第一章 原子结构与性质 测试题 (含解析) 2022-2023学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2

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名称 第一章 原子结构与性质 测试题 (含解析) 2022-2023学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-30 22:15:30

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第一章 原子结构与性质 测试题
一、选择题
1.近日,中国科学院工程热物理研究所储能研发中心和中科院化学研究所有机固体重点实验室合作,在提升材料热电性能方面取得重要进展,为一系列二维热电材料性能的提升提供了研究思路。如图是一种BiCuOSe热点材料(Bi与N同主族,O与Se同主族)。下列说法不正确的是
A.基态Cu原子的价电子排布图:
B.Se最高能级的电子云形状为球形
C.简单氢化物的稳定性
D.得电子能力:
2.2013年6月《自然》杂志曾刊登玻尔的原子结构模型,玻尔在人类对原子结构的认识历程中起到过非常重要的作用。下列关于人类对原子结构的认识正确的是
A.玻尔原子结构模型能够成功地解释各种原子光谱
B.卢瑟福提出了带核的原子结构模型,认为原子核显电中性
C.在原子结构中,M层容纳电子数最多为8,最少为0
D.汤姆生发现了原子中存在电子,据此提出“葡萄干面包”模型
3.下列原子的电子跃迁能释放光能形成发射光谱的是
A. B.
C. D.
4.下列化学用语表示不正确的是
A B C D
分子的球棍模型 丁醛的键线式 核内有33个中子的Fe原子 甲基的电子式
A.A B.B C.C D.D
5.居里夫妇用α粒子()轰击某金属原子得到,基态Y原子3p能级半充满。具有放射性,很快衰变为:,。下列说法正确的是
A.第一电离能:XB.自然界不存在Y4分子,因其化学键不稳定
C.X原子核内中子数与质子数之比为13:14
D.简单氢化物的热稳定性:Y6.短周期主族元素W、X、Y、Q的原子序数依次增大。W、X原子的最外层电子数之和为6,且符合核反应:;Y原子中s电子与p电子数目相同,Q的原子序数等于X原子序数的2倍。下列说法正确的是
A.电负性: B.X的最高价氧化物对应的水化物属于强酸
C.原子半径: D.单质Q与X的最高价氧化物可以发生反应
7.20世纪30年代,科学家查德威克用α粒子(即氦核He)轰击某金属原子X发现了中子,该核反应还可得到了Y,核反应方程式为He+X→Y+n,其中X、Y的L能层上的电子数之比为1:2。下列叙述错误
A.X原子核内中子数与质子数相等 B.X的氢氧化物与Al(OH)3的性质相似
C.Y有多种不同的含氧酸 D.非金属性:X<Y
8.下列有关元素周期表及元素周期律的说法错误的是
A.N能层的能级数最多为4个
B.Zn元素在元素周期表的d区
C.F元素在同周期中电负性最大
D.根据对角线规则,铍和铝的化学性质具有相似性
9.下列说法正确的是
A.的形成过程:
B.能级最多容纳10个电子
C.电子从激发态跃迁到基态时可形成吸收光谱
D.激光的产生、LED灯发光都与电子跃迁有关
10.下列有关认识中正确的是
A.在同一能层不同能级上的电子,其能量肯定不同
B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C.各能层含有的能级数为
D.各能层含有的电子数为
11.下列有关化学用语中错误的是
A.的结构示意图:
B.乙醇的空间填充模型:
C.用电子式表示的形成过程:
D.镍的基态原子的价电子排布式:
12.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
13.下列关于原子光谱的说法中错误的是
A.原子光谱包括吸收光谱和发射光谱
B.吸收光谱由暗背景和不连续的彩色亮线组成
C.可以利用特征谱线来鉴定元素的种类
D.利用碱金属最外层电子的原子光谱呈现双线提出电子自旋概念
14.砹(At)是放射性元素,它的化学性质符合卤素性质的变化规律,下列说法正确的是
A.HAt很稳定 B.AgAt易溶于水
C.砹易溶于有机溶剂 D.砹(At2)是白色固体
15.下列表示不正确的是
A.水分子的空间填充模型: B.轨道的电子云轮廓图:
C.基态As原子的电子排布式: D.乙酸的最简式:
二、填空题
16.2006年3 月有人预言,未知超重元素第126 号元素有可能与氟形成稳定的化合物。按元素周期系的已知规律,该元素应位于第___________周期,它未填满电子的能级应是___________,在该能级上有 ___________个电子,而这个能级总共可填充___________ 个电子。
17.下表是元素周期表的一部分,根据表中给出10种元素(其中X、Y分别代表某种化学元素),按要求作答。
族 周期 IA IIA ⅢA IVA VA ⅥA ⅦA O
2 C N X F Ne
3 Na Mg Y S Cl
(1)X、Y两种元素符号分别是_______和_______;
(2)最外层电子数为4的原子,其元素符号是_______;
(3)保存在煤油中的金属是_______;
(4)化学性质最不活泼的单质是_______;
(5)HF与HCl热稳定性较强的是_______;
(6)NaOH与碱性较强的是_______;
18.基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素有___________种,填充在7个轨道中的元素有___________种。
19.以海绵铜(CuO、Cu)为原料制备氯化亚铜(CuCl)的一种工艺流程如下:
(1)Cu基态原子核外电子排布式为________,SO42 的空间构型为__________(用文字描述);Cu2+ 与OH- 反应能生成[Cu(OH)4] 2 ,[Cu(OH)4] 2 中提供孤电子对的原子是_______(填元素符号)。
(2)“吸收”过程:
①2NO(g) + O2(g)2NO2(g) ΔH =-112.6kJ mol 1提高NO平衡转化率的方法有______________(写出两种)。
②吸收NO2的有关反应如下:
反应Ⅰ:2NO2(g) + H2O(l) = HNO3(aq) + HNO2(aq) ΔH =-116.1kJ mol 1
反应Ⅱ:3HNO2(aq) = HNO3(aq) + 2NO(g) + H2O(l) ΔH =-75.9kJ mol 1
用水吸收NO2生成HNO3和NO的热化学方程式是___________________。
(3)“电解”过程:HNO2为弱酸,通过电解使HNO3得以再生,阳极的电极反应式是____________。
(4)“沉淀”过程:产生CuCl的离子方程式是________________。
20.请回答下列问题:
(1)氢化钠(NaH)的电子式为___,氢负离子的离子结构示意图为__。
(2)元素X的最外层电子数是次外层电子数的2倍,该元素名称是___,该元素核外电子排布式为___,画出该元素的价电子轨道表示式___。
(3)前四周期元素中,未成对电子数为5的元素符号是___,该元素在周期表中的位置为第___周期___族,__区。
(4)C、N、O三种元素和氢元素共同组成的离子化合物的化学式为__(写出一种即可)。
21.回答下列问题
(1)写出钠离子的结构示意图:___________
(2)写出硫原子的结构示意图:___________
22.(1)X、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素。X和R属同族元素;Z和U位于第ⅦA族;X和Z可形成化合物XZ4;Q基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等;T的一种单质在空气中能够自燃。R基态原子的电子排布式是___。
(2)基态Ni原子的电子排布式为____,该元素位于元素周期表中的第____族。
(3) Cr3+基态核外电子排布式为___。
(4)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态14C原子中,核外存在____对自旋相反的电子。
三、元素或物质推断题
23.X、Y、Z、W、R是短周期元素,原子序数依次增大。X原子核外K层与L层电子数之比为1∶2,Y原子和Z原子的核外电子数之和为20,W和R是同周期相邻元素,Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨。请回答下列问题:
(1)元素X的最高价氧化物的电子式为_____;元素Z的离子结构示意图为______
(2)元素Z的单质与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_____
(3)元素W位于周期表的第______族,其非金属性比R弱,用原子结构的知识解释原因:________
(4)R的一种氧化物能使品红溶液褪色,工业上用Y的气态氢化物的水溶液作该氧化物的吸收剂,写出吸收剂与足量该氧化物反应的离子方程式:________
(5)元素X的单质与元素R的最高价氧化物的水化物的浓溶液反应的化学方程式为________
【参考答案】
一、选择题
1.B
解析:A.Cu的价电子排布式为,由此可知其价电子排布图正确,A正确;
B.Se的最高能级为4p,为哑铃型,B错误;
C.同主族自上到下,非金属性递减,氢化物稳定性递减,C正确;
D.元素的非金属性越强,电负性越强,得电子能力越强,元素的非金属性:,所以得电子能力:,D正确;
故选B。
2.D
解析:A.玻尔原子结构模型只能够成功地解释氢原子光谱,A项错误;
B.卢瑟福提出了带核的原子结构模型:原子是由原子核和核外电子构成的,原子核带正电,电子带负电,B项错误;
C.在原子结构中,M层容纳电子数最多为18,最少为0,C项错误;
D.汤姆生在研究阴极射线时,发现了原子中存在电子,据此提出“葡萄干面包”模型,D项正确;
故选D。
3.B
解析:A.中电子由3s吸收能量跃迁到3p,形成吸收光谱,故A不选;
B.中由激发态→基态,释放光能,形成发射光谱,故B选;
C.中由2s吸收能量跃迁到2p,形成吸收光谱,故C不选;
D.中电子由2s吸收能量跃迁到2p,形成吸收光谱,故D不选;
故选B。
4.C
解析:A.分子的球棍模型 ,A正确;
B.丁醛的键线式为 ,B正确;
C.铁的原子序数为26,核内有33个中子的Fe,质量数=质子数+中子数=59,应表示为,C错误;
D.甲基中碳原子的外围电子数为7,电子式为: ,D正确;
故答案选C。
5.A
【分析】基态Y原子3p能级半充满,所以Y原子为P;由题干信息可知,A+4=30+1,A=27,X和Y质子数相差2,所以X为Al;Q和Y质子数相差1,Q为Si,据此分析解题。
解析:A.X为Al,Q为Si,Y为P,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,所以第一电离能:AlB.Y原子为P,自然界存在P4,B错误;
C.X为Al,质子数为13,中子数为14,所以中子数与质子数之比为14:13,C错误;
D.P电负性大于Si,所以简单氢化物的热稳定性:Y>Q,D错误;
故选A。
6.D
【分析】短周期主族元素W,X,Y,Q的原子序数依次增大,W、X原子的最外层电子数之和为6,结合反应可知A=9+4-1=12,则W、X位于第二周期,二者最外层电子数之和为Z-2+Z+2-2=6,解得Z=4,则W为Be,X为C元素;Y原子中s电子与p电子数目相同,电子排布式为1s22s22p4,则Y为O,Q的原子序数等于X原子序数的2倍,则Q为Mg元素,以此分析解答。
解析:结合分析可知,W为Be,X为C,Y为O,Q为Mg元素,
A.非金属性越强,其电负性越大,一般非金属元素的电负性强于金属元素,则MgB.X的最高价氧化物对应的水化物为碳酸,碳酸为弱酸,故B错误;
C.同一周期从左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:Mg>Be>C>O,即Q>W>X>Y,故C错误;
D.单质Q为Mg,X的最高价氧化物为CO2,镁与CO2在高温条件下可以发生反应生成碳酸镁和C,故D正确;
故选:D。
7.A
【分析】根据核反应方程式为+→Y +,可知M=2+Z,2M+1=4+A,其中X、Y的L能层上的电子数之比为1:2,则为,为。
解析:A.为,质子数为4,质量数为9,中子数为9-4=5,中子数与质子数不相等,A错误;
B.根据对角线规则,Be(OH)2与Al(OH)3的性质相似,它们都具有两性氢氧化物的性质,B正确;
C.Y为C,C有多种含氧酸,如H2CO3、H2C2O4等,C正确;
D.同周期主族元素从左到右元素的非金属性逐渐增大,则元素的非金属性:X(Be)<Y(C),D正确;
故合理选项是A。
8.B
解析:A.N能层为第4层,N能层所含能级数为4s、4p、4d、4f,最多为4个,故A正确;
B.元素Zn位于元素周期表的ds区,故B错误;
C.非金属性越强电负性越大,第二周期元素中F元素的非金属性最强,所以F元素在同周期中电负性最大,故C正确;
D.沿元素周期表中金属与非金属分界线方向对角的两主族元素性质相似,铍和铝的位置关系符合对角线规则,两者化学性质相似,故D正确;
答案选B。
9.D
解析:A.是由O原子和H原子之间通过共用电子对形成的共价键,所以其形成过程是:,A错误;
B.第2能层只有s和p两个能级,不存在d能级,B错误;
C.电子从激发态跃迁到基态时可形成发射光谱,C错误;
D.激光的产生、LED灯发光是由于电子吸收能量从基态跃迁到激发态,而处于激发态的电子很不稳定,又从激发态跃迁回基态,从而以光的形式释放能量,D正确。
答案为:D。
10.A
解析:A.在多电子原子中,同一能层不同能级上的电子具有的能量不同,A正确;
B.各能层的能级都是从s能级开始,但不都是至f能级结束,如L能层只有2s、2p两个能级,M能层只有3s、3p、3d三个能级,B错误;
C.各能层含有的能级数与能层序数相同,C错误;
D.各能层最多容纳电子数为,D错误;
故选A。
11.D
解析:A.的核外电子数是18,结构示意图:,A正确;
B.空间填充模型表示每个原子的容积和分子实际形状的致密的分子模型,乙醇的空间填充模型为,B正确;
C.氯化钙是离子化合物,用电子式表示的形成过程为,C正确;
D.镍的基态原子的价电子排布式为3d84s2,D错误;
答案选D。
12.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。
13.B
解析:A.光谱是由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列波长的光所组成的谱线,原子光谱包括吸收光谱和发射光谱,故A正确;
B.吸收光谱由彩色亮背景和不连续的暗线组成,故B错误;
C.利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析,故C正确;
D.利用碱金属最外层电子的原子光谱呈现双线提出电子自旋概念,故D正确;
选B。
14.C
【分析】砹(At)为第六周期第ⅦA族元素;
解析:A.卤族元素随着原子半径增大,卤化氢的稳定性减弱,Hat不稳定,A错误;
B.氟化银到碘化银溶解性减小,则AgAt难溶于水,B错误;
C.同主族由上而下,溴、碘易溶于有机溶剂,则砹易溶于有机溶剂,C正确;
D.同主族由上而下,卤素单质颜色变深,砹(At2)不是白色固体,D错误;
故选C。
15.A
解析:A.分子的空间构型为V形,且氧原子半径大于氢原子半径,空间填充模型为,故A错误;
B.p轨道的电子云轮廓图为哑铃形,轨道的电子云轮廓图是沿x轴方向伸展的哑铃形,故B正确;
C.As是33号元素,基态As原子的电子排布式为,故C正确;
D.乙酸结构简式为CH3COOH,分子式为,最简式为,故D正确;
选A。
二、填空题
16. 八 5g 6 18
解析:略
17.(1) O Al (2)C (3)Na (4)Ne (5)HF (6)NaOH
解析:(1)根据元素周期表的构造可知,X为O,Y为Al。
(2)最外层电子数为4的原子位于周期表的第ⅣA族,为碳元素,其元素符号是C。
(3)钠的化学性质很活泼,易与空气中的氧气以及水蒸气等反应,需要保存在煤油中。
(4)稀有气体原子最外层都已经达到稳定结构,化学性质很稳定,所以化学性质最不活泼的单质是Ne。
(5)元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定,同主族元素,从上到下,非金属性逐渐减弱,所以F的非金属性比Cl强,则HF与HCl热稳定性较强的是HF。
(6)元素的金属性越强,氢氧化物的碱性越强,同周期元素,从左到右,金属性逐渐减弱,所以NaOH与 Mg(OH)2 碱性较强的是NaOH。
18.1
解析:原子核外电子填充在6个轨道上的原子,此原子可能排布式为1s22s22p63s1或1s22s22p63s2,所以基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素有2种元素; 填充在7个轨道中的元素有1s22s22p63s23p1共1种。
19. 1s22s22p63s23p63d104s1 正四面体形 O 增大压强、提高氧气的浓度 3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g) ΔH=-212.1kJ mol 1 HNO2-2e-+H2O=3H++NO3- 2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+
【分析】海绵铜(CuO、Cu)中CuO与稀H2SO4反应转化为硫酸铜,因硝酸在酸性条件下具有氧化性,会将铜氧化为铜离子,最终生成硫酸铜,SO2具有还原性,再将铜离子还原为氯化亚铜,NO合理利用,经过氧化与电解过程得到硝酸,据此分析解答。
解析:(1)Cu的原子序数为29,Cu基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;SO42 中S原子价层电子对个数=4+=4,且不含孤电子对,由价层电子对互斥理论判断该微粒为正四面体形;[Cu(OH)4]2 中Cu2+提供空轨道,O原子提供孤电子对形成配位键,答案为:1s22s22p63s23p63d104s1;正四面体形;O;
(2)①2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-112.6kJ mol 1是气体体积减小的放热反应,提高NO平衡转化率,平衡应向正反应方向移动,可以采取的措施有:降低温度、增大压强、提高氧气的浓度等;
②由盖斯定律可知:(反应I3+反应II)可以得到用水吸收NO2生成HNO3和NO的热化学方程式:3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g) ΔH=-212.1kJ mol 1;
(3)电解过程中,阳极上HNO2失去电子发生氧化反应生成HNO3,阳极的电极反应式是:HNO2-2e-+H2O=3H++NO3-;
(4)Cu2+与SO2发生氧化还原反应生成CuCl,离子方程式为:2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+。
20. 碳 1s22s22p2 Mn 4 ⅦB d NH4HCO3[或(NH4)2CO3等]
解析:(1)是离子化合物,阴离子是,的电子式为,氢负离子的离子结构示意图为;
(2)原子核外电子的排列情况是:第1层排满时只能排2个电子,第二层排满时只能排8个电子,最外层不能超过8个电子,由某元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,所以该元素核外电子只能有两层,所以第1层电子数是2,第2层电子数是4,所以该元素的质子数是6,为碳元素,核外电子排布式为。
(3)前四周期元素中,未成对电子数为5,即价电子排布式为,原子序数为25,即为,该元素在周期表中的位置为第4周期ⅠB族,位于d区;
(4)C、O、N三种元素和H元素共同组成的离子化合物的化学式为或等。
21.(1)
(2)
解析:(1)钠为11号元素,失去1个电子得到钠离子,则钠离子的结构示意图为:。
(2)硫为16号元素,核外有16个电子,其原子结构示意图为:。
22. 1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2 1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 Ⅷ 1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3 电子云 2
解析:(1)X、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素,Z和U位于第ⅦA族,则Z为F元素,U为Cl元素;Q基态原子的s轨道和P轨道的电子总数相等,原子序数大于F,核外电子排布为1s22s22p63s2,故Q为Mg元素;X和Z可形成化合物XZ4,X元素表现+4价,原子序数小于F元素,故X为C元素;X和R属同族元素,则R为Si元素;T的一种单质在空气中能够自燃,原子序数介于Si与Cl之间,故T为P元素;综上所述,R为Si,是14号元素,有3个能层,故其基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2;
(2)基态Ni原子核外有28个电子,电子排布式为:1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2,Ni位于元素周期表第四周期Ⅷ族;
(3)Cr为24号元素,基态Cr原子的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1,形成离子时,先失去最外层上的电子,所以Cr3+的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3;
(4)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述;根据碳的基态原子核外电子排布图可知,自旋相反的电子有2对。
三、元素或物质推断题
23. 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ VA 同周期元素非金属性随着原子半径的递减而增强,半径越小,核电荷数越大,对核外电子的吸引力越强,越易得电子 SO2+NH3·H2O=NH+HSO C+2H2SO4(浓)2H2O+CO2↑+2SO2↑
【分析】X、Y、Z、W、R是短周期元素,原子序数依次增大,Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨,则Y为N元素、R为S元素;W和R是同周期相邻元素,则W为P元素;Y原子和Z原子的核外电子数之和为20,则Z原子核外电子数=20-7=13,则Z为Al;X原子核外K层与L层电子数之比为1∶2,X有2个电子层,故X为C元素,据此解答。
解析:(1)X为C元素,碳元素的最高价氧化物为CO2,分子中C原子与O原子之间形成2对共用电子对,其电子式为;元素Z为Al,铝离子核外有10个电子,有个电子层,各层电子数为2、8,离子结构示意图为;
(2)元素Z为Al,铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(3)元素W为P,最外层电子数为5,位于周期表的第VA族;P原子和S原子的电子层数相同,同周期元素非金属性随着原子半径的递减而增强,半径越小,核电荷数越大,对核外电子的吸引力越强,越易得电子,故P的非金属性比元素S弱;
(4)R为S元素,Y为N元素,R的一种氧化物能使品红溶液褪色,该氧化物为SO2,工业上用氨气水溶液作该氧化物的吸收剂,吸收剂与足量该氧化物反应的离子方程式:SO2+NH3·H2O=NH+HSO;
(5)X为C元素,R为S元素,R的最高价氧化物的水化物的浓溶液为浓硫酸,碳单质与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,化学方程式为C+2H2SO4(浓) 2H2O+CO2↑+2SO2↑