原子结构与元素周期表-提升训练-高二下学期化学鲁教版（2019）选择性必修2

试卷第=page11页，共=sectionpages33页.2原子结构与元素周期表一、选择题（共16题）1．下列表示式中错误的是A．Na＋的电子式：Na＋ B．Na＋的结构示意图：C．Na的电子排布式：1s22s22p63s1 D．Na的简化电子排布式：[Na]3s12．碳原子最外层电子的轨道表示式正确的是A． B．C． D．3．下列有关化学用语正确的是A．某元素基态原子的电子排布图：B．NH4Cl的电子式为：C．Ca2+基态电子排布式为：1s22s22p63s23p6D．F-的结构示意图：4．2019年是“国际化学元素周期表年”。1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列，准确预留了甲、乙两种未知元素的位置，并预测了二者的相对原子质量，部分原始记录如下：下列说法不正确的是A．元素乙位于现行元素周期表第四周期第IVA族B．元素乙的原子序数为32C．元素甲的最高价氧化物对应的水化物的碱性弱于Al(OH)3D．元素甲位于第四周期第IIIA族5．我国北斗导航卫星使用了铷()原子钟。下列说法正确的是A．和互为同素异形体 B．和具有相同的中子数C．原子核内中子数是48 D．的价电子排布式为6．根据元素在周期表中的位置判断，下列元素中原子半径最小的是A．氧B．氟C．碳D．氮7．下列有关核外电子排布的式子不正确的是A．基态原子的电子排布式：B．基态K原子的简化电子排布式：C．基态N原子的电子排布图：D．基态原子的电子排布图：8．下列说法中正确的是A．1s、2px、2py、2pz轨道都具有球对称性B．因为p轨道是“8”字形的，所以p电子也是“8”字形C．氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一个轨道D．原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的9．某基态原子第四电子层只有2个电子，该原子的第三电子层电子数可能有A．8 B．18 C．8～18 D．18～3210．下列关于原子结构的说法不正确的是A．原子光谱上的特征谱线可用于元素鉴定B．日常生活中的焰火、LED灯都与原子核外电子跃迁释放能量有关C．处于最低能量的原子叫做基态原子，过程中形成的是发射光谱D．核外电子的能量大小主要是由能层和能级决定11．下列判断正确的是A．核电荷数：Al<Na B．金属性：Na>AlC．原子序数：Na>C1 D．原子半径：Cl>Na12．NH4HCO3是一种离子化合物，下列关于该物质的叙述错误的是（

）A．所含四种元素的原子半径由小到大的顺序为：H＜O＜N＜CB．同周期的三种元素的得电子能力由大到小的顺序为：O＞N＞CC．除去NaCl固体中混有少量的NH4HCO3固体可以采用加热的方法D．其与足量氢氧化钠溶液共热的离子方程式为：NH＋OH-NH3↑＋H2O13．下列说法正确的是（

）A．非金属性：Cl＞S B．第ⅠA族元素都是碱金属元素C．碱性：LiOH＞NaOH D．卤族元素最高化合价均为+7价14．下列各组原子中彼此化学性质一定相似的是A．原子核外电子排布式为的X原子与原子核外电子排布式为的Y原子B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子C．2p轨道上有一个未成对电子的X原子和3p轨道上只有一个未成对电子的Y原子D．L层上有一个空轨道的元素和M层的p轨道上有一个空轨道的元素15．下列实验操作、现象和结论正确的是选项操作现象结论A将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸，滴加KSCN溶液溶液变红Fe(NO3)2样品已变质B向Na2S溶液中滴加足量稀盐酸有气泡生成非金属性：Cl＞SC向稀硫酸酸化的H2O2溶液中滴入FeCl2溶液溶液变黄色氧化性：H2O2＞Fe3＋D溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X有白色沉淀生成X一定是Cl2A．A B．B C．C D．D16．W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示，其中Z位于第ⅦA族，下列判断错误的是A．常压下四种元素的单质中，W单质的熔点最高B．Z的阴离子电子层结构与氩原子相同C．Z的氧化物对应水化物的酸性比X的氧化物对应水化物的酸性强D．Y元素的非金属性比X元素的非金属性强二、综合题（共6题）17．碳、硅、锗、锡、铅属于同一主族元素，其单质及化合物具有重要的用途。(1)铅蓄电池是最早使用的充电电池，其构造示意图如图所示，放电时的离子反应方程式为PbO2+Pb+4H++2SO=2PbSO4+2H2O。该电池的负极材料为_______。(2)①基态锡原子的外围电子排布式_______；②C、O、Sn三种元素电负性由大到小的顺序为_______；③SnO2在高温下能与NaOH反应生成钠盐，该反应的化学方程式为_______。(3)1400℃~1450℃时，石英、焦炭和氮气可反应生成耐高温、硬度大的化合物X，该反应的化学方程式为3SiO2+6C+2N2X+6CO。①X的化学式为_______；②下列措施不能提高该反应速率的是_______(填字母)。a．缩小反应容器体积b．增大焦炭的质量c．粉末状石英换成块状石英18．含铬废水的任意排放会导致环境污染。某课题组研究用草酸(H2C2O4)还原含Cr(VI)酸性废水的反应机理。(1)图-1表示的是三种不同金属离子对H2C2O4还原Cr(VI)的催化效果，其中催化效果最好的是_____。(2)图-2为Mn2+催化H2C2O4还原Cr(VI)的机理循环图。①从原子结构的角度解释，基态Mn2+比基态Fe2+稳定的原因是_______。②过程②④均生成，其中Cr的化合价为_______。③过程①②③中，不属于氧化还原反应的是_______。(填序号)(3)室温下，，pH高于8.0时Cr(OH)3会转化为。①写出Cr(OH)3转化为的离子方程式：_______②金属离子浓度低于10-6mol/L时可视为完全沉淀。若使溶液中Cr3+完全沉淀，应调节溶液pH的范围为_______。19．镁铝碱式碳酸盐MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O是一种不溶于水的新型无机阻燃剂，其受热分解产物中的MgO、Al2O3熔点较高且都不燃烧，有阻燃作用。完成下列填空：（1）．组成镁铝碱式碳酸盐的三种非金属元素的原子半径从小到大的顺序是______________。碳原子最外层电子排布式是_______________________________，铝原子核外有_________种能量不同的电子。（2）．将MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O表示成氧化物的形式：2aMgO·bAl2O3·2dCO2·（()）H2O；焦炭与石英高温下在氮气流中发生如下反应，工业上可由此制得一种新型陶瓷材料氮化硅(Si3N4)：3SiO2(s)＋6C(s)＋2N2(g)Si3N4(s)＋6CO(g)+Q(Q>0)（3）．该反应中，氧化产物是________________________。若测得反应生成4.48LCO气体（标准状况下），则转移的电子的物质的量为_____________。（4）．该反应的平衡常数表达式K=_____________________________；若升高温度，K值____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。该反应的速率与反应时间的关系如图所示，t4时刻引起正逆速率变化的原因是___________________________（写出一种即可）。20．研究碳、氮、硫等元素化合物的性质或转化对建设生态文明，美丽中国具有重要意义。(1)基态氮原子的价层电子轨道表示式为：______。(2)NO加速臭氧层被破坏，其反应过程如下图所示：已知：反应1：。反应2的热化学方程式为___________。(3)工业上以CO和为原料合成甲醇的反应：，在容积为1L的恒容容器中，分别在T1、T2温度下合成甲醇。如图是不同温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。①判断T1___________T2(选填“<”、“>”或“=”)；②若a点达到平衡的时间是10分钟，从反应开始到平衡用H2表示的反应速率为___________；③该反应平衡常数的表达式为K=___________，d点的平衡常数的值为___________；④a点状态下再通入和，平衡____移动(选填“正向”、“逆向”或“不”)；⑤a、b、c三点H2转化率由大到小的顺序是___________。21．元素周期表中第ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。（1）与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为__________________。（2）能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是________(填序号)。a．Cl2、Br2、I2的熔点b．Cl2、Br2、I2的氧化性c．HCl、HBr、HI的热稳定性

d．HCl、HBr、HI的酸性（3）工业上，通过如下转化可制得KClO3晶体：NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶体①完成I中反应的总化学方程式：□NaCl＋□H2O＝□NaClO3＋□_____。②Ⅱ中转化的基本反应类型是___________________，该反应过程能析出KClO3晶体而无其它晶体析出的原因是______________________________。（4）一定条件，在水溶液中1molCl－、ClO－(x＝1，2，3，4)的能量(KJ)相对大小如右图所示。①D是_________________(填离子符号)。②B→A＋C反应的热化学方程式为_____________________(用离子符号表示)。22．细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素的循环。耦合循环中的部分转化如下图所示。(1)N原子核外有_______种不同运动状态的电子，Fe原子外围电子排布式为3d64s2，这些电子共占据_______个轨道。(2)实验室中检验可以用_______溶液，产生气体使湿润的_______试纸变色。(3)①上图所示氮循环中，属于氮的固定的过程为_______(填字母序号)。a．N2转化为铵态氮

b．硝化过程

c．在作用下转化为N2

d．反硝化过程②硝化过程中，含氮物质发生_______(填“氧化”或“还原”)反应。(4)土壤中的铁循环可用于水体脱氮(脱氮是指将氮元素从水体中除去)，用离子方程式表示酸性环境中脱除水体中硝态氮的原理_______。(5)已知常温时，醋酸、亚硝酸的电离常数分别为和，醋酸铵溶液呈中性。据此判断，亚硝酸铵溶液呈_______(填“酸”、“碱”或“中”)性，其溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_______。参考答案：1．D【详解】A．金属阳离子电子就是离子符号，A正确；B．Na＋的核外有10个电子，结构示意图：，B正确；C．Na核外有11个电子，电子排布式：1s22s22p63s1，C正确；D．Na的简化电子排布式：[Ne]3s1，D错误；故选D。2．C【详解】A．2p轨道应优先占据轨道，所以不遵循洪特规则，A错误；B．2p轨道单电子的自旋方向应相同，所以不遵循洪特规则，B错误；C．碳原子的最外层电子的轨道表示式为，规范且正确，C正确；D．2s轨道未满2电子，不符合能量最低原理，D错误；故选C。3．C【详解】A．根据洪特规则，当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，A错误；B．氯离子最外层应有8个电子，电子式为，B错误；C．Ca为20号元素，失去外围两个电子形成Ca2+，Ca2+基态电子排布式为：1s22s22p63s23p6，C正确；D．F-核电荷数为9，核外有10个电子，结构示意图为，D错误；综上所述答案为C。4．C【详解】A．乙为锗(Ge)，位于现行元素周期表第四周期第IVA族，A正确；B．乙为锗(Ge)，原子序数为32，B正确；C．甲为镓(Ga)，金属性：Ga>Al，故Ga的最高价氧化物对应的水化物的碱性强于Al(OH)3，C错误；D．甲为镓(Ga)，位于第四周期第IIIA族，D正确。答案选C。5．C【详解】A．和是具有相同数目的质子而不同数目的中子的同一元素的不同原子，故互为同位素，A错误；

B．根据质量数等于质子数加中子数可知，和具有中子数分别为：85-37=48，87-37=50，故不相同，B错误；C．由B项分析可知，原子核内中子数是48，C正确；D．的质子数为37，是第五周期第IA族元素，故其的价电子排布式为，D错误；故答案为：C。6．B【详解】4种元素均属于第二周期，同周期元素自左向右原子半径逐渐减小。4种元素F的原子序数最大，其半径最小。所以答案是B。7．D【详解】A．基态原子的电子排布式为，这样排布可以满足洪特规则特例，且能量最低，A正确；B．基态K原子核外有19个电子，故其简化电子排布式为，B正确；C．基态N原子核外有7个电子，其电子排布图为，C正确；D．基态原子能级的电子排布遵循洪特规则，应该是，D不正确；故选D。8．D【详解】A．s轨道是球形对称的；p轨道呈哑铃形，故A错误；B．p轨道呈哑铃形，px、py、pz分别相对于x、y、z轴对称，p电子无形状，故B错误；C．氢原子中只有一个电子，填充在1s轨道上，但也存在其他空轨道，使电子跃迁，产生光谱，故C错误；D．电子运动无规律，只能利用概率方式来描述，则原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的图形，故D正确。综上所述，答案为D。9．C【详解】根据构造原理可知，4s能级大于3p能级而小于3d能级，原子核外电子排列时要遵循能量最低原理，所以排列电子时先排列3p能级再排列4s能级，最后排列3d能级，且当轨道上的电子处于全空、半满或全满时最稳定，当4s能级有2个电子时，3d能级可排的电子数为0-10，因此该原子的第三电子层电子数可能有8-18；答案选C。10．C【详解】A．不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，故A正确；B．电子跃迁本质上是组成物质的粒子(原子、离子或分子)中电子的一种能量变化，焰色反应、激光、霓虹灯光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放出，因而能使火焰呈现颜色，与电子跃迁有关，故B正确；C．基态原子是处于最低能量的原子，但排布式为1s22s22px1、1s22s22py1电子能量相同，1s22s22px1→1s22s22py1过程中没有能量释放，故C错误；D．核外电子的能量大小主要是由电子层和电子亚层决定，能层越大，电子的能量越大，同一能层，不同能级的电子能量不同，故D正确；故选：C。11．B【详解】A．铝的核电荷数是13，钠的是11，错误；B．同周期从左到右金属性依次减弱，正确；C．Na的原子序数是11，氯的原子序数是17，错误；D．同周期元素自左向右原子半径逐渐减小，所以原子半径是Na大于Cl的，错误；答案选B。12．D【详解】A.氢原子的原子半径是元素周期表中最小的的，同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则四种元素的原子半径由小到大的顺序为：H＜O＜N＜C，故A正确；B.同周期元素，从左到右非金属性依次增强，得电子能力依次增强，则同周期的三种元素的得电子能力由大到小的顺序为：O＞N＞C，故B正确；C.碳酸氢铵不稳定，受热分解生成氨气、二氧化碳和水，没有固体剩余，则除去NaCl固体中混有少量的NH4HCO3固体可以采用加热的方法，故C正确；D.碳酸氢铵与足量的氢氧化钠溶液共热反应生成碳酸钠、氨气和水的离子方程式为：HCO+NH＋2OH-CO+NH3↑＋2H2O，故D错误；故选D。13．A【详解】A．同周期元素从左向右非金属元素的非金属性逐渐增强，故非金属性：Cl＞S，故A正确；B．H元素也是第ⅠA族元素，属于非金属元素，故B错误；C．金属元素的金属性越强，其对应碱的碱性越强，金属性：Li＜Na，则碱性：LiOH＜NaOH，故C错误；D．F元素无正价，故D错误；故选A。14．D【详解】A．原子核外电子排布式为1s2结构的原子为He，1s22s2结构为Be，两者性质不相似，A不符合题意；B．X原子为Mg，Y原子N层上有2个电子的有多种元素，如第4周期中Ca、Fe等都符合，化学性质不一定相似，B不符合题意；C．2p轨道上有一个未成对电子的X原子可能是B或F，3p轨道上只有一个未成对电子的Y原子可能是Al或Cl，彼此化学性质不一定相似，C不符合题意；D．L层上有一个空轨道的元素只能是1s22s22p2，是C，M层的p轨道上有一个空轨道的元素只能是1s22s22p63s23p2，是Si，两者位于同一主族，彼此化学性质性质一定相似，D符合题意；故答案选D。15．C【详解】A．Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸，在酸性下有氧化性，能将Fe2+氧化为Fe3+，再加KSCN溶液，溶液也变红色，无法判断Fe(NO3)2样品是否已变质，A错误；

B．盐酸与Na2S反应有气泡生成，说明HCl酸性大于H2S酸性，但不能说明Cl非金属大于S，必须用最高价氧化物的水化物的酸性比较，B错误；

C．酸性下H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+，说明氧化性：H2O2＞Fe3＋，C正确；

D．Cl2能将SO2氧化为，从而产生白色沉淀BaSO4，酸性下SO2与BaCl2不反应，但在碱性下，SO2转化为，也可生成白色沉淀BaSO3，故气体还可以是NH3，D错误；正确答案选C。16．C【详解】A．W为C，C元素的单质金刚石为原子晶体熔点最高，A判断正确；B．Z为Cl，氯离子核外有18个电子与氩原子的相同，B判断正确；C．X、Z分别为P、Cl，Cl的非金属大于P，则Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性比P的强，其它价态的氧化物对应水化物的酸性不能通过此方法比较，C判断错误；D．根据元素性质递变规律，非金属性：O＞S＞P，所以O＞P，D判断正确；答案为C。17．

Pb

5s25p2

O＞C＞Sn

SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O

Si3N4

bc【详解】(1)根据铅蓄电池放电时的离子反应方程式为PbO2+Pb+4H++2SO=2PbSO4+2H2O和原电池的工作原理，负极是电子流出的一极，即失去电子的一极，在该反应中，Pb失去电子，化合价升高，所以该电池的负极材料为Pb。(2)①在元素周期表中锡位于第五周期第ⅣA族，最外层4个电子排布在5s和5p上，则基态锡原子的外围电子排布式为5s25p2；②一般地，同周期元素，从左到右，电负性逐渐增强，同主族元素，从上到下，电负性逐渐减弱，所以C、O、Sn三种元素电负性由大到小的顺序为O＞C＞Sn；③SnO2在高温下能与NaOH反应生成钠盐，在钠盐中，Sn的化合价为+4价，所以钠盐的化学式为Na2SnO3，则该反应的化学方程式为：SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O。(3)①根据化学方程式3SiO2+6C+2N2X+6CO和原子守恒，可知X的化学式为Si3N4。②a．缩小反应容器体积，可以增大气体反应物即氮气的浓度，从而加快反应速率；b．固体浓度是不能改变的，增大焦炭的质量，没有增大反应物的浓度，所以不能加快反应速率；c．增大接触面积，可以加快反应速率，将粉末状石英换成块状石英，减少了接触面积，降低了反应速率；故选bc。18．

Mn2+

Mn2+的3d能级为半充满状态

+3

①、③

Cr(OH)3+OH-=

6.0～8.0或【详解】(1)根据图-1可知：三种离子中，Mn2+使Cr(VI)的残留量小，因此在三种不同金属离子对H2C2O4还原Cr(VI)的催化效果中，催化效果最好的是Mn2+；(2)①Mn2+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d5，处于3d轨道的半充满的稳定状态，而Fe2+的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d6，不如Mn2+核外电子排布使离子更稳定，因此基态Mn2+比基态Fe2+稳定；②带有1个单位的负电荷，假设Cr元素化合价为+a价，由于在带有电荷数目为3-x，所以a-x=3-x，所以a=+3价，即Cr元素化合价为+3价·；③氧化还原反应的特征是元素化合价的升降。在①③中元素化合价不变，不属于氧化还原反应；在②中元素化合价发生改变，属于氧化还原反应；故不属于氧化还原反应的是①③；(3)①当溶液pH＞8时，Cr(OH)3与OH-反应产生，该反应的离子方程式为：Cr(OH)3+OH-=；②由于Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)·c3(OH-)=10-30，若Cr3+沉淀完全，则c3(OH-)＞=10-24，所以c(OH-)＞10-8mol/L，则c(H+)＜mol/L=10-6mol/L，则溶液pH＞6.0，因此应调节溶液pH的范围为6.0～8.0。19．

H<O<C

2s22P2

5

(2x+c)

一氧化碳

0.4mol

[c(CO)]6/[c(N2)]2

减小

升高温度（加压、缩小容器体积等）【详解】(1)组成镁铝碱式碳酸盐的三种非金属元素为C、H、O，H原子半径最小，同一周期，从左到右，原子半径逐渐减小，因此原子半径从小到大的顺序为H<O<C；C为6号元素，碳原子最外层电子排布式是2s22p2；Al核电荷数为13，具有3个电子层，最外层电子数为3，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p1，具有1s、2s、2p、3s、3p共5种能量不同的电子，故答案为H<O<C；2s22p2；5。(2)MgaAlb(OH)c(CO3)d•xH2O写出氧化物形式为：aMgO•Al2O3•dCO2•H2O或2aMgO•bAl2O3•2dCO2•(c+2x)H2O，故答案为c+2x。(3)根据方程式3SiO2(s)＋6C(s)＋2N2(g)Si3N4(s)＋6CO(g)，反应中C元素化合价升高，被氧化，氧化产物为CO；生成6molCO时，转移电子的物质的量是12mol，当生成4.48L(即0.2mol)CO气体(标准状况下)，转移电子0.4mol，故答案为一氧化碳；0.4mol。(4)3SiO2(s)＋6C(s)＋2N2(g)Si3N4(s)＋6CO(g)+Q(Q>0)，该反应的平衡常数表达式K=；正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，K值减小。根据反应的速率与反应时间的关系图可知，t4时刻逆反应速率和正反应速率均增大，但逆反应反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，说明改变的条件为升高温度，故答案为；减小；升高温度。20．(1)(2)(3)

<

4

不

【解析】(1)基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，基态氮原子的价层电子轨道表示式为：。(2)已知：反应1：。按盖斯定律，二者相减得到反应2的热化学方程式为：。(3)①图中一定时，T1时CO的转化率比T2的大；正反应为放热反应，一定时，升高温度平衡逆向移动，CO的转化率会减小，故温度：T1<T2；②T1温度下，a点＝1.5，起始时CO均为1mol，则氢气为1.5mol，平衡时CO转化率为50%，反应的CO为0.5mol，容器体积为1L，则：存在三段式：，若a点达到平衡的时间是10分钟，从反应开始到平衡用H2表示的反应速率为；③按定义，该反应平衡常数的表达式为K=，由定义、结合三段式得d点的平衡常数的值即T1温度下平衡常数K＝；④a点状态下再通入和，则Qc＝，所以平衡不移动；⑤图中a、b两点相同，CO转化率越大，氢气转化率也越大，故氢气转化率：a＞b，值：c＞b，该值越大，即氢气浓度相对越大，正向进行程度越大，CO转化率增大，而氢气转化率减小，则H2转化率：b＞c，则a、b、c三点H2转化率由大到小的顺序是。21．

b、c

1NaCl＋3H2O＝1NaClO3＋3H2↑

①②复分解反应

室温下，氯酸钾在水中的溶解度明显小于其它晶体

ClO

3ClO－(aq)＝ClO(aq)＋2Cl－(aq)，ΔH＝－117KJ·mol－1【详解】⑴与氯元素同族的短周期元素为氟元素，其原子结构示意图为；⑵非金属单质的氧化性、非金属元素的氢化物的稳定性能作为判断非金属性递变规律的判断依据，而非金属单质的熔点