内容正文:
广西钦州市第四中学2023-2024学年高二下学期4月份考试化学试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Cu-64
第I卷 (选择题,共45分)
一、单选题(共15题,每题3分)
1. 区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是
A. 熔沸点 B. 硬度 C. 颜色 D. x-射线衍射实验
【答案】D
【解析】
【详解】区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是x-射线衍射实验;
故选D。
2. 下列有关原子结构或元素性质的说法正确的是
A. 原子核外电子排布式为的元素与原子核外电子排布式为的元素化学性质相似
B. 基态碳原子的外围电子轨道表示式:
C. 基态铜原子的外围电子轨道表示式:
D. 的最外层电子排布式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.原子核外电子排布式为的元素是,原子核外电子排布式为的元素是,二者化学性质不相似,A错误;
B.基态碳原子的外围电子的轨道表示式为 ,B错误;
C.能量相同的原子轨道全满、半满、全空时体系能量最低,原子最稳定,因此基态铜原子的外围电子排布式为,C错误;
D.的基态原子电子排布式为,失去3个电子后,最外层的电子排布式为,D正确;
故答案选D。
【点睛】核外电子应先排后排,但失电子时,先失电子再失电子。
3. 下列表示正确的是
A. 中子数为176的某核素: B. 基态锌原子的价层电子排布式:
C. 的结构示意图: D. 基态氮原子的轨道表示式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.中子数为176的某核素:,故A错误;
B.基态锌原子是30号元素,价层电子排布式:,故B正确;
C.是在26个电子的基础上失去3个电子,应该还有23个电子,故C错误;
D.基态氮原子的轨道表示式:,违背了洪特规则,故D错误;
故选B。
4. 下列说法中,正确的是
A. s区元素全部是金属元素
B. p能级电子能量一定高于s能级电子能量
C. 属于p区主族元素
D. 第VIIA族元素从上到下,非金属性依次增强
【答案】C
【解析】
【详解】A.s区元素不一定是金属元素,还有非金属氢,故A错误;
B.p能级电子能量不一定高于s能级电子能量,如2p能级电子的能量小于3s能级的能量,故B错误;
C.是第ⅥA族元素,属于p区主族元素,故C正确;
D.同主族元素从上到下,原子半径递增,核对最外层电子吸引能力逐渐减弱,则金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱,故D错误;
故选C。
5. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,四种元素原子的核外电子总数满足,化合物与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是
A. 电负性: B. 原子半径:
C. X的含氧酸均为强酸 D. Y的最高价氧化物的水化物为强碱
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干信息可知,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,化合物与相遇会产生白烟,则为,为,所以W为H元素,X为N元素,Z为元素,又四种元素原子的核外电子总数满足,则Y的核外电子总数为11,Y为元素。
【详解】A.同一周期主族元素原子的电负性从左到右依次增大,同一主族元素原子的电负性从上到下呈现减小的趋势,故三种元素的电负性从大到小顺序为,A项错误;
B.同周期主族元素从左至右原子半径依次减小,同主族元素从上至下原子半径依次增大,则原子半径:,B项错误;
C.N元素的含氧酸不一定全是强酸,如为弱酸,C项错误;
D.的最高价氧化物的水化物为,属于强碱,D项正确;
故选D。
6. 下列说法正确的是
A. “电子云”表示电子像云一样分布在原子核周围
B. 原子轨道即电子的运动轨迹
C. s轨道形状为圆形
D. 轨道与轨道都是球形,但电子云半径更大
【答案】D
【解析】
【详解】A.电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间某处单位体积内的概率密度分布的形象化描述, A错误;
B.原子轨道不是电子的运动轨迹,B错误;
C.s轨道是球形的,C错误;
D.s轨道呈球形,轨道的电子能量比轨道电子能量高,电子云半径更大,D正确;
综上,本题选D。
【点睛】电子云表示电子在原子核外空间某处出现的概率密度分布,不代表电子的运动轨道和运动轨迹。
7. 关于如图所示的元素,下列叙述正确的是
22 Ti
钛
47.87
A. 钛元素原子的M层上共有10个电子 B. 钛元素是ds区的过渡元素
C. 钛元素原子最外层上有4个电子 D. 钛元素位于第三周期
【答案】A
【解析】
【分析】根据元素信息可知:Ti是22号元素,价层电子排布式是3d24s2,然后根据原子结构与元素的位置及性质分析解答。
【详解】A.钛元素是22号元素,Ti原子核外有3个电子层,其第三电子层即是M层,其核外最外层电子排布式是,共有10个电子,A正确;
B.钛元素核外电子变化的只有3d电子,因此Ti元素是d区元素,属于过渡元素,B错误;
C.钛元素原子核外电子排布式是1s22s22p63s22p63d24s2,最外层4s亚层上有2个电子,C错误;
D.钛元素原子核外电子排布式是1s22s22p63s22p63d24s2,原子核外电子层有四层,因此根据原子结构与元素位置关系可知钛元素位于元素周期表第四周期,D错误;
故合理选项是A。
8. 已知下列电子排布图所表示的是元素的原子,其中能量处于最低状态的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据构造原理,能量由低到高排列为:1s、2s、2p,利用核外电子排布的三个原理:能量最低原理、泡利原理、洪特规则可对各选项作出判断。
【详解】A.该原子的1个电子没有排在能量低的2s能级,而是排在能量较高的2p能级上,不是能量最低的状态,故A不符合题意;
B.该元素原子的电子排布图遵守核外电子排布的三个原理,能量处于最低状态,故B符合题意;
C.2p的3个电子没有分占能量相同的3个2p轨道,违反了洪特规则,不是能量最低的状态,故C不符合题意;
D.该原子的1个电子没有排在能量低的2s能级,而是排在能量较高的2p能级上,不是能量最低的状态,故D不符合题意;
故答案为B。
9. m、n、p、q、w五种元素,其核电荷数依次增大。m元素基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等,p、q元素位于同一族,且两者核电荷数之和为24,w元素原子核外有4个能层,最外层只有1个电子,其余各层均排满电子。下列说法错误的是
A. m、n、p元素的第一电离能依次增大
B. n元素基态原子的轨道表示式:
C. w元素原子的价电子排布式为3d104s1
D. w单质分别与p、q单质反应,产物中w的化合价不同
【答案】A
【解析】
【分析】m、n、p、q、w五种元素,其核电荷数依次增大。m元素基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等,则原子核外电子排布式为1s22s22p2,故m为C元素;w元素原子核外有4个能层,最外层只有1个电子,其余各层均排满电子,原子核外电子数为2+8+18+1=29,故w为Cu;p、q元素位于同一族,它们的原子序数大于碳而小于Cu,只能处于第二、三周期、第三、四或第二、四周期,且两者核电荷数之和为24,可推知p为O元素、q为S元素;n的原子序数介于C、O之间,故n为N元素。综合以上分析,m、n、p、q、w分别为C、N、O、S、Cu元素,据此分析解答。
【详解】A.同周期元素随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,但N元素原子2p轨道为半充满状态,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能C<O<N,故A错误;
B.n为N,核外电子数为7,基态原子的轨道表示式:,故B正确;
C.w为Cu,是29号元素,处于第四周期第IB族,属于过渡元素,价电子包括3d、4s电子,w元素原子的价电子排布式为3d104s1,故C正确;
D.Cu单质与氧气反应生成CuO,与硫单质反应生成Cu2S,产物中Cu元素化合价分别为+2价、+1价,故D正确;
答案选A。
10. 某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示,单位为kJ⋅mol-1)如表所示。关于元素R的判断中正确的是
I1
I2
I3
I4
R
740
1500
7700
10500
A. R元素基态原子的价电子排布式为ns1
B. R的最高正价为+4价
C. R元素可能属于非金属元素
D. R元素位于元素周期表中第ⅡA族
【答案】D
【解析】
【分析】
根据第一至第四电离能的数据可知,第三电离能突然增大,说明该元素容易失去2个电子,则该元素原子最外层含有2个电子,据此分析解答。从表中原子的第一至第四电离能的数据,元素的第一、第二电离能都较小,第三电离能突然增大,容易失去2个电子,最高化合价为+2价,即最外层应有2个电子,应为第ⅡA族元素。
【详解】A.R元素可能是Mg或Be,基态原子的价电子排布式为ns2,故A错误;
B.最外层,有2个电子,所以R的最高正价为+2价,故B错误;
C.R元素可能是Mg或Be,不可能属于非金属元素,故C错误;
D.最外层有2个电子,所以R元素位于元素周期表中第ⅡA族,故D正确;
故选D。
11. 下列表示正确的是
A. 钠原子由时,吸收能量,由激发态转化成基态
B. 第一电离能:Na<Mg<Al
C. 的结构示意图为:
D. 基态C原子2p能级的电子轨道表示式:
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.钠原子由时,放出能量,由激发态转化成基态,A错误;
B.镁的3s轨道电子处于全充满稳定状态,则第一电离能:Na<Al<Mg,B错误;
C.的结构示意图为:,C正确;
D.基态C原子2p能级的电子轨道表示式为:,D错误;
答案选C。
12. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,化合物X2W与化合物与WY2相遇会产生淡黄色固体,四种元素的最外层电子数满足X+Y=Z+W。下列叙述错误的是
A. 第一电离能:Y>W>Z
B. 简单离子半径:W>Y>Z>X
C. Y与W具有相同的最高正化合价
D. Z与W形成的化合物水溶液呈碱性
【答案】C
【解析】
【分析】根据相遇会产生淡黄色固体,可知该反应为,短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,所以X、Y、W分别为氢、氧、硫,根据最外层电子数满足X+Y=Z+W,可知Z为钠。
【详解】A.第一电离能:O>S>Na,A正确;
B.简单离子半径:,B正确;
C.O无最高正化合价,C错误;
D.Z与W形成的化合物为,其水溶液呈碱性,D正确;
故选C。
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. 硒元素原子的价电子排布式为4s24p4
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
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.O、S、Se位于同一主族,因此硒元素位于元素周期表中第16列,故A错误;
B.硒(34Se)元素原子的电子排布式为[Ne]4s24p4,价电子排布式为4s24p4,故B正确;
C.硒是第VIA族元素,Se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价电子排布式为ns2np4,都为p区非金属元素,故D正确。
综上所述,答案为A。
14. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子核外有7个电子,Y在周期表中位于ⅡA族,Z与X属于同一主族,基态W原子的核外有2个未成对电子。下列说法正确的是
A. 原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)
B. 第一电离能:I1(Y)<I1 (W)<I1 (Z)
C. Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的强
D. 元素Y、W的简单离子具有相同的电子层结构
【答案】B
【解析】
【分析】X原子核外有7个电子,则为N元素;Y在周期表中位于ⅡA族,且原子序数大于N,则Y为Mg元素,Z与X属于同一主族,则Z为P元素,基态W原子的核外有2个未成对电子,且原子序数大于P,则为S元素。
【详解】A.电子层数越多原子半径越大,电子层数相同,核电荷数越小半径越大,所以原子半径Mg>P>S>N,即r(X)<r(W)<r(Z)<r(Y),A错误;
B.同周期主族元素自左至右第一电离能呈增大趋势,但P元素的3p能级轨道半满,第一电离能大于相邻元素,所以第一电离能:Mg<S<P,即I1(Y)<I1 (W)<I1 (Z),B正确;
C.同主族自上而下非金属性减弱,所以非金属性N>P,则最高价氧化物对应水化物的酸性N>P,即X>Z,C错误;
D.元素Y的简单离子为Mg2+,有两层电子;元素W的简单离子为S2-,有三层电子,D错误;
综上所述答案为B。
15. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是次外层的2倍,Y的电负性仅次于氟元素,Z所在周期数等于族序数,W的外围电子排布为ns2np5。下列有关说法正确的是
A. 第一电离能:I(Y)<I(X)<I(Z) B. Y和Z形成的化合物具有两性
C. 简单气态氢化物的沸点:Y<W D. 氧化物的水化物的酸性:X<W
【答案】B
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是次外层的2倍,则X的核外电子排布为2、4,即为6号元素碳;Y的电负性仅次于氟元素,则Y为氧元素;Z所在周期数等于族序数,则Z为铝元素;W的外围电子排布为ns2np5,则W为氯元素。从而得出X、Y、Z、W分别为C、O、Al、Cl。
【详解】A.X、Y、Z、W分别为C、O、Al,非金属性O>C>Al,没有出现半满、全满或全空的反常情况,所以第一电离能:I(O)>I(C)>I(Al),A不正确;
B.Y和Z形成的化合物为Al2O3,既能与酸反应又能与强碱反应,具有两性,B正确;
C.因为水分子间能形成氢键,常温下水呈液态,而氯化氢呈气态,所以简单气态氢化物的沸点:H2O>HCl,C不正确;
D.X、W分别为C、Cl,虽然非金属性Cl比C强,但没有指明最高价氧化物的水化物,所以氧化物的水化物的酸性不一定满足X<W,如HClO的酸性比H2CO3弱,D不正确;
故选B。
第II卷(非选择题,共55分)
16. A、B、C、D、E是前四周期的元素。A、B、C同周期,C、D同主族且原子半径C>D,A的原子结构示意图为,B是同周期第一电离能最小的元素,C的最外层有三个未成对电子,E对应的单质是目前用量最大的金属。回答下列问题:
(1)写出下列元素的符号:A_______,B_______,C_______,D_______。
(2)用化学式表示上述五种元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是_______,碱性最强的是_______。
(3)用元素符号表示D所在周期第一电离能最大的元素是_____,电负性最大的元素是______。
(4)E原子价电子排布式是____,E元素在周期表的位置是______,则E元素在_______区。
(5)写出D元素原子构成单质的电子式___,D原子的价电子排布式为____。
【答案】 ①. Si ②. Na ③. P ④. N ⑤. HNO3 ⑥. NaOH ⑦. Ne ⑧. F ⑨. 3d64s2 ⑩. 第四周期第Ⅷ族 ⑪. d ⑫. ⑬. 2s22p3
【解析】
【分析】E对应的单质是目前用量最大的金属,则E为Fe;A、B、C、D、E是前四周期的元素,A、B、C同周期,A的原子结构示意图为,则x=2,所以A的质子数为14,即A为Si,B是同周期中原子第一电离能最小的元素,则B为Na,C原子的最外层有三个未成对电子,p电子有3个,则为P;C、D同主族且原子半径C>D,则D为N,然后结合元素化合物的性质来解答。
【详解】(1)根据以上分析可知A、B、C、D元素的符号分别是Si、Na、P、N。
(2)上述五种元素中非金属性最强的是N,金属性最强的是Na,因此最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HNO3,碱性最强的是NaOH。
(3)氮元素位于第二周期,第二周期第一电离能最大的元素是稀有气体元素Ne,电负性最大的元素是非金属性最强的F。
(4)铁的26号元素,其基态原子价电子排布式是3d64s2,因此铁元素在周期表的位置是第四周期第Ⅷ族,位于d区。
(5)氮气分子中含有三键,其电子式为,氮原子的价电子排布式为2s22p3。
17. 磷酸氯喹用于治疗对氯喹敏感的恶性疟、间日疟及三日疟。若干位药物研发和临床专家研究发现,该药物在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染。
(1)磷酸氯喹是由多种元素形成的物质,其中氯元素的基态氯原子,电子占据的最高能层符号为_____;磷元素的简单氢化物PH3的中心原子杂化方式是_____,属于_______(填“极性”或“非极性”)分子;其他的四种元素的第一电离能从大到小的顺序为_________。
(2)N与P为同族元素,比较其最高价氧化物的水化物酸性并从结构的角度说明理由:________
(3)H3PO4与Fe3+形成H3[Fe(PO4)2],此性质常用于掩蔽溶液中的Fe3+。基态Fe3+的核外电子排布式为___________;作为配体为铁离子提供______。
(4)磷化铜(Cu3P2)用于制造磷青铜。磷青铜是含少量锡、磷的铜合金,主要用作耐磨零件和弹性原件,其晶胞结构如图所示:
①其化学式为__________
②铜或铜盐的焰色反应为_____色,金属元素能产生焰色实验的微观原因为______。
③若晶体密度为ρg/cm3,摩尔质量为Mg/mol,NA代表阿伏加 德罗常数,则最近的Cu原子核间距为________________pm。
【答案】 ①. M ②. sp3 ③. 极性 ④. N>O>H>C ⑤. 硝酸大于磷酸,因为HNO3分子结构中含有2个非烃基氧原子,比H3PO4中多1个,且N原子的吸引电子能力比较强,使得R-O-H的电子偏向N原子,使得-O-H更容易电离出H+ ⑥. 1s22s22p63s23p63d5 ⑦. 孤电子对 ⑧. SnCu3P ⑨. 绿 ⑩. 电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时,会以光的形式释放能量 ⑪. ××10-10
【解析】
【分析】(1)氯元素为17号元素,根据其核外电子排布式判断其最高能级;根据价层电子对互斥理论判断杂化方式,正负电荷中心不重合的分子为极性分子;
(3)铁元素为26号元素,失去4s能级两个电子和3d能级一个电子形成铁离子;配合物中一般由金属元素提供空轨道,非金属元素提供孤电子对;
(4)①根据均摊法分析化学式;
③根据晶胞结构可知Cu原子核最近距离为面对角线的一半。
【详解】(1)基态氯原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,占据的最高能层为第3层,能层符号为M;PH3中心原子的价层电子对数为=4,所以为sp3杂化,分子中有一对孤电子对,所以分子的空间构型为三角锥形,P原子位于顶点,所以其正负电荷中心不重合,为极性分子;其他四种元素分别为H、C、O、N,H原子容易失去电子,一般来讲同周期主族元素自左至右第一电离能呈增大趋势,但N原子最外层为半满状态,更稳定,第一电离能较大,H的1s能级的能量小于C的2p能级的能量、且H的1s能级上电子离原子核更近,所以四种元素第一电离能大小关系为N>O>H>C;
(2)因为HNO3分子结构中含有2个非烃基氧原子,比H3PO4中多1个,且N原子的吸引电子能力比较强,使得R-O-H的电子偏向N原子,使得-O-H更容易电离出H+,所以硝酸的酸性大于磷酸;
(3)基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d,64s2,失去最外层3个电子形成铁离子,所以Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5;作为配体提供孤电子对;
(4)①根据均摊法,晶胞中Sn原子的个数为=1,P原子的个数为1,Cu原子的个数为=3,所以化学式为SnCu3P;
②铜或铜盐的焰色反应为绿色;电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时,会以光的形式释放能量,所以金属元素可以产生焰色反应;
③该晶胞含有1个Sn原子,1个P原子,3个Cu原子,该物质的摩尔质量为M,所以晶胞的质量为g,设晶胞的棱长为a,则晶胞的体积为a3,所以晶胞的密度ρ=,可以解得a=cm=×10-10pm,距离最近的Cu原子的间距为面对角线的一半,所以为××10-10pm。
【点睛】同一周期内元素的第一电离能在总体增大的趋势中有些曲折,当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时,原子的能量较低,元素的第一电离能大于相邻元素。
18. 下表列出了10种元素在周期表中的位置。用化学符号回答下列问题:
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
第2周期
⑤
⑦
第3周期
①
③
⑥
⑧
⑩
第4周期
②
④
⑨
(1)10种元素中,第一电离能最大的是_______,电负性最小的金属元素是_______。
(2)①③⑥三种元素最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的是_______。
(3)②③④三种元素形成的简单离子,离子半径由大到小的顺序是_______。
(4)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物的化学式分别为_______、_______。
(5)①和⑥的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为_______。
(6)用电子式表示第三周期主族元素中电负性最小的元素和电负性最大的元素形成化合物的过程:_______。
(7)⑨元素原子的价电子的轨道表示式为_______。
【答案】(1) ①. Ar ②. K
(2)
(3)
(4) ①. ②.
(5)
(6) (7)
【解析】
【分析】根据题表可知,①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩元素分别是。
【小问1详解】
Ar最外层有8个电子,结构稳定,10种元素中,第一电离能最大的是Ar;同周期主族元素从左到右电负性增大,同主族元素从上到下电负性呈减小趋势,所以电负性最小的金属元素是K;
【小问2详解】
同周期的主族元素从左到右,金属性减弱,金属性越强,最高价氧化物对应的水化物碱性越强,三种元素最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的是;
【小问3详解】
一般微粒电子层数越多半径越大,电子层数相同时,质子数越多半径越小,所以三种离子半径由大到小的顺序是:;
【小问4详解】
的最高价为价,最高价氧化物对应的水化物的化学式为;的最高价是+7价,最高价氧化物对应的水化物的化学式为;
【小问5详解】
Na的最高价氧化物对应的水化物是NaOH,Al的最高价氧化物对应的水化物是,、相互反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为;
【小问6详解】
第三周期主族元素中电负性最小的元素是,电负性最大的元素是Cl,NaCl为离子化合物,用电子式表示NaCl的形成过程为;
【小问7详解】
Br是35号元素,原子核外有35个电子,价电子排布式是,价电子的轨道表示式为。
19. 现有六种元素A、B、C、D、E、F,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题。
A元素形成的物质种类繁多,其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C元素是地壳中含量最多的元素
D元素原子的第一至第四电离能分别是:;;;
E原子核外所有p轨道全满或半满
F在周期表的第8纵列
(1)某同学根据上述信息,推断A基态原子的轨道表示式为 ,该同学所画的轨道表示式违背了_______。
(2)B元素的电负性_______(填“大于”“小于”或“等于”)C元素的电负性。
(3)C与D形成的化合物所含有的化学键类型为_______。
(4)E基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有_______个伸展方向。
(5)下列关于F原子的价电子轨道表示式正确的是_______。
a. b.
c. d.
(6)基态Fe3+核外电子排布式为_______。过量单质F与B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液完全反应,生成BC气体,该反应的离子方程式为_______。
【答案】(1)洪特规则
(2)小于 (3)离子键
(4)3 (5)c
(6) ①. 或 ②.
【解析】
【分析】A元素形成的物质种类繁多,其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具,为金刚石,则A为C元素;B元素原子的核外p电子数比s电子数少1,B有2个电子层,故B为N元素;C元素是地壳中含量最多的元素,即C为O;D原子电离能数据可知,其为第二主族元素,为Mg;E原子核外所有p轨道全满或半满,即为P;F在周期表的第8列,为第四周期元素,则F为Fe。
【小问1详解】
洪特规则是指在相同能量的轨道上,电子总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同;图示是C元素的原子,2p轨道自旋方向相反,其违反了洪特规则;
【小问2详解】
同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;B元素的电负性小于C元素的电负性。
【小问3详解】
氧化镁为离子化合物,存在离子键;
【小问4详解】
P元素能量最高的电子是3p轨道上的电子,其电子云在空间有3个方向;
【小问5详解】
F原子为26号元素铁,基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,故价电子轨道表示式,故选c;
【小问6详解】
铁原子失去3个电子形成铁离子,基态Fe3+核外电子排布式为或。过量单质铁与B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液稀硝酸完全反应,生成NO气体和硝酸亚铁、水,该反应的离子方程式为。
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广西钦州市第四中学2023-2024学年高二下学期4月份考试化学试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Cu-64
第I卷 (选择题,共45分)
一、单选题(共15题,每题3分)
1. 区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是
A. 熔沸点 B. 硬度 C. 颜色 D. x-射线衍射实验
2. 下列有关原子结构或元素性质的说法正确的是
A. 原子核外电子排布式为的元素与原子核外电子排布式为的元素化学性质相似
B. 基态碳原子的外围电子轨道表示式:
C. 基态铜原子的外围电子轨道表示式:
D. 的最外层电子排布式:
3. 下列表示正确的是
A. 中子数为176的某核素: B. 基态锌原子的价层电子排布式:
C. 的结构示意图: D. 基态氮原子的轨道表示式:
4. 下列说法中,正确的是
A. s区元素全部是金属元素
B. p能级电子能量一定高于s能级电子能量
C. 属于p区主族元素
D. 第VIIA族元素从上到下,非金属性依次增强
5. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,四种元素原子的核外电子总数满足,化合物与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是
A. 电负性: B. 原子半径:
C. X的含氧酸均为强酸 D. Y的最高价氧化物的水化物为强碱
6. 下列说法正确的是
A. “电子云”表示电子像云一样分布在原子核周围
B. 原子轨道即电子的运动轨迹
C. s轨道形状为圆形
D. 轨道与轨道都是球形,但电子云半径更大
7. 关于如图所示的元素,下列叙述正确的是
22 Ti
钛
47.87
A. 钛元素原子的M层上共有10个电子 B. 钛元素是ds区的过渡元素
C. 钛元素原子最外层上有4个电子 D. 钛元素位于第三周期
8. 已知下列电子排布图所表示的是元素的原子,其中能量处于最低状态的是
A. B.
C. D.
9. m、n、p、q、w五种元素,其核电荷数依次增大。m元素基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等,p、q元素位于同一族,且两者核电荷数之和为24,w元素原子核外有4个能层,最外层只有1个电子,其余各层均排满电子。下列说法错误的是
A. m、n、p元素的第一电离能依次增大
B. n元素基态原子的轨道表示式:
C. w元素原子的价电子排布式为3d104s1
D. w单质分别与p、q单质反应,产物中w的化合价不同
10. 某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示,单位为kJ⋅mol-1)如表所示。关于元素R的判断中正确的是
I1
I2
I3
I4
R
740
1500
7700
10500
A. R元素基态原子的价电子排布式为ns1
B. R的最高正价为+4价
C. R元素可能属于非金属元素
D. R元素位于元素周期表中第ⅡA族
11. 下列表示正确的是
A. 钠原子由时,吸收能量,由激发态转化成基态
B. 第一电离能:Na<Mg<Al
C. 的结构示意图为:
D. 基态C原子2p能级的电子轨道表示式:
12. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,化合物X2W与化合物与WY2相遇会产生淡黄色固体,四种元素的最外层电子数满足X+Y=Z+W。下列叙述错误的是
A. 第一电离能:Y>W>Z
B. 简单离子半径:W>Y>Z>X
C. Y与W具有相同的最高正化合价
D. Z与W形成的化合物水溶液呈碱性
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. 硒元素原子的价电子排布式为4s24p4
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. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子核外有7个电子,Y在周期表中位于ⅡA族,Z与X属于同一主族,基态W原子的核外有2个未成对电子。下列说法正确的是
A. 原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)
B. 第一电离能:I1(Y)<I1 (W)<I1 (Z)
C. Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的强
D. 元素Y、W的简单离子具有相同的电子层结构
15. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是次外层的2倍,Y的电负性仅次于氟元素,Z所在周期数等于族序数,W的外围电子排布为ns2np5。下列有关说法正确的是
A. 第一电离能:I(Y)<I(X)<I(Z) B. Y和Z形成的化合物具有两性
C. 简单气态氢化物的沸点:Y<W D. 氧化物的水化物的酸性:X<W
第II卷(非选择题,共55分)
16. A、B、C、D、E是前四周期的元素。A、B、C同周期,C、D同主族且原子半径C>D,A的原子结构示意图为,B是同周期第一电离能最小的元素,C的最外层有三个未成对电子,E对应的单质是目前用量最大的金属。回答下列问题:
(1)写出下列元素的符号:A_______,B_______,C_______,D_______。
(2)用化学式表示上述五种元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是_______,碱性最强的是_______。
(3)用元素符号表示D所在周期第一电离能最大的元素是_____,电负性最大的元素是______。
(4)E原子价电子排布式是____,E元素在周期表的位置是______,则E元素在_______区。
(5)写出D元素原子构成单质的电子式___,D原子的价电子排布式为____。
17. 磷酸氯喹用于治疗对氯喹敏感的恶性疟、间日疟及三日疟。若干位药物研发和临床专家研究发现,该药物在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染。
(1)磷酸氯喹是由多种元素形成的物质,其中氯元素的基态氯原子,电子占据的最高能层符号为_____;磷元素的简单氢化物PH3的中心原子杂化方式是_____,属于_______(填“极性”或“非极性”)分子;其他的四种元素的第一电离能从大到小的顺序为_________。
(2)N与P为同族元素,比较其最高价氧化物的水化物酸性并从结构的角度说明理由:________
(3)H3PO4与Fe3+形成H3[Fe(PO4)2],此性质常用于掩蔽溶液中的Fe3+。基态Fe3+的核外电子排布式为___________;作为配体为铁离子提供______。
(4)磷化铜(Cu3P2)用于制造磷青铜。磷青铜是含少量锡、磷的铜合金,主要用作耐磨零件和弹性原件,其晶胞结构如图所示:
①其化学式为__________
②铜或铜盐的焰色反应为_____色,金属元素能产生焰色实验的微观原因为______。
③若晶体密度为ρg/cm3,摩尔质量为Mg/mol,NA代表阿伏加 德罗常数,则最近的Cu原子核间距为________________pm。
18. 下表列出了10种元素在周期表中的位置。用化学符号回答下列问题:
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
第2周期
⑤
⑦
第3周期
①
③
⑥
⑧
⑩
第4周期
②
④
⑨
(1)10种元素中,第一电离能最大的是_______,电负性最小的金属元素是_______。
(2)①③⑥三种元素最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的是_______。
(3)②③④三种元素形成的简单离子,离子半径由大到小的顺序是_______。
(4)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物的化学式分别为_______、_______。
(5)①和⑥的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为_______。
(6)用电子式表示第三周期主族元素中电负性最小的元素和电负性最大的元素形成化合物的过程:_______。
(7)⑨元素原子的价电子的轨道表示式为_______。
19. 现有六种元素A、B、C、D、E、F,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题。
A元素形成的物质种类繁多,其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C元素是地壳中含量最多的元素
D元素原子的第一至第四电离能分别是:;;;
E原子核外所有p轨道全满或半满
F在周期表的第8纵列
(1)某同学根据上述信息,推断A基态原子的轨道表示式为 ,该同学所画的轨道表示式违背了_______。
(2)B元素的电负性_______(填“大于”“小于”或“等于”)C元素的电负性。
(3)C与D形成的化合物所含有的化学键类型为_______。
(4)E基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有_______个伸展方向。
(5)下列关于F原子的价电子轨道表示式正确的是_______。
a. b.
c. d.
(6)基态Fe3+核外电子排布式为_______。过量单质F与B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液完全反应,生成BC气体,该反应的离子方程式为_______。
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