第一章 原子结构与性质（A卷·知识通关练）-2022-2023学年高二化学分层训练AB卷（人教版2019选择性必修2）

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第一章 原子结构与性质
核心知识1 能层与能级 原子光谱
1. 基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是______。
【答案】     N  
【详解】K原子核外电子排布式为，电子占据的最高能层符号为N。
2. 指出下列符号的意义：
(1)2s：____；
(2)2p3：____；
(3)3p：____。
【答案】(1)第二能层的s能级
(2)2p能级中填充了3个电子
(3)3px轨道中填充了1个电子
【详解】（1）2s表示第二能层的s能级；
（2）2p3表示2p能级中填充了3个电子；
（3）表示轨道中填充了1个电子。
3. 下列现象与电子的跃迁没有直接关联的是




A．氢原子发光
B．霓虹灯发光
C．燃放烟花
D．钠与水剧烈反应

A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】电子由能量较高的能级跃迁到能量较低能级时，以光的形式释放能量，氢原子发光、霓虹灯发光、燃放烟花等现象都是电子发生跃迁释放能量形成的，钠与水反应与电子的跃迁没有直接关联，故选D；
答案选D。
4. 对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是
A．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质
B．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应
C．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量
D．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线
【答案】C
【详解】A．光是电子释放能量的一种重要形式，霓虹灯发光过程中没有新物质生成，故A错误；
B．霓虹灯发光过程属于物理变化，没发生化学反应，故B错误；
C．由于处于激发态的氖原子不稳定，则电子由激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时，多余的能量以光的形式释放出来，光的波长对应一定的颜色，故C正确；
D．通电后基态氖原子的电子吸收能量，跃迁到较高能级，这一过程产生的吸收光谱中暗线不连续，则不可能出现吸收除红光以外的光线，故D错误；
答案选C。
5. 回答下列问题：
(1)1861年德国人基尔霍夫(r. Kirchhoff)和本生(R.w. Bunsen)研究锂云母的某谱时，发现在深红区有一新线，从而发现了铷元素，他们研究的是_______
(2)含有钾元素的盐的焰色试验为_______色。许多金属盐都可以发生焰色试验，其原因是_______
【答案】(1)原子光谱
(2)     紫     电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的基态时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量
【解析】(1)1861年德国人基尔霍夫和本生研究锂云母的红外光谱时，发现在深红区有一新线，从而发现了铷元素，铷的发现，是用光谱分析法研究分析物质元素成分取得的第一个胜利，答案为原子光谱；
(2)含有钾元素的盐的焰色试验为透过蓝色钴玻璃观察到紫色；许多金属盐都可以发生焰色试验，其原因是电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的基态时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量。
6. 基态与激发态

(1)基态原子：处于___________状态的原子，
(2)基态原子___________，电子跃迁到___________，变为激发态原子；
(3)电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将___________；
(4)___________是电子跃迁释放能量的重要形式之一。
【答案】(1)最低能量 (2)     吸收能量     较高能级 (3)释放能量 (4)光(辐射)
【解析】略

核心知识2 构造原理与电子排布式
7. 下列各组指定的元素，能形成型化合物的是
A．和 B．和
C．和 D．和
【答案】D
【详解】A．和，前者为C，后者为O，不能形成C2O2，故A不符合题意；
B．和，前者为S，后者为O，不能形成S2O2，故B不符合题意；
C．和，前者为Mg，后者为F，不能形成Mg2F2，只能形成MgF2，故C不符合题意；
D．和，前者为Na，后者为O，能形成Na2O2，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
8. 下列各原子或离子的电子排布式或电子排布图表示正确的是
A．Ca2+：1s22s22p63s23p6
B．F-：1s22s23p6
C．P：最外层电子排布图为
D．Cr：1s22s22p63s23p63d44s2
【答案】A
【详解】A．Ca为20号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，则Ca2+的电子排布式为1s22s22p63s23p6，A正确；
B．F为9号元素，F-的核外有10个电子，电子排布式为1s22s22p6，B不正确；
C．P的价电子排布为3s23p3，根据洪特规则，最外层电子排布图为，C不正确；
D．Cr为24号元素，电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1(应符合洪特规则)，D不正确；
故选A。
9. 镍元素基态原子的电子排布式为______，能级上的未成对电子数为______。
【答案】或     2
【详解】镍为28号元素，其核外电子排布式为或，能级上的未成对电子数为2。
10. 根据25Mn原子核外电子排布情况，回答下列问题。
(1)价层电子排布图：_______。
(2)在锰原子的核外电子中，有_______种运动状态不同的电子；共有_______对成对电子；有_______个未成对电子；最高化合价为_______价。
【答案】(1) (2)     25     10     5     +7
【解析】（1）25Mn位于第四周期第VIIB，价层电子为3d54s2，其价层电子排布图为
（2）锰原子中共有25个电子，故有25种运动状态不同的电子；其基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，除3d轨道上的都是孤电子外，其它每个轨道上都是成对电子，故有10对成对电子，5个未成对电子；最高化合价+7价。
11. 按要求填空：
(1)Fe成为阳离子时首先失去_______轨道电子，Sm的价层电子排布式为，价层电子排布式为_______。
(2)Cu2+基态核外电子排布式为_______。
【答案】(1)     4s     4f6 (2)或

【解析】（1） 金属原子变为阳离子，首先失去最外层电子，故优先失去4s轨道上的电子；Sm的价层电子排布式为，价层电子排布式为；
（2）铜为29号元素，基态核外电子排布式为或。

核心知识3 电子云与原子轨道
12. 下列关于氢原子电子云的说法正确的是
A．通常用小点来表示电子的多少，小点密度大，电子数目多
B．小点密度大，单位体积内电子出现的机会大
C．通常用小点来表示电子绕核做高速圆周运动
D．其轮廓图为圆形
【答案】B
【详解】A．小点的疏密表示电子出现的概率大小，不表示电子数目的多少，小点密度大，电子出现的概率高，A错误；
B．小点密度大，电子出现的概率高，单位体积内电子出现的机会大，B正确；
C．小点表示电子在核外空间某处出现的机会，不代表电子的运动轨迹，C错误；
D．氢原子的电子云轮廓图为球形，D错误；
故选B。
13. 下列叙述正确的是
A．核外电子排布遵循了能量最低原理的原子就是基态原子
B．原子轨道和电子云都可以用来描述电子的空间运动状态
C．各能层的s电子云轮廓图都是圆形，但圆的半径大小不同
D．电子云图中的每个小黑点表示一个电子
【答案】B
【详解】A．基态原子一般是核外电子排布遵循了能量最低原理的原子，还有特殊的电子排布式，比如Cr：3d54s1，故A错误；
B．原子轨道和电子云都可以用来描述电子出现概率较高的区域，都是用来描述电子的空间运动状态，故B正确；
C．各能层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同，故C错误；
D．小黑点表示电子在核外空间某处出现的概率,不表示电子数目，故D错误；
故选B。
14. 下列有关原子轨道的描述，正确的是
A．从空间结构看，轨道比轨道大，其空间包含了轨道
B．p能级的能量一定比s能级的能量高
C．、、能级的轨道数依次增多
D．、、轨道相互垂直，且能量不相等
【答案】A
【详解】A．从空间结构看， 2s 轨道比 1s 轨道大，其空间包含了 1s 轨道，A正确；
B．同一能层p能级的能量一定比s能级的能量高，B错误；
C．2p 、3p、4p能级的轨道数相同，C错误；
D．2px 、 2py 、 2pz 轨道相互垂直，且能量相等，D错误；
故选A。
15. LiCoO2、LiFePO4常用作锂离子电池的正极材料。基态Co原子核外电子排布式为___，基态磷原子中，电子占据的最高能层符号为___；该能层能量最高的电子云在空间有___个伸展方向，原子轨道呈___形。
【答案】     1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2     M     3     哑铃 
【详解】（1）Co为27号元素，Co原子核外有27个电子，根据核外电子排布规律可得其基态Co原子核外电子排布式；基态磷原子核外有三层电子，故最高能层符号为M，电子云在空间有3个伸展方向，原子轨道为哑铃型，故答案为：1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2；M；3；哑铃；
16. 回答下列问题：
(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.同一个电子层上的不同能级上的原子轨道，能量大小不同
c.p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
d.在离核最近区域内运动的电子能量最低
(2)比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低。
①1s，3d：_______；②3s，3p，3d：_______；③2p，3p，4p：_______；④：_______。
(3)基态铝原子核外电子云有_______种不同的伸展方向，共有_______种不同能级的电子，有_______种不同运动状态的电子。
【答案】     c                         4     5     13
【详解】(1) a．能量越高的电子在离核越远的区域内运动，也就越容易失去，a项正确；b．多电子原子在第n层中不同能级的能量大小顺序为，b项正确；c．同一电子层中的p轨道电子能量一定比s轨道电子能量高，但外层s轨道电子能量比内层p轨道电子能量高，c项错误；d．离核越近，电子能量越低，d正确；
故选c；
(2)在多电子原子中，原子轨道能量的高低存在如下规律：①形状相同的原子轨道能量的高低顺序为；②相同电子层上原子轨道能量的高低顺序为；③电子层和能级均相同的原子轨道的能量相等，如，
原子轨道的能量高低顺序依次为：①；②；③；④；
(3)s轨道只有1个伸展方向，p轨道有3个伸展方向。又因为结构示意图为，涉及3个s轨道、2个p轨道，因此其核外电子云(轨道)的伸展方向有4个；共有5种不同能级的电子；核外13个电子的运动状态各不相同，因此核外有13种不同运动状态的电子，故答案为：4；5；13。

核心知识4 电子排布与元素推断
17. M-的最外层电子排布式为3s23p6，下列说法中正确的是
A．M可能为稀有气体元素
B．M原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1
C．M原子的价层电子排布式为3p5
D．M的最外电子层上有7个电子
【答案】D
【分析】M-是M原子获得1个电子形成的，其最外层电子排布式为3s23p6，则M是17号Cl元素，然后根据问题分析解答。
【详解】A．根据上述分析可知M是17号Cl元素，属于第三周期第ⅦA元素，A错误；
B．M是17号Cl元素，根据构造原理可知基态Cl原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，B错误；
C．M是17号Cl元素，Cl-的核外最外层电子排布式为3s23p6，则M原子的最外层电子即价层电子排布式为3s23p5，C错误；
D．M是Cl元素，Cl原子的最外电子层上有7个电子，D正确；
故合理选项是D。
18. 某基态原子的所有含电子的能层中，其最高能层所含电子最少，且基态原子核外有15种不同空间运动状态的电子，则该原子的元素符号可能是
A．K B．Sc C．Cu D．Ga
【答案】C
【详解】A．K的核外电子排布为1s22s22p63s23p64s1，最高能层电子数为1，有10种不同空间运动状态的电子，A错误；
B．Sc的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d14s2，最高能层电子数为2，有11种不同空间运动状态的电子，B错误；
C．Cu的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，最高能层电子数为1，有15种不同空间运动状态的电子，其最高能层所含电子最少，且基态原子核外有15种不同空间运动状态的电子，C正确；
D．Ga的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p1，最高能层电子数为3，有16种不同空间运动状态的电子，D错误；
故选C。
19. 为原子序数依次增大的短周期主族元素。X、Z原子中分别有1个、7个运动状态完全不同的电子，Y原子中各亚层的电子数相等，W原子最外层电子数是内层的3倍，R的原子半径是该周期主族元素中最大的。下列说法正确的是
A．最高价含氧酸的酸性： B．简单离子半径：
C．得电子能力： D．形成的化合物一定不含离子键
【答案】B
【分析】X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Z原子中分别有1、7个运动状态完全不同的电子，则X、Z原子序数为1、7，则X是H元素、Z是N元素；Y原子中各亚层的电子数相等，则Y为C元素；R的原子半径是该周期主族元素中最大的，则R是Na元素；W原子最外层电子数是内层的3倍，则W为O元素。
【详解】A．氧元素的非金属性强，不存在正化合价，故A错误；
B．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越大，所以氧离子的离子半径大于钠离子，故B正确；
C．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，得电子能力依次增强，则得电子能力的顺序为O＞N＞C，故C错误；
D．H、N、O三种元素可以形成含有离子键的离子化合物硝酸铵或亚硝酸胺，故D错误；
故选B。
20. X、Y、Z三种元素的原子，其价电子排布式分别为ns1、3s23p4和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式不可能是
A．X2Y2Z7 B．X2YZ4 C．X2YZ3 D．XYZ3
【答案】D
【分析】X价电子排布式分别为ns1，则X为ⅠA族元素，化合价为+1价，Y的排布式为3s23p4，则Y为S元素，Z的价电子排布式为2s22p4，则Z为O元素，化合价为-2价。
【详解】A．X2Y2Z7中Y的化合价为+6价，S元素有+6价，故A不符合题意；
B．X2YZ4中Y的化合价为+6价，S元素有+6价，故B不符合题意；
C．X2YZ3中Y的化合价为+4价，S元素有+4价，故C不符合题意；
D．XYZ3中Y的化合价为+5价，S元素不存在+5价，故D符合题意；
答案选D。
21. 下列用原子最外层电子排布式表示的各对元素中，能形成离子化合物的是
A．和 B．和
C．和 D．和
【答案】D
【详解】A．为13号Al元素，为17号Cl元素，则Al、Cl两元所形成的化合物为共价化合物，故A错误；B．为6号C元素，为8号O元素，则C、O两元素所形成的化合物均为共价化合物，故B错误；C．为1号H元素，为16号S元素，H、S元素所形成的化合物为共价化合物，故C错误；D．为12号Mg元素，为35号Br元素，则Mg、Br所形成的化合物为离子化合物，故D正确；
答案选D。
22. 已知A原子中只含1个电子；B原子的3p轨道上得到1个电子后形成半满结构；C原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反；D原子3d能级全空，第四电子层上只有1个电子；E原子的核电荷数为B、D核电荷数之和。
(1)按要求书写下列图式。
① B原子的核外电子排布简式：_______；
② C原子的外围电子排布图：_______；
③ D原子的核外电子排布式：_______；
(2)写出E的元素符号：_______，它所在周期表中的位置_______。
【答案】     [Ne] 3s23p2          1s22s22p63s23p64s1     As     第四周期第VA族
【分析】已知A原子中只含1个电子，则为H元素，B原子的3p轨道上得到1个电子后形成半满结构，则3p轨道上有2个电子，为Si元素，C原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，则2p轨道上有4个电子，为0元素，D原子3d能级全空，第四电子层上只有1个电子，为K元素，E原子的核电荷数为B、D核电荷数之和，则原子序数为14+19=33，为As元素，以此解答。
【详解】(1)①B为Si元素，原子序数为14，原子核外有3个电子层，最外层电子数为4，原子核外电子排布图为[Ne] 3s23p2；②C为O原子，原子核外有8个电子，原子的外围电子排布图为；③D为K元素，原子核外有4个电子层，最外层电子数为1，电子排布式为：1s22s22p63s23p64s1， 故答案为： [Ne] 3s23p2；；1s22s22p63s23p64s1；
(2) E为As元素，原子序数为33，位于周期表第四周期V A族，故答案为：As；第四周期第VA族。

核心知识5 核外电子排布原理
23. 下列说法错误的是
A．电子的能量不一定高于p电子的能量
B．的电子排布式违反了洪特规则
C．电子排布式违反了构造原理
D．电子排布式违反了泡利原理
【答案】A
【分析】洪特规则：在相同能量的原子轨道上，电子的排布将尽可能占据不同的轨道，而且自旋方向相同，即为洪特规则，又称为最多轨道原理，一般电子总是尽先自旋平行地分占不同轨道。
泡利原理：不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态，也就是一个亚层中最多能有2个电子，其自旋相反。
【详解】A．ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量，A错误；B．对于C 原子来说，2p能级有3个能量相同的原子轨道，最后2个电子应以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p轨道上，违反了洪特规则，B正确；C．根据轨道能量高低顺序可知E4sBe，因此电负性最大的是F元素，故选D。
43. 下列各组元素的电负性大小顺序正确的是
A． B． C． D．
【答案】A
【分析】同一周期从左到右，元素的电负性增大，同一主族从上至下电负性呈现减小的趋势。
【详解】A．P