内容正文:
广东省惠州市龙门县高级中学2023-2024学年高二下学期期中考试化学试题
时长:75分钟
一、选择题(共16题,每题3分,共48分)
1. 下列各项叙述中正确的是
A. 所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形,但球的半径大小不同
B. 镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,原子释放能量,由基态转化成激发态
C. 4s电子能量较高,总是在比3s电子离核更远的地方运动
D. p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
2. 下列说法正确的是( )
A. Na2O2和 NaOH 所含化学键类型完全相同
B. NH3比 PH3稳定是因为 NH3分子间存在氢键
C. CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变
D. H2O2 是含非极性键的极性分子
3. 氯仿常因保存不慎而被氧化,产生剧毒物光气:,下列说法不正确的有
A. 分子为含极性键的非极性分子
B. 分子中含有3个键、一个键,中心C原子采用杂化
C. 分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构
D. 使用前可用硝酸银稀溶液检验氯仿是否变质
4. 三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶体,易燃、有毒,分子结构之一如图所示。下列有关P4S3的说法中不正确的是( )
A. P4S3中各原子最外层均满足 8 电子稳定结构
B. P4S3中磷元素为+ 3 价
C. P4S3中 P 原子和 S 原子均为 sp3杂化
D. 1molP4S3分子中含有 6mol 极性共价键
5. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中基态X原子核外电子只有一种运动状态,Y、Z、W位于X的下一周期,四种元素形成的化合物(结构如图)可用于检验位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,且基态M原子价层含有2个未成对电子。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 基态M原子价层电子排布式为:
C. 电负性:
D. 第一电离能:
6. 按Si、P、S、Cl的顺序递增排列的是
①气态氢化物的稳定性 ②最高化合价 ③第一电离能 ④电负性
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
7. 2011年中国研制的第四代隐形战机歼-20在成都首次公开试飞成功。隐形战机的核心材料是金属钛,我国探明储量世界第一、下列有关22Ti的说法不正确的是
A. 钛的原子序数为22
B. 钛位于元素周期表第四周期第IVB族
C. 基态钛原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d4
D. 钛是d区元素
8. 下表列出了某短周期元素的各级电离能数据(用∙∙∙∙∙∙表示,单位为)。
∙∙∙∙∙∙
740
1500
7700
10500
下列关于元素R的判断中一定正确的是
A. R的最高正价为价 B. R元素位于元素周期表中第ⅡB族
C. R元素第一电离能大于同周期相邻元素 D. R元素基态原子的电子排布式为
9. 下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最高的是
A. B.
C. D.
10. 2023年诺贝尔化学奖颁给合成量子点的三位科学家。量子点是一种重要的低维半导体材料,常由硅(Si)、磷(P)、硫(S)、硒(Se)等元素组成。下列说法正确的是
A. 原子半径:r(Si)>r(S)>r(Se)
B. 电负性:χ(Se)>χ(S)>χ(Si)
C. 第一电离能:I1(P)>I1(S)>I1(Si)
D. 氢化物的稳定性:H2Se>H2S>PH3
11. 为两种主族元素的原子,的阴离子与的阳离子具有相同的电子层结构,下列有关叙述正确的是
A. 的原子半径大于的原子半径
B. 的电负性小于的电负性
C. 的离子半径大于的离子半径
D. 的第一电离能小于的第一电离能
12. 通常情况下,原子核外p、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候更加稳定,称为洪特规则的特例,下列事实能作为这个规则的证据的是
①基态He原子的电子排布式为1s2,基态H原子的电子排布式为1s1
②Fe2+容易失电子转变为Fe3+,表现出较强的还原性
③基态Cu原子的电子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2
④某种激发态碳原子的电子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①②③④
13. 下列四种元素中,其单质氧化性最强的是
A. 基态原子含有未成对电子最多的第二周期元素 B. 位于周期表第三周期IIIA族的元素
C. 基态原子最外层电子排布式为的元素 D. 基态原子最外层电子排布式为的元素
14. 下列说法正确的是
①在水中氢、氧原子间均以离子键相结合
②分子中键能越大,键长越长,则分子越稳定
③干冰受热变为气体和碘升华所克服的粒子间作用力属于同种类型
④和都是极性分子,所以易溶于
A. ③ B. ② C. ②③ D. ①④
15. 关于氢键的说法正确的是
A. 每一个水分子内含有两个氢键
B. 冰、水中都存在氢键
C. 分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点降低
D. 邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点高
16. 与的空间结构分别为
A. 三角锥形、平面三角形、三角锥形 B. 平面三角形、三角锥形、三角锥形
C. 平面三角形、三角锥形、平面三角形 D. 三角锥形、平面三角形、平面三角形
二、非选择题(每空2分,共52分)
17. 按要求回答下列问题:
(1)基态铁原子的价层电子排布式为____________。
(2)第一电离能由大到小的是_____________。
(3)溶于溶液生成,中的杂化类型是__________。
(4)实验室用检验,中键、键数目之比为__________。
(5)抗坏血酸的分子结构如图所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为___________;推测抗坏血酸在水中的溶解性:____________(填“难溶”或“易溶”)于水;抗坏血酸分子中,含有___________个手性碳原子。
(6)的卤化物的熔点如下:
熔点/K
256.8
304
413
表中卤化物熔点差异的原因是___________。
18. X、Y、Z、M、Q、R是元素周期表前四周期元素,且原子序数依次增大,其相关信息如下表:
元素
相关信息
X
原子核外有6种不同运动状态的电子
Y
基态原子中电子总数与电子总数相等
Z
位于第三周期,且原子半径是同周期主族元素中最大的
M
逐级电离能依次为578、1817、2745、11575、14830、18376
Q
基态原子的最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与最外层轨道上其他电子的自旋方向相反
R
基态原子核外有7个能级且轨道上有6个电子
请填空:
(1)X元素位于元素周期表的第___________周期第__________族。
(2)写出Q元素基态原子的价层电子排布图:___________。
(3)X、Y、Z、M四种元素的原子半径由小到大的顺序是___________。
(4)R是___________区的元素,R元素可形成和,写出基态简化的电子排布式:_________。
(5)含Z元素的焰火显黄色,许多金属盐都可以发生焰色反应,其原因是____________。
(6)M元素原子的逐级电离能越来越大的原因是____________。
(7)与M元素成“对角线规则”关系的某短周期元素T的最高价氧化物的水化物具有两性,写出该两性物质与元素的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式:____________。
19. 与化合物形成一种物质,其结构简式如图所示。回答下列问题:
(1)基态的电子层中有_______个能级,其核外价层电子排布式为_______。
(2)O元素位于元素周期表中的_______区,其基态原子核外有_______个不同运动状态的电子。
(3)中原子的杂化方式为_______,其为_______(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)分子的结构简式为 ,分子中含有_______个非极性键、_______个键、_______个手性碳原子(连有4个不同的原子或基团)。
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广东省惠州市龙门县高级中学2023-2024学年高二下学期期中考试化学试题
时长:75分钟
一、选择题(共16题,每题3分,共48分)
1. 下列各项叙述中正确的是
A. 所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形,但球的半径大小不同
B. 镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,原子释放能量,由基态转化成激发态
C. 4s电子能量较高,总是在比3s电子离核更远的地方运动
D. p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
【答案】A
【解析】
【详解】A.所有原子的任一能层的s电子云轮廓图都是球形,由于s电子云离核远近的不同,球的半径大小不同,A项正确;
B.镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,原子吸收能量,由基态转化成激发态,B项错误;
C.同一原子的能层越高,s电子云半径越大,由于电子的能量依次增高(4s电子的能量高于3s电子的能量),电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大,即4s电子在离核更远的区域出现的概率更大,但并不总是在比3s电子离核更远的地方运动,C项错误;
D.p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量,如2p轨道电子能量低于3s轨道电子能量,D项错误;
答案选A。
2. 下列说法正确的是( )
A. Na2O2和 NaOH 所含化学键类型完全相同
B. NH3比 PH3稳定是因为 NH3分子间存在氢键
C. CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变
D. H2O2 是含非极性键的极性分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaOH中含有离子键和极性共价键,Na2O2含有离子键和非极性共价键,所以两者化学键类型不同,A错误;
B. 氢键影响物理性质,不影响氢化物稳定性,NH3比PH3稳定是因为N元素非金属强于P,B错误;
C. 化学反应的实质是旧键断裂生成新键,CO2溶于水与水反应生成碳酸,则CO2溶于水存在共价键和分子间作用力的改变,干冰升华只是CO2从固态变为气态,只有分子间作用力改变,因此二者作用力的改变不相同,C错误;
D. H2O2即含极性共价键又含非极性键的极性分子,D正确;
故答案为:D。
【点睛】氢键不是化学键,是一种分子间作用力,主要影响物理性质,比如熔沸点、溶解性等,不影响其化学性质。
3. 氯仿常因保存不慎而被氧化,产生剧毒物光气:,下列说法不正确的有
A. 分子为含极性键的非极性分子
B. 分子中含有3个键、一个键,中心C原子采用杂化
C. 分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构
D. 使用前可用硝酸银稀溶液检验氯仿是否变质
【答案】A
【解析】
【详解】分析:A项,CHCl3为极性分子;B项,单键是σ键,双键中有1个σ键和1个π键,杂化轨道用于形成σ键和容纳孤电子对;C项,COCl2分子中所有原子的最外层都满足8电子稳定结构;D项,CHCl3不会电离出Cl-,HCl在水溶液中会电离出H+和Cl-。
详解:A项,CHCl3中含C—H键和C—Cl键,C—H键和C—Cl键都是极性键,CHCl3为四面体形分子,分子中正电中心和负电中心不重合,CHCl3为极性分子,A项错误;B项,单键是σ键,双键中有1个σ键和1个π键,根据COCl2的结构式知,COCl2分子中含有3个σ键、1个π键,杂化轨道用于形成σ键和容纳孤电子对,C原子形成3个σ键,C原子上没有孤电子对,中心原子C采用sp2杂化,B项正确;C项,COCl2的电子式为,COCl2分子中所有原子的最外层都满足8电子稳定结构,C项正确;D项,CHCl3不会电离出Cl-,HCl在水溶液中会电离出H+和Cl-,使用前向氯仿中加入AgNO3稀溶液,若产生白色沉淀表明氯仿变质,若无明显现象表明氯仿没有变质,D项正确;答案选A。
4. 三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶体,易燃、有毒,分子结构之一如图所示。下列有关P4S3的说法中不正确的是( )
A. P4S3中各原子最外层均满足 8 电子稳定结构
B. P4S3中磷元素为+ 3 价
C. P4S3中 P 原子和 S 原子均为 sp3杂化
D. 1molP4S3分子中含有 6mol 极性共价键
【答案】B
【解析】
【详解】A. 磷原子最外层电子数为5,硫原子最外层电子数为6,从图中可看出,P4S3中每个磷原子形成了3个共价键,每个硫原子形成了2个共价键,所以P4S3分子中所有原子均满足8电子稳定结构,A正确;
B. P4S3分子中,有一个磷原子连接了3个硫原子,其化合价为+3,其他的磷原子都是连接两个磷原子和一个硫原子,其化合价为+1,B错误;
C.从图中可看出该分子中,每个磷原子形成3个σ键且有一对孤电子对,每个硫原子形成2个σ键且有两对孤电子,所以,该分子中硫原子和磷原子均采取杂sp3化,C正确;
D.一个P4S3分子中含有6个P—S键和3个P—P键,P—S键属于极性键,P—P键属于非极性键,所以1mol P4S3中含有6mol极性键,D正确;
故答案为:B。
5. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中基态X原子核外电子只有一种运动状态,Y、Z、W位于X的下一周期,四种元素形成的化合物(结构如图)可用于检验位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,且基态M原子价层含有2个未成对电子。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 基态M原子价层电子排布式为:
C. 电负性:
D. 第一电离能:
【答案】D
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中基态X原子核外电子只有一种运动状态,且在形成化合物中形成一个共价键,故X为H元素;Y、Z、W位于X的下一周期,Y形成4个共价键,Z形成3个共价键,W形成2个共价键,可推知,Y为C,Z为N,W为O;四种元素形成的化合物(结构如图)可用于检验;M位于元素周期表第四周期第VIII族,且基态M原子价层含有2个未成对电子,则基态M原子的价层电子排布式为,M为Ni元素;
【详解】A.同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,则原子半径O<N<C,而H的原子半径在四者中最小,选项A错误;
B.基态M原子的价层电子排布式为3d84s2,选项B错误;
C.同周期从左到右,电负性逐渐增大,则电负性则电负性C<N<O,选项C错误;
D.同周期从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,但N原子核外2p能级处于半充满状态,较稳定,其第一电离能大于同周期相邻元素的,则第一电离能C<O<N,选项D正确;
故答案为:D。
6. 按Si、P、S、Cl的顺序递增排列的是
①气态氢化物的稳定性 ②最高化合价 ③第一电离能 ④电负性
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
【答案】B
【解析】
【详解】同周期自左向右非金属性逐渐增强,相应氢化物的稳定性逐渐增强,最高价逐渐增大,电负性逐渐增大。由于P原子的3p轨道中电子是处于半充满状态,稳定性强,所以P原子的第一电离能大于S原子的,答案选B。
7. 2011年中国研制的第四代隐形战机歼-20在成都首次公开试飞成功。隐形战机的核心材料是金属钛,我国探明储量世界第一、下列有关22Ti的说法不正确的是
A. 钛的原子序数为22
B. 钛位于元素周期表第四周期第IVB族
C. 基态钛原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d4
D. 钛是d区元素
【答案】C
【解析】
【详解】A.依据元素周期表结构,钛是22号元素,A选项正确;
B.钛位于元素周期表的第四周期第ⅣB族,B选项正确;
C.依据构造原理,4s能级能量低于3d能级,故应首先排满4s后再排3d,则钛原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,C选项错误;
D.钛位于元素周期表的第四周期第ⅣB族,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,属于d区元素,D选项正确;
故答案选C。
8. 下表列出了某短周期元素的各级电离能数据(用∙∙∙∙∙∙表示,单位为)。
∙∙∙∙∙∙
740
1500
7700
10500
下列关于元素R的判断中一定正确的是
A. R的最高正价为价 B. R元素位于元素周期表中第ⅡB族
C. R元素第一电离能大于同周期相邻元素 D. R元素基态原子的电子排布式为
【答案】C
【解析】
【分析】从表中所给短周期元素R原子的第一至第四电离能可以看出,元素的第一、第二电离能都较小,第三电离能比第二电离能大幅增大,可失去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最外层应有2个电子,所以R的最高正价为+2价,故A错误;
B.R最外层应有2个电子,所以R元素位于元素周期表中第ⅡA族,故B错误;
C.同周期第ⅡA族核外电子排布式为ns2,达稳定结构,所以R元素第一电离能大于同周期相邻元素,故C正确;
D.R元素可能是Be或Mg,基态原子的电子排布式为或,故D错误;
故答案为:C。
9. 下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最高的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】在原子轨道中,能量关系为1s<2s<2px=2py =2pz。
【详解】A.表达式中,2s电子有2个,最高能量电子所在的轨道为2px,但只有1个电子;
B.表达式中,最高能量电子所在的轨道为2s,低于2px轨道的能量;
C.表达式中,最高能量电子所在的轨道为2s,低于2px轨道的能量,原子处于基态,能量最低;
D.表达式中,2s电子有1个,最高能量电子所在的轨道为2px,且有2个电子;
综合以上分析,表达式中,电子的能量最高,故选D。
10. 2023年诺贝尔化学奖颁给合成量子点的三位科学家。量子点是一种重要的低维半导体材料,常由硅(Si)、磷(P)、硫(S)、硒(Se)等元素组成。下列说法正确的是
A. 原子半径:r(Si)>r(S)>r(Se)
B. 电负性:χ(Se)>χ(S)>χ(Si)
C. 第一电离能:I1(P)>I1(S)>I1(Si)
D. 氢化物的稳定性:H2Se>H2S>PH3
【答案】C
【解析】
【详解】硅(Si)、磷(P)、硫(S)为同一周期从左到右的位置关系,硒(Se)在S的下一周期,两者同主族;
A.根据原子半径递变规律,原子半径由大到小的顺序为:r(Se) >r(Si)>r(S),故A错误;
B.根据位置关系,S的电负性应该大于Se,故B错误;
C.根据同一周期第一电离能的递变,第VA族出现反常,第一电离能:I1(P)>I1(S)>I1(Si),故C正确;
D.H2S的稳定性强于H2Se,故D错误。
答案选C。
11. 为两种主族元素的原子,的阴离子与的阳离子具有相同的电子层结构,下列有关叙述正确的是
A. 的原子半径大于的原子半径
B. 的电负性小于的电负性
C. 的离子半径大于的离子半径
D. 的第一电离能小于的第一电离能
【答案】C
【解析】
【详解】A.X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构,则Y在周期表中位于X的下一周期,且X为非金属元素,Y为金属元素,Y比X多一个电子层,故原子半径Y>X,A错误;
B.由A可知,X为非金属元素,Y为金属元素,Y比X多一个电子层,故电负性X>Y,B错误;
C.电子层结构相同的离子,核电荷数越多,离子半径越小,故X的阴离子半径大于Y的阳离子半径,C正确;
D.X为非金属元素易得电子形成阴离子,而Y为金属元素易失电子形成阳离子,故第一电离能X>Y,D错误;
故选C。
12. 通常情况下,原子核外p、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候更加稳定,称为洪特规则的特例,下列事实能作为这个规则的证据的是
①基态He原子的电子排布式为1s2,基态H原子的电子排布式为1s1
②Fe2+容易失电子转变为Fe3+,表现出较强的还原性
③基态Cu原子的电子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2
④某种激发态碳原子的电子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①②③④
【答案】B
【解析】
【详解】①基态He原子的电子排布式为1s2,基态H原子的电子排布式为1s1,不符合洪特规则的特例,①项不选;
②Fe2+的价电子排布为3d6,而Fe3+的价电子排布为3d5,3d5达到半充满状态,比较稳定,所以Fe2+容易失电子转变为Fe3+,表现出较强的还原性,②项选;
③基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,3d轨道达到全充满状态,比较稳定,所以电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2,③项选;
④激发态是指处于基态的电子获得能量进入能量较高的电子层,则某种激发态碳(C)原子电子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2,不符合洪特规则的特例,④项不选;
答案选B。
13. 下列四种元素中,其单质氧化性最强的是
A. 基态原子含有未成对电子最多的第二周期元素 B. 位于周期表第三周期IIIA族的元素
C. 基态原子最外层电子排布式为的元素 D. 基态原子最外层电子排布式为的元素
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态原子含有未成对电子最多的第二周期元素是N元素,氮气分子中含有三键,氮气的化学性质稳定;
B.位于元素周期表中第三周期ⅢA族的元素为Al,属于金属元素;
C.基态原子最外层电子排布为2s22p6的元素是Ne元素,最外层电子数为8,化学性质稳定;
D.原子最外层电子排布为2s22p5的元素是F元素;
Ne为稀有气体元素,很稳定,铝是金属元素,单质具有还原性,N和F均为非金属,F原子最外层为7个电子,更容易得电子,所以F2氧化性最强,故选D。
14. 下列说法正确的是
①在水中氢、氧原子间均以离子键相结合
②分子中键能越大,键长越长,则分子越稳定
③干冰受热变为气体和碘升华所克服的粒子间作用力属于同种类型
④和都是极性分子,所以易溶于
A. ③ B. ② C. ②③ D. ①④
【答案】A
【解析】
【详解】①在水中,H2O分子中H、O原子以共价键相结合,H2O分子间形成分子间氢键,①错误;
②分子中键能越大、键长越短、分子越稳定,②错误;
③干冰和碘都属于分子晶体,干冰受热变为气体和碘升华所克服的粒子间作用力都为范德华力,③正确;
④CS2分子的空间结构为直线形,分子中正负电的中心重合,CS2是非极性分子,④错误;
正确的为③,答案选A。
15. 关于氢键的说法正确的是
A. 每一个水分子内含有两个氢键
B. 冰、水中都存在氢键
C. 分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点降低
D. 邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点高
【答案】B
【解析】
【详解】A.水分子之间能形成氢键,分子内不存在氢键,A错误;
B.冰、水中都存在氢键,B正确;
C.分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高,C错误;
D.分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高,邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键,对羟基苯甲醛能形成分子间氢键,故邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点低,D错误;
故选B。
16. 与的空间结构分别为
A. 三角锥形、平面三角形、三角锥形 B. 平面三角形、三角锥形、三角锥形
C. 平面三角形、三角锥形、平面三角形 D. 三角锥形、平面三角形、平面三角形
【答案】D
【解析】
【详解】中心原子价层电子对数未3+=4,且含有1个孤电子对,空间结构为三角锥形;中心原子价层电子对数未3+=3,且没有孤电子对,空间结构为平面三角形;中心原子价层电子对数未3+=3,且没有孤电子对,空间结构为平面三角形;故选D。
二、非选择题(每空2分,共52分)
17. 按要求回答下列问题:
(1)基态铁原子的价层电子排布式为____________。
(2)第一电离能由大到小的是_____________。
(3)溶于溶液生成,中的杂化类型是__________。
(4)实验室用检验,中键、键数目之比为__________。
(5)抗坏血酸的分子结构如图所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为___________;推测抗坏血酸在水中的溶解性:____________(填“难溶”或“易溶”)于水;抗坏血酸分子中,含有___________个手性碳原子。
(6)的卤化物的熔点如下:
熔点/K
256.8
304
413
表中卤化物熔点差异的原因是___________。
【答案】(1)3d64s2
(2)Mg>Al>Na
(3)sp3杂化 (4)1:1
(5) ①. sp2、sp3 ②. 易溶 ③. 2
(6)、、均为分子晶体,随着相对分子质量增大,范德华力增大,熔点升高
【解析】
【小问1详解】
基态铁原子的价层电子排布式为:3d64s2;
【小问2详解】
同周期从左往右第一电离能呈增大趋势,Mg>Al,故第一电离能由大到小的是:Mg>Al>Na;
【小问3详解】
中形成了4个键,Al的杂化类型是sp3杂化;
【小问4详解】
中铁离子与CN-之间为配位键,是键,CN-中碳和氮原子之间为三键,三键中1个键,2个键,故中键、键数目之比为:(6+6):(62)=1:1;
【小问5详解】
抗坏血酸的分子中碳碳双键和碳氧双键中碳原子为sp2杂化,烷基中碳原子为sp3杂化,故碳原子杂化方式为:sp2、sp3;抗坏血酸为极性分子,含羟基,能与水形成分子间氢键,易溶于水;如图所示,数字标注为手性碳原子:,共2个;
【小问6详解】
、、均为分子晶体,随着相对分子质量增大,范德华力增大,熔点升高。
18. X、Y、Z、M、Q、R是元素周期表前四周期元素,且原子序数依次增大,其相关信息如下表:
元素
相关信息
X
原子核外有6种不同运动状态的电子
Y
基态原子中电子总数与电子总数相等
Z
位于第三周期,且原子半径是同周期主族元素中最大的
M
逐级电离能依次为578、1817、2745、11575、14830、18376
Q
基态原子的最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与最外层轨道上其他电子的自旋方向相反
R
基态原子核外有7个能级且轨道上有6个电子
请填空:
(1)X元素位于元素周期表的第___________周期第__________族。
(2)写出Q元素基态原子的价层电子排布图:___________。
(3)X、Y、Z、M四种元素的原子半径由小到大的顺序是___________。
(4)R是___________区的元素,R元素可形成和,写出基态简化的电子排布式:_________。
(5)含Z元素的焰火显黄色,许多金属盐都可以发生焰色反应,其原因是____________。
(6)M元素原子的逐级电离能越来越大的原因是____________。
(7)与M元素成“对角线规则”关系的某短周期元素T的最高价氧化物的水化物具有两性,写出该两性物质与元素的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式:____________。
【答案】(1) ①. 二 ②. IVA
(2) (3)O<C<Al< Na
(4) ①. d ②. [Ar]3d5
(5)电子由激发态向基态跃迁时,以一定波长光的形式释放能量
(6)随着电子的逐个失去,阳离子所带的正电荷数越来越大,再失去一个电子需要克服的引力也越来越大,消耗的能量也越来越多
(7)Be(OH)2+ 2NaOH = Na2BeO2+2H2O
【解析】
【分析】X、Y、Z、M、Q、R是元素周期表前四周期元素,且原子序数依次增大。X原子核外有6种不同运动状态的电子,则X原子核外有6个电子,X为C元素;Y基态原子中s电子总数与p电子总数相等,电子排布为1s22s22p4或1s22s22p63s2,Y为O或Mg元素;Z位于第三周期,且原子半径是同周期主族元素中最大的,Z为Na元素,则Y为O元素;M逐级电离能依次为578、1817、2745、11575、14830、18376,其最外层有3个电子,则M为Al元素,Q基态原子的最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与最外层轨道上其他电子的自旋方向相反,最外层电子排布图为,Q为Cl元素;R基态原子核外有7个能级且轨道上有6个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,R为Fe元素。
【小问1详解】
X为C元素,位于周期表第二周期IVA族。
【小问2详解】
Q为Cl元素,最外层有7个电子,基态原子的最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与最外层轨道上其他电子的自旋方向相反,电子排布图为。
【小问3详解】
原子核外电子层数越多,原子半径越大,同周期元素从左到由原子半径减小,则原子半
径:O<C<Al< Na。
【小问4详解】
R为Fe元素,原子序数为26,位于第四周期第VIII族,是d区的元素,基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,基态简化的电子排布式:[Ar]3d5。
【小问5详解】
焰色反应与电子跃迁有关,电子由激发态向基态跃迁时,以一定波长光的形式释放能量。
【小问6详解】
随着电子的逐个失去,阳离子所带的正电荷数越来越大,再失去一个电子需要克服的引力也越来越大,消耗的能量也越来越多,所以Al原子的电离能逐级增大。
【小问7详解】
Be和Al位于对角线位置,性质相近,则氢氧化铍可与Na的最高价氧化物的水化物氢氧化钠反应,反应的方程式为:Be(OH)2+ 2NaOH = Na2BeO2+2H2O。
19. 与化合物形成一种物质,其结构简式如图所示。回答下列问题:
(1)基态的电子层中有_______个能级,其核外价层电子排布式为_______。
(2)O元素位于元素周期表中的_______区,其基态原子核外有_______个不同运动状态的电子。
(3)中原子的杂化方式为_______,其为_______(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)分子的结构简式为 ,分子中含有_______个非极性键、_______个键、_______个手性碳原子(连有4个不同的原子或基团)。
【答案】(1) ①. 2 ②.
(2) ①. ②. 8
(3) ①. ②. 极性
(4) ①. 3 ②. 15 ③. 0
【解析】
【小问1详解】
Ni是28号元素,其电子层中有2s和2p两个能级;其核外价层电子排布式为3d8;
【小问2详解】
O是8号元素,其电子排布式为1s²2s²2p⁴,位于元素周期表中的p区;其基态原子核外有8个不同运动状态的电子;
【小问3详解】
的结构式为H-O-O-H,可以看出H2O2中O原子形成了2根单键,O原子还有2对孤电子对,故O原子杂化方式为sp3杂化,正负电荷中心不重合,是极性分子;
【小问4详解】
含有3个碳碳非极性键,含有15个键、没有手性碳原子。
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