2023版新教材高中化学第1章原子结构与元素性质综合测试鲁科版选择性必修2

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第1章综合测试考试时间：90分钟，满分：100分一、选择题：本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。1．下列说法正确的是(　　)A.氢原子光谱并不是所有元素的光谱中最简单的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2．下列说法正确的是(　　)A.道尔顿、汤姆孙、卢瑟福和门捷列夫对原子结构模型的建立作出了卓越的贡献B.3f能级中最多可容纳14个电子C.若将基态15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(x)) 3p eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(y)) ，则它违背了洪特规则D.s轨道的电子云为球形，若2s的电子云半径比1s的电子云半径大，说明2s能级的电子数比1s的多3．下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述正确的是(　　)A.原子的价电子排布式为ns2np1～6的元素一定是主族元素B.基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是第ⅦA族元素C.原子的价电子排布式为(n－1)d6～8ns2的元素一定位于第ⅢB～第ⅦB族D.基态原子的N层上只有1个电子的元素一定是主族元素4．下列各项叙述中，正确的是(　　)A.镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发态B.价电子排布式为5s25p1的元素位于第5周期ⅠA族，是s区元素C.基态24Cr原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2D.所有原子任一电子层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同5．图1、图2表示的是元素的某种性质随原子序数的变化而发生变化。下列说法正确的是(　　)　A.图1可能表示的是元素单质的密度随原子序数的变化关系B.图1可能表示的是元素单质的熔点随原子序数的变化关系C.图2可能表示的是元素原子的半径随原子序数的变化关系D.图2可能表示的是元素电负性随原子序数的变化规律6．短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，X是地壳中含量最高的元素，Z在X中燃烧火焰呈黄色，R基态原子p能级有一对成对电子。下列说法正确的是(　　)A.电负性X>R>Z>YB．X与Z组成的化合物肯定含有共价键C.原子半径Z>R>X>YD．气态氢化物的稳定性X>Y>R7．下表中每个选项都有甲、乙两种表述，这两种表述指向的不是同种元素原子的是(　　)8.硒是氧族元素，下列关于硒的基态原子说法正确的有(　　)①位于元素周期表p区　②电子占据17个原子轨道　③有34种不同运动状态的电子　④占据8个能级　⑤电子占据的最高电子层符号是4p　⑥价电子排布式为3d104s24p4A．3个B．4个C．5个D．6个9．下列关于价电子排布式为4s24p4的原子的描述正确的是(　　)A．其电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d104p4B．其价电子的轨道表示式为C．其4p能级的轨道表示式为D．其电子排布式可以简化为[Ar]3d104s24p410．几种短周期元素的原子半径及某些化合价见下表。判断下列说法正确的是(　　)A.A的单质能将E的单质从HE3的溶液中置换出来B.A、H、J的离子半径由大到小的顺序是A>J>HC.H、I、J的第一电离能大小顺序是H>I>JD.I的单质在DB2中燃烧生成两种化合物二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。11．下列说法正确的是(　　)A.电子仅在由激发态跃迁到基态时才产生原子光谱B.在已知元素中，基态原子的4s能级中只有1个电子且位于d区的元素共有1种C.核电荷数为26的元素基态原子核外价电子的轨道表示式为D.核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中可能不含未成对电子12．有五种短周期主族元素X、Y、Z、R、Q，它们的原子序数逐渐增大，其中X、Y、R、Q在周期表中的位置如下所示；R的简单离子半径是同周期中最小的；Z是组成叶绿素的金属元素，其原子的第一至第四电离能分别是I1＝738kJ·mol－1，I2＝1451kJ·mol－1，I3＝7733kJ·mol－1，I4＝10540kJ·mol－1。下列说法正确的是(　　)A.第一电离能Q>R>ZB.X和Y的单质熔点XZ>X>WB．简单离子半径：W>Z>YC.简单离子的还原性：Z>YD．简单氢化物的稳定性：X>Y>Z15．以下有关元素性质的说法不正确的是(　　)A.具有下列电子排布式的原子中：①1s22s22p63s23p2、②1s22s22p3、③1s22s22p2、④1s22s22p63s23p4，原子半径最大的是④B.具有下列价电子排布式的原子中：①3s23p1、②3s23p2、③3s23p3、④3s23p4，第一电离能最大的是③C.①Na、K、Rb，②O、S、Se，③Na、P、Cl中，元素的电负性随原子序数增大而递增的是③D.某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol－1)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3＋三、非选择题：本题包括5小题，共60分。16．(10分)周期表中前20种元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们的结构、性质等信息如下表所述。请根据信息回答有关问题。(1)写出对应元素的名称：X为________，Y为________，Z为________，W为________。(2)元素X的原子核外电子共有________种不同运动状态，其基态原子占据最高能级的电子云轮廓图的形状为________。(3)Y的价电子的轨道表示式为________，其电子云在空间有________种方向。(4)化合物WZ的电子式为________，其焰色反应呈紫色，其原因是________________________________________________________________________。17．(12分)A、B、C、D、E、F六种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于36。其中C、E、F是金属元素；A和E属于同一族，它们原子的最外层电子排布式为ns1。B和D也属于同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，C原子最外层电子数等于D原子最外层电子数的一半。F元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子。请回答下列问题。(1)C、D、E三种元素的简单离子按半径由小到大的顺序排列为________________________________________________________________________(用离子符号表示)。(2)元素B与D的电负性的大小关系是________，C与E的第一电离能的大小关系是________(填“>”“<”或“＝”，且用元素符号表示)。(3)C、E最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为________________________________________________________________________。(4)F位于元素周期表中的________区，其基态原子的电子排布式为________________。(5)均由A、B、D、E四种元素组成的两种化合物可以相互反应，写出该反应的离子方程式：________________。18．(13分)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D、E、F、G中，A的基态原子中只有一个电子层且只含1个电子；B和D的基态原子2p能级上均有两个未成对电子，E和F的基态原子价电子层中未成对电子均只有1个，并且E－和F＋的核外电子数相差8，G的基态原子价电子层中的未成对电子数为4。回答下列问题。(1)G元素在元素周期表中的位置是________________________________。(2)A～G元素中，电负性最大的是________(填元素符号)。(3)B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序是________(填元素符号)。(4)B、C、D三种元素分别与A元素形成的化合物中稳定性由强到弱的顺序是________(填化学式)。(5)由D和F形成的化合物F2D2中，所含化学键类型有________________。(6)写出一种由A、B、D三种元素组成的18e－微粒的电子式________________。19．(15分)现有属于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素，原子序数依次增大。A元素基态原子的价电子排布式为nsnnpn＋1；C元素为周期表中最活泼的非金属元素；D元素原子核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的1/6；E元素形成的正三价离子的3d轨道为半充满状态；F元素基态原子的M层全充满，N层只有一个电子；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒。(1)A元素的第一电离能________(填“<”“>”或“＝”)B元素的第一电离能；A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序为________(用元素符号表示)。(2)D元素基态原子的价电子排布式为________________。(3)C元素基态原子的轨道表示式为________________；E3＋的离子符号为________。(4)F元素位于元素周期表的________区，其基态原子的电子排布式为________________________。(5)G元素可能具有的性质是________(填序号)。A．其单质可作为半导体材料B．其电负性大于磷元素C．其原子半径大于锗元素D．其第一电离能小于硒元素(6)活泼性：D________(填“>”或“<”，下同)Al；I1(D)________I1(Al)，其原因是________________________________________。20．(10分)根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题：(1)A元素基态原子次外层电子数是最外层电子数的eq \f(1,4)，其价电子轨道表示式是________________________。(2)B是1～36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素，B元素的名称是________，在元素周期表中的位置是________________。(3)C元素基态原子的轨道表示式是下图中的________(填“①”或“②”)，另一轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合________(填“A”“B”或“C”)。A．能量最低原理B．泡利不相容原理C．洪特规则(4)第3周期元素的气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量叫作第一电离能(设为E)。如图所示：①同周期内，随着原子序数的增大，E值变化的总趋势是________。②根据图中提供的信息，可推断出E氧________E氟(填“>”“<”或“＝”，下同)。③根据第一电离能的含义和元素周期律，可推断出E镁________E钙。第1章综合测试1．答案：B解析：A项中，氢原子光谱是所有元素的光谱中最简单的；C项中，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项中，原子中电子运动轨迹没有确定的半径。2．答案：C解析：门捷列夫的贡献在于其对元素周期表的编制及元素周期律的研究，不是对原子结构模型的建立，A错误；第3电子层不含f能级，B错误；洪特规则为基态多电子原子的电子在能量相同的原子轨道上排布时，将尽可能分占不同的原子轨道且自旋状态相同，基态15P原子的电子排布式正确写法为1s22s22p63s23p eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(x)) 3p eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(y)) 3p eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(z)) ，C正确；s轨道的电子云半径的大小与电子层数有关，与电子数无关，ns能级上最多容纳2个电子，D错误。3．答案：B解析：0族元素原子的价电子排布式为1s2(氦)或ns2np6，故A项错误；原子的价电子排布式为(n－1)d6～8ns2的元素位于第Ⅷ族，故C项错误；基态原子的N层上只有1个电子的元素除了主族元素外，还有部分副族元素，如Cu、Cr等，故D项错误。4．答案：D解析：镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子吸收能量，由基态转化成激发态，故A错误；价电子排布式为5s25p1的元素位于第5周期ⅢA族，属于p区元素，故B错误；由于3d轨道处于半充满状态时能量较低，则基态24Cr原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，故C错误；所有原子任一电子层的s电子云轮廓图都是球形，电子层越大，球的半径越大，故D正确。5．答案：D解析：图1中同周期元素的性质呈增大趋势，但第ⅡA、ⅤA族元素出现反常，可推知图1表示第一电离能的变化。图2中F对应的数值最大，为4.0，可推知图2描述的是电负性与原子序数的关系。6．答案：C解析：X是地壳中含量最高的元素，则X为O；Z在X中燃烧火焰呈黄色，则Z为Na；Y的原子序数介于O、Na之间，则Y为F；R基态原子p能级有一对成对电子，其原子序数大于Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，则R为S元素。同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增强；同主族元素自上而下，电负性逐渐减弱，则电负性Y>X>R>Z，故A错误。O、Na形成的氧化钠中只含有离子键，故B错误。同一周期从左到右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径Z>R>X>Y，故C正确。非金属性F>O>S，则气态氢化物的稳定性Y>X>R，故D错误。7．答案：C解析：3p能级有1个空原子轨道的基态原子，该原子3p能级有2个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，与表述乙属于同种元素的原子，故A不符合题意；2p能级无空原子轨道且有1个未成对电子的基态原子，核外电子排布式为1s22s22p5，与表述乙属于同种元素的原子，故B不符合题意；M层全充满而N层为4s2的原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，与核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2的原子不属于同种元素的原子，故C符合题意；最外层电子数是核外电子总数eq \f(1,5)的原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p5，与表述乙属于同种元素的原子，故D不符合题意。8．答案：A解析：①硒的价电子排布式为4s24p4，位于元素周期表p区，正确。②硒的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，第一层占据1个s轨道，第二层占据1个s和3个p轨道，第三层占据1个s、3个p和5个d轨道，第四层占据1个s和3个p轨道，一共占据18个原子轨道，错误。③硒原子一共有34个电子，分别处于不同电子层和不同能级，同一能级中自旋相反，所以一共有34种不同运动状态的电子，正确。④第一电子层中有1s1个能级，第二层中有2s和2p2个能级，第三层中有3s、3p、3d3个能级，第四层有4s、4p2个能级，共占据8个能级，正确。⑤4p为能级符号，不是电子层符号，错误。⑥主族元素的价电子应为最外层电子，Se的价电子排布式应为4s24p4，错误。9．答案：D解析：该基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，A错误；违反了洪特规则，B错误；违反了泡利不相容原理和洪特规则，C错误；根据构造原理，写出其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，其电子排布式可以简化为[Ar]3d104s24p4，D正确。10．答案：B解析：根据元素的化合价并结合其原子半径的大小，可推出A是氟、B是氧、D是碳、E是氯、G是磷、H是铝、I是镁、J是钠。F2与水剧烈反应，不能将Cl2从AlCl3的溶液中置换出来，A项错误；Al、Mg、Na的第一电离能大小顺序是Mg>Al>Na，C项错误；Mg在CO2中燃烧生成C与MgO，即生成一种化合物和一种单质，D项错误。11．答案：BC解析：电子由能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，会产生发射光谱，电子由能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道时，会产生吸收光谱，吸收光谱与发射光谱总称原子光谱，A错误。该元素基态原子最外层仅有的1个电子位于4s能级，即4s1，该原子4s能级未填充满，一种情况是按照能级顺序正常填充1s22s22p63s23p64s1，为K元素，另一种情况是按照洪特规则的特例填充1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，为24Cr和29Cu元素，位于d区的元素只有Cr，所以只有1种符合，B正确。基态Fe原子3d能级上有6个电子，4s能级上有2个电子，该原子最稳定、能量最低，即基态Fe原子核外价电子的轨道表示式为，C正确。每个原子轨道最多容纳2个电子，核外电子数为奇数的基态原子，原子轨道中一定有未成对电子，D错误。12．答案：D解析：短周期主族元素X、Y、Z、R、Q，它们的原子序数逐渐增大，由元素在周期表中的位置知，R位于元素周期表的第3周期，R的简单离子半径是同周期中最小的，则R为Al元素，由R与X、Y、Q的相对位置可知，X为C元素，Y为N元素，Q为Si元素。Z是组成叶绿素的金属元素，其原子的第一至第四电离能分别是I1＝738kJ·mol－1，I2＝1451kJ·mol－1，I3＝7733kJ·mol－1，I4＝10540kJ·mol－1，由题中数据可知，Z的第三电离能剧增，原子最外层电子数为2，则Z为Mg元素。综上所述，X为C元素，Y为N元素，Z为Mg元素，R为Al元素，Q为Si元素。由分析可知：Z为Mg元素，R为Al元素，Q为Si元素，同一周期的元素随着原子序数的递增，第一电离能总体上呈增大趋势，但镁的3s能级有2个电子，轨道全充满，能量低，比较稳定，所以镁元素的第一电离能高于同周期相邻元素Al的第一电离能，A错误。碳单质在常温下为固态，而氮气在常温下为气态，所以X和Y的单质熔点X>Y，B错误。工业上常用电解熔融氯化镁的方法制取镁，化学方程式为MgCl2(熔融)eq \o(=====,\s\up7(通电))Mg＋Cl2↑；工业上常用电解熔融氧化铝的方法制取铝，化学方程式为2Al2O3(熔融)eq \o(=====,\s\up7(通电))4Al＋3O2↑；工业上常用焦炭在高温下还原二氧化硅的方法制取粗硅，化学方程式为SiO2＋2Ceq \o(=====,\s\up7(高温))Si＋2CO↑，C错误。Y的简单氢化物为NH3，NH3与盐酸反应生成氯化铵，氯化铵既有离子键又有共价键，D正确。13．答案：AD解析：根据元素在周期表中的相对位置可知，X是F、Y是S、Z是Br、W是P、R是Ar。P元素的3p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，其第一电离能大于S元素的第一电离能，A正确；Z的阴离子含有36个电子，其电子层结构与R原子(Ar)的不相同，B错误；p轨道未成对电子最多的是P元素，C错误；F是最活泼的非金属元素，电负性最大，D正确。14．答案：A解析：X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y、Z位于同一周期，由化合物(ZXY)2的结构式可知，X形成4个共价键，位于ⅣA族，Y形成3个共价键，位于ⅤA族，Z形成2个共价键，位于ⅥA族，W的最外层电子数比X的最外层电子数少1，则W的最外层电子数为3，W为Al元素，结合原子序数大小可知X为C元素、Y为N元素、Z为O元素。金属元素的第一电离能小于非金属元素的，同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，N原子的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由大到小的顺序为N>O>C>Al，故A项正确；电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则简单离子半径：N3－>O2－>Al3＋，故B项错误；元素的非金属性越强，单质的氧化性越强，对应简单阴离子的还原性越弱，则还原性：N3－>O2－，故C项错误；元素的非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，则简单氢化物的稳定性：CH4S；金属性越强，第一电离能越小，则C与E的第一电离能的大小关系是Al>K。(3)C、E最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。(4)铜元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，所以位于元素周期表中的ds区。(5)均由A、B、D、E四种元素组成的两种化合物可以相互反应，这两种化合物可以是KHSO3、KHSO4，该反应的离子方程式为HSO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) ＋H＋===H2O＋SO2↑。18．答案：(1)第4周期Ⅷ族　(2)F　(3)C＜O＜N　(4)H2O＞NH3＞CH4　(5)离子键、共价键　(6)解析：前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D、E、F、G中，A的基态原子中只有一个电子层且只含1个电子，则A是H元素；B和D的基态原子2p能级上均有两个未成对电子，价电子排布式分别为2s22p2、2s22p4，且B的原子序数小于D，则B是碳，D是氧，结合原子序数的大小可知，C是N元素；E和F的基态原子价电子层中未成对电子均只有1个，且E－和F＋的核外电子数相差8，则E是F元素，F是K元素；G的基态原子价电子层中的未成对电子数为4，则G的价电子排布式为3d64s2，G是Fe元素。(1)G元素是Fe，在元素周期表中处于第4周期Ⅷ族。(2)在上述所有元素中，电负性最强的是F。(3)同周期主族元素的第一电离能从左到右呈增大趋势，由于N原子的2p轨道处于半充满的稳定状态，其第一电离能大于O，故三种元素的第一电离能CNH3>CH4。(5)O和K元素形成的化合物F2D2是K2O2，含有离子键和共价键。(6)由H、C、O三种元素组成的18e－微粒为CH3OH，其电子式为。19．答案：(1)＞　N＜O＜F　(2)3s2　(3)　Fe3＋(4)ds　1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1(5)A(6)＞　＞　镁原子的3s轨道处于全满状态，比较稳定，而铝原子3p轨道上只有一个电子，较不稳定，容易失去该电子解析：A、B、C、D、E、F、G七种元素属于前四周期，且原子序数依次增大。A元素基态原子的价电子排布式为nsnnpn＋1，则n＝2，所以A是N元素；C元素为周期表中最活泼的非金属元素，则C是F元素，所以B是O元素；D元素原子核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的1/6，所以D是Mg元素；E元素形成的正三价离子的3d轨道为半充满状态，则E的原子序数是18＋5＋3＝26，即E是Fe元素；F元素基态原子的M层全充满，N层只有一个电子，则F是Cu元素；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒，则G是As元素。(1)氮元素原子的2p轨道处于半充满状态，稳定性强，故氮元素的第一电离能大于氧元素的第一电离能；同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，则N、O、F三种元素的电负性由小到大的顺序为NAl；因为Mg的3s轨道处于全满状态，比较稳定，而Al的3p轨道上只有一个电子，较不稳定，容易失去该电子，故第一电离能：I1(Mg)>I1(Al)。20．答案：(1)　(2)铬　第4周期第ⅥB族　(3)②　C　(4)①增大　②＜　③＞解析：(1)次外层电子数是最外层电子数的eq \f(1,4)的元素是氖。(2)1～36号元素中，原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素是铬，共有6个未成对电子。(3)由该基态原子的轨道表示式中的电子数可知，C元素是硅，根据洪特规则，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，故硅元素基态原子的轨道表示式为②。(4)同周期内，随着原子序数的增大，第一电离能变化的总趋势是增大；同主族内，随着电子层数的增多，第一电离能变化的总趋势是减小。选项表述甲表述乙A3p能级有1个空原子轨道的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2的原子B2p能级无空原子轨道且有1个未成对电子的基态原子最外层电子排布式为2s22p5的原子CM层全充满而N层电子排布为4s2的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2的原子D最外层电子数是核外电子总数 eq \f(1,5) 的原子最外层电子排布式为4s24p5的原子元素代号ABDEGHIJ化合价－1－2＋4、－4－1＋5、－3＋3＋2＋1原子半径/nm0.0710.0730.0770.0990.1060.1180.1300.154XYRQ元素结构、性质等信息X基态原子有三个能级，每个能级上的电子数都相等Y该元素原子价电子排布式为nsnnpn＋1Z常温常压下，该元素形成的单质是一种有毒的黄绿色气体W前四周期主族元素中原子半径最大的元素，且该元素的某种合金可做原子反应堆导热剂