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第一章 复习与提高——高二化学人教版（2019）选择性必修2洞悉课后习题
【教材课后习题】
1.对于第ⅦA族元素，从上到下，下列关于其性质变化的叙述中，错误的是( )。
A.原子半径逐渐增大 B.电负性逐渐减小
C.第一电离能逐渐减小 D.氢化物水溶液的酸性逐渐减弱
2.下列说法中，正确的是( )。
A.处于最低能量的原子叫做基态原子
B.表示3p能级有两个轨道
C.同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D.2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
3.下列各组元素中，原子半径依次减小、元素第一电离能逐渐升高的是( )。
A.K、Na、Li B.C、N、O C.Cl、S、P D.Al、Mg、Na
4.下列各组元素中，电负性依次减小的是( )。
A.F、N、O B.O、Cl、F C.As、P、H D.Cl、S、As
5.现有4种元素的基态原子的电子排布式如下：
①；②；③；④。
则下列比较中，正确的是( )。
A.第一电离能：④>③>②>① B.原子半径：④>③>②>①
C.电负性：④>③>②>① D.最高正化合价：④>③=②>①
6.在核电荷数为25的Mn的价层电子排布中，处于基态的是( )。
A. B.
C. D.
7.X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布分别为和，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是( )。
A. B. C. D.
8.2017年5月9日，我国正式向社会发布113号、115号、117号、118号元素的中文名称，至此，全部完成了1~118号元素的中文命名。已知115号元素的中文名为“馍”，它有多种原子，如、等。下列说法正确的是( )。
A.和的化学性质几乎相同
B.Mc位于周期表的第七周期第ⅥA族
C.在馍原子中，最后填入电子的轨道能级符号是f，故Mc位于周期表中的f区
D.在周期表中，假设第八周期按照现有规则填满，则115号元素正下方的将是147号元素
9.在第四周期中，未成对电子数最多的元素是_____（填元素符号）。
（1）它位于_____族，属于_____区。
（2）它的核外电子排布式是_____，价层电子的轨道表示式_____。
（3）它有_____个能层，_____个能级。
（4）价层电子排布式的特点是_____。
10.请完成下列空白：
表示方法
原子（或离子）结构示意图
电子排布式
轨道表示式
铁元素位于元素周期表的第_____周期第_____族，属于_____区。
11.Mn与Fe两元素的部分电离能数据如下表所示，比较两元素的可知，气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难。对此，你的解释是_______。
元素 Mn Fe
717 759
1509 1561
3248 2957
12.请解释钾与钠产生焰色及焰色不同的原因。
13.回答下列问题：
（1）完成下列关于磷与硫的比较（用“>”或“<”或“=”）。
原子半径：P______s；非金属性：P______s；电负性：P______s；第一电离能：P______s。
（2）第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有______种。
14.已知A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素。其中A是宇宙中含量最多的元素；B元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同；C元素原子的价层电子排布是；D元素原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子；E与D的最高能层数相同，但其价层电子数等于其电子层数。F元素原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对。
（1）请用元素符号完成下列空白：
①元素：A______、B______、C______、D______、E______、F______。
②A、B、C三种元素的电负性：______>______>______。
③B、C、D、E4种元素的第一电离能：______>______>______>______。
（2）下表是A~F元素中某种元素的部分电离能，由此可判断该元素是_______。
元素 电离能/
某种元素 578 1817 2745 11575 14830
（3）F元素位于周期表的______区，此区元素的价电子层结构特点是______。
【教材课后习题】
15.下列说法正确的是( )
A.原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云
B.s能级的电子云呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C.p电子云轮廓图呈哑铃形，在空间有两个伸展方向
D.2s轨道与1s轨道都是球形，但2s轨道的球形半径更大
16.下列说法正确的是( )
A.ns电子的能量不一定高于p电子的能量
B.能量低的电子只能在s轨道上运动，能量高的电子总是在f轨道上运动
C.同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐降低
D.电子云的空间伸展方向与电子的能量大小无关
17.下列电子排布式或轨道表示式书写正确的是( )
A.O原子的轨道表示式：
B.Ca原子的电子排布式：
C.Cr原子的电子排布式：
D.的电子排布式：
18.下列各组元素中，第一电离能依次减小的是( )
A.F、O、N、C B.Na、Mg、Al、Si
C.I、Br、Cl、F D.H、Li、Na、K
19.下列为元素原子的最外层电子排布式，其中不一定能表示该元素为主族元素的是( )
A. B. C. D.
20.已知W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增大。W、Z同主族，X、Y、Z同周期，其中只有X为金属元素。下列说法一定错误的是( )
A.电负性：W>Z>Y>X
B.气态氢化物稳定性：W>Z
C.简单离子的半径：W>X>Z
D.若X与W原子序数之差为5，则形成化合物的化学式为
21.氨硼烷含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。氨硼烷在催化剂作用下与水反应产生氢气：，下列说法不正确的是( )
A.原子半径：B>N>O>H
B.第一电离能：O>N>B
C.电负性：O>N>B
D.熔点：
22.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来表示，若越大，则原子吸引电子的能力越强，在所形成的分子中成为负电荷一方。下面是某些短周期元素的值：
元素 Li Be B C O F
值 0.98 1.57 2.04 2.53 3.44 4.00
元素 Na Al Si P S Cl
值 0.93 1.61 1.90 2.19 2.58 3.16
下列说法不正确的是( )
A.通过分析值变化规律：
B.某化合物分子中含有Al—N键，共用电子对偏向N
C.为离子化合物
D.预测元素周期表中，值最小的元素位置为第六周期第ⅠA族（放射性元素除外）
23.是一种具有高催化活性的新型光催化剂，下列相关说法错误的是( )
A.Zn处于元素周期表中的ds区
B.基态Ge原子的核外电子排布式为
C.基态O原子中存在2条含成对电子的纺锤形轨道
D.三种元素电负性由大到小的顺序是O>Ge>Zn
24.下列关于基态原子价层电子排布为的元素的描述正确的是( )
A.该元素的电负性是同主族中最大的
B.其基态原子的电子排布图为
C.该元素的第一电离能是同周期元素中最大的
D.该元素可以形成两种常见的氧化物
25.某短周期金属元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是( )
A.X可能在周期表第二周期
B.X在化合物中可能为+4价
C.X在周期表第ⅤA族
D.X的最高价氧化物对应水化物是两性氢氧化物
26.Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题：
（1）下列Li原子轨道表示式表示的状态中，能量最低和最高的分别为______________、______________（填标号）。
A.
B.
C.
D.
（2）与具有相同的电子构型，小于，原因是______________。
27.下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题：
（1）基态o原子的价层电子排布图为______；基态的最外层电子排布式为______。
（2）n的原子结构示意图为______；基态j原子的核外电子填充时最高能级符号为______。
（3）将以上周期表中g、h、i、j四种元素的电负性由大到小排序为______（用元素符号表示），第一电离能由大到小排序为______（用元素符号表示）。
28.根据原子核外电子排布规律，回答下列问题：
（1）写出基态S原子的核外电子排布式：_________；写出基态原子的价层电子排布式：_________。
（2）画出基态N原子的核外电子排布图：_________。
（3）若将基态的电子排布式写成，则它违背了_________。
（4）比的稳定性_________（填“强”或“弱”），从结构上分析原因是_________。
29.现有六种元素A、B、C、D、E、F，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。
A元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C元素基态原子p轨道有两个未成对电子
D元素原子的第一至第四电离能分别是：；；；
E原子核外所有p轨道全满或半满
F在周期表的第8纵列
（1）某同学根据上述信息，推断A基态原子的核外电子排布为，该同学所画的电子排布图违背了______。
（2）B元素的电负性______（填“大于”“小于”或“等于”）C元素的电负性。
（3）C与D形成的化合物所含有的化学键类型为______。
（4）E基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有______个方向。
（5）下列关于F原子的价层电子排布图正确的是______。
（6）基态核外电子排布式为_________。过量单质F与B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液完全反应，生成BC气体，该反应的离子方程式为_________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：第ⅦA族元素从上到下，原子半径逐渐增大，共价键（H—X）逐渐减弱，溶于水时断键逐渐变得容易，故HF、HCl、HBr、HI的酸性逐渐增强，D错误。
2.答案：A
解析：表示3p能级轨道上排布2个电子，B错误；同一原子中，1s、2s、3s电子离核越来越远，电子的能量逐渐增大，C错误；2p、3p、4p能级的原子轨道数均为3，D错误。
3.答案：A
解析：C、N、O的原子半径依次减小，但元素的第一电离能C4.答案：D
解析：同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，同主族元素自上而下，电负性逐渐减小。电负性F>O>N，A错误；电负性F>O>Cl，B错误；电负性P>As，C错误；同周期元素电负性Cl>S>P，而同主族元素的电负性P>As，D正确。
5.答案：A
解析：根据四种元素基态原子的电子排布推知，①是S，②是P，③是N，④是F。同主族元素从上到下，第一电离能逐渐减小，则第一电离能为③>②；四种元素中F的电负性最大，其第一电离能最大；P的3p轨道处于半充满稳定状态，其第一电离能大于S，故第一电离能为④>③>②>①，A正确。原子半径为②>①>③>④，B错误。电负性为④>③>①>②，C错误。F元素无正化合价，故最高正化合价为①>③=②，D错误。
6.答案：D
解析：基态Mn原子的电子排布式为，根据泡利原理和洪特规则，3d能级上5个电子分别占据不同的3d轨道，且自旋平行，4s能级上2个电子占据同一轨道，自旋相反，D符合题意。
7.答案：B
解析：Y、乙原子最外层电子排布分别为和，则Y是Si，Z是O，形成化合物时，Si显+4价，O显-2价；X原子最外层电子排布为，可能处于第ⅠA族，则X显+1价，可能是H、Li、Na、K等元素。根据化合物中各元素正负化合价的代数和为0推知，可能形成的化合物为等，符合形式。
8.答案：A
解析：和是Mc元素形成的两种核素，二者互为同位素，其核外电子排布和核电荷数相同，故其化学性质几乎相同，A正确；Mc的核电荷数是115，位于周期表中第七周期第ⅤA族，B错误；Mc原子的价层电子排布式为，最后填入电子的轨道是7p，则Mc位于周期表的p区，C错误；假设第八周期按照现有规则填满，应排布50种元素，则115号元素正下方元素是165号元素，D错误。
9.答案：Cr
（1）第ⅥB；d
（2）或；
（3）4；7
（4）价层电子的原子轨道为半充满，且电子自旋平行
10.答案：
表示方法
原子（或离子）结构示意图
电子排布式 或 或
轨道表示式
四；Ⅷ；d
11.答案：的价层电子排布为，3d轨道为半充满，比较稳定；的价层电子排布为，再失去一个电子即可达到3d轨道半充满的比较稳定状态，所以气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难
12.答案：当碱金属及其化合物在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高的轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式释放，而释放的光的波长在可见光范围内，因而能使火焰呈现颜色。钾和钠的原子结构不同，电子跃迁时能量的变化不同，则放出的光的波长不同，所以产生的焰色也就不同。
13.答案：
（1）>；<；<；>
（2）3
解析：第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O。
14.答案：（1）①H；N；O；Na；Al；Cu；②O；N；H；③N；O；Al；Na
（2）Al
（3）ds；价层电子排布通式为，次外层d轨道全充满，最外层电子数不超过2
解析：（1）A是字宙中含量最多的元素，则A是H；C元素原子的价层电子排布是，则，价层电子排布式为，则C是O；B元素原子最高能级的不同轨道都有电子，且自旋方向相同，则B是N；D元素原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子，则D的电子排布式为，D是Na；E与D的最高能层数相同，但其价电子数等于其电子层数，则E是Al；F元素原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对，则F是Cu。
（2）由元素的部分电离能变化可知，与的数值相差很大，说明该元素原子最外层有3个电子，应为Al元素。
（3）F是Cu元素，处于周期表的ds区，该区元素的价层电子结构为或，次外层d轨道全充满，最外层电子数不超过2。
15.答案：D
解析：原子核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，而不是电子像云雾一样笼罩在原子核周围，A错误；处在s原子轨道上的电子，出现在球形内空间的概率为90%，B错误；p电子云轮廓图呈哑铃形，在空间有3个伸展方向，C错误；s能级电子云轮廓图都是球形，能层序数越大，s电子云轮廓图的半径越大，D正确。
16.答案：D
解析：根据构造原理，ns电子的能量一定高于p电子的能量，A错误；能量低的电子在离核近的区域运动，能量高的电子在离核远的区域运动，B错误；同一原子中能层序数越大，能级能量也就越高，故1s、2s、3s电子的能量逐渐升高，C错误；同一能级的电子具有相同的能量，与电子云的空间伸展方向无关，与其自旋状态也无关，D正确。
17.答案：D
解析：A项，O原子的轨道表示式违背洪特规则；B项，Ca原子的电子排布式应为；C项，Cr原子的电子排布式应为。
18.答案：D
解析：A项，；B项，；C项，。
19.答案：B
解析：最外层电子排布式为的元素是P，属于主族元素，故A不符合题意；最外层电子排布式为的元素不一定是主族元素，如Fe、Zn等副族元素，故B符合题意；最外层电子排布式为的元素是Ga，位于第ⅢA族，属于主族元素，故C不符合题意；最外层电子排布式为的元素是Cl，属于主族元素，故D不符合题意。
20.答案：C
解析：W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增大，W、Z同主族，X、Y、Z同周期，其中只有X为金属元素，则W为第二周期元素，X、Y、Z为第三周期元素，则X为Na或Mg或Al，各元素的相对位置为。非金属性：W>Z>Y>X，则电负性：W>Z>Y>X，A正确；非金属性：W>Z，则气态氢化物稳定性：W>Z，B正确；W与X的简单离子结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，而Z的简单离子比W的简单离子多一个电子层，即离子半径：Z>W>X，C错误；若W与X原子序数差为5，W为N时X为Mg，形成化合物的化学式为，即形成化合物的化学式可以为，D正确。
21.答案：BD
解析：氢原子半径最小，同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，则原子半径：B>N>O>H，A正确；同周期主族元素从左向右第一电离能呈增大趋势，由于N原子的2p轨道为半充满结构，更稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，因此第一电离能大小顺序是N>O>B，B不正确；元素非金属性越强，电负性越大，则电负性：O>N>B，C正确；常温下，氨硼烷是固体，乙烷是气体熔点：，D不正确。
22.答案：C
解析：根据题中信息可知，同一周期从左到右，元素的值逐渐增大，同一主族从上到下元素的值逐渐减小，则，故A正确；N元素的值应介于C与O之间，则，。大于Al元素，吸引电子能力较强，则在Al—N键中，电子对偏向于N原子，故B正确；中，Al元素的值为1.61，Cl元素的值为3.16，则二者差值小于1.7，为共价化合物，故C错误；根据A项分析，排除放射性元素，Cs元素的值最小，位于第六周期第ⅠA族，故D正确。
23.答案：C
解析：基态Zn原子的价层电子排布式为，所以其处于ds区，A正确；Ge是32号元素，在元素周期表中的位置为第四周期第ⅣA族，基态原子的核外电子排布式为，B正确；基态O原子核外电子排布式为，根据洪特规则，3条纺锤形p轨道中，1条含成对电子，2条含单电子，C错误；根据元素电负性的变化规律及三种元素在元素周期表中的位置可推测电负性的大小顺序为O>Ge>Zn，D正确。
24.答案：D
解析：价层电子排布为的原子是S原子，同主族元素自上而下电负性逐渐减小，故电负性：S25.答案：D
解析：据图可知X的电离能在时突然增大，则X应为第ⅢA族元素，又因X为短周期金属元素，所以X为Al元素。Al元素位于第三周期，A错误；Al元素的最高正价为+3价，不可能显+4价，B错误；Al元素位于第ⅢA族，C错误；Al的最高价氧化物对应水化物为，是两性氢氧化物，D正确。
26.答案：（1）D；C
（2）核电荷数较大
解析：（1）根据核外电子排布规律可知基态Li原子的核外电子排布式为，则D中状态能量最低；选项C中有2个电子处于2p能级上，能量最高。
（2）由于锂的核电荷数较大，原子核对最外层电子的吸引作用较大，因此半径小于。
27.答案：（1）；
（2）；3p
（3）；
解析：根据元素周期表知，a~p分别为H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Mn、Fe。
（1）基态o原子电子排布式为，价层电子排布图为；为，基态的最外层电子排布式为。
（2）n为K，核电荷数为19，原子结构示意图为；j为Si，基态Si原子核外电子排布式为，核外电子填充时最高能级符号为3p。
（3）g、h、i、j四种元素分别为Na、Mg、Al、Si，同一周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，因此电负性由大到小的顺序为Si>Al>Mg>Na；同一周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但是第ⅡA族元素、第ⅤA族元素的第一电离能大于邻近元素的第一电离能，因此第一电离能由大到小的顺序为Si>Mg>Al>Na。
28.答案：（1）或；
（2）
（3）泡利原理
（4）强；的价层电子排布式为，3d能级处于半满状态，故更稳定
解析：（1）基态S原子的核外电子排布式为或；Cr的价层电子排布式为。
（2）N位于元素周期表第二周期第ⅤA族，根据泡利原理和洪特规则，其核外电子排布图为。
（3）s能级上只有一个原子轨道，每个原子轨道最多容纳2个电子，而题目所给的电子排布式中的3s能级上有3个电子，违背了泡利原理。
（4）的价层电子排布式为，的价层电子排布式为，3d能级处于半满状态时比较稳定，因此比稳定。
29.答案：（1）洪特规则
（2）小于
（3）离子键
（4）3
（5）c
（6）或；
解析：（1）根据题意可知A为C，A基态原子的核外电子排布图应为，该同学所画的电子排布图违背了洪特规则。
（2）由B元素原子的核外p电子数比s电子数少1知B为N，由C元素基态原子p轨道有两个未成对电子且原子序数比B大知C为O，N的电负性小于O，所以B元素的电负性小于C元素的电负性。
（3）根据电离能知D为镁元素，C与D形成的化合物为离子化合物，所含化学键为离子键。
（4）由E原子核外所有p轨道全满或半满并结合题意知E为磷元素。E基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有3个方向。
（5）F为第四周期元素且在周期表的第8纵列，则F为铁元素，F原子的价层电子排布图为。
（6）基态核外电子排布式为。过量单质铁与硝酸的稀溶液完全反应，生成NO气体，该反应的离子方程式为。

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