高中化学单元测试——第1章原子结构与元素性质（较易版02）

高中化学单元测试 —— 第1章 原子结构与元素性质 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）原子光谱在刑侦、考古和天文领域都有重要应用，如刑侦中可通过微量物证的光谱分析锁定物质成分，天文学家可通过恒星光谱判断其元素组成。关于原子光谱，下列说法正确的是 A．玻尔理论不但成功地解释了氢原子光谱，而且还推广到其他原子光谱 B．原子光谱是不连续的线状谱线 C．利用原子光谱上的特征谱线可以确定物质结构 D．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 【答案】B 【详解】A．玻尔理论仅能成功解释氢原子光谱，无法推广到多电子原子的光谱，存在局限性，A错误； B．原子中电子的能量状态是量子化的，因此原子的能级不连续，原子光谱也是不连续的线状谱线，B正确； C．在现代化学中，可利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素种类，但要确定物质结构还需借助红外光谱、核磁共振波谱和X射线衍射等手段，C错误； D．原子光谱包含发射光谱和吸收光谱两类，原子核外电子从激发态跃迁至基态会释放特定频率的光，形成发射光谱；从基态跃迁到激发态时吸收特定频率的光，形成吸收光谱，两种光谱均属于原子光谱，D错误； 故答案选B。 2．（本题3分）图1和图2分别表示某能级电子的电子云及其轮廓图，下列说法正确的是 A．图1中每个小黑点表示1个电子 B．图2表示电子只能在球体内出现 C．由图2可推知该电子所处的原子轨道为球形 D．图1中的小黑点表示某一时刻电子在核外所处的具体位置 【答案】C 【详解】A．图1表示1s电子的概率分布图，则图中每个小黑点表示出现的概率，A错误； B．图2表示在界面内出现该电子的几率大于90%，界面外出现该电子的几率不足10%，B错误； C．图 2 轮廓图为球形，可知该电子所处原子轨道是球形，C正确； D．图1中的小黑点表示空间各电子出现的概率，即某一时刻电子在核外某处出现的概率大小，D错误； 故选C。 3．（本题3分）下列有关电子层和能级的叙述中正确的是 A．M电子层有s、p共2个能级，最多能容纳8个电子 B．3d能级最多容纳5个电子，3f能级最多容纳7个电子 C．无论哪一电子层的s能级最多容纳的电子数均为2 D．任一电子层都有s、p能级，但不一定有d能级 【答案】C 【详解】A．M电子层有3s、3p、3d共3个能级，最多能容纳18个电子，故A错误； B．3d能级最多容纳10个电子，3f能级是不存在的，故B错误； C．s能级容纳电子数最多为2，无论哪一电子层的s能级最多容纳的电子数均为2，故C正确； D．K电子层只有s能级，不含p能级，故D错误。 综上所述，答案为C。 4．（本题3分）下列化学用语表示正确的是 A．中子数为8的O原子： B．羟基的电子式： C．氯离子的电子式： D．碳原子核外价电子的轨道式： 【答案】A 【详解】A．中子数为8的氧原子质量数为8+8=16，表示为，A正确； B．羟基氧有一个单电子，羟基的电子式：，B错误； C．氯离子的电子式为，C错误； D．碳原子核外价电子的轨道式为，D错误； 故选A。 5．（本题3分）科学家通过核反应发现氚。下列说法正确的是 A．表示一个质子 B．的基态原子核外电子排布式为 C．与互为同位素 D．的原子结构示意图为 【答案】C 【详解】A．质量数为1，质子数为0，中子数为1，因此其表示一个中子，A错误； B．的基态原子核外电子排布式为，B错误； C．质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，与质子数相同、中子数不同，二者互为同位素，C正确； D．原子核外只有2个电子，原子结构示意图为，D错误。 故选C。 6．（本题3分）下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价错误的是 A．若Mn元素的基态原子核外电子排布式为，则违反了构造原理 B．若基态硫原子的价层电子轨道表示式为，则违反了泡利原理 C．基态氮原子的核外电子轨道表示式为，符合洪特规则和泡利原理 D．若基态O原子的轨道表示式为，则违反了洪特规则 【答案】B 【详解】A．25号Mn元素的基态原子核外电子排布式为，违反了构造原理，A项正确； B．根据洪特规则，当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，故、都违反了洪特规则，B项错误； C．基态氮原子的核外电子轨道表示式为，符合洪特规则和泡利原理，C项正确； D．电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，基态O原子的原子序数为8，上述轨道表示式违反了洪特规则，正确的轨道表示式为：，D正确。 7．（本题3分）2023年诺贝尔化学奖授予了三位研究量子点的科学家。量子点是一种纳米级的半导体材料，在医疗、科技等多个领域有广泛的应用，常见的量子点有CdS、ZnS等。已知基态Zn原子的价层电子排布式为3d104s2.下列关于Zn在元素周期表中的位置的说法正确的是 A．位于第三周期 B．位于第ⅡA族 C．位于d区 D．排第30号 【答案】D 【详解】A．元素所在周期数等于核外电子最高能层序数，Zn的最高能层为第4层，位于第四周期，A错误； B．Zn为过渡元素，价层电子包含3d和4s电子，属于第ⅡB族，不属于第ⅡA族，B错误； C．d区元素价层电子排布为，而Zn价层电子为，属于ds区，C错误； D．Zn的核电荷数=核外电子数=30，是30号元素，D正确。 故选D 8．（本题3分）实验室用KMnO4和浓盐酸制Cl2。下列说法正确的是 A．半径大小：r(K+)>r(Cl-) B．电离能大小：I1(K)>I1(Mn) C．电负性大小：x(О)>x(Cl) D．Mn元素在元素周期表的ds区 【答案】C 【详解】A．K+和Cl-电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，则半径大小：r(K+)<r(Cl-)，故A错误； B．同周期元素，从左到右第一电离能趋于增大，电离能大小：I1(K)<I1(Mn)，故B错误； C．O和Cl元素构成的氧化物有ClO2，O显负价，则电负性大小：x(О)>x(Cl)，故C正确； D．Mn元素在元素周期表的d区，故D错误； 故选C。 9．（本题3分）下表列出了短周期元素的各级电离能数据，下列说法正确的是 电离能 …… 元素 520 7298 11815 元素 496 4562 6912 9544 …… A．基态原子的电子排布式为 B．元素的最高化合价分别为 C．原子失电子能力： D．和元素位于元素周期表中同一周期 【答案】A 【分析】X、Y都是短周期元素；元素X的I1≪I2，X原子最外层有1个电子，X处于第IA族；元素Y的I1≪I2，Y原子最外层有1个电子，Y处于第IA族；X、Y处于同主族，同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小，Y的第一电离能小于X的第一电离能，则X为Li，Y为Na；据此作答。 【详解】A．Y为Na，基态Na原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1，A正确； B．X、Y元素的原子最外层电子数都为1，X、Y元素的最高化合价都为+1价，B错误； C．X为Li，Y为Na，Li和Na都处于第IA族，同主族从上到下元素的金属性逐渐增强，失电子能力逐渐增强，原子失电子能力Na＞Li，C错误； D．X、Y元素位于元素周期表中同一主族第IA族，分别位于第2、3周期，D错误； 故选：A。 10．（本题3分）第二周期主族元素的性质随着价电子数递增变化趋势正确的图像是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．由于价电子处于全充满、半充满状态时能量较低，所以同周期ⅡA、ⅤA元素的大于相邻元素，A项错误； B．同周期随着价电子数增加原子半径减小，B项错误； C．O没有价，F没有价，C项错误； D．同周期随着价电子数增大电负性增大，D项正确； 故选D。 11．（本题3分）元素周期表中存在“对角线规则”，如图所示。下列说法错误的是 A．Li能在N2中燃烧 B．BeO属于两性氧化物 C．BeCl2与过量NaOH溶液反应生成Be(OH)2 D．B可作为半导体材料 【答案】C 【详解】A．Mg可在中燃烧，Li性质与Mg相似，确实能在中燃烧生成，A不符合题意； B．是两性氧化物，BeO性质与相似，属于两性氧化物，B不符合题意； C．和过量反应不会生成，会生成可溶性的四羟基合铝酸钠；Be性质与Al相似，同样可溶于过量强碱，因此和过量反应生成，不是，C符合题意； D．Si是常用半导体材料，B位于元素周期表中金属与非金属的分界线附近，性质与Si相似，可作为半导体材料，D不符合题意； 故选C。 12．（本题3分）常温下，、、、四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液（浓度均为）的和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是 A．简单离子半径： B．电负性： C．与形成的化合物的水溶液呈酸性 D．可作为自来水的消毒剂 【答案】C 【分析】浓度均为0.01 的溶液，W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物的pH都小于7，W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物是酸，说明W、Y、Z都是非金属元素，W、Z最高价氧化物对应的水化物的，为一元强酸，原子序数，则Z是Cl、W是N；Y的最高价氧化物对应的水化物的，应该为二元强酸硫酸，则Y是S；X的最高价氧化物对应的水化物的，应该为一元强碱氢氧化钠，则X是Na。据此分析。 【详解】A．简单离子半径：电子层数越多半径越大，电子层相同时核电荷数越大半径越小，故顺序为：，即，A正确； B．电负性：同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，所以电负性：，即，B正确； C．与形成，属于强碱弱酸盐，水解使溶液显碱性，C错误； D．是，二氧化氯具有强氧化性，可作为自来水的消毒剂，D正确； 故选C。 13．（本题3分）已知短周期元素、、、、和在周期表中的相对位置如图所示，其中的最高化合价为+3。下列说法正确的是 A．酸性： B．离子半径： C．的氢化物常温下可能为固体 D．第一电离能： 【答案】C 【分析】根据短周期主族元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中相对位置，其中Y的最高化合价为+3，Y是Al元素，则X是Mg元素、Z是C元素、M是N元素，Q是S元素、R是Cl元素。 【详解】A．是弱酸，硫酸是强酸，酸性：，A错误； B．的核外电子排布相同，原子序数大，离子半径小，离子半径：，B错误； C．C的氢化物有很多种，随着C原子数增多，常温下存在气态、液态、固态，C正确； D．同一周期元素，从左至右，第一电离能有增大趋势，Mg的2s能级全充满，较稳定，第一电离能：，D错误； 故选C。 14．（本题3分）化合物M是锂电池负极材料的重要组成成分，M的结构如图所示，其组成元素、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素，为非金属元素，基态原子的价层电子数等于周期序数，的最外层电子数是内层电子数的3倍。 下列说法错误的是 A．原子半径： B．简单氢化物的沸点： C．第一电离能： D．电负性： 【答案】B 【分析】的最外层电子数是内层电子数的3倍，则是O，、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素，为非金属元素，基态原子的价层电子数等于周期序数，则是H，可以形成带一个单位正电荷的阳离子，则是Li，可以形成四个化学键，则是C。 【详解】A．同一周期从左到右，原子半径逐渐减小，则原子半径：，A正确； B．氢化锂是离子晶体，沸点最高，水分子间存在氢键，沸点高于甲烷，B错误； C．同周期元素从左到右第一电离能呈逐渐增大的趋势，但是第ⅡA族与第ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能：，即，C正确； D．同周期元素从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，一般情况下，金属电负性小于非金属电负性，则电负性：，即，D正确； 故选B。 二、填空题 15．（本题14分）磷酸铁锂(LiFePO4)电极材料主要用于各种锂离子电池，回答下列问题： (1)Fe在元素周期表中的位置：___________，其价层电子排布式为___________。 (2)用“＞”“＜”或“=”填空。 ①离子半径：Li+___________H－； ②第一电离能：Be___________B； ③电负性：O___________P。 (3)根据对角线规则，在周期表中，与Li化学性质最相似的邻族元素是___________(写元素符号)。 (4)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为___________、___________(填字母)。 A．    B．   C．    D． (5)基态P原子中未成对的电子数为___________，其原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为___________形。 (6)基态Fe2+的3d电子轨道表示式为___________。 【答案】(1) 第四周期第Ⅷ族 3d64s2 (2) ＜ ＞ ＞ (3)Mg (4) D C (5) 3 哑铃 (6) 【详解】（1）Fe是26号元素，位于元素周期表中第四周期Ⅷ族，其价电子排布式为3d64s2。 （2）①根据同电子层结构核多径小原则，则离子半径：。 ②Be价电子排布为2s2，其2s轨道处于‌全充满‌状态，结构非常稳定，因此需要较高的能量才能失去一个电子；B价电子排布为2s22p1，容易失去能量较高且未成对的2p电子，因此第一电离能：Be＞B。 ③同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，因此电负性：O＞P。 （3）在周期表中，Mg处于Li对角线，故Li化学性质最相似的邻族元素是Mg。 （4）下列Li原子电子排布图表示的状态中，D是基态电子排布式能量最低；A、B、C都是激发态，能量高于D，C中1s有两个电子跃迁到2p轨道上，能量总和最高。 （5）基态P价电子排布式为3s23p3，未成对的电子数3；其原子核外电子占据的最高能级为3p能级，其电子云轮廓为哑铃形。 （6） 电子排布式为[Ar]3d6.，根据洪特规则和泡利原理，其轨道表示式为。 16．（本题14分）下表是某些元素的第一电离能和电负性数值。 元素符号 Li Be N O F Na Mg Al P S C1 Cr 第一电离能 520 900 1402 1314 1681 496 738 578 1012 1000 1251 652.9 电负性 1.0 1.5 3.07 3.5 4.0 0.9 1.2 1.5 2.1 2.5 3.0 1.6 (1)基态的电子排布式为___________。 (2)基态、、、中，未成对电子数最多的是___________(填元素符号)，其最高能级的原子轨道形状为___________。 (3)从原子结构角度解释的原因：___________。 (4)NCl3是一种无机化合物，在造纸领域作为漂白剂来提高纸张的白度。NCl3中的N元素的化合价为___________，写出NCl3水解的化学方程式：___________。 (5)在分子中，与X原子相连的A呈正电性，与Y原子相连的A呈负电性，则X、Y、A三种元素的电负性从大到小的顺序___________。 【答案】(1)(或) (2) N 哑铃形 (3)的第一电离能失去的电子是能级的，Mg 的3p轨道全空、3s轨道全满，难失去电子，第一电离能大 (4) -3 NCl3+3H2O=NH3+3HClO(或NCl3+4H2O=NH3·H2O+3HClO) (5) 【详解】（1）为第24号元素，铬原子的核外电子数为24，其基态原子的核外电子排布式为：(或)； （2）基态、、、的电子排布式分别为：1s22s22p3、1s22s22p4、1s22s22p5、1s22s22p63s1，未成对电子数分别为：3、2、1、1，因此未成对电子数最多的是，其最高能级为能级2p，原子轨道形状为哑铃形； （3）的价电子排布式为：，的价电子排布式为：，Mg 的3p轨道全空更稳定，3s轨道全满，难失去电子，第一电离能大； （4）由表格可知Cl的电负性小于N，所以NCl3中的N元素的化合价为-3， NCl3水解得化学方程式：NCl3+3H2O=NH3+3HClO(或NCl3+4H2O=NH3·H2O+3HClO)； （5）在分子中，与X原子相连的A呈正电性，说明电负性X＞A，与Y原子相连的A呈负电性，说明电负性A＞Y，则X、Y、A三种元素的电负性从大到小的顺序为。 三、解答题 17．（本题15分）如图是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。 试回答下列问题。 (1)元素g的基态原子的价层电子排布式为___________________________________。 (2)元素b、c、d的气态氢化物中，热稳定性最强的是_____________(填化学式)。 (3)d、e、f的简单离子的半径由大到小是_____________________(填离子符号)。 (4)b、c、d三种元素的电负性由小到大的顺序为__________________(填元素符号)。 (5)由元素a和d构成的含18个电子的分子的电子式为_____________________。 (6)气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难，原因是________________________________。 (7)下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的外围电子排布特点的叙述中，正确的是________(填字母)。 A．元素p位于周期表中第四周期IB族，属于ds区元素 B．元素c的基态原子中，2p轨道为半充满，属于p区元素 C．最外层电子排布式为，该元素一定属于第IA族 D．最外层电子排布式为，该元素可能是第IIIA族或IIIB族 【答案】(1) (2) (3) (4)C<N<O (5) (6)的价层电子排布为，3d轨道为半充满，比较稳定；的价层电子排布为。再失去一个电子即可达到3d轨道半充满的稳定状态。所以气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难。 (7)AB 【分析】通过元素周期表可以判断出字母所代表的元素分别为：a：H；b：C；c：N；d：O；e：Mg；f：S；g：Cr；m：Mn；n：Fe；p：Cu； 【详解】（1）元素g是元素Cr，它的基态原子的价层电子排布式为：。 （2）气态氢化物中，热稳定性越强则元素的非金属性越强，元素b、c、d是C、N、O；非金属性：C<N<O，元素b、c、d的气态氢化物中，热稳定性最强的是。 （3）电子层数越多半径越大；电子层结构相同时，核电荷数越大半径越小，d、e、f的简单离子分别为O2-、Mg2+、S2-，半径由大到小是。 （4）同周期元素从左到右电负性递增，元素b、c、d是C、N、O；三种元素的电负性由小到大的顺序为：C<N<O。 （5） 元素a、d是H、O，由元素a和d构成的含18个电子的分子的电子式为：。 （6）、是Mn2+、Fe2+，气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难，原因是：的价层电子排布为，3d轨道为半充满，比较稳定；的价层电子排布为。再失去一个电子即可达到3d轨道半充满的稳定状态。所以气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难。 （7）A．元素p是Cu元素，位于周期表中第四周期IB族，属于ds区元素，A正确； B．元素c是N元素，它的基态原子中，2p轨道为半充满，属于p区元素，B正确； C．最外层电子排布式为，可以是K(第IA族)，也可以是Cr(第ⅥB族)，该元素不一定属于第IA族，C错误； D．最外层电子排布式为一定是第IIIA族，IIIB族的电子排布不为这种形式，D错误； 故选AB。 18．（本题15分）A、Z、D、E、X、G、R是原子序数依次增大的七种元素，已知A、Z、D位于元素周期表相邻位置且此三种元素基态原子核外电子的最高能级均为2p，其中基态Z原子的第一电离能最大；基态E原子核外电子有16种运动状态，婴儿缺少X元素可能影响骨骼发育、易得佝偻病；基态G原子3d能级上有6个电子，基态R原子的价层电子排布式为。回答下列问题： (1)上述七种元素在元素周期表中位于_________个区；p能级上电子云轮廓图形状为__________________；R元素在元素周期表中的位置是________________，基态R原子O能层上电子数目为_________个。 (2)基态Z原子价层电子排布图为__________________；写出一个能证明非金属性：D>Z的化学方程式：___________________________________。 (3)灼烧含X元素的物质可产生砖红色的焰色，该焰色属于_________(填“吸收”或“发射”)光谱，X与D可形成组成为的物质，该物质的电子式为___________________。 (4)已知锰元素的第三电离能大于G的第三电离能，原因是_________________________。 【答案】(1) 3 哑铃形或纺锤形 第六周期第ⅥB族 12 (2) (3) 发射 (4)失去第3个电子时，锰由较稳定的结构变成不稳定的，而铁则由不稳定的结构变成稳定的 【分析】A、Z、D位于元素周期表相邻位置且此三种元素基态原子核外电子的最高能级均为2p，说明都是第二周期非金属元素，其中基态Z原子的第一电离能最大，因为虽然同周期元素从左到右第一电离能呈逐渐增大的趋势，但是第ⅡA族与第ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素，则、、分别为、、，基态E原子核外电子有16种运动状态，则为，婴儿缺少X元素可能影响骨骼发育、易得佝偻病，则X是；基态G原子3d能级上有6个电子，则G是，基态R原子的价层电子排布式为，则R是第六周期第ⅥB族的元素。 【详解】（1）Ca位于s区、、位于d区，其他元素位于p区，故7种元素位于3个区；p能级电子云轮廓图形状为哑铃形或纺锤形；基态R原子的价层电子排布式为，则R是第六周期第ⅥB族的元素，基态R原子O能层电子排布式为，共有12个电子； （2） 基态氮原子价层电子排布式为，由洪特规则知2p上的3个电子分别占据3个轨道且自旋方向相同，故其价层电子排布图为；证明非金属性：D>Z的化学方程式为； （3） 焰色为电子由高能级向低能级跃迁时产生的，属于发射光谱；是过氧化物，存在离子键与共价键，电子式为； （4）基态锰、铁原子价层电子排布式分别为、，当它们失去第3个电子时，锰由较稳定的变成不稳定的，而铁则由不稳定的转化成稳定的，因此前者需要消耗较多的能量，后者需要消耗的能量较少。 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 $