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．反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2可用于氯气管道的检漏。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是A．中子数为18的氯原子：ClB．N2分子的电子式：N⋮⋮NC．Cl2分子的结构式：Cl—ClD．Cl-的结构示意图：2．反应可用于吸收硝酸厂尾气中的氮氧化物。下列说法正确的是A．NO和都属于酸性氧化物B．N的价层电子排布图为C．元素的第一电离能：D．NaOH、中均存在离子键和共价键3．下列说法正确的是A．焰色试验是化学变化B．电子从基态跃迁到激发态放出能量，产生发射光谱C．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量D．自然界中的原子都是基态4．某价金属阳离子的电子排布式为，该元素在周期表中所属的族是A．ⅡA B．ⅠB C．Ⅷ D．ⅡB5．下列叙述错误的是A．基态原子是按3p→4s→3d的顺序填充电子B．构成物质微粒间的化学键键能越小，该物质的能量就越低，物质越稳定C．可逆反应的活化能D．使用催化剂可降低反应活化能，增大活化分子百分数，加快化学反应速率6．月壤中含有丰富的，发生核聚变反应为：，可控核聚变提供人类生产生活所需能量是能源发展的重要方向。下列说法正确的是A．核聚变是化学变化 B．与互为同位素C．的中子数为1 D．、形成的单质中均含有共价键7．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种常用的净水剂。下列说法正确的是A．K位于元素周期表的d区 B．电负性大小：S>OC．离子半径大小：r(K＋)<r(S2-) D．碱性强弱：Al(OH)3>KOH8．元素X、Y、Q和Z为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，这4种元素的原子最外层电子数之和为23,下列说法正确的是XYQZA．原子半径(r)：r(Y)>r(Q) B．氧化物对应的水化物酸性：Z>QC．形成气态氢化物的稳定性：Y>X D．与Z同一主族的元素，最高正价均为＋79．下列化学用语表述正确的是A．葡萄糖的实验式：C6H12O6 B．甲基的电子式：C．基态Fe2+的价电子排布式：3d54s1 D．金刚石的晶胞：10．下列化学用语表示正确的是A．HClO的空间填充模型：B．乙酰胺的结构简式：C．基态Fe2+的电子排布式：[Ar]3d54s1D．H2O分子的形成过程：11．下列表达方式或说法正确的是（）A．基态到激发态产生的光谱是发射光谱B．每一能层的能级总是从s能级开始，且能级数不等于该能层序数C．氢原子电子云的一个小黑点表示一个电子D．电子从激发态跃迁到基态时将释放能量，光是电子释放能量的重要形式之一12．人类探月的重要目的之一是勘察、获取地球上蕴藏量很小而月球上却极为丰富的核聚变燃料“”，以解决地球能源危机。下列叙述正确的是A．原子中含有3个质子，没有中子B．原子与原子含有相同的中子数C．原子与原子具有相同的电子数D．与互为同位素13．工业上可用氪(Kr)进行机械磨损的研究，关于Kr的说法正确的是A．原子序数为49 B．质量数为36C．中子数85 D．最外层电子数为814．下列化学用语正确的是A．的结构示意图：B．磷原子核外电子有9种运动状态C．电子式D．基态铬原子的价层电子排布式：3d5s115．短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大。W与Q同主族，且Q的原子序数是W的2倍；X的简单离子在同周期元素形成的简单离子中半径最小。下列说法正确的是A．元素最高正价：W=Q B．原子半径：W>XC．核外未成对电子数：Y=Q D．非金属性：Y>Z二、非选择题16．FeO和Fe2O3中较稳定的是___________，从原子结构角度分析，其理由是___________。17．有两种气态单质和，已知2.4g和2.1g所含的原子个数相等，而分子数之比为2：3。A和B的原子核内质子数都等于中子数，A原子L层电子数是K层的3倍。(1)A、B的元素符号分别为__。(2)中的m值为__。(3)B的能层数目为___________。(4)A、B形成的一种化合物与水反应能生成另一种由A、B形成的气态化合物。写出该反应的化学方程式：__。18．回答下列问题：(1)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_____(填标号)。A． B． C． D．(2)基态Fe原子中，电子占据的最高能层的符号为_____，该能层具有的原子轨道数为_____。(3)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大。而氮元素的E1呈现异常的原因是_____。(4)Li2O是离子化合物，如图是Born−Haber循环。可知，Li原子的第一电离能为_____kJ•mol-1。(5)如表是第三周期部分元素的电离能[单位：eV(电子伏特)]数据：元素I1/eVI2/eVI3/eV甲5.747.171.8乙7.715.180.3丙13.023.940.0丁15.727.640.7下列说法正确的是_____(填字母)。A．甲的金属性比乙强 B．乙的化合价为+1价C．丙不可能为非金属元素 D．丁一定为金属元素19．下列物品或设施：①砖瓦②计算机芯片③门窗玻璃④硅太阳能电池⑤石英钟⑥光导纤维(完成1—3问)(1)使用了硅单质的是：___________________(填序号，下同)(2)使用了硅酸盐材料的是：________________________(3)使用了二氧化硅的是：______________________(4)写出制粗硅化学反应方程式：__________________(5)食品(如葡萄酒)中适量添加二氧化硫的作用是(填两项)___________________(6)碳与硅属于同主族元素，请利用一个离子方程式比较两者的非金属性的强弱：_______20．有几种元素的粒子核外电子排布式均为1s22s22p63s23p6，其中：(1)某电中性粒子一般不和其他元素的原子反应，这种粒子的符号是_______。(2)某粒子的盐溶液能使溴水褪色，并出现浑浊，这种粒子的符号是_______。(3)某粒子氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，且这种原子最外层有一个电子，这种粒子的符号是_______。(4)某粒子还原性虽弱，但失去电子后氧化性强，且这种元素的原子得到一个电子即达稳定结构，这种粒子的符号是_______。21．回答下列问题(1)[2021湖南]基态硅原子最外层的电子排布图为___________________。(2)[2021河北]在的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是_________(填离子符号)。(3)[2020全国Ⅱ]基态原子的核外电子排布式为__________________________。(4)[2020海南]在周期表中的位置为_____________。基态的价层电子排布式为__________________。22．A-H元素在元素周期表中的位置如图所示，回答下列问题：(1)G是地壳中含量第5的元素，在地壳中全部以化合态存在，其化合物的焰色试验为砖红色，这与G原子核外电子发生跃迁___________(填“吸收”或“释放”)能量有关。(2)第一电离能介于C、D之间的第二周期元素有___________种。(3)H被称为“人类的第三金属”，与H同周期且其基态原子的未成对电子数与H原子相同的元素另有___________种。(4)D的某种氢化物(D2H4)可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：2D2H4+D2O4=3D2+4H2O，D2H4的电子式是___________，D2的结构式是___________，若该反应中有4mol电子转移，则形成的键有___________mol。(5)F元素能形成多种含氧酸及盐，其中NaFO2是常用的消毒剂，其酸根离子的中心原子价层电子对数为___________，空间构型为___________。(6)NiO晶体与NaCl晶体结构相似。①设阿伏加德罗常数的值为NA，距离最近的两个Ni2+间距为apm，NiO的摩尔质量为Mg/mol，则NiO晶体的密度为___________g·cm-3(列出计算式)。②晶体普遍存在各种缺陷。某种NiO晶体中存在如图所示的缺陷：当一个Ni2+空缺，会有两个Ni2+被两个Ni3+所取代，但晶体仍呈电中性。经测定某氧化镍样品中Ni3+与Ni2+的离子数之比为6：91。若该晶体的化学式为，则x=___________。23．根据信息回答问题：(1)实验测得在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出352.75kJ的热量，试写出燃烧热的热化学方程式：_________________________________________。(2)已知反应：．有关键能数据如下：，，，根据键能数据计算___________。(3)已知：；；；根据盖斯定律，计算时由和生成反应的反应热为：____________。(4)已知：A，B，C，D四种短周期元素的原子半径依次减小，D能分别与A，B，C形成电子总数相等的分子X、Y、Z。C原子的最外层电子排布为。E的原子序数为29．回答下列问题：①A，B，C的第一电离能由小到大的顺序为____________________(用元素符号表示)。②C元素原子核外有_______个原子轨道。③E元素在周期表中属于_______区元素。写出的电子排布式_______________________。【参考答案】一、选择题1．C解析：A．氮元素的质子数为17，中子数为18的氮原子的质量数=质子数+中子数=7+9=35，该核素可以表示为：Cl，故A错误；B．氮气分子中存在氮氮三键，氮原子最外层达到8电子稳定结构，氮气的电子式为：，故B错误；C．氯气电子式为：，分子中存在1对氯氯共用电子对，其结构式为：Cl-Cl，故C正确；D．氯离子的核电荷数为17，最外层为8个电子，氯离子的离子结构示意图为：，故D错误；故选：C。2．D解析：A．NO不能与碱反应，NO2与碱反应生成硝酸盐和亚硝酸盐，NO和NO2都属于不成盐氧化物，A错误；B．N原子核外电子排布式是1s22s22p3，在原子核外的电子总是尽可能成单排列，而且自旋方向相同，这种排布使原子的能量最低，处于稳定状态，则N的外围电子排布式为，B错误；C．同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族元素第一电离能大于其相邻元素，N原子最外层2p轨道为半充满状态，第一电离能较大，元素的第一电离能：，C错误；D．NaOH是离子化合物，Na+与OH-之间以离子键结合，在阴离子OH-中，H、O原子之间以共价键结合，NaNO2是盐，属于离子化合物，电离产生的Na+、之间以离子键结合，在阴离子中N、O原子之间以共价键结合，故NaOH、NaNO2中存在离子键和共价键，D正确；故选D。3．C解析：A．焰色试验是由于电子的跃迁，不属于化学变化，A错误；B．电子从基态跃迁到激发态，需要吸收能量，产生吸收光谱，B错误；C．镁原子由基态转化成激发态，需要吸收能量，C正确；D．自然界中的原子有的处于基态，有的处于激发态，D错误；故选：C。4．B解析：+2价金属阳离子为原子失去2个电子后形成的，则由该离子的电子式可知，为29号元素铜元素，位于周期表中ⅠB族；故选B。5．B解析：A．由构造原理可知，基态原子是按3p→4s→3d的顺序填充电子，故A正确；B．构成物质微粒间的化学键键能越大，破坏化学键消耗能量越大，该物质的能量就越低，物质越稳定，故B错误；C．，所以正反应的活化能小于逆反应的活化能，故C正确；D．使用催化剂可降低反应活化能，增大活化分子的数目和百分数，活化分子的有效碰撞次数增多，化学反应速率加快，故D正确；故选B。6．B解析：A．核聚变是物理变化，无新物质产生，A错误；B．与是He元素的不同原子，互为同位素，B正确；C．根据守恒可得，是，的中子数是0，C错误；D．与都是单原子分子，无共价键，D错误；故选B。7．C解析：A．K位于元素周期表的s区，A错误；B．电负性大小：O>S，B错误；C．K＋和S2-的电子层结构相同，离子半径随核电荷数的增大而减小，C正确；D．钾的金属性比铝强，碱性强弱应为：KOH>Al(OH)3，D错误；答案选C。8．C【分析】元素X、Y、Q和Z为短周期元素，这4种元素的原子最外层电子数之和为23，设Y的最外层子数为y，则y-2+y+y+y+1=23，y=6，则X为N，Y为O，Q为S，Z为Cl，据此分析解题。解析：A．周期表中同主族从上到下，原子半径增大，原子半径(r)：r(Y)＜r(Q)，故A错误；B．周期表中同主族从下到上，同周期从左到右，元素的非金属性增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性增强，最高价氧化物对应的水化物酸性：Z＞Q，故B错误；C．周期表中同主族从下到上，同周期从左到右，元素的非金属性增强，形成气态氢化物的稳定性增强，气态氢化物的稳定性：Y＞X，故C正确；D．与Z同一主族的元素有F元素，但F没有最高正价，故D错误；故选C。9．B解析：A．葡萄糖的分子式：C6H12O6，其实验式为：CH2O，A错误；B．甲基电子数等于其质子数，其电子式为：，B正确；C．基态Fe原子的价电子排布式为：3d64s2，Fe2+为Fe失去最外层2个电子得到的微粒，所以其价电子排布式为：3d6，C错误；D．金刚石为共价晶体，以共价键结合，呈空间网状结构，其晶胞结构为：，D错误；故选B。10．A解析：A．次氯酸的结构式为H—O—Cl，Cl原子半径最大，H原子半径最小，空间填充模型为，故A正确；B．乙酰胺的结构简式：，故B错误；C．铁元素为26号元素，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，基态Fe2+的电子排布是为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6，故C错误；D．H2O为共价化合物，氧原子最外层只有6个电子，H2O的形成过程中，2个H原子与1个O原子各形成1对共用电子对，用电子式表示形成过程为：，故D错误；故选A。11．D解析：A．基态原子吸收能量转化为激发态原子，故产生的光谱为吸收光谱，A错误；B．每一个能层均是由s能级开始的，同一能层中能级数与能层数相同，B错误；C．氢原子的电子云中的小黑点表示电子在电子云中出现的概率并非一个电子，C错误；D．电子从激发态跃迁到基态会释放出大量的能量，这些能量主要以光的形式释放出来得到原子光谱，D正确；故选D。12．D解析：A．3He的质子数为2，质量数为3，故中子数为1，A错误；B．3He的中子数为1，1H的质量数为1，质子数为1，无中子，B错误；C．因原子的电子数等于质子数，故3He电子数为2，3H的电子数为1，C错误；D．3He、4He的质子数相同，而中子数不同，二者互为同位素，D正确；故答案选D。13．D解析：A．原子序数为36，A错误；B．质量数为85，B错误；C．中子数为49，C错误；D．Kr为稀有气体元素，最外层电子数为8，D正确；答案选D。14．D解析：A．的结构示意图：，A错误；B．磷为15号元素，有15个电子，原子核外电子有15种运动状态，B错误；C．是由铵根离子离子和氯离子构成的化合物，电子式，C错误；D．铬为24号元素，基态铬原子的价层电子排布式：3d5s1，D正确；故选D。15．C【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大，W与Q同主族，且Q的原子序数为W的2倍，则W为O，Q为S，X的简单离子在同周期元素形成的简单离子中半径最小，X原子序数大于O，X为Al，Y为Si，Z为P。解析：A．O最高正价为+2价，S最高正价为+6价，A错误；B．Al有3个电子层，O有2个电子层，原子半径O<Al，B错误；C．Si核外有2个未成对电子，S核外有2个未成对电子，两者核外未成对电子数相同，C正确；D．同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，非金属性Si<P，D错误；故答案选C。二、非选择题16．Fe2O3Fe2O3中的＋3价Fe的3d为半充满状态，较稳定解析：FeO和Fe2O3中较稳定的是Fe2O3，FeO中的+2价Fe的价电子排布为3d6，而Fe2O3中的+3价Fe的价电子排布为3d5，3d为半充满状态，较稳定，故原因是：Fe2O3中的＋3价Fe的3d为半充满状态，较稳定。17．(1)O、N(2)3(3)2(4)【分析】由A原子L层电子数是K层的3倍，可知A为O。根据题意，设A、B原子的摩尔质量分别为x、y，则，解得，，已知y=16，则x=14，由此可知B为N，m、n均为正整数，则m=3，n=2，则为，为。解析：（1）据分析可知，A、B的元素符号分别为O、N；故答案为：O、N；（2）据分析可知，中的m值为3；故答案为：3；（3）B为N元素，N有2个能层，分别为K、L能层；故答案为：2；（4）A、B形成的一种化合物NO2与水反应能生成另一种由A、B形成的气态化合物NO，该反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO；故答案为：3NO2+H2O=2HNO3+NO。18．(1)A(2)N16(3)氮原子的2p轨道为半充满状态，能量低较稳定，故不易结合一个电子(4)520(5)A解析：（1）由题给信息知，A和D代表Mg+，B和C代表Mg，Mg+已经失去了一个电子，再失一个电子较难，即第二电离能大于第一电离能，所以电离所需能量A>B，3p能级的能量高于3s，3p能级上电子较3s上易失去，故电离所需能量A>C且A>D，因此A电离最外层一个电子所需能量最大，故答案为：A。（2）基态原子电子排布式为[Ar]3d64s2，电子占据的最高能层的符号为N，该能层具有的原子轨道数1+3+5+7=16，故答案为：N；16。（3）氮原子价电子排布式为2s22p3，半满结构，较稳定，因此氮元素的E呈现异常的原因是N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，不易结合一个电子，故答案为：N原子的2p轨道为半充满状态，能量低较稳定，故不易结合一个电子。（4）根据电离能定义：气态基态原子失去一个电子变为气态基态阳离子所需的能量，因此Li原子的第一电离能为520，故答案为：520。（5）甲、乙、丙、丁为第三周期元素，甲元素的第一电离能远远小于第二电离能，说明A元素最外层有1个电子，失去1个电子时达到稳定结构，所以甲为Na元素，乙元素的第二电离能远远小于第三电离能，则乙元素最外层有2个电子，失去两个电子后达到稳定结构，所以乙为Mg元素，丙、丁元素的第一电离能、第二电离能、第三电离能相差不大，说明元素最外层电子数大于3个，丙的第一电离能小于丁，第三周期中可能为铝，丁一定为非金属元素。A．甲为Na元素,乙为Mg元素,故甲的金属性比乙强，A正确；B．乙为Mg元素，化合价为＋2价，B错误；C．丙元素最外层电子数大于3个，丙可能为非金属元素，C错误；D．丁元素最外层电子数大于3个，丁为非金属元素，D错误；故选A。19．(1)②④(2)①③(3)⑤⑥(4)2C+SiO22CO↑+Si(5)杀菌、抗氧化(6)CO2+Na2SiO3+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3解析：（1）硅单质一般应用于芯片和太阳能电池，故为：②④；（2）使用了硅酸盐材料的是①砖瓦、③门窗玻璃，故为：①③；（3）石英钟、光导纤维中使用的是SiO2故为：⑤⑥；（4）制粗硅化学反应方程式2C+SiO22CO↑+Si，故为：2C+SiO22CO↑+Si；（5）食品中的SO2主要是漂白、杀菌、抗氧化，故为：漂白、杀菌、抗氧化任选两种；（6）碳与硅的非金属性强弱，可通过置换反应、最高价氧化物对应的水化物酸性强弱进行比较。因为C非金属性强，故碳酸酸性大于硅酸，即碳酸能把硅酸制出来。化学反应方程式CO2+Na2SiO3+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3，故为：CO2+Na2SiO3+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3。20．(1)Ar(2)S2-(3)K+(4)Cl-解析：(1)符合上述核外电子排布式的电中性粒子，很难发生化学反应的应为稀有气体元素，又因为原子序数是18，所以应为Ar；(2)使溴水褪色，应为还原性较强的S2-，发生反应为S2-+Br2=S↓+2Br-；(3)氧化性很弱，得电子后还原性很强，说明是金属元素K，应为K+；(4)还原性虽弱，但失去电子后氧化性强，应为非金属元素，且得一个电子即达稳定结构，故该粒子应为Cl-。21．(1)(2)、(3)或(4)第三周期第IIIA族解析：（1）砫原子核外有14个电子，其基态原子核外电子排布式为，其最外层的电子排布图为；故答案为：。（2）该物质中的四种元素形成的简单离子分别为、、、，分别有3、0、3、2个电子层，且、最外层均为8电子，因此核外电子排布相同的是、；故答案为：、。（3）Ti是第22号元素，其基态原子的核外电子排布式为或；故答案为：或。（4）是13号元素，则Al位于周期表第三周期第IIIA族；的原子序数是30，其基态原子的核外电子排布式是或，基态的价层电子排布式为；故答案为：第三周期第IIIA族；。22．(1)释放(2)3(3)3(4)N≡N3(5)4V形(6)0.97【分析】由元素在周期表的位置可知，A为H元素、B为Li元素、C为B元素、D为N元素、E为Al元素、F为Cl元素、G为Ca元素、H为Ti元素；解析：（1）焰色反应为砖红色，这与G原子核外电子发生跃迁释放能量有关，故答案为:释放；（2）同周期主族元素从左向右第一电离能呈增大趋势，N原子的2p电子半满为较稳定结构，其第一电离能大于相邻元素，则第一电离能介于C、D之间的第二周期元素有铍、碳、氧元素，共3种，故答案为:3；（3）Ti的价电子排布为3d24s2，未成对电子数为2，与H同周期且其基态原子的未成对电子数与H原子相同的元素另有Ni、Ge、Se，共3种，故答案为:3；（4）D2H4为N2H4，其电子式是；氮气的结构式为N≡N；氮气含2个π键，由2N2H4+H2O4=3N2+4H2O可知，转移8mol电子时，生成6mol键，则该反应中有4mol电子转移，则形成的键有3mol，故答案为:；N≡N；3；（5）的中心原子的价电子对数为2+=4，含2对孤对电子，空间结构为V形，答案为4；V形；（6）①NiO晶体与NaCl晶体结构相似，1个晶胞中含有4个Ni2+，4个O2-，距离最近的两个Ni2+间距为apm，因为距离最近的两个Ni2+位于顶点和面心，为面对角线的一半,则晶胞边长为apm，为a10-10cm，则1个晶胞体积为(a10-10cm)3，1个晶胞质量为g，密度==g/cm3，故答案为:；②样品中Ni3+与Ni2+的离子数之比为6:91，则含Ni3