专题2 原子结构与元素性质【单元卷·测试卷】-2024-2025学年高二化学单元速记·巧练(苏教版2019选择性必修2)
2024-11-11
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版选择性必修2 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 综合评价 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 元素周期表 元素周期律,原子结构 化学键 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.31 MB |
| 发布时间 | 2024-11-11 |
| 更新时间 | 2024-11-11 |
| 作者 | 卓越化学 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-11-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48586150.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题二 原子结构与元素性质
测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共42分)
1、 选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。
1.下列有关电子云、电子云轮廓图和原子轨道的说法正确的是
A.电子云是核外电子的概率密度分布的形象描述
B.电子云中的每个小点表示1个电子
C.核外电子只出现在电子云轮廓图内
D.能级种类决定原子轨道数目,能级越高,原子轨道数目越多
【答案】A
【解析】A.电子云表示电子在核外空间某处出现的机会,出现的机会越大,电子云的密度越大,故A项正确;
B.电子云中小黑点的疏密表示电子出现机会的多少,密则机会大,疏则机会小,不代表电子数目多少,故B错误;
C.绘制电子云轮廓时,把电子在原子核外空间出现概率P=90%的空间圈出,所得即为电子云图,故C错误;
D.同一能层中,s、p、d、f能级所含轨道依次增加,但同一类能级所含轨道数相同,故D错误;
综上所述,正确的是A项。
2.以下说法正确的是
A.从空间角度看,2s轨道比1s轨道大,其空间包含了1s轨道
B.p能级能量一定比s能级能量高
C.2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
D.轨道相互垂直,且能量各不相等
【答案】A
【解析】A.从空间角度看,2s轨道空间包含了1s轨道,比1s轨道大,A正确;
B.p能级能量不一定比s能级的能量高,如2p的能量小于3s,B错误;
C.同一原子中,各p能级的轨道数都为3,C错误;
D.轨道相互垂直,能量相等,D错误;
故选A。
3.四川地区矿产资源丰富,如钒钛磁铁矿不仅是铁的重要来源,而且伴生的钒、钛、铬、钴、镍和钪等多种组份,具有很高的综合利用价值。下列说法错误的是
A.钛元素在元素周期表中的d区
B.电子排布式违反了构造原理
C.在铁原子中,不可能有两个能量完全相同的电子
D.基态钒原子(23V)核外有23个不同运动状态的电子
【答案】C
【解析】A.钛元素在元素周期表第四周期第ⅣB族,属于d区元素,A正确;
B.Sc原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d14s2 ,因为能级交错应先排4s再排3d,其违背了构造原理,B正确;
C.铁原子中,相同能层的同一能级的电子能量相同,C错误;
D.钒元素为23号,原子核外有23个电子且运动状态各不相同,D正确;
故选C。
4.下列原子的外围电子排布式正确的是
A.3d54s1 B.3d44s2 C.3d94s2 D.3d114s2
【答案】A
【解析】A.根据原子填入轨道的顺序和核外电子排布规律中的洪特规则特例,当p、d、f轨道电子为全满、半满或全空时,原子的能量最低,3d54s1电子排布式正确,故A正确;
B.3d44s2违背了半充满时为稳定状态,所以Cr的外围电子排布式为3d54s1,故B错误;
C.3d94s2违背了全充满时为稳定状态,其外围电子排布式应为3d104s1,故C错误;
D.违背了能量最低原理和洪特规则,正确的为3d104s24p1,故D错误;
故选:A。
5.下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价错误的是
A.若Mn元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7 ,则违反了构造原理
B.若基态硫原子的价层电子轨道表示式为,则违反了泡利原理
C.基态氮原子的核外电子轨道表示式为,符合洪特规则和泡利原理
D.电子排布式( )违反了洪特规则
【答案】B
【解析】A.若Mn元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7 ,则违反了构造原理,先排4s轨道,再排3d轨道,A正确;
B.若基态硫原子的价层电子轨道表示式为,则违反了洪特规则,排布在同一能级的不同轨道时,单独占据一个轨道,自旋方向相同,B错误;
C.基态氮原子的核外电子轨道表示式为,符合洪特规则和泡利原理,C正确;
D.电子排布式( )违反了洪特规则,正确的排布为,D正确;
故选B。
6.已知X、Y、Z、W、M五种元素的结构信息如下:
①基态X原子的价层电子排布式为
②基态Y原子的价层电子轨道表示式为
③的结构示意图为
④中子数为16的W原子:
⑤基态M原子核外有12种运动状态的电子
下列说法正确的是
A.X与Y能形成型的离子化合物 B.中含有共价键和离子键
C.分子中的原子均满足8电子稳定结构 D.最简单氢化物的稳定性:X>Z
【答案】D
【分析】
基态X原子的价层电子排布式为,X为O元素;基态Y原子的价层电子轨道表示式为,Y为Cl元素;的结构示意图为,Z是N元素;中子数为16的W原子:,W是P元素;基态M原子核外有12种运动状态的电子,M是Mg元素。
【解析】A.O与Cl形成Cl2O或ClO2均是共价化合物,A错误;
B.是MgCl2,只有离子键,B错误;
C.PCl5分子中的P原子不满足8电子稳定结构,C错误;
D.H2O的稳定性大于NH3,D正确;
答案选D。
7.下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中,正确的是
I1
I2
I3
I4
I5
I6
I7
578
1 817
2 745
11 575
14 830
18 376
23 293
A.基态原子核外N电子层上只有一个电子的元素一定是ⅠA或ⅠB族元素
B.原子的价电子排布为(n-1)d1~10ns1~2的元素一定是副族元素
C.某主族元素的电离能I1~I7数据如上表所示(单位:kJ·mol-1),可推测该元素位于元素周期表第ⅤA族
D.在①P、S,②Mg、Ca,③N、F三组元素中,每组中第一电离能较大的元素的原子序数之和为36
【答案】D
【解析】A.基态原子的N层上只有一个电子的元素,可能为K、Cr或Cu,K为第IA族元素,Cr、Cu为副族元素,铬在元素周期表中属ⅥB族,故A错误;
B.原子的价电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素为第Ⅷ族元素,第Ⅷ族不属于副族,故B错误;
C.某主族元素的电离能~I7的数据如上表所示(单位:kJ∙mol-1),I4远远大于I3,说明容易失去前面三个电子,第四个电子较难失去,因此可推测该元素位于元素周期表第ⅢA族,故C错误;
D.在①P、S,②Mg、Ca,③N、F三组元素中,每组中第一电离能较大的元素分别为P、Mg、F,其原子序数之和为36,故D正确;
故答案选D。
8.核素的研究对工、农业及科技发展至关重要。下列有关与电负性的比较正确的是
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【解析】同周期主族元素,从左至右电负性逐渐增强,>,A项正确,故答案选A。
9.钠和钾是两种常见金属,下列说法正确的是
A.钠元素的电负性大于钾
B.基态钾原子价层电子轨道表示式为
C.钾能置换出NaCl溶液中的钠
D.钠元素与钾元素的原子序数相差18
【答案】A
【解析】A.同一主族元素的电负性从上到下依次减小,金属性越强的元素,其电负性越小,因此钠元素的电负性大于钾,A说法正确;
B.基态钾原子价层电子为4s1,其轨道表示式为,B说法不正确;
C.钾和钠均能与水发生置换反应,因此,钾不能置换出 NaC1溶液中的钠,C说法不正确;
D.钠元素与钾元素的原子序数分别为11和19,两者相差8,D说法不正确;
故选A。
10.已知、、、、是元素周期表前四周期中原子序数依次增大的常见元素,相关信息如下表:
元素
相关信息
X
元素原子的核外电子数比电子数少
Y
地壳中含量最多的元素
Z
第一至第四电离能是:I1=578kJ/mol,I2=1817kJ/mol,I3=2745kJ/mol,I4=11575kJ/mol
W
前四周期中电负性最小的元素
R
在周期表的第十一列
下列说法错误的是
A.和可以组成多种二元化合物,其中显价的物质常见有两种
B.与元素成“对角线规则”的元素的最高价氧化物的水化物具有两性,该两性物质与强碱反应的离子方程式为:
C.、、元素均位于元素周期表的区,元素位于元素周期表的区
D.元素最外层电子数比更少
【答案】D
【分析】X元素原子的核外p电子数比s电子数少1,故X为N元素;Y为地壳中含量最多的元素,故Y为O元素;Z的第一电离能至第四电离能分别是:I1=578kJ/mol,I2=1817kJ/mol,I3=2745kJ/mol,I4=11575kJ/mol,第四电离能远远大于第三电离能,故Z为Al元素;W为前四周期中电负性最小的元素,W为K元素;R在周期表的第十一列,故R为Cu元素;X、Y、Z、W、R分别为N、O、Al、K、Cu元素,据此分析解题。
【解析】A.X为N元素,Y为O元素,可以形成如:NO、N2O、NO2、N2O3、N2O4、N2O5等,其中X显价的物质常见有NO2、N2O4,共两种,故A正确;
B.与Al元素成“对角线规则”的元素Be的最高价氧化物的水化物具有两性,该两性物质与强碱反应的离子方程式为:,故B正确;
C.N、O、Al均位于元素周期表的p区,Cu位于元素周期表的ds区,故C正确;
D.W为K元素,最外层电子数为1,R为Cu元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,最外层电子数也为1,故D错误;
故答案选D。
11.下列说法正确的是
A.第一电离能: B.电负性:
C.最高正化合价: D.原子半径:
【答案】B
【解析】A.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则第一电离能由大到小的顺序为F>N>O,故A项错误;
B.元素的非金属性越强,电负性越大,三种元素的非金属性强弱顺序为:F>O>N,则电负性大小顺序为:F>O>N,故B项正确;
C.氟元素的非金属性最强,只存在负化合价,不存在正化合价,故C项错误;
D.同主族元素,从上到下原子半径依次增大,同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则三种原子的原子半径大小顺序为:Na >N>O,故D项错误;
故本题选B。
12.A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构,有关两元素的下列叙述:
①原子半径A<B;②离子半径A>B;③原子序数A>B;④A的正价与B的负价绝对值一定相等;⑤A的电负性小于B的电负性;⑥A的第一电离能小于B的第一电离能。
其中正确的组合是
A.①②⑦ B.③⑤⑥ C.③④⑤ D.③④⑤⑥
【答案】B
【分析】原子得电子形成阴离子,失电子形成阳离子,A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构,说明A元素的原子序数大于B元素的原子序数;
【解析】①A元素的原子序数大于B元素的原子序数,二者离子的电子层数相同,说明A位于B的下一周期,所以原子半径A>B,故错误;
②二者离子电子层数相同,B的原子序数更小,则核电荷数更小,所以B的离子半径更大,故错误;
③由分析可知,A元素的原子序数大于B元素的原子序数,故正确;
④原子得电子形成阴离子,失电子形成阳离子,虽然二者离子电子层结构相同,但形成离子时得到或失去的电子数不一定相同,所以无法确定二者化合价之间的关系,故错误;
⑤A能形成阳离子,说明A易失去电子,具有较强的金属性,的电负性较弱,B能形成阴离子,说明在反应时易得到电子,具有较强的电负性,则A的电负性小于B的电负性,故正确;
⑥A位于B的下一周期,原子半径更大,更容易失去电子,所以A的第一电离能小于B的第一电离能,故正确;
故选B。
13.下列原因分析不能解释递变规律的是
选项
递变规律
原因分析
A
与水反应的剧烈程度:Na > Mg > Al
最外层电子数:Al > Mg > Na
B
沸点:Cl2 < Br2 < I2
相对分子量: Cl2 < Br2 < I2
C
离子半径:Ca2+ < Cl- < S2-
电子层结构相同,核电荷数:
Ca > Cl > S
D
酸性:CF3COOH>CCl3COOH >CH3COOH
电负性:F > Cl > H
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.Na、Mg、Al与水反应的剧烈程度与其单质失电子难易程度有关,与其最外层电子数多少无关,原因分析不合理,故A符合题意;
B.氯气、溴、碘都不能形成分子间氢键且都是分子晶体,所以其沸点随着分子间作用力的增大而升高,分子间作用力随着相对分子质量的增大而增大,沸点:Cl2<Br2<I2,相对分子量:Cl2<Br2<I2,故B不符合题意;
C.电子层结构相同的离子,离子半径随着核电荷数的增大而减小,电子层结构相同,核电荷数:Ca>Cl>S,则离子半径:Ca2+<Cl-<S2-,故C不符合题意;
D.这几种羧酸中,元素的电负性越强,其吸电子的能力越强,导致羧基越易电离出氢离子,则酸性越强,电负性:F>Cl>H,吸引电子的能力:F>Cl>H,所以酸性:CF3COOH>CCl3COOH>CH3COOH,故D不符合题意;
故选:A。
14.一种含B化合物可用作吸附材料,其化学式为,部分晶体结构如图所示。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.元素的电负性:
C.基态碳原子的核外电子的运动状态有4种
D.基态氮原子三个轨道相互垂直,能量相等
【答案】D
【解析】A.C、N、O、Cl四种原子中,Cl原子的电子层是三层,其他原子只有两层,所以氯原子半径最大;C、N、O的质子数分别是6、7、8,所以半径大小为,A项错误;
B.在相同的周期中,元素从左到右的电负性递增,同主族元素自上而下地递减,元素的电负性:,B项错误;
C.基态碳原子核外有6个电子,各电子的运动状态均不相同,共有6个,C项错误;
D.基态N原子,,三个轨道相互垂直,同一能级的轨道上电子能量相等,D项正确;
故选:D。
第II卷 非选择题(共58分)
2、 非选择题(本大题共5个小题,共58分)
15.原子结构与元素周期表存在着内在联系。根据已学知识,请你回答下列问题:
(1)指出31号元素镓(Ga)在元素周期表中的位置: 周期 族。
(2)若将基态14Si的电子排布式写成1s22s22p63s33p1,则它违背了 ;
(3)X原子在第二电子层上只有一个空轨道,则X的轨道表示式为 。
(4)被誉为“21世纪的金属”的钛(Ti)元素原子的价电子排布式为: 。
(5)写出原子序数最小的IB族元素原子的核外电子排布式: 。
(6)写出3p轨道上有2个未成对电子的元素符号: 。
(7)Fe3+比Fe2+的稳定性更 (填“强”或“弱”),从结构上分析原因是 ;
(8)日常生活中广泛应用的不锈钢,在其生产过程中添加了某种元素,该元素的价电子排布式为3d54s1,该元素的名称为: 。
【答案】(1) 四 IIIA
(2)泡利原理
(3)
(4)3d24s2
(5)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(6)Si或S
(7) 强 Fe3+的价层电子排布为3d5,处于“半满状态”,故更稳定
(8)铬
【解析】(1)31号元素镓(Ga),核外电子数31,核外四个电子层,最外层3个电子,Ga在元素周期表中的位置为第四周期第ⅢA族;
(2)基态14Si的电子排布式写成1s22s22p63s33p1,3s能级上有1个轨道,有3个电子,它违背了泡利不相容原理:每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子,故答案为:泡利原理;
(3)
X原子在第二电子层上只有一个空轨道,价电子排布式为:2s22p2,则X为C元素,轨道表示式为:;
(4)钛(Ti)元素的原子序数为22,原子的价电子排布式为3d24s2;
(5)原子序数最小的IB族元素为29号Cu元素,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;
(6)3p轨道上有2个未成对电子,则其外围电子排布式为3s23p2或3s23p4,若为外围电子排布为3s23p2,是Si元素;若为外围电子排布为3s23p4,是S元素,故答案为:Si或S;
(7)Fe2+的核外排布1s22s22p63s23p63d6,Fe3+的核外排布为1s22s22p63s23p63d5,可以知道Fe3+的3d轨道上的电子数为5,为半充满,更加稳定,Fe2+的价层电子排布式为3d6,易失去1个电子达到半充满结构,Fe2+易被氧化成Fe3+,Fe3+比Fe2+的稳定性更强,故答案为:强;Fe3+的价层电子排布为3d5,处于“半满状态”,故更稳定;
(8)该元素的价电子排布式为3d54s1,则电子排布为[Ar] 3d54s1,可知原子序数为24,该元素的名称为铬。
16.祖母绿是国际珠宝界公认的四大名贵宝石之一,其主要成分为,还含有适量的。请回答下列问题:
(1)基态原子核外电子有 种运动状态,核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为 形。
(2)Be、Si、O三种元素的电负性从大到小的顺序为 。
(3)某同学将基态氧原子的核外电子的轨道表示式表示为,该核外电子排布违背了 ;当激发态氧原子从状态变到,形成的是 光谱(填“发射”或“吸收”)。
(4)原子核外运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用表示,与之相反的用表示,称为电子的自旋磁量子数。基态Cr原子的3d能级自旋磁量子数可能的代数和为 。
(5)试推测第一电离能: (填“>”或“<”),简述推测方法: 。
(6)Be、Al的电负性非常接近,导致Be、Al的化学性质相似。试写出Be溶于NaOH溶液的离子方程式: 。
【答案】(1) 14 哑铃
(2)O> Si>Be
(3) 泡利不相容原理或泡利原理 发射
(4)或
(5) 大于 Mg与Be同主族,同主族元素从上到下,第一电离能呈现减小的趋势,Mg与Al同周期,Mg的第一电离能大于Al的第一电离能,故Be的第一电离能大于Al的第一电离能
(6)
【解析】(1)为14号元素,基态原子核外电子排布式为,有14种运动状态,核外电子占据的最高能级的p轨道,电子云轮廓图为哑铃形;
(2)一般来说金属的电负性小于1.7,非金属电负性大于1.7,故Be的电负性最小,非金属性:Si<O,故电负性从大到小的顺序为O>Si>Be;
(3)泡利原理是指每个轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子,能量最低原理是指核外电子优先排布能量最低的轨道,根据该核外电子排布图可知,其违背了泡利不相容原理或泡利原理;当激发态氧原子从状态变到,形成的是发射光谱;
(4)
基态的Cr原子价电子排布式,电子排布图为,所以价电子自旋磁量子数的代数和为或;
(5)Mg与Be同主族,Be的电子层数更少,原子半径更小,故第一电离能更大;Mg与A1同周期,Mg第一电离能大于Al的第一电离能(Al的第一电离能低于Mg,是因为Al失去的3p能级电子能量比Mg失去的3s能级电子的能量高),故大于;
(6)由于Be、Al的电负性非常接近,导致Be、Al的化学性质相似,Be溶于NaOH溶液的离子方程式为:。
17.前四周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大,其相关性质如表所示:
A
2p能级电子半充满
B
与A同周期,且原子核外有2个未成对电子
C
基态原子核外有6个原子轨道排有电子,且只有1个未成对电子
D
其基态原子外围电子排布式为
E
前四周期元素中,E元素基态原子未成对电子数最多
请根据以上情况,回答下列问题:
(1)A元素在周期表中的位置为 ,其基态原子的价电子排布图为 。
(2)A、B、D三种元素第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。B、C、D三种元素的简单离子的半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(3)E元素基态原子核外有 种空间运动状态不同的电子,该元素的价层电子排布式为 。
【答案】(1) 第二周期VA族 ;
(2) N>O>S S2->O2->Na+
(3) 15 3d54s1
【分析】前四周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大,A的2p能级电子半充满,则A为氮元素,B与A同周期,且原子核外有2个未成对电子,B为氧元素,C基态原子核外有6个原子轨道排有电子,且只有1个未成对电子,则C为钠元素,在前四周期元素中E元素基态原子未成对电子数最多,则外围电子排布式为3d54s1,E为铬元素,D其基态原子外围电子排布为,即外围电子排布式为3s23p4,则D为硫元素;
【解析】(1)
A为氮元素,在周期表中的位置为第二周期VA族;基态原子的价电子排布图为:;
(2)A、B、D分别是:N、O、S三种元素,第一电离能由大到小的顺序为:N>O>S;B、C、D三种元素分别是N、Na、S,简单离子的半径由大到小的顺序为:S2->O2->Na+;
(3)E为Cr元素,基态原子核外有15种空间运动状态不同的电子,该元素的价层电子排布式为:3d54s1。
18.短周期主族元素W、Q、X、Y、Z的原子序数依次增大,W原子序数是6,Q元素基态原子核外有三个未成对电子,X与Z同主族,Z的原子序数是X的2倍,元素Y在同周期中原子半径最大。回答下列问题:
(1)可以正确描述W原子结构的是_______(填字母)。
A.原子结构示意图: B.原子核外能量最高的电子云图像:
C.碳-12原子: D.原子的轨道表示式:
(2)Z元素基态原子的电子排布式为 ,基态Z原子的价电子中,两种自旋状态的电子数之比为 。
(3)在第四周期元素中,基态原子的未成对电子数最多的是 (填元素符号),其价电子轨道表示式为 。
(4)图a、b、c分别表示W、Q、X和F的逐级电离能(Ⅰ)变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是 (填标号)。
(5)W、Q、X、Y四种元素的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示);最高价氧化物对应水化物的酸性:W (填“>”或“<”)Q。
【答案】(1)AB
(2) 或 1:2或2:1
(3) Cr
(4)图a
(5) O>N>C>Na <
【分析】W原子序数是6,W为C;元素Y在同周期中原子半径最大,则Y为Na;结合原子序数大小,可知Q为第二周期元素,Q元素基态原子核外有三个未成对电子,可知Q为N;X与Z同主族,Z的原子序数是X的2倍,X为O,Z为S。根据题意分析可得:W、Q、X、Y、Z分别为C、N、O、Na、S。
【解析】(1)碳原子结构示意图正确,A项正确;碳原子核外能量最高的是p能级,呈哑铃形,电子云图像合理,B项正确;碳—12原子表示为,C项错误;根据核外电子排布规律可知,2p轨道中2个电子应分别占据不同的轨道,且自旋方向相同,D项错误。
(2)
S元素基态原子电子排布式为;价电子层有6个电子()两种自旋状态的电子数之比为2:4或者4:2,化简得1:2或者2:1。
(3)
第四周期元素中,基态原子的未成对电子数最多的是Cr元素,其价电子轨道表示式为。
(4)N原子的2p轨道处于半满结构,第一电离能最大,故第一电离能大小:,图 a正确。
(5)同周期元素从左到右电负性增强,同主族元素从上到下电负性减弱,则C、N、O、Na的电负性大小:;元素电负性越强,形成最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则酸性:。
19.Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。完成下列填空:
(1)下列描述的Li原子核外电子运动状态中,能量最高的是 (填字母)。
(2)基态铁原子的价层电子排布式为 ,基态与中未成对的电子数之比为 。
(3)三种元素的电负性由大到小的顺序是 。
(4)与铁同周期元素中,4s轨道半充满的元素有 (填元素符号)。
(5)氢化锂是由两种单核离子构成的离子化合物。组成的两种元素的电负性: (填“>”或“<”)。判断LiH中两种离子半径的大小,并从原子结构的角度解释原因 。
(6)离子化合物的形成过程如图所示。原子的第一电离能为 ,中化学键的键能为。
(7)已知,原因是 。
【答案】(1)C
(2) 3d64s2 4:5
(3)O>P>Li
(4)K、Cr、Cu
(5) < Li+和H-电子层数相同,由于锂原子核中核电荷数较大,对外层电子吸引能力较大,故Li+半径较小
(6)520 498
(7)Li、Be、B为同周期元素,同周期元素从左至右,第一电离能呈现增大的趋势;但由于基态Be原子的2s能级轨道处于全充满状态,能量更低更稳定,故其第一电离能比B的大
【解析】(1)2p能级能量大于2s和1s能级,C中有2个电子跃迁到2p轨道,故能量最高的为C;
(2)铁为26号元素,基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,价电子排布式为3d64s2;基态与中电子排布分别为:1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5,未成对的电子数之比为4:5;
(3)Li是金属元素,O、P是非金属元素,故Li电负性最小,由同周期从左到右电负性增强,同主族从上到下电负性减弱,可知电负性O>P,故电负性大小顺序为O>P>Li;
(4)与铁同周期元素中,4s轨道半充满的元素有K、Cr、Cu,三者4s轨道电子排布均为4s1;
(5)同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱,电负性Li<H;电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;中两种离子分别为Li+、H-,两者的电子层数相同,由于锂原子核中核电荷数较大对外层电子的吸引能力较大,故锂离子原子半径较小;
(6)第一电离能是基态的气态原子失去最外层的一个电子所需能量,由图可知,Li原子的第一电离能()为;O=O键能为1mol气态氧分子变为气态氧原子所需的能量,故中化学键的键能为;
(7)同周期元素从左至右,第一电离能呈增大趋势,但由于第ⅡA族元素基态原子s能级轨道处于全充满状态,能力更低更稳定,所以第一电离能大于同一周期的第ⅢA族元素,因此。
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专题二 原子结构与元素性质
测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共42分)
1、 选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。
1.下列有关电子云、电子云轮廓图和原子轨道的说法正确的是
A.电子云是核外电子的概率密度分布的形象描述
B.电子云中的每个小点表示1个电子
C.核外电子只出现在电子云轮廓图内
D.能级种类决定原子轨道数目,能级越高,原子轨道数目越多
2.以下说法正确的是
A.从空间角度看,2s轨道比1s轨道大,其空间包含了1s轨道
B.p能级能量一定比s能级能量高
C.2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
D.轨道相互垂直,且能量各不相等
3.四川地区矿产资源丰富,如钒钛磁铁矿不仅是铁的重要来源,而且伴生的钒、钛、铬、钴、镍和钪等多种组份,具有很高的综合利用价值。下列说法错误的是
A.钛元素在元素周期表中的d区
B.电子排布式违反了构造原理
C.在铁原子中,不可能有两个能量完全相同的电子
D.基态钒原子(23V)核外有23个不同运动状态的电子
4.下列原子的外围电子排布式正确的是
A.3d54s1 B.3d44s2 C.3d94s2 D.3d114s2
5.下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价错误的是
A.若Mn元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7 ,则违反了构造原理
B.若基态硫原子的价层电子轨道表示式为,则违反了泡利原理
C.基态氮原子的核外电子轨道表示式为,符合洪特规则和泡利原理
D.电子排布式( )违反了洪特规则
6.已知X、Y、Z、W、M五种元素的结构信息如下:
①基态X原子的价层电子排布式为
②基态Y原子的价层电子轨道表示式为
③的结构示意图为
④中子数为16的W原子:
⑤基态M原子核外有12种运动状态的电子
下列说法正确的是
A.X与Y能形成型的离子化合物 B.中含有共价键和离子键
C.分子中的原子均满足8电子稳定结构 D.最简单氢化物的稳定性:X>Z
7.下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中,正确的是
I1
I2
I3
I4
I5
I6
I7
578
1 817
2 745
11 575
14 830
18 376
23 293
A.基态原子核外N电子层上只有一个电子的元素一定是ⅠA或ⅠB族元素
B.原子的价电子排布为(n-1)d1~10ns1~2的元素一定是副族元素
C.某主族元素的电离能I1~I7数据如上表所示(单位:kJ·mol-1),可推测该元素位于元素周期表第ⅤA族
D.在①P、S,②Mg、Ca,③N、F三组元素中,每组中第一电离能较大的元素的原子序数之和为36
8.核素的研究对工、农业及科技发展至关重要。下列有关与电负性的比较正确的是
A. B. C. D.无法确定
9.钠和钾是两种常见金属,下列说法正确的是
A.钠元素的电负性大于钾
B.基态钾原子价层电子轨道表示式为
C.钾能置换出NaCl溶液中的钠
D.钠元素与钾元素的原子序数相差18
10.已知、、、、是元素周期表前四周期中原子序数依次增大的常见元素,相关信息如下表:
元素
相关信息
X
元素原子的核外电子数比电子数少
Y
地壳中含量最多的元素
Z
第一至第四电离能是:I1=578kJ/mol,I2=1817kJ/mol,I3=2745kJ/mol,I4=11575kJ/mol
W
前四周期中电负性最小的元素
R
在周期表的第十一列
下列说法错误的是
A.和可以组成多种二元化合物,其中显价的物质常见有两种
B.与元素成“对角线规则”的元素的最高价氧化物的水化物具有两性,该两性物质与强碱反应的离子方程式为:
C.、、元素均位于元素周期表的区,元素位于元素周期表的区
D.元素最外层电子数比更少
11.下列说法正确的是
A.第一电离能: B.电负性:
C.最高正化合价: D.原子半径:
12.A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构,有关两元素的下列叙述:
①原子半径A<B;②离子半径A>B;③原子序数A>B;④A的正价与B的负价绝对值一定相等;⑤A的电负性小于B的电负性;⑥A的第一电离能小于B的第一电离能。
其中正确的组合是
A.①②⑦ B.③⑤⑥ C.③④⑤ D.③④⑤⑥
13.下列原因分析不能解释递变规律的是
选项
递变规律
原因分析
A
与水反应的剧烈程度:Na > Mg > Al
最外层电子数:Al > Mg > Na
B
沸点:Cl2 < Br2 < I2
相对分子量: Cl2 < Br2 < I2
C
离子半径:Ca2+ < Cl- < S2-
电子层结构相同,核电荷数:
Ca > Cl > S
D
酸性:CF3COOH>CCl3COOH >CH3COOH
电负性:F > Cl > H
A.A B.B C.C D.D
14.一种含B化合物可用作吸附材料,其化学式为,部分晶体结构如图所示。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.元素的电负性:
C.基态碳原子的核外电子的运动状态有4种
D.基态氮原子三个轨道相互垂直,能量相等
第II卷 非选择题(共58分)
2、 非选择题(本大题共5个小题,共58分)
15.原子结构与元素周期表存在着内在联系。根据已学知识,请你回答下列问题:
(1)指出31号元素镓(Ga)在元素周期表中的位置: 周期 族。
(2)若将基态14Si的电子排布式写成1s22s22p63s33p1,则它违背了 ;
(3)X原子在第二电子层上只有一个空轨道,则X的轨道表示式为 。
(4)被誉为“21世纪的金属”的钛(Ti)元素原子的价电子排布式为: 。
(5)写出原子序数最小的IB族元素原子的核外电子排布式: 。
(6)写出3p轨道上有2个未成对电子的元素符号: 。
(7)Fe3+比Fe2+的稳定性更 (填“强”或“弱”),从结构上分析原因是 ;
(8)日常生活中广泛应用的不锈钢,在其生产过程中添加了某种元素,该元素的价电子排布式为3d54s1,该元素的名称为: 。
16.祖母绿是国际珠宝界公认的四大名贵宝石之一,其主要成分为,还含有适量的。请回答下列问题:
(1)基态原子核外电子有 种运动状态,核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为 形。
(2)Be、Si、O三种元素的电负性从大到小的顺序为 。
(3)某同学将基态氧原子的核外电子的轨道表示式表示为,该核外电子排布违背了 ;当激发态氧原子从状态变到,形成的是 光谱(填“发射”或“吸收”)。
(4)原子核外运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用表示,与之相反的用表示,称为电子的自旋磁量子数。基态Cr原子的3d能级自旋磁量子数可能的代数和为 。
(5)试推测第一电离能: (填“>”或“<”),简述推测方法: 。
(6)Be、Al的电负性非常接近,导致Be、Al的化学性质相似。试写出Be溶于NaOH溶液的离子方程式: 。
17.前四周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大,其相关性质如表所示:
A
2p能级电子半充满
B
与A同周期,且原子核外有2个未成对电子
C
基态原子核外有6个原子轨道排有电子,且只有1个未成对电子
D
其基态原子外围电子排布式为
E
前四周期元素中,E元素基态原子未成对电子数最多
请根据以上情况,回答下列问题:
(1)A元素在周期表中的位置为 ,其基态原子的价电子排布图为 。
(2)A、B、D三种元素第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。B、C、D三种元素的简单离子的半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(3)E元素基态原子核外有 种空间运动状态不同的电子,该元素的价层电子排布式为 。
18.短周期主族元素W、Q、X、Y、Z的原子序数依次增大,W原子序数是6,Q元素基态原子核外有三个未成对电子,X与Z同主族,Z的原子序数是X的2倍,元素Y在同周期中原子半径最大。回答下列问题:
(1)可以正确描述W原子结构的是_______(填字母)。
A.原子结构示意图: B.原子核外能量最高的电子云图像:
C.碳-12原子: D.原子的轨道表示式:
(2)Z元素基态原子的电子排布式为 ,基态Z原子的价电子中,两种自旋状态的电子数之比为 。
(3)在第四周期元素中,基态原子的未成对电子数最多的是 (填元素符号),其价电子轨道表示式为 。
(4)图a、b、c分别表示W、Q、X和F的逐级电离能(Ⅰ)变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是 (填标号)。
(5)W、Q、X、Y四种元素的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示);最高价氧化物对应水化物的酸性:W (填“>”或“<”)Q。
19.Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。完成下列填空:
(1)下列描述的Li原子核外电子运动状态中,能量最高的是 (填字母)。
(2)基态铁原子的价层电子排布式为 ,基态与中未成对的电子数之比为 。
(3)三种元素的电负性由大到小的顺序是 。
(4)与铁同周期元素中,4s轨道半充满的元素有 (填元素符号)。
(5)氢化锂是由两种单核离子构成的离子化合物。组成的两种元素的电负性: (填“>”或“<”)。判断LiH中两种离子半径的大小,并从原子结构的角度解释原因 。
(6)离子化合物的形成过程如图所示。原子的第一电离能为 ,中化学键的键能为。
(7)已知,原因是 。
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