第一章 原子结构与性质 单元测试题 2023-2024学年高二下学期人教版(2019)化学选择性必修2

第一章 原子结构与性质 测试题 一、选择题 1．下列说法不正确的是 A．稀有气体氦的原意是“太阳元素”，是分析太阳光谱发现的 B．电负性是用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小 C．泡利提出在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们的自旋平行 D．道尔顿近代原子学说假设原子是化学元素的最小粒子，每一种元素有一种原子 2．下列关于元素周期律错误的是 A．热稳定性：HCl>H2S B．原子半径：Na>Al C．碱性：NaOH>Al(OH)3 D．离子半径：S2-<Cl- 3．下列正确表示氧的原子结构示意图的是 A． B． C． D． 4．X、Y、Z、W为四种原子序数依次增大的短周期元素，Y或W的最高正价与最低负价代数和为零，甲、乙、丙分别是Y、X、W三种元素对应的单质，m、n、s分别是由上述四种元素中的两种形成的化合物，它们之间的转化关系如图所示。下列说法不正确的是 A．原子半径：W、Y、Z、X依次减小 B．简单氢化物的还原性：Y>W C．乙、s均为常见的还原剂 D．由X、Y、Z三种元素形成的化合物可能会使酸性高锰酸钾褪色 5．下列叙述正确的是 A．电子只有从激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 B． 可表示电子数为8的基态原子电子排布图 C．所有元素的基态原子电子排布都符合构造原理 D．2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等 6．下列轨道表示式能表示处于最低能量状态的氮原子的是 A． B． C． D． 7．化学与生产、生活、科技等密切相关。下列说法中正确的是 A．冬奥会部分场馆建筑应用了新材料碲化镉发电玻璃，碲和镉均属于过渡元素 B．运动员“战袍”内层添加石墨烯片用于保暖，石墨烯和14C互为同位素 C．羊毛制品水洗后容易变形是因为蛋白质上形成的氢键在浸水过程中发生了移动 D．霓虹灯能发出五颜六色的光其原因是灯管中的气体在电场的作用下产生吸收光谱 8．玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法，根据对它们的理解，下列叙述中正确的是 A．同一能层的p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量 B．各原子能级之间的能量差完全一致，这是量子力学中原子光谱分析的理论基础 C．、、的轨道相互垂直，能量相同 D．因为s轨道的形状是球形的，所以s电子做的是圆周运动 9．2019年三场大火：巴西亚马孙大火，美国加州大火，澳洲大火。其中澳洲大火面积最大，火势最猛。原因是干燥的地面，加上澳洲特有的物种桉树富含油脂，一旦燃烧起来，不易熄灭。下列有关油脂(C57H110O6)的说法正确的是 A．由三种元素构成 B．所占元素质量分数最大的是氢元素 C．油脂均为固态 D．有些脂肪酸是人体必需的，但人体内却不能合成 10．下列描述原子结构的化学用语正确的是 A．碳原子结构示意图： B．基态铜原子()的价层电子排布式： C．氧原子核外能量最高的电子云的形状： D．碳原子核外电子的轨道表示式： 11．下列说法正确的是 A．原子电子发生跃迁，是指电子从较低能量的状态变为较高能量的状态 B．不同元素原子的1s轨道能量不同 C．所有的原子轨道都具有一定的伸展方向，所形成的共价健都具有方向性 D．同一原子处于激发态时的能量可能小于其处于基态时的能量 12．下列化学用语表达正确的是 A．基态Br的简化电子排布式：[Ar]4s24p5 B．HClO的电子式： C．基态Mn2+的价层电子轨道表示式： D．基态Fe的原子结构示意图： 13．2022年诺贝尔化学奖授予对点击化学和生物正交化学做出贡献的三位科学家。我国科学家合成一种点击化学试剂，X分别与Y、Z、M形成原子个数为3、6、4的分子，衰变方程：。下列说法错误的是 A．X的简单离子半径一定是周期表中最小的 B．和组成上属于同一种物质 C．同一周期中，第一电离能小于Z的有5种元素 D．Y、M形成简单氢化物的还原性： 14．下列各组指定的元素，能形成型化合物的是 A．和 B．和 C．和 D．和 15．下列各分子中所有原子都满足最外层为8电子稳定结构的是 A．BeCl2 B．PCl3 C．CH4 D．PCl5 二、非选择题 16．化学的符号表征是化学交流与传承的基础。关于C、N、O、Cl等元素有关的问题，完成下列填空。 (1)可以正确描述碳原子结构的是_______ A．原子结构示意图： B．原子核外能量最高的电子云图像： C．碳-12原子： D．原子的轨道表示式： (2)下列有关微粒的描述正确的是_______ A．羟基的电子式： B．乙炔的分子式： C．的球棍模型： D．乙烯的结构简式： (3)写出N、Cl元素的气态氢化物常温下相互反应的化学方程式_______，其生成物的电子式为_______。 (4)Cl元素基态原子的电子排布式为_______，其最高能级是_______。 (5)在第四周期元素中，基态原子的未成对电子数最多的是_______(填元素符号)，其价电子轨道表示式为_______。 17．根据要求回答下列问题： (1)基态原子的核外电子排布式为_______，在第二周期主族元素中，第一电离能比N高的元素是_______，基态Cl原子核外电子的空间运动状态有_______种。 (2)Be的第一电离能高于B的原因是_______；钾与钠产生焰色不同的原因是_______。 (3)在相同温度时，酸性条件下KCl、KBr、KI都能被氧化，通过控制溶液中探究同浓度的KCl、KBr、KI还原性强弱。预测同浓度的KCl、KBr、KI被氧化需要的最小的是_______。试从离子结构角度解释、、的还原性逐渐增强的原因_______。 18．按要求写出电子排布式或轨道表示式。 (1)基态的电子排布式为______。 (2)基态P原子的价层电子排布式为______。 (3)的轨道表示式为______。 (4)第四周期中最外层仅有1个电子的所有基态原子的电子排布式为______。 19．基态原子的核外电子填充在7个轨道中的元素有_______种，该元素是_______，价电子排布式_______。 20．氮元素在地球上含量丰富，氮及其化合物在工农业生产和生活中有着重要作用。 尿素的合成揭开了人工合成有机物的序幕。其中各组成元素(氢除外，下同)电负性最弱的是_______(填元素名称)，第一电离能由小到大的顺序为_______(填元素符号)，氮原子的价层电子排布图为_______。 21．，原因是_______。，原因是_______。 22．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大， X的族序数是周期序数的3倍，基态时Y原子3s原子轨道上有1个电子，Z与X处于同一主族。下列说法正确的是 A．原子半径： r(W)>r(Z)>r(Y) B．第一电离能： I1(Y)<I1(X)<I1(Z) C．X与Y形成的化合物可能含有共价键 D．W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱 23．A~G是原子序数递增的短周期主族元素，最高正价或最低负价与原子序数的关系如图所示。 回答下列问题： (1)G元素在周期表中的位置是_____，B元素常见单质的电子式是_____。 (2)下列叙述不正确的是______(填字母)。 a.A元素的一种单质可用作电池的电极 b.B元素的一种氢化物可用作制冷剂 c.E元素的氢氧化物可用作消毒剂 (3)D2C2中所含的化学键类型有_______，D2C2与水反应的离子方程式_______。 (4)写出A的单质与B元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式_______。 【参考答案】 一、选择题 1．C 解析：A．稀有气体氦的原意是“太阳元素”，是1868年分析太阳光谱时发现的，故A正确； B．电负性是用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，故B正确； C．泡利提出在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们的自旋方向相反，故C错误； D．道尔顿原子论认为，物质世界的最小单位是原子，原子是单一的，独立的，不可被分割的，在化学变化中保持着稳定的状态，同类原子的属性也是一致的，故D正确； 故选C。 2．D 解析：A．非金属性Cl＞S，则热稳定性：HCl＞H2S，故A正确； B．同周期，原子序数大的原子半径小，原子半径：Na>Al，故B正确； C．金属性越强，最高价含氧酸的碱性越强，金属性Na＞Al，最高价含氧酸的碱性为NaOH>Al(OH)3，故C正确； D．S2-和Cl-的电子排布相同，但核电荷数：S<Cl，则离子半径：S2->Cl-，故D错误； 故选D。 3．C 解析：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。 4．B 【分析】甲是C，m是H2O，乙是H2，s是CO，n是SiO2，丙是单质硅。元素X是H，Y是C，Z是O，W是Si。 解析：A．同周期主族元素原子半径从左往右依次减小，电子层数越多，半径越大，故原子半径Si>C>O> H，故A正确； B．Y、W的简单氢化物分别为CH4、SiH4，稳定性： CH4 > SiH4，还原性：SiH4 > CH4，故B错误； C．H2、CO均为常见的还原剂，故C正确； D．由H、C、O三种元素组成的化合物，如草酸( H2C2O4)，能使酸性高锰酸钾褪色，故D正确； 故选B。 5．B 解析：A．电子在激发态跃迁到基态时，会产生发射光谱，电子由基态跃迁到激发态时，会产生吸收光谱，吸收光谱与发射光谱总称原子光谱，故A错误； B． 符合构造原理，可表示电子数为8的基态原子电子排布图，故B正确； C．构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低顺序，原子轨道充满或半充满时原子的能量处于最低状态不遵循构造原理，如Cr的基态原子电子排布就不遵循构造原理，故C错误； D．2p和3p轨道形状均为哑铃形，但是原子轨道离原子核越远，能量越高，2p轨道能量低于3p，故D错误； 故选B。 6．A 解析：能量最低状态需满足能量最低原理、泡利原理和洪特规则，核外有7个电子的N原子能级填充顺序为：1s、2s、2p，基态N原子核外电子排布式为：1s22s22p3，轨道表示式为：，故答案选 A。 7．C 解析：A．镉属于过渡元素，碲是第VIA族元素，A错误； B．石墨烯是单质，其与14C不互为同位素，B错误； C．羊毛制品水洗后容易变形是因为蛋白质上形成的氢键在浸水过程中发生了移动，C正确； D．霓虹灯能发出五颜六色的光其原因是电子由激发态向基态跃迁产生的发射光谱，D错误； 故选C。 8．C 解析：A．根据构造原理，原子中不同能级电子能量从小到大顺序是1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f，同一能层的p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量，A错误； B．各原子能级由于电子填充情况不同，能量有所差异，不同元素的原子发生跃迁时吸收或释放不同的光，从而利用其原子光谱进行元素分析，B错误； C．同一轨道的能量相同，、、的轨道相互垂直，能量相同，C正确； D．因为s轨道的形状是球形的，球形是电子在核外运动概率轮廓图，不是电子运动轨迹，D错误； 故选C。 9．D 解析：A．该油脂是由碳、氢、氧三种元素组成的，选项说法错误； B．该油脂中，碳、氢、氧元素的质量比为：（12×57）：（1×110）：（16×6）＝684：110：96，可见其中碳元素的质量分数最大，选项说法错误； C．植物性油脂在常温下是液态的，选项说法错误； D．有些脂肪酸是人体必需的，但人体内却不能合成，选项说法正确； 故答案选D。 10．C 解析：A．在原子结构示意图中，圆圈内的质子数应带“+”，则碳原子结构示意图为，A不正确； B．原子核外电子排布时，需遵循洪特规则，所以基态铜原子()的价层电子排布式不是，而是3d104s1，B不正确； C．氧原子的电子排布式为1s22s22p4，则核外能量最高的电子云为p电子云，形状为：，C正确； D．碳原子核外电子排布为1s22s22p2，轨道表示式为，D不正确； 故选C。 11．B 解析：A．原子电子发生跃迁，既指电子从较低能量的状态变为较高能量的状态，同时也包括电子从较高能量的状态变为较低能量的状态，A错误； B．不同元素相同能级上的电子具有的能量不同，则不同元素原子的1s轨道能量不同，B正确； C．H的1s电子为球形对称，s-s电子重叠没有方向性，则H-H键无方向性，C错误； D．基态原子吸收能量变为激发态原子，所以激发态原子能量大于基态原子能量，D错误； 故答案为：B。 12．C 解析：A．Br元素为35号元素，原子核外有35个电子，简化电子排布式中，应包含3d轨道的电子排布，所以基态Br原子简化电子排布式为：[Ar]3d104s24p5，A错误； B．HClO的电子式为，B错误； C．Mn2+的价层电子轨道表示式为：，C正确； D．Fe为26号元素，原子结构示意图为，D错误； 故选C。 13．A 【分析】X分别与Y、Z、M形成原子个数为3、6、4的分子，X为H元素；M的质量数为16，M为O元素与H形成H2O2含18e-、Y为S元素与H形成H2S含18e-、Z为N元素与H形成N2H4含18e-。根据衰变方程，Q的质子数为9，Q是F元素。 解析：A．H-的半径大于Li+，故A错误； B．和都是氧气分子，故B正确； C．同一周期中，第一电离能小于N的有Li、Be、B、C、O，共5种元素，故C正确； D．S的非金属性小于O，还原性，故D正确； 选A。 14．D 解析：A．和，前者为C，后者为O，不能形成C2O2，故A不符合题意； B．和，前者为S，后者为O，不能形成S2O2，故B不符合题意； C．和，前者为Mg，后者为F，不能形成Mg2F2，只能形成MgF2，故C不符合题意； D．和，前者为Na，后者为O，能形成Na2O2，故D符合题意。 综上所述，答案为D。 15．B 【分析】对于共价化合物，元素化合价绝对值＋元素原子的最外层电子层＝8，则该元素原子满足8电子结构，据此判断。 解析：A．BeCl2中，Be元素位于第IIA族，则2＋2≠8，不满足分子中所有原子都满足最外层8电子结构，故A错误； B．PCl3中，P原子的最外层电子为：5＋3＝8，Cl原子的最外层电子为：7＋1＝8，都满足8电子稳定结构，故B正确； C．CH4中，H元素为ⅠA族元素，则1＋1≠8，不能满足分子中所以原子都满足外层8电子结构，故B错误； D．PCl5中P元素化合价为＋5，P原子最外层电子数为5，所以5＋5＝10，P原子不满足8电子结构；Cl元素化合价为−1，Cl原子最外层电子数为7，所以1＋7＝8，Cl原子满足8电子结构，故D错误； 故答案选B。 二、非选择题 16．(1)AB (2)D (3) NH3+HCl= (4) 1s22s22p63s23p5 3p (5) Cr 解析：（1）A．C原子是6号元素，电子结构示意图为 ，A正确； B．原子核外能量最高的电子为2p轨道电子，p轨道上排布了2个电子，电子云呈哑铃型，其电子云图形为，B正确； C．碳-12原子的质子数为6，质量数为12，该原子的正确表示为，C错误； D．2p轨道上的两个电子应该优先占据2个轨道，碳原子正确的轨道表示式为，D错误； 故答案为：AB； （2）A．羟基中氧原子上有一个未成对电子，故其电子式为，A错误； B．乙炔的分子式为C2H4，B错误 ； C．的比例模型为，C错误； D．乙烯的结构简式：，D正确； 故答案为：D； （3）N、Cl元素的气态氢化物分别为NH3和HCl，常温下相互反应的化学方程式为NH3+HCl=；为离子化合物，其电子式为； （4）Cl元素是17号元素，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5，其最高能级是3p； （5）在第四周期元素中，基态原子的未成对电子数最多的原子的外围电子排布式为3d54s1，该元素是Cr，其价电子轨道表示式为。 17．(1) / F 9种 (2) Be失去的是2s上的电子，而B失去的是2p上的电子，2p电子能量较高 钾和钠的原子结构不同，电子跃迁时能量的变化不同，则放出的光的波长不同，所以产生的焰色也就不同 (3) KI 离子结构相似，电子层数逐渐增加，离子半径逐渐增大，原子核对最外层电子吸引力减弱，还原性逐渐增强 解析：（1）Co为27号元素，基态原子的核外电子排布式为或，第二周期主族元素中，N原子核外电子排布处于半满状态，第一电离能高于相邻元素，比N高的元素是F，基态Cl原子核外电子排布式为，s能级上核外电子空间运动状态有1种，p能级上核外电子空间运动状态有3种，所以基态氯原子核外电子的空间运动状态种类=1+1+3+1+3=9； （2）Be的第一电离能高于B的原因是Be失去的是2s上的电子，而B失去的是2p上的电子，2p电子能量较高；钾与钠产生焰色不同的原因是钾和钠的原子结构不同，电子跃迁时能量的变化不同，则放出的光的波长不同，所以产生的焰色也就不同； （3）同主族元素，从上到下，离子的离子半径逐渐增大，原子核对最外层电子吸引力减弱，离子的还原性逐渐增强，所以氯离子、溴离子、碘离子的还原性逐渐增强，与二氧化锰反应时需要氢离子的浓度逐渐减小，则需要氢离子浓度最小的是碘离子，故c（H+）最小的为KI；、、的还原性逐渐增强的原因为离子结构相似，电子层数逐渐增加，离子半径逐渐增大，原子核对最外层电子吸引力减弱，还原性逐渐增强。 18． (或) 、、 解析：(1)基态原子的电子排布式为，失去1个电子所得的电子排布式为或。故答案为：(或)； (2)P原子核外电子的最外层为第三层，且有5个电子，所以其价层电子排布式为。故答案为：； (3)的电子排布式为，轨道表示式为。故答案为：； (4)第四周期最外层只有1个电子的基态原子的最外层电子排布式为，此时、应已填满，轨道可能全空、半充满或全充满，即电子排布式为、、。故答案为：、、； 19．Al 3s23p1 解析：基态原子的核外电子填充在7个轨道，则原子核外电子排布为1s22s22p63s23p1，元素只有铝元素一种，价电子排布式3s23p1。 20． 碳 解析：同周期元素，从左到右电负性增强，电负性为小的为碳；第一电离能增大，第一电离能ⅡA元素＞ⅢA元素，ⅤA元素＞ⅥA元素，三者第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N；氮元素的原子序号为7，电子排布1s22s22p3；故答案为：碳；C＜O＜N； 。 21． 与同主族，电子层数多，原子半径大，易失去电子 同周期，核电荷数依次增加，为全充满稳定结构，第一电离能最大；与相比，B的核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大 解析：与同主族，电子层数多，原子半径大，对最外层电子吸引能力弱，易失去电子；同周期第一电离能随着原子序数的递增，总趋势逐渐增大，但当出现最外层能级是全满和半满时比相邻元素的第一电离能都要大，故为：与同主族，电子层数多，原子半径大，易失去电子；同周期，核电荷数依次增加，为全充满稳定结构，第一电离能最大；与相比，B的核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大。 22．C 【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的族序数是周期序数的3倍，X只能位于第二周期ⅥA族，则X为O；Z与X处于同一主族，则Z为S；W的原子序数大于S，且为主族元素，则W为Cl元素；基态时Y原子3s原子轨道上有1个电子，其原子序数大于O，则Y为Na元素，以此来解答。 解析：由上述分析可知，X为O、Y为Na、Z为S、W为Cl； A．同周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：r(W)＜r(Z)＜r(Y)，故A错误； B．同周期从左向右第一电离能呈增大趋势，同主族从上到下第一电离能呈减小趋势，则第一电离能：I1(Y)＜I1(Z)＜I1(X)，故B错误； C．X、Y形成的过氧化钠中含有离子键和共价键，故C正确； D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性S＜Cl，则W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强，故D错误； 故答案选C。 23． 第三周期第VIA族 c 离子键和共价键(或非极性键) C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O 【分析】据图示可知，A为C，B为N，C为O，D为Na，E为Al，F为Si，G为S。 解析：(1)S元素的位置为第三周期第VIA族，N2的电子式； (2)a石墨可以导电，可以作电极，正确；b氨气可以做制冷剂，正确；c氢氧化铝不能作消毒剂，故选c； (3)Na2O2中含有离子键和共价键，与水反应的离子方程式为； (4)碳被浓硝酸氧化为二氧化碳，反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。 学科网（北京）股份有限公司 $$