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第一章 第二节 原子结构与元素的性质——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.元素周期表中铋元素的数据见图，下列说法中，正确的是( )。

A.铋元素的质量数是209.0
B.铋原子的价层电子排布是false
C.铋原子6p能级有一个未成对电子
D.铋原子最外层有5个能量相同的电子
2.对Na、Mg、Al的有关性质的叙述中，错误的是( )。
A.金属性：Na>Mg>Al B.第一电离能：Na C.电负性：NaMg>Al
3.下列各组元素性质的叙述中，正确的是( )。
A.N、O、F的电负性依次增大 B.N、O、F的第一电离能依次增大
C.N、O、F的最高正化合价依次升高 D.O、F、Na的原子半径依次减小
4.下列曲线表示卤族元素或其单质性质随核电荷数的变化趋势，正确的是( )。
A. B.
C. D.
5.下列说法中，正确的是( )。
A.所有非金属元素都分布在p区
B.最外层电子数为2的元素都分布在s区
C.元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族的10个纵列的元素都是金属元素
D.第四周期的金属元素从左到右，元素的金属性依次减弱
6.下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据（用false……表示）。
元素
电离能/false

false
false
false
false
……
R
740
1500
7700
10500
……
关于元素R的下列推断中，错误的是( )。
A.R元素基态原子的电子排布式为false
B.R元素位于元素周期表中第ⅡA族
C.R元素的最高正化合价为+2价
D.R元素的第一电离能高于同周期相邻元素的
7.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
（1）s区全部是金属元素（ ）
（2）电负性的大小可以作为判断元素非金属性强弱的依据（ ）
（3）第一电离能的大小可以作为判断元素金属性强弱的依据（ ）
（4）共价化合物中，电负性大的成键元素表现为负价（ ）
（5）电负性越大，元素的非金属性越强，第一电离能也越大（ ）
（6）第四周期元素中，未成对电子数最多的元素位于钾元素后面第五位（ ）
（7）电负性大于1.8的一定为非金属，小于1.8的一定为金属（ ）
8.主族元素和副族元素的电子排布有什么不同的特征？主族元素的价电子层和副族元素的价电子层有何不同？
9.下列各元素是主族元素还是副族元素？位于周期表中的第几周期和哪个族？属于哪个区？
（1）false
（2）false
（3）false
（4）false
（5）false
10.请参照图1-22所示的元素的第一电离能的周期性曲线，画出前三周期元素的原子半径和电负性的变化曲线。
11.W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的5种短周期元素，其元素性质或原子结构如下：
元素
元素性质或原子结构
W
电子只有一种自旋取向
X
原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素
Y
原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都高于同周期相邻元素
Z
其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
N
只有一个不成对电子
请完成下列空白：
（1）写出各元素的元素符号：W：________、X：________、Y：________、Z：________、N：________。
（2）X、Y和Z三种元素的原子半径由大到小的顺序：________（请填元素符号）。
（3）X、Z和N三种元素的电负性由大到小的顺序：________（请填元素符号）。
（4）Y、Z和N三种元素的第一电离能由大到小的顺序：________（请填元素符号）。
12.门捷列夫按元素的相对原子质量大小排列，获得了元素周期律，但他发现钴和镍的相对原子质量顺序是颠倒的，这是什么原因？
13.通过查阅资料和调查研究，以“元素周期律的科学价值”为题写一份调查报告。
【教材课后习题】
14.某元素原子价层电子排布式为false，其应在( )A.第四周期ⅡA族
B.第四周期ⅡB族C.第四周期ⅦA族D.第四周期ⅦB族
15.下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是______（填标号）。
16.元素周期表中，有非金属元素的区域为( )
A.只有s区
B.只有p区C.s区、d区和ds区D.s区和p区
17.下列各组元素中，电负性依次减小的是( )A.O、Cl、H B.K、Na、AlC.As、P、H D.O、S、Cl
18.具有下列电子排布式的基态原子中，半径最大的是( )
A.
B.false
C.
D.false
19.元素周期表长周期从左到右排为18列，即碱金属在第1列，稀有气体是第18列。按这种规定，下列说法正确的是( )A.第9列元素中没有非金属元素B.第15列元素的原子最外层的电子排布是C.最外层电子排布为false的元素一定在第2列D.元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布均是从过渡到false
20.某短周期元素R的各级电离能数据（用……表示，单位为false）如表所示。关于元素R的判断中正确的是( )
false
false
false
false
578
1817
2745
11578
14831
18378
A.R元素基态原子的电子排布式为false
B.R的最高正价为+3价C.R元素的焰色为黄色D.R元素位于元素周期表中第ⅡA族
21.同周期的三种元素X、Y、Z，已知其最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为false，则下列判断错误的是( )A.原子半径：X>Y>ZB.气态氢化物的稳定性：falseC.电负性：X>Y>ZD.非金属性：X>Y>Z
22.我国科研人员发现了一种新型超导体，化学式为false，由false和false交替堆叠构成。已知Bi位于第六周期第ⅤA族，下列有关说法错误的是( )A.Bi的价层电子排布式为false
B.有关元素的电负性：O>Cl>SC.false属于含共价键的离子化合物D.该新型超导体的组成元素全部位于元素周期表p区
23.下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是( )
A.基态原子最外层电子排布为false的一定位于第ⅡA族
B.第三、四周期同主族元素的原子序数相差8或18
C.第四周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数相差11
D.基态原子3d轨道上有5个电子的元素位于第ⅥB族或第ⅦB族
24.以下有关元素性质的说法不正确的是( )A.具有下列电子排布式的原子：false，原子半径最大的是①B.具有下列外围电子排布式的原子：false，第一电离能最大的是③C.false，元素的电负性随原子序数的增加而递增的是④D.某元素X的逐级电离能（单位：kJ/mol）分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是false
25.现有五种前四周期元素，结构信息见下表，回答下列问题。
元素
结构信息
A
基态原子有6个原子轨道填充满电子，有3个未成对电子
B
M层电子数比L层电子数少两个
C
基态原子核外有17个不同运动状态的电子
D
基态原子的价层电子排布式为false，在常见化合物中其最高正价为+7
E
基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有1个未成对电子
（1）A、B、C三种元素最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序为_______（用最高价氧化物的水化物的化学式表示）。
（2）D在元素周期表中的位置为_______，其基态原子的简化核外电子排布式为_______。
（3）写出基态B原子价层电子的轨道表示式：_______。
（4）E位于元素周期表的_______区，基态原子填有电子的轨道数为_______。
26.X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：
元素
相关信息
X
X的基态原子核外3个能级上有电子，且最高能级是半充满状态
Y
第三周期元素，它的单质是良好的半导体材料
Z
Z和Y同周期，Z是该周期中原子半径最小的主族元素
W
W的一种核素的质量数为63，中子数为34
（1）元素X的原子中能量最高的是______能级，其电子云在空间有______个伸展方向，它的简单氢化物的电子式是______。
（2）元素Y位于元素周期表的第三周期______族，该原子的价层电子排布式为______。
（3）元素Z的原子最外层共有______种不同运动状态的电子。
（4）W的基态原子核外电子排布式是______。
（5）元素Y与元素Z相比，非金属性较强的是______（用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是______（填字母）。
a.Y的单质常温下呈固态，Z的单质常温下呈气态
b.等物质的量浓度的氢化物水溶液的酸性不同
c.Z的电负性大于Y
d.Z的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
e.在反应中，Y原子得电子数比Z原子得电子数多
f.Z元素最高价氧化物对应水化物的酸性比Y元素最高价氧化物对应水化物的酸性强
答案以及解析
1.答案：B
解析：Bi元素的相对原子质量为209.0，A错误；铋原子的价层电子排布为false，6p轨道的3个电子排布在3个不同的原子轨道，故有3个未成对电子，B正确，C错误；铋原子最外层有5个电子，6s轨道和6p轨道上电子的能量不同，D错误。
2.答案：B
解析：同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减弱，则金属性Na>Mg>Al，A正确；Mg原子2s轨道全充满电子，较稳定，较难失去电子，其第一电离能大于Al，故第一电离能NaMg>Al，D正确。
3.答案：A
解析：同周期主族元素从左到右，元素的电负性逐渐增强，则N、O、F的电负性依次增大，A正确；同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但N原子的2p轨道处于半充满的稳定状态，其第一电离能大于O，故第一电离能O 4.答案：A
解析：卤族元素从上到下，随核电荷数递增，原子半径增大，元素的电负性逐渐减小，A正确；F无正化合价，Cl和Br的最高化合价均为+7，B错误；卤族元素从上到下，随核电荷数递增，原子半径增大，原子失电子能力增强，则第一电离能逐渐减小，C错误；false都存在范德华力，随相对分子质量增大，范德华力增大，其熔点逐渐升高，D错误。
5.答案：C
解析：除H元素外，其余非金属元素都分布在p区，H元素处于s区，A错误；最外层电子数为2的元素不一定分布在s区，如He在p区，Zn等过渡金属元素在d或ds区，B错误；第四周期主族金属元素从左到右，金属性依次减弱，但中间的过渡金属元素则不一定，D错误。
6.答案：A
解析：由题给短周期元素R的各级电离能数据可知，及与存在很大差距，说明R原子最外层有2个电子，则R元素处于元素周期表中第ⅡA族，最高正化合价为+2，B、C均正确；R处于第ⅡA族，可能是Be或Mg，基态原子的电子排布式为或，不能判断所处周期，A错误；第ⅡA族元素的第一电离能大于同周期的第ⅠA、ⅢA族元素，D正确。
7.答案：
（1）×
（2）√
（3）×
（4）√
（5）×
解析：可以以N元素和O元素为例作分析判断。
（6）√
解析：该元素原子的价层电子排布式为。
（7）×
8.答案：主族元素的核外电子排布最后填入的能级是s能级或p能级，副族元素的核外电子排布最后填入的能级是d能级或f能级。主族元素的价电子层为最外层的s、p能级，副族元素的价电子层除最外层的s能级外，还包含次外层的d能级，甚至倒数第三层的f能级。
9.答案：（1）主族元素，第三周期第ⅦA族，p区。
（2）主族元素，第五周期第ⅣA族，p区。
（3）副族元素，第四周期第ⅤB族，d区。
（4）副族元素，第四周期第ⅠB族，ds区。
（5）主族元素，第四周期第ⅠA族，s区。
10.答案：
注：图中稀有气体元素均未画出。
11.答案：
（1）H；O；Mg；Si；Cl
（2）Mg>Si>O
（3）O>Cl>Si
（4）Cl>Si>Mg
解析：（1）W的电子只有一种自旋取向，则W是H；X、Y原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，则其电子排布式可能是或false，由于X的第一电离能都低于同周期相邻元素，Y的第一电离能都高于同周期相邻元素，则X是O，Y是Mg；Z的价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等，且原子序数大于Y（Mg），则Z是Si；N只有一个不成对电子，其原子序数大于Z（Si），则N是Cl元素。
（2）一般电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越小，原子半径越大，故原子半径：Mg>Si>O。
（3）同周期主族元素的电负性随原子序数递增而逐渐增大，O和Cl形成化合物时O显负价，故电负性：O>Cl>Si。
（4）同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：Cl>Si>Mg。
12.答案：钴的核电荷数比镍的小1个，但它的相对原子质量却比镍的略大，这是由于钴有质量较大的同位素。如根据相对原子质量排列，钴应排在镍后面，而门捷列夫是根据元素的性质来定位元素的，根据性质排列，钴应排在镍的前面，因此就出现了矛盾。
13.答案：提示：①元素周期律和元素周期表为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索；②元素周期律和元素周期表对于工农业生产有一定的指导作用；③元素周期表和元素周期律，揭示了元素之间的内在联系，反映了元素性质与它的原子结构的关系，在哲学、自然科学、生产实践等各方面都有重要意义。
14.答案：D
解析：价层电子排布式为false的原子核外电子排布式为false，其质子数为25，为Mn，处于元素周期表中第四周期ⅦB族。
15.答案：A
解析：A表示基态镁原子的第二电离能，B表示基态镁原子的第一电离能，则电离能：A>B；C表示激发态镁原子的第一电离能，则电离能：A>B>C；D表示激发态镁原子的第二电离能，则电离能：A>D。
16.答案：D
解析：s区包含ⅠA族、ⅡA族元素，除氢元素外均为金属元素；p区包含0族元素、ⅢA族～ⅦA族元素，含有金属元素与非金属元素；d区、ds区全部为金属元素；f区为镧系元素和锕系元素，全部为金属元素。
17.答案：A
解析：A项，三种元素电负性从大到小的顺序为O、Cl、H，正确；B项，三种元素电负性从大到小的顺序为Al、Na、K，错误；C项，P、H的电负性比As的大，错误；D项，三种元素电负性从大到小的顺序为O、Cl、S，错误。
18.答案：A
解析：由电子排布式可知，A项为P原子，处于第三周期第VA族；B项为N原子，处于第二周期第VA族；C项为O原子，处于第二周期第ⅥA族；D项为S原子，处于第三周期第ⅥA族。同周期主族元素随原子序数增大，原子半径逐渐减小，同主族元素自上而下原子半径逐渐增大，故原子半径：P>S>N>O，故选A。
19.答案：A
解析：第9列元素是过渡元素，没有非金属元素，A项正确；第15列元素的最外层电子排布是false，B项错误；最外层电子排布为false的元素也可能是过渡元素或0族元素He，C项错误；第一周期元素原子最外层电子排布是从false过渡到false，D项错误。
20.答案：B
解析：该元素第四电离能剧增，说明该原子最外层有3个电子，可能是硼或铝，基态原子的电子排布式为false，A错误；该原子最外层有3个电子，最高正价为+3价，B正确；钠元素的焰色为黄色，该元素不是钠元素，C错误；该元素最外层有3个电子，位于元素周期表第ⅢA族，D错误。
21.答案：A
解析：由最高价氧化物对应水化物的酸性：false可知，非金属性X>Y>Z，D正确；同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，原子半径逐渐减小，所以原子半径：XY>Z，所以气态氢化物的稳定性：false，B正确；非金属性X>Y>Z，一般元素的非金属性越强，其电负性越大，则电负性：X>Y>Z，C正确。
22.答案：A
解析：Bi位于元素周期表第六周期第ⅤA族，Bi的价层电子排布式为false，A错误。一般同周期元素从左到右，电负性依次增大；同主族元素从上到下，电负性依次减小，而在false中氧为负价，则电负性O>Cl>S，B正确。false由false和false交替堆叠构成，原子团内含共价键，属于含共价键的离子化合物，C正确。该新型超导体的组成元素全部位于元素周期表p区，D正确。
23.答案：A
解析：基态原子最外层电子排布为false的也可能是氦，不一定位于第ⅡA族，A错误；第三、四周期同主族元素的原子序数之差，如第ⅡA族的镁和钙原子序数之差为8，第ⅢA族的铝和镓原子序数之差为18，所以第三、四周期同主族元素的原子序数相差8或18，B正确；第四周期第ⅡA族与第ⅢA族元素相隔10个过渡金属元素，所以它们的原子序数相差11，C正确；基态原子3d轨道上有5个电子的元素为位于第ⅥB族的铬或第ⅦB族的锰，D正确。
24.答案：D
解析：四种元素分别是Si、N、C、S，Si的原子半径最大，故A正确；四种同周期元素原子的外围电子排布式中，③的3p能级是3个电子，为半充满的稳定状态，第一电离能最大，故B正确；四组元素中，前三组分别是同主族元素，从上到下元素的电负性逐渐减小，只有第④组为同周期元素，随原子序数增大，电负性增大，故C正确；根据该元素的逐级电离能可知，该元素的第二电离能与第三电离能相差较大，所以该元素原子的最外层有2个电子，与氯气反应时，最有可能失去2个电子，生成的阳离子是false，故D错误。
25.答案：（1）false
（2）第四周期ⅦB族；false
（3）
（4）ds；15
解析：A的基态原子有6个原子轨道填充满电子，有3个未成对电子，A为P；B原子的M层电子数比L层电子数少两个，B为S；C的基态原子核外有17个不同运动状态的电子，C为Cl；D的基态原子的价层电子排布式为false，在常见化合物中其最高正价为+7，则价层电子排布式为false，D为Mn；E的基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有1个未成对电子，E的价层电子排布式为false，E为Cu。（1）由以上分析知，A为P，B为S，C为Cl。A、B、C三种元素最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序为false。（2）D为锰元素，其在元素周期表中的位置为第四周期ⅦB族，其基态原子的简化核外电子排布式为false。（3）B为硫原子，其基态原子价层电子的轨道表达式为。
（4）E为铜元素，位于元素周期表的ds区，其基态原子电子排布式为false，填有电子的轨道数为15。
26.答案：（1）2p；三；
（2）ⅣA；false
（3）7
（4）false或false
（5）Cl；cdf
解析：X的基态原子核外3个能级上有电子，且最高能级是半充满状态，则核外电子排布式为false，是N元素；Y是第三周期元素，它的单质是良好的半导体材料，Y是Si元素；Z和Y同周期，Z是该周期中原子半径最小的主族元素，Z是Cl元素；W的一种核素的质量数为63，中子数为34，质子数为63-34=29，W是Cu元素。（1）X是N元素，核外电子排布式为false，元素X的原子中能量最高的是2p能级，其电子云在空间有三个互相垂直的伸展方向；N的简单氢化物是false，电子式是。
（2）Y是Si元素，核外有3个电子层，最外层有4个电子，位于元素周期表的第三周期ⅣA族，Si原子的价层电子排布式为false。（3）Z是Cl元素，核外电子排布式为false，原子最外层共有7个电子，有7种不同运动状态的电子。（4）W是Cu元素，3d能级上全充满，基态原子核外电子排布式是false或false。（5）Y是Si元素，Z是Cl元素，Cl和Si位于同一周期，同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，故非金属性较强的是Cl。常温下，Y的单质与Z的单质状态不同不能用于比较非金属性的强弱，a不符合题意；等物质的量浓度的氢化物水溶液的酸性不同不能用于比较非金属性的强弱，b不符合题意；Z的电负性大于Y，元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强，非金属性越强，c符合题意；Z的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定说明Z的非金属性比Y强，d符合题意；在反应中，Y原子得电子数比Z原子得电子数多，不能用于比较非金属性的强弱，e不符合题意；非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，根据元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱可以比较出非金属性的强弱，f符合题意。

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