人教版 (2019)选择性必修2第一节原子结构精品同步测试题

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这是一份人教版 (2019)选择性必修2第一节原子结构精品同步测试题，共8页。试卷主要包含了选择题Ⅰ，选择题Ⅱ，非选择题等内容，欢迎下载使用。

第一章　阶段限时检测
(时间：90分钟　满分：100分)
一、选择题Ⅰ(本大题共10小题，每小题2分，共20分。每题各只有一个选项符合题意)。
1．对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是(　　)
A．电子由激发态向基态跃迁时以红光的形式释放能量
B．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线
C．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质
D．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应
【答案】A
【解析】霓虹灯管通电，灯管发出红色光的原因是电子从激发态(高能量态)跃迁到基态(低能量态)时释放的能量以红光的形式表现出来。
2．在学习核外电子排布知识时，甲、乙两小组对多电子原子能级的有关知识产生了分歧：甲组认为第三周期元素的基态原子中，不可能出现d电子，而乙组认为第三周期元素基态原子中一定有d电子，下列可作为甲组论据的是(　　)
A．能量守恒原理 B．泡利不相容原理
C．洪特规则 D．3d能级能量比4s能级高
【答案】D
【解析】第三周期元素的原子只有3个电子层，因为3d能级能量比4s能级高，3d能级中的电子必然在4s能级填满电子后才能填充，故当填充3d能级时电子层已变为了4层。
3．下列原子的价层电子排布式或价层电子轨道表示式中，①、②两种状态的能量符合E(①)>E(②)的是(　　)
A．氮原子：
B．钠原子：①3s1，②3p1
C．铬原子：①3d54s1，②3d44s2
D．碳原子：
【答案】A
【解析】A项中，②状态为基态氮原子的价层电子轨道表示式，能量相对较低。
4．原子序数为83的元素位于：①第五周期，②第六周期，③ⅣA族，④ⅤA族，⑤ⅡB族，其中正确的组合是(　　)
A．①④ B．②③
C．②④ D．①⑤
【答案】C
【解析】与83号元素最邻近的0族元素为86号元素氡，83号元素比氡的原子序数小3，故该元素在周期表中的位置应该是氡左移3个格，即第六周期第ⅤA族。
5．当镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，以下认识正确的是(　　)
A．此过程中，镁原子由基态转化成激发态，这一过程吸收能量
B．此过程中，镁原子由激发态转化成基态，这一过程释放能量
C．转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道，且自旋状态相同
D．转化后镁原子与硅原子电子层结构相同，化学性质相似
【答案】A
【解析】1s22s22p63s2为Mg的基态，1s22s22p63p2为Mg的激发态，A正确，B错误；根据洪特规则，转化后位于p能级上的两个电子应处于两个轨道且自旋状态相同，C错误；转化后的镁原子(核外有12个电子)与硅原子(核外有14个电子)电子层结构不同，D错误。
6．下列说法正确的是(　　)
A．Na、Mg、Al的第一电离能依次增大
B．V、Cr、Mn的最外层电子数依次增多
C．S2－、Cl－、K＋的半径逐渐减小
D．O、F、Ne的电负性逐渐增大
【答案】C
【解析】同一周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但由于Al的第一电离能失去的电子是3p能级的电子，该能级的能量比3s的高，所以Al元素的第一电离能比Mg的小，A错误；V、Mn原子的最外层电子数都是2，而Cr原子3d、4s能级处于半充满的稳定状态，最外层电子只有1个，B错误；S2－、Cl－、K＋是电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以S2－、Cl－、K＋的半径逐渐减小，C正确；O、F的电负性逐渐增大，而Ne的原子轨道处于全充满的稳定状态，不用电负性衡量其性质，D错误。
7．某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．X元素可能为＋4价
B．X可能为非金属
C．X为第五周期元素
D．X与氟反应时最可能生成的阳离子为X3＋
【答案】D
【解析】由图像可知，该元素的I4≫I3，故该元素最外层有3个电子，易形成＋3价阳离子，A、B错误，D正确；无法确定该元素是否位于第五周期，C错误。
8．X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同，下列说法中正确的是(　　)
A．X的原子半径比Y的小 B．X和Y的核电荷数之差为(m－n)
C．电负性：X>Y D．第一电离能：X 【答案】D
【解析】Xm＋与Yn－的核外电子排布相同，核电荷数之差为(m＋n)，质子数：X>Y；在周期表中，X位于Y的左下方，原子半径：X>Y；X比Y更易失电子，第一电离能：X 9．某元素基态原子4s轨道上有2个电子，则该基态原子价层电子排布式可能是(　　)
A．4s B．4s2
C．3p64s2 D．3d94s2
【答案】B
【解析】4s不是价层电子排布式，A错误；4s2可能是该基态原子的价层电子排布式，B正确；依据洪特规则，该基态原子电子排布式可能为1s22s22p63s23p64s2，价层电子排布式为4s2，C错误；依据洪特规则，应为3d104s1，D错误。
10．3d能级上最多只能排布10个电子依据的规律是(　　)
A．洪特规则
B．泡利不相容原理
C．能量最低原理和洪特规则
D．能量最低原理和泡利不相容原理
【答案】B
【解析】构造原理决定了原子、分子和离子中电子在各能级的排布。在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反，称为泡利不相容原理。当电子排布在同一个能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是单独优先占据一个轨道，而且自旋状态相同，称为洪特规则。能量最低原理是核外电子排布时，尽先占据能量最低的轨道。因此在3d能级上最多只能排布10个电子，其依据的规律是泡利不相容原理，B正确。
二、选择题Ⅱ(本大题共6小题，每小题4分，共24分。每题各只有一个选项符合题意)。
11．图中三条曲线表示C、Si、P元素四级电离能的变化趋势。下列说法正确的是(　　)

A．电负性：c>b>a B．最简单气态氢化物的稳定性：c>a>b
C．I5：a>c>b D．原子序数：a>b>c
【答案】C
【解析】根据碳、硅、磷元素的原子核外电子排布规律，结合电离能变化规律可知，a、c为同一主族元素，则a是碳，b是磷，c是硅。元素的非金属性越强，其电负性就越大，由于元素的非金属性：C>Si，所以元素的电负性：C>Si，A错误；元素的非金属性越强，其最简单气态氢化物的稳定性就越强，由于元素的非金属性：C>Si，所以最简单气态氢化物的稳定性：C>Si，B错误；C、Si失去4个电子后达到稳定状态，能量更低，再失去1个电子消耗能量大，故第五电离能与第四电离能相差较大，P失去4个电子后为3s1状态，第四电离能与第五电离能相差不大，所以元素的I5：C>Si>P，C正确；原子序数大小顺序是b>c>a，D错误。
12．下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是(　　)
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.[Ne]3s1属于基态的Mg＋，由于Mg的第二电离能高于其第一电离能，故其再失去一个电子所需能量较高； B．[Ne] 3s2属于基态Mg原子，其失去一个电子变为基态Mg＋； C．[Ne] 3s13p1属于激发态Mg原子，其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子； D．[Ne] 3p1属于激发态Mg＋，其失去一个电子所需能量低于基态Mg＋，综上所述，电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s1，选A。
13．下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是(　　)
A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA族元素
B．最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素一定位于第ⅡA族
C．基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区
D．基态原子的价电子排布为(n－1)dxnsy的元素的族序数一定为x＋y
【答案】C
【解析】基态原子N层上只有一个电子的元素，可能为K、Cr或Cu，K为主族元素，Cr、Cu为副族元素，A错误；最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素可能是He(1s2)或第ⅡB族元素[(n－1)d10ns2]等，B错误；基态原子的p能级上半充满的元素，电子最后填充p能级，属于p区，C正确；基态原子的价层电子排布式为(n－1)dxnsy的元素，若为第ⅢB～ⅦB族，其族序数为价层电子中d、s能级含有的电子数目之和，族序数一定为x＋y，若为第ⅠB族、第ⅡB族元素，族序数等于价层电子排布式中s能级中的电子数，族序数为y，D错误。
14．以下有关元素性质的说法不正确的是(　　)
A．①1s22s22p63s23p2，②1s22s22p3，③1s22s22p2，④1s22s22p63s23p4，具有以上电子排布的原子中，原子半径最大的是①
B．①3s23p1，②3s23p2，③3s23p3，④3s23p4，具有以上价层电子排布式的原子中，对应的第一电离能最大的是③
C．①Na、K、Rb，②N、P、As，③O、S、Se，④Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数的增加而递增的是④
D．某元素的逐级电离能(kJ·mol－1)分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703，当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是X3＋
【答案】D
【解析】最外层电子数相同时电子层数越多半径越大，相同数目电子层时最外层电子数越少，半径越大，A正确；四种元素均为第三周期元素，由电离能的变化规律及核外电子的排布情况可知，③中3p能级半充满，为第ⅤA族元素，第一电离能最大，B正确；元素的电负性可用来衡量元素的金属性和非金属性的强弱，在元素周期表中，同一周期主族元素从左到右，元素的电负性逐渐增大，同一主族从上到下，元素的电负性逐渐减小，C正确；判断电离能与元素化合价的关系，关键看各级电离能之间的差值大小，相邻两级电离能差值大，说明再失去一个电子的难度增大，由此可判断出该离子所带的电荷数，所以X最有可能生成的阳离子是X2＋，D错误。
15．下列说法正确的是(　　)
A．电子仅在激发态跃迁到基态才产生原子光谱
B．在已知元素中，基态原子的4s能级中只有1个电子的元素一定位于s区
C．核电荷数为26的元素，原子核外价层电子轨道表示式为
D．核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中可能不含未成对电子
【答案】C
【解析】电子由激发态跃迁到基态时，会产生发射光谱，电子由基态跃迁到激发态时，会产生吸收光谱，吸收光谱与发射光谱总称原子光谱，A错误；该元素基态原子最外层仅有的1个电子位于4s能级，即4s1，该原子4s能级未填满，情况之一是按照能级顺序正常填充的结果：1s22s22p63s23p64s1，为K元素，情况之二是按照洪特规则的特例填充的结果：1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，为24Cr和29Cu，K位于s区，Cu位于ds区，Cr位于d区，B错误；Fe原子3d能级上有6个电子，4s能级上有2个电子，Fe原子价层电子轨道表示式为，C正确；每个原子轨道最多容纳2个电子，核外电子数为奇数的基态原子，原子轨道中一定有未成对电子，D错误。
16．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)。

I1
I2
I3
I4
……
R
740
1 500
7 700
10 500
……

下列关于元素R的判断中一定正确的是(　　)
A．R的最高正价为＋3价
B．R元素位于元素周期表中第ⅡA族
C．R元素的原子最外层共有4个电子
D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s2
【答案】B
【解析】比较元素R的各级电离能的数据可知，该元素的第2级电离能远小于第3级电离能，说明该元素的原子最外层上为2个电子，故R的最高正价为＋2价，A错误；R为短周期元素，故R元素位于元素周期表中第ⅡA族，B正确；R的最外层上是2个电子，R元素基态原子的电子排布式为1s22s2或1s22s22p63s2，C、D错误。
三、非选择题(本大题共4小题，共56分)。
17．(12分)(1)X元素基态原子的第二电子层上只有一个空轨道，则X元素是__________；其基态原子的轨道表示式为__________________________。
(2)R元素原子的3p能级上只有一个未成对电子，则R元素可能是____________。
(3)Y元素原子的核电荷数为33，则其基态原子的价层电子排布式为____________，其位于元素周期表中的________________，属于________区元素。
【答案】(12分，每空2分)
(1)C(或碳)　
(2)Al或Cl
(3)4s24p3　第四周期第ⅤA族　p
【解析】(1)X元素基态原子的第二电子层上只有一个空轨道，则其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p2，是C元素。(2)R元素原子的3p能级上只有一个未成对电子，则其基态原子的核外电子排布式可能为1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，则R可能为Al或Cl。(3)Y元素原子的核电荷数为33，根据构造原理和核外电子排布规则可知，Y元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，价层电子排布式为4s24p3，在元素周期表中位于第四周期第ⅤA族，属于p区元素。
18．(12分)有A、B、C、D、E、F、G 七种前四周期元素，G的原子序数最大。已知：A、B、C三种元素的原子次外层电子排布都是(n－1)s2(n－1)p6；D、E、F三种元素的原子序数分别等于A、B、C的最外层电子数；G元素原子的最外层电子数和A相同，内层电子数均符合2n2；C的气态单质在标准状况下的密度为3.17 g·L－1；A与C能形成离子化合物AC，A离子比C离子少一个能层；E原子的最外电子层中p能级的电子数等于前一能层的电子总数。
回答下列问题：
(1)上述元素的基态原子中，含有2个未成对电子的元素是____________(填元素符号)；它们位于元素周期表的________区。
(2)A与D能形成离子化合物AD，则AD的电子式是____________。
(3)C元素基态原子的价层电子排布式为__________；F元素基态原子最外层电子的轨道表示式为_______________；G元素基态原子的电子排布式为__________________。
【答案】(12分，每空2分)
(1)C、S　p　(2)Na＋[H]－
(3)3s23p5　　1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
【解析】根据A、B、C次外层电子排布，可知A、B、C都属于第三周期元素或第四周期的K、Ca元素；根据D、E、F原子序数分别等于A、B、C最外层电子数，可知D、E、F属于第一或第二周期元素；根据C的气态单质在标准状况下的密度，C的气态单质的摩尔质量为3.17 g·L－1×22.4 L·mol－1≈71 g·mol－1，C为氯元素，由A与C能形成离子化合物AC及A离子比C离子少一个能层，可知A为钠元素，则D为氢元素，F为氮元素；根据G元素原子最外层电子数与A相同，且内层电子数均符合2n2，可知G为铜元素；根据E原子最外电子层中p能级电子数等于前一能层电子总数，可知E为碳元素，则B为硫元素。据此可以确定相关问题的答案。
19．(16分)A、B、C、D、E代表5种元素。请回答下列问题：
(1)A的基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，则A的元素符号为______，其最简单氢化物的水溶液呈________性。
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，则B的元素符号为______，B、C两元素形成的化合物的化学式为________。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，则D的元素符号为________，其在元素周期表中的位置为______________。
(4)E的基态原子的M能层全充满，N能层没有成对电子，只有一个未成对电子，则E的元素符号为____，其基态原子的电子排布式为________________________。
【答案】(16分，每空2分)
(1)N　碱　(2)Cl　KCl
(3)Fe　第四周期第Ⅷ族
(4)Cu　ls22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
【解析】(1)A的基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，根据核外电子排布规律，A位于第二周期，电子排布式为1s22s22p3，即A为N，其最简单的氢化物为NH3，其水溶液为氨水，溶液显碱性。
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B为Cl，C为K，Cl和K形成化合物的化学式为KCl。(3)D元素的正三价离子的3d为半充满，原子失电子时，先失去最外层电子，即D元素的电子排布式为ls22s22p63s23p63d64s2，即D为Fe，位于第四周期第Ⅷ族。(4)E的基态原子的M能层全充满，N能层没有成对电子，只有一个未成对电子，其基态原子电子排布式为ls22s22p63s23p63d104s1，即E为Cu。
20．(16分)根据下列表格中的信息，回答有关问题：
周期
族
0
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
1

2

a
b
c
d

3
e
f
g
h
i
j
k
l

(1)在上表中，第一电离能最小的元素是________，电负性最大的元素是______(填元素对应的名称)。
(2)某元素最高价氧化物的对应水化物呈两性，则该元素是__________(填对应的字母)，该元素与c元素形成的化合物能否与NaOH溶液反应(若能，写出相应的离子方程式；若不能，则填“否”)__________
__________。
(3)在e～k元素的原子中，原子半径最小的是________(填元素符号)，其价层电子排布式为____________；未成对电子数最多的是________(填元素符号)，其最高价氧化物对应水化物的化学式为__________；有两个未成对电子的元素是____________(填元素符号)；M层有两个空轨道的是________(填元素符号)，其基态阳离子的电子排布式为____________。
(4)在上表所列的元素中，原子中电子所排布的能级数目相同的有____________。
①a和b　②b和c　③f和g　④i和l
【答案】(16分，除标注外每空1分)
(1)钠　氟
(2)g　Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O(3分)
(3)Cl　3s23p5　P　H3PO4　Si、S　Al　1s22s22p6
(4)①②④(3分)