第一章 原子结构与性质 测试题 高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第一章原子结构与性质测试题一、选择题1．下列描述中正确的是A．基态碳原子的轨道表示式B．磷元素的第一电离能大于硫元素的第一电离能C．基态核外电子的排布为的原子，3p能级有一个空轨道D．第四周期中未成对电子数最多的原子为2．有a、b、c、d四种短周期主族元素，它们在周期表中的位置如图所示，已知四种元素中只有b为金属元素，则下列有关说法中正确的是abcdA．第一电离能：d>c>bB．离子半径：c>d>aC．简单气态氢化物的稳定性：a<c<dD．c的最高价氧化物的水化物为强酸3．下列各组元素性质的比较错误的是A．第一电离能： B．电负性：C．最高正价： D．原子半径：4．A、B、C、D、E为20号以前的元素，原子序数逐渐增大。A元素的原子最外层电子排布式为；A与C同一周期，基态C原子的s轨道与p轨道电子数相等；D、E元素的基态原子都只有一个未成对电子，它们相互作用形成的离子的电子层结构相同，并且离子最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数。下列说法正确的是A．简单氢化物的沸点：B．同周期元素第一电离能小于C的有5种C．氧化物对应水化物的酸性：D．A、D和C、E形成的化合物中可能均含有非极性共价键5．下列几种元素中位于周期表p区的是A．Ne B．H C．Mn D．Cu6．下列对焰色反应的描述正确的是A．焰色反应是单质的性质B．焰色反应是化学变化C．焰色反应是金属原子失去电子时吸收能量产生的现象D．焰色反应是金属原子或离子中的电子从较高的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将能量以光的形式释放出来的现象7．下列有关叙述不正确的是A．能层就是电子层B．原子核外的s能级的能量均相同C．同一能层中的能级按能量由低到高的排列顺序为ns、np、nd、nfD．每个能层最多可容纳的电子数是2n28．下列有关化学用语表示正确的是A．中子数为14的铝原子： B．HCl的电子式：C．NH3的结构式： D．氯化铵的电子式：9．下表列出了W、X、Y三种短周期元素的各级电离能数据(用、．．．．．．表示)。关于W、X、Y三种元素的下列推断中，不正确的是元素电离能……W496456269129543X7381451773310540Y5781817274511575A．W元素单质的还原性最强 B．X元素位于元素周期表第ⅡA族C．最高价氧化物对应水化物的碱性：X＞W D．Y元素的最高正化合价为＋3价10．已知A的原子序数是X，B2+与A3-具有相同的电子层结构，则B元素的原子序数为A．X-5 B．X+5 C．X+1 D．X-111．下列轨道按能量由高到低排列正确的是A．3d>3p>3s B．2px>2py>2pzC．1s>2s>3s D．5s>4f>4d12．下列化学用语表述正确的是A．铍原子最外层电子的电子云轮廓图：B．碳化硅的分子式：SiCC．硫原子的价层电子排布式：3s23p4D．砷原子的结构示意图：13．下列化学用语表示正确的是A．氟离子的结构示意图：B．氢氰酸的结构式：H-C≡NC．钠原子最外层的电子云图：D．基态Cu原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d94s214．当原子的电子由激发态跃迁至基态时，会将多余的能量以光的形式释出，这种现象为电子跃迁的一种。氢原子在下列哪一种主量子数之间的电子跃迁，所产生光谱的波长最短？A．B．C．D．E．15．下列各微粒的电子排布式或外围电子轨道表示式不符合能量最低原理的是A．Fe2+ B．SC．F D．Na+二、填空题16．按要求填空：(1)Si的价电子层的电子排布式为_____。(2)基态硫原子价电子排布式为_____。(3)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是_____(填离子符号)。(4)基态硅原子最外层的电子排布图为_____。17．某元素原子序数为35，则(1)此元素原子的电子总数是_______，有_______个未成对电子。(2)有_______个电子层，有_______个原子轨道排布了电子。(3)它的电子排布式为_______。(4)该元素位于周期表第_______周期_______族。18．已知A、B、C、D、E为前四周期元素，其中A在宇宙中含量最高；B基态原子的3p轨道上得到1个电子后形成半充满结构；C基态原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反；D基态原子3d能级全空，其N能层上只有1个电子；E的原子序数等于B、D原子序数之和。回答下列问题：(1)E在周期表中的位置是第___________族，属于___________区(填“s”、“p”或“d”)。(2)基态C原子的价层电子轨道表示式为___________。(3)基态D原子的电子排布式为___________。(4)A和B形成化合物BA4的电子式为___________。(5)比较第一电离能：D___________E(填“＞”、“＜”或“=”，下同)；电负性：B___________C。19．请回答以下问题：(1)实验室需要配制400mL0.1mol·L–1CuSO4溶液，则所需要称量的CuSO4·5H2O的质量为___________，实验中需要使用到的玻璃仪器有___________、烧杯、量筒、玻璃棒；若试剂CuSO4·5H2O部分发生变质失去结晶水，则配制出的溶液浓度将_____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。(2)写出铝与足量的氢氧化钠溶液反应的离子方程式___________，铝分别与足量的氢氧化钠和稀盐酸溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的NaOH和HCl物质的量之比为___________。(3)在酸性条件下H2O2与FeCl2溶液反应的离子方程式是___________。(4)已知A、B、C三种元素的原子中，质子数为A＜B＜C，且都小于18，A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；在元素周期表中，B元素的主族序数等于周期序数；C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个。中子数为8的A的核素符号___________；B的硫酸盐与氨水反应的离子方程式___________；由C元素形成的单质6mol与2mol铁在加热时反应，转移的电子数为___________NA。20．基态钾原子中，其占据的最高能层的符号是___________；基态钾离子占据的最高能级共有___________个原子轨道，其形状是___________。21．请回答：(1)Na2O2的电子式_____。(2)镁燃烧不能用CO2灭火，用化学方程式表示其理由：_____。(3)Al(OH)3的电离方程式_____。(4)Na、Mg、Al基态原子第一电离能的大小顺序_____，原因：_____。(5)NaAlH4是重要的还原剂，它与水发生反应的化学方程式：_____。(6)金属铝的工业制法，写出相关化学方程式_____。(7)用离子方程式表示泡沫灭火器的反应原理____。(8)烧碱的工业制法，写出相关化学方程式_____。(9)Fe2+的价电子的电子排布图_____。(10)NaCl晶体的晶胞中Na+的配位数为_____。(11)用离子方程式表示使用铁氰化钾检验Fe2+_____。22．元素A、B、C、D都是短周期元素，A元素原子的2p轨道上仅有两个未成对电子，B的3p轨道上有空轨道，A、B同主族，B、C同周期，C是同周期中电负性最大的，D的气态氢化物的水溶液能使无色酚酞试液变红。试回答：(1)A的最外层电子轨道表示式为_______；B的电子排布式为_______；C的最外层电子排布式为_______；D的原子结构示意图为_______。(2)已知D与H原子能形成一种高能量的分子D2H2，其中D原子满足8电子结构特征，则该分子的电子式为_______。(3)B的原子核外电子运动状态有_______种，原子轨道数为_______，有_______种能量不同的电子，电子占据的最高能量的电子层符号为_______。(4)四种元素最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的是(用对应化学式回答)_______。23．短周期元素A、B、C，D、E的原子序数依次增大，它们的相关信息如表所示：序号相关信息①A的最高正价与最低负价的绝对值相差2②B的一种核素的质量数为18，中子数为10③所有短周期主族元素原子中，C的原子半径最大④A、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两之间均可反应⑤E的单质与甲烷在光照条件下可以发生取代反应(1)简单气态氢化物：沸点A_______B(填“>”或“<”，下同)，稳定性A_______B。(2)B、C、D的简单离子半径由小到大的顺序为_______(填化学符号)。B、C按原个数比1∶1组成的化合物的电子式为_______。(3)E的最高价氧化物的水化物的化学式为_______。写出一个能证明元素E原子比硫原子得电子能力强的离子方程式_______。(4)向的水溶液中滴加C的最高价氧化物对应水化物的水溶液至过量，依据实验现象可以说明失电子能力C>D，其理由是_______。【参考答案】一、选择题1．B解析：A．基态碳原子的轨道表示式，A错误；B．同一周期主族元素，第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素，所以磷元素的第一电离能大于硫元素的第一电离能，B正确；C．基态核外电子的排布为的原子，3p能级上4个电子排列3个轨道，每个轨道最多排列2个电子，所以3p能级没有空轨道，C错误；D．第四周期中未成对电子数最多的原子为Cr原子，未成对电子数为6，D错误；故选B。2．B【分析】由题可知，b为Al，则a、c、d分别为N、P、S。解析：A．同周期元素从左至右，第一电离能呈增大趋势，但P为第ⅤA族元素，3p能级半充满比较稳定，第一电离能大于相邻元素，则第一电离能：c(P)>d(S)>b(Al)，A项错误；B．电子层数多的离子半径大，核外电子排布完全相同，核电荷数越大半径越小，则离子半径：P3-＞S2-＞N3-，B项正确；C．非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，非金属性：N＞P，则简单气态氢化物的稳定性：NH3＞PH3，C项错误；D．P的最高价氧化物的水化物为H3PO4，属于中强酸，D项错误；故选B。3．C解析：A．同周期元素从左向右，第一电离能呈增大趋势，但基态原子的轨道为半充满稳定结构，其第一电离能大于同周期相邻元素，因此第一电离能：，A项正确；B．同周期元素从左向右非金属性逐渐增强，非金属性越强，电负性越大，则电负性：，B项正确；C．非金属性较强，其无最高正价，项错误；D．同主族元素电子层数越多，原子半径越大，同周期元素从左向右原子半径减小，则原子半径，D项正确；故选C。4．D【分析】A、B、C、D、E为20号以前的元素，原子序数逐渐增大，A元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn，n=2，价电子排布2s22p2，为C元素，A与C同一周期，基态C原子的s轨道与p轨道电子数相等，判断A为O元素，B为N元素，D、E元素的基态原子都只有一个未成对电子，它们相互作用形成的离子的电子层结构相同，并且离子最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数，判断D为Cl元素，E为K元素。解析：A．简单氢化物中B为NH3，C为H2O，分子间都可以形成氢键，沸点高，水分子形成氢键多，沸点最高，A和D形成的氢化物，相对分子质量越大，沸点越高，氢化物的沸点：H2O＞NH3＞HCl＞CH3，故A错误；B．C为O元素，为第二周期，从左到右增大趋势，第ⅡA、ⅤA元素原子的第一电离能大于同周期相邻元素原子，同周期元素第一电离能小于C的有Li、Be、B、C，共4种，故B错误；C．最高价氧化物对应水化物的酸性为D＞B＞A，不是最高价氧化物对应水化物形成的酸性不一定，如HClO＜H2CO3，故C错误；D．A、D形成的化合物C2Cl4中含非极性键，C、E形成的化合物可以是K2O2含有非极性共价键，故D正确；故选：D。5．A解析：A．氖原子电子排布式，处于周期表p区，A正确；B．氢原子电子排布式处于周期表s区，B错误；C．锰原子电子排布式处于处于周期表d区，C错误；D．铜原子电子排布式处于处于周期表ds区，D错误；故选A。6．D解析：A．焰色反应是元素的性质，A错误；B．焰色反应过程中并没有新物质生成，是物理变化，而不是化学变化，B错误；C．焰色反应释放能量，C错误；D．焰色反应是金属原子或离子中的电子从较高的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将能量以光的形式释放出来的现象，D正确；故选D。7．B解析：A．能层就是电子层，A正确；B．不同能层中的s能级的能量高低不同，如1s<2s<3s<4s，B错误；C．同一能层中不同能级的能量高低不相同，顺序为ns、np、nd、nf，C正确；D．根据鲍利不相容原理可知，每个能层最多可容纳的电子数是2n2，D正确；故答案为：B。8．C解析：A．氯原子的质子数为13，中子数为14，故为，故A错误；B．HCl为共价化合物，电子式为，故B错误；C．NH3的结构式为，故C正确；D．氯化铵的电子式为，故D错误；故选C。9．C【分析】由W、X、Y三种短周期元素的各级电离能数据可知，W最外层有1个电子，X最外层有2个电子，Y最外层有3个电子；则三者分别位于ⅠA族、ⅡA族、ⅢA族；解析：A．由电离能数据可知，W的金属性最强，则其单质的还原性最强，A正确；B．由分析可知，X元素位于元素周期表第ⅡA族，B正确；C．金属性X<W，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性：X<W，C错误；D．由分析可知，Y为ⅢA族元素，Y元素的最高正化合价为＋3价，D正确；故选C。10．B【分析】原子的核外电子数=核电荷数=原子序数，简单阳离子的核外电子数=原子序数-离子所带电荷数，简单阴离子的核外电子数=原子序数+离子所带电荷数。解析：已知A的原子序数是X，则A3-具有X+3个电子，B2+与A3-具有相同的电子层结构，即具有相同的电子数，则B原子具有X+3+2=X+5个电子，所以B元素的原子序数为X+5；故选B。11．A【分析】相同能层上，不同原子轨道能量的高低顺序：ns＜np＜nd＜nf；不同能层上形状相同的原子轨道能量的高低顺序：1s＜2s＜3s＜4s…；能层、能级均相同的原子轨道能量相等如3px=3py=3pz；能层、能级均不同，原子轨道能量的高低顺序：1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d＜4p＜5s＜4d＜5p＜6s＜4f…解析：A．由分析可知3s＜3p＜3d，故A正确；B．由分析可知2px=2py=2pz，故B错误；C．由分析可知1s＜2s＜3s，故C错误；D．由分析可知4f＞4d＞5s，故D错误；故选：A。12．C解析：A．铍原子最外层为s能级，s能级的电子云图为球形：，故A错误；B．碳化硅是原子晶体，无分子式，故B错误；C．S的原子序数为16，位于第ⅥA族，其价层电子排布式为3s23p4，故C正确；D．砷为33号元素，原子核外各层电子分别为：2，8，18，5，原子的结构示意图：，故D错误；故选：C。13．B解析：A．氟离子的质子数是9，核外电子数是10，离子结构示意图为，故A错误；B．氢氰酸的分子式为HCN，结构式为H—C≡N，故B正确；C．钠原子最外层是s轨道，电子云图应该是球形，故C错误；D．基态Cu原子的核电荷数为29，由洪特规则可知电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故D错误；故答案为B。14．B【分析】跃迁过程中，能量变化越小，波长越长，能量越大，波长越短；对应的主量子数数值越大，相同主量子数差值具有的能量越小，n和相隔数值越大，能量越大，据此分析。解析：A．间隔2个主量子数；B．间隔2个主量子数；C．间隔1个主量子数；D．间隔1个主量子数；E．间隔1个主量子数；根据分析，B的波长最短；答案选B。15．B解析：A．Fe是26号元素，Fe原子失去最外层的2个电子形成的Fe2+核外电子数为24，核外电子排布式为，符合能量最低原理，A正确；B．S是16号元素，根据构造原理可知基态S的核外电子排布式应为，故不符合能量最低原理，B错误；C．F是9号元素，原子核外电子排布是2、7，外围电子排布式为2s22p5，由于在一个轨道上最多可容纳2个自旋方向相反的电子存在，则外围电子轨道表示式为，符合能量最低原理，C正确；D．Na是11号元素，Na原子失去最外层1个3s电子变为Na+，Na+最外电子层为第2层，有8个电子，外围电子排布式为2s22p6，Na+外围电子轨道表示式为，D符合能量最低原理，D正确；故合理选项是B。二、填空题16．(1)3s23p2(2)3s23p4(3)K+、P3-(4)解析：（1）硅是14号元素，价电子排布式为；（2）基态S原子的核外电子排布式为，故价电子排布式为；（3）和的结构示意图分别为和；（4）基态硅原子的电子排布图为，故其最外层电子排布图为。17．(1)351(2)418(3)1s22s22p63s23p63d104s24p5(4)四ⅦA解析：（1）对于原子，原子序数等于核外电子总数，该元素原子的电子总数是35，位于第四周期VIIA族，电子排布式为[Ar]4s24p5或1s22s22p63s23p63d104s24p5，p能级上有3个原子轨道，最多容纳6个电子，因此含有的未成对电子的个数为1，故答案为：35；1；（2）有4个电子层，根据电子排布式，s能级有1个原子轨道，p能级有3个原子轨道，d能级有5个原子轨道，因此该元素含有18个原子轨道排布了电子，故答案为：4；18；（3）Br的电子排布式为[Ar]4s24p5或1s22s22p63s23p63d104s24p5，故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p5；（4）35号元素为Br,位于元素周期表中的第四周期VIIA族，故答案为：四；ⅦA。18．(1)VAp(2)(3)1s22s22p63s23p64s1(4)(5)＜＜【分析】A在宇宙中含量最高，A为H，B基态原子的3p轨道上得到1个电子后形成半充满结构，则B为Si，C基态原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，则C为O，D基态原子3d能级全空，其N能层上只有1个电子，D为K，E的原子序数等于B、D原子序数之和14+19=33，E为As；解析：（1）E为As，E在周期表中的位置是第四周期第VA族；其电子排布式为[Ar]3d104s24p3属于p区；（2）C为O，价层电子轨道表示式为；（3）D为K，基态D原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1；（4）A为H，B为Si，A和B形成化合物BA4为SiH4，电子式为；（5）D为K，E为As，As的价电子排布为4s24p3p能级为半充满状态能量较低，第一电离能较大，第一电离能K＜As；B为Si，C为O，电负性Si＜O；19．(1)12.5g500mL容量瓶、胶头滴管偏高(2)2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑1：3(3)(2)2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O(4)CAl3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH6解析：(1)配制400mL0.1mol/LCuSO4溶液，实验室没有400mL容量瓶，应选择500mL容量瓶，需要CuSO4•5H2O的质量为；配制一定物质的量浓度溶液的步骤为：计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等，用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管；若所称胆矾失去部分结晶水，导致称量的硫酸铜的物质的量偏大，则配制出的溶液浓度偏高；(2)铝与足量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为；铝与足量盐酸反应的离子方程式为，根据反应的离子方程式可知，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的NaOH和HCl物质的量之比为1:3；(3)酸性条件下，H2O2将氯化亚铁氧化成氯化铁，自身被还原为水，反应的离子方程式为；(4)A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则A为C元素，B元素的主族序数等于周期序数，则B为Al元素，C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个，则C为Cl元素，中子数为8的C原子的质量数为14，其核素符号为；B的硫酸盐为硫酸铝，硫酸铝与氨水反应的离子方程式为；由C元素形成的单质为氯气，氯气与铁加热时发生反应生成氯化铁，反应的化学方程式为，根据反应的方程式可知，反应过程中Fe元素的化合价由0价升高到+3价，则6mol氯气与2mol铁转移的电子数为6NA。20．N3哑铃形解析：基态钾原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p64s1，其占据的最高能层是第四层，符号是N；基态钾离子的电子排布式是1s22s22p63s23p6，占据的最高能级是3p，共有3个原子轨道，p能级轨道形状是哑铃形。21．(1)(2)(3)(4)Na<Al<Mg因为Mg的价电子层为3s2，处于全满状态能量较低稳定，第一电离能大于Al(5)(6)(7)(8)(9)(10)6(11)解析：（1）Na2O2为离子化合物，其的电子式为；（2）镁燃烧不能用CO2灭火，因为Mg能和二氧化碳反应，反应方程式为；（3）Al(OH)3的电离方程式为；（4）同周期元素电离能从左向右增大，但是第IIA族大于第IIIA族，因为Mg的价电子层为3s2，处于全满状态能量较低稳定，第一电离能大于Al，顺序为Na<Al<Mg；（5）NaAlH4是重要的还原剂，不能在水中存在，它与水发生反应放出氢气，化学方程式为：；（6）工业上用电解熔融态的氧化铝制备铝，反应方程式为；（7）泡沫灭火器是利用碳酸氢钠和硫酸铝的双水解来灭火的，相关离子方程式为；（8）工业上利用电解饱和食盐水制备烧碱，相关化学方程式为（9）Fe2+的价电子为3d6，其价电子排布图；（10）NaCl晶体的晶胞中Na+周围等距离的氯离子有6个，故Na+的配位数为6；（11）用离子方程式表示使用铁氰化钾检验Fe2+生成蓝色沉淀，。22．(1)1s22s22p63s23p23s23p5(2)(3)1485M(4)HClO4>HNO3>