2.1 原子核外电子的运动 随堂训练 2023-2024学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2

2.1 原子核外电子的运动 随堂训练 2023-2024学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2 一、单选题 1．下列各基态原子的价电子排布图正确的是 选项 原子 价电子排布图 A N    B O    C C    D Li    A．A B．B C．C D．D 2．下列正确表示氧的原子结构示意图的是 A． B． C． D． 3．若某原子外围电子排布式为，则下列说法正确的是 A．该元素原子能层共有8个电子 B．该元素位于周期表中第五周期ⅣB族 C．该元素位于区 D．该元素原子价电子数为2个 4．下列关于四种粒子的结构示意图的说法中正确的是 A．①③是不同种元素 B．②表示的元素在化合物中通常显+1价 C．②③的化学性质相似 D．①④表示的是离子 5．下列能级符号正确且简并轨道数最多的是 A． B． C． D． 6．1909年，科学家卢瑟福用带正电荷的α粒子轰击金箔，发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数α粒子发生了较大的偏转，极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°而被反弹回来。依据上述实验现象可以得出的推论是 A．金原子内的质量是均匀分布的 B．金原子内的正电荷和负电荷是均匀分布的 C．金原子内有体积很小，质量远大于α粒子的核 D．金原子核内含有质子和中子 7．近日，中国科学院化学物理研究所李灿院士团队揭示催化剂(Co3O4)上催化水氧化产氧历程如图所示(注明：s、ms、μs表示秒、毫秒、微秒)。下列叙述错误的是    A．第(1)步反应为总反应的控速反应，也是活化能最大的反应 B．Co原子价电子排布式为 C．从总反应看，每生成必转移电子 D．该反应过程中三步都发生了极性键断裂 8．下列表示方法错误的是 A．硫离子的电子式为 B．Br原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s14p6 C．N原子的电子排布图为 D．Cu的原子结构示意图为 9．化学与生活、生产密切相关。下列叙述正确的是 A．汽油、生物柴油、石蜡油的主要成分都是烃类 B．节日烟花呈现的是钠、钾、钡等金属单质的焰色，与电子跃迁有关 C．K2FeO4在水处理过程中涉及：氧化还原反应、蛋白质变性、盐类水解、胶体聚沉 D．氯化钙、生石灰、硫酸亚铁等都是食品包装袋中常用的干燥剂 10．关于原子结构的研究，科学家分别提出过：原子论、“葡萄干布丁”模型、核式模型、核外电子分层排布模型、量子力学模型。提出核外电子分层排布模型的科学家是 A．卢瑟福 B．玻尔 C．汤姆逊 D．道尔顿 11．某元素基态原子的价电子排布为3d74s2，该元素在周期表中的位置是 A．第三周期，第ⅡB族 B．第四周期，第ⅡB族 C．第三周期，第ⅦA族 D．第四周期，第Ⅷ族 12．某元素的最外层电子数为2，价电子数为5，并且该元素是同族中原子序数最小的元素，关于该元素的判断错误的是 A．该元素原子的电子排布式为[Ar]3d34s2 B．该元素为Ⅴ C．该元素属于ⅢA族元素 D．该元素属于过渡元素 13．下列化学用语或图示表达正确的是 A．羟基的电子式： B．14C和14N原子的核外电子排布相同 C．的空间结构模型： D．基态氧原子的核外电子轨道表示式为： 14．已知某微粒的核外电子排布式是，下列判断错误的是 A．该元素在周期表的位置是第三周期ⅣA族 B．该元素最高价是+6，最低价是-2 C．该微粒原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形 D．该微粒原子核外有5种能量不同的电子 15．硅酸钠溶液应用广泛，下列说法不正确的是 A．Si原子价层电子排布式为 B．硅酸钠溶液可作织物防火剂、建筑粘合剂 C．水玻璃属于强电解质 D．硅酸钠溶液应保存在带橡胶塞的试剂瓶中 16．下列化学用语表示正确的是 A．羟基的电子式为 B．乙烯的结构简式为 C．联氨的球棍模型为 D．某元素基态原子的电子排布图为 17．下列有关化学用语表达正确的是 A．的填充模型：   B．铍原子最外层原子轨道的电子云图：   C．的电子式： D．氧原子价电子轨道表示式：   18．已知：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6， 下列化学用语表达正确的是 A．I2分子的σ键轮廓图： B．硫原子的结构示意图： C．碘化钠的电子式： D．基态O原子核外电子轨道表示式： 19．下列给出的基态原子的电子排布式，其中正确的是 A．11Na：1s22s22p7 B．47Ag：1s22s22p63s23p63d104s24p64d95s2 C．20Ca：1s22s22p63s23p63d2 D．35Br：[Ar]3d104s24p5 20．基态X、Y、Z原子的核外电子排布式如下表，则下列化合物中不存在的是 基态原子的核外电子排布式 X 1S22S22P4 Y 1S22S22P63S1 Z 1S22S22P63S23P4 A．Y2ZX3 B．Y2X2 C．YZ D．ZX3 21．下列离子中外层d轨道达半充满状态的是 A． B． C． D． 22．某元素质量数51，中子数28，其基态原子未成对电子数为 A．4 B．1 C．2 D．3 23．具有以下结构的原子，一定属于主族元素原子的是 A．最外层有3个电子的原子 B．最外层电子排布式为的原子 C．最外层有1个未成对电子的原子 D．次外层无未成对电子的原子 24．下列说法正确的是 A．M能层有3s、3p、3d三个原子轨道 B．同一原子中，2p、3p、4p能级的原子轨道数依次增多 C．在一个基态多电子的原子中，不可能有两个能量完全相同的电子 D．在氢原子基态电子的概率分布图中，小黑点的疏密程度表示电子在该单位体积内出现概率的大小 25．苯甲酸苯甲酯可以用作香料、食品添加剂及一些香料的溶剂，还可以用作塑料、涂料的增塑剂，其合成机理如下图所示，下列说法不正确的是 A．总反应： B．物质B中碳原子、氧原子的杂化类型相同 C．苯甲酸苯甲酯中除氢原子外的其他所有原子可能共平面 D．该过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成 二、填空题 26．比较下列能级的能量大小关系(填“>”“=”或“<”)： (1)2s 4s； (2)3p 3d； (3)4s 3d； (4)5d 4d； (5)3s 2p； (6)4d 5f。 27．已知：①红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物——PCl3和PCl5；氮与氢也可形成两种化合物——NH3和NH5.②PCl5分子中，P原子的1个3s轨道、3个3p轨道和1个3d轨道发生杂化形成5个sp3d杂化轨道；PCl5分子呈三角双锥形()。 (1)NH3、PCl3和PCl5分子中，所有原子的最外层电子数都是8个的是 (填分子式)，该分子的空间结构是 。 (2)有同学认为，NH5与PCl5类似，N原子的1个2s轨道、3个2p轨道和1个2d轨道可能发生sp3d杂化。请你对该同学的观点进行评价： 。 (3)经测定，NH5中存在离子键，N原子的最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，则NH5的电子式是 。 28．I以下是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断，哪些违反了泡利不相容原理，哪些违反了洪特规则。 ①②③④⑤ (1)违反泡利不相容原理的有 (2)违反洪特规则的有 。 II含氧酸可表示为：（HO）mROn,酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关，n越大，酸性越强。一般n=0弱酸，n=1中强酸，n=2强酸，n=3超强酸。据实验事实可知：硼酸（H3BO3）是弱酸，亚磷酸是中强酸（H3PO3）。 (3)写出两种酸的结构式： 、 。 (4)写出亚磷酸与过量的NaOH反应的方程式 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．C 【详解】A．违反Hund规则，氮原子的价层电子排布图为：  ，故A错误； B．违反Pauli不相容原理，氧原子的价层电子排布图为：  ，故B错误； C。C原子价电子排布式为2s22p2，排布图是  ，故C正确； D．锂的价电子排布图为：  ，故D错误。 答案为：C。 2．C 【详解】氧是8号元素，原子核内质子数为8，核外有2个电子层，第一层2个电子，第二层6个电子，氧原子的结构示意图为，答案选C。 3．B 【分析】由原子的外围电子排布式，可知其核外电子排布式应为，原子序数为：40，据此解答。 【详解】A．由核外电子排布式可知N能层有10个电子，故A错误； B．该元素原子序数为40，有5个电子层，最外层电子数2，处于周期表中第五周期IVB族，故B正确； C．由核外电子排布式可知该元素位于d区，故C错误； D．由核外电子排布式可知该元素原子价电子数为4个，故D错误； 故选：B。 4．B 【分析】①表示的为氯离子；②为钠原子；③为氯原子；④为氟原子。 【详解】A.①③同属于氯元素，A错误； B.②表示的钠最外层只有一个电子，形成化合物时易失去一个电子，2故在化合物中通常显+1价，B正确； C.②③分属于不同的元素，化学性质不同，C错误； D.①表示的是离子，而④表示的是原子，D错误； 答案选B。 5．C 【详解】A．第二能层包含两个能级即s和p，不存在能级，A不合题意； B．第三能层包含三个能级即s、p、d，不存在能级，B不合题意； C．能级包括5个简并轨道，能级只有1个简并轨道，C符合题意；D不合题意； 故答案为：C。 6．C 【详解】A．绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，说明原子内部绝大部分空间是空的，故A错误； B．若原子内的正电荷和负电荷是均匀分布的，则不只是少数α粒子发生偏转，而是大多数发生偏转，故B错误； C．少数α粒子发生了较大的偏转，原因是α粒子在运动中途径原子核附近时，受到斥力，能说明金原子内有体积很小，质量远大于α粒子的核，故C正确； D．通过上述实验，能说明原子核位于原子中心，质量主要集中在原子核上，但不能说明金原子核内含有质子和中子，故D错误； 答案选C。 7．C 【详解】A．(毫秒)(微秒)，需要时间越短，速率越快，速控反应是速率最小步骤，即活化能最大反应，步骤(1)是速控步骤，A正确； B．为27号元素，价电子排布式为，位于周期表中第四周期第Ⅷ族，B正确； C．水被氧化生成，生成时转移电子，少标况条件，C错误； D．上述三步都断裂了氢氧键(极性键)，D正确； 故选C。 8．B 【详解】A．S原子得到2个电子变成S2-，其电子式为，A正确； B．Br原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，则其简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5，B错误； C．N原子的核外电子排布式为：1s22s22p3，则其核外电子排布图为，C正确； D．Cu原子核外有29个电子，其原子结构示意图为，D正确； 答案选B。 9．C 【详解】A．生物柴油的主要成分为油脂，油脂属于酯类，不属于烃类，故A错误； B．节日烟花呈现的是钠、钾、钡等金属元素的焰色，不是金属单质的焰色，故B错误； C．高铁酸钾具有强氧化性，在水处理过程中高铁酸钾与细菌发生氧化还原反应使蛋白质变性而达到杀菌消毒的作用，反应生成的铁离子在溶液中水解生成氢氧化铁胶体，胶体吸附水中悬浮的杂质产生聚沉而达到净水的目的，则高铁酸钾在水处理过程中涉及了氧化还原反应、蛋白质变性、盐类水解、胶体聚沉，故C正确； D．硫酸亚铁具有还原性，但没有吸水性，不能用作干燥剂，故D错误； 故选C。 10．B 【详解】原子结构模型演变的主要历程：1803年，道尔顿建立原子学说；1903年，英国科学家汤姆逊提出了“葡萄干布丁”模型；1911年，英国科学家卢瑟福提出了核式模型；1913年，丹麦物理学家玻尔提出了核外电子分层排布的原子结构模型；奥地利物理学家薛定谔提出电子云模型（几率说），为近代量子力学原子模型；答案选B。 11．D 【详解】某元素基态原子的价电子排布为3d74s2，该元素是27号元素Co，该元素在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族。 答案选D。 12．C 【详解】主族元素的最外层电子数=价电子数，而题给元素的最外层电子数为2，价电子数为5，所以该元素不属于主族元素，而属于过渡元素，又因其是同族中原子序数最小的元素，所以在第4周期，其价电子排布式为，为ⅤB族元素Ⅴ。 A．该元素是25号，原子的电子排布式为[Ar]3d34s2，故A正确； B．该元素是25号，是V，故B正确； C．该元素属于VB族元素，故C错误； D．第IB～ⅦB和Ⅷ族元素，是过渡元素，故D正确； 故答案C 13．C 【详解】A．羟基是O原子与H原子形成1对共用电子对得到的，O原子最外层有7个电子，则羟基的电子式为：，A错误； B．14C原子核外电子排布是2、4，14N原子的核外电子排布式是2、5，可见二者的核外电子排布不相同，B错误； C．中的中心N原子价层电子对数是3+=3，中心N原子上无孤对电子，因此的空间构型是平面三角形，其结构模型为，C正确； D．O是8号元素，原子核外电子排布式是1s22s22p4，原子核外电子总是尽可能成单排列，而且自旋方向相同，这种排布使原子能量最低，处于稳定状态，则基态氧原子的核外电子轨道表示式为：，D错误； 故合理选项是C。 14．A 【详解】该元素为硫元素。 A．硫元素在第三周期ⅥA族，A错误； B．硫元素位于第VIA族，则最高价为+6价，最高价和最低价绝对值之和为8，则最低价-2价，B正确； C．该微粒原子电子占据最高能级是3p，电子云轮廓图为哑铃形，C正确； D．该原子的电子占据5个不同电子能级，有5种能量不同的电子，D正确； 故选A。 15．C 【详解】A．Si原子价层电子排布式为，A正确； B．硅酸钠溶液俗称水玻璃，可作织物防火剂、建筑粘合剂，B正确； C．水玻璃属于混合物，既不是电解质也不是非电解质，C错误； D．硅酸钠溶液呈碱性，且有粘合性，应保存在带橡胶塞的试剂瓶中，D正确； 故选C。 16．C 【详解】A．羟基不带电，故羟基的电子式为，A错误； B．乙烯的结构简式为CH2=CH2，B错误； C．球棍模型是用小球表示原子，短棒表示化学键的表示物质结构的方法，故联氨的球棍模型为，C正确； D．此电子排布图违背了泡利原理，该元素基态原子的电子排布图应该为：，D错误； 故答案为：C。 17．A 【详解】A．中硫原子的原子半径大于碳原子，为直线型分子，的填充模型为  ，A正确； B．铍原子的电子排布式为，最外层为s能级，s能级的电子云图为球形：  ，B错误； C．属于离子化合物，电子式为  ，故C错误； D．氧原子的价电子轨道表示式违背了泡利不相容原理，正确的表示方式为  ，D错误。 故选A。 18．C 【详解】A．I2中是p-p σ键，原子轨道以“头碰头”的方式重叠，成键电子的电子云呈轴对称，故A错误； B．硫原子的结构示意图，故B错误； C．碘化钠为离子化合物，电子式为，故C正确； D．根据洪特规则，基态O原子核外电子轨道的2p轨道上的表达式应为，故D错误； 故答案选C。 19．D 【详解】A．由泡利不相容原理可知，基态钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1，故A错误； B．由洪特规则特例可知，基态银原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1，故B错误； C．由能量最低原理可知，基态钙原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，故C错误； D．由核外电子排布规律可知，基态溴原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p5，故D正确； 故选D。 20．C 【分析】X的基态原子的核外电子排布式1S22S22P4，则X为氧；Y的基态原子的核外电子排布式1S22S22P63S1，则Y为钠；Z的基态原子的核外电子排布式1S22S22P63S23P4，则Z为硫。 【详解】A．Na2SO3是亚硫酸钠的化学式，A不合题意； B．Na2O2是过氧化钠的化学式，B不合题意； C．NaS，不存在此化合物，C符合题意； D．SO3是三氧化硫的化学式，D不合题意； 故选C。 21．A 【分析】d能级上有5个轨道，最多容纳10个电子，半充满状态时，d能级上有5个电子； 【详解】A．Fe3+的电子排布式为[Ar]3d5，符合半满，选项A符合题意； B．K+的电子排布式为1s22s22p63s23p6，d轨道全空，选项在B不符合题意； C．Cu+的电子排布式为[Ar]3d10，全满，选项C不符合题意； D．的电子排布式为[Ar]4s24p6，d轨道全空，选项D不符合题意； 答案选A。 22．D 【详解】某元素质量数51，中子数28，则质子数＝51—28＝23，根据核外电子排布规律可知其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，即未成对电子数为3，答案选D。 23．A 【详解】A．最外层有3个电子的原子，一定是ns2np1的结构，则该元素不可能是第一周期元素、是第ⅢA、属于p区元素，一定是主族元素的原子，A项正确； B．最外层电子排布为ns2的原子不一定属于主族元素，如钛等元素最外层有2个电子，符合ns2的电子排布，但属于副族元素、属于过渡元素，B项错误； C．最外层有1个未成对电子的原子不一定属于主族元素，如Cr、Cu等元素最外层有一个电子，属于副族元素， C项错误； D．次外层无未成对电子的原子，不一定是主族元素的原子，如Ne等稀有气体、Cu、Zn等过渡元素，D项错误； 答案选A。 24．D 【详解】A．M能层是原子核外第三层，有3s、3p、3d三个能层级，共有1+3+5=9个原子轨道，A错误； B．同一原子中不同能层的相同能级的轨道数目相同，2p、3p、4p能级的原子轨道数都是3个，B错误； C．在一个基态多电子的原子中，不可能有运动状态完全相同的电子，但若两个电子处于同一能级，这两个电子的能量就完全相同的电子，C错误； D．在氢原子核外只有1个电子，电子在离核近的区域出现的机会多些，在离核远的区域出现的机会少一些，因此在氢元素基态电子的概率分布图中，小黑点的疏密程度表示电子在该单位体积内出现概率的大小，D正确； 故合理选项是D。 25．A 【详解】 A．在总反应流程中，物质先被消耗掉后又重新生成，因此物质D才是总反应的催化剂，总反应为：，A错误； B．酯基中双键氧原子采取杂化，单键氧原子采取杂化，物质中碳原子、氧原子均存在杂化和杂化，两者的杂化类型相同，B正确； C．苯环为平面结构，直接与苯环相连的原子在苯环平面内，次相连的原子以单键连接，可旋转至苯环平面内，因此，苯甲酸苯甲酯中除氢原子外的其他所有原子可能共平面，C正确； D．参与反应断裂非极性键，生成时，存在碳碳键非极性键的生成；过程中，断裂极性键，并形成极性键，因此，该过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成，D正确。 故答案选A。 26． < < < > > < 【详解】由构造原理可知：①对于相同类型的能级，能层序数越大，能级的能量越高；②同一能层，能级的能量按s、p、d、f……的序依次升高，即：③从第三能层开始出现能级交错现象，即能层序数大的，其能级的能量不一定高，如3d能级的能量介于4s和4p能级之间。 (1)2s<4s；(2)3p<3d；(3)4s<3d；(4)5d>4d；(5)3s>2p；(6)4d<5f。 27．(1) PCl3 三角锥形 (2)不对，因为N原子没有2d轨道 (3) 【解析】(1) 写出NH3、PCl3和PCl5分子的电子式不难发现，氢原子是2e-稳定，氯原子是8e-稳定。在PCl3中磷原子外围是8e-，PCl5中磷原子外围是10e-，所有原子的最外层电子数都是8个的只有PCl3；联想到氨分子的空间结构，PCl3分子的空间结构是三角锥形； (2) NH5与PCl5类似，N原子的1个2s轨道、3个2p轨道和1个2d轨道可能发生sp3d杂化是不对的，因为N原子没有2d轨道； (3) 要满足N原子的最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，则NH5的电子式应是。 28． ③ ②④ H3PO3+2NaOH=Na2HPO3+2H2O 【详解】(1)在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，且自旋方向相反，称为泡利不相容原理，故违反泡利不相容原理的有③。 (2)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优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，称为洪特规则，故违反洪特规则的有②④。 II含氧酸可表示为：（HO）mROn,酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关，n越大，酸性越强。一般n=0弱酸，n=1中强酸，n=2强酸，n=3超强酸。据实验事实可知：硼酸（H3BO3）是弱酸，亚磷酸是中强酸（H3PO3） (3)硼酸（H3BO3）是弱酸，其中酸中的非羟基氧原子数为0，故其结构式为；亚磷酸是中强酸（H3PO3），其中酸中的非羟基氧原子数为1，其结构式为。 (4)亚磷酸与过量的NaOH反应生成亚磷酸氢钠和水，其方程式H3PO3+2NaOH=Na2HPO3+2H2O。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$