第1章第1节原子结构模型同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．对充有氩气的霓虹灯管通电，灯管发出蓝紫色光。产生这一现象的主要原因是
A．电子由能量较高的轨道向能量较低的轨道跃迁时以光的形式辐射能量
B．电子由能量较低的轨道向能量较高的转道跃迁时吸收除蓝紫色光以外的光
C．氩原子获得电子后转变成发出蓝紫色光的物质
D．在电流的作用下，氩原子与构成灯管的物质发生反应
2．以下各项中，利用玻尔原子结构模型可以较好地解释的是
A．氢原子光谱为线状光谱
B．氢原子的可见光区谱线
C．在有外加磁场时氢原子光谱有多条谱线
D．在高分辨钠原子光谱中的靠得很近的两条黄色谱线
3．下列关于能层和能级的说法正确的是
A．原子核外每能层最多可容纳的电子数为n2
B．能层序数较大的能级，能量不一定较高
C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D．同一原子中，2p、3p、4p能容纳的电子数逐渐增多
4．以下关于原子核外电子的叙述正确的是
A．在同一原子轨道上的不同电子的电子云是相同的
B．电子云的小黑点表示电子曾在该处出现过一次
C．所有原子的电子云都是球形的
D．原子核外电子的运动无法作规律性描述
5．下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是
A．s、p、d能级所含原子轨道数分别为1，3，5
B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C．p能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层的增加，p能级原子轨道数也增多
D．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云
6．由玻尔的理论发展而来的现代量子物理学认为原子核外电子的可能状态是不连续的，因此各状态对应能量也是不连续的，这些能量值就是能级。能级是用来表达在一定能层(K、L、M、N、O、P、Q)上而又具有一定形状电子云的电子。下列说法中不正确的是
A．硫原子的L能层上有两个能级，分别为2s、2p
B．钠原子3s能级的电子跃迁至低能级时，最多出现5条谱线
C．灼烧含钾元素的物质时出现特征紫色是由电子的跃迁引起的
D．基态砷原子的最高能级为4p
7．短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的核外电子占据三个能级且每个能级上都有2个电子，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是
A．元素X与氢形成的原子个数比为1：1的化合物有很多种
B．元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构
C．元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
D．元素Z可与元素X形成共价化合物
8．下列对核外电子运动状态的描述正确的是
A．电子的运动与行星的运动相似，围绕原子核在固定的轨道上高速旋转
B．第三电子层有3s、3p、3d、3f四种轨道
C．基态氢原子中只有一个电子，在2s轨道
D．在同一轨道上运动的电子，其运动状态肯定不同
9．下列关于轨道电子云示意图的说法中，错误的是
A．轨道上的电子在空间出现的概率分布呈z轴对称
B．点密集的地方表明电子出现的机会大
C．电子先沿z轴正半轴运动，然后沿负半轴运动
D．轨道电子云示意图的形状为纺锤形
10．下列是不同时期的原子结构模型，按提出时间的先后顺序排列正确的是
①玻尔原子结构模型；②“葡萄干布丁”模型；③量子力学模型；④道尔顿原子论；⑤核式模型
A．①③②⑤④ B．④②③①⑤ C．④②⑤①③ D．⑤④②①③
11．图1和图2分别表示1s电子的概率分布和原子轨道，下列说法正确的是
A．图1中的每个小黑点表示1个电子
B．图2表示1s电子只能在球体内出现
C．图2表明1s轨道呈球形，有无数对称轴
D．图1中的小黑点表示某一时刻，电子在核外所处的具体位置
12．下列各能层中不包含p能级的是
A．K B．L C．M D．N
13．硒(34Se)是人体必需的微量元素，它能有效提高人体免疫机能，抑制癌症和心脑血管等疾病的发病率，下列有关说法错误的是
A．硒元素位于元素周期表中第15列
B．基态硒元素原子核外电子所占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形
C．硒的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SeO4
D．O和Se均为p区非金属元素
14．对p轨道电子云的形状叙述正确的是
A．球形对称 B．极大值在x、y、z轴上的哑铃形
C．玫瑰花形 D．互相垂直的花瓣形
15．对焰色试验的描述正确的是
A．焰色试验只是金属单质特有的性质
B．焰色试验是化学变化
C．焰色试验是金属原子从基态跃迁到激发态时，将能量以光的形式表现出来
D．焰色试验是金属原子或离子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将能量以光的形式表现出来的现象
二、填空题
16．碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：
(1)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是_______。
(2)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于_______晶体。
(3)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：
①在石墨烯晶体中，每个C原子连接_______个六元环，每个六元环占有_______个C原子。
②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接_______个六元环。六元环中最多有_______个C原子在同一平面。
17．有两种短周期元素X、Y，X元素原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；Y元素原子的M层(有电子)电子数为，L层电子数为。
(1)X元素的原子含有___________个能层。
(2)推断元素名称和符号：X___________、___________，Y___________、___________。
(3)X、Y两元素形成的化合物可能具有的性质是___________(填序号)。
A．能与水反应 B．能与硫酸反应 C．能与氢氧化钠溶液反应
三、元素或物质推断题
18．下表给出了五种元素的相关信息，其中X、Y、Z、W为短周期元素。
元素 相关信息
X 在常温、常压下，其单质是气体，随着人类对环境的认识和要求的提高，它将成为备受青睐的清洁燃料
Y 工业上通过分离液态空气获得它的一种单质，含它的另一种单质的浓度相对较高的平流层是保护地球地表环境的重要屏障
W 植物生长所需的主要元素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂
Z 室温下其单质为粉末状固体，加热易熔化。该单质在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰
M 它是人体不可缺少的微量元素，含该元素的合金是工业生产中不可缺少的金属材料，常用于建造桥梁楼房等
根据上述信息填空：
(1)Y元素的原子含有___________个能层，其中第二能层中的能级包括___________；画出W元素原子的结构示意图：___________；M元素是___________(填元素符号)。
(2)Z与X形成的某种化合物能和Z与Y形成的另一种无色化合物(这两种化合物分子中Z与另一元素原子的个数比均为1：2)一起用作火箭推进剂，写出二者发生反应生成无毒物质的化学方程式：___________。
19．下表给出了五种元素的相关信息，其中、、、为短周期元素。
元素 相关信息
在常温、常压下，其单质是气体，随着人类对环境的认识和要求的提高，它将成为备受青睐的清洁燃料
工业上通过分离液态空气获得它的一种单质，含它的另一种单质的浓度相对较高的平流层是保护地球地表环境的重要屏障
植物生长所需的主要元素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂
室温下其单质为粉末状固体，加热易熔化.该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
它是人体不可缺少的微量元素，含该元素的合金是工业生产中不可缺少的金属材料，常用于建造桥梁、楼房等
根据上述信息填空：
（1）元素的原子含有________个能层，其中第二能层中的能级包括_________；画出的原子结构示意图：________________。
（2）与形成的某种化合物能和与形成的另一种无色化合物（这两种化合物分子中与另一元素原子的个数比均为）一起用作火箭推进剂，写出二者发生反应生成无毒物质的化学方程式：__________________________________。
（3）某矿藏主要含、两种元素组成的化合物，它是我国生产某强酸的主要原料。试写出生产该强酸过程中第一阶段主要反应的化学方程式：________。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．A
【详解】在电场作用下，基态氖原子的电子吸收能量跃迁到能量较高的轨道，变为激发态原子，这一过程不会发出蓝紫色光；而电子从较高能量的轨道跃迁到较低能量的轨道时，将释放能量，从而产生蓝紫色光，A项正确，故选A。
2．A
【详解】玻尔理论是针对原子的稳定存在和氢原子光谱为线状光谱的事实提出的。有外加磁场时氢原子有多条谱线，玻尔的原子结构模型已无法解释这一现象，必须借助量子力学加以解释。玻尔理论中只引入一个量子数n，只能解释氢原子光谱是线状光谱，若要解释更复杂的原子光谱，需引入更多的量子数。
3．B
【详解】A．原子核外每能层最多可容纳的电子数为2n2，故A错误；
B．能层序数越大的能级能量不一定越高，如4s的能量低于3d，故B正确；
C．不同能层的s轨道，能层序数越大的其能量越高，即1s<2s<3s，故C错误；
D．p能级上有3个原子轨道，轨道数相同，故D错误。
故选B。
4．A
【详解】A．一个原子轨道中可以容纳2个自旋方向相反的电子，但是其电子云是相同的，A正确；
B．电子云中的黑点本身没有意义，不代表1个电子，也不代表出现次数，小黑点的疏密表示出现机会的多少，B错误；
C．能级s的电子云是球形的，其他不是，C错误；
D．核外电子的运动是没有规律的，但是可用电子云来反映电子在核外无规则运动时某点出现的概率，D错误；
答案选A。
5．A
【详解】A．s、p、d能级所含原子轨道数分别为1，3，5，故A正确；
B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子不只能在球壳内运动，还在球壳外运动，只是在球壳外运动概率较小，故B错误；
C．p能级的原子轨道呈纺锤形，p能级原子轨道数为3，与电子层数无关，故C错误；
D．电子云表示电子出现的几率，即表示电子在核外单位体积的空间出现的机会多少，故D错误；
选A。
6．B
【详解】A．硫原子核外有3个电子层，其中L层为第二层，该能层上有两个能级，分别为2s、2p，故A正确；
B．钠原子3s能级的电子跃迁至低能级，可以是3s到2p、3s到2s、3s到1s、2p到2s、2p到1s以及2s到1s，因此最多会出现6条谱线，故B错误；
C．灼烧含钾元素的物质时，钾元素原子的核外电子由低能状态跃迁到高能状态，再由高能状态跃迁到低能状态时释放的能量与紫光的能量相同，从而呈现出紫色，故C正确；
D．基态砷原子核外有4个电子层，其中能量最高的能级为4p能级，故D正确；
故答案选B。
7．B
【分析】X原子的核外电子占据三个能级且每个能级上都有2个电子，X是C；Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Y为Al；Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，是短周期元素，且W、X、Y和Z的原子序数依次增大，则Z为S；W是制备一种高效电池的重要材料，W是Li，据此分析来解题。
【详解】A．元素X是C，与氢元素形成的原子个数比为1:1的化合物有、、等，故元素X与氢元素形成的原子个数比为1:1的化合物有很多种，A项正确；
B．W、X的氯化物分别为LiCl和，的最外层只有两个电子，不满足8电子的稳定结构，B项错误；
C．元素Y为铝，铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成，C项正确；
D．元素Z与元素X分别为硫和碳，可形成共价化合物，D项正确；
答案选B。
8．D
【详解】A．质量很小的电子在做高速运动时，其运动规律跟普通物体不同，电子没有确定的运动轨道，A错误；
B．第三电子层只有三种轨道，B错误；
C．基态氢原子中只有1个电子，在轨道，C错误；
D．在同一原子内部没有两个电子存在完全相同的运动状态，D正确。
故答案选D。
9．C
【详解】A．2pz轨道为电子云示意图中哑铃型，电子在空间出现的概率分布相对于z轴对称，故A正确；
B．电子云中的小点疏密程度代表电子出现的概率大小，所以点密集的地方表明电子出现的机会大，故B正确；
C．电子运动是无规则的，小点并不是电子的真实运动轨迹，故C错误；
D．轨道电子云示意图为纺锤形，故D正确；
故选D选项。
10．C
【详解】①玻尔原子结构模型于1913年提出；②"葡萄干布丁”模型是由汤姆孙于1904年提出的；③量子力学模型于20世纪20年代中期提出；④道尔顿原子论于1803年提出；⑤核式模型由卢瑟福于1911年提出；故按提出时间的先后顺序排列正确的是④②⑤①③，故合理选项是C。
11．C
【详解】A．图1表示1s电子的概率分布图，则图中每个小黑点表示出现的概率，故A错误；
B．在界面内出现该电子的几率大于90%，界面外出现该电子的几率不足10%，故B错误；
C．1s为球形，为中心对称，则有无数条对称轴，故C正确；
D．图1中的小黑点表示空间各电子出现的概率，即某一时刻电子在核外某处出现的概率大小，故D错误；
答案选C。
12．A
【分析】各能层中含有能级数等于能层序数，据此分析答题。
【详解】A．K能层中含有能级，无能级，故A正确；
B．L能层中含有能级，故B错误；
C．M能层中含有能级，故C错误；
D．N能层含有能级，故D错误；
答案为A。
13．A
【详解】A． 硒元素位于元素周期表中第16列，故A错误；
B． 基态硒元素原子核外电子所占据的最高能级4p的电子云轮廓图为哑铃形，故B正确；
C． 硒的最高价为+6价，硒的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SeO4，故C正确；
D． O和Se基态原子的电子最后排入的轨道均为p轨道，均为p区非金属元素，故D正确；
故选A。
14．B
【详解】不同亚层的电子云形状不同，s亚层的电子云形状为球形对称；p亚层的电子云为无柄哑铃形(纺锤形)，是极大值在x、y、z轴上的哑铃形，故合理选项是B。
15．D
【详解】A．焰色试验是大多数金属元素的性质，A项错误；
B．焰色试验是物理变化，B项错误；
C．焰色试验是金属原子从基态→激发态时要吸收能量，C项错误；
D．焰色试验是金属原子或离子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将能量以光的形式表现出来的现象，D项正确；
答案选D。
16． C有4个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构 分子 3 2 12 4
【详解】(1)碳原子核外最外层有4个电子，在化学反应中很难失去4个电子形成阳离子，也很难得到4个电子形成阴离子。因此，碳在形成化合物时，主要通过共用电子对形成共价键。所以C有4个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构。
(2)因为Fe(CO)5熔、沸点较低，常温下为液体，其固体应属于分子晶体。
(3)①由石墨烯的结构可知，每个C原子连接3个六元环，每个六元环占有的C原子数为×6=2；②由金刚石的结构可知，每个C可参与形成4条C-C键，其中任意两条边(共价键)可以构成2个六元环。根据组合知识可知四条边(共价键)任选其中两条有6组，6×2=12；因此每个C原子连接12个六元环。六元环中C原子采取sp3杂化，为空间六边形结构，最多有4个C原子位于同一平面。
17． 2 氧 O 硅 C
【分析】X元素原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；Y元素原子的M层电子数为，L层电子数为，则L层电子数为8，所以，由此推出X元素原子有2个电子层，故，所以，则X为O元素；Y元素原子的M层电子数为，故Y为元素，据此分析解答。
【详解】根据上述分析可知，X为O元素，Y为Si元素，则
(1)X元素的原子位于第二周期VIA族，含有2个能层，故答案为：2；
(2)推断元素名称和符号：X为氧元素，即O；Y为硅元素，即Si，故答案为：氧；O；硅；Si；
(3)X、Y两元素形成的化合物为二氧化硅，属于酸性氧化物，不溶于水也不和水反应，不能和硫酸反应，但可以和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，故C项符合题意。
故选C。
18． 2 和
【详解】氢气是一种清洁燃料，所以X为氢元素；臭氧对紫外线有吸收作用，其浓度相对较高的平流层是保护地球地表环境的重要屏障，所以Y为氧元素；氮是植物生长所需的主要元素之一，俗称“笑气”，是早期医疗中使用的麻醉剂，所以Z为氮元素；单质硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，所以W为硫元素；钢铁常用于建造桥梁、楼房等，铁是人体不可缺少的微量元素，所以M为铁元素。
(1)Y元素为O，其原子含有K层与L层2个能层；L层为第二能层，有和两个能级；W元素为S，原子结构示意图为；M元素为Fe；故答案为：2；和；；Fe；
(2)氮和氢形成的原子个数比为1：2的化合物为，氮和氧形成的原子个数比为1：2的化合物有和，其中是无色气体，是红棕色气体，和反应生成无毒的和，反应方程式为：，故答案为：。
19． 2 和
【分析】X、Y、Z、W为短周期元素，氢气的燃烧产物为水，是倍受青睐的清洁燃料，则X为H；分离液态空气可得到氮气和氧气，臭氧能保护地球地表环境，则Y为O；Z是植物生长三种必需元素之一，它能形成多种氧化物，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂，则Z为N；室温下W的单质呈粉末状固体，加热易熔化，该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，则W为S；由M为人体不可缺少的微量元素，其单质也是工业生产中不可缺少的金属原材料，常用于制造桥梁、轨道等，则M为Fe。据此解答。
【详解】由分析可知：X为H、Y为O、Z为N、W为S、M为Fe；
(1)Y为O元素，原子结构示意图为：，含有2个能层，其中第二能层包括2s、2p两个能级，W为S，原子结构示意图为；故答案为：2；2s和2p；；
(2)Z与X形成的原子个数比为1：2的化合物为N2H4，Z与Y形成的原子个数比为1：2的化合物为N2O4，N2H4与N2O4反应生成氮气与水，反应方程式为：；故答案为：；
(3)某矿藏主要含S、Fe两种元素组成的化合物，它是我国生产某强酸的主要原料，即工业生成硫酸的原理，该化合物为FeS2，该生产过程中第一阶段主要反应的化学方程式：；故答案为：。
【点睛】判断元素原子结构方面的特点时，可以先画出各元素的原子结构示意图，然后根据原子结构示意图进行分析。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
