第1章 原子结构与性质-【三清必刷】2025-2026学年高二化学选择性必修1+2（人教版2019）

—104 — 0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2中pH=3,根据电荷守恒可知, 20 ℃ 时,0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2 中 2c(SO2-4 )+ c(OH-)=c(NH+4 )+c(H+)+3c(Al3+),则2c(SO2-4 )- c(NH+4)-3c(Al3+ )=c(H+ )-c(OH- )=10-3- 10-11mol·L-1。(4)向100mL0.1mol·L-1NH4HSO4 溶 液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液反应的离子方程式因此为 H++OH-􀪅􀪅H2O、OH-+NH+4 􀪅􀪅NH3·H2O。a点恰 好中和氢离子,溶液中的NH+4 水解促进水的电离。a点之后 NH+4 浓度减小,所以溶液中水的电离程度最大是a点;在b 点,pH=7,溶液显中性,溶液中的溶质是硫酸钠和硫酸铵和氨 水,则溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是c(Na+)> c(SO2-4 )>c(NH+4 )>c(OH-)=c(H+)。 答案 (1)Al3+ 水解生成的 Al(OH)3 胶体具有吸附性,即 Al3++3H2O􀜩􀜨􀜑 Al(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3 胶体吸 附悬浮颗粒使其沉降从而净化水 (2)小于 (3)①Ⅰ NH4Al(SO4)2水解,溶液呈酸性,升高温度其水解 程度增大,pH减小 ②10-3mol·L-1 (4)a c(Na+)>c(SO2-4 )>c(NH+4 >c(OH-)=c(H+) 19.解析 (1)实验时倘若不慎,将汞溅落地面时,可先用涂上X 溶液的锌片去粘拾,然后再用足量的X溶液溶解锌片回收汞, 汞可与锌形成锌汞齐,然后用盐酸或稀硫酸将锌溶解后,即可 把汞回收。(2)Hg2+可用KI及CuSO4 溶液与其反应生成橙 红色Cu2HgI4沉淀和碘单质,依据原子守恒配平得到反应的 离子方程式:2Cu2++Hg2++6I-􀪅􀪅Cu2HgI4+I2。(3)电解 吸收液(K2HgI4),阴离子在阴极得电子生成汞,发生还原反 应,电极反应为:HgI2-4 +2e-􀪅􀪅Hg+4I-。(4)①分析题干 信息,结合溶度积常数可知,硫化汞Ksp最小,最后反应生成硫 化汞沉淀,依据溶度积常数计算汞离子浓度Ksp=c(Hg2+)× c(S2-)=4×10-52,c(Hg2+)=2×10-26mol·L-1,1L溶液 中汞的质量=2×10-26mol×200g/mol=4×10-24g=2× 10-21mg<0.05mg/L,符合国家制定的工业废水排放标准; ②依据化学反应过程,过量硫化钠需要用硫酸亚铁消耗,同时 硫化汞和硫化钠生成Na2HgS2(易溶),平衡左移生成硫化汞。 答案 (1)盐酸或稀硫酸 (2)2Cu2++Hg2++6I-􀪅􀪅Cu2HgI4+I2 (3)HgI2-4 +2e-􀪅􀪅Hg+4I- (4)①能 ②除去过量的硫化钠,并将 Na2HgS2 转化为 HgS 沉淀;同时做混凝剂 20.解析 (1)反应物的总能量高于生成物的总能量为放热反应, 则放热反应为②③;反应的快慢是由慢反应决定的,反应所需 的活化能越大,反应越慢,从图中可以看出 TS1的活化能最 大,决速步是图中①;(2)该反应为气体体积减小的放热反应, 升高温度,平衡向逆反应方向移动,一氧化氮转化率减小,增 大压强,平衡向正反应方向移动,一氧化氮转化率增大,则曲 线a是表示2MPa的曲线;(3)在一定温度下向容积为2L的 密闭容器中加入0.5molNO、0.5molCO,此时容器总压为1 ×105Pa,发生上述反应,4min时达平衡,此时测得氮气的物 质的量为0.2mol,根据“三段式”进行计算: 2CO(g)+2NO(g)􀜩􀜨􀜑 N2(g)+2CO2(g) 起始量/mol 0.5 0.5 0 0 转化量/mol 0.4 0.4 0.2 0.4 平衡量/mol 0.1 0.1 0.2 0.4 则0~4 min 内 用 CO2 的 分 压 表 示 的 平 均 速 率 为 0.4mol 1mol×1×10 5Pa 4min =1×10 4Pa·min-1; (4)① 根 据 反 应 方 程 式 可 知,反 应 的 平 衡 常 数 K = c5(N2)c0(H2O) c4(NH3)c6(NO) ;反应达到平衡时,正逆反应速率相等,v正= k正 ·c4(NH3)·c6(NO)=v逆=k逆ca(N2)·cb(H2O),所以 K= k正 k逆= ca(N2)cb(H2O) c4(NH3)c6(NO) = c5(N2)c0(H2O) c4(NH3)c6(NO) ,所以a=5,b= 0;②根据反应分析,该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆 反应方向移动,400℃~700℃间,温度升高,平衡逆移,氨气 的转化率减小;700℃以后,催化剂活性降低或失活,反应速率 急剧下降导致转化率迅速变小。 答案 (1)②③ ① (2)a (3)1×104 (4)①5 0 ②700℃以后,催化剂活性降低或失活,反应速率 急剧下降导致转化率迅速变小 选择性必修2 第一章 原子结构与性质 1.C [元素符号的左下角表示质子数,左上角表示质量数,则碳- 12原子可表示为126C,A错误;碳原子结构示意图为 ,B 错误;碳原子核外能量最高的电子在p能级,电子云呈哑铃形, C正确;根据核外电子排布规则可知,该原子的轨道表示式为 ↑↓ 1s ↑↓ 2s ↑ ↑ 2p ,D错误。] 2.C [A项中最外层为4s1 的价电子排布包括4s1、3d54s1、3d10 4s1;B项中3d104sn 的电子排布包括3d104s1、3d104s2 等;C项 中n为2,即2s22p6;D项中n可能为2、3、4、5、6、7。] 3.A [电子式不能体现出核外电子的能量差异。] 4.A [A.第ⅢB族存在镧系、锕系,镧系含有15种元素,锕系含 有15种元素,在所有族中ⅢB族中元素种类最多,故 A正确; B.稀有气体也是在p区,是零族元素,故B错误;C.氢元素位于 s区,氢元素属于非金属元素,所以s区的元素不全是金属元 素,d区、ds区都是金属元素,故C错误;D.第ⅡB族最外层电 子数为2,在ds区,不在s区,故D错误;故选A。] 5.D [s区包含ⅠA族、ⅡA族元素,除氢元素外均为金属元素; p区包含零族元素、ⅢA~ⅦA元素,含有金属元素与非金属性 元素;d区、ds区,全部为金属元素;f区为镧系元素和锕系元 素,全部为金属元素。] 6.C [Li价电子排布式为2s1,位于周期表s区,故A正确;Fe价 电子排布式为3d64s2,基态Fe2+的价层电子排布式为3d6,故B 正确;P价电子排布式为3s23p3,基态P原子的未成对电子数 为3,故C错误;基态O原子核外电子占据的最高能级为2p,2p 能级的电子云轮廓图为哑铃形,故D正确。] 7.B [A.同周期主族元素从左向右原子半径减小,即Na>Al,故 错误;B.同周期主族元素从左向右第一电离能增大,但是ⅡA> ⅢA,ⅤA>ⅥA,则Al>Na,故正确;C.同周期主族元素从左向 右电负性增大,则Al>Na,故错误;D.Na属于ⅠA族元素,有1 个未成对电子,Al属于ⅢA族元素,有1个未成对电子,则 Al =Na,故错误。] 8.A [A.在基态多电子原子中,p轨道电子能量不一定高于s轨 道电子能量,比如第2电子层的p轨道电子能量高于同一电子 层的s轨道电子的能量,但是低于第3电子层的s轨道电子能 量,A正确;B.核外电子排布由1s22s22p63s1→1s22s22p6 的变 化中失去了最外层的电子,需要克服原子核对最外层电子的吸 引力,所以需要吸收能量,B错误;C.Ca处于基态的电子排布式 为1s22s22p63s23p64s2,C错误;D.氧元素基态原子的电子排布 图为↑↓ 1s ↑↓ 2s ↑↓ ↑ ↑ 2p ,D错误。] 9.D [A.碳 原 子 的 半 径 大 于 氧 原 子 的 半 径,正 确 的 图 示 为 ,A错误;B.基态Se的价电子排布式为 4s24p4,B错误;C.基态Be的核外电子排布为1s22s2,即基态 Be原子的最外层轨道为s轨道,其形状为球形,C错误;D.泡利 原理是指一个轨道最多容纳2个电子,且自旋方向相反,故图 中电子排布图违背了泡利原理,D正确;故选D。] 10.B [①对充有氖气的霓虹灯管通电,灯管发出红色光。产生 这一现象的主要原因是电子吸收的能量后的状态是不稳定的 状态,电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量,故错 误;②电子云图中的小黑点表示电子在核外空间出现机会的 多少,即概率密度,正确;③价层电子排布为3d54s1 的基态原 子为24号元素,位于周期表中第四周期第ⅥB族,错误;④原 子核外电子排布式为1s2 的原子为 He与原子核外电子排布 式为1s22s2的原子为Be的化学性质不同,错误;⑤根据对角 线相似规则,Be(OH)2+2OH-􀪅􀪅[Be(OH)4]2-,正确。故 错误的为①③④。] 11.D [电负性:F>O>N>S,A错误;第一电离能:F>N>O> S,B错误;F无最高正价,C错误;F、O、N、S的基态原子未成 对电子数分别为1个、2个、3个、2个,故D正确。] 12.D [氢原子和锂原子都只有s电子但不在同一周期,A错误; 最外层电子排布为3s23p6 的微粒可能是原子或离子,其核外 电子数相等,但质子数可以不同,例如Ar和K+,两者对应元 素不在同一周期,B错误;原子核外 M层上的s、p能级都充满 电子,而3d能级上没有电子的原子,这里 M层可能是最外层, 则该原子为Ar,若 M为次外层,该原子可能是K,两者不在同 一周期,C错误;3p能级上只有一个空轨道的原子,根据洪特 规则可知该轨道电子为3p2,该原子可推知为Si,3p能级上只 有一个未成对电子的原子,根据洪特规则可知该轨道电子为 3p5或3p1,该原子可推知为Cl或Al,两者处于同一周期,D正 确。] 13.A [铜位于第四周期第ⅠB族,故A正确;氧元素的2p能级 有四个电子,不 是 半 充 满,故B错 误;最 外 层 电 子 排 布 式 为 4s1,该元素不一定位于第ⅠA族,如铜的最外层电子排布式为 4s1,但铜 属 于 第ⅠB族,故 C错 误;最 外 层 电 子 排 布 式 为 ns2np1,该元素位于ⅢA族,故D错误。] 14.C [从扇形元素周期表的排列方式看,分别对应了传统元素 周期表的前四周期和18列,根据各元素的位置,可确定元素 为①H、②Na、③C、④N、⑤O、⑥Mg、⑦Al、⑧S、⑨Cl、⑩Fe。 A项中⑥、⑧、⑨对应单核离子的半径应按⑥、⑨、⑧顺序增 大,A错;B项中⑤的三种核素指的是氧的三种同位素,由于它 们的核外电子排布相同,其化学性质是相同的,B错;C项中N 元素的最高价氧化物对应的水化物 HNO3 与其氢化物 NH3 可反应生成NH4NO3,为离子化合物,C正确;D项中S元素 的氢化物 H2S是弱酸,D错。] 15.B [由“X与Y形成的某一化合物易生成二聚体”知该化合物 为NO2,X为N元素,Y为O元素,“W 的周期数与族序数相 等”且 W为短周期元素,则 W 为第三周期ⅢA族元素,是 Al 元素,Y的核外电子排布为1s22s22p4,最低能级电子数为2, 则Z的最高能级电子数为1,且Z的原子序数比Y大,所以Z 有三个电子层,Z为Na元素。N、O、Na、Al四种元素中,O元 素非金属性最强,为 Y,A 项不符合题意;简 单 离 子 分 别 为 N3-、O2-、Na+、Al3+,四种离子的核外电子排布相同,根据 “序小径大”的规则,知四种离子的半径依次减小,B项符合题 意;电负性相当于得电子能力,O元素电负性最强,即Y最大, C项不符合题意;第一电离能相当于失电子能力,总体来说金 属元素的第一电离能偏小,且同周期从左到右依次增大,ⅡA、 ⅤA比相邻主族元素大,所以有N>O>Al>Na,即X>Y> W>Z,D项不符合题意。] 16.解析 (1)①Cl原子核外电子数为17,基态原子核外电子排布 为ls22s22p63s23p5,由此可得基态Cl原子中电子占据的最高能 层为第三能层,符号为 M,该能层有1个s轨道、3个p轨道、5 个d轨道,共有9个原子轨道;②元素的非金属性越强其电负性 越大,非金属性最强的是 H元素,其次是B元素,最小的是Li 元素,所以Li、B、H元素的电负性由大到小的排列顺序为H>B >Li;(2)①核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,其离子半 径越小。锂的核电荷数为3,氢的核电荷数为1,Li+、H-的核 外电子数都为2,所以半径:Li+<H-;②该元素的第三电离能 剧增,则该元素属于第ⅡA族元素,为 Mg元素。 答案 (1)①M 9 ②H>B>Li (2)①< ②Mg 17.(1)3d84s2 (2)3d64s2 Cl (3)铬:1s22s22p63s23p63d54s1、 铜:1s22s22p63s23p63d104s1、 铁:1s22s22p63s23p63d64s2、 锰:1s22s22p63s23p63d54s2 3s23p5 K、Cu (4)3s23p63d5 7 4s24p1 15 3s23p3 F>N>O>B (5)3d104s24p2 2 (6) [Ar]3d7 ↑↓↑↓ ↑ ↑ ↑ 3d 18.解析 原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素均为前 四周期元素,A是形成化合物种类最多的元素、则 A为碳元 素;B与A同周期(第二周期),其原子核外s能级上的电子总 数与p能级上的电子总数相等、则基态B原子的核外电子排 布式为1s22s22p4、B为氧元素;C为第三周期元素,其离子半 径在该周期中最小,则C为铝元素;D原子核外p能级上的电 子总数比s能级上的电子总数多2且D的核电荷数大于13、 则基态D原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2、D为硅 元素;E元素位于元素周期表中的第8列、E为处于第四周期 的铁元素,F的单质为紫红色金属、F为铜元素,据此回答。 (1)D为硅元素、在元素周期表中的位置为第三周期ⅣA族。 (2)A为碳元素、基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2、 原子核外共有6种不同运动状态的电子;B为氧元素、基态氧 原子的核外电子排布式为1s22s22p4、基态氧原子中能量最高 的电子所占据的原子轨道为2p轨道、呈哑铃(或纺锤)形。 (3)C为铝元素,C3+与过量氨水发生复分解反应生成氢氧化 铝沉淀、离子方程式为 Al3++3NH3·H2O􀪅􀪅Al(OH)3↓ +3NH+4 。(4)E为铁元素,核电荷数为26,基态铁原子的核 外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,则E元素位于元素 周期表中d区(按电子排布分区),其基态原子价电子轨道表 示式为↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ 3d ↑↓ 4s 。(5)F为铜元素,核电荷数为 29,基 态 F 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为 [Ar]3d104s1(或 1s22s22p63s23p63d104s1),其基态原子核外填充有电子的能量 最高的电子层的符号为 N,N层上具有4s、4p、4d、4f四种轨 道、原子轨道数分别为1、3、5、7个,原子轨道总数是16。 答案 (1)第三周期ⅣA族 (2)6 哑铃(或纺锤) (3)Al3++3NH3·H2O􀪅􀪅Al(OH)3↓+3NH+4 (4)d ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ 3d ↑↓ 4s (5)[Ar]3d104s1(或1s22s22p63s23p63d104s1) N 16 19.解析 根据元素在周期表的位置可知:a是 H,b是C,c是N, d是O,e是Na,f是S,g是Cl元素。(1)d是O,e是Na,二者 形成的离子O2-、Na+核外电子排布都是2、8,电子层结构相 同,离子的 核 电 荷 数 越 大 离 子 半 径 就 越 小,所 以 离 子 半 径: O2->Na+;a是 H,f是S,g是Cl元素,元素的非金属性越 强,其相应的简单氢化物的稳定性越强。由于元素的非金属 性:Cl>S,所以氢化物的稳定性:HCl>H2S,即二者相对较稳 定的是 HCl;(2)一般情况下同一周期元素,原子序数越大,元 素的第一电离能越大,但当元素处于第ⅡA、第VA时,原子核 外电子处于轨道的全充满、半充满的稳定状态,其第一电离能 大于同一周期相邻元素,N是第二周期第VA元素,O是第二 周期第ⅥA元素,所以元素的第一电离能:N>O,即N元素的 第一 电 离 能 较 大;(3)b 是 C,原 子 核 外 电 子 排 布 式 是 1s22s22p2,所 以 基 态 C 原 子 的 轨 道 表 示 式 是 ↑↓ 1s ↑↓ 2s ↑ ↑ 2p ;(4)d是O,f是S,g是Cl,fdg2是SOCl2,其与水发 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — 103 — —106 — 生反应产生SO2、HCl,向反应后的溶液中加入AgNO3 溶液, HCl与AgNO3反应产生 AgCl白色沉淀,则fdg2 与 H2O反 应的化学反应方程式为:SOCl2+H2O􀪅􀪅SO2+2HCl。 答案 (1)O2->Na+ HCl (2)N (3)↑↓ 1s ↑↓ 2s ↑ ↑ 2p (4)SOCl2+H2O􀪅􀪅SO2+2HCl 20.解析 (1)A元素的原子最外层电子排布式为ns1,则 A为 ⅠA族元素;B元素的原子价电子排布式为ns2np2,则B为 ⅣA族元素;C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电 子总数相等,则C为氧元素;D元素原子的M能层的p能级中 有3个未成对电子,则D为磷元素;E元素原子有5个未成对 电子,则E为25号元素锰元素。(1)C、D、E元素名称依次为 氧、磷、锰。(2)氧元素核电荷数为8,则根据构造原理、能量最 低原 理、洪 特 规 则 和 泡 利 原 理,其 轨 道 表 示 式 为↑↓ 1s ↑↓ 2s ↑↓ ↑ ↑ 2p 。(3)当n=2时,B为碳元素,则B的最简单气态氢 化物的电子式为 H·· C ·· H ·· H · ·H;CO2 分子的结构式是 O􀪅C􀪅 O;当n=3时,则B为硅元素,SiO2 与氢氧化钠溶液反应的离 子方程式是SiO2+2OH-􀪅􀪅SiO2-3 +H2O。(4)若A元素的 原子最外层电子排布式为2s1,则A为Li;B元素的原子价电 子排布式为3s23p2,则B为Si;C为O,D为P;A、B、C、D四种 元素的第一电离能由大到小的顺序是 O>P>Si>Li。(5)E 元素是锰元素,原子序数为25,位于元素周期表第四周期ⅦB 族,所以价电子排布式为3d54s2,最高正价为+7价,其最高价 氧化物的化学式是 Mn2O7。 答案 (1)氧 磷 锰 (2)↑↓ 1s ↑↓ 2s ↑↓ ↑ ↑ 2p (3)H··C ·· H ·· H · ·H O􀪅C􀪅O SiO2+2OH-􀪅􀪅SiO2-3 +H2O (4)O>P>Si>Li (5)3d54s2 第四周期ⅦB族 Mn2O7 第三次月考滚动检测卷 1.C [四种原子分别是S、N、Na、C,其中Na是活泼金属,在化学 反应中易失去一个电子,形成的是离子键,而π键是共价键中 的一种。] 2.A [激发态时能量较高,较不稳定,A正确、B不正确。电子从 较低能量的基态跃迁到较高能量的激发态时,也会产生原子光 谱,D不正确。] 3.C [在原子结构示意图中,圆圈内的质子数应带“+”,则碳原 子结构示意图为 ,A不正确;原子核外电子排布时,需遵 循洪特 规 则,所 以 基 态 铜 原 子(29Cu)的 价 电 子 排 布 式 不 是 3d94s2,而 是 3d104s1,B 不 正 确;氧 原 子 的 电 子 排 布 式 为 1s22s22p4,则 核 外 能 量 最 高 的 电 子 云 为p电 子 云,形 状 为: ,C正确;碳原子核外电子排布为1s22s22p2,轨道表 示式为↓↑ 1s ↓↑ 2s ↑ ↑ 2p ,D不正确。] 4.C [C、N原子间形成的化学键,三键键能最大,单键键能最小,A 正确;原子半径:I>Br>Cl,则键长:I—I>Br—Br>Cl—Cl,B正 确;H2O分子中键角是105°,CO2分子中键角是180°,C错误;一般 相同元素原子之间形成的σ键的键能比π键的大,D正确。] 5.A [同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,磷原子的 3p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,则氟元素的第一电离能大于氮元素,同主族元素,从上到下 第一电离能依次减小,则四种元素的第一电离能大小顺序为F >N>P>S,故A正确;同周期元素,从左到右非金属性依次增 强,电负性依次增大,则磷元素的电负性小于硫元素,故B错 误;同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则氟原子的原子 半径小于氮原子,故C错误;氟元素的非金属性强,不存在正化 合价,故D错误。] 6.B [鲍林首次提出电负性的概念,并以氟的电负性为4.0,锂的 电负性为1.0作为相对标准,得出了各元素的电负性,并不是 根据实验测得了氟的电负性为4.0,锂的电负性为1.0,A错 误;稀有气体原子最外层都达到稳定结构,故稀有气体化学性 质比较稳定,目前只发现了Xe存在稳定的化合物,B正确;已 知Ag的基态原子核外电子排布式为:[Kr]4d105s1,故Ag原子 的4s轨道上有2个自旋方向相反的电子,C错误;原子光谱包 括吸收光谱和发射光谱,且原子光谱是线状光谱不是连续光 谱,在光谱色带中有明显的特征谱线,特征谱线之外还有很多 空余色带,即Li原子的吸收光谱中缺失的色带不完全是Li原 子的发射光谱,D错误。] 7.A [硒元素位于元素周期表中第16列,故A错误;基态硒元 素原子核外电子所占据的最高能级4p的电子云轮廓图为哑铃 形,故B正确;硒的最高价为+6价,硒的最高价氧化物对应的 水化物的化学式为 H2SeO4,故C正确;O和Se基态原子的电 子最后排入的轨道均为p轨道,均为p区非金属元素,故 D 正确。] 8.C [可推测A、B、C、D分别为O、Ca、Na、Ar。] 9.C [22Ti的原子序数为22,位于第四周期第ⅣB族,属于d区 的过渡元素;根据三种核素的相对原子质量可知,其中子数最 小为26;钛的三种核素的质子数均为22,故在元素周期表中处 于同一位置。] 10.D [根据五种元素的电负性和最低负化合价,推知A为C、B 为S、C为Cl、D为O、E为F。选项 A,C、D、E的氢化物依次 为 HCl、H2O、HF,氢化物的稳定性顺序:HF>H2O>HCl。 选项B,碳元素原子最外层电子排布式为2s22p2,2p能级上的 两个电子分占两个p轨道,且自旋状态相同。选项C,S原子 最外层有6个电子,Cl原子最外层有7个电子,它们之间可通 过形成共价键,使两种原子均达到8电子稳定结构,形成的化 合物有SCl2 等。选项D,此单质为Na,Na能与 H2O发生置 换反应生成NaOH和 H2。] 11.B [在基态多电子原子中,p能级电子能量不一定高于s能级 电子能量,如3s能级电子能量高于2p能级电子能量,故A错 误;铁元素 的 原 子 序 数 为26,基 态 原 子 的 价 电 子 排 布 式 为 3d64s2,外围电子轨道表示式为↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ 3d ↑↓ 4s ,故B正 确;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,故C错误;铜元素的 原子序数为29,基态原子的价电子排布式为3d104s1,处于元 素周期表ds区,故D错误。] 12.B [在短周期元素中,寻找基态原子核外未成对电子数等于 能层序数的元素可按周期序数进行,第一周期中有 H,第二周 期中原子核外未成对电子数为2的元素有C和O,第三周期 中原子核外未成对电子数为3的元素有P,符合条件的元素共 有4种,即a=4。符合基态原子最外层电子数是未成对电子 数2倍的元素,其基态原子的最外层电子数是2、4、6或8,若 最外层电子数为2,则是 He、Be或 Mg,但这三种元素无未成 对电子,不符合题意;若最外层电子数为4,则是C、Si,符合题 意;若最外层电子数为6,则是 O、S,最外层有2个未成对电 子,最外层电子数是未成对电子数的3倍,不符合题意;若最 外层电子数为8,则是Ne、Ar,但这两种元素均无未成对电子, 不符合题意,则符合题意的元素共有2种,即b=2。综上可 知,a b 的值为2。故选B。] 13.B [甲、乙、丙、丁为四种短周期元素,由甲与乙、丙、丁在周期 表中的位置关系可知,甲位于第二周期,原子序数:乙>丙,且 丁的原子序数与乙、丙原子序数之和相等,则甲与丁处于同主 族,甲与乙、丙处于同一周期,乙在甲的右侧相邻、丙在甲的左 侧相邻,令甲的原子序数为x,则乙为x+1、丙为x-1,丁为x +8,则x-1+x+1=x+8,解得x=8,故甲为O、乙为F、丙 为N、丁为S,据此解答。A.同一周期元素中,元素的非金属 性随着原子序数的增大而增强,元素的非金属性越强,其氢化 物的稳定性越强,F的非金属性大于O元素,所以乙的氢化物 的稳定性大于甲,A项错误;B.根据上述分析,元素丁为S,位 于周期表中的第三周期第ⅥA族,B项正确;C.根据上述分 析,乙为F,F的非金属性很强,没有含氧酸,C项错误;D.电子 层数越多,离子半径越大,电子层结构相同的离子,离子半径 随着原子序数的增大而减小,所以离子半径为S2->N3-> O2->F-,D项错误;故选B。] 14.C [有五种元素X、Y、Z、Q、T、X元素为主族元素,X原子的 M层上 有 两 个 未 成 对 电 子 且 无 空 轨 道,核 外 电 子 排 布 为 1s22s22p63s23p4,故X为S元素;Y原子的特征电子构型为 3d64s2,则Y为Fe;Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨 道,核外电子排布为1s22s22p2,则Z为C元素;Q原子的L电 子层的p能级上有一对成对电子,核外电子排布为1s22s22p4, 故Q为O元素;T原子的 M 电子层上p轨道半充满,核外电 子排布为1s22s22p63s23p3,则 T为P元素。A.Fe元素和 O 元素可形成化合物Fe2O3,故 A正确;B.S的非金属性比P 强,则 H2SO4的酸性比 H3PO4 强,故B正确;C.X和Q结合 生成的化合物为二氧化硫、三氧化硫,均为共价化合物,故C 错误;D.CO2 中 碳 氧 原 子 间 为 极 性 键,为 直 线 形 结 构,故 D 正确。] 15.C [A、B、C、D为同一短周期元素,C与E位于同一主族,A 形成4个共价键,A为碳;D形成1个共价键,为氟;E形成6 个共价键,E为硫,则C为氧、B为氮。D、C、E的简单气态氢 化物分别为 HF、H2O、H2S,其稳定性为 HF>H2O>H2S,A 错误;第一电离能:D> C>E,B错误;电负性:D>C>E,C 正确;8电子稳定结构即每个原子最外层都有8个电子,A为 C,成键数为4,最外层电子数为4,和为8,满足8电子稳定结 构;C为O,成键数为2,最外层电子数为6,和为8,满足8电子 稳定结构;D为F,成键数为1,最外层电子数为7,和为8,满足 8电子稳定结构;B为N,成键数为2,带一个单位负电荷,最外 层电子数为5,和为8,满足8电子稳定结构;E为S,成键数为 6,最外层电子数为6,和不为8,不满足8电子稳定结构;故该 化合物中A、B、C、D元素原子的最外层满足8电子稳定结构, D错误。] 16.解析 (1)基 态 硅 原 子 的 核 外 电 子 数 为 14,排 布 式 为: 1s22s22p63s23p2;基 态 硫 原 子 的 价 电 子 排 布 式 为:3s23p4; (2)基态铁原子电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,3d轨 道上有4个未成对电子;基态Fe2+的价电子排布式为:3d6,价 电子排布图为:↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ 3d ;(3)根据原子结构,最容易 失电子的为K,第一电离能最小的是K,F吸引电子能力最强, 所以电负性最大的是F;(4)根据元素周期律,元素的非金属 性:P<O<F,所以电负性:P<O<F,A正确;根据元素周期 律,同周期元素,从左到右第一电离能逐渐增大,但是N原子, 因为最外层p轨道为2p3,为半充满稳定状态,第一电离能比 O原子大,所以元素的第一电离能:C<O<N,B错误;O2-、 Na+、Mg2+核外电子排布相同,核电荷越大,半径越小,所以 离子半径:O2->Na+>Mg2+,C正确;Mn原子价电子排布 为:3d54s2,未 成 对 电 子 数 为5,Si原 子 的 价 电 子 排 布 为: 3s23p2,未成对电子数为2,Cl原子价电子数为:3s23p5,未成 对电子数为1,所以原子的未成对电子数:Mn>Si>Cl,D正 确。(5)① Ca2+:1s22s22p63s23p6,符 合 原 理;② F-: 1s22s23p6,电子排完2s轨道,应该排在2p轨道,不符合能量 最低原理;③P:↓↑ 1s ↓↑ 2s ↓↑↓↑↓↑ 2p ↓↑ 3s ↓↑ ↑ 3p ,违背了 洪特规则,不符合原理;④Fe:1s22s22p63s23p63d64s2,电子排 布不完整,不符合原理;⑤Mg2+:1s22s22p6,符合原理;⑥C: ↓↑ 1s ↑↑ 2s ↑ ↑ 2p ,排布在能量相同的电子对,自旋状态相 反,不符合泡利原理;电子排布式或排布图正确的是①⑤;违 反能量最低原理的是②;违反洪特规则的是③;违反泡利原理 的是⑥;(6)能量最低的是基态硼原子,选B,能量最高的是跃 迁的电子较多的激发态,选D。 答案 (1)1s22s22p63s23p2 3s23p4 (2)4 ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ 3d (3)K F (4)B (5)①⑤ ② ③ ⑥ (6)B D 17.解析 (1)ΔH=反应物总键能-生成物总键能=(462.8kJ· mol-1×2+142kJ·mol-1)×2-(497.3kJ·mol-1+462.8 kJ·mol-1×4)=-213.3kJ·mol-1。(2)键长越小,键能越 大,O—H、S—H、Se—H键的键长依次增大,因而键能依次减 小;N—H、P—H、As—H键的键长依次增大,因而键能依次减 小,P—H键键能介于N—H键和As—H键键能之间,即247 kJ·mol-1<P—H键键能<390.8kJ·mol-1。(3)C—C键 键能较大,较稳定,因而易形成C—C长链,而N—N、O—O键 键能小,不稳定易断裂,因此难以形成N—N、O—O长链。 答案 (1)-213.3kJ·mol-1 (2)O—H、S—H、Se—H键的键长依次增大,因而键能依次减 小 247kJ·mol-1 390.8kJ·mol-1 (3)C—C键键能较大,较稳定,因而易形成C—C长链,而N— N、O—O键键能小,不稳定、易断裂,因此难以形成 N—N、 O—O长链 18.解析 (1)①CO2的结构式是O􀪅C􀪅O,碳原子的价层电子 对数为2+4-2×22 =2 ,故杂化方式为sp杂化;CH3OH中,碳 原子连有4个共价单键,价层电子对数为4,故杂化方式为sp3 杂化;②四种物质固态时均为分子晶体,分子晶体的沸点主要 取决于分子间作用力的大小,包括范德华力与氢键,范德华力 主要考虑分子的极性和相对分子质量的大小,水与甲醇是极 性分子,且分子间都存在氢键,水分子中氢键比甲醇多,二氧 化碳与氢气均为非极性分子,二氧化碳的相对分子质量大,范 德华力大,故沸点由高到低:H2O>CH3OH>CO2>H2;③硝 酸锰是离子化合物,故存在离子键,在NO-3 中,N原子的价层 电子对数为3+5+1-2×32 =3 ,N为sp3 杂化,离子的空间构 型为平面三角形,N的5个价电子除去形成σ键的三个电子, 还有未成键的2个电子,它与3个O的未成键电子,加上得到 的一个电子,形成4中心6电子π键。(2)①单键都是σ键,双 键中有一个σ键,一个π键,所以甲基中碳原子形成4个σ键, 羰基中碳原子形成3个σ键,均没有孤对电子,甲基中碳原子 的价层电子对数为4,碳原子采用sp3 杂化,羰基中碳原子的 价层电子对数为3,采用sp2 杂化;丙酮分子中含有6个碳氢 键,2个碳碳单键,1个碳氧双键,双键中含有一个σ键,所以分 子中含有1个π键,所以1mol丙酮分子中含有π键的数目为 NA;②同周期从左到右,电负性逐渐增大,所以氧元素的电负 性大于碳元素的电负性,而碳和氧在氢化物均表现负化合价, 所以碳元素和氧元素的电负性均比氢元素的电负性大,故电 负性由小到大顺序:H<C<O;③乙醇分子间存在氢键,而丙 酮分子间不存在氢键,故乙醇的沸点高于丙酮。 答案 (1)①sp sp3 ②H2O>CH3OH>CO2>H2 四种 物质固态时均为分子晶体,水与甲醇是极性分子,且分子间都 存在氢键,水分子中氢键比甲醇多,二氧化碳与氢气均为非极 性分子,二氧化碳的相对分子质量大,范德华力大 ③离子键 和π键 (2)①sp3、sp2 NA ②H<C<O ③乙醇分子间存在氢键, 而丙酮分子间不存在氢键 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — 105 — — 58 — 选择性必修2 第一章 原子结构与性质 (时间:75分钟 满分:100分) 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌 􀤌 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌 􀤌 􀦌 􀦌 􀦌􀦌 名师推好题 第15题。该题主要考查元素推断、元素周期律,能很好地培养学生思维能力,从 而提高学生的综合应用能力,值得推荐。 一、选择题(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.下列描述碳原子结构的化学用语正确的是 ( ) A.碳-12原子:612C B.原子结构示意图: C.原子核外能量最高的电子云图像: D.原子的轨道表示式:↑↓ 1s ↑↓ 2s ↑↓ 2p 2.根据下列基态原子的最外层电子排布,能确定该元素在元素周期表中位置的是 ( ) A.4s1 B.3d104sn C.nsnnp3n D.ns2np3 3.下列有关化学用语中不能体现氮原子核外电子能量有差异的是 ( ) A.·N ·· · · B.↑↓ 1s ↑↓ 2s ↑ ↑ ↑ 2p C. D.1s22s22p3 4.下列说法中正确的是 ( ) A.所有族中ⅢB族中元素种类最多 B.p区都是主族元素 C.s区、d区、ds区都是金属元素 D.最外层电子数为2的元素都分布在s区 5.元素周期表中,有非金属元素的区域为 ( ) A.只有s区 B.只有p区 C.s区、d区和ds区 D.s区和p区 6.磷酸铁锂(LiFePO4)电极材料主要用于各种锂离子电池。下列说法错误的是 ( ) A.Li位于周期表s区 B.基态Fe2+的价层电子排布式为3d6 C.基态P原子的未成对电子数为5 D.基态O原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形 7.我国的新型核潜艇———093A‖B型核潜艇使用了液体铝钠合金作载热介质。下列关于Al、Na原 子结构的分析中正确的是 ( ) A.原子半径:Al>Na B.第一电离能:Al>Na C.电负性:Na>Al D.基态原子未成对电子数:Na>Al 8.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轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量 B.核外电子排布由1s22s22p63s1→1s22s22p6 的变化释放出能量 C.Ca处于基态的电子排布式为1s22s22p63s23p64p2 D.氧元素基态原子的电子排布图为↑↓ 1s ↑↓ 2s ↑↓ ↑ ↓ 2p 9.下列化学用语表述正确的是 ( ) A.CO2 的比例模型: B.基态Se的价电子排布式:3d104s24p4 C.基态铍原子最外层电子的电子云图为: D.某元素基态原子的电子排布图若写为:↑↓ 1s ↑↑ 2s ↑↓ ↑ ↑ 2p ,则违背了泡利原理 10.下列说法不正确的是 ( ) ①充有氖气的霓虹灯管通电时会发出红色光的主要原因,是电子由基态向激发态跃迁时吸收除 红光以外的光线 ②电子云图中的小黑点的疏密程度表示电子在原子核外单位体积内出现概 率的大小 ③某价层电子排布为3d54s1 的基态原子,该元素位于周期表中第四周期第ⅠB族 ④原子核外电子排布式为1s2 的原子与原子核外电子排布式为1s22s2 的原子化学性质相似 ⑤Be与Al在周期表中处于对角线位置,可推出:Be(OH)2+2OH-􀪅􀪅[Be(OH)4]2- A.①②③ B.①③④ C.②⑤ D.③④⑤ 11.最近我国科研人员发现了一种安全、高效的点击化学试剂FSO2N3,下列有关F、S、O、N的说法 中正确的是 ( ) A.电负性:F>N>O>S B.第一电离能:F>O>N>S C.最高正价:F>O=S>N D.基态原子核外未成对电子数:N>O=S>F 12.具有下列电子层结构的原子或离子,其对应元素一定属于同一周期的是 ( ) A.两原子核外全部都是s电子 B.最外层电子排布为3s23p6 的原子和最外层电子排布为3s23p6 的离子 C.原子核外 M层上的s、p能级都充满电子,而3d能级上没有电子的两种原子 D.3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子 13.下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的价层电子排布特点的有关叙述正确的是( ) A.Cu位于元素周期表中第四周期ⅠB族,属于ds区元素 B.O的基态原子中,2p能级为半充满,属于p区元素 — 57 — — 60 — C.最外层电子排布式为4s1,一定属于ⅠA族 D.最外层电子排布式为ns2np1,该元素可能是ⅢA族或ⅢB族 14.元素周期表的形式多种多样,如图是扇形元素周期表的一部分 (1~36号元素),对比中学常见元素周期表思考扇形元素周期 表的填充规律,下列说法正确的是 ( ) A.⑥、⑧、⑨对应单核离子的半径依次增大 B.⑤的三种核素的化学性质不相同 C.④的最高价氧化物对应的水化物能与其氢化物反应,生成离子化合物 D.⑧、⑨两种元素的气态氢化物及其最高价氧化物对应的水化物均为强酸 15.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Y形成的某一化合物易生成二聚体,且 X、Y两基态原子的核外电子的空间运动状态相同,Z的基态原子的最高能级的电子数是Y的基 态原子的最低能级电子数的一半,W的周期数与族序数相等。下列说法正确的是 ( ) A.X、Y、Z、W四种元素中,X的非金属性最强 B.简单离子的半径:X>Y>Z>W C.电负性大小:X>Y>W>Z D.第一电离能:Y>X>W>Z 二、非选择题(共5小题,共55分) 16.(8分)开发新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向。 (1)Ti(BH4)3 是一种储氢材料,可由TiCl4 和LiBH4 反应制得。 ①基态Cl原子中,电子占据的最高能层符号为 ,该能层具有的原子轨道数为 。 ②Li、B、H元素的电负性由大到小的排列顺序为 。 (2)金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。 ①LiH中,离子半径:Li+ H-(填“>”“=”或“<”)。 ②某储氢材料是第三周期金属元素 M的氢化物。M的部分电离能(kJ·mol-1)如表所示: I1 I2 I3 I4 I5 738 1451 7733 10540 13630 则 M是 (填元素符号)。 17.(12分)(1)镍、铂、镧等过渡金属单质及化合物在医疗领域有着广泛的应用。基态原子镍的价电 子排布式为 。 (2)26号元素价层电子排布式为 ;L原子核外电子占有9个轨道,而且有一个未成对电 子,L是 元素。 (3)铬、铜、铁、锰等原子的基态电子排布式分别为 、 、 、 ,氯 元素的基态原子的价电子排布式是 ,与铬同周期的所有元素的基态原子中最 外层电子数与铬原子相同的元素有 (填元素符号)。 (4)基态Fe3+的 M层电子排布式为 ,铝原子核外自旋方向相同的电子最多有 个,与铝同族的第四周期元素原子的价电子排布式为 ,基态磷原子的核外电子运动状 态共有 种,其价电子排布式为 。在硼、氧、氟、氮中第一电离能由大到小的顺 序是 (用元素符号表示)。 (5)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar] ,有 个未成对电子。 (6)Co原子结构示意图为 ,Co2+基态核外电子排布式为 , Co2+的价电子轨道表示式为 。 18.(10分)原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素均为前四周期元素,A是形成化合物种类 最多的元素,B与A同周期,其原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,C为 第三周期元素,其离子半径在该周期中最小,D原子核外p能级上的电子总数比s能级上的电子 总数多2,E元素位于元素周期表中的第8列,F的单质为紫红色金属。回答下列问题: (1)D在元素周期表中的位置为 。 (2)A元素的原子核外共有 种不同运动状态的电子;B元素基态原子中能量最高的电子 所占据的原子轨道呈 形。 (3)C3+与过量氨水反应的离子方程式为 。 (4)E元素位于元素周期表中 区(按电子排布分区),其基态原子价电子轨道表示式为 。 (5)基态F原子的核外电子排布式为 ,其基态原子核外填充有电子的能量最高的电子 层的符号为 ,该电子层上具有的原子轨道数是 。 19.(12分)下表列出了a~g七种元素在周期表中的位置 请用化学用语回答下列问题: (1)d、e元素常见离子的半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示);f、g两元素分别与 a元素形成的化合物中稳定性较强的是 (填化学式)。 (2)c、d元素第一电离能较大的是 (填元素符号)。 (3)b基态原子的轨道表示式为: 1s 2s 2p (4)常温下,液态化合物fdg2 与水剧烈反应,产生能使品红溶液褪色的fd2 气体,向反应后的溶液 中加入AgNO3 溶液,有不溶于稀硝酸的白色沉淀析出。根据实验现象,写出fdg2 与水反应的化 学方程式 。 20.(13分)元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素,A元素的原子最外层电子排布式为ns1;B 元素的原子价电子排布式为ns2np2;C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相 等;D元素原子的 M能层的p能级中有3个未成对电子;E元素原子有5个未成对电子。 (1)写出元素名称:C 、D 、E 。 (2)C基态原子的轨道表示式为 。 (3)当n=2时,B的最简单气态氢化物的电子式为 ,BC2 分子的结构式是 ;当 n=3时,B与C形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是 。 (4)若A元素的原子最外层电子排布式为2s1,B元素的原子价电子排布式为3s23p2,A、B、C、D 四种元素的第一电离能由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。 (5)E元素原子的价电子排布式是 ,在元素周期表中的位置是 , 其最高价氧化物的化学式是 。 — 59 —