1.2.2 原子半径与电离能（检测）-【基于真实情景的同步教学】2024-2025学年高二化学同步课件与检测（人教版2019选择性必修2）

基于真实情境的大单元教学系列测试 1.2.2《原子半径与电离能》检测 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 Fe-56 1． 选择题：本题共20小题，每小题2分，共40分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1．短周期主族元素的原子序数依次增大，基态原子核外有三个能级，且每个能级上电子数相等，X的价层电子排布式为。短周期中，Y的原子半径最大，Z的最高价氧化物对应的水化物和Z的氢化物在水中都完全电离。下列叙述错误的是 A．电负性： B．离子半径： C．最简单氢化物的稳定性： D．工业上采用电解法制备Y的单质 2．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子最外层有3个未成对电子，Y是地壳中含量高的元素，Z单质能与冷水剧烈反应并放出氢气，W的周期数比族序数大1。下列说法正确的是 A．第一电离能： B．原子半径大小： C．氢化物的热稳定性： D．基态原子核外有12种不同能级的电子 3．反应可用于制备染料中间体亚硫酰氯。下列说法正确的是 A．半径大小： B．电负性大小： C．电离能大小： D．酸性强弱： 4．矿物质W5(ZX4)3Y是一种对人体健康有益的重要化合物。其中X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前20号元素。Y是电负性最强的元素，Z的最高价氧化物能作干燥剂，X是地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是 A．元素第一电离能：X>Y B．简单氢化物沸点：Z>X C．离子半径：W>Z D．W能与X形成多种化合物 5．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，已知W、X、Y三种元素的原子序数呈等差数列，的电负性在元素周期表中最大，的原子序数是的2倍，的某种化合物具有臭鸡蛋气味。下列说法正确的是 A．离子半径： B．第一电离能： C．中既有共价键又有离子键 D．仅由W、X形成的二元化合物均难溶于水 6．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 7．X 、Y 、Z 、W 四种短周期元素，原子序数依次增大。X的s能级电子数量是p能级的两倍，Z是地壳中含量最多的元素，W是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是 A．第一电离能：Y˃Z˃X B．最高正价：Y<Z C．Z与W的化合物中可能含有非极性共价键 D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y˃X 8．镁和铝都是较活泼的金属，下列叙述错误的是 A．第一电离能： I1(Mg)> I1(Al) B．工业上通过电解熔融态MgCl2制取金属Mg C．将AlCl3溶液蒸干所得固体中含有Al(OH)3 D．反应：Mg+2RbClMgCl2+2Rb↑，说明还原性：Mg>Rb 9．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。 I1 I2 I3 I4 …… R 740 1 500 7 700 10 500 …… 下列关于元素R的判断一定正确的是 A．R元素第一电离能大于同周期相邻元素 B．R的最高正价为+3价 C．R元素位于元素周期表中第ⅢA族 D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s2 10．元素的基态气态原子得到电子形成气态负离子时所放出或吸收的能量称作电子亲和能，O原子的第二电子亲和能()为。根据如图数据(单位均为)，下列说法错误的是 A．的第三电离能远远大于 B．的第一电离能小于 C．的键能为 D． 二、多选题 11．氟的单质及含氟化合物用途广泛。CsF是离子晶体，其Born-Haber图示如图： 若气态非金属原子获得1个电子形成气态阴离子所释放的能量叫该原子的第一亲和能，则下列说法正确的是 A．Cs原子的第一电离能为452.2 B．F—F键的键能为79.4 C．F原子第一亲和能为328.2 D．主族元素中第一电离能最大的是F 12．十九世纪初，科学家用氰酸银与在一定条件下反应制得尿素实现了由无机物到有机物的合成。下列有关说法正确的是 A．电子式为 B．第一电离能： C．氰酸铵与尿素互为同分异构体 D．尿素中所有原子可能处于同一平面 13．过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途。现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS，化学式为：[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m，n<5，m<10}在水体中形成絮状物，以吸附重金属离子。下列说法中不正确的是 元素 Mn Fe 电离能(kJ·mol-1) I1 717 759 I2 1509 1561 I3 3248 2957 A．PFS中铁显+3价 B．二价铁离子的价电子排布式是3d44s2 C．由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程 D．由表可知气态Fe2+再失去一个电子比气态Mn2+再失去一个电子难 14．四种短周期主族元素在周期表中的相对位置如图所示(已略去过渡元素)，已知元素M与N的原子核外电子数之和等于Y元素的原子核外电子数。下列说法不正确的是 M N X Y A．单质X可以在气体中燃烧 B．元素的第一电离能：Y>X C．M元素的基态原子核外有6种运动状态不同的电子 D．最高价氧化物的水化物的酸性：M<N 15．X、Y、Z、W为前四周期原子序数依次增大的四种元素，X、Y、Z的原子半径和最外层电子数如右图所示。W的基态原子最外层只有1个电子且内层电子全部充满。下列说法正确的是 A．第一电离能：X<Y B．X、Y的简单氢化物的稳定性：X<Y C．Z元素最高正化合价为+7价 D．W的基态原子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s1 三、填空题 16．元素周期表有多种形式。如图分别是三种不同形式元素周期表的局部区域。 (1)①图甲中的数值越大，则该元素的 (选填A．“金属性”或B．“非金属性”)越大。 ②根据图甲中的信息判断，下列物质中含有离子键的是 。 A．AlF3      B．AlCl3       C．Al2O3        D．Al2S3 (2)①图乙所示第二周期元素中，某一元素的该性质反常偏高，原因是 。 ②若将下列元素在图乙中排列，位置最低的元素是 。 A．Na       B．K       C．Mg      D．Ca (3)图丙表示的含义是元素的___________。 A．原子半径 B．第一电离能 C．电负性 D．在地壳中的含量 17．部分短周期元素的原子半径及最外层电子数见下表。 元素 X Y Z W T 原子半径/nm 0.152 0.186 0.066 0.102 0.099 最外层电子数 1 1 6 6 7 (1)下列有关说法正确的是_________ A．简单离子的半径： B．气态氢化物的热稳定性： C．Y与Z形成的化合物可能具有强氧化性 D．常温下，W单质的分子间作用力小于T单质 (2)比较Z原子和W原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由： 。 (3)从原子结构角度解释NO分子中氮元素化合价呈正价的原因： 。 (4)元素W的非金属性比T (填“强”或“弱”)，请写一个支持你结论的事实： ，并请从原子结构的角度解释你的结论： 。 18．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 。 19．元素周期表是科学界最重要的成就之一、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。 (1)基态a原子核外电子有 种运动状态不同的电子，电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形，表中属于p区的元素是 (填元素名称)。 (2)请写出元素d的基态原子的电子排布式： 。 (3)b的氧化物中b原子与氧原子之间的共价键类型是 ，其中b原子的杂化方式是 。 (4)通常制造的农药位于周期表右上角，含元素F、P、S、Cl。四种元素的电负性从大到小的顺序为 ；第一电离能从大到小的顺序为 。 (5)第四周期元素中基态原子未成对电子只有一个单电子的元素种数为 ；第四周期元素中基态原子未成对电子的个数最多有 ；4p能级只填充一半电子的原子，其原子序数是 。 20．合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。请回答下列问题： (1)自然界中的氮元素主要以分子的形式存在于空气中，是人工固氮的主要来源。基态N原子的未成对电子个数为 ，占据最高能级的电子的电子云轮廓图为 形。 (2)铁触媒是以铁为主体的多成分催化剂，通常还含有、、MgO、等氧化物。 ①上述氧化物所涉及的元素中，处于元素周期表中d区的元素是 (填元素符号)。 ②第一电离能：O N(填“>”“<”或“=”)，原因是 。 (3)我国科研人员研制出了“Fe-LiH”作催化剂，温度、压强，由450℃、20MPa左右降到了350℃、1MPa左右，这是近年来对合成氨反应研究中心的重要突破。 ①铁()在元素周期表中的位置为 ，基态Fe原子的核外电排布式为 。 ②与的半径大小关系： (填“>”或“<”)。 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 $$ 基于真实情境的大单元教学系列测试 1.2.2《原子半径与电离能》检测 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 Fe-56 1． 选择题：本题共20小题，每小题2分，共40分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1．短周期主族元素的原子序数依次增大，基态原子核外有三个能级，且每个能级上电子数相等，X的价层电子排布式为。短周期中，Y的原子半径最大，Z的最高价氧化物对应的水化物和Z的氢化物在水中都完全电离。下列叙述错误的是 A．电负性： B．离子半径： C．最简单氢化物的稳定性： D．工业上采用电解法制备Y的单质 【答案】B 【分析】原子核外有三个能级，且每个能级上电子数相等，则核外电子排布为1s22s22p2，则W为C；由基态X原子价层电子排布式可知，n为2，X为O；短周期中，Y的原子半径最大，Y为Na；Z的最高价氧化物对应的水化物和Z的氢化物在水中都完全电离，则Z的最高价氧化物的水化物及Z的氢化物为强电解质，Z为Cl,根据原子序数依次增大的原则，W为C，R为N，X为O，Y为Na，Z为Cl，以此分析； 【详解】A．元素的氧化性越强，电负性越强，则O＞C＞Na，A正确； B．粒子的电子层越多，半径越大，电子层相同，核电荷数越大，半径越小，则r(Cl-)＞r(O2-)＞r(Na+)，B错误； C．非金属氧化性越强，简单氢化物的稳定性越强，氧化性O＞N，则稳定性H2O＞NH3，C正确； D．Y为活泼金属，通过电解熔融状态的氯化钠生成单质钠，D正确； 故答案为：B。 2．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子最外层有3个未成对电子，Y是地壳中含量高的元素，Z单质能与冷水剧烈反应并放出氢气，W的周期数比族序数大1。下列说法正确的是 A．第一电离能： B．原子半径大小： C．氢化物的热稳定性： D．基态原子核外有12种不同能级的电子 【答案】A 【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y是地壳中含量高的元素，Y为O元素；Z单质能与冷水剧烈反应并放出氢气，Z为Na元素；基态X原子最外层有3个未成对电子，且原子序数小于O原子，则X价电子排布为2s22p3，X为N元素；W的周期数比族序数大1，则W为第三周期ⅡA族元素，W为Mg，据此分析解题。 【详解】A．根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常，同一主族从上往下第一电离能依次减小，故第一电离能N＞O＞Mg＞Na即，A正确； B．根据同一周期从左往右原子半径依次减小，同一主族从上往下原子半径依次增大可知，原子半径大小Na＞Mg＞N＞O即，B错误； C．根据同一周期从左往右元素的非金属性依次增强，即O的非金属性＞N，则简单氢化物的热稳定性H2O＞NH3即，但H2O2的稳定性弱于NH3，C错误； D．由分析可知，W为Mg，即12号元素，则基态W原子核外有12种不同运动状态的电子，占据1s、2s、2p、3s等4种不同能级，D错误； 故答案为：A。 3．反应可用于制备染料中间体亚硫酰氯。下列说法正确的是 A．半径大小： B．电负性大小： C．电离能大小： D．酸性强弱： 【答案】B 【详解】A．同一周期主族元素从左到右，原子序数增大，原子半径减小，所以半径大小：r(P)＞r(Cl)，故A错误； B．同一主族元素从左到右，元素电负性逐渐增强，电负性大小：，故B正确； C．同一周期主族元素从左到右，元素的第一电离能呈增大的趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能，故电离能大小：I1(S)＜I1(P)，故C错误； D．同一周期主族元素从左到右，元素非金属性递增，最高价氧化物的水化物酸性增强，磷酸为中强酸，硫酸是强酸，酸性强弱：，故D错误； 故选B。 4．矿物质W5(ZX4)3Y是一种对人体健康有益的重要化合物。其中X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前20号元素。Y是电负性最强的元素，Z的最高价氧化物能作干燥剂，X是地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是 A．元素第一电离能：X>Y B．简单氢化物沸点：Z>X C．离子半径：W>Z D．W能与X形成多种化合物 【答案】D 【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前20号元素，Y是电负性最强的元素，则Y为F元素，Z的最高价氧化物能作干燥剂即P2O5，Z为P元素，X是地壳中含量最多的元素，则X是O元素，W5(PO4)3F化合物中W显+2价，则W为Ca元素； 【详解】A．同周期元素第一电离能呈增大趋势，但IIA、VA族元素的较相邻主族的大，X为O元素，Y为F元素，则第一电离能：F>O，A错误； B．X是O元素，Z为P元素，简单氢化物分别为H2O、PH3，由于水分子能形成分子间氢键，增大其沸点，则沸点：H2O>PH3，B错误； C．W为Ca元素，Z为P元素，其简单离子的核外电子排布相同，核电荷数越大离子半径越小，离子半径：P3->Ca2+，C错误； D．W为Ca元素，X是O元素，能形成CaO、CaO2等化合物，D正确； 故选D。 5．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，已知W、X、Y三种元素的原子序数呈等差数列，的电负性在元素周期表中最大，的原子序数是的2倍，的某种化合物具有臭鸡蛋气味。下列说法正确的是 A．离子半径： B．第一电离能： C．中既有共价键又有离子键 D．仅由W、X形成的二元化合物均难溶于水 【答案】D 【分析】的电负性在元素周期表中最大，X为F元素，Z的某种化合物具有臭鸡蛋气味，化合物为H2S，Z为S元素，W、X、Y三种元素的原子序数呈等差数列，的原子序数是的2倍，W是C元素，Y是Mg元素。 【详解】A．X、Y、Z分别是F、Mg、S元素，离子半径：S2->F->Mg2+，A错误； B．W、X、Z分别是C、F、S，第一电离能F>C>S，B错误； C．为MgF2，只有离子键，C错误； D．仅由W、X形成的二元化合物为CF4、C2F6等都是非极性分子，属于卤代烃，难溶于水，D正确； 答案选D。 6．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 【详解】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。 7．X 、Y 、Z 、W 四种短周期元素，原子序数依次增大。X的s能级电子数量是p能级的两倍，Z是地壳中含量最多的元素，W是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是 A．第一电离能：Y˃Z˃X B．最高正价：Y<Z C．Z与W的化合物中可能含有非极性共价键 D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y˃X 【答案】B 【分析】地壳中含量最多的元素为氧，则Z为O元素；X的s能级电子数量是p能级的两倍，且原子序数小于O元素，因此X的电子排布式为：1s22s22p2，则X为C元素；X为C元素、Z为O元素，根据原子序数关系可知，Y为N元素；纯碱为Na2CO3，W的原子序数大于O元素，则W为Na元素，综合可知，X、Y、Z、W分别为C、N、O、Na元素，据此作答。 【详解】A．同一周期主族元素从左至右，第一电离能呈增大趋势，但IIA>IIIA，VA>VIA，所以第一电离能：N>O>C，故A正确； B．Z为O元素，O元素没有最高正价，故B错误； C．Na和O元素可形成Na2O2，阴离子为非极性共价键，故C正确； D．同周期主族元素从左往右，非金属逐渐增强，非金属越强则对应最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：N>C，因此酸性：HNO3>H2CO3，故D正确； 故答案选B。 8．镁和铝都是较活泼的金属，下列叙述错误的是 A．第一电离能： I1(Mg)> I1(Al) B．工业上通过电解熔融态MgCl2制取金属Mg C．将AlCl3溶液蒸干所得固体中含有Al(OH)3 D．反应：Mg+2RbClMgCl2+2Rb↑，说明还原性：Mg>Rb 【答案】D 【详解】A．Mg、Al位于同一周期，同一周期主族元素从左至右第一电离能呈增大的趋势，第IIA族元素第一电离能大于同周期相邻的两种元素，所以 I1(Mg)> I1(Al)，故A选项正确； B．Mg比较活泼，工业上用电解法制取镁，即电解熔融态MgCl2制取金属Mg，故B选项正确； C．AlCl3水解生成氢氧化铝和氯化氢，由于水解吸热、盐酸易挥发，加热促进AlCl3水解，将AlCl3溶液蒸干所得固体中含有Al(OH)3，故C选项正确； D．反应：Mg+2RbClMgCl2+2Rb↑能发生不是因为还原性：Mg>Rb，据元素周期律可知还原性：Mg<Na<Rb，反应能发生是因为Mg的沸点高于Rb，故D选项错误； 故答案为：D。 9．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。 I1 I2 I3 I4 …… R 740 1 500 7 700 10 500 …… 下列关于元素R的判断一定正确的是 A．R元素第一电离能大于同周期相邻元素 B．R的最高正价为+3价 C．R元素位于元素周期表中第ⅢA族 D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s2 【答案】A 【分析】由表格可知， I3出现了突跃，故R的最外层有2个电子，最高正价为+2价，R元素位于元素周期表中第IIA族。 【详解】A．根据分析，R的最外层有2个电子，s轨道电子全满，第一电离能大于同周期相邻元素，A正确； B．根据分析，R的最高正价为+2价，B错误； C．根据分析，R元素位于元素周期表中第IIA族，C错误； D．无法确定R元素在第几周期，无法确定电子排布式，D错误； 故选A。 10．元素的基态气态原子得到电子形成气态负离子时所放出或吸收的能量称作电子亲和能，O原子的第二电子亲和能()为。根据如图数据(单位均为)，下列说法错误的是 A．的第三电离能远远大于 B．的第一电离能小于 C．的键能为 D． 【答案】D 【详解】A．基态镁原子最外层只有两个电子，由图可知，Mg的第二电离能为，则第三电离能远远大于，故A正确； B．Mg的第一电离能为，3s能级电子能量小于3p能级电子，Mg的第一电离能大于同周期相邻的Al元素，则Al的第一电离能小于，故B正确； C．由图可知吸收的能量为，则的键能为，故C正确； D．设O-+e-→O2-释放的能量为a，结合盖斯定律计算得到：-601.2kJ•mol-1=146.4kJ•mol-1+737.7kJ•mol-1+1450.6kJ•mol-1+249.2kJ•mol-1-141.8kJ•mol-1+akJ•mol-1-3943kJ•mol-1，计算得到：a=899.7kJ•mol-1，基态气态O原子得到电子形成气态负离子时放出能量，则O原子的第二亲和能Y2为-899.7kJ•mol-1，故D错误； 故选D。 二、多选题 11．氟的单质及含氟化合物用途广泛。CsF是离子晶体，其Born-Haber图示如图： 若气态非金属原子获得1个电子形成气态阴离子所释放的能量叫该原子的第一亲和能，则下列说法正确的是 A．Cs原子的第一电离能为452.2 B．F—F键的键能为79.4 C．F原子第一亲和能为328.2 D．主族元素中第一电离能最大的是F 【答案】CD 【详解】A．气态基态Cs原子失去1个电子转化为气态基态Cs离子需要的最低能量为Cs的第一电离能，则Cs原子的第一电离能为375.7 kJ•mol﹣1，故A错误； B．1mol气态F2分子变为气态F原子所需能量为键能，由图可知，断裂1molF﹣F键需要的能量为79.4kJ×2＝158.8 kJ，故B错误； C．由图可知，F元素的第一电子亲和能为328.2kJ/mol，故C正确； D．同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，同一族中元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，故主族元素中第一电离能最大的是F，故D正确； 故选：CD。 12．十九世纪初，科学家用氰酸银与在一定条件下反应制得尿素实现了由无机物到有机物的合成。下列有关说法正确的是 A．电子式为 B．第一电离能： C．氰酸铵与尿素互为同分异构体 D．尿素中所有原子可能处于同一平面 【答案】CD 【详解】 A．电子式为，故A错误； B．第一电离能：，故B错误； C．氰酸铵化学式为，与尿素化学式相同，化学式相同结构不同的化合物互称为同分异构体，故C正确； D．尿素中N原子的孤电子对可与羰基共轭形成大键，氮原子为sp2杂化，所有原子可能共面，故D正确； 故选：CD。 13．过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途。现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS，化学式为：[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m，n<5，m<10}在水体中形成絮状物，以吸附重金属离子。下列说法中不正确的是 元素 Mn Fe 电离能(kJ·mol-1) I1 717 759 I2 1509 1561 I3 3248 2957 A．PFS中铁显+3价 B．二价铁离子的价电子排布式是3d44s2 C．由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程 D．由表可知气态Fe2+再失去一个电子比气态Mn2+再失去一个电子难 【答案】BD 【详解】A．根据化合物中各元素的化合价代数和为0，设PFS中铁元素的化合价为x，则，x=3，即铁元素的化合价为+3，A正确； B．基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，失去2个电子得到亚铁离子，则二价铁离子的价电子排布式是3d6，B错误； C．硫酸亚铁中铁元素的化合价是+2价，[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m中铁元素的化合价是+3价，铁离子水解生成氢氧化铁，所以由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程，C正确； D．电离能越大，其失电子越难，由表可知，所以气态Fe2+再失去一个电子比气态Mn2+再失去一个电子容易，D错误； 故选BD。 14．四种短周期主族元素在周期表中的相对位置如图所示(已略去过渡元素)，已知元素M与N的原子核外电子数之和等于Y元素的原子核外电子数。下列说法不正确的是 M N X Y A．单质X可以在气体中燃烧 B．元素的第一电离能：Y>X C．M元素的基态原子核外有6种运动状态不同的电子 D．最高价氧化物的水化物的酸性：M<N 【答案】B 【分析】由元素M与N的原子核外电子数之和等于Y元素的原子核外电子数，可以推知M为C、N为N、X为Mg、Y为Al； 【详解】A．单质Mg和二氧化碳发生反应，A正确； B．Mg的核外价电子排布式为，s能级为全满状态，较稳定，故第一电离能大于Al，B错误； C．C原子有6个电子，运动状态各不相同，C正确； D．同周期非金属性从左到右逐渐增强，最高价氧化物的水化物的酸性H2CO3<HNO3，D正确； 故选B。 15．X、Y、Z、W为前四周期原子序数依次增大的四种元素，X、Y、Z的原子半径和最外层电子数如右图所示。W的基态原子最外层只有1个电子且内层电子全部充满。下列说法正确的是 A．第一电离能：X<Y B．X、Y的简单氢化物的稳定性：X<Y C．Z元素最高正化合价为+7价 D．W的基态原子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s1 【答案】BC 【分析】X、Y、Z、W为前四周期原子序数依次增大的四种元素，X最外层电子数为5且半径小于Z，则为N元素；Y最外层电子数为6且半径小于X，则为O元素； Z最外层电子数为7，且原子半径大于X，Z为Cl， W的基态原子最外层只有1个电子且内层电子全部充满且W原子序数大于Z，则W电子排布为：1s22s22p63s23p63d104s1 为Cu，据此分析解题。 【详解】A．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，N：1s22s22p3，O：1s22s22p4，N处于半充满状态，第一电离能：N>O，A错误； B．非金属性：O>N，非金属性越强，简单氢化物越温度，则稳定性：H2O>NH3，B正确； C．Z为Cl，最高正化合价为+7价，故C正确； D．W为Cu，基态原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，故D错误； 故选BC。 三、填空题 16．元素周期表有多种形式。如图分别是三种不同形式元素周期表的局部区域。 (1)①图甲中的数值越大，则该元素的 (选填A．“金属性”或B．“非金属性”)越大。 ②根据图甲中的信息判断，下列物质中含有离子键的是 。 A．AlF3      B．AlCl3       C．Al2O3        D．Al2S3 (2)①图乙所示第二周期元素中，某一元素的该性质反常偏高，原因是 。 ②若将下列元素在图乙中排列，位置最低的元素是 。 A．Na       B．K       C．Mg      D．Ca (3)图丙表示的含义是元素的___________。 A．原子半径 B．第一电离能 C．电负性 D．在地壳中的含量 【答案】(1) B AC (2) N的2p能级达到半充满结构，较稳定，失去1个电子所需的能量较大 B (3)D 【详解】（1）图A中数值表示电负性，数值越大，则该元素的非金属性越强，答案选B； 离子键的形成与两个元素的电负性差值有关，当两个元素的电负性差值大于1.7时，通常形成离子键，由图A中数值可知，含有离子键的是AlF3、Al2O3，故选AC； （2）①图乙表示元素的第一电离能，第二周期元素中，N元素反常偏高，原因是：N的2p能级达到半充满结构，较稳定，失去1个电子所需的能量较大； ②图乙表示元素的第一电离能，同一周期元素的第一电离能从左到右有增大的趋势，所以同一周期第一电离能最小的是碱金属元素，同一主族元素从上到下，第一电离能由大变小，元素第一电离能越低，元素位置越低，Na、K、Mg、Ca中第一电离能最小的是K，故选B； （3）地壳中含量前三的元素为O、Si、Al，图丙表示含义的是元素在地壳中含量，故选D。 17．部分短周期元素的原子半径及最外层电子数见下表。 元素 X Y Z W T 原子半径/nm 0.152 0.186 0.066 0.102 0.099 最外层电子数 1 1 6 6 7 (1)下列有关说法正确的是_________ A．简单离子的半径： B．气态氢化物的热稳定性： C．Y与Z形成的化合物可能具有强氧化性 D．常温下，W单质的分子间作用力小于T单质 (2)比较Z原子和W原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由： 。 (3)从原子结构角度解释NO分子中氮元素化合价呈正价的原因： 。 (4)元素W的非金属性比T (填“强”或“弱”)，请写一个支持你结论的事实： ，并请从原子结构的角度解释你的结论： 。 【答案】(1)C (2)，氧原子半径比S小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子，所以O第一电离能比S大 (3)氧的电负性大于氮原子，NO中N吸引电子对能力弱与氧，所以氮显正价 (4) 弱 氯化氢的稳定性大于硫化氢 氯、S电子层相同，氯的核电荷数大，氯原子的半径比硫原子小，吸引电子的能力强，所以氯的非金属性强于硫 【分析】由短周期元素的原子半径及最外层电子数可知，Z、W均位于ⅥA族，Z的原子半径小于W的原子半径，则Z为O元素、W为S元素；X、Y均位于ⅠA族，结合原子半径可知，Y为Na元素、X为Li元素；T的原子半径大于Z的原子半径且小于W的原子半径，最外层电子数为7，可知T为Cl元素，以此来解答。 【详解】（1）A．由分析可知，X、Y、Z分别为Li、Na、O，Li+比Na+、O2-少一个电子层，半径更小，Na+、O2-具有相同的电子排布，且Na的核电荷数更大，故简单离子的半径大小顺序为：O2-＞Na+＞Li+即Z＞Y＞X，A错误； B．由分析可知，Z为O、W为S，同一主族从上往下元素非金属性依次减弱，即O的非金属性强于S，故气态氢化物的热稳定性为：H2O＞H2S即Z＞W，B错误； C．由分析可知，Y为Na、Z为O，Y与Z形成的化合物即Na2O没有强氧化性，而Na2O2具有强氧化性，C正确； D．由分析可知，W为S，T为Cl，常温下，W单质即硫的单质有多种S2、S4、S6、S8等，而T的单质即为Cl2，故W单质的分子间作用力不一定比T单质小，D错误； 故答案为：C； （2）由分析可知，Z为O，W为S，由于氧原子半径比S小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子，所以O第一电离能比S大即，故答案为：，氧原子半径比S小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子，所以O第一电离能比S大； （3）氧的电负性大于氮原子，NO中N吸引电子对能力弱与氧，所以氮显正价，故答案为：氧的电负性大于氮原子，NO中N吸引电子对能力弱与氧，所以氮显正价； （4）由分析可知，W为S、T为Cl，根据同一主族从左往右元素的非金属性依次增强可知，元素W即S的非金属性比T即Cl的弱，非金属性与其简单气态氢化物的稳定性一致，与其最高价氧化物对应水化物的酸性一致，与其单质的氧化性一致，故可用氯化氢的稳定性大于硫化氢，来支持我的结论，从原子结构的角度解释如下：Cl、S电子层相同，Cl的核电荷数大，氯原子的半径比硫原子小，吸引电子的能力强，所以氯的非金属性强于硫，故答案为：弱；氯化氢的稳定性大于硫化氢；Cl、S电子层相同，Cl的核电荷数大，氯原子的半径比硫原子小，吸引电子的能力强，所以氯的非金属性强于硫。 18．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； 【详解】（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。 19．元素周期表是科学界最重要的成就之一、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。 (1)基态a原子核外电子有 种运动状态不同的电子，电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形，表中属于p区的元素是 (填元素名称)。 (2)请写出元素d的基态原子的电子排布式： 。 (3)b的氧化物中b原子与氧原子之间的共价键类型是 ，其中b原子的杂化方式是 。 (4)通常制造的农药位于周期表右上角，含元素F、P、S、Cl。四种元素的电负性从大到小的顺序为 ；第一电离能从大到小的顺序为 。 (5)第四周期元素中基态原子未成对电子只有一个单电子的元素种数为 ；第四周期元素中基态原子未成对电子的个数最多有 ；4p能级只填充一半电子的原子，其原子序数是 。 【答案】(1) 13 哑铃形 铝、硅 (2)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 (3) 键(或极性共价键) sp3杂化 (4) F>Cl>S>P F>Cl>P>S (5) 5 6 33 【分析】根据元素周期表中位置可知a为Al，b为Si，d为Cr。 【详解】（1）a为Al，基态a原子核外有13个电子，核外有13种运动状态不同的电子；原子中电子占据最高能级的轨道是3p，占据该能级电子的电子云轮廓图为哑铃形；铝和硅属于p区； 故答案为：13；哑铃形；铝、硅。 （2）元素d为Cr，基态原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1； 故答案为：1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。 （3）b的氧化物为SiO2，为共价化合物，属于原子晶体，化学键类型为σ键(或极性共价键)；硅原子的杂化方式为sp3杂化； 故答案为：σ键(或极性共价键)；sp3。 （4）同周期元素电负性随核电荷数增大而增大，同主族元素电负性随核电荷数增大而减小，故F、P、S、Cl电负性从大到小为F>Cl>S>P；同周期元素第一电离能随核电荷数有增大的趋势，P元素3p轨道有3个电子处于半满状态，第一电离能比相邻元素大，故第一电离能Cl>P>S，同主族元素随核电荷数增大第一电离能逐渐减小，四种元素的第一电离能从大到小为F>Cl>P>S； 故答案为：F>Cl>S>P；F>Cl>P>S。 （5）第四周期元素中基态原子未成对电子只有一个单电子的元素K为[Ar]4s1、Sc为[Ar]3d14s2、Cu为[Ar]3d104s1、Ga为[Ar]3d104s24p1、Br为[Ar]3d104s24p5，合计5种；第四周期元素中基态原子未成对电子的个数最多的是Cr，核外排布为[Ar]3d54s1，有6个未成对电子；4p能级只填充一半电子的原子为[Ar]3d104s24p3，为33号元素As； 故答案为：5；6；33。 20．合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。请回答下列问题： (1)自然界中的氮元素主要以分子的形式存在于空气中，是人工固氮的主要来源。基态N原子的未成对电子个数为 ，占据最高能级的电子的电子云轮廓图为 形。 (2)铁触媒是以铁为主体的多成分催化剂，通常还含有、、MgO、等氧化物。 ①上述氧化物所涉及的元素中，处于元素周期表中d区的元素是 (填元素符号)。 ②第一电离能：O N(填“>”“<”或“=”)，原因是 。 (3)我国科研人员研制出了“Fe-LiH”作催化剂，温度、压强，由450℃、20MPa左右降到了350℃、1MPa左右，这是近年来对合成氨反应研究中心的重要突破。 ①铁()在元素周期表中的位置为 ，基态Fe原子的核外电排布式为 。 ②与的半径大小关系： (填“>”或“<”)。 【答案】(1) 3 哑铃形（或纺锤形） (2) Cr ＜ 氧原子的价电子排布式为2s22p4，氮原子的价电子排布式为2s22p3，氮原子的2p轨道半满状态，比较稳定 (3) 第四周期第VIII族 1s22s22p63s23p63d64s2 ＜ 【详解】（1）基态氮原子的电子排布式为1s22s22p3，2p上3个电子都是未成对电子，基态N原子的未成对电子个数为3；基态氮原子占据最高能级为2p能级，2p能级电子的电子云轮廓图为哑铃形（或纺锤形）； （2）①元素周期表中第ⅢB族到ⅦB和第Ⅷ族元素为d区，则处于元素周期表中d区的元素是Cr； ②由于氧原子的价电子排布式为2s22p4，氮原子的价电子排布式为2s22p3，氮原子的2p轨道半满状态，比较稳定，则O的第一电离能小于N； （3）①铁在元素周期表中的位置：第四周期第VIII族；基态Fe原子的核外电排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2； ②Li+与H-的核外电子排布相同，核电荷数越多半径越小，所以大小关系：r(H-)＞r(Li+)。 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 $$