2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第1章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)章末測(cè)評(píng)新人教版選擇性必修2

第一章測(cè)評(píng)(時(shí)間:75分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題包括15小題,每小題3分,共45分,每小題只有一項(xiàng)符合題目要求)1.玻爾理論、量子力學(xué)理論都是對(duì)核外電子運(yùn)動(dòng)的描述方法,根據(jù)對(duì)它們的理解,下列敘述正確的是()A.因?yàn)閟軌道的形狀是球形的,所以s電子做的是圓周運(yùn)動(dòng)B.3px、3py、3pz的差異之處在于三者中電子(基態(tài))的能量不同C.釩原子核外有4種形狀的原子軌道D.原子軌道和電子云都是用來形象地描述電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的2.下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的說法不正確的是()A.原子光譜上的特征譜線可用于元素鑒定B.同一原子中,2p、3p、4p電子的能量依次增強(qiáng)C.電子排布式為1s22s22p5的基態(tài)原子對(duì)應(yīng)元素位于周期表第五周期D.日常生活中的焰火、LED燈都與原子核外電子躍遷釋放能量有關(guān)3.下列說法或化學(xué)用語的使用正確的是()A.構(gòu)造原理呈現(xiàn)的能級(jí)交錯(cuò)源于光譜學(xué)實(shí)驗(yàn)B.符號(hào)為M的能層最多容納的電子數(shù)為32C.基態(tài)碳原子的價(jià)層電子軌道表示式:D.24Cr的原子核外電子排布式:[Ar]3d44s24.下列有關(guān)元素周期表的說法正確的是()A.按照核外電子排布,可把元素周期表劃分為s、p、d、f四個(gè)區(qū)B.元素周期表中,氟元素的電負(fù)性最大,第一電離能也最大C.元素周期表的各個(gè)周期總是從ns能級(jí)開始,以np能級(jí)結(jié)束D.元素周期表中,從第ⅢB族到第ⅡB族的10個(gè)縱列的元素全都是金屬元素5.下列說法正確的是()A.1s22s22p63s13p1表示的是基態(tài)原子的電子排布B.電子由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)吸收能量C.第三周期元素的原子半徑從左到右逐漸減小,第一電離能依次增大D.電子在基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時(shí)會(huì)產(chǎn)生原子吸收光譜6.下列說法正確的是()A.Na、Mg、Al的第一電離能依次增大B.V、Cr、Mn的最外層電子數(shù)依次增多C.S2-、Cl-、K+的半徑逐漸減小D.O、F、Ne的電負(fù)性逐漸增大7.下列說法不正確的是()A.元素“氦、銣、銫”等是通過原子光譜發(fā)現(xiàn)的B.鋰原子的2s與5s軌道皆為球形分布C.Co2+的價(jià)層電子排布式為3d54s2D.鈉元素的第二電離能大于鎂元素的第二電離能8.某同學(xué)在圖書館查閱砷(33As)、鎵(31Ga)、鍺(32Ge)、硅(14Si)四種元素的原子半徑數(shù)據(jù),但倉促之間只在筆記本上寫下了“118pm、120pm、122pm、135pm”這四個(gè)數(shù)據(jù),忘了標(biāo)注數(shù)據(jù)與元素的對(duì)應(yīng)關(guān)系。請(qǐng)根據(jù)元素周期表的知識(shí)推斷“鍺(32Ge)”的數(shù)據(jù)最有可能是()A.135pm B.122pmC.120pm D.118pm9.微粒M和N,肯定屬于同族元素且化學(xué)性質(zhì)相似的是()A.原子核外電子排布式:M為1s22s2,N為1s2B.結(jié)構(gòu)示意圖:M為,N為C.M原子基態(tài)2p軌道上有一對(duì)成對(duì)電子,N原子基態(tài)3p軌道上有一對(duì)成對(duì)電子D.M原子基態(tài)2p軌道上有1個(gè)未成對(duì)電子,N原子基態(tài)3p軌道上有1個(gè)未成對(duì)電子10.下列各項(xiàng)敘述正確的是()A.O、S、Se的電負(fù)性隨原子序數(shù)的增大而增大B.價(jià)層電子排布式為3d34s2的元素位于第四周期第ⅤB族,是d區(qū)元素C.2p和3p軌道數(shù)都為5,這些軌道能量也都相等D.氮原子的最外層電子的軌道表示式:11.鈉鉻輝石(NaCrSi2O6)是自然界極為罕見的珠寶,是翡翠中干青種的重要組成物質(zhì)之一。下列說法不正確的是()A.軌道表示式能反映鈉原子軌道的能級(jí)差別和電子的自旋狀態(tài)B.金屬Cr基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1C.Cs的金屬性強(qiáng)于NaD.硅元素的第一電離能低于同周期相鄰兩元素的第一電離能12.圖中三條曲線表示C、Si、P元素四級(jí)電離能的變化趨勢(shì)。下列說法正確的是()A.電負(fù)性:c>b>a B.最簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:c>a>bC.I5:a>c>b D.a、b、c分別為C、Si、P13.以下有關(guān)元素性質(zhì)的說法不正確的是()A.具有下列電子排布的原子中,①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4,原子半徑最大的是①B.下列原子的價(jià)電子排布中,①3s23p1②3s23p2③3s23p3④3s23p4,對(duì)應(yīng)的第一電離能最大的是③C.①Na、K、Rb②N、P、As③O、S、Se④Na、P、Cl,元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)的增加而遞增的是④D.某元素的逐級(jí)電離能(kJ·mol-1)分別為738、1451、7733、10540、13630、17995、21703,當(dāng)它與氯氣反應(yīng)時(shí)最可能生成的陽離子是X3+14.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,基態(tài)X原子的2p軌道上,有1個(gè)電子的自旋方向與其他電子的自旋方向相反。Y原子M層上有兩個(gè)未成對(duì)電子,基態(tài)W原子的電子總數(shù)是其最高能級(jí)電子數(shù)的4倍。下列說法錯(cuò)誤的是()A.第一電離能:Z>W>Y B.簡(jiǎn)單離子還原性:Z>W>XC.原子半徑:Y>W>X D.簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn):X>Y>W15.如圖為元素周期表中短周期的一部分,關(guān)于Y、Z、M的說法不正確的是()A.電負(fù)性:Y>Z>MB.離子半徑:Z2->M->Y-C.ZM2分子中各原子的最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D.元素Y、Z、M的第一電離能:Y>M>Z二、非選擇題(本題包括4小題,共55分)16.(13分)科學(xué)家合成一種新化合物(如圖所示)。其中W、X、Y、Z為同一短周期元素,W是所在周期中第一電離能最小的元素,Y元素基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)等于其電子層數(shù),Z元素的原子核外最外層電子數(shù)是X核外電子數(shù)的一半?；卮鹣铝袉栴}:(1)W、X、Y、Z原子半徑由大到小的順序?yàn)?用對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示)。

(2)Z的核外電子排布式為。

(3)基態(tài)X原子價(jià)層電子軌道表示式為。

(4)W元素基態(tài)原子核外電子有種運(yùn)動(dòng)狀態(tài),其中電子占據(jù)能量最高的原子軌道符號(hào)表示為。

(5)X的電負(fù)性(填“大于”或“小于”)Y,原因是

。

17.(12分)下表為元素周期表的一部分,編號(hào)分別代表對(duì)應(yīng)的元素,回答下列問題:(1)①~⑨原子半徑最大的是(填元素符號(hào),下同),電負(fù)性最大的是。

(2)⑤的第一電離能比④小,結(jié)合價(jià)層電子排布式解釋原因:

。(3)⑦的單質(zhì)能與堿反應(yīng),根據(jù)“對(duì)角線規(guī)則”,③的單質(zhì)與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

(4)⑨位于元素周期表第Ⅷ族,按照核外電子排布,把元素周期表劃分為5個(gè)區(qū),⑨位于區(qū)。請(qǐng)?jiān)趫D中用“↑”或“↓”補(bǔ)全⑨三價(jià)離子的價(jià)層電子排布圖。

18.(14分)磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)和錳酸鋰(LiMn2O4)均可用作鋰離子電池正極材料。回答下列問題:(1)在周期表中,與Li化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是,畫出基態(tài)O原子的價(jià)層電子軌道表示式:?；鶓B(tài)P原子電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為。

(2)原子核外電子有兩種相反的自旋狀態(tài),分別用+12和-12表示,稱為電子的自旋磁量子數(shù)?；鶓B(tài)Mn原子的價(jià)層電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為(3)P的第一電離能與同周期相鄰元素相比大小關(guān)系為(用元素符號(hào)和“>”表示),原因是

。

(4)Fe元素位于周期表的區(qū)。已知:I3(Mn)=3248kJ·mol-1,I3(Fe)=2957kJ·mol-1。第三電離能I3(Mn)>I3(Fe),其主要原因是

。

19.(16分)氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好,是具有潛力的儲(chǔ)氫材料。回答下列問題:(1)氮在元素周期表中的位置是,基態(tài)N原子的電子排布圖為。

(2)B的第一電離能I1(B)=800kJ·mol-1,判斷I1(Al)(填“>”或“<”)800kJ·mol-1,結(jié)合電子排布式說明判斷理由:

。

(3)NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性(Hδ+),與B原子相連的H呈負(fù)電性(Hδ-)。在H、B、N三種元素中:①電負(fù)性由大到小的順序是。

②原子半徑由大到小的順序是。

③根據(jù)對(duì)角線規(guī)則,在B、N所在周期中,有一種元素與Al元素性質(zhì)具有相似性,寫出其對(duì)應(yīng)的氫氧化物與燒堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

(4)Fe、Co、Ni、Cu是目前氨硼烷水解產(chǎn)氫催化劑研究的熱點(diǎn)。不同催化劑催化氨硼烷水解產(chǎn)氫的性能如圖所示。這四種催化劑中:①催化效果最好的金屬基態(tài)原子中未成對(duì)的電子數(shù)為。

②催化效果最差的金屬其+2價(jià)陽離子的外圍電子排布式為。

③催化效果第三的金屬位于元素周期表的區(qū)。

答案：1.D解析s軌道是球形的,這是電子云輪廓圖,表示電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度,不是說電子在做圓周運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;p能級(jí)有三個(gè)原子軌道,同一能層上的p軌道能量相同,3px、3py、3pz能量相同,它們的差異是延伸方向不同,B錯(cuò)誤;23號(hào)元素釩,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2,能級(jí)有s、p、d三種,對(duì)應(yīng)的原子軌道形狀有3種,C錯(cuò)誤;電子云輪廓圖稱為原子軌道,形象地描述電子運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),D正確。2.C解析不同元素原子的吸收光譜或發(fā)射光譜不同,所以可以利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素,故A正確;同一原子中,2p、3p、4p電子的能量依次增強(qiáng),故B正確;電子排布式為1s22s22p5的基態(tài)原子對(duì)應(yīng)元素位于周期表第二周期,故C錯(cuò)誤;電子在激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)會(huì)產(chǎn)生原子發(fā)射光譜。日常生活中的許多可見光,如焰火、LED燈等,都與原子核外電子發(fā)生躍遷釋放能量有關(guān),故D正確。3.A4.D5.D解析1s22s22p63s13p1表示的不是基態(tài)原子的電子排布,因?yàn)槠?s軌道沒有排滿就排布了3p軌道,違反了能量最低原理,A不正確;電子由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)會(huì)釋放能量,B不正確;第三周期元素的原子半徑從左到右逐漸減小,第一電離能呈增大的趨勢(shì),但是因?yàn)镸g和P的原子結(jié)構(gòu)相對(duì)較穩(wěn)定,其第一電離能均高于其右邊的元素,C不正確;電子在基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時(shí)會(huì)產(chǎn)生原子吸收光譜,D說法正確。6.C解析Mg的第一電離能比Al的大,A錯(cuò)誤;V、Mn原子的最外層電子數(shù)都是2,而Cr原子3d、4s能級(jí)處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),最外層電子只有1個(gè),B錯(cuò)誤;S2-、Cl-、K+是電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,所以S2-、Cl-、K+的半徑逐漸減小,C正確;O、F的電負(fù)性逐漸增大,而Ne的原子軌道處于全充滿的穩(wěn)定狀態(tài),不用電負(fù)性衡量其性質(zhì),D錯(cuò)誤。7.C解析原子光譜是由原子中的電子在能量變化時(shí)所釋放或吸收的一系列波長的光所組成的光譜,每一種原子的光譜都不同,用原子光譜可以研究原子結(jié)構(gòu),A正確;無論是哪一個(gè)能層,只要是s能級(jí),原子軌道都是球形分布,B正確;Co是27號(hào)元素,原子的價(jià)層電子排布式是3d74s2,Co原子失去最外層的2個(gè)電子變?yōu)镃o2+,其價(jià)層電子排布式為3d7,C錯(cuò)誤;鈉元素原子的最外層只有1個(gè)電子,失去這個(gè)電子后形成最外層8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),再失去比較難,所以第二電離能較大,而Mg原子最外層有2個(gè)電子,失去第二個(gè)電子后次外層變?yōu)樽钔鈱?達(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以鈉元素的第二電離能大于鎂元素的第二電離能,D正確。8.B解析砷(33As)、鎵(31Ga)、鍺(32Ge)同周期,鍺(32Ge)、硅(14Si)同主族,同周期主族元素自左而右原子半徑減小,同主族元素自上而下原子半徑增大,一般電子層越多原子半徑越大,故原子半徑Ga>Ge>As>Si,“鍺(32Ge)”的數(shù)據(jù)最有可能是122pm。9.C解析原子核外電子排布式:M為1s22s2,在第ⅡA族,N為1s2,在0族,故A不符合;結(jié)構(gòu)示意圖:M為是Ne原子,N為是鈉離子,不在同族,故B不符合;M原子基態(tài)2p軌道上有一對(duì)成對(duì)電子,為O原子,N原子基態(tài)3p軌道上有一對(duì)成對(duì)電子,為S原子,屬于同族元素,化學(xué)性質(zhì)相似,故C符合;M原子基態(tài)2p軌道上有1個(gè)未成對(duì)電子,可能是B原子或F原子,N原子基態(tài)3p軌道上有1個(gè)未成對(duì)電子,有可能是Al原子或Cl原子,故D不符合。10.B解析同主族元素從上到下電負(fù)性逐漸減小,因此O、S、Se的電負(fù)性隨原子序數(shù)的增大而減小,故A錯(cuò)誤;價(jià)層電子排布式為3d34s2的元素,4s表示第四周期,3d34s2上的價(jià)層電子數(shù)等于族序數(shù),即位于第四周期第ⅤB族,是d區(qū)元素,故B正確;2p和3p軌道數(shù)都為3,2p軌道能量小于3p軌道能量,2p三個(gè)軌道之間的能量相同,故C錯(cuò)誤;氮原子的最外層電子的軌道表示式:,故D錯(cuò)誤。11.D解析在軌道表示式中小方框表示了能級(jí)差別,方框中的箭頭表示了電子的自旋狀態(tài),A正確;Cr是24號(hào)元素,基態(tài)Cr原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,B正確;Cs的金屬性強(qiáng)于Na,C正確;第一電離能:Al<Si<P,D錯(cuò)誤。12.C解析根據(jù)碳、硅、磷元素的原子核外電子排布規(guī)律,結(jié)合電離能變化規(guī)律可知,a、c為同一主族元素,則a是碳,b是磷,c是硅,D錯(cuò)誤;元素的非金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性就越大,由于元素的非金屬性:C>Si,所以元素的電負(fù)性:C>Si,A錯(cuò)誤;元素的非金屬性越強(qiáng),其最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性就越強(qiáng),由于元素的非金屬性:C>Si,所以最簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:C>Si,B錯(cuò)誤;C、Si失去4個(gè)電子后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),能量更低,再失去1個(gè)電子消耗能量大,故第五電離能與第四電離能相差較大,P失去4個(gè)電子后為3s1狀態(tài),第四電離能與第五電離能相差不大,所以元素的I5:C>Si>P,C正確。13.D解析最外層電子數(shù)相同時(shí)電子層數(shù)越多半徑越大,相同數(shù)目電子層時(shí)最外層電子數(shù)越少,半徑越大,A項(xiàng)說法正確;B項(xiàng)中四種元素均為第三周期元素,由電離能的變化規(guī)律及核外電子的排布情況可知,③中3p能級(jí)半充滿,第一電離能最大,B項(xiàng)說法正確;元素的電負(fù)性可用來衡量元素的金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱,在元素周期表中,同一周期從左到右,元素的電負(fù)性逐漸增大,同一主族從上到下,元素的電負(fù)性逐漸減小,故C項(xiàng)說法正確;判斷電離能與元素化合價(jià)的關(guān)系,關(guān)鍵看各級(jí)電離能之間的差值大小,相鄰兩級(jí)電離能差值大,說明再失去一個(gè)電子的難度增大,由此可判斷出該離子所帶的電荷數(shù),所以X最有可能生成的陽離子是X2+,D項(xiàng)說法錯(cuò)誤。14.D解析基態(tài)X原子的2p軌道上,有1個(gè)電子的自旋方向與其他電子的自旋方向相反,則X為O元素;Y原子M層上有兩個(gè)未成對(duì)電子,則Y為Si;基態(tài)W原子的電子總數(shù)是其最高能級(jí)電子數(shù)的4倍,則W為S;又短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,則Z為P元素。Z為P,W為S,Y為Si,P元素最外層電子為半充滿,故第一電離能:Z>W>Y,A正確;非金屬性越強(qiáng),單質(zhì)氧化性越強(qiáng),而相應(yīng)簡(jiǎn)單陰離子的還原性越弱,則簡(jiǎn)單離子還原性:Z>W>X,B正確;同一周期元素從左到右原子的半徑漸漸變小,Y和W為第三周期元素,X為第二周期元素,則原子半徑:Y>W>X,C正確;Y為Si,簡(jiǎn)單氫化物為SiH4,W為S,簡(jiǎn)單氫化物為H2S,H2S相對(duì)分子質(zhì)量大于SiH4,則簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn):X>W>Y,D錯(cuò)誤。15.A解析由圖示關(guān)系可推知:Y為氟元素,M為氯元素,Z為硫元素。A項(xiàng),元素的電負(fù)性關(guān)系為F>Cl>S,故不正確;B項(xiàng),離子半徑關(guān)系為S2->Cl->F-,故正確;C項(xiàng),SCl2的電子式為,故正確;D項(xiàng),元素第一電離能大小關(guān)系為F>Cl>S,正確。16.答案(1)Na>Si>P>Cl(2)1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5(3)(4)113s(5)小于同周期元素P比Si原子半徑小,核電荷數(shù)多,吸引電子能力更強(qiáng)解析W、X、Y、Z為同一短周期元素,據(jù)題圖可知X能形成4個(gè)共價(jià)鍵,則應(yīng)為第ⅣA族元素,Z核外最外層電子數(shù)是X核外電子數(shù)的一半,則X核外電子數(shù)最大為14(Z不可能為0族元素),則X為C或Si,若X為C,則Z為B,不符合圖示成鍵規(guī)律,所以X為Si,Z為Cl,四種元素位于第三周期;Y元素基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)等于其電子層數(shù),則Y核外電子排布為1s22s22p63s23p3,即為P元素;根據(jù)題圖示可知,W元素的陽離子帶一個(gè)正電荷,且W是所在周期中第一電離能最小的元素,則W為Na元素。(1)同一周期從左向右原子半徑逐漸減小,則W、X、Y、Z原子半徑由大到小的順序?yàn)镹a>Si>P>Cl;(2)Cl的核外電子數(shù)=核電荷數(shù)=17,Cl的核外電子排布式為1s22s22p63s23p5;(3)Si處于元素周期表中第三周期第ⅣA族,基態(tài)Si的價(jià)層電子排布式為3s23p2,則基態(tài)硅原子價(jià)層電子的軌道表示式是;(4)Na的核外電子總數(shù)=原子序數(shù)=11,每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都不同,則Na原子核外電子有11種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);Na元素基態(tài)原子中能量最高的電子所占據(jù)的原子軌道為3s;(5)同周期元素P比Si原子半徑小,核電荷數(shù)多,吸引電子能力更強(qiáng),所以Si的電負(fù)性小于P。17.答案(1)KF(2)N原子的價(jià)層電子排布式為2p3,O原子的價(jià)層電子排布式為2p4,N原子的2p能級(jí)處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),不易失去電子,故N的第一電離能比O大(3)Be+2NaOH+2H2ONa2[Be(OH)4]+H2↑(4)d解析根據(jù)元素周期表可知,①是H;②是Li;③是Be;④是N;⑤是O;⑥是F;⑦是Al;⑧是K;⑨是Fe。(3)根據(jù)“對(duì)角線規(guī)則”,Be的單質(zhì)與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是Be+2NaOH+2H2ONa2[Be(OH)4]+H2↑。(4)Fe的價(jià)層電子排布式為3d64s2,Fe位于元素周期表的d區(qū),Fe3+的價(jià)層電子排布式為3d5,根據(jù)洪特規(guī)則知,當(dāng)電子排布在