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．下列化学用语表述正确的是 A．葡萄糖的结构简式可表示为： B．基态镁原子价电子轨道表示式： C．3-甲基戊烷的键线式： D．的电子式： 2．在氢氟酸溶液中加入Na2CO3和Al(OH)3，生成冰晶石的反应为2Al(OH)3+3Na2CO3+12HF=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O。下列说法错误的是 A．钠失去最外层一个电子所需要的能量：[Ne]3s1＜[Ne]3p1 B．CO2结构式可表示为O=C=O C．冰晶石中存在离子键、极性共价键和配位键 D．HF在水中的电离方程式为HF+H2O⇌H3O++F- 3．动力电池赛道又跳出来一个竞争者“锑电池”。锑()与砷()属于同主族元素，下列关于锑元素说法正确的是 A．可能是半导体材料 B．属于第四周期元素 C．最高正化合价为＋3 D．得电子能力比As的强 4．下列说法正确的是 A．元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布均是从ns1过渡到ns2np6 B．所有的非金属元素都分布在p区 C．核外电子排布式为1s2的原子与核外电子排布式为1s22s2的原子的化学性质相似 D．元素周期表中IIIB族到IIB族的10个纵列的元素都是金属元素 5．2022年2月20日晚，第24届冬季奥林匹克运动会在北京国家体育场隆重闭幕！本届冬奥会尽显材料化学高科技。下列说法错误的是 A．运动员餐饮“碗具”选用可降解聚乳酸材料减少对环境污染，该材料属于混合物 B．火炬喷口外壳选用聚硅氮烷树脂材料提高耐高温性能，该材料属于无机聚合物 C．滑雪头盔选用含玻璃纤维的新材料提高防护性能，玻璃纤维和光导纤维的成分不同 D．滑雪“战袍”选用含石墨烯材料提高保暖性能，石墨烯和金刚石互为同分异构体 6．下列各项原子中，一定不属于同种元素原子的是 A．3p能级有一个未成对电子的基态原子的核外电子排布式为的原子 B．M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为的原子 C．最外层电子数是核外电子总数的的原子和价电子排布式为3s23p5的原子 D．2p能级有一个空轨道的基态原子和原子的价电子排布式为2s22p2的原子 7．某元素基态原子价电子排布式为，下列结论正确的是 A．该元素符号为O B．该元素位于元素周期表p区 C．该元素的单质可以与化合生成液态化合物 D．该元素基态原子轨道表示式为 8．下列关于电子层与原子轨道的说法中，正确的是 A．不同的电子层中的s原子轨道的能量相同 B．原子核外每一个电子层最多可容纳的电子数为 C．每种类型的原子轨道里最多容纳的电子数与原子轨道数目相等 D．任一电子层中所含有的原子轨道类型数等于该电子层序数 9．下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z、Q为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法正确的是 W Q X Y Z A．简单离子半径：Q<W<X B．最简单氢化物的沸点：Q>Z C．X、Y分别与Q可形成离子化合物 D．Y、Z、W的氧化物均为酸性氧化物 10．在周期表中，“相临”元素即同周期左右紧挨，或同主族上下紧挨，下列元素与第三周期第ⅥA族元素不一定相临的是 A．电子总数是最内层电子数4倍的元素 B．最外层电子数是最内层电子数2.5倍的主族元素 C．最外层电子数是次外层电子数0.5倍的主族元素 D．质子数为34的元素 11．下列说法正确的是 A．原子核外M层上的s、p能级上都充满电子，而d能级上没有电子的两种原子一定位于同一周期 B．W(钨)的简化电子排布式为：，它是d区元素 C．A原子基态时2p轨道上有1个未成对电子，B原子基态时3p轨道上也有1个未成对电子，A、B一定是同主族元素 D．p区元素最外层电子数为3～8个，既有金属元素，d区元素也有非金属元素 12．下列化学用语表示正确的是 A．次氯酸的结构式： B．水的电子式： C．基态铍原子能量最高的原子轨道示意图： D．基态铬原子的价电子排布式： 13．下列N原子轨道表示式表示的状态中，能量最高的是 A． B． C． D． 14．下列化学用语正确的是 A．乙酸分子的比例模型： B．异丁烷的键线式： C．碳原子的核外电子排布图： D．氯离子(Cl-)的结构示意图： 15．化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法错误的是 A．硅胶、生石灰均可用作食品干燥剂 B．葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇 C．将CO2还原为甲醇，有利于实现“碳中和” D．焰火、激光都与原子核外电子跃迁释放能量有关 二、填空题 16．运用化学选修三《物质结构与性质》所学知识，回答下列问题： (1)基态Na原子核外共有____种运动状态不同的电子，共占据____个原子轨道，其中能量最高的能级符号是____。 (2)电负性：O____S(填“＞”或“＜”，下同)，第一电离能：Mg____Al。 (3)某元素负一价离子的电子层结构与Ar相同，其基态原子的电子排布式为____。 (4)Cr在周期表中的位置是____，属于____区，外围电子排布图为____。 (5)写出Fe的结构示意图：____。 17．下表是元素周期表的一部分，除标出的元素外，表中的每个编号代表一种元素。请根据要求回答问题： （1）④的原子序数是________； （2）⑤的原子结构示意图是____________； （3）②和③两种元素的非金属性强弱关系是：②______③（填“>”、“<”或“=”）； （4）①和⑥两种元素组成的化合物中含有的化学键是_____（填“共价”或“离子”）键。 18．已知溴原子结构示意图为 (1)溴元素的原子序数为_______。 (2)溴元素的原子在反应中易_______(填“得”或“失”) _______个电子，表现出_______性。 (3)溴元素的最高化合价为_______，最低化合价为_______。 (4)溴元素的非金属性_______(填“强”或“弱”)于氯元素的非金属性。 (5)写出氯元素、溴元素最高价氧化物的水化物的化学式并比较它们的酸性强弱_____。 19．A、B、C、D、E代表前4周期的五种元素，原子序数依次增大。请填空： (1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其电子轨道表示式为___________。 (2)B元素的负一价离子的电子层结构与氩相同，B离子的结构示意图为___________。 (3)C元素的正三价离子的3d能级为半充满，C的元素符号为___________，该元素在周期表中的位置为___________。 (4)D元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，D的元素基态原子的电子排布式为___________，在元素周期表中的位置为___________。 (5)E元素基态原子中没有未成对电子，E的外围电子排布式是___________。 20．(1)基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为___形。 (2)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为__，该能层具有的原子轨道数为___，电子数为__。 21．电子云轮廓图 ①含义：绘制电子云轮廓图的目的是表示___________轮廓的形状，对核外电子的空间状态有一个形象化的简便描述。如1s电子云轮廓图的绘制： s能级的电子云轮廓是___________，只有一种空间伸展方向。能层序数越大，原子轨道的半径越___________。p能级的电子云轮廓是___________，有三种空间伸展方向。能层序数越大，原子轨道的半径越___________。 22．(1)根据构造原理，35号元素基态原子的简化电子排布式为___________，其核外有___________个能层，最外层电子数是___________。 (2)的原子序数为___________，其核外电子排布式为___________。 三、元素或物质推断题 23．现有中学化学常见的金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙、丁以及物质D、E、F、G、H、X，其中气体乙为黄绿色气体。它们之间的相互转化关系如图所示(图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。 请根据以上信息完成下列各题： (1)金属B中的元素在元素周期表中的位置为_______。 (2)在反应①、②、④、⑤、⑦中，不属于氧化还原反应的是_______(填编号)。 (3)标准状况下，3.9g的固体X与足量的水反应得到200mLD溶液，反应过程中生成气体丁的体积为_______mL，D溶液中溶质的物质的量浓度为_______。 (4)写出反应③的离子方程式：_______，该反应的氧化剂是_______。 (5)写出反应④的化学方程式：_______，反应过程⑥中的实验现象为_______。 【参考答案】 一、选择题 1．A 解析：A．葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用，形成环状结构，该结构为β-D-吡喃葡萄糖。在葡萄糖水溶液中，存在着链状和环状结构葡萄糖之间的平衡，其中绝大部分葡萄糖为环状结构，故A正确； B．基态镁原子的价电子排布式为3s2，在表示其价电子轨道表示式时，应在方框的上方或下方写上3s，故B错误； C．选项中的是2-甲基丁烷的键线式，不是3-甲基戊烷的键线式，故C错误； D．H2O2 是共价化合物，是原子间通过共用电子对结合而成的，没有阳离子和阴离子，其电子式应为 ，故D错误； 故选A。 2．A 解析：A．基态的能量最低，[Ne]3s1为基态，[Ne]3p1为激发态，所以失去e-的基态需要能量多，选项A错误； B．二氧化碳分子中C原子与2个O原子形成四个共价键，使分子中每个原子都达到稳定结构，所以CO2的结构式:O=C=O，选项B正确； C．Na3AlF6为离子化合物，含有离子键，中存在配位键，为共价键，选项C正确； D．HF是弱酸，为弱电解质，故其电离方程式为:HF+H2OH3O++F-，选项D正确； 答案选A。 3．A 解析：A．锑()在金属、非金属分界线附近，可能是半导体材料，A正确； B．锑()属于第五周期元素，B错误； C．锑()与砷()属于同主族元素，为ⅤA族，最高正化合价为＋5，C错误； D．同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；锑()得电子能力比As的弱，D错误； 故选A。 4．D 解析：A．第一周期最外层电子排布是从ns1过渡到ns2，故A错误； B．非金属元素H元素位于s区，故B错误； C．1s2是He元素属于0族元素，1s22s2是Be元素属于第IIA族元素，He是稀有气体元素，Be为金属元素，二者性质不相似，故C错误； D．过渡元素包括副族与第Ⅷ族，为元素周期表中的第3列到12列，即ⅢB到ⅡB的10个纵行，都是金属元素，故D正确； 故答案选D。 5．D 解析：A．有机高分子化合物的分子组成中聚合度n值不同，因此有机高分子化合物都是混合物，则可降解聚乳酸材料属于混合物，故A正确； B．聚硅氮烷树脂材料中不含碳元素，属于无机聚合物，故B正确； C．玻璃纤维的主要成分有二氧化硅、氧化铝等，光导纤维的主要成分为二氧化硅，两者的成分不同，故C正确； D．石墨烯和金刚石都是由碳元素组成的不同单质，二者互为同素异形体，故D错误； 答案选D。 6．C 解析：A．3p能级有一个未成对电子的基态原子，该原子3p能级有1个电子或5个电子，核外电子排布式可能为或，A不符合题意。 B．M层全充满而N层为4s2的原子的核外电子排布式为，只有一种Zn元素一种原子，B不符合题意； C．最外层电子数是核外电子总数的的原子是P元素的原子；价电子排布式为3s23p5的原子核外有17个电子，原子最外层有7个电子，因此该最外层电子数是核外电子总数的，两者一定不属于同种元素原子，C符合题意； D．2p能级有一个空轨道的基态原子，该原子2p能级有2个电子，价电子排布式为2s22p2，该元素是6号C元素，只有一种元素，D不符合题意； 故合理选项是C。 7．B 解析：A．该元素M层即最外层电子数为6，则核外电子为16，为S元素，A错误； B．该元素位于第三周期第ⅥA族，位于元素周期表p区，B正确； C．S与H2生成气体H2S，C错误； D．根据洪特规则，3p能级的4个电子优先占满3个轨道，则基态S原子轨道表示式为，D错误； 故答案为：B。 8．D 解析：A．不同电子层中的s原子轨道的能量不同，电子层序数越大，能量越高，A错误； B．每一个电子层最多可容纳的电子数为2n2，B错误； C．每种类型的原子轨道里最多容纳的电子数是原子轨道数目的2倍，C错误； D．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数，即原子轨道类型数目等于该电子层序数，D正确； 故选：D。 9．B 【分析】W、X、Y、Z、Q为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8，根据五种元素所处的位置，可知W与X的最高化合价分别为+5、+3，则W、X、Y、Z、Q分别为氮、铝、硅、磷、氧； 解析：A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；简单离子半径： X <Q<W，A错误； B．水能形成分子间氢键导致沸点升高，故最简单氢化物的沸点H2O>PH3，即：Q>Z，B正确； C．铝与氧形成离子化合物氧化铝，硅与氧形成的二氧化硅为共价化合物，C错误； D．氮的氧化物一氧化氮不能和碱反应，不是酸性氧化物，D错误； 故选B。 10．B 【分析】第三周期第ⅥA族元素为S，与S元素“相临”的元素为O，P，Cl和Se；据此分析解题。 解析：A．电子总数是最内层电子数4倍的元素为O，与S元素一定“相临”，故A不符合题意； B．最外层电子数是最内层电子数2.5倍的主族元素，最外层电子数为5，可以为N元素或P元素，不一定与S元素“相临”，故B符合题意； C．主族元素最外层电子数为1~8，最外层电子数是次外层电子数0.5倍的主族元素为Si或Li，与S元素一定不“相临”，故C不符合题意； D．质子数为34的元素为Se，与S元素一定“相临”，故D不符合题意； 故答案选B。 11．B 解析：A．原子核外M层上的s、p能级上都充满电子，而d能级上没有电子的原子可以是：Ar：，K：，Ca：，不一定位于同一周期，故A错误； B．W(钨)为74号元素，位于VIB族，属于d区元素，其简化电子排布式为：，故B正确； C．A原子基态时2p轨道上有1个未成对电子，A可能是B或F，B原子基态时3p轨道上也有1个未成对电子，B可能是Al或Cl，两者不一定同主族，故C错误； D．d区元素只有金属元素，故D错误； 故选：B。 12．D 解析：A．次氯酸HClO中，O原子的2个成单电子分别与H、Cl原子各形成1对共用电子对，使分子中每个原子都达到稳定结构，其结构式为：H-O-Cl，选项A错误； B．水属于共价化合物，每个氢原子和氧原子共用一个电子对，所以水的电子式为，选项B错误； C．铍原子核外电子排布式为1s22s2，基态铍原子能量最高的能级为2s能级，不是p能级，选项C错误； D．根据核外电子排布规律可以写出基态铬价电子排布式为1s22s22p63s23p63s23p63d54s1，所以基态铬（Cr）原子的价电子排布式是3d54s1，选项D正确； 答案选D。 13．D 【分析】原子核外电子排布式中，电子所占的轨道能量越高，该原子的能量就越高，对于N原子，轨道的能量，因此轨道的电子越多，能量越高。 解析：A． N原子的基态的轨道表示式，轨道有3个电子； B．轨道有1个电子激发后跃迁到轨道，轨道有4个电子； C．轨道有1个电子激发后跃迁到轨道，轨道有4个电子； D．、轨道各有1个电子激发后跃迁到轨道，轨道有5个电子； 故答案选D。 14．D 解析：A．比例模型是用一定大小的球体来表示不同的原子的模型；球棍模型是用球表示原子和用棍表示化学键的模型；图示为乙酸分子的球棍模型，A错误； B．图示为异戊烷的键线式，B错误； C．洪特规则：在相同能量的原子轨道上，电子的排布将尽可能占据不同的轨道，而且自旋方向相同；碳原子的核外电子排布图： ，C错误； D．氯离子是17号元素氯原子得到1个电子后形成的离子，图示正确，D正确； 故选D。 15．B 解析：A．硅胶、生石灰均能吸水而且无毒，所以可用作食品干燥剂，A正确； B．葡萄糖在酒化酶的作用下发生分解反应生成乙醇，B错误； C．将CO2还原为甲醇，能够减少向空气中排放CO2的量，有利于实现“碳中和”，C正确； D．焰火、激光的产生与原子核外电子跃迁释放能量有关，D正确； 故选B。 二、填空题 16．(1) 11 6 3s (2) ＞ ＞ (3)1s22s22p63s23p5 (4) 第四周期VIB族 d (5) 解析：（1）在任何原子中不存在运动状态完全相同的电子，Na是11号元素，Na原子核外有11个电子，则基态Na原子核外共有11种运动状态不同的电子，Na原子核外电子排布式是1s22s22p63s1，s亚层有1个轨道，p亚层有3个轨道，则Na原子核外的11个电子共占据3个s轨道和3个p轨道，共有6个轨道；其中能量最高的能级符号是3s； （2）O、S是同一主族元素，元素的非金属性：O＞S，元素的非金属性越强，其电负性就越大，则元素的电负性：O＞S； 一般情况下同一周期元素的第一电离能呈增大趋势，但当元素处于第IIA时，其原子核外电子排布处于轨道的全充满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素，Mg、Al都是第三周期元素，Mg是第IIA元素，Al是第IIIA元素，故第一电离能：Mg＞Al； （3）某元素负一价离子的电子层结构与Ar相同，则该元素是17号Cl元素，根据构造原理可知其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5； （4）Cr是24号元素，在周期表中的位置是第四周期VIB族；属于d区，外围电子排布式为3d54s1，则其外围电子排布图为：； （5）Fe是26号元素，根据原子核外电子排布规律，可知Fe原子的原子结构示意图：。 17．＜ 共价 【分析】①到⑥元素分别为：H、C、N、Al、S、Cl；非金属从左到右越来越强。 解析：⑴④是Al，原子序数是13；故答案为：13。 ⑵⑤是S，其原子结构示意图是 ；故答案为： 。 ⑶②为C，③为N，从左到右，非金属性增强，两种元素的非金属性强弱关系是：②<③；故答案为：<。 ⑷①和⑥两种元素组成的化合物HCl，含有的化学键是共价键；故答案为：共价。 18．(1)35 (2) 得 1 氧化 (3) +7 -1 (4)弱 (5)HClO4＞HBrO4 解析：（1）溴原子的原子的序数为2+8+18+7＝35； （2）溴元素的原子在反应中易得到1个电子转化为8电子稳定结构，表现为氧化性； （3）最外层电子数是7个，则溴元素的最高化合价＋7价，最低化合价为-1价； （4）同主族自上而下非金属性逐渐减弱，则溴元素的非金属性比氯元素的非金属性弱； （5）同主族自上而下非金属性逐渐减弱，最高价氧化物水化物的酸性逐渐减弱，则酸性是HClO4＞HBrO4。 19． Fe 第四周期Ⅷ族 1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1) 第4周期ⅠB族 3d104s2或4s24p6 解析：(1)基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子的元素为氮元素，其电子轨道表示式为；答案为。 (2)因为B-的电子层结构与氩相同，即核外电子数相同，所以B元素的质子数为18-1=17，则B-为Cl-，其结构示意图为；答案为。 (3)C元素的正三价离子的3d能级为半充满，C的元素符号为Fe，位于第四周期Ⅷ族；答案为Fe，第4周期Ⅷ族。 (4)D元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，则D为Cu元素，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，位于第4周期ⅠB族；答案为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，第4周期ⅠB族。 (5)E元素基态原子中没有未成对电子，且E的原子序数在五种元素中最大，因此E元素为30号元素Zn或36号元素Kr，其外围电子排布式为3d104s2或4s24p6；答案为3d104s2或4s24p6。 20． 哑铃(纺锤) M 9 4 解析：(1)基态S原子核外有3个电子层，电子占据的最高能级为3p，p能级的电子云轮廊图为哑体(纺锤)形。 (2)基态Si原子核外有3个电子层，最高电子层是M层，有4个电子。M层具有1个s轨道、3个p轨道和5个d轨道，共9个原子轨道。 21． 电子云 球形 大 哑铃状 大 解析：略 22．7 29 或 解析：(1)35号元素为，其基态原子的简化电子排布式为；其核外有4个能层；最外层电子数为7；故答案为：；4；7； (2)的原子序数为29；其核外电子排布式为，故答案为：29；或。 三、元素或物质推断题 23．(1)第三周期第IIIA族 (2)⑦ (3) 560 0.5 (4) 水(或) (5) 产生白色絮状沉淀，白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色 【分析】金属单质A和O2反应生成淡黄色固体X，则X为Na2O2，A为Na；Na与H2O反应产生气体甲是H2，D为NaOH，金属B和氢氧化钠溶液反应，说明B为Al，黄绿色气体乙为Cl2，气体甲和氯气反应生成丙为HCl，物质E为盐酸溶液， D是NaOH，D溶液和G溶液反应生成红褐色沉淀H为Fe(OH)3，盐酸与金属C反应产生金属氯化物，该氯化物与NaOH溶液反应产生Fe(OH)3，则C是Fe，F为FeCl2、G为FeCl3；Na2O2与水反应生成NaOH和O2，则气体丁为O2；据此分析解答。 解析：（1）根据分析，金属B为Al，其位于元素周期表的第三周期第IIIA族； （2）反应①、②、④、⑤分别为Na和H2O、Na2O2和H2O、H2和Cl2、Fe和盐酸的反应，均为氧化还原反应，反应⑦为FeCl3和NaOH的反应，为复分解反应，属于非氧化还原反应，则不属于氧化还原反应的是⑦； （3）Na2O2与H2O发生反应，0.05molNa2O2反应生成0.025molO2，体积为；反应生成0.1molNaOH，所得溶液中溶质的物质的量浓度为； （4）根据分析，反应③为Al和NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，反应的离子方程式为；该反应中，H2O中H元素化合价降低，作氧化剂； （5）反应④为H2和Cl2在点燃条件下反应生成HCl，化学方程式为；反应⑥为FeCl2和NaOH反应生成NaCl和Fe(OH)2，Fe(OH)2在空气中久置最终转变为Fe(OH)3，观察到的现象为：产生白色絮状沉淀，白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色。 学科网（北京）股份有限公司 $$