第一章 原子结构与性质 测试题 高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第一章原子结构与性质测试题一、选择题1．若的价层电子排布式为，则下列说法正确的是A．X是同周期中未成对电子数最多的元素B．基态X原子中的电子有14种空间运动状态C．X为25号元素D．基态X原子电子占用的最高能层所具有的能级数为32．下列化学用语表示不正确的是A．氯离子的结构示意图：B．基态碳原子价电子轨道表示式为C．乙炔的结构简式HC≡CHD．Cl—Cl的键电子云图形：3．下列各项叙述错误的是A．具有如下电子层结构的两种原子：3p轨道上有2个未成对电子的原子和4p轨道上有2个未成对电子的原子，这两种原子相应的元素不一定同一主族B．若硫原子核外电子排布图为违反了泡利原理C．若第25号Mn元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d7，则违反了构造原理D．泡利原理、洪特规则、构造原理都是核外电子排布满足能量最低的条件4．2020年11月24日，我国成功发射嫦娥五号，将由芳香族聚酰胺纤维制成的五星红旗带上了月球，在嫦娥五号上使用了较多的先进材料，如陶瓷密封环等。下列有关说法正确的是A．芳香族聚酰胺纤维是天然高分子化合物B．运载火箭的燃料是液氧或四氧化二氮C．我国古代著名的陶瓷属于无机非金属材料D．在月壤中发现了，与是同分异构体5．下列关于元素化合价的叙述正确的是A．化合价是元素性质的一种重要体现B．元素的化合价与价电子的排布无关C．元素的最高化合价等于它所在族的族序数D．非金属元素的最高化合价与最低化合价的代数和等于8(氢除外)6．1934年约里奥-居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核)轰击金属原子，得到核素，开创了人造放射性核素的先河：,其中元素X、Y的最外层电子数之和为8，下列叙述正确的是A．原子半径：Y>XB．的电子式为C．X的单质能溶于强碱溶液D．基态Y原子的价层电子轨道表示式为7．甲、乙为有机合成中两种重要试剂结构如图所示。X、Y、Z、W、M、N为原子序数依次增大的短周期主族元素其中W、M为金属元素。下列说法错误的是A．简单离子半径：W<M<NB．最高价含氧酸的酸性：Z>YC．金属性：W>MD．工业上可用电解法制备W和M的单质8．下列说法中正确的是A．羧酸的pKa(pKa=-lgKa)越大，其酸性越强B．CF3COOH的酸性大于CCl3COOH，这与F、Cl元素的电负性大小有关C．CHCl2COOH的酸性大于CCl3COOH，这与Cl原子的数目有关D．烃基(R-)是推电子基团，随着烃基加长，羧酸的酸性差异越来越大9．对基态碳原子核外两个未成对电子的描述，错误的是A．电子云形状相同 B．自旋方向相同 C．能量相同 D．原子轨道取向相同10．下列有关说法错误的是A．中国空间站推进器的推进剂是氙气(Xe)，Xe是p区元素B．“祝融号”火星车利用正十一烷储能，正十一烷属于饱和烃C．实验海上首飞的“鲲龙”水陆两栖飞机的燃料——航空煤油是一种烃的纯净物D．宇航服材料中的聚氯乙烯属于有机高分子材料11．向含的废水中加入铁粉和可制备，发生反应：，下列说法错误的是A．依据反应可知：；还原性：B．基态碳原子和基态氮原子的未成对电子之比为2∶3C．位于周期表中第VIII族；反应中失去电子D．离子半径大小：12．下列说法正确的是A．钠原子由时，原子释放能量B．M能层中的原子轨道数目为3C．是激发态原子的电子排布式D．一个电子从3p能级跃迁到3s能级，产生的原子光谱为吸收光谱13．某元素基态原子的外围电子排布为3d54s2，则下列说法正确的是A．该元素为Mn元素B．该元素属于ds区元素C．该元素最高化合价为+2D．该元素原子最外层共有7个电子14．下列说法正确的是A．第一电离能：B＞Be B．热稳定性：H2S＞H2OC．熔点：金刚石＞晶体硅 D．酸性：CH3COOH＞CF3COOH15．下列选项中的两种元素易形成离子键的是A．和 B．和C．和 D．和二、非选择题16．雌黄和雄黄是一对共生矿物，有“矿物鸳鸯”的说法。我国古代书画家曾用其作绘画颜料，因有抗病毒疗效，故在中医治疗中也有非常广泛的用途。(1)基态砷原子电子排布式为__________，砷元素位于周期表的位置__________。(2)同主族元素N、P、As，第一电离能最大的为__________；同周期元素Si、P、S，电负性最小的为__________。(3)雌黄可以转化为用于治疗白血病的亚砷酸，亚砷酸在溶液中存在多种微粒形态，各种微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示：①人体血液的pH为7.35～7.45，用药后人体所含砷元素的主要微粒是__________。②将KOH溶液滴入溶液中，当pH从11调至12时，反应的离子方程式是__________。③的数量级是_______。17．元素周期表中锑元素的数据如图。(1)根据锑的价层电子排布式可知，锑在元素周期表中位于第_______周期第_______族。(2)基态锑原子中有_______个未成对电子，这些未成对电子具有_______(填“相同”或“不同”)的自旋状态。(3)基态锑原子的5s轨道形状为_______形；该原子最外层电子占有_______个轨道。(4)Bi在元素周期表中与Sb相邻，位于Sb的正下方。①下列推断正确的是_______。a.电负性：Sb>Bib.原子半径：Sb>Bic.金属性：Sb>Bid.氧化性：②第一电离能_______(填“大于”或“小于”)，原因是_______。18．回答下列问题：(1)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是_______，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_______。(2)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。在基态原子中，核外存在_______对自旋相反的电子。(3)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由和组成。第一电离能_______(填“大于”或“小于”)。原因是_______。(4)元素铜与镍的第二电离能分别为、，的原因是_______。(5)比较离子半径：_______(填“大于”“等于”或“小于”)。19．回答下列问题：(1)基态Co原子核外电子排布式为___；Co3+核外电子未成对电子数为__。(2)基态Ge原子的核外电子排布式为__。(3)Zn2+的价电子轨道表示式为___。20．(2022·全国乙卷)氟原子激发态的电子排布式有___________，其中能量较高的是___________。a．1s22s22p43s1b．1s22s22p43d2c．1s22s12p2d．1s22s22p33p221．完成下列问题(1)基态原子核外电子的空间运动状态有_______种。(2)基态铁原子核外电子运动状态有_______种；基态较基态稳定的原因是_______。(3)我国自主研发的氟硼铍酸钾晶体制造的深紫外固体激光器可用于高温超导、催化剂等研究领域。其中核外电子的运动状态有_______种。22．A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素。A与D同主族，A的最简单氢化物的水溶液显碱性；B是同周期中第一电离能最小的元素；C的原子结构示意图为；E对应的单质是目前用量最大的金属。回答下列问题：(1)A、B、C、D四种元素原子半径由小到大的顺序为___________(填元素符号)，电负性由大到小的顺序为___________(填元素符号)。(2)D的最简单氢化物的电子式为___________，A的一种氢化物分子有18个电子，其化学式为___________。(3)B和D元素的最高价氧化物对应的水化物充分反应后形成的正盐溶液呈碱性，其主要原因是___________(用离子方程式表示)。(4)E原子价层电子排布式是___________，E元素在周期表中的位置是___________，已知元素周期表可按电子排布分为s区、p区等，则E元素在___________区。23．现有部分短周期元素的性质或原子结构如表：元素编号元素的性质或原子结构TM层上有6个电子X最外层电子数是次外层电子数的2倍Y常温下单质为双原子分子，其氢化物的水溶液呈碱性Z元素的最高正化合价是+7价(1)元素X的一种核素可用于测定文物年代，这种核素的符号是_______。(2)元素Y与氢元素形成一种离子YH，写出某溶液中含该微粒的检验方法：_______。(3)元素Z与元素T相比，原子得电子能力较强的是_______(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是_______(填序号)。①常温下Z的单质和T的单质状态不同；②Z的氢化物比T的氢化物稳定③一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应(4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是_______(填化学式)，理由是_______。【参考答案】一、选择题1．A【分析】若X3+的价层电子排布式为3d3，则X的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，X为原子序数为24的Cr；解析：A．根据分析，X为Cr，有6个未成对电子，是同周期中未成对电子数最多的元素，A正确；B．根据分析，X电子所占轨道数为15，则空间状态有15种，B错误；C．X为24号元素Cr，C错误；D．Cr电子占据最高能层为4，能级为4s，电子占据最高能级为3d，D错误；故为A。2．B解析：A．氯离子的质子数是17，核外电子数是18，结构示意图：，A正确；B．基态碳原子价电子轨道表示式应该为为，B错误；C．乙炔含有碳碳三键，结构简式HC≡CH，C正确；D．p电子云轮廓图是哑铃状的，因此Cl－Cl的键电子云图形：，D正确；答案选B。3．B解析：A．p轨道上有2个未成对电子，可能为2或4，不能确定元素的种类，则不一定为同一主族，故A正确；B．3p轨道应该尽可能分占不同的原子轨道，若硫原子核外电子排布图为违反了洪特规则，故B错误；C．Mn元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，违反了构造原理，故C正确；D．泡利原理、洪特规则、构造原理都是核外电子排布满足能量最低的条件，故D正确；故答案选B。4．C解析：A．芳香族聚酰胺纤维是人造高分子化合物，故A错误；B．液氧是氧化剂，不是燃料，故B错误；C．我国古代著名的陶瓷主要成分为硅酸盐，属于无机非金属材料，故C正确；D．在月壤中发现了，与是同位素，故D错误。综上所述，答案为C。5．A解析：A．化合价是价电子排布的一种表现，是元素性质的体现，A项正确，B．化合价是价电子排布的一种表现，与价电子的排布有关，B项错误。C．元素的最高化合价等于族序数，对主族元素(O、F除外)成立，对副族元素不一定成立，C项错误。D．非金属元素的最高化合价与最低化合价的绝对值之和等于8，O、F、H元素除外，D项错误。故选：A。6．C解析：A．核反应方程式中质量数守恒，X的质量数，推测其为短周期主族元素。Y的质子数比金属原子X的大2，两者应位于同一周期，设X的最外层电子数为x，则Y的最外层电子数为，故，解得。综上分析知X为，Y为P。原子半径：，A错误；B．的电子式为，B错误；C．Al能与氢氧化钠溶液反应，C正确；D．基态Y原子的价层电子轨道表示式为，D错误；故选C。7．A【分析】由题意知：在化合物甲中W带一个单位正电荷则W为Na，X能形成1个共价键，则X为H，Y在与4个X形成共用电子对后再得1个电子从而使甲中阴离子带1作单位负电荷，则Y最外层有3电子，Y为B；Z在乙中形成4对共用电子对，则其最外层有4个电子，则Z为C，M能形式2个化学键，M为Mg，N只形成一对共用电子对，N为Cl，以此解答。解析：A．简单离子半径：Mg2+<Na+<Cl-，故A错误；B．非金属性B<C，则最高价含氧酸酸性：Z>Y，故B正确；C．Na、Mg同周期，同周期从左往右金属性逐渐减弱，即Na>Mg，故C错误；D．工业通过电解熔融NaCl、MgCl2来取Na、Mg的单质，故D正确；故选A。8．B解析：A．由pKa=-lgKa，，pKa越大，Ka越小，羧酸的酸性越弱，A错误；B．羧酸R-COOH中，R-结构极性越强，羧基在水溶液中电离能力越强，吸引电子能力：F＞Cl，则F-C的极性大于C-Cl的极性，则CF3-的极性大于CCl3-，导致羧基电离出氢离子程度：前者大于后者，则酸性：CF3COOH的酸性大于CCl3COOH，B正确；C．因为Cl的非金属性较强，吸引电子对的能力强，Cl原子为吸电子基，使得羟基O-H键极性增强，易电离出H+，则酸性：CCl3COOH＞CHCl2COOH，C错误；D．烃基越长推电子效应越大，使羟基中羟基极性变小，羟酸酸性越弱，D错误；故选：B。9．D【分析】基态碳原子核外电子的轨道表示式为：，在2p轨道中，存在两个自旋方向相同的电子。解析：A．从图中可以看出，两个未成对电子分别占据两个不同的2p轨道，则电子云形状相同，都为哑铃形或纺锤形，A正确；B．从图中可以看出，两个未成对电子分别占据两个2p轨道，并且自旋方向相同，B正确；C．在同一原子的同一电子亚层中，不同轨道的能量相同，基态碳原子的两个未成对电子分别点据2p亚层中的两个不同轨道，则电子的能量相同，C正确；D．在2p亚层中，电子云有x、y、z三种相互垂直的伸展方向，所以原子轨道取向不同，D错误；故选D。10．C解析：A．氙气(Xe)是稀有气体元素，0族元素，Xe是p区元素，故A正确；B．正十一烷属于烷烃，其分子式为C11H24，属于饱和烃，故B正确；C．煤油来源于石油的分馏，是碳原子数为11～16的烃的混合物，故C错误；D．聚氯乙烯是氯乙烯加聚得到的产物，属于有机高分子材料，故D正确。综上所述，答案为C。11．A解析：A．由方程式可知，该反应为有化合价变化的氧化还原反应，因此无法判断和的酸性强弱，即无法比较酸的电离常数的大小，故A项错误；B．基态碳原子的电子排布式为，基态氮原子的电子排布式为，因此基态碳原子、氮原子的未成对电子数分别为2、3，故B项正确；C．Fe是26号元素，在周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族，的价层电子排布式为，在该反应中元素升两价，失两个电子，因此失去了电子，故C项正确；D．离子半径大小比较，电子层数相同时，核电荷数越多，半径越小，故D项正确。12．C解析：A．基态原子的电子排布式为，由基态转化成激发态时，电子能量增大，需要吸收能量，A错误；B．能层中的原子轨道数目为，B错误；C．由于能级的能量比能级的能量高，原子核外电子总是尽可能先排布能量较低的能级，然后依次排入能量较高的能级，这样的排布使原子的能量最低，所以是激发态原子的电子排布式，C正确；D．一个电子从能量较高的能级跃迁到能量较低的能级时，产生的原子光谱为发射光谱，D错误；故选：C。13．A解析：A．由外围电子排布式可知该元素核外电子排布为：[Ar]3d54s2，为25号元素Mn，故A正确；B．Mn位于d区，故B错误；C．Mn价电子数为7，最高正化合价为+7，故C错误；D．Mn元素最高能层为4s，最外层电子数为2，故D错误；故选：A。14．C解析：A．Be核外最外层电子达到全充满结构，较稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能：Be＞B，选项A错误；B．元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强，由于元素的非金属性O>S，所以热稳定性：H2O>H2S，选项B错误；C．原子半径C＜Si，键长C-C＜Si-Si，键能C-C＞Si-Si，熔点：金刚石＞晶体硅，选项C正确；D．电负性：F＞H，吸引电子能力：-CF3＞-CH3，CF3COOH中H-O极性更强，更易电离出H+，因此酸性：CF3COOH>CH3COOH，选项D错误；答案选C。15．B解析：A．两种元素分别为Al、Cl，二者不易形成离子键，易形成共价键，故A不符合题意；B．两种元素分别为Mg、N，Mg3N2属于离子化合物，二者容易形成离子键，故B符合题意；C．两种元素分别为C、S，CS2属于共价化合物，不含离子键，不易形成离子键，故C不符合题意；D．两种元素分别为Si、O，SiO2属于共价化合物，不含离子键，不易形成离子键，故D不符合题意；答案选B。二、非选择题16．(1)4s24p3第四周期第VA族(2)NSi(3)亚砷酸(或H3AsO3)＋OH-＝＋H2O10−10解析：（1）As原子序数为33，N和As都是第VA族元素，因此基态砷原子价电子排布式为4s24p3；砷元素位于周期表的第四周期第VA族；（2）同主族从上到下第一电离能逐渐减小，因此同主族元素N、P、As，第一电离能最大的为N；同周期从左到右电负性逐渐增大，因此同周期元素Si、P、S，电负性最小的为Si；（3）①根据图中信息，pH为7.35~7.45主要是亚砷酸(H3AsO3)，而人体血液的pH为7.35~7.45，用药后人体所含砷元素的主要微粒是亚砷酸(H3AsO3)；②将KOH溶液滴入H3AsO3溶液中，根据图中信息当pH从11调至12时，主要是与OH－反应生成和H2O，其反应的离子方程式是＋OH-＝＋H2O；③根据图中信息大约pH=9.2时c()=c(H3AsO3)，则根据电离平衡常数得到，其数量级是10−10；17．(1)五VA(2)3相同(3)球4(4)ad大于同主族元素从上至下，原子核外的电子层数增多，原子半径增大，原子核对电子的引力逐渐减小，元素第一电离能逐渐减小，所以大于解析：（1）由价电子排布式知其最高能层数为5，且最外层电子数为5，所以位于第五周期第VA族；（2）因价电子排布式为，即5p能级处于半满状态，则未成对电子数为3；又由洪特规则知填入简并轨道的电子总是先单独分占且自旋平行，即具有相同的自旋状态；（3）s能级轨道形状均为球形；最外层电子排布为，又s能级一个轨道，p能级五个轨道，则结合洪特规则知最外层电子占有4个轨道；（4）同主族元素电负性从上到下递减、原子半径从上到下递增、金属性从上到下递增、简单阳离子氧化性从上到下递减，故选ad；同主族元素原子半径从上到下递增，原子核对核外电子吸引能力逐渐减小，故第一电离能从上到下逐渐减小，即第一电离能所以大于。18．(1)N球形(2)电子云2(3)大于核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子(4)铜失去的是全充满的电子，镍失去的是电子(5)小于解析：（1）K原子核外有19个电子，其基态原子核外电子排布式为，电子占据N层；能级电子云轮廓图形状为球形。（2）根据电子云的定义可知，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电子云形象化描述；基态的核外电子排布式为，其中的、两对电子自旋相反，的两个电子自旋平行。（3）基态原子的核外电子排布式为，基态原子的核外电子排布式为，原子的能级为全满稳定结构，较难失去电子。（4）基态的核外电子排布式为，基态的核外电子排布式为，失去的是全充满的电子，比较困难，需要的能量更高，失去的是电子，比较容易，消耗的能量更少。（5）与的核外电子排布相同，F的核电荷数比O的多1，当离子的核外电子排布相同时，核电荷数越大，离子的半径越小，则的半径小于。19．1s22s22p63s23d74s241s22s22p63s23p63d104s24p2解析：(1)是27号元素，核外有27个电子，根据能量最低原理，其核外电子排布式为。核外电子排布式是，的价电子轨道表示式是，核外电子未成对电子数为4。故答案为：1s22s22p63s23d74s2；4；(2)是32号元素，基态原子的核外电子排布式为。故答案为：；(3)是30号元素，的价电子排布式是，的价电子排布式是，的价电子机道表示式为。故答案为：。20．add解析：氟原子基态的电子排布式为：，基态原子的电子吸收能量由低能级跃迁到高能级，过程中电子数不发生变化，跃迁的能级能量越高，对应该激发态能量越高，所以氟原子激发态的电子排布式有ad，能量较高的是d。21．(1)9(2)26基态价层电子排布式为，处于半满较稳定状态(3)18解析：（1）基态原子核外有17个电子，电子排布式为，电子占据的轨道数为，1个轨道为一个空间运动状态，故共有9种空间运动状态；（2）基态铁原子核外有26个电子，每个电子的运动状态各不相同，因此共有26种运动状态的电子；基态的电子排布式为，能级上半充满，为稳定结构，故基态较基态稳定；（3）的核外电子排布式为，共有18个电子，则有18种运动状态。22．(1)N＜P＜Si＜NaN＞P＞Si＞Na(2)N2H4(3)(4)3d64s2第四周期第VIII族d【分析】A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素。A与D同主族，A的最简单氢化物的水溶液显碱性，则A为N，D为P；B是同周期中第一电离能最小的元素，则B为Na；C的原子结构示意图为，则C为Si；E对应的单质是目前用量最大的金属，则E为Fe。解析：（1）根据层多