高中化学苏教版 (2019)选择性必修2第一单元 原子核外电子的运动综合训练题

这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修2第一单元 原子核外电子的运动综合训练题，共14页。试卷主要包含了单选题，判断题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．下列化学用语的表示正确的是
A．O2和O3互为同位素B．甲基的电子式为由
C．基态Fe2+价电子排布式为3d5D．基态碳原子价电子轨道表示式为
2．下列电子排布不符合泡利不相容原理的是
A．B．
C．D．
3．某基态原子的价电子排布式为4s24p1，则下列说法错误的是
A．该元素在周期表中的位置是第4周期第ⅢA族
B．该元素原子核外有4个电子层
C．该元素原子最外层共有3个电子
D．该元素基态原子的电子排布式为[Ar] 4s24p1
4．下列说法不正确的是
A．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性
B．超分子的特征是分子识别和分子自组装
C．电子跃迁时，会吸收或放出特定的能量产生原子光谱
D．等离子体基本构成粒子只有阴、阳离子
5．下列关于能层与能级的说法中正确的是
A．能层就是电子层，每个能层最多可容纳的电子数为n2
B．同是p能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是相同的
C．任一能层的能级总是从s能级开始至f能级结束
D．能级能量4s > 3d
6．下列各原子或离子的电子排布式正确的是
A．K ls22s22p63s23p63d1B．Cr ls22s22p63s23p63d44s2
C．As [Ar]4s24p3D．Zn2+ [Ar] 3d10
7．下列有关原子结构的说法中不正确的是
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个
D．能层和能级的划分，均以电子的能量高低为依据
8．某种离子的价层电子排布式为，下列有关M原子的说法中正确的是
A．基态M原子的未成对电子数为5
B．该元素是过渡金属元素V
C．基态M原子的价层电子自旋方向均相同
D．基态M原子核外电子的运动状态共有26种
9．化学用语可表达化学过程，下列化学用语的表达正确的是
A．用电子云轮廓图表示H—Cl σ键形成的示意图：
B．用热化学方程式表示C的燃烧热：
C．用化学方程式表示甲醛与苯酚制备线型酚醛树脂：
D．用电子式表示CaCl2的形成过程：
10．下列化学用语或图示表达不正确的是
A．N2电子式：
B．顺-2-丁烯的分子结构模型：
C．Fe2+价层电子排布式：
D．基态Si原子的价层电子的轨道表示式：
二、判断题
11．表示的是激发态原子的电子排布。(______)
12．p能级能量不一定比s能级的能量高。( )
13．模型中的小黑点表示电子在原子核外出现的概率密度的形象描述 。
14．所有区的名称均来自按构造原理最后填入电子的能级符号。(_____)
15．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时原子释放能量，由基态转化成激发态 。
三、解答题
16．炭粉、CO、H2均可作为实验室还原CuO的还原剂，实验小组对CuO的还原反应及还原产物组成进行探究。
查阅资料： PdCl2溶液能吸收CO，生成黑色Pd沉淀、一种氢化物和一种氧化物。
回答下列问题：
(1)铜元素的焰色试验呈绿色，下列三种波长为橙、黄、绿色对应的波长，则绿色对应的辐射波长为 。
A．577~492 nm B．597~577 nm C． 622~597 nm
(2)基态Cu+的价电子轨道表示式为 。
(3)小组同学用如图所示装置探究炭粉与CuO反应的产物。
①实验结束后，打开开关K通氮气，其目的是 。
②试剂X的作用为 。
③若气体产物中含有CO，则观察到的现象为 ， 其中反应的化学方程式为 。
(4)某小组同学为测定炭粉还原CuO后固体混合物(仅有C和Cu2O)两种杂质)中单质Cu的质量分数，设计如下实验：准确称取反应管中残留固体8.000g，溶于足量稀硝酸(恰好使固体溶解达到最大值)，过滤、洗涤、干燥，所得沉淀的质量为0.160g；将洗涤液与滤液合并，配成500mL溶液；量取所配溶液25. 00 mL，加入适当过量的KI溶液；以淀粉为指示剂，用0.5000 ml· L-1 Na2S2O3标准溶液滴定，达到滴定终点时，消耗标准溶液的体积为12. 00 mL。已知：2Cu2++5I-=2CuI↓ + ，+2= +3I-。
①还原后固体混合物中单质Cu的质量分数为 %。
②若CuI吸附部分 ，会导致所测Cu单质的质量分数 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
17．海沧校区某化学兴趣小组在求真楼103室制备碱式碳酸铜并检验。
I．小组成员按照下图流程进行碱式碳酸铜的制备。
(1)①Cu2+基态核外电子排布式为 。
②步骤ⅱ是在搅拌下将固体混合物分多次缓慢加入热水中，反应温度控制在70℃－80℃，其中发生的化学反应的离子方程式为 。而反应温度需低于80℃的原因是 。
(2)步骤ⅲ中，检验滤渣是否洗涤干净的实验操作是 。
Ⅱ．碱式碳酸铜的检验：同学们设计了如图装置，针对制得的蓝绿色固体进行检验。
(3)D装置加热前，需要首先打开活塞K，用A装置制取适量N2，然后关闭K，点燃D处酒精灯。装置A中发生反应的离子方程式为 ，C中盛装的试剂应是 。
(4)若蓝绿色圈体的组成为xCuCO3·yCu(OH)2，实验能观察到的现象是 。
(5)同学们查阅文献得知：，经讨论认为用Ba(OH)2代替Ca(OH)2来定量测定蓝绿色固体的化学式会更好，其原因是 (选填下列字母代号)；
a．Ba(OH)2的碱性比Ca(OH)2强
b．Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2，能充分吸收CO2
c．相同条件下，CaCO3的溶解度明显大于BaCO3
d．吸收等量CO2生成的BaCO3的质量大于CaCO3，测量误差小
(6)若蓝绿色固体的组成为xCuCO3·yCu(OH)2.取干燥后的蓝绿色固体10.84g，煅烧至完全分解后得到8.00g固体，测得F中干燥后的沉淀质量为7.88g(F中已改为Ba(OH)2溶液)。则该蓝绿色固体的化学式为 。
18．三氯化铬(CrCl3)是常用的媒染剂和催化剂，易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化。实验室制取CrCl3的反应为Cr2O3(s)+3CCl4(g)2CrCl3(s)+3COCl2(g)，其实验装置如图所示：

已知：①COCl2(俗称光气)有毒，遇水发生水解；
②碱性条件下，H2O2可将Cr3+氧化为CrO；酸性条件下，H2O2将Cr2O还原为Cr3+
回答下列问题：
(1)基态Cr原子的简化核外电子排布式为 。
(2)无水CaCl2的作用是 。
(3)装置E用来收集产物。实验过程中若D处出现堵塞，可观察到的现象是 ；可通过 (填操作)使实验继续进行。
(4)装置G中发生反应生成两种盐的化学方程式为 。
(5)测定产品中CrCl3质量分数的实验步骤如下：
I.取5gCrCl3产品，在强碱性条件下，加入过量的30%H2O2溶液，小火加热使CrCl3完全转化为CrO，继续加热一段时间；
Ⅱ.冷却后，滴入适量的稀硫酸和浓磷酸(浓磷酸的作用是防止指示剂提前变色)，使CrO转化为Cr2O，再加适量的蒸馏水将溶液稀释至100mL；
Ⅲ.取25.00mL溶液，加入适量浓硫酸混合均匀，滴入3滴试亚铁灵作指示剂，用新配制的1.0ml•L-1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定，溶液由黄色经蓝绿色变为红褐色即为终点，重复2~3次，平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液21.00mL(已知Cr2O被Fe2+还原为Cr3+)。
①该样品中CrCl3的质量分数为 %(保留小数点后两位)
②下列操作将导致产品中CrCl3质量分数测定值偏低的是 (填标号)。
A．步骤I中未继续加热一段时间
B．步骤Ⅲ中所用(NH4)2Fe(SO4)2溶液已变质
C．步骤Ⅱ中未加浓磷酸
D．步骤Ⅲ中读数时，滴定前俯视，滴定后平视
参考答案：
1．B
【详解】A．两者是由相同元素形成的不同单质，互为同素异形体，A项不符合题意；
B．甲基中的碳原子与三个氢原子形成三条共价键，B项符合题意；
C．Fe的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe2+的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d6，其价电子排布为3d6，C项不符合题意；
D．根据泡利原理，2p能级上的电子应当分别排布在两个不同的轨道中，且自旋方向相同，D项不符合题意；
故正确选项为B
2．B
【详解】泡利不相容原理即每个原子轨道最多可容纳2个电子，且其自旋方向相反，故答案为：B。
3．D
【详解】某基态原子的价电子排布式为4s24p1，则该元素位于第四周期第ⅢA族，为镓元素。
A．该元素在周期表中的位置是第4周期第ⅢA族，A正确；
B．该元素原子核外有4个电子层，B正确；
C．该元素原子最外层共有3个电子，C正确；
D．该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，D错误，
答案选D。
4．D
【详解】A．在一定范围内存在液体流动性，也存在晶体各向异性的物质，称之为液晶，故A正确；
B．超分子的特征是分子识别和分子自组装，故B正确；
C．原子核外电子发射光子形成的光谱称为原子发射光谱，吸收光子能量形成的光谱称为原子吸收光谱，故C正确；
D．等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体，故D错误；
故答案选D。
5．B
【详解】
A．能层就是电子层，每个能层最多可容纳的电子数是2n2个，故A错误；
B．p能级最多容纳6个电子，即p能级在不同的能层中所能容纳的最多电子数是相同的，故B正确；
C．第一能层只有s能级，所以任一能层的能级总是从s能级开始，但不是到f能级结束，有的能层没有f能级，故C错误；
D．根据构造原理可知，能量由低到高的顺序为：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p…，则能级能量：3d＞4s，故D错误；
答案选B。
6．D
【详解】A．K原子核电荷数为19，电子排布式为：ls22s22p63s23p64S1，选项A错误；
B．根据半充满原理，Cr原子的核电荷数为24，电子排布式为：ls22s22p63s23p63d54s1，选项B错误；
C．As原子核电荷数为33，电子排布式为：[Ar]3d104s24p3，选项C错误；
D．Zn的核电荷数为30，Zn2+核外电子排布为：[Ar]3d10，选项D正确；
答案选D。
7．C
【详解】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个，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
8．A
【分析】由题干信息可知，某种离子的核外电子排布式为[Ar]，则其基态原子的核外电子排布式为：[Ar]3d54s2，是Mn元素，据此分析解题。
【详解】A．基态M原子的核外电子排布式为[Ar]4s2，未成对电子数为5，A正确；
B．由分析可知，该元素是过渡金属元素Mn，B错误；
C．基态M原子的价层电子排布式为：3d54s2，4s能级的2个电子自旋方向相反，C错误；
D．M原子核外电子的运动状态共有25种，D错误；
故选A。
9．A
【详解】A．用电子云轮廓图表示 H-Cl的 σ 键形成的示意图：，A正确；
B．燃烧热指在一定条件下，1摩尔纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，C完全燃烧生成的稳定化合物为CO2，B错误；
C. 甲醛与苯酚制备线型酚醛树脂化学方程式：C错误；
D. 用电子式表示氯化钙的形成过程：，D错误。
故选A。
10．C
【详解】A．氮气分子中N原子和N原子之间有3对共用电子对，氮气分子的电子式为：，故A正确；
B．顺-2-丁烯中2个甲基在双键的同侧，2个H原子在双键的另一侧，分子结构模型为，故B正确；
C．Fe 的价电子核外电子排布式为3d64s2，4s能级上电子的能量低于3d,Fe失去的是4s能级上的两个电子后得到Fe2+，Fe2+的价层电子排布式为3d6，故C错误；
D．基态Si原子的价层电子排布式为3s23p2，,轨道表示式为，故D正确；
故选：C。
11．正确
【详解】中有1个2s电子跃迁到2p轨道，表示的是激发态原子的电子排布；
故正确。
12．正确
【详解】p能级能量不一定比s能级的能量高，如2p的能量小于3s。故正确。
13．正确
【详解】电子云即概率密度的形象化描述，小黑点的疏密程度即表示电子在核外空间各处的概率密度，故正确；
14．错误
【详解】铜价电子排布为3d104s1，而锌最后排4s上，所以应该除ds区外，以最后填入电子的轨道能级符号作为区的名称，故说法错误。
15．错误
【详解】基态Mg原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2，1s22s22p63p2属于激发态的镁原子的电子排布式，由基态变为激发态需要吸收能量，故错误；
16．(1)A
(2)
(3) 将生成的气体赶出，使其被装置C、D吸收 检验是否有CO2生成 装置D中产生黑色沉淀 PdCl2 +CO+ H2O=Pd↓+CO2 +2HCl
(4) 80 偏小
【分析】本实验的目的是探究CuO与碳的混合物高温条件下反应的产物，题给信息显示，产物中含有Cu、Cu2O、CO2，可用澄清石灰水检验CO2的存在，用PdCl2氧化CO从而除去CO气体，再用NaOH吸收反应生成的CO2 等。固体产物可先用硝酸溶解，再用KI还原、Na2S2O3标准溶液滴定，从而确定固体产物的组成，以此解答。
【详解】（1）绿色波长介于577~492 nm之间，故选B。
（2）基态Cu原子核外有4个电子层，价电子排布式为3d104s1，Cu原子失去1个电子生成Cu+，Cu+的价电子排布式为3d10，轨道表示式为。
（3）①实验结束后，打开开关K通氮气，其目的是将生成的气体赶出，使其被装置C、D吸收；
②为判断反应是否发生，需检验产物CO2的存在，所以试剂X为澄清石灰水，作用为检验是否有CO2生成；
③试剂Y为PdCl2溶液，它能将CO氧化为CO2，同时自身被还原为黑色的Pd，所以若气体产物中含有CO，则观察到的现象为D瓶中产生黑色沉淀；其中反应的化学方程式为PdCl2 +CO+ H2O=Pd↓+CO2 +2HCl。
（4）①硝酸有强氧化性，加入稀硝酸后，铜及铜的氧化物均被稀硝酸溶解生成硝酸铜，但碳不能溶于稀硝酸，则0.16g固体为过量的碳的质量，从而得出含Cu和Cu2O的总质量为8.000g-0.160g=7.84g；已知：2Cu2++5I-=2CuI↓ + ，+2= +3I-，可建立如下关系式：Cu2+~，达到滴定终点时，消耗标准溶液的体积为12. 00 mL，则样品中含铜元素的物质的量为=0.12ml，假设样品中Cu的物质的量为xml，Cu2O的物质的量为yml，则144y+64x=7.84，x+2y=0.12，解得x=0.1，y=0.01，还原后固体混合物中单质Cu的质量分数为=80%；
②若CuI吸附部分，会导致所用Na2S2O3标准溶液的体积小，铜元素的质量偏小，产品中氧元素的含量偏大，Cu2O的含量偏高，Cu单质的含量偏小，所测Cu单质的质量分数偏小。
17．(1) [Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9 2Cu2++4HCO=Cu(OH)2•CuCO3↓+3CO2↑+H2O 温度过高，会导致碱式碳酸铜分解或温度过高，水解反应程度加大，会生成过多的Cu(OH)2
(2)向洗涤液中加足量稀盐酸酸化，再加入氯化钡溶液，若产生白色沉淀，证明原溶液中有SO，滤渣未洗涤干净，反之，证明滤渣洗涤干净
(3) NO+NH=N2↑+2H2O 浓硫酸
(4)硬质玻璃管中蓝绿色固体逐渐变成黑色，B中白色固体变蓝，C中溶液变浑浊
(5)bd
(6)2CuCO3•3Cu(OH)2或3Cu(OH)2•2CuCO3或Cu5(OH)6(CO3)2
【分析】硫酸铜和碳酸氢钠在热水中反应生成碱式碳酸铜，反应后通过浓缩、过滤、洗涤、干燥得到碱式碳酸铜固体；装置A在生成氮气，通过防止倒吸装置B，通过C干燥后进入D中将生成D中分解生成气体排出，装置E吸收生成的水、F吸收生成的二氧化碳，G装置排除空气中二氧化碳和水的干扰，以此解答。
【详解】（1）①铜为第29号元素，失去2个电子为Cu2+，Cu2+基态核外电子排布式为：[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9；
②根据题意可知，硫酸铜和碳酸氢钠在热水中反应生成碱式碳酸铜，根据质量守恒可知，还会生成二氧化碳、硫酸、水，发生的离子方程式为2Cu2++4HCO=Cu(OH)2•CuCO3↓+3CO2↑+H2O。碳酸氢钠不稳定受热易分解，且温度过高促进碳酸氢钠的水解导致溶液碱性增大生成过多氢氧化铜沉淀，故反应温度低于80℃；
（2）步骤ⅲ中，洗涤的目的是除去固体表面的Na2SO4，检验滤渣是否洗涤干净只需要检验洗涤液中的SO即可，方法为：向洗涤液中加足量稀盐酸酸化，再加入氯化钡溶液，若产生白色沉淀，证明原溶液中有SO，滤渣未洗涤干净，反之，证明滤渣洗涤干净。
（3）铵根离子具有还原性、亚硝酸根离子具有氧化性，装置A亚硝酸钠和氯化铵发生氧化还原反应生成氮气和水：NO+NH=N2↑+2H2O；为防止氨气中水对D装置中生成水的干燥，氨气进入D前需要干燥，故C中为浓硫酸干燥剂。
（4）若蓝绿色固体的组成为xCuCO3•yCu(OH)2，则分解生成黑色氧化铜、水和二氧化碳，故实验能观察到的现象是硬质玻璃管中蓝绿色固体逐渐变成黑色，B中白色固体变蓝，C中溶液变浑浊。
（5）a．Ba(OH)2、Ca(OH)2均为强碱，a不符合题意；
b．由Ksp可知，Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2，能够更充分吸收CO2，b符合题意；
c．由Ksp可知，相同条件下，CaCO3的溶解度小于BaCO3，c不符合题意；
d．碳酸钡的相对分子质量大于碳酸钙，则吸收等量CO2生成的BaCO3的质量大于CaCO3，测量误差小，d符合题意；
故选bd。
（6）取干燥后的蓝绿色固体10.84g，煅烧至完全分解后得到8.00g固体，则生成氧化铜0.1ml，测得F中干燥后的沉淀质量为7.88g，则碳酸钡为0.04ml，根据碳元素守恒可知，CuCO3为0.04ml、质量为4.96g，则Cu(OH)2质量为10.84g-4.96g=5.88g、为0.06ml，则x：y=0.04:0.06=2:3，故化学式为：2CuCO3•3Cu(OH)2或3Cu(OH)2•2CuCO3或Cu5(OH)6(CO3)2。
18．(1)[Ar]3d54s1
(2)防止G中水蒸气进入E及C装置
(3) A中导管内液面上升 对D处稍加热
(4)
(5) 88.76 AC
【分析】实验室制取CrCl3的反应，CrCl3易潮解高温下易被氧气氧化，所以要防止装置内在高温条件下不能存在空气，反应结束后继续通入一段时间氮气，让CrCl3在氮气氛围中冷却，防止空气进入使CrCl3氧化；A中装浓H2SO4，干燥N2并防止空气中水蒸气进入C装置；无水CaCl2防止G中水蒸气进入E及C装置；反应结束后继续通入一段时间氮气，将 COCl2排入装置 G 中并被充分吸收。
【详解】（1）为第24号元素，基态原子的简化核外电子排布式为，答案为：；
（2）由装置可知是由与反应制得，故装置中热水的作用是加快的挥发；中盛装浓硫酸，防止空气中水蒸气进入装置；无水的作用是防止中水蒸气进入及装置；反应结束后继续通入一段时间，主要目的是将排入装置中充分吸收，答案为：防止G中水蒸气进入E及C装置；
（3）若处出现堵塞，则装置内压强增大，中导管内液面上升；处堵塞是因升华后在处凝聚而产生的，故可对处稍加热，使实验能继续进行，答案为：A中导管内液面上升，对D处稍加热；
（4）装置中可以看作是先与水反应生成和，和再与反应，故反应方程式为，答案为：；
（5）①由原子守恒可知，和发生氧化还原反应，，根据电子守恒可知，则总关系为，，，该样品中的质量分数为，答案为：88.76；
②A．步骤I末继续加热一段时间，过量的在步骤Ⅱ中会将还原为，则滴定时消耗标准溶液体积减小，测定的质量分数偏低，A正确；
B．步骤Ⅲ中所用已变质，则滴定用标准液体积偏大，测定的质量分数偏高，B错误；
C．步骤Ⅱ中末加浓磷酸，指示剂会提前变色，则消耗标准液体积偏小，测定的质量分数偏低，C正确；
D．步骤中读数时，滴定前俯视(读数偏小)，滴定后平视，读取标准液的体积偏大，测定的质量分数偏高，D错误；
故选AC。