。
(2)X原子在第二电子层上只有一个空轨道，则价层电子排布式为2s22p2，则X是C元素，轨道表示式为。
(3)钛为22号元素，则其电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，所以其价电子排布式为3d24s2。
(4)原子序数最小的ⅠB族元素为29号Cu元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。
(5)3p轨道上有2个未成对电子，则其外围电子排布式为3s23p2或3s23p4，若外围电子排布为3s23p2，是Si元素；若外围电子排布为3s23p4，是S元素。
(6)该元素的价电子排布式为3d54s1，则电子排布为[Ar]3d54s1，可知原子序数为24，该元素的名称为铬。
[答案] (1)四 ⅢA (2)
(3) 3d24s2 (4)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(5)Si或S (6) 铬
17．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)Co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_____________________________________________。
[解析] (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2p能级为半充满结构，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)Co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。
[答案] (1)N 球形 (2)N的2p能级为半充满结构，较为稳定，不易结合一个电子 (3) (4)1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 Mn
18．根据有关知识，回答下列问题。
(1)化学元素(0族和放射性元素除外)中，第一电离能最小的元素是________(填元素符号，下同)，第一电离能最大的元素是________，电负性最大的元素是___________________________________________________________。
(2)铜的原子序数是29，其价电子排布式为________。
(3)元素的电负性越大，则在形成化合物时此元素________________越强。
(4)Be的第一电离能大于B的第一电离能，这是因为__________________
_______________________________________________________________。
[解析] (1)元素的金属性越强其第一电离能越小，Cs的金属性最强，所以第一电离能最小的元素是Cs；元素非金属性越强第一电离能越大，氟元素的非金属性最强，所以第一电离能最大的元素是F；元素的非金属性越强，其电负性越大，所以氟元素电负性最大。
(2)铜是29号元素，质子数为29，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，所以铜的价电子排布式为3d104s1。
(3)元素电负性越大，非金属性就越强，因此吸引电子的能力也越强，所以元素的电负性越大，则在形成化合物时此元素吸引成键电子的能力越强。
(4)Be有2s2全满结构，而B失去一个电子后有2s22p0的稳定结构，所以B的第一电离能比Be的小。
[答案] (1)Cs F F (2)3d104s1 (3) 吸引成键电子的能力 (4)Be的2s能级为全满状态，较稳定，而B失去一个电子后变为2s能级全满的稳定结构，所以B的第一电离能比Be的小
19．第4周期有14种金属元素，其中4种为主族元素，10种为过渡元素。
(1)锰元素在属于________区元素(填“s”“p”“d”“ds”或“f”)。
(2)与铬同周期的所有元素的基态原子中，最外层电子数与铬原子相同的有________。
(3)基态Fe原子中，电子占据的最高能层的符号为______________________，
该能层具有的原子轨道数为________，电子数为_______________________。
(4)As、Se、Br元素的电负性由大到小的顺序为________________________，
第一电离能由大到小的顺序为________。
(5)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示：
电离能/(kJ·mol－1)
I1
I2
铜
746
1 958
锌
906
1 733
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主要原因是___________________________________________
___________________________________________________________________。
[解析] (1)Mn的原子序数为25，价电子排布式为3d54s2，属于d区元素。
(2)基态铬原子最外层电子数为1，其他的原子还有K、Cu。
(3)基态Fe原子核外有4个电子层，电子占据的最高能层为第四层，符号为N；该能层有s、p、d、f四个能级，原子轨道数为1＋3＋5＋7＝16，其价层电子排布式为3d64s2，故N层的电子数为2。
(4)同周期元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性由大到小的顺序为Br>Se>As；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但由于As的4p能级半充满，为稳定结构，其第一电离能大于Se，故第一电离能由大到小的顺序为Br>As>Se。
(5)见答案。
[答案] (1)d (2) K、Cu (3) N 16 2 (4)Br>Se>As Br>As>Se (5)Cu原子失去一个电子后，核外电子排布式为[Ar]3d10，而锌原子失去1个电子后的核外电子排布式变为[Ar]3d104s1，铜达到了较稳定状态，所以Cu的第二电离能相对较大
20．(1)以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断，违反了泡利不相容原理的是________，违反了洪特规则的是______________________________________________________。
(2)用符号“＞”“＜”或“＝”表示下列各项关系。
①第一电离能：Na________Mg，Mg________Ca。
②电负性：O________F，F________Cl。
③能量高低：ns________(n＋1)s，ns________np。
[解析] (1)泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子；洪特规则是指在同一个电子层中排布的电子，总是尽可能先占据不同的轨道，且自旋方向相同；所以违反泡利不相容原理的有②，违反洪特规则的有③⑤。
(2)①同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但ⅡA族元素大于相邻元素，同一主族元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以第一电离能：Na＜Mg，Mg＞Ca。
②同一周期中，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，同一主族中，元素的电负性随着原子序数的增大而减小，所以电负性：O＜F，F＞Cl。
③电子的能层越大其能量越高，同一能层的电子，按s、p、d能量逐渐增大所以能量高低为ns＜(n＋1)s，ns＜np。
[答案] (1)② ③⑤(2)①＜ ＞ ② ＜ ＞ ③＜ ＜
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