内容正文:
化学 选择性必修2[SJ]
专题1、2 过关检测
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
难度
★
★
★
★
★
★
★
★
★
对点
电子跃迁及核外电子的运动
原子核外电子排布的表示方法
电子运动状态、原子核外电子排布的表示方法
元素性质的周期性变化
元素性质的周期性变化
电离能
原子核外电子排布的综合考查
元素的性质与周期表
核外电子排布的综合考查
题号
10
11
12
13
14
15
16
17
18
难度
★★
★★
★★
★★
★★
★
★★
★
★★★
对点
元素推断与原子结构
元素性质的周期性变化
元素“位-构-性”的综合考查
元素性质的周期性变化
元素“位-构-性”的综合考查
原子核外电子排布与元素性质
元素性质的周期性变化
原子核外电子排布与元素性质
原子核外电子排布与周期表的关系、物质性质及其转化的综合考查
时间:75分钟 满分:100分
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有1个选项符合题意)
1.下列关于原子结构的说法错误的是( )
A.原子光谱上的特征谱线可用于元素鉴定
B.同一原子中,2p、3p、4p轨道上电子的能量依次增强
C.焰火、LED灯都与原子核外电子跃迁有关
D.在同一电子层上运动的电子,其自旋状态肯定不同
答案:D
解析:在同一电子层上运动的电子,其自旋状态可能相同,也可能相反,D错误。
2.(2024·北京市海淀区高三期中练习)FeTiO3是钛铁矿的主要成分,在工业上可以用于制备金属钛。下列说法不正确的是( )
A.基态Fe2+价层电子排布式为3d6
B.Fe在元素周期表中位于ds区
C.基态Ti原子价层电子轨道表示式为
D.O在元素周期表中位于第2周期ⅥA族
答案:B
3.《Green Chemistry》报道了我国学者发明的低压高效电催化还原CO2的新方法,其反应为NaCl+CO2CO+NaClO。下列叙述错误的是( )
A.钠原子核外电子有11种运动状态
B.Na和Cl形成离子键的过程为
C.与C同主族的Ge外围电子排布式为4s24p2
D.基态Cl原子外围电子的轨道表示式为
答案:D
解析:基态Cl原子的外围电子排布式为3s23p5,则外围电子的轨道表示式为,D错误。
4.实验室用KMnO4和浓盐酸制Cl2。下列说法正确的是( )
A.半径:r(K+)>r(Cl-)
B.电离能:I1(K)>I1(Mn)
C.电负性:χ(O)>χ(Cl)
D.Mn元素在元素周期表的ds区
答案:C
解析:根据具有相同核外电子排布的离子,原子序数小的半径大,可知r(K+)<r(Cl-),A错误;K的外围电子排布式为4s1,Mn的外围电子排布式为3d54s2,为稳定结构,故I1(K)<I1(Mn),B错误;电负性大的元素在化合物中吸引电子的能力强,ClO2中O为-2价,Cl为+4价,则O吸引电子能力比Cl强,所以电负性:χ(O)>χ(Cl),C正确;Mn在周期表中位于第4周期ⅦB族,属于d区元素,D错误。
5.位于同一周期的四种短周期非金属元素A、B、C、D,其原子吸引电子的能力由大到小的顺序为A>B>C>D。下列有关元素A、B、C、D的说法正确的是( )
A.元素的非金属性依次增强
B.元素的电负性依次增大
C.元素的第一电离能依次增大
D.最高价氧化物对应水化物(均存在)的酸性依次减弱
答案:D
6.下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是( )
答案:D
解析:A、D微粒都是Mg原子失去一个电子后得到的,但是A微粒能量高于D,稳定性:D>A,所以失电子所需能量D>A;B、C都是原子,但是B是基态、C是激发态,能量:C>B,稳定性:B>C,所以失去一个电子所需能量:B>C;D为Mg+、B为Mg原子,D失去一个电子所需能量就是Mg原子的第二电离能,B失去一个电子的能量是Mg原子的第一电离能,其第二电离能大于第一电离能,所以电离最外层一个电子所需能量D>B。
7.元素周期表中N元素的信息如图所示。下列说法不正确的是( )
A.N元素位于元素周期表ds区
B.N原子核外电子有7种运动状态
C.基态N原子的2p能级有三个未成对电子
D.N的第一电离能比同周期相邻的两种元素都大
答案:A
8.下列说法中错误的是( )
A.根据对角线规则,B和Si的性质具有相似性
B.元素电负性越大的原子,吸引电子的能力越强
C.第4周期元素中未成对电子数最多的是Mn
D.金属焰色反应原理是发生了电子跃迁
答案:C
9.下列说法或有关化学用语的表达正确的是( )
A.在基态多电子原子中,p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B.基态Fe原子的外围电子轨道表示式为
C.因氧元素电负性比氮元素大,故氧元素第一电离能比氮元素第一电离能大
D.根据原子核外电子排布的特点,Cu在元素周期表中位于s区
答案:B
解析:同一电子层中的p轨道电子能量一定比s轨道电子能量高,但外层s轨道电子能量比内层p轨道电子能量高,A错误;N原子的2p轨道处于半充满状态,故第一电离能大于氧元素,C错误;Cu的外围电子排布式为3d104s1,位于元素周期表的ds区,D错误。
10.已知A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素,其元素性质或原子结构如下表:
A
原子核外电子分占3个不同轨道,且每个轨道上排布的电子数相同
B
原子最高能级的不同轨道上都有电子,且自旋状态相同
C
电子排布式为1s22s22p5
D
位于元素周期表中第4纵列
E
基态原子M层全充满,N层只有1个电子
下列说法错误的是( )
A.B有3个未成对电子
B.A、B、C三种元素的原子半径:A>B>C
C.D元素基态原子外围电子的轨道表示式:
D.E元素基态原子的电子排布式:[Ar]4s1
答案:D
解析:A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素,A原子核外电子分占3个不同轨道,且每个轨道上排布的电子数相同,则其核外电子排布式为1s22s22p2,故A为C;C的电子排布式为1s22s22p5,故C为F;B原子最高能级的不同轨道上都有电子,且自旋状态相同,且原子序数在C和F之间,则其核外电子排布式为1s22s22p3,故B为N;D位于元素周期表中第4纵列,所以处于第4周期,则D为Ti;E元素基态原子M层全充满,N层只有1个电子,则外围电子排布式为3d104s1,故E为Cu。
11.甲、乙、丙、丁均为短周期元素,它们在周期表中的位置如表所示,丁的3p能级只有一个未成对电子,下列说法错误的是( )
甲
乙
丙
丁
A.原子半径:丙>甲>乙
B.第一电离能:甲>乙>丙
C.甲、乙、丁的最高正化合价依次增大
D.四种元素的单质中,丙的沸点最高
答案:C
解析:根据丁的3p能级只有一个未成对电子,结合甲、乙、丙、丁四种元素在周期表中的位置,可推导出丁为Cl,则甲为N,乙为O,丙为Si。同周期主族元素由左到右,原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,故A正确;同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,同周期主族元素由左到右第一电离能呈增大趋势,而N的外围电子排布式为2s22p3,处于半充满稳定状态,所以第一电离能N(甲)>O(乙)>Si(丙),B正确;O没有最高正化合价,C错误;四种元素的单质中,硅为固态,其他三种为气态,故D正确。
12.(2024·南京六校高三联合调研)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素。X和Y基态原子的s能级电子总数均等于其p能级电子总数,Z原子最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍,W和X位于同一主族。下列说法正确的是( )
A.第一电离能:I1(X)<I1(W)
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>W
C.原子半径:r(W)>r(Y)>r(X)
D.最简单气态氢化物的热稳定性:X>Z
答案:D
解析:X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,X和Y基态原子的s能级电子总数均等于其p能级电子总数,则二者的电子排布式分别为1s22s22p4、1s22s22p63s2,所以X为O、Y为Mg;Z原子最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍,则Z为Si;W和X位于同一主族,则W为S。同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,故第一电离能:O>S,A错误;非金属性:S>Si,故酸性:H2SO4>H4SiO4,B错误;同周期主族元素,从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素,从上到下原子半径逐渐增大,故原子半径:Mg>S>O,C错误;非金属性:O>Si,故热稳定性:H2O>SiH4,D正确。
13.下表中是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质,下列判断正确的是( )
元素
A
B
C
D
E
最低化合价
-4
-2
-1
-2
-1
电负性
2.5
2.5
3.0
3.5
4.0
A.C、D、E的简单氢化物的稳定性:C>D>E
B.元素A的原子最外层轨道中无自旋状态相同的电子
C.元素B、C之间不可能形成化合物
D.与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应
答案:D
解析:根据电负性和最低化合价,推知A为C、B为S、C为Cl、D为O、E为F。A项,C、D、E的简单氢化物分别为HCl、H2O、HF,稳定性:HF>H2O>HCl,错误;B项,元素A的原子最外层电子排布式为2s22p2,2p轨道上的两个电子分占两个原子轨道,且自旋状态相同,错误;C项,S的最外层有6个电子,Cl的最外层有7个电子,它们之间可形成S2Cl2等化合物,错误;D项,Na能与H2O发生置换反应生成NaOH和H2,正确。
14.W、X、Y、Z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X2W5YZ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In如下表所示,Z原子得到一个电子后核外电子排布与稀有气体电子排布相同。下列说法正确的是( )
I1
738 kJ·mol-1
I2
1451 kJ·mol-1
I3
7733 kJ·mol-1
I4
10540 kJ·mol-1
A.电负性:Z>Y>X
B.原子半径:Y>Z>W
C.在X2W5YZ中,所有原子最外层均满足8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
解析: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元素的电离能数据可知Y原子最外层有2个电子,则Y为Mg,Z原子得到一个电子后核外电子排布与稀有气体电子排布相同,则Z为Cl,由这四种元素组成物质的化学式为C2W5MgCl,可知W为H。电负性:Cl>C>Mg,A错误;原子半径:Mg>Cl>H,B正确;H原子最外层不满足8电子稳定结构,C错误;电解熔融的氯化镁可得到Mg和Cl2,D错误。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.(12分)现有部分前36号元素的性质或原子结构如下表:
元素编号
元素性质或原子结构
R
基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子
S
单质能与水剧烈反应,所得溶液呈弱酸性
T
基态原子3d轨道上有1个电子
X
(1)R元素的第一电离能要大于其同周期相邻的元素,原因是______________________________________________。
(2)S元素的常见化合价为__________,原因是__________________________________。
(3)T元素的原子N电子层上电子数为__________。
(4)X的轨道表示式违背了______________。用X单质、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时,焰火发出五颜六色的光,请用原子结构的知识解释发光的原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)原子2p轨道半充满,能量低,稳定
(2)-1 F的电负性最大,只能得电子
(3)2
(4)能量最低原理 电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以光的形式释放能量
16.(16分)短周期主族元素X、Y、Z、W、M、Q的原子序数逐渐增大,其中部分元素的性质或原子结构如表:
元素
元素性质或原子结构
X
基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+1
Z
单质为银白色固体,质软,在空气中燃烧发出黄色的火焰
W
其最高价氧化物的水化物呈两性
M
原子序数是Y原子序数的2倍
试回答下列问题:
(1)基态Y原子最外层电子的轨道表示式为______________;Q元素最高正价与最低负价的代数和为________。
(2)元素Y、Z的简单离子半径大小关系为________(填离子符号,用“>”连接)。
(3)X元素的第一电离能________Y元素(填“>”“<”或“=”),理由是____________________ ______________________________________________________________。
(4)下列状态的W的微粒中,电离最外层的一个电子所需能量最小的是________(填标号)。
A.[Ne] B.[Ne]
C.[Ne] D.[Ne]
(5)元素M与元素Q相比,非金属性较强的是________(填元素符号),下列表述中能证明这一事实的是________(填标号)。
a.常温下,M的单质与Q的单质状态不同
b.简单氢化物的稳定性:M<Q
c.一定条件下M和Q的单质都能与氢氧化钠溶液反应
d.M的电负性为2.5,Q的电负性为3.0
答案:(1) 6 (2)O2->Na+
(3)> 基态N原子的外围电子排布式为2s22p3,2p轨道为半充满稳定结构,其第一电离能大于同周期相邻元素
(4)B (5)Cl bd
解析:短周期主族元素X、Y、Z、W、M、Q的原子序数逐渐增大,基态X原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,可知n=2,则X是N;Z单质为银白色固体,质软,在空气中燃烧发出黄色的火焰,Z是Na;W最高价氧化物的水化物呈两性,W是Al;M的原子序数是Y原子序数的2倍,则M是S、Y是O,Q是Cl。
(4)W为Al,A项,[Ne]失去1个电子的能量,为基态铝原子的第四电离能;B项,
[Ne]失去1个电子的能量,为激发态铝原子的第一电离能;C项,[Ne]失去1个电子的能量,为基态铝原子的第三电离能;D项,[Ne]失去1个电子的能量,为基态铝原子的第二电离能;同一原子,第一电离能<第二电离能<第三电离能<第四电离能,则电离最外层的一个电子所需能量最小的是B。
(5)同周期主族元素从左到右,非金属性依次增强,S与Cl相比,非金属性较强的是Cl。a项,不能根据单质的状态判断元素非金属性强弱;b项,元素非金属性越强,简单氢化物越稳定,简单氢化物的稳定性:H2S<HCl,说明非金属性:S<Cl;c项,不能根据单质与碱反应判断元素非金属性强弱;d项,一般电负性越大元素非金属性越强,S的电负性为2.5,Cl的电负性为3.0,说明非金属性:S<Cl。
17.(16分)回答下列问题:
(1)聚氮化硫(SN)x是重要的超导材料,目前已成为全球材料行业研究的热点。
①下列电子排布图能表示氮原子的最低能量状态的是________(填字母)。
A. B.
C. D.
②基态S原子的原子核外有________种空间运动状态不同的电子,其能量最高的电子的电子云轮廓图为________形。
(2)红宝石是刚玉的一种,主要成分为氧化铝(Al2O3),因含微量杂质元素铬(Cr)而呈红色。基态铬原子的简化电子排布式为________________。
(3)祖母绿主要成分的化学式为Be3Al2(SiO3)6,Be与Al的第一电离能大小关系为:I(Be)________I(Al)。Be能与NaOH溶液反应,请简单说明判断依据:________________________________________________________________________________。
(4)(CH3NH3)PbI3中涉及的短周期元素的电负性由大到小的顺序为____________(用元素符号表示)。
答案:(1)①A ②9 纺锤 (2)[Ar]3d54s1
(3)> 根据“对角线”规则可知,Be、Al性质相似或Be、Al电负性几乎相同(或相差不大),性质相似
(4)N>C>H
解析:(1)②基态S原子核外电子排布式为
1s22s22p63s23p4,故其原子核外有9种空间运动状态不同的电子;其能量最高的电子为3p轨道的电子,电子云轮廓图为纺锤形。
18.(14分)X、Y、Z是三种常见元素的单质,甲、乙是两种常见的化合物,它们之间有如图转化关系。
回答下列问题:
(1)若X基态原子的外围电子排布式为3s2,甲是由第2周期两种元素形成的化合物,且会引起温室效应,则Y基态原子的电子排布式为________,乙属于________(填“离子”或“共价”)化合物。
(2)若基态X3+的外围电子排布式为3d5,甲常温下为一种液体,则甲的电子式为__________________,乙的化学式为________。
(3)若X、Y均为金属单质,X基态原子的外围电子排布式为3s23p1,甲为具有磁性的黑色固体,则X原子的核外电子轨道表示式为____________________________________,Y的外围电子排布式为________。
(4)若X是最活泼的非金属单质,甲是一种常见的溶剂,则乙分子的电子数为________。
答案:(1)1s22s22p2 离子
(2) Fe3O4
(3) 3d64s2 (4)10
解析:(1)若X基态原子的外围电子排布式为3s2,X为Mg;甲是由第2周期两种元素形成的化合物,且会引起温室效应,甲为CO2,Mg与CO2反应生成C和MgO,Y为C,乙为MgO,Z为O2。
(2)若基态X3+的外围电子排布式为3d5,X为Fe,甲常温下为一种液体,甲为H2O,铁与水蒸气在高温下反应得到四氧化三铁和氢气,故乙为Fe3O4,Y为H2,Z为O2。
(3)若X、Y均为金属单质,X基态原子的外围电子排布式为3s23p1,X为Al,甲为具有磁性的黑色固体,甲为Fe3O4,铝与四氧化三铁反应生成氧化铝和铁,故乙为Al2O3,Y为Fe,Z为O2。
(4)若X是最活泼的非金属单质,X为F2,甲是一种常见的溶剂,甲为水,氟气与水反应得到HF和O2,乙为HF,电子数为10。
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