第一章 原子结构与性质 测试题(含解析) 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) 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 2023-07-01 22:13:34

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第一章 原子结构与性质 测试题
一、选择题
1.下列关于元素化合价的叙述正确的是
A.化合价是元素性质的一种重要体现
B.元素的化合价与价电子的排布无关
C.元素的最高化合价等于它所在族的族序数
D.非金属元素的最高化合价与最低化合价的代数和等于8(氢除外)
2.如图是部分短周期元素的主要化合价与原子序数的关系,下列说法正确的是
A.最高正化合价:X>Z>Y
B.最高价氧化物对应水化物的碱性,Z>Y
C.Z的氧化物既可以和盐酸反应,也可以和NaOH溶液反应
D.原子半径:R>W
3.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
4.下列有关化学用语表示正确的是
A.空间填充模型可以表示二氧化碳分子,也可以表示水分子
B.用电子式表示MgCl2的形成过程:
C.基态钒原子的结构示意图为
D.乙烯分子的结构简式为
5.下列用C原子电子排布图表示的各种状态,其能量关系正确的是
① ② ③ ④
A.①=②=③=④ B.④>③>①=② C.②>①>④>③ D.④>③>①>②
6.表示一个原子在M能层上有10个电子,可以写成
A.3p6 B.3d10 C.3s23p63d2 D.3s23p64s2
7.已知核反应Mg+Cm→Hs+5n。下列说法正确的是
A.Hs与Cm的中子数之差为21 B.Mg的原子结构示意图为
C.Cm和Cm互为同素异形体 D.Cm位于元素周期表f区
8.W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大,W原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,且第一电离能低于同周期相邻元素,元素X和Z同族,Y是纯碱中的一种元素,下列说法正确的是
A.原子半径大小为
B.X的氢化物比Y的氢化物稳定是因为前者能形成氢键
C.电负性:
D.与均含有非极性共价键
9.下列说法错误的是
A.若基态C原子的电子排布式为,则违反了洪特规则
B.若基态K原子的电子排布式为,则违反了能量最低原理
C.同一原子中,s电子的能量一定低于p电子的能量
D.若基态Be原子的轨道表示为 ,则违反了泡利不相容原理
10.被誉为“20世纪人类最伟大的考古发现之一”,三星堆遗址是中华文明“满天星斗”中最神秘的那颗星辰。神秘面具、眼睛崇拜、祭祀谜题 ……遗址出土的众多青铜器、玉器引起热议。下列说法错误的是
A.玉器主要成分是二氧化硅,耐酸碱腐蚀
B.青铜器露置于空气中会发生电化学腐蚀而“生锈”
C.基态原子核外电子占据的轨道数为4
D.用来测定文物年代的与互为同位素
11.下列化学用语或图示表达正确的是
A.F-的结构示意图为 B.苯的实验式:C6H6
C.的电子式: D.基态氮原子的轨道表示式:
12.下列关于Cu的说法正确的是
A.核外电子有29个空间运动状态
B.位于ⅠB族,属于ds区
C.基态Cu原子的价电子轨道表示式为
D.第一电离能比Zn大
13.以下表示氦原子结构的化学用语中,对电子运动状态描述最详尽的是
A.He B. C.1s2 D.
14.下列操作中发生了化学变化的是
A.霓红灯通电后发出红光
B.饱和食盐水中滴入浓盐酸,溶液变浑浊
C.小烧杯里加入少量碘,盖上表面皿,小烧杯放在石棉网上小火加热,烧杯中出现紫烟
D.无光学活性的合成酒石酸盐溶液沾染霉菌后,溶液的光学活性逐渐提高
15.科学家发现金星大气中存在,据此推断金星大气层或许存在生命。利用与足量的浓KOH溶液反应可制备:。下列说法正确的是
A.的电子式为 B.中子数为16的原子:
C.是强电解质,属酸式盐 D.参加反应,转移电子
二、填空题
16.回答下列问题:
(1)根据元素周期律,原子半径_______,第一电离能_______。(填“大于”或“小于”)
(2)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石()入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。、C、O电负性由大至小的顺序是_______。
17.回答下列问题
(1)基态氧原子价层电子的轨道表示式为_______。
(2)乙炔的电子式为_______,等物质的量的乙炔和水反应的化学方程式为_______。
(3)乙醛与银氨溶液反应的离子方程式为_______。
18.回答下列问题:
(1)某元素原子的基态电子排布式为[Ar]3d104s24p1,该元素处于元素周期表的位置______。
(2)Ti基态原子的电子排布式为______,Ti元素位于____区,基态Ti原子核外有_____种不同运动状态的电子。
(3)铝原子核外电子云有_____种不同的伸展方向,其基态电子有_____种空间运动状态。
(4)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为______。与H2O分子互为等电子体一种阴离子为______(填化学式)。
19.已知A 、B、C、D、E为前四周期元素,其中A在宇宙中含量最高;B基态原子的3p轨道上得到1个电子后形成半充满结构;C基态原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反;D基态原子3d能级全空,其N能层上只有1个电子;E的原子序数等于B、D原子序数之和。回答下列问题:
(1)E在周期表中的位置是第___________族,属于___________区(填“s”、“p”或“d”)。
(2)基态C原子的价层电子轨道表示式为___________。
(3)基态D原子的电子排布式为___________。
(4)A和B形成化合物BA4的电子式为___________。
(5)比较第一电离能:D___________ E(填“>”、“<”或“=”, 下同);电负性:B___________C。
20.回答下列问题:
(1)基态Mn原子核外未成对电子有_______个。
(2)基态镁原子核外M层电子的自旋状态_______(填“相同”或“相反”)。
(3)基态Ge原子有_______个未成对电子。
(4)镍元素基态原子的电子排布式为_______,3d能级上的未成对的电子数为_______。
(5)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为_______。
(6)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为_______,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_______形。
(7)基态K原子中,核外电子占据的最高能层的符号是_______,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_______。
(8)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_______、_______(填标号)。
A. B.
C. D.
(9)下列基态原子或离子的价层电子排布图正确的是_______。
A.Fe2+ B.Cu
C.Fe3+ D.Cu+
21.A、B、C、D、E、F、G 是短周期元素,周期表中 B 与 C 相邻,C 与 E 同主族; A 中 L 层是 K 层的 2 倍,B 的电子数比 C 的电子数少 1 个;F 元素的原子在周期表中半径最小;常见化合物 D2C2 与水反应生成 C 的气体单质,且完全反应后的溶液能使酚酞溶液变红。G 是第三周期原子半径最小的主族元素。
(1)A 在元素周期表中的位置_________________ 。
(2) D2C2 的电子式为________ , 属于________________化合物(填“离子”或“共价”)。
(3)C 与 F 元素可形成 18 电子分子的电子式为 。
(4)A、B、C 的氢化物稳定性顺序为____________________(用分子式表示); G 的阴离子的还原性比 E 的阴离子的还原性 ___________________________(填“强”或“弱”)。
(5)F2C 和 F2E 中,沸点较高的是________(填化学式),其主要原因是 _____________。
(6)锡(Sn)与 A 同主族,常温下能和浓硫酸反应,生成 Sn(SO4)2 和刺激性气味气体, 反应的化学方程式为 __________________________________。
22.如表是元素周期表一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。
(1)元素“O”在周期表中的位置是____。
(2)画出“c”的简化电子排布图____。
(3)b、c、d的氢化物的化学式为:____,____,____;d氢化物的电子式为____:。中心原子杂化轨道____,分子构型____。
(4)比较h,i第一电离能的大小____(元素符号),原因____。
【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:A.化合价是价电子排布的一种表现,是元素性质的体现,A项正确,
B.化合价是价电子排布的一种表现,与价电子的排布有关,B项错误。
C.元素的最高化合价等于族序数,对主族元素(O、F除外)成立,对副族元素不一定成立,C项错误。
D.非金属元素的最高化合价与最低化合价的绝对值之和等于8,O、F、H元素除外,D项错误。
故选:A。
2.C
解析:结合元素周期表分析,X为氧元素,Y为钠元素,Z为铝元素,W为硫元素,R为氯元素。据此解答。
A.X为氧元素,没有正价,A错误;
B.氢氧化钠的碱性强于氢氧化铝,B错误;
C.氧化铝能和盐酸反应也能和氢氧化钠反应,C正确;
D.硫原子半径大于氯原子半径,D错误;
故选C。
3.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。
4.C
解析:A.二氧化碳分子为直线型,不能表示其分子结构,可以表示水分子,A错误;
B.用电子式表示MgCl2的形成过程中,原子失去电子,得电子,箭头从指向,B错误;
C.钒为23号元素,根据构造原理,钒原子的核外电子排布为:,原子的结构示意图为,C正确;
D.乙烯中的官能团为碳碳双键,写结构简式时,官能团不能省略,故乙烯分子的结构简式为:,D错误;
故选C。
5.C
解析:电子能量为1s<2s<2p,则2p轨道上电子越多、1s轨道上电子越少,其能量越高,则能量由高到低的顺序是②>①>④>③。
故选C。
6.C
解析:M层为第三能层,根据构造原理,电子依次排布在1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d能级,故第三能层有10个电子的电子排布式为3s23p63d2,故答案选C。
7.D
解析:A.根据质量守恒定律可知,则的中子数为269﹣108=161,的中子数为248﹣96=152,二者中子数之差为9,A项错误;
B.Mg的原子序数为12,的原子结构示意图为,B项错误;
C.和互为同位素[提示:同一元素的不同核素互称为同位素],C项错误;
D.Cm为96号元素,基态Cm原子的核外电子排布式为,Cm位于元素周期表f区,D项正确;
故选D。
8.C
【分析】W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大,W原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,且第一电离能低于同周期相邻元素,电子排布式为1s22s22p4,为O元素,元素X和Z同族,则X应为F,故Z为Cl,Y是纯碱中的一种元素,且介于F与Cl之间的元素,则为Na;
解析:A.同周期从左到右原子半径依次减小,同主族元素从上而下原子半径依次增大,故原子半径大小为,选项A错误;
B.氢化物的稳定性由键能决定而与氢键无关,选项B错误;
C.元素非金属性越强,电负性越大,故电负性,选项C正确;
D.与分别为、,前者含有离子键和非极性共价键,后者只含有极性共价键,选项D错误;
答案选C。
9.C
解析:A.洪特规则为电子优先占满p能级的各个轨道,则2p能级上的两个电子应该排在两个不同的轨道上,A正确;
B.根据能量最低原理,先排满能量低的能级再排能量高的能级,4s能量<3d,基态K原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p64s1 ,B正确;
C.同一能层中, s级的能量低于p级,但不同能级中则不一定,C错误;
D.泡利不相容原理,同一轨道上不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态,D正确;
故答案为:C。
10.A
解析:A.玉器的主要成分为硅酸盐,与强碱能反应,A错误;
B.青铜器是铜合金,露置于空气中会发生吸氧腐蚀而生铜绿,B正确;
C.的质子数为6,电子排布式为,电子占据轨道数为4,C正确;
D.与是质子数相同,中子数不同的同一元素的原子,互为同位素,D正确;
故选A。
11.C
解析:A.F为9号元素,核外有9个电子,F原子得到1个电子形成F-,其离子结构示意图,A错误;
B.实验式即为最简式,是分子中各原子个数的最简整数比,故苯的实验式为:CH,B错误;
C.三氟化硼是共价化合物,电子式为,C正确;
D.根据洪特规则可知,基态氮原子的轨道表示式为:,D错误;
故答案选C。
12.B
解析:A. 原子核外有多少个电子就具有多少种运动状态,核外电子有29个运动状态Cu基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,可以看出铜原子的基态原子轨道是s、p、d,有1+1+3+1+3+5+1=15个空间运动状态,故A错误;
B. 铜的价电子排布为3d104s1,位于ⅠB族,属于ds区,故B正确;
C. 基态Cu原子的价电子轨道表示式为 ,故C错误;
D. Zn的4s处于充满状态,铜的第一电离能比Zn小,故D错误;
故选B。
13.D
解析:A项只能表示最外层电子数;
B项只表示核外的电子分层排布情况;
C项具体到亚层的电子数;
D项包含了电子层数、亚层数以及轨道内电子的自旋方向;
D项描述最详尽,答案选D。
14.D
解析:A.霓红灯通电后发出红光原理是电子由激发态向基态跃迁时产生发射光谱,物理变化,A错误;
B.饱和食盐水中滴入浓盐酸,溶液变浑浊,属于溶解沉淀平衡,没有新物质生成,不是化学变化,B错误;
C.小烧杯里加入少量碘,盖上表面皿,小烧杯放在石棉网上小火加热,烧杯中出现紫烟,是碘升华,属于物理变化,C错误;
D.溶液的光学活性逐渐提高,说明由光学活性高的新物质生成,属于化学变化,D正确;
故答案为:D。
15.D
解析:A.PH3的电子式为,A错误;
B.核素的表示方法为:元素符号左下角为质子数,左上角为质量数;中子数为16的原子:,B错误;
C.P4与足量的浓KOH溶液反应得到KH2PO2,则其为正盐,C错误;
D.由方程式可知,1分子P4中3个磷原子失去3个电子得到KH2PO2,1个磷原子得到3个电子形成PH3,故1mol P4参与反应,转移3mol电子,D正确;
故选D。
二、填空题
16.(1) 大于 小于
(2)
解析:(1)同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,第一电离能呈增大趋势,Ga的原子半径大于As;由于As的4p轨道呈较稳定的半充满状态,As的第一电离能高于同一周期相邻的两种元素,故Ga的第一电离能小于As。
(2)为金属元素,电负性最小,同周期自左至右电负性依次增大,所以C17.(1)
(2)
(3)
解析:(1)
氧原子外围电子有6个电子,2s能级上有2个电子,2p能级上有4个电子,其外围电子排布图为;
(2)乙炔中碳原子最外层有4个电子,要达到稳定结构要形成四对共用电子对,而1个氢原子只能与1个碳原子形成1对共用电子对,所以碳原子和碳原子间只能形成3对共用电子对,乙炔的电子式为;等物质的量的乙炔和水反应生成乙醛,反应的化学方程式为;
(3)乙醛与银氨溶液反应生成乙酸铵、氨气、银和水,反应的离子方程式为。
18.(1)第四周期第IIIA族
(2) 1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2 d 22
(3) 4 7
(4) 4:5 NH
解析:(1)某元素原子的基态电子排布式为[Ar]3d104s24p1,该元素处于元素周期表的位置第四周期第ⅢA族。
(2)Ti元素基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2,最后的电子落在d能级上,故在d区,核外22个电子的运动状态各不相同,有22种不同运动状态的电子。
(3)基态铝原子的核外电子排布式为,ns、np电子云分别有1种、3种伸展方向,共有4种不同的伸展方向;基态电子占据了7个轨道,故电子有7种空间运动状态。
(4)基态铁原子的价电子排布式为,失去外层电子转化为Fe2+和Fe3+,这两种基态离子的价电子排布式分别为和,基态Fe2+有4个未成对电子,基态Fe3+有5个未成对电子,所以未成对电子个数比为4:5。价电子总数相同,原子总数相同的微粒互为等电子体,考虑与O元素相邻的元素,可知与H2O互为等电子体的阴离子是NH。
19.(1) VA p
(2)
(3)1s22s22p63s23p64s1
(4)
(5) < <
【分析】A在宇宙中含量最高,A为H,B基态原子的3p轨道上得到1个电子后形成半充满结构,则B为Si,C基态原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反,则C为O,D基态原子3d能级全空,其N能层上只有1个电子,D为K,E的原子序数等于B、D原子序数之和14+19=33,E为As;
解析:(1)E为As ,E在周期表中的位置是第四周期第VA族;其电子排布式为[Ar]3d104s24p3属于p区;
(2)C为O,价层电子轨道表示式为;
(3)D为K,基态D原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1;
(4)A为H,B为Si,A和B形成化合物BA4为SiH4,电子式为;
(5)D为K,E为As,As的价电子排布为4s24p3p能级为半充满状态能量较低,第一电离能较大,第一电离能K<As;B为Si,C为O,电负性Si<O;
20.(1)5(2)相反(3)2(4) 1s22s22p63s23p63d84s2 2 (5)
(6) 哑铃(纺锤)形
(7) N 球形
(8)DC
(9)CD
解析:(1)Mn是25号元素, 电子排布式1s22s22p63s23p63d54s2,根据核外电子排布规律可知,基态Mn原子核外未成对电子有5个。
(2)镁的M层电子排布为3s2,根据泡利原理可知这两个电子自旋方向相反。
(3)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar] 3d104s24p2;在其原子的最外层的2个4p电子分别位于2个不同的4p轨道上,所以基态Ge原子有2个未成对电子。
(4)Ni元素原子核外电子数为28,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,3d能级上的未成对电子数为2。
(5)N原子位于第二周期第VA族,价电子是最外层电子,即氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为。
(6)基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,则基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为,基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,则电子占据最高能级是3p,其电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形。
(7)K位于第四周期IA族,电子占据最高能层是第四层,即N层,最后一个电子填充子在s能级上,电子云轮廓图为球形。
(8)根据核外电子排布规律可知Li的基态核外电子排布式为1s22s1,则D中能量最低;选项C中有2个电子处于2p能级上,能量最高。则能量最低和最高的分别为D、C(填标号)。
(9)电子排布应先排满低能轨道,再排满高能轨道,因此,B不符合题意,而失去电子时,应先失去高能轨道电子,故C、D两项符合题意。
21. 第二周期第ⅣA族 Na+ Na+ 离子 H2O>NH3>CH4 弱 H2O H2O分子间存在氢键 Sn+ 4H2SO4(浓)=Sn(SO4)2+4H2O+ 2SO2↑
【分析】A中L层(第二层)是K层(第一层)的2倍,A为碳;F 元素的原子在周期表中半径最小,F为氢;常见化合物 D2C2 与水反应生成 C 的气体单质,且完全反应后的溶液能使酚酞溶液变红,C为氧,D为钠;C 与 E 同主族,E为硫;B 的电子数比 C 的电子数少 1 个,B为氮;G 是第三周期原子半径最小的主族元素,G为氯。
解析:(1)据分析,A 在元素周期表中的位置为第二周期第ⅣA族;
(2)Na2O2电子式为Na+ Na+,含有离子键和共价键,故属于离子化合物;
(3)氧元素和氢元素形成18电子的物质是过氧化氢H2O2,电子式;
(4)氢化物的稳定性与非金属性呈正比,非金属性:O>N>C,故氢化物稳定性顺序为H2O>NH3>CH4;非金属阴离子的还原性与非金属性呈反比,非金属性Cl>S,Cl-的还原性比 S2-还原性弱;
(5) H2O分子间存在氢键,熔沸点比同主族简单氢化物的显著高,故H2O和H2S比较,熔沸点较高的是H2O;
(6)锡和碳为同一主族,化学性质具有相似性和递变性,因此Sn常温下能和浓硫酸反应,生成Sn(SO4)2和刺激性气味气体二氧化硫, 反应的化学方程式为Sn+ 4H2SO4(浓)=Sn(SO4)2+4H2O+ 2SO2↑。
【点睛】共价键存在于分子和离子团中,只含共价键的物质才是共价化合物;非金属性与简单氢化物的稳定性呈正比,与简单氢化物(非金属的阴离子)的还原性成反比,与简单氢化物的酸性没有直接联系,却与最高价氧化物的水化物的酸性呈正比;简单氢化物的熔沸点比较,先考虑是否有氢键,再考虑分子间作用力(与相对分子质量呈正比)。
22.(1)第四周期VIII族
(2)1s22s22p2
(3) LiH CH4 NH3 sp3 三角锥
(4) Mg>Al 3s轨道全满
解析:从图中周期的位置可以知道,a为H、b为Li、c为C、d为N、e为O、f为F、g为Na、h为Mg、i为Al、j为Si、k为S、l为Cl、m为Ar、n为K、o为Fe。
(1)O元素在周期表中的位置是第二周期第VIA。
(2)“C”位于第二周期IVA,它的简化电子排布图为1s22s22p2
(3)b、c、d分别是Li、C、N,其氢化物的化学式为LiH、CH4、NH3;NH3的电子式为,中心原子杂化轨道类型为sp3,分子构型为三角锥形。
(4)h、i分别为Mg、Al,第一电离能Mg>Al,因为Mg的3s轨道全满。