第一章 原子结构与性质 单元测试 (含解析)2023-2024学年高二下学期人教版(2019)化学选择性必修2

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名称 第一章 原子结构与性质 单元测试 (含解析)2023-2024学年高二下学期人教版(2019)化学选择性必修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 2024-04-03 09:00:23

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第一章 原子结构与性质 测试题
一、选择题
1.下列化学用语或图示表达正确的是
A.羟基的电子式:
B.14C和14N原子的核外电子排布相同
C.的空间结构模型:
D.基态氧原子的核外电子轨道表示式为:
2.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:
3.下列各组多电子原子的原子轨道能量高低的比较中正确的是
A.3s<2p B.3px=3px C.1s>2s D.3d=4s
4.下列说法不正确的是
A.基态Ti原子的核外电子排布式为
B.基态硅原子最外层的电子排布图
C.价层电子排布式为
D.基态O原子的未成对电子有2个
5.如表是同周期三种主族元素X、Y、Z的电离能数据(单位:kJ mol-1)。下列判断错误的是
元素代号 I1 I2 I3 I4
X 496 4562 6912 9543
Y 578 1817 2745 11575
Z 738 1451 7733 10540
A.X为第IA族元素 B.的价电子排布式为ns2np1
C.Z位于元素周期表s区 D.金属性:X>Y>Z
6.Be元素在周期表中的位置是
A.第二周期IIA族 B.第三周期IIA族
C.第二周期IIIA族 D.第三周期IIIA族
7.具有下列电子排布式的原子中,半径最大的是
A.ls22s22p63s23p5 B.1s22s22p3
C.1s22s22p2 D.1s22s22p63s23p2
8.元素铬(Cr)的几种化合物存在下列转化关系:
已知:2CrO+2H+Cr2O+H2O。KCrO2溶液绿色,K2CrO4溶液黄色, K2Cr2O7溶液橙红色。下列判断错误的是
A.反应①表明Cr2O3可能有两性氧化物的性质 B.反应②利用了H2O2的氧化性
C.反应③中溶液颜色变化是由化学平衡移动引起的 D.基态Cr原子的电子排布式是[Ar]3d44s2
9.下表中每个选项都有甲、乙两种表述,这两种表述指向的不是同种元素原子的是
选项 表述甲 表述乙
A 3p能级有1个空原子轨道的基态原子 核外电子排布为的原子
B 2p能级无空原子轨道且有1个未成对电子的基态原子 最外层电子排布为的原子
C M层全充满而N层电子排布为的原子 核外电子排布为的原子
D 最外层电子数是核外电子总数的原子 最外层电子排布为的原子
A.A B.B C.C D.D
10.下列有关化学用语表示正确的是
A.氮原子所有价电子的电子云轮廓图均为哑铃形
B.HCN的电子式:
C.键线式为的有机物存在顺反异构
D.基态氮原子价电子的轨道表示式:
11.下列有关物质结构的说法正确的是
A.道尔顿发现了电子,揭开了原子的奥秘
B.基态N原子的轨道表示式为
C.组成元素相同、结构不同的物质不一定互为同素异形体
D.F-的结构示意图为
12.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
13.下列叙述正确的是
A.钠的焰色反应呈现黄色,是电子由激发态转化成基态时吸收能量产生的
B.原子轨道和电子云都是用来形象地描述电子运动状态的
C.各能层的s电子云轮廓图都是圆形,但圆的半径大小不同
D.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
14.下列说法正确的是
A.CH4分子的球棍模型 B.铍原子最外层的电子云图 C.顺 2 丁烯的分子结构模型 D.该轨道表示式违背了洪特规则
A.A B.B C.C D.D
15.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:
二、非选择题
16.写出具有下列电子排布的微粒的元素符号,以及在周期表中的位置。
(1)A原子[He]2s22p3 _______;第_______周期第_______族。
(2)外围电子排布为3d104s2的原子:_______;第_______周期第_______族。
(3)写出3p轨道上只有2个未成对电子的元素的符号:_______、_______,二者电负性_______>_______。
17.在下列各组物质中,找出合适的序号填在对应的空格内:
①和②和③异戊烷和新戊烷④ 和 ⑤甲烷和戊烷
(1)互为同位素的是___________;
(2)互为同分异构体的是___________;
(3)互为同系物的是___________;
(4)为同一种物质的是___________;
(5)互为同素异形体的是___________;
18.回答下列问题:
(1)①写出次氯酸的化学式_____________;
②由与所代表的物质中,共有___________种核素;
③写出与NaBr反应的化学方程式__________________________;
(2)写出图中下列字母代表的仪器的名称:b___________;d___________。
(3)有以下六种物质:①盐酸、②酒精、③液氯、④硫酸铵晶体、⑤铁、⑥二氧化硫能导电的是_____________,属于电解质的是_____________。(填序号)
19.磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。
(1)磷元素的原子核外电子排布式是____________。
(2)磷酸钙与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500℃生成白磷,反应为:2Ca3(PO4)2+6SiO2→6CaSiO3+P4O10 10C+P4O10→P4+10CO,每生成1 mol P4时,就有________mol电子发生转移。
20.有几种元素的粒子核外电子排布式均为1s22s22p63s23p6,其中:
(1)某电中性微粒一般不和其他元素的原子反应,这种微粒的符号是___________;
(2)某微粒的盐溶液,能使溴水褪色,并出现浑浊,这种微粒的符号是___________;
(3)某微粒氧化性很弱,但得到电子后还原性很强,且这种原子有一个单电子,这种微粒的符号是___________;
(4)某微粒还原性虽弱,但失去电子后氧化性强,且这种元素的原子得到一个电子即达稳定结构,这种微粒的符号是___________。
21.(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用______形象化描述。在基态14C原子中,核外存在______对自旋相反的电子。
(2)基态Fe原子有____个未成对电子,Fe3+的电子排布式为__________。
(3)Cu+基态核外电子排布式为__________________。
(4)基态硅原子中,电子占据的最高能层符号为_______,该能层具有的原子轨道数为______,电子数为_____。
22.已知X、Y、Z、W、Q、R六种元素中,原子序数依次增大,其结构或性质信息如表。
元素 结构或性质信息
X 基态原子的最外层电子排布式为nsnnpn+1
Y 基态原子的L层上有2个未成对的p电子
Z 基态原子的M层上s、p电子个数相等
W 位于第4周期ⅥB族
Q 元素的正三价离子的3d能级半充满
R 元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子
请根据信息回答有关问题:
(1)元素X原子核外共有____________种不同运动状态的电子。
(2)元素X、Y的第一电离能较大的是___________(填元素符号)。
(3)元素X、Y、Z的电负性最小的是___________(填元素名称)。
(4)元素W的基态原子核外电子排布式为___________
(5)元素Q在周期表中位置为___________,元素R基态原子的价电子排布式为___________。
23.A、B、C、D为短周期元素,在元素周期表中所处的位置如图所示,A、C两种元素的原子核外电子数之和等于B元素原子的质子数。
A C
B D
(1)A、B、C、D四种元素的名称分别为__________、__________、__________、__________。
(2)B元素位于元素周期表中第__________周期__________族。
(3)D元素的单质与水反应的化学方程式为____________________。
【参考答案】
一、选择题
1.C
解析:A.羟基是O原子与H原子形成1对共用电子对得到的,O原子最外层有7个电子,则羟基的电子式为:,A错误;
B.14C原子核外电子排布是2、4,14N原子的核外电子排布式是2、5,可见二者的核外电子排布不相同,B错误;
C.中的中心N原子价层电子对数是3+=3,中心N原子上无孤对电子,因此的空间构型是平面三角形,其结构模型为,C正确;
D.O是8号元素,原子核外电子排布式是1s22s22p4,原子核外电子总是尽可能成单排列,而且自旋方向相同,这种排布使原子能量最低,处于稳定状态,则基态氧原子的核外电子轨道表示式为:,D错误;
故合理选项是C。
2.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。
3.B
解析:A.原子中不同能级电子能量从小到大顺序是1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f,所以3s>2p,,故A错误;
B.3px和3py轨道是两个不同的原子轨道,空间伸展方向不同,两个轨道上的电子的运动状态不同,但同一能级上的原子轨道具有相同的能量,故B正确;
C.由A分析可知,1s<2s,故C错误;
D.原子中不同能级电子能量从小到大顺序是1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f,所以3d>4s,故D错误;
故选B。
4.C
解析:A.Ti是22号元素,则基态Ti原子的核外电子排布式为,故A正确;
B.基态硅原子最外层电子排布式为3s23p2,则基态硅原子最外层的电子排布图 ,故B正确;
C.Cr是24号元素,则价层电子排布式为,故C错误;
D.基态O原子价电子排布式为2s22p4,则基态O原子的未成对电子有2个,故D正确。
综上所述,答案为C。
5.D
解析:A.根据表格中电离能的数据可知,的较小,突增,故的价电子数应为1,为第ⅠA族元素,选项A正确;
B.Y的均较小,突增,则的价电子数为3,为第Ⅲ族元素,价电子排布或为,选项B正确;
C.Z的较小,突增,说明Z的价电子数为2,为第ⅡA族元素,处于元素周期表区,选项C正确;
D.三种元素处于同一周期,同一周期中元素金属性从左向右依次减弱,故金属性:,选项D错误;
答案选D。
6.A
解析:Be元素是4号元素,位于元素周期表中的第二周期IIA族,答案选A。
7.D
【分析】同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,根据核外电子排布规律推出元素,再由原子半径的递变规律比较。
解析:由基态原子的核外电子排布式可以确定A为Cl元素,B为N元素,C为C元素,D为Si元素,根据同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,可知Si元素的原子半径最大,D项符合题意。
答案选D。
8.D
解析:A.Cr2O3作为金属氧化物,能与酸反应生成盐和水,题给反应①可知Cr2O3能与KOH反应Cr2O3+2KOH=2KCrO2 +H2O,可知Cr2O3可能有两性氧化物的性质,A正确;
B.反应②中过氧化氢使Cr的化合价从+3价升高到+6价,H2O2表现了氧化性,B正确;
C.溶液中K2CrO4溶液黄色,K2Cr2O7溶液橙红色,加入硫酸, 2CrO+2H+Cr2O+H2O,平衡右移,溶液颜色由黄色变为橙色,所以溶液颜色变化是由化学平衡移动引起的, C正确;
D.基态Cr原子的电子排布式是[Ar]3d54s1,D错误;
故答案选D错误。
9.C
解析:A.3p能级有一个空轨道的基态原子,原子的3p能级上有2个电子,是Si,核外电子排布为1s22s22p63s23p2的原子是Si,是同种元素的原子,选项A不符合;
B.2p能级有一个未成对电子的基态原子,若该原子2p能级有5个电子,是F,与价电子排布为2s22p5的原子为同一原子,选项B不符合;
C.M层全充满而N层为4s2的原子是Zn,核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2的原子是Ca,不是同种元素的原子,选项C符合;
D.最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子是Br,价电子排布式为4s24p5的原子也是Br,为同一原子,选项D不符合;
答案选C。
10.C
解析:A.基态氮原子的价电子排布式为,其价电子云轮廓图为球形和哑铃形,A错误;
B.HCN是共价化合物,B错误;
C.中有碳碳双键,且双键两边基团不一致,所以存在顺反异构,C正确;
D.基态氮原子的价电子不包括1s轨道的电子,且2p轨道的三个电子应在不同轨道,且自旋方向相同,D错误;
故答案为:C。
11.C
解析:A.英国科学家汤姆生发现了电子,A错误;
B.基态N原子的轨道表示式为 ,B错误;
C.如水和过氧化氢组成元素相同、结构不同,但不互为同素异形体,同素异形体是对单质而言,C正确;
D.F-的结构示意图,核内质子数不变,仍为9,D错误;
故选C。
12.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。
13.B
解析:A.钠的焰色反应是电子由激发态转化成基态时释放能量产生的,A错误;
B.原子轨道和电子云都是用来描述电子运动状态而不是表示电子运动轨迹的,B正确;
C.各能层的s电子云轮廓图都是球形,而不是圆形,C错误;
D.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数相等,都是3个,D错误;
答案选B。
14.D
解析:A.该模型为CH4的空间填充模型,A项错误;
B.Be最外层电子排布为2s2,其电子云的形状为球形,B项错误;
C.为反 2 丁烯,故C项错误;
D.洪特规则:当电子排布在多个能量相同的轨道时,优先独占且自旋方向相同。违背了洪特规则,故D项正确;
故选:D。
15.D
解析: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。
二、非选择题
16. N 二 VA Zn 四 IIB Si S S Si
解析:(1)A原子[He]2s22p3,则A核外有两个电子层,其最外层为5个电子,则A为N元素,则其在元素周期表中的位置为:第二周期第VA族,故答案为:N;二;VA;
(2)外围电子排布为3d104s2的原子为30号元素Zn,其在元素周期表中的位置为第四周期第IIB族,故答案为:Zn;四;IIB;
(3)3p轨道上只有2个未成对电子,即3p2和3p4,前者是两个p轨道各有一个电子,还有一个空轨道,后者没有空轨道,前者是硅元素(Si),后者是硫元素(S);由于S元素的非金属性强于Si元素,则S的电负性强于Si,故答案为:S;Si;S;Si。
17.(1)②(2)③(3)⑤(4)④(5)①
解析:同位素是同一元素的不同原子的互称,同素异形体是同一元素组成的不同性质的单质的互称,同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物的互称,同系物是通式相同、结构相似、组成上相差1个或若干个“CH2”的有机物的互称。①和是氧元素形成的两种碳单质\互为同素异形体;②和是质子数都为6、质量数分别为12、14的碳元素的两种核素、互为同位素;③异戊烷和新戊烷的分子式都为C5H12,但结构不同、互为同分异构体;④和 分子式都为CH2Cl2,都呈四面体结构、为同一种物质;⑤甲烷和戊烷通式相同、结构相似、组成上相差4个 “CH2”、 互为同系物,据此回答;
(1)互为同位素的是②;
(2)互为同分异构体的是③;
(3)互为同系物的是⑤;
(4)为同一种物质的是④;
(5)互为同素异形体的是①。
18.蒸馏烧瓶 直形冷凝管 ①⑤ ④
【分析】本题是一道以氯气为中心的综合题,考查学生的综合知识运用,难度一般。
解析:(1)①次氯酸的化学式为HClO,写出即可;
②简单来说,一种原子就是一种核素,我们发现一共有、、、四种核素;
③氯气与溴化钠相当于一个非金属的置换反应,氯气作氧化剂,溴化钠作还原剂,写出方程式:;
(2)b是有支管的,因此为蒸馏烧瓶;d是冷凝管,里面的管是直的,因此为直形冷凝管;
(3)盐酸中有自由移动的氯离子和氢离子,因此可以导电;铁中有能自由移动的电子,因此也可以导电;酒精、液氯、二氧化硫、硫酸铵晶体都无法导电;电解质是指能在水溶液中或熔融状态下导电的化合物,符合定义的只有硫酸铵晶体。
19. 1s22s22p63s23p3 20
【分析】(1)磷元素为15号元素的原子核外有15个电子;
(2)反应中P元素化合价由+5价降低到0价,结合化合价的变化计算。
解析:(1) 磷元素为15号元素的原子核外有15个电子,原子核外电子排布式1s22s22p63s23p3,
故答案为:1s22s22p63s23p3;
(2)反应中P元素化合价由+5价降低到0价,则每生成1mol P4,转移的电子的物质的量为1mol×4×5=20mol,
故答案为:20。
20. Ar S2- K+ Cl-
解析:(1) 根据题意可知:电中性微粒化学性质稳定,是具有稳定结构原子,质子数等于核外电子数为18,该粒子为Ar,故答案为:Ar;
(2) 该微粒的盐溶液能使溴水褪色,说明该微粒具有还原性,反应使溶液出现浑浊,说明生成了难溶物,这种微粒是硫离子,故答案为:S2-;
(3) 该微粒的氧化性很弱,得到个电子后变为原子,原子的还原性很强,且这种原子有一个单电子,说明该原子的最外层电子数为1,这种微粒为钾离子,故答案为:K+;
(4)该微粒的还原性很弱,失去一个电子后变为原子,说明该原子最外层电子数为7,原子的氧化性很强,这种微粒为氯离子,故答案为:Cl-。
21. 电子云 2 4 1s22s22p63s23p63d5 1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 M 9 4
解析:(1) 处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述,离核近的区域电子云密度较大,离核远的区域电子云密度较小;基态14C原子的核外电子排布式1s22s22p2,2p轨道上存在两对自旋相反的电子,故答案为:电子云;2;
(2) 铁元素的原子序数为26,基态铁原子的电子排布式为[Ar]3d64s2,价电子的轨道表示式为,则基态铁原子的未成对电子数为4;铁原子失去3个电子形成铁离子,则铁离子的电子排布式为[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5,故答案为:4;1s22s22p63s23p63d5;
(3) 铜元素的原子序数为29,基态铜原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,铜原子失去1个电子形成亚铜离子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10,故答案为:1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10;
(4)硅元素的原子序数为14,基态硅原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,电子占据的最高能层为第三层,符号为M,该能层原子轨道总数=1(3s轨道)+3(3p轨道)+5(3d轨道)=9,电子数为4,故答案为:M;9;4。
22.N 硅 1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar] 3d54s1) 第四周期第Ⅷ族 3d104s1
【分析】由表格的信息可知,满足基态原子最外层电子排布为nsnnpn+1的只有N元素,所以X为N元素;满足基态原子L层有两个未成对p电子的可能为C或O,其中O的原子序数比N大,所以Y为O元素;满足基态原子的M层,s与p电子个数相等的,只有Si
元素,所以Z为Si;由周期表中的位置可知,W元素为Cr元素;满足元素的正三价离子的3d能级半充满的只有Fe,所以Q为Fe元素;满足基态原子M能层全充满,N能层只有一个电子的只能是Cu,所以R为Cu元素。
解析:(1)X为N元素,核外电子数为7,即原子内有7种不同运动状态的电子;
(2)N为与VA族,O位于VIA族,则第一电离能中比较大的是N元素;
(3)元素周期表中,同一周期从左到右电负性依次增大,同一主族从上到下依次减小,则N,O,Si中电负性最小的即硅元素;
(4) Cr的原子序数为24,基态原子核外电子排布符合洪特规则,则其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar] 3d54s1);
(5)Fe元素在第四周期,第Ⅷ族的第一列;R为Cu元素,原子序数为29,基态原子核外电子排布符合洪特规则,即基态原子价电子排布式为3d104s1;
23. 氮 硫 氟 氯 3 VI A
【分析】A、B、C、D均为短周期元素,从四者的相对位置及元素周期表的结构可知,A、C位于第2周期,B、D位于第3周期,若A的原子序数为x,则C的原子序数为,B的原子序数为。由题意知:;,所以A、B、C、D的原子序数分别为7、16、9、17,即A、B、C、D分别为氮、硫、氟、氯。
解析:(1)A、B、C、D四种元素的名称分别为氮、硫、氟、氯。故答案为:氮、硫、氟、氯;
(2)S元素位于元素周期表中第3周期VI A族。故答案为:3;VI A;
(3)氯元素的单质与水反应生成盐酸和次氯酸,化学方程式为。故答案为: