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．砹(At)是放射性元素，它的化学性质符合卤素性质的变化规律，下列说法正确的是A．HAt很稳定 B．AgAt易溶于水C．砹易溶于有机溶剂 D．砹(At2)是白色固体2．下列说法正确的是A．元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布均是从过渡到B．所有的非金属元素都分布在p区，元素周期表中IIIB族到IIB族的10个纵列的元素都是金属元素C．违背了洪特规则，是激发态原子的电子排布D．电子排布式违反了泡利原理3．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X的一种核素常用于测定文物年代，基态Y原子s能级电子总数与p能级电子总数相等，X原子与Y原子的价层电子数之和与Z原子的价层电子数相等。下列说法正确的是A．X、W形成的化合物易溶于水B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>ZC．Y元素的第一电离能比同周期相邻元素大D．原子半径：X>Y>Z>W4．短周期主族元素X、Y、Z、W、M、N的原子序数依次增大，X核外电子只有1种运动状态，Y、W的2p轨道均含有2个未成对电子，M的单质被称为“国防金属”，N的氢氧化物具有两性，下列说法正确的是A．电负性：Z＜Y＜W B．Y的氢化物沸点不一定低于W的氢化物C．第一电离能：M＜N D．N的单质可以在高温下还原M的氧化物5．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、Z位于同主族，四种元素组成的一种化合物的结构式如图所示。下列说法不正确的是A．简单离子半径：B．W的最简单氢化物的稳定性比X的强C．第一电离能：D．W与Y、Z均可形成至少两种化合物6．化学用语是化学必备知识之一，下列化学用语的表达正确的是A．次氯酸的电子式： B．甲烷分子的球棍模型：C．含10个中子的氧原子： D．的结构示意图：7．据报道，在月球的土壤中含有较丰富的He，它原子核内的中子数是A．1 B．2 C．3 D．48．下列有关化学用语的描述正确的是A．硼酸的电离方程式：H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+ B．四氟肼N2F4的电子式：C．Se的基态原子简化核外电子排布式：［Ar]4s24p4 D．基态铍原子最外层的电子云轮廓图：9．氮氧化物形成雾霾时的部分反应为N2O5+H2O=2HNO3、HNO3+NH3=NH4NO3。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是A．中子数为10的氧原子： B．NH3的结构式：C．N的结构示意图： D．H2O的电子式：10．拉希法制备肼()的主要反应为。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是A．基态氧原子的轨道表示式：B．中子数为18的氯原子：C．的空间填充模型：D．的电子式：11．下列说法正确的是A．HClO的电子式：B．2—丁烯的键线式：C．基态氧原子价电子排布图：D．基态Cr原子电子排布式：12．关于价电子排布式为的元素的说法不正确的是A．原子序数为24 B．价电子数为6C．位于第四周期VIB族 D．该元素为Mn元素13．某原子核外价电子排布式为ns2np7，它违背了A．泡利原理 B．能量最低原理 C．洪特规则 D．构造原理14．若某基态原子的外围电子排布为，则下列说法正确的是A．该元素原子最外层共有3个电子B．该元素原子M能层共有8个电子C．该元素位于周期表第4周期第ⅠB族D．该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有1个未成对电子15．对充有氩气的霓虹灯管通电，灯管发出蓝紫色光。产生这一现象的主要原因是A．电子由能量较高的轨道向能量较低的轨道跃迁时以光的形式辐射能量B．电子由能量较低的轨道向能量较高的转道跃迁时吸收除蓝紫色光以外的光C．氩原子获得电子后转变成发出蓝紫色光的物质D．在电流的作用下，氩原子与构成灯管的物质发生反应二、非选择题16．东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：(1)镍元素基态原子的电子排布式为_______。(2)硫酸镍溶于氨水形成蓝色溶液。①下列基态氮原子核外电子排布图中，正确的是_______(填字母)。A．B．C．D．②中N、O、H三种元素电负性由大到小顺序_______。③氨()的沸点高于膦()，原因是_______。(3)元素铜与镍的第二电离能分别为：kJ/mol、kJ/mol，的原因是_______。17．能层(1)含义：多电子原子核外电子的能量是不同的，核外电子按___________分成能层。(2)原子核外电子的排布规律①电子层数一二三四五六七符号______________每层最多容纳电子数______________②能量规律：原子核外电子总是可能先排布在能量___________的电子层上，然后由内向外依次排布在能量___________的电子层。即：能层的高低顺序为___________。③数量规律：每层容纳的电子数不超过___________。最外层电子数不超过___________(K层为最外层时，电子数不超过___________)次外层电子数不超过18倒数第三层电子数不超过3218．NaNO2是一种白色易溶于水的固体，溶液呈碱性，其外观与氯化钠相似，有咸味，俗称工业盐；是一种重要的化学试剂、漂白剂和食品添加剂。已知亚硝酸盐能被溴水氧化，在酸性条件下能氧化亚铁离子；亚硝酸银是可溶于稀硝酸的白色沉淀。请完成以下填空：（1）N原子最外层电子的轨道排布式为_______；用一个事实说明氮和氧非金属强弱_______。（2）酸性条件下，NaNO2溶液只能将I－氧化为I2，同时生成NO。写出此反应①的离子方程式并标出电子转移的方向和数目______。（3）氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，工业上氧化卤水中的I－提取单质I2选择了价格并不便宜的亚硝酸钠，可能的原因是_______。（4）在盐酸溶液中加入亚硝酸钠溶液至中性，则c(Cl-)_____c(HNO2)（填“<”、“>”或“=”）。（5）设计一种鉴别亚硝酸钠和氯化钠的实验方案。_______19．A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素名称为________。(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为________，C的元素符号为________。(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为__________________________。(4)E为29号元素，其基态原子的电子排布式为__________________20．（4）Bi在元素周期表中与Sb相邻，位于Sb的正下方。同主族元素从上到下，非金属性依次减弱，电子层数依次增多，则两种元素的电负性Sb＞Bi；原子半径Sb＜Bi。答案为：＞；＜。光伏材料是指能将太阳能直接转换成电能的材料，又称太阳能材料，只有半导体材料具有这种功能。可做太阳电池材料的有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe、CuInSe等。(1)Ga与B同主族，基态Ga原子价电子排布式为___________。(2)Ga失去电子的逐级电离能(单位：kJ⋅mol⁻¹)的数值依次为577、1984.5、2961.8、6192由此可推知镓的主要化合价为___________和+3。(3)下列事实能说明硫的非金属性比硒强的是___________(填字母)。A．溶解度：B．沸点：C．酸性：(4)Ga、P、S的电负性从大到小的顺序为___________。(5)与Al元素在元素周期表中处于对角线的铍，在性质上具有相似性，写出铍的氧化物与氢氧化钠溶液反应生成的离子方程式___________。(6)工业上以镓粉为原料，用镍催化法生产GaN，在氨气流中于1050~1100℃下加热30min可制得疏松的灰色粉末状GaN，同时得到一种单质，写出该反应的化学方程式___________。21．I.2020年12月17日，我国“嫦娥五号”返回器携月壤成功着陆。研究发现，月壤中存在天然的铁、金、银、铅、锌、铜、锑、铼等矿物颗粒。(1)写出铜的基态原子的电子排布式：___________。(2)第四周期的元素原子中最外层电子数与铜原子的相同的元素有___________(填元素符号)。(3)Fe在周期表中位于___________周期___________族，属于___________区。II.(1)s电子的原子轨道呈___________形，每个s能级有___________个原子轨道；p电子的原子轨道呈___________形，每个p能级有___________个原子轨道。(2)基态铝原子核外共有___________种不同能级的电子，有___________种不同运动状态的电子。22．已知短周期元素X、Y、Z、W、Q和R在周期表中的相对位置如图所示，X能与W形成两种常见的离子化合物，阴阳离子个数比均为1∶2。回答下列问题：ZWXYQR(1)化合物XR的电子式为____。(2)基态W原子的最外层有____个未成对电子。(3)Z单质与Q的最高价氧化物对应水化物的浓溶液在加热条件下反应的化学方程式为____。(4)Y在Z的最高价氧化物中燃烧的化学方程式为____。23．元素周期表对化学的发展有很大影响，在材料、能源、环境和生命科学研究上发挥着越来越重要的作用。如表是元素周期表的一部分，请按题目要求回答下列问题：(1)m的一种合金是用量最大、用途最广的合金，则m的元素名称为_______，其在周期表中的位置_______。(2)b、c、d三种元素原子半径由小到大的顺序为：_______(用元素符号表示)(3)在a到n元素中，其某种氧化物可用于呼吸面具中氧气来源，请写出该化合物的电子式_______。该化合物属于_______化合物。(4)写出e、f两种元素的最高价氧化物对应水化物在溶液中相互反应的离子方程式：_______。(5)非金属性强弱比较g_______n(填写“大于”或“小于”)下列表述中能证明这一事实的是_______(填字母)。①g的氢化物比n的氢化物稳定②g最高价氧化物对应的水化物的酸性强于n最高价氧化物对应的水化物的酸性③g的单质能将n从其钠盐溶液中置换出来④g的氢化物酸性比n的氢化物酸性弱【参考答案】一、选择题1．C【分析】砹(At)为第六周期第ⅦA族元素；解析：A．卤族元素随着原子半径增大，卤化氢的稳定性减弱，Hat不稳定，A错误；B．氟化银到碘化银溶解性减小，则AgAt难溶于水，B错误；C．同主族由上而下，溴、碘易溶于有机溶剂，则砹易溶于有机溶剂，C正确；D．同主族由上而下，卤素单质颜色变深，砹(At2)不是白色固体，D错误；故选C。2．D解析：A．IA族原子最外层电子排布式为ns1，0族原子除He的最外层电子排布式为1s2外，其余原子的最外层电子排布式均为，故A项错误；B．元素周期表中，除H元素位于s区外，其余非金属元素均位于p区，d区和ds区(IIIB族到IIB族)元素均为金属元素，故B项错误；C．电子排布式即为，核外电子排布规则中违背了能量最低原理，2s能级上1个电子吸收能量跃迁至2p能级，是激发态原子的电子排布，故C项错误；D．根据泡利不相容原理可知，3p轨道最多能排6个电子，因此电子排布式违反了泡利原理，故D项正确；综上所述，正确的是D项。3．C【分析】X的一种核素常用于测定文物年代，X为C；基态Y原子s能级电子总数与p能级电子总数相等，Y核外电子排布为：或，Y为O或Mg；X原子与Y原子的价层电子数之和与Z原子的价层电子数相等，若Y为O，则Z价电子数位10，不存在，若Y为Mg，则Z的价电子数为6，Z为S，W为Cl，据此解答。解析：A．X、W形成的化合物为CCl4，不溶于水，故A错误；B．非金属性越强最高价氧化物的水化物酸性越强，非金属性：S>C，则酸性：H2SO4>H2CO3，故B错误；C．Y为Mg，其最外层为3s2，处于全满的较稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻的两种元素，故C正确；D．电子层数越多原子半径越大；电子层数相同时，核电荷数越小原子半径越大，则原子半径：Y>Z>W>X，故D错误；故选：C。4．B【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W、M、N的原子序数依次增大，X核外电子只有1种运动状态，可知X是H；Y、W的2p轨道均含有2个未成对电子，则Y的价电子排布式为2s22p2，W的价电子排布式为2s22p4，因此Y、W分别是C、O元素；Y、Z、W原子序数依次增大，Z是N；M的单质被称为“国防金属”，M是Mg；N的氢氧化物具有两性，N是Al。解析：A．同一周期从左向右，元素的电负性逐渐增大，因此电负性C<N<O，A项错误；B．C的氢化物是烃类物质，随着相对分子质量的增大，烃类的沸点也逐渐增大，比如十七烷常温下是固态，因此C的氢化物沸点不一定低于水的沸点，B正确；C．Mg的价电子排布式为3s2，3s轨道全充满，则第一电离能Mg>Al，C错误；D．Al的活泼性比Mg弱，因此在高温下不能还原Al的氧化物，D错误。因此，本题选B。5．B【分析】根据四种元素组成的化合物的结构式可以看出，Y为带一个单位正电荷的阳离子，在短周期里，Y为Na；阴离子带一个单位负电荷，从阴离子的组成看，应是W得到一个电子形成的，W形成两个共价键，Z形成六个共价键，W、Z位于同主族，所以W为O，Z为S；X形成一个共价键，短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，则X为F。即W为O、X为F、Y为Na、Z为S。解析：A．一般来说，电子层数越多，半径越大；当电子层数相同时，质子数越多，半径越大。所以简单离子半径：S2-＞O2-＞Na+，故A正确；B．非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强。同周期元素，从左到右，元素的非金属性逐渐增强，所以F的简单氢化物HF的稳定性强于H2O，故B错误；C．同周期元素，从左到右，电离能逐渐增大；同主族元素，从上到下，电离能逐渐减小，所以电离能：F＞O＞S＞Na，故C正确；D．O与Na可形成Na2O、Na2O2，O与S可形成SO2、SO3，故D正确；故选B。6．C解析：A．次氯酸中心原子为氧原子，电子式：，A错误；B．碳原子半径大于氢原子，甲烷分子的球棍模型，B错误；C．核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数；含10个中子的氧原子：，C正确；D．是硫原子得到2个电子后形成的，结构示意图：，D错误；故选C。7．A解析：在原子中，质量数=质子数+中子数，He的原子核内质子数为2，质量数为3，则H的中子数为1，故选A。8．A解析：A．硼酸为一元弱酸，在溶液中电离产生[B(OH)4]-，即硼酸的电离方程式为：H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+，A正确；B．四氟肼N2F4的电子式为：，B错误；C．已知Se是34号元素，故Se的基态原子简化核外电子排布式为：［Ar]3d104s24p4，C错误；D．基态铍原子最外层的电子为2s2，s能级的电子云轮廓图为：，D错误；故答案为：A。9．B解析：A．中子数为10的氧原子的质量数为8+10=18，该原子正确的表示方法为，故A错误；B．NH3为共价化合物，分子中含有3个N−H，其结构式为，故B正确；C．氮原子质子数为7，核外有2个电子层，最外层有5个电子，其原子结构示意图为，故C错误；D．水分子中含有两个氧氢键，其电子式为，故D错误；故答案选B。10．D解析：A．基态氧原子的电子排布式为1s22s22p4，根据洪特规则，电子应尽可能分占不同的原子轨道，A错误；B．中子数为18的氯原子，质子数为17，则质量数为35，则表示为：，B错误；C．选项中为氨分子的球棍模型，不是空间填充模型，C错误；D．N2H4中N与N之间形成一个共用电子对，则选项中表示正确，D正确；故答案为：D。11．B解析：A．次氯酸的结构式为Cl—O—H，电子式为，故A错误；B．2—丁烯的结构简式为CH3CH=CHCH3，键线式为，故B正确；C．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，则基态氧原子价电子排布图为，故C错误；D．铬元素的原子序数为24，基态原子的电子排布式为[Ar]3d54s1，故D错误；故选B。12．D解析：A．根据价电子排布式为，则原子序数为24，故A正确；B．价电子排布式为，则价电子数为6，故B正确；C．元素的最大电子层数为4，应位于元素周期表第四周期，位于ⅥB族，故C正确；D．原子序数为24，是Cr元素，故D错误；故选：D。13．A解析：p能级有三个轨道，根据泡利原理，每个轨道最多排2个电子，故p能级最多排6个电子，不可能排7个，违背了泡利原理，故选：A。14．D【分析】基态原子的外围电子排布为，则为21号元素钪，原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d14s2；解析：A．该元素原子最外层共有2个电子，A错误；B．该元素原子M能层共有9个电子，B错误；C．该元素位于周期表第四周期第ⅢB族，C错误；D．该元素原子处于能量最低状态时原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d14s2，原子中共有1个未成对电子，D正确；故选D。15．A解析：在电场作用下，基态氖原子的电子吸收能量跃迁到能量较高的轨道，变为激发态原子，这一过程不会发出蓝紫色光；而电子从较高能量的轨道跃迁到较低能量的轨道时，将释放能量，从而产生蓝紫色光，A项正确，故选A。二、非选择题16．(1)1s²2s²2p63s²3p63d84s²(2)AO>N>H氨()能形成分子间氢键，导致熔沸点升高(3)铜的第二电离能要失去全充满的3d能级电子，较难失电子，镍的第二电离能要失去4s能级的1个电子，较易失去电子解析：（1）Ni元素原子核外电子数为28，核外电子排布式为1s²2s²2p63s²3p63d84s²，属于过渡元素。（2）根据电子排布应遵守的三个基本原则：能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则，可知基态氮原子核外电子排布图为，A正确；故选A。元素电负性比较规律是同一周期随原子序数增大，电负性增大。因此N、O、H三种由大到小顺序O>N>H。氨()能形成分子间氢键，导致熔沸点升高，所以氨()的沸点高于膦()。（3）基态铜和镍原子的价层电子排布式分别为3d104s1、3d84s2，铜的第二电离能要失去全充满的3d能级电子，较难失电子，镍的第二电离能是失去4s能级的1个电子，较易失去电子，故铜的第二电离能大于镍。17．(1)能量不同(2)KLMNOPQ281832507298较低较高E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)2n282解析：略18．氢化物稳定性：H2O＞NH3，氧强于氮氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾氧化性太强，还能继续氧化I2=取样溶于水，分别测定它们的pH值，一种pH值大于7，一种pH值等于7，pH值大于7的为亚硝酸钠，pH值等于7的为氯化钠【分析】（1）氮原子最外层有5个电子，先排2s轨道，另外3个排在3个2p轨道里；元素的非金属性越强，形成的气态氢化物就越稳定；（2）亚硝酸钠具有氧化性，碘离子具有还原性，酸性条件下，二者发生氧化还原反应生成一氧化氮、碘和水；（3）氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等氧化性太强，还能继续氧化碘单质；（4）根据亚硝酸钠溶液中水解平衡和酸碱中和解答；（5）根据亚硝酸钠和氯化钠的不同性质来进行区分。解析：（1）氮原子最外层有5个电子，先排2s轨道，另外3个排在3个2p轨道里，氮原子最外层电子排布轨道表示式为：；元素的非金属性越强，形成的气态氢化物就越稳定，氢化物稳定性：H2O＞NH3，非金属性氧强于氮；（2）亚硝酸钠具有氧化性，碘离子具有还原性，酸性条件下，二者发生氧化还原反应生成一氧化氮、碘和水，离子反应方程式为：2I-+2NO2-+4H+=I2+2NO+2H2O，电子转移的方向和数目为：；（3）氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等氧化性太强，还能继续氧化碘单质，故工业上氧化卤水中I-选择了价格并不便宜的亚硝酸钠；故答案为：氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等氧化性太强，还能继续氧化碘单质；（4）亚硝酸钠溶液中发生水解反应NO2-+H2OHNO2+OH-而呈碱性，在盐酸溶液中加入亚硝酸钠溶液至中性说明亚硝酸钠水解产生的氢氧根等于盐酸溶液中的氢离子，即c(OH-)=c(H+)，又因为c(OH-)=c(HNO2)，盐酸溶液中c(H+)=c(Cl-)，所以c(Cl-)=c(HNO2)；（5）根据亚硝酸钠和氯化钠的不同性质来进行区分，根据所给的信息及我们所学的氯化钠的性质可以知道：亚硝酸钠是强碱弱酸盐，其溶液呈碱性，而氯化钠溶液时中性，所以可以取样溶于水，分别测定它们的pH值，一种pH值大于7，一种pH值等于7，pH值大于7的为亚硝酸钠，pH值等于7的为氯化钠。19．氮ClKFe1s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d104s1解析：(1)A元素基态原子的核外电子排布应为ns2np3，次外层有2个电子，其电子排布式为：1s22s22p3，应为N元素，名称是氮；(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，离子核外都有18个电子，B元素质子数为18-1=17，阴离子为Cl-，为Cl元素，C元素质子数为18+1=19，阳离子为K+，为K元素；(3)D元素的正三价离子的3d轨道为半充满，3d轨道电子数为5，则基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，应为Fe元素；(4)E为29号元素，E是铜，铜元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。20．(1)(2)+1(3)C(4)S>P>Ga(5)(6)解析：（1）B是第二周期第IIIA族，Ga与B同主族，Ga是第四周期，因此基态Ga原子价电子排布式为；故答案为：；（2）Ga失去电子的逐级电离能(单位：kJ⋅mol⁻¹)的数值依次为577、1984.5、2961.8、6192；根据Ga失去电子的逐级电离能，第一电离能和第二电离能差距较大，第三电离能与第四电离能差距较大，由此可推知镓的主要化合价为+1和+3；故答案为：+1；（3）A．溶解度与非金属性无关，故A不符合题意；B．氢化物的沸点与非金属性无关，故B不符合题意；C．非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物酸性越强，酸性：，则说明硫的非金属性比硒强，故C符合题意；综上所述，答案为：C。（4）根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则Ga、P、S的电负性从大到小的顺序为S>P>Ga；故答案为：S>P>Ga；（5）与Al元素在元素周期表中处于对角线的铍，在性质上具有相似性，铍的氧化物与氢氧化钠溶液反应生成和水，其反应的离子方程式；故答案为：；（6）工业上以镓粉为原料，用镍催化法生产GaN，在氨气流中于1050~1100℃下加热30min可制得疏松的灰色粉末状GaN，同时得到一种单质，根据元素守恒，得到氢气单质，则该反应的化学方程式；故答案为：。21．[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63dl04s1K、Cr4VⅢd球1哑铃3513解析：I.(1)铜原子核电荷数为29，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63dl04s1；(2)铜原子核电荷数为29，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63dl04s1；第四周期的元素原子中最外层电子数与铜原子的相同的元素有钾(K)和铬(Cr)，钾原子核外电子排布为：1s22s22p63s23p64s1，原子的核外电子排布式为；(3)铁原子的核电荷数为26，核外电子排布为：1s22s22p63s23p64s23d6，Fe在周期表中位