原子结构++同步练习 高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

1.1原子结构学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列化学用语正确的是A．质量数为31的磷原子的原子结构示意图：B．顺-2-丁烯的结构简式：

C．的电子云轮廓图

D．的空间填充模型：

2．玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法，根据对它们的理解，下列叙述中正确的是A．因为s轨道的形状是球形的，所以s电子做的是圆周运动B．3px、3py、3pz的差异之处在于三者中电子(基态)的能量不同C．处于同一轨道上的电子可以有多个，它的运动状态完全相同D．钾原子的3p轨道的能量比2s轨道的高3．下列说法正确的是()A．基态原子的能量一定比激发态原子的能量低B．1s22s12p1表示的是基态原子的电子排布C．日常生活中我们看到的许多可见光，如霓虹灯光、节日焰火，都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关D．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱4．下列有关化学用语的表述正确的是A．聚乙炔的链节是：—CH—CH—B．溶液中加入少量的溶液：C．基态Fe3+的价电子排布图为：D．的电子式：5．下列表达方式正确的是A．Cr的外围电子排布式：3d44s2B．CO2的立体结构模型C．Fe3+的价层电子轨道表示式违背了洪特规则D．S2-的结构示意图：6．2020年11月10日，我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米。“奋斗者”载人舱球壳的材料Ti62A是一种Ti和Al、Sn、Si等的合金，其中Si和Sn两种元素在元素周期表中位于同一纵列。下列有关说法错误的是A．基态Al和Si排布中电子最高能层相同B．基态Sn原子核外共有5个能层排布有电子C．基态Si和Sn原子的价电子层的电子总数相等D．基态Ti原子最外层有两个能级排布有电子7．用金属和为电极电解溶液与甘油(用表示)的混合液可制备甲酸钾。下列说法正确的是A．的水溶液呈中性B．基态钛原子的价电子排布式为C．阳极反应为D．一段时间后，电解质溶液的碱性增强8．化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是A．“三元催化器”可以提高汽车尾气转化的效率B．霓虹灯发光是由于电子从基态跃迁到激发态而产生的C．加热的方式可以降低“暂时硬水”的硬度D．农业生产中，氯化铵和草木灰不能一起使用9．下列各电子能层中含有3p能级的是A．K能层 B．L能层 C．M能层 D．N能层10．下列各原子或离子的说法正确的是A．的电子排布式：B．S的原子结构示意图：C．该电子排布图违背了泡利原理D．的电子式：二、判断题11．2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等。()12．基态原子的能量一定比激发态原子的能量高。()13．0族价层电子排布式为ns2np6。(_____)14．p能级能量一定比s能级的能量高。()15．焰色试验是金属原子的电子从基态跃迁到激发态时产生的光谱。()三、解答题16．三氯化铬()为紫色单斜晶体，熔点为83℃，易潮解，易升华，能溶于水但不易水解，高温下能被氧气氧化，工业上主要用作媒染剂和催化剂。(1)某化学小组用和在高温下制备无水三氯化铬，部分实验装置如图所示，其中锥形瓶内装有，其沸点为76.8℃。

①Cr原子的价电子排布式为。②实验前先加热装置A，产生气体的化学方程式：，实验过程中需持续产生该气体，写出该气体的两个作用、。(2)装置D中还会生成光气()，D中反应的化学方程式为。(3)该实验装置有设计不合理的地方，请写出改进方法：(写一点即可)(4)为进一步探究的性质，某同学取试管若干支，分别加入10滴溶液，并用4滴酸化，再分别加入不同滴数的溶液，并在不同的温度下进行实验，反应现象记录于表中。的用量(滴数)在不同温度下的反应现象25℃90~100℃1紫红色蓝绿色溶液2~9紫红色黄绿色溶液，且随滴数增加，黄色成分增多10紫红色澄清的橙黄色溶液11~23紫红色橙黄色溶液，有棕褐色沉淀，且随滴数增加，沉淀增多24~25紫红色紫红色溶液，有较多的棕褐色沉淀①浓度对反应的影响与在常温下反应，观察不到离子的橙色，甲同学认为其中一个原因是离子的橙色被离子的紫红色掩盖，另一种可能的原因是，所以必须将反应液加热至沸腾后，才能观察到反应液由紫红色逐渐变为橙黄色的实验现象。②与的用量对反应的影响对表中数据进行分析，在上述反应条件下，欲将氧化为，与最佳用量比为。这与由反应所推断得到的用量比不符，你推测的原因是。17．实验室采用高温加热三氟化硼(BF3)与氯化铝(AlCl3)的方法制备BCl3，装置如图所示(夹持装置及加热装置略)，已知BF3与BCl3均易与水反应，AlCl3沸点低、易升华。部分物质的沸点如表所示：物质BF3BCl3AlCl3沸点/℃-10112.5180回答下列问题：(1)仪器a的名称为。(2)氟硼酸钾(KBF4)中B元素的化合价为价。基态F原子核外电子的空间运动状态有种。(3)装置F的作用为。(4)实验开始时，A、C两处加热装置应先加热A处，原因是。(5)装置D采用的是(填“水浴加热”或“冷水浴”)。(6)BCl3产品中氯元素含量的测定：称取ag样品置于蒸馏水中完全水解，并配成250mL溶液，量取25.00mL于锥形瓶中，向其中加入V1mLc1mol•L-1AgNO3溶液使Cl-充分沉淀，加入一定量硝基苯用力振荡，静置后，滴加几滴Fe(NO3)3溶液，用c2mol•L-1KSCN标准溶液滴定至溶液变为红色且半分钟内不褪色，消耗KSCN标准溶液的体积为V2mL，则产品中氯元素含量为(列出计算式即可)。(已知：Ag++SCN-=AgSCN↓)18．高锰酸钾具有强氧化性，广泛应用于化工、医药、金属冶炼等领域。实验室可通过固体碱溶氧化法制备高锰酸钾。回答下列问题：(1)Mn元素在周期表中位于区，价电子排布式为。(2)将0.02mol和0.09molKOH置于铁坩埚中并混合均匀，加热混合物至熔融。加热铁坩埚时，图中的实验仪器还需要(填仪器名称)。(3)将3.48g分多次加入熔融物中，继续加热，反应剧烈，最终得到墨绿色。该步反应的化学方程式为，分多次加入的原因是。(4)待铁坩埚冷却后，将其置于蒸馏水中共煮至固体全部溶解。趁热向浸取液中通入，使(绿色)歧化为与。用玻璃棒蘸取溶液于滤纸上，观察到只有紫红色没有绿色痕迹时，表明转化已完全。静置片刻，抽滤。下表是部分化合物溶解度随温度变化的数据，不宜通入过多，原因是。温度/℃20304050/g110114117121/g33.739.947.565.6该步骤除了可以用，还可以选择哪种酸。A．HCl

B．

C．(5)水浴加热滤液至出现晶膜，冷却后抽滤、干燥晶体。利用水浴加热而不采取直接加热滤液的原因是。(6)产品经纯化后称重，质量为3.60g。本实验中的产率为%(保留三位有效数字)。参考答案：1．C【详解】A．磷为15号元素，其原子结构示意图为

，A错误；B．该结构为反-2-丁烯，B错误；C．Py为p电子云在y轴的取向，C正确；D．CO2的中心原子为C，其半径大于O，其空间填充模型为

，D错误；故选C。2．D【详解】A．s轨道是球形的，这是电子云轮廓图，表示电子在单位体积内出现概率的大小，不是表示电子的运动轨迹，故A错误；B．3px、3py、3pz属于同一能级上的电子，其能量相同，它们的差异之处是延伸方向不同，故B错误；C．根据“泡利原理”可知，每个轨道最多容纳2个电子且自旋方向相反，故C错误；D．根据“能量最低原理”可知，钾原子的3p轨道的能量比2s轨道的能量高，故D正确；答案选D。3．C【分析】【详解】A．基态原子吸收能量变为激发态原子，所以激发态原子能量大于基态原子能量，前提是同种原子间的比较，A错误；B．处于最低能量状态的原子叫做基态原子，所以基态Be原子的电子排布式是1s22s2，B错误；C．电子由基态跃迁到激发态需要吸收光子，获得能量，由激发态跃迁到基态辐射光子，放出能量，因此日常生活中我们看到的许多可见光，如霓虹灯光、节日焰火，都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关，C正确；D．电子在基态跃迁到激发态时也会产生原子光谱，D错误；答案选C。4．C【详解】A．聚乙炔含有碳碳双键，链节是，故A错误；B．正确离子反应为：，故B错误；C．基态Fe原子的价电子构型是，再结合洪特规则，的价电子排布图为：，故C正确；D．正确的电子式为，故D错误；故选C。5．C【详解】．铬元素的原子序数为24，外围电子排布式为3d54s1，故A错误；B．二氧化碳的立体结构为直线形，不是V形，故B错误；C．由洪特规则可知，电子在能量相同的轨道上排布时，总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同，则铁离子的价层电子轨道表示式违背了洪特规则，故C正确；D．硫离子的核电荷数为16，核外3个电子层，最外层电子数为8，离子的结构示意图为，故D错误；故选C。6．D【详解】A．基态Al和Si的核外电子排布式分别是1s22s22p63s23p1、1s22s22p63s23p2，因此排布中电子最高能层相同，A正确；B．基态Sn的价电子排布式是5s25p2，因此原子核外共有5个能层排布有电子，B正确；C．Si和Sn均是第ⅣA族元素，则基态Si和Sn原子的价电子层的电子总数相等，均是4个，C正确；D．基态Ti的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d24s2，原子最外层有1个能级排布有电子，D错误；答案选D。7．C【详解】A．为强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，A项错误；B．钛为22号元素，基态钛原子的价电子排布式为，B项错误；C．阳极上发生氧化反应：，C项正确；D．阴极发生反应，由两电极反应可知总反应消耗，一段时间后，电解质溶液的碱性减弱，D项错误；故选C。8．B【详解】A．“三元催化器”可以加快反应速率，提高汽车尾气转化的效率，故A正确；B．霓虹灯发光是由于霓虹灯管通电后电子获得能量从基态跃迁到激发态，激发态能量高，电子不稳定，从激发态跃迁到较低的能级，以光的形式释放能量，故B错误；C．在加热的过程中，硬水中的钙、镁等离子会沉淀，形成水垢，水中的钙、镁离子含量低了，水的硬度也就降低了，故加热煮沸的方式可以降低硬水的硬度，故C正确；D．铵根离子水解呈酸性，草木灰中碳酸根离子水解呈碱性，二者发生互相促进的双水解生成氨气，降低肥效，故D正确；故选B。9．C【详解】K能层含有1s能级，L能层含有2s、2p能级，M能层含有3s、3p、3d能级，N能层含有4s、4p、4d、4f能级。故选C。10．A【详解】A．钙元素的原子序数为20，钙离子的电子排布式为，故A正确；B．硫原子的核电荷数为16，核外有3个电子层，最外层电子数为6，原子结构示意图为，故B错误；C．由洪特规则可知，电子在能量相同的各个轨道上排布时尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同，则电子排布图违背了洪特规则，故C错误；D．羟基中的氧原子含有一个未成对电子，电子式为，故D错误；故选A。11．错误【详解】2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量2p<3p，故上述说法错误。12．错误【详解】同类原子基态比激发态的能量低，答案为错误。13．错误【详解】0族价层电子排布式为ns2np6，He除外，He价电子为ns2，答案为错误。14．×【详解】相同能层的p能级比s能级的能量高，当能层不同时，无法比较，故错误。15．错误【详解】电子由基态跃迁到激发态需要吸收光子，获得能量，从由激发态跃迁到基态辐射光子，放出能量，焰色反应是两个过程的综合，故说法错误。16．(1)排净装置中空气吹出(或吹出)(2)(3)将连接装置D、E的细导管改成粗导管(4)反应的活化能较高需要较高温度反应才能进行1：1高锰酸根离子和溶液中氯离子发生了氧化还原反应【分析】A中氨气和氧化铜反应：，B装置干燥氮气，C装置产生CCl4蒸气，D装置中CCl4和Cr2O3反应制备CrCl3，E装置收集CrCl3。【详解】（1）①Cr原子的价电子排布式为：；②实验前先加热装置A，产生气体的化学方程式：；实验过程中氮气的两个作用为：排净装置中空气、吹出(或吹出)；（2）装置D中反应的化学方程式为：；（3）三氯化铬易潮解，易升华，导管太细容易堵塞导管，故改进方法：将连接装置D、E的细导管改成粗导管；（4）观察不到离子的橙色的原因可能为两个，一个是颜色被高锰酸根离子的颜色掩盖了，另一个是没有生成，即反应的活化能较高需要较高温度反应才能进行；根据表格可知，当酸性高锰酸钾溶液用量为10滴时，得到的是澄清的橙黄色溶液，故欲将氧化为，与最佳用量比为1:1；这与由反应所推断得到的用量比不符，推测的原因是：高锰酸根离子和溶液中氯离子发生了氧化还原反应，导致高锰酸根的消耗量偏多。17．(1)三口烧瓶(2)+35(3)尾气处理(4)产生BF3，排出装置内的空气，避免影响产率(5)冷水浴(6)%【分析】装置A中KBF4、B2O3和浓H2SO4加热制备BF3，装置B盛有浓硫酸可干燥气体，装置C中BF3与AlCl3高温加热制备BCl3，由于BF3沸点低，装置D采用冰水浴得到产品，装置E干燥管可以防止水蒸气进入体系，导致BCl3潮解，F装置用于尾气处理，据此解答。【详解】（1）由图可知，仪器a的名称为三口烧瓶；（2）根据正负化合价为零的原则可知，氟硼酸钾(KBF4)中B元素的化合价为+3价；F为9号元素，其电子排布式为1s22s22p5，其核外电子的空间运动状态由1s，2s，2p有3个轨道，一共5个轨道；（3）该反应用到了BF3，且该物质可和氢氧化钠溶液反应，故装置F的作用为尾气处理；（4）需要先加热装置A产生BF3气体，将体系中的空气排出，避免影响产率，故答案为：产生BF3，排出装置内的空气，避免影响产率；（5）装置D是收集产品BCl3，其沸点为12.5℃，故应该采用冷水浴；（6）由滴定消耗V2mLc2mol/L硫氰化钾溶液可知，25mL溶液中氯离子的物质的量为(c1×10—3V1—c2×10—3V2)mol，则ag样品中氯元素的含量为×100%=；18．(1)d(2)酒精灯、三脚架、泥三角(3)防止反应过于剧烈，减少损失(4)防止生成杂质，提高产品的纯度B(5)防止受热分解(6)85.4【分析】在铁坩埚中将氢氧化钾和氯酸钾加热熔融，然后加入二氧化锰发生反应生成，再在锰酸钾溶液中通入二氧化碳发生歧化反应生成高锰酸钾，结晶后得到晶体，以此解题。【详解】（