2024-2025学年新教材高中化学第一章原子结构与性质测评含解析新人教版选择性必修第二册

PAGEPAGE12第一章测评(时间:90分钟满分:100分)可能用到的相对原子质量:H1C12Si28P31Cl35.5一、选择题(本题包括10个小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题2分,共20分)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吸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的学问时,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确定有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,①②两种状态的能量符合E(①)>E(②)的是()A.氮原子:B.钠原子:①3s1②3p1C.铬原子:①3d54s1②3d44s2D.碳原子:答案A解析A项中,状态②的2p能级半充溢,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.②③ C.②④ D.①⑤答案C解析依据元素的原子序数确定元素在周期表中的位置时,可以依据其原子结构示意图或电子排布式,依据电子层数确定其所在周期,依据最外层电子数确定其所在族。另外用0族元素定位法更为便利,即依据与该元素原子序数最接近的0族元素的位置来确定。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,这一过程吸取能量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为基态Mg原子的电子排布式,1s22s22p63p2为激发态Mg原子的电子排布式,A项正确,B项错误;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相同,C项错误;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项错误。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+的半径慢慢减小D.O、F、Ne的电负性慢慢增大答案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Mg原子的3p能级为全空的稳定状态,所以Mg元素的第一电离能比Al的大,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+的半径慢慢减小,C正确;O、F的电负性慢慢增大,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.某元素X的逐级电离能如图所示,下列说法正确的是()A.X元素可能为+4价B.X可能为非金属C.X为第五周期元素D.X与氟反应时最可能生成的阳离子为X3+答案D解析由图像可知,该元素的I4≫I3,故该元素最外层有3个电子,易形成+3价阳离子,A、B两项错误,D项正确;无法确定该元素是否位于第五周期,C项错误。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>YD.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;在元素周期表中,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.已知短周期元素R原子最外层的p能级上有2个未成对电子。下列关于R的描述正确的是()A.R的氧化物都能溶于水B.R的最高价氧化物对应水化物的化学式都是H2RO3C.R都是非金属元素D.R的氧化物都能与NaOH溶液反应答案C解析由短周期元素R原子最外层的p能级上有2个未成对电子可知,可能存在两种状况:p能级上只有两个电子,为第ⅣA族元素;p能级上有4个电子,为第ⅥA族元素。第ⅣA族元素Si的氧化物SiO2难溶于水,A错;第ⅣA族元素最高价氧化物对应水化物的化学式是H2RO3,但第ⅥA族元素最高价氧化物对应水化物的化学式是H2RO4,B错;短周期第ⅥA族和第ⅣA族的元素均为非金属元素,C正确;R的氧化物如CO与NaOH溶液不反应,D错。10.不能说明X的电负性比Y的电负性大的是()A.与H2化合时X单质比Y单质简洁B.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的最高价氧化物对应水化物的酸性强C.X原子的最外层电子数比Y原子最外层电子数多D.X单质可以把Y从其气态氢化物中置换出来答案C解析电负性的大小和非金属性的强弱变更规律一样,因而可依据元素非金属性的强弱推断。X的电负性比Y大,表明X的非金属性比Y的非金属性强。A、B、D均能说明X的非金属性比Y强,原子最外层电子数的多少不能确定元素得失电子的实力。二、选择题(本题包括5个小题,每小题有1~2个选项符合题意。每小题4分,共20分)11.已知M元素原子的价层电子排布式为3s23p1,短周期元素L的原子最外层p轨道为半充溢状态,下列叙述错误的是()A.M为金属元素,L为非金属元素B.M与L为同周期元素C.L的电负性大于MD.M的第一电离能大于L答案BD解析由已知信息可得M为铝元素,L为氮元素或磷元素,故A、C项均正确,B错误。第一电离能:N>P>Al,故D项错误。12.图中三条曲线表示C、Si、P元素四级电离能的变更趋势。下列说法正确的是()A.电负性:c>b>aB.最简洁氢化物的稳定性:c>a>bC.第五电离能:a>c>bD.最简洁氢化物的沸点: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,结合电离能变更规律可知,a、c为同一主族元素,则a是碳元素,b是磷元素,c是硅元素。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个电子后最外层为3s1状态,第四电离能与第五电离能相差不大,所以元素的第五电离能:C>Si>P,C正确;对于组成与结构相像的物质来说,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点就越高,由于相对分子质量PH3>SiH4>CH4且PH3是极性分子,所以最简洁气态氢化物的沸点:PH3>SiH4>CH4,D错误。13.以下有关元素性质的说法不正确的是()A.具有下列电子排布的基态原子中,①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4,原子半径最大的是①B.下列基态原子的价层电子排布:①3s23p1②3s23p2③3s23p3④3s23p4,对应的第一电离能最大的是③C.①Na、K、Rb②N、P、As③O、S、Se④Na、P、Cl,元素的电负性随原子序数的增加而递增的是④D.X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A项均为主族元素的原子,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项说法正确;B项中四种元素均为第三周期元素,由电离能的变更规律及核外电子的排布状况可知,③中3p能级半充溢,第一电离能最大,B项说法正确;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,同一周期从左到右(稀有气体除外),元素的电负性慢慢增大,同一主族从上到下,元素的电负性慢慢减小,故C项说法正确;D项,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,n和(n+1)两级电离能差值大,说明失去第(n+1)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元素最有可能生成的阳离子是X2+,D项说法错误。14.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个电子且位于d区的元素只有1种C.核电荷数为26的元素,基态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BC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,会产生吸取光谱,吸取光谱与放射光谱总称原子光谱,A项错误;该元素最外层仅有的一个电子位于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,分别为24Cr和29Cu,位于d区的只有Cr元素,B项正确;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项正确;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,原子轨道中确定有未成对电子,D项错误。15.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足8电子稳定结构D.元素Y、Z、M的第一电离能:Y>M>Z答案CD解析由图示关系可知,X为氦元素,Y为氟元素,M为氯元素,Z为硫元素。A项,元素的电负性关系为F>Cl>S,故不正确;B项,离子半径关系为S2->Cl->F-,故不正确;C项,SCl2的电子式为,故正确;D项,元素第一电离能大小关系为F>Cl>S,正确。三、非选择题(本题包括5个小题,共60分)16.(12分)(1)X元素基态原子的其次电子层上只有一个空轨道,则X元素是;其基态原子的轨道表示式为。

(2)R元素原子的3p能级上只有一个未成对电子,则R元素可能是。

(3)Y元素原子的核电荷数为33,则其基态原子的价层电子排布式为,其位于元素周期表中的,属于区元素。

答案(每空2分)(1)C(或碳)(2)Al或Cl(3)4s24p3第四周期第ⅤA族p解析(1)X元素基态原子的其次电子层上只有一个空轨道,则其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p2,是C元素。(2)R元素原子的3p能级上只有一个未成对电子,则其基态原子的核外电子排布式可能为1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5,则R可能为Al或Cl。(3)Y元素原子的核电荷数为33,依据构造原理和核外电子排布规律可知,Y元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,价层电子排布式为4s24p3,在元素周期表中位于第四周期第ⅤA族,属于p区元素。17.(8分)(1)S的基态原子有个未成对电子;Si的基态原子电子排布式为。

(2)31Ga基态原子的电子排布式为。

(3)基态硼原子的电子排布式为。

(4)基态Cu+的电子排布式为。

(5)XY2是红棕色气体;X与氢元素可形成XH3;Y元素基态原子的电子排布式是。

(6)基态Fe原子有个未成对电子,基态Fe3+的电子排布式为。

答案(每空1分)(1)21s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2(2)1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1(3)1s22s22p1或[He]2s22p1(4)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10(5)1s22s22p4或[He]2s22p4(6)41s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5解析(1)基态S原子的价层电子排布式为3s23p4,依据洪特规则和泡利原理可知基态S原子的核外有2个未成对电子;依据能量最低原理、洪特规则和泡利原理,14号元素Si的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2。(2)Ga是31号元素,其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1。(3)硼原子的核外电子数是5,则基态硼原子的电子排布式为1s22s22p1或[He]2s22p1。(4)Cu为29号元素,Cu+核外有28个电子,依据核外电子排布规律可知,基态Cu+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。(5)依据题意可知,X为N元素,Y为O元素,O元素基态原子的电子排布式为1s22s22p4或[He]2s22p4。(6)Fe原子的价层电子排布式为3d64s2,3d能级上有4个未成对电子,Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。18.(10分)下表是元素周期表的一部分,表中所列字母分别代表一种元素。试回答下列问题:(1)请写出n元素基态原子的电子排布式:。

(2)h的单质在空气中燃烧发出刺眼的白光,请用原子结构的学问说明发光的缘由:。

(3)o、p两元素的部分电离能数据列于下表:元素opI1717759I215091561I332482957比较两元素的I2、I3可知,气态o2+再失去一个电子比气态p2+再失去一个电子难,其缘由是。

(4)第三周期8种元素按单质熔点凹凸的依次排列如图(Ⅰ)所示,其中电负性最大的是(填图中的序号)。

(5)表中所列的某主族元素的电离能状况如图(Ⅱ)所示,则该元素是(填元素符号)。

(Ⅱ)答案(每空2分)(1)1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1(2)电子从能量较高的原子轨道跃迁到能量较低的原子轨道时,以光(子)的形式释放能量(3)Mn2+的3d能级为半充溢状态,比较稳定(4)2(5)Al解析(1)由元素在元素周期表中的位置可知n为钾元素,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1。(2)h为Mg元素,Mg单质在空气中燃烧发出刺眼的白光,缘由是电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以光(子)的形式释放能量。(4)第三周期元素中电负性最大的元素是Cl,第三周期元素形成的单质只有Cl2和Ar在常温下是气态,Cl2的相对分子质量大于Ar,故Cl2的熔点高于Ar。19.(12分)有A、B、C、D、E、F、G七种前四周期元素,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,内层均填满电子;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。

答案(每空2分)(1)C、Sp(2)Na+H]-(3)3s23p51s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1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;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可知,C的气态单质