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高中化學人教版選擇性必修2考前專題特訓卷 原子結構與性質
本試卷滿分100分，考試時間75分鐘。
注意事項:
1.請將符合題意的答案填入答題卷相應空格中.
可能用到的相對原子質量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
一、單選題（每題3分，共45分）
1．基本概念和理論是化學思維的基石。下列敘述正確的是( )
A.若第八周期按照現有規則填滿，則115號元素正下方將是147號元素
B.等離子體是由陰離子、陽離子和電中性微粒組成的一種特殊固體
C.原子軌道就是電子在原子核外的一個運動狀態
D.化學反應總是向著自由能減小的方向進行，直到體系達到平衡
2．前四周期元素V、W、X、Y、Z原子序數依次增大，V的基態原子有2個未成對電子，X的族序數為周期數的3倍，X、Y、Z均不在同一周期，三者的最外層電子數之和為10，Z的價電子數是Y的3倍。下列說法不正確的是( )
A.第一電離能：W>X
B.Y與X形成的化合物中不可能含非極性共價鍵
C.簡單氫化物的穩定性：
D.Y和Z兩者對應的最高價氧化物的水化物可能會發生反應
3．下列說法正確的是( )
A.2p、3p、4p能級的軌道數依次增多
B.基態氮原子核外電子空間運動狀態有5種
C.焰色試驗中可用無銹鐵絲的原因是鐵灼燒時不會產生發射光譜
D.K和Cu元素的最外層電子數均為1，故均位于周期表中的s區
4．綠柱石的主要成分為，下列說法正確的是( )
A.第一電離能：BeB.四種元素均在p區
C.Be和Al的電負性相近，兩種元素的性質相似
D.基態時，Si和O的單電子數不相同
5．已知某元素原子的價電子排布式為，則下列說法正確的( )
A.該元素是金屬元素 B.該元素位于周期表中d區
C.該元素的族序數為a＋b D.該元素位于周期表中第四周期
6．在堿性溶液中，銅與縮二腿形成某種紫色配離子，其結構如圖所示。下列說法不正確的是( )
A.元素的第一電離能：
B.該配離子中銅的化合價為+2價
C.該配離子中心離子的配體數和配位數相等
D.縮二脲的分子式為
7．由疊氮有機物和炔烴合成雜環化合物是“點擊化學”的核心反應，在生物化學、超分子化學和材料化學研究領域得到了廣泛的應用。使用一價銅作催化劑，基于同位素交叉等實驗，Fokin等于2013年提出了雙銅協同催化的機理，如圖所示。下列說法不正確的是( )
A.Cu位于元素周期表中的ds區，價層電子排布式為
B.過程④中N原子存在雜化方式的變化
C.一價催化劑能有效降低總反應的焓變，加快反應速率
D.該過程的總反應屬于加成反應，可表示為
8．科學家們合成了具有半導體特性的環狀分子，其合成方法的示意圖如下。下列說法錯誤的是( )
A.C與O同屬第二周期元素，原子半徑
B.非金屬性，故中O顯負價
C.分子中含有非極性共價鍵
D.與、金剛石互為同位素
9．如圖所示是元素周期表前四周期的一部分，下列關于五種元素的敘述中正確的是( )
X
W Y R
Z
A.Z的基態原子最外層p軌道上有2個未成對電子
B.氣態氫化物的穩定性
C.原子半徑
D.第一電離能：
10．現有四種元素的基態原子的電子排布式如下：
①
②
③
④
則下列有關比較中正確的是( )
A.第一電離能：④>③>①>②
B.原子半徑：②>①>③>④
C.電負性：④>③>②>①
D.最高正化合價：④>③=②>①
11．“律動世界”國際化學元素周期表主題年活動報告中提到了一種具有凈水作用的物質，它由Q、W、X、Y、Z五種原子序數依次增大的元素組成，這五種元素的性質或結構信息如下表：
元素 信息
Q 基態原子只有一種形狀的軌道填有電子，并容易形成共價鍵
W 基態原子有5個原子軌道填充有電子，有2個未成對電子
X 最高價氧化物對應的水化物與Y、Z最高價氧化物對應的水化物都能反應
Y 在元素周期表中位于第三周期、第ⅥA族
Z 焰色反應為紫色
下列說法正確的是( )
A.電負性：QB.第一電離能：WC.簡單離子半徑：XD.這種物質只含離子鍵
12．由構造原理可知，下列各項中，前面的軌道先填入電子的為( )
①3d和4s；②4p和5s；③5s和4d；④5p和4d
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
13．下列有關化學用語使用正確的是( )
A.鉀的原子結構示意圖為
B.的電子式：
C.N的電子排布圖：
D.的電子排布式：
14．下列事實不能作為洪特規則特例證據的是( )
A.硼元素的第一電離能小于鈹元素的第一電離能
B.某種激發態碳原子的核外電子排布式為而不是
C.基態鉻原子的核外電子排布式為而不是
D.磷元素的第一電離能大于硫元素的第一電離能
近日，中國科學技術大學閆立峰教授帶領研究團隊設計出新型的二酸-超堿離子液體()，可以高效溶解纖維素并同時制備多功能纖維素材料，下圖是新型二酸-超堿離子液體溶解纖維素的機理。請據此回答下列問題。
15．下列有關說法錯誤的是( )
A.纖維素難以在普通溶劑中溶解，是因為其結構中具有豐富的分子內氫鍵作用
B.電負性：
C.配合物的形成中，是一種常見的配體，其中配位原子是碳原子
D.同周期元素中，第一電離能比N大的元素有3種
16．根據二酸-超堿離子液體()的結構，作出分析和預測，下列說法錯誤的是( )
A.該離子液體溶解纖維素的原因是，其結構中的陰陽離子破壞了纖維素分子中的氫鍵網絡
B.相比傳統分子溶劑，該離子液體具有難揮發的優勢
C.甲中兩個N原子的雜化類型相同
D.離子液體具有良好的導電性，可被開發作為原電池的電解質
二、填空題（共4題，55分）
17．某柔性屏手機的柔性電池以碳納米管作電極材料，以吸收溶液的有機高聚物(結構片段如圖所示)作固態電解質，其電池總反應為，電池結構如圖所示。
回答下列問題：
(1)如圖所示的幾種含碳物質中，不與碳納米管互為同素異形體的是__________(填名稱，下同)，存在分子間作用力的是__________；屬于共價晶體的是__________。
(2)中的化合價是__________，有機高聚物中C的雜化方式為__________。
(3)鍵中離子鍵成分的百分數小于鍵，原因是__________。O的第二電離能__________(填“大于”或“小于”)N。
(4)一種新型稀磁半導體的立方晶胞結構如圖所示。
①m=__________，n=__________。
②已知為阿伏加德羅常數的值，的摩爾質量為，晶體密度為。該晶體中原子與原子之間的最短距離為__________nm(列出計算式)。
18．按要求填空：
（1）基態B原子的電子排布式為__________。
（2）基態N原子的價電子排布式為__________。
（3）基態Se原子的核外M層電子的排布式為__________。
（4）晶體中氮以形式存在，基態的電子排布式為__________。
（5）寫出基態鎵（Ga）原子的電子排布式：__________。
19．廢鉬催化劑中鉬、鈷、鎳等有價金屬作為二次資源可加以回收利用，一種從廢鉬催化劑（主要成分為、，含少量CoO、CoS、NiO、等）中回收有價金屬的工藝流程如圖：
回答下列問題：
（1）基態Mo原子的價層電子排布式為，則Mo在元素周期表中的位置為_________。
（2）“焙燒”時先將廢鉬催化劑磨成粉末，然后采取如圖所示的“多層逆流焙燒”，這樣做的優點是_________；“焙燒”時生成的氣體A的主要成分為_________。
（3）“焙燒”時轉化為，寫出“堿浸”時參與反應的離子方程式：_________。
（4）已知和不易被稀硝酸氧化，但“酸浸”過程中仍不能用稀硝酸替換稀鹽酸，可能的原因是_________。
（5）已知：，“除鐵”后所得濾液中，“沉鎳”后所得濾液中，則沉鎳率=_________[沉鎳率=，計算過程中不考慮溶液體積變化]。
（6）在加熱過程中會生成，已知中鈷顯+2價和+3價，晶體的晶胞結構如圖所示，則頂點上的離子為_________（用離子符號表示）。
三、實驗題
20．三氯化硼可用于制造高純硼、氮化硼及硼烷化合物，也可用作半導體硅的摻雜源或有機合成催化劑等，是一種重要的化工原料。實驗室采用三氟化硼與氯化鋁加熱的方法制備三氯化硼，裝置如圖所示(夾持裝置及加熱裝置略)。
已知:
Ⅰ.易與水反應，易水解，沸點低、易升華；
Ⅱ.部分物質的沸點如表所示:
物質
沸點/℃ -101 12.5 180
（1）形成分子時，基態B原子價電子層上的電子先進行激發，再進行雜化，激發時B原子的價電子軌道表示式為_______(填序號)。
A.B.
C.D.
（2）將氟硼酸鉀和硼 一起研磨均勻加入A中的圓底燒瓶，滴入濃硫酸并加熱，除產生氣體外，還生成一種酸式鹽，反應的化學方程式為______________________________________。
（3）裝置C中儀器是將規格為的圓底燒瓶與的蒸餾燒瓶的底部熔接在一起，再將玻璃管插到圓底燒瓶的底部，這樣做的目的是______________________________________。
（4）該套裝置設計上有一處明顯缺陷，改進方法是___________________________（用文字描述）。
（5）產品中氯元素含量的測定:
稱取a g產品置于蒸餾水中完全水解，并配成溶液，準確量取溶液于錐形瓶中。向其中加入過量的溶液，然后加入硝基苯(常溫常壓下，密度為1.205振蕩，靜置后向錐形瓶中滴加3滴溶液，然后逐滴加入標準溶液進行滴定，到達滴定終點時消耗標準溶液的體積為。[已知：常溫下，
①步驟中加入硝基苯的目的是______________________________________。
②該產品中氯元素的質量分數為_______；若到達滴定終點時仰視讀數，則測得產品中氯元素的質量分數_________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。
參考答案
1．答案：D
解析：A.按照現有規則，第八周期的元素種類數應為50種，115號下方應為115+50=165號，而非147號，A錯誤；
B.等離子體是由電離的氣態粒子（陽離子、電子）和中性微粒組成的混合物，屬于氣態而非固體，B錯誤；
C.原子軌道是電子在核外空間可能出現的區域，同一個軌道上的兩個電子因有兩種不同的自族狀態而具有不同的運動狀態，因此，原子軌道并非單一電子的運動狀態，C錯誤；
D.在恒溫恒壓且無非體積功條件下，化學反應自發向吉布斯自由能（）減小的方向進行，直至（平衡），D正確；
故選D。
2．答案：B
A.NA.N的價層電子排布式為，p軌道半充滿，不易失電子，第一電離能比O大，故A正確；
B.Na與C能形成乙炔鈉，中C和C原子共用三對電子對，含非極性共價鍵，故B錯誤；
C.V為C，W為N，X為O，同周期主族元素從左到右非金屬性增強，非金屬性：CD.類似于的兩性，和NaOH有可能發生反應，故D正確；
故選：B。
3．答案：B
解析：A.2p、3p、4p能級的軌道數相同，能量不相同，故A錯誤；
B.一個軌道就是一種空間運動狀態，基態氮原子核外電子有5個軌道，因此空間運動狀態有5種，故B正確；
C.鐵灼燒時會產生發射光譜，其波長知識不在可見光范圍內，焰色試驗中可用無銹鐵絲的原因是看不到鐵的焰色，故C錯誤；
D.K和Cu元素的最外層電子數均為1，氮K位于周期表中的s區，Cu為ds區，故D錯誤。
綜上所述，答案為B。
4．答案：C
解析：A.同周期主族元素第一電離能從左往右呈增大趨勢，但第ⅡA族和第ⅤA族元素第一電離能大于同周期相鄰元素，所以第一電離能Be>B，同主族元素第一電離能從上往下逐漸減小，則第一電離能B>Al，所以第一電離能Be>Al，A錯誤；
B.基態Be原子的價電子排布式為，Be元素在s區，其余三種元素在p區，B錯誤；
C.Be和Al在元素周期表中位于對角線位置，根據對角線規則，Be和Al兩種元素的性質相似，C正確；
D.基態時，Si原子的價電子排布式為，O原子的價電子排布式為，兩者單電子數均為2，D錯誤；
答案選C。
5．答案：A
解析：A.由原子的價電子排布式為可知該元素應為過渡元素，都是金屬元素，A正確；
B.該元素可能位于周期表的d區或ds區，B錯誤；
C.若該元素位于d區，其族序數是(a+b)，若該元素位于ds區，其族序數是b，C錯誤；
D.該元素為過渡元素，不一定位于周期表中的第四、五、六或七周期，D錯誤；
故選A。
6．答案：C
解析：元素的第一電離能：N>O>C>Cu，故A正確；與銅形成配合物的配體分別是2個和2個，配離子整體呈現-2價，故銅顯+2價，故B正確：每個中心離子的配體數為3，配位數為4，故C錯誤；根據配離子的結構可知，縮二脲的結構簡式為，分子式為，故D正確。
7．答案：C
解析：Cu位于元素周期表中的ds區，價層電子排布式為，A正確；過程④中存在鍵斷裂生成鍵，N的雜化方式由sp轉化為，B正確；催化劑能降低反應的活化能，加快反應速率，不能改變反應的焓變，C錯誤；該反應中鍵斷裂發生加成反應，D正確。
8．答案：D
解析：同周期元素從左到右，原子半徑逐漸減小，故原子半徑，A正確；元素的非金屬性越強，則原子得電子能力越強，在形成化合物時顯負價，故由于非金屬性，故中O顯負價，B正確；根據的結構可知，其結構中含碳碳鍵和碳氧鍵，含有非極性共價鍵，C正確；和金剛石互為同素異形體，D錯誤。
9．答案：C
解析：A.Br的基態原子的電子排布式為，最外層p軌道上有1個未成對電子，A項錯誤；
B.非金屬性越強，氣態氫化物穩定性越強，非金屬性：，則氣態氫化物的穩定性：(即)，B項錯誤；
C.同一周期從左到右，原子半徑逐漸減小，同一主族從上到下，原子半徑逐漸增大，則原子半徑：(即)，C項正確；
D.P的價層電子排布式為，p軌道處于半充滿狀態，其第一電離能大于S的第一電離能，D項錯誤；
答案選C。
10．答案：B
A.PA.P的3p軌道為半充滿狀態，所以第一電離能P>S，第一電離能④>③>②>①，A選項錯誤；
B.電子層數越多半徑越大，電子層數相同時，質子數越多半徑越小，所以原子半徑：②>①>③>④，B選項正確；
C.非金屬性越強，電負性越大，非金屬性：F>N>S>P，則電負性：④>③>①>②，C選項錯誤；
D.最高正化合價等于最外層電子數，F元素沒有正價，所以最高正化合價：①>③＝②，D選項錯誤；
答案選B。
11．答案：C
解析：電負性H12．答案：B
解析：B（√）由構造原理可知，電子填入能級順序即為能級的能量高低順序，根據公式：能量級別=電子層序數+能級序數，則3d和4s的能量級別分別為3+3=6,4+1=5，6>5，故4s優先填入電子，①不符合題意。同理可判斷②③符合題意，④不符合題意。
13．答案：D
解析：A.最外層電子數不能超過8個，鉀的原子結構示意圖應為，故A錯誤；
B.的電子式應為：，故B錯誤；
C.N的電子排布圖違背了泡利原理，正確的N的電子排布圖應為：，故C錯誤；
D.的電子排布式：，故D正確；
答案選D。
14．答案：B
解析：A.鈹原子的核外電子排布式為，而硼原子的核外電子排布式為，前者具有比較穩定的全充滿結構，因而其第一電離能大于硼，故A項能用洪特規則特例來解釋；
B.某種激發態碳原子的核外電子排布式為而不是，是因為其基態原子獲得了能量，能級上的一個電子躍遷到能級上，故B不能用洪特規則特例來解釋；
C.基態鉻原子的核外電子排布式為，符合軌道半充滿、軌道半充滿的條件，更加穩定，故C能用洪特規則特例來解釋；
D.磷原子的核外電子排布式為，而硫原子的核外電子排布式為，前者的軌道為半充滿狀態，較穩定，因此其第一電離能大于硫元素的第一電離能，故D能用洪特規則特例來解釋；
答案選B。
15．答案：D
解析：A.結合圖示可知，纖維素結構中含有較多的分子內氫鍵，則纖維素難以在普通溶劑中溶解，是因為其結構中具有豐富的分子內氫鍵作用，A正確；
B.同周期越靠右，則元素的電負性越大，故電負性：，B正確；
C.一氧化碳和氮氣是等電子體，在一氧化碳分子中，碳原子和氧原子都具有孤對電子，但在形成配位鍵時，電負性較小的原子更容易提供電子對，故其中配位原子是碳原子，C正確；
D.第二周期中，比N元素的第一電離能大的元素有F、Ne，共2種，D錯誤；
故選D；
16．答案：C
解析：A.纖維素難以在普通溶劑中溶解，是因為其結構中具有豐富的分子內氫鍵作用，而該離子液體結構中的陰陽離子破壞了纖維素分子中的氫鍵網絡，從而使纖維素溶解，A正確；
B.相比傳統分子溶劑，由于離子液體內離子對之間的吸引力較強，相比傳統分子溶劑，具有難揮發的優勢，B正確；
C.甲中兩個N原子的雜化類型不相同，不含雙鍵的是雜化，含雙鍵的是雜化，C錯誤；
D.離子液體中含有可以自由移動的陰、陽離子，具有良好的導電性，可被開發作為原電池的電解質，D正確；
故選C。
17．答案：(1)碳化硅；石墨炔、；金剛石、碳化硅
(2)+3；、
(3)N的電性小于O；大于
(4)0.75；0.25；
解析：（1）同素異形體是指同種元素形成的結構不同的單質、碳納米管、石墨炔、金剛石、互為同素異形體；石墨炔、是分子晶體，存在分子間作用力；金剛石、碳化硅是共價晶體，作用力是共價鍵。
（2）MnOOH中，O為-2價，H為+1價，根據化合物中各元素化合價代數和為0可知，Mn的化合價是+3價；有機高聚物中含有碳氧雙鍵和碳碳單鍵，C的雜化方式包括、。
（3）N的電負性小于O，故鍵中離子鍵成分的百分數小于鍵。基態O原子的價電子排布式為，失去1個電子后軌道處于半充滿狀態，較穩定，不易再失去一個電子、而基態N原子的價電子排布式為，失去1個電子后軌道有兩個電子，相對容易再失去一個電子，故O的第二電離能大于N。
（4）①根據均攤法，每個晶胞中含有的原子數為，原子數為，原子數為，原子數為4，化簡即可得中，。
②原子與原子之間的最短距離為晶胞體對角線長的，為晶胞棱長的。設晶胞棱長為a，一個晶胞中含有4個“”，所以，。原子與原子之間的最短距離為。
18．答案：（1）（或）
（2）
（3）
（4）
（5）（或）
解析：
Sepl填入順序：按照構造原理寫出電子填入能級的順序 Step2根據各能級所能容納的電子數填充電子 Step3書寫順序：按電子層順序書寫（同一電子層的放一塊，且電子層低的能級寫在左邊）
B的原子序數為5 1s2s2p3s3p4s3d
N的原子序數為7 1s2s2p3s3p4s3d
Se（34號元素），原子序數為34 1s2s2p3s3p4s3d
鎵（Ga）（31號元素），原子序數為31 1s2s2p3s3p4s3d
（1）由上述步驟知，基態B原子的電子排布式為。
（2）基態氮原子的電子排布式為，主族元素原子的價電子排有式即為最外層電子排布式，則基態N原子的價電子排布式為。
（3）M層即第三電子層，基態Se原子第三電子層的電子排布式為。
（4）基態N原子的電子排布式為，是N原子得到三個電子形成的，基態的電子排布式為。
（5）由上述步驟知，基態鎵（Ga）原子的電子排布式為或。
19．答案：（1）第五周期第ⅥB族
（2）增大接觸面積，提高反應速率；
（3）
（4）“酸浸”時產生的遇電離的會形成，氧化，影響和的生成
（5）91%
（6）
解析：（1）基態Mo原子的價層電子排布式為，則Mo在元素周期表中的位置為：第五周期第ⅥB族；
（2）“焙燒”時先將廢鉬催化劑磨成粉末，然后采取“多層逆流焙燒”，這樣做的優點是：增大接觸面積，提高反應速率；“焙燒”時生成的氣體A的主要成分為：；
（3）“焙燒”時轉化為，“堿浸”時參與反應的離子方程式為：；
（4）和不易被稀硝酸氧化，但“酸浸”過程中仍不能用稀硝酸替換稀鹽酸，可能的原因是：“酸浸”時產生的遇電離的會形成，氧化，影響和的生成；
（5），“除鐵”后所得濾液中，“沉鎳”后所得濾液中，溶液中，則沉鎳率為。
20．答案：（1）C
（2）(濃)
（3）避免大量升華，起到冷凝作用
（4）D、E之間增加一個氣體干燥裝置
（5）①覆蓋，防止部分轉化成
②；偏低
解析：（1）基態B原子的核外價電子排布式為，形成分子時，基態B的價電子先激發為，軌道表示式為，C正確；
（2）裝置A中發生的反應為非氧化還原反應，且產生一種酸式鹽，可判斷酸式鹽為，氣體為，B元素與元素的比例為1:3，故每個需要6個F原子，每個除本身B結合3個F外，還能給出1個F，故所需為6個，可寫出化學方程式為:，故答案為:；
（3）將的圓底燒瓶與的蒸餾燒瓶的底熔接在一起，增加整個裝置的高度，起到冷凝的作用，可避免大量升華，進入U形管中，故答案為:避免大量升華，起到冷凝器作用：
（4）因易水解，所以之間增加一個氣體干燥裝置：
（5）步驟中加入硝基苯的目的是包住沉淀，若不加硝基苯，則沉淀部分轉化為，滴定時消耗標準溶液的體積可能偏大：根據離子反應可知:溶液中含，則產品中的質量分數為
；到達滴定終點時仰視讀數，變大，氯的質量分數偏低。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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