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、单选题（共15题）1．下列说法正确的是A．元素J的基态原子核外有2个未成对电子，则该基态原子的价电子排布式可能为B．元素K的基态原子4s轨道上有2个电子，则该基态原子的价电子排布式可能为C．元素L、M的基态原子的最外层电子排布式分别为、，则L、M一定为同一族的元素D．在通常情况下，原子核外电子的排布总是使原子处于能量最低状态2．下列各组中属于同位素关系的是A．金刚石与石墨 B．与 C．与 D．与3．某元素原子核内质子数为m，中子数为n，则下列论断正确的是A．这种元素的相对原子质量为m+nB．若碳-12原子质量为wg，则此原子的质量为(m+n)wgC．不能由此确定该元素的相对原子质量D．核内中子的总质量小于质子的总质量4．下列化学用语表述正确的是A．N原子的最外层电子轨道表示式：B．CH4的球棍模型：C．Se原子的价层电子排布式：4s24p4D．乙烷的结构式：CH3CH35．科学的分类能够反映事物的本质特征，下列分类方法或概念表达科学合理的是A．属于弱电解质 B．属于混合物C．和属于氢的同位素 D．属于酸性氧化物6．aXn－和bYm＋为两主族元素的离子，它们的电子层结构相同，下列判断错误的是()A．原子半径X＜Y B．离子半径Xn－＜Ym＋C．a＋n＝b－m D．X的氢化物的化学式为HnX7．短周期元素A、B、C原子序数依次增大，A元素原子是周期表中原子半径最小的，C的氢化物浓溶液和浓硝酸组成的混合溶液，可溶解Au等不活泼金属，而一定条件下B存在如图所示转化关系。下列有关说法一定正确的是A．电负性：B>C>AB．若B单质为淡黄色固体，则含氧酸酸性：C>BC．若B单质为无色无味气体，则B的氢化物可能含有非极性键D．由A、B、C三种元素只能形成共价化合物8．下列有关化学用语表示正确的是A．钾离子的电子排布式：B．基态氮原子的电子排布图：C．水的电子式：D．基态铬原子的价电子排布式：9．发现了电子的科学家是A．道尔顿 B．卢瑟福 C．汤姆孙 D．玻尔10．已知W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的前四周期元素。W的轨道半充满；Y是电负性最大的元素：Z是短周期元素且Z的逐级电离能()依次为738、1451、7733、10540、13630、17995；M元素原子最外层电子只有一种自旋取向，其次外层内所有轨道的电子均成对。下列说法正确的是A．第一电离能：B．W、Y的简单氢化物的水溶液均可盛放于玻璃瓶中C．M基态原子核外电子有15种空间运动状态D．工业上常用电解熔融的方式制备单质Z11．下列描述原子结构的化学用语正确的是A．碳原子结构示意图：B．基态铜原子()的价层电子排布式：C．氧原子核外能量最高的电子云的形状：D．碳原子核外电子的轨道表示式：12．含有未成对电子的物质具有顺磁性。下列物质具有顺磁性的是A． B． C．NO D．Be13．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表所示下列叙述不正确的是元素代号XYZW原子半径/pm1601437574主要化合价＋2＋3＋5、-3-2A．X、Y的最高价氧化物对应水化物的碱性：B．简单离子的半径：C．X与Z形成的化合物为共价化合物D．Y与W形成的化合物既能与强酸反应又能与强碱反应14．前四周期元素X、Y、Z、W、T的原子序数依次增大，Y、Z、W位于同一周期，X的最简单氢化物分子的空间结构为正四面体形，Y在同周期中电负性最小，二元化合物E中元素Y和W的质量比为23∶16；同周期元素简单离子中，元素Z形成的离子半径最小；T元素的价电子排布式为3d64s2。下列说法正确的是A．简单离子的半径：Y＞Z＞WB．最高价氧化物对应水化物的酸性：W＞Z＞XC．W和T的单质混合加热可得化合物TWD．W的单质在足量的氧气中燃烧，所得产物溶于水可得强酸15．X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素，X、Z的基态原子2p能级上各有两个未成对电子，Y与Q同主族，W原子N能层只有一个电子，其余能层全充满。下列说法错误的是A．电负性为Z>Y>XB．原子半径为r(Q)>r(Y)>r(Z)C．X与Z可以形成含极性键的非极性分子D．W与Z形成的化合物晶胞如图，其化学式为WZ二、填空题（共8题）16．19～36号元素基态原子的核外电子排布【活动探究】按照前面介绍的原则和方法，请你尝试写出19~36号元素K~Kr的原子的核外电子排布式。【思考交流】对比铬和铜基态原子的电子排布式的两种写法区别是什么？①基态铬原子：a．1s22s22p63s23p63d44s2

b．1s22s22p63s23p63d54s1②基态铜原子：a．1s22s22p63s23p63d94s2

b．1s22s22p63s23p63d104s1【总结】洪特规则特例：能量相同的原子轨道在全充满(如d10)、半充满(如d5)和全空(如d0)状态时，体系能量较低，原子较稳定。【方法引导】(1)简化电子排布式：把电子排布式中内层电子达到稀有气体结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示。K：(2)价电子：一般指最外能级组中那些有可能参与化学反应的电子。主族元素原子的价电子数一般等于该元素的最高正化合价。价电子排布式：只表示出原子的价电子排布的式子。基态铁原子价电子排布式为：。【迁移应用】(1)基态Fe2＋与Fe3＋离子中未成对的电子数之比为；(2)基态Ti原子的核外电子排布式为；(3)Fe基态核外电子排布式为。(4)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]，有个未成对电子。(5)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为。【归纳总结】前4周期元素核外电子排布的特殊性(1)最外层只有1个未成对电子的元素。(2)最外层有2个未成对电子的元素。(3)最外层有3个未成对电子的元素。(4)核外电子排布中，未成对电子数最多的元素。17．聚氮化硫是重要的超导材料，目前已成为全球材料行业研究的热点。(1)基态S原子的原子核外能量最高的电子电子云轮廓图为形。(2)下列电子排布图能表示氮原子的最低能量状态的是___________。A． B．C． D．18．根据下列原子结构示意图回答(用编号回答)：①

②

③

④(1)半径最小的是；(2)只有最低负化合价的是；(3)只有还原性的是；(4)只有氧化性的是。19．硅是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：(1)基态硅(Si)原子的核外电子排布式为[Ne]，有个未成对电子。(2)碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)是同族元素。①基态Ge原子的核外电子占据个能层、个能级。②上述三种元素的电负性由大到小的顺序为(填元素符号)。③固态CO2可用于人工降雨，SiO2常用于(填一种即可)。20．现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F六种元素，它们的原子序数依次增大，已知B元素是地壳中含量最高的元素；A和C的价电子数相同，B和D的价电子数也相同，且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的；C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数，且E原子的p轨道上电子比D原子的p轨道上电子多1个；六种元素的基态原子中，F原子的电子层数最多且和A处于同一主族。回答下列问题：(1)用电子式表示C和E形成化合物的过程：。(2)写出基态F原子的核外电子排布式：。(3)A2D的电子式为，其分子中(填“含”或“不含”，下同)键，π键。(4)A、B、C共同形成的化合物中化学键的类型有。21．一定质量的某金属X和足量的稀H2SO4反应共有0.3mol电子发生转移，生成6.02×1022个Xn+，这些阳离子共有1.3×6.02×1023个质子、1.4×6.02×1023个中子。(1)求Z、n和A的值。(写过程)(2)写出该金属与NaOH溶液反应的化学方程式。22．砷（33As）在元素周期表中与氮、磷同主族，其在自然界存在的主要化合物有砒霜（As2O3）、雄黄(As4S4）、雌黄（As2S3）等。(1)砷在元素周期表中的位置为。(2)在一定条件下，雄黄(As4S4（雄黄中As元素化合价为+2）和雌黄As2S3之间的转化关系如图所示。

①H3AsO3中砷元素呈价；则在转化关系I中，被还原的元素名称是。②反应Ⅱ中，若1molAs4S4参加反应时，转移12mole-，则物质a为（填化学式）；将As2O3（俗称砒霜）在高温下用焦炭还原可制备砷，同时产生一种无毒气体，写出用焦炭还原As2O3时的化学方程式：。③在转化关系Ⅲ中，将As2O3溶于热水生成亚砷酸（H3AsO3），已知H3AsO3是两性偏酸性的化合物，Na3AsO3溶液呈碱性，原因是（用水解离子方程式表示）。(3)某原电池装置如图，电池总反应为AsO+2I-+H2OAsO+I2+2OH-。当P池中溶液由无色变成蓝色时，正极上的电极反应式为。

23．锰元素在炼钢等方面有着广泛的应用。以纤维素和软锰矿(主要成分为，含少量、FeO、、MgO等杂质)为主要原料，制备溶液的工艺流程如图所示：请回答下列问题：(1)Mn位于元素周期表中区(按电子排布分区)。(2)“酸浸”过程中，纤维素能将锰元素等还原。“氧化”过程的离子方程式为。(3)“沉铁”时，滴入适量氨水充分反应后，需将混合体系煮沸冷却后再过滤、煮沸的目的是。(4)若“沉镁”前溶液中浓度为0.002mol/L，取等体积的NaF溶液与该溶液混合(假设混合前后溶液总体积不变)，要使完全沉淀，则所加NaF溶液的浓度至少为mol/L。[已知，，](5)溶液中锰元素含量的测定：取溶液于锥形瓶中，滴加2~3滴铬黑作指示剂，用标准液滴定至终点，消耗标准液15.00mL．滴定原理如下：(蓝色)(红色)(无色)(无色)①滴定终点的颜色变化为。②溶液中锰元素含量为g/L。(6)锰元素的氧化态—吉布斯自由能图如图所示，该图具有多方面的应用。①可判断不同氧化态的锰元素在水溶液中的相对稳定性，由图可知，在酸性溶液中是锰的最稳定态，则在碱性溶液中(写化学式)是锰的最稳定态。②可预测歧化反应发生的可能性。若某氧化态位于它相邻两氧化态连线的上方，则该氧化态不稳定，能发生歧化反应，生成其相邻两氧化态。反之，若某氧化态位于它相邻两氧化态连线的下方，则该氧化态是相对稳定的。则由图可知，在(填“酸性”或“碱性”)环境中更易发生歧化反应该反应的离子方程式为。参考答案：1．D【解析】A．若基态原子的价电子排布式为3d64s2，则其3d能级有4个未成对电子，故A错误；B．能级全空、半满、全满能量更低，所以基态原子的价电子排布式不应为3d94s2，此时应为3d104s1，故B错误；C．L的最外层电子排布式为3s2，则为镁元素，M的最外层电子排布式为4s2，其可能为钙元素，但也可能为过渡元素，如Fe(3d64s2)，不一定为同族元素，故C错误；D．原子核外电子总是先占据能量较低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道；使整个原子处于能量最低状态，故D正确；故答案选D。2．C【解析】A.金刚石和石墨是碳元素的不同单质,属于同素异形体,故A错误；B.T2O与H2O是化合物,不是元素,所以它们不是同位素,故B错误；C.40k和39K的质子数都是19,40K的中子数是21,39K的中子数是20,所以40K和39K是同位素,所以C选项是正确的；D.16O与16O2-的关系为同一种元素形成的不同的微粒,故D错误；综上所述，本题答案为C。3．C【解析】A.某元素原子核内质子数为m，中子数为n，只能确定该核素的相对原子质量，不能确定该元素的相对原子质量，故A错误；B.该核素的相对原子质量为m+n，该核素的相对原子质量等于该核素的质量与12C质量的所得的比值，所以该核素原子的质量为(m+n)wg，故B错误；C.因为知道元素原子核内质子数为m，中子数为n，只能确定该核素的相对原子质量，不能计算钙元素的相对原子质量，故C错误；D.核内一个质子的质量和一个中子的质量相当，中子数和质子数无法去定，所以不能确定中子的总质量等于质子的总质量，故D错误；故答案：C。4．C【解析】A．Ｎ的最外层电子轨道表示式为：，A错误；B．图示为甲烷的比例模型（空间填充模型），B错误；C．Se与O同主族，最外层有6个电子，在第四周期，故价层电子排布式为：4s24p4，C正确；D．图示为乙烷的结构简式，其结构式为：，错误；故选C。5．D【解析】A．是盐，在水溶液中能完全电离，属于强电解质，故A错误；B．属于纯净物，故B错误；C．同位素是指同一元素的不同原子，和属于单质，不属于氢的同位素，故C错误；D．和碱反应生成亚硫酸钠和水，属于酸性氧化物，故D正确；故选D。6．B【解析】aXn－和bYm＋为两主族元素的离子，它们的电子层结构相同，则a+n＝b－m，其中X是非金属，Y是金属，位于X的下一周期，A.原子半径X＜Y，A正确；B.核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小，所以离子半径Xn－＞Ym＋，B错误；C.a＋n＝b－m，C正确；D.X的最低价是－n价，则氢化物的化学式为HnX，D正确，答案选B。7．CA元素原子是周期表中原子半径最小的，A是H；C的氢化物浓溶液和浓硝酸组成的混合溶液，可溶解Au等不活泼金属，则混合溶液称为王水，由浓盐酸和浓硝酸组成，C是Cl；B的氢化物能与氧化物反应生成B单质，发生归中反应，B为S，反应方程式为：2H2S+SO2=3S↓+2H2O，同理，B也可能为N。【解析】由分析知：A是H，B是S或N，C是Cl；A．非金属性：Cl>S>H，则电负性：C>B>A，A错误；B．只有非金属的最高价氧化物对应的酸，其酸性比较才能用非金属性来比，否则无法确定，B错误；C．若B是N，N2H4中含有非极性键，C正确；D．若A是H，B是N，C是Cl，组成化合物NH4Cl是离子化合物，D错误；答案选C。8．B【解析】A．K的原子序数为19，核内19个质子，核外19个电子，表示失去最外层一个电子，核外只有18个电子，钾离子的电子排布式为，选项A错误；B．N原子核外有7个电子，分别位于1s、2s、2p轨道，基态氮原子的电子排布图位，选项B正确；C．中O原子与每个H原子形成一对共用电子对，只有共价键，电子式为，选项C错误；D．电子排布处于全满或半满状态是稳定状态，则基态铬原子的价电子排布式为，选项D错误；答案选B。9．C【解析】发现电子的科学家是汤姆孙，故答案选C。10．CW的轨道半充满，所以W的核外电子排布式为1s22s22p3,W为N；Y是电负性最大的元素，Y为F；X在W和Y之间，X为O；Z是短周期元素且Z的逐级电离能()依次为738、1451、7733、10540、13630、17995，Z的常见化合价为+2价，所以Z为Mg；M元素原子最外层电子只有一种自旋取向，M的最外层只有1个电子，其次外层内所有轨道的电子均成对，M为Cu。【解析】A．由分析知，W为N，X为O，Y为F，Z为Mg，第一电离能：F>N>O>Mg，A错误；B．Y的简单氢化物是HF，其水溶液氢氟酸能与玻璃中的二氧化硅反应，不能盛放在玻璃瓶里，B错误；C．M是铜，基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，所以有15种空间运动状态的电子，C正确；D．工业上常用电解熔融氯化镁的方式制备单质镁，D错误；故选C。11．C【解析】A．在原子结构示意图中，圆圈内的质子数应带“+”，则碳原子结构示意图为，A不正确；B．原子核外电子排布时，需遵循洪特规则，所以基态铜原子()的价层电子排布式不是，而是3d104s1，B不正确；C．氧原子的电子排布式为1s22s22p4，则核外能量最高的电子云为p电子云，形状为：，C正确；D．碳原子核外电子排布为1s22s22p2，轨道表示式为，D不正确；故选C。12．C【解析】A．N原子的外围电子排布为2s22p3，分子中N原子的3条2p轨道重叠形成1个键和2个键，不存在未成对电子，不具有顺磁性，A错误；B．F原子的外围电子排布为2s22p5，分子中F原子的一条2p轨道重叠形成共价键，不存在未成对电子，不具有顺磁性，B错误；C．N原子的外围电子排布为2s22p3，O原子的外围电子排布为2s22p4，NO分子中N原子的3条2p轨道与O原子的3条2p轨道重叠形成1个键，2个键（其中1个键中N原子提供1个电子，O原子提供一对电子），存在未成对电子，具有顺磁性，C正确；D．Be的外围电子排布为2s2，不存在未成对电子，不具有顺磁性，D错误；故选C。13．C根据元素周期律：元素原子电子层数越多，其原子半径越大；同一周期主族元素，原子半径随着原子序数的增大而减小；同一主族元素，原子半径随着原子序数的增大而增大；主族元素中，最高正化合价与其主族序数相同(O、F除外)，最低负化合价=主族序数-8，结合表中数据可推知：X为Mg、Y为Al、Z为N、W为O。【解析】A．金属的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则X、Y、R的最高价氧化物对应水化物的碱性：X>Y，A正确；B．简单离子的核外电子排布形同，原子序数越大半径越小，则离子半径：Al3+＜Mg2+＜O2-＜N3-，B正确；C．X与Z形成的化合物为Mg3N2，为离子化合物，C错误；D．Y与W形成的化合物为氧化铝，为两性氧化物，既能与酸反应又能与强碱反应，D正确；故选C。14．C前四周期元素X、Y、Z、W、T的原子序数依次增大，Y、Z、W位于同一周期，X的最简单氢化物分子的空间结构为正四面体，该氢化物为CH4，则X为C；Y在同周期中电负性最小，二元化合物E中元素Y和Z的质量比为23：16，Y、Z位于同一周期，则Y为Na，Z为S；同周期元素简单离子中，元素Z形成的离子半径最小，则Z为Al；T元素的价电子排布式为3d64s2，其核外电子排布式为：[Ar]3d64s2，则T为Fe元素，据此解答。【解析】根据分析可知：X为C元素，Y为Na，Z为Al，W为S元素，T为Fe元素。A．电子层越多离子半径越大，电子层相同时核电荷数越大离子半径越小，则离子半径W＞Y＞Z，故A错误；B．非金属性S＞C＞Al，则最高价氧化物对应水化物的酸性W＞X＞Z，故B错误；C．S单质的氧化性较弱，则S与Fe单质混合加热反应生成FeS，故C正确；D．S与氧气反应生成的是二氧化硫，二氧化硫溶于水生成的亚硫酸为弱酸，故D错误；故选：C。15．DX、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素，X、Z的基态原子2p能级上各有两个未成对电子，X的电子排布为：，X为C元素，Z的电子排布为：，Z为O元素，Y为N元素，Y与Q同主族，Q为P元素，W原子N能层只有一个电子，其余能层全充满，W的电子排布为：，W为Cu元素。【解析】A．X为C元素，Y为N元素，Z为O元素，电负性的大小为：，A正确；B．Y为N元素，Q为P元素，Z为O元素，原子半径的大小为：，B正确；C．X为C元素，Y为N元素，C和O形成的为含极性键的非极性分子，C正确；D．W为Cu元素，Z为O元素，根据晶胞的结构（黑球大为Cu，白球为O），形成的化合物的原子个数之比为：=，其化学式为，D错误；故选D。

16．[Ar]4s13d64s24∶51s22s22p63s23p63d24s21s22s22p63s23p63d64s23d104s24p22

IA族(ns1：H、Li、Na、K)；IIIA族(ns2np1：B、Al、Ga)；VIIA族(ns2np5：F、Cl、Br)；Cr(3d54s1)、Cu(3d104s1)IVA族(ns2np2：C、Si、Ge)；VIA族(ns2np4：O、S、Se)VA族(ns2np3：N、P、As)Cr(3d54s1，共有6个未成对电子)【解析】略17．(1)哑铃(2)A【解析】（1）基态S原子的电子排布式为：，其能量最高的电子为p电子，电子云轮廓图为哑铃形；（2）氮原子为7号元素，根据能量最低原理、洪特规则、泡利原理，其最低能量状态的是A。18．④④①④根据原子结构示意图可判断①是Na，②是S，③是Si，④是F，据此解答。【解析】(1)同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则半径最小的是F，答案选④；(2)F是最活泼的非金属，没有正价，只有最低负化合价的是F，答案选④；(3)钠是活泼的金属，只能失去电子，则只有还原性的是Na，答案选①；(4)F是最活泼的非金属，不能失去电子，则只有氧化性的是F，答案选④。19．(1)2(2)48C＞Si＞Ge光纤通信【解析】（1）基态Si原子核外有14个电子，根据构造原理书写其核外电子排布式为[Ne]3s23p2；3p能级上有2个电子排列在3个轨道上，排列时要符合洪特规则，所以有2个未成对电子，故答案为：3s23p2；2；（2）①基态Ge原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2，占据K、L、M、N能层，占据1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p能级，所以该基态原子占据4个能层、8个能级，故答案为：4；8；②元素的非金属性越强，其电负性越大，非金属性：C＞Si＞Ge，电负性C＞Si＞Ge，故答案为：C＞Si＞Ge；③SiO2是光导纤维的主要原料，所以SiO2常用于光纤通信，故答案为：光纤通信。20．

1s22s22p63s23p64s1

含不含离子键、极性共价键现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F六种元素，它们的原子序数依次增大，已知B元素是地壳中含量最高的元素，则B是O元素；A和C的价电子数相同，B和D的价电子数也相同，且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的；则A是H，C是Na，D是S；C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数，且E原子的p轨道上电子比D原子的p轨道上电子多1个，则E是Cl元素；六种元素的基态原子中，F原子的电子层数最多且和A处于同一主族，则F是K元素；然后根据元素周期律及元素、化合物的性质分析解答。【解析】根据上述分析可知：A是H，B是O，C是Na，D是S，E是Cl，F是K元素。(1)C是Na，E是Cl，二者形成的化合物NaCl是离子化合物，用电子式表示其形成过程为

；(2)F是K元素，根据构造原理，可知基态K原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p64s1；(3)A是H，D是S，S原子最外层有6个电子，与2个H原子的电子形成2个共价键，使分子中每个原子都达到稳定结构，其电子式为：

；H2S结构式为：H-S-H，在分子，S、H原子形成的是共价单键，共价单键属于σ键，而不含π键；(4)A是H，B是O，C是Na，这三种元素形成的化合物是NaOH，为离子化合物，Na+与OH-之间以离子键结合，在阳离子OH-中H、O原子之间以共价键结合，因此NaOH中含有离子键和极性共价键。21．(1)Z、n、A的值分别为13、3、27(2)【解析】（1）离子的物质的量为0.1mol，质子的物质的量为1.3mol，中子的物质的量为1.4mol，所以每个离子中的质子数为1.3/0.1=13，每个离子中的中子数为1.4/0.1=14，所以质子数Z为13，质量数A为13+14=27，离子的电荷数为0.3/0.1=3，所以n为3；（2）该金属为铝，铝和氢氧化钠和水反应生成偏铝酸钠和氢气，。22．(1)为第四周期第VA族(2)+3砷S2As2O3+3C4As+3CO2↑(3)AsO+H2O+2e-=AsO+2OH-【解析】（1）砷（33As）在元素周期表中与氮、磷同主族，位于第4周期，砷在元素周期表中的位置为第四周期VA族；（2）①根据化合价代数和为零可知，H3AsO3中砷元素呈+3价；依据转化关系分析可知，雌黄（As2S3）酸性溶液中和Sn2+发生氧化还原反应生成As4S4、H2S、Sn4+，结合电荷守恒、原子守恒配平书写离子方程式为：2As2S3+4H++2Sn2+=As4S4+2H2S+2Sn4+，反应中Sn