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．下列化学用语或图示表达正确的是A．HCN的结构式：H-C≡NB．质量数为3的氢原子：3HC．NaOH的电子式：D．基态Cr原子的价层电子的轨道表示式：2．下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是选项电子排布式或轨道表示式评价AO原子的轨道表示式：错误；违反泡利原理BN原子的轨道表示式：错误；违反洪特规则CCa基态原子的电子排布式：错误；违反构造原理D的电子排布式：错误；违反能量最低原理A．A B．B C．C D．D3．中和胃酸药物“达喜”的有效成分为。下列说法正确的是A．电离能大小： B．电负性大小：C．半径大小： D．碱性强弱：4．下列原子半径最小的元素是A．Na B．Mg C．O D．H5．下列关于元素周期表说法正确的是A．在过渡元素中找优良催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料B．元素所在族序数等于元素原子最外层电子数C．元素周期表中最外层电子数为2的元素一定在第ⅡA族D．元素周期表有七个横行，分为七个周期，有18个纵行，分为18个族6．下列有关化学用语表示正确的是A．氯原子的结构示意图：B．铀(U)原子的中子数为146、质子数为92C．氯化氢的电子式：D．次氯酸的结构式：H-O-Cl7．已知下列原子的半径：原子NSO半径0.701.060.661.17根据以上数据，P原子的半径可能是A． B．C． D．8．以下核外电子的表示方法中，正确的是A．N： B．：C．： D．：9．下列有关说法中正确的是A．电子易从跃迁到上B．灼烧含钠元素物质时，产生黄光过程中相应电子的能量会升高C．电子只有获得能量后才能发生跃迁D．核外电子排布式为的碳原子能产生发射光谱10．下列能级中，轨道数为1的是A．2s B．3p C．3d D．4f11．高电压水系锌-有机混合液流电池的装置及充、放电原理如图所示。下列说法正确的是A．锌元素位于元素周期表的d区B．充电时，每转移，阴极增重C．放电时，负极的电极反应式为D．放电时，化学能全部转化为电能12．下列化学用语或图示表达不正确的是A．丙烯氰的键线式： B．基态As原子的价层电子排布式：3d104s24d5C．H2O的结构式：H-O-H D．HClO的空间填充模型：13．下列说法不正确的是A．原子种类由质子数和中子数共同决定B．电子数相同的微粒一定属于同种元素C．元素的性质主要由元素原子的最外层电子数决定D．同位素的物理性质有差别而化学性质几乎完全相同14．下列操作中发生了化学变化的是A．霓红灯通电后发出红光B．饱和食盐水中滴入浓盐酸，溶液变浑浊C．小烧杯里加入少量碘，盖上表面皿，小烧杯放在石棉网上小火加热，烧杯中出现紫烟D．无光学活性的合成酒石酸盐溶液沾染霉菌后，溶液的光学活性逐渐提高15．硼酸三乙酯点燃时产生绿色火焰，可通过该现象鉴定硼酸，制取硼酸三乙酯的反应为：，下列表示不正确的是A．中子数为10的O原子的原子结构示意图：B．乙醇分子的空间填充模型：C．基态C原子核外价电子的轨道表达式：D．硼酸的电子式：二、非选择题16．完成下列问题(1)基态Zn原子核外占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为___________；83Bi元素原子中次外层电子有___________种空间运动状态；元素周期表中第4周期第ⅦB族元素基态原子的核外电子排布式为___________。(2)三醋酸锰[(CH3COO)3Mn]中阳离子的价层电子排布式中电子的自旋状态___________(填“相同”或“相反”)。阴离子中电负性最大的元素，其基态原子中的核外电子有___________种不同的运动状态。(3)下列硼原子电子排布图表示的状态中，能量最高的为___________(填选项字母)。状态A变为状态B所得原子光谱为___________光谱(填“发射”或“吸收”)A．B．C．D．(4)下列基态原子或离子的电子排布式或排布图正确的是___________(填序号，下同)，违反能量最低原理的是___________。①②③P：④⑤⑥C：(5)LiH的电子式为___________。核外有2个电子的简单阴、阳离子有若干种，试比较它们半径的大小___________。(6)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第三电离能的变化图是___________(填标号)。a．b．c．17．金属钠及其化合物在人类生产、生活中起着重要作用。(1)Na的轨道表示式为_______。(2)NaCl的熔点为800.8℃。工业上，采用电解熔融的NaCl和混合盐，制备金属Na，电解的化学方程式为：，加入的目的是_______。(3)采用空气和Na为原料可直接制备。空气与熔融的金属Na反应前需依次通过的试剂为_______、_______(填序号)。a．浓硫酸b．饱和食盐水c．NaOH溶液d．溶液(4)的电子式为_______。在25℃和101kPa时，Na与反应生成放出510.9kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：_______。(5)向酸性溶液中加入粉末，观察到溶液褪色，发生如下反应。配平上述离子方程式_______。该反应说明具有_______(选填“氧化性”“还原性”或“漂白性”)。(6)在密闭容器中，将和bmol固体混合物加热至250℃，充分反应后，若剩余固体为和NaOH、排出气体为和时，的取值范围为_______。18．泡利原理(1)自旋：电子自旋有顺时针和逆时针两种状态，常用_______表示自旋状态相反的电子。(2)泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳_______个电子，而且它们的自旋状态_______。19．我国科学家成功合成了世界上首个全氮阴离子盐，使氮原子簇化合物的研究有了新的突破。(1)基态N原子中有_____个未成对电子，电子占据的最高能级的符号是_____。(2)第二周期元素原子的第一电离能介于B、N之间的是_____。(3)以氮化镓(GaN)等为代表的第三代半导体材料具有优异性能，基态31Ga原子的简化电子排布式为_____。20．根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题：(1)A元素原子的次外层电子数是最外层电子数的，其最外层电子的轨道表示式是____。(2)B是1~36号元素中原子核外未成对电子数最多的元素，B元素的名称是___，其在元素周期表中位于__。(3)C元素基态原子的轨道表示式是图中的___(填序号)，另一轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合___。①②21．百余种不同的元素，是构成大千世界中所有物质的“基石”。科学家们根据元素的性质递变规律、电子排布规律等对元素进行编排设计元素周期表。请根据所学内容回答下列问题：(1)地壳中含量最多的元素的基态原子的轨道表示式是___________，能量最高的电子所在的轨道呈___________形。(2)、是工业生产中重要的两种金属，将乙醇蒸气通过赤热的氧化铜粉末，发生的反应的化学方程式是___________。(3)研究发现，正离子的颜色与未成对电子数有关。例如：、、等。呈无色，其原因是___________。(4)当原子、分子或离子内有单电子存在时，能被外磁场吸引，表现出顺磁性。则铬元素的基态原子是否具有磁性？填___________(填“有”或“无”)该元素在元素周期表中的位置：第___________周期，第___________族，该周期共有___________种元素。(5)随着科技的不断发展，人类对原子结构的认识不断深入，新型材料层出不穷。下表中列出了第三周期的几种元素的部分性质：元素编号abcde电负性3.02.5X1.50.9主要化合价，，，预测X值的区间：___________；上表中五种元素的第一电离能由大到小的顺序是___________。(写元素符号)(6)Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。基态原子的外围电子排布式为___________；位于周期表中___________区，基态、离子中未成对的电子数之比为___________。(7)和的第一电离能：，原因是___________。(8)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是___________。A．该化合物中，W、X、Y之间均为共价键B．Z的单质既能与水反应，也可与甲醇反应C．Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸D．X的氟化物中原子均为8电子稳定结构22．短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大。常温下，A、C组成的化合物是常见的液体，B原子最外层电子数等于次外层电子数的2倍，D与C同主族。回答下列问题：(1)A单质的电子式为_________；B在元素周期表中的位置为第_________周期_________族。(2)B、C中，原子半径较大的是_________(填元素符号)；(3)A、C组成的原子个数之比为1∶1的化合物常用于制备C的单质，发生反应的化学方程式为_________。23．现有七种短周期主族元素，其原子序数按A、B、C、D、E、F、G的顺序递增。A元素的最高正化合价和最低负化合价的代数和等于0，且A是形成化合物种类最多的元素；C原子能形成分别含10电子、18电子的两种阴离子，且C与F位于同一主族；D单质投入冷水中反应缓慢，投入沸水中迅速产生气泡；E的简单阳离子是同周期元素所形成的简单离子中半径最小的。请回答下列问题：(1)B位于周期表第_______周期第_______族。(2)元素M位于E与F元素之间，且M的单质是优良的半导体材料，广泛用于太阳能电池。M、F、G的气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为_______(用化学式表示)。(3)若选择三种试剂设计实验能证明非金属性：B>A>M，用化学方程式表示实验原理：_______。(4)A、M、F、G的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为_______(用化学式表示)。(5)下列实验方法能证明D与E的金属性强弱关系的是_______(填字母)。A．比较D和E的单质分别与稀硫酸反应产生气泡的快慢B．比较D和E的单质分别与同浓度的氢氧化钠溶液反应产生气泡的快慢C．比较D和E的单质分别与氯气、氧气、硫等非金属单质反应的产物【参考答案】一、选择题1．A解析：A．HCN的电子式为，则结构式为H-C≡N，A正确；B．氢原子的质子数为1，则质量数为3的氢原子为，B不正确；C．NaOH为离子化合物，O、H原子间通过一对共用电子构成OH-，电子式为，C不正确；D．基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1，则其轨道表示式为，D不正确；故选A。2．C解析：A．电子应先充满同能级的轨道，违反了洪特规则，A不符合题意；B．相同轨道中的两个电子运动方向相反，违反了泡利不相容原理，B不符合题意；C．Ca基态原子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s2，违反能量最低原理，即构造原理，C符合题意；D．Br-的电子排布式：[Ar]3d104s24p6，排布正确，D评价错误；答案为C。3．A解析：A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，但是镁原子价电子为3s2全满稳定状态，电离能较大，故Al的第一电离能比Mg小；A正确；B．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；电负性大小：，B错误；C．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；半径大小：，C错误；D．金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，碱性强弱：，D错误；故选A。4．D解析：同周期元素的原子半径随核电荷数的增大而减小，Na、Mg都在第三周期，有三个电子层，半径：Na>Mg；H只有一个电子层，O有两个电子层，半径：Na>Mg>O>H；半径最小的元素是H，故选D。5．A解析：A．优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料大多属于过渡元素，应在过渡元素区域寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的新材料，故A正确；B．主族元素的最外层电子数等于族序数，而副族元素不符合此规律，故B错误；C．最外层电子数为2的元素不一定在第ⅡA族，如He最外层含有2个电子，He为稀有气体元素，位于零族，故C错误；D．元素周期表有18个纵行，8、9、10三个纵行合称第Ⅷ族，则分为16个族，故D错误；答案选A。6．D解析：A．氯原子的电子数为17，结构示意图为，A错误；B．铀(U)原子U的质量数为146、质子数为92，B错误；C．氯化氢是共价化合物，电子式为，C错误；D．次氯酸中每个原子都形成稳定结构，故结构式：H-O-Cl，D正确；故选D。7．A解析：P是第三周期元素，位于硅与硫元素之间，根据元素周期律可知，磷原子的半径应在原子和S原子之间。故答案选A。8．B解析：A．电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，N原子p轨道有3个电子，分占3个轨道，其轨道表示式为，故A错误；B．核外共10个电子，其轨道表示式为，故B正确；C．Fe原子核外共有26个电子，电子排布式为，故C错误；D．Cu原子核外有29个电子，位于元素周期表第四周期第ⅠB族，其价电子排布为3d104s1，所以基态原子的电子排布式为，故D错误；故答案选B。9．D解析：A．电子容易在能量相近的不同能级之间产生跃迁，，则电子不易从跃迁到上，A项错误；B．钠元素产生黄光时电子会释放能量，使电子的能量降低，B项错误；C．电子由激发态跃迁到基态释放能量，C项错误；D．该碳原子上有处于激发态的电子，能产生发射光谱，D项正确；故选D。10．A解析：2s能级有1个原子轨道，3p能级有3个原子轨道，3d能级有5个原子轨道，4f能级有7个原子轨道，则能级中轨道数为1的是2s能级；故选A。11．B【分析】高电压水系锌-有机混合液流电池工作原理为：放电时为原电池，金属Zn发生失电子的氧化反应生成Zn2+，为负极，则FQ所在电极为正极，正极反应式为2FQ+2e-+2H+═FQH2，负极反应式为Zn-2e-+4OH-=；充电时电解池，原电池的正负极连接电源的正负极，阴阳极的电极反应与原电池的负正极的反应式相反，电解质中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极，据此分析解答。解析：A．锌的价层电子排布式为3d104s2，该元素位于元素周期表的ds区，A错误；B．因为放电时负极反应式为Zn-2e-+4OH-=，每转移2mol电子，理论上负极减小1molZn，质量为m=n∙M=1mol×65g/mol=65g，所以充电时，每转移，阴极增重，B正确；C．放电时为原电池，金属Zn为负极，负极反应式为，C错误；D．放电过程，化学能转化为电能，但同时会有热量散失，一部分能量以热能的形式转化，D错误；故选B。12．B解析：A．丙烯氰为CH2CHCN，键线式为，故A正确；B．基态As原子的价层电子排布式为4s24p3，故B错误；C．H2O中为O-H键，结构式为H-O-H，故C正确；D．HClO的结构式为H-O-Cl，空间填充模型为，故D正确；故答案选B。13．B解析：A．因为质子数等于电子数，所以质子数和中子数相同了，那么电子数也必然相同了，因此原子种类由质子数和中子数同共决定，A正确；B．电子数相同的微粒可以是分子、离子、原子，所以不一定是同种元素，B错误；C．结构决定性质，特别是原子的最外层电子数决定了元素的化学性质，C正确；D．因为同位素的最外层电子数相同，所以化学性质相似；但是中子数不同，所以物理性质不同，D正确；故选B。14．D解析：A．霓红灯通电后发出红光原理是电子由激发态向基态跃迁时产生发射光谱，物理变化，A错误；B．饱和食盐水中滴入浓盐酸，溶液变浑浊，属于溶解沉淀平衡，没有新物质生成，不是化学变化，B错误；C．小烧杯里加入少量碘，盖上表面皿，小烧杯放在石棉网上小火加热，烧杯中出现紫烟，是碘升华，属于物理变化，C错误；D．溶液的光学活性逐渐提高，说明由光学活性高的新物质生成，属于化学变化，D正确；故答案为：D。15．C解析：A．中子数为10的氧原子的核电荷数为8，核外有2个电子层，最外层电子数为6，原子结构示意图为，故A正确；B．乙醇的结构简式为CH3CH2OH，空间填充模型为，故B正确；C．碳元素的原子序数为6，价电子排布式为2s22p2，轨道表达式为，故C错误；D．硼酸的分子式为B(OH)3，电子式为，故D正确；故选C。二、非选择题16．(1)球形9[Ar]3d54s2(2)相同8(3)D发射光谱(4)①⑤②(5)H-＞Li+＞Be2+(6)b解析：（1）基态Zn原子核外电子中占据最高能层的电子为4s电子，s能级电子的电子云为球形；Bi元素的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p3，次外层为5s25p65d10，共9种空间运动状态；元素周期表中第4周期第ⅦB族元素是锰元素，其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s2；（2）锰是25号元素，其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s2，失电子时，从最外层失去，三价锰离子的核外价电子排布为3d4，则其电子的自旋状态相同；阴离子中电负性最大的元素是氧元素，同一核外没有两个电子的各个参数完全相同,原子核外每个电子的运动状态都是不同的，所以其基态原子中的核外电子有8种不同的运动状态；（3）在电子排布图中，根据能量最低原理排布的能量就最低，在能级越高的轨道中电子数越多，能量就越高，所以能量最高的是D选项；态A变为状态B是能量变低的过程，属于发射光谱；（4）根据能量最低原理可知②中电子排满2s轨道后应排2p轨道，而不是3p轨道，③中没有遵循洪特规则，④中的核外电子排布式中的总电子数和铁元素的原子序数不符，违反泡利原理的是⑥，其2s轨道中的电子自旋状态应该是相反的；故电子排布式或排布图正确的是①⑤，违反能量最低原理的是②；（5）LiH的电子式为，核外有2个电子的简单阴、阳离子为H-、Li+、Be2+，三者核外电子排布相同，质子数越大，其半径越小，所以H-＞Li+＞Be2+；（6）C原子失去2个电子后达到2s2全满稳定结构，再失去1个电子较难，故第三电离能比N原子大，故选b。17．(1)(2)作助熔剂，降低NaCl的熔点，节省能耗(3)ca(4)(5)还原性(6)解析：（1）Na为11号元素，基态Na原子的电子排布式为1s22s22p63s1，则其轨道表示式为，故答案为：；（2）NaCl熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na，加入CaCl2时，580℃时NaCl即熔融，所以加入CaCl2能降低NaCl的熔点，即CaCl2作助溶剂，降低NaCl的熔点，节省能耗，故答案为：作助熔剂，降低NaCl的熔点，节省能耗；（3）采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2，空气中CO2、水蒸气都能与金属Na反应，所以在反应前需要将空气中的CO2、水蒸气除去，CO2属于酸性氧化物，能和碱液反应，浓硫酸具有吸水性，所以空气与熔融的金属Na反应前需依次通过NaOH溶液、浓硫酸，故答案为：c；a；（4）由钠离子和过氧根离子构成，过氧根离子中存在O-O键，则的电子式为；在25℃和101kPa时，Na与反应生成放出510.9kJ的热量，则反应的热化学方程式为，故答案为：；；（5）根据得失电子守恒和质量守恒配平方程式为，该反应中，为还原剂，说明具有还原性，故答案为：；还原性；（6）残余的固体为Na2CO3和NaOH，生成的气体为O2和H2O，则有总反应式为，2a-b>0，则a：b，b-a>0，则a：b<1，则a：b的取值范围为，故答案为：。18．(1)上下箭头(↑和↓)(2)2相反解析：（1）同一个原子轨道中电子总是自旋相反，常用上下箭头(↑和↓)表示自旋状态相反的电子；（2）泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反[用上下箭头(↑↓)表示]。19．(1)32p(2)Be、C、O(3)[Ar]3d104s24p1解析：（1）基态N原子价电子排布式为2s22p3，则其价电子占据的能量最高的能级是2p轨道，其价电子排布图为：，p轨道上3个电子分居在不同的三个轨道上，有3个未成对电子。（2）同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，第二周期元素中，第一电离能介于B、N之间的元素Be、C、O。（3）Ga原子核外电子数为31,核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p1，简化电子排布式为[Ar]3d104s24p1。20．铬第4周期ⅥB族②洪特规则解析：(1)次外层电子数是最外层电子数的元素只能是氖，其最外层电子的轨道表示式是；(2)铬的核外电子排布式是，有6个未成对电子，是1~36号元素中原子核外未成对电子数最多的元素，故B是铬元素，位于元素周期表中第4周期ⅥB族；(3)由轨道表示式中的电子数知，C是硅元素，根据洪特规则，当电子排在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同，故硅元素基态原子的轨道表示式为②；①不符合洪特规则。21．(1)哑铃(2)CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O(3)Cu+的核外电子排布为[Ar]3d10，没有未成对电子(4)有四ⅥB18(5)(1.5，2.5)Cl>P>S>Al>Na(6)3d24s2d5:4(7)Na与Li同主族，但Na电子层多，原子半径大，原子核对核外电子吸引力减弱，更容易失去电子(8)D解析：（1）地壳中含量最多的元素为O，基态氧原子的轨道表示式为，能量最高的电子在2p轨道，呈哑铃形。（2）将乙醇蒸气通过炽热的氧化铜粉末，乙醇与氧化铜反应生成铜、乙醛和水，化学方程式为CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O。（3）Cu+的核外电子排布为[Ar]3d10，没有未成对电子，故Cu+无色。（4）基态铬原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，其原子内有单电子存在，具有磁性。铬元素在元素周期表第四周期ⅥB族，第四周期共有18种元素。（5）第三周期元素中，a主要化合价为+7、-1价，则a为Cl，b主要化合价为+6、-2价，b为S，c主要化合价为+5、-3价，c为P，d主要化合价为+3价，d为Al，e主要化合价为+1价，e为Na。同周期元素从左到右元素电负性逐渐增大，则X值的区间为1.5-2.5之间。同周期元素从左到右第一电离能呈增大的趋势，P元素因为3p轨道半充满较稳定，第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由大到小顺序为Cl>P>S>Al>Na。（6）Ti是22号元素，基态Ti原子的外围电子排布式为3d24s2。Fe为26号元素，在元素周期d区，Fe2+价电子排布式为3d6，3d轨道上有4个未成对电子，Fe3+价电子排布式为3d5，3d轨道上有5个未成对电子，基态Fe3+、Fe2+离子中未成对电子数之比为5：4。（7）Na与Li同主族，但Na电子层多，原子半径大，原子核对核外电子吸引力减弱，更容易失去电子，所以Na的第一电离能比Li小。（8）Z原子序数最大，且形成+1价阳离子，Z为Na，Y形成3个共价键，原子序数小于Na，Y为N，W形成一个共价键，原子序数小于N，W为H，W、X、Y、Z的原子序数总和为24，X的原子序数为5，X为B。A．从图中可知，化合物中W、X、Y之间均为共价键，A正确；B．Z为Na，Na能与水反应，也能与甲醇反应，B正确；C．Y为N，其最高价氧化物对应水化物为HNO3属于强酸，C正确；D．X为B，BF3中B原子最外层有6个电子，不是8电子稳定结构，D错误；故答案选D。22．(1)H：H二IVA(2)C(3)2H2O22H2O+O2↑【分析】短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大。常温下常见的无色液体是水，因此，A是氢元素，C是氧元素；B应该位于第二周期，B原子最外层电子数等于次外层电子数的2倍，则B是碳元素；D与氧元素同主族，则D是硫