内容正文:
化学 选择性必修2 导学案 L
第1章 单元检测
题号
1
2
3
4
5
6
7
难度
★
★
★
★
★
★
★
对点
玻尔原子结构模型
原子光谱
原子轨道、电子云
元素周期表、原子轨道的图形
轨道表示式、核外电子排布规律
核外电子排布、元素周期表、原子轨道
核外电子排布、元素周期表
题号
8
9
10
11
12
13
14
难度
★
★
★
★
★★
★★
★★
对点
微粒半径、电负性
微粒半径、电离能
核外电子排布、电负性、电离能、元素周期表
微粒半径、电离能、电负性
核外电子排布、电离能
原子半径、电负性
核外电子排布、元素周期表
题号
15
16
17
18
19
20
难度
★★
★★
★★
★★
★★★
★★★
对点
微粒半径、电离能、元素周期表
核外电子排布、电子云、轨道表示式
核外电子排布、电离能、电负性
元素周期表、电离能
核外电子排布、电离能、电负性、微粒半径
元素周期表、原子轨道、核外电子排布规律、原子光谱
时间:75分钟 满分:100分
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1.为揭示原子光谱是线状光谱这一事实,玻尔提出了核外电子分层排布的原子结构模型理论。下列说法,不符合这一理论的是( )
A.电子绕核运动具有特定的半径和能量
B.电子在特定半径的轨道上运动时不辐射能量
C.电子跃迁时,会吸收或放出特定的能量
D.揭示了氢原子光谱存在多条谱线
答案:D
2.以下现象与核外电子跃迁有关的是( )
①霓虹灯发出有色光 ②棱镜分光 ③激光器产生激光 ④石油蒸馏 ⑤凸透镜聚光 ⑥燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花 ⑦日光灯通电发光 ⑧冷却结晶
A.①③⑥⑦ B.②④⑤⑧
C.①③⑤⑥⑦ D.①②③⑤⑥⑦
答案:A
解析:霓虹灯、激光器、日光灯产生的光均为较高能级的电子跃迁到较低能级时释放出能量所发出的光,焰火也是某些元素原子受热导致电子跃迁所发出的光,故①③⑥⑦与电子跃迁有关;而石油蒸馏、冷却结晶等能量的变化均为热量变化,棱镜分光、凸透镜聚光均为光的折射现象,②④⑤⑧与电子跃迁无关。
3.下列说法不正确的是( )
A.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐增高
B.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C.任一原子的p能级电子云图形状均呈哑铃形
D.任一电子层的能级数等于该电子层序数
答案:B
解析:不同电子层中p轨道的数目均为3,则同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数相同,B不正确。
4.港珠澳大桥主桥的三座通航孔桥全部采用斜拉索桥,由多条超高强度钢索承受约7000吨重的梁面,钢索表面的合金保护层中含有锌、铝和少量钒。下列说法错误的是( )
A.锌元素位于元素周期表中的d区
B.基态Al原子的核外电子占据的能量最高的原子轨道的形状为哑铃形
C.钒元素位于元素周期表中第4周期ⅤB族
D.钒原子的价电子排布式为3d34s2
答案:A
解析:锌元素位于元素周期表中的ds区,A错误;基态Al原子的核外电子占据的能量最高的原子轨道为3p轨道,其形状为哑铃形,B正确;钒元素的原子序数为23,位于元素周期表中第4周期ⅤB族,C正确;钒原子的核外电子排布式为[Ar]3d34s2,则价电子排布式为3d34s2,D正确。
5.下列有关表述正确的是( )
A.可表示单核10电子粒子基态时的电子排布
B.错误,违背了泡利不相容原理
C.表示基态N原子的价电子轨道表示式
D.表示处于激发态B原子的电子排布
答案:A
解析:B项,违背了洪特规则;C项,N原子的价电子轨道表示式为,错误;D项,是基态B原子的轨道表示式,错误。
6.下列描述正确的是( )
A.氮原子价电子的轨道表示式为
B.2p和3p轨道形状均为哑铃形,能量也相等
C.价电子排布式为4s24p3的元素位于第4周期ⅤA族,是p区元素
D.钠原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1时,原子释放能量,由基态转化为激发态
答案:C
解析:氮原子价电子的轨道表示式应为,A错误;2p和3p轨道形状均为哑铃形,但同一原子中的原子轨道能量:3p>2p,B错误;基态Na原子的电子排布式为1s22s22p63s1,由基态转化成激发态1s22s22p63p1时,需要吸收能量,D错误。
7.基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d105s1的元素在元素周期表中的位置是( )
A.p区、第5周期ⅠB族
B.ds区、第5周期Ⅷ族
C.d区、第4周期ⅠB族
D.ds区、第5周期ⅠB族
答案:D
解析:核外电子排布式为[Kr]4d105s1的元素,核外电子层数为5,位于第5周期,该元素原子的价电子排布式与Cu相似,属于ⅠB族元素,位于ds区。
8.X、Y、Z、W、R为五种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.简单离子半径:Y<W
B.元素的电负性:Z<W
C.R为氧元素
D.X与Z可以形成正四面体结构的分子
答案:C
解析:X、Y、Z、W、R为五种短周期元素,X、Y原子最外层只有一个电子,为ⅠA族元素;Z原子最外层有4个电子,位于ⅣA族,W原子最外层有5个电子,位于ⅤA族,R原子最外层有6个电子,位于ⅥA族;Y原子半径最大,为Na元素,X原子半径最小,为H元素;Z原子和W原子半径接近,R原子半径大于Z原子半径且R原子最外层电子数大于Z原子的,所以Z是C元素、W是N元素、R为S元素;Na+与N3-核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,故简单离子半径:Y<W,A正确;C元素的电负性小于N元素,B正确;R为硫元素,C错误;X、Z可以形成CH4,甲烷分子是正四面体结构,D正确。
9.几种短周期元素的原子半径及某些化合价见下表。判断下列说法正确的是( )
元素代号
A
B
D
E
化合价
-1
-2
+4、-4
-1
原子半径/nm
0.071
0.073
0.077
0.099
元素代号
G
H
I
J
化合价
+5、-3
+3
+2
+1
原子半径/nm
0.106
0.118
0.130
0.154
A.A的单质能将E的单质从HE3的溶液中置换出来
B.A、H、J的离子半径由大到小的顺序是A>J>H
C.H、I、J的第一电离能大小顺序是H>I>J
D.I的单质在DB2中燃烧生成两种化合物
答案:B
解析:根据元素的化合价并结合其原子半径的大小,可推出A是氟、B是氧、D是碳、E是氯、G是磷、H是铝、I是镁、J是钠。F2与水剧烈反应,不能将Cl2从AlCl3的溶液中置换出来,A错误;Al、Mg、Na的第一电离能大小顺序是Mg>Al>Na,C错误;Mg在CO2中燃烧生成C与MgO,即生成一种化合物和一种单质,D错误。
10.如图是元素周期表前四周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中,正确的是( )
A.通常情况下五种元素的单质中,Z单质的沸点最高
B.Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C.W的电负性比X的电负性大
D.第一电离能:R>W>Y
答案:D
解析:根据元素在周期表中的位置可判断出:R为Ar、Z为Br、Y为S、W为P、X为N。Br2在常温下为液体,而S和P在常温下为固体,所以五种元素的单质中,不是Br2的沸点最高,A错误;S2-的电子层结构与Ar相同,而Br-的电子层结构与Ar不相同,B错误;N的电负性大于P的电负性,C错误。
11.高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效绿色水处理剂,工业上可由KClO在碱性条件下氧化Fe(OH)3制得。下列说法正确的是( )
A.半径大小:r(Cl-)>r(K+)
B.O和Cl的电负性大小:χ(Cl)>χ(O)
C.第一电离能大小:I1(O)<I1(K)
D.碱性强弱:KOH<Fe(OH)3
答案:A
12.X、Y、Z为短周期元素,X原子最外层只有一个电子,Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4,Z原子的最外层电子数是内层电子总数的3倍。下列有关叙述正确的是( )
A.Y原子的价电子排布式为3s23p5
B.稳定性:Y的氢化物>Z的氢化物
C.第一电离能:Y>Z
D.X、Y两元素形成的化合物可能为共价化合物
答案:D
解析:根据题给信息知,Y是硫元素,Z是氧元素。Y原子价电子排布式为3s23p4,A错误;氢化物的稳定性:H2O>H2S,B错误;第一电离能:O>S,C错误;X可能是H,也可能是Li或Na,H2S是共价化合物,D正确。
13.(2024·福建省厦门一中高三月考)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知:X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素,W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是( )
A.电负性:X>Y>Z>W
B.原子半径:X<Y<Z<W
C.Y和W的单质都能与水反应生成气体
D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
答案:C
解析:基态X原子s轨道上的电子数与p轨道上的电子数相同,可以推测X为O或Mg,由荧光粉的结构可知,X主要形成的是酸根离子,因此X为O;基态X原子中未成对电子数为2,因此基态Y原子的未成对电子数为1,又因X、Y、Z、W的原子序数依次增大,故Y可能为F、Na、Al、Cl,因题目中给出W为金属元素且荧光粉的结构中Y与W化合,故Y为F或Cl;基态Z原子的未成对电子数为3,又因Z的原子序数大于Y,故Y应为F、Z应为P;再由荧光粉的结构可知,W为+2价元素,故其为Ca。综上所述,X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca。
14.X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10。X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是( )
A.Y的核外电子排布式为1s22s23p63s2
B.简单氢化物的热稳定性:X大于Z
C.X与Z可形成离子化合物ZX
D.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸
答案:B
解析:X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10,X、Z同主族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,则X的次外层电子数为2,设X的最外层电子数为a,有a+a+2=10,解得a=4,又Y原子半径大于Z,则X为C元素,Y为Mg元素,Z为Si元素。Y的核外电子排布式为1s22s22p63s2,A错误;非金属性:C>Si,故简单氢化物的热稳定性:CH4>SiH4,B正确;C、Si形成的化合物SiC为共价化合物,C错误;Mg能溶解在浓硝酸中,Si不与浓硝酸反应,D错误。
15.(2024·湖南省株洲市高三一模)X、Y、Z、Q、W、M为原子序数依次增大的六种短周期主族元素,Q与M同主族,且M的相对原子质量为Q的两倍,该六种元素组成的某化合物是大蒜主要生物活性物质之一,具有抗菌杀毒、抗糖尿病等多种功效,结构如图,下列说法不正确的是( )
A.W2M2Q3溶液在酸性条件下会产生黄色浑浊和无色气体
B.Z元素的第一电离能比同周期相邻两种元素的第一电离能都大
C.简单离子半径:Q>Z>W
D.X、Y、Z、Q四种元素既可以组成离子化合物也可以组成共价化合物
答案:C
解析:Q与M同主族,且M的相对原子质量为Q的两倍,则Q为氧元素,M为硫元素,W形成正一价的离子,原子序数在氧元素和硫元素之间,则W是钠元素,从化合物的结构可以看出X只能形成一个单键,表明最外层电子数是1或7,根据排序可知X应为氢元素,Y能形成4个化学键,表明最外层有4个电子,所以Y应该是碳元素,而Z形成三个化学键,表明最外层有5个电子,则Z是氮元素,综上所述,X、Y、Z、Q、W、M元素依次为H、C、N、O、Na、S。Q的离子为O2-,Z的离子为N3-,W的离子为Na+,三者电子层数相同,原子序数小的半径大,则简单离子半径:N3->O2->Na+,即Z>Q>W,故C错误。
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.(8分)如图是s能级和p能级的原子轨道示意图,试回答下列问题:
(1)若元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,原子中能量最高的是________电子,其电子云在空间内有________个互相垂直的伸展方向;元素X的名称是________,它的简单氢化物的电子式是________。
(2)若元素X的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1,那么X的元素符号为____________,原子的轨道表示式为_________________________________________ _______________________________________________________________。
答案:(1)2p 3 氮
(2)S
17.(12分)一种新型漂白剂(结构如图)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同短周期不同主族的元素,Z原子的核外电子排布式为1s1,W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,X基态原子核外有两个单电子,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。
回答下列问题:
(1)写出元素X在周期表中的位置__________________。
(2)写出W简单离子的核外电子排布式__________________。
(3)Y元素基态原子核外电子的运动状态有________种,占据的原子轨道有________个。
(4)W、X、Y电负性由大到小的顺序是________(用元素符号表示)。
(5)试解释W的第一电离能大于Al的第一电离能的原因____________________________________________。
答案:(1)第2周期ⅥA族 (2)1s22s22p6
(3)5 3 (4)O>B>Mg
(5)基态Mg的核外电子排布式为1s22s22p63s2,Mg的3s轨道全充满,处于较稳定状态
解析:Z原子的核外电子排布式为1s1,为H元素;W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,X基态原子核外有两个单电子,W、X对应的简单离子核外电子排布相同,所以W为Mg元素、X为O元素,Y处于第2周期;由于W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,所以Y原子的最外层电子数为3,Y为B元素。
18.(12分)如图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p为26号元素,请写出其基态原子的电子排布式:________________________________________________________________________。
(2)c、d、e、f四种元素的第一电离能由大到小的顺序为____________(填元素符号)。
(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)o、p两元素的部分电离能数据列于下表:
元素
o
p
I1
717
759
I2
1509
1561
I3
3248
2957
比较两元素的I2、I3可知,气态o2+再失去一个电子比气态p2+再失去一个电子难。对此,你的解释是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
(2)F>N>O>C
(3)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(辐射)的形式释放能量
(4)Mn2+的3d轨道电子为半充满状态,比较稳定
解析:根据元素周期表知,a~p元素分别是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Mn、Fe。
(2)同周期主族元素从左到右元素第一电离能呈增大趋势,但ⅡA、ⅤA族元素第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能由大到小的顺序为F>N>O>C。
(4)由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态,需要的能量较多;而Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为稳定的3d5半充满状态,需要的能量相对较少。
19.(11分)有X、Y、Z、Q、E、M、G原子序数依次增大的七种元素,除G元素外其余均为短周期主族元素。X元素原子中没有成对电子,Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同,Z元素原子的价电子排布式为nsnnpn+1,Q元素基态原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍,E与Q位于同周期,M元素的第一电离能在同周期主族元素中排第三位,G元素原子的价电子排布式为3d104s1。回答下列问题:
(1)GQ受热分解生成G2Q和Q2,请从G的原子结构来说明GQ受热易分解的原因:__________________________________________________________________________。
(2)Z、Q、M三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。
(3)Y与Q形成原子个数比为1∶2的化合物的电子式为____________。
(4)Z、M、E所形成的简单离子的半径由大到小的顺序为____________(用离子符号表示)。
(5)X、Y、Z、Q的电负性由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。
答案:(1)Cu2+的价电子排布式为3d9,Cu+的价电子排布式为3d10,3d能级上电子全满时较稳定,则Cu2O的稳定性强于CuO
(2)N>O>S (3)
(4)S2->N3->F- (5)O>N>C>H
解析:由X元素原子中没有成对电子可判断X为H元素;由Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同,可得Y的核外电子排布式为1s22s22p2,则Y为C元素;由Z元素原子的价电子排布式为nsnnpn+1,可判断n=2,Z为N元素;再根据Q元素基态原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍,可得Q的核外电子排布式为1s22s22p4,则Q为O元素;由E与Q位于同周期且E的原子序数比Q的原子序数大可知E为F元素;根据M元素的第一电离能在同周期主族元素中排第三位,且X、Y、Z、Q、E、M、G原子序数依次增大,可确定M为S元素;由G元素原子的价电子排布式为3d104s1可知G为Cu元素。
20.(12分)现有五种元素,其中A、B、C为短周期主族元素,D、E为第4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元素原子的核外电子数和电子层数相等
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C元素的第一至第四电离能如下:
I1=738 kJ·mol-1 I2=1451 kJ·mol-1
I3=7733 kJ·mol-1 I4=10540 kJ·mol-1
D是前四周期中金属性最强的元素
E在周期表的第七列
(1)已知BA5为离子化合物,写出其电子式:________。
(2)B元素基态原子中能量最高的原子轨道呈________形。
(3)某同学根据上述信息,推断C元素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________________。
(4)E位于________族、________区,该元素原子的核外电子排布式为________________________________________________________________________。
(5)检验D元素的方法是________,请用原子结构的知识解释产生此现象的原因:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案:(1)
(2)哑铃
(3)泡利不相容原理
(4)ⅦB d 1s22s22p63s23p63d54s2
(5)焰色试验 当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子,电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,将以光的形式释放能量
解析:由题给信息可知元素A、B、C、D、E分别为H、N、Mg、K、Mn。
(1)离子化合物NH5为氢化铵。
11
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