1.1原子结构 基础检测 （含解析） 2023-2024学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2

1.1原子结构基础检测2023-2024学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2
一、单选题
1．若将原子的电子排布式写成，则违背了
A．能量守恒原理 B．泡利不相容原理 C．能量最低原理 D．洪特规则
2．下列各项叙述错误的是
A．若硫原子核外电子排布图为，则违反了泡利原理
B．若21号Sc元素的基态原子电子排布式为，则违反了构造原理
C．铍原子的核外电子排布图为，符合洪特规则和泡利原理
D．原子的电子排布式由能释放特定能量产生发射光谱
3．下列微粒组成与结构的化学用语表达正确的是
A．基态Fe原子的价电子排布式：
B．基态Cu原子的价电子轨道表示式：
C．HClO的电子式：
D．镁离子的电子式：
4．某元素的一个原子形成的离子可表示为，下列说法正确的是
A．该元素的质子数为a B．1mol该离子含(b－n)mol电子
C．一个原子的质量约为 D．一个中含有的中子数为a＋b
5．图1和图2分别是1s电子的概率密度分布图和电子云轮廓图。
下列有关认识正确的是
A．图1中的每个小黑点表示1个电子
B．图2表示1s电子只能在球体内出现
C．图2表明1s电子云轮廓图呈圆形，有无数对称轴
D．图1中的小黑点的疏密表示电子在核外空间某处单位体积内出现机会的多少
6．下列说法错误的是
A．周期表中第8周期最多能排50种元素
B．①乙炔②水③甲醛④氨四种分子中，键角由大到小的顺序是①>③>④>②
C．第4周期最外层有一个单电子的元素共有3种
D．两元素的基态原子的价电子排布式分别为3s2、4s2，则一定为同一族元素
7．下列各原子或离子的电子排布式正确的是
A．
B．
C．
D．
8．下列说法不正确的是
A．基态的多电子原子中，p轨道电子能量不一定比s轨道电子能量高
B．p轨道呈哑铃形，因此p轨道上的电子运动轨迹呈哑铃形
C．2p能级有3个p轨道
D．符号3px表示为第三能层沿x轴方向伸展的p轨道
9．实验室利用制备的原理是。下列有关叙述错误的是
A．基态的价层电子排布式为
B．的结构式为
C．的电子式为
D．的球棍模型为
10．下列现象中与电子跃迁无关的是
A．节日燃放的焰火
B．舞台表演时的灯光
C．城市的霓虹灯光
D．平面镜成像
11．化学与生产、生活息息相关。下列说法错误的是
A．热的纯碱溶液可用于清洗厨房油污
B．霓红灯的发光机制与氢原子光谱形成的机制基本相同
C．误服或后可用溶液解毒
D．可以用于天然水的消毒、净化
12．下列化学用语表述错误的是
A．NaH的电子式为
B．表示的一定不是基态原子
C．乙炔的结构简式为CHCH
D．基态C原子价电子排布图为
13．下列化学用语书写不正确的是
A．Cl-的结构示意图：
B．NaCl的电子式：
C．基态铜原子(29Cu)的价层电子排布式：3d94s2
D．基态氧原子的轨道表示式：
14．下列电子排布式中，表示的是激发态原子的是
A．1s22s22p5
B．
C．
D．
15．下列关于一定原子轨道上运动的电子的判断正确的是
A．一个原子轨道上只有一个电子
B．处在同一原子轨道上的电子运动状态完全相同
C．处在同一能级中的电子(基态)能量一定相同
D．处于同一能层上的电子(基态)能量一定不同
16．若某基态原子的外围电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是
A．该元素位于周期表第5周期第IB族 B．该元素原子核外有5个电子层
C．该元素原子最外层共有3个电子 D．该元素原子M层上共有8个电子
17．2023年5月28日，国产大飞机C919迎来商业首飞，C919机身部分采用第三代新型铝锂合金材料。下列关于铝和锂及合金的认识，正确的是
A．铝锂合金用于机身材料是因为密度较大，强度较大
B．多相R-Mg-Ni系储氢合金中，基态Ni原子中自旋状态相反的两种电子的个数比为13∶15
C．铝锂合金属于新型无机非金属材料
D．铝锂合金的性质保持了原来金属的性质，与各成分金属的性质都相同
18．下列化学用语或图示表达正确的是
A．基态Cr价层电子轨道表示式：
B．Mg(OH)2的电子式：
C．的名称：3—乙基—1，3—二丁烯
D．乙烯分子中的π键：
19．重铬酸钾是一种橘红色结晶性粉末，溶于水，不溶于乙醇。常用于“酒驾”检验，反应原理为。下列说法正确的是
A．的结构示意图为
B．分子的球棍模型为
C．基态Cr原子价层电子轨道表示式：
D．基态H原子的1s轨道电子云轮廓图：
20．下列表达方式正确的是
A．As的电子排布式：[Ar]4s24p3
B．N的价电子排布图：
C．Cr原子结构示意图：
D．Fe2+的价电子排布式为：[Ar]3d104s2
21．一种高效电解质，其结构如图所示，其中W、Y、X、Z、Q均为短周期主族元素，且原子序数依次增大，X与Q同族，基态Y原子的s轨道比p轨道的电子数多1，Y和Z的原子序数之和与Q相等。下列说法正确的是
A．简单氢化物的沸点：XC．元素第一电离能：X>Y>W D．Q的氧化物的水化物均为强酸
22．下列化学用语或图示表达正确的是
A．Na2O2的电子式
B．Fe的原子结构示意图
C．中子数为9的氮原子N
D．基态Si原子的价层电子的轨道表示式3s23p2
23．化学与生活密切相关，下列有关说法错误的是
A．电子跃迁到激发态过程中释放能量产生紫色光—钾盐可用作紫色烟花的原料
B．75%浓度的酒精、含氯消毒剂、过氧乙酸均可以有效灭活新型冠状病毒
C．“嫦娥五号”着陆器在月面展示的国旗主要材料为国产高性能芳纶纤维，属于新型有机高分子材料
D．海水资源的综合利用涉及制盐、制取镁和溴等，其过程中部分涉及氧化还原反应
24．在二氧化碳合成甲醇的研究中，催化剂是研究的关键。目前国内外研究主要集中于铜基催化剂，有学者提出的CO2的转化过程如图。下列说法正确的是
A．甲醇和甲酸乙酯中均含有σ键和π键
B．反应过程中，金属M的化合价未发生改变
C．基态铜元素的第二电离能大于基态锌元素的第二电离能
D．反应过程中，催化剂参与反应，改变了反应历程，降低了反应的焓
25．在短周期元素中，元素的基态原子核外未成对电子数等于能层序数的元素有a种，元素的基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素有b种，则的值为
A．1 B．2 C．3 D．4
二、填空题
26．当最外层上的电子数变为4个时即达稳定结构
27．回答下列问题：
(1)日光等白光经棱镜折射后产生的是 光谱。原子光谱是 光谱。
(2)吸收光谱是 的电子跃迁为 的电子产生的，此过程中电子 能量；发射光谱是 的电子跃迁为 的电子产生的，此过程中电子 能量。
(3)1861年德国人基尔霍夫(G.R Kirchhoff)和本生(R.W.Bunsen)研究锂云母的某谱时，发现在深红区有一新线从而发现了铷元素他们研究的是 。
(4)含有钾元素的盐的焰色试验为 色。许多金属盐都可以发生焰色试验其原因是 。
28．Cl2、SO2、NOx都是化工生产中的重要气体，均可用氨水或NaOH溶液处理，防止污染空气。请回答下列问题：
(1)以上气体所含元素原子中，未成对电子最多的原子是 (填元素符号)，S原子中能量最高电子的电子云形状为 。
(2)化工厂可用浓氨水来检验Cl2是否泄漏(已知3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2)，当有少量Cl2泄漏时，可以观察到的现象是 ，若反应中有0.08mol的氨气被氧化，则有 mol电子发生转移。
(3)NO2是燃油汽车尾气中的主要污染物之一。
①在催化剂和加热条件下，NO2与NH3可反应生成无害物质，请写出反应的化学方程式： 。
②实验室可用烧碱溶液吸收NO2和NO，(已知2NO2+2NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O，NO2+NO+2NaOH→2NaNO2+H2O)，当消耗100mL 0.5mol·L-1的烧碱溶液时，共吸收混合气体 L(标准状态)。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反，称为泡利不相容原理；当电子排布在同一个能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是单独优先占据一个轨道，而且自旋状态相同，称为洪特规则；另外核外电子排布还需要遵循构造原理和能量最低原理，因此原子的电子排布式应该为，题目给出的电子排布式违背了洪特规则；
故选D。
2．A
【详解】A．根据洪特规则，填入简并轨道的电子总是先单独分占且自旋平行，该排布图违反了洪特规则，A错误；
B．根据构造原理，最后两个能级的电子应先填入4s轨道再填入3d轨道，该排布式违反了构造原理，B正确；
C．铍元素原子序数为4，1s、2s能级均只有一个原子轨道，该排布图符合洪特规则与泡利原理，C正确；
D．该变化表示电子从较高能量的激发态跃迁到基态，释放出能量，故会产生发射光谱，D正确；
故选A。
3．D
【详解】A．基态Fe原子的价电子排布式：，故A不正确；
B．3d能级的电子排布图应该在4s之前，故B不正确；
C．次氯酸的电子式为，故C不正确；
D．简单阳离子的电子式为其离子符号，镁离子的电子式：，故D正确；
故选：D。
4．C
【详解】A．元素符号的左下方为质子数，左上方是质量数，故该元素的质子数为b，A错误；
B．根据原子的质子数等于核外电子数，故1mol含有bmol电子，1mol该离子含(b+n)mol电子，B错误；
C．核素的质量数可以看成近似相对原子质量，故一个原子的质量约为，C正确；
D．根据质量数A=质子数Z+中子数N，故一个中含有的中子数为a-b，D错误；
故答案为：C。
5．D
【详解】A．小黑点表示电子出现的几率，黑点越密集表示电子出现的概率越大，A错误；
B．图2是电子云轮廓图，取电子云的90%的部分即出现概率较大的部分，界面外出现电子的概率为10%，即1s电子可能出现在球体外，B错误；
C．1s轨道呈空间上的球形，而不是圆形，C错误；
D．电子云就是用小黑点的疏密来表示电子出现概率大小的一种图形，D正确；
综上所述答案为D。
6．C
【详解】A．因为第八能层有s。p．d．f．g能级，其中S能级一轨道，能容纳2电子，p能级三轨道，能容纳六电子（第一周期只有s，第二三周期s。p），d能级五轨道，能容纳十电子（四五周期），f能级七轨道，能容纳十四个（六七周期），第八周期将出现g能级，九轨道十八电子，所以能容纳50种，故A正确；
B．①乙炔分子键角是180°、②水分子键角是108°18′、③甲醛分子键角是120°、④氨分子键角107°，则键角由大到小的顺序是①>③>④>②，故B正确；
C．第4周期最外层有一个单电子的元素有K、Cr、Cu、Ga、Br共5种，故C错误；
D．两元素的基态原子的价电子排布式分别为3s2、4s2，则说明两元素分别是Mg、Ca，是同一族元素，故D正确；
故选：C。
7．D
【详解】A．As电子排布式为[Ar]3d104s24p3，故A错误；
B．Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1，故B错误；
C．按照构造原理，K的电子排布式为[Ar]4s1，故C错误；
D．Zn失去电子，先失去最外层电子，即Zn2+电子排布式为[Ar]3d10，故D正确；
答案为D。
8．B
【详解】A．同一能层上，p轨道电子能量高于s轨道电子能量，但不同能层的p轨道电子能量与s轨道电子能量不能直接比较，如：E3s>E2p，A正确；
B．电子云是电子在核外运动出现的概率密度的形象描述，而p轨道的电子云轮廓图为哑铃形，这些并不是电子的实际运动轨迹，B错误；
C．不管是第几能层，只要是p能级都是含有3个轨道，C正确；
D．3p轨道含有3个能量相等，取向不同的轨道，3px表示为第三能层沿x轴方向伸展的p轨道，D正确；
故选：B。
9．D
【详解】A．Co是27号元素，基态Co的价层电子排布式为，则基态的价层电子排布式为，故A正确；
B．的结构式为 ，故B正确；
C．是离子化合物，电子式为 ，故C正确；
D．的球棍模型为 ，故D错误；
故选D。
10．D
【详解】A．节日燃放的焰火是金属化合物在灼烧时金属原子核外的电子吸收能量由能量较低的基态跃迁到高能量的激发态，激发态不稳定，电子会再由高能量的激发态回到能量低的基态，多余的能量以不同波长的光释放出来，不同金属元素的原子跃迁时吸收的能量不同，释放的能量波长不同，因而呈现出不同的颜色，与电子跃迁有关，A不符合题意；
B．舞台表演时的灯光与电子跃迁时的能量变化有关，B不符合题意；
C．城市的霓虹灯光与电子跃迁时的能量变化有关，C不符合题意；
D．平面镜成像是光的反射现象，与电子跃迁无关，D符合题意；
故合理选项是D。
11．D
【详解】A．碳酸钠水解呈碱性，水解为吸热反应，热的碳酸钠溶液碱性增强，清洗油污效果更好，A正确；
B． 霓红灯的发光机制与氢原子光谱形成的机制基本相同，都是电子在不同的、能量量子化的状态之间，跃迁所导致的，B正确；
C． 误服或后可用溶液将其转化为难溶于水的，达到解毒的目的，C正确；
D．氯化铁溶于水会形成氢氧化铁胶体，可用于自来水的净化，不能用于杀菌消毒，D错误；
答案选D。
12．C
【详解】A．NaH为离子化合物，电子式为，A正确；
B．中2p轨道的电子可能处于激发态，故表示的一定不是基态原子，B正确；
C．乙炔含有官能团碳碳三键，其结构简式为CH≡CH，C错误；
D．碳原子核外电子排布：1s22s22p2，基态C原子价电子排布图为，D正确；
故选C。
13．C
【详解】A．Cl原子是17号元素，Cl-核外电子分为三个电子层，一层2个电子，二层8个电子．三层8个电子，原子结构示意图为，故A正确；
B．NaCl为离子化合物，电子式为：，故B正确；
C．铜原子(29Cu)是29号元素，价层电子排布式为：3d104s1，故C错误；
D．O是8号元素，电子排布式为1s22s2sp4，轨道表示式为，故D正确；
故选C。
14．C
【详解】A．1s22s22p5中，电子依次排满1s、2s，剩余电子排布在2p轨道上，表示的是基态氟原子的电子排布，A不符合题意；
B．按照轨道能量由低到高的顺序，依次排布在能量递增的轨道上，表示的是基态钙原子的电子排布，B不符合题意；
C．中，电子未排满2p轨道，就排布在能量更高的3s轨道上，表示的是激发态的氧原子，C符合题意；
D．中，电子最后排布在3d、4s轨道上，符合洪特规则，4s轨道有一个电子进入3d轨道，使3d轨道半充满，原子的能量低，稳定性强，D不符合题意；
故选C。
15．C
【详解】A．一个原子轨道上可以容纳两个电子，并且自旋方向相反，A不正确；
B．处在同一原子轨道上的电子，运动状态不完全相同，若处于同一能级的不同轨道上，自旋状态可以相同，若处于同一轨道上，自旋方向必须相反，B不正确；
C．处在同一能级中的电子(基态)，不管是处于不同轨道还是同一轨道，电子的能量都相同，C正确；
D．处于同一能层上的电子(基态)，若在同一能级中，电子的能量相同，D不正确；
故选C。
16．B
【详解】A．该元素位于周期表第5周期第ⅢB族，A错误；
B．该元素原子核外有5个电子层，B正确；
C．该元素原子最外层共有2个电子，C错误；
D．该元素原子M层上共有18个电子，D错误。
故选B。
17．B
【详解】A．铝锂合金用于机身材料是因为密度较小，强度较大，A错误；
B．基态Ni原子的电子排布式为：，自旋状态相反的两种电子的个数比为13∶15，B正确；
C．铝锂合金属于新型合金材料，C错误；
D．铝锂合金的性质保持了原来金属的性质，与各成分金属的性质又有所不同，D错误；
故选B。
18．D
【详解】A．基态铬原子的价层电子排布式为3d54s1，价层电子的轨道表示式为，选项A错误；
B．内，H一侧明显带正电，其与Mg2+互斥，即与镁离子紧密排列的应该是O，因此其电子式为：，选项B错误；
C． 中乙基在2号位，正确的命名为：乙基，丁二烯，选项C错误；
D．表示两个“肩并肩”的平行轨道为乙烯分子中的π键，选项D正确；
答案选D。
19．D
【详解】A．S的核电核数为16，A错误；
B．氧原子的半径大于氢原子，B错误；
C．基态Cr原子价层电子轨道表示式为，C错误；
D．基态H原子的1s轨道电子云轮廓图为该图：，D正确；
故选D.
20．C
【详解】A．As的原子序数为33，属于主族元素，由构造原理可知电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p3，所以As原子的简化电子排布式为：[Ar]3d104s24p3，故A错误；
B．N原子价电子为2S、2P电子，所以原子的价电子电子排布图为，故B错误；
C．Cr为24号元素，原子核中有24个质子，分别位于4个电子层上，价电子有6个电子，故Cr的原子结构示意图为，故C正确；
D．Fe2+核外有24个电子，电子排布式为[Ar]3d6，所以Fe2+的价电子排布式为：3d6，故D错误；
故选：C。
21．B
【分析】基态Y原子的s轨道比p轨道的电子数多1，所以Y为1s22s22p3或1s1，又W、Y、X、Z、Q均为短周期主族元素，且原子序数依次增大，所以Y为N，W为Li，X形成二价键、X与Q同族，X为O， Q为S，Z为F。
【详解】A．X为O、Q为S，由于水分子间存在氢键，简单氢化物的沸点：X＞Q，故A错误；
B．W为Li、X为O，形成的化合物为Li2O，溶于水呈碱性，故B正确；
C．X为O、Y为N 、W为Li，N原子2p轨道半充满，元素第一电离能：Y>X> W，故C错误；
D．Q为S ，S的氧化物的水化物H2SO3为弱酸，故D错误；
故答案为：B。
22．B
【详解】A．属于离子化合物，其电子式为，故A错误；
B．Fe属于过渡元素，原子序数为26，核外电子数为26，其原子结构示意图，故B正确；
C．中子数为9的氮原子，质量数为7+9=16，可表示为，故C错误；
D．基态Si原子的价层电子数为4，价层电子排布式为，轨道表示式为，故D错误；
故选B。
23．A
【详解】A．电子由激发态跃迁到基态的过程中释放能量产生紫色光，因此钾盐可用作紫色烟花的原料，A符合题意；
B．75%浓度的酒精可以破坏新型冠状病毒的包膜结构，含氯消毒剂和过氧乙酸具有强氧化性，均可以起到杀灭新型冠状病毒的作用，B不符合题意；
C．芳纶纤维全称芳香族聚酰胺纤维，属于新型有机高分子材料，C不符合题意；
D．海水制镁、制溴涉及氧化还原反应，海水制盐没有涉及氧化还原反应，D不符合题意；
故选A。
24．C
【详解】A．甲醇分子式为CH3OH，结构中只有单键，即只有σ键，没有π键，A错误；
B．由反应①知二氧化碳中碳元素化合价降低，所以金属M化合价发生变化，B错误；
C．Cu+价电子排布式为3d10，Zn+价电子排布式为3d104s1，又Cu+的3d10全满稳定且3d能量低于4s能量，所以基态铜元素的第二电离能大于基态锌元素的第二电离能，C正确；
D．催化剂参与反应可以加快反应速率，降低反应的活化能，改变反应历程，但不改变焓变，D错误；
故选C。
25．B
【详解】在短周期元素中，寻找基态原子核外未成对电子数等于能层序数的元素可按周期序数进行，第一周期中有H，第二周期中原子核外未成对电子数为2的元素有C和O，第三周期中原子核外未成对电子数为3的元素有P，符合条件的元素共有4种，即。符合基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素，其基态原子的最外层电子数是2、4、6或8，若最外层电子数为2，则是He、Be或Mg，但这三种元素无未成对电子，不符合题意；若最外层电子数为4，则是C、Si，符合题意；若最外层电子数为6，则是O、S，最外层有2个未成对电子，最外层电子数是未成对电子数的3倍，不符合题意；若最外层电子数为8，则是Ne、Ar，但这两种元素均无未成对电子，不符合题意，则符合题意的元素共有2种，即。综上可知，的值为2。
故选B。
26．错误
【详解】当最外层上的电子数变为2或8个时即达稳定结构，错误；
27． 连续 线状 基态 激发态 吸收 激发态 基态 释放 原子光谱 紫 激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量
【详解】(1)日光经棱镜折射后形成的光谱为连续光谱；原子光谱是由不连续特征谱线组成的，都是线状光谱。故答案为：连续；线状；
(2)吸收光谱是基态原子的电子吸收能量跃迁到高能级轨道时产生的；而发射光谱是高能级轨道的电子跃迁到低能级轨道过程中释放能量产生的，故答案为：基态；激发态；吸收；激发态；基态；释放；
(3)1861年德国人基尔霍夫研究原子光谱时发现了铷，故答案为：原子光谱；
(4)金属原(离)子核外电子吸收能量由基态跃迁到激发态，激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量。而钾原子释放的能量波长较短，以紫光的形式释放，故答案为：紫；激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量；
28．(1) N 哑铃形
(2) 有白烟生成 0.24
(3) 1.12
【详解】（1）Cl、S、O、N四种元素未成对电子分别为1、2、2、3，则未成对电子最多的原子是N， S原子中能量最高电子所在能级是3p，其电子云形状为哑铃形，故答案为: N；哑铃形；
（2）由于Cl2与NH3反应生成NH4Cl，所以当有少量Cl2泄漏时，可以观察到的现象是有白烟生成，每有8个氨气参加反应，有2个被氧化，生成1个N2，转移6个电子，若反应中有0. 08mol的氨气被氧化，有30.08mol=0. 24mol电子发生转移，故答案为：有白烟生成；0. 24；
（3）①在催化剂和加热条件下，NO2与NH3可反应生成无害物质N2和H2O，其反应的化学方程式为：
故答案为：；
②由于烧碱溶液吸收NO2和NO生成NaNO2和NaNO3，利用氮元素和钠元素相等可知，当消耗100mL 0.5mol·L-1的烧碱溶液时，共吸收混合气体0.1L0. 5 mol·L-1 22.4L/mol=1.12L，故答案为：1.12