第一章 原子结构与性质 测试题 2023-2024学年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．W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的前四周期元素，W是形成化合物种类最多的元素，Y的最外层电子数是其电子层数的3倍，是一种常用的自来水消毒剂，R是组成人体血红蛋白的核心金属元素。下列说法正确的是 A．氢化物的沸点一定是： B．R的单质与冷水反应缓慢 C．含氧酸的酸性：；简单氢化物的热稳定性： D．电负性：；第一电离能： 2．向CuSO4溶液中通入NH3至过量，先生成蓝色沉淀，后沉淀溶解得到深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4溶液。下列说法正确的是 A．原子半径：r(N)<r(O) B．第一电离能：I1(O)<I1(N) C．电负性：χ(O)<χ(S) D．碱性：NH3·H2O<Cu(OH)2 3．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，单位为kJ/mol)。下列关于元素R的判断中一定正确的是 I1 I2 I3 I4 I5 …… R 740 1500 7700 10500 13600 …… ① R的最高正价为+3价 ②R元素位于元素周期表中第ⅡA族 ③ R元素第一电离能大于同周期相邻元素④ R元素的原子最外层共有4个电子 ⑤ R元素基态原子的电子排布式为1S22S2 A．①③ B．②③ C．②③④ D．②③⑤ 4．下列说法正确的是 A．3p与2p的原子轨道都是哑铃形 B．ls与2s轨道最多容纳的电子数不同 C．p电子能量一定比s电子能量大 D．电子云表示的是电子在原子核外空间的运动轨道 5．具有下列电子构型的原子中，第一电离能最大的是( ) A．1s22s22p5 B．1s22s22p6 C．1s22s22p63s1 D．1s22s22p63s2 6．下列说法正确的是 A．铍原子最外层原子轨道为纺锤形 B．最外层电子数为ns2的原子，其价层电子数为2 C．氢原子“电子云”中的小黑点表示电子的多少，黑点密度越大，电子数目越多 D．焰色反应中颜色是金属原子电子从激发态跃迁到基态时产生的光谱谱线的颜色 7．某基态原子的价层电子的轨道表示式为 ，下列关于该原子的说法正确的是 A．s电子的电子云轮廓图是圆形 B．有5种空间运动状态不同的电子 C．最外层有4个电子 D．有2种能量不同的电子 8．下列各组元素性质的叙述中，正确的是 A．O、F、Na的原子半径依次减小 B．N、O、F的第一电离能依次增大 C．N、O、F的电负性依次增大 D．N、O、F的最高正化合价依次升高 9．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，Y核外有13种运动状态不同的电子，基态时Z原子3p原子轨道上成对电子与不成对电子数目相等。下列说法正确的是 A．原子半径： B．ZW2是含有极性键的非极性分子 C．Z的简单气态氢化物的稳定性比W的弱 D．元素Y、W形成的化合物属于离子晶体 10．下列有关电子排布图的表述正确的是 A．可表示单核10电子粒子基态时电子排布 B．此图错误，违背了泡利原理 C．表示基态N原子的价电子排布 D．表示处于激发态的B原子的核外电子排布图 11．下列化学用语或图示表达正确的是 A．Na2O2的电子式 B．Fe的原子结构示意图 C．中子数为9的氮原子N D．基态Si原子的价层电子的轨道表示式3s23p2 12．以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是 A．：He B． C． D． 13．日常生活中，我们看到的霓虹灯光、荧光等都与原子核外电子跃迁有关。下列描述的原子的价层电子状态中最稳定的是 A． B． C． D． 14．(硫脲)是一种可用于制造药物、染料等溶于水的白色晶体。实验室可以(氰氨)与溶液等为原料，在约50℃为10～11条件下制取，发生的反应为，实验装置(夹持及加热装置已略)如图，下列说法错误的是 A．电负性： B．装置B中盛放的试剂是浓硫酸 C．向装置C中通入可调节 D．装置D的主要作用是吸收尾气 15．同一原子的下列轨道中能量最低的是 A．2s B．3s C．3p D．3d 二、非选择题 16．已知某粒子的核外电子排布式为，回答下列问题： (1)若该粒子为电中性粒子，则这种粒子的符号是______ (2)若该粒子形成的盐溶液能与溴水反应使溴水褪色，并出现浑浊，则这种粒子的符号是______ (3)若该粒子的还原性较弱，且这种元素的原子得到一个电子即达最外层8电子的稳定结构，则这种粒子的符号是______ 17．在短周期元素中：原子核外电子总数是其最外层电子数2倍的元素是_____，原子电子层数和核外最外层电子数相等的元素是_____，最外层电子数为电子层2倍的元素是_____。 18．根据所学习的元素周期表的相关知识，回答下列问题： (1)在上面元素周期表中，全部是金属元素的区域为___________(填字母)。 A．Ⅰ区 B．Ⅱ区 C．Ⅲ区 D．Ⅳ区 (2)写出a~h中，金属性最强的元素的原子结构示意图：___________。 (3)已知某粒子的结构示意图为，试回答： 当，时，该粒子为___________(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)，该元素为周期表中的___________(填上面表格中标注的字母)。 (4)d元素与c元素形成的化合物中可用作呼吸面具内的供氧剂的是___________(填化学式)，它与反应的化学方程式是___________。 (5)q、h元素对应单质与氢气反应的剧烈程度：___________＞___________(写出元素对应单质的化学式)。 19．(1)在短周期元素中基态原子的p轨道有1个未成对电子的元素可能是_______(填元素符号，下同)，其核外电子排布式分别是_______。 (2)基态原子的N层有1个未成对电子，M层未成对电子最多的元素是_______，其价电子排布式为_______。 (3)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素是_______，其电子排布图为_______。 (4)Cu原子的结构示意图为_______。 (5)下列表示的为一激发态原子的是_______。 A．1s12s1 B．1s22s22p1 C．1s22p53s1D．1s22s22p63s2 20．A、B、C、D四种短周期元素，原子序数依次增大，已知A是地壳中含量最多的元素；B、C、D同周期，且B在同周期元素中第一电离能最小；C的第一、二、三电离能分别为738kJ/mol、1451kJ/mol、7733kJ/mol；D在同周期元素中(除稀有气体元素外)第一电离能最大。 (1)试推断该四种元素并写出元素符号：A______；B______；C______；D______。 (2)C的第三电离能远大于其第二电离能的原因是______。 (3)写出电解熔融的化学方程式：______。 21．(1)某元素最高化合价为＋5，原子最外层电子数为2，半径是同族中最小的，其核外电子排布式为_______，价电子构型为_______，在元素周期表中的位置是_______，属__________区元素 (2)Cr电子排布式从3d54s1→3d6是__________能量(填“吸收”或“放出”)；Co3+核外电子有_____个未成对电子数，Zn2+的价电子轨道表示式为_______________；V原子结构示意图为_____________。 (3)已知A原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，则基态A原子中，电子运动状态有 ____________ 种；电子占据的最高电子层符号为 ____________ ，该电子层含有的能级数为 ____________ ，该电子层含有 ____________ 个原子轨道。 22．如图是元素周期表的一部分，图中所列的字母分别代表某一种化学元素。 完成下列填空(填元素符号或化学式)： (1)元素B在元素周期表中的位置是第_______周期第_______族 (2)D简单离子的结构示意图为_______ (3)D单质在空气中燃烧可生成淡黄色粉末，X常用作呼吸面具和潜水艇中的供氧剂，可选用合适的化学试剂和如图所示实验装置证明X有提供氧气的作用。 ①装置A使用石灰石与稀盐酸反应制取，装置B中饱和溶液的作用是除去_______。 ②装置C中X与反应的化学方程式是_______，装置D盛放NaOH溶液的作用是除去_______。 ③为检验试管F收集的气体，应_______，若出现_______现象，即证明X可作供氧剂。 23．有V、W、X、Y、Z 五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中只有X、Z 是金属元素；V和Z元素原子的最外层都只有一个电子；W和Y元素原子的最外层电子数相同，且W元素原子的L层电子数是K层电子数的3倍；X元素原子的最 外层电子数是Y元素原子最外层电子数的一半。 回答下列问题： (1)X元素的离子结构示意图为_____________。 (2)Z的最高价氧化物对应水化物的化学式为_____________。 【参考答案】 一、选择题 1．D 【分析】W化合物种类最多即W为C；Y的最外层电子数是其电子层数的3倍，Y为O；X为N；ZY2为常见的自来水消毒剂为ClO2，Z为Cl；R为组成人体血红单边的核心金属元素，R为Fe。 解析：A．没有说明简单氢化物，W的氢化物种类很多无法比较大小，A项错误； B．Fe与冷水不反应，它与水蒸气高温条件下反应，B项错误； C．Z的含氧酸有HClO和HClO4等，没有指明是哪种，无法比较酸性，同周期从左往右，非金属性增强，简单氢化物的稳定性增强即稳定性CH4<NH3，故C项错误； D．电负性Y>Z>W，同周期从左往右第一电离能呈增大趋势，同时N由于半满结构稳定难失电子比相邻族大，即X>Y>W，D项正确； 故选D。 2．B 解析：A．N、O为同周期元素，随核电荷数的增加，原子半径减小，因此r(N)>r(O)，故A错误； B．同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但氮原子最外层2p轨道半充满，其第一电离能大于O，故B正确； C．同主族元素从上到下电负性减弱，故C错误； D．CuSO4溶液中通入NH3至过量，先生成Cu(OH)2蓝色沉淀，根据强碱制弱碱原理，可知碱性：NH3·H2O>Cu(OH)2，故D错误； 故选：B。 3．B 解析：某短周期元素R的第三电离能剧增，说明该原子最外层有2个电子，处于IIA族，该原子存在第五电离能，说明核外电子数数目大于4，故R为Mg元素。 ①R的最高正价为+2价，故①错误； ②R元素位于元素周期表中第IIA族，故②正确； ③R元素最外层电子排布式为3s2，为全满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素的，故③正确； ④R元素的原子最外层共有2个电子，故④错误； ⑤R元素基态原子的电子排布式为1s2 2s2 2p62s2，故⑤错误； 综上所述②③正确； 故选 B。 4．A 解析：A．不同能层相同能级的原子轨道形状相同，故3p与2p的原子轨道都是哑铃形，A正确； B．不同能层相同能级的原子轨道数目相同，最多能容纳的电子数也相同，ls与2s轨道最多容纳均能容纳2个电子，B错误； C．根据能级构造原理可知，同一能层中，p电子能量比s电子能量大，C错误； D．电子云表示的是电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述，D错误； 故答案为A。 5．B 解析：根据各原子的核外电子排布可知A、B、C、D四项对应元素分别是F、Ne、Na、Mg，稀有气体最不易失电子，所以第一电离能最大的元素为Ne； 故答案为B。 6．D 解析：A．铍原子最外层原子轨道为2s，为球形，A错误； B．铁原子的价层电子排布式为3d64s2，最外层电子数为4s2，但价电子数为8，B错误； C．氢原子“电子云”中的小黑点表示电子出现的概率大小，黑点密度越大，电子出现的概率越大，C错误； D．焰色反应中颜色是金属原子电子从激发态跃迁到基态时产生的光谱谱线的颜色，D正确； 故选D。 7．B 【分析】由价层电子的轨道表示式为 可知，该原子为O，其基态原子的电子排布式为1s22s22p4，据此分析解答。 解析：A．s电子的电子云轮廓图是球形，A错误； B．空间运动状态数=所占原子轨道数，根据分析，该原子的电子排布式为1s22s22p4，则该原子有1+1+3=5种空间运动状态不同的电子，B正确； C．由图可知，最外层为L层，有6个电子，C错误； D．相同能层、相同能级不同轨道的电子，能量相同，该原子电子排布式为1s22s22p4，则有1+1+1=3种能量不同的电子，D错误； 故选B。 8．C 解析：A．同周期主族元素从左至右，原子半径逐渐减小（0族元素除外），故半径O＞F，Na为第三周期元素，比F和O多一层电子，因此原子半径Na＞O＞F，A错误； B．同周期元素从左至右，第一电离能呈增大趋势，但N元素原子的最外层电子为半充满状态，第一电离能大于同周期相邻元素，即第一电离能O＜N＜F，B错误； C．同周期主族元素从左至右，电负性逐渐增大，则N、O、F的电负性依次增大，C正确； D．N的最高正化合价为+5，F无正价，D错误； 故选C。 9．C 【分析】X是空气中含量最多的元素，则X为N元素；Y核外有13种运动状态不同的电子，则Y为Al元素；基态时Z原子3p原子轨道上成对电子与不成对电子数目相等，则Z为S元素；短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，则W为Cl元素。 解析：A．X、Y分别为N、Al，由于Al的电子层数比N多一层，即半径r(N)<r(Al)，A错误； B．ZW2为SCl2，是含有极性键的极性分子，B错误； C．Z、W分别为S、Cl，非金属性S<Cl，即Z的简单气态氢化物的稳定性比W的弱，C正确； D．元素Y、W形成的化合物AlCl3，是共价化合物，属于分子晶体，D错误； 故选C。 10．A 解析：A．可表示单核10电子粒子基态时电子排布，故A正确。 B．此图错误，违背了洪特规则，故B错误； C．基态N原子的价电子排布表示为 ，故C错误； D．表示处于基态的B原子的核外电子排布图，故D错误。 综上所述，答案为A。 11．B 解析：A．属于离子化合物，其电子式为，故A错误； B．Fe属于过渡元素，原子序数为26，核外电子数为26，其原子结构示意图，故B正确； C．中子数为9的氮原子，质量数为7+9=16，可表示为，故C错误； D．基态Si原子的价层电子数为4，价层电子排布式为，轨道表示式为，故D错误； 故选B。 12．D 解析：A．只能表示最外层电子数，故A错误； B．只表示核外电子的分层排布情况，故B错误； C．具体到亚层的电子数，故C错误； D．包含了电子层数、亚层数以及轨道内电子的自旋方向，故D正确； 故选D。 13．B 【分析】当价层电子处于基态且处于全满、半满填充时，能量较低，为较稳定状态；能量最低原理为原子核外的电子应优先排布在能量最低的能级里，然后由里到外，依次排布在能量逐渐升高的能级里； 解析：A．中电子处于激发态； B．，3d轨道为半满状态、4s为全满状态，较稳定； C．，3d轨道为不是全满、半满状态； D．，中电子处于激发态； 故原子的价层电子状态中最稳定的是； 故选B。 14．B 【分析】A中盐酸与FeS反应生成H2S，B中为饱和NaHS溶液，用于除去硫化氢中混有的HCl，C中Na2S、H2NCN、H2O反应生成CS(NH2)2，D中为NaOH，用于尾气处理。 解析：A．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；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性：，A正确； B．浓硫酸具有氧化性，不能用浓硫酸干燥，B错误； C．向装置C中通入H2S可调节pH，且通入的H2S与生成的NaOH反应生成硫化钠，补充原材料，C正确； D．装置D中为NaOH，用于吸收尾气，D正确； 故选B。 15．A 解析：能级符号相同，能层越大，能量越高，同一原子中，2s、3s、3p、3d电子的能量依次增强，故能量最低的是2s，故选：A。 二、非选择题 16． Ar 【分析】核外电子排布式为的粒子可能是Ar、K+、Ca2+、Cl-、S2-等。 解析：(1)若该粒子为电中性粒子，则这种粒子的核电荷数和核外电子数相等，为18，是氩元素，符号为Ar； (2)若该粒子形成的盐溶液能与溴水反应使溴水褪色，并出现浑浊，则这种粒子为S2-，和溴水反应：S2-+Br2=S↓+2Br-； (3)若该粒子的还原性较弱，则该粒子对应的单质的氧化性较强，且这种元素的原子得到一个电子即达最外层8电子的稳定结构，则这种粒子为。 17． Be H、Be、Al C、S 解析：在短周期元素中，原子核外电子总数是其最外层电子数2倍的元素是铍；若原子电子层数为1，最外层电子数也为1的元素是H，若原子电子层数为2，最外层电子数也为2的元素是Be，若原子电子层数为3，最外层电子数也为3的元素是Al，所以原子电子层数和核外最外层电子数相等的元素是 H、Be、Al；电子层数为1，没有最外层电子数为电子层2倍的元素，电子层数为2，最外层电子数为电子层2倍的元素是C，电子层数为3，最外层电子数为电子层2倍的元素是S。故答案为Be， H、Be、Al；C、S。 18．(1)B (2) (3) 阴离子 g (4) (5) 【分析】依据元素周期表可推知a为H，b为C，c为O，q为F，d为Na，e为Mg，f为Al，g为S，h为Cl； 解析：（1）在上面元素周期表中，全部是金属元素的区域为Ⅱ区，故选B； （2）同周期从左到右元素金属性越来越弱，同主族元素从上到下金属性越来越强， a~h中，金属性最强的元素为钠，其原子结构示意图； （3）核内质子数为16，核外电子数为18，该粒子为带负电荷的阴离子；该元素为周期表中的16号元素g； （4）过氧化钠可用作呼吸面具内的供氧剂，与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气：； （5）F与Cl是同主族元素，从上到下非金属性越来越弱，对应单质的氧化性越来越弱，与氢气化合的剧烈程度氟气强于氯气。 19． B、F、Al、Cl 1s22s22p1、1s22s22p5、1s22s22p63s23p1、1s22s22p63s23p5 Cr 3d54s1 O AC 解析：(1)在短周期元素中基态原子的p轨道有1个未成对电子的元素可能是B、F、Al、Cl，其电子排布式分别为：1s22s22p1、1s22s22p5、1s22s22p63s23p1、1s22s22p63s23p5； (2)基态原子的N层有1个未成对电子，M层未成对电子最多的元素是Cr，其价电子排布式为3d54s1； (3)最外层电子数是次外层电子数3倍，该元素有2层电子，第一层为K层，有2个电子，第二层为L层，有6个电子，该元素为O，其电子排布图为 。 (4)Cu的核电荷数为29，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，根据电子排布式可画出铜的原子结构示意图为 。 (5)激发态原子即为基态原子中的电子从低能级跃迁到了高能级。 A．核外共有2个电子，基态应为2个电子都排在1s能级上，所以1s12s1为激发态； B．1s22s22p1为基态B的电子排布式，不是激发态； C．核外有8个电子的O的基态电子排布式为1s22s22p4，所以1s22p53s1为激发态； D．1s22s22p63s2为基态Mg的电子排布式，不是激发态； 故选AC。 20． O Na Mg Cl 已形成稳定结构，再失去内层电子很困难 解析：(1)地壳中含量最多的元素是氧元素，故A为氧元素。由于A、B、C、D四种元素的原子序数依次增大且B、C、D同周期，故B、C、D位于第三周期；根据第一电离能的递变规律可知，B、D分别为纳元素、氯元素；根据C的电高能数据知，C的最外层电子数为2，故C是镁元素； (2)Mg最外层有2个电子，失去2个电子后形成8电子稳定结构，再失去电子需要更多的能量，很困难，所以Mg的第三电离能远大于其第二电离能； (3)电解熔融的化学方程式：。 21． 1s22s22p63s23p63d34s2 3d34s2 第四周期ⅤB族 d 吸收 4 6 L 2 4 解析：(1)因为最外层电子数为2，但最高正化合价却为5，说明该元素是副族元素。依据同族中半径最小，即为第四周期元素：1s22s22p63s23p63d34s2，价电子构型为3d34s2，为23号元素，在元素周期表中的位置是第四周期ⅤB族元素，属d区元素； (2)Cr电子排布式从3d54s1→3d6是由基态转化为激发态，吸收能量；Co3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，核外电子有4个未成对电子数，Zn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，价电子轨道表示式为；V原子的质子数是23，原子结构示意图为； (3)A原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，则A原子为C原子，核外有6个电子，即核外有6种运动状态不同的电子，基态C原子核外电子共占据2个电子层，电子占据的最高电子层为L层，L层含有s、p两个能级，能级数为2；s能级有1个原子轨道，p能级有3个原子轨道，所以L电子层共有4个原子轨道。 22．(1) 二 ⅤA (2) (3) HCl 将带火星的木条伸入试管内 木条复燃 【分析】依据元素周期表的结构，A为H，B为N，C为O，D为Na，E为Mg。 解析：（1）根据题图，元素B在元素周期表的第二行，所以其在元素周期表的位置为第二周期第ⅤA族； （2）元素D为钠元素，其简单离子的结构示意图为； （3）①钠在氧气中燃烧生成的淡黄色粉末为。①盐酸具有挥发性，所以制得的中混有氯化氢，装置B中饱和溶液的作用是除去挥发出的HCl：，既除去了HCl，又生成了，还降低了在溶液中的溶解损耗； ②与反应的化学方程式为；装置D盛放NaOH溶液的作用是除去中未反应的； ③为检验试管F收集的气体是氧气，可用带火星的木条进行检验，如果木条复燃，说明收集到的是，从而说明过氧化钠能与二氧化碳反应生成，可用作供氧剂。 23． KOH 【分析】W元素原子的L层电子数是K层电子数的3倍，K层电子数为2，L层电子数为6，W为氧元素；W和Y元素原子的最外层电子数相同，则Y为硫元素；X元素原子的最外层电子数是Y元素原子最外层电子数的一半，则X原子的最外层电子数为3，X的原子序数大于W，因此X为铝元素；V和Z元素原子的最外层都只有一个电子，其中只有X、Z 是金属元素，Z的原子序数大于硫元素，则Z为钾元素；V的原子序数小于氧元素，则V为氢元素；故V、W、X、Y、Z分别为H、O、Al、S、K。 解析：(1)X元素的离子为Al3+，离子核内质子数为13，核外电子数为10，离子结构示意图为：，故答案为：； (2)Z为钾元素，最高化合价为+1价，最高价氧化物对应水化物的化学式为KOH，故答案为：KOH。 学科网（北京）股份有限公司 $$