人教版 (2019)选择性必修2原子结构精品单元测试练习

这是一份人教版 (2019)选择性必修2原子结构精品单元测试练习，共10页。试卷主要包含了全卷满分100分，可能用到的相对原子质量，下列叙述中,正确的是等内容，欢迎下载使用。
1.全卷满分100分。考试用时75分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32
Cl 35.5 K 39 Mn 55 Fe 56。
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1.2023年诺贝尔化学奖授予对量子点的发现有突出贡献的科研工作者。量子点是指尺寸在纳米量级(通常为2~20 nm)的半导体晶体,其中铜铟硫(CuInS2)量子点被广泛用于光电探测、发光二极管以及光电化学电池领域。下列说法不正确的是( )
A.制备过程中得到的CuInS2量子点溶液能够产生丁达尔效应
B.硫离子的结构示意图:
C.已知In的原子序数为49,可推知In位于元素周期表第四周期
D.基态Cu+的价层电子排布式为3d10
2.下列有关原子结构的说法,正确的是( )
A.基态Cr电子排布式1s22s22p63s23p63d44s2违反了泡利原理
B.激发态Mg2+的电子轨道表示式:
C.钠原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1时,原子释放能量,由基态转化成激发态
D.霓虹灯发光是由于电子从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道而产生的
3.锑的相关信息如图所示,下列说法正确的是( )
A.Sb元素的质量数是121.8
B.Sb元素位于第五周期第ⅤA族
C.Bi原子的6p能级上有1个未成对电子
D.Bi原子最外层有5个能量相同的电子
4.磷酸铁锂(LiFePO4)电极材料主要用于各种锂离子电池。下列说法错误的是( )
A.Li位于周期表s区
B.基态O原子核外电子占据的最高能级电子云轮廓图为哑铃形
C.基态P原子的未成对电子数为5
D.根据洪特规则Fe3+比Fe2+稳定
5.工业上利用反应KCl(l)+Na(l) NaCl(l)+K(g)制备K,下列说法不正确的是( )
A.沸点:Nar(O)
B.第一电离能:I1(O)>I1(S)>I1(P)
C.酸性强弱:H3PO4>H2SO4
D.基态Cu原子3d轨道上有9个电子
10.已知W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大。W、Z同主族,X、Y、Z同周期,其中只有X为金属元素。下列说法一定错误的是( )
A.电负性:W>Z>Y>X
B.简单气态氢化物稳定性:W>Z
C.简单离子的半径:W>X>Z
D.若X与W原子序数之差为5,则形成化合物的化学式可能为X3W2
11.利用α粒子(即氦核 24He)轰击不同原子,获得人工放射性元素 a13X和 b+230Z,反应如下:510B+24He a13X+01n;cbY+24He b+230Z+01n。其中元素Y、Z的基态原子核外未成对电子数之比为1∶3。下列说法正确的是( )
A.基态原子第一电离能:Y②>①
B.原子半径:④>③>①>②
C.电负性:③>④>①>②
D.最高正化合价:④=①>③=②
3.化合物 是一种高效消毒剂。已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,Z、W的最外层电子数相同。下列叙述正确的是( )
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.Z的第一电离能比同周期相邻元素都大
C.1 ml该化合物分子中含有的单键数目为7NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)
D.该化合物中X、Y、Z都满足8电子稳定结构
4.短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W的单质是制备一种高效电池的重要金属材料,X原子的核外电子占据三个能级且每个能级上都有2个电子,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是( )
A.元素X与氢形成的原子个数比为1∶1的化合物有很多种
B.元素W、X的氯化物中,各原子均满足8电子的稳定结构
C.元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
D.元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2
5.根据原子核外电子排布规律,回答下列问题:
(1)写出基态S原子的核外电子排布式: 。
(2)画出基态N原子的核外电子排布图: 。
(3)若将基态14Si的电子排布式写成1s22s22p63s33p1,则它违背了 。
(4)Fe3+比Fe2+的稳定性 (填“强”或“弱”),从结构上分析原因是 。
6.合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就:N2+3H2 2NH3。目前合成氨工业中使用的催化剂铁触媒中主要成分为Fe3O4,还含有少量的K2O、Al2O3、MgO、CaO、Cr2O3等。回答下列问题:
(1)基态N原子中,电子占据最高能级的符号是 ,占据该能级电子的电子云轮廓图为 形,核外存在 对自旋相反的电子。
(2)26号元素Fe基态原子的价层电子轨道表示式是 。
(3)24Cr的价层电子排布式为 ,在元素周期表中位于 (填“s”“p”“d”或“ds”)区。
(4)NH3分子中,与N原子相连的H显正电性。分析电负性大小关系为N H(填“>”“K,A错误;K+、Cl-核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径:r(K+)Y,故B正确;若元素原子的价层电子数:X>Y,一般元素的最高正化合价:X>Y,若X为O或F,不存在最高正价,故C错误;若X、Y原子最外层电子数分别为1、7,X可能为H、Li、Na等,Y可能为F或Cl等,第一电离能LiS,A正确;Se最外层电子数为6,最高价氧化物为SeO3,B错误;非金属性:S>Se,则电负性:S>Se,稳定性:H2S>H2Se,C、D正确。
9.A 根据原子半径的递变规律可知,r(P)>r(S)>r(O),A正确;第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能一般比同周期相邻元素的大,I1(P)>I1(S),B错误;非金属性:PY>X,A正确;非金属性:W>Z,则简单气态氢化物稳定性:W>Z,B正确;W与X的简单离子电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,而Z的简单离子比W的简单离子多一个电子层,即离子半径:Z>W>X,C错误;若X与W原子序数之差为5,W为N时X为Mg,形成化合物的化学式为Mg3N2,即形成化合物的化学式可能为X3W2,D正确。
11.C 由质子数守恒知,5+2=a+0,则a=7,X为N元素;由质量数守恒知,c+4=30+1,则c=27,元素Y、Z的基态原子核外未成对电子数之比为1∶3,则Y为Al元素,Z为P元素。第一电离能:AlCH4,B错误;第二周期中,第一电离能比O大的元素有N、F、Ne三种,C错误;S原子核外电子占据的最高能层为第3层,3s、3p、3d的轨道数分别是1、3、5,共9个原子轨道,D正确。
16.答案 (除标注外,每空2分)
(1) 3s23p63d5
(2) 3p
(3)Si>Al>Mg>Na Si>Mg>Al>Na(3分)
解析 根据元素周期表知,a~p分别为H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Mn、Fe。
(1)基态原子电子排布式为[Ar]3d54s2,价层电子排布图为;p3+为Fe3+,基态Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5。
(2)n为K,核电荷数为19,原子结构示意图为;j为Si,基态Si原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,核外电子填充时最高能级符号为3p。
(3)g、h、i、j四种元素分别为Na、Mg、Al、Si。一般,同一周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,因此电负性由大到小的顺序为Si>Al>Mg>Na;同一周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但是一般第ⅡA族元素、第ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能,因此第一电离能由大到小的顺序为Si>Mg>Al>Na。
17.答案 (每空2分)
(1)B (2)3 (3)球形 d (4)5 3 (5)7
解析 (1)钠在火焰上灼烧的黄光是一种发射光谱,故选B。
(2)C的价层电子排布式为3d74s2,基态C中未成对电子数为3。
(3)基态Ti原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d24s2,最高能层电子是4s电子,电子云轮廓图形状为球形,Ti属于d区元素;与Ti同周期的过渡元素中,未成对电子数最多的是Cr元素,价层电子的轨道表示式为。
(4)N元素基态原子核外电子排布式为1s22s22p3,有5个轨道有电子,核外电子有5种不同的空间运动状态,能量最高的电子所在原子轨道是2p,在空间有3个伸展方向。
(5)基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,根据不同能级能量不同判断共有7种不同能量的电子。
18.答案 (除标注外,每空2分)
(1)O N>O 1s22s22p63s23p3
(2)
(3)Cu+ Cu+价层电子排布式为3d10,是全满状态,Cu2+价层电子排布式为3d9,是非全满状态(3分)
解析 由题意分析可知A、B、C、D、E、F分别是氢、氮、氧、磷、氯、铜。(1)根据同主族元素电负性自上而下依次减小,同周期主族元素自左向右电负性依次增大,再结合化合物中呈负价的元素电负性较大,可知电负性最大的是氧元素;同周期元素第一电离能自左向右呈增大趋势,但一般第ⅤA族元素比同周期相邻元素的第一电离能要大,B、C元素的第一电离能由大到小的顺序是N>O;D基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3。
(2)E的基态原子最外层轨道表示式为。
(3)F元素常见的离子为Cu+和Cu2+,Cu+价层电子排布式为3d10,是全满状态,Cu2+价层电子排布式为3d9,是非全满状态,所以前者更稳定。
19.答案 (除标注外,每空2分)
(1)洪特规则
(2)小于
(3)离子键
(4)3(1分)
(5)c
(6)[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5 3Fe+8H++2NO3-3Fe2++2NO↑+4H2O
解析 (1)根据题意可知A为碳元素,A基态原子的核外电子排布图应为 ,该同学所画的电子排布图违背了洪特规则。
(2)由B元素原子的核外p电子数比s电子数少1知B为N,根据电离能知D为镁元素,由C元素基态原子p轨道有两个未成对电子且原子序数比D小知C为O,N的电负性小于O,所以B元素的电负性小于C元素的电负性。
(3)C与D形成的化合物为离子化合物,所含化学键为离子键。
(4)由基态E原子最外电子层的p轨道半满并结合题意知E为磷元素,E基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有3个伸展方向。
(5)F为第四周期元素且在周期表的第8纵列,则F为铁元素,F原子的价层电子排布图为 。
(6)基态Fe3+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。过量单质铁与硝酸的稀溶液反应,有NO气体生成,该反应的离子方程式为3Fe+8H++2NO3-3Fe2++2NO↑+4H2O。
附加题
1.C 相同轨道中的两个电子自旋状态相反,违反了泡利原理,A错误;2p能级应为,违反了洪特规则,B错误;基态K原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p64s1,1s22s22p63s23p63d1违反能量最低原理,C正确;基态Br-的电子排布式为[Ar]3d104s24p6,评价错误,D错误。
2.D 由四种元素基态原子的电子排布式可知①为Al元素,②为Mg元素,③为Be元素,④为B元素。Be的核外电子排布处于全充满状态,第一电离能大于同周期的B,即第一电离能:③>④,A错误;原子半径:②>①>③>④,B错误;电负性:④>③,C错误;B、Al的最高正化合价为+3价,Be、Mg为+2价,即最高正化合价:④=①>③=②,D正确。
3.C X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,Z、W最外层电子数相同,结合可知Z与Y形成双键,且存在—Z—Z—结构,可知Z为O,则W为S,X形成1个共价键,Y形成4个共价键,结合原子序数关系可知X为H,Y为C。原子半径S>C>O>H,即W>Y>Z>X,故A错误;同周期元素,从左向右第一电离能呈增大趋势,但是一般第ⅡA族元素大于第ⅢA族元素,第ⅤA族元素大于第ⅥA族元素,Z为O,位于第ⅥA族,第一电离能小于N、F,故B错误;1 ml该化合物分子中含有的单键数目为7NA,故C正确;该化合物中氢原子最外层为2电子结构,不是8电子稳定结构,故D错误。
4.B X原子的核外电子占据三个能级且每个能级上都有2个电子,X是C;W的单质是制备一种高效电池的重要金属材料,原子序数小于C,W是Li;Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Y为Al;Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,是短周期元素,且W、X、Y和Z的原子序数依次增大,则Z为S。元素X与氢形成的原子个数比为1∶1的化合物有C2H2、C6H6、C8H8等,A正确;W、X的氯化物分别为LiCl和CCl4,Li+的最外层只有两个电子,不满足8电子的稳定结构,B错误;元素Y为铝,铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成,C正确;硫和碳可形成共价化合物CS2,D正确。
5.答案 (1)1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4
(2)
(3)泡利原理
(4)强 Fe3+的价层电子排布式为3d5,3d能级处于半满状态,故更稳定
解析 (1)基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4。
(2)N位于元素周期表第二周期第ⅤA族,根据泡利原理和洪特规则,其核外电子排布图为 。
(3)s能级上只有一个原子轨道,每个原子轨道最多容纳2个电子,而题目所给的电子排布式中的3s能级上有3个电子,违背了泡利原理。
(4)Fe2+的价层电子排布式为3d6,Fe3+的价层电子排布式为3d5,3d能级处于半满状态时比较稳定,因此Fe3+比Fe2+稳定。
6.答案 (1)2p 哑铃 2
(2)
(3)3d54s1 d
(4)>
(5)Mg、Al的价电子排布式分别为3s2、3s23p1,Mg的3s轨道为全满状态,较稳定,第一电离能大
解析 (1)氮为7号元素,基态N原子核外电子排布式为1s22s22p3,电子占据最高能级的符号是2p,占据该能级电子的电子云轮廓图为哑铃形,核外存在2对自旋相反的电子。(2)26号元素Fe基态原子的价层电子轨道表示式是。(3)24Cr的价层电子排布式为3d54s1,在元素周期表中位于d区。(4)NH3分子中,与N原子相连的H显正电性,说明N原子得到电子的能力更强,电负性更大,故电负性:N>H。
选项
条件
结论
A
若原子半径:X>Y
原子序数:XHnY
元素的相对原子质量可能:X>Y
C
若元素原子的价层电子数:X>Y
元素的最高正化合价关系:X>Y
D
若X、Y原子最外层电子数分别为1、7
元素的第一电离能:X>Y
X
Y
Z
W
A元素形成的物质种类繁多,其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C元素基态原子p轨道有两个未成对电子
D元素原子的第一至第四电离能分别是:
I1=738 kJ·ml-1;I2=1 451 kJ·ml-1;I3=7 733 kJ·ml-1;I4=10 540 kJ·ml-1
基态E原子最外电子层的p轨道半满
F在周期表的第8纵列
选项
电子排布式或轨道表示式
评价
A
N原子的轨道表示式:
错误;违反洪特规则
B
O原子的轨道表示式:
错误;违反泡利原理
C
基态K原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d1
错误;违反能量最低原理
D
基态Br-的电子排布式:[Ar]3d104s24p6
错误;违反能量最低原理