第一章 原子结构与性质 测试题（含解析） 2022-2023学年高下学期二化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 第一章 原子结构与性质 测试题（含解析） 2022-2023学年高下学期二化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 389.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-07-05 17:00:30 | ||
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文档简介
第一章 原子结构与性质 测试题
一、选择题
1．(核磁共振)、可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，瑞士科学家库尔特、维特里希等人为此获得诺贝尔化学奖。下列有关、的叙述正确的是
A．与互为同素异形体 B．与互为同位素
C．、具有相同的中子数 D．的核外电子数与中子数相同
2．基态碳原子的核外电子排布为1s22s22p2，p轨道上电子排布方式正确的为（ ）
A． B．
C． D．
3．原子作为一个整体而不显电性，原因是核内质子数等于
A．中子数 B．核电荷数 C．核外电子数 D．质量数
4．“轨道”与上电子一定相同的方面是
A．能量 B．电子云形状 C．自旋方向 D．在空间的伸展方向
5．如图是人体含量较多元素的质量分数图，下列有关这些元素的说法不正确的是
A．原子半径：N＜P
B．第一电离能：K＞Ca
C．基态O原子的价层电子轨道表示式
D．图中的七种元素中有2种元素位于周期表第4周期
6．含锂材料在社会生产与生活中应用广泛，如和用作核反应堆最佳热载体，和用作高温堆减速剂.下列说法正确的是
A．和互为同素异形体 B．和的化学性质不同
C．和核外电子排布方式相同 D．通过化学变化可以实现与间的相互转化
7．X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的五种短周期元素，由这五种元素构成的某种物质M(结构如同所示)具有很强的腐蚀性和吸湿性，广泛应用于医药、化工等行业，已知X、W、R位于三个不同的周期。下列有关说法正确的是
A．R的含氧酸的酸性强于Y的含氧酸的酸性
B．简单离子半径：R＞W＞Z
C．Z与X、Y、R均能形成两种化合物
D．常见的最简单氢化物中，W的氢化物的沸点最低
8．下列有关原子核外电子排布的说法，正确的是
A．基态铬原子的电子排布式为
B．原子结构示意图为的原子，核外有2个未成对电子
C．在元素周期表中，非金属元素都在p区
D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
9．下列基态原子的电子排布式或电子排布图，正确的是
A．12Mg原子： B．8O原子：
C．24Cr原子：[Ar]3d44s2 D．26Fe2+离子：[Ar]3d6
10．下列表示化学用语不正确的是
A．硫离子的电子式为：
B．Br原子的简化电子排布式为：[Ar]3d104s14p6
C．N原子的电子排布图为：
D．
11．下列关于原子结构的叙述错误的是
A．Co中质子数是27，中子数是33 B．基态氮原子的最高能级上有5个电子
C．各电子层含有的原子轨道数为n2 D．s、p、d能级所含有的原子轨道数分别是1、3、5
12．下列叙述中不正确的是
A．原子最外层电子数均不超过8个
B．原子中易失去的电子能量一定最低
C．原子的次外层电子数不一定是8个或18个
D．原子的M电子层电子数不一定大于L层电子数
13．短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大。W与Q同主族，且Q的原子序数是W的2倍；X离子在同周期内离子半径最小。下列说法正确的是
A．简单氢化物沸点， B．Y的一种氧化物常作为半导体材料
C．原子半径， D．电负性：
14．有5种元素X、Y、Z、Q、T。X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道；Y原子的特征电子构型为；Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道；Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子；T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是
A．X和Q结合生成的化合物为共价化合物 B．T元素属于P区
C．元素Y和Q只能形成化合物 D．Z的电子排布式，违反了洪特规则
15．下列化学用语正确的是
A．的结构示意图：
B．基态铬原子的电子排布式：
C．水的电子式：
D．基态氧原子的核外电子轨道表示式：
二、填空题
16．按要求回答下列问题：
(1)写出O的电子排布式：___________
(2)写出P的价层电子排布式：___________
(3)写出Cu的简化电子排布式：___________
(4)写出基态Fe2+的价电子排布图：___________
17．(1)Zn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)___________Ⅰ1(Cu)（填“大于”或“小于”）。原因是___________。
18．第一电离能：___________原子失去一个电子转化为___________所需的___________能量，叫第一电离能。通常用___________表示。
19．下表列出了核电荷数为21~25的元素的最高正化合价。回答下列问题：
元素名称 钪 钛 钒 铬 锰
元素符号 V
核电荷数 21 22 23 24 25
最高正化合价 +3 +4 +5 +6 +7
(1)写出下列元素基态原子的电子排布式。
___________；___________；V___________；___________。
(2)已知基态铬原子的电子排布式是，不符合构造原理。人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题当你遇到这样的问题时，你的态度是___________。
(3)对比上述五种元素基态原子的核外电子排布式与元素的最高正化合价，你发现的规律是___________；出现这一现象的原因是___________。
20．根据信息回答下列问题：
(1)如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。
①认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断Na～Ar元素中，Al的第一电离能的大小范围为___________＜Al＜___________(填元素符号)；
②图中Ge元素中未成对电子有___________个；
③图中的C和N可以形成分子(CN)2，该分子中键与键之间的夹角为180°，并有对称性，分子中每个原子最外层均满足8电子稳定结构，其结构式为___________，1个分子中含有___________个π键。
(2)已知元素的电负性和元素的化合价一样，也是元素的一种基本性质。下面给出部分元素的电负性：
元素 Al B Be C Cl F Li
电负性 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0
元素 Mg N Na O P S Si
电负性 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8
已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键，两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。
①通过分析电负性值变化规律，确定Al元素电负性值的最小范围____；
②判断下列物质是离子化合物还是共价化合物：
A．Li3N B．PCl3 C．MgCl2 D．SiC
I.属于离子化合物的是____；II．属于共价化合物的是____；
21．按要求书写
(1)炒菜用的铸铁锅不用时会因腐蚀而出现红褐色锈斑，这时铁锅的锈蚀主要是_______(填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)
(2)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为_______
(3)书写基态铜原子价电子排布轨道表达式_______
(4)甲醇燃料电池（氢氧化钾作电解质溶液）负极电极方程式_______
(5)镓(Ga)与铝同族。写出镓的氯化物和氨水反应的化学方程式_______
22．有几种元素的粒子核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，其中：
(1)某粒子一般不与其他元素的原子反应，这种粒子的符号是____；
(2)某粒子的盐溶液能使溴水褪色，并出现浑浊，这种粒子的符号是______；
(3)某粒子氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，且对应原子只有一个单电子，这种粒子的符号是___；
(4)某粒子还原性虽弱，但失去电子后氧化性很强，且这种元素的原子得到一个电子即达到稳定结构，这种粒子的符号是_______。
三、元素或物质推断题
23．根据短周期元素的信息回答问题。
元素信息
A 第3周期第ⅥA族
B 族序数是周期数的3倍
C 原子序数是11
D D3+与Ne电子数相同
（1）写出A、B的元素符号____________、_________，C、D的元素的名称__________、_____________。
（2）写出B、C单质在加热时反应的方程式____________________________________
（3）从原子结构角度分析A与B的______________相同，C与D的_______________相同。
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．13C表示碳元素的一种核素，而C60则表示碳元素的一种单质，同种元素的不同原子之间才互为同位素，A错误；
B．具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同原子之间互为同位素，故与互为同位素，B正确；
C．根据质量数A=质子数Z+中子数N，故13C与15N具有的中子数分别为13-6=7，15-7=8，故它们的中子数不相同，C错误；
D．15N的核外电子数等于其质子数为7，而中子数为15-7=8，故不相同，D错误；
故选B。
2．A
解析：p轨道上电子排布应遵循“泡利原理”和“洪特规则”，即电子应优先分占不同轨道且自旋方向相同，当不同轨道占满后在占有含有电子的轨道且自旋方向与原电子自旋方向相反，因此比较4个选项，A选项符合题意，故答案选A。
3．C
解析：质子带正电，核外电子带负电，故原子不显电性的原因是核内质子数等于核外电子数。故选C。
4．B
解析：A．“轨道”2Px与3Py分别属于第二电子层和第三电子层，不同电子层的电子具有不同的能量，所以二者的能量不同，故A错误；
B．所有的p轨道均为纺锤形，所以“轨道”2Px与3Py均呈纺锤形，故B正确；
C．不同电子层上的电子，其自旋方向不一定相同，故C错误；
D．在三维坐标中，“轨道”2Px在x轴方向伸展，3Py在y轴方向伸展，则在空间的伸展方向不同，故D错误；
故答案为B。
5．B
解析：A．N和P为同主族元素，N在P的上方，N的电子层数比P少，则原子半径：N＜P，A正确；
B．K和Ca为同周期元素且左右相邻，Ca的4s轨道全充满，原子的能量低，则第一电离能：K＜Ca，B不正确；
C．基态O原子的价电子排布式为2s22p4，则价层电子轨道表示式 ，C正确；
D．七种元素中，H为第1周期元素，C、N、O为第2周期元素，P为第3周期元素，K、Ca为第4周期元素，则有2种元素位于周期表第4周期，D正确；
故选B。
6．C
解析：A．同种元素形成的不同单质互为同素异形体，和是化合物，不互为同素异形体，故A错误；
B．同种元素的不同原子间互为同位素，而互为同位素的原子的最外层电子数相同，所以化学性质也相同，故和的化学性质相同，故B错误；
C．和的核内均有3个质子，核外均有3个电子，故两者的核外电子排布方式相同，故C正确；
D．化学反应中的最小微粒是原子，故化学变化不可以实现与间的相互转化，两者的转化也不是化学变化，故D错误；
本题答案C。
7．C
【分析】X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的五种短周期元素，且X、W、R位于三个不同的周期，即X位于第一周期，Y、Z、W位于第二周期，R位于第三周期，可知X为H；从结构上可以看出，W连有一个化学键，R有两个双键和两个单键，则W为F，R为S；Y连有四个化学键，则Y为C；Z只有一个双键，则Z为O。
解析：A．由于未指明两种含氧酸的浓度，故无法进行比较，A错误；
B．R、W、Z的简单离子为S2-、F-、O2-，其中，硫离子为三个电子层，氟离子和氧离子为两个电子层，即硫离子的半径最大，氟离子和氧离子核外电子排布相同，氟元素的核电荷数大于氧，故离子半径氧离子更大，故简单离子半径R>Z>W，B错误；
C．Z、X、Y、R分别为O、H、C、S，O都可以与其它三种元素形成两种化合物，分别是H2O、H2O2、CO2、CO、SO2、SO3，C正确；
D． 常见的最简单的氢化物分别为CH4、H2O、HF、H2S，其中水和HF分子间存在氢键，其他两种氢化物中，相对分子质量最小的为CH4，其沸点最低，D错误；
故选C。
8．B
解析：A．铬为24号元素，基态铬原子的电子排布式为，A错误；
B．原子结构示意图为的原子为O，其电子排布式为，核外有2个未成对电子，B正确；
C．氢元素位于s区，C错误；
D．同一原子中，2p、3p、4p能级都含有3个伸展方向不同的轨道，D错误；
答案选B。
9．D
解析：A．12Mg原子核外电子排布图为：，违反了泡利不相容原理，故A错误；
B．8O原子核外电子排布图为：，违反了洪特规则，故B错误；
C．铬是24号元素，其原子核外有24个电子，根据核外电子排布规律可知其基态核外电子排布式为：[Ar]3d54s1或者1s22s22p63s23p63d54s1，故C错误；
D．铁原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，所以亚铁离子的核外电子排布式为[Ar]3d6，故D正确；
答案选D。
10．B
解析：A．硫原子得到2个电子生成硫离子，硫离子的电子式为：，A正确；
B．Br的原子序数为35，Br原子的简化电子排布式为：[Ar]3d104s24p5，B错误；
C．N的原子序数为7，N原子的电子排布图为：，C正确；
D．氢氧化铜可以溶解在氨水中，发生络合反应：，D正确；
答案选B。
11．B
解析：A．Co中质子数是27，中子数是60—27=33，故A正确；
B．氮元素的原子序数为7，价电子排布式为2s22p3，最高能级2p上有3个电子，故B错误；
C．由电子云的伸展方向可知，各电子层含有的原子轨道数为n2，故C正确；
D．电子云的伸展方向与原子轨道数相等，则s、p、d能级所含有的原子轨道数分别是1、3、5，故D正确；
故选B。
12．B
解析：A．原子结构中最外层电子数不超过8个，次外层不超过18个，倒数第三层不超过32个，A正确；
B．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，B错误；
C．原子的次外层电子数不一定是8个或18个，也有可能是2个，C正确；
D．原子的M电子层可能没排满，故电子数不一定大于L层电子数，D正确；
答案选B。
13．A
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大。W与Q同主族，且Q的原子序数是W的2倍，则W为氧元素，Q为硫元素；X离子在同周期内离子半径最小，则X为铝元素，所以Y为硅元素，Z为磷元素，以此解题。
解析：A．水分子间存在氢键，所以简单氢化物沸点：，A项正确；
B．的氧化物可以作光导纤维，项错误；
C．电子层越多，半径越大，同周期越靠左半径越大，则原子半径：，C项错误；
D．同周期越靠右电负性越大，则硅元素的电负性比磷弱，D项错误；
故选A。
14．C
【分析】5种元素X、Y、Z、Q、T，X原子M层p能级上有2个未成对电子且无空轨道，其价电子排布式为3s23p4，则X为S元素；Y原子的特征电子构型为3d64s2，则Y为Fe元素；Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道，其价电子排布式为2s22p2，则Z为C元素；Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子，其价电子排布式为2s22p4，则Q是O元素；T原子的M电子层上p轨道半充满，其价电子排布式为3s23p3，则T是P元素。
解析：A．X为S，Q为O，两者结合生成的化合物为SO2或者SO3，为共价化合物，A正确；
B．T原子的M电子层上p轨道半充满，其价电子排布式为3s23p3，则T是P元素，p区元素包含ⅢA族～ⅦA族及零族元素，属于P区，B正确；
C．Y为Fe，Q为O，两者可形成Fe2O3、FeO、Fe3O4，C错误；
D．Z为C，根据洪特规则知，2p轨道上的两个电子应排在不同轨道上，违反了洪特规则，D正确；
故答案选C。
15．B
解析：A． 的原子核外共18个电子，其结构示意图为：，故A错误；
B．Cr为24号元素，基态铬原子的电子排布式：，故B正确；
C．水为共价化合物，其电子式为：，故C错误；
D．根据洪特规则可知，当电子占据同一能级的不同轨道时，优先单独占据一个轨道，则基态氧原子的核外电子轨道表示式为：，故D错误；
故选B。
二、填空题
16．(1)1s22s22p4
(2)3s23p3
(3)[Ar]3d104s1
(4)
解析：（1）O是8号元素，电子排布式：1s22s22p4。
（2）P是15号元素，价层电子排布式：3s23p3。
（3）Cu是29号元素，简化电子排布式：[Ar]3d104s1。
（4）基态Fe2+的价电子排布式为3d6，价电子排布图： 。
17． [Ar]3d104s2 大于 Zn原子核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子
解析：(1)Zn原子核外有30个电子，根据原子核外电子排布规律可知其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2。答案为：[Ar]3d104s2；
(2)当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时，原子的能量较低，元素的第一电离能较大。Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，与Zn原子的核外电子排布式对比可知，Zn原子的核外电子排布式为全满稳定结构，其第一电离能大于Cu的第一电离能，答案为：大于；Zn原子核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子。
18． 气态电中性基态 气态基态正离子 最低 I1
解析：略
19． (或) (或) (或) (或) 尊重客观事实，注重理论适用范围，掌握特例(或其他合理答案) 五种元素的最高正化合价数值都等于各元素基态原子的最外层s能级和次外层d能级电子数目之和 能级交错使得次外层d能级上的电子也参与化学反应
【分析】根据能量最低原理、泡利不相容原理、和洪特定则等可以写出核外电子排布。
解析：(1)①Sc是第21号元素，位于第四周期，有四个电子层，最外层有3个电子，因为第4层的s轨道的能量比第3层的d轨道低，所以电子先排第4层s轨道的两个位置，再排第3层d轨道的一个位置，Sc的基态原子的电子排布式为：(或)，故答案为：(或)；
②Ti是第22号元素，位于第四周期，有四个电子层，最外层有4个电子，因为第4层的s轨道的能量比第3层的d轨道低，所以电子先排第4层s轨道的两个位置，再排第3层d轨道的2个位置，Ti的基态原子的电子排布式为：(或)，故答案为:(或)；
③V是第23号元素，位于第四周期，有四个电子层，最外层有5个电子，因为第4层的s轨道的能量比第3层的d轨道低，所以电子先排第4层s轨道的两个位置，再排第3层d轨道的3个位置，V的基态原子的电子排布式为：(或)，故答案为：(或)；
④Mn是第24号元素，位于第四周期，有四个电子层，最外层有7个电子，因为第4层的s轨道的能量比第3层的d轨道低，所以电子先排第4层s轨道的两个位置，剩余5个电子再排第3层d轨道的5个位置，Mn的基态原子的电子排布式为：(或)，故答案为：(或)；
(2)已知基态铬原子的电子排布是1s22s22p63s23p63d54s1，并不符合构造原理。人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题，当遇到这样的问题时，态度应该是: 尊重客观事实，注重理论适用范围，掌握特例，故答案为：尊重客观事实，注重理论适用范围，掌握特例(或其他合理答案)；
(3)对比这五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价，可以发现五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最外层s电子和次外层d电子数目之和；出现这一现象的原因是能级交错使d电子也参与了化学反应；故答案为：五种元素的最高正化合价数值都等于各元素基态原子的最外层s能级和次外层d能级电子数目之和；能级交错使得次外层d能级上的电子也参与化学反应。
20．(1) Na Mg 2 N≡C-C≡N 4
(2) 1.2～1.8 AC BD
解析：（1）①由图可知，同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第ⅡA元素第一电离能大于第ⅢA元素，第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族元素，则铝元素的第一电离能大于钠、小于Mg，大小范围为Na＜Al＜Mg。
②Ge元素的原子序数为32，位于元素周期表第四周期第IVA族，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，4s能级上2个电子为成对电子，4p轨道中2个电子分别处于不同的轨道内，有2个未成对电子。
③图中的C和N可以形成分子(CN)2，该分子中键与键之间的夹角为180°，为直线型分子，有对称性，分子中每个原子最外层均满足8电子稳定结构，则其结构式为N≡C-C≡N，单键为σ键，三键为1个σ键、2个π键，因此1个分子中含有4个π键。
（2）①由表格数据可知，同周期元素，从左到右电负性依次增大，同主族元素，从上到下电负性依次减弱，则同周期元素中电负性Mg＜Al＜Si，同主族元素中电负性Ga＜Al＜B，Al的电负性值最小范围为1.2～1.8。
②A．Li3N中氮元素和锂元素的电负性差值为2.0，大于1.7，两成键元素间电负性差值大于1.7，形成离子键，可知Li3N为离子化合物；
B．PCl3中氯元素和磷元素的电负性差值为0.9，小于1.7，两成键元素间电负性差值小于1.7，形成共价键，可知PCl3为共价化合物；
C．MgCl2中氯元素和镁元素的电负性差值为1.8，大于1.7，两成键元素间电负性差值大于1.7，形成离子键，可知MgCl2为离子化合物；
D．SiC中碳元素和硅元素的电负性差值为0.7，小于1.7，两成键元素间电负性差值小于1.7，形成共价键，可知SiC为共价化合物；
综上分析，属于离子化合物的是AC，属于共价化合物的是BD。
21．(1)电化学腐蚀
(2)4:5
(3)
(4)CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O
(5)GaCl3+3NH3 H2O=3NH4Cl+Ga(OH)3↓
解析：(1)
炒菜用的铸铁锅中Fe、C和水膜形成原电池，因发生电化学腐蚀而出现红褐色锈斑，故答案为：电化学腐蚀；
(2)
基态Fe2+价电子排布式为3d6，未成对电子数为4，基态Fe3+价电子排布式为3d5，未成对电子数为5，基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为4:5，故答案为：4:5；
(3)
Cu的价电子排布式为3d104s1，价电子排布轨道表达式为，故答案为：；
(4)
甲醇燃料电池中，甲醇作负极，电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O，故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O；
(5)
根据铝及其化合物的性质可知镓的氯化物和氨水反应的化学方程式为GaCl3+3NH3 H2O=3NH4Cl+Ga(OH)3↓，故答案为：GaCl3+3NH3 H2O=3NH4Cl+Ga(OH)3↓。
22． Ar S2- K+ Cl-
解析：(1)符合题述核外电子排布式的粒子中，很难发生化学反应的应为稀有气体Ar；
(2)能使溴水褪色，应为还原性较强的S2-，发生反应S2-+Br2=S↓+2Br-；
(3)氧化性很弱，得电子后还原性很强，应为K+；
(4)原子得一个电子即达到稳定结构，该粒子应为Cl-。
三、元素或物质推断题
23． S O 钠 铝 、 最外层电子数 电子层数
【分析】短周期元素中，A处于第3周期ⅥA族，则A为S元素；B元素的族序数是周期数的3倍，只能处于第二周期，故B为O元素；C的原子序数是11，则C为Na；D3+与Ne的电子数相同，则D为Al。
解析：（1）由上述分析可知，A为S；B为O；C为钠；D为铝；
（2）钠与氧气在加热时生成过氧化钠，反应方程式为：；铝单质与氧气在加热时反应生成氧化铝，其反应方程式为：；
（3）A为S，B为O，二者同主族，C为Na、D为Al，二者同周期，从原子结构的角度分析，A原子与B原子的最外层电子数相同；C原子与D原子的电子层数相同
一、选择题
1．(核磁共振)、可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，瑞士科学家库尔特、维特里希等人为此获得诺贝尔化学奖。下列有关、的叙述正确的是
A．与互为同素异形体 B．与互为同位素
C．、具有相同的中子数 D．的核外电子数与中子数相同
2．基态碳原子的核外电子排布为1s22s22p2，p轨道上电子排布方式正确的为（ ）
A． B．
C． D．
3．原子作为一个整体而不显电性，原因是核内质子数等于
A．中子数 B．核电荷数 C．核外电子数 D．质量数
4．“轨道”与上电子一定相同的方面是
A．能量 B．电子云形状 C．自旋方向 D．在空间的伸展方向
5．如图是人体含量较多元素的质量分数图，下列有关这些元素的说法不正确的是
A．原子半径：N＜P
B．第一电离能：K＞Ca
C．基态O原子的价层电子轨道表示式
D．图中的七种元素中有2种元素位于周期表第4周期
6．含锂材料在社会生产与生活中应用广泛，如和用作核反应堆最佳热载体，和用作高温堆减速剂.下列说法正确的是
A．和互为同素异形体 B．和的化学性质不同
C．和核外电子排布方式相同 D．通过化学变化可以实现与间的相互转化
7．X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的五种短周期元素，由这五种元素构成的某种物质M(结构如同所示)具有很强的腐蚀性和吸湿性，广泛应用于医药、化工等行业，已知X、W、R位于三个不同的周期。下列有关说法正确的是
A．R的含氧酸的酸性强于Y的含氧酸的酸性
B．简单离子半径：R＞W＞Z
C．Z与X、Y、R均能形成两种化合物
D．常见的最简单氢化物中，W的氢化物的沸点最低
8．下列有关原子核外电子排布的说法，正确的是
A．基态铬原子的电子排布式为
B．原子结构示意图为的原子，核外有2个未成对电子
C．在元素周期表中，非金属元素都在p区
D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
9．下列基态原子的电子排布式或电子排布图，正确的是
A．12Mg原子： B．8O原子：
C．24Cr原子：[Ar]3d44s2 D．26Fe2+离子：[Ar]3d6
10．下列表示化学用语不正确的是
A．硫离子的电子式为：
B．Br原子的简化电子排布式为：[Ar]3d104s14p6
C．N原子的电子排布图为：
D．
11．下列关于原子结构的叙述错误的是
A．Co中质子数是27，中子数是33 B．基态氮原子的最高能级上有5个电子
C．各电子层含有的原子轨道数为n2 D．s、p、d能级所含有的原子轨道数分别是1、3、5
12．下列叙述中不正确的是
A．原子最外层电子数均不超过8个
B．原子中易失去的电子能量一定最低
C．原子的次外层电子数不一定是8个或18个
D．原子的M电子层电子数不一定大于L层电子数
13．短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大。W与Q同主族，且Q的原子序数是W的2倍；X离子在同周期内离子半径最小。下列说法正确的是
A．简单氢化物沸点， B．Y的一种氧化物常作为半导体材料
C．原子半径， D．电负性：
14．有5种元素X、Y、Z、Q、T。X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道；Y原子的特征电子构型为；Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道；Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子；T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是
A．X和Q结合生成的化合物为共价化合物 B．T元素属于P区
C．元素Y和Q只能形成化合物 D．Z的电子排布式，违反了洪特规则
15．下列化学用语正确的是
A．的结构示意图：
B．基态铬原子的电子排布式：
C．水的电子式：
D．基态氧原子的核外电子轨道表示式：
二、填空题
16．按要求回答下列问题：
(1)写出O的电子排布式：___________
(2)写出P的价层电子排布式：___________
(3)写出Cu的简化电子排布式：___________
(4)写出基态Fe2+的价电子排布图：___________
17．(1)Zn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)___________Ⅰ1(Cu)（填“大于”或“小于”）。原因是___________。
18．第一电离能：___________原子失去一个电子转化为___________所需的___________能量，叫第一电离能。通常用___________表示。
19．下表列出了核电荷数为21~25的元素的最高正化合价。回答下列问题：
元素名称 钪 钛 钒 铬 锰
元素符号 V
核电荷数 21 22 23 24 25
最高正化合价 +3 +4 +5 +6 +7
(1)写出下列元素基态原子的电子排布式。
___________；___________；V___________；___________。
(2)已知基态铬原子的电子排布式是，不符合构造原理。人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题当你遇到这样的问题时，你的态度是___________。
(3)对比上述五种元素基态原子的核外电子排布式与元素的最高正化合价，你发现的规律是___________；出现这一现象的原因是___________。
20．根据信息回答下列问题：
(1)如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。
①认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断Na～Ar元素中，Al的第一电离能的大小范围为___________＜Al＜___________(填元素符号)；
②图中Ge元素中未成对电子有___________个；
③图中的C和N可以形成分子(CN)2，该分子中键与键之间的夹角为180°，并有对称性，分子中每个原子最外层均满足8电子稳定结构，其结构式为___________，1个分子中含有___________个π键。
(2)已知元素的电负性和元素的化合价一样，也是元素的一种基本性质。下面给出部分元素的电负性：
元素 Al B Be C Cl F Li
电负性 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0
元素 Mg N Na O P S Si
电负性 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8
已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键，两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。
①通过分析电负性值变化规律，确定Al元素电负性值的最小范围____；
②判断下列物质是离子化合物还是共价化合物：
A．Li3N B．PCl3 C．MgCl2 D．SiC
I.属于离子化合物的是____；II．属于共价化合物的是____；
21．按要求书写
(1)炒菜用的铸铁锅不用时会因腐蚀而出现红褐色锈斑，这时铁锅的锈蚀主要是_______(填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)
(2)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为_______
(3)书写基态铜原子价电子排布轨道表达式_______
(4)甲醇燃料电池（氢氧化钾作电解质溶液）负极电极方程式_______
(5)镓(Ga)与铝同族。写出镓的氯化物和氨水反应的化学方程式_______
22．有几种元素的粒子核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，其中：
(1)某粒子一般不与其他元素的原子反应，这种粒子的符号是____；
(2)某粒子的盐溶液能使溴水褪色，并出现浑浊，这种粒子的符号是______；
(3)某粒子氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，且对应原子只有一个单电子，这种粒子的符号是___；
(4)某粒子还原性虽弱，但失去电子后氧化性很强，且这种元素的原子得到一个电子即达到稳定结构，这种粒子的符号是_______。
三、元素或物质推断题
23．根据短周期元素的信息回答问题。
元素信息
A 第3周期第ⅥA族
B 族序数是周期数的3倍
C 原子序数是11
D D3+与Ne电子数相同
（1）写出A、B的元素符号____________、_________，C、D的元素的名称__________、_____________。
（2）写出B、C单质在加热时反应的方程式____________________________________
（3）从原子结构角度分析A与B的______________相同，C与D的_______________相同。
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．13C表示碳元素的一种核素，而C60则表示碳元素的一种单质，同种元素的不同原子之间才互为同位素，A错误；
B．具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同原子之间互为同位素，故与互为同位素，B正确；
C．根据质量数A=质子数Z+中子数N，故13C与15N具有的中子数分别为13-6=7，15-7=8，故它们的中子数不相同，C错误；
D．15N的核外电子数等于其质子数为7，而中子数为15-7=8，故不相同，D错误；
故选B。
2．A
解析：p轨道上电子排布应遵循“泡利原理”和“洪特规则”，即电子应优先分占不同轨道且自旋方向相同，当不同轨道占满后在占有含有电子的轨道且自旋方向与原电子自旋方向相反，因此比较4个选项，A选项符合题意，故答案选A。
3．C
解析：质子带正电，核外电子带负电，故原子不显电性的原因是核内质子数等于核外电子数。故选C。
4．B
解析：A．“轨道”2Px与3Py分别属于第二电子层和第三电子层，不同电子层的电子具有不同的能量，所以二者的能量不同，故A错误；
B．所有的p轨道均为纺锤形，所以“轨道”2Px与3Py均呈纺锤形，故B正确；
C．不同电子层上的电子，其自旋方向不一定相同，故C错误；
D．在三维坐标中，“轨道”2Px在x轴方向伸展，3Py在y轴方向伸展，则在空间的伸展方向不同，故D错误；
故答案为B。
5．B
解析：A．N和P为同主族元素，N在P的上方，N的电子层数比P少，则原子半径：N＜P，A正确；
B．K和Ca为同周期元素且左右相邻，Ca的4s轨道全充满，原子的能量低，则第一电离能：K＜Ca，B不正确；
C．基态O原子的价电子排布式为2s22p4，则价层电子轨道表示式 ，C正确；
D．七种元素中，H为第1周期元素，C、N、O为第2周期元素，P为第3周期元素，K、Ca为第4周期元素，则有2种元素位于周期表第4周期，D正确；
故选B。
6．C
解析：A．同种元素形成的不同单质互为同素异形体，和是化合物，不互为同素异形体，故A错误；
B．同种元素的不同原子间互为同位素，而互为同位素的原子的最外层电子数相同，所以化学性质也相同，故和的化学性质相同，故B错误；
C．和的核内均有3个质子，核外均有3个电子，故两者的核外电子排布方式相同，故C正确；
D．化学反应中的最小微粒是原子，故化学变化不可以实现与间的相互转化，两者的转化也不是化学变化，故D错误；
本题答案C。
7．C
【分析】X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的五种短周期元素，且X、W、R位于三个不同的周期，即X位于第一周期，Y、Z、W位于第二周期，R位于第三周期，可知X为H；从结构上可以看出，W连有一个化学键，R有两个双键和两个单键，则W为F，R为S；Y连有四个化学键，则Y为C；Z只有一个双键，则Z为O。
解析：A．由于未指明两种含氧酸的浓度，故无法进行比较，A错误；
B．R、W、Z的简单离子为S2-、F-、O2-，其中，硫离子为三个电子层，氟离子和氧离子为两个电子层，即硫离子的半径最大，氟离子和氧离子核外电子排布相同，氟元素的核电荷数大于氧，故离子半径氧离子更大，故简单离子半径R>Z>W，B错误；
C．Z、X、Y、R分别为O、H、C、S，O都可以与其它三种元素形成两种化合物，分别是H2O、H2O2、CO2、CO、SO2、SO3，C正确；
D． 常见的最简单的氢化物分别为CH4、H2O、HF、H2S，其中水和HF分子间存在氢键，其他两种氢化物中，相对分子质量最小的为CH4，其沸点最低，D错误；
故选C。
8．B
解析：A．铬为24号元素，基态铬原子的电子排布式为，A错误；
B．原子结构示意图为的原子为O，其电子排布式为，核外有2个未成对电子，B正确；
C．氢元素位于s区，C错误；
D．同一原子中，2p、3p、4p能级都含有3个伸展方向不同的轨道，D错误；
答案选B。
9．D
解析：A．12Mg原子核外电子排布图为：，违反了泡利不相容原理，故A错误；
B．8O原子核外电子排布图为：，违反了洪特规则，故B错误；
C．铬是24号元素，其原子核外有24个电子，根据核外电子排布规律可知其基态核外电子排布式为：[Ar]3d54s1或者1s22s22p63s23p63d54s1，故C错误；
D．铁原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，所以亚铁离子的核外电子排布式为[Ar]3d6，故D正确；
答案选D。
10．B
解析：A．硫原子得到2个电子生成硫离子，硫离子的电子式为：，A正确；
B．Br的原子序数为35，Br原子的简化电子排布式为：[Ar]3d104s24p5，B错误；
C．N的原子序数为7，N原子的电子排布图为：，C正确；
D．氢氧化铜可以溶解在氨水中，发生络合反应：，D正确；
答案选B。
11．B
解析：A．Co中质子数是27，中子数是60—27=33，故A正确；
B．氮元素的原子序数为7，价电子排布式为2s22p3，最高能级2p上有3个电子，故B错误；
C．由电子云的伸展方向可知，各电子层含有的原子轨道数为n2，故C正确；
D．电子云的伸展方向与原子轨道数相等，则s、p、d能级所含有的原子轨道数分别是1、3、5，故D正确；
故选B。
12．B
解析：A．原子结构中最外层电子数不超过8个，次外层不超过18个，倒数第三层不超过32个，A正确；
B．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，B错误；
C．原子的次外层电子数不一定是8个或18个，也有可能是2个，C正确；
D．原子的M电子层可能没排满，故电子数不一定大于L层电子数，D正确；
答案选B。
13．A
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大。W与Q同主族，且Q的原子序数是W的2倍，则W为氧元素，Q为硫元素；X离子在同周期内离子半径最小，则X为铝元素，所以Y为硅元素，Z为磷元素，以此解题。
解析：A．水分子间存在氢键，所以简单氢化物沸点：，A项正确；
B．的氧化物可以作光导纤维，项错误；
C．电子层越多，半径越大，同周期越靠左半径越大，则原子半径：，C项错误；
D．同周期越靠右电负性越大，则硅元素的电负性比磷弱，D项错误；
故选A。
14．C
【分析】5种元素X、Y、Z、Q、T，X原子M层p能级上有2个未成对电子且无空轨道，其价电子排布式为3s23p4，则X为S元素；Y原子的特征电子构型为3d64s2，则Y为Fe元素；Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道，其价电子排布式为2s22p2，则Z为C元素；Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子，其价电子排布式为2s22p4，则Q是O元素；T原子的M电子层上p轨道半充满，其价电子排布式为3s23p3，则T是P元素。
解析：A．X为S，Q为O，两者结合生成的化合物为SO2或者SO3，为共价化合物，A正确；
B．T原子的M电子层上p轨道半充满，其价电子排布式为3s23p3，则T是P元素，p区元素包含ⅢA族～ⅦA族及零族元素，属于P区，B正确；
C．Y为Fe，Q为O，两者可形成Fe2O3、FeO、Fe3O4，C错误；
D．Z为C，根据洪特规则知，2p轨道上的两个电子应排在不同轨道上，违反了洪特规则，D正确；
故答案选C。
15．B
解析：A． 的原子核外共18个电子，其结构示意图为：，故A错误；
B．Cr为24号元素，基态铬原子的电子排布式：，故B正确；
C．水为共价化合物，其电子式为：，故C错误；
D．根据洪特规则可知，当电子占据同一能级的不同轨道时，优先单独占据一个轨道，则基态氧原子的核外电子轨道表示式为：，故D错误；
故选B。
二、填空题
16．(1)1s22s22p4
(2)3s23p3
(3)[Ar]3d104s1
(4)
解析：（1）O是8号元素，电子排布式：1s22s22p4。
（2）P是15号元素，价层电子排布式：3s23p3。
（3）Cu是29号元素，简化电子排布式：[Ar]3d104s1。
（4）基态Fe2+的价电子排布式为3d6，价电子排布图： 。
17． [Ar]3d104s2 大于 Zn原子核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子
解析：(1)Zn原子核外有30个电子，根据原子核外电子排布规律可知其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2。答案为：[Ar]3d104s2；
(2)当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时，原子的能量较低，元素的第一电离能较大。Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，与Zn原子的核外电子排布式对比可知，Zn原子的核外电子排布式为全满稳定结构，其第一电离能大于Cu的第一电离能，答案为：大于；Zn原子核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子。
18． 气态电中性基态 气态基态正离子 最低 I1
解析：略
19． (或) (或) (或) (或) 尊重客观事实，注重理论适用范围，掌握特例(或其他合理答案) 五种元素的最高正化合价数值都等于各元素基态原子的最外层s能级和次外层d能级电子数目之和 能级交错使得次外层d能级上的电子也参与化学反应
【分析】根据能量最低原理、泡利不相容原理、和洪特定则等可以写出核外电子排布。
解析：(1)①Sc是第21号元素，位于第四周期，有四个电子层，最外层有3个电子，因为第4层的s轨道的能量比第3层的d轨道低，所以电子先排第4层s轨道的两个位置，再排第3层d轨道的一个位置，Sc的基态原子的电子排布式为：(或)，故答案为：(或)；
②Ti是第22号元素，位于第四周期，有四个电子层，最外层有4个电子，因为第4层的s轨道的能量比第3层的d轨道低，所以电子先排第4层s轨道的两个位置，再排第3层d轨道的2个位置，Ti的基态原子的电子排布式为：(或)，故答案为:(或)；
③V是第23号元素，位于第四周期，有四个电子层，最外层有5个电子，因为第4层的s轨道的能量比第3层的d轨道低，所以电子先排第4层s轨道的两个位置，再排第3层d轨道的3个位置，V的基态原子的电子排布式为：(或)，故答案为：(或)；
④Mn是第24号元素，位于第四周期，有四个电子层，最外层有7个电子，因为第4层的s轨道的能量比第3层的d轨道低，所以电子先排第4层s轨道的两个位置，剩余5个电子再排第3层d轨道的5个位置，Mn的基态原子的电子排布式为：(或)，故答案为：(或)；
(2)已知基态铬原子的电子排布是1s22s22p63s23p63d54s1，并不符合构造原理。人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题，当遇到这样的问题时，态度应该是: 尊重客观事实，注重理论适用范围，掌握特例，故答案为：尊重客观事实，注重理论适用范围，掌握特例(或其他合理答案)；
(3)对比这五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价，可以发现五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最外层s电子和次外层d电子数目之和；出现这一现象的原因是能级交错使d电子也参与了化学反应；故答案为：五种元素的最高正化合价数值都等于各元素基态原子的最外层s能级和次外层d能级电子数目之和；能级交错使得次外层d能级上的电子也参与化学反应。
20．(1) Na Mg 2 N≡C-C≡N 4
(2) 1.2～1.8 AC BD
解析：（1）①由图可知，同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第ⅡA元素第一电离能大于第ⅢA元素，第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族元素，则铝元素的第一电离能大于钠、小于Mg，大小范围为Na＜Al＜Mg。
②Ge元素的原子序数为32，位于元素周期表第四周期第IVA族，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，4s能级上2个电子为成对电子，4p轨道中2个电子分别处于不同的轨道内，有2个未成对电子。
③图中的C和N可以形成分子(CN)2，该分子中键与键之间的夹角为180°，为直线型分子，有对称性，分子中每个原子最外层均满足8电子稳定结构，则其结构式为N≡C-C≡N，单键为σ键，三键为1个σ键、2个π键，因此1个分子中含有4个π键。
（2）①由表格数据可知，同周期元素，从左到右电负性依次增大，同主族元素，从上到下电负性依次减弱，则同周期元素中电负性Mg＜Al＜Si，同主族元素中电负性Ga＜Al＜B，Al的电负性值最小范围为1.2～1.8。
②A．Li3N中氮元素和锂元素的电负性差值为2.0，大于1.7，两成键元素间电负性差值大于1.7，形成离子键，可知Li3N为离子化合物；
B．PCl3中氯元素和磷元素的电负性差值为0.9，小于1.7，两成键元素间电负性差值小于1.7，形成共价键，可知PCl3为共价化合物；
C．MgCl2中氯元素和镁元素的电负性差值为1.8，大于1.7，两成键元素间电负性差值大于1.7，形成离子键，可知MgCl2为离子化合物；
D．SiC中碳元素和硅元素的电负性差值为0.7，小于1.7，两成键元素间电负性差值小于1.7，形成共价键，可知SiC为共价化合物；
综上分析，属于离子化合物的是AC，属于共价化合物的是BD。
21．(1)电化学腐蚀
(2)4:5
(3)
(4)CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O
(5)GaCl3+3NH3 H2O=3NH4Cl+Ga(OH)3↓
解析：(1)
炒菜用的铸铁锅中Fe、C和水膜形成原电池，因发生电化学腐蚀而出现红褐色锈斑，故答案为：电化学腐蚀；
(2)
基态Fe2+价电子排布式为3d6，未成对电子数为4，基态Fe3+价电子排布式为3d5，未成对电子数为5，基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为4:5，故答案为：4:5；
(3)
Cu的价电子排布式为3d104s1，价电子排布轨道表达式为，故答案为：；
(4)
甲醇燃料电池中，甲醇作负极，电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O，故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O；
(5)
根据铝及其化合物的性质可知镓的氯化物和氨水反应的化学方程式为GaCl3+3NH3 H2O=3NH4Cl+Ga(OH)3↓，故答案为：GaCl3+3NH3 H2O=3NH4Cl+Ga(OH)3↓。
22． Ar S2- K+ Cl-
解析：(1)符合题述核外电子排布式的粒子中，很难发生化学反应的应为稀有气体Ar；
(2)能使溴水褪色，应为还原性较强的S2-，发生反应S2-+Br2=S↓+2Br-；
(3)氧化性很弱，得电子后还原性很强，应为K+；
(4)原子得一个电子即达到稳定结构，该粒子应为Cl-。
三、元素或物质推断题
23． S O 钠 铝 、 最外层电子数 电子层数
【分析】短周期元素中，A处于第3周期ⅥA族，则A为S元素；B元素的族序数是周期数的3倍，只能处于第二周期，故B为O元素；C的原子序数是11，则C为Na；D3+与Ne的电子数相同，则D为Al。
解析：（1）由上述分析可知，A为S；B为O；C为钠；D为铝；
（2）钠与氧气在加热时生成过氧化钠，反应方程式为：；铝单质与氧气在加热时反应生成氧化铝，其反应方程式为：；
（3）A为S，B为O，二者同主族，C为Na、D为Al，二者同周期，从原子结构的角度分析，A原子与B原子的最外层电子数相同；C原子与D原子的电子层数相同