选择性必修2第一章 原子结构与性质本章综合与测试复习练习题

第一章章末检查

一、选择题                                                                       

1.元素周期表长周期共有18个纵行，从左到右排为18列，即碱金属是第1列，稀有气体是第18列。按这种规定，下列说法正确的是(　　)

A． 第9列元素中没有非金属

B． 第15列元素的原子最外层的电子排布是ns2np5

C． 最外层电子排布为ns2的元素一定在第2列

D． 第11、12列为d区的元素

【答案】A

【解析】第9列元素是过渡元素，没有非金属，A项正确；第15列元素的最外层电子排布是ns2np3，B项错误；最外层电子排布为ns2的元素也可能是过渡元素或0族元素He，C项错误；11、12列为ds区元素，D项错误。

2.金属钛对人体的体液无毒且有惰性，能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。下列有关Ti和Ti的说法中正确的是(　　)

A．Ti和Ti的质量数相同，互称为同位素

B．Ti和的质子数相同，互称同位素

C．Ti和Ti的质子数相同，是同一种核素

D．Ti和Ti核外电子数相同，中子数不同，不能互称为同位素

【答案】B

【解析】同位素的质子数相等，中子数不相等。Ti和Ti的质子数均为22，中子数分别为26和28。

3.自从1803年英国化学家、物理学家道尔顿提出原子假说以来，人类对原子结构的研究不断深入、不断发展，通过实验事实不断地丰富、完善原子结构理论。请判断下列关于原子结构的说法正确的是(　　)

A． 所有的原子都含有质子、中子和电子三种基本构成微粒

B． 所有的原子中的质子、中子和电子三种基本构成微粒的个数都是相等的

C． 原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引

D． 原子中的质子、中子和电子三种基本构成微粒不可能再进一步分成更小的微粒

【答案】C

【解析】所有的原子都含有质子和电子，并且二者在数值上是相等的。因为质子和电子带的电荷相等，而电性相反，故整个原子是电中性的。需要注意的是，并不是所有的原子都是由质子、中子和电子组成的，如H中就只含有一个质子和一个电子，没有中子。多数原子的中子数和质子数比较接近但没有必然的数量关系，A、B错误。原子核对核外电子的吸引是一种电性作用，因为中子不显电性，质子和电子带相反电荷，C正确；从发展的观点出发，原子中的质子、中子和电子三种构成原子的基本微粒有可能再进一步分成更小的微粒，目前有资料介绍，科学家已经研究发现了更小的微粒——夸克，D错误。

4.在短周期主族元素中，原子的核电荷数、核外电子层数、每层所容纳的电子数、主族序数均为偶数的有(　　)

A． 2种       B． 3种    C． 4种     D． 8种

【答案】B

【解析】短周期中一、三周期为奇数，则原子一定在第二周期，又因原子的核电荷数、每层所容纳的电子数、主族序数均为偶数，则一定为第二周期的ⅡA、ⅣA、ⅥA元素，即为Be、C、O三种元素，B正确。

5.下列变化需要吸收能量的是(　　)

A． 1s22s22p63s1→1s22s22p6

B． 3s23p5→3s23p6

C． 2p2p2p→2p2p2p

D． 2H→H—H

【答案】A

【解析】A项，所示为3s轨道上失去1个电子，失去电子需要吸收部分能量，正确；B项，表示得1个电子，为放出能量的变化，错误；C项，p能级的3个轨道px、py、pz能量相当，错误；D项，表示2个氢原子结合为H2分子的过程，是放热过程，错误。

6.下列说法中正确的是(　　)

A． s电子云是在空间各个方向上伸展程度相同的对称形状

B． p电子云是“8”字形的

C． 2p能级有一个未成对电子的基态原子的电子排布式一定为1s22s22p5

D． 2d能级包含5个原子轨道，最多容纳10个电子

【答案】A

【解析】p电子云形状是哑铃形，不是平面“8”字形，B项错；2p能级有一个未成对电子的原子有B或F，C项错；L层没有d能级，D项错。

7.下列说法正确的是(　　)

A． 第三周期所含的元素中钠的第一电离能最小

B． 铝的第一电离能比镁的第一电离能大

C． 在所有元素中，氟的第一电离能最大

D． 钾的第一电离能比镁的第一电离能大

【答案】A

【解析】同周期中碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体最大，故A正确、C不正确；由于Mg为3s2，而Al为3s23p1，故铝的第一电离能小于Mg的，B不正确；钾比镁更易失电子，钾的第一电离能小于镁的，D不正确。

8.X2＋的核外电子排布式为1s22s22p6，下列说法正确的是(　　)

A． X可能为稀有元素

B． X原子的核外电子排布为1s22s22p63s2

C． X原子的核外电子排布为1s22s22p62d2

D． X2＋的最外电子层上有6个电子

【答案】B

【解析】X原子应比X2＋多2个电子，故电子排布式为1s22s22p63s2，X为镁元素，Mg2＋的最外层有8个电子。

9.下列说法正确的是(　　)

A． 氢原子光谱是所有元素的光谱中最简单的光谱之一

B． “量子化”就是不连续的意思，微观粒子运动均有此特点

C． 玻尔理论不但成功解释了氢原子光谱，而且还推广到其他原子光谱

D． 原子中电子在具有确定半径的圆周轨道上像火车一样高速运转着

【答案】B

【解析】A项，氢原子光谱是所有元素的光谱中最简单的光谱；C项，玻尔理论成功解释了氢原子光谱，但解释多电子原子的光谱时却遇到了困难；D项，原子中电子运动轨迹没有确定的半径。

10.原子序数为83的元素位于：①第五周期；②第六周期；③ⅣA族；④ⅤA族；⑤ⅡB族，其中正确的组合是(　　)

A． ①④     B． ②③    C． ②④      D． ①⑤

【答案】C

【解析】根据元素的原子序数确定元素在周期表中的位置时，基本方法是依据原子结构示意图，根据电子层数确定其所在周期，根据最外层电子数确定其所在族，但用0族定位法较为方便，即根据与该元素原子序数最邻近的0族元素的位置来确定。与83号元素最邻近的0族元素为86号元素氡，83号元素比氡的原子序数小3，那么它在元素周期表中的位置应该是氡左移3个格，即第六周期ⅤA族。

11.下列各组指定的元素不能形成AB2型化合物的是(　　)

A． 2s22p2和2s22p4

B． 2s22p2和3s23p4

C． 3s2和3s23p5

D． 3s1和3s23p5

【答案】D

【解析】A项为C和O，能形成CO2；B项为C和S，能形成CS2；C项为Mg和Cl，能形成MgCl2；D项为Na和Cl，不能形成NaCl2。

12.美国“海狼”号潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金作载热介质，下列关于Al、Na原子结构的分析中正确的是(　　)

A． 原子半径：Al>Na

B． 第一电离能：Al>Na

C． 电负性：Na>Al

D． 基态原子未成对电子数：Na>Al

【答案】B

【解析】同周期自左向右原子半径逐渐减小，故原子半径：Al<Na，A错误；同周期自左向右第一电离能总体上呈增大趋势，故第一电离能：Al>Na，B正确；同周期自左向右电负性逐渐增大，故电负性：Na<Al，C错误；Na和Al的基态原子电子排布式分别为[Ne]3s1、[Ne]3s23p1，未成对电子数都为1，D错误。

13.下列说法中正确的是(　　)

①元素电负性越大表示该元素的金属性越强　②元素电负性越大表示该元素的非金属性越强　③元素电负性很小表示该元素的单质不发生化学反应　④元素电负性很大表示该元素的单质在发生化学反应时一般易得到电子

A． ①③      B． ①④     C． ②③     D． ②④

【答案】D

【解析】元素电负性越大，非金属性越强，①错误；电负性越小，表示该元素单质还原性越强，③错误。

14.在d轨道中电子排布成，而不排布成，其最直接的根据是(　　)

A． 能量最低原理

B． 泡利原理

C． 原子轨道构造原理

D． 洪特规则

【答案】D

【解析】洪特规则表明，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方向相同。

15.下列有关原子核外电子的能量与运动状态的说法正确的是(　　)

A． 在同一原子中，2p、3p、4p……能级的电子轨道数依次增多

B． 在同一能级上运动的电子，其能量一定相同

C． 在同一能级上运动的电子，其运动状态有可能相同

D． 在同一原子中，1s、2s、3s、4s……能级的原子轨道的平均半径相同

【答案】B

【解析】在同一原子中，任一能层的p能级都有三个互相垂直的原子轨道，A项错误；决定电子能量的是能层和能级，也就是说，处于同一能层相同能级上的电子，即使处在不同的原子轨道上，其能量也是相同的，B项正确；同一原子中没有运动状态完全相同的两个电子，C项错误；虽然s能级的原子轨道的形状都是球形，但按照1s、2s、3s、4s……的顺序，电子的能量依次增高，电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大，电子云向更大的空间扩展，原子轨道的平均半径逐渐增大，D项错误。

16.下列符号中表示电子云伸展方向的是(　　)

A． K、L、M、N

B． s、p、d、f

C． px、py、pz

D． ↑、↓

【答案】C

【解析】s能级电子云的形状为球形，所以电子云无伸展方向，p能级电子云的形状为哑铃形，所以px、py、pz表示p能级电子云伸展方向。

17.下列是几种原子的基态电子排布式，电负性最大的原子是(　　)

A． 1s22s22p4

B． 1s22s22p63s23p3

C． 1s22s22p63s23p2

D． 1s22s22p63s23p64s2

【答案】A

【解析】根据四种原子的基态电子排布式可知，选项A有两个电子层，最外层有6个电子，应最容易得到电子，电负性最大。

18.气态中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是(　　)

A． 1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1

B． 1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2

C． 1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3

D． 1s22s22p63s23p64s24p2→1s22s22p63s23p64s24p1

【答案】B

【解析】1s22s22p63s23p3,3p轨道为半充满稳定结构，失去一个电子，吸收能量更多。                                                                   

二、填空题                                                                     

19.(1)Co基态原子核外电子排布式为________。元素Mn与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是________。

(2)Fe3＋基态核外电子排布式为________。

(3)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]________，有________个未成对电子。

(4)镍元素基态原子的电子排布式为______________，3d能级上的未成对电子数为________。

(5) Zn2＋基态核外电子排布式为_________________。

(6) Cr3＋基态核外电子排布式为________。

(7)Cu的基态原子最外层有________个电子。

【答案】(1)1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2　Mn

(2)[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5

(3)3d104s24p2　2

(4)1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2)　2

(5)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)

(6)1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3)

(7)1

【解析】(1)Co为27号元素，位于第四周期Ⅷ族，铁之后，将电子按照能量最低原理、泡利原理、洪特规则填入各电子轨道中，即可得到Co的基态原子核外电子排布式；Mn原子的价电子排布式为3d54s2，根据洪特规则，有5个未成对电子，而O原子的价电子排布式为2s22p4，仅有2个未成对电子，故基态原子核外未成对电子数较多的是Mn。

(2)先写出26号元素铁的核外电子排布式[Ar]3d64s2，再由外向内失3e－，得Fe3＋的核外电子排布式为[Ar]3d5。

(3)锗为32号元素，根据原子核外电子的排布规律，可写出其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2，其核外电子排布简式为[Ar]3d104s24p2，其中4p能级有2个未成对电子。

(4)镍是28号元素，位于第四周期Ⅷ族，根据核外电子排布规则，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2；3d能级有5个轨道，根据洪特原则，先占满5个自旋方向相同的电子，再分别占据三个轨道，电子自旋方向相反，所以未成对电子数为2。

(5)先写锌原子核外电子排布式[Ar]3d104s2，再由外向内失2个电子，得Zn2＋核外电子排布式为[Ar]3d10。

(6)Cr为24号元素，注意写Cr3＋基态核外电子排布式时，应先写出铬原子的基态核外电子排布式[Ar]3d54s1，再由外向内依次失去3个电子，则Cr3＋基态核外电子排布式为[Ar]3d3。

(7)Cu为29号元素，其原子核外各电子层电子数依次为2、8、18、1，最外层有1个电子。

20.已知几种元素原子的核外原子结构或核外电子排布或价电子排布情况，分别判断其元素符号、原子序数并指出其在周期表中的位置。

【答案】A：Na　11　s　三　ⅠA

B：Fe　26　d　四　Ⅷ

C：Cu　29　ds　四　ⅠB

D：S　16　p　三　ⅥA

E：Cl　17　p　三　ⅦA

【解析】由电子排布式判断A为11号元素Na；由原子结构示意图可知x＝26，B为26号元素Fe；由价电子排布式判断C为29号元素Cu；由电子排布式判断D为16号元素S；由基态原子的电子排布图判断E为17号元素Cl。

再根据最大能层序数等于周期序数确定元素所处的周期；元素A、D、E为主族元素，主族元素的价电子总数等于主族序数；C元素的价电子排布式为3d104s1，s能级电子数为1，应为ds区的第ⅠB族。

21.有X、Y、Z、Q、E、M、G原子序数依次递增的七种元素，除G元素外其余均为短周期主族元素。X的原子中没有成对电子，Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同，Z元素原子的外围电子层排布式为nsnnpn＋1，Q的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍，E与Q同周期，M元素的第一电离能在同周期主族元素中从大到小排第三位，G原子最外电子层只有未成对电子，其内层所有轨道全部充满，但并不是第ⅠA族元素。回答下列问题：

(1)基态G原子的价电子排布式为____________，写出第三周期基态原子未成对电子数与G相同且电负性最大的元素是________(填元素名称)。GQ受热分解生成G2Q和Q2，请从G的原子结构来说明GQ受热易分解的原因：_____________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)Z、Q、M三种元素的第一电离能从大到小的顺序为____________(用元素符号表示)。

(3)X与Q形成的化合物的化学式为________。

(4)Z、M、E所形成的简单离子的半径由大到小顺序为____________(用离子符号表示)。

(5)X、Y、Z、Q的电负性由大到小的顺序为____________(用元素符号表示)。

【答案】(1)3d104s1　氯　Cu2＋的最外层电子排布为3d9，Cu＋的最外层电子排布为3d10，因最外层电子排布达到全满时稳定，所以固态Cu2O稳定性强于CuO

(2)N>O>S　(3)H2O、H2O2　(4)S2－>N3－>F－(5)O>N>C>H

【解析】由X的原子中没有成对电子可判断X为H元素，由Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同知Y为C元素，由Z元素原子的外围电子层排布式为nsnnpn＋1可判断Z为N元素，再根据Q的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍知Q为O元素，由E与Q同周期，Q为O元素，E的原子序数比Q的原子序数大可判断E为F元素，根据M元素的第一电离能在同周期主族元素中从大到小排第三位，且X、Y、Z、Q、E、M、G原子序数依次递增，确定M为S元素。G的原子序数为2＋8＋18＋1＝29，G为Cu元素。

(1)Cu的原子序数为29，基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1，Cu的未成对电子数是1，第三周期中含有一个未成对电子的元素有Na、Al、Cl三种元素，但电负性最大的是氯元素。原子轨道中电子排布达到全满、半满、全空时原子最稳定，Cu2＋的最外层电子排布为3d9，而Cu＋的最外层电子排布为3d10，因最外层电子排布达到全满时稳定，所以固态Cu2O稳定性强于CuO。

(2)Z、Q、M分别为N、O、S，N的2p轨道为半充满稳定结构，N的第一电离能大于O的第一电离能，同主族元素从上到下元素的第一电离能减小，所以O的第一电离能大于S的第一电离能。

(3)X与Q形成的化合物为H2O和H2O2。

(4)Z、M、E所形成的简单离子为N3－、S2－、F－，半径由大到小顺序为S2－>N3－>F－。

(5)X、Y、Z、Q分别为H、C、N、O，同周期从左到右元素的电负性增大，所以电负性O>N>C，CH4中C显负价，所以电负性O>N>C>H。