2026届高三化学一轮复习——原子结构与性质专题测试

原子结构与性质测试 (时间：75分钟，分值：100分) 可能用到的相对原子质量： O-16 Pb-207 一、单项选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.下列化学用语或表述错误的是( ) A.中共价键的电子云图： B.键角大小关系： C.的空间结构：三角锥形 D.、、互为同位素 2.的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：；。下列说法正确的是( ) A.X的中子数为2 B.互为同位素 C.可用作示踪原子研究化学反应历程 D.自然界不存在分子是因其化学键不稳定 3.我国科学家在全球首次合成了一种新核素：(钨)。下列关于(钨)的说法中，正确的是( ) A.质子数为82 B.中子数为74 C.质量数为156 D.与互为同位素 4.用下图形象地表示元素的原子结构： ①；②；③ 其中●表示质子，·表示电子，表示中子，下列有关①②③的叙述中，正确的是( ) A.①②③互为同位素 B.①②③是同种原子 C.①②③是三种化学性质不同的粒子 D.①②③具有相同的质量数 5.在实验室中用下列装置可以得到氢原子光谱，实验证明该光谱为线状光谱，该光谱的发现在原子结构的认识过程中有极为重要的意义，根据它产生了( ) A.卢瑟福核式模型 B.汤姆孙“葡萄干布丁”模型 C.玻尔原子结构模型 D.量子力学模型 6.下列表示不正确的是( ) A.中子数为17的磷核素： B.HCl分子中σ键的形成： C.顺-2-丁烯的键线式： D.邻羟基苯甲醛分子内氢键的示意图： 7.下列表示不正确的是( ) A.1-丁醇的键线式： B.的VSEPR模型： C.HCl的s-pσ键电子云图： D.质量数为2的氢原子： 8.下列说法正确的是( ) A.原子的核外电子排布式是： B.最外层电子排布式为的基态原子所对应元素一定是金属元素 C.原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d D.轨道能量不相同 9.下列说法错误的是( ) A.电子排布式违反了泡利原理 B.基态原子电子排布式违反了能量最低原理 C.根据构造原理，原子核外电子填充顺序为 D.基态电子排布式为： 10.现有四种元素的基态原子的电子排布式如下： ①；②；③；④ 则下列有关比较中正确的是( ) A.第一电离能：④>③>②>① B.原子半径：④>③>②>① C.电负性：④>③>②>① D.最高正化合价：④>③=②>① 11.下列说法不正确的是( ) A.单一波长的X射线通过水晶时，记录仪上会产生明锐的衍射峰 B.某些金属盐灼烧呈现不同焰色是因为电子从低能级跃迁至较高能级吸收光的波长不同 C.在中的溶解度远大于是因为为极性分子，而为非极性分子 D.酸性大于是因为F的电负性大，导致羟基极性大，易电离 12.下列表达式正确的是( ) A.碳原子的L层电子轨道表示式： B.基态碳原子核外有三种能量不同的电子 C.基态溴原子的价电子排布式是 D.H原子的电子云图，由图可见H原子核外靠近核运动的电子多 13.m、n、p、q、w五种元素，其核电荷数依次增大。m元素基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，p、q元素位于同一族，且两者核电荷数之和为24，w元素原子核外有4个能层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子。下列说法错误的是( ) A.m、n、p元素的第一电离能依次增大 B.n元素基态原子的轨道表示式： C.w元素原子的价电子排布式为 D.w单质分别与p、q单质反应，产物中w的化合价不同 14.下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是( ) A.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 B.在K能层中，有自旋相反的两条轨道 C.s电子绕核运动，其轨道为球面，而p电子在哑铃形曲面上运动 D.电子云通常是用小黑点来表示电子的多少 二、填空题：本大题共4小题，15题12分，16题14分，17题14分，18题16分，共58分。 15.锌及其化合物在科学技术发展和人类生产生活中发挥着重要作用。 (1)明朝《天工开物》中就已经记载了我国古代的炼锌技术：以炉甘石()和木炭为原料高温制取锌。请写出的核外电子排布式__________，中C原子的杂化形式为__________，Zn、C、O的电负性由小到大的顺序是__________。 (2)“此物(“锌火”)无铜收伏，入火即成烟飞去”，意思是锌的沸点(907℃)较低，宜与铜熔合制成黄铜。已知Zn与Cu的能量变化如下所示： Cu(g) Zn(g) ①铜和锌的第一电离能大小比较为I(Cu)__________I(Zn)，试解释步骤②吸收能量大于步骤④的原因__________。 ②金属锌采取如图1所示堆积方式： 该堆积方式类型为__________堆积，与金属铜的堆积方式__________(填“相同”或“不相同”)。 (3)我国科学家最新研制成功了一种纳米半导体材料可以高效实现光化学转换，该种材料主要成分为硫化镉和硫化锌。Cd与Zn位于同一副族，且在Zn的下一周期。已知ZnS熔点为2830℃；CdS熔点为1750℃，ZnS熔点更高的原因为__________。 (4)图2为ZnS晶胞，图3为晶胞沿z轴的1∶1投影平面图： ①晶胞中最近的两个S原子之间的距离为__________pm(写计算表达式)。 ②已知半径为bpm，若晶胞中相切，则半径为__________pm(写计算表达式)。(写计算表达式)。 16.Ⅰ.S及其化合物在科研、生产中有着重要的应用。请回答： （1）下列状态的S原子或离子的电子在跃迁时，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是____（填标号）。 A. B. C. D. （2）（结构如）是S的一种单质。部分环状分子（如苯）中由于存在大π键，增强了分子的稳定性，分子中不能形成大π键的原因是_______。 （3）下列说法正确的是____。 A.是共价晶体 B.电负性：F>S>Se C.与互为同位素 D.键角： （4）S的含氧酸根有多种，如等，其中是中的一个O被S取代的产物。 ①的空间结构为_______。 ②（结构为）中S—O—O_____（填“在”或“不在”）一条直线上。 （5）天然硫化铜俗称铜蓝，其晶胞结构如图。已知晶胞中含，该物质的化学式可表示为，其中____。 Ⅱ.以黄铜矿（主要成分为，含有杂质）为原料生产纯铜，流程示意图如图。 （1）滤渣C的成分是_______。 （2）粗铜若未经酸浸处理，消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量，原因是_______。 （3）混合物D中的成分是、、，现用沉淀法测定混合物中的氯含量。取混合物D，加入足量NaOH溶液，加热，充分反应，再加入足量溶液，然后过滤、洗涤、干燥、称量、计算。其中，与足量NaOH溶液发生反应的离子方程式为_______。 17.氧化铋（）是一种淡黄色、低毒的氧化物，俗称铋黄，广泛应用于医药合成、能源材料等领域，也是制作防火纸的材料之一。以铋精矿（主要成分，还含有等杂质）为原料制备的一种工艺流程如图所示。 已知：①不溶于稀盐酸，“酸浸”后溶液中金属阳离子主要有等。 ②在pH=1时开始水解，时几乎完全水解为白色的BiOCl沉淀。 ③常温下部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示。 金属离子 开始沉淀 2.2 7.5 4.7 完全沉淀 3.2 9.0 6.7 请回答下列问题。 （1）基态Bi原子占据的最高能级的电子云轮廓图为_____。 （2）“滤渣1”的主要成分有S、_____。 （3）写出“酸浸”步骤中发生氧化还原反应的离子方程式：_______。 （4）“转化”步骤中加入盐酸羟胺（）的目的是。“调pH”步骤中加入调节溶液的pH，其合理范围为_____。 （5）“滤液2”中主要的金属阳离子有______（填离子符号）；流程中气体X为_____。 （6）实际生产过程中温度保持在50 ℃左右产率较高，温度过低或过高时产率较低的原因是_______。 18.铟是一种稀有贵金属，广泛应用于航空航天，太阳能电池等高科技领域。从火法炼铜烟灰酸浸渣（主要含）中提取铟和氧化铅的工艺流程如图甲所示。 已知：①焙烧后金属元素均以硫酸盐的形式存在。 ②属于弱电解质。 请回答下列问题。 （1）基态铟（）原子价层电子的轨道表示式为___________。 （2）“还原铁”反应的离子方程式为________________。 （3）“萃取除铁”中，当溶液后，萃取剂对的萃取率随pH的升高而下降，原因是________________。 （4）生成PbO粗品的化学方程式为________________。 （5）为测定某PbO产品的纯度，探究小组同学准确称取PbO样品1.161 g，加入稀硝酸使其完全溶解，再加入蒸馏水配制成50.00 mL溶液，冷却至，用溶液滴定该溶液，滴定曲线如图乙所示。 已知：；a点的坐标为。 ①时，_________。 ②PbO产品的纯度=_______（结果保留到整数位）％。 （6）PbO的晶胞结构如图丙所示，晶体密度为，用表示阿伏加德罗常数的值，则晶胞中与的最近距离为_______cm。 答案以及解析 1.答案：D 解析：中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的，共价键的电子云图为，A正确；的中心C原子的杂化方式为，空间结构为正四面体，键角为109°28′，和的中心原子分别为N和O，杂化方式也为，但中N上有一对孤电子对，中O上有两对孤电子对，孤电子对多的分子键角小，B正确；的中心P原子为杂化但有一对孤电子对，空间结构为三角锥形，C正确；H、D、T互为同位素，、为不正确的表达方式，D错误。 2.答案：B 解析：根据质子数和质量数守恒，可推断出为，为，X的中子数为，A项错误；的质子数相同，中子数不同，互为同位素，B项正确；的半衰期很短，不能用作示踪原子研究化学反应历程，C项错误；自然界不筓在分子是因为的半衰期很短，是原子核，不稳定，D项错误。 3.答案：C 解析：A.质子数为74，A错误； B.左下角数字74代表质子数，左上角数字156代表质量数，中子数=质量数-质子数=156-74=82，B错误； C.左上角数字156代表质量数，C正确； D.同位素是指质子数相同而中子数不同的核素，与质子数不同，不是同位素，D错误； 4.答案：A 解析：由图示知①、②、③中的质子数，电子数都等于1，则①、②、③代表的微粒分别为。质子数相同，中子数不同的原子互为同位素，A项正确；表示三种不同的原子，B项错误；①、②、③互为同位素，同位素具有相似的化学性质，C项错误；的质子数相同中子数不同，质量数=质子数+中子数，所以质量数不同，D项错误 5.答案：C 解析：本实验证明了氢原子光谱为线状光谱，这与根据卢瑟福核式模型得到的推论是不一致的，为了解释这一实验事实，玻尔在卢瑟福核式模型的基础上提出了核外电子分层排布的原子结构模型，成功地解释了氢原子光谱是线状光谱的实验事实。 6.答案：A 解析：P的质子数为15，中子数为17，则磷核素的质量数为15+17=32，符号为P，A错误；HC1分子中σ键是由H原子提供的未成对电子的1s原子轨道和Cl原子提供的未成对电子的3p原子轨道重叠形成的，B正确；顺-2-丁烯中两个甲基位于碳碳双键的同侧，C正确；邻羟基苯甲醛中羟基上的氢原子能和醛基中0原子形成分子内氢键，D正确。 7.答案：A 解析：是1-丙醇的键线式，1-丁醇的结构简式为，键线式为，A错误；的中心原子N的价层电子对数为3，无孤电子对，为平面三角形，故VSEPR模型为，B正确；s能级电子的电子云轮廓图呈球形，p能级电子的电子云轮廓图呈哑铃形，则HCl中Cl原子和H原子形成的s-pσ键的电子云图为，C正确；核素符号的质量数在元素符号的左上角，质子数在左下角，D正确。 8.答案：C 解析：A.原子根据半充满稳定性更好，其核外电子排布式是：，A错误； B.最外层电子排布式为的基态原子可能是氢元素，也可能是金属元素，B错误； C.根据能量最低原理，原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d，C正确； D.轨道为简并轨道，能量相同，只是伸展方向不同，D错误； 故选C。 9.答案：C 解析：A.根据泡利原理可知，4s轨道最多容纳2个电子，违反泡利原理，正确都是，A正确； B.根据能量最低原理可知，基态原子电子应先排满4s再排不符合能量最低原理，正确的是，B正确； C.根据构造原理，原子核外电子填充顺序为，C错误； D.Ca失去2个电子形成，基态电子排布式为，D正确； 故选C。 10.答案：A 解析：A.根据元素周期律，同一周期从左向右，元素的第一电离能逐渐增大，同主族从上向下，电离能减小，且第三周期存在反常情况：N>S，因此，第一电离能关系为：F>N>P>S，即④>③>②>①，A正确； B.原子半径的变化规律为：同主族从上向下，原子半径增大，同周期从左向右，原子半径减小，因此F半径最小，P半径大于N，B错误； C.同周期元素从左向右，元素电负性逐渐增大，即S>P，C错误； D.元素的最高正价等于其族序数，F无正价，因此关系为：S>P=N，D错误。 本题选A。 11.答案：B 解析：A.单一波长的X射线通过水晶时，记录仪上会产生明锐的衍射峰，这是X射线衍射的结果，故A正确； B.某些金属盐灼烧时，电子从低能级轨道跃迁到高能级轨道，又从高能轨道向低能跃迁，然后再将能量以光的形式释放出来，释放的能量不同，产生光的波长不同，所以会呈现不同焰色，，故B错误； C.为非极性分子，为极性分子，依据相似相溶原理，在中的溶解度远大于，故C正确； D.F的电负性大，导致羟基极性大，较更容易电离出氢离子，使得酸性大于，故D正确； 故选B。 12.答案：B 解析：A.碳元素的原子序数为6，L层电子排布式为，轨道表示式为，故A错误； B.碳元素的原子序数为6，基态原子的电子排布式为，共有3个能级，则原子核外有三种能量不同的电子，故B正确； C.溴元素的原子序数为35，基态原子的价电子排布式，故C错误； D.氢原子的原子核外只有1个电子，则氢原子的电子云图说明核外电子在原子核附近出现的几率大，故D错误； 13.答案：A 解析：A.同周期元素随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p轨道为半充满状态，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能C<O<N，故A错误； B.n为N，核外电子数为7，基态原子的轨道表示式：，故B正确； C.w为Cu，是29号元素，处于第四周期第IB族，属于过渡元素，价电子包括3d、4s电子，w元素原子的价电子排布式为，故C正确； D.Cu单质与氧气反应生成CuO，与硫单质反应生成，产物中Cu元素化合价分别为+2价、+1价，故D正确； 14.答案：A 解析：A.N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，各具有1、3、5、7个轨道，每个轨道最多可容纳2个电子，故可容纳32个电子，所以有32种运动状态的电子，故A正确； B.在K能层中，只有1个轨道，能容纳自旋相反的2个电子，故B错误； C.原子轨道是电子在核外空间出现概率较大的区域，电子并没有固定的运动轨迹，故C错误； D.电子云是用小黑点疏密来表示电子出现的概率密度大小，小黑点不表示电子，故D错误； 故答案为A。 15.答案：(1)(或)；；Zn<C<O (2)<；的3d轨道为全满结构，能量低，更稳定，再失去一个电子时需要的能量更多；六方最密；不相同 (3)由于离子半径大于，故晶格能ZnS>CdS，则熔点ZnS>CdS (4)2a；(a-b)pm 解析：(1)Zn的原子序数为30，其核外电子排布式为，是锌原子失去2个电子所形成的，的核外电子排布式为或。根据价层电子对互斥理论判断，C的杂化形式为。根据非金属越强，电负性越大，进行判断,Zn、C、O的电负性由小到大的顺序是Zn<C<O。 (2)①铜和锌的第一电离能大小比较为，步骤②吸收能量大于步骤④的原因为的3d轨道为全满结构，能量低，更稳定，再失去一个电子时需要的能量更多； ②锌的堆积方式为“…ABAB…”形式，为镁型堆积(hcp)，也称为六方最密堆积，Cu为铜型(ccp)，面心立方最密堆积，故不相同。 (3)ZnS、CdS都属于离子晶体，由于离子半径大于，故晶格能ZnS>CdS，则熔点ZnS>CdS。 (4)①最近的两个S原子之间的距离是面对角线的一半，根据图2可知面对角线长为4apm。最近的两个S原子之间的距离是2apm。 ②晶胞的边长为，晶胞的体对角线为。由于晶体中和原子之间的最短距离为体对角线的，所以该晶体中和之间的最短距离为。若要使、相切，则半径为pm。 16.答案：Ⅰ.（1）CD （2）中S原子采取杂化 （3）BD （4）①四面体；②不在 （5）2：1：1：1 Ⅱ.（1） （2）粗铜中含有过量的Fe，若未经酸浸处理，粗铜中的Fe会参与放电生成，易被空气中氧气或溶液中存在的微量氧气氧化成，可被阴极的Cu还原为，会降低得到纯铜的量 （3）加入足量硝酸酸化后，加入足量，充分反应； 解析：Ⅰ.（1）第一步，明确发射光谱的定义。电子从激发态到基态会释放能量形成发射光谱。第二步，分析S原子或离子所处的状态。为基态S原子，为基态硫原子失去1个电子后的状态，和均为激发态。第三步，得出结论。用光谱仪可捕捉到发射光谱的是C、D。 （2）中S原子采取杂化，不能形成大π键。 （3）是由共价键构成的单质，属于分子晶体，A错误；同一主族元素电负性从上到下逐渐减小，同一周期元素从左到右电负性逐渐增大，B正确；和均是S元素组成的单质，二者互为同素异形体，C错误；与的空间结构均是V形，但O的电负性比S大，O—H键上的电子更靠近O，所以斥力较大，的键角大于，D正确。 （4）①是中的1个O被1个S取代的产物，类比的结构可知的空间结构为四面体。②S—O—O中心原子O的价层电子对数为4，孤电子对数为2，为杂化，空间结构为V形，故S—O—O不在一条直线上。 （5）第一步，观察晶胞结构图。由俯视图可知，处于顶点位置的S可能处于晶胞的顶点或棱上，结合晶胞结构可知该S处于棱上，且该S实际存在形式为，处于四边形内的S可能处于晶胞体内或者面上，结合晶胞结构可知该S处于体内，且该S实际存在形式为。第二步，计算晶胞中各粒子个数。一个晶胞中的个数为。由晶胞结构可知Cu、位于晶胞内部，一个晶胞中Cu的总个数为6、的个数为2。第三步，根据元素化合价判断和的个数。该晶胞中S的总价态为2×（-2）+2×（-2）=-8，设的个数为x，的个数为y，则x+y=6，x+2y=+8，联立解得x=4，y=2。第四步，得出化学式。结合该晶体中各粒子的个数可知，该物质的化学式为，则。 Ⅱ.（3）要测定混合物D中的氯含量，需先用NaOH溶液使Cl元素转化生成NaClO，故与NaOH反应的离子方程式为，再加入还原剂，将NaClO还原为NaCl，再加硝酸酸化后，加入足量，使转化为AgCl，过滤、洗涤、干燥、称量即可。 17.答案：（1）哑铃形 （2）、 （3） （4）将还原为，防止加入碳酸钠溶液调节pH时，转化为沉淀，影响产品纯度；3~4.7 （5）； （6）低于50 ℃，BiOCl在水中的溶解度小，反应不充分；高于50 ℃，分解，溶液pH降低，不利于转化为 解析：（1）Bi与N同主族，则基态Bi原子价层电子排布式为，最高能级是6p，电子云轮廓图为哑铃形。 （2）铋精矿“酸浸”后溶液中金属阳离子主要有等，浸出渣有S、、。 （3）“酸浸”步骤中发生的最主要的氧化还原反应是将转化为，离子方程式为。 （4）转化步骤中加入盐酸羟胺的目的是将还原为，防止加入碳酸钠溶液调节pH时，转化为沉淀，影响产品纯度。“调pH”步骤中加入是为了使水解完全，而不沉淀，因此pH合理范围为3~4.7。 （5）“滤液2”中主要的金属阳离子有。向BiOCl沉淀加入碳酸氢铵将BiOCl转化为，同时生成和，则气体X为。 （6）实际生产过程中若温度低于50 ℃，难溶于水的BiOCl在水中的溶解度小，BiOCl反应不充分导致产率降低；若温度高于50 ℃，受热分解，使溶液pH降低，不利于转化为。 18.答案：（1） （2） （3）属于弱电解质，pH升高，发生水解，导致的萃取率下降 （4） （5）① ②96 （6） 解析：（1）铟为49号元素，基态铟原子价层电子的轨道表示式为。 （2）向浸液中加入将还原为，“还原铁”反应的离子方程式为。 （3）属于弱电解质，pH升高，水解受到促进，则“萃取除铁”中，当溶液后，萃取剂对的萃取率随pH的升高而下降。 （4）难溶于水，浸渣中含有，向浸渣中加入NaOH溶液，且在加热条件下反应，生成PbO粗品的化学方程式为。 （5）①由图乙可知，a点时与恰好完全反应生成沉淀，此时，则时，。 ②根据反应可知，0.005 mol，则为，产品的纯度。 （6）由“均摊法”可知，PbO晶胞中位于晶胞的棱上和体心，每个晶胞中的个数为，位于晶胞的顶点和面心，每个晶胞中的个数为。一个晶胞的质量为。一个晶胞的体积为。晶胞边长为，晶胞中与的最近距离为晶胞边长的一半，即。 学科网（北京）股份有限公司 $$