高中化学人教版 (2019)选择性必修2原子结构与元素的性质练习

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2原子结构与元素的性质练习，共16页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 在基态多电子原子中, 关于核外电子能量的叙述错误的是 ( )
A. 最易失去的电子能量最高
B. 离核最远的电子能量最高
C. p 能级电子的能量一定高于 s 能级电子的能量
D. 在离核最近的区域内运动的电子能量最低
2.(2025・河南郑州高二检测)原子中的某一能层，最多能容纳的电子数目大于 32，该能层可能会是( )
A. L B. M C. N D. P
3.(2025・山东济宁高二检测)同一原子的下列轨道中能量最高的是( )
A. 2s B. 3s C. 3p D. 3f
4.(2025・广东东莞高二检测)生活中的美好瞬间与化学知识密切相关。下列现象中与电子跃迁无关的是( )
A. 节日燃放的烟花
B. 舞台 LED 灯光
C. 霓虹灯光
D. 水中倒影
6. 下列说法正确的是( )
A. 处在同一能级中的电子(基态)能量一定相同
B. 2d 能级最多容纳 10 个电子
C. 电子从激发态跃迁到基态时可形成吸收光谱
D. 3d 原子轨道的能量一定大于 4s 原子轨道的能量
7. 下列粒子中，各能层电子数均达到 2n2 的是( )
A. Ne、Ar B. F−、Mg2+ C. Al、 02− D. C1−、Ar
8. 下列有关原子结构的说法不正确的是( )
A. 第五能层有 5 个能级，最多能容纳 50 个电子
B. 同一原子中,不同能层均含有的能级是 s 能级
C. 同一原子中, 3d 能级实际容纳的电子数一定为 10
D. 能层和能级的划分, 均以电子的能量高低为依据
9. 氯化钠在灼烧过程中，发出黄色的光，下列对此现象的描述正确的是( )
A. 发射光谱, 物理变化
B. 发射光谱, 化学变化
C. 吸收光谱, 物理变化
D. 吸收光谱, 化学变化
10. 总共含有 6 个能级的能层符号为( )
A. M B. N C. P D. Q
11. 原子中的某一能层，能容纳的最多电子数大于 32，该能层可能是( )
A. L 能层 B. M 能层 C. N 能层 D. 0 能层
12. 以下现象与原子核外电子的跃迁有关的是( )
①霓虹灯发出有色光 ②棱镜分光 ③激光器产生激光 ④石油蒸馏 ⑤凸透镜聚光
⑥燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花 ⑦日光灯通电发光 ⑧冷却结晶
A. ①③⑥⑦ B. ②④⑤⑧
C. ①③⑤⑥⑦ D. ①②③⑤⑥⑦
13. 下列能级符号表示正确且容纳的最多电子数按照从少到多的顺序排列的是( )
A. 1s、2p、3d B. 1s、2s、3s
C. 2s、2p、2d D. 3p、3d、3f
14. 由玻尔的理论发展而来的现代量子物理学认为原子核外电子的可能状态是不连续的, 因此各状态对应能量也是不连续的, 这些能量值就是能级。能级是用来表达在一定能层 (K、L、M、N、O、P、Q) 上的电子。下列说法不正确的是 ( )
A. 硫原子的 L 能层上有两个能级,分别为 2s、2p
B. 钠原子 3 s 能级的电子跃迁至低能级时,最多出现 5 条谱线
C. 灼烧含钾元素的物质时出现特征紫色是由电子的跃迁引起的
D. 基态砷原子(原子序数为 33)的最高能层为 N
二、非选择题
15.(2025・山东日照高二检测)第三代半导体材料有氮化镓、碳化硅等。请回答下列问题:
(1)硅原子占据电子的能级符号有_____，其中占据电子的能量最高的能级符号为_____，该能级容纳了_____个电子。
(2)N原子中，有电子占据的最高能层的符号为_____，该能层容纳的电子数为_____。
(3)镓为元素周期表中第 31 号元素，位于元素周期表第四周期。镓原子具有_____个能层, 每个能层已经容纳的电子数之比为_____。
16. 填空。
(1)用符号填写能层所含能级种类:
L 能层:_____；M 能层:_____。
(2)用数字填写能级所能容纳的最多电子数目:
s:_____ ; p:_____ ; d:_____
(3)比较下列能级的能量高低(填 “”)。
①4s_____3s_____2s_____1s；
②4f_____4d_____4p_____4s。
17. 在真空放电管内充入低压氢气，并在放电管两端的电极间加上高压电时，氢分子便分解为氢原子并放电发光, 经光谱仪记录便可得到氢原子光谱 (如图所示)。氢原子光谱是线状光谱。

氢原子光谱的测定示意图
(1)在现代化学中，常利用_____上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。
(2)下列现象和应用与电子跃迁无关的是_____(填字母)。
A. 激光 B. 焰色试验 C. 原子光谱 D. 燃烧放热 E. 石墨导电
(3)基态 Si 原子中，核外电子占据最高能层的符号为_____，该能层上有_____ 个能级，电子数为_____。
标准答案:
一、选择题
1.C 解析 最易失去的电子, 性质活泼, 所以能量最高, A 正确; 离核最近的区域内运动的电子能量最低, 离核最远的区域内运动的电子能量最高, B、D 正确; 处于同一能层时, p 能级电子的能量一定高于 s 能级电子的能量, C 错误。
2.D 解析 每一能层最多能容纳的电子数目为 2n2 ,所以最多能容纳的电子数目大于 32 的能层, 至少是第五能层 (0 能层)。
3.C 解析 能级符号相同，能层越大，能量越高，同一原子中，2s、3s、3p、3d 电子的能量依次增大,第三能层中没有 f 能级,故能量最高的是 3p 。
4.D 解析 水中倒影是光线反射的结果, 与电子跃迁无关, 电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态, 释放能量, 光是释放能量的重要形式之一, 节日燃放的烟花、舞台表演时的灯光、城市的霓虹灯光是原子的发射光谱, 与原子核外电子发生跃迁有关，故答案为 D。
6. A 解析 处在同一能级中的电子(基态)，不管是处于不同轨道还是同一轨道，电子的能量都相同，故 A 正确；第 2 电子层只包含 2s、2p 原子轨道，没有 2d 轨道，故 B 错误；电子从激发态跃迁到基态时是高能态变为低能态，可形成发射光谱，故 C 错误；出现能级交错现象的轨道,能量高低不是一成不变的,不能因为电子是按 3p→4 s→3 d 的顺序填充的, 就认为 3 d 轨道的能量一定大于 4 s 轨道,只是电子按照这样的顺序填充之后,能使整个原子处于能量最低的状态，故 D 错误。
7. B 解析 A 中 Ar, C 中 Al, D 中 Cl 、Ar 均不符合题意。
8.C 解析 第五能层含有 5 个能级,最多能容纳的电子数为 2×52=50 , A 正确; 同一原子中，由于 K 能层只有 s 能级，故不同能层均含有的能级为 s 能级，B 正确；3d 能级最多可容纳 10 个电子，但实际容纳的电子数不一定为 10 ，C 错误；核外电子分成不同能层和能级， 其依据为电子的能量高低，D 正确。
9. 答案: A
解析:氯化钠在灼烧过程中，发出黄色的光，是由于处于激发态的电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的激发态甚至是基态时, 会以光的形式释放能量, 故为发射光谱, 该过程没有新物质生成, 属于物理变化, A 项正确。
10. 答案: C
解析:每一能层所含的能级数目=能层序数，所以总共含有 6 个能级的能层是第 6 能层， 第 6 能层符号为 P 。
11. 答案:D 解析:每一能层能容纳的最多电子数为 2n2 ，所以能容纳的最多电子数大于 32 的能层，至少是第五能层。
12. 答案: A
解析:霓虹灯、激光器、日光灯等工作过程中产生的光及焰火燃放时产生的光, 都是基态原子吸收能量后核外电子跃迁到较高能级, 然后电子从较高能级跃迁到较低能级的过程中释放出的光能。石油蒸馏、冷却结晶的过程都是物质发生物理变化的过程, 其中伴随的能量变化是热能的变化。棱镜分光、凸透镜聚光都是光的折射现象, 而不是光的产生。
13. 答案: A
解析: 1s、2p、3d, K 层有 1 个能级, 为 1s, 最多容纳 2 个电子; L 层有 2 个能级, 分别为 2s、 2p,2p 最多容纳 6 个电子; 从 M 层开始有 d 能级,即 3 d 最多容纳 10 个电子,故 A 项正确。 1 s、2 s、3 s, s 能级只容纳 2 个电子,故 B 项错误。 L 层有 2 个能级,分别为 2 s、2p ,没有 2d,故 C 项错误。N 层开始有 f 能级,即 4f,第三能层没有 3f,故 D 项错误。
14. 答案: B
解析:硫原子核外有 3 个能层，其中 L 层为第二能层，该能层上有两个能级，分别为 2s、 2p ，故 A 项正确；钠原子 3 s 能级的电子跃迁至低能级，可以是 3 s 到 2p 、 3 s 到 2 s 、 3 s 到 1s、2p 到 2s、2p 到 1s 以及 2s 到 1s，因此最多会出现 6 条谱线，故 B 项错误；灼烧含钾元素的物质时, 钾元素原子的核外电子由较低能级跃迁到较高能级, 再由较高能级跃迁到较低能级时释放的能量与紫光的能量相同，从而呈现出紫色，故 C 项正确；基态砷原子核外有 4 个电子层, 其中能量最高的能层为 N 层, 故 D 项正确。
二、非选择题
15. 答案 (1)1s、2s、2p、3s、3p 3p 2 (2)L 5 (3)4 2:8:18:3
解析 (1)硅位于元素周期表第三周期第IVA 族，14 号元素，有 3 个能层，分别为 K、L、M， 电子占据的能级数分别为 1、2、2 ，其能级符号为 1 s、2 s、2p、3 s、3p ，其中电子占据的最高能级为 3p ，该能级容纳的电子数为 2 。(2)N 位于元素周期表第二周期第 VA 族，7 号元素, 共 2 个能层, 符号分别为 K、L, L 为最高能层, 该能层包括 2s 能级的 2 个电子和 2p 能级的 3 个电子, 共 5 个电子。(3) 镓为元素周期表中第 31 号元素，位于元素周期表第四周期,能层数与元素原子所在的周期数相等,故 Ga 有 4 个能层,每层的电子数为 2、8 、 18、3，已经容纳的电子数之比为 2:8:18:3 。
16. 答案 (1)2s、2p 3s、3p、3d (2)2 6 10 14 (3)①> > > = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②> > >
17. 答案 (1)原子光谱 (2)DE (3)M 3 4
解析 (1) 用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱总称为原子光谱, 不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，所以可以利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素。
(2)激光与电子跃迁有关，故 A 错误；当含金属元素的物质在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收能量, 从能量较低的基态跃迁到能量较高的激发态, 但处于能量较高的激发态上的电子是不稳定的, 很快跃迁回能量较低的激发态甚至基态, 这时就将多余的能量以光的形式放出, 因而能使火焰呈现颜色, 与电子跃迁有关, 故 B 错误; 原子光谱的产生是原子核外电子发生能级跃迁的结果, 与电子跃迁有关, 故 C 错误; 燃烧放热是化学能转化为热能, 与电子跃迁无关, 故 D 正确; 石墨是层状结构, 层间有自由移动的电子, 与电子跃迁无关，故 E 正确。
(3)Si原子核外有 14 个电子，K、L、M 能层上分别有 2、8、4 个电子，所以电子占据的最高能层为 M 能层, 该能层有 3s、3p、3d 3 个能级, 排布 4 个电子。