选择性必修2 1.1 第1课时 能层与能级 基态与激发态 原子光谱 同步练习题(含解析)

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名称 选择性必修2 1.1 第1课时 能层与能级 基态与激发态 原子光谱 同步练习题(含解析)
格式 docx
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-07-03 14:14:02

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1.1 第1课时 能层与能级 基态与激发态 原子光谱 同步练习题
一、选择题(本题共有15小题,每小题4分,共60分,每小题只有一个正确选项)
1. 自从1803年英国化学家、物理学家道尔顿提出了原子学说,人类对原子结构的认识就不断深入、发展,并通过实验事实不断完善对原子结构的认识。下列关于原子结构模型的说法中,正确的是(  )
A.道尔顿的原子结构模型将原子看作实心球,故不能解释任何问题
B.汤姆孙“葡萄干布丁”原子结构模型成功解释了原子中的正负粒子是可以稳定共存的
C.卢瑟福核式原子结构模型指出了原子核和核外电子的质量关系、电性关系及占有体积的关系
D.玻尔电子分层排布原子结构模型引入了量子化的概念,能够成功解释所有的原子光谱
2. 1911年,英国科学家卢瑟福用一束α粒子(带2个单位正电荷的氦原子核)轰击金箔时,发现绝大部分的α粒子都能顺利地穿过金箔,而且不改变原来的前进方向,小部分α粒子改变了原来的运动方向,只有万分之一的α粒子被反弹回来。这个实验不能说明(  )
A.原子中存在原子核,它在原子中占极小的体积
B.原子核带正电荷
C.金原子核的质量远大于α粒子的质量
D.金原子中电子是分层排布的
3. 下列说法中不符合现代大爆炸宇宙学理论的是(  )
A.我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸
B.恒星正在不断地合成自然界中没有的新元素
C.氢、氦等轻核元素是宇宙中天然元素之母
D.宇宙的所有原子中,最多的是氢元素的原子
4. 下列关于能层与能级的说法中正确的是(  )
A.原子核外电子的每个能层最多可容纳的电子数为n2
B.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
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.能级能量:5s>4d
5. 第N能层所含能级数、原子轨道数和最多容纳电子数分别为(  )
A.3、9、18    B.4、12、24
C.5、16、32    D.4、16、32
6. 以下现象与核外电子的跃迁有关的是(  )
①霓虹灯发出有色光  ②棱镜分光  ③激光器产生激光  ④石油蒸馏  ⑤凸透镜聚光 
⑥燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花  ⑦日光灯通电发光  ⑧冷却结晶
A.①③⑥⑦ B.②④⑤⑧
C.①③⑤⑥⑦ D.①②③⑤⑥⑦
7. 下列关于同一种原子中的基态和激发态说法中,正确的是(  )
A.基态时的能量比激发态时高
B.激发态时比较稳定
C.由基态转化为激发态过程中吸收能量
D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
8. 下列说法正确的是(  )
A.第三能层有s、p共2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.无论是哪一能层的s能级最多容纳的电子数均为2个
9. 对充有氖气的霓虹灯管通电,灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是(  )
A.电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量
B.电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线
C.氖原子获得电子后转变成发出红光的物质
D.在电流的作用下,氖原子与构成灯管的物质发生反应
10.下列有关认识正确的是(  )
A.各能级s、p、d、f可容纳的电子数按顺序分别为1、3、5、7的二倍
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n-1
D.各能层含有的电子数为2n2
11.下列关于同一原子中的基态和激发态说法中,正确的是(  )
A.基态时的能量比激发态时高
B.激发态时比较稳定
C.由基态转化为激发态过程中吸收能量
D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
12.下列说法中正确的是(  )
A.s能级的能量一定比p能级低
B.3p2表示第三电子层上有两个电子
C.同一原子中,1s、2p、4p电子的能量逐渐增大
D.同一原子中,2p、3p、4p能级最多容纳的电子数不同
13.原子光谱是线状光谱,是由不连续的谱线组成的,这表明(  )
A.在原子中只有某些电子能够跃迁产生光谱
B.原子中的电子可以处于某些特定的能量状态,即电子的能量是量子化的
C.原子发射的光是单色光
D.白光可以由多种单色光组成
14.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.每个电子层都有s、p能级,但不一定有d能级
15.下列说法正确的是(  )
A.同一个电子层中s能级的能量总是大于p能级的能量
B.2s原子轨道半径比1s原子轨道半径大,说明2s轨道比1s轨道离核远
C.第2电子层上的电子不论在哪一个原子轨道上,其能量都相等
D.N电子层的原子轨道类型数和原子轨道数分别为4和8
二、填空题(本题包括4个小题,共40分)
16.(9分)下列符号代表一些能层或能级的能量,请将它们按能量由低到高的顺序排列:
(1)EK EN EL EM________;
(2)E3s E2s E4s E1s________;
(3)E3s E3d E2p E4f________。
17.(10分)回答下列问题:
(1)在基态多电子原子中,关于核外电子能量的叙述错误的是________(填字母,下同)。
A.最易失去的电子能量最高
B.同一个电子层上的不同能级上的原子轨道,能量大小不同
C.p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
D.在离核最近区域内运动的电子能量最低
(2)下列说法正确的是________。
A.一个原子轨道上只能有1个电子
B.处在同一原子轨道上的电子运动状态完全相同
C.处在同一电子层上的电子(基态)能量一定相同
D.处在同一能级中的电子(基态)能量一定相同
(3)比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低。
①1s,3d____________;②3s,3p,3d________; ③2p,3p,4p________;④3px,3py,3pz________。
(4)符号3px所代表的含义是________。
A.3px轨道上有3个电子
B.第3个电子层3px轨道有三个伸展方向
C.px电子云有3个伸展方向
D.第3个电子层沿x轴方向伸展的p轨道
18.(10分)通常情况下,微粒A和B为分子,C和E为阳离子,D为阴离子,它们都含有10个电子;B溶于A后所得的物质可电离出C和D;A、B、E三种微粒反应后得到C和一种白色沉淀。请回答下列问题:
(1)用化学符号表示下列四种微粒:
A:________,B:________,C:________,D:________。
(2)写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式:__________________________。
19.(11分)A、B、C、D、E五种元素,已知:
(a)A原子最外层电子数是次外层电子数的两倍,B的阴离子与C的阳离子跟氖原子的电子层结构相同,E原子M层上的电子比K层多5个。
(b)常温下B2是气体,它对氢气的相对密度是16。
(c)C的单质在B2中燃烧,生成淡黄色固体F。F与AB2反应可生成B2。
(d)D的单质在B2中燃烧,发出蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体DB2。D在DB2中的含量为50%。
根据以上情况回答:
(1)A是 、B是 、C是 、D是 、E是 (写元素符号);
(2)E的原子结构示意图____________________,
C的离子结构示意图______________________;
(3)F和AB2反应的化学方程式 。
1.答案:C
解析:道尔顿的原子理论成功解释了质量守恒定律等规律,故A选项是错误的。汤姆孙“葡萄干布丁”原子结构模型提出了正负电荷的共存问题,但同时认为在这样微小的距离上有着极大的作用力,存在着电子会被拉进去并会碰撞在带正电的核心上这样的问题,故B选项是错误的。卢瑟福通过α粒子散射实验提出了核式原子结构模型,散射实验的结果能够分析出原子核和核外电子的质量关系、电性关系及占有体积的关系,故C选项是正确的。玻尔电子分层排布原子结构模型只引入了一个量子化的概念,只能够解释氢原子光谱,而不能解释比较复杂的原子光谱,故D选项是错误的。
2.答案:D
解析:根据实验无法解解释金原子中电子是分层排布的
3.答案:B
解析:宇宙诞生于一次大爆炸,爆炸后产生了大量的氢、氦和少量的锂,然后氢、氦等发生原子融合反应生成其他元素,该过程在宇宙中仍然进行,但合成的都是已知元素,氢元素仍然是宇宙中最丰富的元素。4.答案:B
解析:A项,每一能层最多可容纳的电子数为2n2;C项,只要是s能级,不论哪一能层,所容纳的电子数都为2;D项,由构造原理知能级能量:4d>5s。
5.答案:D
解析:每一能层包含的能级数目等于该能层的序数,故第三能层包含s、p、d三个能级,每一能级所能容纳的最多电子数是其原子轨道数目的2倍,以s、p、d、f……排序的各能级可以容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的2倍,英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同。第N能层含有4个能级,16个原子轨道,最多容纳的电子数为32个。
6.答案:A
解析:核外电子发生跃迁时会吸收或释放能量,主要体现为光(辐射),因此,许多可见光,如日光灯灯光、霓虹灯灯光、激光、焰火等均与电子跃迁有关。
7.答案:A
解析:同一原子处于激发态时能量较高,较不稳定,A、B不正确;电子从能量较低的基态跃迁到能量较高的激发态时,也会产生原子光谱,D不正确。
8.答案:D
解析:每一能层包含的能级数等于该能层的序数,故第三能层有s、p、d三个能级,A错;s、d能级最多容纳的电子数分别是2、10,故B错、D正确;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,故C错。
9.答案:A
解析:在电流作用下,基态氖原子的电子吸收能量跃迁到较高能级,变为激发态原子,这一过程要吸收能量,不会发出红色光;而电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,将释放能量,从而产生红光,故A项正确。
10.答案:A
解析:根据构造原理,电子排布的能级顺序为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s……各个能层的能级数等于能层的序数;能级s、p、d、f可容纳的电子数按顺序分别为1、3、5、7的二倍;各能层最多含有的电子数为2n2。
11.答案:C
解析:激发态时能量较高,较不稳定,A、B不正确。电子从较低能量的基态跃迁到较高能量的激发态时,也会产生原子光谱,D不正确。
12.答案:C
解析:高电子层的s能级比低电子层的p能级的能量高,A错误;3p2表示3p能级排了两个电子,B错误;同一原子中,1s、2p、4p电子的能量逐渐升高,C正确;p能级最多都容纳6个电子,D错误。
13.答案:B
解析:光谱分为连续光谱和线状光谱,无论是单色光还是白光,都是连续光谱,原子光谱是线状光谱,也就是由具有特定频率的光形成的谱线。原子光谱之所以产生这种特定的谱线,是由于电子的能量是量子化的,电子跃迁的始态和终态的能量差也是量子化的。
14.答案:C
解析:A项M电子层有s、p、d共3个能级,最多容纳18个电子。B项3d能级最多容纳10个电子,从N电子层开始有f能级,最多容纳14个电子,不存在3f能级。C项每个电子层都从s能级开始,且s能级最多容纳2个电子。D项K电子层只有s能级,不含有p能级。
15.答案:B
解析:同一电子层中,s能级的能量小于p能级的能量,A不正确;由于2s轨道比1s轨道离原子核远,因此2s原子轨道半径比1s原子轨道半径大,B正确;当电子在同一电子层的不同能级上时,其能量不相同,因此C不正确;对于N电子层,n=4,其轨道类型数为4,轨道数为n2=42=16,D不正确。
16.答案:(1)EK17.答案:(1)C (2)D (3)①1s<3d ②3s<3p<3d ③2p<3p<4p ④3px=3py=3pz (4)D
解析:(1)能量越高的电子在离核越远的区域内运动,也就越容易失去,A项正确;多电子原子在第n层中不同能级的能量大小顺序为E(ns)18.答案:(1)H2O NH3 NH OH-
(2)Al3++3NH3+3H2O===Al(OH)3↓+3NH(或Mg2++2NH3+2H2O===Mg(OH)2↓+2NH)
解析:根据五种粒子都含有10个电子,并结合它们之间的反应情况即可推出答案。常见10e-的阴离子有OH-、F-、O2-、N3-。常见10e-的阳离子有NH、Na+、Mg2+、Al3+。常见10e-的分子有H2O、NH3、CH4、HF。
19.答案:(1)A:C B:O C:Na D:S E:Cl
(2) 
(3)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
解析:A只能是两个电子层的元素,因为三个电子层以上的次外层为8,8的2倍是16,最外层最多是8个,所以A是6号元素碳。B2是气体,相对分子质量是32,即O2,B是氧元素。C的单质在O2中燃烧,生成淡黄色固体F,F是Na2O2,C是钠。D的单质在O2中燃烧,发出蓝紫色火焰,生成SO2(DB2),D是硫。E的M层是7个电子,里层是满的,即10个电子,所以E为17号元素即氯。AB2是CO2。
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