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．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中基态X原子核外电子只有一种运动状态，Y、Z、W位于X的下一周期，四种元素形成的化合物(结构如图)可用于检验；M位于元素周期表第四周期第VIII族，且基态M原子价层含有2个未成对电子。下列说法正确的是A．原子半径：X<Y<Z<WB．第一电离能：Y<W<ZC．电负性：Y<W<ZD．基态M原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形2．是重要的还原剂，合成方法：。下列说法正确的是A．半径大小： B．电负性大小：C．第一电离能： D．碱性强弱：3．科学家发现一秧高能盐，该盐由A、B、C、D四种原子序数依次增大的短周期元素组成，其化学式为(B5)6(A3C)3(BA4)4D。该盐中的两种阳离子均为10电子离子，分别由A与B、A与C组成。化合物AD是18电子分子。下列说法错误的是A．该盐的阴离子均可破环水的电离平衡B．A与B、A与C还可以形成10电子的分子C．B元素与C元素的第一电离能：B>CD．四种元素所形成的简单离子的半径：D>B>C>A4．W、X、Y、Z为原子序数依次递增的短周期主族元素，W与X、Y与Z分别位于同一周期，化合物WX为常见的大气污染物，Y与Ⅹ同主族。下列说法正确的是A．电负性： B．简单氢化物的键角：C．原子半径： D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：5．下列微粒的核外电子排布的表示方法错误的是A．基态的轨道表示式：B．的结构示意图：C．基态原子的核外电子排布式：D．基态原子的核外电子排布式：6．科学家将铅和氪的原子核对撞，获得了一种质量数为293，中子数为175的超重元素。该元素原子核内中子数与质子数之差是A．47 B．57 C．61 D．2937．下列判断正确的是A．电负性：N<O<F B．原子半径：Na<Mg<CaC．热稳定性：HF<HCl<HBr D．酸性：8．磷、氮、铁、氧存在于人体所有细胞中，是人体健康不可缺少的元素，而成年人体内铁元素的含量约为3~5g，其中集中在血红蛋白内。下列说法中不正确的是A．基态P原子的核外有3个未成对电子B．1s22s22p33s1表示的是激发态氧原子的电子排布式C．Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5D．基态氮原子的最外层轨道表示式为9．某原子核外共有6个电子，分布在K与L电子层上，其基态原子在L层分布中正确的是()A． B．C． D．10．下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价错误的是选项电子排布式或轨道表示式评价ABr-的电子排布式：[Ar]3dl04s24p6错误；违反能量最低原理BO原子的轨道表示式：错误；违反洪特规则CK原子的电子排布式：1s22s22p63s323p63d1错误；违反能量最低原理DF原子的轨道表示式：错误；违反泡利不相容原理A．A B．B C．C D．D11．工业上从治铝废渣(主要含、、)中提取镓(Ga与Al同族，其化合物的性质与铝相似)的一种工艺流程如下。下列说法正确的是A．过滤时，为了加快速率，可将混合物直接倒入漏斗B．硫酸镓溶液显酸性，溶液中存在水解平衡和电离平衡C．Ga基态原子核外有5个未成对电子D．电解时，在阳极放电12．下列电子排布式中，表示的是激发态原子的是A．1s22s12p1 B．1s22s22p63s23p63dl04s2C．1s22s22p63s23p6 D．1s22s22p63s23p63d54s113．如图是11～17号元素某些性质的变化趋势图，下列说法正确的是A．y轴表示的可能是第一电离能B．y轴表示的可能是元素的最低负价C．y轴表示的可能是原子半径D．y轴表示的可能是电负性14．下列说法正确的是A．Na+的电子排布式为：1s22s22p53s1 B．基态碳原子的价层电子轨道表示式为C．Cu的价层电子排布式为：3d104s1 D．基态Cl原子的简化电子排布式为：[Ne]4s24p515．下列有关核外电子排布的表示不正确的是A．29Cu的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1B．K的简化电子排布式：[Ar]4s1C．N原子的电子排布图为D．S原子的电子排布图为二、非选择题16．根据要求完成。(1)基态氟原子氟原子有_______种不同能量的电子，价电子排布图为_______。(2)已知锡位于第五周期，与C同主族，写出Sn2+的最外层电子排布式：_______；中有_______种运动状态不同的电子。(3)基态硼原子的核外电子排布图为_______。(4)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是_______，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_______。(5)锰元素在周期表中的位置为_______；属于_______区元素(填“s”“p”“d”“ds”或“f”)。铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示：电离能/铜7461958锌9061733铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主要原因是_______。17．铁、铝在生产生活中有广泛的应用。回答下列问题：(1)铝的原子结构示意图为_______。它位于元素周期表的第_______周期，第_______族。(2)Na、Al最高价氧化物的水化物之间反应的化学方程式是_______。(3)实验室制备氢氧化铝的常用方法是在氯化铝溶液中滴加氨水，反应的离子方程式为_______。(4)检验某溶液中是否含有Fe3+的操作方法是_______。18．洪特规则洪特规则内容：当电子排布在同一能级(能量相同)的不同轨道时，总是优先_______占据一个轨道，而且自旋方向_______。如：2p3的电子排布为_______，不能表示为_______或_______。洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如：24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s119．A、B、C、D、E六种元素：(1)A元素基态原子最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子。该元素在周期表中的位置是_______。基态原子电子排布式式_______。(2)B元素是周期表前四周期中未成对电子数最多的元素，B元素名称为_______，B的价电子排布式_______。(3)C元素的+3价离子的3d能级半充满，C元素位于周期表中_______区，具体位置是_______，C元素的+3价离子的符号_______，该离子结构示意图_______，C元素的核外电子排布式_______。(4)D元素基态原子M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，该元素简化电子排布式_______，位于周期表_______区，价电子排布图_______。(5)E元素的最外层电子排布式为nsnnpn+1，则n等于_______，原子中能量最高的是_______电子。20．（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_____。21．原子核外未成对电子数的判断。(1)[2020·全国卷Ⅰ，35(1)]基态与离子中未成对的电子数之比为_______。(2)[2017·全国卷Ⅲ，35(1)节选]元素与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是_______。(3)[2016·全国卷Ⅰ，37(1)]基态原子有_______个未成对电子。(4)[2016·全国卷Ⅱ，37(1)镍元素基态原子的能级上的未成对电子数为_______。22．元素及其化合物知识在工农业生产、生活中被广泛使用，造福人类。I.元素X、Y、Z和H、S元素组成的某种化合物(结构如图)常用作丝绸漂白剂，图中所有元素仅X、Y、Z同周期且原子序数依次增大。回答下列问题：(1)Y元素的原子结构示意图为_______，该漂白剂所含元素非金属性最强的元素是在元素周期表中的位置为_______。(2)下列说法错误的是_______(选填序号)。A．原子半径： B．简单气态氢化物稳定性：C．沸点： D．该化合物中所有原子均为8电子稳定结构II.该漂白剂中有两种元素的氢化物均可发生如下转化：(3)若该氢化物的水溶液呈碱性，写出该氢化物的电子式为_______。图中该氢化物转化为甲的化学方程式_______。(4)若该化合物的水溶液呈酸性，图中甲转化为乙的化学方程式为_____。该氢化物与丙的浓溶液反应，出现淡黄色浑浊且有刺激性气体放出。每生成1摩尔沉淀时，转移的电子数目为______。23．元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含许多信息和规律。下表所列是六种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知硼元素的原子半径为)：元素代号XYZMNQ原子半径/nm0.0370.0750.1430.0710.0740.099主要化合价(1)元素Z在周期表中的位置为：_______；其离子结构示意图为：_______(2)的非金属性由强到弱为：_______(用元素符号表示)。(3)如图为实验室制取纯净、干燥的Q单质，并验证单质性质的装置。其中D瓶装有浓硫酸，E瓶放有干燥红色布条。①写出B中发生的离子反应方程式：_______②C瓶中装有的试剂为：_______；E中的红色布条是否褪色？_______(填“是”或“否”)。③装置H中的目的是：_______。【参考答案】一、选择题1．B【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中基态X原子核外电子只有一种运动状态，且在形成化合物中形成一个共价键，故X为H元素；Y、Z、W位于X的下一周期，Y形成4个共价键，Z形成3个共价键，W形成2个共价键，可推知，Y为C，Z为N，W为O；四种元素形成的化合物(结构如图)可用于检验；M位于元素周期表第四周期第VIII族，且基态M原子价层含有2个未成对电子，则基态M原子的价层电子排布式为，M为Ni元素；解析：A．同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，则原子半径O<N<C，而H的原子半径在四者中最小，选项A错误；B．同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但N原子核外2p能级处于半充满状态，较稳定，其第一电离能大于同周期相邻元素的，则第一电离能C<O<N，选项B正确；C．同周期从左到右，电负性逐渐增大，则电负性C<N<O，选项C错误；D．基态M原子的价层电子排布图为，s能级电子云轮廓图为球形，选项D错误；答案选B。2．C解析：A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；半径大小：A错误；B．同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性大小：，B错误；C．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；第一电离能：，C正确；D．金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，碱性强弱：，D错误；故选C。3．A【分析】该盐由A、B、C、D四种原子序数依次增大的短周期元素组成，其化学式为(B5)6(A3C)3(BA4)4D。该盐中的两种阳离子均为10电子离子，分别由A与B、A与C组成，则ABC分别为H、N、O；化合物AD是18电子分子，则D为Cl；故该物质为(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl。解析：A．该盐的阴离子为N、Cl-，均不会水解，不会破环水的电离平衡，故A错误；B．氢氮可以形成NH3，氢氧可以形成H2O，均为10电子的分子，故B正确；C．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故N、O的第一电离能大小：N>O；故C正确；D．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；四种元素所形成的简单离子的半径：D>B>C>A，故D正确；故选A。4．A【分析】由题干信息可知，化合物WX为常见的大气污染物可能是CO或者NO，Y与Ⅹ同主族，则Y为S，W、X、Y、Z为原子序数依次递增的短周期主族元素，W与X、Y与Z分别位于同一周期，Z为Cl，故W、X、Y、Z分别为C、O、S、Cl或者N、O、S、Cl，据此分析解题。解析：A．由分析可知，W为C或N，X为O，故电负性O＞N即，A正确；B．由分析可知，W为C或N，X为O，则简单氢化物即CH4或者NH3，H2O，已知CH4为正四面体结构、NH3为三角锥形、H2O为V形，故它们的键角CH4＞NH3＞H2O即W＞X，B错误；C．由分析可知，X为O，Y为S，则原子半径S＞O即Y＞X，C错误；D．由分析可知，Y为S，Z为Cl，最高价氧化物对应的水化物的酸性HClO4＞H2SO4即Z＞Y，D错误；故答案为：A。5．A解析：A．根据泡利原理，同一原子轨道中的2个电子自旋相反，A错误；B．的核外电子数是18，最外层达到8电子稳定结构，B正确；C．的核电荷数是16，符合构造原理和能量最低原理，C正确；D．的核电荷数是19，其内层电子排布与上一周期的稀有气体元素相同，D正确；故选A。6．B解析：超重元素中子数为175，质子数为293-175=118，中子数与质子数之差为57；故答案选B。7．A解析：A．同周期元素随着原子序数递增电负性逐渐增强，A正确；B．同周期元素随着原子序数递增原子半径逐渐减小，原子半径Na大于Mg，B错误；C．同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，其氢化物的热稳定性逐渐减弱，HF>HCl>HBr，C错误；D．非金属元素最高价氧化物的水化物酸性的强弱与中心非金属元素的非金属性相关，非金属性N>P，故，D错误；故选A。8．D解析：A．磷原子的核外电子排布式为，3p轨道上有3个自旋方向相同的未成对电子，A正确；B．基态氧原子的电子排布式为，表示的是激发态氧原子的电子排布式，B正确；C．Fe失去电子形成时，最外层电子排布式为，C正确；D．根据洪特规则可知，基态N原子2p轨道电子的自旋方向应该相同，正确的轨道表示式为，D错误；答案选D。9．D解析：K层容纳2个电子，所以L层容纳4个电子，L层有2s、2p能级，2p能级能量较高，2s能级有1个轨道，容纳2个电子，剩余2个电子填充2p能级，2p能级有3个轨道，电子优先单独占有1个轨道，且自旋方向相同，基态原子在L层分布图为，故选D。10．A解析：A．Br-的电子排布式：[Ar]3d104s24p6，正确，评价错误，故A错误；B．电子应先充满同能级的轨道，违反了洪特规则，符合题意，故B正确；C．K原子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s1，违反能量最低原理，符合题意，故C正确；D．泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子，违反泡利不相容原理，符合题意，故D正确；故选：A。11．B解析：A．过滤时，必须将混合物沿玻璃棒慢慢流入漏斗，A错误；B．依题意，Ga及其化合物的性质与Al相似，故硫酸镓溶液中存在镓离子的水解平衡和水的电离平衡，溶液呈酸性，B正确；C．Ga和铝同族，核外未成对电子数应为1个，C错误；D．Ga被还原，应在阴极放电，D错误；故选B。12．A解析：A．1s22s2是基态铍原子的核外电子排布方式，则1s22s12p1是激发态铍原子的电子排布式，故A符合题意；B．1s22s22p63s23p63d104s2是基态锌原子的核外电子排布方式，故B不符合题意；C．1s22s22p63s23p6是基态氩原子的核外电子排布方式，故C不符合题意；D．1s22s22p63s23p63d54s1是基态铬原子态的核外电子排布式，故D不符合题意；故选A。13．D解析：A．第三周期P最外层电子为半充满结构，较为稳定，P的第一电离能大于S，故A不符合题意；B．金属元素没有负价，非金属元素从左至右最低负价逐渐降低，故B不符合题意；C．同周期元素从左到右，原子序数逐渐增大，原子半径逐渐减小，故C不符合题意；D．同周期元素从左到右，电负性逐渐增大，故D符合题意；故选D。14．C解析：A．Na+的电子排布式为：1s22s22p6，A错误；B．基态碳原子的价层电子排布式为2s22p2，价电子轨道表示式为，B错误；C．Cu的价层电子排布式为：3d104s1，C正确；D．基态Cl原子的简化电子排布式为：[Ne]3s23p5，D错误；故选C。15．D解析：A．Cu是29号元素，根据构造原理，可知基态Cu原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，A正确；B．K是19号元素，根据构造原理，可知基态K原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，则其简化电子排布式为[Ar]4s1，B正确：C．N是7号元素，根据构造原理可知基态N原子核外电子排布式为1s22s22p3，则其电子排布图为，C正确；D．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。硫原子3p能级中有4个电子，其中的3个电子优先单独占据1个轨道，且自旋状态相同，然后第4个电子占据3p能级的第一个轨道，且自旋状态相反，则S原子的电子排布图应该为，D错误；故合理选项是D。二、非选择题16．(1)3(2)5s218(3)(4)N球形(5)第三周期ⅦB族d铜的第二电离能(I2)是失去3d10电子，而锌的第二电离能是失去4s1电子解析：(1)氟的原子序数是9，核外电子排布1s22s22p5，p能级的三个轨道上的电子能量相同，故基态氟原子氟原子有1s、2s、2p，共3种不同能量的电子，价电子排布图为：。(2)已知锡位于第五周期，与C同主族，则价电子排布相同，为ns2np2(n是电子层数)，则Sn2+的最外层电子排布式：5s2；核外电子的运动状态各不相同，中有18种运动状态不同的电子。(3)硼的原子序数为5，基态硼原子的核外电子排布图为。(4)基态K原子核外电子排布[Ar]4s1，其中核外电子占据最高能层是第四层，符号是N；占据该能层电子处于4s能级，电子云轮廓图形状为球形。(5)锰的原子序数为25，该元素在周期表中的位置为第三周期ⅦB族；根据核外电子排布规则，其最后一个电子填充在3d能级，属于d区元素；铜的第二电离能(I2)是失去3d10电子，3d10是全充满状态，较难失去，而锌的第二电离能是失去4s1电子，较为容易。17．(1)三IIIA(2)NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O(3)(4)取样，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变红色说明有Fe3+，反之则无。解析：（1）铝的核电荷数为13，其原子结构示意图为；铝位于元素周期表的第三周期第IIIA族；（2）Na、Al最高价氧化物的水化物分别为NaOH和Al(OH)3，二者反应的化学方程式为NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O；（3）氯化铝溶液中滴加氨水，反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵，其离子方程式为；（4）根据Fe3+遇KSCN得红色溶液，检验某溶液中是否含有Fe3+的操作方法是：取样，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变红色说明有Fe3+，反之则无。18．单独相同解析：根据洪特规则，电子排布时优先单独占据一个轨道，并且自旋方向相同，例如2p3的三个电子占据三个轨道，自旋方向相同，电子排布为，不能为，也不能为。19．(1)第二周期第ⅣA族1s22s22p3(2)铬3d54s1(3)d第四周期第Ⅷ族Fe3+[Ar]3d64s2(4)[Ar]3d604s1ds(5)22p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，位于周期表中第二周期第ⅣA族，故答案为：第二周期第ⅣA族；1s22s22p3；（2）E是前四周期中未成对电子数最多的元素，外围电子排布为3d54s1，核外24个电子，为铬元素，故答案为：铬；3d54s1；（3）C元素的正三价离子的3d能级为半充满，C为Fe元素，核外电子排布式为[Ar]3d64s2，价层电子排布式为：3d64s2，位于第四周期第Ⅷ族，d区，C元素的+3价离子的符号为：Fe3+，Fe原子失去4s能级上2个电子、3d能级上1个电子生成Fe3+，铁离子结构示意图为，故答案为：d；第四周期第Ⅷ族；Fe3+；；[Ar]3d64s2；（4）D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，应为Cu，原子序数为29，简化电子排布式为：[Ar]3d604s1，位于ds区，价电子排布式为：3d104s1，价电子排布图为：，故答案为：[Ar]3d604s1；ds；；（5）s能级最多排2个电子，据此可知n=2，其最外层电子排布式为：2s22p3，2p能级电子的能量高于2s能级，故答案为：2：2p。20．电子云241s22s22p63s23p63d51s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10M94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。21．(1)(2)Mn(3)2(4)2解析：（1）基态铁原子的价电子排布式为，失去外层电子转化为Fe2+和Fe3+，这两种基态离子的价电子排布式分别为和，基态Fe2+有4个未成对电子，基态Fe3+有5个未成对电子，所以未成对电子个数比为4:5。（2）O元素的基态原子价电子排布式为2s22p4，所以其核外未成对电子数是2，而Mn元素的基态原子价电子排布式为3d54s2，所以其核外未成对电子数是5，因此核外未成对电子数较多的是Mn。（3）基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2，所以基态Ge原子有2个未成对的电子；（4）镍是28号元素，根据核外电子排布规则，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，3d能级有5个轨道，先占满5个自旋方向相同的电子，剩余3个电子再分别占据三个轨道，电子自旋方向相反，所以未成对的电子数为2。22．(1)第二周期第VIA族(2)CD(3)4NH3+5O24NO+6H2O(4)2SO2+O22SO32×6.02×1023【分析】I．元素X、Y、Z位于同一周期且原子序数依次增大，由它们和氢元素、硫元素组成的含氮化合物结构，可知X形成4个共价键、Y形成3个共价键、Z形成2个共价键，可推知X为C、Y为N、Z为O；Ⅱ．（3）若