【化学】原子结构与性质 测试题 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修二

第一章原子结构与性质测试题一、选择题1．下列说法不正确的是A．稀有气体氦的原意是“太阳元素”，是分析太阳光谱发现的B．电负性是用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小C．泡利提出在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们的自旋平行D．道尔顿近代原子学说假设原子是化学元素的最小粒子，每一种元素有一种原子2．下列正确表示氧的原子结构示意图的是A． B． C． D．3．X、Y、Z、W为四种原子序数依次增大的短周期元素，Y或W的最高正价与最低负价代数和为零，甲、乙、丙分别是Y、X、W三种元素对应的单质，m、n、s分别是由上述四种元素中的两种形成的化合物，它们之间的转化关系如图所示。下列说法不正确的是A．原子半径：W、Y、Z、X依次减小B．简单氢化物的还原性：Y>WC．乙、s均为常见的还原剂D．由X、Y、Z三种元素形成的化合物可能会使酸性高锰酸钾褪色4．下列叙述正确的是A．电子只有从激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱B．可表示电子数为8的基态原子电子排布图C．所有元素的基态原子电子排布都符合构造原理D．2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等5．化学与生产、生活、科技等密切相关。下列说法中正确的是A．冬奥会部分场馆建筑应用了新材料碲化镉发电玻璃，碲和镉均属于过渡元素B．运动员“战袍”内层添加石墨烯片用于保暖，石墨烯和14C互为同位素C．羊毛制品水洗后容易变形是因为蛋白质上形成的氢键在浸水过程中发生了移动D．霓虹灯能发出五颜六色的光其原因是灯管中的气体在电场的作用下产生吸收光谱6．下列说法错误的是A．能级最多容纳10个 B．、能级的轨道数均为5C．、、能层中均包含能级 D．能级的能量比能级的能量高7．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．同一能层的p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量B．各原子能级之间的能量差完全一致，这是量子力学中原子光谱分析的理论基础C．、、的轨道相互垂直，能量相同D．因为s轨道的形状是球形的，所以s电子做的是圆周运动8．2019年三场大火：巴西亚马孙大火，美国加州大火，澳洲大火。其中澳洲大火面积最大，火势最猛。原因是干燥的地面，加上澳洲特有的物种桉树富含油脂，一旦燃烧起来，不易熄灭。下列有关油脂(C57H110O6)的说法正确的是A．由三种元素构成 B．所占元素质量分数最大的是氢元素C．油脂均为固态 D．有些脂肪酸是人体必需的，但人体内却不能合成9．下列描述原子结构的化学用语正确的是A．碳原子结构示意图：B．基态铜原子()的价层电子排布式：C．氧原子核外能量最高的电子云的形状：D．碳原子核外电子的轨道表示式：10．下列说法正确的是A．原子电子发生跃迁，是指电子从较低能量的状态变为较高能量的状态B．不同元素原子的1s轨道能量不同C．所有的原子轨道都具有一定的伸展方向，所形成的共价健都具有方向性D．同一原子处于激发态时的能量可能小于其处于基态时的能量11．X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布式分别为ns1、3s23p4和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式不可能的是A．X2Y2Z3 B．X2YZ3 C．X2YZ4 D．XYZ312．2022年诺贝尔化学奖授予对点击化学和生物正交化学做出贡献的三位科学家。我国科学家合成一种点击化学试剂，X分别与Y、Z、M形成原子个数为3、6、4的分子，衰变方程：。下列说法错误的是A．X的简单离子半径一定是周期表中最小的B．和组成上属于同一种物质C．同一周期中，第一电离能小于Z的有5种元素D．Y、M形成简单氢化物的还原性：13．下列各分子中所有原子都满足最外层为8电子稳定结构的是A．BeCl2 B．PCl3 C．CH4 D．PCl514．下列表示正确的是A．中子数为176的某核素：TsB．基态氮原子的轨道表示式：C．Fe3的结构示意图：D．基态锌原子的价层电子排布式：3d104s215．下列粒子中，基态价层电子排布式为的是A． B． C． D．二、非选择题16．根据要求回答下列问题：(1)基态原子的核外电子排布式为_______，在第二周期主族元素中，第一电离能比N高的元素是_______，基态Cl原子核外电子的空间运动状态有_______种。(2)Be的第一电离能高于B的原因是_______；钾与钠产生焰色不同的原因是_______。(3)在相同温度时，酸性条件下KCl、KBr、KI都能被氧化，通过控制溶液中探究同浓度的KCl、KBr、KI还原性强弱。预测同浓度的KCl、KBr、KI被氧化需要的最小的是_______。试从离子结构角度解释、、的还原性逐渐增强的原因_______。17．A、B、C、D四种元素位于短周期内，B、C、D的原子序数依次递增。A原子核内有一个质子，B原子的电子总数与D原子最外层电子数相等，D原子最外层电子数是其电子层数的3倍，由此推断：（1）A与D组成的化合物中，含有非极性键的分子的电子式________。画出D2-的结构示意图____________________。（2）用电子式表示B与D组成的三原子分子的形成过程_________________。（3）A和C组成的化合物CA3易液化的原因______________。（4）已知A、B、C、D可组成一种化合物，其原子个数比为8︰1︰2︰3，该化合物的化学式为__________，属__________（离子、共价）化合物。18．按要求写出电子排布式或轨道表示式。(1)基态的电子排布式为______。(2)基态P原子的价层电子排布式为______。(3)的轨道表示式为______。(4)第四周期中最外层仅有1个电子的所有基态原子的电子排布式为______。19．氮元素在地球上含量丰富，氮及其化合物在工农业生产和生活中有着重要作用。尿素的合成揭开了人工合成有机物的序幕。其中各组成元素(氢除外，下同)电负性最弱的是_______(填元素名称)，第一电离能由小到大的顺序为_______(填元素符号)，氮原子的价层电子排布图为_______。20．，原因是_______。，原因是_______。21．连二亚硫酸钠(Na2S2O4·2H2O)，俗称保险粉，易溶于水，常用于印染、纸张漂白等。回答下列问题：(1)Na2S2O4中S的化合价为___。(2)生产中常用锌粉与SO2反应制备连二亚硫酸钠。已知锌原子序数为30，位于第四周期，最外层有2个电子，则其次外层电子数为___。SO2通入Na2CO3溶液中，有CO2气体生成，这说明___(填化学式)的酸性比H2CO3的酸性强。(3)Na2S2O4与水接触能放出大量热的二氧化硫气体和易燃的硫磺蒸气而引起剧烈燃烧。Na2S2O4与水的反应中反应物的总能量___(填“高于”或“低于”)生成物的总能量。(4)Li-SO2电池具有高输出功率的优点。其正极为可吸附SO2的多孔碳电极，负极为金属锂，电解液为溶解有LiBr的碳酸丙烯酯一乙腈(一种混合有机溶剂)溶液。电池放电时，正极上发生的电极反应为2SO2+2e-=S2O，电池总反应式为___。该电池不可用水替代混合有机溶剂，其原因是___。22．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的族序数是周期序数的3倍，基态时Y原子3s原子轨道上有1个电子，Z与X处于同一主族。下列说法正确的是A．原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)B．第一电离能：I1(Y)<I1(X)<I1(Z)C．X与Y形成的化合物可能含有共价键D．W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱23．如表是元素周期表框图，针对表中的12种元素，填写下列空白：(1)画出BD2的电子式_____。(2)N元素在元素周期表中的位置______，其基态原子外围电子的电子排布式是______。(3)C、D和E离子半径由小到大的顺序的是_____(填具体离子符号)；(4)G、H、I的第一电离能由小到大的顺序的是_____，电负性由大到小的顺序的是_____(填具体元素符号)。(5)M基态原子价电子轨道表示式_____。【参考答案】一、选择题1．C解析：A．稀有气体氦的原意是“太阳元素”，是1868年分析太阳光谱时发现的，故A正确；B．电负性是用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，故B正确；C．泡利提出在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们的自旋方向相反，故C错误；D．道尔顿原子论认为，物质世界的最小单位是原子，原子是单一的，独立的，不可被分割的，在化学变化中保持着稳定的状态，同类原子的属性也是一致的，故D正确；故选C。2．C解析：氧是8号元素，原子核内质子数为8，核外有2个电子层，第一层2个电子，第二层6个电子，氧原子的结构示意图为，答案选C。3．B【分析】甲是C，m是H2O，乙是H2，s是CO，n是SiO2，丙是单质硅。元素X是H，Y是C，Z是O，W是Si。解析：A．同周期主族元素原子半径从左往右依次减小，电子层数越多，半径越大，故原子半径Si>C>O>H，故A正确；B．Y、W的简单氢化物分别为CH4、SiH4，稳定性：CH4>SiH4，还原性：SiH4>CH4，故B错误；C．H2、CO均为常见的还原剂，故C正确；D．由H、C、O三种元素组成的化合物，如草酸(H2C2O4)，能使酸性高锰酸钾褪色，故D正确；故选B。4．B解析：A．电子在激发态跃迁到基态时，会产生发射光谱，电子由基态跃迁到激发态时，会产生吸收光谱，吸收光谱与发射光谱总称原子光谱，故A错误；B．符合构造原理，可表示电子数为8的基态原子电子排布图，故B正确；C．构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低顺序，原子轨道充满或半充满时原子的能量处于最低状态不遵循构造原理，如Cr的基态原子电子排布就不遵循构造原理，故C错误；D．2p和3p轨道形状均为哑铃形，但是原子轨道离原子核越远，能量越高，2p轨道能量低于3p，故D错误；故选B。5．C解析：A．镉属于过渡元素，碲是第VIA族元素，A错误；B．石墨烯是单质，其与14C不互为同位素，B错误；C．羊毛制品水洗后容易变形是因为蛋白质上形成的氢键在浸水过程中发生了移动，C正确；D．霓虹灯能发出五颜六色的光其原因是电子由激发态向基态跃迁产生的发射光谱，D错误；故选C。6．B解析：A．能级含有5个轨道，最多容纳10个，A正确；B．、能级的轨道数均为3，B错误；C．、、能层中均包含能级，C正确；D．原子中不同能级电子能量从小到大顺序是1s、2s、2p、3s、3p；能级的能量比能级的能量高，D正确；故选B。7．C解析：A．根据构造原理，原子中不同能级电子能量从小到大顺序是1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f，同一能层的p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量，A错误；B．各原子能级由于电子填充情况不同，能量有所差异，不同元素的原子发生跃迁时吸收或释放不同的光，从而利用其原子光谱进行元素分析，B错误；C．同一轨道的能量相同，、、的轨道相互垂直，能量相同，C正确；D．因为s轨道的形状是球形的，球形是电子在核外运动概率轮廓图，不是电子运动轨迹，D错误；故选C。8．D解析：A．该油脂是由碳、氢、氧三种元素组成的，选项说法错误；B．该油脂中，碳、氢、氧元素的质量比为：（12×57）：（1×110）：（16×6）＝684：110：96，可见其中碳元素的质量分数最大，选项说法错误；C．植物性油脂在常温下是液态的，选项说法错误；D．有些脂肪酸是人体必需的，但人体内却不能合成，选项说法正确；故答案选D。9．C解析：A．在原子结构示意图中，圆圈内的质子数应带“+”，则碳原子结构示意图为，A不正确；B．原子核外电子排布时，需遵循洪特规则，所以基态铜原子()的价层电子排布式不是，而是3d104s1，B不正确；C．氧原子的电子排布式为1s22s22p4，则核外能量最高的电子云为p电子云，形状为：，C正确；D．碳原子核外电子排布为1s22s22p2，轨道表示式为，D不正确；故选C。10．B解析：A．原子电子发生跃迁，既指电子从较低能量的状态变为较高能量的状态，同时也包括电子从较高能量的状态变为较低能量的状态，A错误；B．不同元素相同能级上的电子具有的能量不同，则不同元素原子的1s轨道能量不同，B正确；C．H的1s电子为球形对称，s-s电子重叠没有方向性，则H-H键无方向性，C错误；D．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，D错误；故答案为：B。11．D【分析】X的最外层电子排布式分别为ns1，则X为ⅠA族元素，化合价为+1价，Y的最外层电子排布式为3s23p4，则Y为S元素，Z的最外层电子排布式为2s22p4，则Z为O元素，化合价为-2价。解析：A．X2Y2Z3中Y的化合价为+2价，S元素有+2价，故A不符合题意；B．X2YZ3中Y的化合价为+4价，S元素有+4价，故B不符合题意；C．X2YZ4中Y的化合价为+6价，S元素有+6价，故C不符合题意；D．XYZ3中Y的化合价为+5价，S元素不存在+5价，故D符合题意；答案选D。12．A【分析】X分别与Y、Z、M形成原子个数为3、6、4的分子，X为H元素；M的质量数为16，M为O元素与H形成H2O2含18e-、Y为S元素与H形成H2S含18e-、Z为N元素与H形成N2H4含18e-。根据衰变方程，Q的质子数为9，Q是F元素。解析：A．H-的半径大于Li+，故A错误；B．和都是氧气分子，故B正确；C．同一周期中，第一电离能小于N的有Li、Be、B、C、O，共5种元素，故C正确；D．S的非金属性小于O，还原性，故D正确；选A。13．B【分析】对于共价化合物，元素化合价绝对值＋元素原子的最外层电子层＝8，则该元素原子满足8电子结构，据此判断。解析：A．BeCl2中，Be元素位于第IIA族，则2＋2≠8，不满足分子中所有原子都满足最外层8电子结构，故A错误；B．PCl3中，P原子的最外层电子为：5＋3＝8，Cl原子的最外层电子为：7＋1＝8，都满足8电子稳定结构，故B正确；C．CH4中，H元素为ⅠA族元素，则1＋1≠8，不能满足分子中所以原子都满足外层8电子结构，故B错误；D．PCl5中P元素化合价为＋5，P原子最外层电子数为5，所以5＋5＝10，P原子不满足8电子结构；Cl元素化合价为−1，Cl原子最外层电子数为7，所以1＋7＝8，Cl原子满足8电子结构，故D错误；故答案选B。14．D解析：A．元素符号左上角的数字是质量数，质量数等于质子数和中子数的和，则中子数为176的某核素，其符号为，故A错误；B．根据洪特规则，基态氮原子的轨道表示式为：，故B错误；C．Fe的原子序数为26，核外的26个电子分四层排布，由里往外依次排2、8、14、2个电子，则Fe3+的结构示意图为：，故C错误；D．锌的原子序数为30，价层电子排布式为3d104s2，故D正确；故选D。15．B解析：A．Fe的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，则价层电子排布式为，A项不符合题意；B．Fe的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，则价层电子排布式为，B项符合题意；C．Cu的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，则价层电子排布式为，C项不符合题意；D．Cu的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，则价层电子排布式为，D项不符合题意；故答案选B。二、非选择题16．(1)/F9种(2)Be失去的是2s上的电子，而B失去的是2p上的电子，2p电子能量较高钾和钠的原子结构不同，电子跃迁时能量的变化不同，则放出的光的波长不同，所以产生的焰色也就不同(3)KI离子结构相似，电子层数逐渐增加，离子半径逐渐增大，原子核对最外层电子吸引力减弱，还原性逐渐增强解析：（1）Co为27号元素，基态原子的核外电子排布式为或，第二周期主族元素中，N原子核外电子排布处于半满状态，第一电离能高于相邻元素，比N高的元素是F，基态Cl原子核外电子排布式为，s能级上核外电子空间运动状态有1种，p能级上核外电子空间运动状态有3种，所以基态氯原子核外电子的空间运动状态种类=1+1+3+1+3=9；（2）Be的第一电离能高于B的原因是Be失去的是2s上的电子，而B失去的是2p上的电子，2p电子能量较高；钾与钠产生焰色不同的原因是钾和钠的原子结构不同，电子跃迁时能量的变化不同，则放出的光的波长不同，所以产生的焰色也就不同；（3）同主族元素，从上到下，离子的离子半径逐渐增大，原子核对最外层电子吸引力减弱，离子的还原性逐渐增强，所以氯离子、溴离子、碘离子的还原性逐渐增强，与二氧化锰反应时需要氢离子的浓度逐渐减小，则需要氢离子浓度最小的是碘离子，故c（H+）最小的为KI；、、的还原性逐渐增强的原因为离子结构相似，电子层数逐渐增加，离子半径逐渐增大，原子核对最外层电子吸引力减弱，还原性逐渐增强。17．氢键(NH4)2CO3离子解析：分析：A、B、C、D四种短周期元素，B、C、D的原子序数依次递增。A原子核内仅有1个质子，应为H元素；D原子最外层电子数是其电子层数的3倍，则有两个电子层，最外层电子数为6，则D为O元素；B原子的电子总数与D原子的最外层电子数相等，则B为C元素；C的原子序数介于C、O之间，所以C是N元素；结合元素化合物的性质解答．详解：（1）A与D组成的化合物中,含有非极性键的分子为H2O2,分子中存在两个氧氢键和一个O−O键,双氧水的电子式为：，D2-为O2-,结构示意图为：，答案为：、（2）B与D组成的三原子分子为CO2，用电子式表示形成过程为：，答案为：（3）A和C组成的化合物CA3为NH3,NH3分子间易形成氢键，导致NH3易液化，答案为：氢键（4）A、B、C、D组成化合物，其原子个数比为8︰1︰2︰3，则该化合物的化学式为(NH4)2CO3，(NH4)2CO3中铵根离子与碳酸根离子之间以离子键结合，所以属于离子化合物，答案为：(NH4)2CO3、离子18．(或)、、解析：(1)基态原子的电子排布式为，失去1个电子所得的电子排布式为或。故答案为：(或)；(2)P原子核外电子的最外层为第三层，且有5个电子，所以其价层电子排布式为。故答案为：；(3)的电子排布式为，轨道表示式为。故答案为：；(4)第四周期最外层只有1个电子的基态原子的最外层电子排布式为，此时、应已填满，轨道可能全空、半充满或全充满，即电子排布式为、、。故答案为：、、；19．碳解析：同周期元素，从左到右电负性增强，电负性为小的为碳；第一电离能增大，第一电离能ⅡA元素＞ⅢA元素，ⅤA元素＞ⅥA元素，三者第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N；氮元素的原子序号为7，电子排布1s22s22p3；故答案为：碳；C＜O＜N；。20．与同主族，电子层数多，原子半径大，易失去电子同周期，核电荷数依次增加，为全充满稳定结构，第一电离能最大；与相比，B的核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大解析：与同主族，电子层数多，原子半径大，对最外层电子吸引能力弱，易失去电子；同周期第一电离能随着原子序数的递增，总趋势逐渐增大，但当出现最外层能级是全满和半满时比相邻元素的第一电离能都要大，故为：与同主族，电子层数多，原子半径大，易失去电子；同周期，核电荷数依次增加，为全充满稳定结构，第一电离能最大；与相比，B的核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大。21．+318H2SO3高于2Li+2SO2=Li2S2O4Li与水反应解析：(1)在Na2S2O4中Na为+1价，O为-2价，因为化合物中正、负化合价的代数和为0，所以S元素的化合价为+3，故答案为：+3；(2)锌的前两层电子排布为1s22s22p6，因为锌为第四周期，有4层电子，且最外层有2个电子，前两层电子数分别为2、8，所以次外层电子数=30-2-8-2=18；SO2通入Na2CO3溶液中，有CO2气体生成，发生的反应为Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2，根据强酸制弱酸规律可知，H2SO3的酸性比H2CO3的酸性强，故答案为：18；H2SO3；(3)由现象可知，该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故答案为：高于；(4)Li-SO2电池，正极为可吸附SO2的多孔碳电极，负极为金属锂，电解液为溶解有LiBr的碳酸丙烯酯一乙腈(一种混合有机溶剂)溶液，电池放电时，正极上电极反应为2SO2+2e-=S2O，负极上电极反应为Li-e-=Li+，根据得失电子守恒，将两电极反应式相加得到电池总反应式为2Li+