第一章 原子结构与性质 测试题 高二化学人教版（2019）选择性必修2

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第一章 原子结构与性质 测试题一、单选题（共15题）1．以下有关元素性质的说法不正确的是A．①，K，Rb②，P，As③，S，Se④，P，S元素的电负性随原子序数增大而递增的是④B．下列原子中，①②③④，对应的第一电离能最大的是④C．某元素的逐级电离能分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，该元素可能在第三周期第IIA族D．以下原子中，①②③④半径最大的是①2．下列化学用语正确的是A．乙烯的电子式： B．硫原子的结构示意图：C．聚丙烯的结构简式为：CH2-CH2-CH2 D．氧原子核外能量最高的电子云的形状：3．以下关于氚的说法正确的是A．质子数为2 B．电子数为3C．质量数为4 D．氚原子核和1H的化学性质相似4．已知X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素。25℃时，各元素最高价氧化物对应水化物溶液(浓度均为0.01mol/L)的pH和原子半径的关系见下图。下列判断错误的是A．非金属性：W>Z B．最高正价：Ye，电负性：d＜eC．气态氢化物的稳定性：a>d>eD．a和b形成的化合物不可能含共价键14．X、Y、Z、W是短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示，X是空气中含量最多的元素，下列说法正确的是A．Y与Z形成的化合物能实现光能转化为电能B．W的单质有漂白性，能做自来水消毒剂C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：W＞X＞ZD．X和Z都能与Y元素形成多种化合物15．下列各组物质的相互关系描述正确的是A．1H2、2H2、3H2互为同位素B．和互为同系物C．金刚石、富勒烯互为同素异形体D．联苯和萘互为同分异构体二、填空题（共8题）16．太阳能的开发利用在新能源研究领域中占据重要地位。单晶硅太阳能电池片在加工时，一般掺杂微量的铜、硼、镓、硒、钛、矾等。回答下列问题：(1)基态钒原子的电子排布式为 ___________，其中能量最高的电子所占据能级的原子轨道有_________个伸展方向。(2)VO2+与可形成配合物。中，第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为_________ (用元素符号表示)。(3)镓与硒相比，电负性更大的是________ (填元素符号)。(4)已知高温下Cu2O比CuO更稳定，试从铜原子核外电子结构角度解释其原因： ________________________________________ 。(5)与钛同周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数与钛相同的有_________(填元素符号，下同)。(6)在第二周期元素中，第一电离能介于B和N两元素之间的有_________。(7)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物，若“Si—H”中共用电子对偏向氢元素，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为 Se _________(填“>”或“”“ⅢA、ⅤA>ⅥA除外，同主族从上到下第一电离能减小，①是Al，②是Si，③是P，④是S，故P的第一电离能最大，Ｂ错误；C．能层之间的能量不同，如果有突变，说明能层发生变化，发现1451、7733突变了，说明最外层有2个电子，该元素可能在第三周期第IIA族，Ｃ正确；D．①Si，②N，③C，④S，原子半径比较首先看电子层数，电子层数越多半径越大，电子层数相等，看原子序数，原子序数越大，半径反而越小，故Si的半径最大，Ｄ正确；答案选B。2．D【解析】A．乙烯分子中2个C原子间形成2对共用电子对，C原子上其余2个电子分别与2个H原子形成2对共用电子对，使分子中各原子都达到稳定结构，故其电子式为：，A错误；B．S是16号元素，原子核外电子排布是2、8、6，故硫原子的结构示意图是，B错误；C．聚丙烯是丙烯CH2=CH-CH3在一定条件下断裂碳碳双键中较活泼的碳碳键，然后这些不饱和C原子彼此结合形成的，故其结构简式为：，C错误；D．O原子核外电子排布式是1s22s22p4，所以氧原子核外能量最高能级是2p能级，其电子云的形状是纺锤形，结构为：，D正确；故合理选项是D。3．D【解析】A． 氚原子序数为1，质子数为1，故A错误；B． 氚的核电荷数为1，电子数为1，故B错误；C． 氚的质子数是1，中子数为2，质量数为3，故C错误；D． 氚原子核和1H的最外层电子数均为1，化学性质相似，故D正确；故选D。4．AX、Y、Z、W、M均为短周期主族元素。根据25℃时，各元素最高价氧化物对应水化物溶液(浓度均为0.01mol/L)的pH和原子半径的关系，0.01mol/L的M的最高价氧化物对应水化物的pH=12，M是Na；0.01mol/L的X、Z的最高价氧化物对应水化物的pH=2，X、Z分别是N、Cl元素；0.01mol/L的W的最高价氧化物对应水化物的pHe，电负性从左往右依次增大，故电负性：d＜e，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金属性依次增强，同一主族从上往下非金属性依次弱，故H2O＞H2S＞PH3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。14．CX是空气中含量最多的元素，则X为N；根据周期表的相对位置，可知Y为O，Z为Si，W为Cl。【解析】A．硅单质可以实现光能转化为电能，二氧化硅不可以，故A错误；B．Cl2没有漂白性，氯水中含有的HClO有漂白性，可用于自来水的消毒，故B错误；C．非金属性Cl>N>Si，故最高价氧化物对应的水化物的酸性HClO4>HNO3>H2SiO3，故C正确；D．N和O可以形成NO、NO2等化合物，但Si和O只能形成SiO2，故D错误；故选C。15．C【解析】A．1H2、2H2、3H2是单质，不是原子，不符合同位素的含义，因此不互为同位素，选项A错误；B．属于酚，属于醇，结构不相似，因此不互为同系物，选项B错误；C．金刚石、富勒烯都是碳元素形成的不同单质，因此互为同素异形体，选项C正确；D．联苯的结构简式为，分子式为C12H10，萘结构简式为分子式为C10H8，二者分子式不同，不属于同分异构体，选项D错误；答案选C。16．(1) 1s22s22p63s23p63d34s2{或[Ar]3d34s2} 5(2)O>C(3)Se(4)亚铜离子价电子排布式为3d¹⁰，核外电子处于稳定的全充满状态(5)Ni、Ge、Se(6)Be、C、O(7) > B【解析】（1）钒为23号元素，基态钒原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2{或[Ar]3d34s2}，其中能量最高的电子所占据能级为3d，其原子轨道有5个伸展方向。（2）第二周期元素为碳、氧，同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，故第一电离能由大到小的顺序为O>C；（3）同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；镓与硒相比，电负性更大的是Se；（4）亚铜离子价电子排布式为3d¹⁰，核外电子处于稳定的全充满状态，故导致高温下Cu2O比CuO更稳定；（5）钛位于第四周期，价电子排布为3d24s2，未成对电子数为2，与钛同周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数与钛相同的有Ni、Ge、Se；（6）同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素；Be原子价电子为2s2全满稳定状态，电离能较B大；故在第二周期元素中，第一电离能介于B和N两元素之间的有Be、C、O；（7）“Si—H”中共用电子对偏向氢元素，则电负性氢大于硅；氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒得电子能力大于氢，故电负性硒大于氢；故硒与硅的电负性相对大小为 Se >Si；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，但是镁原子价电子为3s2全满稳定状态，电离能较相邻元素大；P的3p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素；则c为；失去第一个电子后，钠离子为8电子稳定结构，失去第二电子需要较大能量，其第二电离能在同周期主族元素中最大，故a为；故选B。17．(1)(2) CO CO能与血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白丧失运输氧气的能力而中毒(3) 非极性共价键(4) ＞ σ键原子轨道重叠程度比π键的重叠程度大，故形成的共价键强【解析】(1)a为硅元素，核外电子排布式为：(2)①引起中毒的双原子化合物气体为CO，则b的化学式为CO；②CO能与血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白丧失运输氧气的能力而中毒；(3)①c双原子单质为，其电子式为；②氮气为同种原子，为非极性共价键；(4)①d为四核化合物，即4个原子共有14个电子，只能是乙炔；乙炔的结构式为；②d分子内σ键与π键的强度大小为，σ键＞π键；③σ键原子轨道重叠程度比π键的重叠程度大，故形成的共价键强。18．(1) 大 5(2) 1s22s22p2 N原子的2p轨道达到半充满结构，比较稳定(3)1s22s22p63s2【解析】(1)Mg的价电子排布式为3s2，3s为全充满稳定结构；Al的价电子排布式为3s23p1，3p轨道不是稳定结构。元素第一电离能Mg>Al。第2周期元素的第一电离能比Be元素第一电离能大的元素有C、N、O、F、Ne共5种。(2)碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2，O原子和N原子的价电子排布分别为2s22p4、2s22p3，N原子的2p轨道半充满，结构比较稳定，所以第一电离能大。(3)由A、B元素的各级电离能可看出，A、B两元素容易失去两个电子形成+2价金属阳离子，故A、B元素属于ⅡA族的元素，由同主族元素电离能变化规律可知，B元素为镁元素，其原子的电子排布式为1s22s22p63s2。19．(1) ② C(2)Ne(3)2NH3＋3F2=6HF＋N2根据元素周期表的结构可知X为N，Z为F，R为Ne，W为P，Y为S，据此解答。（1）当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同，因此氮元素的基态原子的电子排布图为，答案选②。另一电子排布图不能作为基态原子的电子排布图是因为它不符合洪特规则，答案选C。（2）在所给五种元素中，氖元素最外层已达8电子的稳定结构，因此失去核外第一个电子需要的能量最多，即第一电离能最大。（3）由以上某种元素与氢元素组成的三角锥形分子E和由以上某种元素组成的直线形分子G反应，生成两种直线形分子L和M(组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10)，根据题给图示可知E为NH3，G为F2，L为HF，M为N2，故该反应的化学方程式为2NH3＋3F2=6HF＋N2。20． 第二周期第ⅥA族 离子键和极性共价键 Al Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+A与B形成离子化合物A2B，且离子的电子数均相同，说明A在B的下一周期，A显＋1价，则A为Na，B显－2价，B为O，B和C同主族，C为S，D和E可形成4核10电子的分子，该分子为NH3，即E为H，D为N，F是第三周期元素的简单离子中半径最小的，即F为Al，据此分析；【解析】A与B形成离子化合物A2B，且离子的电子数均相同，说明A在B的下一周期，D和E可形成4核10电子的分子，该分子为NH3，即E为H，D为N，F是第三周期元素的简单离子中半径最小的，即F为Al， A2B为离子化合物，A显＋1价，则A为Na，B显－2价，B为O，B和C同主族，C为S，(1)B为O，位于第二周期VIA族；C为S，位于第三周期VIA族，原子序数为16，则原子结构示意图为；(2)E2B2为H2O2，其结构式为H－O－O－H，则H2O2的电子式为；形成的4核10电子的分子为NH3，空间构型为三角锥，即结构式为；三种元素形成的化合物为NaOH，NaOH是由Na＋和OH－组成，含有化学键为离子键和极性共价键；(3)同周期从左向右金属性逐渐增强，即Na的金属性强于Al；Al元素的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3，Al(OH)3表现两性，实验室常用可溶性铝盐与氨水反应制备氢氧化铝，其离子反应方程式为Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4＋。21．(1) ②③⑤⑦ ①②⑧(2)0.5mol(3)0.6(4)A-(a+m+n)【解析】（1）存在自由移动的电子或离子的物质能导电，则可以导电的是②③⑤⑦；水溶液中或熔融状态下导电的化合物为电解质，是电解质的有：①②⑧；（2）某气体在标准状况下的密度为1.25g/L，气体摩尔质量M=22.4L/mol×1.25g/L=28g/mol，则14g该气体的物质的量为=0.5mol；（3）10mL2.0mol•L-1的Al2（SO4）3溶液中溶质的物质的量=0.010L×2.0mol/L=0.02mol，硫酸根离子物质的量n=0.02mol×3=0.06mol，用水稀释到100mL，所得溶液中的物质的量浓度=0.6mol/L；（4）Mm+与Nn-具有相同的电子层结构，若N的核电荷数为a，则核外电子数=a+n，Mm+的核外电子数=a+n，M的质子数=a+n+m，质量数=质子数+中子数，则M的中子数=A-（a+m+n）。22． A-Z A-x-n A-x+n【解析】(1)在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，又因为中子数＋质子数=质量数，据此可知中性原子的中子数N=A-Z；(2)中性原子的核外电子数=质子数，所以如果AXn+共有x个电子，则质子数=X＋n，因此该阳离子的中子数N=A-x-n；(3)同(2)分析可知，如果AXn-共有x个电子，则质子数=X-n，因此该阴离子的中子数N=A-x+n。23． A 产生淡黄色沉淀 Na2S+Cl2=2NaCl+S↓ 吸收氯气，防止污染大气 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O ③④ 4NAA为氯气的制取装置，通过饱和食盐水除去HCl杂质，根据实验目的确定B中盛放的试剂，C中盛有NaOH溶液，用于吸收多余的氯气，防止污染空气。【解析】(1)A装置为氯气的制取装置，氯气置换出硫的反应可以验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，在给定试剂中只能选取Na2S溶液，氯气与硫化钠溶液发生置换反应生成淡黄色的单质硫沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为：Na2S+Cl2=2NaCl+S↓，故答案为：A；产生淡黄色沉淀；Na2S+Cl2=2NaCl+S↓；(2)Cl2是有毒的黄绿色气体，实验时应除去未反应完的氯气，防止污染环境，则装置C中盛放烧碱稀溶液是用来吸收多余的氯气，氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；故答案为：吸收氯气，防止污染大气；Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；(3)①元素非金属性越强，得电子能力越强，更容易获得电子形成离子，则氯原子比硫原子更容易获得电子形成离子，能证明氯元素比硫元素非金属性强，正确；②元素非金属性越强，得电子能力越强，对应离子的还原性越弱，则S2-比Cl-的还原性强，能够判定氯元素的非金属性强于硫元素的非金属性，正确；③元素非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，与酸的氧化性强弱无关，则次氯酸的氧化性比稀硫酸强不能证明氯元素比硫元素非金属性强，错误；④元素非金属性越强，氢化物越稳定，与氢化物的酸性强弱无关，则HCl比H2S酸性强不能证明氯元素比硫元素非金属性强，错误；③④错误，故答案为：③④；(4)由实验后，振荡、静置，会出现分层，下层呈紫红色可知，氯气与碘化钾溶液发生置换反应生成单质碘，反应的离子方程式为2I-+Cl2=2Cl-+I2，消耗1mol氯气反应转移2mol电子，标准状况下44.8L氯气的物质的量为：=2mol，则 2mol氯气反应转移4mol电子，即转移的电子数目是4NA，故答案为：4NA。