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课堂检测

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[基础过关练]
1．下列对原子半径的理解不正确的是( )
A．同周期元素(除稀有气体元素外)从左到右，原子半径依次减小
B．对于第三周期元素，从钠到氯，原子半径依次减小
C．各元素的原子半径总比其离子半径大
D．阴离子的半径大于其原子半径，阳离子的半径小于其原子半径
C [同周期元素(除稀有气体元素外)，随原子序数增大，原子核对核外电子吸引增大，原子半径减小，A、B项正确；原子形成阳离子时，核外电子数减少，核外电子的排斥作用减小，故阳离子半径小于其原子半径；而原子形成阴离子时，核外电子的排斥作用增大，阴离子半径大于其原子半径，C项错误，D项正确。]
2．下列离子半径的大小顺序正确的是( )
①Na＋：1s22s22p6 ②X2－：1s22s22p63s23p6
③Y2－：1s22s22p6 ④Z－：1s22s22p63s23p6
A．③＞④＞②＞①B．④＞③＞②＞①
C．④＞③＞①＞②D．②＞④＞③＞①
D [由核外电子排布式可知， ②、③、④三种离子分别是S2－ 、O2－、Cl－，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，则有②＞④，③＞①；电子层数越多，半径越大，则大小顺序为②＞④＞③＞①。]
3．若aAm＋与bBn－的核外电子排布相同，则下列关系不正确的是( )
A．离子半径：Am＋B．原子半径：AC．A的原子序数比B的大m＋n
D．b＝a－n－m
B [因为aAm＋与bBn－的核外电子排布相同，即b＋n＝a－m，推知a－b＝m＋n，故A的原子序数比B的大m＋n；由上式可知b＝a－m－n；核外电子层结构相同时，核电荷数越大，粒子半径越小，故离子半径：Am＋B。]
4．①Al和Si、②Mg和Ca、③N和O三组元素中，每组中第一电离能较大的元素的原子序数之和为( )
A．41 B．33 C．34 D．42
B [①Al和Si位于同一周期且原子序数依次增大，由于同周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，所以第一电离能：Si>Al；②Mg和Ca位于同一主族且原子序数依次增大，由于同主族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：Mg>Ca；③N和O位于同一周期且原子序数依次增大，但N原子核外的2p轨道处于半充满状态，比较稳定，所以第一电离能：N>O。综上可知，满足题意的元素的原子序数之和为14＋12＋7＝33，故B项正确。]
5．下列选项不能利用元素的电负性判断的是( )
A．元素原子的得电子能力
B．化学键的类别(离子键和共价键)
C．元素的活泼性
D．元素稳定化合价的数值
D [元素的电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，所以利用元素电负性的大小能判断元素原子的得电子能力(电负性越大，元素原子得电子能力越强)、化学键的类别(两元素电负性差值小于1.7时一般形成共价键，大于1.7时一般形成离子键)、元素的活泼性(电负性越小，金属元素越活泼；电负性越大，非金属元素越活泼)、元素在化合物中化合价的正负(电负性大的元素显负价，电负性小的元素显正价)，但不能判断元素稳定化合价的数值。]
6．下列不能说明X的电负性比Y的电负性大的是( )
A．与H2化合时X单质比Y单质容易
B．X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的最高价氧化物对应水化物的酸性强
C．X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多
D．X单质可以把Y从其氢化物中置换出来
C [X的电负性比Y的大，表明X的非金属性比Y的非金属性强。A、B、D项均能说明X的非金属性比Y的强，原子的最外层电子数不能决定元素原子得失电子的能力，则C项不能说明X的电负性比Y的大。]
7．具有下列电子层结构的原子，其第一电离能由大到小排列正确的是( )
①3p轨道上只有一对成对电子的原子
②外围电子排布式为3s23p6的原子
③3p轨道为半充满的原子
④正三价阳离子与氖相同的原子
A．①②③④B．③①②④
C．②③①④D．②④①③
C [由题意知，①是硫原子，②是稀有气体元素氩原子，③是磷原子，④是铝原子。根据元素第一电离能变化规律知铝的第一电离能最小，S的核电荷数虽然比P大，但磷原子3p轨道半充满，比较稳定，故P的第一电离能大于S，同一周期中，稀有气体元素原子第一电离能最大，故选C。]
8．已知X、Y同周期，且电负性的值X为3.0，Y为1.8，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．X与Y形成的化合物可能为共价化合物
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
C [电负性X＞Y，非金属性X＞Y，X最高价含氧酸比Y最高价含氧酸的酸性强。]
9．现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3。则下列有关比较中正确的是( )
A．第一电离能：③＞②＞①
B．原子半径：③＞②＞①
C．电负性：③＞②＞①
D．最高正化合价：③＝②＞①
A [由三种元素基态原子的电子排布式可知，①是硫元素、②是磷元素、③是氮元素。磷元素原子3p能级容纳3个电子，为半充满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能S＜P，同主族自上而下第一电离能逐渐降低，所以第一电离能N>P，故第一电离能N＞P＞S，即③＞②＞①，A正确；同周期主族元素自左而右原子半径逐渐减小，所以原子半径P＞S，同主族元素从上至下原子半径逐渐增大，故P＞N，B错误；同周期自左而右元素电负性逐渐增大，所以电负性P＜S，C错误；最高正化合价等于最外层电子数，所以最高正化合价：①＞②＝③，D错误。]
[拓展培优练]
10．下列四种粒子中，半径按由大到小顺序排列的是( )
①X的原子结构示意图为
②基态Y原子的价层电子排布式为3s23p5
③基态离子Z3－的轨道表示式为
④W原子有2个电子层，电子式为
A．X>Y>Z3－>WB．Z3－>W>X>Y
C．Z3－>X>Y>WD．X>Y>W>Z3－
C [由题意可知：X、Y、Z3－、W分别为S、Cl、P3－、F。S、Cl、P3－、F的半径：P3－>S>Cl>F，C项正确。]
11．根据下列五种元素的电离能数据(单位：kJ·ml－1)，判断下列说法不正确的是( )
A．五种元素中电负性最大的可能是Q元素
B．R和S均可能与U在同一族
C．U元素可能在元素周期表的s区
D．价层电子排布式为ns2np1的原子可能是T元素原子
B [由表中数据可知，A项正确；根据表中数据可知，R元素原子的最外层应该有1个电子，S元素原子的最外层应该有2个电子，二者不属于同一族的元素，B项错误；U元素原子的最外层有1个电子，可能属于s区元素，C项正确；T元素原子的最外层有3个电子，价层电子排布式是ns2np1，D项正确。]
12．A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期元素。已知A是地壳中含量最多的元素；B、C、D同周期，且B是同周期元素中第一电离能最小的元素；C的价层电子排布式为3s2；D是同周期元素(稀有气体元素除外)中第一电离能最大的元素。
(1)试推断这四种元素并写出其元素符号：
A________；B________；C________；D________。
(2)写出A、B、C三种元素两两组成的3种化合物的化学式：_________________________________________________________。
(3)写出电解CD2的化学方程式：____________________________。
[解析] 地壳中含量最多的元素是氧元素，故A为氧元素；由于A、B、C、D是原子序数依次增大的短周期元素且B、C、D同周期，故B、C、D位于第三周期；B、D分别是同周期元素(稀有气体元素除外)中第一电离能最小、最大的元素，则B、D分别为钠元素、氯元素；根据C的价层电子排布式知，C是镁元素。
[答案] (1)O Na Mg Cl (2)Na2O、Na2O2、MgO
(3)MgCl2(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑
13．(2021·广州高二月考)回答下列问题：
(1)基态碳原子的核外电子排布式为__________。非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能，原因是______________________。
(2)下表是第三周期部分元素的电离能[单位：eV(电子伏特)]数据。
下列说法正确的是__________(填序号)。
A．甲的金属性比乙的强B．乙有＋1价
C．丙不可能为非金属元素D．丁一定为金属元素
(3)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如下表：
锰元素位于第四周期第ⅦB族。请写出Mn2＋的价层电子排布式：__________，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______________________________。
(4)卤族元素F、Cl、Br、I的电负性由小到大的顺序是________________________________________________________________。
(5)基态B原子的电子排布式为__________；B和N相比，电负性较大的是__________；BN中B元素的化合价为__________。
[解析] (1)O原子和N原子的价层电子排布式分别为2s22p4、2s22p3，N原子的2p轨道半充满，结构比较稳定，所以N元素的第一电离能大。(2)甲的I2≫I1，所以甲元素原子最外层有1个电子，乙的I3≫I2，所以乙元素原子最外层有2个电子，故甲为Na元素，乙为Mg元素，第三周期共有3种金属元素Na、Mg、Al，且Al的第一电离能应介于Na和Mg的第一电离能之间，故丙、丁应为非金属元素。(3)ⅦB族元素的族序数＝价层电子数，周期序数＝电子层数，所以Mn原子的价层电子排布式为3d54s2，Mn2＋的价层电子排布式为3d5。Mn2＋的3d5为半充满状态，较难失去电子，而Fe2＋的3d6失去一个电子变为半充满的3d5状态，所以气态Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子难。(4)一般来说，同主族元素从上到下电负性逐渐减小。(5)B的原子序数是5，所以基态B原子的电子排布式为1s22s22p1；B和N都位于第二周期，一般来说，同周期元素自左向右电负性逐渐增大，所以B和N相比，电负性较大的是N，BN中B的化合价是＋3。
[答案] (1)1s22s22p2 N原子的2p轨道达到半充满状态，比较稳定 (2)A (3)3d5 由Mn2＋转化为Mn3＋时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2＋转化为Fe3＋时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对较少 (4)I14．(素养题)不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值X来表示，X值越大，其原子吸引电子能力越强，在所形成的分子中为带负电荷的一方。下表是某些元素的X值：
(1)通过分析X值的变化规律，确定Mg、N的X值范围：________＜X(Mg)＜________；________＜X(N)＜________。
(2)推测X值与原子半径的关系为_____________________________。
(3)某有机化合物的结构简式为，其中S—N键中，你认为共用电子对偏向________(填元素符号，下同)。
(4)如果X值为电负性的数值，试推断AlBr3中化学键的类型为________。
(5)预测元素周期表中X值最小的元素是____________ (放射性元素除外)。
[解析] (1)通过表中数据分析可知同周期从左到右，X值依次增大，同主族从上到下，X值依次减小，可判断X(Na)＜X(Mg)＜X(Al)，且X(Be)＞X(Mg)，故0.93＜X(Mg)＜1.57；同理，2.55＜X(N)＜3.44。
(2)通过思考同周期、同主族元素原子半径的变化与X值的变化可得结论。
(3)根据信息：“X值越大，其原子吸引电子的能力越强，在所形成的分子中成为带负电荷的一方”，由X(S)＝2.55，X(C)＜X(N)＜X(O)，即2.55＜X(N)＜3.44，得共用电子对偏向N原子。
(4)根据表中数据的变化规律可得X(Br)＜X(Cl)，因此X(Br)与X(Al)的差值要小于X(Cl)与X(Al)的差值，故AlBr3中的化学键为共价键。
(5)根据X值的变化规律，X的最小值应在元素周期表的左下角，但要注意放射性元素除外，故填Cs(铯)。
[答案] (1)0.93 1.57 2.55 3.44 (2)原子半径越大，X值越小 (3)N (4)共价键 (5)Cs
元素代号
I1
I2
I3
I4
Q
2 080
4 000
6 100
9 400
R
500
4 600
6 900
9 500
S
740
1 500
7 700
10 500
T
580
1 800
2 700
11 600
U
420
3 100
4 400
5 900
元素
I1/eV
I2/eV
I3/eV
甲
5.7
47.4
71.8
乙
7.7
15.1
80.3
丙
13.0
23.9
40.0
丁
15.7
27.6
40.7
元素
Mn
Fe
电离能/(kJ·ml－1)
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957
元素符号
Li
Be
B
C
O
F
X值
0.98
1.57
2.04
2.55
3.44
3.98
元素符号
Na
Al
Si
P
S
Cl
X值
0.93
1.60
1.90
2.19
2.55
3.16