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．表中是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与Z的最外层电子数之和为10。下列说法正确的是WYXZA．W一定为第ⅢA族元素 B．X最高价氧化物能与强碱反应C．原子半径：Z＞X D．气态氢化物稳定性：Y＜Z2．以下现象与核外电子跃迁有关的是①棱镜分光②石油蒸馏③凸透镜聚光④日光灯通电发光⑤冷却结晶A．③④ B．①②③⑤ C．④ D．①②③④3．一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子与具有相同的电子结构。下列叙述正确的是A．X的常见化合价有、 B．原子半径大小为C．YX的水合物具有两性 D．W单质只有4种同素异形体4．N、O、F元素的某种性质X随核电荷数的变化趋势如图所示，则坐标轴X不可以代表的是A．简单氢化物的稳定性 B．单质的氧化性C．元素的电负性 D．元素的第一电离能5．下列不属于主族元素的是A．H B．K C．P D．He6．“天问一号”着陆火星、“嫦娥五号”成功着陆月球、神舟十三号顺利往返，均展示了我国科技发展的巨大成就。下列有关说法正确的是A．火星陨石中的质子数为20B．月壤中的与地球上的互为同位素C．运载火箭使用的液燃料是清洁燃料D．飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于天然有机高分子7．科学家运用铝()铍()测年法确定了“北京人”的年龄。下列关于的说法正确的是A．核外电子数为6 B．中子数为6 C．质子数为14 D．核电荷数为108．X、Y均为第三周期元素，Y元素的单质及化合物常用于自来水的消毒，二者形成的一种化合物能以的形式存在，下列说法正确的是A．原子半径：X<YB．气态简单氢化物的稳定性：X<YC．氧化物对应水化物的酸性：Y>XD．同周期中第一电离能小于X的元素共有4种9．下列Si原子的价层电子的电子排布图表示的状态中，能量最高的是A． B．C． D．10．下列化学用语或表述正确的是A．的结构式： B．分子的空间填充模型C．与均是10电子粒子 D．硫离子的核外电子排布式11．下列元素位于周期表s区的是A．Cu B．Ar C．Na D．Ti12．下列说法错误的是A．电子的能量不一定高于p电子的能量B．的电子排布式违反了洪特规则C．电子排布式违反了构造原理D．电子排布式违反了泡利原理13．下列有关原子结构的说法正确的是A．霓虹灯发光与原子核外电子跃迁释放能量有关B．氖原子与钠离子两粒子的2p能级上的电子离核的距离相同C．M能层中有3s、3p、3d、3f四个能级，共16个轨道D．基态镁原子核外电子的轨道表示式为14．下列说法正确的是A．p能级能量不一定比s能级的能量高B．原子的核外电子仅从激发态跃迁到基态才产生原子光谱C．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多D．2p和3p轨道的形状均为哑铃形15．下列微粒组成与结构的化学用语表达正确的是A．基态Fe原子的价电子排布式：B．基态Cu原子的价电子轨道表示式：C．HClO的电子式：D．镁离子的电子式：二、非选择题16．某元素原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1，根据原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系，完成下列各题：(1)该元素处于元素周期表的第_______周期，(2)该元素处于元素周期表的第_______族，(3)试推测该元素处于元素周期表的_______区，17．下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。(1)下列___________(填序号)组元素的单质可能都是电的良导体。①a、c、h②b、g、k③c、h、l④d、e、f(2)如给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：a．原子核对核外电子的吸引力，b．形成稳定结构的倾向。下表是一些气态电中性基态，原子失去核外不同电子所需的能量(kJ·mol-1)：锂XY失去第一个电子519502580失去第二个电子729645701820失去第三个电子1179969202750失去第四个电子—955011600①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量：___________。②表中X可能为以上13种元素中的___________(填字母)元素，则该元素属于___________区。用元素符号表示X和j所能形成的化合物的化学式是___________。③Y是周期表中第___________族元素。④以上13种元素中，___________(填字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。18．下表是元素周期表的一部分。族周期IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA2C3NaMgAlSiPSCl4GaBr回答问题：(1)门捷列夫科学地预言了“类铝”元素Ga，Ga在元素周期表中的位置是第_______周期、第_______族。(2)第三周期主族元素中，金属性最强的元素原子结构示意图为_______。(3)碳元素的一种放射性核素C可用于文物年代的测定，C的原子核内中子数为_______。(4)某研究小组探究氯与溴非金属性的强弱关系，过程如下：[预测]非金属性：Cl>Br。[设计与实验]如图所示，在点滴板的2个孔穴中分别滴入3滴新制氯水，然后向其中之一滴加3滴NaBr溶液。[证据与分析]滴加NaBr溶液的孔穴中，溶液颜色变深，说明有Br2生成。[结论]预测_______(选项“正确”或“不正确”)。[解释]从原子结构的角度解释为_______。19．半夹心结构催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，其结构如下图所示。组成M的元素中，电负性最大的是___________(填名称)。20．回答下列问题:(1)元素Mn与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是___________。(2)基态Ge原子有___________个未成对电子。(3)镍元素基态原子的3d能级上的未成对电子数为___________。(4)基态Fe原子有___________个未成对电子。(5)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___________。(6)Cu的价层电子排布图为___________。21．(1)玻尔原子结构模型成功地解释了___________的实验事实，电子所处的轨道的能量是___________的。最大不足之处是___________。(2)p能级上有___________个原子轨道，在空间沿___________轴对称，记为___________，___________，___________，其能量关系为___________。22．A、B、C、D、E、F、G均为常见短周期元素，原子序数依次递增。已知A、B、C能分别与D组成二元化合物K、L、M，甲、乙分别是B、D的单质，常温下分别是常见的固体和气体，化合物M是产生光化学烟雾的主要气体之一，丙是C的最高价氧化物对应的水化物，它们之间有如图所示转化关系。E是短周期中金属性最强的元素，F与G位置相邻，G是同周期元素中原子半径最小的主族元素。请回答下列问题：(1)C在元素周期表中的位置为_______。(2)甲与丙的浓溶液反应的化学方程式为_______。(3)化合物L的电子式为_______，M与水发生反应的化学方程式是_______，该反应的还原产物是_______。(4)E、F、G形成的简单离子，半径由大到小顺序是_______(用离子符号表示)。B、F、G元素的非金属性由强到弱的顺序_______(用元素符号表示)。23．元素周期表前四周期、、、、五种元素，元素的原子最外层电子排布式为；元素的原子价电子排布式为；元素位于第二周期且原子中能级与能级电子总数相等；元素原子的能层的能级中有3个未成对电子；元素原子有5个未成对电子。(1)写出元素名称：_______；_______；_______。(2)基态原子的电子排布图为_______。(3)当时，的最简单气态氢化物的电子式为_______，分子的结构式是_______；当时，与形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是_______。(4)若元素的原子最外层电子排布式为，元素的原子价电子排布式为，、、、四种元素的第一电离能由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。(5)元素原子的价电子排布式是_______，在元素周期表中的位置是_______，其最高价氧化物的化学式_______。【参考答案】一、选择题1．B【分析】根据元素周期表所示位置，W与Z的最外层电子数之和为10，可知W为C，Y为F，X为Si，Z为S，据此分析解题。解析：A．W为C，为第ⅣA族元素，A错误；B．X为Si，其最高价氧化物为SiO2，是酸性氧化物，能和强碱溶液反应生成盐和水，B正确；C．同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径：X>Z，C错误；D．非金属性越强，气态氢化物越稳定。非金属性Y＞Z，故气态氢化物稳定性：Y＞Z，D错误；答案选B。2．C解析：①棱镜分光是由于不同色彩的光在玻璃中的折射率不同引起的，与电子跃迁无关，故①不符题意；②石油蒸馏是利用石油中各成分的沸点不同加以分离，与电子跃迁无关，故②不符题意；③凸透镜聚光是由光的折射形成的，与电子跃迁无关，故③不符题意；④日光灯通电发光，是因为电子发生能级跃迁时将多余的能量以光的形式放出，与电子跃迁有关，故④符合题意；⑤冷却结晶，是由于温度降低，溶液的溶解度减小析出溶质，与电子跃迁无关，故⑤不符题意；④符合题意；答案选C。3．A【分析】W、X、Y为短周期元素，原子序数依次增大，简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构，则它们均为10电子微粒，X为O，Y为Mg，W、X、Y组成的物质能溶于稀盐酸有无色无味的气体产生，则W为C，产生的气体为二氧化碳，据此解答。解析：A．X为O，氧的常见价态有-1价和-2价，如H2O2和H2O，A正确；B．W为C，X为O，Y为Mg，同主族时电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越小，原子半径越大，所以原子半径大小为：Y＞W＞X，B错误；C．Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，水合物为Mg(OH)2，Mg(OH)2只能与酸反应生成盐和水，不能与碱反应，所以YX的水合物没有两性，C错误；D．W为C，碳的同素异形体有：金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等，种类不止四种，D错误；故选A。4．D解析：A．和的稳定性依次增强，A项正确；B．单质或的氧化性依次增强，B项正确；C．N、O、F元素的电负性依次增强，C项正确；D．元素的第一电离能，D项错误；故选D。5．D解析：A．H是第一周期第IA族的元素，A不符合题意；B．K是第四周期第IA族的元素，B不符合题意；C．P是第三周期第VA族的元素，C不符合题意；D．He是第一周期0族元素，不属于主族元素，D符合题意；故选D。6．C解析：A．元素符号左上角数字为质量数，所以火星陨石中的质量数为20，故A错误；B．同位素须为同种元素，和的质子数不同，不可能为同位素关系，故B错误；C．氢气燃烧产物为水，为清洁能源，故C正确；D．玻璃纤维为无机非金属材料，不是天然有机高分子材料，故D错误。故选C。7．B解析：A．核外电子数=质子数=4，故A错误；B．中子数=质量数-质子数=10-4=6，故B正确；C．质子数为4，故C错误；D．核电荷数=质子数=4，故D错误。答案选B。8．B【分析】X、Y均为第三周期元素，Y元素的单质及化合物常用于自来水的消毒，则Y为Cl元素；由二者形成的化合物的阴阳离子的化学式可知，X的最高正价为+5，则X为P元素。解析：A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则磷原子的原子半径大于氯原子，故A错误；B．元素的非金属性越强，气态简单氢化物越稳定，则磷化氢的稳定性弱于氯化氢，故B正确；C．元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则高氯酸的酸性强于磷酸，选项未指明最高价氧化物，因此酸性不确定，如HClO弱于H3PO4，故C错误；D．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，磷原子的3p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则第一电离能小于磷元素的有钠、镁、铝、硅、硫，共有5种，故D错误；故选：B。9．D解析：A．该项中的价层电子的电子排布图是基态Si原子的，A不符合题意；B．该项中的价层电子的电子排布图也是基态的，但是3p轨道的两个电子自旋状态不同，不符合洪特规则，B不符合题意；C．该项中的一个电子由3s轨道跃迁至3p轨道，D项中两个电子由3s轨道跃迁至3d轨道，故二者相比，C项表示的状态能量较低，C不符合题意；D．由C选项解析可知，D符合题意。故本题选D。10．A解析：A．的中心原子为氧原子，结构式：，A正确；B．二氧化碳为直线形分子，B错误；C．羟基为9电子粒子，C错误；D．硫离子是硫原子得到2个电子后形成的，核外电子排布式，D错误；故选A。11．C解析：A．Cu位于ds区，A不选；B．Ar位于p区，B不选；c．Na位于s区，C选；D．Ti位于d区，D不选；故选C。12．A【分析】洪特规则：在相同能量的原子轨道上，电子的排布将尽可能占据不同的轨道，而且自旋方向相同，即为洪特规则，又称为最多轨道原理，一般电子总是尽先自旋平行地分占不同轨道。泡利原理：不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态，也就是一个亚层中最多能有2个电子，其自旋相反。解析：A．ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量，A错误；B．对于C原子来说，2p能级有3个能量相同的原子轨道，最后2个电子应以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p轨道上，违反了洪特规则，B正确；C．根据轨道能量高低顺序可知E4s<E3d，对于21Sc原子来说，最后3个电子应先排满4s轨道，再排3d轨道，应为1s22s22p63s23p63d14s2，故违反了构造原理，C正确；D．对于22Ti原子来说，3p能级共有3个轨道，最多可以排6个电子，如果排10个电子，则违反了泡利原理，D正确故选A。13．A解析：A．电子获得能量，跃迁至外层能量更高的原子轨道，不稳定，会重新跃迁回原有原子轨道，以光能形式释放多余能量，霓虹灯发光原理即为此原理，A正确；B．钠离子核电荷数更多，对电子吸引能力更强，所以钠离子2p能级上的电子离核更近，B错误；C．M能层只有3s、3p、3d能级，共9个轨道，C错误；D．基态镁原子核外电子的轨道表示式为，3s能级电子排布不符和泡利原理，D错误；综上，本题选A。14．D解析：A．p能级能量与s能级的能量比较还要考虑能层的影响，故A错误；B．原子光谱有吸收光谱和发射光谱两种，故B错误；C．2p、3p、4p能级的轨道数均为3，故C错误；D．p轨道的形状为哑铃形，故D正确；故选D。15．D解析：A．基态Fe原子的价电子排布式：，故A不正确；B．3d能级的电子排布图应该在4s之前，故B不正确；C．次氯酸的电子式为，故C不正确；D．简单阳离子的电子式为其离子符号，镁离子的电子式：，故D正确；故选：D。二、非选择题16．四IIIAp解析：(1)根据该元素原子有4个电子层，则该元素处于元素周期表的第四周期；(2)由外围电子排布式为4s24p1，可知该元素最外层有3个电子，为主族元素，该元素处于元素周期表的第IIIA族；(3)该元素处于第四周期第IIIA族，则该元素处于元素周期表的p区。17．(1)①④(2)锂原子失去核外第一个电子后即达到稳定结构，所以锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量asNa2O和Na2O2ⅢAm解析：根据位置可以判断b为H，a为Na，c为Mg，d为Sr，e为Ti，f为Al，g为Ge，h为C，i为P，j为O，k为Te，l为Cl，m为Ar。(1)金属以及石墨为电的良导体，所以①④都符合；(2)①由于Li原子失去一个电子后，达到稳定结构，所以再失去一个电子所需能量远远大于失去第一个电子所需的能量；②表中所给数据即电离能，根据X的逐级电离能数据，X原子最外层应有1个电子，应为Na元素，即a，Na在s区，Na与j(O)可形成Na2O、Na2O2两种化合物；③根据Y的逐级电离能数据分析，Y原子最外层应有3个电子，对应的应为Al(f)，在周期表中位于第三周期第ⅢA族；④稀有气体元素原子最稳定，所以m(Ar)元素原子失去第一个电子需要的能量最多。18．(1)四IIIA(2)(3)8(4)正确氯与溴同主族，原子半径从上而下逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱解析：(1)由题干信息可知，Ga在元素周期表中的位置是第四周期第ⅢA族；(2)第三周期主族元素中，从左到右，元素的金属性逐渐减弱，金属性最强的元素是Na，原子结构示意图为；(3)中子数=质量数-质子数=14-6=8；(4)氯水具有强氧化性，可以将NaBr氧化成Br2，故预测是正确的；从原子结构的角度解释为氯与溴同主族，原子半径从上而下逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。19．氧解析：组成M的元素有氧、碳、氢、氯、钛五种元素，同周期主族元素原子序数越大电负性越大，所以氧大于碳，从甲烷结构中碳的化合价是负价，氢的化合价是正价，得知碳的电负性大于氢，从次氯酸的结构中知氧是负价，氯是正价所以氧的电负性大于氯，金属的电负性小于非金属，所以电负性最大的是氧。20．(1)Mn(2)2(3)2(4)4(5)N球形(6)解析：(1)基态Mn的价电子排布式为：3d54s2，基态O价电子排布式为：2s22p4，元素Mn与O中，基态O中未成对电子数为2，基态Mn中未成对电子数为5，故答案为：Mn；(2)基态Ge原子价电子排布式为：4s24p2，4p轨道有2个未成对电子，故答案为：2；(3)Ni元素原子核外电子数为28，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d84s2，3d能级上的未成对电子数为2，故答案为：2；(4)26号元素Fe基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，可知在3d上存在4个未成对电子，故答案为：4；(5)K为19号元素，核外电子排布为[Ar]4s1，占据的最高能层为第4层，能层符号为N，占据该能层的电子为4s电子，电子云轮廓图形状为球形，故答案为：N；球形；(6)Cu原子价层电子排布式为3d104s1，价层电子排布图为：。21．氢原子光谱是线状光谱量子化某些光谱现象难以用该模型解释3x、y、zpxpypzpx=py=pz解析：(1)线状光谱与量子化之间有必然的联系，玻尔原子结构模型成功地解释了氢原子光谱是线状光谱的实验事实，电子所处的轨道的能量是量子化的。最大不足之处是某些光谱现象难以用该模型解释。(2)p能级有3个能量相同、伸展方向不同的原子轨道,p能级上有3个原子轨道，在空间沿x、y、z轴对称，记为px，py，pz，其能量关系为px=py=pz。22．(1)第二周期VA族(2)(3)NO(4)【分析】A、B、C、D、E、F、G均为常见短周期元素，原子序数依次递增，E是短周期中金属性最强的元素，则E为Na，故F、G处于第三周期，F与G位置相邻，G是同周期元素中原子半径最小的主族元素，则F为硫元素、G为Cl。甲是常见的固体单质，甲与丙的浓溶液反应得到K、M、L，化合物M是产生光化学烟雾的主要气体之一，可推知甲为碳、丙为HNO3、M为NO2，而K与M、气体单质乙又得到硝酸，故乙为O2、M为NO2、L为CO2，则A为氢元素、B为碳元素、C为氮元素、D为氧元素。解析：（1）C为氮元素，在元素周期表中的位置为：第二周期ⅤA族，故答案为：第二周期ⅤA族。