2024-2025學年新教材高中化學第1章原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)第1節(jié)原子結(jié)構(gòu)模型練習含解析魯科版選修2

PAGEPAGE8第1節(jié)原子結(jié)構(gòu)模型課后篇素養(yǎng)形成夯實基礎(chǔ)輕松達標1.(2024江蘇徐州第一中學高二月考)自從1803年英國化學家道爾頓提出原子論以來,人類對原子結(jié)構(gòu)的相識不斷深化、不斷發(fā)展,通過試驗事實不斷地豐富、完善原子結(jié)構(gòu)理論。請推斷下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的說法正確的是()A.全部的原子都含有質(zhì)子、中子和電子三種基本構(gòu)成微粒B.每一類原子中的質(zhì)子、中子和電子三種基本構(gòu)成微粒的個數(shù)都是相等的C.原子核對電子的吸引作用的實質(zhì)是原子核中的質(zhì)子對核外電子的吸引D.原子中的質(zhì)子、中子和電子三種基本構(gòu)成微粒不行能再進一步分成更小的微粒答案C解析一般氫原子沒有中子,大多數(shù)原子都含有質(zhì)子、中子和電子三種基本構(gòu)成微粒,故A錯誤;原子中質(zhì)子數(shù)等于電子數(shù),但中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)或電子數(shù)不確定相等,故B錯誤;質(zhì)子帶正電,電子帶負電,則原子核對電子的吸引作用的實質(zhì)是原子核中的質(zhì)子對核外電子的吸引,故C正確;隨著科學的發(fā)展,可相識到質(zhì)子等微粒還可以再分成更小的微粒,故D錯誤。2.下列說法中正確的是()A.s軌道電子云呈球形,表示電子繞原子核做圓周運動B.電子云圖中的小黑點密度越大,說明該原子核外空間電子數(shù)目越多C.ns能級的原子軌道圖可表示為D.3d表示d能級有3個軌道答案C解析s軌道電子云呈球形,表示電子在以原子核為中心的確定區(qū)域的圓球范圍內(nèi)運動,而不是做圓周運動,A項錯誤;電子云中的小黑點僅表示在此區(qū)域出現(xiàn)的概率,B項錯誤;s能級原子軌道為球形,C項正確;3d表示第三電子層上的d能級。3.下列說法正確的是()A.1s軌道的電子云形態(tài)為圓形的面B.2s的電子云半徑比1s電子云半徑大,說明2s能級的電子比1s的多C.4f能級中有7個原子軌道D.電子在1s軌道上運動像地球圍繞太陽旋轉(zhuǎn)答案C解析1s軌道為球形,所以1s軌道的電子云形態(tài)為球形,故A錯誤;2s的電子云比1s的電子云大,s電子云的大小與電子層有關(guān),與電子數(shù)無關(guān),故B錯誤;每個f能級都有7個原子軌道,故C正確;電子在原子核外做無規(guī)則的運動,不會像地球圍繞太陽有規(guī)則的旋轉(zhuǎn),故D錯誤。4.對于鈉原子的第三層電子p能級的3px、3py、3pz間的差異,下列幾種說法正確的是()A.電子云形態(tài)不同B.原子軌道的對稱類型不同C.電子(基態(tài))的能量不同D.電子云空間伸展的方向不同答案D解析3px、3py、3pz所表示的是同一電子層上同一能級中的三個不同的原子軌道,其能量都相同。3px、3py、3pz的電子云形態(tài)、原子軌道類型都相同,都分別相對于x、y、z軸對稱。在空間伸展方向上,3px電子云沿x軸方向伸展,3py電子云沿y軸方向伸展,3pz電子云沿z軸方向伸展。5.下列說法正確的是()A.不同電子層的p能級的軌道數(shù)不同B.3d能級有3個原子軌道C.第三電子層最多容納8個電子D.第n電子層中含有n個能級答案D解析不同電子層的p能級都有3個原子軌道,A項錯誤;3d能級有5個原子軌道,故B項錯誤;每一電子層最多容納的電子數(shù)為2n2(n為電子層序數(shù)),第三電子層最多容納18個電子,故C項錯誤;各電子層的能級數(shù)等于其所處的電子層序數(shù),即第n電子層中含有n個能級,D項正確。6.(2024遼寧丹東鳳城一中高二月考)下列敘述中正確的是()A.在一個基態(tài)多電子的原子中,全部s軌道的能量都比p軌道小B.在一個基態(tài)多電子的原子中,不行能有兩個能量完全相同的電子C.在一個基態(tài)多電子的原子中,M層上的電子能量確定比L層上的電子能量高D.處于同一原子軌道上的電子自旋狀態(tài)只能有一種答案C解析在一個基態(tài)多電子原子中,3s軌道比2p軌道能量高,A錯誤;在同一電子層同一能級上的電子能量相同,故B錯誤;L層只有2s、2p能級,2s、2p能級能量比3s、3p能級低,故M層上的電子能量確定比L層上的電子能量高,故C正確;處于同一原子軌道上的電子自旋狀態(tài)有兩種,故D錯誤。7.下列關(guān)于氫原子電子云圖的說法正確的是()A.通常用小黑點來表示電子的多少,黑點密度大,電子數(shù)目大B.黑點密度大,單位體積內(nèi)電子出現(xiàn)的概念大C.通常用小黑點來表示電子繞核做高速圓周運動D.電子云圖是對電子運動軌跡無規(guī)律性的描述答案B解析小黑點表示電子在核外空間某處出現(xiàn)的軌跡,不表示電子數(shù)目,故A錯誤;小黑點密度大表示電子在原子核外此處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率大,故B正確;電子在核外的運動不是圓周運動,故C錯誤;電子云圖表示電子在核外無規(guī)則運動時在某處出現(xiàn)的概率,不是運動軌跡的描述,故D錯誤。8.與氯元素同族的短周期元素的原子,其最外電子層原子軌道數(shù)是;碘元素在元素周期表中的位置是;液溴的保存通常實行的方法是。

答案4第5周期ⅦA族用水封在棕色瓶中,密閉保存解析與氯元素同族的短周期元素原子為氟原子,氟原子核外有2個電子層,最外電子層是其次電子層,原子軌道數(shù)為4;碘元素在元素周期表中的位置是第5周期ⅦA族;液溴簡單揮發(fā),溫度越高,揮發(fā)性越強,所以液溴通常用水形成水封并存放在棕色瓶中,以密閉保存。提升實力跨越等級1.(雙選)(2024云南昭通永善其次中學高二期末)以下對核外電子運動狀態(tài)的描述正確的是()A.電子的運動與行星相像,圍繞原子核在固定的軌道上高速旋轉(zhuǎn)B.能量低的電子只能在s軌道上運動,能量高的電子總是在f軌道上運動C.電子層序數(shù)越大,s軌道的半徑越大D.在同一原子軌道上運動的電子,其自旋狀態(tài)有兩種答案CD解析電子運動不是圍繞原子核在固定的軌道上高速旋轉(zhuǎn),只是在某個區(qū)域出現(xiàn)的概率大些,故A錯誤;能量高的電子也可以在s軌道上運動,如7s軌道上的電子能量也很高,比4f軌道能量還高,故B錯誤;電子層序數(shù)越大,電子離原子核越遠,所以電子層序數(shù)越大,s軌道上的電子距離原子核越遠,則相應(yīng)s原子軌道的半徑越大,故C正確;在同一原子軌道上運動的電子,其自旋狀態(tài)有兩種,故D正確。2.下列說法正確的是()A.s電子云是在空間各個方向上伸展程度相同的對稱形態(tài)B.p電子云是平面“8”字形的C.2p能級有2個原子軌道D.2d能級包含5個原子軌道答案A解析p電子云具有確定的空間取向,分別沿x、y、z軸方向分布,B項錯;2p能級有3個原子軌道,C項錯;其次電子層沒有d能級,D項錯。3.下列對核外電子運動狀態(tài)的描述正確的是()A.人們可以同時精確地測定電子在核外運動的位置和速率B.第三電子層有3s、3p、3d、3f四個能級C.氫原子中只有一個電子,故氫原子只有一個軌道D.在不同能級上運動的電子,其運動狀態(tài)確定不同答案D解析人們不行能同時精確地測定電子運動的位置和速率,A項錯誤。第三電子層只有3s、3p、3d三個能級,B項錯誤。氫原子中只有1個電子,只填充在1s軌道,但還存在其他空軌道,C項錯誤。電子的運動狀態(tài)與能層、能級、原子軌道和自旋狀態(tài)有關(guān),在不同能級上的電子運動狀態(tài)不同,D項正確。4.玻爾理論、量子力學理論都是對核外電子運動的描述方法,依據(jù)對它們的理解,下列敘述正確的是()A.因為s軌道的形態(tài)是球形的,所以s電子做的是圓周運動B.3px、3py、3pz的差異之處在于三者中電子(基態(tài))的能量不同C.釩原子核外有4個原子軌道D.原子軌道和電子云都是用來形象地描述電子運動狀態(tài)的答案D解析s軌道是球形的,s軌道電子云圖表示電子在核外空間某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)概率的大小,不能說明電子在做圓周運動,A錯誤;p能級有三個原子軌道,同一電子層上的p軌道能量相同,3px、3py、3pz能量相同,它們的差異是在空間延長方向不同,B錯誤;釩元素位于第4周期,其原子核外原子軌道多于4個,C錯誤;電子云和原子軌道都能形象地描述電子的運動狀態(tài),D正確。5.(1)K層有個能級,用符號表示為;L層有個能級,用符號分別表示為;M層有個能級,用符號分別表示為。由此可推知第n電子層有個能級。每個電子層中確定含有的能級符號為,其對應(yīng)的原子軌道電子云形態(tài)為。

(2)比較下列多電子的原子軌道的能量凹凸(填“>”“<”或“=”)。2s3s2s3d

2px2py4f6f

答案(1)11s22s、2p33s、3p、3dns球形(2)<<=<解析(1)第n個電子層有n個能級;每個電子層中都含有s能級,s能級對應(yīng)的原子軌道電子云形態(tài)為球形。(2)相同電子層上原子軌道能量由低到高的依次是ns<np<nd<nf;相同形態(tài)的原子軌道能量由低到高的依次是1s<2s<3s<4s……同一電子層上形態(tài)相同的原子軌道的能量相等。6.元素單質(zhì)及其化合物有廣泛用途,請回答下列問題:(1)基態(tài)鈣原子電子占據(jù)的能量最高電子層符號是,其核外共有個電子。

(2)第3周期元素原子核外能量最高的電子層符號為;由鈉和氯兩種元素組成的化合物的電子式為。

(3)請用一個試驗事實說明鈉比鎂的金屬性強:。

(4)KClO3可用于試驗室制O2,若不加催化劑,400℃時可分解生成兩種鹽,化學方程式為:KClO3KCl+KClO4(未配平),則氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為。

(5)已知:化合物MgOMgCl2類型離子化合物離子化合物熔點/℃2800714工業(yè)上通過電解熔融MgCl2制單質(zhì)鎂,而不通過電解熔融MgO制單質(zhì)鎂的緣由是。

答案(1)N20(2)MNa+]-(3)NaOH的堿性強于氫氧化鎂(或者鈉與水反應(yīng)更猛烈等)(4)3∶1(5)MgO的熔點高,熔融時消耗能源多,生產(chǎn)成本高解析(1)鈣元素的原子序數(shù)為20,鈣元素原子核外有20個電子,共有4個電子層,能量最高的電子層符號為N。(2)第3周期元素原子核外都有3個電子層,能量最高的電子層符號為M。由鈉和氯兩種元素組成的化合物是氯化鈉,其電子式為Na+]-。(3)NaOH的堿性強于氫氧化鎂(或者鈉與水反應(yīng)更猛烈),可說明鈉的金屬性比鎂強。(4)由題意可知KClO4是氧化產(chǎn)物,KCl是還原產(chǎn)物,結(jié)合得失電子守恒可得氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為3∶1。(5)工業(yè)上通過電解熔融MgCl2制單質(zhì)鎂,而不通過電解熔融MgO制單質(zhì)鎂,緣由是MgO的熔點高,熔融時消耗能源多,生產(chǎn)成本高。貼近生活拓展創(chuàng)新下表給出了五種元素的相關(guān)信息,其中A、B、C、D均為短周期元素,E是長周期元素。元素相關(guān)信息A在常溫、常壓下,其單質(zhì)是氣體,隨著人類對環(huán)境的相識和要求的提高,它將成為備受青睞的清潔燃料B工業(yè)上通過分別液態(tài)空氣獲得其單質(zhì),其某種同素異形體是愛護地球地表環(huán)境的重要屏障C植物生長三要素之一,它能形成多種氧化物,其中一種是早期醫(yī)療中運用的麻醉劑D室溫下其單質(zhì)呈粉末狀固體,加熱易熔化。該單質(zhì)在氧氣中燃燒,發(fā)出光明的藍紫色火焰E它是人體不行缺少的微量元素,其單質(zhì)也是工業(yè)生產(chǎn)中不行缺少的金屬原材料,常用于制造橋梁、樓房等依據(jù)上述信息填空:(1)B元素的基態(tài)原子含有個電子層,其中其次電子層中含有的能級為;畫出D元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖:。

(2)C與A形成的某一化合物能和C與B形成的另一無色化合物(這兩種化合物分子中原子個數(shù)比均為1∶2)一起用作火箭助推劑,寫出兩者在催化劑條件下發(fā)生反應(yīng)生成無毒物質(zhì)的化學方程式:。

(3)某礦藏主要含D、E兩種元素組成的化合物,它是我國生產(chǎn)某強酸的主要原料。試寫出該生產(chǎn)過程中第一階段主要反應(yīng)的化學方程式:。

答案(1)22s、2p(2)2N2H4+N2O43N2+4H2O(3)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2解析氫氣是一種清潔燃料,所以A為氫元素;臭氧層對紫外線有汲取作用,是愛護地球地表環(huán)境的重要屏障,所以B為氧元素。氮、磷、鉀是植物生長的三要素,N2O俗名“笑氣”,是早期醫(yī)療中運用的麻醉劑,所以C為氮元素;單質(zhì)硫在氧氣中燃燒時發(fā)出光明的