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．下列轨道表示式中能正确表示基态原子的核外电子排布的是A． B．C． D．2．下列单质中，最易与发生反应的是A． B． C． D．3．绿矾可用作净水剂，在空气中极易被氧化。下列有关说法正确的是A．H、O、S均位于元素周期表p区B．的价层电子轨道表示式为C．基态S原子的未成对电子数为6D．基态O原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图是球形的4．某种化合物结构如图，W、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数依次增大，元素W、Z同主族且p能级都有2个未成对电子，简单离子X、Y的核外电子排布相同，下列说法不正确的是A．W与Y或Z形成的化合物熔化时破坏的作用力相同B．简单离子半径：Z>W>X>YC．W、Y形成的化合物中可能含有非极性键D．常温下，W、Y、Z形成的化合物的水溶液pH可能大于75．印刷线路板废液(主要成分有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H+、Cl-)，可用来制备碱式碳酸铜，过程如图：下列说法正确的是A．Cu原子的外围电子排布式为3d94s2B．铜在空气中被腐蚀得到铜锈，其主要成分是碱式碳酸铜C．反应A的离子方程式为：10Fe2++2ClO+12H+=10Fe3++Cl2↑+6H2OD．试剂X可为CuO，主要作用是通过调节pH把Fe2+转化为Fe(OH)2过滤除去6．石棉尾矿中主要含有，可用作润滑油添加剂。其中X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素；X的原子半径在周期表中最小；Y的p轨道上自旋方向不同的电子数之比为3∶1；W是地壳中含量第二的元素。下列说法正确的是A．离子半径：B．Y和W形成的化合物不与酸反应C．X和Z形成的化合物能与水反应生成一种不溶物和气体D．X和Y两元素形成的化合物中，一定不含非极性键7．下列化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点的是A．石灰乳中存在沉淀溶解平衡B．氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂C．铜锌原电池工作时，正极和负极同时发生反应D．Li、Na、K的金属性随其核外电子层数增多而增强8．下列元素的第一电离能是由大到小的顺序排列的是A．、、、 B．、、、C．、、、 D．、、、9．下列各电子层中不包含d能级的是A．N电子层 B．M电子层 C．L电子层 D．O电子层10．下列说法正确的是A．质子数相同的粒子一定属于同一种元素B．不同元素原子的质量数一定不等C．质子数决定元素的种类，质子数和中子数决定原子的种类D．质子数相同的微粒，核外电子数一定相同，但化学性质不一定相同11．下列有关化学用语表示正确的是A．次氯酸的电子式：B．的结构示意图：C．基态碳原子价层电子轨道表示式为：D．四氯化碳的空间填充模型：12．五种前四周期的元素X、Y、Z、Q、T。已知X元素基态原子的M层有6种运动状态不同的电子；Y元素的价阳离子的3d能级半充满，基态Z原子的L层p能级有一个空轨道；Q原子的L电子层的p能级只有一对成对电子；基态T原子的M电子层上p轨道半充满。下列说法不正确的是A．若M是在X下一周期且与X同主族的元素，则M原子的价层电子排布式是3d104s24p4B．若X、T、Z的最高价的氧化物对应的水化物分别为u、v、w，则酸性为：C．X、Y、T三种元素第一电离能的大小次序是：D．元素Q与另四种元素形成的二元化合物均不止一种13．下列能级符号正确的是①1s②2d③3f④4pA．①④ B．②③ C．③④ D．①②14．某元素原子的外围电子排布是4s24p5，该元素或其化合物不可能具有的性质是A．该元素单质能与水发生反应 B．该元素的最高化合价呈+7价C．该元素最高价氧化物的水化物显酸性 D．该元素气态氢化物的热稳定性比HCl强15．下列叙述中正确的是（）A．在一个基态多电子的原子中，可以有两个运动状态完全相同的电子B．在一个基态多电子的原子中，不可能有两个能量完全相同的电子C．在一个基态多电子的原子中，M层上的电子能量肯定比L层上的电子能量高D．如果某一基态原子3p能级上仅有2个电子，它们的自旋状态必然相反二、非选择题16．学习小组设计实验探究C、Si、S、Br四种元素的非金属性强弱。回答下列问题：(1)小组同学根据元素周期表和元素周期律可分析判定非金属性强弱：C_______Si(填写“>”或“<”，下同)，Si_______S。(2)小组同学设计如图实验装置比较C、Si、S的非金属性强弱。①设计此实验的依据是_______。②试剂A的名称是_______。③实验开始后，试剂B发生反应的离子方程式为_______。(3)小组同学通过化学实验证明了非金属性：Br>S。(供选择的试剂：氯水、溴水、溴化钠溶液、新制Na2S溶液、四氯化碳、酚酞溶液。)①完成实验需要的最合适试剂为_______。②完成实验所需要的最合适仪器有_______。③实验现象为_______。17．在微观、宏观、符号之间建立联系是化学学科特有的特点。图1是钾元素、硫元素在元素周期表中的信息，图2是一种微粒的结构示意图。(1)钾元素的原子序数为_______，该元素属于_______(填“金属元素”或“非金属元素”)(2)硫元素的核内质子数为_______，其相对原子质量为_______。a.若图2是硫原子的结构示意图，则x的值是_______。b.若图2是硫离子的结构示意图，则x的值是_______，写出硫离子符号_______。(3)写出由钾元素和硫元素组成的物质的化学式_______。18．镁和铝在金属活动性顺序表中均排在氢之前，但是二者分别与盐酸反应的速率、现象不一样，①中反应剧烈，②中反应不剧烈。(1)根据图示以及镁、铝的电子层结构分析，哪个图表示的是镁与盐酸的反应？_______(2)试利用原子结构的观点解释反应剧烈的一方剧烈的原因是什么？_______19．完成下列化学用语。(1)Mn原子的电子排布式：___________。(2)的离子结构示意图为___________。(3)Co的价电子排布图为___________。(4)系统命名：___________。(5)4，4-二甲基-2-戊醇的结构简式为___________。(6)分子中最多有___________个原子在同一平面内。20．锶(Sr)是人体必需的一种微量元素，具有放射性的可用于医疗领域中的核素治疗，从而近距离精准杀伤病变细胞。(1)的质子数为___________，中子数为___________。(2)与二者互为___________。(3)Sr与Mg的化学性质相似，由此猜想二者在原子结构上的相似之处是___________，其单质的化学性质是___________(写一种)。21．回答下列问题：(1)选择下列物质填空(填写序号)：①氯化钙②干冰③过氧化钠④氯化铵⑤铜晶体⑥氩晶体⑦晶体硅⑧石墨固态时能导电的晶体有____(用所给物质序号填空，下同)；熔化时不破坏化学键的晶体有____；含有共价键的离子晶体有____；只由共价键构成的晶体是____。(2)V原子结构示意图为：____，Fe2+的价电子轨道表示式为____；Co3+核外电子有____个未成对电子数。22．五种短周期主族元素X、Y、Z、E、F，原子序数依次增大.X是非金属元素，且最外层电子数与其周期数相同；Y的最外层电子数是其所在周期数的2倍；Z的最外层电子数与最内层电子数之比为1∶3；E+与Z的最简单离子具有相同的电子数；X单质在F单质中燃烧，有苍白色火焰。回答下列问题：(1)Z在周期表中的位置是______。(2)E2Z2的电子式为______。(3)XFZ的结构式为______。(4)元素Z、E、F形成的最简单离子的半径由大到小为______(用离子符号表示)。(5)Y、Z的最简单气态氢化物的稳定性是：_______>_______(用化学式表示)。______(6)设计一个简单的实验证明F和Y的非金属性强弱______(用化学方程式表示)。23．下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。(1)k在周期表中的位置是___________。(2)下列___________(填序号)组元素的单质可能都是电的良导体。①a、c、h②b、g、k③c、h、l④d、e、f(3)a、b、f、j、l五种元素简单离子半径由大到小的顺序是：___________(用离子符号表示)。(4)b与j能形成原子数目比为1：1的化合物，属于___________化合物(填“离子”或“共价”)，含有的化学键类型是___________，该化合物的电子式表示为：___________。(5)下面关于以上元素及其化合物性质判断正确的是___________。A．l的非金属性强于i，故其气态氢化物沸点l>iB．j、l两种元素的最高价氧化物对应的水化物均为强酸C．b、c、f单质的沸点依次升高，说明f的金属性最强D．f的单质可溶于d的最高价氧化物对应的水化物E．a与g、j均可形成两种或两种以上的二元化合物【参考答案】一、选择题1．B解析：A．2s轨道只有1个电子，处于激发态，，不是最低能量状态，A不符合题意；B．能够表示该元素原子的最低能量状态，B符合题意；C．不符合洪特规则，不是最低能量状态，C不符合题意；D．原子处于激发态，不是能量最低状态，D不符合题意；故选B。2．B解析：非金属性越强，越易与发生反应，下列四种物质中的非金属性最强，与混合即可发生反应，其他三种物质与需要在适当条件下才能反应，B项正确。3．B解析：A．H的价电子排布式为，位于元素周期表s区，A项错误；B．是铁原子生成4s2上的2个电子得到的，其价层电子轨道表示式为，B项正确；C．基态S原子的价电子排布式为，其未成对电子数为2，C项错误；D．O原子核外电子排布式为，占据的最高能级为，故电子云轮廓图呈哑铃形，D项错误。答案选B。4．A【分析】W、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数依次增大，元素W、乙同主族且p能级都有2个未成对电子，化合物中Z形成6个共价键，可知W为O元素、Z为S元素;简单离子X、Y的核外电子排布相同，Y带1个单位的正电荷，Y为Na元素，X只形成1个共价键，结合原子序数可知X为F元素；由.上述分析可知，W为O元素、X为F元素、Y为Na元素、Z为S元素；解析：A．W与Y形成的化合物若为氧化钠，熔化破坏离子键，W与Z形成的化合物若为三氧化硫，熔化时破坏分子间作用力，破坏的作用力不同，选项A错误；B．电子层越多、离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则简单离子半径:Z>W>X>Y，选项B正确；C．W、Y形成的化合物若为过氧化钠，含有O-O非极性键，选项C正确；D．常温下，W、Y、Z形成的化合物若为亚硫酸钠，其水溶液pH大于7，与亚硫酸根离子水解有关，选项D正确；答案选A。5．B【分析】本流程的目的是用印刷线路板废液来制备碱式碳酸铜，必须除去废液中Fe2+、Fe3+、结合题中流程图可知，加入NaClO3把Fe2+氧化为Fe3+，调节pH除掉Fe3+，滤渣为Fe(OH)3，向CuCl2溶液中加入碳酸钠固体过滤得到碱式碳酸铜，据此分析解答。解析：A．Cu为29号元素，其原子的外围电子排布式为3d104s1，A错误；B．铜在空气中被腐蚀得到铜锈，其主要成分是碱式碳酸铜，反应方程式为：，B正确；C．Fe2+被ClO氧化为Fe3+，对应的还原产物为Cl-，离子方程式为：，C错误；D．试剂X的作用是条件pH，从而把Fe3+转化为Fe(OH)3，同时不引入杂质离子，故试剂X可以是CuO或Cu(OH)2，D错误；故选B。6．C【分析】X的原子半径在周期表中最小，X为H；W是地壳中含量第二的元素，W是Si；Y的p轨道上自旋方向不的电子数之比为3：1，Y的原子序数比Si小，Y是O；根据和正负化合价相等，Z为Mg。解析：A．由分析可知，Y是O，Z是Mg，则离子半径：，A错误；B．由分析可知，Y是O，W是Si，二者形成的化合物为SiO2，SiO2能与氢氟酸反应，B错误；C．由分析可知，X是H，Z是Mg，二者形成的化合物为MgH2，MgH2与水反应生成和H2，C正确；D．由分析可知，X是H，Y是O，二者形成的化合物有H2O和H2O2，H2O2中含有非极性键，D错误；故选C。7．D解析：A．电解质的沉淀和溶解是对立的，当电解质的沉淀速率和溶解速率相等时，电解质建立了沉淀溶解平衡，因此，沉淀和溶解又互相统一在这个平衡体系中；石灰乳中存在着未溶解的氢氧化钙和溶解的氢氧化钙，因此，石灰乳中存在沉淀溶解平衡，这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点，A不符合题意；B．氧化剂和还原剂是对立的，但是，氯气与强碱反应时，有部分氯气发生氧化反应，同时也有部分氯气发生还原反应，因此，氯气既是氧化剂又是还原剂，氯气的这两种作用统一在同一反应中，这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点，B不符合题意；C．铜锌原电池工作时，正极和负极同时发生反应，正极上发生还原反应，负极上发生氧化反应，氧化反应和还原反应是对立的，但是这两个反应又同时发生，统一在原电池反应中，因此，这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点，C不符合题意；D．Li、Na、K均为第ⅠA的金属元素，其核外电子层数依次增多，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小，其失电子能力依次增强，因此，其金属性随其核外电子层数增多而增强，这个化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点，D符合题意；综上所述，本题选D。8．A解析：A．同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，ⅡA、ⅤA族元素原子最外层为半充满或全充满状态，较稳定，第一电离能较大，大于相邻元素，、、、的第一电离能是由大到小的顺序排列的是、、、，故A正确；B．同主族自上而下电离能降低，、、、的第一电离能是由大到小的顺序排列的是F、Cl、Br、I，故B错误；C．同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，ⅡA、ⅤA族元素原子最外层为半充满或全充满状态，较稳定，第一电离能较大，大于相邻元素，、、、的第一电离能是由大到小的顺序排列的是Br、As、Se、Ge，故C错误；D．同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，ⅡA、ⅤA族元素原子最外层为半充满或全充满状态，较稳定，第一电离能较大，大于相邻元素，、、、的第一电离能是由大到小的顺序排列的是F、N、C、Li，故D错误；故选A。9．C解析：第1电子层只有1个能级(1s)，第2电子层有2个能级(2s和2p)，第3电子层有3个能级(3s、3p和3d)，依次类推。前两个电子层没有d能级，从第3电子层才开始出现d能级，即L层不含d能级，故选C。10．D解析：A．元素的研究对象是原子，质子数相同的粒子不一定属于同种元素，如CH4与H2O，若为原子则属于同种元素，故A错误；B．不同元素原子的质量数可能相同，如H和He，故B错误；C．元素种类由质子数决定，原子种类由质子数和中子数决定，故C正确；D．质子数相同的微粒，核外电子数不一定相同，如钠离子和钠原子，故D错误；故答案选D。11．A解析：A．次氯酸属于共价化合物，电子式：，A正确；B．的结构示意图为：，B错误；C．基态碳原子价层电子轨道表示式为：，C错误；D．碳原子半径小于氯原子半径，因此该模型不能表示四氯化碳的空间填充模型，D错误；答案选A。12．A【分析】X元素基态原子的M层有6种运动状态不同的电子，X是S元素；Y元素的价阳离子的3d能级半充满，Y是Fe元素；基态Z原子的L层p能级有一个空轨道，Z是C元素；Q原子的L电子层的p能级只有一对成对电子，Q是O元素；基态T原子的M电子层上p轨道半充满，T是P元素。解析：A．若M是在X下一周期且与X同主族的元素，M是Se位于第四周期ⅥA族，则M原子的价层电子排布式是4s24p4，故A错误；B．元素非金属性S>P>C，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则酸性为：H2SO4>H3PO4>H2CO3，故B正确；C．Fe是金属元素，第一电离能最小，P原子p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，三种元素第一电离能的大小次序是：P>S>Fe，故C正确；D．O与Fe形成化合物FeO、Fe2O3、Fe3O4；O与C形成化合物CO、CO2；O与S形成化合物SO3、SO2；O与P形成化合物P2O3、P2O5，故D正确；选A。13．A解析：①s亚层在每一层上都有，因此存在1s能级，故①正确；②d亚层至少在第三层及以上，第二能层只有2s、2p能级，故②错误；③f亚层至少在第四层及以上，第三能层只有3s、3p、3d能级，故③错误；④p亚层至少在第二层及以上，因此存在4p能级，故④正确；故选：A。14．D【分析】某元素原子的外围电子排布是4s24p5，该元素位于第四周期，第ⅦA族，即溴元素；解析：A．根据分析可知，该元素单质为Br2，能与水发生反应生成HBr和HBrO，故A正确；B．主族元素的最高正价等于主族序数，所以该元素的最高化合价呈+7价，故B正确；C．该元素最高价氧化物的水化物为高溴酸，即HBrO4，显酸性，故C正确；D．同主族，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，所以，非金属性Br＜Cl，金属性越强，氢化物越稳定，所以氢化物稳定性：HBr＜HCl，故D错误；故选：D。15．C解析：A、在多电子的原子中，电子填充在不同的能层，能层又分不同的能级，同一能级又有不同的原子轨道，每个轨道中最多可以填充两个电子，自旋相反，在一个基态多电子的原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，故A错误；B、每个轨道中最多可以填充两个电子，自旋相反，这两个电子的能量完全相同，另外在等价轨道上填充的电子能量也相同，可能存在能量相同的电子，故B错误；C、L层只有2s、2p能级，2s、2p能级能量比3s、3p能级低，故M层上的电子能量肯定比L层上的电子能量高，故C正确；D、某一基态3p能级上仅有2个电子，这2个电子分别占据不同的轨道，且自旋方向相同，故D错误。故答案为C。二、非选择题16．(1)><(2)利用最高价含氧酸酸性强弱判断碳酸钠或碳酸氢钠CO2++H2O=H2SiO3↓+(3)溴水、新制Na2S溶液试管、胶头滴管溶液变浑浊【分析】探究C、Si、S、Br四种元素的非金属性强弱，利用稀硫酸与碳酸钠或碳酸氢钠溶液反应产生的二氧化碳能与硅酸钠反应产生白色沉淀硅酸，最高价氧化物的水化物的酸性越强，对应非金属性越强；解析：（1）根据元素周期表和元素周期律可知，同主族从上而下元素非金属性逐渐减弱，故非金属性：C>Si；同周期从左到右元素非金属性逐渐增强，故非金属性：Si<S；（2）①利用稀硫酸与碳酸钠或碳酸氢钠溶液反应产生的二氧化碳能与硅酸钠反应产生白色沉淀硅酸，最高价氧化物的水化物的酸性越强，对应非金属性越强；设计此实验的依据是利用最高价含氧酸酸性强弱判断；②试剂A的名称是碳酸钠或碳酸氢钠；③实验开始后，产生的二氧化碳与硅酸盐反应生成硅酸沉淀和碳酸盐，试剂B发生反应的离子方程式为CO2++H2O=H2SiO3↓+；（3）小组同学通过化学实验证明了非金属性：Br>S，可以利用溴单质将硫置换出来，通过溴水与新制Na2S溶液反应，生成白色沉淀，故：①完成实验需要的最合适试剂为溴水、新制Na2S溶液；②完成实验所需要的最合适仪器有试管、胶头滴管；③实验现象为溶液变浑浊。17．(1)19金属元素(2)1632.06568S2-(3)K2S解析：根据元素周期表的信息、粒子结构示意图的信息以及化合物的化学式的写法来分析；（1）由元素周期表的信息可知，钾元素的原子序数为19；钾元素属于金属元素；故答案为19，金属元素；（2）由元素周期表的信息可知，硫元素的原子序数为16，即原子的核内质子数为16；其相对原子质量为32.065；故答案为16，32.065；a.在原子中，质子数＝核外电子数，所以x＝16−2−8=6；故答案为6；b.硫原子在化学反应中易得到2个电子，最外层达到8个电子，形成带两个单位负电荷的硫离子；故故答案为8，S2−；（3）在化合物中，钾元素显＋1价，硫元素显−2价，所以二者组成的化合物的化学式为K2S；故答案为K2S。18．(1)图①表示的是镁与盐酸的反应(2)镁与铝电子层数相同，镁的核电荷数小，对外层电子的吸引力小，更易失电子解析：略19．(1)1s22s22p63s23p63d54s2(2)(3)(4)4-甲基-1-戊炔(5)(6)19解析：(1)Mn的原子序数为25，电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s2。(2)Cu的原子序数为29，核外电子分四层排布，从里往外依次为2,8,18,1，Cu2+是Cu原子失去4s上的一个电子和3d上的一个电子形成的，结构示意图为。(3)Co的原子序数为27，价电子排布式为3d74s2，则价电子排布图为。(4)根据炔烃的系统命名法，该炔烃主链上有5个碳原子，编号从离碳碳三键的一端开始，即从左到右编号，第4号碳原子上连有甲基，官能团在第1和2号碳原子上，则其系统名称为4-甲基-1-戊炔。(5)根据醇的系统命名法，4，4-二甲基-2-戊醇主链上有5个碳原子，第2号碳原子上连有羟基，第4号碳原子上连有两个甲基，则其结构简式为。(6)苯环是平面结构，碳碳双键也是平面结构，碳碳三键是直线结构，碳碳单键可以旋转，所以该有机物分子中最多有19个原子在同一平面上。20．(1)3851(2)同位素(3)最外层电子数相同能与氧气反应解析：（1）的质子数为38，质量数为89，故中子数为89-38=51。（2）与的质子数相同，中子数不同，故互为同位素。（3）Sr与Mg的化学性质相似，故结构相似，最外层电子数相同，其单质的化学性质相似，如都能与氧气反应。21．(1)⑤⑧②⑥③④⑦(2)4解析：（1）①氯化钙中只含有离子键，属于离子晶体；②干冰是由分子构成的，为分子晶体；③过氧化钠中含有离子键和共价键，属于离子晶体；④氯化铵中含有离子键和共价键，属于离子晶体；⑤铜晶体属于金属晶体，含有自由移动的电子；⑥氩晶体是由单原子分子构成的晶体，属于分子晶体；⑦晶体硅中只含有Si-Si键，属于共价晶体；⑧石墨中含有自由移动的电子，属于混合晶体；固态时能导电的晶体中含有自由移动的电子，固态时能导电的晶体有⑤⑧；熔化时不破坏化学键的晶体为分子晶体有②⑥；含有共价键的离子晶体有③④；只由共价键构成的晶体是共价晶体有⑦；故答案为：⑤⑧；②⑥；③④；⑦；（2）V为23号元素，其原子结构示意图为：；Fe2+的价电子为其3d能级上的电子，其价电子轨道表示式为；Co3+核外电子排布式为[Ar]3d6，该离子未成对电子数是4；故答案为：；；4；22．(1)第二周期ⅥA族(2)(3)H－O－Cl(4)Cl-＞O2-＞Na+(5)H2O＞CH4(6)NaHCO3+HClO4=NaClO4+CO2↑+H2O【分析】五种短周期主族元素X、Y、Z、E、F，原子序数依次增大，X是非金属元素，且最外层电子数与其周期数相同，则X为H；Y的最外层电子数是其所在周期数的2倍，Y的最外层是4个电子，次外层有2个电子，Y为C；Z的最外层电子数与最内层电子数之比为1∶3，Z最外层有