第一章 原子结构与性质【B卷·测试卷】-2024-2025学年高二化学同步单元AB卷(天津专用,人教版2019选择性必修2)
2025-01-17
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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 | 高中化学人教版选择性必修2 物质结构与性质 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第一章 原子结构与性质 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 原子结构与性质 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.72 MB |
| 发布时间 | 2025-01-17 |
| 更新时间 | 2025-01-23 |
| 作者 | 小王讲化学 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50065859.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:
第一章 原子结构与性质
测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 Al-27
第I卷 选择题(共54分)
1、 选择题(本大题共18个小题,每题3分,共54分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.有关氢原子说法正确的是
A.玻尔的原子结构模型,无法解释氢原子光谱为线状光谱
B.霓虹灯呈现出五颜六色,与氢原子发射光谱的机理基本相同
C.氢原子含一个电子,所以氢原子发射光谱中只有一根亮线
D.氢原子含一个电子,所以氢原子电子云图中不可能出现无数个点
2.下列化学用语或图示表达正确的是
A.的电子云轮廓图: B.的空间填充模型:
C.中子数为8的碳原子: D.的电子式:
3.下列说法中,正确的是
A.处于最低能量的原子叫做基态原子 B.能级的轨道数依次增多
C.同一原子中,电子的能量逐渐减小 D.表示能级有两个轨道
4.下列粒子中,不影响水的电离平衡的是
A. B.
C. : D.:
5.一种由短周期主族元素组成的化合物(结构如图)是有机工业中良好的溶剂,其中W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大,五种元素的核外电子总数为33.下列叙述正确的是
A.W与Z能形成非极性分子 B.第一电离能:
C.M与Z形成的化合物中只含离子键 D.该化合物既能溶于水又能溶于有机溶剂
6.下列元素中电负性最大的是
A.P B.N C.Si D.C
7.下列说法中正确的是
A.每个能层(K、L、M……)上所有轨道数对应为1、3、5……
B.最外层电子数为2的元素都分布在s区
C.元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
D.在氢原子基态电子的概率分布图中,小黑点表示的是电子
8.下图中,能正确表示与Si同周期部分元素的第三电离能(I3)与原子序数关系的是
A. B. C.D.
9.下列化学用语或图示表达正确的是
A.HCO的水解方程式为:HCO+H2OH3O++CO
B.基态原子的核外电子排布式为
C.基态原子的价电子轨道表示式:
D.在水溶液中的电离方程式:
10.下列叙述正确的是
A.碱金属元素和卤族元素均属于p区元素
B.、、轨道相互平行、能量相等
C.基态S原子的核外电子的空间运动状态共有8种
D.因电负性:,故、中碳、硼元素的化合价分别为-4、+3
11.利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯,下列说法正确的是
A.氧化性:
B.第一电离能:Zn<Fe
C.基态Fe原子的4s轨道形状为哑铃形
D.基态Zn原子的价层电子排布图为
12.摩尔盐可以用于配制标准溶液。下列说法正确的是
A.半径: B.第一电离能:
C.电负性: D.热稳定性:
13.下列说法正确的是
A.铸铁管道用导线连接锌块或直流电源的负极,可减缓管道生锈
B.灼烧NaCl时火焰出现黄色,属于钠元素产生的原子吸收光谱
C.基态时,原子的最外能层排布式为的元素均位于元素周期表的s区
D.碱AOH溶液加水稀释10倍,pH变化量小于1,AOH可确定为弱碱
14.实验室常用KSCN或来检验溶液中的存在,下列有关说法正确的是
A.第一电离:
B.电负性:
C.离子半径:
D.基态的价电子排布式:
15.氢元素有多种化合物,如、、、、NaH、等。下列说法正确的是
A. B.热稳定性大小:
C.电离能大小: D.
16.下列说法中正确的是
A.元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布均是从过渡到
B.元素周期表中可以把元素分成s、p、d三个区
C.最外层电子数为8的都是稀有气体元素的原子
D.元素周期表中IIIB到IIB的10个纵行的元素都是金属,所以称为过渡金属元素
17.下表是部分短周期元素的原子半径及主要化合价,根据表中信息,判断以下说法正确的是
元素符号
L
M
Q
R
T
原子半径/nm
0.160
0.143
0.089
0.102
0.074
主要化合价
+2
+3
+2
+6、-2
-2
A.L2+与R2-的核外电子数相等
B.M与L形成的最高价氧化物对应水化物的碱性:L>M
C.氢化物的稳定性为H2T<H2R
D.单质与等浓度的稀盐酸反应的速率为Q>L
18.下列说法错误的是( )
A.X和Y两种元素为同一周期第IIA族和第IIIA族元素,若X的原子序数为x,则Y的原子序数可能为x+1,x+11, x+25
B.短周期元素Z和W组成化合物ZW3,若W的原子序数为x,Z的原子序数不可能是x+14
C.短周期元素Q和M组成化合物Q2M,Q和M所在的族序数可能为VA和第VIA
D.利用元素周期表中氟、氯、硫、磷附近的元素研制新型农药
第II卷 非选择题(共46分)
2、 非选择题(本大题共3个小题,共46分)
19.(14分)下表是元素周期表的一部分,表中所列字母分别代表一种元素。请回答:
(1)下列描述的a原子核外电子运动状态中,能量最高的是___________(填字母)。
A. B.
C. D.
(2)c的单质在空气中燃烧发出耀眼的光,用原子结构的知识解释发光的原因: 。
(3)上表所列某主族元素的各级电离能数据如图所示,则该元素是 (填元素符号),它位于周期表的 区。该元素在元素周期表中与短周期元素处于对角线位置,请写出元素的单质与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。
(4)基态与原子中未成对电子数之比为 ,基态原子的第二电离能 基态q原子的第二电离能(填“>”“<”或“=”)。
20.(16分)Li及其化合物在电池行业得到广泛应用。请回答:
(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最高的是_______(选填序号)。
A. B. C. D.
(2)是有机合成中常用的还原剂,制备方法是:。
①Al的价层电子排布式为 。
②与Al同一周期的元素中,第一电离能小于Al的元素有 (填元素符号)。
③中,各元素的电负性由小到大的顺序是 。
④利用下图中的装置制备LiH,装置连接顺序是 (选填序号,必要时可重复使用)。
(3)生成过程的能量变化如下图所示。
Li的第一电离能为 。计算与足量反应生成晶体的 。
(4)有机合成中,还原剂的还原能力通常用“有效氢”表示,其含义是1克还原剂相当于多少克氢气的还原能力。的“有效氢”为 (结果保留2位小数)。
21.(16分)现有七种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G为第四周期元素,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元素的核外电子数和电子层数相等
B元素的核外p电子数比s电子数少1
C原子的第一至第四电离能如下:;;;
D原子核外所有p轨道全满或半满
E元素的主族序数与周期数的差为4
F是前四周期中电负性最小的元素
G在周期表第十列
(1)已知为离子化合物,写出其电子式: 。
(2)D元素基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有 个方向,原子轨道呈 形。
(3)C与空气中含量最高的气体反应的产物化学式为 。
(4)电解E和F所形成化合物的水溶液,可以得到两种气体,该电解反应的化学方程式为 。
(5)G位于 族,其与铷的合金可用于催化氨硼烷水解。下图为该过程的反应机理(每个步骤只画出了可能参与该步反应的1个水分子,氨硼烷中与B原子相连的3个H原子分别用、、标记),根据元素电负性的变化规律推测题图的虚线框内微粒A和微粒B的化学式分别为 、 。
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第一章 原子结构与性质
测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 Al-27
第I卷 选择题(共54分)
1、 选择题(本大题共18个小题,每题3分,共54分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.有关氢原子说法正确的是
A.玻尔的原子结构模型,无法解释氢原子光谱为线状光谱
B.霓虹灯呈现出五颜六色,与氢原子发射光谱的机理基本相同
C.氢原子含一个电子,所以氢原子发射光谱中只有一根亮线
D.氢原子含一个电子,所以氢原子电子云图中不可能出现无数个点
【答案】B
【详解】A.由玻尔理论知,原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽然在做加速运动,但并不向外辐射能量;不同的轨道能量不同,电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,它辐射或吸收能量;电子处在能量最低的轨道上时,称为基态,能量高于基态的状态,称为激发态;波尔理论是针对原子的稳定存在和氢原子光谱的事实提出,只引入一个量子数就成功的解释氢原子光谱为线状光谱,A错误;
B.霓虹灯能够发出五颜六色的光,其发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同,都是电子在不同的、能量量子化的状态之间跃迁所导致的,B正确;
C.氢原子核外只有一个电子,但是它的激发态有多种,当电子跃迁回较低状态时释放能量,发出多条不同波长的光,所以它产生的原子光谱中不只有一根或明或暗的线,C错误;
D.氢原子电子云图中小黑点的疏密表示电子在核外空间出现概率的大小,小黑点越密,表示电子出现的机会越多,反之,出现的机会越少,D错误;
选B。
2.下列化学用语或图示表达正确的是
A.的电子云轮廓图: B.的空间填充模型:
C.中子数为8的碳原子: D.的电子式:
【答案】A
【详解】
A.的电子云轮廓图为纺锤形:,A选项正确;
B.图示为CO2的球棍模型,不是的空间填充模型 ,B选项错误;
C.中子数为8的碳原子:,C选项错误;
D.的电子式为,D选项错误;
故选A。
3.下列说法中,正确的是
A.处于最低能量的原子叫做基态原子 B.能级的轨道数依次增多
C.同一原子中,电子的能量逐渐减小 D.表示能级有两个轨道
【答案】A
【详解】A.原子具有的能量越高越不稳定,化学上把处于最低能量的原子叫做基态原子,A正确;
B.同一原子中,2p、3p、 4p能级的轨道数相等,都为3,B错误;
C.能级符号相同,能层越大,电子能量越高,所以1s、2s、3s电子的能量逐渐增大,C错误;
D.3p能级有3个轨道,3p2 表示3p轨道上电子数为2,D错误;
答案选A。
4.下列粒子中,不影响水的电离平衡的是
A. B.
C. : D.:
【答案】C
【详解】A. 抑制水的电离,使水的电离平衡向左移动,C不符合题意;
B.抑制水的电离,使水的电离平衡向左移动,B不符合题意;
C.根据:,可推知为,为强碱的阳离子,不会发生水解,不影响水的电离平衡,A符合题意;
D.根据:,可推知X2-为,会发生水解,促进水的电离,影响水的电离平衡,D不符合题意;
答案选C。
5.一种由短周期主族元素组成的化合物(结构如图)是有机工业中良好的溶剂,其中W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大,五种元素的核外电子总数为33.下列叙述正确的是
A.W与Z能形成非极性分子 B.第一电离能:
C.M与Z形成的化合物中只含离子键 D.该化合物既能溶于水又能溶于有机溶剂
【答案】D
【分析】W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素,且原子序数依次增大,由化合物的结构图可知,W形成一个键,且原子序数最小,W为H元素,X形成4个共价键,为C元素,Y形成3个共价键,则为N元素,Z得到1个电子后形成1个键,Z为O元素,M形成+1价的M+离子,则为Na元素,将五种元素的核外电子总数相加等于33,推断正确。
【详解】A.W与Z能形成,均为极性分子,A项错误;
B.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,N原子2p轨道半充满稳定,第一电离能大于O,则第一电离能:,B项错误;
C.M与Z形成的化合物可以是Na2O2,中含有非极性键,C项错误;
D.该化合物是含有钠离子的化合物,可以溶于水,同时又是有机工业中良好的溶剂,又能溶于有机溶剂,D项正确;
答案选D。
6.下列元素中电负性最大的是
A.P B.N C.Si D.C
【答案】B
【详解】同周期元素从左到右电负性依次增大,则电负性N>C,P>Si,同主族从上到下元素的电负性逐渐减小,则N>P,C>Si,则四种元素中电负性最大的是N;
答案选B。
7.下列说法中正确的是
A.每个能层(K、L、M……)上所有轨道数对应为1、3、5……
B.最外层电子数为2的元素都分布在s区
C.元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
D.在氢原子基态电子的概率分布图中,小黑点表示的是电子
【答案】C
【详解】A.K层含有一个1s能级,1s能级含有1个轨道;L能层含有2s、2p两个能级,2s能级含有1个轨道,2p能级含有3个轨道;则每个能层(K、L、M……)上所有的轨道数对应为1、4、9……,故A项错误;
B.He最外层电子数为2,分布在p区,故B项错误;
C.元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素,成为过渡金属元素,故C项正确;
D.在氢原子基态电子的概率分布图中,小黑点的疏密程度代表电子在原子核外某处出现的概率,故D项错误;
故本题选C。
8.下图中,能正确表示与Si同周期部分元素的第三电离能(I3)与原子序数关系的是
A. B. C.D.
【答案】D
【详解】镁失去2个电子后,达到8电子稳定结构,所以镁的第三电离能最大,答案选D。
9.下列化学用语或图示表达正确的是
A.HCO的水解方程式为:HCO+H2OH3O++CO
B.基态原子的核外电子排布式为
C.基态原子的价电子轨道表示式:
D.在水溶液中的电离方程式:
【答案】C
【详解】A.HCO的水解方程式为:HCO+H2OOH-+H2CO3,A错误;
B.基态原子为32号元素,故核外电子排布式为,B错误;
C.基态原子的价电子排布式为3s23p5,轨道表示式:,C正确;
D.在水溶液中完全电离生成钾离子、氢离子和硫酸根离子,电离方程式为:,D错误;
故选C。
10.下列叙述正确的是
A.碱金属元素和卤族元素均属于p区元素
B.、、轨道相互平行、能量相等
C.基态S原子的核外电子的空间运动状态共有8种
D.因电负性:,故、中碳、硼元素的化合价分别为-4、+3
【答案】D
【详解】A.碱金属元素位于第IA族,属于s区元素,A错误;
B.、、轨道都为3p轨道,能量相等,相互垂直,B错误;
C.基态S原子的电子排布式为,核外电子的空间运动状态共有1+1+3+1+3=9种,C错误;
D.电负性越大,得电子能力越强,由于电负性:,故中C为-4价,中B为+3价,即CH4、B2H6中碳、硼元素的化合价分别为-4、+3,D正确;
故选D。
11.利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯,下列说法正确的是
A.氧化性:
B.第一电离能:Zn<Fe
C.基态Fe原子的4s轨道形状为哑铃形
D.基态Zn原子的价层电子排布图为
【答案】A
【详解】A.由于金属性Zn>Fe>Ag,故氧化性:,A正确;
B.第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量。Fe的价电子排布式为,Zn的价电子排布式为,Zn原子失去一个电子是破坏全满的结构,需要的能量较高,所以第一电离能Zn>Fe,B错误;
C.基态Fe原子的4s轨道形状为球形,3p、3d等轨道形状为哑铃形,C错误;
D.基态Zn原子的价层电子排布式为,排布图为,D错误;
故选A。
12.摩尔盐可以用于配制标准溶液。下列说法正确的是
A.半径: B.第一电离能:
C.电负性: D.热稳定性:
【答案】B
【详解】A.O2-的核外电子数为10,电子层数为2,S2-的核外电子数为18,电子层数为3,电子层数越多离子半径越大,则离子半径:,故A错误;
B.N、O为同周期元素,同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,但N最外层2p能级中电子为半满稳定结构,其第一电离能大于O,故B正确;
C.Fe为金属元素,H为非金属元素,电负性,故C错误;
D.非金属性:O>S,元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越大,则热稳定性:H2S<H2O,故D错误;
故选:B。
13.下列说法正确的是
A.铸铁管道用导线连接锌块或直流电源的负极,可减缓管道生锈
B.灼烧NaCl时火焰出现黄色,属于钠元素产生的原子吸收光谱
C.基态时,原子的最外能层排布式为的元素均位于元素周期表的s区
D.碱AOH溶液加水稀释10倍,pH变化量小于1,AOH可确定为弱碱
【答案】A
【详解】A.铸铁管道用导线连接锌块,形成原电池装置,Zn作负极,管道作正极,可减缓管道生锈;铸铁管道与直流电源负极相连,管道作阴极,形成外接电流的阴极保护法,可减缓管道生锈,故A正确;
B.焰色反应为发射光谱,故B错误;
C.基态时,原子的最外能层排布式为的元素可能位于元素周期表的s区,也可能位于ds区,如Cu,核外价电子排布为:3d104s1,也可能位于d区,如Cr,核外价电子排布为:3d54s1,故C错误;
D.常温下pH介于7-8的强碱溶液,加水稀释10倍,pH变化量也小于1,因此时需考虑水电离出的离子浓度,因此不能说明AOH为弱碱,故D错误;
故选:A。
14.实验室常用KSCN或来检验溶液中的存在,下列有关说法正确的是
A.第一电离:
B.电负性:
C.离子半径:
D.基态的价电子排布式:
【答案】C
【详解】
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轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则氮元素的第一电离能大于氧元素;同主族元素,从上到下第一电离能依次减小,则氧元素的第一电离能大于硫元素,所以氮元素的第一电离能大于硫元素的第一电离能,A选项错误;
B.同周期元素,从左到右非金属性依次增强,电负性依次增大,所以碳元素的电负性小于氮元素的电负性,B选项错误;
C.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以钾离子的离子半径小于硫离子的电负性,C选项正确;
D.铁元素的原子序数为26,基态铁离子的价电子排布式为,D选项错误;
故选C。
15.氢元素有多种化合物,如、、、、NaH、等。下列说法正确的是
A. B.热稳定性大小:
C.电离能大小: D.
【答案】A
【详解】A.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径,A正确;
B.元素的非金属性越强,其简单氢化物的热稳定性越强,则热稳定性大小H2O>NH3>H2S,B错误;
C.同周期元素从左到右第一电离能呈增大的趋势,同主族元素从上到下第一电离能减小,N的2p轨道半满较稳定,第一电离能大于O,则电离能大小为,C错误;
D.同周期元素从左到右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,则电负性,D错误;
故答案选A。
16.下列说法中正确的是
A.元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布均是从过渡到
B.元素周期表中可以把元素分成s、p、d三个区
C.最外层电子数为8的都是稀有气体元素的原子
D.元素周期表中IIIB到IIB的10个纵行的元素都是金属,所以称为过渡金属元素
【答案】D
【详解】A.第一周期元素的最外层电子排布由1s1过渡到1s2,A错误;
B.元素周期表共分成5个区,s区(ⅠA、ⅡA)、p区(ⅢA~ⅦA、0族)、d区(ⅢB~ⅦB、Ⅷ族)、ds区(ⅠB、ⅡB)、f区(镧系、锕系),B错误;
C.最外层电子数为8的粒子可能是稀有气体原子,也可能是离子,比如Na+、F-等,C错误;
D.周期表ⅢB~ⅡB称过渡元素,又这10列均为金属元素,所以又叫过渡金属元素,D正确;
故答案选D。
17.下表是部分短周期元素的原子半径及主要化合价,根据表中信息,判断以下说法正确的是
元素符号
L
M
Q
R
T
原子半径/nm
0.160
0.143
0.089
0.102
0.074
主要化合价
+2
+3
+2
+6、-2
-2
A.L2+与R2-的核外电子数相等
B.M与L形成的最高价氧化物对应水化物的碱性:L>M
C.氢化物的稳定性为H2T<H2R
D.单质与等浓度的稀盐酸反应的速率为Q>L
【答案】B
【分析】元素的最高正价=最外层电子数,最高正价和最低负价绝对值的和为8,R、T两元素最外层电子数为6,故为第ⅥA元素,而R的半径大于T,T为O,R为S,M元素最外层电子数为3,为B或Al,但是半径比氧和硫均大,应为Al,L的半径比铝大,最外层电子数为2,应为Mg,Q的半径最小,最外层两个电子,故为Be;
【详解】A.L2+是镁离子,R2-是硫离子,它们的核外电子数分别是10和18,核外电子数不相等,故A错误;
B.Mg的金属性比Al强,即氢氧化镁的碱性比氢氧化铝强,故B正确;
C.同主族,从上到下氢化物的稳定性逐渐减小,所以稳定性:H2S<H2O,即H2T>H2R,故C错误;
D.同主族,从上到下原子得失电子能力逐渐增强,所以失电子能力Mg>Be,元素的金属性越强,与盐酸反应越剧烈,故D错误;
故选B。
18.下列说法错误的是( )
A.X和Y两种元素为同一周期第IIA族和第IIIA族元素,若X的原子序数为x,则Y的原子序数可能为x+1,x+11, x+25
B.短周期元素Z和W组成化合物ZW3,若W的原子序数为x,Z的原子序数不可能是x+14
C.短周期元素Q和M组成化合物Q2M,Q和M所在的族序数可能为VA和第VIA
D.利用元素周期表中氟、氯、硫、磷附近的元素研制新型农药
【答案】B
【详解】A.X和Y两种元素为同一周期第IIA族和第IIIA族元素,X的原子序数为x,则Y位于三、四、五周期的原子序数分别为x+1,x+11, x+25,A正确;
B.短周期元素Z和W组成化合物ZW3,如PH3,W的原子序数为1,Z的原子序数为15,B错误;
C.短周期元素Q和M组成化合物Q2M,如N2O,Q和M所在的族序数可能为VA和第VIA,C正确;
D.氟、氯、硫、磷附近的元素均是非金属元素,可用于研制新型农药,D正确;
答案选B。
第II卷 非选择题(共46分)
2、 非选择题(本大题共3个小题,共46分)
19.(14分)下表是元素周期表的一部分,表中所列字母分别代表一种元素。请回答:
(1)下列描述的a原子核外电子运动状态中,能量最高的是___________(填字母)。
A. B.
C. D.
(2)c的单质在空气中燃烧发出耀眼的光,用原子结构的知识解释发光的原因: 。
(3)上表所列某主族元素的各级电离能数据如图所示,则该元素是 (填元素符号),它位于周期表的 区。该元素在元素周期表中与短周期元素处于对角线位置,请写出元素的单质与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。
(4)基态与原子中未成对电子数之比为 ,基态原子的第二电离能 基态q原子的第二电离能(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)C
(2)电子从能量较高的原子轨道跃迁到能量较低的原子轨道时,以光(子)的形式释放能量
(3) (或)
(4) >
【详解】(1)2p能级能量大于和能级,中有2个电子跃迁到轨道,故能量最高的为;
(2)Mg单质在空气中燃烧发出耀眼的光,原因是电子从能量较高的原子轨道跃迁到能量较低的原子轨道时,以光(子)的形式释放能量,故答案为:电子从能量较高的原子轨道跃迁到能量较低的原子轨道时,以光(子)的形式释放能量;
(3)由图中的各级电离能数据,可见其在第四电离能出现跃迁,说明最外层有3个电子,在所列的元素中是元素,位于周期表的区;元素在元素周期表中位置处于元素的左上角对角线处,它们具有部分相似的性质,则是元素,元素组成的单质与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为{或写为},故答案为:;;{或写为};
(4)为,基态价电子排布式为,未成对电子数为6个,为,基态价电子排布式为,未成对电子数为4个,故为;核外价电子排布为全充满结构,失去电子需消耗很高能量,因此其第二电离能大;的核外价电子排布为,失去一个电子后会变为全充满的稳定结构,故比更难失去电子,因此的第二电离能大于的第二电离能,故答案为:;>。
20.(16分)Li及其化合物在电池行业得到广泛应用。请回答:
(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最高的是_______(选填序号)。
A. B. C. D.
(2)是有机合成中常用的还原剂,制备方法是:。
①Al的价层电子排布式为 。
②与Al同一周期的元素中,第一电离能小于Al的元素有 (填元素符号)。
③中,各元素的电负性由小到大的顺序是 。
④利用下图中的装置制备LiH,装置连接顺序是 (选填序号,必要时可重复使用)。
(3)生成过程的能量变化如下图所示。
Li的第一电离能为 。计算与足量反应生成晶体的 。
(4)有机合成中,还原剂的还原能力通常用“有效氢”表示,其含义是1克还原剂相当于多少克氢气的还原能力。的“有效氢”为 (结果保留2位小数)。
【答案】(1)C
(2) Na ADBCBE
(3) 520
(4)0.21
【详解】(1)Li原子基态核外电子排布为1s22s1,处于基态时能量低,出于激发态时能量高,C中有2个电子处于2p能级的同一轨道且自旋方向相反,能量最高。
(2)①Al是第13号元素,价层电子排布式为。
②同周期元素从左到右第一电离能逐渐升高,但是第ⅡA族、第ⅤA族的元素第一电离能高于相邻元素,所以与Al同一周期的元素中,第一电离能小于Al的元素是Na。
③通常非金属元素的电负性大于金属元素,元素的非金属性越强(或者金属性越弱),电负性越大,所以H的电负性大于Li和Al,再结合Li可以和冷水反应,而Al不与冷水反应,金属性:Li大于Al,所以电负性:Al大于Li,所以中,各元素的电负性由小到大的顺序是。
④利用下图中的装置制备LiH,装置A中锌与稀硫酸反应生成氢气,产生的氢气中混有H2S需要用装置D中的氢氧化钠除去,水蒸气需要用装置B中的浓硫酸除去,氢气与锂在装置C中发生反应生成LiH,多余的氢气需要用装置E收集,但是为了避免水蒸气与制备的LiH反应,需要在C和E之间加上装置B吸收水蒸气,防止E中的水蒸气进入装置C,所以装置的顺序为:ADBCBE。
(3)第一电离能是气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,根据示意图可知Li原子的第一电离能是=520 kJ/mol,与足量反应生成晶体的。
(4)还原剂的还原能力通常用“有效氢”表示,其含义是1克还原剂相当于多少克氢气的还原能力。1mol完全转化为H+转移8mol电子,对应的氢气的物质的量为4mol,则1g的物质的量为,对应的氢气的物质的量为,则氢气的质量为:。
21.(16分)现有七种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G为第四周期元素,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元素的核外电子数和电子层数相等
B元素的核外p电子数比s电子数少1
C原子的第一至第四电离能如下:;;;
D原子核外所有p轨道全满或半满
E元素的主族序数与周期数的差为4
F是前四周期中电负性最小的元素
G在周期表第十列
(1)已知为离子化合物,写出其电子式: 。
(2)D元素基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有 个方向,原子轨道呈 形。
(3)C与空气中含量最高的气体反应的产物化学式为 。
(4)电解E和F所形成化合物的水溶液,可以得到两种气体,该电解反应的化学方程式为 。
(5)G位于 族,其与铷的合金可用于催化氨硼烷水解。下图为该过程的反应机理(每个步骤只画出了可能参与该步反应的1个水分子,氨硼烷中与B原子相连的3个H原子分别用、、标记),根据元素电负性的变化规律推测题图的虚线框内微粒A和微粒B的化学式分别为 、 。
【答案】(1)
(2) 3 哑铃
(3)Mg3N2
(4)
(5) Ⅷ NH
【分析】A、B、C、D、E为短周期主族元素,A元素的核外电子数和电子层数相等,A是H元素;B元素的核外p电子数比s电子数少1,B是N元素;C原子的第一至第四电离能如下:;;;,说明C原子最外层有2个电子,C是Mg元素;D原子核外所有p轨道全满或半满,D是P元素;E元素的主族序数与周期数的差为4,E是Cl元素;F、G为第四周期元素,F是前四周期中电负性最小的元素,F是K元素;G在周期表第十列,G是Ni元素。
【详解】(1)
NH5为离子化合物,则NH5由 构成,其电子式为;
(2)D是P元素,基态原子中能量最高的电子排布在3p能级,其电子云在空间有3个方向,原子轨道呈哑铃形。
(3)Mg与空气中含量最高的气体N2反应生成Mg3N2;
(4)电解KCl溶液,可以得到氢气和氯气两种气体,该电解反应的化学方程式为。
(5)G是Ni元素,位于Ⅷ族;根据图示,氨硼烷中N和B之间的配位键断裂,N与水电离出的H结合为,-OH与B结合,所以微粒A是NH;每一步B原子结合1个-OH,所以B共结合4个-OH,微粒B的化学式为。
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