新教材2024版高中化学第一章原子结构与性质单元测试题新人教版选择性必修2

第一章单元测试题(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求)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()2．下列说法错误的是()A.ns电子的能量不愿定高于(n－1)p电子的能量B.6C的电子排布式1s22s22peq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(x))违反了洪特规则C.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原则D.电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理3．如图为元素周期表中短周期的一部分，关于Y、Z、M的说法正确的是()A.电负性：Y>Z>MB.离子半径：M－>Z2－>Y－C.ZM2分子中各原子的最外层均满意8电子稳定结构D.Z元素基态原子最外层电子轨道表示式为4．下列说法错误的是()A.电子的排布总是遵循“能量最低原理”“泡利原理”和“洪特规则”B.电子排布在同一轨道时，最多只能排2个，且自旋状态必需相反C.原子核外L层仅有2个电子的X原子与原子核外M层仅有2个电子的Y原子的化学性质确定相像D．原子放射光谱和吸取光谱的发觉，是原子核外电子分层排布的有力证据5．下列四种元素中，其单质氧化性最强的是()A．原子中2p能级比2s能级多一个电子的其次周期元素B．位于元素周期表中第三周期ⅢA族的元素C．原子最外层电子排布为2s22p6的元素D．原子最外层电子排布为2s22p5的元素6．以下有关结构与性质的说法不正确的是()A．下列基态原子中①1s22s22p63s23p2；②1s22s22p3；③1s22s22p2，电负性最大的是②B．下列基态原子中①[Ne]3s23p2；②[Ne]3s23p3；③[Ne]3s23p4，第一电离能最大的是③C.某主族元素的逐级电离能分别为738、1451、7733、10540、13630、……，当它与氯气反应时生成的阳离子是X2＋D．下列基态原子中：①[He]2s22p4；②[Ne]3s23p3；③[Ne]3s23p4，氢化物稳定性最强的是①7．元素周期表中27号元素钴的方格中注明“3d74s2”，由此可以推断()A．它位于元素周期表的第四周期第ⅡA族B．它的基态原子核外电子排布式为[Ar]4s2C．Co2＋的电子排布式为[Ar]3d54s2D．Co位于元素周期表中第9列8．玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法，依据对它们的理解，下列叙述中正确的是()A．因为s轨道的形态是球形的，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．钒原子核外有4种形态的原子轨道D．原子轨道和电子云都是用来形象地描述电子运动状态的9．下列轨道表示式所示的原子中，不能产生放射光谱的是()10．已知某元素＋3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，该元素在周期表中的位置和区域是()A．第三周期第ⅥB族；p区B．第三周期第ⅢB族；ds区C．第四周期第ⅥB族；d区D．第四周期第ⅢB族；f区11．下列有关微粒性质的排列依次正确的是()A．离子半径：O2－>Na＋>S2－B．第一电离能：O>N>CC．电负性：F>P>OD．基态原子中未成对电子数：Mn>Si>Cl12．下列说法不正确的是()A．有些元素是通过原子光谱发觉的B．锂原子的2s与5s轨道皆为球形分布C．Co2＋的价电子排布式为3d54s2D．钠元素的其次电离能大于镁元素的其次电离能二、选择题(本题包括4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一个或两个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)13．化合物中，稀土元素最常见的化合价是＋3，但也有少数的稀土元素可以显示＋4价，视察下面四种稀土元素的电离能数据，推断最有可能显示＋4价的稀土元素是()[几种稀土元素的电离能(单位：kJ·mol－1)]元素I1I2I3I4A．Se(钪)633123523897019B．Y(铱)616118119805963C．La(镧)538106718504819D．Ce(铈)52710471949354714.同周期的三种元素X、Y、Z，已知其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为HXO4>H2YO4>H3ZO4，则下列推断错误的是()A.原子半径：X>Y>ZB．气态氢化物的稳定性：HX>H2Y>ZH3C．电负性：X>Y>ZD．第一电离能：X>Y>Z15．A、B、C、D四种元素，已知A元素是地壳中含量最多的元素；B元素为金属元素，它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和；C元素是第三周期第一电离能最小的元素；D元素在第三周期中第一电离能最大。下列有关叙述错误的是()A.四种元素A、B、C、D分别为O、Ca、Na、ArB．元素A、B、C两两组成的化合物可为CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等C．元素A、C简洁离子的半径大小关系为A<CD.元素B、C电负性大小关系为B<C16．一种工业洗涤剂中间体的结构如图所示，其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X的原子半径是元素周期表中最小的，Q核外最外层电子数与Y核外电子数相同。下列说法正确的是()A．WX为离子化合物B．第一电离能：Q＞Z＞YC．简洁离子半径：W＞Q＞ZD．该中间体中全部原子都满意8电子稳定结构三、非选择题(本题包括5小题，共60分)17．(12分)我国科学家胜利合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。回答下列问题：(1)基态氮原子价层电子的轨道表示式为________________。(2)氯离子的基态电子排布式为________，有________个不同能级的电子。(3)R中H、N、O三种元素的电负性由大到小的依次是________(用元素符号表示)。(4)如图表示短周期元素X的基态原子失去电子数与对应电离能的关系，试推想X与R中的________(填元素符号)元素同周期。18．(12分)化学作为一门基础自然科学，在材料科学、生命科学、能源科学等诸多领域发挥着重要作用。(1)高温超导材料钇钡铜氧的化学式为YBa2Cu3O7，其中eq\f(1,3)的Cu以罕见的Cu3＋形式存在。Cu在元素周期表中的位置为________________，基态Cu3＋的核外电子排布式为________________________________________________________________________。(2)磁性材料在生活和科学技术中应用广泛。探讨表明，若构成化合物的阳离子有未成对电子时，则该化合物具有磁性。下列物质适合作录音磁带磁粉原料的为________(填序号)。A．V2O5 B．CrO2C．PbO D．ZnO(3)青蒿素的结构简式如图所示，其组成元素的电负性由大到小的依次为__________________________。(4)铜、锌两种元素的第一电离能、其次电离能如表所示：电离能/kJ·mol－1I1I2铜7461958锌9061733铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的其次电离能(I2)却大于锌的其次电离能，其主要缘由是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。19．(12分)我国科学家通过测量SiO2中的26Al和10Be两种元素的比例确定“北京人”年龄，这种测量方法叫“铝铍测年法”。完成下列填空：(1)写出Be的核外电子排布式________________________________________________________________________。Be所在的周期中，最外层有2个未成对电子的元素的符号是________、________。(2)写出Al的最外层电子轨道表示式__________。铝原子核外有__________种运动状态不同的电子；铝原子核外有__________种能量不同的电子。有一种与26Al中子数相同的硅的核素，写出该核素符号__________，硅的电负性__________(填“大于”或“小于”)Al。(3)比较Al3＋、S2－和Cl－半径由大到小的依次____________________；这3种元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是________(写化学式)。20．(12分)下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题：(1)写出基态J原子的电子排布式：____________________，L的原子序数为________，M的简化电子排布式：________。(2)下列关于元素在元素周期表中的位置的叙述正确的是________(填字母代号)。A．K位于元素周期表中第四周期第ⅡB族，属于ds区元素B．J位于元素周期表中第四周期第ⅣB族，属于d区元素C．F位于元素周期表中第三周期第ⅡA族，属于s区元素D．I位于元素周期表中第三周期第ⅦA族，属于ds区元素(3)如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变更的曲线图。①细致分析图中同周期元素第一电离能的变更规律，将Na～Ar之间的元素用短线连接起来，构成完整的图像。②从图像分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变更规律是________________________________________________________________________。Zn的第一电离能大于Ga的缘由是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③上图中5号元素在周期表中的位置是________。21．(12分)现有五种元素，其中A、B、C为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请依据下列相关信息，回答问题。A元素的核外电子数和电子层数相等B元素原子的核外p电子数比s电子数少1C原子第一至第四电离能如下：I1＝738kJ·mol－1，I2＝1451kJ·mol－1，I3＝7733kJ·mol－1，I4＝10540kJ·mol－1F是前四周期中电负性最小的元素G在周期表的第八列(1)已知BA5为离子化合物，写出其电子式：________________________________________________________________________。(2)B元素基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有________个方向，原子轨道呈________形。(3)某同学依据上述信息，推断C基态原子的核外电子轨道表示式为，该同学所画的电子轨道表示式违反了________。(4)G位于第________族________区，该元素的核外电子排布式为________________。与G的三价离子有相同电子数的原子的价电子轨道表示式为：__________。(5)检验F元素的方法是________，请用原子结构的学问说明产生此现象的缘由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第一章单元测试题1．答案：A2．解析：A不正确，各能级能量的大小依次为1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s……ns电子的能量确定高于(n－1)p电子的能量；B违反了洪特规则，C原子2p能级有3个能量相同的原子轨道，最终2个电子应当以自旋方向相同的方式分布在2个不同的2p轨道上；C违反了能量最低原则，21Sc最终3个电子应先排满4s轨道，再排3d轨道，应为1s22s22p63s23p63d14s2；D违反了泡利原理，对于22Ti来说，3p能级共有3个轨道，最多可以排6个电子，不能排10个电子。答案：A3．解析：由图示关系可推知：X为氦元素，Y为氟元素，M为氯元素，Z为硫元素。元素的电负性关系为Y>M>Z，故A项不正确；离子半径关系为r(S2－)>r(Cl－)>r(F－)，故B项不正确；SCl2的电子式为，故C项正确；S元素基态原子最外层电子轨道表示式为故D项不正确。答案：C4．解析：原子核外电子排布遵循“使整个原子处于能量最低状态”的总原则，不愿定总是满意“洪特规则”，A错误。同一轨道上最多容纳2个自旋状态相反的电子，B正确。由题设可知X、Y的原子核外电子排布式分别为1s22s2、1s22s22p63s2，分别为铍元素和镁元素，它们处于同主族，性质相像，C正确。不同能级上的电子发生跃迁产生不同的谱线，因此光谱能证明原子核外电子是分层排布的，D正确。答案：A5．解析：A项为N，B项为Al，C项为Ne，D项为F，故F2的氧化性最强。答案：D6．解析：①为Si，②为N，③为C，同周期从左向右电负性渐渐增大，同主族自上而下，电负性渐渐减小，因此电负性最大的是N，即为②，A项正确；①为Si，②为P，③为S，同周期从左向右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族>第ⅢA族、第ⅤA族>第ⅥA族，因此第一电离能最大的是P，即是②，B项错误；其次电离能到第三电离能发生突变，说明X元素最外层只有2个电子，即X和氯气发生反应生成XCl2，C项正确；①、②、③依次为O、P、S，非金属性最强的是O，氢化物稳定性最强的是H2O，D项正确。答案：B7．解析：由Co的价电子排布式可知，Co位于第四周期Ⅷ族，其电子排布式为[Ar]3d74s2，A、B项错误；失电子时，应先失去最外层的电子，即先失去4s上的电子，故Co2＋的电子排布式为[Ar]3d7，C项错误。答案：D8．解析：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，不是说电子在做圆周运动，A错误；p能级有三个原子轨道，同一能层上的p轨道能量相同，3px、3py、3pz能量相同，它们的差异是伸展方向不同，B错误；23号钒，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，能级有s、p、d三种，对应的原子轨道形态有3种，C项错误；电子云的轮廓图称为原子轨道，形象地描述电子运动的状态，D项正确。答案：D9．解析：基态原子能量最低，只可能产生吸取光谱。而激发态的原子能量较高，跃迁到基态时会产生放射光谱。A、B、C三项表示原子处于激发态，只有D处于基态，不能产生放射光谱，选D项。答案：D10．解析：依据该元素＋3价离子的电子排布式可知，该元素的外围电子排布为3d54s1，位于d区、第四周期第ⅥB族。答案：C11．解析：电子层数越多，半径越大；电子层数相同时，半径随着原子序数的递增而减小，因此离子半径大小依次是：S2－>O2－>Na＋，故A错误；同周期从左向右第一电离能呈增大趋势，但ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA，因此第一电离能大小依次是N>O>C，故B错误；同周期从左向右电负性增大，同主族从上到下电负性减小，F的电负性大于O，N的电负性大于P，O的电负性大于N，因此电负性大小依次是F>O>P，故C错误；Mn的价电子排布式为3d54s2，未成对电子数为5，Si的价电子排布式为3s23p2，未成对电子数为2，Cl的价电子排布式为3s23p5，未成对电子数为1，故D正确。答案：D12．解析：原子光谱是由原子中的电子在能量变更时所放射或吸取的一系列波长的光所组成的光谱，每一种原子的光谱都不同，用原子光谱可以探讨原子结构，A项正确；无论是哪一个能层，只要是s能级，原子轨道都是球形分布，B项正确；Co是27号元素，原子的价层电子排布式是3d74s2，Co原子失去最外层的2个电子变为Co2＋，其价电子排布式为3d7，C项错误；钠元素原子的最外层只有1个电子，失去这个电子后形成最外层8个电子的稳定结构，再失去比较难，所以其次电离能较大；而Mg原子最外层有2个电子，失去其次个电子后次外层变为最外层，达到8个电子的稳定结构，所以Na的其次电离能大于镁元素的其次电离能，D项正确。答案：C13．解析：依据表中数据可知，Se、Y、La这3种元素的第三电离能与第四电离能的差值较大，故其可以显示＋3价，Ce元素的第三电离能与第四电离能差距最小，所以Ce元素最可能有＋4价。D项符合题意。答案：D14．解析：非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性是：HXO4>H2YO4>H3ZO4，则非金属性X>Y>Z，原子序数X>Y>Z；同周期从左到右非金属性增加，原子半径渐渐减小，所以原子半径：Z>Y>X，故选A项；非金属性越强，氢化物越稳定，由于非金属性X>Y>Z，所以气态氢化物的稳定性：HX>H2Y>ZH3，故不选B项；非金属性X>Y>Z，元素的非金属性越强，其电负性越强，则电负性：X>Y>Z，故不选C项；通常状况下，非金属性越强，第一电离能越大，但是也有特例；例如：X为Cl，Y为S，Z为P，由于P的最外层轨道处于半满状态，比较稳定，所以第一电离能Cl>P>S，故选D项。答案：AD15．解析：A、B、C、D四种元素，A元素是地壳中含量最多的元素，则A是O；B元素为金属元素，它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和，则其原子核外电子数＝2×(2＋8)＝20，则B是Ca；C元素是第三周期第一电离能最小的元素，则C是Na，D元素在第三周期中第一电离能最大，则D是Ar，故A正确；元素O、Ca、Na两两组成的化合物可为CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等，故B正确；O2－、Na＋离子电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径O2－＞Na＋，故C错误；元素的金属性越强电负性越小，金属性Na>Ca，故电负性Ca＞Na，故D错误。答案：CD16．解析：X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X的原子半径是元素周期表中最小的，则X是H元素；由中间体的结构可知，W形成＋1价阳离子，且其原子序数最大，则W是Na元素；Y形成4个共价键，Z形成3个共价键，则Y是C、Z是N，进一步推出Q是O元素。WX是NaH，属于离子化合物，A正确；N原子的2p轨道处于半充溢稳定状态，其第一电离能大于O，则第一电离能N＞O＞C，B错误；电子层结构相同的离子，核电荷数越小，离子半径越大，则离子半径N3－＞O2－＞Na＋，C错误；中间体中H原子不满意8电子稳定结构，D错误。答案：A17．解析：(4)由图可知，I3≥I2，说明基态X原子最外层有2个电子，且电子总数多于5个，则X为Mg，与Cl同为第三周期元素。答案：(1)(2)1s22s22p63s23p65(3)O>N>H(4)Cl18．解析：(1)Cu原子核外有29个电子，基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故Cu元素在元素周期表中处于第四周期第ⅠB族。基态Cu原子失去3个电子得到Cu3＋，故基态Cu3＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8。(2)构成化合物的阳离子有未成对电子时，则该化合物具有磁性，V5＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，不含未成对电子；Cr4＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d2，含2个未成对电子；Pb和C同主族，Pb2＋的电子排布式为[Xe]5d106s2，不含未成对电子；Zn2＋的电子排布式为[Ar]3d10，不含未成对电子。综上所述，具有磁性的为CrO2。(3)青蒿素中含有C、H、O三种元素，其电负性由大到小的依次为O>C>H。(4)轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，所以气态Cu失去一个电子变成结构为[Ar]3d10的Cu＋，能量较低，所以Cu的其次电离能相对较大(或气态Zn失去一个电子变成结构为[Ar]3d104s1的Zn＋，易再失去一个电子，所以Zn的其次电离能相对较小)答案：(1)第四周期第ⅠB族1s22s22p63s23p63d8(或[Ar]3d8)(2)B(3)O>C>H(4)气态Cu失去一个电子变成结构为[Ar]3d10的Cu＋，能量较低，所以Cu的其次电离能相对较大(或气态Zn失去一个电子变成结构为[Ar]3d104s1的Zn＋，易再失去一个电子，所以Zn的其次电离能相对较小)。19．解析：(1)Be的原子序数为4，位于其次周期第ⅡA族，核外电子排布式为1s22s2；与Be所在的周期中元素C：1s22s22p2，O：1s22s22p4，2p轨道均有2个未成对电子。(2)Al的最外层有3个电子，电子排布式为3s23p1，则最外层电子轨道表示式为；铝原子核外有13个电子则有13种运动状态不同的电子；铝原子核外电子排布为1s22s22p63s23p1，五种轨道，五种能量；26Al中中子数为13，而硅的质子数为14，所以该核素为eq\o\al(\s\up1(27),\s\do1(14))Si；硅与铝同周期，同周期元素，原子序数越大，电负性也越大，所以硅的电负性大于铝。(3)比较半径：①电子层越多，半径越大，②当电子层数相同时，核电荷数越大，吸电子实力越强，半径越小，因此离子半径S2－＞Cl－＞Al3＋；元素非金属性越强，最高价氧化物水化物酸性越强，氯元素的非金属性最强，则HClO4酸性最强。答案：(1)1s22s2CO(2)135eq\o\al(\s\up1(27),\s\do1(14))Si大于(3)S2－＞Cl－＞Al3＋HClO420．解析：(1)J是Cr元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1；L是Ba元素，原子序数是56；M是Br元素，是第四周期第ⅦA族元素，所以简化的电子排布式为[Ar]3d104s24p5。(2)K是第四周期第ⅠB族元素，属于ds区元素，A错误；J是第四周期第ⅥB族元素，属于d区元素，B错误；F是第三周期第ⅡA族元素，属于s区元素，C正确；I是第三周期第ⅦA族元素，属于p区元素，D错误。(3)①在第三周期元素中，由于Mg的3s能级是全充溢结构，P的3p能级是半充溢结构，所以第一电离能比同周期相邻的元