1.1.原子结构随堂检测题2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
一、单选题
1.下列有关化学用语正确的是
A.Cr原子的价电子排布图:
B.KCl的电子式:
C.基态电子排布式:
D.F原子的结构示意图:
2.下列化学用语正确的是
A.乙烯的结构简式CH2CH2 B.氯化铵的电子:
C.氟原子的结构示意: D.铬原子的价电子轨道表示:
3.第四周期基态原子中单电子数最多的是
A.Cr B.Mn C.As D.Kr
4.下列是同周期元素基态原子的最外层电子排布式,所表示的原子最容易得到电子的是
A.3s23p2 B.3s23p3 C.3s23p4 D.3s23p5
5.下列化学用语正确的是
A.基态镁原子最外层电子云轮廓图:
B.乙醛的比例模型(空间填充模型):
C.中存在的大π键可以表示为
D.基态铁原子的价层电子排布式:
6.某元素基态原子4s轨道上有1个电子,则该基态原子电子排布简式不可能是
A.[Ar]3d64sl B.[Ar]4s1 C.[Ar]3d54s1 D.[Ar]3d104s1
7.下列有关表述正确的是
A.分子的结构模型
B.的结构示意图
C.基态氧原子的轨道表示式
D.甲酸甲酯的键线式
8.下列有关化学用语表示正确的是
A.次氯酸的电子式:
B.的结构示意图:
C.基态碳原子价层电子轨道表示式为:
D.四氯化碳的空间填充模型:
9.原子核外电子属于微观粒子范畴,它们的运动规律具有与宏观粒子不同的特点。下列有关说法错误的是
A.原子核外每个电子运动状态不同
B.离核越远的电子,能量越低
C.用电子云描述电子在原子核外空间出现的概率密度分布
D.电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道
10.下列化学用语表达正确的是
A.的离子结构示意图:
B.镁原子最外层电子的电子云图:
C.基态的核外电子排布式为
D.基态硫原子的价层电子轨道表示式:
11.位于周期表的哪个区
A.d区 B.区 C.p区 D.f区
12.下列说法正确的是
A.原子核外的电子云是核外电子运动后留下的痕迹
B.核外电子的运动规律与普通物体相同,能用牛顿运动定律来解释
C.与s能级电子原子轨道相同,p能级电子原子轨道的平均半径也随能层序数的增大而增大
D.基态原子的电子能量高低顺序为
13.某元素的M层有4个p电子,下列叙述错误的是
A.N层不含电子 B.该元素是硫元素
C.L层一定有8个电子 D.原子最外层电子数为4
14.下列关于物质的组成、结构或性质的叙述中,正确的说法有个
(1)基态原子价电子排布式为的元素属于第ⅧB族
(2)共价键都有方向性和饱和性
(3)前四周期元素中,基态原子中未成对电子数与其所在周期序数相同的元素有5种
(4)次氯酸分子的电子式:
(5)某基态原子的某能层电子排布式为,则该元素必为d区元素
(6)硒的价电子排布式为
A.2 B.3 C.4 D.全部
15.X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的基态原子中s轨道电子总数是p轨道电子总数的两倍,Y的基态原子中未成对电子数是同周期最多的,Z是地壳中含量最多的金属元素,W和X位于同一主族。下列说法正确的是
A.原子半径:r(X)B.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>Y
C.Y的简单气态氢化物的分子构型为平面正三角形
D.X的简单气态氢化物是含极性共价键的非极性分子
16.下列元素的基态原子核外电子排布中,未成对电子最多的是
A.Cl B.Cr C.Mn D.As
17.下列说法正确的是
A.所有的共价键都具有方向性
B.邻羟基苯甲醛的熔沸点比对羟基苯甲醛的熔沸点低
C.在基态多电子原子中,p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
D.基态磷原子的价电子排布图表示为,违反了泡利原理
18.钛合金材料已经广泛应用于国防、航天、医疗等领域。已知常温下钛()与酸、碱均不反应,高温下能被空气氧化。由钛铁矿(主要成分为)提取金属钛的主要流程如图所示。下列有关叙述正确的是
A.基态原子的价层电子排布式为
B.可用稀盐酸或稀氢氧化钠溶液除去金属钛中的少量镁单质
C.步骤Ⅱ中焦炭为还原剂,为还原产物
D.步骤Ⅲ需在氮气氛围中进行,防止金属被空气氧化
19.在化工、医药等领域有着广泛的应用,下列相关说法错误的是
A.基态K原子中,核外电子占据最高能层的符号是N
B.基态的核外电子排布式为
C.氧元素原子的价层电子轨道表示式为
D.钾的焰色为紫色与钾原子核外电子发生跃迁有关
20.下列各能层最多含3个能级的是
A.O能层 B.N能层 C.M能层 D.K能层
21.下列说法正确的是
A.电子云呈球形,表示电子绕原子核做圆周运动
B.电子云图中的小黑点密度大,说明该原子核外空间电子数目多
C.能级的电子云轮廓图可表示为
D.表示能级有3个轨道
22.下列说法正确的是
A.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
B.电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了能量最低原则
C.表示的原子能量处于最低状态
D.正三价阳离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于Ⅷ族
23.下列有关原子结构的叙述中正确的是
A.首先提出原子内有原子核的科学家是卢瑟福
B.Mg原子核外共有6种不同的能级
C.原子的M能层都有18个电子
D.一个电子从3p能级跃迁到3s能级,产生的原子光谱为吸收光谱
24.下列各组中的X和Y两种原子,化学性质一定相似的是 ( )
A.X原子和Y原子最外层都只有1个电子
B.X原子的核外电子排布式为1s2,Y原子的核外电子排布式为1s22s2
C.X原子的2p能级上有3个电子,Y原子的3p能级上有3个电子
D.X原子核外M层上仅有2个电子,Y原子核外N层上仅有2个电子
25.一种由钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁,化学式为)制备Ti等产品的工艺流程图如图所示。已知:易水解,只能存在于强酸性溶液中。
下列有关叙述错误的是
A.钛铁矿酸浸时,反应的离子方程式
B.基态钛原子核外有22种不同运动状态的电子,价电子排布式为3d24s2
C.加入粉末的作用是调节溶液pH,促进水解
D.“操作Ⅱ”为蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
二、填空题
26.比较下列能级的能量大小关系(填“>”“=”或“<”):
(1)2s 4s;
(2)3p 3d;
(3)4s 3d;
(4)5d 4d;
(5)3s 2p;
(6)4d 5f。
27.基态Se原子的核外电子排布式为 。
28.FeO和Fe2O3中较稳定的是 ,从原子结构角度分析,其理由是 。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A. Cr原子的价电子排布应为,而非,故A错误;
B. KCl是离子化合物,其电子式: ,故B错误;
C. Fe基态电子排布式为[Ar]3d64s2,则基态电子排布式:,故C正确;
D. F原子的结构示意图: ,故D错误。
综上所述,答案为C。
2.D
【详解】A.结构简式中的碳碳双键不能省略,所以乙烯的结构简式CH2=CH2,A错误;
B.氯离子最外层有8个电子,氯化铵的电子式为氯化铵的电子:,B错误;
C.F原子核外有9个电子,结构示意图为,C错误;
D.Cr为24号元素,价电子排布式为3d54s1,轨道表示式为,D正确;
综上所述答案为D。
3.A
【详解】A.Cr的价电子排布式为3d54s1,其单电子数为6;
B.Mn的价电子排布式为3d54s2,其单电子数为5;
C.As的价电子排布式为4s24p3,其单电子数为3;
D.Kr的价电子排布式为4s24p6,其单电子数为0;
综上所述,第四周期上述四种基态原子中单电子数最多的Cr,即A符合题意;
故选A。
4.D
【详解】根据基态原子最外层电子排布式,可知A是Si元素,B是P元素, C是S元素,D是Cl元素,所以最容易得电子的是Cl元素,故答案为D。
5.B
【详解】A.镁原子电子排布式,最外层电子云轮廓图为球形,A错误;
B.乙醛的比例模型(空间填充模型): ,B正确;
C.中存在的大π键可以表示为,C错误;
D.基态铁原子的价层电子排布式:,D错误;
故选B。
6.A
【详解】基态原子4s轨道上有1个电子,在s区域价电子排布式为4s1,在d区域价电子排布式为3d54s1,在ds区域价电子排布式为3d104s1,在p区域不存在4s轨道上有1个电子,故A符合题意。
答案为A。
7.B
【详解】A.O原子的半径比H原子大,且O原子和H原子间只有一个共用电子对,即为O—H单键,A错误;
B.Mg原子的核电荷数为12,失去2个电子得到Mg2+,离子结构示意图为 ,B正确;
C.氧原子核外电子排布式为1s22s22p4,基态氧原子的电子轨道表示式为,C错误;
D.甲酸甲酯的结构简式为HCOOCH3,键线式为:,D错误;
答案选B。
8.A
【详解】A.次氯酸属于共价化合物,电子式: ,A正确;
B.的结构示意图为:,B错误;
C.基态碳原子价层电子轨道表示式为:,C错误;
D.碳原子半径小于氯原子半径,因此该模型不能表示四氯化碳的空间填充模型,D错误;
答案选A。
9.B
【详解】A.原子核外每个电子所处能层、能级、原子轨道、自旋方向均不完全相同,运动状态不同,A正确;
B.电子能量越低,离核越近,电子能量越高,离核越远,B错误;
C.电子云就是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形,即可用电子云描述电子在原子核外空间出现的概率密度分布,C正确;
D.原子轨道就是电子在原子核外的一个空间运动状态,不同原子轨道,空间运动状态不一样,D正确;
答案选B。
10.D
【详解】A.最外层有8个电子,其离子结构示意图为,A错误;
B.镁原子的电子排布式为1s22s22p63s2,最外层为s能级,s能级的电子云图为球形
,B错误;
C.基态的核外电子排布式为,C错误;
D.基态硫原子的价层电子排布式为,其轨道表示式为 ,D正确;
故选D。
11.B
【详解】Ag的质子数为47,其核外电子排布式为[Kr]4d105s1,价电子排布式为4d105s1,根据价电子排布式可知Ag位于ds区,故答案为B。
12.C
【详解】A.电子云就是用小黑点疏密来表示核外空间各处电子出现概率大小的一种图形,A错误;
B.原子核外电子运动没有确定的轨道,所以不能用牛顿运动定律来解释,B错误;
C.任何能层的能级都有3个原子轨道,且轨道半径随着能层序数的增大而增大,C正确;
D.同能级的几个原子轨道能量相等,即,D错误;
故选:C。
13.D
【详解】原子M层有4个p电子,原子外围电子排布为3s23p4,该元素是硫元素,则L层一定有8个电子,N层不含电子,原子最外层电子数为6,所以错误的为D,故选D。
14.A
【详解】(1)基态原子价电子排布式为的元素属于第Ⅷ族,故(1)错误;
(2)s-sσ键没有方向性,故(2)错误;
(3)前四周期元素中,基态原子中未成对电子数与其所在周期序数相同的元素有H、C、O、P、Fe,共5种,故(3)正确;
(4)次氯酸分子的电子式为,故(4)错误;
(5)某基态原子的某能层电子排布式为,则该元素为ⅥB、ⅦB族元素,则该元素必为d区元素,故(5)正确;
(6)硒的价电子排布式为,故(6)错误;
正确的说法是(3) (5),选A。
15.D
【分析】
短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的基态原子中s轨道电子总数是p轨道电子总数的两倍,X为C元素;Y的基态原子中未成对电子数是同周期最多的,则Y是N元素;Z是地壳中含量最多的金属元素,则Z为Al元素,W与X属于同一主族,则W为Si元素,以此解答该题。
【详解】
A.根据上述分析可知:X为C、Y是N位于同周期元素,Z为Al、W为Si是同周期元素,位于同周期的元素,从左到右原子半径依次减小,所以r(C)> r(N),r(AI)>r(Si);原子核外电子层数越多原子半径越大,所以r(N)B.非金属性CC.根据上述分析可知:Y的简单气态氢化物的分子式为NH3,其构型为三角锥形,故C错误:
D.根据上述分析可知:X的简单气态氢化物的分子式为CH4,是由极性键构成的,属于正四面体结构,为非极性分子,故D正确;
故答案为D。
16.B
【详解】
A.氯原子价电子排布式3s23p5,有1个未成对电子,A错误;
B.铬原子价电子排布式3d54s1,有6个未成对电子,B正确;
C.价电子排布式3d54s2,有5个未成对电子,C错误;
D.价电子排布式4s24p3,有3个未成对电子,D错误;
故选B。
17.B
【详解】A.s—s键不具有方向性,A项错误;
B.邻羟基苯甲醛存在分子内氢键,对羟基苯甲醛存在分子间氢键,故邻羟基苯甲醛的熔沸点比对羟基苯甲醛的熔沸点低,B项正确;
C.在基态多电子原子中,2p轨道电子能量低于3s轨道电子能量,C项错误;
D.基态磷原子的价电子排布图表示为,违反了洪特规则,D项错误。
故选:B。
18.C
【分析】由流程可知,I中发生反应2FeO+C CO2↑ +2Fe,Ⅱ中发生反应TiO2 + 2C+ 2Cl2TiCl4 + 2CO,Ⅲ中发生反应2Mg+ TiCl42MgCl2 + Ti。
【详解】A.Ti的原子序数为22,其基态原子的价层电子排布式为3d24s2,A错误;
B.常温下钛与酸、碱均不反应,镁与稀盐酸反应,但与氢氧化钠溶液不反应,因此可用稀盐酸除去金属钛中的少量镁单质,不能用氢氧化钠溶液,B错误;
C.Ⅱ中发生反应TiO2 + 2C+ 2Cl2TiCl4 + 2CO,碳元素化合价升高,C为还原剂,CO为氧化产物,氯元素化合价降低,氯气为氧化剂,TiCl4为还原产物,C正确;
D.Ⅲ中发生反应2Mg+ TiCl42MgCl2 + Ti,镁与氮气反应生成氮化镁,不能在氮气氛围中进行,D错误;
答案选C。
19.B
【详解】A.基态K原子有4个电子层,能层的符号为K、L、M、N,最高能层的符号是N,故A正确;
B.基态的核外电子排布式为,故B错误;
C.氧原子核外电子排布式为,价层电子轨道表示式为 ,故C正确;
D.核外电子吸收能量发生跃迁后再跃迁回原来轨道释放出一定波长的光,为焰色反应,D正确;
答案选B。
20.C
【详解】A.O能层是第五能层,有s、p、d、f、g共5个能级,A不符合题意;
B.N能层是第四能层,有s、p、d、f共4个能级,B不符合题意;
C.M能层为第三能层,有s、p、d共3个能级,C符合题意;
D.K能层为第一能层,只有1个s能级,D不符合题意;
故选C。
21.C
【详解】A.电子云表示电子在核外空间某处出现的概率,不代表电子的运动轨迹,A项错误;
B.小黑点的疏密表示电子出现概率的大小,密则概率大,疏则概率小,B项错误;
C.s轨道为球形,则能级的电子云轮廓图可表示为,C项正确;
D.表示能级上有3个电子,D项错误;
故选C。
22.D
【详解】A.2p、3p、4p能级都含有3个原子轨道,故A错误;
B.3p能级最多排6个电子,所以电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反洪特规则和保利不相容原理,故B错误;
C.违反了洪特规则,故C错误;
D.某+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,其原子核外电子数为23+3=26,为Fe元素,原子核外排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,处于周期表中第4周期第Ⅷ族,故D正确;
故选D。
【点睛】本题考查原子核外电子的排布规律。根据构造原理确定核外电子排布式是否正确。①能量最低原理:原子核外电子先占有能量较低的轨道,然后依次进入能量较高的轨道;②泡利不相容原理:每个原子轨道上最多只能容纳 2个自旋状态相反的电子;③洪特规则:在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同。
23.A
【详解】A.英国物理学家卢瑟福通过粒子散射实验,首先提出原子内有原子核的结构模型,故A正确;
B.Mg原子核外共有1s、2s、2p、3s共4种不同的能级,故B错误;
C.周期表中Cu元素及之后的原子的M能层才有18个电子,故C错误;
D.一个电子从3p能级跃迁到3s能级,放出能量,产生的原子光谱为发射光谱,故D错误;
故选A。
24.C
【详解】A. 最外层都只有1个电子的X和Y,可能为H与碱金属元素,性质不同,故A错误;
B. 原子的核外电子排布式为1s2的X为He,原子的核外电子排布式为1s22s2的Y为Be,两者性质不同,故B错误;
C. 原子的2p能级上有3个电子的X为N,原子的3p能级上有3个电子的Y为P,二者位于周期表同一主族,性质相似,所以C选项是正确的;
D. 原子核外M层上仅有2个电子的X为Mg,原子核外N层上仅有2个电子的Y的M层电子数不确定,元素种类很多,但价电子数不同,性质不相同故D错误。
所以C选项是正确的。
【点睛】解答时注意原子核外电子排布特点与对应元素化合物的性质的关系,原子的结构决定元素的化学性质,原子核外最外层的电子或价电子数目相等,则元素对应的单质或化合价的性质相似。
25.D
【分析】由题给流程可知,钛铁矿用稀硫酸酸浸后过滤得到含有TiO2+、Fe2+、Fe3+、Al3+等的滤液;向滤液中加入适量铁屑,将铁离子转化为亚铁离子,溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到FeSO4·7H2O晶体和富含TiO2+溶液;向溶液中加入碳酸钠粉末调节溶液pH,将溶液中TiO2+转化为TiO(OH)2沉淀,过滤得到TiO(OH)2;TiO(OH)2受热分解得到粗TiO2,TiO2高温下与碳、氯气反应得到TiCl4,TiCl4高温下与镁反应制得金属钛,据此分析作答。
【详解】A.由分析可知,钛铁矿稀硫酸酸浸时,钛酸亚铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、TiO SO4和水,反应的离子方程式为,A项正确;
B.钛元素的原子序数为22,有多少电子就有多少不同运动状态的电子,价电子为3d、4s电子,3d能级有2个电子,4s能级有2个电子,排布式为3d24s2,B项正确;
C.由分析可知,向溶液中加入碳酸钠粉末调节溶液pH,促进TiO2+水解,使TiO2+转化为TiO(OH)2沉淀,C项正确;
D.由分析可知,操作Ⅱ为降温结晶,(相当于冷却热饱和溶液指晶体)即蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得FeSO4·7H2O晶体,而蒸发结晶相当于将水分蒸干,如此一来就得不到含结晶水的晶体了,D项错误;
答案选D。
26.(1)<
(2)<
(3)<
(4)>
(5)>
(6)<
【详解】由构造原理可知:①对于相同类型的能级,能层序数越大,能级的能量越高;
②同一能层,能级的能量按s、p、d、f……的序依次升高,即;③从第三能层开始出现能级交错现象,即能层序数大的,其能级的能量不一定高,如3d能级的能量介于4s和4p能级之间。
(1)2s<4s;(2)3p<3d;(3)4s<3d;(4)5d>4d;(5)3s>2p;(6)4d<5f。
27.3d104s24p4
【详解】硒的原子序数为34,基态Se原子的核外电子排布式为3d104s24p4;
故答案为3d104s24p4。
28. Fe2O3 Fe2O3中的+3价Fe的3d为半充满状态,较稳定
【详解】FeO和Fe2O3中较稳定的是Fe2O3,FeO中的+2价Fe的价电子排布为3d6,而Fe2O3中的+3价Fe的价电子排布为3d5,3d为半充满状态,较稳定,故原因是:Fe2O3中的+3价Fe的3d为半充满状态,较稳定