内容正文:
章末综合提升
优化探究
第1章 原子结构与元素性质
(教参独具)
一、原子结构模型
二、原子结构与元素周期表
三、元素性质及其变化规律
四、微项目 甲醛的危害与去除
1.判断题(真题节选)
(1)(2024·北京卷)Al3+的结构示意图: 。 ( )
(2)(2023·北京卷)2pz电子云图为 。 ( )
√
√
(3)(2022·浙江6月卷)S2-的结构示意图: 。 ( )
×
(4)(2024·湖北卷)泡利不相容原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋状态相反的电子。 ( )
(5)(2023·广东卷)“天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气,Xe是ⅠA族元素。( )
(6)(2023·新课标卷)基态原子未成对电子数:B<C<O<N。( )
(7)(2023·辽宁卷)基态Ni原子价电子排布式:3d10。( )
√
×
×
×
(8)(2023·湖南卷)基态N原子的价电子轨道表示式: 。 ( )
(9)(2023·北京卷)基态24Cr原子的价电子轨道表示式为
。 ( )
(10)(2023·湖北卷)用化学方程式表示尿素与甲醛制备线型脲醛树脂:
( )
√
×
×
2.填空题(真题节选)
(1)(2024·全国甲卷)ⅣA族元素具有丰富的化学性质,其化合物有着广泛的应用。该族元素基态原子核外未成对电子数为 ,在与其他元素形成化合物时,呈现的最高化合价为 。
(2)(2024·北京卷)Sn位于元素周期表的第5周期ⅣA族。将基态Sn原子最
外层轨道表示式补充完整: 。
2
+4
答案:
(3)(2023·全国乙卷)基态Fe原子的价电子排布式为 。
(4)(2023·北京卷)基态S原子价电子排布式是 。
(5)(2023·浙江6月卷)基态N原子的价电子排布式是 。
(6)(2023·海南卷)锑和磷同族,基态锑原子的价电子排布式为 。
(7)(2023·广东卷)基态Fe2+的3d电子轨道表示式为 。
(8)(2023·湖北卷)Co位于元素周期表第 周期, 族。
3d64s2
3s23p4
2s22p3
5s25p3
4
Ⅷ
3.(2023·浙江1月卷)硫酸铜应用广泛,下列说法不正确的是( )
A.Cu元素位于周期表p区
B.硫酸铜属于强电解质
C.硫酸铜溶液呈酸性
D.硫酸铜能使蛋白质变性
A
Cu为29号元素,位于ⅠB族,属于ds区元素,故A错误;硫酸铜属于盐类,在水溶液中能完全电离,属于强电解质,故B正确;硫酸铜为强酸弱碱盐,铜离子水解使溶液呈酸性,故C正确;铜离子为重金属离子,能使蛋白质变性,故D正确。
4.(2024·湖南卷,改编)通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构,P和Q呈平面六元并环结构,原子的连接方式如图所示,下列说法错误的是( )
A.P为非极性分子,Q为极性分子
B.第一电离能:B<C<N
C.1 mol P和1 mol Q所含电子
数目相等
D.P和Q分子中C、B和N元素的电负性:N>C>B
A
由题中分子结构图,P和Q分子都满足对称,正负电荷重心重合,都是非极性分子,A错误;同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,则第一电离能由小到大的顺序为B<C<N,故B正确;由题中分子结构可知,P分子式为C24H12,Q分子式为B12N12H12,P、Q分子都是含156个电子,故1 mol P和1 mol Q所含电子数目相等,C正确;同周期自左向右电负性逐渐增大,C、B和N元素的电负性:N>C>B,D正确。
5.(2024·湖北卷)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在电子层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是( )
A.电负性:W>Y
B.酸性:W2YX3>W2YX4
C.基态原子的未成对电子数:W>X
D.氧化物溶于水所得溶液的pH:Z>Y
D
主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在电子层有16个轨道,说明是N层,又因其显+1价,则Z为K元素。根据这4种元素形成的化合物的结构可以推断,W、X、Y、Z分别为H、O、S、K,则电负性:S>H,A不正确;H2SO3是中强酸,而H2SO4是强酸,因此,在相同条件下,后者的酸性较强,B不正确;基态H原子的核外电子排布式为1s1,未成对电子数为1,基态O原子的核外电子排布式为1s22s22p4,未成对电子数为2,因此,基态原子的未成对电子数:O>H,C不正确;K的氧化物溶于水且与水反应生成强碱KOH,S的氧化物溶于水且与水反应生成H2SO3或H2SO4,因此,氧化物溶于水所得溶液的pH的大小关系为K>S,D正确。
6.(2024·浙江1月卷,改编)下列说法正确的是( )
A.电负性:B>N>O
B.离子半径:P3-<S2-<Cl-
C.第一电离能:Ge<As<Se
D.基态Cr2+的简化电子排布式:[Ar]3d4
D
同一周期元素从左到右,电负性依次增大,故顺序为O>N>B,A错误;核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,故顺序为P3->S2->Cl-,B错误;同周期主族元素,从左到右第一电离能呈增大的趋势,但ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素,故顺序为Ge<Se<As,C错误;基态Cr的简化电子排布式:[Ar]3d54s1,基态Cr2+的简化电子排布式为[Ar]3d4,D正确。
7.(2023·湖南卷)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
C
X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素,基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,可以推测X为O元素或Mg元素,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元素;基态X原子的未成对电子数为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元素、Na元素、Al元素、Cl元素,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元素或Cl元素;基态Z原子的未成对电子数为3,又因其原子序数大于Y,故Y应为F元素、Z应为P元素;从荧光粉的结构可以看出W为某+2价元素,故其为Ca元
素;综上所述,X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca,据此答题。电负性用来描述两个不同原子在形成化学键时吸引电子能力的相对强弱,根据其规律,同一周期从左到右依次增大,同一主族从上到下依次减小,故四种元素的电负性大小为Y>X>Z>W,A错误;同一周期原子半径从左到右依次减小,同一主族原子半径从上到下依次增大,故四种原子的半径大小为Y<X<Z<W,B错误;F2与水反应生成HF气体和O2,Ca与水反应生成氢氧化钙和氢气,二者均可以生成气体,C正确;Z元素的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4,几乎没有氧化性,D错误。
8.填空题(真题节选)
(1)(2023·全国乙卷)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)。
橄榄石中,各元素电负性大小顺序为 ,铁的化合价为 。
O>Si>Fe>Mg
+2
元素的金属性越强,其电负性越小,元素的非金属性越强,其电负性越大,橄榄石(MgxFe2-xSiO4)中,各元素电负性大小顺序为O>Si>Fe>Mg;因为MgxFe2-xSiO4中Mg、Si、O的化合价分别为+2、+4和-2,根据化合物中各元素的正负化合价的代数和为0,确定铁的化合价为+2。
(2)(2023·北京卷)比较S原子和O原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由________________________________________________
。
I1(O)>I1(S),氧原子半径小,原子核对最外层电子的吸引
力大,不易失去1个电子
S和O为同主族元素,O原子核外有2个电子层,S原子核外有3个电子层,O原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去1个电子,即O的第一电离能大于S的第一电离能。
9.(2022·浙江1月卷)下列说法不正确的是( )
A.液化石油气是纯净物
B.工业酒精中往往含有甲醇
C.福尔马林是甲醛的水溶液
D.许多水果和花卉有芳香气味是因为含有酯
A
液化石油气中含有多种物质,属于混合物,选项A不正确;工业酒精中往往含有甲醇,不能利用工业酒精勾兑白酒,选项B正确;福尔马林是含甲醛37%~40%的水溶液,选项C正确;水果与花卉中存在酯类,具有芳香气味,选项D正确。
10.(2022·浙江6月卷)下列说法不正确的是( )
A.油脂属于高分子化合物,可用于制造肥皂和油漆
B.福尔马林能使蛋白质变性,可用于浸制动物标本
C.天然气的主要成分是甲烷,是常用的燃料
D.中国科学家在世界上首次人工合成具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素
A
油脂的相对分子质量虽然较大,但比高分子化合物的相对分子质量小得多,油脂不是高分子化合物,A错误;福尔马林是甲醛的水溶液,能使蛋白质发生变性,可用于浸制动物标本,B正确;天然气是三大化石燃料之一,其主要成分是甲烷,是生产生活中常用的一种清洁燃料,C正确;我国科学家合成的结晶牛胰岛素,是世界上首次人工合成的具有生物活性的蛋白质,D正确。
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