专题2 揭示物质结构的奥秘 高考真题演练-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修2作业与测评教用word（苏教版2019）

化学 选择性必修2 作业与测评(苏教) 高考真题演练 1．(2023·全国甲卷)W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是(　　) A．原子半径：X>W B．简单氢化物的沸点：X<Z C．Y与X可形成离子化合物 D．Z的最高价含氧酸是弱酸 答案　C 解析　W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，WX2是形成酸雨的物质之一，则W为N元素，X为O元素，Y的最外层电子数与其K层电子数相等，又因为Y的原子序数大于氧的，则Y电子层数为3，最外层电子数为2，所以Y为Mg元素，四种元素最外层电子数之和为19，则Z的最外层电子数为6，Z为S元素。X为O元素，W为N元素，原子半径大小：W＞X，A错误；X为O元素，Z为S元素，简单氢化物的沸点为X＞Z，B错误；Z为S元素，硫的最高价含氧酸硫酸是强酸，D错误。 2．(2022·海南高考)钠和钾是两种常见金属。下列说法正确的是(　　) A．钠元素的第一电离能大于钾 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　基态钾原子价层电子为4s1，其轨道表示式为，B不正确；钾能与水剧烈反应，因此，钾不能置换出NaCl溶液中的钠，C不正确；钠元素与钾元素的原子序数相差8，D不正确。 3．(2020·天津高考)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是(　　) 元素 X Y Z W 最高价氧化物的水化物 H3ZO4 0.1 mol·L－1溶液对应的pH(25 ℃) 1.00 13.00 1.57 0.70 A.元素电负性：Z<W B．简单离子半径：W<Y C．元素第一电离能：Z<W D．简单氢化物的沸点：X<Z 答案　A 解析　由0.1 mol·L－1 H3ZO4的pH是1.57可知，该酸为弱酸，则Z为P元素；0.1 mol·L－1 W的最高价氧化物对应的水化物的pH为0.70，说明该物质为多元强酸，为硫酸，则W为S元素；0.1 mol·L－1 Y的最高价氧化物对应的水化物的pH为13.00，说明该物质为一元强碱，为氢氧化钠，则Y为Na元素；0.1 mol·L－1 X的最高价氧化物对应的水化物的pH为1.00，说明该物质为一元强酸，为硝酸，则X为N元素。同一周期主族元素的电负性随着原子序数的递增而增大，因S的原子序数大于P，则S的电负性大于P，故A正确；电子层数越多离子半径越大，Na＋有两个电子层而S2－有三个电子层，因此S2－的离子半径较大，故B错误；同一周期从左到右主族元素原子的第一电离能呈增大趋势，但由于第ⅡA、ⅤA族元素的电子排布结构为全充满或半充满状态，原子结构较为稳定，故第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能较相邻两个主族元素的第一电离能大，故P的第一电离能大于S，故C错误；结构和组成相似，相对分子质量越大，物质的熔、沸点越高，但由于X的氢化物NH3中含有分子间氢键，因此NH3的沸点高于PH3的沸点，故D错误。 4．(2020·山东高考)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是(　　) A．第一电离能：W>X>Y>Z B．简单离子的还原性：Y>X>W C．简单离子的半径：W>X>Y>Z D．氢化物水溶液的酸性：Y>W 答案　C 解析　四种短周期主族元素，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，若X为第二周期元素原子，则X可能为Be或O，若X为第三周期元素原子，则均不满足题意，Z与X能形成Z2X2的淡黄色化合物，该淡黄色固体为Na2O2，则X为O元素，Z为Na元素；Y与W的最外层电子数相同，则Y为F元素，W为Cl元素。同一周期从左向右第一电离能呈增大趋势，同一主族从上到下第一电离能逐渐减小，故四种元素第一电离能从大到小的顺序为F＞O＞Cl＞Na，A错误；单质的氧化性越强，简单离子的还原性越弱，O、F、Cl三种元素中F2的氧化性最强，故简单离子的还原性最弱，B错误；电子层数越多简单离子半径越大，电子层数相同时，原子序数越大半径越小，故四种元素中离子半径从大到小的顺序为Cl－＞O2－＞F－＞Na＋，C正确；F元素的非金属性强于Cl元素，则形成氢化物后F原子束缚H原子的能力强于Cl原子，在水溶液中HF不容易发生电离，故HCl的酸性强于HF，D错误。 5．(2021·辽宁高考改编)某多孔储氢材料前驱体结构如图，M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子。下列说法正确的是(　　) A．氢化物沸点：X＞Y B．原子半径：M＜X＜Y＜Z C．第一电离能：W＜X＜Y＜Z D．电负性：M＜X＜Y＜Z 答案　D 解析　由题干信息可知，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子，故Z为C或者O，根据多孔储氢材料前驱体结构图可知Y失去1个电子后形成了4个单键，再结合信息M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，故Y为N，Z为O，M只形成一个单键，M为H，X为C，W得到1个电子后形成了4个单键，则W为B，据此分析解题。 6．(2023·全国乙卷节选)中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物(MgxFe2－xSiO4)。回答下列问题： 基态Fe原子的价电子排布式为____________。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为________，铁的化合价为________。 答案　3d64s2　O＞Si＞Fe＞Mg　＋2 7．(2022·河北高考节选)(1)基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为________。 (2)Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是________，原因是_______________ _____________________________________。 答案　(1)1∶2或2∶1 (2)Cu　Cu的第一电离能失去的是4s1电子，第二电离能失去的是3d10的电子，3d10电子处于全充满状态，其与4s1电子能量差值更大 8．(1)(2021·全国甲卷节选)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排布式为________。 (2)(2021·广东高考节选)基态硫原子价电子排布式为________。 (3)(2021·山东高考节选)基态F原子核外电子的运动状态有________种。 (4)(2018·全国卷Ⅰ节选)Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题： ①下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别是________、________(填标号)。 A. B. C. D. ②Li＋与H－具有相同的电子构型，r(Li＋)小于r(H－)，原因是______________________________ __________________________________________。 答案　(1)3s23p2　(2)3s23p4　(3)9　 (4)①D　C　②Li＋核电荷数较大 解析　(1)基态Si原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，因此Si的价电子层的电子排布式为3s23p2。 (2)基态硫原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，因此基态硫原子的价电子排布式为3s23p4。 (3)基态F原子共有9个核外电子，则每个电子都有对应的轨道和自旋状态，所以核外电子的运动状态有9种。 (4)①根据核外电子排布规律可知Li的基态核外电子排布式为1s22s1，则D中能量最低；C中有2个电子处于2p能级上，能量最高。 9．按要求回答下列各小题： (1)(2021·河北高考节选)KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大KH2PO4晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。回答下列问题： 在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是________(填离子符号)。 (2)(2018·全国卷Ⅱ节选)硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示： H2S S8 FeS2 SO2 SO3 H2SO4 熔点/℃ －85.5 115.2 >600 (分解) －75.5 16.8 10.3 沸点/℃ －60.3 444.6 －10.0 45.0 337.0 回答下列问题： 基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为____________________，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。 答案　(1)K＋和P3－ (2)　哑铃(纺锤) 解析　(1)KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子分别为H＋(或H－)、O2－、K＋和P3－，其中核外电子排布相同的是K＋和P3－。 (2)基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则其价层电子的电子排布图(轨道表达式)为；基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，则电子占据的最高能级是3p，其电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形。 10．按要求回答下列各小题： (1)(2021·海南高考节选)第一电离能的大小：C________O(填“大于”或“小于”)。 (2)(2021·湖南高考节选)H、C、N的电负性由大到小的顺序为______________________。 (3)(2021·山东高考节选)O、F、Cl电负性由大到小的顺序为________________________。 (4)(2018·全国卷Ⅲ节选)锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题： 黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成，第一电离能I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是____________________________________________。 答案　(1)小于　(2)N＞C＞H　(3)F＞O＞Cl (4)大于　Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子 解析　(2)元素的非金属性越强，其电负性越大，元素的非金属性强弱顺序为N＞C＞H，则元素电负性的大小顺序为N＞C＞H。 (3)电负性一定程度上相当于得电子能力，半径越小，得电子能力越强，电负性越大，半径由小到大的顺序为F＜O＜Cl，所以电负性由大到小的顺序为F＞O＞Cl。 11．(2020·全国卷Ⅲ节选)氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题： H、B、N中，原子半径最大的是________。根据对角线规则，B的一些化学性质与________元素的相似。 答案　B　Si(硅) 解析　在所有元素中，H原子的半径是最小的，同一周期主族元素从左到右，原子半径依次减小，所以，H、B、N中原子半径最大的是B。B与Si在元素周期表中处于对角线的位置，根据对角线规则，B的一些化学性质与Si元素相似。 12．(1)(2019·全国卷Ⅰ节选)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是________(填标号)。 A．[Ne] B．[Ne] C．[Ne] D．[Ne] (2)(2019·全国卷Ⅱ节选)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe­Sm­As­F­O组成的化合物。回答下列问题： ①Fe成为阳离子时首先失去________轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3＋价层电子排布式为____________。 ②比较离子半径：F－________O2－(填“大于”“等于”或“小于”)。 (3)(2019·全国卷Ⅲ节选)磷酸亚铁锂 (LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题： ①在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是________，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。 ②NH4H2PO4中，电负性最高的元素是__________。 答案　(1)A　(2)①4s　4f5　②小于 (3)①Mg　相反　②O 解析　(2)①Fe的价层电子排布式为3d64s2，成为阳离子时首先失去的是4s轨道的电子。Sm3＋是Sm原子失去3个电子形成的，Sm的价层电子排布式为4f66s2，失去3个电子时，首先失去6s轨道上的2个电子，再失去4f轨道上的1个电子，因此Sm3＋的价层电子排布式为4f5。 ②O2－和F－的核外电子层结构相同，F－的核电荷数大，因此F－的半径小。 (3)①在周期表中存在“对角线”关系的元素化学性质相似，如Li和Mg、Be和Al、B和Si等，所以与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg。Mg元素基态原子核外M层上只有3s轨道上2个自旋状态相反的电子。 ②元素的非金属性越强，电负性越高，非金属性：H＜P＜N＜O，故在N、H、P、O四种元素中电负性最高的是O。 7 学科网（北京）股份有限公司 $$