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高二化学
(75分钟 100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Si 28 S 32 Fe 56
Cu 64
一、选择题(本题包括 14小题,每小题 3分,共 42分。在每小题给出的四个选项
中,只有一项是符合题目要求)
1.2023年诺贝尔化学奖授予了三位研究量子点的科学家。量子点是一种纳米级
的半导体材料,在医疗、科技等多个领域有广泛的应用,常见的量子点有 CdS、
ZnS等。已知基态 Zn原子的价层电子排布式为 3d104s2。下列关于 Zn在元素周
期表中的位置的说法正确的是
A.位于第三周期
B.位于第ⅡA族
C.位于 d区
D.排第 30号
2.下列能级符号错误的是
A.3f B.6s C.4d D.3p
3.电子层数 n=4时,该能层上电子的空间运动状态(原子轨道)最多有
A.32种 B.16种 C.8种 D.4种
4.下列基态原子或离子的电子排布式不正确的是
A.O:1s22s22p4
B.Cl-:1s22s22p63s23p6
C.N3-:1s22s22p6
D.Al3+:1s22s22p63s23p1
5.下列各组元素的第一电离能递增的是
A.Na、Mg、Al
B.B、N、O
C.Na、P、Cl
D.O、S、Se
6.下列基态粒子的电子排布式表示的元素属于金属元素的是
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A.1s22s22p1
B.[Ne]3s23p2
C.[Ar]3d104s24p1
D.[Ar]3d104s24p5
7.去除室内空气中甲醛(HCHO)的原理如图所示:
上述物质所涉及的元素中,第一电离能最大的是
A.C B.N C.O D.S
8.研究发现,以 CuCr2O4为催化剂载氧体,能促进甲醇低温活化及高效稳定循环制
氢。基态 29Cu原子和 24Cr原子的核外电子具有不同的
A.能层数
B.能级数
C.占据轨道数
D.未成对电子数
9.龙须面是一种传统面食,其主要原料是淀粉[(C6H10O5)n],配料有 NaCl等。下列
叙述错误的是
A.基态 C原子的电子排布式为 1s22s22 时,违反了泡利不相容原理
B.NaCl的电子式:Na+ ]-
C.简单离子半径:Cl->O2->Na+
D.基态 O原子中有 5种空间运动状态不同的电子
10.图 1和图 2分别是 1s电子的概率密度分布图和电子云轮廓图。下列有关说
法正确的是
A.不同能层的 s电子云的半径相等
B.图 1中的每个小黑点表示电子在核外空间各处出现的概率
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C.图 2表示 1s电子只可能出现在球体内
D.图 2表明 1s电子云轮廓图的形状呈圆形
11.某研究团队发明了一种“同位素指纹”方法用于食品溯源。化学元素锶在自然
界中有 4种稳定的同位素,其中锶-87和锶-86在不同地质环境中的相对含量不同,
而这种同位素特征又会通过水和食物传递到生物体内。锶同位素检测可以作为
追踪大闸蟹地理起源的可靠方法。下列说法错误的是
A. Sr的价层电子排布式为 5s238 5p2
B.锶元素位于元素周期表的 s区
C.碱性:Sr(OH)2>Mg(OH)2
D.基态 Sr原子中电子占据的最高能级的电子云轮廓图的形状为球形
12.纳米金刚石、富勒烯、碳纳米管、石墨烯和碳量子点因其独特的电学、力学、
光学、热学和化学性质受到越来越多的关注,这些独特的性质为能源、传感以及
环境修复等领域的发展铺平了道路。下列电子轨道表示式表示 4种不同状态的
C原子,4种 C原子能量大小关系正确的是
A.①=②=③=④
B.②>①>④>③
C.④>③>①=②
D.③>④>①>②
13.“中国天眼”探测到距离地球很远的恒星光谱,经光谱分析,该恒星的组成元素
有硅、磷、铁、硫等。下列说法错误的是
A.基态 S原子核外 3p能级电子云有 3种不同取向
B.最高正价:SiC.第一电离能:SiD.酸性:H2SO4>H3PO4>H2SiO3
14.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、Z同主族,W原子的
最外层电子数是次外层电子数的 3倍,Y单质与冷水剧烈反应且反应后溶液呈碱
性,W、Y、Z组成的化合物M的结构如图所示。下列有关说法错误的是
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A.化合物M遇稀硫酸得到 Z的单质及其氧化物
B.W、Y形成的化合物中可能含有离子键和非极性键
C.最简单氢化物的稳定性:X>W>Z
D.Z的氧化物对应的水化物一定是强酸
二、非选择题(本题包括 4小题,共 58分)
15.(15分)元素周期表是 20世纪科学技术发展的重要理论依据之一,是我们学习
化学的重要工具。为庆祝“国际化学元素周期表年”,中国化学会面向会员遴选
118名青年化学家,这 118名青年化学家作为 118种化学元素的“代言人”。根据
题意回答下列问题:
(1)基态 N原子中,核外电子占据的最高能层的符号是 ;基态 N原子核外
电子占据的最高能级的电子云轮廓图的形状为 。
(2)汞原子的结构示意图如图所示。汞在元素周期表中的位置是 。
(3)非金属性:O (填“>”或“<”)S。写出一种能够比较 O和 S非金属性强弱
的化学事实或化学方程式: 。
(4)氮化铬在现代工业中发挥着重要的作用,基态 Cr原子的简化电子排布式
为 ;原子核外电子有两种相反的自旋状态,分别用+ 和- 表示,+ 和-
称为电子的自旋磁量子数,基态 Cr原子的价层电子自旋磁量子数的代数和
为 。
(5)NH3·BH3分子中,与 N原子相连的 H呈正电性,与 B原子相连的 H呈负电性。
H、B、N三种元素中,电负性由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
16.(14分)C、N、O、Mg、Al、Mn、I、Pb等元素的研究一直在进行中,这些元
素的单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。已知 Pb和 C位于同一主族。
(1)基态碘原子的价层电子的运动状态有 种,基态 Pb原子中含有
个未成对电子。
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(2)下列能级的能量比较,正确的是 (填字母,下同)。
A.2p=3p B.4s<2s C.4p>4f D.4d>3d
(3)下列状态的镁粒子中,电离出最外层一个电子所需能量最大的是 。
A.[Ne]3s1 B.[Ne]3s2 C.[Ne]3s13p1 D.[Ne]3p1
(4)Mn位于元素周期表中的 (填“s”“d”“ds”或“p”)区,基态Mn原子的价层
电子轨道表示式为 。
(5)在元素周期表中,Be和 Al分别处于第二周期和第三周期的对角线位置,化学性
质相似。写出 Be的最高价氧化物对应的水化物与烧碱溶液反应的离子方程
式: 。
17.(12分)硼、铜、铬、钛等元素在医药、材料等领域有广泛的应用。回答下列
问题:
(1)蛋氨酸铬(Ⅲ)配合物是一种治疗Ⅱ型糖尿病的药物,其结构简式如图所示。蛋
氨酸铬(Ⅲ)配合物中第二周期元素的电负性由大到小的顺序为 (填
元素符号)。
(2)硼中子俘获治疗(BNCT)是一种针对脑、头、颈部肿瘤的一种新型放射疗法,
利用该法治疗病患时,将 B标记的硼化合物注射到患者体内,用中子照射 B
发生核裂变产生氦核(α粒子)和 Li核。裂变过程的反应式
为 。
(3)基态 Cu原子的价层电子轨道表示式为 。基态
Cu+比 Cu2+稳定,从核外电子排布的角度解释其原
因: 。
(4)与 Ti同周期且基态原子的未成对电子数与基态 Ti原子相同的元素有
种。
(5)已知核电荷数为 21~25的元素的最高正化合价如下表所示。
元素名称 钪 钛 钒 铬 锰
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元素符号 Sc Ti V Cr Mn
核电荷数 21 22 23 24 25
最高正价 +3 +4 +5 +6 +7
对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正价,你发现的规律
是 。
18.(17分)短周期元素 X、Y、Z、W、R、Q的原子序数依次增大,请根据下列相
关信息,回答有关问题:
X 原子核外电子只有一种运动状态
Y Y的内层电子数是最外层电子数的一半
Z Z的 s能级电子总数与 p能级的电子总数之比为 4∶3
W 元素的焰色呈黄色
R R的最外层电子数与其电子总数之比为 3∶8
Q Q的单质为黄绿色有毒气体
(1)R元素基态原子核外电子占据的最高能级为 ,该能级能容纳的最多电
子数为 。
(2)Y的元素名称为 ,W原子的简化电子排布式为 ,R的简单氢
化物的电子式为 。
(3)下列物质中属于离子化合物的是 (填序号,下同),仅含共价键的
是 。
①XQ ②W2R ③Z2X4 ④ZX4Q
(4)Z的最简单氢化物与少量 Q的单质反应时,观察到有大量白烟产生,同时得到
Z的单质。该反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(5)Q单质与W的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式
为 。
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参考答案
1.D 解析:基态 Zn原子的价层电子排布式为 3d104s2,有 4个能层,价层电子数为
12,原子序数为 30,位于元素周期表第四周期第ⅡB族,位于 ds区,D项正确。
2.A 解析:从第四能层开始出现 f能级,A项错误。
3.B 解析:电子层数 n=4的能层有 4s(1个原子轨道)、4p(3个原子轨道)、4d(5
个原子轨道)、4f(7个原子轨道)能级,共 16种空间运动状态,B项正确。
4.D 解析:基态 Al3+的电子排布式为 1s22s22p6,D项错误。
5.C 解析:一般来说,同一主族元素从上到下,第一电离能逐渐减小,同一周期元素
从左往右,第一电离能呈增大趋势,但短周期中第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能
大于同周期相邻元素,C项符合题意。
6.C 解析:1s22s22p1为基态 B原子的电子排布式,A项不符合题意;[Ne]3s23p2为
基态 Si原子的电子排布式,B项不符合题意;[Ar]3d104s24p1为基态 Ga原子的电
子排布式,C项符合题意;[Ar]3d104s24p5为基态 Br原子的电子排布式,D项不符合
题意。
7.B 解析:N的 2p轨道为半充满的,N的第一电离能大于同周期相邻元素,第二
周期元素第一电离能从左到右呈增大的趋势,第一电离能 N>O>C;一般来说,同主
族元素核电荷数越大,第一电离能越小,第一电离能 O>S。因此题中物质所涉及
的元素中,第一电离能最大的是 N,B项正确。
8.D 解析:基态 Cu原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d1029 4s1,基态 24Cr原
子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1。基态 29Cu原子和 24Cr原子的能层
数均为 4,能级数均为 7,占据轨道数均为 15;基态 29Cu原子的未成对电子数为 1,
基态 24Cr原子的未成对电子数为 6。
9.A 解析:该电子排布式违反了洪特规则,A项错误;NaCl为离子化合物,其电子
式为 Na+ ]-,B项正确;离子的电子层越多,离子半径越大,具有相同电子排布的
离子,原子序数越大,离子半径越小,则简单离子半径 Cl->O2->Na+,C项正确;基态
O原子的电子排布式为 1s22s22p4,则基态 O原子中有 5种空间运动状态不同的电
子,D项正确。
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10.B 解析:能层越高,s电子云的半径越大,A项错误;图 2表示电子云轮廓图,在
界面内出现该电子的概率大于 90%,界面外出现该电子的概率不足 10%,电子也
可能在球体外出现,C项错误;s电子云轮廓图的形状是球形,而不是圆形,D项错误。
11.A 解析:Sr的原子序数为 38,位于第五周期第ⅡA族,属于 s区,价层电子排布
式为 5s2,故最高能级的电子云轮廓图的形状为球形,A项错误,B、D两项均正确;
Sr和Mg位于同一主族,同主族元素从上到下金属性逐渐增强,最高价氧化物对应
的水化物碱性逐渐增强,故碱性 Sr(OH)2>Mg(OH)2,C项正确。
12.B 解析:不同能级的电子能量大小关系为 1s<2s<2p,且 p能级上 3个轨道的
能量相同,则 2p轨道上电子越多,1s、2s轨道上电子越少,其能量越高,则能量由高
到低的顺序是②>①>④>③,B项符合题意。
13.C 解析:第三周期从左向右,元素的第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA、ⅤA族
元素的第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能 P>S>Si,C项错误。
14.D 解析:W、X、Y、Z分别为 O、F、Na、S。Na2S2O3和 H2SO4反应的化学
方程式为 Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,A项正确;过氧化钠含有
离子键和非极性共价键,B项正确;非金属性 F>O>S,则最简单氢化物的稳定性
HF>H2O>H2S,C项正确;未说明是最高价氧化物对应的水化物,H2SO3是一种弱酸,
D项错误。
15.(1)L(1分);哑铃形(或纺锤形,2分)
(2)第六周期第ⅡB族(2分)
(3)>(2分);O2+2H2S 2S↓+2H2O(或其他合理答案,2分)
(4)[Ar]3d54s1(2分);+3(或-3,2分)
(5)N>H>B(2分)
解析:(4)基态 Cr原子的价层电子排布式为 3d54s1,所以其价层电子自旋磁量子数
的代数和为+3或-3。
(5)元素电负性越大,对共用电子对的吸引能力就越大,显负电性。与 N相连的 H
显正电性,故电负性 N>H,与 B相连的 H显负电性,故电负性 H>B,所以电负性由
大到小的顺序是 N>H>B。
16.(1)7(2分);2(2分)
(2)D(2分)
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(3)A(2分)
(4)d(2分); (2分)
(5)2OH-+Be(OH)2 [Be(OH)4]2-(2分)
解析:(3)A、D表示Mg+,B、C表示Mg。Mg的第二电离能大于第一电离能,所以
A、D失去最外层一个电子需要的能量大于 B、C,3p能级的能量大于 3s,3p能级
上的电子易失去,则电离最外层一个电子所需能量最大的是 A。
17.(1)O>N>C(2分)
(2 B n He Li(2分)
(3) (2分);基态 Cu+的 3d轨道为全充满的(2分)
(4)3(2分)
(5)元素最高正价为各自的价层电子数或副族序数(2分)
解析:(4)钛位于第四周期,价层电子排布式为 3d24s2,未成对电子数为 2,与钛同周
期的所有元素的基态原子中,未成对电子数与钛相同的有 Ni、Ge、Se。
(5)Sc的电子排布式为[Ar]3d14s2,Ti的电子排布式为[Ar]3d24s2,V的电子排布式
为[Ar]3d34s2,Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1,Mn的电子排布式为[Ar]3d54s2,由此
看出,最高正价为价层电子数或副族序数。
18.(1)3p(2分);6(2分)
(2)碳(1分);[Ne]3s1(2分); H(2分)
(3)②④(2分);①③(2分)
(4)3∶2(2分)
(5)Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O(2分)
解析:由题意可知,X、Y、Z、W、R、Q分别为 H、C、N、Na、S、Cl。
(3)①XQ为 HCl,只含共价键,属于共价化合物;②W2R为 Na2S,只含离子键,属于离
子化合物;③Z2X2为 N2H4,只含共价键,属于共价化合物;④ZX4Q为 NH4Cl,既含共
价键又含离子键,属于离子化合物。
(4)NH3与 Cl2反应时,观察到有大量白烟产生,白烟为 NH4Cl,同时得到氮气,反应
的化学方程式为 8NH3+3Cl2 N2+6NH4Cl,氧化剂为 Cl2,还原剂为 NH3,但 NH3
中不是所有 N的化合价都升高了,因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为 3∶2。
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