第1章 原子结构与性质 单元测试卷-高二下学期化学沪科版（2020）选择性必修2

试卷第=page55页，共=sectionpages66页试卷第=page66页，共=sectionpages66页第1章《原子结构与性质》单元测试卷一、单选题1．下列性质的比较正确的是A．微粒半径： B．电负性：C．第一电离能： D．单质的熔点：2．下列有关电离能的说法中，正确的是A．第一电离能越大的原子失电子的能力越强B．第一电离能是元素的原子失去核外第一个电子需要的能量C．第三周期元素的第一电离能从左到右越来越大D．可通过一种元素各级电离能的数值，判断元素可能的化合价3．下列说法正确的是A．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱B．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表第ⅡA族C．同周期中金属性最强的元素是ⅠA族金属元素D．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素4．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用作制冷剂，X是地壳中含量最高的元素，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，Z与X同主族。下列说法错误的是A．简单氢化物的热稳定性：X>ZB．简单离子的半径：W>YC．化合物Y2X2中阴阳离子个数比为1：1D．Y、Z两种元素形成的一种盐，加入足量稀盐酸，有臭鸡蛋气味的气体产生5．以下可正确表示一个明确的原子轨道的是A．2d B．3p C．2s D．L层6．三甲基镓[]是应用最广泛的一种金属有机化合物，可通过如下反应制备：。下列说法错误的是A．Al原子的核外电子有7种空间运动状态 B．原子的中子数为14C．的核外三个电子能层均充满电子 D．Ga位于周期表中第四周期ⅢA族7．下列表示不正确的是A．Cl-的结构示意图： B．氯化铵的电子式为：C．CH4的空间填充模型： D．Se的价电子排布式为3d104s24p48．下列叙述中，正确的是A．s、p、d能级所具有的原子轨道数分别为1、3、5B．各电子层的能级都是从s能级开始到f能级结束C．同是s能级，在不同的电子层中所含原子轨道数是不相同的D．各电子层含有的原子轨道数为2n29．下列图示或化学用语表达不正确的是A．过氧化氢的空间填充模型：B．中子数为20的氯原子：C．基态原子的价层电子轨道表示式：D．次氯酸的结构式：H—O—Cl10．X、Y、Z、M、Q为五种短周期元素，其原子半径与最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法错误的是A．Q与氧元素形成的化合物不含共价键B．Z与X能形成不只一种含10个电子的微粒C．M的氢化物能与M的低价氧化物发生反应D．Y元素存在多种同素异形体11．科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z原子核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是A．X单质的用途之一是制造光导纤维B．元素第一电离能的顺序为X<Y<ZC．Y的最高价氧化物对应的水化物是强酸D．该新化合物中含有离子键、极性共价键和非极性共价键12．下列说法错误的是A．基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区B．核外电子排布相同的两原子一定属于同种元素C．基态原子的N层上只有一个电子的元素，不一定是第IA族元素D．基态原子的价电子排布为(n−1)dxnsy的元素，族序数一定为x+y13．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素，只有X、Y位于同一周期，且Y与Z位于同一主族，四种元素可形成一种在医疗农业、染料上有广泛用途的物质，其物质结构如图所示。下列叙述正确的是A．原子半径：Z＞Y＞X＞WB．等物质的量浓度的X和Z的含氧酸的酸性：Z＞XC．W、X、Z均可与Y形成多种化合物D．简单氢化物的还原性：Y＞Z14．W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素，原子序数依次增大。W元素的一种离子与Li+具有相同的电子层排布且半径稍大，X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为3︰2，X与Z同主族，Z的价电子排布式为。下列说法错误的是A．气态氢化物的热稳定性： B．第一电离能：C．原子半径： D．电负性：15．下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是s区元素B．原子的价层电子排布式为(n-1)d6-8ns2的元素一定是ds区元素C．最外层有三个未成对电子的元素一定属于主族元素D．基态原子的价层电子排布式为(n-1)dxnsy的元素的族序数一定为x+y二、填空题16．图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_______(填标号)，判断的根据是_______；第三电离能的变化图是_______(填标号)。a.

b.

c.17．的价电子层的电子排布式为_______。18．表格为元素周期表中第四周期的部分元素(从左到右按原子序数递增排列)，根据要求回答下列各小题：KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGe(1)在以上元素的基态原子的电子排布中4s轨道只有1个电子的元素有____(填元素名称)。(2)写出Cr3+的电子排布式____。(3)Fe3+的化学性质比Fe2+稳定，其原因是____。(4)前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有____种。三、实验题19．过渡元素铬的单质及化合物有很多用途。三氯化铬()是常用的媒染剂和催化剂，易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化。实验室制取的装置如图所示：回答下列问题：(1)基态原子的价层电子排布式为______。(2)连接装置进行实验，一段时间后，发现导管a中的液面在不断上升，出现该现象的可能原因是______，改进的措施是______。(3)测定某样品中的质量分数的实验步骤如下：I．取该样品，在强碱性条件下加入过量30%溶液，小火加热使完全转化为，再继续加热一段时间。II．冷却后，滴入适量的稀硫酸和浓磷酸，使转化为，再加适量蒸馏水将溶液稀释至。III．取溶液，加入适量浓混合均匀，滴入3滴指示剂，用新配制的的标准溶液滴定，重复2~3次，平均消耗标准溶液(滴定中被还原为)。①步骤I中完全转化时发生反应的离子方程式为______。②步骤I中完全转化后再继续加热一段时间的目的是______。③该样品中的质量分数为_______(保留三位有效数字)。20．青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，在乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156~157℃，热稳定性差，60℃以上易分解，是高效的抗疫药。已知：乙醚沸点为35℃。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的。(1)青蒿素在超临界中有很强的溶解性，萃取青蒿素_______(填“能”或“不能”)用超临界作萃取剂，中医古籍《肘后备急方》中“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”，_______(填“是”或“不是”)为了提取纤维素。现有四氯化碳(沸点76.5℃)和乙醚两种溶剂，应选用_______作为萃取剂，青蒿素组成元素中电负性较大的两种元素第一电离能由大到小排序为_______(填元素符号)。(2)青蒿素质谱数据中有一个峰值对应过氧基团()，该基团电子式为_______，1974年中科院上海有机所和生物物理研究所在研究青蒿素功能基团的过程中，屠呦呦团队发明了双氢青蒿素。从青蒿素到生成双氢青蒿素发生了_______反应。(3)对分子结构的认识经历了较为漫长的过程，一种观点认为其结构为：，化学反应中O→O键遇到还原剂时易断裂。化学家Baeyer和Villiyer为研究的分子结构，设计并完成了下列实验：a.将与浓反应生成和水b.将制得的与反应，只生成A和c.将生成的A与反应(已知该反应中作还原剂)①如果该观点认为的的分子结构是正确的，实验c中化学反应方程式为(A写结构简式)_______。②为了进一步确定的结构，还需要在实验c后添加一步实验d，设计d的实验方案：_______。答案第=page1313页，共=sectionpages88页答案第=page1414页，共=sectionpages88页参考答案：1．D【详解】A．一般情况下，原子核外电子层数越多，离子半径越大；具有相同核外电子排布的离子，核电荷数越大，半径越小，则微粒半径，故A项错误；B．同一周期从左往右元素的电负性增大，应为，故B项错误；C．同一周期从左往右元素的电离能增大，但第二主族大于第三主族，第五主族大于第六主族，应为，故C项错误；D．碱金属元素从上到下单质的熔点依次降低，应为，故D项正确；答案选D。2．D【详解】A．元素原子的第一电离能越大，表示该元素的原子越难失去电子，A错误；B．第一电离能是基态的气态原子失去核外第一个电子转化为气态基态正离子需要的最低能量，B错误；C．同周期自左至右第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族最外层全满、ⅤA族最外层半满，第一电离能大于相邻元素，C错误；D．一般来说，元素的电离能按照第一、第二……的顺序逐渐增加，如果突然增加的比较多，电离的难度增大，这里就是元素的通常的化合价，所以可通过一种元素各级电离能的数值，判断元素可能的化合价，D正确；综上所述答案为D。3．C【详解】A．同主族自上而下非金属性减弱，最高价含氧酸的酸性减弱，不是最高价含氧酸则不一定，故A错误；B．原子最外层电子数为2的元素不一定处于周期表第ⅡA族，如氦原子最外层电子数为2，它处于周期表的0族，故B错误；C．同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，则第ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素，故C正确；D．周期表中金属和非金属分界线附近的元素可能作半导体材料，过渡元素位于副族和第VⅢ族，故D错误；答案选C。4．C【分析】本题为推断题，W的简单氢化是制冷剂可推测该物质是NH3,则W是N元素；X是地壳中含量最高的元素，则X是氧元素；Y的半径是短周期中主族元素最大的，则Y是钠元素；Z与X同主族，则Z是硫元素。【详解】A．X产的氢化物中存在分子间氢键所以稳定性更好，A正确；B．W和Y的简单离子最外层电子排布相同，根据元素周期律可知W>Y，B正确；C．化合物为Na2O2，阴离子是O22-,阳离子是Na+，所以阴阳离子个数比为1:2，C错误；D．Y和Z两种元素形成的一种盐，与稀盐酸反应可产生具有臭鸡蛋气味的物质H2S,D正确；故选B。5．C【详解】A．L(n=2)能层没有d能级，只有2s和2p，共2个能级，A不符合题意；B．3p能级含有3个原子轨道，分别是3px、3py、3pz，共3个原子轨道，B不符合题意；C．2s能级只有一个原子轨道就是2s，C符合题意；D．L层含有2s和2p，共2个能级；含有2s、3px、3py、3pz，共4个原子轨道，D不符合题意；答案选C。6．C【详解】A．铝原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p1，有1+1+3+1+1=7个原子轨道，则核外电子有7种空间运动状态，故A正确；B．27Al原子的质量数为27，质子数为13，则中子数=质量数-质子数=27-13=14，故B正确；C．Cl-核外各层所含电子数分别为2、8、8，M层最多容纳18个电子，则M层没有充满电子，故C错误；D．Ga是31号元素，核外有四个电子层，最外层有三个电子，则位于周期表的第四周期ⅢA族，故D正确；故选：C。7．D【详解】A．Cl-的结构示意图：，A正确；B．氯化铵是离子化合物，其电子式为：，B正确；C．CH4是空间正四面体，其空间填充模型：，C正确；D．第四周期第VIA族元素Se的价电子排布式为4s24p4，D错误；故选D。8．A【详解】A．n为能层序数，各能级的原子轨道数按s、p、d的顺序依次为1、3、5，A正确；B．各电子层的能级都是从s能级开始，但是不一定到f能级结束，如第一电子层只有s能级，无f能级，第二电子层只有s、p能级，无f能级，B错误；C．s能级的原子轨道数为1，则不同的能层所含的s能级的原子轨道数是相同的，C错误；D．各电子层含有的原子轨道数为n2，D错误；故选A。9．A【详解】A．过氧化氢的结构式为H-O-O-H，由模型可知2个小球为O原子，2个大球为H原子，O原子半径小，实际O原子半径大于H原子半径，不符合比例，故A错误；B．中子数为20的氯原子质量数为17+20=37，可表示为：，故B正确；C．基态原子的价层电子排布式为3d64s1，其轨道表示式为：，故C正确；D．次氯酸分子中H、Cl形成一对共用电子对，O形成2对共用电子对，故其结构式为：H—O—Cl，故D正确；答案选A。10．A【分析】X、Q最外层只有一个电子，为IA族元素；Y最外层有4个电子，位于IVA族，Z原子最外层有5个电子，位于VA族，M最外层有6个电子，位于VIA族，Q原子半径最大，为Na元素，X原子半径最小，为H元素，Y原子和Z原子半径接近，M原子半径大于Y且最外层电子数大于Y，所以Y是C、Z是N、M为S元素。【详解】A．由上述分析可知，Q为Na元素，Na与氧元素形成的Na2O2中含有O-O非极性共价键，故A错误；B．Z为N元素，X为H元素，N和H元素形成的NH3、均为10电子微粒，故B正确；C．M的氢化物为H2S，M的低价氧化物为SO2，H2S与SO2能发生反应，故C正确；D．Y为C元素，C元素存在金刚石、石墨等多种同素异形体，故D正确；答案选A。11．B【分析】W、X、Y、Z为同一短周期元素；根据结构图知，X能形成4个共价键，Z能形成1个共价键，则X位于ⅣA族，Z位于ⅦA族，且Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半，Z最外层7个电子，则X原子核外有14个电子，X为Si，Z为Cl；该阴离子中Cl呈-1价、Si呈+4价，根据化合价的代数和为-1价，则Y呈-3价，故Y为P；根据阳离子所带电荷知，W为Na。【详解】A．由分析可知，X为Si，其氧化物SiO2可以用于制造光导纤维，A错误；B．由分析可知，X为Si，Y为P，Z为Cl；同一周期，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，但第ⅡA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，元素第一电离能：Si＜P＜Cl，即元素第一电离能：X＜Y＜Z，B正确；C．由分析可知，Y为P，其最高价氧化物的水合物是H3PO4，为中强酸，C错误；D．根据结构图知，该新化合物中含有离子键和极性共价键，不含非极性键，D错误；故选B。12．D【详解】A．p区的价电子排布式为ns2np1～6，即基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区，故A正确；B．核外电子排布相同的两原子，其电子数相同，电子数＝质子数，其质子数也相同，属于同种元素，故B正确；C．基态原子的N层上只有一个电子的元素，不一定是第IA族元素，比如3d104s1，是第IB族元素，故C正确；D．基态原子的价电子排布为(n−1)dxnsy的元素，族序数不一定为x+y，比如3d104s1，是第IB族元素，故D错误。综上所述，答案为D。13．C【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素，只有X、Y位于同一周期，且Y与Z位于同一主族，由此可确定W为第一周期元素，即为氢元素。由结构式可以得出，Y、Z的最外层电子数为6，X的最外层电子数为5，所以X为氮元素，Y为氧元素，Z为硫元素。【详解】A．由分析可知，Z、Y、X、W分别为S、O、N、H元素，O、N同周期，且O在N的右边，所以原子半径：N＞O，A不正确；B．若Z形成的酸为H2SO3，X形成的酸为HNO3，则等物质的量浓度的X和Z的含氧酸的酸性：X＞Z，B不正确；C．W、X、Z可与Y分别可形成H2O、H2O2、NO、NO2、SO2、SO3等化合物，C正确；D．Y、Z分别为O、S，非金属性O＞S，则简单氢化物的还原性：H2S＞H2O，D不正确；故选C。14．C【分析】W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素，原子序数依次增大。W元素的一种离子与Li+具有相同的电子层排布且半径稍大，则W为H；Z的价电子排布式为3s23p4，Z为S；X与Z同主族，X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为3:2，X为O，Y为Si，R为Cl。【详解】A．元素非金属性越强，其气态氢化物越稳定，非金属性：S>Si，气态氢化物的热稳定性：H2S>SiH4，A正确；B．同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，因此第一电离能：Cl>S>Si，B正确；C．根据层多径大，同电子层结构核多径小原则，则原子半径：S>Cl>O，C错误；D．根据同周期从左到右元素电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，因此电负性：S<Cl<O，D正确；答案选C。15．C【详解】A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，其基态原子电子排布式可能为、或，即该元素可能在ⅠA族、ⅥB族或ⅠB族，不一定位于s区，故A错误；B．原子的价层电子排布式为(n-1)d6-8ns2的元素是第Ⅷ族元素，位于d区，故B错误；C．原子核外最外层有三个未成对电子的元素，其p能级为3个电子，一定属于主族元素，故C正确；D．基态原子的价层电子排布式为(n-1)dxnsy的元素，其族序数可能为、也可能为y(，或2)，该元素还可能在第Ⅷ族，故D错误；故选C。16．

a

同一周期第一电离能的总体趋势是增大的，但由于N的能级为半充满状态，因此N的第一电离能较C、O两种元素大

b【详解】C、N、O、F四种元素位于同一周期，同周期元素第一电离能的总体趋势是增大的，但由于N的能级为半充满状态，(第ⅡA族元素的s能级处于全充满状态；第ⅤA族的p能极处于半充满状态，故同周期第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能均北相邻主族的大。)因此N的第一电离能较C、O两种元素大，故C、N、O、F的第一电离能从小到大的顺序为，满足这一规律的图像为图a；气态基态价阳离子失去1个电子生成气态基态价阳离子所需要的能量为该原子的第三电离能，同周期原子的第三电离能的总体趋势也是增大的，但由于C原子在失去2个电子之后的能级为全充满状态，因此其再失去1个电子需要的能量稍高，N、O、F在失去2个电子后，2p轨道上电子分别为1个、2个、3个，再失去一个电子所需能量随着核电荷数增加而变大，则满足这一规律的图像为图b；故答案为：a；同一周期第一电离能的总体趋势是增大的，但由于N的2p能级为半充满状态，因此N的第一电离能较C、O两种元素大；b。17．【详解】元素的原子序数为14，电子排布式为1s22s22p63s23p2，故价电子的电子排布式为。18．(1)钾、铬、铜(2)1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3)(3)Fe3+的3d轨道填充了5个电子，为半充满状态(4)5【解析】(1)4s轨道上只有1个电子的元素的外围电子排布式为4s1、3d54s1、3d104s1，分别为钾、铬、铜，故答案为：钾、铬、铜；(2)基态Cr原子的电子排布式为[Ar]3d54s1，则Cr3+的电子排布式为：[Ar]3d3，故答案为：[Ar]3d3；(3)Fe3+的3d轨道填充了5个电子，为半充满状态，化学性质比Fe2+稳定，故答案为：Fe3+的3d轨道填充了5个电子，为半充满状态；(4)第一周期中，有1个未成对电子，其电子排布式为1s1；第二周期中，未成对电子是2分别为：1s22s22p2、1s22s22p4；第三周期中未成对电子是3个的是1s22s22p63s23p3；第四周期中未成对电子是4个的是1s22s22p63s23p63d64s2，故答案为：5。19．(1)3d54s1(2)

CrCl3进入D中冷凝时将C与D之间导管堵塞

将装置C、D之间的导管改成粗导管(3)

除去未反应完全的H2O2

88.8%【分析】实验室制取CrCl3的反为，CrCl3易潮解高温下易被氧气氧化，所以要防止装置在高温条件下存在空气，反应前和反应结束后通入一段时间氮气，让CrCl3在氮气氛围中冷却，防止空气进入使CrCl3氧化；A中装浓H2SO4可以干燥N2，并防止空气中水蒸气进入装置，无水CaCl2用于防止F中水蒸气进入D及C装置；反应结束后继续通入一段时间氮气，将COCl2排入F中并被充分吸收，回收尾气。【详解】（1）Cr为第24号元素，根据能量最低原理和全满半满原则可知基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s1，因此Cr原子的价层电子排布式为3d54s1。（2）实验进行一段时间后，由于CrCl3易升华，CrCl3进入D中冷凝时将C与D之间导管堵塞，气流不畅使得导管a中的液面在不断上升，；改进的措施是将装置C、D之间的导管改成粗导管。（3）①步骤I中H2O2将完全氧化为，H2O2中O元素化合价