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．已知A、B、C、D、E五种元素是周期表中前四周期元素，且原子序数依次增大，其中A、B、C为同周期的非金属元素，且B、C原子中均有两个未成对电子，D、E为同周期元素且分别位于s区和d区，五种元素所有的s能级电子均为全充满，E的d能级电子数等于B、C最高能层的p能级电子数之和，下列说法正确的是A．原子半径：A<B<C<DB．第一电离能：A<B<C<DC．E价电子排布式为，常有+2、+3两种价态D．氢化物稳定性：A<C<B2．2022年是令人难忘的一年，下列有关说法不正确的是A．神舟号宇宙飞船返回舱表面使用的高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料B．新冠疫情仍然是对人类的重大挑战，常用体积分数为95%的医用酒精杀菌消毒C．北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”的材质是由二氯硅烷(SiH2Cl2)经水解等一系列的反应得到的硅胶，二氯硅烷水解可生成强酸D．世界杯是令人瞩目的体育比赛，化学中也有“足球”——足球烯(C60)，它与石墨互为同素异形体3．R、G、Y、X为原子序数依次增大的四种短周期元素，Y与G同周期，X与Y同主族。甲、乙、丙、丁、戊为这四种元素构成的化合物，其转化关系如图。下列说法中正确的是A．Y的氢化物沸点高于G的氢化物沸点B．①到④共涉及两种反应类型C．图中键键能均相同D．丁可做甲合成丙的催化剂4．下列元素不属于短周期元素的是A．铝 B．氯 C．铁 D．硫5．元素周期表中铬元素的信息见下图。下列说法中，不正确的是A．铬元素的相对原子质量是52.00B．铬元素位于p区C．铬元素位于第四周期VIB族D．基态铬原子的价层电子轨道表示式为：6．下列各能层所能容纳的最多电子数为32的是A．K B．L C．M D．N7．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中X元素的最高价含氧酸能与其气态氢化物化合生成盐。下列说法不正确的是A．原子半径：Z>W>X>Y B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>ZC．H2ZO3是弱酸 D．元素X、Z、W、Y的最高化合价分别与其主族序数相等8．2021年9月，我国科学家团队首次在实验室中实现了二氧化碳到淀粉的全合成，合成路径如图。下列有关微粒的化学用语不正确的是A．的填充模型：B．基态碳原子的轨道表示式：C．FADH的电子式：D．淀粉的分子式：9．下列基态原子的原子核外未成对电子数最多的是A．Mn B．P C．Se D．Ca10．下列原子轨道中，具有球对称性的是A．1s B．2px C．2py D．2pz11．下列各组表述中，两个微粒一定属于同种元素原子的是A．3p能级有一个未成对电子的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p1的原子B．M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2的原子C．最外层电子数是核外电子总数的的原子和价电子排布为3s23p5的原子D．2p能级有一个空轨道的基态原子和原子的价电子排布为2s22p2的原子12．下列基态原子或离子的价层电子排布图正确的A． B．C． D．13．基态碳原子的核外电子排布为1s22s22p2，p轨道上电子排布方式正确的为（）A． B． C． D．14．某基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4，下列说法不正确的是A．该元素原子有4个能层，8个能级 B．该元素原子核外电子有34种空间运动状态C．该元素位于元素周期表第四周期，第VIA族 D．该元素原子有2个自旋平行的末成对电子15．一种医药中间体的结构如图所示，X、Y、Z、W、Q为原子序数依次递增的短周期元素，其中只有Y、Z、W位于同一周期，且Y原子s能级上的电子总数是p能级上电子总数的2倍，下列说法错误的是A．X分别与Y、Z、W都可形成10电子分子B．Y、Q的最高价含氧酸酸性：C．Z、W的电负性：D．Y、Z、W的基态原子的第一电离能大小：二、非选择题16．有关Cl-微粒，回答下列问题：(1)所含质子数_______；中子数_______；电子数_______；质量数_______。(2)该微粒的结构示意图_______。(3)Cl、Cl之间的关系是_______。17．2019年是元素周期表年，镓是门捷列夫曾经预言的金属(类铝)。下图①是镓元素在元素周期表中的部分信息，②是镓原子的结构示意图。请回答：A．B．C．D．(1)镓原子的核电荷数为_______，镓元素的相对原子质量为_______。自然界中的镓共有两种稳定的同位素，其中69Ga的丰度为64.0%，则另一种镓的同位素质量数为_______。(2)A、B、C三种微粒所属元素与镓元素化学性质相似的是_______(填元素符号)；微粒B的电子式为_______，则镓离子与B形成的化合物为_______(填化学式)。(3)D为某微粒的结构示意图，已知，则x=_______；写出C和D组成的化合物在水溶液中的电离方程式：_______。(4)氮化镓(GaN)是第三代半导体材料，一般采用与在一定条件下反应制得，同时得到另一种化合物，该反应的化学方程式为_______。18．按要求填空：(1)H、C、N的电负性由大到小的顺序为_______。(2)分子中，与N原子相连的H呈正电性()，与B原子相连的H呈负电性()，电负性大小顺序是_______。19．根据信息回答下列问题：I.元素的电负性和元素的化合价一样，也是元素的一种基本性质。下面给出10种元素的电负性：元素AlBeMgCClNaLiNSiOH电负性1.51.52.53.00.91.03.01.83.52.1已知：i.两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键；两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。ii.在水等强极性溶剂中，成键原子电负性的差异是影响化学键断裂难易程度的原因之一。水化物M−O−H结构中，成键原子电负性差异越大，所成化学键越容易断裂，电离出OH−或H＋。(1)通过分析电负性的变化规律，确定Mg元素电负性的最小范围___________。(2)判断下列物质是离子化合物还是共价化合物：A．Li3NB．BeCl2C．AlCl3D．SiC①属于离子化合物的是___________(填字母)。②请设计实验方案证明其为离子化合物___________。(3)HClO水溶液显酸性而不显碱性的依据是___________。II.元素原子的第一电离能I1随原子序数呈周期性变化，请解释：(4)Na的第一电离能小于Li，从原子结构的角度解释其原因___________。(5)S的第一电离能小于P，结合价电子排布式解释其原因___________。20．能级(1)含义：多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，所以，同一能层的电子，又被分成不同的___________，就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。(2)能级的符号和所能容纳的最多电子数能层KLMNO能级____________…最多电子数____________…(3)能层与能级的有关规律①每一能层最多可容纳的电子数为___________(n为能层序数)。②在每一个能层中，能级符号的顺序是___________……(n为能层序数)。③任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该___________，即第一能层只有1个能级___________，第二能层有2个能级___________，第三能层有3个能级___________，依次类推。④以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为___________的2倍。⑤英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同。例如，1s、2s、3s、4s……能级最多都只能容纳___________个电子。⑥多电子原子中，同一能层各能级的能量顺序：___________21．回答下列问题。(1)基态S原子中，核外电子占据的最高能层的符号是_______。(2)基态与离子中未成对的电子数之比为_______。(3)Y元素的基态原子填充在7个轨道，该元素基态原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_______形。22．已知：V、W、R、T四种元素均位于元素周期表前四周期，它们的原子序数逐渐增大。其相关信息如表：V元素是形成有机物的必备元素W元素基态原子最外层p轨道电子数是最外层s轨道电子数的2倍，其单质常温下为固体R元素与W元素位于同一周期并相邻T元素原子中p轨道电子数与d轨道电子数之比为6：5；其盐溶液通常呈蓝色请回答下列问题：(1)T元素的名称为______，在元素周期表中的位置是_____。(2)基态W原子中能量最高的电子所占据能级的电子云在空间有_____个方向，原子轨道呈_____形。(3)W的单质易溶于V、W形成的化合物中，其原因是_____。(4)V、W、R三种元素最高价氧化物对应水化物的酸性从强到弱的顺序是______(用化学式表示)，原因是_____。(5)写出W、T元素的单质加热时发生化合的化学方程式：______。23．前四周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大，其相关性质如下表所示：A2p能级电子半充满B与A同周期，且原子核外有2个未成对电子C基态原子核外有6个原子轨道排有电子，且只有1个未成对电子D其基态原子价层电子排布为msnmpn+2E前四周期元素中，E元素基态原子未成对电子数最多F基态F+各能级电子全充满请根据以上情况，回答下列问题：(1)E元素基态原子核外有_______种能量不同的电子，电子排布式为_______；F位于元素周期表第_______周期第_______族，写出F元素基态原子的价层电子排布式：_______。(2)B和C可形成一种同时含有共价键和离子键的化合物，写出此化合物的电子式：_______。(3)A、B、C、D四种元素第一电离能由大到小的顺序为_______(用元素符号表示)。B、C、D三种元素的简单离子的半径由大到小的顺序为_______(用离子符号表示)。(4)写出一个化学方程式证明元素B和D的非金属性强弱：_______。【参考答案】一、选择题1．C【分析】A、B、C、D、E五种元素是周期表中前四周期元素，且原子序数依次增大，其中A、B、C为同周期的非金属元素，且B、C原子中均有两个未成对电子，则A为B元素、B为C元素、C为O元素；D、E为同周期元素且分别位于s区和d区，五种元素所有的s能级电子均为全充满，E的d能级电子数等于B、C最高能层的p能级电子数之和，则D为Ca元素、E为Fe元素；解析：A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则碳原子的原子半径大于氧原子，小于硼原子，故A错误；B．金属元素的第一电离能小于非金属元素，则钙元素的第一电离能小于氧元素，故B错误；C．铁元素的原子序数为26，价电子排布式为3d64s2，铁元素的常见化合价为+2、+3两种价态，故C正确；D．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，氢化物的稳定性依次增强，则水的稳定性强于甲烷，故D错误；故选C。2．B解析：A．高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，A正确；B．常用体积分数为75%的医用酒精杀菌消毒，B错误；C．二氯硅烷(SiH2Cl2)含有硅元素，经水解等一系列的反应得到的硅胶，二氯硅烷水解可生成盐酸，盐酸属于强酸，C正确；D．同素异形体是同种元素组成的单质；足球烯(C60)与石墨互为同素异形体，故D正确；故选B。3．D【分析】根据短周期元素Y能形成2对共价键可知Y为O元素，Y与G同周期即第二周期，G形成4对共价键，则G为C元素，X与Y同主族，则X为S元素，R形成1对共价键且原子序数最小，则R为H元素。解析：A．Y为O元素，形成的氢化物H2O、H2O2常温下均为液态，G为C元素，形成的氢化物CxHy，碳原子数目较大时为固态，则O的氢化物沸点可能低于C的氢化物沸点，A错误；B．①与②的反应类型均为加成反应，③为消去反应，④为取代反应，B错误；C．图中键键能由于受到碳碳双键的影响而不相同，C错误；D．根据反应过程②、④，丁先消耗，又生成，可做甲合成丙的催化剂，D正确；故选：D。4．C解析：A．铝元素为第三周期元素，为短周期元素，选项A不选；B．氯元素为第三周期元素，为短周期元素，选项B不选；C．铁位于第四周期Ⅷ族，为长周期元素，选项C选；D．硫元素为第三周期元素，为短周期元素，选项D不选；答案选C。5．B解析：A．由元素周期表中元素信息可知Cr元素的相对原子质量为52.00，故A正确；B．根据Cr的最外层排布信息可知Cr为d区元素，故B错误；C．Cr为24号元素，位于周期表中第四周期VIB族位置，故C正确；D．根据Cr价电子排布式可得轨道表示式为：，故D正确；故选：B。6．D解析：K、L、M、N层对应的n=1、2、3、4，任意层最多容纳电子数为2n²，所以最多电子数为32的是N层，故答案选D。7．D【分析】X元素的最高价含氧酸能与其气态氢化物化合生成盐，则说明X为N，根据元素在周期表中的位置关系可知，Y为O，Z为Si，W为P，据此结合元素周期律分析解答。解析：A．同主族元素从上到下半径依次增大，同周期元素从左到右半径依次减小，原子半径：Si>P>N>O，故A正确；B．同主族元素从上到下非金属性减弱，同周期元素从左到右非金属性增强，非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强，酸性：HNO3>H3PO4>H2SiO3，故B正确；C．H2SiO3属于弱酸，C正确；D．O元素无最高化合价，故D错误；答案选D。8．A解析：A．中间的碳原子半径应该大于两端的氧原子半径，故A错误；B．碳原子核外6个电子，轨道表示式为，故B正确；C．FADH即甲醛HCHO的电子式为，故C正确；D．淀粉为多糖，分子式为，故D正确；故选A。9．A解析：A．Mn的核外电子排布式为[Ar]3d54s2，共有5个未成对电子；B．P的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，共有3个未成对电子；C．Se的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4，共有2个未成对电子；D．Ca的核外电子排布式为[Ar]4s2，没有未成对电子；综上分析，Mn的未成对电子数最多，答案选A。10．A解析：轨道和轨道的三维空间分布图形如下图所示，具有球对称性的为轨道，故选A。11．D解析：A．3p能级有一个未成对电子的基态原子可能是Al或Cl，核外电子排布式为的原子是Al原子，因此两个微粒可能属于同种元素原子，A错误；B．M层全充满而N层为4s2的原子是Zn原子；核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2的原子是Ca原子，二者是不同元素的原子，B错误；C．最外层电子数是核外电子总数的的原子是15号P原子，价电子排布为3s23p5的原子是Cl原子，二者是不同元素的原子，C错误；D．2p能级有一个空轨道的基态原子是6号C原子；原子的价电子排布为2s22p2的原子也是6号C元素的原子，二者是同一元素的原子，D正确；故合理选项是D。12．C解析：A．基态亚铁离子的电子排布式为3d6，价层电子排布图为，故A错误；B．基态铜原子的电子排布式为3d104s1，价层电子排布图为，故B错误；C．基态铁离子的电子排布式为3d5，价层电子排布图为，故C正确；D．基态亚铜离子的电子排布式为3d10，价层电子排布图为，故D错误；故选C。13．A解析：p轨道上电子排布应遵循“泡利原理”和“洪特规则”，即电子应优先分占不同轨道且自旋方向相同，当不同轨道占满后在占有含有电子的轨道且自旋方向与原电子自旋方向相反，因此比较4个选项，A选项符合题意，故答案选A。14．B【分析】某基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4，原子序数为34，为Se元素，为ⅥA族元素，价电子排布式为4s24p4，以此解答该题。解析：A．Se元素为第四周期第ⅥA族元素，该元素原子有4个能层，8个能级，故A正确；B．34个电子位于18个轨道，有18种空间运动状态，故B错误；C．Se元素为第四周期第ⅥA族元素，故C正确；D．价电子排布式为4s24p4，所以该元素原子有2个自旋平行的末成对电子，故D正确。故选B。15．B【分析】由题干信息可知，X、Y、Z、W、Q为原子序数依次递增的短周期元素，其中只有Y、Z、W位于同一周期，则X为H，且Y原子s能级上的电子总数是p能级上电子总数的2倍即1s22s22p2，则Y为C，结合医药中间体的结构简式可知，Y周围形成4个共价键，Z周围形成3个共价键，则Z为N，W周围形成2个共价键，则W为O，Q周围形成1个共价键，则Q为Cl，据此分析解题。解析：A．由分析可知，X为H，Y、Z、W分别为C、N、O，则X分别与Y、Z、W都可形成10电子分子分别为：CH4、NH3、H2O，故A正确；B．由分析可知，Y、Q分别为C、Cl，且非金属性Cl＞C，则Y、Q的最高价含氧酸酸性：HClO4＞H2CO3，故B错误；C．由分析可知，Z、W分别为N、O，电负性Z<W，故C正确；D．由分析可知，Y、Z、W分别为C、N、O，根据同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA、VA与VIA反常可知，三者的基态原子的第一电离能大小为N＞O＞C即Z＞W＞Y，故D正确；故答案选B。【点睛】本题考查原子结构与元素周期律，结合原子序数、物质结构来推断元素为解答关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用。二、非选择题16．(1)17181835(2)(3)同位素解析：元素符号左下角的数字为质子数，左上角的数字为质量数，在原子中，质子数+中子数=质量数，核外电子数=核内质子数。(1)Cl-左下角的数字为其质子数，则其质子数为17；质子数+中子数=质量数，则其中子数为35-17=18；Cl原子得到一个电子形成Cl-，则Cl-的电子数为18；Cl-左上角的数字为质量数，则其质量数为35，故答案为：17；18；18；35；(2)Cl原子得到一个电子形成Cl-，Cl-核外有3个电子层，每一层的电子数分别为2、8、8，其结构示意图为：，故答案为：；(3)Cl与Cl质子数相同，中子数不同，互为同位素，故答案为：同位素。17．(1)3169.7271(2)Al(3)20(4)解析：（1）根据镓元素在元素周期表中的部分信息和镓原子的结构示意图，镓原子的核电荷数为31，镓元素的相对原子质量为69.72。设另一种镓的同位素质量数为Z，则69×64.0%+Z×（1-64.0%）=69.72，解得Z=71。（2）A与镓元素最外层电子数相同，与镓化学性质相似，结合A的核电荷数为13，A为Al；微粒B核电荷数为16，核外有18个电子，为S2-，电子式为，镓为第三主族元素，S为第六主族元素，镓离子与B形成的化合物为。（3），则x=y+12>2+8+y，说明D为阳离子，则y=8，x=20，说明D为钙元素失去2个电子后形成的微粒，则核电荷数为20；C为Cl，C和D组成的化合物为CaCl2，在水溶液中的电离方程式：。（4）与在一定条件下反应得到GaN，同时得到HCl，该反应的化学方程式为。18．(1)N>C>H(2)N>H>B解析：(1)非金属性N>C>H，则电负性N>C>H；(2)电负性指原子对键合电子的吸引力，吸引力越大，电负性越大，反之越小。由N—H键中N显负电性、H显正电性，可知吸引共用电子对的能力N>H，故电负性N>H；同理可知电负性H>B，综上可知电负性N>H>B。19．(1)0.9～1.5(2)A测定Li3N在熔融状态下能导电，则证明其为离子化合物(3)元素Cl与O元素的电负性相差0.5，而H与O的电负性相差1.4，故O−H键容易断裂，在水中电离出H＋，显酸性(4)Li与Na的最外层电子数相同，电子层数Na>Li，原子半径Na>Li，失电子能力Na>Li，因此，电离能为Na<Li(5)P原子的价电子排布式3s23p3，p轨道为半充满状态，相对稳定；S原子的价电子排布式3s23p4，更容易失去1个电子，使p轨道达到半充满状态解析：（1）非金属性越强，电负性越大，非金属性：Na＜Mg＜Al，则电负性：Na＜Mg＜Al，所以Mg元素电负性的最小为0.9～1.5；（2）①A．Li元素和N元素的电负性之差为3.0-1.0=2.0＞1.7，所以为离子化合物；B．Be元素和Cl元素的电负性之差为3.0-1.5=1.5＜1.7，为共价化合物；C．Al元素和Cl元素的电负性之差为3.0-1.5=1.5＜1.7，为共价化合物；D．Si元素和C元素的电负性之差为2.5-1.8=0.7＜1.7，为共价化合物；综上所述离子化合物为A；②离子化合物在熔融状态下可以电离出离子从而导电，而共价化合物则不能，所以可以测定Li3N在熔融状态下能导电，则证明其为离子化合物；（3）根据题给数据，元素Cl与O元素的电负性相差0.5，而H与O的电负性相差1.4，故O−H键容易断裂，在水中电离出H＋，显酸性；（4）越容易失去电子，电离能越小，Li与Na的最外层电子数相同，电子层数Na>Li，原子半径Na>Li，失电子能力Na>Li，因此，电离能为Na<Li；（5）P原子的价电子排布式3s23p3，p轨道为半充满状态，相对稳定；S原子的价电子排布式3s23p4，更容易失去1个电子，使p轨道达到半充满状态，所以S的第一电离能小于P。20．(1)能级(2)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p226261026101426(3)2n2nsnpndnfng能层序数1s2s和2p3s、3p和3d1、3、5、72E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf)＜E(ng)解析：略21．(1)M(2)4：5(3)哑铃解析：（1）硫元素的原子序数为16，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，则核外电子占据的最高能层为M能层，故答案为：M；（2）铁元素的原子序数为26，亚铁离子的价电子排布式为3d6，未成对的电子数为4，铁离子的价电子排布式为3d5，未成对的电子数为5，则亚铁离子与铁离子的未成对的电子数之比为4：5，故答案为：4：5；（3）Y元素的基态原子填充在7个轨道说明基态原子中电子占据的最高能级为电子云轮廓图为哑铃形的3p能级，故答案为：哑铃。，22．(1)铜第四周期第ⅠB族(2)3纺锤(或哑铃)(3)硫单质和CS2均为非极性分子，相似相溶(4)HClO4＞H2SO4＞H2CO3非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强(5)2Cu+SCu2S【分析】已知：V、W、R、T四种元素均位于元素周期表前四周期，它们的原子序数逐渐增大。V元素是形成有机物的必备元素，为碳；W元素基态原子最外层p轨道电子数是最外层s轨道电子数的2倍，其