第一章《原子结构与性质》单元测试卷高中化学人教版（2019）选择性必修2（含解析）

第一章《原子结构与性质》单元测试卷
一、单选题(共16小题)
1.下列变化中释放能量的是(　　)
A． 1s22s22p63s1→1s22s22p6
B． N≡N(g)→N(g)＋N(g)
C． 2p2p2p→2p2p2p
D． 2H(g)→H－H(g)
2.下列元素中，基态原子的最外层电子排布式不正确的是(　　)
A． As　4s24p3
B． Cr　3d44s2
C． Ga　4s24p1
D． Ni　3d84s2
3.下列轨道表示式能表示基态氮原子的核外电子排布的是(　　)
A．
B．
C．
D．
4.下列给出的基态原子的电子排布式，其中正确的是(　　)
A．11Na：1s22s22p7
B．47Ag：1s22s22p63s23p63d104s24p64d95s2
C．20Ca：1s22s22p63s23p63d2
D．35Br：[Ar]3d104s24p5
5.下列说法正确的是(　　)
A． 同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
B． 同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C． 能量高的电子在离核近的区域运动，能量低的电子在离核远的区域运动
D． 各能层含有的能级数为n(n为能层序数)
6.已知X、Y元素同周期，且电负性X>Y，下列说法错误的是(　　)
A． 第一电离能Y可能小于X
B． 气态氢化物的稳定性：HmY大于HnX
C． 最高价含氧酸的酸性：X对应的酸的酸性强于Y对应的酸的酸性
D． X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价
7.氧离子中电子的运动状态有（　　）
A． 3种
B． 8种
C． 10种
D． 12种
8.某元素质量数为51，中子数为28，其原子未成对电子数为(　　)
A． 0
B． 1
C． 2
D． 3
9.已知某元素的＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，则该元素在周期表中的位置正确的是(　　)
A． 第三周期ⅣA族，p区
B． 第四周期ⅡB族，s区
C． 第四周期Ⅷ族，d区
D． 第四周期ⅡA族，s区
10.下列说法正确的是(　　)
A． 3p2表示3p能级有2个轨道
B． 1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布
C． M能层中的原子轨道数目为3
D． 处于同一轨道上的电子可以有多个，它们的自旋状态相同
11.下列对核外电子运动状况的描述正确的是（　　）
A． 同一原子中，2p，3p，4p能级的轨道数依次增多
B． 当碳原子的核外电子排布由转变为时，这一过程中释放能量
C． 3p2表示3p能级有两个轨道
D． 在同一能级上运动的电子，其运动状态可能相同
12.元素电负性随原子序数的递增而增大的是(　　)
A． Na　K　Rb
B． N　P　As
C． O　S　Cl
D． Si　P　Cl
13.某元素的原子核外有三个电子层，其3p能级上的电子数是3s能级上的一半，则此元素是(　　)
A． S
B． Al
C． Si
D． Cl
14.某元素的原子3d能级上有1个电子，它的N能层上电子数是(　　)
A． 0
B． 2
C． 5
D． 8
15.下列各能层不包含d能级的是(　　)
A． O能层
B． N能层
C． M能层
D． K能层
16.元素周期表长周期共有18个纵行，从左到右排为18列，即碱金属是第1列，稀有气体是第18列。按这种规定，下列说法正确的是(　　)
A． 第9列元素中没有非金属
B． 第15列元素的原子最外层的电子排布是ns2np5
C． 最外层电子排布为ns2的元素一定在第2列
D． 第11、12列为d区的元素
二、填空题(共5小题)
17.原子结构与元素周期表存在着内在联系，根据已学知识请你回答下列问题。
(1)指出31号元素镓(Ga)在元素周期表中的位置：第________周期________族。
(2)写出原子序数最小的Ⅷ族元素原子的核外电子排布式：_____________________________。
(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________＞________。
18.合成氨工艺的一个重要工序是铜洗，其目的是用铜液[醋酸二氨合铜（Ⅰ）、氨水]吸收在生产过程中产生的CO和CO2等气体。铜液吸收CO的反应是放热反应，其反应方程式为：[Cu（NH3）2]Ac＋CO＋NH3鸠馵Cu（NH3）3CO]Ac
完成下列填空：
铜液的组成元素中，短周期元素原子半径从大到小的排列顺序为　　　　　　　　。其中氮元素原子最外层电子排布的轨道表示式是　　　　　　　　。通过比较　　　　　　　　可判断氮、磷两种元素的非金属性强弱。
19.已知元素周期表中共有18纵行，如图实线表示元素周期表的边界。按电子排布，可把周期表里的元素划分为几个区：s区、p区、d区、ds区等。除ds区外，其他区的名称来自按构造原理最后填入的电子的能级符号。
(1)请在图中用实线画出s区、p区、d区、ds区的边界线，并分别用阴影和表示d区和ds区。
(2)有的同学受这种划分的启发，认为d区内6、7纵行的部分元素可以排在另一区，你认为应排在________区。
(3)请在元素周期表中用元素符号标出4s轨道半充满的元素。
(4)请利用电子排布的相关知识解释Fe3＋比Fe2＋稳定的原因：__________________________
_______________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)随着科学技术的发展，不断有新的元素被发现。若把第七周期排满，则元素周期表共可以排布________种元素。
20.元素A、B、C都是短周期元素，它们的原子序数大小为A(1)这三种元素所对应的气态氢化物中最不稳定的是__________(填化学式)，该氢化物在空气中燃烧的化学方程式为__________________________________________________________。
(2)它们的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是__________，最弱的是__________(填酸的化学式)。
(3)BC4的化学式是__________。BC4不稳定，遇水易形成B的含氧酸及C的氢化物。近代海战中为了掩蔽军事目标，通常采用喷BC4和液氨的方法以形成烟幕，有关化学反应用方程式表示为___________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
21.根据元素周期表中完整周期元素的性质，在下列空格中填上适当的元素符号。
(1)在第三周期中，第一电离能最小的元素是________，第一电离能最大的元素是________。
(2)在元素周期表中，电负性最大的元素是________，电负性最小的元素是________。
(3)最活泼的金属元素是________。
(4)最活泼的气态非金属原子是________。
(5)第二、三、四周期，原子最外电子层中p能级半充满的元素是________。
答案解析
1.【答案】D
2.【答案】B
【解析】能量相同的原子轨道在全充满(p6和d10)、半充满(p3和d5)和全空(p0和d0)状态时，体系能量较低，原子较稳定。B项，Cr原子的最外层电子排布式应为3d54s1，错误。
3.【答案】C
【解析】根据洪特规则，当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同，因此，基态氮原子2p能级上的电子排布应为，C项正确。
4.【答案】D
【解析】A项中的“2p7”违背了泡利原理，p能级有3个轨道，最多填充6个电子，正确的电子排布式为1s22s22p63s1。B项中的“4d95s2”违背了洪特规则特例，正确的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1。C项中的“3d2”违背了能量最低原理，根据构造原理，3d能级的能量大于4s能级；3p能级排满之后应该先排4s能级，故20Ca的电子排布式应为1s22s22p63s23p64s2。
5.【答案】D
【解析】同一原子中能层序数越大，能量越高，离核越远，A、C项错误；在同一能级中，其轨道数是一定的，不论其在哪一能层中，B项错误、D项正确。
6.【答案】B
【解析】据电负性X>Y推知，原子序数X>Y，由于同周期元素，第一电离能Y可能小于X，A不符合题意；氢化物稳定性HmY小于HnX，B符合题意；最高价含氧酸的酸性X强于Y，C不符合题意；电负性值大的吸引电子能力强，化合物中显负价，电负性值小的吸引电子能力弱，化合物中显正价，D不符合题意。
7.【答案】C
【解析】氧离子核外有10个电子，所以有10种不同运动状态的电子。
8.【答案】D
【解析】元素质量数为51，中子数为28，由质量数＝质子数＋中子数，可得质子数＝51－28＝23。质子数＝核外电子数，即核外电子数也是23，根据核外电子排布规律可知，其电子排布式是1s22s22p63s23p63d34s2，因此其基态原子中未成对电子数为3，D项正确。
9.【答案】D
【解析】该元素为Ca，位于第四周期ⅡA族，s区。
10.【答案】B
【解析】A项，3p2表示3p能级上有2个电子，错误；B项，2s能级上的1个电子跃迁到了2p能级上，故表示的是激发态原子，正确；C项，M能层中有s、p、d 3种能级，含有的轨道数分别为1、3、5，故M能层中共有9个原子轨道，错误；D项，处于同一轨道上的电子最多有2个，而且它们的自旋状态相反，错误。
11.【答案】B
【解析】同一原子中，不同能层、相同能级的轨道数相同，故A错误；为激发态碳原子的核外电子排布，能量较高，为基态碳原子的核外电子排布，原子由激发态变为基态要放出能量，故B正确；3p2表示3p能级有2个电子，故C错误；在同一能级上运动的电子，其运动状态不同，故D错误。
12.【答案】D
【解析】一般来说，同周期元素从左到右，电负性逐渐增大；同主族元素从上到下，电负性逐渐减小。
13.【答案】B
【解析】该元素原子的价电子排布为3s23p1，此元素是Al。
14.【答案】B
【解析】根据该元素的原子3d能级上有1个电子可以写出该原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d14s2，由此可知该元素N能层上的电子数为2。
15.【答案】D
【解析】多电子原子中，同一能层的电子可分为不同的能级，K层只有s能级，L层有s、p能级，从M层开始有d能级。
16.【答案】A
【解析】第9列元素是过渡元素，没有非金属，A项正确；第15列元素的最外层电子排布是ns2np3，B项错误；最外层电子排布为ns2的元素也可能是过渡元素或0族元素He，C项错误；11、12列为ds区元素，D项错误。
17.【答案】(1)四　ⅢA　(2)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2　(3)Si　S　S　Si
【解析】(1)根据原子序数为31，写出电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，n＝4，所以Ga在第四周期；价电子排布为4s24p1，只排s、p轨道，为主族元素，电子数为3，所以Ga是第ⅢA族元素。
(2)原子序数最小的Ⅷ族元素在第四周期，价电子数为8，排布式为3d64s2，原子的电子排布式为[Ar]3d64s2。
(3)3p轨道上有2个未成对电子时电子排布图为，原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2或1s22s22p63s23p4，元素符号为Si、S。
18.【答案】C＞N＞O＞H　　NH3和PH3的稳定性
【解析】铜液的组成元素中属于短周期元素的有C、H、O、N，根据原子半径变化规律可知，原子半径：C＞N＞O＞H。氮元素原子最外层有5个电子，根据核外电子排布的规律可知最外层电子排布的轨道表示式是。比较元素的非金属性强弱，我们可以通过比较元素气态氢化物的稳定性或者元素最高价氧化物的水化物的酸性进行判断。
19.【答案】(1)如图
(2)ds　(3)见上图
(4)Fe的外围电子排布为3d64s2，Fe2＋的为3d6，Fe3＋的为3d5，依据“能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低”的原则，3d5处于半充满状态，结构更稳定，故Fe3＋比Fe2＋稳定　(5)118
【解析】(1)正确理解题意，明确按构造原理分区的含义即可，注意把握关键信息“……最后填入的电子的能级符号”。
(2)ds区外围电子排布为(n－1)d10ns1和(n－1)d10ns2，而d区内6纵行外围电子排布为(n－1)d54s1,7纵行外围电子排布为(n－1)d54s2，因此类比可以放在ds区。
(3)4s轨道半充满，即为4s1，根据构造原理和能量最低原理、洪特规则，该元素原子的电子排布式可能为1s22s22p63s23p64s1(K)或1s22s22p63s23p63d54s1(Cr)或1s22s22p63s23p63d104s1(Cu)，分别标在元素周期表中相应位置即可。
(4)Fe外围电子排布为3d64s2，Fe2＋为3d6，Fe3＋为3d5，Fe3＋为半充满状态较稳定。
(5)根据0族元素原子序数知，第七周期排满，其0族元素的原子序数应为2＋8＋8＋18＋18＋32＋32＝118。
20.【答案】(1)SiH4　SiH4＋2O2SiO2＋2H2O
(2)HClO4　H2SiO3
(3)SiCl4　SiCl4＋3H2O===H2SiO3＋4HCl、
HCl＋NH3===NH4Cl
【解析】在短周期元素中，若一种元素原子的最外层电子数比次外层电子数多，则该元素原子只可能是有两个电子层，故不难推知A为C，其原子结构示意图为；由A、B、C为短周期元素，且B元素的原子次外层电子数比最外层电子数多，可推知B为Si；B与C形成BC4，C可能是H、F、Cl，又因原子序数A21.【答案】(1)Na　Ar　(2)F　Cs　(3)Cs　(4)F　(5)N、P、As
【解析】同周期中从左到右，元素的第一电离能(除第ⅡA族、第ⅤA族反常外)逐渐增大，同周期中ⅠA族元素最小，稀有气体最大，故第三周期中第一电离能最小的为Na，最大的为Ar。电负性的递变规律：同周期从左到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小。故元素周期表中，电负性最大的元素是氟，电负性最小的为铯。