第一章 原子结构与性质——同步练习 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一、选择题（共16题）1如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图，若用原子序数代表所对应的元素，则下列说法正确的是A31d和33d属于同种核素B第一电离能：de，电负性：deC气态氢化物的稳定性：adeDa和b形成的化合物不可能含共价键22019年是门捷列夫提出元素周期表150周年。根据元素周期律和元素周期表，下列推断不合理的是A第35号元素的单质在常温常压下是液体B位于第四周期第A族的元素为非金属元素C第84号元素的最高化合价是7D第七周期0族元素的原子序数为1183短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2

2、倍，Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是A第一电离能：WXYZB简单离子的还原性：YXWC简单离子的半径：WXYZD氢化物水溶液的酸性：YW4下列关于原子结构与元素周期表的说法正确的是A电负性最大的元素位于周期表的左下角B某基态原子的价电子排布式为4s24p1，该元素位于周期表第四周期IIIA族C2s 轨道在空间呈哑铃形D原子核外可能有两个电子的运动状态是相同的5下列各原子或离子的电子排布式错误的是AK+ 1s22s22p63s23p6BAs 1s22s22p63s23p63d104s24p3CN3- 1s22s22p6DCr 1s22s22p63s23p

3、63d44s26短周期元素R、X、Y、Z的原子核外L层上的电子数之和为32，它们的最高价氧化物分别与水反应可得四种溶液，浓度均为的上述四种溶液的与对应元素原子半径的关系如图所示。(Y元素最高价氧化物对应的水化物的值为2)下列说法错误的是AX、Y形成的化合物均满足8电子结构BR元素与氢元素形成的化合物具有强还原性CZ、R组成的化合物中，含有离子键和非极性共价键D简单气态氢化物的热稳定性：YZX7一种可用作半导体掺杂源的化合物的结构式如图所示。已知W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，Z的最外层电子数是其内层电子数的3倍。下列说法中正确的是A原子半径：ZYXWBX、Y的最高价含氧酸

4、均为强酸CW和Y能形成多种原子个数比为11的化合物D除W原子外，分子中的其他原子均满足8电子稳定结构8下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2表示，单位为kJmol-1)。下列关于元素R的判断中一定正确的是I1I2I3I4R7401500770010500R的最高正价为3价R元素基态原子的电子排布式为1s22s2R元素第一电离能大于同周期相邻元素R元素位于元素周期表中第A族ABCD9下面关于多电子原子的核外电子的运动规律的叙述正确的是()核外电子是分层运动的所有电子在同一区域里运动能量高的电子在离核近的区域内运动能量低的电子在离核近的区域内运动ABCD10下列关于原子结构、原子轨

5、道的说法正确的是AN能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，可容纳32种运动状态的电子B在K能层中，有自旋相反的两条轨道Cs电子绕核运动，其轨道为球面，而p电子在纺锤形曲面上运动D电子云通常是用小黑点来表示电子的多少11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X12下列Li原子的电子轨道表示式的对应状态，能量由低到高的顺序是ABCD13X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X的最外层电子数是Y原子最

6、外层电子数的2倍，Y的原子序数比X的原子序数多5，Z原子的最外层电子数比Y多3。下列叙述不正确的是A原子半径的大小顺序：BZ单质与X单质直接反应可生成两种化合物CX与Z形成的化合物为离子化合物DY元素的最高价氧化物对应的水化物能溶于NaOH溶液14下列说法中正确的是Ap轨道电子能量一定高于s轨道电子能量B所有元素中，氟元素的第一电离能最大C电负性是相对值，所以没有单位D原子核外电子有8种运动状态15下列反应属于基元反应的是ABCD16下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最高和最低的分别为。ABCD二、综合题17含铬废水的任意排放会导致环境污染。某课题组研究用草酸(H2C2O4)还原含Cr(

7、VI)酸性废水的反应机理。(1)图-1表示的是三种不同金属离子对H2C2O4还原Cr(VI)的催化效果，其中催化效果最好的是_。(2)图-2为Mn2+催化H2C2O4还原Cr(VI)的机理循环图。从原子结构的角度解释，基态Mn2+比基态Fe2+稳定的原因是_。过程均生成，其中Cr的化合价为_。过程中，不属于氧化还原反应的是_。(填序号)(3)室温下，pH高于8.0时Cr(OH)3会转化为。写出Cr(OH)3转化为的离子方程式：_金属离子浓度低于10-6 mol/L时可视为完全沉淀。若使溶液中Cr3+完全沉淀，应调节溶液pH的范围为_。18氮化硅（Si3N4）是一种重要的陶瓷材料，可用石英与焦炭

8、在14001450的氮气气氛下合成：3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g)-Q(Q0)。在一定条件下，向10L密闭容器中加入反应物，10min后达到平衡。完成下列填空：（1）上述反应所涉及的元素，原子半径由大到小的顺序是_。其中一种元素的原子核外s电子数与p电子数相等，写出它的核外电子排布式_。（2）上述反应混合物中的极性分子是_，写出非极性分子的电子式_。分析用氮化硅制造轴承和发动机中耐热部件的原因是：_。（3）下列措施可以提高二氧化硅转化率的是_（选填编号）。a.增加焦炭用量b.升高反应温度c.增大气体压强d.向反应容器中多充入氮气（4）下列描述中能说明反

9、应已达平衡的是_（选填编号）。a.c(CO)=3c(N2)b.v(CO)=3v(N2)c.容器内气体的密度不变d.气体的压强保持不变（5）该反应的平衡常数为_，平衡后增加氮气浓度，平衡向_（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，K值_（填“变大”“变小”或“不变”）。若测得平衡时气体质量增加了11.2g，则用氮气表示的平均反应速率为_。19短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X、Y、Z位于不同周期，Y是形成化合物种类最多的元素，W2+与Ne原子具有相同的电子层结构（1）由X、Y组成的最简单化合物可作某一燃料电池的_极反应物（2）Z 与氧组成的某种化合物可作为潜水员的供氧剂，该化合

10、物中含有的化学键是_（3）即热饭盒中，有W的单质与铁粉、固体食盐组成混合物A，使用时将水加入A中，几分钟后饭菜变热了从能量转化角度看，该过程是化学能转化为_能，写出W与水反应的化学方程式：_（4）500时，密闭容器中充入1mol L-1CO2和3mol L-1H2发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) 测得有关数据如下：500时该反应的平衡常数K=_（保留一位小数），平衡时CO2的转化率为_，温度升高，K值增大，则正反应为_热反应（填“吸”或“放”）。（5）已知：298K时，Ca(s) =Ca2(g) +2eH=+1807kJmol11/2O2(g)+2e-= O

11、2-(g)H=+986kJ.mol-lCa2+(g) +O2-( g)= CaO(s)H=- 3528. 5kJ.mol-l298K时，金属钙和氧气反应生成CaO固体的热化学方程式为：_20碳、硅、锗、锡、铅属于同一主族元素，其单质及化合物具有重要的用途。(1)铅蓄电池是最早使用的充电电池，其构造示意图如图所示，放电时的离子反应方程式为PbO2+Pb+4H+2SO=2PbSO4+2H2O。该电池的负极材料为_。(2)基态锡原子的外围电子排布式_；C、O、Sn三种元素电负性由大到小的顺序为_；SnO2在高温下能与NaOH反应生成钠盐，该反应的化学方程式为_。(3)14001450时，石英、焦炭和

12、氮气可反应生成耐高温、硬度大的化合物X，该反应的化学方程式为3SiO2+6C+2N2X+6CO。X的化学式为_；下列措施不能提高该反应速率的是_(填字母)。a缩小反应容器体积b增大焦炭的质量c粉末状石英换成块状石英21请完成下列空白：表示方法原子(或离子)结构示意图_电子排布式_价电子轨道表示式_铁元素位于元素周期表的第_周期第_族，属于_区。22请写出下列基态粒子的简化电子排布式和价层电子的轨道表示式：(1)：_，_。(2)：_，_。(3)：_，_。23(1)中，电负性最高的元素是_。(2)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为_。(3)光催化还原制备反应中，带状纳米是该反应的良好催化剂

13、。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是_。(4)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，和具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。四种元素中电负性最大的是_(填元素符号)，其中C原子的核外电子排布式为_。24下表列出了核电荷数为2125的元素的最高正化合价。回答下列问题：元素名称钪钛钒铬锰元素符号V核电荷数2122232425最高正化合价+3+4+5+6+7(1)写出下列元素基态原子的电子排布式。_；_；V_；_。(2)已知基态铬原子的电子排布式是，不符合构造原理。人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题当你遇到这样的问题

14、时，你的态度是_。(3)对比上述五种元素基态原子的核外电子排布式与元素的最高正化合价，你发现的规律是_；出现这一现象的原因是_。参考答案：1B【详解】由题干信息可知，a、b、c、d、e分别为O、Na、Al、P、S五种元素，据此分析解题：A由分析可知，31d和33d即31P和33P质子数相同，中子数不同，不属于同种核素，A错误；B由分析可知，d为P、e为S，同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA、VA与VIA反常，故第一电离能：de，电负性从左往右依次增大，故电负性：de，B正确；C由分析可知，a、d、e分别为O、P、S，简单气态氢化物的稳定性与其非金属性一致，同一周期从左往右非

15、金属性依次增强，同一主族从上往下非金属性依次弱，故H2OH2SPH3即a e d，C错误；D由分析可知，a为O，b为Na，a和b形成的化合物由Na2O只有离子键，Na2O2中既有离子键又含有共价键，D错误；故答案为：B。2C【详解】A.35号元素是溴元素，单质Br2在常温常压下是红棕色的液体，A项合理；B.位于第四周期第A族的元素是砷元素（As），为非金属元素，B项合理；C.第84号元素位于第六周期A族，为钋元素（Po），由于最高正价等于主族序数，所以该元素最高化合价是+6，C项不合理；D.第七周期0族元素是第七周期最后一个元素，原子序数为118，D项合理。故答案选C。3C【详解】A同一周期从

16、左向右第一电离能总趋势为逐渐增大，同一主族从上到下第一电离能逐渐减小，故四种元素中第一电离能从大到小的顺序为FOClNa，A错误；B单质的氧化性越强，简单离子的还原性越弱，O、F、Cl三种元素中F2的氧化性最强O2的氧化性最弱，故简单离子的还原性O2-Cl-F-，B错误；C电子层数越多简单离子半径越大，相同结构的离子，原子序数越大半径越小，故四种元素中离子半径从大到小的顺序为Cl-O2-F-Na+，C正确；DF元素的非金属性强于Cl元素，则形成氢化物后F原子束缚H原子的能力强于Cl原子，在水溶液中HF不容易发生电离，故HCl的酸性强于HF，D错误；故选C。4B【详解】A电负性最大的元素为F元素

17、，位于周期表的右上角，故A错误；B某基态原子的价电子排布式为4s24p1，为Ga元素，位于周期表中的第四周期第IIIA族，故B正确；Cs电子云是球形对称的，在核外半径相同处任一方向上电子出现的几率相同，P轨道电子云图为哑铃型，故C错误；D根据泡利原理和洪特规则，原子核外不可能有两个电子的运动状态是完全相同的，故D错误；故选：B。5D【详解】A钾离子核外有18个电子，其电子排布式为，故A正确；B原子核外有35个电子，该原子核外电子排布式为，故B正确；C核外有10个电子，其电子排布式为，故C正确；D原子核外有24个电子，其电子排布式为，故D错；答案选D。6A【详解】A据分析，X、Y形成的化合物PC

18、l3满足8电子结构，PCl5的P则不是8电子结构，A错误；B据分析，R元素与氢元素形成的化合物NaH具有强还原性，B正确；C据分析，Z、R组成的化合物，即中，Na+与存在离子键，中S原子间存在非极性共价键，C正确；D据分析，X、Y、Z简单气态氢化物分别是PH3、HCl、H2S，原子半径：，键能：，故气态氢化物热稳定性：HCl H2S PH3，D正确；故选A。7C【详解】A原子半径：BCOH，A项错误；B硼酸和碳酸均为弱酸，B项错误；C乙炔、苯、苯乙烯中的H原子与C原子的个数比均为11，C项正确；DH原子形成1个共价键，最外层电子数为2，B原子形成3个共价键，最外层电子数为6，二者均不满足8电子

19、稳定结构，D项错误；故选C。8C【详解】R为Mg元素，R的最高正价为+2价，错误；R为Mg元素，1s2s22p63s2，错误；R元素最外层电子排布式为3s2，为全满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素的，正确；R为Mg元素，1s2s22p63s2，原子核外最外层共有2个电子，位于元素周期表中第A族，正确；综上所述可知：元素R的判断中一定正确的叙述序号是，故合理选项是C。9A【详解】多电子的原子，其核外电子在原子核外按照能量的高低不同在原子核外分层运动，故正确；因核外电子的能量不同，则按照能量的高低在原子核外分层运动，故错误；多电子原子中，核外电子的能量是不同的，能量低的通常在离核较近的区域运

20、动，能量高的电子在离核远的区域运动，故错误；多电子原子中，核外电子的能量是不同的，能量低的通常在离核较近的区域运动，能量高的电子在离核远的区域运动，故正确；由上分析正确；答案为A。10A【详解】AN能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，各具有1、3、5、7个轨道，每个轨道最多可容纳2个子，故可容纳32个电子，所以有32种运动状态，A正确；B在K能层中，只有1条轨道，能容纳自旋方向相反的2个电子，B不正确；Cs电子绕核运动，其轨道主要是球面，而p电子主要在纺锤形曲面上运动，不过核外其它区域也会出现电子的运动轨迹，只是出现的机会相对较少，C不正确；D电子云通常是用小黑点来表示电子出现的机会多少，

21、但小黑点不表示电子，D不正确；故选A。11D【详解】AW、Y是同一周期的主族元素，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：WCNO；上述元素中的一种元素的原子核外s电子数与p电子数相等，核外电子数排布为1s22s22p4； (2)CO属于极性分子；氮气为非金属性分子，氮气分子中N原子之间形成3对共用电子对,电子式为；氮化硅是原子晶体、熔点高，可以制造发动机中耐热部件； (3)a焦炭为固体，增加焦炭用量，平衡不移动，a错误；b正反应为吸热反应，升高反应温度平衡正向移动，二氧化硅转化率增大，b正确；c正反应为气体体积增大的反应，增大气体压强，平衡逆向移动，二氧化硅转化率减小，c错误

22、；d向反应容器中多充入反应物氮气，平衡正向移动，二氧化硅转化率增大，d正确；答案为：bd；(4)a平衡时CO、氮气的浓度之比不一定等于化学计量数之比，a错误；b，未指明正逆速率，若均为正反应速率，反应始终按该比例关系进行，不能判断平衡状态，但分别表示正逆速率时，可判断反应到达平衡，b错误；c根据，在反应得过程中气体质量不断增加，体积不变，所以密度不断增大，但是当平衡时，气体质量不变，密度也不变，所以可判断平衡状态，c正确；d随反应进行气体物质的量增大，恒温恒容下压强增大，气体的压强保持不变，说明反应到达平衡，d正确；答案为：cd；(5)平衡常数表达式：；增大反应物氮气浓度时，平衡向正向移动；但

23、是由于温度没有变化，所以平衡常数大小不变；利用差量法，设参加反应的N2质量为x： 解得，则，可算：。19 负 离子键和共价键 热 Mg +2H2OMg( OH)2+H2 5.3 75% 吸 Ca(s)+1/2O2(g) CaO(s) H= -735. 5kJmol1【详解】Y是形成化合物种类最多的元素,应为C元素,对应的化合物种类繁多,X、Y、Z位于不同周期,且X、Y、Z、W的原子序数依次增大,则X应为H元素,Z为第三周期元素,W2+与Ne原子具有相同的电子层结构,应为Mg元素,则Z应为Na元素,则(1)X、Y组成的最简单化合物为CH4,可被氧化,作原电池的负极；答案是:负；(2)Z与氧组成的

24、化合物中能作供氧剂的为Na2O2,为离子化合物,含有离子键和共价键；答案是:离子键和共价键；(3)W的单质与铁粉、固体食盐组成混合物A,使用时将水加入A中,几分钟后饭菜变热了,说明反应为放热反应,在铁粉和食盐的存在条件下发生原电池反应,如是Mg和水反应,则应在加热的条件下才可,反应的化学方程式为Mg +2H2OMg( OH)2+H2；答案是:热；Mg +2H2OMg( OH)2+H2；(4) 可逆反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) 起始（mol/L） 1300变化0.752.250.750.75平衡0.250.750.750.75则平衡常数K=0.750.75/0

25、.250.753=5.3；平衡时CO2的转化率=0.75/1100%=75%；温度升高,K值增大,说明平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应；答案是:5.3；75%；吸；(5)已知:Ca(s) =Ca2(g) +2e H=+1807kJmol1；1/2O2(g)+2e-=O2-(g)H=+986kJmol-l；Ca2+(g) +O2-(g)=CaO(s) H=-3528.5kJ.mol-l；利用盖斯定律将+可得: Ca(s)+1/2O2(g) CaO(s)H=-735. 5kJmol1；答案是：Ca(s)+1/2O2(g) CaO(s)H=-735. 5kJmol1。20 Pb 5s25p2

26、 OCSn SnO2+2NaOHNa2SnO3+ H2O Si3N4 bc【详解】(1)根据铅蓄电池放电时的离子反应方程式为PbO2+Pb+4H+2SO=2PbSO4+2H2O和原电池的工作原理，负极是电子流出的一极，即失去电子的一极，在该反应中，Pb失去电子，化合价升高，所以该电池的负极材料为Pb。(2)在元素周期表中锡位于第五周期第A族，最外层4个电子排布在5s和5p上，则基态锡原子的外围电子排布式为5s25p2；一般地，同周期元素，从左到右，电负性逐渐增强，同主族元素，从上到下，电负性逐渐减弱，所以C、O、Sn三种元素电负性由大到小的顺序为OCSn；SnO2在高温下能与NaOH反应生成钠

27、盐，在钠盐中，Sn的化合价为+4价，所以钠盐的化学式为Na2SnO3，则该反应的化学方程式为：SnO2+2NaOHNa2SnO3+ H2O。(3) 根据化学方程式3SiO2+6C+2N2X+6CO和原子守恒，可知X的化学式为Si3N4。a缩小反应容器体积，可以增大气体反应物即氮气的浓度，从而加快反应速率；b固体浓度是不能改变的，增大焦炭的质量，没有增大反应物的浓度，所以不能加快反应速率；c增大接触面积，可以加快反应速率，将粉末状石英换成块状石英，减少了接触面积，降低了反应速率；故选bc。21 1s22s22p63s23p63d64s2 1s22s22p63s23p63d5 4 d【详解】铁原子

28、的结构示意图为：，Fe3+的结构示意图为：，铁原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，Fe3+的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d5，铁原子的价电子排布式为：3d64s2，故其价电子轨道排布式为：，Fe3+的价电子排布式为：3d5，故其价电子轨道排布式为：，铁在周期表中位于第4周期第族，位于d区，故答案为：； ；1s22s22p63s23p63d64s2； 1s22s22p63s23p63d5； ； ； 4；d。22(1) 3d24s2 (2) 3d54s1 (3) 3d10 【解析】(1)是22号元素，核外电子排布式是1s22s22p63s23p

29、63d24s2，简化电子排布式是3d24s2，价层电子的轨道表示式是。(2)是24号元素，核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，简化电子排布式是3d54s1 ，价层电子的轨道表示式是。(3)核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d10，简化电子排布式是3d10 ，价层电子的轨道表示式是。23 O HCGeZn O 或【详解】(1)同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，故O的电负性大于N；同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，故N的电负性大于P，又H的电负性小于O，因此，中电负性最高的元素是O；(2)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为；(3)Zn、Ge位于

30、同周期，同周期元素从左到右，电负性逐渐增大(稀有气体元素除外)，而O是活泼非金属元素，电负性仅次于F，由此得出O、Ce、Zn的电负性依次减小；(4)C核外电子总数是最外层电子数的3倍，则C可能是Li或P，因为A、B、C、D原子序数依次增大，所以C应为P，D元素的最外层只有一个未成对电子且C、D同周期，所以D为Cl。和的电子层结构相同，则A为O，B为Na.电负性最大，即非金属性最强的为O。P为15号元素，核外电子排布式为或。24 (或) (或) (或) (或) 尊重客观事实，注重理论适用范围，掌握特例(或其他合理答案) 五种元素的最高正化合价数值都等于各元素基态原子的最外层s能级和次外层d能级电

31、子数目之和 能级交错使得次外层d能级上的电子也参与化学反应【详解】(1)Sc是第21号元素，位于第四周期，有四个电子层，最外层有3个电子，因为第4层的s轨道的能量比第3层的d轨道低，所以电子先排第4层s轨道的两个位置，再排第3层d轨道的一个位置，Sc的基态原子的电子排布式为：(或)，故答案为：(或)；Ti是第22号元素，位于第四周期，有四个电子层，最外层有4个电子，因为第4层的s轨道的能量比第3层的d轨道低，所以电子先排第4层s轨道的两个位置，再排第3层d轨道的2个位置，Ti的基态原子的电子排布式为：(或)，故答案为:(或)；V是第23号元素，位于第四周期，有四个电子层，最外层有5个电子，因为

32、第4层的s轨道的能量比第3层的d轨道低，所以电子先排第4层s轨道的两个位置，再排第3层d轨道的3个位置，V的基态原子的电子排布式为：(或)，故答案为：(或)；Mn是第24号元素，位于第四周期，有四个电子层，最外层有7个电子，因为第4层的s轨道的能量比第3层的d轨道低，所以电子先排第4层s轨道的两个位置，剩余5个电子再排第3层d轨道的5个位置，Mn的基态原子的电子排布式为：(或)，故答案为：(或)；(2)已知基态铬原子的电子排布是1s22s22p63s23p63d54s1，并不符合构造原理。人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题，当遇到这样的问题时，态度应该是:尊重客观事实，注重理论适用范围，掌握特例，故答案为：尊重客观事实，注重理论适用范围，掌握特例(或其他合理答案)；(3)对比这五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价，可以发现五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最外层s电子和次外层d电子数目之和；出现这一现象的原因是能级交错使d电子也参与了化学反应；故答案为：五种元素的最高正化合价数值都等于各元素基态原子的最外层s能级和次外层d能级电子数目之和；能级交错使得次外层d能级上的电子也参与化学反应。