内容正文:
第一章 原子结构与性质(单元测试)
一、选择题:本题共20个小题,每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列各项中,前面的能级先填入电子的为( )
①3d和4s ②4p和5s ③5s和4d ④5p和4d
A.① ② B.②③ C.②④ D.③④
2.下列有关电子排布的表述正确的是( )
A.可表示单核8电子粒子基态时电子排布
B.此图错误,违背了洪特规则
C.2p3表示基态氮原子的外围电子排布式
D.表示处于激发态的硼原子的电子排布图
3.已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ·mol-1。请根据下表所列数据判断,错误的是( )
元素
I1
I2
I3
I4
X
500
4600
6900
9500
Y
580
1800
2700
11600
A.元素X与氯形成化合物时,化学式可能是XCl
B.元素Y是IIIA族元素
C.若元素X、Y处于第三周期,X最高价氧化物对应水化物的碱性强于Y最高价氧化物对应水化物的碱性
D.若元素Y处于第三周期,它可与冷水剧烈反应
4.某元素X的逐级电离能如图所示,下列说法正确的是( )
A.X元素可能为+4价
B.X的最高价氢氧化物一定为强碱
C.X为第五周期元素
D.X与氯气反应生成化合物为XCl3
5.下列现象与电子的跃迁没有直接关联的是( )
A
B
C
D
A.氢原子发光 B.霓虹灯发光 C.燃放烟花 D.钠与水剧烈反应
6.下列说法错误的是( )
A.钠的焰色试验呈黄色是原子核外电子跃迁释放能量的结果
B.根据对角线规则,锂与镁性质相似,锂燃烧生成氧化锂而不是过氧化锂
C.乙酸的酸性弱于三氟乙酸,这是因为两种分子中的碳原子杂化方式不同
D.I2在水中溶解度很小,但在CCl4中溶解度很大,这种现象可用相似相溶原理解释
7.有短周期A、B、C、D四种元素,A、B同周期,C、D同主族,已知A的阳离子与D的阴离子具有相同的电子层结构,B的阴离子和C的阴离子电子层结构相同,且C离子的核电荷数高于B离子,电负性顺序正确的是( )
A.A>B>C>D B.D>C>B>A C.C>D>B>A D.B>A>C>D
8.已知下列元素的电负性数据,下列判断不正确的是( )
元素
Li
Be
C
O
F
Na
Al
Cl
Ge
电负性
1.0
1.5
2.5
3.5
4.0
0.9
1.5
3
1.8
A.Mg元素电负性的最小范围为1.0~1.6
B.Ge既具有金属性,又具有非金属性
C.Be和Cl形成共价键
D.O和F形成的化合物O显正价
9.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
10.下列有关原子结构的说法中不正确的是( )
A.第五能层有5个能级,最多能容纳50个电子
B.同一原子中,不同能层均含有的能级是s能级
C.同一原子中,3d能级实际容纳的电子数一定为10个
D.能层和能级的划分,均以电子的能量高低为依据
11.元素周期表长周期共有18个纵列,从左到右排为18列,即碱金属是第1列,稀有气体是第18列。按这种规定,下列说法正确的是( )
A.第9列元素中可能有非金属元素
B.第15列元素的原子最外层的电子排布是ns2np5
C.最外层电子排布为ns2的元素可能在第2列
D.第11、12列为d区的元素
12.如图为周期表的一小部分, A、B、C、D、E的位置关系如图所示。其中B元素最高化合价是最低化合价绝对值的3倍,它的最高价氧化物中含氧60%。下列说法正确的( )
A
D
B
E
C
A.D、B、E三种元素的第一电离能逐渐增大
B.B元素最高价氧化物对应的水化物是强酸
C.A元素是空气中含量最多的元素
D.简单气态氢化物的稳定性:
13.甲是一种口腔清洁剂,其结构如图所示。已知W、X、Y、Z为原子序数依次递增的前20号元素。下列说法错误的是( )
A.原子半径:Z>Y>X B.Y的价电子排布式为
C.甲具有较强的氧化性 D.X、Z能形成既含离子键又含共价键的化合物
14.X、Y、Z、W是原子半径依次增大的短周期主族元素,其中X元素与其他元素不在同一周期,Y的一种核素常用于测定文物年代,基态Z原子中s能级与p能级上的电子总数相等。下列说法错误的是( )
A.W单质可以与水反应生成气体
B.Z、W所在周期内,Z、W元素第一电离能大小相邻
C.X与Y组成的化合物沸点可能比水的高
D.X、Y、Z、W的单质均可以在空气中燃烧
15.前四周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的电子层数、能级数目和轨道数目均相等,Z可与X形成、两种无色化合物,Y、W均满足最高能级的轨道处于半满状态,但Y的内层轨道全充满,W的成单电子数在前四周期元素中是最多的。下列说法正确的是( )
A.第一电离能:
B.、均为只含有极性键的极性分子
C.由X、Y、Z三种元素组成的物质一定为共价化合物
D.W元素属于元素周期表ds区的金属元素
16.W、X、Y、Z为是四种原子序数依次增大的短周期元素,这四种元素组成的化学式为的物质在有机合成中具有较高的应用价值。X元素的族序数是周期数的两倍,Y元素的电离能如下表所示,Z原子得到一个电子后核外电子排布变为与稀有气体电子排布相同。下列说法正确的是( )
A.电负性:
B.原子半径:
C.在中,所有原子均满足八电子稳定结构
D.电解Y和Z组成的二元化合物的水溶液可得到Y和Z的单质
17.四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中X是元素周期表中原子半径最小的元素;Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子,次外层有2个电子;Z元素原子最高能级的不同轨道都有电子,且自旋方向相同;W元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n。下列说法正确的是( )
A.氢化物的稳定性:一定有Z<W
B.同周期中第一电离能小于Z的有5种
C.Y、Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D.X、Z可形成Z2X4,该分子中所有原子均满足8e﹣稳定结构
18.短周期主族元素的原子序数依次增大。是地壳中含量最高的元素,是金属元素且第一电离能比同周期相邻元素大,与同主族。下列有关说法不正确的( )
A.电负性: B.离子半径:
C.Y位于元素周期表第三周期ⅡA族 D.Z最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱
19.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Y形成的某一化合物易生成二聚体,且X、Y两基态原子的核外电子的空间运动状态相同,Z的基态原子的最高能级的电子数是Y的基态原子的最低能级电子数的一半,W的周期数与族序数相等。下列说法正确的是( )
A.X、Y、Z、W四种元素中,X的非金属性最强
B.简单离子的半径:
C.电负性大小:
D.第一电离能:
20.下列各项叙述中,正确的是( )
A.在同一电子层上运动的电子,其自旋方向肯定不同
B.硅原子有14种不同运动状态的电子
C.镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,原子释放能量,光谱仪摄取到吸收光谱
D.基态原子的价电子排布为n-1dxnsy的元素的族序数一定为x+y
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21.(8分)已知A原子中只含1个电子;B原子的3p轨道上得到1个电子后不能容纳外来电子;C原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反;D原子的第三能层上有8个电子,第四能层上只有1个电子,E原子有9种运动状态。
(1)按要求书写下列图式。
①B原子的结构示意图: 。
②C元素在周期表中的位置 ,C原子的电子排布图: 。
③D原子的核外简化电子排布式: 。
(2)写出的电子式 。
(3)写出A、B、C形成的最高价氧化物对应水化物的化学式: 。
(4)写出由上述元素组成的物质制得A的单质的化学方程式: 。
(5)极性: (填“>”“<”或“=”)。
22.(18分)(1)基态原子的核外电子排布式为 ,有 个未成对电子,光催化还原制备反应中,带状纳米是该反应的良好催化剂,、、电负性由大到小的顺序是 。
(2)镍元素基态原子的电子排布式为 ,能级上的未成对电子数为 。
(3)基态原子的核外电子排布式为 ,根据元素周期律,原子半径 (填“大于”或“小于”),第一电离能 (填“大于”或“小于”)。
(4) 基态核外电子排布式为 。
23.(12分)已知六种短周期元素的原子序数依次增大,的原子核内没有中子, A、D同主族,C、F同主族,A和B可形成5核10电子的阳离子,C与D形成的离子化合物中所有离子的电子数相同,E的最高价氧化物的水化物可与D、F的最高价氧化物的水化物 反应,试回答下列问题:
(1)E在元素周期表中的位置是 。
(2)写出A和B形成4核10电子分子的电子式是 。
(3)C、D、F的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(4)根据“对角线规则”,铍()的性质与上述六种元素中的 (填名称)相似,能溶于氢氧化钠溶液,生成Be与。请写出氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。
(5)A、C、D可形成多种二元化合物,下列说法不正确的是_______ (填字母)。
A.和中都含共价键
B.A、D可形成离子化合物
C.> 中阴阳离子个数比均为1:2
D.和均能溶于C,并发生化合反应
24.(12分)下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题:
(1)元素y为26号元素,请写出其基态原子的电子排布式: 。
(2)元素x的价电子排布图为 。
(3)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光,请用原子结构的知识解释发光的原因: 。
(4)x、y两元素的部分电离能数据列于下表:
元素
x
y
电离能/
(kJ/mol)
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957
比较两元素的I2、I3可知,气态x2+再失去一个电子比气态y2+再失去一个电子难。对此,你的解释是 。
(5)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序排列如图所示,其中电负性最大的是 (填序号)。
(6)表中所列的某主族元素的电离能情况如图所示,则该元素是 (填元素符号)。
25.(10分)根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题:
(1)A元素M层电子数是N电子数7倍,其价层电子轨道表示式 。
(2)C元素基态原子的轨道表示式是下图中的 (填“①”或“②”),另一轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合 (填“A”“B”或“C”)。
A.能量最低原理 B.泡利原理 C.洪特规则
(3)第三周期元素的气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量叫作第一电离能(设为E)。如图所示:
①同周期内,随着原子序数的增大,E值变化的总趋势是 ;(填“增大”“减小”或“不变”);
②根据图中提供的信息,可推断出 (填“>”“<”或“=”,下同);
③根据第一电离能的含义和元素周期律,可推断出 。
试卷第1页,共3页
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第一章 原子结构与性质(单元测试)
一、选择题:本题共20个小题,每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列各项中,前面的能级先填入电子的为( )
①3d和4s ②4p和5s ③5s和4d ④5p和4d
A.① ② B.②③ C.②④ D.③④
【答案】B
【分析】从构造原理图中可以看出能级的能量高低除了符合E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)和E(1s)<E(2s)<E(3s)<E(4s)等规律之外,还存在一些不同能层的能级的交错现象。例如,E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。由于出现能级交错现象,K原子排满第一层和第二层后,在排第三层时,先排满3s能级、3p能级,最后一个电子进入4s能级而不是3d能级,所以它的原子结构示意图为: 。
【详解】原子核外电子优先占有能量低的轨道,轨道能量的高低由能层和能级决定。①中的3d>4s,②中的4p<5s,③中的5s<4d,④中的5p>4d。所以前面能级先填入电子的是②③。正确的答案选B。
2.下列有关电子排布的表述正确的是( )
A.可表示单核8电子粒子基态时电子排布
B.此图错误,违背了洪特规则
C.2p3表示基态氮原子的外围电子排布式
D.表示处于激发态的硼原子的电子排布图
【答案】B
【详解】A.根据洪特规则:在相同能量的轨道上,电子在排布的时候优先进入空轨道,每个轨道中的单电子自旋方向相同,所以单核8电子粒子基态时电子排布为,故A错误;
B.根据洪特规则:在相同能量的轨道上,电子在排布的时候优先进入空轨道,每个轨道中的单电子自旋相同相同,则违背了洪特规则,故B正确;
C.基态氮原子的外围电子排布式应为2s22p3,故C错误;
D.激发态的B原子的2p电子应跃迁到3s轨道或更高能级,2p的三个轨道能量相同,不是激发态,故D错误;
故答案为B。
3.已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ·mol-1。请根据下表所列数据判断,错误的是( )
元素
I1
I2
I3
I4
X
500
4600
6900
9500
Y
580
1800
2700
11600
A.元素X与氯形成化合物时,化学式可能是XCl
B.元素Y是IIIA族元素
C.若元素X、Y处于第三周期,X最高价氧化物对应水化物的碱性强于Y最高价氧化物对应水化物的碱性
D.若元素Y处于第三周期,它可与冷水剧烈反应
【答案】D
【分析】X和Y都是主族元素,I是电离能,X第一电离能和第二电离能相差较大,则说明X原子最外层只有一个电子,X为第IA族元素;Y元素第三电离能和第四电离能相差较大,则Y是第IIIA族元素,X第一电离能小于Y,说明X活泼性大于Y。
【详解】A.由上述分析可知,X为第IA族元素,与氯形成化合物时,化学式可能是XCl,故A正确;
B.由上述分析可知,Y是第IIIA族元素,故B正确;
C.元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,X活泼性大于Y,则X最高价氧化物对应水化物的碱性强于Y最高价氧化物对应水化物的碱性,故C正确;
D.若元素Y处于第3周期,为Al元素,它不能与冷水剧烈反应,故D错误;
答案选D。
4.某元素X的逐级电离能如图所示,下列说法正确的是( )
A.X元素可能为+4价
B.X的最高价氢氧化物一定为强碱
C.X为第五周期元素
D.X与氯气反应生成化合物为XCl3
【答案】D
【分析】根据电离能图知,第三电离能和第四电离能之间的差距最大,所以该原子最外层有3个电子,属于第ⅢA族元素。
【详解】A.X元素最外层有3个电子,可能为 +3价,故A错误;
B.X元素最外层有3个电子,属于第ⅢA族元素,则X的最高价氢氧化物如氢氧化铝为两性,不一定为强碱,故B错误;
C.周期数=核外电子层数,图象中没有显示X原子有多少电子层,因此无法确定该元素位于第几周期,故C错误;
D.该主族元素最外层有3个电子,在反应中容易失去3个电子形成X3+,所以X与氯气反应时可能生成XCl3,故D正确;
故答案选D。
5.下列现象与电子的跃迁没有直接关联的是( )
A
B
C
D
A.氢原子发光 B.霓虹灯发光 C.燃放烟花 D.钠与水剧烈反应
【答案】D
【详解】电子由能量较高的能级跃迁到能量较低能级时,以光的形式释放能量,氢原子发光、霓虹灯发光、燃放烟花等现象都是电子发生跃迁释放能量形成的,钠与水反应属于化学变化,与电子的跃迁没有直接关联,故选D。
6.下列说法错误的是( )
A.钠的焰色试验呈黄色是原子核外电子跃迁释放能量的结果
B.根据对角线规则,锂与镁性质相似,锂燃烧生成氧化锂而不是过氧化锂
C.乙酸的酸性弱于三氟乙酸,这是因为两种分子中的碳原子杂化方式不同
D.I2在水中溶解度很小,但在CCl4中溶解度很大,这种现象可用相似相溶原理解释
【答案】C
【详解】A.金属焰色反应原理是激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量而形成的,A正确;
B.根据对角线规则,镁元素和锂元素的性质具有相似性,则锂燃烧生成氧化锂而不是过氧化锂,B正确;
C.乙酸的酸性弱于三氟乙酸,这是因为氟电负性较大,使得三氟乙酸中羧基氢更容易电离出氢离子导致,C错误;
D.I2为非极性分子,水为极性分子、四氯化碳为非极性分子,碘单质在水中溶解度很小,但在CCl4中溶解度很大,可用相似相溶原理解释,D正确;
故选C。
7.有短周期A、B、C、D四种元素,A、B同周期,C、D同主族,已知A的阳离子与D的阴离子具有相同的电子层结构,B的阴离子和C的阴离子电子层结构相同,且C离子的核电荷数高于B离子,电负性顺序正确的是( )
A.A>B>C>D B.D>C>B>A C.C>D>B>A D.B>A>C>D
【答案】B
【详解】根据题意可知A、B、C处于同一周期,且原子序数C>B>A,C、D处于同一主族,且C在D的下一周期。据此分析画出A、B、C、D在周期表中相对位置关系为,然后依据同周期、同主族元素电负性变化规律即可确定其电负性顺序:D>C>B>A
8.已知下列元素的电负性数据,下列判断不正确的是( )
元素
Li
Be
C
O
F
Na
Al
Cl
Ge
电负性
1.0
1.5
2.5
3.5
4.0
0.9
1.5
3
1.8
A.Mg元素电负性的最小范围为1.0~1.6
B.Ge既具有金属性,又具有非金属性
C.Be和Cl形成共价键
D.O和F形成的化合物O显正价
【答案】A
【详解】Mg元素的金属性小于Na,大于Be,故电负性的最小范围为0.9~1.5,A判断不正确;Ge的电负性为1.8,既具有金属性,又具有非金属性,B判断正确;根据Be和Cl的电负性,两元素电负性差距小于1.7,可形成极性键,C判断正确;F的电负性大于O,故O和F形成的化合物O显正价,D判断正确。
9.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
【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。
10.下列有关原子结构的说法中不正确的是( )
A.第五能层有5个能级,最多能容纳50个电子
B.同一原子中,不同能层均含有的能级是s能级
C.同一原子中,3d能级实际容纳的电子数一定为10个
D.能层和能级的划分,均以电子的能量高低为依据
【答案】C
【详解】第五能层含有5个能级,最多能容纳的电子数为2×52=50,A正确;同一原子中,由于K层只有s能级,故不同能层均含有的能级为s能级,B正确;3d能级最多可容纳10个电子,但实际容纳的电子数不一定为10个,C错误;核外电子分成不同能层和能级,其依据为电子的能量高低,D正确
11.元素周期表长周期共有18个纵列,从左到右排为18列,即碱金属是第1列,稀有气体是第18列。按这种规定,下列说法正确的是( )
A.第9列元素中可能有非金属元素
B.第15列元素的原子最外层的电子排布是ns2np5
C.最外层电子排布为ns2的元素可能在第2列
D.第11、12列为d区的元素
【答案】C
【详解】第9列元素是过渡元素,没有非金属,A项错误;第15列元素的最外层电子排布是ns2np3,B项错误;最外层电子排布为ns2的元素可能为ⅡA族元素也可能是过渡元素或0族元素He,C项正确;11、12列为ds区元素,D项错误
12.如图为周期表的一小部分, A、B、C、D、E的位置关系如图所示。其中B元素最高化合价是最低化合价绝对值的3倍,它的最高价氧化物中含氧60%。下列说法正确的( )
A
D
B
E
C
A.D、B、E三种元素的第一电离能逐渐增大
B.B元素最高价氧化物对应的水化物是强酸
C.A元素是空气中含量最多的元素
D.简单气态氢化物的稳定性:
【答案】B
【解析】B元素的最高化合价是最低化合价绝对值的3倍,则最高化合价为价,它的最高价氧化物为,其中含氧60%,设B的相对原子质量为,则有,解得,则B为S元素,可推知A为O元素,D为P元素,E为元素,C为元素。
【详解】A.同周期从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,但P原子的轨道为半充满状态,较稳定,其元素第一电离能大于S元素,A错误;
B.S元素最高价氧化物对应的水化物为硫酸,硫酸是强酸,B正确;
C.A为O元素,空气中含量最多的元素是N元素,C错误;
D.元素的非金属性越强,对应的简单气态氢化物越稳定,则简单气态氢化物的稳定性的顺序为,D错误;
故选B。
13.甲是一种口腔清洁剂,其结构如图所示。已知W、X、Y、Z为原子序数依次递增的前20号元素。下列说法错误的是( )
A.原子半径:Z>Y>X B.Y的价电子排布式为
C.甲具有较强的氧化性 D.X、Z能形成既含离子键又含共价键的化合物
【答案】B
【详解】由甲的结构及各元素的价键可知,W、、Y、Z分别为H、O、S、K。
A.原子半径从左至右依次减小,从上至下依次增大,所以原子半径:,选项A正确;
B.的价电子排布式为,选项B错误;
C.甲中含有过氧键,具有较强的氧化性,选项C正确;
D.中既含离子键又含共价键,选项D正确;
答案选B。
14.X、Y、Z、W是原子半径依次增大的短周期主族元素,其中X元素与其他元素不在同一周期,Y的一种核素常用于测定文物年代,基态Z原子中s能级与p能级上的电子总数相等。下列说法错误的是( )
A.W单质可以与水反应生成气体
B.Z、W所在周期内,Z、W元素第一电离能大小相邻
C.X与Y组成的化合物沸点可能比水的高
D.X、Y、Z、W的单质均可以在空气中燃烧
【答案】B
【分析】X元素与其他元素不在同一周期,则X为H元素,Y的一种核素常用于测定文物年代,则Y为C元素,基态Z原子中s能级与p能级上的电子总数相等,则Z为元素, X、Y、Z、W是原子半径依次增大的短周期主族元素,则W为元素。
【详解】A.钠与水反应生成,故A正确;
B .Z、W所在周期是第三周期,同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但IIA>IIIA,VA>VIA,所以 第一电离能大于,、元素第一电离能大小不相邻,故B错误;
C.C与H可以形成高分子化合物,沸点可能高于水,故C正确;
D.、C、、均可以在空气中燃烧,故D正确;
故答案为:B。
15.前四周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的电子层数、能级数目和轨道数目均相等,Z可与X形成、两种无色化合物,Y、W均满足最高能级的轨道处于半满状态,但Y的内层轨道全充满,W的成单电子数在前四周期元素中是最多的。下列说法正确的是( )
A.第一电离能:
B.、均为只含有极性键的极性分子
C.由X、Y、Z三种元素组成的物质一定为共价化合物
D.W元素属于元素周期表ds区的金属元素
【答案】A
【分析】由基态X原子的电子层数、能级数目和轨道数目均相等,推出X为H元素;Z可与X形成X2Z2、X2Z两种无色化合物,则Z为O元素,Y内层轨道全充满且最高级轨道半充满,且原子序数H<Y<O,则Y为N元素;W最高级轨道半充满且成单电子数在前四周期中最多,则W价电子排布式为3d54s1,W为Cr。
【详解】A.同一周期从左到右第一电离能总趋势逐渐增大(但Ⅰ1(ⅡA)> Ⅰ1(ⅢA), Ⅰ1(ⅤA)> Ⅰ1(ⅥA)),同一主族从上到下第一电离能逐渐减小,故Ⅰ1满足N>O>H>Cr,即Y>Z>X>W,A正确;
B.X2Z2为H2O2,含有非极性键,B错误;
C.由X、Y、Z三种元素组成的物质可以是硝酸铵,为离子化合物,C错误;
D.W元素为Cr,其价层电子排布式为3d54s1,属于d区元素(ds区元素d轨道全充满),D错误;
答案选A。
16.W、X、Y、Z为是四种原子序数依次增大的短周期元素,这四种元素组成的化学式为的物质在有机合成中具有较高的应用价值。X元素的族序数是周期数的两倍,Y元素的电离能如下表所示,Z原子得到一个电子后核外电子排布变为与稀有气体电子排布相同。下列说法正确的是( )
A.电负性:
B.原子半径:
C.在中,所有原子均满足八电子稳定结构
D.电解Y和Z组成的二元化合物的水溶液可得到Y和Z的单质
【答案】B
【分析】X元素的族序数是周期数的两倍,X可能是C或S,因Y、Z的原子序数大于X,则X只能是C,结合Y元素的电离能可知Y最外层有2个电子IIA族元素,Y为Mg,Z原子得到一个电子后核外电子排布变为与稀有气体电子排布相同,Z为VIIA族元素,Z为Cl,这四种元素组成的化学式为,可知W为H,据此分析解答。
【详解】A.电负性:Cl>H>Mg,故A错误;
B.原子半径:Mg>Cl>H,故B正确;
C.H原子不满足八电子稳定结构,故C错误;
D.电解氯化镁溶液时,阴极是氢离子放电生成氢气,得不到Mg,故D错误;
故选:B。
17.四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中X是元素周期表中原子半径最小的元素;Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子,次外层有2个电子;Z元素原子最高能级的不同轨道都有电子,且自旋方向相同;W元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n。下列说法正确的是( )
A.氢化物的稳定性:一定有Z<W
B.同周期中第一电离能小于Z的有5种
C.Y、Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D.X、Z可形成Z2X4,该分子中所有原子均满足8e﹣稳定结构
【答案】B
【分析】四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中X是元素周期表中原子半径最小的元素,可知X是H元素;W元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n,可知W为O元素;Z元素原子最高能级的不同轨道都有电子,且自旋方向相同,则Z为N,Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子,次外层有2个电子,则Y为Li或B,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,Z为N,W为O,最简单氢化物的稳定性与非金属性成正比,非金属性Z<W,则氢化物的稳定性NH3<H2O,但是稳定性NH3>H2O2,A错误;
B.由分析可知,Z为N,N的2p能级处于半满稳定状态,其第一电离能大于同周期相邻元素,则同周期中第一电离能小于N的有Li、Be、B、C、O共5种,B正确;
C.由分析可知,Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子,次外层有2个电子,则Y为Li或B,最高价氧化物对应的水化物不可能是强酸,C错误;
D.由分析可知,X为H,Z为N,X、Z可形成Z2X4,该分子中H原子不满足8e-稳定结构,D错误;
故答案为:B。
18.短周期主族元素的原子序数依次增大。是地壳中含量最高的元素,是金属元素且第一电离能比同周期相邻元素大,与同主族。下列有关说法不正确的( )
A.电负性: B.离子半径:
C.Y位于元素周期表第三周期ⅡA族 D.Z最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱
【答案】B
【分析】短周期主族元素的原子序数依次增大。是地壳中含量最高的元素为O,是金属元素且第一电离能比同周期相邻元素大说明Y为第三周期元素,为Mg,与同主族,Z为S,因为短周期主族元素的原子序数依次增大,W为Cl。
【详解】A.电负性O>S,A正确;
B.离子半径O2->Mg2+,B不正确;
C.Mg位于元素周期表第三周期ⅡA族,C正确;
D.S最高价氧化物对应水化物H2SO4的酸性比HClO4的弱,D正确;
故选B。
19.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Y形成的某一化合物易生成二聚体,且X、Y两基态原子的核外电子的空间运动状态相同,Z的基态原子的最高能级的电子数是Y的基态原子的最低能级电子数的一半,W的周期数与族序数相等。下列说法正确的是( )
A.X、Y、Z、W四种元素中,X的非金属性最强
B.简单离子的半径:
C.电负性大小:
D.第一电离能:
【答案】B
【分析】由“X与Y形成的某一化合物易生成二聚体”知该化合物为NO2,X为N元素,Y为O元素,“W的周期数与族序数相等”且W为短周期元素,则W为第三周期ⅢA族,是Al元素,Y的核外电子排布为1s22s22p4,最低能级电子数为2,则Z的最高高能级电子数为1,且Z的原子序数比Y大,所以Z有三个电子层,Z为Na元素
【详解】A.N、O、Na、Al四种元素中,O元素非金属性最强,为Y,A项不符合题意;
B.简单离子分别为N3-、O2-、Na+、Al3+,四种离子的核外电子排布相同,根据“序小径大”的规则,知四种离子的半径依次减小,B项符合题意;
C.电负性相当于得电子能力,O元素电负性最强,即Y最大,C项不符合题意;
D.第一电离能相当于失电子能力,总体来说金属元素的第一电离能偏小,且同周期从左到右依次增大,ⅡA、ⅤA比相邻主族元素大,所以有N>O>Al>Na,即X>Y>W>Z,D项不符合题意;
故正确选项为B
20.下列各项叙述中,正确的是( )
A.在同一电子层上运动的电子,其自旋方向肯定不同
B.硅原子有14种不同运动状态的电子
C.镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,原子释放能量,光谱仪摄取到吸收光谱
D.基态原子的价电子排布为n-1dxnsy的元素的族序数一定为x+y
【答案】B
【详解】A.同一原子轨道上运动的两个电子,自旋方向肯定不同;但同一电子层上运动的电子,其自旋方向有可能相同,如2p能级只容纳2个电子,自旋方向相同,A错误;
B.硅是14号元素,原子核外有14个电子,每一个电子的运动状态都不同,因此有14种不同运动状态的电子,B正确;
C.镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,Mg原子3s2能级上的2个电子吸收能量跃迁到3p2能级上,由基态转化成激发态,光谱仪摄取到吸收光谱,C错误;
D.基态原子的价电子排布为n-1dxnsy的元素若为ⅢB-VIIB,其族序数为外围电子中d、s能级含有电子数目之和,族序数一定为x+y,若为IB族、IIB族元素,族序数等于外围电子排布中s能级中的电子数为y,D错误;
故选B。
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21.(8分)已知A原子中只含1个电子;B原子的3p轨道上得到1个电子后不能容纳外来电子;C原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反;D原子的第三能层上有8个电子,第四能层上只有1个电子,E原子有9种运动状态。
(1)按要求书写下列图式。
①B原子的结构示意图: 。
②C元素在周期表中的位置 ,C原子的电子排布图: 。
③D原子的核外简化电子排布式: 。
(2)写出的电子式 。
(3)写出A、B、C形成的最高价氧化物对应水化物的化学式: 。
(4)写出由上述元素组成的物质制得A的单质的化学方程式: 。
(5)极性: (填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) 第二周期第VIA族
(2)
(3)
(4)↑
(5)<
【分析】A原子只有1个电子,则A为H原子;B原子的3p轨道上得到1个电子后不能容纳外来电子,则B原子核外电子排布式为,为Cl原子;C原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子自旋方向相反,则C原子核外电子排布式为,为O原子;D原子的第三能层上有8个电子,第四能层上只有1个电子,则D为K原子;E为F原子。据此解答。
【详解】(1)①Cl原子的结构示意图为:。
②O元素在周期表中的位置为:第二周期第VIA族,其原子的电子排布图为:。
③K原子的核外简化电子排布式为:。
答案为:;第二周期第VIA族;;。
(2)的电子式为:。
答案为:。
(3)H、Cl、O形成的最高价氧化物对应的水化物为高氯酸,其化学式为:。
答案为:。
(4)上述元素组成的物质中,可由K单质可与水反应制得氢气,反应的化学方程式为:↑。
答案为:↑。
(5)在和基团中,C和Cl、F原子均形成了共用电子对。由于F原子得电子能力强于Cl原子,因此极性:<。
答案为:<。
22.(18分)(1)基态原子的核外电子排布式为 ,有 个未成对电子,光催化还原制备反应中,带状纳米是该反应的良好催化剂,、、电负性由大到小的顺序是 。
(2)镍元素基态原子的电子排布式为 ,能级上的未成对电子数为 。
(3)基态原子的核外电子排布式为 ,根据元素周期律,原子半径 (填“大于”或“小于”),第一电离能 (填“大于”或“小于”)。
(4) 基态核外电子排布式为 。
【答案】 2 (或) 2 (或) 大于 小于 (或)
【详解】(1)元素的原子序数为32,根据构造原理可知基态原子的核外电子排布式为,其中能级上有2个未成对电子;金属元素的电负性小于非金属元素,元素的非金属性越强,电负性越大,则三种元素的电负性由大到小的顺序为,故答案为:;2;;
(2)Ni元素的原子序数为28,根据构造原理可知基态原子的电子排布式为或;能级有5个轨道,其中3个轨道排满2个自旋相反的电子,另外2个轨道分别只排了1个电子,则能级上有2个未成对电子,故答案为:(或);2;
(3)位于第四周期VA族,核外有33个电子,基态原子的核外电子排布式为或,同周期元素,从左到右原子半径依次减小、第一电离能呈增大趋势,则同周期、的原子半径、第一电离能,故答案为:大于;小于;
(4)元素的原子序数为30,基态原子的核外电子排布式为,失电子时,先失去轨道的电子,则基态核外电子排布式为或,故答案为:(或)。
23.(12分)已知六种短周期元素的原子序数依次增大,的原子核内没有中子, A、D同主族,C、F同主族,A和B可形成5核10电子的阳离子,C与D形成的离子化合物中所有离子的电子数相同,E的最高价氧化物的水化物可与D、F的最高价氧化物的水化物 反应,试回答下列问题:
(1)E在元素周期表中的位置是 。
(2)写出A和B形成4核10电子分子的电子式是 。
(3)C、D、F的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(4)根据“对角线规则”,铍()的性质与上述六种元素中的 (填名称)相似,能溶于氢氧化钠溶液,生成Be与。请写出氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。
(5)A、C、D可形成多种二元化合物,下列说法不正确的是_______ (填字母)。
A.和中都含共价键
B.A、D可形成离子化合物
C.> 中阴阳离子个数比均为1:2
D.和均能溶于C,并发生化合反应
【答案】(1)第三周期IIIA族
(2)
(3)S2- >O2->Na+
(4) 铝 Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O
(5)D
【分析】短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,A的原子核内没有中子,则A为H元素;A和B可形成5核10电子的阳离子,该阳离子为铵根离子,则B为N元素;A、D同主族,则D为Na元素;C与D形成的离子化合物D2C中所有离子的电子数相同,则C为O元素;C、F同主族,则F为S元素;E的最高价氧化物的水化物可与D、F的最高价氧化物的水化物反应,则E为Al元素。
【详解】(1)经分析E为Al元素,铝元素的原子序数为13,位于元素周期表第三周期第IIIA族,故答案为:第三周期IIIA族;
(2)经分析A为H元素,B为N元素,A和B形成4核10电子分子,则该分子是NH3,该分子的电子式是;
(3)经分析C、D、F的简单离子应分别是指O2-、Na+、S2-,O2-和Na+核外电子排布完全相同,核电荷数越大,半径反而越小,核电荷数O<Na,则离子半径O2->Na+,O2-和Na+核外都有2个电子层,S2-有3个电子层,电子层数越多半径越大,则三种离子的离子半径由大到小的顺序为S2- >O2->Na+;
(4)根据“对角线规则”,铍(Be)的性质与元素周期表右下角的Al性质相似,氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应生成Na2BeO2和水,反应的化学方程式为Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O,故答案为:铝;Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O;
(5)A.经分析A、C、D分别是指H、O、Na三种元素,则A2C2和D2C2,分别是指H2O2和Na2O2,H2O2是共价化合物,Na2O2是离子化合物,但过氧根离子内含有共价键,则两种化合物中都含有共价键,A正确;
B.A、D是指H、Na两种元素,A、D形成的化合物氢化钠是离子化合物,B正确;
C.D2C、D2C2分别是指Na2O和Na2O2,它们的阴阳离子个数比均为1:2,C正确;
D.D2C、D2C2分别是指Na2O和Na2O2,A2C是指H2O,Na2O2与H2O反应生成氢氧化钠和氧气,该反应不属于化合反应,D错误;
故选D。
24.(12分)下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题:
(1)元素y为26号元素,请写出其基态原子的电子排布式: 。
(2)元素x的价电子排布图为 。
(3)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光,请用原子结构的知识解释发光的原因: 。
(4)x、y两元素的部分电离能数据列于下表:
元素
x
y
电离能/
(kJ/mol)
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957
比较两元素的I2、I3可知,气态x2+再失去一个电子比气态y2+再失去一个电子难。对此,你的解释是 。
(5)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序排列如图所示,其中电负性最大的是 (填序号)。
(6)表中所列的某主族元素的电离能情况如图所示,则该元素是 (填元素符号)。
【答案】(1)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
(2)
(3)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以光(子)的形式释放能量
(4)Mn2+的3d轨道电子排布为半充满结构,比较稳定
(5)2
(6)Al
【分析】根据元素在周期表中的位置知,a到p分别是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Mn、Fe元素;据此解答。
【详解】(1)Fe原子核外电子数为26,根据能量最低原理可知,其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2);故答案为:1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2);
(2)元素x为Mn,原子序数为25,价电子排布图为:,故答案为:;
(3)镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,在反应过程中电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以光(子)的形式释放能量;故答案为:电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以光(子)的形式释放能量;
(4)由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多;而Fe2+到Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态,需要的能量相对要少;故答案为:Mn2+的3d轨道电子排布为半充满结构,比较稳定;
(5)第三周期8种元素,只有Si单质为原子晶体,熔点最大,与图中8对应;分子晶体的熔点低,有磷、硫、氯气、氩气几种物质,但Cl的电负性最大,与图中2对应;故答案为:2;
(6)根据表中所列的某主族元素的电离能可知,该元素原子最外层电子数为3,所以该元素为Al元素。故答案为:Al;
25.(10分)根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题:
(1)A元素M层电子数是N电子数7倍,其价层电子轨道表示式 。
(2)C元素基态原子的轨道表示式是下图中的 (填“①”或“②”),另一轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合 (填“A”“B”或“C”)。
A.能量最低原理 B.泡利原理 C.洪特规则
(3)第三周期元素的气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量叫作第一电离能(设为E)。如图所示:
①同周期内,随着原子序数的增大,E值变化的总趋势是 ;(填“增大”“减小”或“不变”);
②根据图中提供的信息,可推断出 (填“>”“<”或“=”,下同);
③根据第一电离能的含义和元素周期律,可推断出 。
【答案】(1)
(2) ② C
(3) 增大 < >
【详解】(1)
A元素M层电子数是N电子数7倍,说明N层中含有2个电子,那么M层中有14个电子,故可知为26号铁元素,基态铁原子的价层电子排布式为3d64s2,故其价层电子轨道表示式为,故答案为:;
(2)由电子排布图中的电子数知,C元素是硅,根据洪特规则,当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,且自旋方向相同,故硅元素基态原子的电子排布图为②;电子排布图①违背洪特规则,不能作为硅元素基态原子的电子排布图,则选C,故答案为:②;C;
(3)①由图可知,同周期内,随着原子序数的增大,E值变化的总趋势是增大,故答案为:增大;
②由图可知,同周期内,随着原子序数的增大,E值变化的总趋势是增大,但原子处于半满、全满时,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故E氧<E氟,故答案为:<;
③同主族金属性越强,第一电离能越小则E镁>E钙,故答案为:>;
【点睛】第一电离能指的是气态基态原子失去一个电子形成气态基态正离子所需要的能量,越容易失一个电子,则第一电离能越小,元素金属性越强。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
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