第1章 第2节原子结构与元素周期表-提升训练-高二化学鲁科版（2019）选择性必修2

试卷第=page11页，共=sectionpages33页第1章原子结构与元素性质第2节原子结构与元素周期表——提升训练--高中化学鲁科版（2019）选择性必修2一、选择题（共15题）1．某元素基态原子失去3个电子后，3d轨道半充满，其原子序数可能为A．25 B．26 C．27 D．282．元素基态原子的核外、轨道上的轨道表示式正确的是A． B．C． D．3．钒氮合金研发难度大，属冶金行业的顶级尖端技术，目前全世界只有美国VAMETCO公司和我国攀钢能够生产。23V原子的价电子排布式正确的是A．3s23p1 B．3d34s2 C．3d64s2 D．4s24．W、X、Y、Z均为短周期元素，原子序数依次增加，W原子的最外层电子数是次外层的3倍，、具有相同的电子层结构，Z的阴离子不能发生水解反应.下列说法不正确的是A．简单离子半径：B．简单氢化物的沸点：C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：D．Z元素不同核素的电子式、基态核外电子排布式、基态轨道表达式均相同5．下列轨道表示式所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是A． B．C． D．6．下列化学用语的表示正确的是A．硝基苯的结构简式： B．甲基的电子式为C．基态价电子排布式为 D．基态碳原子价电子轨道表示式为7．以下是摘自高二实验班某学生在这次考试复习中对教材选修3第一章《原子结构和性质》的总结，其中与教材说法不符的是A．同一原子的能层越高，s电子云半径越大B．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数C．书写电子排布式时，按照构造原理，依据电子的填充顺序从左到右书写能级D．处于最低能量的原子叫做基态原子，我们通常所说的电子排布指的是基态原子的电子排布8．下列关于碳和硅的比较，正确的是A．碳和硅在自然界中的存在形式都是既有游离态也有化合态B．碳和硅的最高化合价都是+4价C．硅元素在地壳中的含量占第二位，碳占第一位D．硅与碳一样均含有两种常见价态的氧化物——和9．下列化学用语正确的是A．质子数为117、中子数为174的核素B．基态铜原子的价电子排布图：C．的结构式：D．水解的离子方程式：10．下列各原子或离子的电子排布式错误的是A．O2-：ls22s22p6 B．Ne：ls22s22p6C．Ca：ls22s22p63s23p6 D．Al3+：ls22s22p611．有五种元素X、Y、Z、Q、T.X元素为主族元素，基态X原子的M电子层上有两个未成对电子且无空轨道；基态Y原子的价层电子排布为；基态Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道；基态Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子；基态T原子的M电子层上p轨道为半充满状态.下列叙述不正确的是A．Y和Q可形成化合物B．最高价氧化物对应水化物的酸性：C．X和Q结合生成的化合物为离子化合物D．是极性键构成的直线形非极性分子12．下列原子或离子的核外电子排布式或轨道表示式错误的是A．

B．F

C．

D．

13．中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是A．In是第五周期IIIA族元素 B．的中子数与电子数的差值为17C．原子半径：In＜Rb D．碱性：In(OH)3＞RbOH14．下列原子的价电子排布式(或价电子排布图)中，①、②两种状态的能量符合E(①)>E(②)的是A．氮原子：①②B．钠原子：①3s1②3p1C．铬原子：①3d54s1②3d44s2D．碳原子：①②15．下列说法错误的是A．原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3dB．霓虹灯、日光灯通电发光都与核外电子的跃迁有关C．原子的价电子排布式为ns2np1-6的元素一定是主族元素D．基态原子的p能级上有5个电子的元素处于周期表的p区二、综合题（共7题）16．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17．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）。18．阅读课本，总结电子排布式的书写原则_________。19．按要求回答下列问题。(1)2019年，我国青年化学家雷晓光被遴选为“青年化学家元素周期表”氮元素的代言人。氮元素在周期表中的位置是________，N2的电子式是________，化合物Si3N4中N的化合价是_______价。(2)2020年6月23日，长征系列运载大箭将北斗三号“收官之星”成功送入太空。火箭燃料燃烧的化学方程式为:2N2H4+N2O4=3N2+4H20。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______，将封装有NO2和NO混合气体的圆底烧瓶浸入热水中，气体混合物颜色变_______(填“深”或“浅”)。(3)我国拥有自主知识产权的铷(Rb)原子钟，每3000万年误差仅1秒。Rb是第5周期IA族元素。Rb元素原子的失电子能力______填(“强”或“弱”)于K，请用原子结构的知识解释其原因：______。20．回答下列问题：(1)日光等白光经棱镜折射后产生的是___________光谱。原子光谱是___________光谱。(2)吸收光谱是___________的电子跃迁为___________的电子产生的，此过程中电子___________能量；发射光谱是___________的电子跃迁为___________的电子产生的，此过程中电子___________能量。(3)1861年德国人基尔霍夫(G.RKirchhoff)和本生(R.W.Bunsen)研究锂云母的某谱时，发现在深红区有一新线从而发现了铷元素他们研究的是___________。(4)含有钾元素的盐的焰色试验为___________色。许多金属盐都可以发生焰色试验其原因是___________。21．下表为元素周期表的一部分，用请化学用语回答有关问题：IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA02EF3ACDGR4BH(1)C的元素符号是___________________；(2)表中A与F的简单氢化物反应的化学方程式____________________________，E的单质与其下一周期同族元素的最高价氧化物在高温下反应的化学方程式_______________________________；(3)表中所列元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是__________________(填写化学式)(4)表中能形成的两性氢氧化物与A的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式____________________________________________________________。22．(1)原子序数11-17的元素，自钠到氯，电子层数相同，最外层电子数从_______增加到_______，随着核电荷数依次递增，原子半径依次_______，核对外层电子的引力逐渐_______，失电子能力逐渐_______，得电子能力逐渐_______，因此，金属性逐渐_______，非金属性逐渐_______。(2)元素金属性的强弱，可以从它的单质及水或酸反应置换氢的_______程度，以及它的最高价氧化物的水化物的_______强弱来判断。元素非金属性的强弱，可以从它的最高价氧化物的水化物的_______强弱，或它的单质跟H2生成气态氢化物的_______及氢化物的_______来判断。参考答案：1．B【详解】根据构造原理可知，基态原子3d能级上有电子，则4s能级上一定填满电子，因原子在失去电子时总是先失去最外层电子，后失去次外层电子，可知该原子的核外电子排布式为，该元素为铁元素，原子序数为26。故选：B。2．C【详解】A．元素的基态原子核外电子排布式为，4s上有2个电子，故A错误；B．能级上有5个轨道，其中只有1个轨道上排满2个电子，且自旋相反，其他4个轨道上各排1个电子，自旋平行，B错误；C．元素的基态原子核外电子排布式为，能级上有5个轨道，其中只有1个轨道上排满2个电子，且自旋相反，其他4个轨道上各排1个电子，自旋平行，轨道上排满2个电子，且自旋相反，C正确；D．3d能级的5个轨道，其中只有1个轨道上排满2个电子，且应自旋相反，D错误；故选C。3．B【详解】23V核外电子数为23，按构造原理，基态核外电子排布式为：[Ar]3d34s2，原子的价电子排布式3d34s2；答案选B。4．C【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径：Na>Cl>O>F，离子半径：Cl->O2->F->Na+，A正确；B．H2O、HF分子间能形成氢键，水分子间氢键多，HCl不能形成氢键，简单氢化物的沸点：H2O>HF>HCl，B正确；C．F元素没有正价，F不能形成含氧酸，C错误；D．Cl元素的不同核素核外电子数相同，所以电子式、基态核外电子排布式、基态轨道表达式均相同，D正确；故选C。5．C【详解】A．2s能级的能量比2p能量低，电子尽可能占据能量最低的轨道，不符合能量最低原理，原子处于能量较高的激发态，A错误；B．2p能级的3个轨道能量相同，能级相同的轨道中电子优先单独占据1个轨道，不符合能量最低原理，原子处于能量较高的激发态，B错误；C．电子处于2s能级的能量比2p能量低，电子尽可能占据能量最低的轨道，不符合能量最低原理，原子处于能量较高的激发态，C正确；D．能级能量由低到高的顺序为：1s、2s、2p；每个轨道最多只能容纳两个电子，且自旋相反，能级相同的轨道中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，能量最低，D正确；故选D。6．B【详解】A．硝基苯中N与苯环相连，结构简式为，A错误；B．甲基由1个C原子和1个H原子构成，有9个电子，电子式为，B正确；C．Fe2+的价电子排布式为3d6，C错误；D．基态碳原子价电子轨道表示式为，D错误；故选B。7．C【详解】A．能层越高，能量越大，即不同能层同一能级的电子云半径越大，故A说法正确；B．每一个能层都是从s能级开始，其能级数等于该能层的序数，故B说法正确；C．书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边，不能按填充顺序写，故C说法错误；D．基态原子是处于最低能量的原子，通常所说的电子排布指的是基态原子的电子排布，故D说法正确；答案选C。8．B【详解】A．硅是一种亲氧元素，在自然界中主要以氧化物和硅酸盐的形式存在，只有化合态，没有游离态，碳元素在自然界中既有游离态又有化合态，A错误；B．碳、硅元素的原子最外层都有4个电子，其最高化合价都是+4价，B正确；C．氧元素在地壳中的含量占第一位，硅元素在地壳中的含量占第二位，C错误；D．碳有两种常见氧化物——和，硅只有一种常见氧化物——，D错误；故选Ｂ。9．C【详解】A．左上角应该为质量数，质量数=质子数+中子数=117+174=291，应为，A错误；B．基态铜原子价电子排布图应该为，B错误；C．因为次氯酸的电子式为，所以结构式为，C正确；D．阴离子水解生成氢氧根，方程式应为：，D错误；故选C。10．C【详解】A．O2-核外有10个电子，根据能量最低原理，电子排布式为ls22s22p6，故A正确；B．Ne核外有10个电子，根据能量最低原理，电子排布式为ls22s22p6，故B正确；C．Ca核外有20个电子，根据能量最低原理，电子排布式为ls22s22p63s23p64s2，故C错误；D．Al3+核外有10个电子，根据能量最低原理，电子排布式为ls22s22p6，故D正确；选C。11．C【详解】根据题给信息可知，基态原子X的电子排布式为，X为S元素；基态原子Y的电子排布式为，Y为元素；基态原子Z的电子排布式为，Z为C元素；基态原子Q的电子排布式为，Q为O元素；基态原子T的电子排布式为，T为P元素。A．Y和Q可形成化合物，A项正确；B．X与T的最高价氧化物对应水化物分别为、，硫酸的非羟基氧原子数目大于磷酸，则硫酸的酸性强于磷酸，B项正确；C．X和Q结合生成的化合物为或，均为共价化合物，C项错误；D．为，是直线形分子，属于非极性分子，键为极性键，D项正确；故答案为C。12．A【详解】A．钠为11号元素，失去1个电子后形成钠离子，一二两个电子层充满，的核外电子排布式应为，故A错误。B．F是9号元素，核外有两个电子层，核外电子排布式，故B正确；C．N为7号元素，N得到三个电子分别填入2p能级的三个轨道中形成，轨道表示式，故C正确；D．Ar为18号元素，核外电子充满三个电子层，核外电子排布式，故D正确；故选A。13．D【详解】A．In与B为同主族元素，且与铷(37Rb)同周期，位于第五周期IIIA族元素，A项正确；B．质量数=质子数+中子数，所以的中子数为66，电子数为49，中子数与电子数的差值为17，B项正确；C．In与铷(37Rb)同周期，原子序数越大，半径越小，则原子半径：In＜Rb，C项正确；D．同周期元素，金属性越强，则最高价氧化物对应水化物的碱性越强，铟的金属性小于铯，则碱性：In(OH)3＜RbOH，D项错误；答案选D。14．A【详解】A．基态氮原子核外电子总数为7，2p轨道3个电子各占据1个轨道，电子排布图为，此时最稳定，若呈现①结构，则能量增大，属于不稳定状态，故A符合；B．钠原子：最外层电子由①3s1轨道跃迁至②3p1轨道，能量增大，故B不符合；C．Cr元素为24号元素，原子核外有24个电子，基态外围电子排布为①3d54s1，此时处于半满结构，能量最低，若外围电子排布为②3d44s2时，能量增大，故C不符合；D．根据洪特规则，碳原子2p轨道2个电子各占据1个轨道时能量最低，故①状态的能量低于②状态的能量，故D不符合；故选A。15．C【详解】A.从第三能层开始，电子排布出现了能级交错，由于能量3p＜4s＜3d，所以原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d，Ａ正确；B.霓虹灯、日光灯通电时，核外电子吸收能量跃迁到激发态，激发态电子不稳定，又释放出能量重新回到基态，从而将能量以光的形式释放出来，Ｂ正确；C.当原子的价电子排布式为ns2np6时，该元素是稀有气体元素，Ｃ错误；D.基态原子的p能级上有5个电子的元素，价电子排布式为ns2nP5，该元素处于周期表的第ⅦA族，属于p区元素，D正确；故选C。16．

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。17．

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。18．(1)按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中(2)一般情况下，能层低的能级要写在左边，而不是按照构造原理顺序写(3)为了避免电子排布式过于繁琐，我们可以把内层电子达到稀有气体结构的部分，以相应稀有气体元素符号外加方括号来表示。(4)当p、d、f能级处于全空、全充满或半充满状态时，能量相对较低，原子结构较稳定19．

第2周期VA族

-3

1：2

深

强

K和Rb是上下相邻的同主族元素，Rb的原子半径大于K，原子核对最外层电子的吸引作用小于K，所以其原子的失电子能力强于K【详解】(1)氮原子序数为7，电子分两层排布，最外层5个电子，在周期表中的位置是第2周期VA族，2个氮原子间通过共用3对电子对形成分子，故N2的电子式是，硅的非金属性比氮弱，化合价是＋4价，故化合物Si3N4中N的化合价-3价；(2)反应：2N2H4+N2O4=3N2+4H2O中，N2O4中氮元素化合价降低，氧化剂为N2O4、N2H4中氮元素化合价升高，还原剂为N2H4，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2，将封装有NO2和NO混合气体的圆底烧瓶浸入热水中，2NO2N2O4向逆反应方向移动，红棕色NO2浓度增大，混合物颜色变深；(3)Rb元素原子的失电子能力大于K，K和Rb是上下相邻的同主族元素，Rb的原子半径大于K，原子核对最外层电子的吸引作用小于K，所以其原子的失电子能力强于K。20．

连续

线状

基态

激发态

吸收

激发态

基态

释放

原子光谱

紫

激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量【详解】(1)日光经棱镜折射后形成的光谱为连续光谱；原子光谱是由不连续特征谱线组成的，都是线状光谱。故答案为：连续；线状；(2)吸收光谱是基态原子的电子吸收能量跃迁到高能级轨道时产生的；而发射光谱是高能级轨道的电子跃迁到低能级轨道过程中释放能量产生的，故答案为：基态；激发态；吸收；激发态；基态；释放；(3)1861年德国人基尔霍夫研究原子光谱时发现了铷，故答案为：原子光谱；/r