1.1原子结构课后练习2023-2024学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2

1.1原子结构课后练习2023-2024学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2 一、单选题 1．下列元素基态原子核外未成对电子数最多的是（    ） A．C B．N C．O D．F 2．下列有关原子结构或元素性质的说法正确的是 A．原子核外电子排布式为的元素与原子核外电子排布式为的元素化学性质相似 B．基态碳原子的外围电子轨道表示式：   C．基态铜原子的外围电子轨道表示式：   D．的最外层电子排布式： 3．下列化学用语表示正确的是 A．HClO的电子式： B．基态Cr原子价层电子轨道表示式： C．的结构示意图： D．O原子的2s轨道电子云轮廓图： 4．下列原子的核外电子排布式中，表示激发态原子的是 A． B． C． D． 5．下列说法正确的是 A．基态原子吸收能量只能变成一种激发态 B．某原子的电子排布式为，其表示的是基态原子的电子排布 C．日常生活中我们看到的许多可见光，如霓虹灯光、节日焰火，是因为原子核外电子发生跃迁吸收能量导致的 D．电子仅从激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 6．以下现象与核外电子的跃迁有关的是 ①霓虹灯发出有色光②棱镜分光 ③激光器产生激光④石油蒸馏 ⑤凸透镜聚光⑥焰火呈现各种颜色 ⑦LED灯通电发光⑧冷却结晶 A．①③⑥⑦ B．②④⑤⑧ C．①③⑤⑥⑦ D．①②③⑤⑥⑦ 7．下列有关化学用语正确的是 A．基态电子排布式为： B．电子式为 C．氮原子的轨道表示式是： D．的原子结构示意图： 8．下列有关描述及化学用语的表示方法正确的是 A．24Cr的电子排布式：1s2s22p63s23p63d44s2 B．NH4F的电子式为： C．氯原子的结构示意图： D．C的电子排布图为 9．下列化学用语或图示表达正确的是 A．的电子式为 B．分子的结构模型为（平面三角形） C．电子云轮廓图为 D．基态原子的价层电子轨道表示式为 10．下列关于原子核外电子的运动状态的说法正确的是 A．能层就是电子层 B．不同能层的s能级能量相同 C．s能级的能量一定比p能级的低 D．表示3p能级只能填充3个电子 11．下列说法正确的是 A．基态Cr原子的价层电子：3d54s1，违反能量最低原理 B．基态C原子的电子排布式：1s22s22px12pz1，违反能量最低原理 C．基态C原子的价层电子排布图：   ，违反泡利原理 D．基态Fe3+的3d电子排布图：  ，违反洪特规则 12．下列图象表述的现象与电子的跃迁无关的是 A．平面镜成像 B．霓虹灯广告 C．蜡烛燃烧 D．燃放烟花 13．下列表达方式或说法正确的是   A．CO2 分子模型示意图： B．氯化铵的电子式：Cl- C．硫离子的核外电子排布式  1s22s22p63s23p4 D．在同一电子层上运动的电子，其自旋方向可能相同 14．2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭成功发射，并顺利完成与天和核心舱对接。火箭采用偏二甲肼/四氧化二氮发动机，核心舱电源系统由锂离子蓄电池组及太阳电池翼组成。飞船逃逸系统发动机喷管扩散段采用了酚醛树脂与增强体复合新工艺，氮化硼陶瓷基复合材料应用于核心舱电推进系统，碳化硅颗粒增强铝基复合材料应用于太阳电池翼伸展机构关键部件，表面处理后镁合金部件应用在核心舱医学样本分析与高微重力科学实验柜中。锂离子蓄电池放电时的反应如下：。下列说法正确的是 A．Co3+的基态3d能级上有2个未成对电子 B．该电池比能量高，污染小，是理想的一次电池 C．充电时，阴极电极反应式为： D．放电时，Li+在电解质中由正极向负极迁移 15．下列化学用语对事实的表述错误的是 A．用电子云轮廓图表示的键形成示意图：   B．碳化钙的电子式：   C．3-甲基戊烷的键线式：   D．基态Ge原子的核外电子排布式： 16．以下对核外电子运动状况的描述正确的是 A．碳原子的核外电子排布由转变为过程中释放能量 B．钠原子的电子在核外空间运动状态不只11种 C．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数目依次增多 D．在同一能级上运动的电子，其运动状态可能相同 17．某基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，则下列说法错误的是 A．该原子核外电子共占据3个能层 B．该原子核外电子共占据5个能级 C．该原子核外电子共占据5个轨道 D．该原子核外电子共有17种不同的运动状态 18．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增，a、b、c、d、e、f是由这些元素组成的化合物，d是淡黄色的离子化合物，m为元素Y的单质，通常为无色无味的气体。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是 A．阴离子的还原性：Y＞W B．W、Y、Z元素的简单离子半径由大到小顺序为Z＞Y＞W C．W2Y2中含有非极性键 D．Y与W形成的简单化合物是同主族元素同类型化合物中沸点最低的 19．下列说法不正确的是 A．2p和3p轨道均为哑铃形 B．从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道 C．原子光谱即用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱 D．多电子原子中，第五能层最多容纳50个电子 20．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A．0.31g基态P原子中，含p能级电子的数目为 B．和的混合物1.1g，含有的质子数为 C．晶体中含有的阳离子总数目为 D．向的溶液中通入适量氯气，当有被氧化时，该反应转移的电子数至少为 21．常温下，下列有关说法正确的是 A．3s、3p能级上排满了电子且3d能级上未排电子的原子对应的元素位于同周期 B．基态原子的未成对电子数：Mn>Si>Cl C．向浓氨水中逐滴加水，溶液的导电性、pH、氨水的电离程度均先增大后减小 D．向浓度均为0.1的和混合液中滴加0.1溶液，先沉淀[，] 22．关于电子在核外运动状态的描述，下列说法错误的是 A．电子在原子核外的运动是无规律的 B．在基态多电子原子中，p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量 C．原子核外不可能有两个电子的运动状态是完全相同的 D．原子轨道空间伸展方向与能量大小无关 23．下列说法正确的是 A．不同电子层的p能级最多容纳的电子数不同 B．3d能级最多容纳5个电子 C．第三电子层最多容纳8个电子 D．第n电子层含有n个能级 24．下列说法正确的是 A．乙烯的电子式： B．基态Fe3+的价电子的轨道表示式： C．基态Mn2+的核外电子排布式为1s22s2p63s23p63d54s2 D．Be原子最外层电子的电子云轮廓图为 25．自然界原生铜硫化合物经氧化、淋滤后变成 CuSO4溶液，遇到闪锌矿(ZnS)可慢慢转变为铜蓝(CuS)。已知： ，  。下列说法正确的是 A．基态 Cu 核外电子排布式为[Ar]3d94s2 B．正向进行，需满足 C．CuSO4溶液遇 ZnS 后生成 CuS 后的溶液中存在： D．将 CuS 固体加入无色饱和硫酸锌溶液(约 3 mol/L)中，溶液会变蓝色 二、填空题 26．试分析焰色试验的原理： 27．许多金属及其化合物在生活、化工、医药、材料等各个领域有着广泛的应用。 (1)钛美誉为“未来钢铁”“战略金属”。基态钛原子中电子占据最高能级的符号为 。 (2)镓在周期表中的位置 。 (3)高温下CuO容易转化为Cu2O，试从原子结构角度解释原因是 。 (4)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最高的为 (填字母)。 A . B． C． (5)Li+与H-具有相同的电子层结构，r(Li+)小于r(H-)，原因是 。 28．根据原子核外电子排布规则，回答下列问题： (1)写出基态S原子的核外电子排布式： ；写出基态原子的价层电子排布式： 。 (2)写出基态O原子的核外电子轨道表示式： 。 (3)若将基态的电子排布式写成，则它违背了 。 (4)比的稳定性更 (填“强”或“弱”)，用电子排布解释其原因： 。 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．B 【详解】C元素基态原子核外电子排布为：1s22s22p2，有2个未成对电子；N元素基态原子核外电子排布为：1s22s22p3，有3个未成对电子；O元素基态原子核外电子排布为：1s22s22p4，有2个未成对电子；F元素基态原子核外电子排布为：1s22s22p5，有1个未成对电子；元素基态原子核外未成对电子数最多的是N，故选B。 2．D 【详解】A．原子核外电子排布式为的元素是，原子核外电子排布式为的元素是，二者化学性质不相似，A错误； B．基态碳原子的外围电子的轨道表示式为  ，B错误； C．能量相同的原子轨道全满、半满、全空时体系能量最低，原子最稳定，因此基态铜原子的外围电子排布式为，C错误； D．的基态原子电子排布式为，失去3个电子后，最外层的电子排布式为，D正确； 故答案选D。 【点睛】核外电子应先排后排，但失电子时，先失电子再失电子。 3．D 【详解】 A．HClO的电子式正确为，故A错误； B．基态Cr原子价层电子轨道表示式正确为，故B错误； C．的结构示意图正确为，故C错误； D．O原子的2s轨道电子云轮廓图是个球形，故D正确； 答案D。 4．B 【详解】A、C、D项表示的是基态原子；B项，电子从能级跃迁到能级，表示的是激发态原子。 故选：B。 5．B 【详解】A．基态原子吸收不同的能量能变成不同的激发态，A错误； B．根据构造原理，原子的电子排布式为，其表示的是基态K原子的电子排布，B正确； C．光是电子跃迁释放能量的重要形式，不同元素的原子中电子发生跃迁时吸收或放出的能量是不同的，霓虹灯光、节日焰火等都与原子核外电子跃迁释放能量有关，而不是吸收能量导致的，C错误； D．原子光谱有两种，电子从基态跃迁到激发态时产生吸收光谱，电子从较高能级跃迁到较低能级时产生发射光谱，D错误； 故选B。 6．A 【详解】①霓虹灯发出有色光，因为灯泡中的稀有气体原子吸收能量，电子发生跃迁，发射出不同的光，正确； ②棱镜分光是由于不同色彩的光在玻璃中的折射率不同引起的，与电子跃迁无关，错误； ③激光的产生就是在外部刺激的情况下，很多高能的电子同时释放相位和能级相同能量，这些能量成为颜色一样的光子，有的在激光器内反射，继续与电子碰撞，释放更多的与它相同的光子，有的离开激光器，形成激光，与电子跃迁有关，正确； ④石油蒸馏是利用物质的沸点不同分离物质的方法，与电子跃迁无关，错误； ⑤凸透镜聚光是由光的折射形成的，与电子跃迁无关，错误； ⑥燃放的焰火，是因为不同金属离子吸收能量，电子发生跃迁，形成不同的颜色的光，正确； ⑦LED灯通电发光，是因为电子受到激发的时候原子就会释放出可见光子形成的，与电子跃迁有关，正确； ⑧冷却结晶，是由于温度降低，溶液的溶解度减小，析出溶质，与电子跃迁无关，错误； 答案选A。 7．A 【详解】A．核外有18个电子，则基态电子排布式为：，故A正确； B．电子式为，故B错误； C．轨道表示式要遵循泡利原理，则氮原子的轨道表示式是：，故C错误； D．的质子数为7，则的原子结构示意图：，故D错误。 综上所述，答案为A。 8．D 【详解】A．原子轨道中电子处于全满、全空或半满时较稳定，所以在等价轨道（相同电子层、电子亚层上的各个轨道）上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同，24Cr的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1而不是1s22s22p63s23p63d44s2，故A错误； B．NH4F由铵根和氟离子构成，电子式为，故B错误； C．氯为17号元素，原子核外有17个电子，所以原子结构示意图为，故C错误； D．C为6号元素，原子核外有6个电子，在等价轨道上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，所以C原子的电子排布图为 ，故D正确； 综上所述答案为D。 9．C 【详解】 A．是离子化合物，电子式为，A错误； B．分子的结构模型为三角锥形，不是平面三角形，B错误； C．p轨道电子云是纺锤形，电子云轮廓图为，C正确； D．依据核外电子排布规律可知基态原子的价层电子轨道表示式为D错误； 答案选C。 10．A 【详解】A．能层就是电子层，A项正确； B．不同能层的s能级能量不同，如，B项错误； C．s能级的能量不一定比p能级的低，如，C项错误； D．表示3p能级上填充了3个电子，而3p能级上最多可填充6个电子，D项错误； 故选A。 11．C 【分析】泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，自旋方向相反； 洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。 【详解】A．基态Cr原子的价层电子：3d54s1，处于半充满稳定结构，能量低，符合能量最低原理，A错误； B．基态C原子的电子排布式：1s22s22px12pz1，符合洪特规则，符合能量最低原理，B错误； C．泡利认为，在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，且他们的自旋方向相反，所以基态C原子的价层电子排布图：      ，违反的是泡利原理，C正确； D．基态Fe3+的3d电子排布图：  ，符合洪特规则，D错误； 答案选C。 12．A 【详解】平面镜成像是光线反射的结果，与电子跃迁无关，霓虹灯广告、燃烧蜡烛、节日里燃放的焰火是原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，故选A。 13．D 【详解】A．二氧化碳为直线型结构，其正确的比例模型为：， A项错误； B．氯化铵是由NH4+和Cl﹣离子构成，氯化铵的电子式，B项错误； C．硫离子最外层达到8电子稳定结构，其正确的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p6，C项错误； D．在同一电子层上运动的电子，如不在同一轨道，则自旋方向可能相同，如2p3，D项正确； 答案选D。 【点睛】本题考查了常见化学用语的表示方法，涉及电子式、比例模型、电子排布式等知识，明确常见化学用语的表示方法为解答关键。 14．C 【详解】A．Co是27号元素，根据构造原理可知基态Co原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d74s2，Co原子失去最外层的2个4s电子后，再失去1个3d电子，就得到Co3+，则基态Co3+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，由于d有5个轨道，根据原子核外电子排布规律可知其3d轨道上有4个未成对电子，A错误； B．锂离子电池是可充电电池，属于二次电池，B错误； C．锂离子蓄电池在充电时，Li+在阴极得到电子被还原，电极反应式为，C正确； D．锂离子电池在放电时，阳离子向正极移动，则Li+在电解质中由负极向正极迁移，D错误； 故合理选项是C。 15．D 【详解】 A．两个氢原子形成氢分子时，两个s能级的原子轨道相互靠近，形成新轨道，用电子云轮廓图表示键的键形成示意图为  ，故A正确； B．碳化钙属于离子化合物，阴离子中存在碳碳三键，电子式：  ，故B正确； C．3-甲基戊烷主链上5个C，在3号C上连接1个甲基，键线式为：  ，故C正确： D．Ge为32号元素，根据构造原理，基态原子核外电子排布式：或[Ar]3d104s24p2，故D错误； 答案选D。 16．A 【详解】A．碳原子的核外电子排布由转变为是由激发态变基态过程，释放能量，故A正确； B．钠原子的空间运动状态看轨道数，钠的核外电子排布式为：1s22s22p63s1，s能级一个轨道，p能级三个轨道，共六个轨道，空间运动状态六种，故B错误； C．在同一原子中，2p，3p，4p均是p能级，轨道数均为3，轨道数不变，能量增加，故C错误； D．一个原子中不存在两个运动状态完全一样的电子，故D错误； 故选A。 17．C 【详解】A． 该原子核外电子共占据K、L、M，3个能层，故A正确； B． 该原子核外电子共占据1s、2s、2p、3s、3p，5个能级，故B正确； C． 该原子核外电子占据1s、2s、2p、3s、3p，5个能级共1+1+3+1+3=9个轨道，故C错误； D． 该原子核外17个电子共有17种不同的运动状态，故D正确； 故选C。 18．C 【分析】短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次递增，a、b、c、d、e、f 是由这些元素组成的化合物，d为淡黄色的离子化合物，则d为Na2O2，m 为元素Y的单质，通常为无色无味的气体，结合图中转化可知，m为O2，b、c分别为CO2、H2O中的一种，对应的e、f分别为Na2CO3、NaOH中的一种，故a为烃或烃的含氧衍生物，结合原子序数可知，W为H，X为C，Y为O，Z为Na，据此分析解答。 【详解】根据上述分析可知：W为H，X为C，Y为O，Z为Na。 A．由NaH+H2O=NaOH+H2↑，可知H-失去电子，阴离子的还原性：Y＜W，A错误； B．所有元素中氢原子半径最小，又Z、Y的离子核外电子排布是2、8，具有相同电子层结构，原子序数越大，其离子半径越小，故简单离子半径：Y＞Z＞W，B错误； C．W为H，Y为O，则W2Y2为H2O2，分子中含有-O-O-非极性键，C正确； D．Y与W形成的简单化合物是H2O，因为水分子间形成氢键，增加了分子之间的吸引力，故H2O是同主族元素同类型化合物中沸点最高的，D错误； 故合理选项是C。 【点评】本题考查无机物的推断，“d颜色与类型及反应生成m为气体单质”等是推断的突破口，需要学生熟练掌握钠的化合物的性质及相互转化。 19．C 【详解】A．p轨道都为哑铃形，故A正确； B．从空间角度看，轨道空间包含了轨道，比轨道大，故B正确； C．用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱，故C错误； D．多电子原子中，每个能层最多容纳电子数是2n2个，所以第五能层最多容纳 个电子，故D正确； 故答案选C。 20．C 【详解】A．0.31g基态P原子的物质的量为0.01mol，P原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p3，p能级电子数为：，A正确； B．D218O 和 T2O的相对分子质量为22，含有质子数均为10，1.1g混合物的物质的量为0.05mol， 质子数为0.5NA，B正确； C． Na3AlF6的阳离子为Na+，故物质的量为1mol时含阳离子总数为3NA，C错误； D．I-的还原性强于Fe2+，当有1mol Fe2+被氧化时，按照离子个数比，至少有2molI-被氧化，故转移的电子数至少为 3NA，D正确； 故选C。 21．B 【详解】A． 3s、3p能级上排满了电子且3d能级上未排电子的原子对应的元素不一定位于同周期，如Ar与K元素，故A错误； B． 基态原子的未成对电子数：Mn是5个、Si是2个、Cl是1个，Mn>Si>Cl，故B正确； C． 向浓氨水中逐滴加水，溶液的导电性先增大后减小，pH逐渐减小、氨水的电离程度逐渐增大，故C错误； D． 向浓度均为0.1的和混合液中滴加溶液，NaCl溶液需要的c(Ag+)=mol∙L-1=10-9mol∙L-1,溶液需要的c(Ag+)= mol∙L-1>10-9mol∙L-1,Cl-先沉淀，故D 错误； 故选B。 22．B 【详解】A．电子在原子核外的运动没有规律，可用小黑点表示出现的几率大小，A正确； B．在基态多电子原子中，p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量，如4s电子比2p电子能量高，B错误； C．在多电子的原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，C正确； D．原子轨道空间伸展方向与能量大小无关，D正确； 故选B。 23．D 【详解】A．不同电子层的p能级都具有的3个轨道数，由于1个轨道最多可容纳2个自旋方向相反的电子，因此它们最多容纳的电子数都为6，A错误； B．不同电子层的d能级有5个相同的轨道，1个轨道最多可容纳2个自旋方向相反的电子，因此对能级最多容纳的电子数都是10，B错误； C．每一电子层最多容纳的电子数都为2n2(n表示电子层)，第三电子层若不是最外层，最多容纳18个电子，若第三电子层是最外层，则最多可容纳8个电子，C错误； D．各电子层的能级数等于其所处的电子层数，即第n电子层含有n个能级，D正确； 故合理选项是D。 24．B 【详解】A．乙烯分子中，碳原子的价层电子对数为3，发生sp2杂化，则两个碳原子间形成2对共用电子，电子式为，A不正确； B．Fe的电子排布式为1s22s2p63s23p63d64s2，则基态Fe3+的价电子排布式为1s22s2p63s23p63d5，轨道表示式为：，B正确； C．Mn为25号元素，原子的电子排布式为1s22s2p63s23p63d54s2，则基态Mn2+的核外电子排布式为1s22s2p63s23p63d5，C不正确； D．Be原子的电子排布式为1s22s2，其最外层电子排布在2s轨道上，其电子云应为s电子云，D不正确； 故选B。 25．C 【详解】A．Cu的原子序数为29，其基态原子核外电子排布式为，A错误； B．反应Cu2+(aq)+ZnS(s)=Zn2+(aq)+CuS(s)，平衡常数K====，要使反应正向进行，Q<K，所以需满足，B错误； C．生成铜蓝的化学方程式为：Cu2+(aq)+ZnS(s)=Zn2+(aq)+CuS(s)，平衡常数K===，则有，C正确； D．反应的平衡常数，该反应进行的程度很小，即该反应几乎不发生，所以将铜蓝加入无色的饱和硫酸锌溶液中，溶液不会变蓝色，仍然为无色，D错误； 答案选C。 26．当金属及其盐在火焰上灼烧时，焰色反应原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出。而放出的光的波长在可见光范围内(波长为400nm~760nm)，因而能使火焰呈现颜色 【解析】略 27．(1)3d (2)第四(4)周期第IIIA族 (3)Cu2O中Cu+的价层电子排布处于稳定的全充满状态 (4)B (5)Li＋与H-具有相同的电子层结构，Li＋核电荷数较大 【详解】（1）钛原子的核外电子排布为：1s22s22p63s2sp63d24s2，但3d2的能量高于 4s2，所以基态钛原子中电子占据最高能级的符号为3d。 （2）镓为31号元素，核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d104s24p1，所以在周期表中的位置是第四(4)周期第IIIA族。 （3）从结构上看，Cu原子价电子层结构为3d104s1，当Cu原子失去一个电子的时候，最外层为全充满状态，说明+1价铜更稳定，所以高温下CuO 容易转化为Cu2O。 （4）根据规律：处于激发态的电子数越多，原子能量越高。由Li原子电子排布图表示的状态可知：A中只有1个1s电子跃迁到2s轨道，所以A能量高于基态Li原子能量；B中1s轨道中的两个电子一个跃迁到2s轨道，另一个跃迁到2p轨道，故能量高于A；C为基态Li原子电子排布图能量最低；所以Li原子电子排布图表示的状态中，能量最高的为B。 （5）具有相同的电子层结构的离子，核电核数越大离子半径越小， Li＋与H-具有相同的电子层结构，Li＋核电荷数较大，所以r(Li＋)小于r(H-)。 28． 或 泡利原理 强 的价层电子排布式为，处于半充满状态，故更稳定 【详解】(1)S位于元素周期表第三周期第ⅥA族，核外电子排布式为或；的核外电子排布式为或，属于过渡元素，价层电子包括最外层4s能级和次外层3d能级上的电子，即的价层电子排布式为。 (2)O位于元素周期表第二周期第ⅥA族，根据泡利原理和洪特规则，其轨道表示式为。 (3)s能级上只有一个原子轨道，每个原子轨道最多容纳2个电子，而题中所给的电子排布式中的3s轨道上有3个电子，违背了泡利原理。 (4)Fe为26号元素，其核外电子排布式为，则的价层电子排布式为，的价层电子排布式为，处于半充满状态，因此比稳定。 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 $$