《第一章 第2节原子结构与元素周期表同步练习高二化学鲁科版（2019）选择性必修2 .docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第一章 第2节原子结构与元素周期表同步练习高二化学鲁科版（2019）选择性必修2 .docx（16页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第一章原子结构与元素性质第2节原子结构与元素周期表-高二化学上学期鲁科版（2019）选择性必修2一、选择题（共16题）1“原子”原意是“不可再分”的意思。20世纪初，人们才认识到原子不是最小的粒子。从电子层模型分析，Ca原子核外N能层中运动的电子数为A8B2C18D102以下电子排布式是基态原子的电子排布式的是A1s12s1B1s22s12p1C1s22s22p63s2D1s12s12p63p13下列基态原子的原子核外未成对电子数最多的是ACrBPCSeDCa4当碳原子的核外电子排布图由转变为时，下列说法正确的是A碳原子由基态变为激发态B碳原子由激发态变为基态C激发态原子更稳定D碳原子要向外界
2、环境释放能量5下列关于原子结构的说法正确的是A前四周期的元素中，未成对电子数等于其电子层数的元素共有6种BNH与H3O+均为10电子粒子微粒，化学性质完全相同C同一周期主族元素从左到右，原子半径由大到小非金属性由弱到强，第一电离能由小到大递增D由能量最低原理可知： 同一能层上，电子总是先排布在s能级上，然后再排p能级6原子序数在前36号的某原子最外层电子排布式为，则该原子在元素周期表中不可能位于AA族 BB族 C族 DB族7下列说法正确的是A6C的电子排布式1s22s22p，违反了泡利不相容原理B价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第A族，是p区元素C电子排布式（22Ti）1s22s22
3、p63s23p10违反了洪特规则Dns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量8在下列元素中，随元素原子序数的递增呈周期性变化的是原子半径；化合价；金属性.非金属性；相对原子质量。ABCD9下列说法中不正确的是A同一原子中，2p，3p，4p能级的轨道数依次增多 B3p2表示3p能级有两个电子CK+的电子排布式为 D处于最低能量的原子叫做基态原子10X和Y在周期表中的相对位置如图所示。已知Y原子最外能层上电子排布为nsn-1npn+1，则X的原子序数是XYA8B9C10D1611以下有关原子结构、元素周期律及元素周期表的叙述正确的是A所有主族元素原子的最外层电子数都等于元素的最高正化合价B元素周
4、期表有18列，16个族C第族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低D元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素12ae为短周期元素，其原子序数与其某种化合价的关系如图所示。下列说法正确的是A气态氢化物的还原性：ad Bc与e形成的化合物为离子化合物C第一电离能：bc Dd和e都不存在同素异形体13下列比较中不正确的是A原子半径： B酸性：C碱性： D金属性：14下列电子排布式中，表示的是激发态原子的是A1s22s22p6B1s22s22p63s23p63d104s2C1s22s22p33s1D1s22s22p63s23p63d54s115元素M的单质是常用的半导体材料，基态M原子的核外
5、电子排布式为，元素M在周期表中的位置是As区Bd区Cds区Dp区16最近一个科研小组创建了一种通过连续电解将能量储存为化学能的装置。在氧化钇基质的阳极和二氧化钛涂覆的钛阴极之间是可通过 H+的固体聚合物电解质。其结构如图所示，则下列说法错误的是AOX中碳原子的杂化方式为sp2，Ti4+的电子排布式为1s22s22p63s23p6B在能量转换过程中，固体电解质中H+由阳极向阴极移动C阴极电极反应式为：OX+4H+4e-=GC+H2OD为增强阳极电解液导电性，可在水中添加适量NaCl二、综合题（共4题）17稀土元素（包括钇、钪和镧系等金属元素）是能源、信息等领域的领域的关键材料，我国稀土产量占世界
6、的85%以上。镧（La）镍（Ni）的某种合金可表示为LaNi5，它具有神奇的吸氢能力（最大储氢量达到个氢原子/cm3），反应如下：LaNi5H6 LaLi5+3H2，其中固体LaNi5H6具有导电必，被称为金属型氢化物。试回答：（1）氢位于周期表的 族，该族元素的金属性随原子序数递增而 ；（2）对于反应LaNi5H6LaLi5+3H2，保持温度不变，当平衡 （填“正向移动”或“逆向移动”）时，LaNi5的吸氢量会增加。温度升高后，若平衡常数K值变大，平衡 （填“不移动”、“向正向移动”或“向逆向移动”）。LaNi5吸氢的适宜条件是 ；（3）镍可用于制镉镍电池，但镉元素对环境有污染，为此，人们开
7、发了碱性氢镍电池，它利用LaNi5良好的吸氢能力，用固体NaLi5H6作负极反应物，其中氢元素的化合价为 ，电池放电时，发生氧化反应的电极反应式为 。电池充电时，每转移2mole-，最多形成 cm3LaNi5H6；（4）已知液态氢的密度为，则相同体积LaNi5（以最大吸氢量计）和液态氢的含氢量之比为 。18含铬废水的任意排放会导致环境污染。某课题组研究用草酸(H2C2O4)还原含Cr(VI)酸性废水的反应机理。(1)图-1表示的是三种不同金属离子对H2C2O4还原Cr(VI)的催化效果，其中催化效果最好的是_。(2)图-2为Mn2+催化H2C2O4还原Cr(VI)的机理循环图。从原子结构的角度
8、解释，基态Mn2+比基态Fe2+稳定的原因是_。过程均生成，其中Cr的化合价为_。过程中，不属于氧化还原反应的是_。(填序号)(3)室温下，pH高于8.0时Cr(OH)3会转化为。写出Cr(OH)3转化为的离子方程式：_金属离子浓度低于10-6 mol/L时可视为完全沉淀。若使溶液中Cr3+完全沉淀，应调节溶液pH的范围为_。19金属镓(Ga)应用广泛，在半导体和光电材料、合金、磁性材料等领域都有重要应用。(1)镓(Ga)的原子结构示意图，镓元素在周期表中的位置是_。(2)GaN是一种直接能隙(directbandgap)的半导体，自1990年起常用在发光二极管中。一种镍催化法生产GaN的工艺
9、如图：“热转化”时Ga转化为GaN的化学方程式是_。“酸浸”操作目的是_。某学校化学兴趣小组在实验室利用如图装置模拟制备氮化镓：仪器X中的试剂是_。加热前需先通入一段时间的H2，原因是_。(3)As与N同主族，GaAs也是一种重要的半导体材料。下列事实不能用元素周期律解释的是_(填字母)。a碱性：Ga(OH)3Al(OH)3 b非金属性：AsGa c酸性：H3AsO4H3AsO3用原子结构理论解推测，GaAs中As元素化合价为_价。废弃含GaAs的半导体材料可以用浓硝酸溶解，生成H3AsO4和Ga3+，写出该反应的化学方程式_。20CuCl可用作有机合成的催化剂。工业上用黄铜矿(主要成分是Cu
10、FeS2，还含有少量SiO2)制备CuCl的工艺流程如下：回答下列问题：（1）的电子排布式是：_。（2）“浸取”时，硫元素转化为硫酸根离子，则反应的离子方程式为_。（3）“滤渣”的成分是_(填化学式)（4）已知在水溶液中存在平衡：(无色)。“还原”时使用浓盐酸和固体的原因是_；当出现_现象时，表明“还原”进行完全。（5）制备。请补充由还原所得的滤液液制备的操作步骤：_，真空干燥。已知是一种难溶于水和乙醇的白色固体，潮湿时易被氧化。实验中必须使用的试剂：水、。参考答案1B【详解】Ca原子核外有4个电子层，分别对应符号K、L、M、N，其原子结构示意图为，第4层有2个电子，故 N能层运动的电子数有2
11、个；故选B。2C【分析】处于最低能量的原子叫做基态原子，基态电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则,以此解答该题。【详解】A、基态原子的电子排布式应为1s2,发生电子跃迁为1s12s1,故A不选;B、基态原子的电子排布式应为1s22s2,发生电子跃迁为1s22s12p1,故B不选;C、基态原子的电子排布式为1s22s22p63s2,符合基态原子电子排布规律,故选C;D、基态原子的电子排布式应为1s12s22p6,发生电子跃迁为1s12s12p63p1,故D不选;答案选C。3A【详解】ACr的电子排布式为Ar3d54s1，其原子核外未成对电子数为6；BP的电子排布式为Ar3d104s
12、24p3，其原子核外未成对电子数为3；CSe的电子排布式为Ar 3d104s24p4，其原子核外未成对电子数为2；DCa的电子排布式为Ar4s2，其原子核外未成对电子数为0；故原子核外未成对电子数最多的是Cr，故A正确；故选A。4A【详解】A当碳原子的核外电子排布由转变为时，电子由2s22p22s12p3，电子发生跃迁，由基态变为激发态，选项A正确; B由A项分析可知，碳原子由基态变为激发态，选项B错误；C碳原子由基态转变为激发态，这个过程需要吸收能量，激发态原子能量高不稳定，C错误；D碳原子需要吸收能量, 转变为激发态，D错误；故选A。5D【详解】A前四周期的元素中，未成对电子数等于其电子层
13、数的元素有H、C、O、P、Fe共有5种，故A错误；BNH 含有10个电子，H3O+含有10电子，电子数相等，结构和组成不同，化学性质不同，故B错误；C同一周期主族元素从左到右，第一电离能整体规律是由小到大，但存在反常现象，如NO，故C错误；D由能量最低原理可知： 同一能层上，电子总是先排布在能量较低的能级上，即先排布在s能级上，然后再排p能级，故D正确。故选D。6C【详解】AA族元素最外层电子排布式为ns1，故A不符合题意；BB族的Cr元素最外层电子排布式为4s1，故B不符合题意；C族的元素Fe、Co、Ni最外层电子排布式都为4s2，故C符合题意；DB族的Cu元素最外层电子排布式为4s1，故D
14、不符合题意；答案为C。7D【详解】A根据洪特规则知，2p轨道上的两个电子应排在不同轨道上，6C的电子排布式1s22s22py2违反了洪特规则，A错误；B价电子排布为5s25p1的元素最外层电子数为3，电子层数是5，最后一个电子排在p轨道，所以该元素位于第五周期第A族，是p区元素，B错误；C选项所给电子排布式中，3p能级有10个电子，根据泡利不相容原理知，3p轨道最多排6个电子，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 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s等，则ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量，D正确；综上所述答案为D
15、。8C【详解】随原子序数的递增，元素的原子半径从大到小呈周期性变化(稀有气体除外)；随着元素原子序数的递增，元素的最高正价大概从+1到+7，负价从-7到-1重复出现；随元素原子序数的递增，金属性由强变弱，非金属性由弱变强的周期性变化；随着原子序数的递增，元素的原子的相对原子质量增大，但不呈现周期性的变化。故选C。9A【详解】A不同电子层中p轨道均为3个，则同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数相同，故A错误；B3p2表示3p能级有两个电子，故B正确；CK是19号元素，K+有18个电子，K+的电子排布式为，故C正确；D处于最低能量的原子叫做基态原子，故D正确；故选A。10B【详解】Y原子最外能
16、层上电子排布为nsn-1npn+1，由于np能级排有电子，则Y的ns能级排有2个电子，即n-1=2，解得n=3，Y原子最外能层上电子排布为3s23p4，Y为S，S位于第3周期VIA族，根据X、Y在周期表中的相对位置，X位于第2周期VIIA族，X为F，原子序数为9；答案选B。11B【详解】A并不是所有主族元素原子的最外层电子数都等于元素的最高正化合价，如O无最高正价，F无正价，故A错误；B元素周期表有18个纵行，其中包括7个主族、7个副族、一个零族、一个VIII族共16个族，故B正确；C第A族元素从上到下，单质的熔点逐渐升高，故C错误；D位于金属和非金属分界线附近的元素，表现一定的金属性和非金属
17、性，而过渡元素包含副族元素与第VIII族元素，故D错误；答案选B。12C【分析】根据图像可以推断abcde原子序数依次增大，根据原子序数和化合价推断a是氮元素，b是镁元素，c是铝元素，d是磷元素，e是氯元素。【详解】A根据元素周期律，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，气态氢化物的还原性ad，A项错误；Bc与e形成的化合物是氯化铝，是共价化合物，B项错误；C同周期元素，从左到右，第一电离能逐渐增大趋势，但Mg为3s2，处于全满状态，第一电离能大于Al的3s2sp1，C项正确；Dd是磷元素，存在同素异形体，D项错误；故答案为C。13B【详解】A同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，则NaS，原子核
18、外电子层数越多，半径越大，O的原子核外有2个电子层，半径最小，则原子半径：NaSO，故A项正确；B非金属性：ClBrI，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物酸性越强，则有酸性强弱：HIO4HBrO4HClO4，故B项错误；C金属性：KNaLi，元素的金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的碱性越强，则有碱性强弱：KOHNaOHLiOH，故C项正确；D同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，则有金属性强弱：NaMgAl，故D项正确；故本题选B。14C【详解】A1s22s22p6是Ne原子处于基态的核外电子排布方式，选项A不符合；B1s22s22p63s23p63d104s2的核外电子排布符合基
19、态原子核外电子填充的能级顺序和能量最低原理、泡利不相容原理及洪特规则，原子处于基态，选项B不符合；C1s22s22p33s1为激发态，根据能量最低原理，其基态应为1s22s22p4，选项C符合；D1s22s22p63s23p63d54s1中4s轨道虽未充满，但由于3d和4s轨道都处于半充满状态，能量也处于较低状态，是Cr原子处于基态的核外电子排布式，选项D不符合；答案选C。15D【详解】基态M原子的价电子排布式为4s24p2，为Ge元素，在第四周期A族，属于p区元素，选D。16D【详解】AOX中含有碳氧双键，碳的杂化方式为sp2，Ti 失去4s、3d上的4个电子形成Ti4+，Ti4+的电子排布
20、式为1s22s22p63s23p6，故A正确；B该装置为电解池，在能量转换过程中，固体电解质中H+由阳极向阴极移动，故B正确；C根据装置图，阴极电极反应式为OX+4H+4e-=GC+H2O，故C正确；D若在水中添加适量NaCl，则阳极氯离子失电子生成氯气，故D错误；选D。17（1）IA（1分）；增强（1分）（2）逆向移动（1分）；向正向移动（1分）；加压、低温（2分）（3）0（1分）；LaNi5H6-6e-+6OH-=LaNi5+6H2O（3分）；20（2分）（4）10：7（2分）【分析】（1）根据氢原子结构进行分析同一主族从上到下，原子半径增大，金属性增强； （2）根据平衡移动原理进行分析；
21、（3）金属氢化物是吸收的氢原子，所以氢元素的化合价为0价；根据氧化反应规律写出极反应方程式；具题给信息最大储氢量达到6.021022个氢原子/cm3信息进行计算；（4）根据LaNi5H6LaLi5+3H2可知，1molLaNi5最大吸氢量为3mol,根据最大储氢量达到6.021022个氢原子/cm3信息可知,吸收3molH2，体积为60cm3；已知液态氢的密度为0.07g/cm3，60 cm3的液态氢的量为600.07/2=2.1mol,进而计算比值；【详解】（1）氢原子核电荷数为1，位于周期表的IA族，同一主族从上到下，原子半径增大，金属性增强，所以IA族元素的金属性随原子序数递增而增强；综
22、上所述，本题正确答案：IA；增强。（2）对于反应LaNi5H6 LaLi5+3H2，保持温度不变，当平衡逆向移动时，LaNi5的吸氢量会增加；温度升高后，若平衡常数K值变大，平衡正向移动，正反应为吸热反应；对于反应LaNi5H6 LaLi5+3H2，增大压强，平衡左移，降低温度平衡左移，所以吸氢的适宜条件是加压、低温；综上所述，本题正确答案：逆向移动；向正向移动；加压、低温。（3）金属氢化物是吸收的氢原子，所以氢元素的化合价为0价；发生氧化反应的电极反应式为：LaNi5H6-6e-+6OH-=LaNi5+6H2O；根据反应可知，电池充电时，每转移2mole-，形成1/3mol LaNi5H6；
23、氢原子的量为61/3=2mol，根据最大储氢量达到6.021022个氢原子/cm3信息可知，含有2molH最多形成20cm3LaNi5H6；综上所述，本题正确答案：0；LaNi5H6-6e-+6OH-=LaNi5+6H2O；20。（4）根据LaNi5H6LaLi5+3H2可知，1molLaNi5最大吸氢量为3mol,根据最大储氢量达到6.021022个氢原子/cm3信息可知,吸收3molH2，体积为60cm3；已知液态氢的密度为0.07g/cm3，60 cm3的液态氢的量为600.07/2=2.1mol,所以相同体积LaNi5（以最大吸氢量计）和液态氢的含氢量之比为3：2.1=10:7；综上所
24、述，本题正确答案：10:7。18Mn2+ Mn2+的3d能级为半充满状态 +3 、 Cr(OH)3+OH-= 6.08.0或 【详解】(1)根据图-1可知：三种离子中，Mn2+使Cr(VI)的残留量小，因此在三种不同金属离子对H2C2O4还原Cr(VI)的催化效果中，催化效果最好的是Mn2+；(2)Mn2+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d5，处于3d轨道的半充满的稳定状态，而Fe2+的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d6，不如Mn2+核外电子排布使离子更稳定，因此基态Mn2+比基态Fe2+稳定；带有1个单位的负电荷，假设Cr元素化合价为+a价，由于在带有电荷数
25、目为3-x，所以a-x=3-x，所以a=+3价，即Cr元素化合价为+3价；氧化还原反应的特征是元素化合价的升降。在中元素化合价不变，不属于氧化还原反应；在中元素化合价发生改变，属于氧化还原反应；故不属于氧化还原反应的是；(3)当溶液pH8时，Cr(OH)3与OH-反应产生，该反应的离子方程式为：Cr(OH)3+OH-=；由于KspCr(OH)3=c(Cr3+)c3(OH-)=10-30，若Cr3+沉淀完全，则c3(OH-)=10-24，所以c(OH-)10-8 mol/L，则c(H+)mol/L=10-6 mol/L，则溶液pH6.0，因此应调节溶液pH的范围为6.08.0。19第四周期第A族
26、 2Ga+2NH32GaN+3H2 除去GaN中混有的少量Ni 浓氨水 排除装置中的空气，避免空气与镓反应，使产物不纯，防止氢气与氧气爆炸 c 3 GaAs+11HNO3(浓)=Ga(NO3)3+H3AsO4+8NO2+4H2O 【分析】(1)根据元素的位置与原子结构的关系判断；(2)由流程图可知，在少量Ni作催化剂作用下，Ga粉与氨气高温下反应生成GaN和H2，反应得到混有Ni的GaN混合物，向反应后的固体中加入稀盐酸，Ni溶于稀盐酸生成可溶的氯化镍，GaN不与稀盐酸反应，过滤、洗涤、干燥得到GaN；在实验室制取GaN时，应先制备氢气，利用氢气排除装置中的空气，避免空气与镓反应，防止空气中氧
27、气和反应生成的氢气加热混合发生爆炸，当装置中空气排尽后，再用浓氨水与氧化钙反应制备氨气，在少量Ni作催化剂作用下，Ga粉与氨气加热反应生成GaN和H2，由于氨气与稀硫酸反应，在吸收装置前连接一个空瓶，能起防止倒吸的作用。(3)根据元素周期律及元素化合物知识分析解答。【详解】(1)根据Ga原子结构示意图可知：Ga原子核外有4个电子层，最外层有3个电子，则镓元素在周期表中的位置是第四周期第IIIA族；(2)“热转化”时Ga转化为GaN的化学方程式是2Ga+2NH32GaN+3H2；高温下Ga与NH3反应得到的GaN中含有少量的Ni，根据Ni能够与HCl反应，而GaN不能与盐酸反应的性质分离除去，故
28、“酸浸”操作目的是除去GaN中混有的少量Ni；仪器X中的试剂是浓氨水，能够与烧瓶中的CaO反应产生NH3，加热前需先通入一段时间的H2，目的是排除装置中的空气，避免空气与镓反应，使产物不纯，防止氢气与氧气爆炸；(3)aAl、Ga是同一主族的元素，同一主族元素，从上到下元素的金属性逐渐增强。元素金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，由于金属性GaAl，所以碱性：Ga(OH)3Al(OH)3，a正确；bAs、Ga是同一周期的元素，同一周期元素，从左到右元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，所以非金属性：AsGa，b正确；c同一元素不同价态的酸性强弱与元素周期律无关，因此物质的酸性：H3
29、AsO4H3AsO3不能用元素周期律分析，c错误；故答案为c；Ga原子最外层有3个电子，失去最外层3个电子，则在化合物GaAs中Ga的化合价为+3价，根据化合物中元素化合价代数和等于0，可知其中As为-3价，Ga为+3价；GaAs与浓硝酸发生氧化还原反应，产生H3AsO4、Ga(NO3)3、NO2、H2O，根据电子守恒、原子守恒，可得反应方程式为：GaAs+11HNO3(浓)=Ga(NO3)3+H3AsO4+8NO2+4H2O。【点睛】本题主要考查了物质的制备及元素周期律。在实验室制取GaN时，要注意实验安全，利用H2排出装置中空气，防止高温下O2与H2、金属Ga反应放热导致爆炸，根据物质的成
30、分和性质判断各步操作的目的及作用。20（1）1s22s2p63s23p63d10（2）（3）、（4） 提供反应所需，促进溶解与不溶物分离 溶液变为无色 （5）加入大量的水，过滤，洗涤，用HCl酸化的BaCl2检验是否洗涤干净，用无水乙醇洗涤【分析】(主要成分是CuFeS2，还含有少量SiO2)加入H2SO4浸取，同时通入O2，发生反应，SiO2不与H2SO4反应，过滤后除去SiO2，溶液中阳离子为Cu2+和Fe3+，加入过量的CuO调pH后，将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，滤渣中含有Fe(OH)3和过量的CuO，加入过量Cu还原Cu2+得到CuCl溶液，滤渣的主要成分是Cu，CuCl溶液经
31、一系列操作后得到CuCl固体。（1）Cu是29号元素，电子排布式为1s22s2p63s23p63d104s1，Cu+失去最外层一个电子，电子排布式为1s22s2p63s23p63d10；（2）根据分析，浸取的离子方程式为；（3）根据分析，滤渣中含有Fe(OH)3和过量的CuO；（4）根据可知，加入浓盐酸和NaCl固体可使平衡正向移动，促进CuCl的溶解，有利于与不溶物分离；还原时发生反应Cu2+Cu+6Cl-=2CuCl32-，还原进行完全时，蓝色的Cu2+转化为无色的CuCl32-，因此现象为溶液变为无色；（5）CuCl难溶于水，因此加入大量的水使CuCl析出，沉淀析出后过滤，洗涤沉淀，若沉淀没有洗涤干净，会有，可用HCl酸化的BaCl2检验是否洗涤干净，最后用无水乙醇洗涤，真空干燥后得到CuCl固体。