第一章原子结构与性质 单元测试--高二化学人教版（2019）选择性必修2.docx

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1、第一章原子结构与性质单元测试一、单选题（共13道）1已知主族元素X、Y同周期，且电负性XY，下列说法错误的是AX与Y形成化合物时，一般是X显负价、Y显正价B第一电离能：X可能小于YC最高价氧化物对应水化物的酸性：X甲C乙的简单气态氢化物的稳定性弱于D推测乙的单质可以用作半导体材料3下列粒子的结构示意图中，错误的是 K P FABCD4被誉为“矿石熊猫”的香花石，是由我国地质学家首次发现，它由前20号元素中的6种主族元素组成，其化学式为Y2X3(ZWR4)3T2，其中X、Y、Z为金属元素，Z的最外层电子数与次外层电子数相等，X、Z位于同一主族，Y、Z、R、T位于同一周期，R元素原子的最外层电子数

2、是次外层电子数的3倍，T无正价，X与R的原子序数之和是W的2倍。下列说法错误的是（）A原子半径：YZRTB气态氢化物的稳定性：WRTC最高价氧化物对应水化物的碱性：XZDXR2、WR2两种化合物中R的化合价相同5下列说法正确的是()A最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素一定位于A族Bd区元素的原子一定都有d轨道电子C最外层电子排布式为ns1的基态原子所对应元素一定是金属元素D基态原子价电子排布式为nsnnpn的元素一定是金属元素6下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是ANaOH的碱性比Mg(OH)2的强BCl2得到电子的能力比Br2的弱C原子半径r: D原子的最外层

3、电子数n: 7下列有关原子核外电子的说法错误的是（）A在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动B电子总是尽可能地先从内层排起，当一层充满后再填充下一层C每个电子层作为最外层时，最多可容纳8个电子D离原子核近的电子能量低，离原子核远的电子能量高8下列说法中正确的是（）A3d3表示3d能级有3个轨道Bnp能级全满时的电子排布图为：C核外电子运动的概率密度分布图(电子云)就是原子轨道D电子的运动状态可从能层、能级、轨道3个方面进行描述9四种短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W元素的最外层电子数是其电子层数的二倍；X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的；Y是地壳中含量最多的金

4、属元素；X与Z形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列叙述中，不正确的是AW的非金属性小于Z的非金属性B将X单质投入到CuSO4溶液中，生成紫红色固体C工业上用电解熔融Y的氧化物的方法冶炼金属YDZ的气态氢化物的沸点在同主族中最低10下图为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是XWYRZA非金属性：WYBY、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同Cp能级未成对电子最多的是Z元素DW、X、Y、Z中，电负性最大的是X11部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示，下列说法正确的是A离子半径的大小顺序：efghB与x形成共价键

5、的键长：yzdCy、z、d三种元素第一电离能和电负性的大小顺序一致De、f、g、h四种元素对应最高价氧化物的水化物相互之间均能发生反应12下列说法错误的是A同一原子的能层越高，s 电子云半径越大B在元素周期表中，s 区，d 区和 ds 区的元素都是金属(氢元素除外)CXe 元素的所在族的原子的外围电子排布式均为ns2np6，属于非金属元素D某外围电子排布为 4f75d16s2 基态原子，该元素位于周期表中第六周期第B 族13W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素，M、N、R、Q为上述元素组成的化合物。已知有机物M的相对分子质量为28，Z是短周期原子半径最大的元素，N分子中含有10个电

6、子。它们之间的转化关系如下图所示：MRQ+W2。下列相关说法错误的是AX、Y的氢化物沸点：X一定低于YBY和Z形成的化合物可能只含有离子键CZ与N反应比Z与R反应更剧烈D1molZ2Y2和足量N反应，转移1mol电子二、填空题（共8道）14电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可简化为Ne3s1，上述方括号的意义是_，仿照Na的简化电子排布式，写出O、Si、Cu的简化电子排布式：_、_、_。15科学家们发现氢元素有三种同位素原子。（1）分别写出它们的名称：_、_、_。写出用做制造氢弹原料的同位素原子_。（2）已知氯有2种常见同位素原子35Cl、37Cl，氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量

7、有_种。（3）质量相同的HO和DO所含质子数之比为_，中子数之比为_，电解产生的氢气在同温同压下体积之比为_。16回答下列问题：(1)某元素的3p轨道上有1个未成对电子，该元素为_(用元素符号表示)。(2)某元素基态原子的价电子排布式为4s24p4，它在周期表中的位置是_，其最高正化合价是_。(3)某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为1s12s12p63s13p3，该元素基态原子的电子排布式为_。(4)日常生活中广泛应用的不锈钢，在其生产过程中添加了某种元素。该元素基态原子的价电子排布式为3d54s1，该元素的名称为_，它在元素周期表中位于_区。17根据元素周期表中第16周期元素的性

8、质，在下列空格中填上适当的元素符号。(1)在第3周期中，第一电离能最小的元素是_，第一电离能最大的元素是_。(2)在元素周期表中，电负性最大的元素是_，电负性最小的元素是_。(3)最活泼的金属元素是_。(4)最活泼的非金属元素是_。(5)第2、3、4周期，原子最外电子层中p能级半充满的元素是_。(6)已知某原子的逐级电离能如下：I1=577kJmol-1，I2=1817kJmol-1，I3=2745kJmol-1，I4=11578kJmol-1。则该元素在化合物中表现的化合价为_(填序号)。A+1B+2C+3D+418按要求完成下列各题。(1)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是

9、_(填标号)。ABCD(2)成为阳离子时首先失去_轨道电子，的价层电子排布式为，价层电子排布式为_。(3)基态核外电子排布式为_。(4)下列原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_、_(填标号)。ABCD19神舟十二号飞船携带3名航天员返回地球时，为了减弱返回舱着陆的速度，反推发动机的燃料是高氯酸铵(NH4ClO4)和铝粉混合物。完成下列填空：(1)上述燃料涉及的元素所形成的简单离子中，核外电子数相同的离子半径由大到小顺序为_(离子符号表示)，上述元素的原子中，未成对电子数最多的核外电子排布式为_。(2)写出NH的电子式_，其空间构型与甲烷空间构型相同，为_型。(3)氮气性质比较稳

10、定，从分子结构的角度说明理由。_(4)配平以下方程式： _Al+_NH4ClO4_Al2O3+_AlCl3+_N2+_ H2O 。上述反应中被氧化的元素是_，若产生42g氮气，过程中氮元素转移电子为_mol。(5)若回收地点附近的水中Al3+浓度超标，加入碳酸氢钠，可有效降低Al3+浓度，减少了水污染，请说明理由_20回答下列问题：(1)如图所示为元素周期表中氮元素部分信息，数据“14.01”表示的是_，氮元素原子核外有_个未成对电子，最外层有_种能量不同的电子。(2)氮和磷是同主族元素，下列能说明二者非金属性相对强弱的是_(填编号)。a.NH3比PH3稳定性强b.电负性数据：N3.0、P2.

11、1c.硝酸显强氧化性，磷酸不显强氧化性d.氮气常温是气体，磷单质是固体(3)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。要证明月壤中含有这些元素，可采用的方法是_。写出铜的基态原子的电子排布式_。周期表中，与铜位于同一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)。21A、B两种同族元素，B的原子序数是A的两倍； A与B既可形成BA2型，也可形成BA3型化合物。这两种化合物与水反应生成两种不同的二元酸。试回答下列问题：(1)A是_，B是_；其原子的电子结构示意图分别为A：_，B：_。(2)

12、A、B生成BA2化合物的反应_；(配平，并注明条件)(3)A、B生成BA3化合物的反应_；(配平，并注明条件)(4)BA2与水的反应方程式_；BA3与水的反应方程式_。试卷第8页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1C【解析】A同周期两元素的电负性XY，可知原子序数XY。由于X的电负性较大，X与Y形成化合物时，一般是X显负价、Y显正价，A项正确；B同周期元素从左到右，第一电离能整体呈增大趋势，但由于第A族和第A族元素出现反常，故Y的第一电离能也可能大于X的第一电离能，B项正确；C最高价氧化物对应水化物的酸性：XY，C项错误；D同周期主族元素从左到右，元素的简单

13、气态氢化物的稳定性逐渐增强，D项正确。故选：C。2A【解析】由图可知，同一纵列为同一周期元素，而同一横行为同主族元素，由元素的相对原子质量可知，甲、乙的相对原子质量均比小，位于第四周期第VA族，则、乙位于第A族，乙为、甲位于第A族，甲为，以此来解答；A乙为，位于现行元素周期表第四周期第A族，故A错误；B原子序数：，故B正确；碳与同主族且的电子层数较多，非金属性，则的简单气态氢化物的稳定性弱于，故C正确；D乙为，位于金属与非金属的交界处，其单质可用作半导体材料，故D正确；故选A。3D【解析】错误，K层最多只能容纳2个电子；错误，的核电荷数为17；错误，最外层不能超过8个电子；错误，先排满L层再排

14、M层，L层应排8个电子，M层应排5个电子。故选D。4D【解析】根据题给信息可知，X、Y、Z、R、W、T分别为钙、锂、铍、氧、硅、氟。AY、Z、R、T位于同一周期，元素的原子半径从左向右逐渐减小，故A正确；B非金属性：FOSi，则气态氢化物的稳定性：SiH4H2OHF，故B正确；C钙元素比铍元素的金属性强，则最高价氧化物对应水化物的碱性：Ca(OH)2Be(OH)2，故C正确；DCaO2、SiO2中氧(即R)的化合价分别为1、2，故D错误。综上所述，答案为D。5B【解析】A. 最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素不一定位于A族，可能位于副族或0族，如副族的Zn或0族的He，故A错误；B.

15、 d区元素的基态原子都含有d轨道电子，所以d区元素的基态原子一定都有d轨道电子，故B正确；C. 最外层电子排布式为ns1的基态原子所对应元素不一定位于IA族，可能位于副族，如副族的Cu等，故C错误；D. 基态原子价电子排布式为nsnnpn的元素，n能级上最多排列2个电子，则n=2，所以该原子价电子排布式为2s22p2，为C元素，非金属元素，故D错误；故选B。6A【解析】A同周期自左至右金属性减弱，所以金属性NaMg，则碱性NaOHMg(OH)2，故A正确；B同主族元素自上而下非金属性减弱，所以非金属性ClBr，所以Cl2得电子的能力比Br2强，故B错误；C电子层数越多原子半径越大，电子层数相同

16、，核电荷数越小原子半径越大，所以原子半径：r(Br)r(Na)r(Mg)r(Cl)，故C错误；DCl和Br为同主族元素，最外层电子数相等，故D错误。综上所述，答案为A。7C【解析】A原子含有多个电子，电子从内层排起，当一层充满后再填充下一层，电子分别在能量不同的区域内运动，A正确；B电子总是从内层排起，当一层充满后再填充下一层，B正确；C第一个电子层作为最外层时，最多可容纳2个电子，如氦原子，故C错误；D原子核外的电子遵循能量最低原理排布，从第一层依次往外填充，离原子核近的电子能量低，离原子核远的电子能量高，D正确；答案选C。8B【解析】A. 3d3表示3d能级有3个电子，故A错误；B. p轨

17、道有3个，每个轨道容纳两个自选相反的电子，则np能级全满时的电子排布图为：，故B正确；C. 电子云就是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形，电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，核外电子运动的概率分布图（电子云）并不完全等同于原子轨道，故C错误；D. 决定电子运动状态有四个量：主量子数、角量子数、磁量子数、自旋量子数；所以电子的运动状态可从能层、能级、轨道、自旋方向4个方面进行描述，故D错误；故选B。9B【解析】四种短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W元素的最外层电子数是其电子层数的二倍，则W为C元素；X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则X为Na元素

18、；Y是地壳中含量最多的金属元素，则Y为Al元素；X与Z形成的离子化合物的水溶液呈中性，则Z为Cl元素；AC和Cl的最高价氧化物的水化物分别为碳酸（弱酸），高氯酸（强酸），故Cl的非金属性强，A正确；BNa投入到CuSO4溶液中，会先跟水反应，B错误；C工业上熔融电解氧化铝制备铝单质，C正确；DHF、HCl、HBr、HI结构相似，沸点随相对分子质量增大而增大，但HF分子间能形成氢键，使熔沸点较高，所以Z的气态氢化物的沸点在同主族中最低，D正确；故选B。10D【解析】根据元素在周期表的位置，可知X是F，Y是S，Z是Br，W是P，R是Ar元素，然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。AW、Y是同一周

19、期的主族元素，原子序数越大，元素的非金属性就越强，所以元素的非金属性：WCl-Na+Al3+，故A错误；B根据上述分析可知：氢与碳、氮、氧三种元素形成共价键的鍵长分别为C-H、N-H、O-H，因为C、N、O的原子半径逐渐减小，所以它们鍵长为CNO，故B正确；C碳、氮、氧的电负性依次增加，但是氮元素为半满结构，第一电离能大于碳，故第一电离能顺序为氮碳氧，二者大小顺序不一致，C错误；D根据上述分析可知：e、f、g、h四种元素对应最高价氧化物的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝、硫酸、高氯酸，氢氧化铝和其他三种都能反应，但硫酸和高氯酸不能相互反应，故D错误；故答案：B。12C【解析】A能量越高，离原子核

20、越远，则同一原子的能层越高，s电子云半径越大，A说法正确；Bs区，d区和ds区的元素的最外层电子数小于4，则s 区，d 区和 ds 区的元素都是金属(氢元素除外)，B说法正确；CXe位于0族，同族的He只有2个电子，其外围电子排布式为1s2，C说法错误；D外围电子排布为4f75d16s2基态原子，为64号元素，原子结构中有6个电子层，为副族元素，位于周期表中第六周期B 族，D说法正确；答案为C。13A【解析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素，M、N、R、Q为上述元素组成的化合物，Z是短周期原子半径最大的元素，Z为Na元素；有机物M的相对分子质量为28，M为C2H4，所以W为H元

21、素，N分子中含有10个电子，则N为氢化物；根据转化关系MRQ+W2，C2H4能和N反应，且N为氢化物，则N为H2O，R为C2H5OH，C2H5OH和Na反应生成C2H5ONa和H2，Q为C2H5ONa；所以X为C元素；Y为O元素。A氢化物的沸点一般由分子的相对分子质量决定，相对分子质量越大，沸点越高，所以X、Y的氢化物沸点：X不一定低于Y，A项错误；BZ为Na元素，Y为O元素，二者形成的化合物有Na2O2、Na2O，Na2O2中，既含有离子键又含有共价键，Na2O中只含有离子键，所以Y和Z形成的化合物可能只含有离子键，B项正确；C钠和水反应比钠和乙醇反应更剧烈，C项正确；DZ2Y2为Na2O2

22、，和水反应的化学方程式为，有方程式可知1mol Na2O2和足量水反应，转移1mol电子，D项正确；答案选A。14 内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号的形式表示 He 2s22p4 Ne3s23p2 Ar 3d10 4s1【解析】略15 氕 氘 氚 D、T 5 10:9 8:9 10:9【解析】(1) 同位素具有相同的质子数，不同中子数，其质量数不同，氢有三种同位素1H、2H、3H，2H和3H都是制造氢弹的原料；(2) 氢原子有三种同位素和氯原子有两种同位素，它们两两结合生成氯化氢进行判断；(3) 先计算H2O和D2O的物质的量，再计算分子中质子数之比和中

23、子数之比；(1) 氢元素质子数为1，具有相同的质子数，不同中子数互称为同位素，氢有三种同位素，分别为：1H氚（氢）、2H氘（重氢）、3H氚（超重氢），其中2H和3H都是制造氢弹的原料，故答案为：氕、氘、氚；D、T；(2) 氢原子有三种同位素H、D、T，氯原子有两种同位素35Cl、37Cl，故氯化氢分子可能为：H35Cl、H37Cl、D35Cl、D37Cl、T35Cl、T37Cl，相对分子质量分别为：36、38、37、39、38、40，则形成的氯化氢分子的相对分子质量种类有5种，故答案为：5；(3) 质量相同的H216O和D216O的物质的量之比为，所以质子数之比为10：9，中子数之比为108：

24、910=8：9，电解产生的氢气来源于水中的H和D，故在同温同压下体积之比为等于物质的量之比，即10：9，故答案为：10：9；8：9；10：9。16 Al或Cl 第4周期A族 +6 1s22s22p63s23p2 铬 d【解析】(1)某元素的轨道上有1个未成对电子，其基态原子的价电子排布式为或，该元素为或，故答案为：Al或Cl；(2)某元素基态原子的价电子排布式为，它在周期表中的位置是第4周期A族，其最高正化合价是+6，故答案为：第4周期A族；+6；(3)某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为，根据能量最低原理，其基态原子中电子应先排满能级，故该元素基态原子的电子排布式为，故答案为：1s

25、22s22p63s23p2；(4)该元素基态原子的价电子排布式为，故该元素位于第4周期B族，其元素名称为铬，它在元素周期表中位于d区，故答案为：铬；d；17 Na Ar F Cs Cs F N、P、As C【解析】根据元素周期律答题：同周期从左到右，元素的第一电离能(除A族、A族反常外)逐渐增大，同周期中A族元素的第一电离能最小，稀有气体第一电离能最大；电负性的递变规律：同周期从去到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小；元素化合价与元素原子的核外电子排布，尤其是与价电子排布有密切关系。(1)同周期从左到右，元素的第一电离能(除A族、A族反常外)逐渐增大，同周期中A族元素的第一电离能最小，稀有气体

26、第一电离能最大，故第3周期中第一电离能最小的为，最大的为。故答案为：；(2)电负性的递变规律：同周期从去到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小，故元素周期表中第16周期元素，电负性最大的元素是F(稀有气体元素除外)，电负性最小的元素为(放射性元素除外)。故答案为：F；Cs；(3)最活泼的金属元素是Cs，故答案为：Cs；(4)最活泼的非金属元素是F，故答案为：F；(5)第2、3、4周期，原子最外电子层中p能级半充满的元素是N、P、As，故答案为：N、P、As；(6)元素化合价与元素原子的核外电子排布，尤其是与价电子排布有密切关系。有多个价电子的元素原子，失去价电子的各级电离能相差不大。由题目数据可

27、知，第四电离能突增，说明失去第四个电子困难得多，失去的第四个电子不属于价电子，因此该元素的价电子数为3，在化合物中表现的化合价为+3。故答案为：C。18(1)A(2) 4s 4f5(3)或(4) D C【解析】(1)由题给信息知，A和D代表Mg+，B和C代表Mg，Mg+已经失去了一个电子，再失一个电子较难，即第二电离能大于第一电离能，所以电离所需能量A B，3p能级的能量高于3s，3p能级上电子较3s上易失去，故电离所需能量AC且A D，因此A电离最外层一个电子所需能量最大，故选A。(2)基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe失去电子生成阳离子时电子从最

28、外能层到内依次失去，Fe原子最外层电子属于4s轨道，所以成为阳离子时首先失去4s轨道电子；Sm的价层电子排布式4f66s2，该原子失去电子生成阳离子时应该先失去6s电子，后失去4f电子，Sm3+价层电子排布式为4f5。(3)Cu原子核外电子排布为，4s与3d能级各失去1个电子形成Cu2+，Cu2+基态核外电子排布式为或。(4)电子处于基态时能量最低，处于激发态时能量较高，D选项为基态核外电子排布图，故能量最低，A、B、C均为激发态，C中有2个电子处于2p能级上，能量最高。19(1) N3O2Al3+ 1s22s22p3(2) 正四面体(3)氮氮叁键键能更大，很难断开，更稳定(4) 10Al+6

29、NH4ClO44Al2O3+2AlCl3+3N2+12H2O 0价的Al，-3价的N 9(5)Al3+水解（结合水中的OH使溶液）显酸性，HCO水解（结合水中的H+使溶液）显碱性；彼此互相促进，直至产生白色沉淀和气体，有效降低了Al3+浓度。（或Al3+与HCO双水解， Al3+3HCOAl(OH)3+3CO2，有效降低了Al3+浓度）【解析】(1)核外电子数相同的离子，原子序数越大，离子半径越小，则由大到小顺序为N3O2Al3+，未成对电子数最多的是N元素，为7号元素，核外电子排布式为1S22S22P3；(2)NH的N和H原子共用一对电子对，其电子式为，甲烷中碳原子形成4个C-H键，没有孤电

30、子对，价层电子对数为4，故甲烷的空间构型为正四面体，NH空间构型与甲烷空间构型相同，为正四面体；(3)氮氮叁键键能更大，很难断开，所以氮气性质比较稳定；(4)Al元素从0价升高到+3价，N元素从-3价升高到0价，Cl元素从+7降到-1价，由N和Cl原子的个数，根据配平的奇数变偶数，需要AlCl3配2、N2配3，NH4ClO4前配6，再由升降相等，则Al配10、Al2O3配6，结合原子守恒配平方程式：10Al+6NH4ClO44Al2O3+2AlCl3+3N2+12H2O；反应中被氧化的元素是0价的Al，-3价的N，每产生3mol氮气，质量为m=nM=3mol28g/mol=84g，氮元素转移电

31、子18mol，则产生42g氮气，过程中氮元素转移电子为9mol；(5)Al3+结合水中的OH发生水解反应使溶液显酸性，HCO结合水中的H+发生水解反应使溶液显碱性；彼此互相促进，直至产生白色沉淀和气体，有效降低了Al3+浓度。20(1) 氮元素的相对原子质量 3 2(2)ab(3) 光谱分析 Ar3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1 K、Cr【解析】(1)数据“14.01”表示的是氮元素的相对原子质量，氮原子最外层有五个电子，价电子排布式是2s22p3，所以有3个未成对电子，5个电子分别位于s、p轨道，有2种能量不同的电子；答案为氮元素的相对原子质量；3；2。(2)a非

32、金属性越强，形成的气态氢化物越稳定，NH3比PH3稳定性强，得出氮元素的非金属性大于磷元素，故a正确；b非金属性越强，元素的电负性数值越大，由N的电负性数值为3.0，P的电负性数值为2.1，得出氮元素的非金属性大于磷元素，故b正确；c非金属性强弱与酸的氧化性强弱没有关系，故c错误；d非金属性强弱与对应的单质的状态没有关系，故d错误；答案为ab。(3)要证明月壤中含有这些元素，可采用的方法是光谱分析；答案为光谱分析。Cu的原子序数为29，其核外有29个电子，铜的基态原子电子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1；答案为1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1。铜原子最外层排布为4s1，同周期外层排布为4s1的元素有K、Cr，所以与铜位于同一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K、Cr；答案为K、Cr。21(1) O S 2，6 2，8，6(2)S+O2 SO2(3)2SO2+O2 2SO3(4) SO2+ H2O = H2SO3 SO3+ H2O= H2SO4【解析】略答案第19页，共11页