第一章第一节原子结构-提升训练-高中化学人教版（2019）选择性必修2

试卷第=page11页，共=sectionpages33页第一章原子结构与性质第一节原子结构——提升训练--高中化学人教版（2019）选择性必修2一、选择题（共15题）1．下列基态原子中最高能级的电子的电子云轮廓图为球形的是A． B． C． D．2．下列轨道表示式能表示处于最低能量状态的氮原子的是A． B．C． D．3．下列表示不正确的是A．乙烯的结构简式CH2=CH2B．基态氧原子的轨道表示式是：C．KOH的电子式D．Ca2+基态电子排布式为：1s22s22p63s23p64．原子序数在前36号的某原子最外层电子排布式为，则该原子在元素周期表中不可能位于A．ⅠA族 B．ⅥB族C．Ⅷ族 D．ⅠB族5．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：6．下列说法错误的是A．电子排布式1s22s22p63s23p64s3违反了泡利不相容原理B．基态原子电子排布式1s22s22p63s23p63d5违反了能量最低原理C．根据构造原理，原子核外电子填充顺序为1s→2s→2p→3s→3p→3d→4s→4p…D．钠原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1时，原子吸收能量，由基态转变成激发态7．下列对基态碳原子价电子的轨道表示式书写正确的是A． B．C． D．8．下列说法正确的是A．玻尔原子结构模型不但成功解释了氢原子光谱，而且还解释了其他原子光谱B．基态氧原子轨道表示式违背了泡利不相容原理C．在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量D．不同的能层所含的s能级的原子轨道数是不同的9．下列电子排布式或轨道表示式正确的是A．C的核外电子轨道表示式：B．Ca的电子排布式：1s22s22p63s23p63d2C．O的核外电子轨道表示式：D．Br-的电子排布式：[Ar]3d104s24p610．下列有关原子光谱的说法中，不正确的是A．通过光谱分析可以鉴定某些元素B．电子由低能级跃迁至较高能级时，一定发生的是化学变化C．燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花与原子核外电子的跃迁有关D．原子中的电子在跃迁时能量的表现形式之一是光，这也是原子光谱产生的原因11．CO2的应用领域广泛，是一种廉价易得的基本化工原料，我国提出力争在2060年前实现碳中和。碳中和：通过节能减排，植树造林，化工合成等治理CO2的手段，使CO2排放量减少甚至是回收利用，以此达到CO2“零排放”的目的。在二氧化碳合成甲醇的研究中，催化剂是研究的关键。目前国内外研究主要集中于铜基催化剂，有学者提出了CO2的转化过程如图所示。下列说法正确的是A．基态铜电子排布：[Ar]3d94s2B．甲酸乙酯是该过程的催化剂C．步骤④中有化学键的断裂和形成D．反应过程中，催化剂参与反应，降低了反应的焓变12．下列说法正确的是A．键长：N-N<C-C<Si-SiB．p电子云是平面“8”字形的C．L能层包含2s、2p、2d三个能级D．2p能级有一个未成对电子的基态原子的电子排布式一定为1s22s22p513．按照量子力学对原子核外电子运动状态的描述，下列说法不正确的是A．原子的核外电子处于能量最低的状态称为基态B．在一个原子中，不可能出现运动状态完全相同的两个电子C．原子核外电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，会辐射或吸收能量D．电子云图中点密集的地方表示电子在此处单位体积内出现的数量多14．下列关于多电子原子核外电子排布的说法错误的是A．表示能级有两个轨道B．电子层数越大的能级能量不一定越高C．各电子层最多可容纳的电子数一定是偶数D．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、715．下列化学用语表达错误的是A．的结构式：B．的结构示意图：C．基态价电子的轨道表示式：D．用电子式表示水分子的形成过程：二、综合题（共7题）16．一定温度范围内用氯化钠熔浸钾长石（主要成份为KAlSi3O8）可制得氯化钾，主要反应是：NaCl(l)+KAlSi3O8(s)KCl(l)+NaAlSi3O8(s)，完成下列填空：（1）上述反应涉及的第三周期元素中，离子半径最小的是___；Cl原子与Si原子可构成有5个原子核的分子，其分子的空间构型为____。（2）用最详尽描述核外电子运动状态的方式，表示氧离子核外电子的运动状态_____。（3）Na和O2反应形成Na2O和Na2O2的混合物，阴阳离子的个数比为__；NaAlSi3O8改写成氧化物形式是___。（4）某兴趣小组为研究上述反应中钾元素的熔出率（液体中钾元素的质量占样品质量分数）与温度的关系，进行实验（保持其它条件不变），获得如下数据：

1.52.53.03.54.0800℃0.0540.0910.1270.1490.165830℃0.4810.5750.6260.6690.685860℃0.5150.6240.6710.6900.689950℃0.6690.7110.7130.7140.714分析数据可以得出，氯化钠熔浸钾长石是__________反应（填“放热”或“吸热”）；在950℃时，欲提高熔出钾的速率可以采取的一种措施是_______。（5）Na(l)＋KCl(l)NaCl(l)＋K(g)是工业上冶炼金属钾常用的方法，该方法可行的原因是___。（6）铝可用于冶炼难熔金属，利用铝的亲氧性，还可用于制取耐高温的金属陶瓷。例如将铝粉、石墨和二氧化钛按一定比例混合均匀，涂在金属表面上，然后在高温下煅烧，可在金属表面形成耐高温的涂层TiC，该反应的化学方程式为_____。17．I.人类能够有效利用氮气的主要途径是合成氨，生产化学肥料等。完成下列填空：（1）氮原子核外电子排布式为__________，其最外层有_______种运动状态不同的电子；氮气的电子式为______________；氨气分子的空间构型是______________。（2）工业上常用醋酸亚铜氨溶液来吸收含有大量N2的高炉气体系中的CO，从而实现CO和N2的分离，反应的化学方程式如下：CH3COOCu(NH3)2(aq)+CO(g)CH3COOCu(NH3)2·CO(aq)+Q(Q>0)，该反应的化学平衡常数表达式K=________；欲使K值变大，可采取的措施是_______。吸收CO后的溶液经过适当处理又可以重新生成醋酸亚铜氨，可采取的适当处理措施有_____________(选填序号)。a.适当升高温度

b.适当降低温度

c.增大压强

d.减小压强（3）消除NH3对水体污染的重要方法是在一定条件下向水体中加入适量NaOH，这样能使NH3的脱除率增大，试用平衡移动原理解释其原因______________________________。II.为实现CO2减排，合成氨工厂采用苯菲尔法脱碳。该方法是用碳酸钾溶液为吸收剂捕集混合气中的CO2得到富液，再高温加热富液使之分解释放出CO2，正常情况下再生的二氧化碳气体体积分数可达98.5%以上。（4）某研究小组用200mL1.5mol/LK2CO3溶液吸收了3.36L的CO2（标准状况）形成富液，碳酸钾溶液吸收CO2的离子反应方程式为______________________________，该富液中的溶质是____________（填化学式），各离子的浓度关系正确的是_________。a．c(K+)+c(H+)=2c(CO32－)+c(HCO3－)+c(OH－)b．3c(K+)=4c(CO32－)+4c(HCO3－)+4c(H2CO3)c．c(K+)＞c(OH－)＞c(HCO3－)＞c(CO32－)＞c(H+)18．试分析焰色反应的原理：___________19．(1)基态Fe原子有___________个未成对电子，Fe3＋的电子排布式为___________。(2)3d轨道半充满和全充满的元素分别为___________和___________。(3)某元素最高化合价为＋5，原子最外层电子数为2，半径是同族中最小的，其核外电子排布式为___________

，价电子构型为___________。20．回答下列问题：(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_______形象化描述。在基态14C原子中，核外存在_______对自旋相反的电子。(2)N的基态原子核外电子排布式为_______；Cu的基态原子最外层有_______个电子。(3)钒(23V)是元素广泛用于催化及钢铁工业。钒在元素周期表中的位置为_______，其价层电子的轨道表示式为_______。(4)Na位于元素周期表第_______周期第_______族；S的基态原子核外有_______个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为_______。(5)Cu＋基态核外电子排布式为_______。(6)基态Fe原子有_______个未成对电子，Fe3＋的电子排布式为_______。(7)31Ga基态原子的核外电子排布式是_______。(8)铝原子核外电子云有_______种不同的伸展方向，有_______种不同运动状态的电子。(9)基态Mn2＋的核外电子排布式为_______。(10)Se原子序数为_______，其核外M层电子的排布式为_______。(11)可正确表示原子轨道的是_______。A．2s B．2d C．3pz D．3f21．构造原理(1)含义：以___________事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序。(2)构造原理示意图①绝大多数基态原子核外电子的排布的能级顺序都遵循下列顺序：___________②构造原理规律：___________(3)电子排布式①将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的_______角，并按照________从左到右的顺序排列的式子。②Al原子电子排布式1s22s22p63s23p1，写出其中2的意义___________(4)能级交错现象(从第3电子层开始)：随着电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的，电子是按能量由低到高的顺序填充的，这种现象被称为能级交错。22．A、B、C、D代表前36号元素中的4种元素。请填空：(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为_______。(2)B元素的负一价离子与氩相同，其在元素周期表中的位置是_______，是属于_______区的元素。(3)C元素的正三价离子的3d能级为半充满，其基态原子的电子排布式为_______，C原子核外有_______种不同运动状态的电子。(4)D元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，其基态原子的价层电子排布图为_______。参考答案：1．A【详解】电子云轮廓图为球形的是s能级，最高能级为3s，最高能级为2p，最高能级为2p，最高能级为5p，故选A。2．A【解析】【详解】能量最低状态需满足能量最低原理、泡利原理和洪特规则，核外有7个电子的N原子能级填充顺序为：1s、2s、2p，基态N原子核外电子排布式为：1s22s22p3，轨道表示式为：，故答案选A。3．B【详解】A．乙烯中含有碳碳双键，不能省略，结构简式为CH2=CH2，A正确；B．O原子核外有8个电子，基态O原子核外电子排布式为1s22s22p4，轨道表达式为，B错误；C．氢氧化钾为离子化合物，电子式为：，C正确；D．Ca原子核外有20个电子，失去最外层2个电子后形成Ca2+，Ca2+基态电子排布式为：1s22s22p63s23p6，D正确；综上所述答案为B。4．C【详解】A．ⅠA族元素最外层电子排布式为ns1，故A不符合题意；B．ⅥB族的Cr元素最外层电子排布式为4s1，故B不符合题意；C．Ⅷ族的元素Fe、Co、Ni最外层电子排布式都为4s2，故C符合题意；D．ⅠB族的Cu元素最外层电子排布式为4s1，故D不符合题意；答案为C。5．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。6．C【详解】A．根据泡利不相容原理可知，轨道最多排2个电子，故A正确；B．因为轨道能量比轨道能量低，所以基态原子电子排布式违反了能量最低原理，应该为，故B正确；C．根据构造原理，原子核外电子填充顺序为，故C错误；D．钠原子由时，电子从基态跃迁到激发态，要吸收能量，故D正确。故选C。7．D【详解】A．基态碳原子价电子层为第二层，即L层，违反了能量最低原理，故A错误；B．在2p轨道上的两个电子自旋方向应该相同，违反了洪特规则，故B错误；C．2s轨道上应该排布2个电子，违反了能量最低原理，此排布式为激发态碳原子的价电子轨道表示式，故C错误；D．符合能量最低原理、泡利原理和洪特规则，故D正确；故答案为D。8．B【详解】A．玻尔的原子结构模型成功解释了氢原子光谱是线状光谱的事实，但对多电子原子的光谱无法解释，故A错误；B．泡利不相容原理是每个轨道最多容纳2个电子，且自旋方向相反，题中所给轨道式，违背了泡利不相容原理，故B正确；C．在多电子原子中，电子填充原子轨道时，电子按照能量由低到高的顺序填充，如4s的能量比2p高，故C错误；D．s能级只有一个原子轨道，故D错误；答案为B。9．D【详解】A．C的核外电子轨道表示式违背洪特规则，A表示错误；B．Ca的电子排布式违背能量最低原理，B表示错误；C．O的核外电子轨道表示式违背泡利原理，C表示错误；D．Br-含有36个电子，电子排布式：[Ar]3d104s24p6，D表示正确；故选D。10．B【详解】A．不同的原子在电子发生跃迁时，吸收或发射的光谱不同，则可通过光谱分析可以鉴定某些元素，A说法正确；B．原子的电子吸收一定的能量后，由低能级跃迁至较高能级时，为物理变化，B说法错误；C．核外电子发生跃迁时会吸收或释放能量，主要体现为光(辐射)，不同原子发射的光谱不同，则燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花与原子核外电子的跃迁有关，C说法正确；D．原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光，这也是原子光谱产生的原因，D说法正确；答案为B。11．C【详解】A．电子排布为全满或半满时，原子的能量最低，较稳定，所以基态铜（Cu）原子的电子排布式为[Ar]3d104s1，选项A错误；B．催化剂在反应前后的量是不变的，反应④生成了甲酸乙酯，但在其它步骤中未有甲酸乙酯的参与，即甲酸乙酯只有生成，没有消耗，所以甲酸乙酯不是催化剂，选项B错误；C．由图可知步骤④中的C−O和H−O键均发生了断裂，生成了金属羟基化合物(H−O−M)和甲酸乙酯，选项C正确；D．催化剂可以加快反应速率，降低反应的活化能，改变反应历程，但不改变焓变，选项D错误；答案选C。12．A【详解】A．成键的原子半径越小，键长越短，故键长：N-N<C-C<Si-Si，A项正确；B．p电子云是哑铃形，为立体结构，“8”字形是平面结构，B项错误；C．L能层是第二能层，含有两个能级，分别是2s、2p，C项错误；D．2p能级有一个未成对电子的基态原子的电子排布式为1s22s22p5或1s22s22p1，D项错误；答案选A。13．D【详解】A．基态是电子按构造原理的顺序进入原子核外的轨道，此时整个原子的能量最低，基态原子是处于最低能量状态的原子，A正确；B．1个原子中有几个电子就有几种运动状态，在一个原子中，不可能出现运动状态完全相同的两个电子，B正确；C．原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，不同的轨道能量不同，且能量是量子化的，电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，才会辐射或吸收能量，C正确；D．小黑点密度大表示电子在原子核外空间的单位体积内出现的概率大，D错误；故选D。14．A【详解】A．表示能级上有2个电子，A错误；B．电子层数越大的能级能量不一定越高，如能级的能量低于能级，B正确；C．根据核外电子排布规律可知，每一电子层最多可容纳的电子数为(n为电子层数)，则各电子层最多可容纳的电子数一定是偶数，C正确；D．根据电子的空间运动状态可知，各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7，D正确；故选A。15．D【详解】A．S2Cl2中S与Cl形成共价键，S与S形成共价键，满足最外层8电子稳定结构，则的结构式：，故A正确；B．Fe的原子结构示意图为，为Fe失去最外层2个电子以及次外层的1个电子所得，则的结构示意图：，故B正确；C．Cu原子核外有29个电子，所以价电子排布式为：3d104s1，则价电子的轨道表示式：，故C正确；D．水分子为共价化合物，则用电子式表示水分子的形成过程：，故D错误。故选D。16．

Al3+

正四面体

1︰2

Na2O·Al2O3·6SiO2

吸热

充分搅拌或将钾长石粉碎成更小的颗粒

根据勒夏特列原理，将钾蒸气分离出来（降低了产物的浓度），化学平衡向正反应方向移动

4Al+3TiO2+3C2Al2O3+3TiC【详解】（1）电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子电子层越多离子半径越大，故Cl->Na+>Al3+；Cl原子与Si原子可构成有5个原子核的分子为SiCl4，Si形成4个Si-Cl键，没有孤对电子，硅为正四面体构型，故答案为Al3+；正四面体；（2）最详尽描述核外电子运动状态的方式为轨道表示式，表示氧离子核外电子的运动状态：，故答案为；(3)Na2O和Na2O2的阴阳离子数目之比均为1：2，故二者混合物中阴阳离子数目之比为1：2；NaAlSi3O8改写成氧化物形式是Na2O•Al2O3•6SiO2，故答案为1：2；Na2O·Al2O3·6SiO2；（4）由表中数据可知，温度越高钾元素的熔出率越高，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，升高温度平衡向吸热方向移动，故正反应为吸热反应，该转化过程没有气体参与，使反应物充分接触可以提高反应速率，可以充分搅拌，将钾长石粉碎成更小的颗粒，故答案为吸热；充分搅拌，将钾长石粉碎成更小的颗粒；（5）根据勒夏特列原理，将钾蒸气分离出来(降低了产物的浓度)，化学平衡向正反应方向移动，故答案为根据勒夏特列原理，将钾蒸气分离出来(降低了产物的浓度)，化学平衡向正反应方向移动；（6）铝粉、石墨和二氧化钛按一定比例混合均匀，在高温下煅烧形成耐高温的涂层TiC，由元素守恒知还生成氧化铝，反应方程式为：4Al+3TiO2+3C2Al2O3+3TiC。17．

1s22s22p3

5

三角锥型

[c(CH3COOCu(NH3)2·CO)]/[c(CO)]·[c(CH3COOCu(NH3)2)]

降低温度

ad

氨气在水中存在如下平衡：NH3+H2ONH3•H2ONH4++OH﹣，当加入NaOH后，c（OH﹣）浓度增大，平衡逆向移动，故有利于氨的脱除

CO32－+CO2+H2O→2HCO3－

KHCO3和K2CO3

ab【详解】(1)氮原子核外电子数为7，基态原子核外电子排布为1s22s22p3；其最外层有5种运动状态不同的电子；氮气的电子式为；氨气分子中N原子成3个σ键，有一对未成键的孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp3杂化，其空间构型是三角锥型；（2）反应CH3COOCu(NH3)2(aq)+CO(g)CH3COOCu(NH3)2·CO(aq)+Q(Q>0)，的化学平衡常数表达式K=[c(CH3COOCu(NH3)2·CO)]/[c(CO)]·[c(CH3COOCu(NH3)2)]；该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，K值变小，故欲使K值变大，可采取的措施是降低温度；反应CH3COOCu(NH3)2(aq)+CO(g)CH3COOCu(NH3)2·CO(aq)+Q(Q>0)是气体体积缩小的放热反应，a.适当升高温度平衡向吸热反应方向进行，则升温平衡逆向进行，可以重新生成醋酸亚铜氨，故正确；b.适当降低温度平衡向放热反应方向进行，不能重新生成醋酸亚铜氨，故错误；c.增大压强平衡向气体体积减小的方向进行，不能重新生成醋酸亚铜氨，故错误；d.减小压强平衡向气体体积增大的方向进行，可以重新生成醋酸亚铜氨，故正确。答案选ad；（3）消除NH3对水体污染的重要方法是在一定条件下向水体中加入适量NaOH，氨气在水中存在如下平衡：NH3+H2ONH3•H2ONH4++OH﹣，当加入NaOH后，c（OH﹣）浓度增大，平衡逆向移动，故有利于氨的脱除，使NH3的脱除率增大；（4）碳酸钾溶液吸收CO2生成碳酸氢钾，反应的离子反应方程式为CO32－+CO2+H2O=2HCO3－，富液中的溶质是KHCO3和K2CO3，a．根据电荷守恒有c(K+)+c(H+)=2c(CO32－)+c(HCO3－)+c(OH－)，故正确；b．200mL1.5mol/LK2CO3溶液吸收了3.36L的CO2（标准状况），n(K+)=0.2L1.5mol/L2=0.6mol，c(C)=0.3mol+0.15mol=0.45mol，根据物料守恒有3c(K+)=4c(CO32－)+4c(HCO3－)+4c(H2CO3)，故正确；c．根据反应可知，溶质为KHCO3和K2CO3，水解是微弱的，则c(K+)＞c(HCO3－)＞c(CO32－)＞c(OH－)＞c(H+)，故错误。答案选ab。18．当金属及其盐在火焰上灼烧时，焰色反应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。而放出的光的波长在可见光范围内(波长为400nm~760nm)，因而能使火焰呈现颜色19．

4

1s22s22p63s23p63d5(或【Ar】3d5)

Cr、Mn

Cu、Zn

1s22s22p63s23p63d34s2

3d34s2【详解】(1)基态铁原子有26个电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，3d轨道有4个为成对电子；Fe3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，故答案为：4；1s22s22p63s23p63d5(或【Ar】3d5)；(2)3d轨道半充满的元素有价电子排布式为3d54s1和3d54s2的元素，或3d104s1和3d104s2,是Cr和Mn或Cu和Zn；故答案为：Cr；Mn；Cu、Zn；(3)某元素最高化合价为＋5，则价电子数为5，原子最外层电子数为2，则最外层电子数为2，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2；价电子构型为3d34s2；故答案为：1s22s22p63s23p63d34s2；3d34s2。20．(1)

电子云

2(2)

1s22s22p3

1(3)

第四周期第ⅤB族

(4)

三

ⅠA

2

1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2(5)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10(6)

4

1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5(7)1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1(8)

4

13(9)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5(10)

34

3s23p63d10(11)AC【解析】(1)电子在原子核外出现的概率密度分布通常用电子云来形象化描述；的轨道表示式为，所以其基态原子中核外存在2对自旋状态相反的电子；(2)N元素的原子序数为7，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p3；Cu元素位于第四周期第ⅠB族，基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，最外层有1个电子；(3)钒在元素周期表中的位置为第四周期第ⅤB族，其价层电子排布式为3d34s2，根据洪特规则和泡利原理，价层电子的轨道表示式为。(4)Na元素属于短周期主族元素，核外有3个电子层，最外层有1个电子，故位于元素周期表第三周期第ⅠA族；S的核外电子排布式为：1s22s2sp63s23p4，