2024春新教材高中化学第1章原子结构与性质检测卷新人教版选择性必修2

第一章原子结构与性质班级：__________姓名：__________学号：__________成果：__________可能用到的相对原子质量：H1C12O16Na23S32Cl35.5K39一、选择题：本大题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要缘由是()A．电子由激发态向基态跃迁时以红光的形式释放能量B．电子由基态向激发态跃迁时汲取除红光以外的光线C．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质D．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应【答案】A【解析】霓虹灯管通电，灯管发出红色光的缘由是电子从激发态(高能量态)跃迁到基态(低能量态)时释放的能量以红光的形式表现出来。2．在学习核外电子排布学问时，甲、乙两小组对多电子原子能级的有关学问产生了分歧：甲组认为第三周期元素的基态原子中，不行能出现d电子，而乙组认为第三周期元素基态原子中肯定有d电子，下列可作为甲组论据的是()A．能量守恒原理 B．泡利不相容原理C．洪特规则 D．3d能级能量比4s能级高【答案】D【解析】第三周期元素的原子只有3个电子层，因为3d能级能量比4s能级高，3d能级中的电子必定在4s能级填满电子后才能填充，故当填充3d能级时电子层已变为了4层。3．下列原子的价层电子排布式或价层电子轨道表示式中，①、②两种状态的能量符合E(①)>E(②)的是()A．氮原子：B．钠原子：①3s1，②3p1C．铬原子：①3d54s1，②3d44s2D．碳原子：【答案】A【解析】A项中，②状态为基态氮原子的价层电子轨道表示式，能量相对较低。4．原子序数为83的元素位于：①第五周期，②第六周期，③第ⅣA族，④第ⅤA族，⑤第ⅡB族，其中正确的组合是()A．①④ B．②③C．②④ D．①⑤【答案】C【解析】与83号元素最邻近的0族元素为86号元素氡，83号元素比氡的原子序数小3，故该元素在周期表中的位置应当是氡左移3个格，即第六周期第ⅤA族。5．当镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，以下相识正确的是()A．此过程中，镁原子由基态转化成激发态，这一过程汲取能量B．此过程中，镁原子由激发态转化成基态，这一过程释放能量C．转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道，且自旋状态相同D．转化后镁原子与硅原子电子层结构相同，化学性质相像【答案】A【解析】1s22s22p63s2为Mg的基态，1s22s22p63p2为Mg的激发态，A正确，B错误；依据洪特规则，转化后位于p能级上的两个电子应处于两个轨道，且自旋状态相同，C错误；转化后的镁原子(核外有12个电子)与硅原子(核外有14个电子)电子层结构不同，D错误。6．下列说法正确的是()A．Na、Mg、Al的第一电离能依次增大B．V、Cr、Mn的最外层电子数依次增多C．S2－、Cl－、K＋的半径渐渐减小D．O、F、Ne的电负性渐渐增大【答案】C【解析】同一周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但由于Al的第一电离能失去的电子是3p能级的电子，该能级的能量比3s的高，所以Al元素的第一电离能比Mg的小，A错误；V、Mn原子的最外层电子数都是2，而Cr原子3d、4s能级处于半充溢的稳定状态，最外层电子只有1个，B错误；S2－、Cl－、K＋是电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以S2－、Cl－、K＋的半径渐渐减小，C正确；O、F的电负性渐渐增大，而Ne的原子轨道处于全充溢的稳定状态，不用电负性衡量其性质，D错误。7．(2024·广东佛山期中)下列说法不正确的是()A．位于s区、d区、ds区的元素都是金属元素B．前36号元素中，基态原子未成对电子数最多的元素是CrC．构造原理的能级交织源于光谱学事实D．基态原子核外不行能有运动状态完全相同的两个电子【答案】A【解析】位于s区的氢元素为非金属元素，A错误；前36号元素中，基态原子未成对电子数最多的元素是Cr，基态Cr原子价层电子排布式为3d54s1，B正确；构造原理的能级交织源于光谱学事实，C正确；在同一原子轨道下最多可以有两个自旋方向不同的电子，自旋方向不同，运动状态也就不相同，即基态原子核外不行能有运动状态完全相同的两个电子，D正确。8．X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同。下列说法中正确的是()A．X的原子半径比Y的小 B．X和Y的核电荷数之差为(m－n)C．电负性：X>Y D．第一电离能：X<Y【答案】D【解析】Xm＋与Yn－的核外电子排布相同，核电荷数之差为(m＋n)，质子数：X>Y；在周期表中，X位于Y的左下方，原子半径：X>Y；X比Y更易失电子，第一电离能：X<Y，电负性：X<Y。9．某元素基态原子4s轨道上有2个电子，则该基态原子价层电子排布式可能是()A．4s B．4s2C．3p64s2 D．3d94s2【答案】B【解析】4s不是价层电子排布式，A错误；4s2可能是该基态原子的价层电子排布式，B正确；依据洪特规则，该基态原子电子排布式可能为1s22s22p63s23p64s2，价层电子排布式为4s2，C错误；依据洪特规则，应为3d104s1，D错误。10．下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是()A． B．C． D．【答案】A【解析】A.[Ne]3s1属于基态的Mg＋，由于Mg的其次电离能高于其第一电离能，故其再失去一个电子所需能量较高；B．[Ne]3s2属于基态Mg原子，其失去一个电子变为基态Mg＋；C．[Ne]3s13p1属于激发态Mg原子，其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子；D．[Ne]3p1属于激发态Mg＋，其失去一个电子所需能量低于基态Mg＋。综上所述，电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s1，选A。11．图中三条曲线表示C、Si、P元素四级电离能的改变趋势。下列说法正确的是()A．电负性：c>b>a B．最简洁气态氢化物的稳定性：c>a>bC．I5：a>c>b D．原子序数：a>b>c【答案】C【解析】依据碳、硅、磷元素的原子核外电子排布规律，结合电离能改变规律可知，a、c为同一主族元素，则a是碳，b是磷，c是硅。元素的非金属性越强，其电负性就越大，由于元素的非金属性：C>Si，所以元素的电负性：C>Si，A错误；元素的非金属性越强，其最简洁气态氢化物的稳定性就越强，由于元素的非金属性：C>Si，所以最简洁气态氢化物的稳定性：C>Si，B错误；C、Si失去4个电子后达到稳定状态，能量更低，再失去1个电子消耗能量大，故第五电离能与第四电离能相差较大，P失去4个电子后为3s1状态，第四电离能与第五电离能相差不大，所以元素的I5：C>Si>P，C正确；原子序数大小依次是b>c>a，D错误。12．最新发觉C3O2是金星大气的成分之一，化学性质与CO相像。C3O2分子中不含环状结构且每个原子均满意8电子稳定结构。下列叙述错误的是()A．元素的第一电离能：O＞CB．3p轨道上有1对成对电子的基态X原子与基态O原子的性质相像C．基态Cr3＋的核外电子排布式为3d3D．为Si原子的一种激发态【答案】C【解析】同周期从左到右元素的第一电离能呈现增大的趋势，第一电离能：O＞C，A正确；3p轨道上有1对成对电子的基态X原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，是16号元素S，硫和氧位于同一主族，最外层电子数相同，都是6个，基态S原子与基态O原子的性质相像，B正确；Cr是第24号元素，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，基态Cr3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，C错误；Si原子的基态电子排布式为[Ne]3s23p2,3s轨道中一个电子跃迁至3p轨道中形成，处于激发态，D正确。13．下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是()A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，肯定是第ⅠA族元素B．最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素肯定位于第ⅡA族C．基态原子的p能级上半充溢的元素肯定位于p区D．基态原子的价电子排布为(n－1)dxnsy的元素的族序数肯定为x＋y【答案】C【解析】基态原子N层上只有一个电子的元素，可能为K、Cr或Cu，K为主族元素，Cr、Cu为副族元素，A错误；最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素可能是He(1s2)或第ⅡB族元素[(n－1)d10ns2]等，B错误；基态原子的p能级上半充溢的元素，电子最终填充p能级，属于p区，C正确；基态原子的价层电子排布式为(n－1)dxnsy的元素，若为第ⅢB～ⅦB族，其族序数为价层电子中d、s能级含有的电子数目之和，族序数肯定为x＋y，若为第ⅠB族、第ⅡB族元素，族序数等于价层电子排布式中s能级中的电子数，族序数为y，D错误。14．以下有关元素性质的说法不正确的是()A．①1s22s22p63s23p2，②1s22s22p3，③1s22s22p2，④1s22s22p63s23p4，具有以上电子排布的原子中，原子半径最大的是①B．①3s23p1，②3s23p2，③3s23p3，④3s23p4，具有以上价层电子排布式的原子中，对应的第一电离能最大的是③C．①Na、K、Rb，②N、P、As，③O、S、Se，④Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数的增加而递增的是④D．某元素的逐级电离能(kJ·mol－1)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是X3＋【答案】D【解析】最外层电子数相同时电子层数越多半径越大，相同数目电子层时最外层电子数越少，半径越大，A正确；四种元素均为第三周期元素，由电离能的改变规律及核外电子的排布状况可知，③中3p能级半充溢，为第ⅤA族元素，第一电离能最大，B正确；元素的电负性可用来衡量元素的金属性和非金属性的强弱，在元素周期表中，同一周期主族元素从左到右，元素的电负性渐渐增大，同一主族从上到下，元素的电负性渐渐减小，C正确；推断电离能与元素化合价的关系，关键看各级电离能之间的差值大小，相邻两级电离能差值大，说明再失去一个电子的难度增大，由此可推断出该离子所带的电荷数，所以X最有可能生成的阳离子是X2＋，D错误。15．下列说法正确的是()A．电子仅在激发态跃迁到基态才产生原子光谱B．在已知元素中，基态原子的4s能级中只有1个电子的元素肯定位于s区C．核电荷数为26的元素，原子核外价层电子轨道表示式为D．核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中可能不含未成对电子【答案】C【解析】电子由激发态跃迁到基态时，会产生放射光谱，电子由基态跃迁到激发态时，会产生汲取光谱，汲取光谱与放射光谱总称原子光谱，A错误；该元素基态原子最外层仅有的1个电子位于4s能级，即4s1，该原子4s能级未填满，状况之一是依据能级依次正常填充的结果：1s22s22p63s23p64s1，为K元素，状况之二是依据洪特规则的特例填充的结果：1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，为24Cr和29Cu，K位于s区，Cu位于ds区，Cr位于d区，B错误；Fe原子3d能级上有6个电子，4s能级上有2个电子，Fe原子价层电子轨道表示式为，C正确；每个原子轨道最多容纳2个电子，核外电子数为奇数的基态原子，原子轨道中肯定有未成对电子，D错误。16．下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示)。eq\f(电离能,kJ·mol－1)I1I2I3I4……R7401500770010500……下列关于元素R的推断中肯定正确的是()A．R的最高正价为＋3价 B．R元素位于元素周期表中第ⅡA族C．R元素的原子最外层共有4个电子 D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s2【答案】B【解析】比较元素R的各级电离能的数据可知，该元素的第2级电离能远小于第3级电离能，说明该元素的原子最外层上为2个电子，故R的最高正价为＋2价，A错误；R为短周期元素，故R元素位于元素周期表中第ⅡA族，B正确；R的最外层上是2个电子，R元素基态原子的电子排布式为1s22s2或1s22s22p63s2，C、D错误。二、非选择题：本大题共4小题，共56分。17．(14分)有A、B、C、D、E、F、G、H八种前四周期元素，G的原子序数最大。已知：A、B、C三种元素的原子次外层电子排布都是(n－1)s2(n－1)p6；D、E、F三种元素的原子序数分别等于A、B、C的最外层电子数；G元素原子的最外层电子数和A相同，内层电子数均符合2n2；C的气态单质在标准状况下的密度为3.17g·L－1；A与C能形成离子化合物AC，A离子比C离子少一个能层；E原子的最外电子层中p能级的电子数等于前一能层的电子总数。回答下列问题：(1)上述元素的基态原子中，含有2个未成对电子的元素是____________(填元素符号)；它们位于元素周期表的________区。(2)A与D能形成离子化合物AD，则AD的电子式是__________________。(3)C元素基态原子的价层电子排布式为____________；F元素基态原子最外层电子的轨道表示式为____________________________；G元素基态原子的电子排布式为__________________________________。(4)H元素的正三价离子的3d能级为半充溢，则H元素在元素周期表中的位置为__________________________。【答案】(14分，每空2分)(1)C、Sp(2)Na＋[eq\o\al(·,·)H]－(3)3s23p51s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)(4)第四周期第Ⅷ族【解析】依据A、B、C次外层电子排布，可知A、B、C都属于第三周期元素或第四周期的K、Ca元素；依据D、E、F原子序数分别等于A、B、C最外层电子数，可知D、E、F属于第一或其次周期元素；依据C的气态单质在标准状况下的密度，C的气态单质的摩尔质量为3.17g·L－1×22.4L·mol－1≈71g·mol－1，C为氯元素，由A与C能形成离子化合物AC及A离子比C离子少一个能层，可知A为钠元素，则D为氢元素，F为氮元素；依据G元素原子最外层电子数与A相同，且内层电子数均符合2n2，可知G为铜元素；依据E原子最外电子层中p能级电子数等于前一能层电子总数，可知E为碳元素，则B为硫元素。据此可以确定相关问题的答案。H元素的正三价离子的3d为半充溢，原子失电子时，先失去最外层电子，即H元素的电子排布式为ls22s22p63s23p63d64s2，即H为Fe，位于第四周期第Ⅷ族。18．(14分)依据下列表格中的信息，回答有关问题：周期族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA012abcd3efghijkl(1)在上表中，第一电离能最小的元素是________，电负性最大的元素是______(填元素对应的名称)。(2)某元素最高价氧化物对应的水化物呈两性，则该元素是__________(填对应的字母)，该元素与c元素形成的化合物能否与NaOH溶液反应(若能，写出相应的离子方程式；若不能，则填“否”)？_______________________。(3)在e～k元素的原子中，原子半径最小的是________(填元素符号)，其价层电子排布式为____________；未成对电子数最多的是________(填元素符号)，其最高价氧化物对应水化物的化学式为__________；有两个未成对电子的元素是____________(填元素符号)；M层有两个空轨道的是________(填元素符号)，其基态阳离子的电子排布式为_______________________。(4)在上表所列的元素中，原子中电子所排布的能级数目相同的有____________。①a和b②b和c③f和g④i和l【答案】(14分，除标注外每空1分)(1)钠氟(2)gAl2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O(2分)(3)Cl3s23p5PH3PO4Si、SAl1s22s22p6(4)①②④(2分)19．(14分)(1)钇(39Y)是一种重要的稀土金属，基态Y原子的价层电子排布式为____________。下列科学家中，在稀土化学领域做出重要贡献的是________(填字母)。a．侯德榜b．屠呦呦c．徐光宪(2)BaCO3可用于制备高温超导体，其3种组成元素中，第一电离能最大的是______(填元素符号)。(3)写出Ni基态原子的价层电子排布图(轨道表示式)：_______________________。(4)C、N、O、Cs、Pb元素第一电离能由大到小的依次是_______________________。(5)Fe成为阳离子时首先失去________轨道的电子。(6)比较离子半径：F－________O2－(填“大于”“等于”或“小于”)。【答案】(14分，每空2分)(1)4d15s2c(2)O(3)(4)N、O、C、Pb、Cs(5)4s(6)小于【解析】(1)钇(39Y)为39号元素，基态Y原子的价层电子排布式为4d15s2。(2)同周期，从左到右，第一电离能增大；同主族，从上到下，第一电离能减小，Ba、C、O中，第一电离能最大的是O元素。(3)Ni基态原子的价层电子排布式为3d84s2，所以价层电子排布图为。(4)N的第一电离能反常，其他原子的非金属性越强，第一电离能越大，金属性越强，第一电离能越小，所以C、N、O、Cs、Pb元素第一电离能由大到小的依次是N、O、C、Pb、Cs。(5)Fe为26号元素，Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，由于3d电子的存在，减弱了原子核对4s电子的吸引，故首先失去4s轨道的电子。(6)F－和O2－的核外电子排布相同，核电荷数