高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2第1节 原子结构模型同步达标检测题

这是一份高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2第1节 原子结构模型同步达标检测题，共11页。试卷主要包含了单选题，填空题，元素或物质推断题等内容，欢迎下载使用。


学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．对充有氩气的霓虹灯管通电，灯管发出蓝紫色光。产生这一现象的主要原因是
A．电子由能量较高的轨道向能量较低的轨道跃迁时以光的形式辐射能量
B．电子由能量较低的轨道向能量较高的转道跃迁时吸收除蓝紫色光以外的光
C．氩原子获得电子后转变成发出蓝紫色光的物质
D．在电流的作用下，氩原子与构成灯管的物质发生反应
2．下列叙述中，正确的是
A．s、p、d能级所具有的原子轨道数分别为1、3、5
B．各电子层的能级都是从s能级开始到f能级结束
C．同是s能级，在不同的电子层中所含原子轨道数是不相同的
D．各电子层含有的原子轨道数为2n2
3．下列能级中，轨道数为5的是
A．2sB．2pC．4dD．4f
4．以下各项中，利用玻尔原子结构模型可以较好地解释的是
A．氢原子光谱为线状光谱
B．氢原子的可见光区谱线
C．在有外加磁场时氢原子光谱有多条谱线
D．在高分辨钠原子光谱中的靠得很近的两条黄色谱线
5．下列关于能层和能级的说法正确的是
A．原子核外每能层最多可容纳的电子数为n2
B．能层序数较大的能级，能量不一定较高
C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D．同一原子中，2p、3p、4p能容纳的电子数逐渐增多
6．以下关于原子核外电子的叙述正确的是
A．在同一原子轨道上的不同电子的电子云是相同的
B．电子云的小黑点表示电子曾在该处出现过一次
C．所有原子的电子云都是球形的
D．原子核外电子的运动无法作规律性描述
7．下列关于一定原子轨道上运动的电子的判断正确的是
A．一个原子轨道上只有一个电子
B．处在同一原子轨道上的电子运动状态完全相同
C．处在同一能级中的电子(基态)能量一定相同
D．处于同一能层上的电子(基态)能量一定不同
8．下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是
A．s、p、d能级所含原子轨道数分别为1，3，5
B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C．p能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层的增加，p能级原子轨道数也增多
D．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云
9．下列关于电子云和原子轨道的说法中正确的是
A．电子云图中一个小点表示1个自由运动的电子
B．s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动
C．电子云图中的小点密度大，说明该原子核外空间电子数目多
D．ns能级的轨道呈球形，有无数对称轴
10．由玻尔的理论发展而来的现代量子物理学认为原子核外电子的可能状态是不连续的，因此各状态对应能量也是不连续的，这些能量值就是能级。能级是用来表达在一定能层(K、L、M、N、O、P、Q)上而又具有一定形状电子云的电子。下列说法中不正确的是
A．硫原子的L能层上有两个能级，分别为2s、2p
B．钠原子3s能级的电子跃迁至低能级时，最多出现5条谱线
C．灼烧含钾元素的物质时出现特征紫色是由电子的跃迁引起的
D．基态砷原子的最高能级为4p
11．短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的核外电子占据三个能级且每个能级上都有2个电子，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是
A．元素X与氢形成的原子个数比为1：1的化合物有很多种
B．元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构
C．元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
D．元素Z可与元素X形成共价化合物
12．下列有关原子轨道的叙述中正确的是
A．硅原子的2s轨道能量较3p轨道高
B．锂原子的2s轨道与5s轨道均为球形
C．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层序数的增加，p能级原子轨道数也在增多
D．第四能层最多可容纳16个电子
13．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
14．关于电子云的叙述不正确的是
A．电子云是用小点的疏密程度来表示电子在空间出现概率密度大小的图形
B．电子云实际是电子运动形成的类似云一样的图形
C．小点密集的地方电子在那里出现的概率大
D．轨道不同，电子云的形状一般不一样
15．下列是不同时期的原子结构模型，按提出时间的先后顺序排列正确的是
①玻尔原子结构模型；②“葡萄干布丁”模型；③量子力学模型；④道尔顿原子论；⑤核式模型
A．①③②⑤④B．④②③①⑤C．④②⑤①③D．⑤④②①③
二、填空题
16．下图是s能级和p能级的原子轨道图，试回答下列问题：
(1)s电子的原子轨道呈_______形，每个s能级有_______个原子轨道；p电子的原子轨道呈_______形，每个p能级有_______个原子轨道。
(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，原子中能量最高的是_______电子，其电子云在空间的形状是_______。
17．回答下列问题：
(1)电子跃迁是如何完成的_____？是物理变化还是化学变化_____？
(2)许多金属盐都可以发生焰色试验，请用原子结构的知识解释其原因？_____
18．回答下列问题：
(1)分子(CN)2中键与键之间的夹角为180°，并有对称性，分子中每个原子最外层均满足8电子稳定结构，其结构式为___，(CN)2称为“拟卤素”，具有类似Cl2的化学性质，则(CN)2与NaOH水溶液反应的化学方程式为___。
(2)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示，氮元素的E1呈现异常的原因是___。
(3)基态As原子中，核外电子占据最高能层的符号是___，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为___。
三、元素或物质推断题
19．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。
根据上述信息填空：
(1)Y元素的原子含有___________个能层，其中第二能层中的能级包括___________；画出W元素原子的结构示意图：___________；M元素是___________(填元素符号)。
(2)Z与X形成的某种化合物能和Z与Y形成的另一种无色化合物(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：___________。
20．下表给出了五种元素的相关信息，其中、、、为短周期元素。
根据上述信息填空：
（1）元素的原子含有________个能层，其中第二能层中的能级包括_________；画出的原子结构示意图：________________。
（2）与形成的某种化合物能和与形成的另一种无色化合物（这两种化合物分子中与另一元素原子的个数比均为）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：__________________________________。
（3）某矿藏主要含、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：________。
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
W
植物生长所需的主要元素之一，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
Z
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
元素
相关信息
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
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
植物生长所需的主要元素之一，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
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
它是人体不可缺少的微量元素，含该元素的合金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
参考答案：
1．A
【详解】在电场作用下，基态氖原子的电子吸收能量跃迁到能量较高的轨道，变为激发态原子，这一过程不会发出蓝紫色光；而电子从较高能量的轨道跃迁到较低能量的轨道时，将释放能量，从而产生蓝紫色光，A项正确，故选A。
2．A
【详解】A．n为能层序数，各能级的原子轨道数按s、p、d的顺序依次为1、3、5，A正确；
B．各电子层的能级都是从s能级开始，但是不一定到f能级结束，如第一电子层只有s能级，无f能级，第二电子层只有s、p能级，无f能级，B错误；
C．s能级的原子轨道数为1，则不同的能层所含的s能级的原子轨道数是相同的，C错误；
D．各电子层含有的原子轨道数为n2，D错误；
故选A。
3．C
【详解】2s能级有1个原子轨道，2p能级有3个原子轨道，4d能级有5个原子轨道，4f能级有7个原子轨道，则能级中轨道数为5的是4d能级，故选：C。
4．A
【详解】玻尔理论是针对原子的稳定存在和氢原子光谱为线状光谱的事实提出的。有外加磁场时氢原子有多条谱线，玻尔的原子结构模型已无法解释这一现象，必须借助量子力学加以解释。玻尔理论中只引入一个量子数n，只能解释氢原子光谱是线状光谱，若要解释更复杂的原子光谱，需引入更多的量子数。
5．B
【详解】A．原子核外每能层最多可容纳的电子数为2n2，故A错误；
B．能层序数越大的能级能量不一定越高，如4s的能量低于3d，故B正确；
C．不同能层的s轨道，能层序数越大的其能量越高，即1s<2s<3s，故C错误；
D．p能级上有3个原子轨道，轨道数相同，故D错误。
故选B。
6．A
【详解】A．一个原子轨道中可以容纳2个自旋方向相反的电子，但是其电子云是相同的，A正确；
B．电子云中的黑点本身没有意义，不代表1个电子，也不代表出现次数，小黑点的疏密表示出现机会的多少，B错误；
C．能级s的电子云是球形的，其他不是，C错误；
D．核外电子的运动是没有规律的，但是可用电子云来反映电子在核外无规则运动时某点出现的概率，D错误；
答案选A。
7．C
【详解】A．一个原子轨道上可以容纳两个电子，并且自旋方向相反，A不正确；
B．处在同一原子轨道上的电子，运动状态不完全相同，若处于同一能级的不同轨道上，自旋状态可以相同，若处于同一轨道上，自旋方向必须相反，B不正确；
C．处在同一能级中的电子(基态)，不管是处于不同轨道还是同一轨道，电子的能量都相同，C正确；
D．处于同一能层上的电子(基态)，若在同一能级中，电子的能量相同，D不正确；
故选C。
8．A
【详解】A．s、p、d能级所含原子轨道数分别为1，3，5，故A正确；
B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子不只能在球壳内运动，还在球壳外运动，只是在球壳外运动概率较小，故B错误；
C．p能级的原子轨道呈纺锤形，p能级原子轨道数为3，与电子层数无关，故C错误；
D．电子云表示电子出现的几率，即表示电子在核外单位体积的空间出现的机会多少，故D错误；
选A。
9．D
【详解】A．电子云图中的小点不表示电子，而是电子在原子核外出现的概率密度的形象描述，A错误；
B．电子云不代表电子的运动轨迹，B错误；
C．小点越密，表明概率密度越大，C错误；
D．ns能级的轨道呈球形，有无数对称轴，D正确；
故选：D。
10．B
【详解】A．硫原子核外有3个电子层，其中L层为第二层，该能层上有两个能级，分别为2s、2p，故A正确；
B．钠原子3s能级的电子跃迁至低能级，可以是3s到2p、3s到2s、3s到1s、2p到2s、2p到1s以及2s到1s，因此最多会出现6条谱线，故B错误；
C．灼烧含钾元素的物质时，钾元素原子的核外电子由低能状态跃迁到高能状态，再由高能状态跃迁到低能状态时释放的能量与紫光的能量相同，从而呈现出紫色，故C正确；
D．基态砷原子核外有4个电子层，其中能量最高的能级为4p能级，故D正确；
故答案选B。
11．B
【分析】X原子的核外电子占据三个能级且每个能级上都有2个电子，X是C；Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Y为Al；Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，是短周期元素，且W、X、Y和Z的原子序数依次增大，则Z为S；W是制备一种高效电池的重要材料，W是Li，据此分析来解题。
【详解】A．元素X是C，与氢元素形成的原子个数比为1:1的化合物有、、等，故元素X与氢元素形成的原子个数比为1:1的化合物有很多种，A项正确；
B．W、X的氯化物分别为LiCl和，的最外层只有两个电子，不满足8电子的稳定结构，B项错误；
C．元素Y为铝，铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成，C项正确；
D．元素Z与元素X分别为硫和碳，可形成共价化合物，D项正确；
答案选B。
12．B
【详解】A．2s轨道能量低于3p轨道，A错误；
B．2s轨道与5s轨道均为球形，B正确；
C．p能级所含原子轨道数只有3个，与能层序数无关，C错误；
D．第四能层最多可容纳个电子，D错误；
故答案选B。
13．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。
14．B
【详解】A.用统计的方法描述一定空间运动状态的电子在核外空间出现的概率密度大小的图形称为电子云；常用小点的疏密程度来表示电子在原子核外出现的概率的大小，A正确；
B.电子云是用来描述核外电子在空间出现概率大小的图形，并不是电子实际的运动轨道，B错误；
C.小点密集的地方，表示电子在那里出现的概率大，C正确；
D.电子云的形状与能级有关，如：s能级是球状,p能级是纺锤形，D正确；
故选B。
15．C
【详解】①玻尔原子结构模型于1913年提出；②"葡萄干布丁”模型是由汤姆孙于1904年提出的；③量子力学模型于20世纪20年代中期提出；④道尔顿原子论于1803年提出；⑤核式模型由卢瑟福于1911年提出；故按提出时间的先后顺序排列正确的是④②⑤①③，故合理选项是C。
16．(1) 球 1 哑铃 3
(2) 2p 哑铃形
【详解】（1）ns能级各有1个轨道，np能级各有3个轨道，s电子的原子轨道都是球形的，p电子的原子轨道都是哑铃形的，每个p能级有3个原子轨道，它们相互垂直，分别以px、py、pz表示。
（2）因为元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，np轨道已排上电子，说明ns轨道已排满电子，即n=2，则元素X的原子核外电子排布式为1s22s22p3，则原子中能量最高的是2p电子，其电子云在空间有三个互相垂直的伸展方向，电子云在空间的形状是哑铃形。
17．(1) 电子跃迁是通过吸收能量或者释放能量而完成的 物理变化
(2)金属原子吸收能量从基态跃迁到激发态后，电子从高能级轨道跃迁回到低能级轨道时，将能量以光能的形式释放出来
【解析】(1)
电子跃迁是通过吸收能量或者释放能量而完成的；电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移)，而原子得失电子时发生的是化学变化。一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。如1s22s22p6(基态)1s22s22p53s1(激发态)。
(2)
金属原子吸收能量从基态跃迁到激发态后，电子从高能级轨道跃迁回到低能级轨道时，将能量以光能的形式释放出来。
18．(1) N≡C－C≡N (CN)2＋2NaOH=NaCN＋NaCNO＋H2O
(2)N原子2p轨道半充满状态，较稳定难于结合1个电子
(3) N 球形、哑铃形
【分析】（1）分子(CN)2中键与键之间的夹角为180°，说明是直线形结构，并有对称性，分子中每个原子最外层均满足8电子稳定结构，说明存在碳氮三键，其结构式为N≡C－C≡N，(CN)2称为“拟卤素”，具有类似Cl2的化学性质，则(CN)2与NaOH水溶液反应的化学方程式为(CN)2＋2NaOH=NaCN＋NaCNO＋H2O；故答案为：N≡C－C≡N；(CN)2＋2NaOH=NaCN＋NaCNO＋H2O。
（2）氮元素的E1呈现异常的原因是N原子价层电子排布式为2s22p3，N原子2p轨道半充满状态，较稳定难于结合1个电子；故答案为：N原子2p轨道半充满状态，较稳定难于结合1个电子。
（3）基态As原子中，基态As原子价层电子排布式为4s24p3，核外电子占据最高能层的符号是N，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为s为球形，p为哑铃形；故答案为：球形、哑铃形。
19． 2 和
【详解】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；氮是植物生长所需的主要元素之一，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，铁是人体不可缺少的微量元素，所以M为铁元素。
(1)Y元素为O，其原子含有K层与L层2个能层；L层为第二能层，有和两个能级；W元素为S，原子结构示意图为；M元素为Fe；故答案为：2；和；；Fe；
(2)氮和氢形成的原子个数比为1：2的化合物为，氮和氧形成的原子个数比为1：2的化合物有和，其中是无色气体，是红棕色气体，和反应生成无毒的和，反应方程式为：，故答案为：。
20． 2 和
【分析】X、Y、Z、W为短周期元素，氢气的燃烧产物为水，是倍受青睐的清洁燃料，则X为H；分离液态空气可得到氮气和氧气，臭氧能保护地球地表环境，则Y为O；Z是植物生长三种必需元素之一，它能形成多种氧化物，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，则Z为N；室温下W的单质呈粉末状固体，加热易熔化，该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，则W为S；由M为人体不可缺少的微量元素，其单质也是工业生产中不可缺少的金属原材料，常用于制造桥梁、轨道等，则M为Fe。据此解答。
【详解】由分析可知：X为H、Y为O、Z为N、W为S、M为Fe；
(1)Y为O元素，原子结构示意图为：，含有2个能层，其中第二能层包括2s、2p两个能级，W为S，原子结构示意图为；故答案为：2；2s和2p；；
(2)Z与X形成的原子个数比为1：2的化合物为N2H4，Z与Y形成的原子个数比为1：2的化合物为N2O4，N2H4与N2O4反应生成氮气与水，反应方程式为：；故答案为：；
(3)某矿藏主要含S、Fe两种元素组成的化合物，它是我国生产某强酸的主要原料，即工业生成硫酸的原理，该化合物为FeS2，该生产过程中第一阶段主要反应的化学方程式：；故答案为：。
【点睛】判断元素原子结构方面的特点时，可以先画出各元素的原子结构示意图，然后根据原子结构示意图进行分析。