2023春高中化学选择性必修2 （人教版2019）第一章　原子结构与性质 章末检测试卷(一)（含答案）

第一章　原子结构与性质 章末检测试卷(一)
(满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分；每小题只有一个选项符合题意)
1．下列关于能层与能级的说法正确的是(　　)
A．同一原子中，符号相同的能级，其电子能量不一定相同
B．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数不一定等于该能层序数
C．同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的
D．多电子原子中，每个能层上电子的能量一定不同
2．生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是(　　)
A．钢铁长期使用后生锈
B．节日里燃放的焰火
C．金属导线可以导电
D．卫生丸久置后消失
3．下列关于电子云的说法正确的是(　　)
A．电子云表示电子在原子核外运动的轨迹
B．电子云表示电子在核外单位体积的空间出现的概率大小
C．电子云图中的小黑点密表示该核外空间的电子多
D．电子云可表示电子在核外运动的方向
4．(2021·辽宁，2)下列化学用语使用正确的是(　　)
A．基态C原子价层电子轨道表示式：
B．Cl－结构示意图：
C．KCl形成过程：
D．质量数为2的氢核素：H
5．下列说法正确的是(　　)
A．第三能层有s、p共两个能级
B．3d能级最多容纳5个电子
C．第三能层最多容纳8个电子
D．无论哪一能层的s能级最多容纳的电子数均为2
6.如图是元素周期表中短周期元素的一部分，其中电负性最小的元素是(　　)
A．a B．b
C．c D．d
7．4p轨道填充一半电子的元素，其原子序数是(　　)
A．15 B．33 C．35 D．51
8．下列说法或有关化学用语的使用正确的是(　　)
A．在基态多电子原子中，p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量
B．Fe原子的价层电子轨道表示式为
C．氧的电负性比氮大，故氧元素的第一电离能比氮元素的第一电离能大
D．铜原子的价层电子排布式为3d94s2
9．某元素M的逐级电离能(kJ·mol－1)分别为580、1 820、2 750、11 600。该元素氧化物的化学式最可能是(　　)
A．MO B．MO2
C．MO3 D．M2O3
10．硒是人体必需的微量元素，它能有效提高人体免疫机能，抑制癌症和心脑血管等疾病的发病率。下列有关说法正确的是(　　)
A．硒元素位于元素周期表中第15列
B．硒元素原子的价层电子排布式为4s24p4
C．硒的氧化物只有一种
D．硒的基态原子核外电子排布中共有7个能级
11．(2021·湖北，13)金属Na溶解于液氨中形成氨合钠离子和氨合电子，向该溶液中加入穴醚类配体L，得到首个含碱金属阴离子的金黄色化合物[NaL]＋Na－。下列说法错误的是(　　)
A．Na－的半径比F－的大
B．Na－的还原性比Na的强
C．Na－的第一电离能比H－的大
D．该事实说明Na也可表现非金属性
12．短周期元素X的第一至第六电离能分别为
I1＝578 kJ·mol－1　I2＝1 817 kJ·mol－1
I3＝2 745 kJ·mol－1　I4＝11 575 kJ·mol－1
I5＝14 830 kJ·mol－1　I6＝18 376 kJ·mol－1
以下说法正确的是(　　)
A．X原子的最外层只有1个电子
B．元素X常见化合价为＋3价
C．X原子核外有3个未成对电子
D．元素X的最高价氧化物对应的水化物为强碱
13.如图为元素周期表中短周期的一部分，下列关于Y、Z、M的说法正确的是(　　)
A．电负性：Y>Z>M
B．离子半径：M－>Z2－>Y－
C．ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构
D．Z元素基态原子最外层电子轨道表示式为
14．图甲和图乙表示的是元素的某种性质随原子序数的变化关系。下列说法正确的是(　　)
A．图乙不可能表示元素的电负性随原子序数的变化关系
B．图甲可能表示的是元素单质的熔点随原子序数的变化关系
C．图乙可能表示的是元素原子的半径随原子序数的变化关系
D．图甲可能表示的是元素原子的第一电离能随原子序数的变化关系
15．(2021·天津，12)元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是(　　)
A．X的电负性比Q的大
B．Q的简单离子半径比R的大
C．Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的强
D．Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的强
16．下表中是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质，下列判断正确的是(　　)
元素 A B C D E
最低负化合价 －4 －2 －1 －2 －1
电负性 2.5 2.5 3.0 3.5 4.0
A.C、D、E的氢化物的稳定性：C>D>E
B．元素A的原子最外层轨道中无自旋状态相同的电子
C．元素B、C之间不可能形成化合物
D．与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应
二、非选择题(本题共5个小题，共52分)
17．(9分)(2022·宁夏高二阶段练习)(1)已知M2＋的3d轨道上有5个电子，试回答：
①M元素原子的核外电子排布式为________________________。
②M元素在元素周期表中位置为________________________。
③M元素原子的最外层电子数为________，价层电子数为________。
(2)锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：
①Zn原子核外电子排布式为______________。
②黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)________(填“大于”或“小于”)I1(Cu)。原因是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
18．(12分)Ⅰ.(1)依据第二周期元素第一电离能的变化规律，参照如图B、F元素的位置，用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。
(2)O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为________________。
Ⅱ.已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大。A原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，B原子基态时s电子数与p电子数相等，C在元素周期表的各元素中电负性最大，D的基态原子核外有6个能级且全部充满电子，E原子基态时未成对电子数是同周期元素中最多的。
(1)基态E原子的价层电子排布式为_____________________________________________，
E在________区。
(2)A、B、C的电负性大小顺序为_____________________________________________________
(填元素符号，下同)，第一电离能大小顺序为_______________________________________。
(3)D的核外电子排布式为________________________________________________________，
价层电子轨道表示式为________。
19．(10分)元素A、B、C、D都是短周期元素，A元素原子的2p轨道上仅有两个未成对电子，B的3p轨道上有空轨道，A、B同主族，B、C同周期，C是同周期中电负性最大的，D的气态氢化物的水溶液能使无色酚酞溶液变红。试回答：
(1)A的最外层电子轨道表示式为____________________；B的电子排布式为_______________；C的最外层电子排布式为__________；D的原子结构示意图为__________。
(2)已知D与H原子能形成一种高能量的分子D2H2，其中D原子满足8电子结构特征，则该分子的电子式为________________。
(3)B的原子核外电子运动状态有________种，有________种能量不同的电子，电子占据的最高能量的能层符号为________。
(4)四种元素最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的是(用对应化学式回答)__________
________________________。
20．(10分)回答下列问题：
(1)碳原子的核外电子排布式为____________。与碳同周期的非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能，原因是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)A、B均为短周期金属元素。依据下表数据，写出B原子的电子排布式：______________。
电离能/(kJ·mol－1) I1 I2 I3 I4
A 932 1 821 15 390 21 771
B 738 1 451 7 733 10 540
(3)下表是第三周期部分元素的电离能数据。
元素 I1/eV I2/eV I3/eV
甲 5.7 47.4 71.8
乙 7.7 15.1 80.3
丙 13.0 23.9 40.0
丁 15.7 27.6 40.7
下列说法正确的是________(填字母)。
A．甲的金属性比乙强
B．乙的化合价为＋1价
C．丙不可能为非金属元素
D．丁一定为金属元素
(4)Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据列于下表：
元素 Mn Fe
电离能/(kJ·mol－1) I1 717 759
I2 1 509 1 561
I3 3 248 2 957
锰元素位于第四周期第ⅦB族。请写出基态Mn2＋的价层电子排布式：__________________，
比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2＋再失去1个电子比气态Fe2＋再失去1个电子难，对此你的解释是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
21．(11分)(2022·广东茂名高二期末)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位于元素周期表中第________周期第________族，其价层电子排布式为________。
(2)用“>”“<”或“＝”填空：
离子半径：Li＋________H－；第一电离能：Li________Be；电负性：O______P。
(3)在周期表中，化学性质相似的邻族元素是
________________________________________________________________________。
(4)下列Li原子轨道表示式表示的状态中，能量最低和最高的分别为________、________(填字母)。
(5)基态P中未成对电子数为________，其原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为________形。
章末检测试卷(一)
1．A　[同一原子中，能级名称相同，其轨道形状相同，能层越大其能量越高，选项A正确；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，选项B错误；同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数都是2个，选项C错误；同一能层的不同能级能量不同，且按s、p、d…规律依次增大，选项D错误。]
2．B　[卫生丸消失是因为升华现象，所以只有节日里燃放的焰火与原子核外电子发生跃迁有关。]
3．B　[电子云表示电子在原子核外空间某处出现概率的大小，不表示电子运动的轨迹，A、D错误；电子云图中的小点越密表示电子在核外空间出现的概率越大，C错误。]
4．D　[基态C原子价层电子轨道表示式为，A错误；Cl－结构示意图为，B错误；KCl形成过程为，C错误。]
5．D　[每一能层包含的能级数等于该能层序数，故第三能层有s、p、d三个能级，A错误；d能级最多容纳的电子数是10，B错误；每一能层最多容纳的电子数为2n2，第三能层最多容纳18个电子，C错误；s能级最多容纳的电子数是2，D正确。]
6．C
7．B　[根据构造原理可知，当4p轨道填充一半电子时，3d已经排满10个电子，所以原子序数为2＋8＋18＋5＝33。]
8．B　[A项，在基态多电子原子中，(n－1)p轨道上电子的能量低于ns轨道上电子的能量，错误；C项，氧的电负性比氮大，但由于第ⅤA族元素的第一电离能出现反常，故氧元素的第一电离能比氮元素的第一电离能小，错误；D项，d轨道全充满时原子更稳定，铜原子的价层电子排布式为3d104s1，错误。]
9．D　[因为I4 I3，所以M在化合物中一般呈＋3价，其氧化物的化学式最可能为M2O3。]
10．B　[元素周期表中第15列元素为第ⅤA族元素，硒元素位于元素周期表中第16列的第ⅥA族，A错误；硒为34号元素，有6个价电子，所以硒的价层电子排布式为4s24p4，B正确；由同主族元素硫存在两种氧化物SO2和SO3，可推得硒也有两种氧化物SeO2和SeO3，C错误；硒是34号元素，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，含有8个能级，D错误。]
11．C　[Na－核外有3个电子层，而F－核外有2个电子层，故Na－的半径比F－的大，A项正确；Na－的半径比Na的大，Na－中的原子核对最外层电子的吸引力小，易失去电子，故Na－的还原性比Na的强，B项正确；H－的1s上有2个电子，为全充满稳定结构，不易失去电子，而Na－最外层有2个电子，但H原子半径比Na原子半径小，故Na－的第一电离能比H－的小，C项错误；该事实说明可以形成Na－，Na表现出非金属性，D项正确。]
12．B　[结合题给电离能数据可知，元素X的常见化合价为＋3价，应为Al元素，据此判断各选项。]
13．C　[由图示关系可推知：X为氦元素，Y为氟元素，M为氯元素，Z为硫元素。非金属性：Y＞M＞Z，元素的电负性关系为Y>M>Z，故A错误；S2－和Cl－具有相同的能层结构，F－少一个能层，离子半径关系为S2－>Cl－>F－，故B错误；ZM2为SCl2，分子中S元素的化合价为＋2价，Cl元素的化合价为－1价，原子最外层电子数＋化合价绝对值＝8，满足8电子稳定结构，SCl2的电子式为，故C正确；S元素基态原子最外层电子轨道表示式为，故D错误。]
14．D　[电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力，随着核电荷数的增加呈周期性变化，故图乙可能表示元素的电负性随原子序数的变化，故A错误；同周期元素中，非金属单质的熔点较低，与图像不符，故B错误；同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，与图像不符，故C错误；同周期元素第一电离能从左到右逐渐增大，其中第ⅡA、第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻主族元素，与图像基本符合，故D正确。]
15．B　[X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，由图像中最外层电子数和原子半径的关系可知，X为C、Y为Na、Z为S、Q为Cl、R为K。C的电负性比Cl的小，故A错误；能层结构相同时质子数越大半径越小，故Q的简单离子半径比R的大，故B正确；同周期元素，原子序数越大非金属性越强，则简单氢化物越稳定，则Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的弱，故C错误；同主族元素，原子序数越大金属性越强，则最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的弱，故D错误。]
16．D　[根据表中信息可知：A为C元素，B为S元素，C为Cl元素，D为O元素，E为F元素。非金属性：F＞O＞Cl，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，选项A错误；A为C元素，价层电子排布式为2s22p2，p轨道有2个电子，自旋状态相同，选项B错误；元素B、C之间可形成化合物S2Cl2等，选项C错误；与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质为Na，为活泼金属，能与H2O发生置换反应生成氢气，选项D正确。]
17．(1)①1s22s22p63s23p63d54s2　②第四周期第ⅦB族　③2　7　(2)①1s22s22p63s23p63d104s2　②大于　Zn核外电子排布为全满稳定结构，Cu失去一个电子内层电子达到全充满稳定状态
解析　(1)①M2＋为M原子失去2个电子后形成的，已知M2＋的3d轨道上有5个电子，则M原子4s轨道上有2个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2。②由①分析可知，M元素为25号元素锰元素，在元素周期表中的位置为第四周期第ⅦB族。③M元素原子的最外层为第四能层，该层电子数为2，锰元素原子价层电子包含3d轨道的电子，故价电子数为7。(2)①Zn为30号元素，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2。②Zn的价层电子排布式为3d104s2，核外电子排布为全满稳定结构，Cu的价层电子排布式为3d104s1，铜失去一个电子内层电子达到全充满稳定状态，故铜更容易失去1个电子，所以第一电离能：I1(Zn)>I1(Cu)。
18．Ⅰ.(1)
(2)O＞S＞Se
Ⅱ.(1)3d54s1　d　(2)F＞O＞C　F＞O＞C
(3)1s22s22p63s23p64s2(或[Ar]4s2)　
19．(1) 1s22s22p63s23p2　3s23p5　　(2) (3)14　5　M　(4)HClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO3
20．(1)1s22s22p2　N原子的2p轨道达到半充满结构，比较稳定　(2)1s22s22p63s2　(3)A　(4)3d5　由Mn2＋转化为Mn3＋时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2＋转化为Fe3＋时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少
解析　(2)从表中电离能数值来看，A、B的第三电离能出现突跃，可见它们是第ⅡA族元素，因A、B均为短周期元素，且B的第一、二电离能均比A的小，故B是镁。镁原子的电子排布式为1s22s22p63s2。(3)甲、乙、丙、丁为第三周期元素，甲元素的第一电离能远远小于第二电离能，说明甲元素最外层有1个电子，失去1个电子时达到稳定结构，所以甲为Na元素；乙元素的第二电离能远远小于第三电离能，则乙元素最外层有2个电子，失去两个电子后达到稳定结构，所以乙为Mg元素；丙、丁元素的第一电离能、第二电离能、第三电离能相差不大，说明丙、丁元素最外层大于3个电子，故丙、丁一定为非金属元素。甲为Na元素，乙为Mg元素，故甲的金属性比乙强，选项A正确；乙为Mg元素，化合价为＋2价，选项B错误；丙、丁一定为非金属元素，选项C、D错误。
21．(1)四　Ⅷ　3d64s2　(2)<　<　>　(3)Li与Mg、Be与Al、B与Si　(4)D　C　(5)3　哑铃
解析　(1)Fe是26号元素，其基态原子价层电子排布式为3d64s2，因此Fe位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族。(2)根据同电子层结构核多径小原则，则离子半径：Li＋P。(4)题中Li原子轨道表示式表示的状态中，D是基态电子排布式，能量最低，A、B、C都是激发态，但C中1s上的两个电子都跃迁到2px轨道上，能量最高，因此能量最低和最高的分别为D、C。(5)基态P的价层电子排布式为3s23p3，未成对电子数为3，其原子核外电子占据的最高能级为3p能级，其电子云轮廓图为哑铃形。