1.2.原子结构与元素周期表 课后练习 2023-2024学年高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修2

1.2.原子结构与元素周期表课后练习2023-2024学年下学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修2 一、单选题 1．下列化学用语表示正确的是 A．NH3中N的杂化轨道表示式：   B．Cl2的p-pσ键电子云轮廓图：   C．淀粉的分子式：(C6H12O6)n D．1-丁炔的键线式：   2．下列说法正确的是 A．Ca2＋的结构示意图为 B．中子数为36的铜原子为Cu C．27Al原子中的中子数为14 D．基态C原子的轨道表示式为 3．下列关于卤族元素的递变规律不正确的是 A．F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱 B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱 C．F-、Cl-、Br-、I-的还原性逐渐增强 D．F2、Cl2、Br2、I2的密度逐渐增大，熔沸点逐渐减小 4．X、Y两元素可形成X2Y3型化合物，则X、Y原子最外层的电子排布可能是(　　)。 A．X：3s23p1　Y：3s23p5 B．X：3s2　Y：2s22p3 C．X：3s23p1　Y：3s23p3 D．X：2s22p3　Y：2s22p4 5．下列元素中，最高正化合价数值最大的是（    ） A．S B．N C．Na D．Al 6．下列有关原子核外电子的说法错误的是 A．每个电子层作为最外层时，最多可容纳8个电子 B．电子在核外是分层排布的 C．电子不停地做高速运动 D．离原子核近的电子能量低，离原子核远的电子能量高 7．绿矾可用作净水剂，在空气中极易被氧化。下列有关说法正确的是 A．H、O、S均位于元素周期表p区 B．的价层电子轨道表示式为 C．基态S原子的未成对电子数为6 D．基态O原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图是球形的 8．激发态原子和基态原子可以通过电子跃迁的方式相互转换，跃迁过程中可得到光谱，下列说法正确的是 A．K元素的焰色试验呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长约为700nm B．利用光谱仪只能测得原子的发射光谱 C．焰色试验是化学变化 D．原子光谱可以用于定性鉴定元素 9．下列关于原子结构的说法不正确的是 A．同一原子中，2p、3p、4p电子的能量依次增大 B．电子由3d能级跃迁至5s能级，可通过光谱仪摄取原子的发射光谱 C．N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，可容纳32种运动状态的电子 D．基态K原子占据最高能层的电子的电子云轮廓图为球形 10．下列说法错误的是 A．ns电子的能量可能低于(n-1)p电子的能量 B．6C的电子排布式，违反了洪特规则 C．电子排布式(22Ti)ls22s22p63s23p10违反了能量最低原理 D．电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利不相容原理 11．下列有关化学用语表示正确的是 A．CCl4的电子式： B．Cr的外围电子排布式：3d44s2 C．聚氯乙烯的单体为CH2=CHCl D． 1，3，4-三甲苯 12．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．因为s轨道的形状是球形的，所以s电子做的是圆周运动 B．3px、3py、3pz的差异之处在于三者中电子(基态)的能量不同 C．处于同一轨道上的电子可以有多个，它的运动状态完全相同 D．钾原子的3p轨道的能量比2s轨道的高 13．下列各性质中不符合图示关系的    A．还原性 B．与水反应的剧烈程度 C．熔点 D．原子半径 14．原子光谱是线状光谱，是由不连续的谱线组成的，这表明 A．在原子中只有某些电子能够跃迁产生光谱 B．原子中的电子可以处于某些特定的能量状态，即电子的能量是量子化的 C．原子发射的光是单色光 D．白光可以由多种单色光组成 15．铜镍硫化矿(主要成分NiS、CuS)有多种浸出方法：加压氨浸法、加压酸浸法、生物浸出法等。其中生物浸出法的原理如图所示。 下列说法错误的是 A．基态原子未成对电子数： B．在间接作用过程中起催化作用 C．相比上述其他两种方法，生物浸出法具有操作简便、环境污染小等优点 D．浸出等质量的铜镍硫化矿，直接作用与间接作用所消耗的的量不相等 16．下列说法中，正确的是 A．基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d105s1的元素，位于周期表中第五周期第ⅠA族 B．当碳原子的核外电子排布由转变为时，吸收能量，由基态转化为激发态 C．在元素周期表中，s区，d区和ds区的元素都是金属元素 D．同一原子中，6p、5d、4f能级的轨道数目依次增多 17．正确掌握化学用语是学好化学的基础。下列化学用语正确的是 A．Cr原子的价电子排布图： B．硝基苯的结构简式为： C．NaH的电子式： D．2-甲基戊烷的键线式： 18．如图为五种短周期主族元素的原子半径和主要化合价。下列叙述正确的是 A．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>R B．最简单氢化物的热稳定性：X>W>R C．化合物常用于制造太阳能电池板 D．工业上电解熔融YW制备Y单质 19．下列化学用语正确的是 A．-CH3的电子式： B．丙烯的键线式： C．硝基苯的结构简式： D．铁原子价电子排布式3d54s2 20．下列说法正确的是 A．基态N原子的电子排布式为，则违反了洪特规则 B．基态Br原子简化的电子排布式为 C．“纷纷灿烂如星陨”的烟花是某些金属元素的焰色反应，焰色反应属于化学变化 D．原子的电子排布式由形成吸收光谱 21．下列各原子或离子的说法正确的是 A．的电子排布式： B．S的原子结构示意图： C．该电子排布图违背了泡利原理 D．的电子式： 22．下列说法正确的是 A．L能层含有2s、2p和2d三个能级 B．原子中s轨道的电子云轮廓都为球形 C．原子中3d2表示3d能级有两个轨道 D．F处于同一能层的电子能量一定相同 23．以下现象与原子核外电子的跃迁有关的是 ①节日焰火②棱镜分光③激光④LED灯光⑤凹透镜聚光⑥钢铁生锈 A．③⑥ B．①③④ C．①③④⑤ D．①②③⑤⑥ 24．2024年初江西某稀有金属伟晶岩矿床中全球首次发现新矿物“铈钽易解石”，据计算其理想化学式，其发现对稀有金属钽矿及稀土找矿具有较大指示意义。下列有关说法正确的是 A．位于第六周期 B．Ti原子核外电子有22种空间运动状态 C．质子数为73，中子数为181 D．和互为同位素 25．人体内一种参与能量代谢与酸碱平衡的化合物的结构如图所示，X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的前20号元素、其中Z的价电子排布式为，下列说法正确的是 A．电负性： B．简单氢化物的稳定性： C．直接观察含Q元素化合物灼烧的火焰颜色为紫色 D．X、Y形成的化合物是由极性键构成的极性分子 二、填空题 26．有几种元素的粒子核外电子排布式均为1s22s22p63s23p6，其中： (1)某电中性粒子一般不和其他元素的原子反应，这种粒子的符号是 。 (2)某粒子的盐溶液能使溴水褪色，并出现浑浊，这种粒子的符号是 。 (3)某粒子氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，且这种原子最外层有一个电子，这种粒子的符号是 。 (4)某粒子还原性虽弱，但失去电子后氧化性强，且这种元素的原子得到一个电子即达稳定结构，这种粒子的符号是 。 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．按要求完成： (1)基态O2-离子核外电子排布式 (2)基态P原子核外电子排布式 (3)基态Al原子核外电子排布式 (4)基态As原子核外电子排布图 (5)基态Fe3+核外电子排布图 (6)基态V原子价电子排布图 (7)基态Se原子价电子排布图 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： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C D D A A B D B A 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C D C B D D D B A A 题号 21 22 23 24 25 答案 A B B A B 1．A 【详解】A．NH3中N原子为sp3杂化，杂化轨道上为5个电子，其杂化轨道表示式为  ，A正确； B．由于p轨道的电子云轮廓是哑铃形，故p－pσ键电子云轮廓图应为  ，B错误； C．淀粉的分子式是(C6H10O5)n，C错误； D．1－丁炔的键线式为  ，D错误； 故选A。 2．C 【详解】 A．钙是20号元素，Ca原子失去2个电子得到Ca2＋，故Ca2＋核外电子数为18，而表示的是Ca原子的结构示意图，A错误； B．Cu是29号元素，中子数为36的铜原子质量数=质子数+中子数=29+36=65，表示为：，B错误； C．27Al原子的质量数为27，质子数为13，则中子数=质量数-质子数=27-13=14，C正确； D．基态C原子的2p轨道上两个电子应各自分占一个轨道，且自旋平行，违背了洪特规则，基态C原子的轨道表示式应为：，D错误； 故选C。 3．D 【详解】A．同主族元素自上而下非金属性减弱，单质的氧化性减弱，所以F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱，A正确； B．同主族元素自上而下非金属性减弱，简单氢化物的稳定性减弱，所以HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱，B正确； C．单质的氧化性越弱，相应阳离子的还原性越强，所以F-、Cl-、Br-、I-的还原性逐渐增强，C正确； D．F2、Cl2、Br2、I2均为分子晶体，分子间均不存在氢键，所以相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，所以F2、Cl2、Br2、I2的熔沸点逐渐增大，D错误； 综上所述答案为D。 4．D 【分析】X、Y两元素可形成X2Y3型化合物，则X、Y的常见化合价为+3、-2。 【详解】A．两种元素分别为Al、Cl，不能形成Al2Cl3，A不符题意； B．两种元素分别为Mg、N，不能形成Mg2N3，B不符题意； C．两种元素分别为Al、P，不能形成Al2P3，C不符题意； D．两种元素分别为N、O，能形成N2O3，D符合题意； 答案选D。 5．A 【详解】硫元素、氮元素、钠元素和铝元素的最高正化合价分别为+6、+5、+1、+3，则最高正化合价数值最大的是硫元素，故选A。 6．A 【详解】A．第一个电子层作为最外层时，最多可容纳2个电子，如氦原子，故A错误； B．电子在原子中处于不同的能量状态，按照能量不同分层排布，故B正确； C．原子核外的电子，在核外不停的作无规则高速移动，故C正确； D．原子核外区域能量可能不同，距核由近到远，能量由低到高，即离原子核近的电子能量低，离核远的电子能量高，故D正确； 故选A。 7．B 【详解】A．H的价电子排布式为，位于元素周期表s区，A项错误； B．是铁原子生成4s2上的2个电子得到的，其价层电子轨道表示式为，B项正确； C．基态S原子的价电子排布式为，其未成对电子数为2，C项错误； D．O原子核外电子排布式为，占据的最高能级为，故电子云轮廓图呈哑铃形，D项错误。 答案选B。 8．D 【详解】A．K元素的焰色试验呈紫红色，其中紫色光的波长介于380~420nm之间，A说法错误； B．可以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，B说法错误； C．焰色试验是物理变化，C说法错误； D．原子光谱可以用于定性鉴定元素，D说法正确； 答案为D。 9．B 【详解】A．相同轨道能层越高能量越大，则能量：2p<3p<4p，故A正确； B．电子由3d能级跃迁至5s能级，吸收能量，所得光谱为吸收光谱，故B错误； C．每个轨道最多容纳2个电子，N能层最多可容纳32个电子，故C正确； D．基态K原子核外电子排布式为：，最高能层的电子在s轨道，s轨道电子云轮廓为球形，故D正确； 故选：B。 10．A 【详解】A．电子的能量与能层、能级有关，ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量，A选项错误； B．根据洪特规则知，2p能级上的两个电子应排在两个不同轨道上，B选项正确； C．根据能量最低原理知，电子先排能量低的轨道，后排能量高的轨道，3p轨道最多容纳6个电子，排完3p轨道后再排4s轨道，最后2个电子排在3d轨道上，即电子排布式应为1s22s22p63s23p63d24s2，C选项正确； D．p能级有3个轨道，每个轨道最多容纳2个电子，且自旋方向相反，3p能级最多填充6个电子，而填充10个电子违反了泡利原理，D选项正确； 答案选A。 11．C 【详解】A． CCl4分子内，每个氯原子除了和碳原子共用1对电子对外，还有3对未共用电子对，电子式：，A错误；     B． 按洪特规则，Cr的外围电子排布式：3d54s1，B错误； C． 氯乙烯通过加聚反应得到聚氯乙烯，则聚氯乙烯的单体为CH2=CHCl，C正确；     D． 的名称为1，2，4-三甲苯，D错误； 答案选C。 12．D 【详解】 A．s轨道是球形的，这是电子云轮廓图，表示电子在单位体积内出现概率的大小，不是表示电子的运动轨迹，故A错误； B．3px、3py、3pz属于同一能级上的电子，其能量相同，它们的差异之处是延伸方向不同，故B错误； C．根据“泡利原理”可知，每个轨道最多容纳2个电子且自旋方向相反，故C错误； D．根据“能量最低原理”可知，钾原子的3p轨道的能量比2s轨道的能量高，故D正确； 答案选D。 13．C 【详解】图中表示碱金属的某项性质随核电荷数的增大而逐渐增大或升高。随核电荷数增大，碱金属元素原子半径逐渐增大，还原性增强，单质与水反应的剧烈程度增大，A、B、D符合图象关系；随核电荷数增大，碱金属的熔点逐渐降低，答案选C。 14．B 【详解】A．在原子中所有电子均可发生跃迁，电子由基态跃迁到激发态吸收能量，为吸收光谱；电子由激发态跃迁到基态释放能量，为发射光谱，A不符合题意； B．光谱分为连续光谱和线状光谱，无论是单色光还是白光，都是连续光谱，原子光谱是线状光谱，也就是由具有特定频率的光形成的谱线。原子光谱之所以产生这种特定的谱线，是由于电子的能量是量子化的，电子跃迁的始态和终态的能量差也是量子化的，B符合题意； C．某种元素原子只能产生某些波长的谱线，但都并非一条，根据电子跃迁后所处的能级，可能有许多条，每条谱线其波长不同，表现出的颜色也不同，C不符合题意； D．白光可以由多种单色光组成，与题干无直接关系，D不符合题意； 故选B。 15．D 【详解】A．基态Ni原子的价电子排布为3d84s2，未成对电子数为2，基态Cu原子的价电子排布为3d104s1，未成对电子数为1，A正确； B．Fe2+在间接作用过程中转化为Fe3+，最终循环又变回Fe2+，符合催化剂的特点，过程中起催化作用，B正确； C．相比上述其他两种方法，生物浸出法具有操作简便、环境污染小等优点，C正确； D．无论直接作用与间接作用，本质都是O2得电子氧元素变为-2价，-2价硫失电子变为硫酸根，浸出等质量的铜镍硫化矿，直接作用与间接作用所消耗的O2的量相等，D错误； 本题选D。 16．D 【详解】A．基态原子的核外电子排布为[Kr]4d105s1，可知该元素原子核外有5个电子层，最外层有1个电子，在周期表中位置为第五周期第IB族，故A错误； B．碳原子的核外电子排布为：1s22s22p2，该原子处于基态，当核外电子排布为1s22s12p3，该原子处于激发态，所以由转变为 的过程为由激发态转化成基态，故B错误； C．H为s区元素，是非金属，d区和ds区的元素都是金属元素，故C错误； D．同一原子中，6p轨道有3个，5d轨道有5个，4f轨道有7个，轨道数依次增多，故D正确。 答案选D。 17．D 【详解】A．Cr原子的价电子排布式为3d54s1，价电子排布图为： ，A不正确； B．硝基苯分子中，-NO2中的N原子与苯环C原子相连，结构简式为： ，B不正确； C．NaH为离子化合物，电子式为，C不正确； D．2-甲基戊烷的结构简式为(CH3)2CHCH2CH2CH3，键线式： ，D正确； 故选D。 18．B 【分析】根据元素的主要化合价可知，R、Z处于第ⅣA族，W位于第ⅥA族，X位于第ⅦA族，Y位于第ⅡA族；结合原子半径的变化规律知，X为F元素、Y为Mg元素、Z为Si元素、R为C元素、W为O元素。 【详解】A．F元素没有最高价氧化物对应的水化物，A项错误； B．R、W、X为同周期元素，同周期从左到右主族元素的最简单氢化物的稳定性逐渐增强，则热稳定性：HF＞H2O＞CH4，B项正确； C．化合物ZW2为SiO2，SiO2不能用于制造太阳能电池板，Si用于制造太阳能电池板，C项错误； D．MgO的熔点很高，工业上不是电解熔融MgO制备Mg，工业上电解熔融的MgCl2制备Mg，D项错误； 答案选B。 19．A 【详解】 A．－CH3中每个H周围有2个电子，C周围有7个电子，其电子式为，A正确； B．丙烯含有碳碳双键，其键线式为，B错误； C．硝基苯的结构简式为，C错误； D．铁原子的价电子排布式为3d64s2，D错误； 故答案选A。 20．A 【详解】A．氮原子2p能级上有3个轨道，2p能级上有3个电子，3个电子应该排在3个不同的轨道上，且自旋方向相同，若将氮原子的电子排布式写成1s22s22p2p，它违背了洪特规则，A正确； B．Br原子的原子序数为35，简化的电子排布式为 [Ar]3d104s24p5，B错误； C．焰色反应是物质原子内部电子能级的改变，属于物理变化，C错误； D．由激发态到基态，释放光能，形成发射光谱，D错误； 故答案为：A。 21．A 【详解】A．钙元素的原子序数为20，钙离子的电子排布式为，故A正确； B．硫原子的核电荷数为16，核外有3个电子层，最外层电子数为6，原子结构示意图为 ，故B错误； C．由洪特规则可知，电子在能量相同的各个轨道上排布时尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同，则电子排布图违背了洪特规则，故C错误； D．羟基中的氧原子含有一个未成对电子，电子式为，故D错误； 故选A。 22．B 【详解】A．第二能层含有2s、2p两个能级，所以不存在2d能级，选项A错误； B．s轨道的电子云轮廓为球形，选项B正确； C．d能级的轨道数为5，即3d能级有5个轨道，3d2表示3d能级有两个电子，选项C错误； D．F 处于同一能层的电子，可能是处于不同的能级，所以能量不一定相同，选项D错误； 答案选B。 23．B 【详解】①节日焰火，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，与电子跃迁有关，故①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，故②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，故③正确； ④LED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，故④正确； ⑤凹透镜聚光是由光的折射形成的，与电子跃迁无关，故⑤错误； ⑥钢铁长期使用后生锈，是金属原子失去电子被氧化，与电子跃迁无关，故⑥错误； ①③④符合题意； 答案选B。 24．A 【详解】A．为58号元素，位于第六周期第ⅢB族，A正确； B．Ti为22号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，基态Ti原子核外电子的空间运动状态有12种，B错误； C．质子数为73，中子数为181-73=108，C错误； D．和均为氧气，为同一物质，D错误； 故选A。 25．B 【分析】X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的前20号元素，Q的原子序数最大，观察结构可知，Q为+1价，因此Q为K元素；X的原子序数最小，连接的是一根共价键，可知X为H元素；Z的原子序数大于Z、Y，因此Z处于第二周期，价电子排布式为，Z连接两根共价键，因此Z为O元素；Y连接四根共价键，因此Y为C元素；W所连5根共价键，可知W的最外层为3个电子，因此W为P元素，综合可知，X、Y、Z、W、Q分别是H、C、O、P、K元素。 【详解】A．同周期主族元素从左往右，电负性逐渐增大，同主族元素从上往下，电负性逐渐减小，因此电负性：，故A错误； B．非金属性越强，形成的简单氢化物越稳定，稳定性：，故B正确； C．观察钾元素灼烧时的火焰颜色需通过蓝色钴玻璃，故C错误； D．H、C形成的化合物种类多，有极性键也有非极性键，有极性分子也有非极性分子，故D错误； 故答案选B。 26．(1)Ar (2)S2- (3)K+ (4)Cl- 【详解】（1）符合上述核外电子排布式的电中性粒子，很难发生化学反应的应为稀有气体元素，又因为原子序数是18，所以应为Ar； （2）使溴水褪色，应为还原性较强的S2-，发生反应为S2-+Br2=S↓+2Br-； （3）氧化性很弱，得电子后还原性很强，说明是金属元素K，应为K+； （4）还原性虽弱，但失去电子后氧化性强，应为非金属元素，且得一个电子即达稳定结构，故该粒子应为Cl-。 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．(1)1s22s22p6 (2)1s22s22p63s23p3 (3)1s22s22p63s23p1 (4)[Ar] (5)[Ar] (6) (7) 【详解】（1）O2-基态核外电子数为10个，所以O2-基态核外电子排布式为1s22s22p6； （2）P基态核外电子数为15个，所以P基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p3； （3）Al基态核外电子数为13个，所以Al基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p1； （4）As基态核外电子数为33个，所以As基态核外电子排布图为[Ar]； （5）Fe3+基态核外电子数为23个，所以Fe3+基态核外电子排布图为[Ar]； （6）V基态核外电子数为23个，所以V基态核外价电子排布图； （7）Se基态核外电子数为34个，所以Se基态核外价电子排布图 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 $$