高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构习题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构习题，共18页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。

基础练习
一、单选题
1．下列化学用语正确的是
A．的核外电子排布式：B．的价电子轨道排布图：
C．乙烯的电子式：D．3-甲基戊烷的键线式：
2．下列化学用语使用正确的是
A．的结构示意图：
B．基态原子的电子排布式：
C．基态原子的价层电子轨道表示式：
D．的电子式：
3．下列化学用语或图示表达正确的是
A．HClO的电子式：
B．的空间结构：
C．乙烯的实验式：
D．基态As原子的简化核外电子排布式
4．下列化学用语的表述正确的是
A．P的原子结构示意图：
B．基态的核外电子排布式：
C．一氯甲烷的电子式：
D．中官能团的结构简式：—COOH
5．下列是不同时期的原子结构模型，按提出时间的先后顺序排列正确的是
①玻尔原子结构模型②汤姆逊“葡萄干布丁”模型③量子力学模型④道尔顿原子论⑤卢瑟福核式模型
A．④②⑤①③B．④②③①⑤C．①③②⑤④D．④⑤②①③
6．铟(In)是一种稀有贵金属，广泛应用于航空航天、太阳能电池等高科技领域。从铜烟灰酸浸渣(主要含)中提取铟的工艺流程如图：
下列说法正确的是
A．铟原子的价层电子排布式为4d105s25p1
B．浸渣的主要成分是PbO和FeAsO4
C．亚铁离子在萃取剂中的溶解度大于水中的溶解度
D．“还原铁”时氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1
7．下列能表示激发态氟原子的电子排布式是
A．B．C．D．
8．“元宵”既可以指一种传统节日，也可指一种食物(南方叫汤圆)。下列与“元宵”有关的说法错误的是
A．“元宵”的原料之一糯米主要是碳水化合物
B．“元宵”放的焰火与原子核外电子跃迁有关
C．“元宵”的红豆馅中富含天然的蛋白质
D．“元宵”燃放鞭炮时不涉及氧化还原反应
9．下列4种轨道中，能量最高的是
A．1sB．2pC．3dD．4s
10．乙酸是一种常见的有机物。下列有关乙酸的化学用语正确的是
A．结构简式：B．甲基的电子式：
C．分子的空间填充模型：D．基态氧原子的电子排布式：
11．燃油汽车尾气中含有大量的NO，在活化后的V2O5催化作用下，氨气将NO还原成N2的反应历程如图所示，下列说法正确的是
A．相同条件下，在水中的溶解度：NH3>NO
B．基态V原子的电子排布式为[Ne]3d34s2
C．该反应中的V2O5催化剂，不仅能改变反应速率，还能改变整个反应的焓变
D．该反应历程中，仅断裂了离子键
12．十九世纪初，科学家用氰酸银(AgOCN)与NH4Cl在一定条件下反应制得尿素。下列有关说法错误的是
A．该反应实现了无机物到有机物的合成
B．用稀硝酸处理试管残留银，效果好且环保
C．氰酸铵与尿素互为同分异构体且都溶于水
D．能量最低的激发态N原子的电子排布式：
13．下列各原子或离子的电子排布式正确的是
A．O：1s22p6B．Na：1s22s22p7
C．S2-：1s22s22p63s23p6D．K+：1s22s22p63d10
14．过氧化钠(Na2O2)可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源，下列说法正确的是
A．O2具有可燃性
B．离子半径：
C． Na2O2中含有离子键和非极性共价键
D．基态Na原子的简化电子排布式为
15．是一种荧光材料，下列有关说法正确的是
A．Zn位于元素周期表中d区
B．基态O原子未成对电子数为4
C．荧光材料发光过程，可能与电子跃迁有关
D．基态氮原子的核外有7种能量不同的电子
提升练习
二、填空题
16．太阳能电池材料的很多金属或金属化合物在灼烧时会产生特殊的火焰颜色，请用原子结构的知识阐述产生此现象的原因： 。
17．铁原子结构示意图为。由此可知，铁原子有 种能量不同的电子，铁原子核外3d轨道上共填充了 个电子。
18．原子核外电子排布与族的关系
(1)将下列各主族元素的价电子排布式填入表中
(2)以第四周期副族元素为例，填写表格
19．(2022·北京卷)Fe2+价层电子排布式为 。
20．电子排布式
(1)电子排布式
用数字在轨道符号右上角标明该轨道上排布的电子数，例如：
15P： 19K：
(2)简化的电子排布式
为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子已达到 结构的部分写成“原子实”，以相应 符号外加方括号表示，得到简化的电子排布式。例如：
16S： 21Sc：
(3)外围电子排布式
外围电子又称价电子，对主族元素而言，外围电子就是最外层电子。例如：
8O： 13Al：
21．下列为元素周期表中前4周期的元素，根据要求回答下列各小题：
(1)写出下列微粒的核外电子排布式：
①8O ；
②29Cu 。
(2)写出25Mn的原子结构示意图： 。
(3)写出下列微粒的核外电子排布图：
①6C ；
②7N3－ 。
(4)26Fe 原子的核外电子中，有 种运动状态不同的电子，有 种能量不同的电子；Fe3＋的化学性质比Fe2＋稳定，其原因是 。
22．I.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。
(1)写出铜的基态原子的电子排布式： 。
(2)第四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)。
(3)Fe在周期表中位于 周期 族。
(4)s电子的原子轨道呈 形，每个s能级有 个原子轨道；p电子的原子轨道呈 形，每个p能级有 个原子轨道。
(5)基态铝原子核外共有 种不同能级的电子，有 种不同运动状态的电子。
23．回答下列问题
(1)基态氧原子价层电子的轨道表示式为 。
(2)乙炔的电子式为 ，等物质的量的乙炔和水反应的化学方程式为 。
(3)乙醛与银氨溶液反应的离子方程式为 。
24．A、B、C、D、E代表5种元素，请填空：
（1）A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为 。
（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原子的相同，B的元素符号为 ，C的元素符号为 。
（3）D元素的正三价离子的3d能级为半充满状态，D的元素符号为 ，其基态原子的核外价电子排布式为 。
（4）E元素基态原子的M层全充满，N层只有一个电子，E的元素符号为 ，其基态原子的核外电子排布式为 。
25．目前我国锂电池的产量占全球份额接近80%。(磷酸亚铁锂)是锂离子电池的一种电极材料，可通过下列方法制备：
方法一：
(1)配平上述反应方程式 ；该反应的还原剂是 ，每生成15.8g，转移 个电子。
(2)该反应的平衡常数表达式为 。若在容积不变的容器中，上述反应达到平衡时，一氧化碳的浓度为，再充入bml一氧化碳，则平衡向 方向移动，保持温度不变，达到新平衡时，一氧化碳的浓度为 。
(3)一定温度下，在2L密闭容器中发生上述反应。反应进行到20min时，容器内固体的质量减少了2.8g，则0~20min内一氧化碳的平均反应速率是 。
(4)Fe原子的核外电子排布式为，Fe原子有 种不同能量的电子。电池材料涉及到的主族元素原子半径从大到小的顺序为 ；做 (“正极”、“负极”)材料。
方法二：可以通过、与LiOH溶液发生共沉淀反应，所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。
(5)共沉淀反应投料时，不将和LiOH溶液直接混合，其原因是 。
参考答案：
1．D
【详解】
A．的核外电子排布式：，故A错误；
B．的价电子轨道排布图： ，故B错误；
C．乙烯的电子式：，C错误；
D．3-甲基戊烷主链上5个C，在3号C上连接1个甲基，键线式为： ，故D正确：
答案选D。
2．B
【详解】A．K+的结构示意图为，A项错误；
B．基态Mn原子的电子排布式：[Ar]3d54s2，B项正确；
C．基态Si原子的价层电子轨道表示式为，C项错误；
D．N2H4的电子式为，D项错误；
故选B。
3．B
【详解】
A．HClO的电子式：，A错误；
B．的空间结构是V形：，B正确；
C．乙烯的实验式为：CH2，C错误；
D．基态As原子的简化核外电子排布式，D错误；
答案选B。
4．B
【详解】
A．P原子中质子数=电子数=15，原子结构示意图：，A错误；
B．硫得到2个电子形成硫离子，基态的核外电子排布式：，B正确；
C．一氯甲烷中碳、氯均为8电子结构，电子式：，C错误；
D．中官能团为酯基结构简式：-COO-，D错误；
故选B。
5．A
【详解】① 玻尔原子结构模型于1913年提出；
② “葡萄干布丁”模型是由汤姆孙于1904年提出的；
③ 量子力学模型于20世纪20年代中期提出；
④ 道尔顿原子论于1803年提出；
⑤ 核式模型由卢瑟福于1911年提出；
故按提出时间的先后顺序排列正确的是④②⑤①③ 。
故选A。
6．D
【分析】铜烟灰酸浸渣(主要含PbO，FeAsO4⋅2H2O、In2O3)加入硫酸溶液硫酸化、焙烧得到的焙砂加水水浸，浸液加入硫代硫酸钠还原铁，萃取剂萃取除铁得到含有Fe2+、的水溶液；加入硫酸溶液反萃取得到萃余液，一系列处理得到粗铟。
【详解】A．铟为第IIIA族元素，铟原子的价层电子排布式为5s25p1，A错误；
B．PbO与H2SO4反应生成难溶于水的PbSO4，浸渣的主要成分是PbO和FeAsO4，B错误；
C．萃取剂加入亚铁离子进入水层，所以得出亚铁离子在萃取剂中溶解度小于水中溶解度， C错误；
D．根据还原铁的信息，发生的离子反应为：，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1，D正确。
故选D。
7．C
【详解】A．表示激发态的F+离子的电子排布式，A错误；
B．表示的是F-离子的电子排布式，B错误；
C．表示激发态的F原子的电子排布式，C正确；
D．表示的是激发态的F-离子的电子排布式，D错误；
答案选C。
8．D
【详解】A．糯米富含淀粉，主要是碳水化合物，故A正确；
B．焰火与原子核外电子跃迁有关，在跃迁过程中释放出光，故B正确；
C．红豆中含有蛋白质，故红豆馅中富含天然的蛋白质，故C正确；
D．燃放鞭炮涉及燃烧反应，有元素化合价的变化，是氧化还原反应，故D错误；
故选D。
9．C
【详解】在多电子原子中，原子轨道能量的高低存在如下规律：
①相同电子层上原子轨道能量的高低：ns＜np＜nd＜nf。
②形状相同的原子轨道能量的高低：1s＜2s＜3s＜4s……。
③(n-1)d与ns轨道出现能级交错现象：(n-1)d＞ns。
故答案为C。
10．B
【详解】A．乙酸的结构简式为：CH3COOH，A错误；
B．甲基中碳原子最外层为7个电子，甲基的电子式为：，B正确；
C．乙酸分子由两个碳原子、四个氢原子和两个氧原子组成，空间填充模型为：，C错误；
D．O是8号元素，基态氧原子的电子排布式：，D错误；
故选B。
11．A
【详解】A．NH3能和水形成氢键，导致相同条件下，在水中的溶解度：NH3>NO，A正确；
B．V为23号元素，基态V原子的电子排布式为[Ar]3d34s2，B错误；
C．五氧化二钒是反应的催化剂，催化剂可以改变反应历程，从而降低反应的活化能，加快反应速率，但不能改变反应热，C错误；
D．由图可知，反应③中存在钒氧双键的断裂，故存在共价键断裂，D错误；
故选A。
12．B
【详解】A．氰酸银为无机物，尿素为有机物，该反应实现了无机物到有机物的合成，A正确；
B．用稀硝酸处理试管残留银，会产生NOx，污染空气，B错误；
C．氰酸铵(NH4OCN)和尿素[CO(NH2)2]的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，氰酸铵为铵盐，易溶于水，尿素分子与水分子间能形成氢键，易溶于水，C正确；
D．基态N原子的电子排布式为1s22s22p3，能量最低的激发态N原子的电子排布式1s22s12p4，D正确；
故答案选B。
13．C
【详解】A．O是8号元素，其电子排布式为1s22s22p4，故A错误；
B．Na是11号元素，其电子排布式为1s22s22p63s1，故B错误;
C．S2-为S原子得到两个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p6，故C正确；
D．K+为K原子失去一个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p6，故D错误；
故选C。
14．C
【详解】A．O2具有氧化性，没有可燃性，A不正确；
B．O2-与Na+的电子层结构相同，但O的核电荷数小于Na，所以离子半径：，B不正确；
C．Na2O2由Na+和构成，含有离子键和非极性共价键，C正确；
D．基态Na原子的电子排布式为1s22s22p63s1，简化电子排布式为，D不正确；
故选C。
15．C
【详解】A．Zn的核外价电子排布为3d104s2，位于元素周期表中ds区，A错误；
B．基态O原子的核外价电子排布为2s22p4，未成对电子数为2，B错误；
C．电子从高能级跃迁到低能级时以光的形式释放能量，故荧光材料发光过程，可能与电子跃迁有关，C正确；
D．基态氮原子的核外电子排布式为：1s22s22p3，有3种能量不同的电子，D错误；
故选C。
16．当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，原子从基态变成激发态，电子从能量较高的轨道回到能量较低的轨道时，将以光的形式释放能量，产生特殊的火焰颜色
【详解】当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，原子从基态变成激发态，电子从能量较高的轨道回到能量较低的轨道时，将以光的形式释放能量，产生特殊的火焰颜色。
17． 7 6
【详解】Fe为26号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，电子的能量主要由电子层和电子亚层决定，则铁原子有7种能量不同的电子，铁原子核外3d轨道上共填充了6个电子。
18．(1) ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5
(2) 3d14s2 3d24s2 3d34s2 3d54s1 3d54s2 3d104s1 3d104s2
【详解】（1）IA、IIA、IIIA、IVA、VA、VIA、VIIA价电子排布式分别为ns1、ns2、ns2np1、ns2np2、ns2np3、ns2np4、ns2np5。
（2）Sc是21号元素，价电子排布式为3d14s2，Ti是22号元素，价电子排布式为3d24s2，V是23号元素，价电子排布式为3d34s2，Cr是24号元素，价电子排布式为3d54s1，Mn是25号元素，价电子排布式为3d54s2，Cu是29号元素，价电子排布式为3d104s1，Zn是30号元素，价电子排布式为3d104s2。
19．3d6
【详解】基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，失去2个电子得到亚铁离子，故Fe2+价层电子排布式为3d6。
20．(1) 1s22s22p63s23p3 1s22s22p63s23p63s1
(2) 稀有气体 稀有气体的元素 [Ne]3s23p4 [Ar]3d14s2
(3) 2s22p4 3s23p1
【详解】（1）15P核外有15个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p3，19K核外有19个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p63s1；故答案为：1s22s22p63s23p3；1s22s22p63s23p63s1。
（2）简化的电子排布式是为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子已达到稀有气体结构的部分写成“原子实”，以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，得到简化的电子排布式。16S核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，则简化电子排布式为[Ne]3s23p4；21Sc核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2；故答案为：稀有气体；稀有气体的元素；[Ne]3s23p4；[Ar]3d14s2。
（3）8O核外电子排布式为1s22s22p4，外围电子排布式为2s22p4；13Al核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，外围电子排布式为3s23p1；外围电子排布式；故答案为：2s22p4；3s23p1。
21．(1) 1s22s22p4 1s22s22p63s23p63d104s1
(2)
(3)
(4) 26 7 Fe3+的3d轨道填充了5个电子，为半充满状态
【解析】（1）
①8O的核外电子排布式为1s22s22p4；
②29Cu的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
（2）
25Mn的原子结构示意图为；
（3）
①6C的核外电子排布图为；
②7N3－的核外电子排布图为；
（4）
原子核外没有运动状态相同的电子，Fe原子核外电子数为26，故有26种运动状态不同的电子，26Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，有7个能级，含有有7种能量不同的电子；Fe3+的3d轨道填充了5个电子，为半充满状态，化学性质比Fe2+稳定。
22．(1)[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63dl04s1
(2)K、Cr
(3) 4 VⅢ
(4) 球 1 哑铃 3
(5) 5 13
【解析】(1)
铜原子核电荷数为29，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63dl04s1；
(2)
铜原子核电荷数为29，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63dl04s1；第四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钾(K)和铬(Cr)，钾原子核外电子排布为：1s22s22p63s23p64s1，原子的核外电子排布式为；
(3)
铁原子的核电荷数为26，核外电子排布为：1s22s22p63s23p64s23d6，Fe在周期表中位于第四周期第VⅢ族；
(4)
s电子的原子轨道为，呈球形，每个s能级只能容纳自旋方向相反的2个电子。所以每个s能级有1个原子轨道；p电子的原子轨道为，从图中看出p电子的原子轨道呈哑铃形，每个p能级有3个原子轨道；
(5)
铝原子的核电荷数13，基态铝原子核外电子排布为：1s22s22p63s23p1，有1s、2s、2p、3s、3p共有5种不同能级的电子，原子核外共有13个电子，有13种不同运动状态的电子。
23．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）氧原子外围电子有6个电子，2s能级上有2个电子，2p能级上有4个电子，其外围电子排布图为；
（2）乙炔中碳原子最外层有4个电子，要达到稳定结构要形成四对共用电子对，而1个氢原子只能与1个碳原子形成1对共用电子对，所以碳原子和碳原子间只能形成3对共用电子对，乙炔的电子式为；等物质的量的乙炔和水反应生成乙醛，反应的化学方程式为；
（3）乙醛与银氨溶液反应生成乙酸铵、氨气、银和水，反应的离子方程式为。
24． N Cl K Fe 3d64s2 Cu 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
【详解】（1）A元素基态原子的核外电子排布应为ns2np3，次外层有2个电子，其电子排布式为：1s22s22p3，应为N元素，故答案为：N；
（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，离子核外都有18个电子，B元素质子数为18-1=17，阴离子为Cl-，含有Cl元素，C元素质子数为18+1=19，阳离子为K+，含有K元素，故答案为：Cl；K；
（3）D元素的正三价离子的3d轨道为半充满，3d轨道电子数为5，则基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，应为Fe元素，其价电子排布式为：3d64s2，故答案为：Fe； 3d64s2；
（4）E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，应为Cu元素，故答案为：Cu；1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。
25．(1) 2FePO4（s）+Li2CO3（s）+2C（s）2LiFePO4（s）+3CO（g） C 1.204×1023
(2) K=c3（CO） 逆 aml•L-1
(3)0.0025ml/（L•min）
(4) 7 Li＞P＞O 正极
(5)防止形成更易被氧化的氢氧化亚铁（或亚铁离子在碱性条件下更易被氧化）
【详解】（1）反应中Fe元素化合价从+3降低为+2，碳酸锂中碳元素化合价从+4价降低到+2价，FePO4、Li2CO3均是氧化剂，C的化合价从0升高为+2，碳是还原剂，根据得失电子守恒可知反应中转移4个电子，依据原子守恒可知配平后的方程式为2FePO4（s）+Li2CO3（s）+2C（s）2LiFePO4（s）+3CO（g）；15.8g的物质的量是0.1ml，每生成2mlLiFePO4，转移4ml电子，所以每生成0.1mlLiFePO4，转移0.2ml即0.2ml×6.02×1023/ml＝1.204×1023个电子；
（2）方程式中只有CO为气体，则平衡常数K=c3（CO）；CO浓度增大，平衡逆向移动，由于温度不变，则平衡常数不变，达到平衡时，浓度不变，仍为aml•L-1；
（3）反应进行到20min时，容器内固体的质量减少了2.8g，说明生成2.8gCO，则c（CO）==0.05ml/L，v=0.05ml/L÷20min=0.0025ml/（L•min）；
（4）Fe原子的核外电子排布式为，分别有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s轨道，所以Fe原子有7种不同能量的电子。电池材料涉及到的元素有Li、Fe、P、O四种元素，其中Li、P、O属于主族，锂虽然位于第二周期，但原子半径大于磷的，所以其原子半径从大到小的顺序为Li＞P＞O；锂电池中锂作负极，所以做正极材料。
（5）（NH4）2Fe（SO4）2和LiOH溶液直接混合，易生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，易被氧化而生成氢氧化铁，故答案为：防止形成更易被氧化的氢氧化亚铁（或亚铁离子在碱性条件下更易被氧化）。
主族数
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
价电子排布式







副族元素
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Cu
Zn
价电子排布式







题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
B
B
A
D
C
D
C
B
题号
11
12
13
14
15





答案
A
B
C
C
C