第一章 第一节原子结构——提升训练--高二化学人教版（2019）选择性必修2.docx

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1、第一章原子结构与性质第一节原子结构提升训练-高中化学人教版（2019）选择性必修2一、选择题（共15题）1如图是某同学画的氮元素基态原子核外电子排布图，该电子排布图违背了下列哪个原理A洪特规则B泡利原理C能量最低原理D洪特规则特例2已知下列电子排布图所表示的是元素的原子，其中能量处于最低状态的是A BC D 3元素基态原子的核外、轨道上的轨道表示式正确的是ABCD4在第4周期元素中，4s轨道半充满的元素有A2种B3种C4种D5种5下列有关光谱的说法错误的是A当原子中的电子在发生跃迁时，释放出不同的光，可用光谱仪摄取得到的是发射光谱B灯光、激光、焰火都与原子核外电子发生跃迁吸收能量有关C通过原子

2、光谱可以发现新的元素，也可以鉴定某些元素D红外光谱仪可用于鉴定分子结构6下列说法错误的是A同一原子中，1s、2s、3s中电子的能量逐渐升高B在基态多电子原子中，在离核越近区域内运动的电子能量越低C同一能层上，电子云形状相同的原子轨道的能量相等Dp能级原子轨道呈纺锤形，随着能层的增加，p能级原子轨道数增多7下列微粒的核外电子的表示方法中正确的是A碳原子轨道表示式为：BP原子的价层电子轨道表示式为：C原子的价层电子排布式为D原子的价层电子排布式为8下面有关“核外电子的运动状态”的说法，错误的是A只有在电子层、原子轨道、原子轨道伸展方向都确定时，才能准确表示电子运动状态B各原子轨道的伸展方向种数按p

3、、d、f的顺序分别为3、5、7C同一个原子的原子核外任何一个电子的运动状态都是不相同的D基态原子变为激发态原子会吸收能量，得到吸收光谱9下列关于核外电子的运动状态的说法错误的是（）A核外电子是分层运动的B只有电子层、能级、电子云的空间伸展方向以及电子的自旋状态都确定时，电子运动状态才能被确定C只有电子层、能级、电子云的空间伸展方向以及电子的自旋状态都确定时，才能确定每一个电子层的最多轨道数D电子云的空间伸展方向与电子的能量大小无关10用 R 代表短周期元素，R 原子最外层的 p 能级上的未成对电子只有 2个。下列关于 R 的描述中正确的是AR 的氧化物都能溶于水BR 的最高价氧化物对应的水化物

4、都是 H2RO3CR 的氢化物均为共价化合物DR 的氧化物都能与 NaOH 反应11下列与原子核外电子排布规律相关的叙述中(n为能层序数)，不正确的是A第三周期元素的基态原子中，未成对电子数最多的是磷B电子填入能级的顺序是，因此原子核外最外层电子数一般不超过8C由3d能级有5个轨道可知，元素周期表中第四周期元素比第三周期元素多10种D基态原子的最外层电子排布为ns2的元素，在元素周期表中均位于第A族12下面关于硅原子的核外电子排布表示式中，错误的是A1s22s22p63s23p2BNe3s23p2CNe DNe 13下列选项正确的是A基态原子的轨道表示式为B过氧化氢的电子式为C原子的简化电子排

5、布式为D基态原子的核外电子排布式为14具有下列电子层结构的原子和离子，其对应的元素一定属于同一周期的是A两原子其核外全部都是s电子B最外层电子排布为2s22p5的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子C两原子N层上都有1个s电子，一个原子有d电子，另一个原子无d电子D原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而d能级上没有电子的两种原子15下列说法正确的是原子中处于第三能层的电子跃迁到第二能层时会放出能量；M能层可以有s、p、d、f能级；3pz表示有3个px轨道；在一个原子中，不可能出现运动状态完全相同的2个电子；2s电子云有两个空间取向。ABCD二、综合题（共7题）16镁铝碱式碳酸盐MgaAl

6、b(OH)c(CO3)dxH2O是一种不溶于水的新型无机阻燃剂，其受热分解产物中的MgO、Al2O3熔点较高且都不燃烧，有阻燃作用。完成下列填空：（1）组成镁铝碱式碳酸盐的三种非金属元素的原子半径从小到大的顺序是_。碳原子最外层电子排布式是_，铝原子核外有_种能量不同的电子。（2）将MgaAlb(OH)c (CO3)dx H2O表示成氧化物的形式：2aMgObAl2O32dCO2（( )）H2O；焦炭与石英高温下在氮气流中发生如下反应，工业上可由此制得一种新型陶瓷材料氮化硅(Si3N4) ：3SiO2(s)6C(s)2N2(g)Si3N4(s)6CO(g) + Q (Q0)（3）该反应中，氧化

7、产物是_。若测得反应生成4.48 L CO气体（标准状况下），则转移的电子的物质的量为_。（4）该反应的平衡常数表达式K=_；若升高温度，K值_(填“增大”、“减小”或“不变”)。该反应的速率与反应时间的关系如图所示，t4时刻引起正逆速率变化的原因是_（写出一种即可）。17细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素的循环。耦合循环中的部分转化如下图所示。(1)N原子核外有_种不同运动状态的电子，Fe原子外围电子排布式为3d64s2，这些电子共占据_个轨道。(2)实验室中检验可以用_溶液，产生气体使湿润的_试纸变色。(3)上图所示氮循环中，属于氮的固定的过程为_(填字母序号)。a

8、N2转化为铵态氮b硝化过程c在作用下转化为N2d反硝化过程硝化过程中，含氮物质发生_(填“氧化”或“还原”)反应。(4)土壤中的铁循环可用于水体脱氮(脱氮是指将氮元素从水体中除去)，用离子方程式表示酸性环境中脱除水体中硝态氮的原理_。(5)已知常温时，醋酸、亚硝酸的电离常数分别为和，醋酸铵溶液呈中性。据此判断，亚硝酸铵溶液呈_(填“酸”、“碱”或“中”)性，其溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_。18每个能级最多可容纳的电子数： ns、np、nd、nf分别最多可容纳的电子数_。19基态钠原子中，其占据的最高能层的符号是_，该能层对应的能级有_。20BF3是制备硼烷、硼氢化钠、硼单质等的主要原料。

9、按要求回答下列问题：(1)B原子中含有电子的原子轨道的形状共有_种，K层电子的原子轨道形状为_。(2)F原子中含有电子的原子轨道中能量最高的是_，电子云为球形的原子轨道是_。21(1)铁在元素周期表中的位置为_，基态铁原子有个未成对电子_，三价铁离子的电子排布式为_。(2)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号_，该能层具有的原子轨道数为_；铝元素的原子核外共有_种不同运动状态的电子、_种不同能级的电子。(3)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_形象化描述。在基态14C原子中，核外存在_对自旋相反的电子。22NaNO2是一种白色易溶于水的固体，溶液呈碱性，其外观与氯化钠

10、相似，有咸味，俗称工业盐；是一 种重要的化学试剂、漂白剂和食品添加剂。已知亚硝酸盐能被溴水氧化，在酸性条件下能氧化亚铁离子； 亚硝酸银是可溶于稀硝酸的白色沉淀。请完成以下填空：（1）N原子最外层电子的轨道排布式为_；用一个事实说明氮和氧非金属强弱_。（2）酸性条件下，NaNO2溶液只能将I氧化为I2，同时生成NO。写出此反应的离子方程式并标出电子转移的方向和数目_。（3）氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，工业上氧化卤水中的I提取单质I2选择了价格并不便宜的亚硝酸钠，可能的原因是_。（4）在盐酸溶液中加入亚硝酸钠溶液至中性，则c(Cl-)_c(HNO2)（填“”或“=”）。（5）设

11、计一种鉴别亚硝酸钠和氯化钠的实验方案。_参考答案：1A 【详解】基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行，称为洪特规则。则该电子排布图违背了洪特规则，A满足；答案选A。2B 【详解】A该原子的1个电子没有排在能量低的2s能级，而是排在能量较高的2p能级上，不是能量最低的状态，故A不符合题意； B该元素原子的电子排布图遵守核外电子排布的三个原理，能量处于最低状态，故B符合题意；C2p的3个电子没有分占能量相同的3个2p轨道，违反了洪特规则，不是能量最低的状态，故C不符合题意；D该原子的1个电子没有排在能量低的2s能级，而是排在能量较高的2p能级上，不是能量最低的状态，故D不符合题

12、意；故答案为B。3C 【详解】A元素的基态原子核外电子排布式为，4s上有2个电子，故A错误；B能级上有5个轨道，其中只有1个轨道上排满2个电子，且自旋相反，其他4个轨道上各排1个电子，自旋平行，B错误；C元素的基态原子核外电子排布式为，能级上有5个轨道，其中只有1个轨道上排满2个电子，且自旋相反，其他4个轨道上各排1个电子，自旋平行，轨道上排满2个电子，且自旋相反，C正确；D3d能级的5个轨道，其中只有1个轨道上排满2个电子，且应自旋相反，D错误；故选C。4B 【详解】在第4周期元素中，4s轨道半充满的元素有钾(Ar4s1)、铬(Ar3d54s1)、铜(Ar3d104s1)三种元素，故选B。5

13、B 【详解】A当原子中的电子从较高能级跃迁回较低能级时，会释放出能量，这些能量以不同的光的形式体现，可用光谱仪摄取，得到的是发射光谱，故A正确；B灯光、激光、焰火都是原子核外电子从较高能级跃迁回较低能级时发射出不同能量的光，为释放能量，而不是吸收能量，故B错误；C原子有特有的发射光谱和吸收光谱，所以可以通过原子光谱可以发现新的元素，也可以鉴定某些元素，故C正确；D红外光谱仪可获取分子中所含有的化学键或官能团的信息，所以红外光谱仪可用于鉴定分子结构，故D正确；答案选B。6D 【详解】A能层越大，电子的能量越高，所以同一原子中，1s、2s、3s中电子的能量逐渐升高，A项正确；B电子离核越近，能量越

14、低，B项正确；C同一能层上，电子云形状相同的原子轨道的能量是相等的，C项正确；D任何能层的p能级都有3个原子轨道，与能层的大小无关，D项错误；答案选D。7D 【详解】A碳是6号元素，6个电子分别排在1s、2s、2p轨道上，碳原子轨道表示式，故A错误；B3p能级上三个电子自旋方向相同，P原子价电子轨道表示式，故B错误；CCr原子的价电子排布式3d54s1，均处于半充满状态，故C错误；D是29号元素，价层电子排布式为，故D正确；故选D。8A 【详解】A只有在电子层、电子亚层、电子云的伸展方向及电子的自旋都确定时，电子的运动状态才能确定下来，A错误；B各原子轨道的伸展方向种数按p、d、f的顺序分别为

15、3、5、7，B正确；C在任何一个原子中，不可能存在运动状态完全相同的2个电子，C正确；D基态原子吸收能量变为激发态原子，可得到吸收光谱，D正确；故选A。9C 【详解】A.电子亚层（能级）是电子在核外空间出现概率密度分布的形象化描述即电子运动的电子云状态，是分层运动的，故A正确；B.电子的运动状态由电子层、电子亚层、电子云的伸展方向以及电子的自旋状态决定，所以在电子层、电子亚层、电子云的伸展方向、以及电子的自旋状态确定时，电子的运动状态才能确定下来，故B正确；C.第一能层只有s能级1个原子轨道，第二能层有s和p能级共有4个原子轨道，第三能层有s、p和d能级共有9个原子轨道，与电子层、电子亚层、电

16、子云的伸展方向及电子的自旋无关，故C错误；D、离原子核越远的电子，其能量越大，则p原子轨道电子的平均能量随能层的增大而增加，所以电子云伸展方向与能量大小无关，故D正确；故选：C。10C 【详解】A如R为Si，对应的氧化物SiO2不能溶于水，故A错误；B如R为S，则R的最高价氧化物所对应的水化物是H2SO4，故B错误；CR可能为C、O、Si、S等元素，则其氢化物均为共价化合物，故C正确；D如R为C，对应的氧化物有CO，为不成盐氧化物，不能与NaOH溶液反应，故D错误；故答案选C。11D 【详解】A第三周期元素为短周期元素，轨道数最多的能级为3p能级，其具有3个轨道，在基态原子中，未成对电子数最多

17、的元素的价电子排布为3s23p3，是15号元素磷，A正确；B因为(n+1)s能级的能量略高于np能级，当电子填满能级np后，电子进入(n+1)s能级，所以原子核外最外层电子数一般不超过8，B正确；C第二周期元素电子排布只进入2p、3p能级，第四周期元素电子逐渐排满3d能级，3d能级有5个轨道，最多容纳10个电子，则元素周期表中第四周期元素比第三周期元素多10种，C正确；D基态原子的最外层电子排布为ns2的元素，次外层不一定排满电子，(n-1)d轨道容纳电子数可能为1、2、3、5、6、7、8、10，所以最外层电子排布为ns2的元素不一定位于第A族，D不正确；故选D。12C 【详解】A1s22s2

18、2p63s23p2是电子排布式完整形式，A正确；BNe3s23p2是电子排布式的简化形式，B正确；CNe 违背了洪特规则，C错误；DNe 是硅的轨道表示式，D正确；故选C。13B 【详解】A违反泡利原理(1个原子轨道里最多能容纳2个电子且自旋相反)，A项错误；B过氧化氢是共价化合物，H、O原子最外层均达到稳定结构，B项正确；C原子核外共有34个电子，其简化电子排布式为，C项错误；D忽视了d轨道全充满时原子较稳定，正确的应为，D项错误；故选B。14C 【详解】A两原子其核外全部都是s电子的元素可以是H、He、Li、Be，H、He是第一周期元素，Li、Be是第二周期元素，对应的元素不一定属于同一周

19、期，A错误；B最外层电子排布为2s22p5的原子是F元素，最外层电子排布为2s22p6的离子可能是N3-、O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+，N3-、O2-、F-是第二周期元素，Na+、Mg2+、Al3+是第三周期元素，故具有该电子层结合的离子不一定是同一周期元素，B错误；C两原子N层上都有1个s电子，一个原子有d电子，另一个原子无d电子，则其中一种元素是K元素，一种是Cu元素，二者都是第四周期元素，C正确；D原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而d能级上没有电子的两种原子，符合条件的原子的核外电子排布式有1s22s22p63s23p6为氩原子；1s2s22p63s23p64s1为钾原

20、子，1s2s2p63s23p64s2为钙原子，不一定处于同一周期，D错误；故合理选项是C。15B 【详解】原子中处于第三能层的电子跌迁到第二能层是由能量较高的能层跃迁到能量较低的能层，会放出能量，说法正确；M能层有s、p、d 3个能级，没有f能级，说法错误；3pz表示第三能层的pz轨道，说法错误；同一能级上的同一轨道上最多填充2个自旋状态不同的电子，即在一个原子中，不可能出现运动状态完全相同的2个电子，说法正确；2s电子云为球形对称，说法错误；答案B。16 HOC 2s22P2 5 (2x+c) 一氧化碳 0.4mol c(CO)6/c(N2)2 减小 升高温度（加压、缩小容器体积等） 【详解

21、】(1)组成镁铝碱式碳酸盐的三种非金属元素为C、H、O，H原子半径最小，同一周期，从左到右，原子半径逐渐减小，因此原子半径从小到大的顺序为HOC；C为6号元素，碳原子最外层电子排布式是2s22p2；Al核电荷数为13，具有3个电子层，最外层电子数为3，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p1，具有1s、2s、2p、3s、3p共5种能量不同的电子，故答案为HO0)，该反应的平衡常数表达式K=；正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，K值减小。根据反应的速率与反应时间的关系图可知，t 4时刻逆反应速率和正反应速率均增大，但逆反应反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，说明改变的条件为升高温

22、度，故答案为；减小；升高温度。17(1) 7 6(2) 浓NaOH 红色石蕊(3) a 氧化(4)10Fe2+2NO+12H+=10Fe3+N2+6H2O(5) 酸 c(NO)c(NH)c(H+)c(OH-)【解析】(1)N为第7号元素，电子排布式为1s22s22p3原子核外有7种不同运动状态的电子，Fe原子外围电子排布式为3d64s2，s有1个轨道d有5个轨道，这些电子共占据6个轨道；(2)实验室中检验可以用浓NaOH溶液，产生气体为氨气，氨气溶于水形成氨水，有弱碱性使湿润的红色石蕊试纸变蓝色；(3)a.N2转化为氨态氮，游离态的氮转化为化合态氮，符合定义，a正确;b.硝化过程是将NO转化为

23、NO，没有氮气参加反应，不符合定义，b错误;c. 在作用下转化为N2，化合态氮转化为游离的氮，不符合定义，c错误；d.反硝化过程正好和硝化过程相反，也没有氮气参加反应，d错误;故选a；硝化过程中，含氮的化合价升高，发生氧化反应；(4)酸性环境中脱除水体中硝态氮，转化为Fe3+，NO转化为氮气，离子方程式表示：10Fe2+2NO+12H+=10Fe3+N2+6H2O；(5)醋酸、亚硝酸的电离常数分别为和。电离常数越大酸性越强，根据电离常数可知亚硝酸的酸性强于醋酸，醋酸铵溶液呈中性，据此判断，亚硝酸铵溶液呈酸性；铵根发生水解，c(NO)c(NH)，溶液为酸性c(H+)c(OH-)，其溶液中各离子浓

24、度由大到小的顺序为c(NO)c(NH)c(H+)c(OH-)。182x1、2x3、2x5、2x7 19 M 3s、3p、3d 【详解】钠为第11号元素，在第三周期，电子层数为3，能层符号是M，该能层对应的能级有3s、3p、3d。20 2 球形 2p 1s、2s 【详解】(1)B原子核外有5个电子，分别排布在原子核外K层和L层上，故原子轨道的形状有球形(s轨道)和纺锤形(p轨道)2种；K层只有能级，原子轨道形状为球形。(2)F原子核外有9个电子，分别排在K层和L层的、原子轨道上，其中，原子轨道能量最高的轨道是；电子云为球形的有、轨道。21 第4周期族 4 1s22s22p63s23p63d5 M

25、 9 13 5 电子云 2 【详解】(1)铁为26号元素，位于元素周期表的第4周期族；基态铁原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，有4个未成对电子；铁原子失去4s两个电子和3d一个电子形成铁离子，所以铁离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5；(2)原子中，离原子核越远的电子层其能量越高，所以Si原子中M电子层能量最高；该原子中含有3个s轨道、6个p轨道，所以一共有9个轨道；铝元素原子的核外共有13个电子，其每一个电子的运动状态都不相同，故共有13种，有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级；(3)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分

26、布可用电子云形象化描述；基态14C原子的核外电子排布为1s22s22p2，1s、2s为成对电子，自旋方向相反，2p能级为单电子，自旋方向相同，核外存在2对自旋相反的电子。22 氢化物稳定性：H2ONH3，氧强于氮 氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾氧化性太强，还能继续氧化I2 = 取样溶于水，分别测定它们的pH值， 一种pH值大于7，一种pH值等于7， pH值大于7的为亚硝酸钠，pH值等于7的为氯化钠 【详解】（1）氮原子最外层有5个电子，先排2s轨道，另外3个排在3个2p轨道里，氮原子最外层电子排布轨道表示式为：；元素的非金属性越强，形成的气态氢化物就越稳定，氢化物稳定性：H2ONH3，非金属性氧强

27、于氮；（2）亚硝酸钠具有氧化性，碘离子具有还原性，酸性条件下，二者发生氧化还原反应生成一氧化氮、碘和水，离子反应方程式为：2I-+2NO2-+4H+=I2+2NO+2H2O，电子转移的方向和数目为：；（3）氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等氧化性太强，还能继续氧化碘单质，故工业上氧化卤水中I-选择了价格并不便宜的亚硝酸钠；故答案为：氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等氧化性太强，还能继续氧化碘单质；（4）亚硝酸钠溶液中发生水解反应NO2-+H2OHNO2+OH-而呈碱性，在盐酸溶液中加入亚硝酸钠溶液至中性说明亚硝酸钠水解产生的氢氧根等于盐酸溶液中的氢离子，即c(OH-)= c(H+)，又因为c (OH-)= c(HNO2)，盐酸溶液中c (H+)= c(Cl-)，所以c(Cl-)=c(HNO2)；（5）根据亚硝酸钠和氯化钠的不同性质来进行区分，根据所给的信息及我们所学的氯化钠的性质可以知道：亚硝酸钠是强碱弱酸盐，其溶液呈碱性，而氯化钠溶液时中性，所以可以取样溶于水，分别测定它们的pH值， 一种pH值大于7，一种pH值等于7， pH值大于7的为亚硝酸钠，pH值等于7的为氯化钠。