高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一章 原子结构与性质第一节 原子结构第1课时综合训练题

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一、选择题(每小题4分，共48分)1．下列各能层不包含d能级的是(　D　)A．O能层   B．P能层C．M能层   D．K能层解析：多电子原子中，同一能层的电子可分占不同的能级，K能层只有s能级，L能层有s、p能级，从M能层开始有d能级。2．下列叙述正确的是(　B　)A．能级就是电子层B．每个能层最多可容纳的电子数是2n2(n为能层序数)C．同一能层中不同能级的能量相同D．不同能层的s能级的能量相同解析：能层是电子层，能级是同一能层中不同能量的电子所占据的分层。同一能层中不同能级的能量高低顺序是E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)<……。不同能层的相同能级，能层序数越大，能量越高。3．以下能级符号表述正确的是(　B　)①5s　②1d　③2f　④1p　⑤2d　⑥3f　⑦4f　⑧5d　⑨3p　⑩6sA．③⑤⑦⑧⑨⑩   B．①⑦⑧⑨⑩C．①③⑤⑦⑨   D．②④⑥⑧⑩解析：每一个能层都有s能级，从第二能层开始出现p能级，从第三能层开始出现d能级，从第四能层开始出现f能级。综上所述，B项正确。4．某元素原子的核外有三个能层，最外能层有4个电子，该原子核内的质子数为(　A　)A．14   B．15C．16   D．17解析：原子核外共有三个能层，最内能层只有1s一个能级，可容纳2个电子，第二能层有2s、2p两个能级，可容纳1×2＋3×2＝8个电子，最外能层有4个电子，所以该原子核外有14个电子，又因为在原子中核外电子数等于核内质子数，故A项正确。5．在下列情况中，原子可能含有的电子最多的是(　D　)A．最外层为K层   B．次外层为M层C．倒数第三层为M层   D．最外层为P层解析：最外层为K层的原子最多含有2个电子；次外层为M层的原子最多含有36个电子；倒数第三层为M层的原子最多含有54个电子；最外层为P层的原子最多含有86个电子。6．在离子RO中，共有x个核外电子，R原子的质量数为A，则R原子核内含有的中子数目是(　B　)A．A－x＋n＋48   B．A－x＋n＋24C．A－x－n－24   D．A＋x－n－24解析：R原子核内含有的中子数等于质量数(A)减去质子数(Z)，质子数和R原子的核外电子数相等，而离子RO含有的x个电子为1个R原子、3个O原子所含总电子数与从外界得到的n个电子的和，故R原子的核外电子数为x－n－24，则中子数为A－x＋n＋24。7．下列有关认识正确的是(　A　)A．各能级可容纳的最多电子数按s、p、d、f……的顺序依次为1、3、5、7……的二倍B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束C．各能层含有的能级数为n－1D．各能层含有的电子数为2n2解析：各能层中的能级数等于其所处的能层数，即当n＝1时，它只有1s能级，当n＝2时，含有两个能级，分别为2s、2p能级，所以B、C都不正确；D中每个能层最多能填充2n2个电子，但不是一定含有2n2个电子。8．比较多电子原子中电子能量大小的依据是(　C　)A．元素原子的核电荷数  B．原子核外电子的多少C．电子离原子核的远近  D．原子核外电子的大小解析：电子离原子核越远，能量越高。9．现代大爆炸理论认为：天然元素源于氢、氦等原子核的融合反应。这与一百多年前普鲁特运用思辨性推测出的“氢是所有元素之母”的预言恰好“一致”。下列说法正确的是(　C　)A．科学研究中若能以思辨性推测为核心，就能加快科学的进程B．普鲁特的“既然氢最轻，它就是其他一切元素之母”的推理是符合逻辑的C．“一致”是巧合，普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑，只是一种猜测D．“现代大爆炸理论”是解释宇宙诞生的唯一正确的理论解析：科学假设不同于思辨性推测。10．某粒子含有6个电子，7 个中子，电荷为0，则它的化学符号为(　C　)A.Al   B.AlC.C   D.C解析：该粒子电荷为0，则质子数＝电子数＝核电荷数，即6C，质量数＝质子数＋中子数＝13，即C。11．下列关于X和X＋两种粒子的叙述正确的是(　A　)A．质子数一定相同，质量数、中子数一定不同B．化学性质一定相同C．一定都由质子、中子和电子构成D．核电荷数和核外电子数一定相同12．下列关于原子结构的说法正确的是(　C　)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．所有原子的质子、中子和电子的个数都相等C．原子核对电子的吸引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、中子和电子不可能再进一步转化成更小的微粒解析：所有的原子都含有质子和电子，并且二者的数目相等，但并不是所有的原子都是由质子、中子和电子构成的，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，故A、B项不正确。原子核对核外电子的吸引是一种静电作用，因为中子不显电性，质子和电子带相反电荷，所以C项正确。原子中的质子、中子和电子有可能进一步转化成更小的微粒，科学家已经发现了更小的微粒——夸克，所以D项错误。二、非选择题(共52分)13．(9分)根据Be、N、Ne、Na、Mg五种元素的原子结构，回答下列问题：(1)只有K层与L层的原子有Be、N、Ne；(2)含有M层的原子有Na、Mg；(3)最外层电子数相同的原子有Be、Mg。解析：Be、N、Ne都只有两个能层，即K层与L层。Na、Mg有三个能层，即K层、L层、M层。Be、Mg的最外层电子数相同。14．(12分)下表给出了五种元素的相关信息，其中X、Y、Z、W为短周期元素。元素相关信息X在常温、常压下，其单质是气体，随着人类对环境的认识和要求的提高，它将成为备受青睐的清洁燃料Y工业上通过分离液态空气获得它的一种单质，含它的另一种单质的浓度相对较高的平流层是保护地球地表环境的重要屏障Z植物生长所需的三种主要元素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂W室温下其单质为粉末状固体，加热易熔化。该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰M它是人体不可缺少的微量元素，含该元素的合金也是工业生产中不可缺少的金属材料，常用于建造桥梁、楼房等根据上述信息填空：(1)Y元素的原子含有2个能层，其中第二能层中的能级分别是2s和2p；画出W的原子结构示意图：。(2)Z与X形成的某种化合物能和Z与Y形成的另一无色化合物(这两种化合物分子中Z与另一元素原子的个数比均为1∶2)一起用作火箭推进剂，写出二者发生反应生成无毒物质的化学方程式：2N2H4＋N2O43N2＋4H2O。(3)某矿藏主要含W、M两种元素组成的化合物，它是我国生产某强酸的主要原料。试写出生产该强酸过程中第一阶段主要反应的化学方程式：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2。解析：(1)氢气是一种清洁燃料，所以X为氢元素；臭氧对紫外线有吸收作用，其浓度相对较高的平流层是保护地球地表环境的重要屏障，所以Y为氧元素，其原子含有K层与L层两个能层，L层为第二能层，有两个能级，分别是2s和2p；氮、磷、钾是植物生长所需的三种主要元素，N2O俗称“笑气”，是早期医疗中使用的麻醉剂，所以Z为氮元素；单质硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，所以W为硫元素；钢铁常用于建造桥梁、楼房等，铁也是人体不可缺少的微量元素，所以M为铁元素。(2)氮和氢形成的原子个数比为1∶2的化合物为N2H4，氮和氧形成的原子个数比为1∶2的化合物有NO2和N2O4，其中N2O4是无色气体，NO2是红棕色气体，N2H4和N2O4反应生成无毒的N2和H2O。(3)我国主要以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料制备硫酸，该过程第一阶段是煅烧黄铁矿。15．(11分)有两种气态单质Am和Bn，已知2.4 g Am和2.1 g Bn所含的原子个数相等，而分子数之比为2∶3。A和B的原子核内质子数都等于中子数，A原子L层电子数是K层的3倍。(1)A、B的元素符号分别为O、N。(2)Am中的m值为3。(3)B的能层数目为2。(4)A、B形成的一种化合物与水反应能生成另一种由A、B形成的气态化合物。写出该反应的化学方程式：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。解析：由A原子L层电子数是K层的3倍，可知A为O。根据题意，设A、B的相对原子质量分别为x、y，则解得7x＝8y,2m＝3n。由此可知B为N，则Am为O3，Bn为N2。 16．(10分)X、Y、W、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示。已知X的一种核素的质量数为18，中子数为10；Y和Ne原子的核外电子总数相差1；W的单质是一种常见的半导体材料；Z的非金属性在同周期主族元素中最强。请回答下列问题：(1)W位于元素周期表中第三周期第ⅣA族。画出X的阴离子的结构示意图：。(2)Z的氢化物和溴化氢相比，较稳定的是HCl(写化学式)。(3)Y的金属性与Mg的金属性相比，Na的金属性强(写化学式)，请用实验证明它们金属性的相对强弱：Na与冷水剧烈反应，而Mg与冷水反应较慢(其他合理答案也可)。(4)写出Y的最高价氧化物对应的水化物与Z的最高价氧化物对应的水化物发生反应的化学方程式：NaOH＋HClO4===NaClO4＋H2O。解析：X、Y、W、Z是四种常见的短周期元素，已知X的一种核素的质量数为18，中子数为10，则X元素原子的质子数为18－10＝8，故X为O元素；Y和Ne原子的核外电子数相差1，Y为Na或F元素，由题图可知，Y原子半径大于氧原子，故Y为Na元素；W的单质是一种常见的半导体材料，原子序数大于Na元素，故W为Si元素；Z的非金属性在同周期主族元素中最强，故Z为Cl元素。(1)W为Si元素，原子核外电子数为14，有3个电子层，最外层电子数为4，处于周期表中第三周期第ⅣA族。(2)Z为Cl元素，由于元素的非金属性：Cl>Br，故氢化物稳定性：HCl>HBr，即较稳定的是HCl。(3)同周期元素随原子序数增大原子半径减小，原子失去电子的能力逐渐减弱，元素的金属性逐渐减弱，所以金属性：Na>Mg；元素的金属性越强，其单质与水或酸反应置换出氢气就越容易，所以可以通过Na与冷水剧烈反应，而Mg与冷水反应较慢证明元素的金属性强弱。(4)Y的最高价氧化物对应的水化物NaOH是强碱，Z的最高价氧化物对应的水化物HClO4是一元强酸，二者发生酸碱中和反应，生成NaClO4和H2O，发生反应的化学方程式是NaOH＋HClO4===NaClO4＋H2O。17．(10分)通常情况下，微粒A和B为分子，C和E为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C和D；A、B、E三种微粒反应后得到C和一种白色沉淀。请回答下列问题：(1)用化学符号表示下列四种微粒：A：H2O，B：NH3，C：NH，D：OH－。(2)写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式：Al3＋＋3NH3＋3H2O===Al(OH)3↓＋3NH[或Mg2＋＋2NH3＋2H2O===Mg(OH)2↓＋2NH]。解析：根据五种粒子都含有10个电子，并结合它们之间的反应情况即可推出答案。常见10e－的阴离子有OH－、F－、O2－、N3－。常见10e－的阳离子有NH、Na＋、Mg2＋、Al3＋。常见10e－的分子有H2O、NH3、CH4、HF。