《专题1 揭示物质结构的奥秘》试卷及答案-高中化学选择性必修2-苏教版-2024-2025学年

《专题1揭示物质结构的奥秘》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列关于原子结构的描述中，正确的是：A、原子的质子数等于核外电子数B、原子的质量主要集中在原子核上C、原子核是由中子和质子组成的，而电子是围绕原子核运动的D、原子核的正电荷数等于电子的负电荷数2、下列关于原子结构的说法中，正确的是（）。A、原子核由质子和中子组成，不包含电子。B、电子只能在固定轨道上运动。C、原子的质量几乎全部集中在原子核上。D、所有的原子都含有中子。3、下列关于化学键类型的说法中，正确的是：A.共价键和离子键都是通过电子转移形成的。B.金属键是由于金属离子在金属阳离子之间形成的。C.氢键是非极性分子间通过电子转移形成的。D.低温下非金属元素原子通过共用一对电子形成的化合物属于共价化合物。4、下列关于原子轨道的说法正确的是：A.s轨道的形状是球形的，p轨道的形状是哑铃形的。B.d轨道在任何情况下都是正方形的。C.f轨道没有特定的形状，因为它们过于复杂。D.所有轨道都具有相同的能量水平。5、下列关于原子结构的说法中，正确的是（）A、原子核由质子和中子组成，电子在原子核外运动B、原子核的电荷数等于核外电子的数目，原子呈中性C、原子核的质量远小于核外电子的总质量D、原子核的体积远大于核外电子的体积6、下列关于原子结构的说法，正确的是（）A.原子核中的质子和中子都是电中性的。B.原子中电子云的形状只有球形一种。C.原子的最外层电子数不超过8个。D.所有原子的原子核均由质子和中子组成。7、在下列四种原子中，具有最大电荷量的原子是：A、氢原子（1个电子，0个质子）B、碳原子（6个电子，6个质子）C、铝原子（13个电子，13个质子）D、铁原子（26个电子，26个质子）8、下列关于原子核外电子排布的描述中，正确的是：A.每个电子层最多容纳的电子数是2n²（n为电子层数）B.最外层电子数为8的元素一定是惰性气体C.原子核外电子按能量从低到高排列，同一能级上电子的能量相同D.原子核外电子的排布只与元素的电子层数有关9、下列关于共价键的说法中，正确的是：A、所有共价键都是非极性的。B、共价键的存在完全由原子的最外层电子数决定。C、两个非金属原子间一定形成了共价键。D、共价键的形成是由于成键原子之间的电负性差异不大。10、下列关于原子核式结构的描述正确的是：A.原子核由质子组成，电子在核外绕核转动B.原子核的半径与原子的半径相同C.原子核的质量几乎等于电子的总质量D.原子核的电荷量等于核外电子的电荷量11、下列关于原子结构的说法中，正确的是：A.原子核由质子和中子组成，电子在原子核外运动。B.原子核的半径与原子半径相等。C.原子核内质子数等于原子核外电子数。D.原子的化学性质主要取决于原子核内的质子数。12、下列物质中，分子间作用力最大的是（）A、H₂OB、H₂SC、CH₄D、NH₃13、关于原子核外电子运动的特点，以下描述正确的是（）A、电子的运动轨迹是确定的B、电子的速度和质量是恒定不变的C、电子在一定轨道上运动时具有确定的速度和质量D、在给定的电场和磁场中，电子的轨迹可以预测14、下列关于原子核外电子排布的说法中，正确的是（）A.当主量子数n相同，电子层上的电子云形状相同B.s能级电子云在空间呈现球形C.p能级电子云在空间呈现哑铃形D.电子云密度最大的地方一定在原子核附近15、下列分子中，含有极性共价键但分子整体不带电荷的是（）。A.C2H4B.CO2C.CS2D.SO216、下列关于原子核结构的说法中，不正确的是（）A.原子核由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电。B.原子核的质子数决定了元素的种类。C.原子核的质量数等于质子数加中子数。D.原子核具有稳定的结构，不会发生放射性衰变。二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题1.下列关于原子结构的研究成果，哪项是错误的？A.卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型。B.汤姆孙发现了电子，提出了“葡萄干布丁模型”。C.波尔提出了量子假说，解释了氢原子的光谱线。D.莫斯莱提出了元素周期表的原子序数规律。第二题【题目】在元素周期表中，第4周期元素Ti（钛）、V（钒）、Cr（铬）、Mn（锰）、Fe（铁）、Co（钴）、Ni（镍）等元素，除了Cr、Mn、Fe、Co、Ni是常见的过渡金属以外，Ti和V也在某些性质上表现出过渡金属的特点。请回答以下问题：1.列出Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni这几种元素的价电子构型，并说明它们为什么能表现出过渡金属特性的原因。2.说明其中一种元素（除Cr外）在结构和性质上与Cr相似的原因。3.解释金属性和非金属性元素间的过渡区是如何体现了这些元素在结构和性质上的过渡现象。第三题题目：已知元素A的核外电子排布式为2,8,6，请回答以下问题：（1）元素A位于周期表的第几周期？第几族？（2）写出元素A与氯气反应生成的化合物名称及化学式。（3）若元素B与元素A同周期，原子核外电子数分别为2,8,7，请推断元素B的化学符号并说明原因。（4）已知化合物C的名称为X元素的最高价氧化物的水化物，X为元素A的一种同族元素，X的核外电子排布式为2,8,3。请写出化合物C的化学式。第四题【题目】某元素X的原子核外有3个电子层，其中最外层电子数为6。请回答以下问题：（1）元素X位于元素周期表的哪个周期和哪个族？（2）写出元素X形成的两种常见化合物的化学式。（3）若元素X与氢元素形成化合物，该化合物的化学式是什么？该化合物在常温常压下的物理状态如何？《专题1揭示物质结构的奥秘》试卷及答案一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列关于原子结构的描述中，正确的是：A、原子的质子数等于核外电子数B、原子的质量主要集中在原子核上C、原子核是由中子和质子组成的，而电子是围绕原子核运动的D、原子核的正电荷数等于电子的负电荷数答案：B解析：原子的质量主要集中在原子核上，因为原子核由质子和中子组成，它们的质量远大于电子的质量。质子数等于核外电子数（选项A错误），原子核由质子和中子组成（选项C错误），原子核的正电荷数等于电子的负电荷数，但这是针对中性原子而言，题目未指明，因此选项D不一定正确。2、下列关于原子结构的说法中，正确的是（）。A、原子核由质子和中子组成，不包含电子。B、电子只能在固定轨道上运动。C、原子的质量几乎全部集中在原子核上。D、所有的原子都含有中子。答案：C解析：A项错误，因为电子也存在于原子内部，绕原子核做高速运动。B项错误，电子并不是像行星绕日那样固定在一定的轨道上，而是根据量子力学的原理，填充在不同的能级和轨道上。C项正确，原子的质量主要由原子核中的质子和中子决定。D项错误，并不是所有原子都含有中子，例如氢原子就不含中子。3、下列关于化学键类型的说法中，正确的是：A.共价键和离子键都是通过电子转移形成的。B.金属键是由于金属离子在金属阳离子之间形成的。C.氢键是非极性分子间通过电子转移形成的。D.低温下非金属元素原子通过共用一对电子形成的化合物属于共价化合物。答案：D解析：选项A错误，因为共价键是通过电子共享形成的，而离子键是通过电子转移形成的；选项B错误，金属键是金属原子通过自由电子形成的；选项C错误，氢键是一种较弱的分子间作用力，通常存在于极性分子中；选项D正确，非金属元素通过共用一对电子形成的是共价化合物。4、下列关于原子轨道的说法正确的是：A.s轨道的形状是球形的，p轨道的形状是哑铃形的。B.d轨道在任何情况下都是正方形的。C.f轨道没有特定的形状，因为它们过于复杂。D.所有轨道都具有相同的能量水平。【答案】A【解析】本题考查对原子轨道基本概念的理解。选项A描述了s轨道和p轨道的基本形状，这是正确的。s轨道确实是球形分布，而p轨道呈现出两个相反方向的区域，形象地被描述为哑铃形。选项B错误，d轨道并非正方形，而是具有更复杂的形态，如四叶草形等。选项C虽然f轨道确实非常复杂，但说它们没有特定形状并不准确，实际上f轨道也有其特定的空间分布模式。选项D错误，不同类型的轨道（如s、p、d、f）在不同的能级上具有不同的能量，且在同一主量子数n下，轨道的能量也是有所区别的。因此，正确答案为A。5、下列关于原子结构的说法中，正确的是（）A、原子核由质子和中子组成，电子在原子核外运动B、原子核的电荷数等于核外电子的数目，原子呈中性C、原子核的质量远小于核外电子的总质量D、原子核的体积远大于核外电子的体积答案：B解析：选项A中，虽然原子核确实由质子和中子组成，电子在原子核外运动，但选项描述不够全面；选项C中，原子核的质量实际上远大于核外电子的总质量；选项D中，原子核的体积远小于核外电子的体积。因此，选项B正确，因为原子核的电荷数等于核外电子的数目，原子整体呈中性。6、下列关于原子结构的说法，正确的是（）A.原子核中的质子和中子都是电中性的。B.原子中电子云的形状只有球形一种。C.原子的最外层电子数不超过8个。D.所有原子的原子核均由质子和中子组成。答案：C解析：A选项错误，因为质子带有正电荷，中子是电中性的。B选项错误，因为电子云的形状有多种，包括但不限于球形、纺锤形等。C选项正确，根据电子排布规律，元素的最高化合价不超过其最外层电子数，而最外层电子数最多不超过8个。D选项错误，氢原子的原子核只含有质子，没有中子。7、在下列四种原子中，具有最大电荷量的原子是：A、氢原子（1个电子，0个质子）B、碳原子（6个电子，6个质子）C、铝原子（13个电子，13个质子）D、铁原子（26个电子，26个质子）答案：D解析：原子中的电荷量由质子决定，每个质子带有一个正电荷。D选项中的铁原子含有26个质子，因此具有最大的电荷量。其他选项中的原子质子数分别为1、6、13，因此电荷量依次减小。8、下列关于原子核外电子排布的描述中，正确的是：A.每个电子层最多容纳的电子数是2n²（n为电子层数）B.最外层电子数为8的元素一定是惰性气体C.原子核外电子按能量从低到高排列，同一能级上电子的能量相同D.原子核外电子的排布只与元素的电子层数有关答案：C解析：选项A中的公式正确，但未涉及所有电子层；选项B中的描述不准确，因为虽然最外层电子数为8的元素通常是惰性气体，但并不是所有最外层电子数为8的元素都是惰性气体；选项C正确，因为原子核外电子的排布确实遵循能量从低到高的原则，同一能级上的电子能量相同；选项D错误，因为原子核外电子的排布不仅与电子层数有关，还与电子亚层有关。9、下列关于共价键的说法中，正确的是：A、所有共价键都是非极性的。B、共价键的存在完全由原子的最外层电子数决定。C、两个非金属原子间一定形成了共价键。D、共价键的形成是由于成键原子之间的电负性差异不大。答案：D解析：共价键的形成通常是因为两个成键原子之间的电负性差异不大，而不是完全由原子的最外层电子数决定。虽然多数情况下非金属原子之间形成共价键，但并不是绝对规律；电负性相近的原子之间也能形成共价键，例如H-H、O-O等。所有共价键并不是非极性的，因为即使电负性差异很小，电子微偏移依然会导致极性。因此，选项D是正确答案。10、下列关于原子核式结构的描述正确的是：A.原子核由质子组成，电子在核外绕核转动B.原子核的半径与原子的半径相同C.原子核的质量几乎等于电子的总质量D.原子核的电荷量等于核外电子的电荷量答案：A解析：根据卢瑟福的原子核式结构模型，原子核由质子组成，电子在核外绕核转动，这是原子核式结构的基本描述。选项B错误，原子核的半径远小于原子半径；选项C错误，原子核的质量几乎等于质子的总质量，而电子的质量相对较小；选项D错误，原子核的电荷量等于核外电子的负电荷量的绝对值，由于电子带负电，所以两者的电荷量不同。11、下列关于原子结构的说法中，正确的是：A.原子核由质子和中子组成，电子在原子核外运动。B.原子核的半径与原子半径相等。C.原子核内质子数等于原子核外电子数。D.原子的化学性质主要取决于原子核内的质子数。答案：C解析：原子的化学性质主要由其最外层电子数决定，而原子核内的质子数决定了原子的核外电子数，因此选项C正确。选项A描述了原子的组成，但未涉及半径；选项B错误，原子核的半径远小于原子半径；选项D描述了原子化学性质的一部分，但不是决定因素。12、下列物质中，分子间作用力最大的是（）A、H₂OB、H₂SC、CH₄D、NH₃答案：A解析：分子间作用力受分子极性和相对分子质量的影响。H₂O、H₂S、CH₄、NH₃这四种分子中，H₂O和NH₃都是极性分子，且相对分子质量相比之下较大，因此它们的分子间作用力较强。但是，在极性分子中，H₂O的分子间作用力（氢键）是最强的，因为O-H键之间的氢键作用力大于N-H键之间的氢键作用力。因此，选项A（H₂O）是正确答案。13、关于原子核外电子运动的特点，以下描述正确的是（）A、电子的运动轨迹是确定的B、电子的速度和质量是恒定不变的C、电子在一定轨道上运动时具有确定的速度和质量D、在给定的电场和磁场中，电子的轨迹可以预测答案：D解析：A选项错误，因为根据量子力学，电子的位置和动量不能同时被确定；B选项错误，因为电子的速度和质量会随着它的轨道和能量状态的变化而变化；C选项错误，与A选项同理。D选项正确，因为在给定的电场和磁场中，可以通过经典的电磁学理论预测电子的轨迹。14、下列关于原子核外电子排布的说法中，正确的是（）A.当主量子数n相同，电子层上的电子云形状相同B.s能级电子云在空间呈现球形C.p能级电子云在空间呈现哑铃形D.电子云密度最大的地方一定在原子核附近答案：B解析：选项A错误，因为主量子数n相同，电子层上的电子云形状相同，但大小不同；选项B正确，s能级电子云在空间呈现球形；选项C错误，p能级电子云在空间呈现哑铃形，而不是双峰形；选项D错误，电子云密度最大的地方并不一定在原子核附近，而是电子云分布最密集的区域。15、下列分子中，含有极性共价键但分子整体不带电荷的是（）。A.C2H4B.CO2C.CS2D.SO2答案：B解析：极性共价键指的是由两个不同元素的原子间形成的共价键，其中一个原子更偏向于共享电子，使得粒子整体带有部分正电荷和部分负电荷。即使有极性键存在，如果整体分子的正负电荷中心重合，则整个分子不带电荷。选项中A（乙烯）、C（硫化碳）、D（二氧化硫）都因为分子的空间构型或者包含的非极性键使得整体仍然具有偶极矩，但是CO2分子具有对称的直线形结构，正负电荷中心重合，所以CO2分子是不含电荷的极性共价键分子。因此，正确答案为B。16、下列关于原子核结构的说法中，不正确的是（）A.原子核由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电。B.原子核的质子数决定了元素的种类。C.原子核的质量数等于质子数加中子数。D.原子核具有稳定的结构，不会发生放射性衰变。答案：B解析：选项A描述了原子核的基本组成和性质，正确。选项B中，原子核的质子数确实决定元素的种类，这也是元素周期表的基础。选项C同样正确，原子核的质量数就是质子数和中子数之和。选项D不正确，因为原子核可以发生放射性衰变，如α衰变、β衰变和γ衰变等，导致核的组成发生变化。二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题1.下列关于原子结构的研究成果，哪项是错误的？A.卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型。B.汤姆孙发现了电子，提出了“葡萄干布丁模型”。C.波尔提出了量子假说，解释了氢原子的光谱线。D.莫斯莱提出了元素周期表的原子序数规律。答案：D解析：A选项正确，卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子的核式结构模型，即原子中心有一个带正电的原子核。B选项正确，汤姆孙的电子发现和提出的“葡萄干布丁模型”是原子结构研究的重要成果。C选项正确，波尔提出的量子假说成功地解释了氢原子的光谱线，为量子力学的发展奠定了基础。D选项错误，莫斯莱的研究成果是发现元素周期表的原子序数规律，而非原子结构的研究成果。因此，选项D是错误的。第二题【题目】在元素周期表中，第4周期元素Ti（钛）、V（钒）、Cr（铬）、Mn（锰）、Fe（铁）、Co（钴）、Ni（镍）等元素，除了Cr、Mn、Fe、Co、Ni是常见的过渡金属以外，Ti和V也在某些性质上表现出过渡金属的特点。请回答以下问题：1.列出Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni这几种元素的价电子构型，并说明它们为什么能表现出过渡金属特性的原因。2.说明其中一种元素（除Cr外）在结构和性质上与Cr相似的原因。3.解释金属性和非金属性元素间的过渡区是如何体现了这些元素在结构和性质上的过渡现象。【答案】1.价电子构型与过渡金属性质的原因：Ti（钛）：电子排布为$[Ar]$4s23d2，单电子多余，具有过渡金属的特性。V（钒）：电子排布为$[Ar]$4s23d3，单电子多余，也具有过渡金属特性。Cr（铬）：电子排布为$[Ar]$4s13d5，拥有一对价电子在3d轨道上不稳定的配置，表现出独特的金属特性。Mn（锰）：电子排布为$[Ar]$4s23d5，价电子中最外层电子和次外层d轨道之间电子的重新分配导致了其特有的性质。Fe（铁）：电子排布为$[Ar]$4s23d6，电子在d轨道中分层且成对排列，同时d轨道的部分未充满状态使其表现出过渡金属性质。Co（钴）：电子排布为$[Ar]$4s23d7，同样地，唯一一个不成对电子的d轨道状态可以形成稳定的化合物，表现出过渡金属性质。Ni（镍）：电子排布为$[Ar]$4s23d8，d轨道基本充满了8个电子，但在未成对状态中可以形成稳定的配合物，表现出过渡金属特性。2.解释Ti或V（以Ti为例）与Cr在结构和性质上的相似之处：过渡金属特性：Ti、V和Cr都具有不完整的4s和3d能级，它们在电子排布上均存在一个未成对的电子。这种未满的d轨道使这些元素都具备了形成配位化合物的能力，从而表现出过度金属的某些性质（如磁性、催化活性）。金属特性：这些元素在电子排布方面都展现出部分d轨道的不饱和性，这类元素通常表现出良好的导电性、导热性和延展性等金属特性。物理性质：Ti、V和Cr的硬度较高，熔点、沸点等物理性质相似，说明它们含有类似的电子云密度和晶格结构，与其相同的工程属性有关。3.解释金属性和非金属性元素间的过渡区的结构和性质：从金属性到非金属性的过渡区中，元素的电子排布开始进入4s和4p轨道层次，但是这些轨道中的电子并未充分填充。结果，除了最外层的s轨道电子和p轨道电子之外，还可能有未配对的d轨道电子，由于这种不平衡的电子分布，过渡区的元素往往展现出一些金属和非金属的混合特性。具体表现为这些元素倾向于形成稳定的阳离子，而往往在化学反应中作为氧化剂，表现出一定的非金属性。此外，过渡金属通常还能展现出不同的氧化态和配合物形成能力，这进一步增强了它们在结构和性质上的复杂性，从而将金属性与非金属性联系起来，形成了独特的过渡现象。这意味着该区域的元素具备了金属和非金属的一些特性，如高度反应性、可变的氧化态等，这体现了上述地区元素结构和性质的过渡现象。【解析】第2题考查了学生对于过渡金属及其性质的掌握程度。题目要求列出几种特定元素的价电子构型，并解释这些元素表现出过渡金属特性的原因；再挑选出一种元素（除铬外）与铬相似的原因；解释金属性和非金属性元素间的过渡现象。解答时，需从电子构型分析过渡金属特性，通过元素的电子分布解释其在结构和性质上的过渡现象。第三题题目：已知元素A的核外电子排布式为2,8