内容正文:
专题10 物质结构与性质
高频考点概览
考点01 原子结构与性质
考点02 分子结构与性质
考点03 元素周期表 元素周期律
地 城
考点01
原子结构与性质
1.(24-25高二上·四川绵竹中学·期末)下列说法错误的是
A.基态碳原子核外有三种能量不同的电子
B.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验
C.HF比HCl稳定是因为HF分子间存在氢键
D.和都含有配位键
2.(24-25高二上·四川成都·期末)原子光谱在化学研究中有重要意义。下列叙述错误的是
A.不同元素原子的电子跃迁会吸收或释放不同的光
B.利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素
C.激光、LED灯光与原子吸收光有关
D.电子由激发态跃迁到基态将放出能量
3.(24-25高二上·四川仁寿县铧强中学·期末)光气(COCl2)与水反应的化学方程式为COCl2+ H2O=CO2 + 2HCl。下列有关说法不正确的是
A.光气的电子式为
B.Cl的原子结构示意图为
C.CO2的结构式为O=C=O
D.基态硫原子的价层电子轨道表示式:
4.(24-25高二上·四川绵竹中学·期末)下列化学用语的表达正确的是
A.基态的价电子排布式
B.次氯酸的结构式:
C.分子中σ键的形成:
D.基态碳原子最外层电子轨道表示式为
5.(23-24高二上·四川宜宾·期末)下列化学用语表达正确的是
A.S2-的结构示意图:
B.PH3的VSEPR模型:
C.基态Na原子最高能级的电子云轮廓图:
D.基态氧原子的轨道表示式:
6.(23-24高二上·四川宜宾·期末)是三种短周期主族元素,它们在元素周期表中的位置关系如图所示,其中的价层电子排布式为。下列说法正确的是
A.X位于元素周期表的区 B.电负性:
C.离子半径: D.第一电离能:
7.(23-24高二上·四川眉山·期末)下列化学用语或图示表达正确的是
A.2px电子云图为
B.基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为
C.NaCl的电子式为
D.HClO的结构式为H-Cl-O
8.(23-24高二上·四川南充·期末)现有五种元素,其中W、X、Y、Z为短周期主族元素,M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。
元素
结构或性质信息
W
基态原子核外p电子数比s电子数少1
X
基态原子最外层电子排布为
Y
基态原子的M能层只有1种自旋电子
Z
基态原子第一至第四电离能如下:
M
位于元素周期表第八列
(1)W元素基态原子的核外电子排布式为 。
(2)X元素基态原子核外电子的运动状态有 种,其中能量最高的电子所占据的原子轨道呈 形。
(3)某同学根据上述信息,推断Z元素基态原子核外电子排布图为,该同学所画的电子排布图违背了 。
(4)W、X、Y、Z四种元素中,电负性最大的是 (填元素符号,下同),原子半径最大的是 。
(5)按照核外电子排布,M元素属于 区,其基态核外未成对电子数为 。
9.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)已知A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A是原子半径最小的短周期元素,B原子的价电子排布为nsnnpn,D是地壳中含量最多的元素。E是29号元素。
(1)B、C、D三元素第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(2)BD中心原子杂化轨道的类型为 杂化;CA的空间构型为 。
(3)基态E原子的价电子排布图: ,E属于 区元素。
(4)1molBC-中含有π键的数目为 。
(5)氧元素的价电子排布式为 ,第二周期元素中,第一电离能比氧大的有 种。
(6)可用于漂白草帽,的中心原子的杂化形式为 杂化,其分子的模型为 。
10.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)碳、氮、铁元素是构成生物体的主要元素在动植物生命活动中起着重要作用。根据要求回答下列问题:
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述。在基态14C原子中,核外存在 对自旋状态相反的电子,铁元素属于 区元素。
(2)已知:(NH4)2CO22NH3↑+H2O↑+CO2↑
①与氧同周期,且第一电离能比氧大的元素有 种。
②分解所得的气态化合物分子的键角由小到大的顺序为 (填化学式)。
(3)物质中C原子杂化方式是 。
(4)1molCH3CH=CHCHO中的σ键数目为 。
(5)配合物[Ni(CH3C≡N)4]NF3中Ni原子的价电子排布图 ,NF3的立体构型为 ,BF的空间构型为 ,SO2属于 分子(选填“极性”或“非极性”)。
地 城
考点02
分子结构与性质
1.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)下列有关化学用语表述正确的是
A.分子中σ键的形成:
B.分子的空间填充模型:
C.基态镁原子价层电子的电子云轮廓图:
D.NaCl溶液中的水合离子:
2.(24-25高二上·四川绵竹中学·期末)是一种弱酸。关于及其盐的下列说法不正确的是
A.既有氧化性,又有还原性
B.的VSEPR模型为V形
C.与分子中氮原子的杂化类型相同
D.溶液中存在:
3.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)下列有关说法不正确的是
A.在苯、中溶解性差
B.因为分子间有氢键,所以的稳定性比强
C.的空间构型为平面三角形
D.SO2分子的VSEPR模型:
4.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)过氧化氢是常用的氧化剂,其分子结构如图所示,两个氢原子犹如分布在半展开的书的两面上。下列关于的判断错误的是
A.电子式为 B.属于非极性分子
C.分子间存在氢键、O原子采用sp3杂化 D.难溶于四氯化碳
5.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大,M的低价离子是构成人体红细胞的必要离子。X、Y与Z位于同一周期,且X、Y基态原子核外均有2个未成对电子,W原子位于周期表的第13列。下列说法正确的是
A.第二电离能:Y<Z
B.制备W单质可以采用电解W的氯化物
C.简单氢化物沸点:Y>Z
D.M能够形成两种常见离子,其中低价离子更稳定
6.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)海南暗罗是一种药用植物,具有抗菌、抗肿瘤活性。从中提取的一种生物活性物质结构简式如图所示。下列关于该分子说法正确的是
A.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.分子中碳的杂化方式有3种
C.分子中含有4个手性碳原子
D.预测该有机物在不同溶剂中的溶解度S:
7.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)下列对于相关数据的应用中,正确的是
A.F2的共价键类型:s﹣sσ键
B.电负性:比较不同基态原子失去电子的难易
C.分子离子峰的质荷比:获取有机物的相对分子质量
D.氢化物分子中氢卤键键能:解释HF与HCl的沸点差异
8.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)硼及其化合物在结构上的复杂性和键型上的多样性,极大地丰富和扩展了现有的共价键理论,因此IIIA族元素及其化合物在无机化学发展中占有独特的地位。回答:
(1)某同学写出了铝原子的4种不同状态的电子排布图,其中能量最低的是 (填字母代号),电子由状态C到状态B所得原子光谱为 光谱(填“发射”或“吸收”)。
A.
B.
C.
D.
(2)、、的键角由大到小的顺序为 。
(3)常温常压下,呈气态,而SiCl4呈液态,其主要原因是 。
(4)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示:在中,硼原子轨道的杂化类型有 ; (填数字)。
9.(23-24高二上·四川宜宾·期末)C、N、O及过渡金属元素在诸多领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)的价层电子排布式为 ,基态的核外未成对电子数为 。
(2)根据表中两种元素的电离能数据,其中最高正化合价为的是 (填元素符号)。
元素
(镱)
604
1217
4494
5014
(镧)
538
1067
1850
5419
(3)侯氏制碱法原理是向饱和食盐水中先通入,再通入,最终制得。
①键角: (填“”“”或“”)。
②中碳原子是 杂化,的空间结构名称为 。
③极易溶于水,原因是 。
10.(23-24高二上·四川绵阳·期末)我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢,再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题:
(1)太阳能发电电解水制氢时,阳极的电极反应式为 。阳极与阴极产生气体的物质的量之比为 。
(2)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。基态Si原子的电子排布式为 ,SiCl4是生产高纯硅的前驱体,其VSEPR模型名称为 。
(3)CO2分子的空间结构为 形,其中σ键与π键的数目之比为 。
(4)甲醇的结构式为,下列有关甲醇的说法中正确的是_______(填字母)。
A.甲醇在水溶液中存在电离平衡 B.分子中碳、氧原子均为sp3杂化
C.分子中三个碳氢键的键长相等 D.分子中C—O—H的键角为180°
(5)以石墨作电极,甲醇、O2和KOH溶液构成燃料电池,写出负极的电极反应式: 。
11.(24-25高二上·四川德阳什邡中学·期末)前四周期元素、、、、、的原子序数依次增大。元素的基态阴离子的电子排布式与基态锂离子的相同,和位于同主族,基态原子核外有3个能级且各能级上容纳的电子数相等,基态原子核外有2个未成对电子,最外能层符号为。价离子的能级达到全充满结构。请回答下列问题:
(1)基态原子价电子的轨道表示式为 。
(2)标准状况下,气体含键的物质的量为 ;已知与的电子式相似,则分子中键的数目为 。
(3)由、、三种元素中的两种构成原子个数比为的分子中,含极性键的非极性分子有 (填分子式):既含极性键,又含非极性键的极性分子有 (填分子式)。
(4)、分别与构成的阴离子中,立体构型为平面三角形的有 (填离子符号)。
(5)钴可形成配合物,该配合物中的空间构型为 ;是黄色沉淀,该物质中四种元素的电负性由大到小的顺序是 (填元素符号)。
12.(23-24高二上·四川泸州·期末)X、Y、Z、W、P、Q是元素周期表前四周期的六种常见元素,原子序数依次增大。X在自然界中有多种同素异形体,其中一种是自然界中最硬的单质;Z是地壳中含量最多的元素;W基态原子核外的9个原子轨道上填充了电子,且有1个未成对电子;P是常见的金属元素,其单质能与盐酸反应,不与碱反应,它的某种氧化物可用作红色颜料;Q基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子。回答以下问题:
(1)P、Q中位于周期表的d区的是 (填元素符号,下同),基态Q原子的价层电子排布式为 ;元素X、Y、Z中,电负性最大的是 。
(2)烃的1个分子中含有 个σ键;X和Y的简单氢化物中沸点更高的是 (填化学式),理由是 (答2点)。
(3)化合物可用作杀菌消毒剂和漂白剂,分子的中心原子杂化类型是 ;工业上可用W的单质与潮湿的碳酸钠反应制取,并生成另外两种含钠的化合物,反应中无其它气体生成,写出该反应的化学方程式 。
地 城
考点03
元素周期表 元素周期律
1.(24-25高二上·四川成都·期末)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素,X的核外电子只有1种运动状态;Y和W的最外层电子数相同,且有2个单电子;Z的单质进行焰色试验显黄色。下列叙述正确的是
A.原子半径:W>Z>Y
B.常温下,Y和W常见单质的状态一定相同
C.短周期元素中,Z的最高价氧化物对应水化物的碱性最强
D.X与Y形成的多种化合物中,键合电子偏向X
2.(24-25高二上·四川仁寿县铧强中学·期末)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有19种运动状态不同的电子,4种元素形成的化合物如图。下列说法不正确的是
A.电负性:W>X>Y
B.简单氢化物的沸点X>Y
C.基态原子的未成对电子数:W=Z
D.Y的最高价氧化物对应的水化物是强酸
3.(23-24高二上·四川绵阳·期末)短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大。W元素的价层电子排布是ns2npn;Y元素原子核外s能级与p能级上的电子总数相等;Z元素原子中只有两种形状的电子云,最外层只有一种自旋方向的电子;R元素原子的价层电子数等于其电子层数。下列说法正确的是
A.原子半径:W<X B.第一电离能:X>Y
C.电负性:W>Y D.金属性:Z<R
4.(23-24高二上·四川眉山车城中学眉山东坡区永寿高级中学校·期末)下列各元素性质的叙述中,正确的是
A.N、O、F的电负性依次减小
B.、、的第一电离能依次增大
C.若X2+和Y2-具有相同的电子层结构,则离子半径:X2+<Y2-
D.基态原子的电子排布式为:
5.(23-24高二上·四川眉山车城中学眉山东坡区永寿高级中学校·期末)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Y位于不同周期,Y与W位于同一主族,Y、Z原子的最外层电子数之和等于它们的内层电子总数之和,W在同周期主族元素的基态原子中第一电离能最大。下列说法中不正确的是
A.与X同主族的元素的基态原子最外层电子所占轨道呈球形
B.Y、Z、W均位于元素周期表的p区
C.仅由Z、W两种元素组成的化合物不止一种
D.Z的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸
6.(23-24高二上·四川遂宁·期末)一种人工合成铝硅酸盐分子䈐的化学式为,下列对于其组成元素的说法中,错误的是
A.原子半径:
B.基态原子中,能级上的未成对电子数为2
C.基态原子的核外电子填充在5个原子轨道中
D.与的化学性质最相似的邻族元素是
7.(23-24高二上·四川眉山·期末)化合物可作肥料,所含的5种元素位于主族,在每个短周期均有分布。E在地壳中含量最多,Y的基态原子p轨道半充满,Y和M同族且原子半径M更大。X与M同周期,X的基态原子最外层电子排布式为,下列说法正确的是
A.元素电负性: B.简单氢化物稳定性:
C.第一电离能: D.元素之间只能形成共价化合物
8.(24-25高二上·四川德阳什邡中学·期末)一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,则
A.沸点: B.最高价氧化物的水化物的酸性:
C.第一电离能: D.和空间结构均为平面三角形
9.(22-23高二上·四川内江·期末)甲~戊均为短周期主族元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法错误的是
甲
乙
丙
丁
戊
A.原子半径:丁戊乙 B.含氧酸酸性:戊丁丙
C.甲的氢化物遇氯化氢可能有白烟产生 D.丙的最高价氧化物属于酸性氧化物
试卷第1页,共3页
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专题10 物质结构与性质
高频考点概览
考点01 原子结构与性质
考点02 分子结构与性质
考点03 元素周期表 元素周期律
地 城
考点01
原子结构与性质
1.(24-25高二上·四川绵竹中学·期末)下列说法错误的是
A.基态碳原子核外有三种能量不同的电子
B.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验
C.HF比HCl稳定是因为HF分子间存在氢键
D.和都含有配位键
【答案】C
【详解】A.基态碳原子核外电子排布式为,核外有三种能量不同的电子,故A正确;
B.对固体进行X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体,故B正确;
C.HF比HCl稳定是因为HF中H-F的键长比H-Cl的键长短,键能大,与氢键无关,故C错误;
D.存在H+与H2O中O原子之间形成的配位键;存在H+与NH3中N原子之间形成的配位键,故D正确;
故选:C。
2.(24-25高二上·四川成都·期末)原子光谱在化学研究中有重要意义。下列叙述错误的是
A.不同元素原子的电子跃迁会吸收或释放不同的光
B.利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素
C.激光、LED灯光与原子吸收光有关
D.电子由激发态跃迁到基态将放出能量
【答案】C
【详解】A.不同元素原子的电子跃迁时,有的吸收能量,有的释放能量,收不同的元素的原子发生跃迁时,会吸收或释放不同的光,具有特征性,A正确;
B.每种元素在原子光谱中都有自己的特征谱线,可用于元素鉴定,B正确;
C.激光和LED灯光的产生源于电子从激发态跃迁到基态时的光发射,而非原子吸收光的过程,C错误;
D.电子从高能级的激发态跃迁到低能级的基态时,会以光子形式释放能量,D正确;
故选C。
3.(24-25高二上·四川仁寿县铧强中学·期末)光气(COCl2)与水反应的化学方程式为COCl2+ H2O=CO2 + 2HCl。下列有关说法不正确的是
A.光气的电子式为
B.Cl的原子结构示意图为
C.CO2的结构式为O=C=O
D.基态硫原子的价层电子轨道表示式:
【答案】A
【详解】
A.光气的电子式为:,A错误;
B.Cl核电荷数17,核外电子排布为2,8,7,原子结构示意图为:,B正确;
C.中C、O之间各形成两对共用电子对,结构式为:O=C=O,,C正确;
D.S是第16号元素,核外价电子排布3s23p4,基态硫原子的价层电子轨道表示式:,D正确;
故选A;
4.(24-25高二上·四川绵竹中学·期末)下列化学用语的表达正确的是
A.基态的价电子排布式
B.次氯酸的结构式:
C.分子中σ键的形成:
D.基态碳原子最外层电子轨道表示式为
【答案】C
【详解】A.基态Cu的价电子排布式,故A错误;
B.次氯酸的结构式:,故B错误;
C.H的价层电子排布式为1s1,Cl的价层电子排布式为2s22p5,H的1s轨道与Cl的1个3p轨道以头碰头的方式重叠形成σ键,形成过程表示为:,故C正确;
D.题中碳的轨道表达式不满足洪特规则,正确的为,故D错误;
故选:C。
5.(23-24高二上·四川宜宾·期末)下列化学用语表达正确的是
A.S2-的结构示意图:
B.PH3的VSEPR模型:
C.基态Na原子最高能级的电子云轮廓图:
D.基态氧原子的轨道表示式:
【答案】B
【详解】
A.已知S是16号元素,故S2-的结构示意图为:,A错误;
B.PH3中中心原子P周围的价层电子对数为:3+=4,根据价层电子对互斥理论可知,VSEPR模型为:,B正确;
C.Na是11号元素,故基态Na原子最高能级为3s,其电子云轮廓图为球形,C错误;
D.根据泡利原理可知,基态氧原子的轨道表示式:,D错误;
故答案为:B。
6.(23-24高二上·四川宜宾·期末)是三种短周期主族元素,它们在元素周期表中的位置关系如图所示,其中的价层电子排布式为。下列说法正确的是
A.X位于元素周期表的区 B.电负性:
C.离子半径: D.第一电离能:
【答案】D
【分析】的价层电子排布式为,n=2,的价层电子排布式为,X为N,Y为O,Z为S。
【详解】A.X为N,位于元素周期表的p区,A错误;
B.同主族从上往下电负性减弱,故电负性:O>S,B错误;
C.核外电子排布相同时,核电荷数越大,半径越小,故离子半径:N3->O2-,C错误;
D.N的核外电子排布半满,第一电离能大于O,D正确;
故选D。
7.(23-24高二上·四川眉山·期末)下列化学用语或图示表达正确的是
A.2px电子云图为
B.基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为
C.NaCl的电子式为
D.HClO的结构式为H-Cl-O
【答案】A
【详解】
A.p电子的电子云是纺锤形,2px电子云图为,A正确;
B.24Cr是24号元素,根据构造原理可知基态Cr原子的价层电子轨道表示式为,B错误;
C.NaCl是离子化合物,Na+与Cl-之间以离子键结合,则NaCl的电子式为,C错误;
D.HClO是由分子构成的物质,在该分子中,O原子分别与H、Cl原子各形成1对共用电子对,使H原子达到最外层2个电子的稳定结构;使Cl、O原子达到最外层8个电子的稳定结构,则HClO的结构式应该为H-O-Cl,D错误;
故合理选项是A。
8.(23-24高二上·四川南充·期末)现有五种元素,其中W、X、Y、Z为短周期主族元素,M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。
元素
结构或性质信息
W
基态原子核外p电子数比s电子数少1
X
基态原子最外层电子排布为
Y
基态原子的M能层只有1种自旋电子
Z
基态原子第一至第四电离能如下:
M
位于元素周期表第八列
(1)W元素基态原子的核外电子排布式为 。
(2)X元素基态原子核外电子的运动状态有 种,其中能量最高的电子所占据的原子轨道呈 形。
(3)某同学根据上述信息,推断Z元素基态原子核外电子排布图为,该同学所画的电子排布图违背了 。
(4)W、X、Y、Z四种元素中,电负性最大的是 (填元素符号,下同),原子半径最大的是 。
(5)按照核外电子排布,M元素属于 区,其基态核外未成对电子数为 。
【答案】(1)1s22s22p3
(2) 8 哑铃形
(3)泡利原理
(4) O Na
(5) d 4
【分析】W元素原子的核外p电子数比s电子数少1,则X有2个电子层,电子排布式为1s22s22p3,故W为N元素;X基态原子最外层电子排布为,s能级最多填充2个电子,则X为O元素,基态Y原子的M能层只有1种自旋电子,则Y为Na元素,Z元素的第二电离能与第三电离能差异很大,则Z为Mg元素;M位于元素周期表第四周期,第八列,则M为Fe,综上所述,W为N元素,X为O元素,Y为Na元素,Z为Mg元素,M为Fe元素。
【详解】(1)W为N元素,其原子序数为7,电子排布式为1s22s22p3;
(2)X为O元素,基态原子核外共有8个电子,每个电子的运动状态各不相同,则其基态原子核外电子的运动状态有8种;其核外电子排布式为1s22s22p4,其中能量最高的电子所占据能级为2p,其原子轨道呈哑铃形;
(3)根据泡利原理,同一个轨道中,两个电子自旋方式相反,该排布式中3s轨道两个电子自旋相同,所以违背了泡利原理;
(4)同周期主族元素自左而右电负性增大、原子半径减小,同主族自上而下电负性减小、原子半径增大,则W、X、Y、Z四种元素中,电负性最大的是O,原子半径最大的是Na;
(5)M是Fe元素,处于周期表中第四周期第Ⅷ族,按照核外电子排布,Fe元素属于d区;其基态Fe2+价电子排布式为3d6,其未成对电子数为4。
9.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)已知A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A是原子半径最小的短周期元素,B原子的价电子排布为nsnnpn,D是地壳中含量最多的元素。E是29号元素。
(1)B、C、D三元素第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(2)BD中心原子杂化轨道的类型为 杂化;CA的空间构型为 。
(3)基态E原子的价电子排布图: ,E属于 区元素。
(4)1molBC-中含有π键的数目为 。
(5)氧元素的价电子排布式为 ,第二周期元素中,第一电离能比氧大的有 种。
(6)可用于漂白草帽,的中心原子的杂化形式为 杂化,其分子的模型为 。
【答案】(1)N>O>C
(2) sp2 正四面体
(3) ds
(4)2NA
(5) 2s22p4 3
(6) sp2 平面三角形
【分析】A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A是原子半径最小的短周期元素,A 为 H 元素,B 原子的价电子排布式为 nsnnpn(n=2),则B为C元素,D是地壳中含量最多的元素,则D为O元素,则C为N元素;E元素的原子序数为29,则E为Cu元素;
【详解】(1)同周期元素自左向右第一电离能呈增大趋势,但 N元素的 2p轨道处于半充满状态,较稳定,其第一电离能大于O元素,则B、C、D三种元素第一电离能由大到小的顺序为 N>O>C;
(2)中心C原子的价层电子对数为,因此其杂化轨道类型为sp2,中心N原子的价层电子对数为,空间构型为正四面体;
(3)
Cu的原子序数是29,核外价层电子排布3d104s1,根据核外电子排布规律可知基态铜原子的价电子排布图为;Cu属于ds区元素;
(4)中 C、N间形成键,故1 mol中含有π键的数目为2NA;
(5)氧元素的原子序数是8,最外层有6个电子,其价电子排布式为2s22p4;第二周期元素中,第一电离能比氧大的有N、F、Ne,共计3种;
(6)SO2中心原子的孤电子对数为,中心原子价层电子对数为3,由于SO2中含有一个孤电子对,所以其中心原子的杂化形式为sp2,其分子的VSEPR模型为平面三角形。
10.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)碳、氮、铁元素是构成生物体的主要元素在动植物生命活动中起着重要作用。根据要求回答下列问题:
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述。在基态14C原子中,核外存在 对自旋状态相反的电子,铁元素属于 区元素。
(2)已知:(NH4)2CO22NH3↑+H2O↑+CO2↑
①与氧同周期,且第一电离能比氧大的元素有 种。
②分解所得的气态化合物分子的键角由小到大的顺序为 (填化学式)。
(3)物质中C原子杂化方式是 。
(4)1molCH3CH=CHCHO中的σ键数目为 。
(5)配合物[Ni(CH3C≡N)4]NF3中Ni原子的价电子排布图 ,NF3的立体构型为 ,BF的空间构型为 ,SO2属于 分子(选填“极性”或“非极性”)。
【答案】(1) 电子云 2 d
(2) 3 H2O<NH3<CO2
(3)sp、sp2、sp3
(4)10NA
(5) 三角锥形 正四面体形 极性
【详解】(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述;基态14C的核外电子排布是1s22s22p2,1s和2s上的两个电子自旋状态相反,2p上的两个电子自旋方向相同,故核外存在2对自旋状态相反的电子;铁元素原子序数为26,位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,属于d区;
(2)①第一电离能是指气态基态电中性原子失去一个电子转化为气态基态正离子时所需要的最低能量。在原子的核外电子排布中,原子轨道全空、半充满和全充满时较为稳定,第ⅤA族的N最外层的轨道半充满, Ne最外层的轨道全充满,都不易失去最外层电子,F的原子半径小于O,失去最外层的一个电子比O困难;故第二周期第一电离能比氧大的元素有N、F、Ne,共3种。
②(NH4)2CO3分解所得的气态化合物里,CO2为直线型结构,键角为180°,NH3和H2O的中心原子都是sp3杂化,NH3中有一对孤电子对,H2O 中有两对孤电子对,所以键角H2O<NH3,H2O中H—O—H的键角为104.5°,NH3中H—N—H的键角为107°18ˊ,所以三种分子的键角由小到大的顺序为H2O<NH3<CO2;
(3)甲基中的碳原子是以单键连了4个原子,构成了四面体结构,是sp3杂化;苯环上的碳原子构成了平面结构,是sp2杂化,氰基的碳原子和氮原子以三键结合,是sp杂化,所以物质中C原子杂化方式是sp2、sp3、sp;
(4)单键均为σ键,双键含有1个σ键、1个π键,CH3CH=CHCHO中有10个σ键,故1molCH3CH=CHCHO中的σ键数目为10NA;
(5)Ni元素原子序数为28,其价电子排布式为3d84s2,故价电子排布图为;NF3的的中心原子N的价层电子对数是4对,为sp3杂化,有一对孤对电子,所以其分子空间构型为三角锥形;的中心原子B的价层电子对是4对,为sp3杂化,无孤对电子,所以其分子空间构型为正四面体;SO2分子空间结构为V形,正负电荷中心不重合,为极性分子。
地 城
考点02
分子结构与性质
1.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)下列有关化学用语表述正确的是
A.分子中σ键的形成:
B.分子的空间填充模型:
C.基态镁原子价层电子的电子云轮廓图:
D.NaCl溶液中的水合离子:
【答案】A
【详解】A.Cl2分子中形成的σ键为p电子头碰头形成的,选项中的示意图正确地体现了分子中σ键的形成过程,A正确;
B.分子中碳原子形成4个σ键,为正四面体结构,但碳原子的半径比氯原子要小,故图示中分子的空间填充模型错误,B错误;
C.基态镁原子价层电子为3s2,电子云轮廓图为球形,C错误;
D.钠离子带正电荷、水分子中氧原子带部分负电荷,相互吸引,氯离子带负电荷、水分子中氢原子带部分正电荷,相互吸引,NaCl溶液中Na+周围有5个水分子,Cl-周围有6个水分子,且Na+半径小于Cl-,则氯化钠在水中形成能够自由移动的水合氯离子和水合钠离子,D错误;
故选A。
2.(24-25高二上·四川绵竹中学·期末)是一种弱酸。关于及其盐的下列说法不正确的是
A.既有氧化性,又有还原性
B.的VSEPR模型为V形
C.与分子中氮原子的杂化类型相同
D.溶液中存在:
【答案】B
【详解】A.中氮元素的化合价为中间价态+3价,所以由氧化还原反应规律可知,亚硝酸既有氧化性,又有还原性,故A正确;
B.中心N原子价层电子对数为,VSEPR模型为平面三角形,故B错误;
C.亚硝酸和硝酸分子中氮原子的价层电子对数都为3,所以氮原子的杂化方式相同,都为sp2杂化,故C正确;
D.由题意可知,亚硝酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,水解的离子方程式为,故D正确;
故选:B。
3.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)下列有关说法不正确的是
A.在苯、中溶解性差
B.因为分子间有氢键,所以的稳定性比强
C.的空间构型为平面三角形
D.SO2分子的VSEPR模型:
【答案】B
【详解】A.三氯化磷的空间构型是三角锥形,正负电荷中心不重合,是极性分子;而苯、结构对称,正负电荷中心重合,是非极性分子;根据相似相溶原理,在苯、中溶解性差,A正确;
B.的稳定性比强的原因是氧元素非金属性强于硫,与氢结合的化学键较稳定,而氢键是影响水的熔沸点,B错误;
C.中心碳原子价层电子对数为,采取杂化,中心碳原子无孤电子对,则的空间构型为平面三角形,C正确;
D.中心硫原子价层电子对数为,采取杂化,有一对孤电子,则分子的VSEPR模型为,D正确;
故选B。
4.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)过氧化氢是常用的氧化剂,其分子结构如图所示,两个氢原子犹如分布在半展开的书的两面上。下列关于的判断错误的是
A.电子式为 B.属于非极性分子
C.分子间存在氢键、O原子采用sp3杂化 D.难溶于四氯化碳
【答案】B
【详解】
A.H2O2为共价化合物,各原子达到稳定结构,其电子式为,A正确;
B.H2O2是由极性键和非极性键构成的,由分子结构知其正负电荷重心不重叠,是极性分子,B错误;
C.H2O2中O原子电负性较大,能和另一个H2O2分子中H原子形成氢键,中心O原子的价层电子对数为4,采用sp3杂化,C正确;
D.过氧化氢为极性分子,四氯化碳为非极性溶剂,根据相似相溶原理,H2O2难溶于四氯化碳,D正确;
故选B。
5.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大,M的低价离子是构成人体红细胞的必要离子。X、Y与Z位于同一周期,且X、Y基态原子核外均有2个未成对电子,W原子位于周期表的第13列。下列说法正确的是
A.第二电离能:Y<Z
B.制备W单质可以采用电解W的氯化物
C.简单氢化物沸点:Y>Z
D.M能够形成两种常见离子,其中低价离子更稳定
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大,M的低价离子是构成人体红细胞的必要离子,则M为Fe;X、Y基态原子核外均有2个未成对电子,X、Y基态原子核外均有2个未成对电子,W原子位于周期表的第13列,X电子排布为,Y电子排布式为,则X为C,Y为O,W为Al;X、Y与Z位于同一周期,则Z为F;综上,X为C,Y为O,Z为F,W为Al,M为Fe。
【详解】A.O电子排布式为,F电子排布式为,O失去一个电子后2p轨道为半充满状态,再失去一个电子需要较大的能量,则第二电离能:F<O,A错误;
B.W单质为Al单质,制备Al单质采用电解熔融状态的,B错误;
C.Y的简单氢化物为,Z的简单氢化物为HF,由于分子间存在氢键数目多于HF,则简单氢化物沸点:,C正确;
D.M能够形成两种常见离子Fe2+、Fe3+,其中低价离子Fe2+易被氧化为Fe3+,不稳定,D错误;
故选C。
6.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)海南暗罗是一种药用植物,具有抗菌、抗肿瘤活性。从中提取的一种生物活性物质结构简式如图所示。下列关于该分子说法正确的是
A.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.分子中碳的杂化方式有3种
C.分子中含有4个手性碳原子
D.预测该有机物在不同溶剂中的溶解度S:
【答案】C
【详解】A.根据结构,该有机物含有碳碳双键、醛基,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A错误;
B.根据结构,羧基、醛基、碳碳双键中的碳原子均为sp2杂化,其余碳原子为sp3杂化,B错误;
C.连有4个不同基团的饱和碳原子是手性碳原子,因此化合物含有的手性碳原子如图,共有4个手性碳原子,C正确;
D.该有机物为极性分子,环己烷为非极性分子,乙醇为极性分子,根据“相似相溶”原理,该有机物在乙醇中的溶解度大于在环己烷中的溶解度,D错误;
故选:C。
7.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)下列对于相关数据的应用中,正确的是
A.F2的共价键类型:s﹣sσ键
B.电负性:比较不同基态原子失去电子的难易
C.分子离子峰的质荷比:获取有机物的相对分子质量
D.氢化物分子中氢卤键键能:解释HF与HCl的沸点差异
【答案】B
【详解】A.F2的共价键是由两个F原子的p轨道形成,类型为p﹣pσ键,故A错误;
B.电负性可以比较不同基态原子失去电子的难易,电负性大的元素失电子困难,故B正确;
C.分子离子峰的最大质荷比是分子的相对分子质量,故C错误;
D.氢化物分子中氢卤键键能用于解释分子的稳定性,HF与HCl的沸点差异由分子间作用力导致,故D错误;
答案选B。
8.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)硼及其化合物在结构上的复杂性和键型上的多样性,极大地丰富和扩展了现有的共价键理论,因此IIIA族元素及其化合物在无机化学发展中占有独特的地位。回答:
(1)某同学写出了铝原子的4种不同状态的电子排布图,其中能量最低的是 (填字母代号),电子由状态C到状态B所得原子光谱为 光谱(填“发射”或“吸收”)。
A.
B.
C.
D.
(2)、、的键角由大到小的顺序为 。
(3)常温常压下,呈气态,而SiCl4呈液态,其主要原因是 。
(4)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示:在中,硼原子轨道的杂化类型有 ; (填数字)。
【答案】(1) A 发射
(2)
(3)、是结构与组成相似的分子晶体,的相对分子质量较大,分子间作用力更强
(4) 、 2
【详解】(1)基态铝原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1,因此能量最低的是选项A;状态C的能量高于状态B,电子由状态C到状态B需要放出能量,所得原子光谱为发射光谱;
(2)BF3的空间构型为平面三角形,键角为120°;NF3的空间构型为三角锥形,键角约为107°;CH4的空间构型为正四面体形,键角为109°28′,则键角:BF3>CH4>NF3;
(3)、是结构与组成相似的分子晶体,的相对分子质量较大,范德华力更大,熔沸点更高,故常温常压下,呈气态,而SiCl4呈液态;
(4)灰色球代表氧原子,黑色小球代表氢原子,黑色大球代表B原子,有B形成3个键,则B原子为sp2杂化,有B形成4个键,则B原子为sp3杂化;为(H4B4O9)m-中,H为+1价,B为+3价,O为-2价,则m=2。
9.(23-24高二上·四川宜宾·期末)C、N、O及过渡金属元素在诸多领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)的价层电子排布式为 ,基态的核外未成对电子数为 。
(2)根据表中两种元素的电离能数据,其中最高正化合价为的是 (填元素符号)。
元素
(镱)
604
1217
4494
5014
(镧)
538
1067
1850
5419
(3)侯氏制碱法原理是向饱和食盐水中先通入,再通入,最终制得。
①键角: (填“”“”或“”)。
②中碳原子是 杂化,的空间结构名称为 。
③极易溶于水,原因是 。
【答案】(1) 6或六
(2)
(3) 平面三角形 能与形成分子间氢键;均为极性分子,根据相似相溶原理
【详解】(1)的价层电子排布式为:;基态的核外价电子排布式为:3d54s1,为外未成对电子数为:6或六;
(2)由表格可知,La的I3到I4出现了突跃,故La的最高正价为+3价;
(3)①和中中心原子均为sp3杂化,N原子含2个孤电子对,O含2个孤电子对,孤电子对数越多,对成键电子对斥力越大,键角越小,故键角:>;
②中碳原子的价层电子对数为:,碳原子是sp2杂化,的空间结构名称为平面三角形;
③极易溶于水,原因:能与形成分子间氢键;均为极性分子,根据相似相溶原理。
10.(23-24高二上·四川绵阳·期末)我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢,再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题:
(1)太阳能发电电解水制氢时,阳极的电极反应式为 。阳极与阴极产生气体的物质的量之比为 。
(2)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。基态Si原子的电子排布式为 ,SiCl4是生产高纯硅的前驱体,其VSEPR模型名称为 。
(3)CO2分子的空间结构为 形,其中σ键与π键的数目之比为 。
(4)甲醇的结构式为,下列有关甲醇的说法中正确的是_______(填字母)。
A.甲醇在水溶液中存在电离平衡 B.分子中碳、氧原子均为sp3杂化
C.分子中三个碳氢键的键长相等 D.分子中C—O—H的键角为180°
(5)以石墨作电极,甲醇、O2和KOH溶液构成燃料电池,写出负极的电极反应式: 。
【答案】(1) 2H2O-4e-=O2↑+4H+ 1﹕2
(2) 1s22s22p63s23p2或 [Ne] 3s23p2 正四面体形
(3) 直线 1﹕1
(4)BC
(5)CH3OH-6e-+8OH- = CO+6H2O
【详解】(1)①电解水制氢时,阳极发生氧化反应,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+;
②阴极氢离子放电生成氢气,根据反应方程式,阳极与阴极产生气体的物质的量之比为1∶2;
(2)硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族,基态Si原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2;根据价层电子对数=与中心原子结合原子数+中心原子孤对电子数=,则Si采用sp3杂化,VSEPR模型为正四面体形;
(3)根据价层电子对数=与中心原子结合原子数+中心原子孤对电子数=,C原子采用sp杂化,空间结构是直线形;碳原子与氧原子以双键连接,二氧化碳有两个碳氧双键,双键中含有一个σ键和π键,数目之比为1∶1;
(4)A.甲醇是非电解质,在水中难以电离,没有电离平衡,A错误;
B.由甲醇的结构式可知,C原子形成四个单键,采用sp3杂化,O原子形成两个单键,还有两对孤对电子,也采用sp3杂化,B正确;
C.碳原子连接的三个碳氢键完全相同,则三个碳氢键键长相等,C正确;
D.由于甲醇分子中的氧原子采用sp3杂化,O原子含有两对孤对电子,与碳原子和氢原子形成了一个V形结构,使分子中C—O—H的键角不可能为180°,D错误;
答案选BC;
(5)甲醇燃料电池中,甲醇在负极失电子发生氧化反应,其电极反应式为。
11.(24-25高二上·四川德阳什邡中学·期末)前四周期元素、、、、、的原子序数依次增大。元素的基态阴离子的电子排布式与基态锂离子的相同,和位于同主族,基态原子核外有3个能级且各能级上容纳的电子数相等,基态原子核外有2个未成对电子,最外能层符号为。价离子的能级达到全充满结构。请回答下列问题:
(1)基态原子价电子的轨道表示式为 。
(2)标准状况下,气体含键的物质的量为 ;已知与的电子式相似,则分子中键的数目为 。
(3)由、、三种元素中的两种构成原子个数比为的分子中,含极性键的非极性分子有 (填分子式):既含极性键,又含非极性键的极性分子有 (填分子式)。
(4)、分别与构成的阴离子中,立体构型为平面三角形的有 (填离子符号)。
(5)钴可形成配合物,该配合物中的空间构型为 ;是黄色沉淀,该物质中四种元素的电负性由大到小的顺序是 (填元素符号)。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)、
(5) 形
【分析】基态锂离子的电子排布式为1s2,A元素的基态阴离子的电子排布式与基态锂离子的相同,则A为H;基态B原子核外有3个能级且各能级上容纳的电子数相等,则B的核外电子排布式为1s22s22p2,则B为C;基态D原子核外有2个未成对电子,最外能层符号为L,则D原子核外电子排布式为1s22s22p4,有2+2+4=8个电子,则D为O;B(C)、C、D(O)原子序数依次增大,则C为N;+1价F离子的3d能级达到全充满结构,则基态F原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1,则F为Cu;E和A(H)同主族,且原子序数比D(O)大,比F(Cu)小,则E为Na或K;综上所述,A、B、C、D、E、F分别为:H、C、N、O、Na或K、Cu,据此解答。
【详解】(1)
C为N元素,基态N原子有5个价电子,其价轨道表示式为。
(2)C为N,C2即N2,标准下,aLN2的物质的量=,1个N2中含2个π键,则a L N2气体含π键的物质的量= ;已知CN⁻与N2互为等电子体,结构式为N≡C-C≡N,含有3个σ键,则1mol(CN)2分子中σ键的数目为3NA。
(3)由H、C、O三种元素中的两种构成原子个数比为1∶1的分子有,H2O2、C2H2、CO,其中C2H2为直线形分子,以上四种分子正负电荷中心重合,为含有极性键的非极性分子;H2O2含极性键,又含非极性键的极性分子。
(4)C、N分别与O构成的阴离子有、、等,其中、的价层电子对数均为3,且不含孤电子对,空间构型为平面三角形。
(5)的价层电子对数为2+=3,中心原子含有1个孤电子对,空间构型为V形;中四种元素为K、Co、N、O,同周期元素从左到右电负性增加,N<O,金属性强的电负性弱,故电负性为O>N>Co>K。
12.(23-24高二上·四川泸州·期末)X、Y、Z、W、P、Q是元素周期表前四周期的六种常见元素,原子序数依次增大。X在自然界中有多种同素异形体,其中一种是自然界中最硬的单质;Z是地壳中含量最多的元素;W基态原子核外的9个原子轨道上填充了电子,且有1个未成对电子;P是常见的金属元素,其单质能与盐酸反应,不与碱反应,它的某种氧化物可用作红色颜料;Q基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子。回答以下问题:
(1)P、Q中位于周期表的d区的是 (填元素符号,下同),基态Q原子的价层电子排布式为 ;元素X、Y、Z中,电负性最大的是 。
(2)烃的1个分子中含有 个σ键;X和Y的简单氢化物中沸点更高的是 (填化学式),理由是 (答2点)。
(3)化合物可用作杀菌消毒剂和漂白剂,分子的中心原子杂化类型是 ;工业上可用W的单质与潮湿的碳酸钠反应制取,并生成另外两种含钠的化合物,反应中无其它气体生成,写出该反应的化学方程式 。
【答案】(1) Fe 3d104s1 O
(2) 5 NH3 NH3相对分子质量更大,范德华力较大;NH3分子间存在氢键;
(3) sp3
【分析】X在自然界中有多种同素异形体,其中一种是自然界中最硬的单质,则X为C;Z是地壳中含量最多的元素,则Z为O,则Y为N;W基态原子核外的9个原子轨道上填充了电子,且有1个未成对电子,W为Cl;P是常见的金属元素,其单质能与盐酸反应,不与碱反应,它的某种氧化物可用作红色颜料,P为Fe;Q基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,Q为Cu;X、Y、Z、W、P、Q依次为C、N、O、Cl、Fe、Cu,据此分析;
【详解】(1)Fe、Cu中位于周期表的d区的是Fe,基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1;同周期主族元素,从左至右电负性增强,元素C、N、O中,电负性最大的是O;
(2)烃的1个分子中含有5个σ键;C和N的简单氢化物中沸点更高的是NH3,理由是NH3相对分子质量更大,范德华力较大;NH3分子间存在氢键;
(3)分子的中心原子形成2个σ键,孤电子对数为=2,价层电子对数为4,杂化类型是sp3;工业上可用Cl的单质与潮湿的碳酸钠反应制取,并生成另外两种含钠的化合物,该反应的化学方程式为:。
地 城
考点03
元素周期表 元素周期律
1.(24-25高二上·四川成都·期末)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素,X的核外电子只有1种运动状态;Y和W的最外层电子数相同,且有2个单电子;Z的单质进行焰色试验显黄色。下列叙述正确的是
A.原子半径:W>Z>Y
B.常温下,Y和W常见单质的状态一定相同
C.短周期元素中,Z的最高价氧化物对应水化物的碱性最强
D.X与Y形成的多种化合物中,键合电子偏向X
【答案】C
【分析】X的核外电子仅1种运动状态,说明是H;Z的焰色试验显黄色,Z为Na,Y和W最外层电子数相同且有2个单电子,Y为C(1s22s22p2)或O(1s22s22p4),W为Si([Ne]3s23p2)或S([Ne]3s23p4),据此分析;
【详解】A.同周期元素从左至右半径减小,同族元素由上至下半径增大,故顺序为Na>Si>C或Na>S>O,A错误;
B.O2(气体)与S(固体)状态不同,B错误;
C.短周期中Na的金属性最强,最高价氧化物对应水化物NaOH的碱性最强,C正确;
D.电负性:C>H或O>H,共用电子对偏向C或O,D错误;
故选C。
2.(24-25高二上·四川仁寿县铧强中学·期末)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有19种运动状态不同的电子,4种元素形成的化合物如图。下列说法不正确的是
A.电负性:W>X>Y
B.简单氢化物的沸点X>Y
C.基态原子的未成对电子数:W=Z
D.Y的最高价氧化物对应的水化物是强酸
【答案】A
【分析】主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,Z有19种运动状态不同的电子,Z为19号钾;X、Y的价电子数相等,Y形成6个共价键,则X为氧、Y为硫;W形成1个共价键,为氢;
【详解】A.在H2S中,H为+1价,S为-2价,电负性S>H;且同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;电负性:O>S>H,故A错误;
B.H2O分子间存在氢键,使得其沸点高于硫化氢,故B正确;
C.H、K位于同一主族,两者的基态原子的未成对电子数相等,故C正确;
D.Y的最高价氧化物对应的水化物为硫酸,是强酸,故D正确;
故选A。
3.(23-24高二上·四川绵阳·期末)短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大。W元素的价层电子排布是ns2npn;Y元素原子核外s能级与p能级上的电子总数相等;Z元素原子中只有两种形状的电子云,最外层只有一种自旋方向的电子;R元素原子的价层电子数等于其电子层数。下列说法正确的是
A.原子半径:W<X B.第一电离能:X>Y
C.电负性:W>Y D.金属性:Z<R
【答案】B
【分析】W、X、Y、Z、R均为短周期主族元素,W的原子序数最小,W元素的价层电子排布是ns2npn,可知n=2,即价层电子排布是2s22p2,则W为C元素;Y元素原子核外s能级与p能级上的电子总数相等,因此核外电子排布式为1s22s22p4,则Y为O元素、X为N元素;Z元素原子中只有两种形状的电子云,最外层只有一种自旋方向的电子;因此基态Z的核外电子排布式为1s22s22p63s1,则Z为Na元素;R元素原子的价层电子数等于其电子层数,则R为Al元素,综合可知,W、X、Y、Z、R分别为C、N、O、Na、Al元素。
【详解】A.同周期元素从左往右原子半径逐渐减小,因此原子半径:C>N,故A错误;
B.同周期从左向右元素的第一电离能是增大趋势,但ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA,因此第一电离能:N>O,故B正确;
C.同周期从左向右元素电负性逐渐增大,则电负性:O>C,故C错误;
D.同周期从左向右元素的金属性逐渐增强,则金属性:Al<Na,故D错误;
故答案选B。
4.(23-24高二上·四川眉山车城中学眉山东坡区永寿高级中学校·期末)下列各元素性质的叙述中,正确的是
A.N、O、F的电负性依次减小
B.、、的第一电离能依次增大
C.若X2+和Y2-具有相同的电子层结构,则离子半径:X2+<Y2-
D.基态原子的电子排布式为:
【答案】C
【详解】A.同周期从左到右,元素的电负性逐渐增大,N、O、F的电负性依次增大,A错误;
B.同周期从左到右,元素的第一电离能有逐渐增大的趋势,第ⅡA与第ⅤA族元素的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能大,即>>,B错误;
C.若X2+和Y2-具有相同的电子层结构,则核电荷数X>Y,离子半径:X2+<Y2-,C正确;
D.基态原子的电子排布式为:,D错误;
故选C。
5.(23-24高二上·四川眉山车城中学眉山东坡区永寿高级中学校·期末)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Y位于不同周期,Y与W位于同一主族,Y、Z原子的最外层电子数之和等于它们的内层电子总数之和,W在同周期主族元素的基态原子中第一电离能最大。下列说法中不正确的是
A.与X同主族的元素的基态原子最外层电子所占轨道呈球形
B.Y、Z、W均位于元素周期表的p区
C.仅由Z、W两种元素组成的化合物不止一种
D.Z的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸
【答案】D
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y与W位于同一主族,W在同周期主族元素的基态原子中第一电离能最大,则Y为F元素,W为Cl元素,X与Y位于不同周期,X为H元素,Y、Z原子的最外层电子数之和等于它们的内层电子总数之和,则Z为P元素,综上:X为H元素、Y为F元素、Z为P元素、W为Cl元素。
【详解】A.X为H元素,与H同主族的元素的基态原子最外层电子所占的轨道为s轨道,呈球形,故A正确;
B.Y为F元素、Z为P元素、W为Cl元素,均位于元素周期表的p区,故B正确;
C.Z为P元素、W为Cl元素,仅由P、Cl两种元素组成的化合物可以是PCl3、PCl5等,不止一种,故C正确;
D.Z为P元素,最高价氧化物对应的水化物为磷酸,属于中强酸,不是强酸,故D错误;
故选D。
6.(23-24高二上·四川遂宁·期末)一种人工合成铝硅酸盐分子䈐的化学式为,下列对于其组成元素的说法中,错误的是
A.原子半径:
B.基态原子中,能级上的未成对电子数为2
C.基态原子的核外电子填充在5个原子轨道中
D.与的化学性质最相似的邻族元素是
【答案】C
【详解】A.为第三周期元素,为第二周期元素,为第一周期元素,根据同周期、同主族原子半径递变规律,原子半径大小顺序为,故A正确;
B.最高能级的轨道表示式为,所以未成对电子数为2,故B正确;
C.Si原子的电子排布式为,电子填充到8个原子轨道中,故C错误;
D.Be与满足对角线规则,化学性质最相似,故D正确;
故选C。
7.(23-24高二上·四川眉山·期末)化合物可作肥料,所含的5种元素位于主族,在每个短周期均有分布。E在地壳中含量最多,Y的基态原子p轨道半充满,Y和M同族且原子半径M更大。X与M同周期,X的基态原子最外层电子排布式为,下列说法正确的是
A.元素电负性: B.简单氢化物稳定性:
C.第一电离能: D.元素之间只能形成共价化合物
【答案】C
【分析】E在地壳中含量最多,E为O元素;Y的基态原子价层p轨道半充满,所以可能为N或P,Y和M同族,且M的原子半径更大,所以Y为N元素,M为P元素;根据X与M同周期,可知X在第三周期,X的基态原子价层电子排布式为,所以n=3,X为Mg元素;根据化合价之和为零,以及综合以上可知,Z为H元素、M为P元素、X为Mg元素、E为O元素、Y为N元素。
【详解】A.同周期主族元素从左往右电负性逐渐增大,因此元素电负性:,故A错误;
B.同周期主族元素从左往右非金属逐渐增大,同主族元素从上往下,非金属性逐渐减弱,非金属性越强则气态氢化物越稳定,非金属性:,简单氢化物稳定性:,故B错误;
C.同周期第一电离能自左向右总趋势逐渐增大,第ⅡA族和第ⅤA族的第一电离能大于同周期相邻元素,所以第一电离能:N>O>Mg,故C正确;
D.Z为H元素、E为O元素、Y为N元素,形成的如NH4NO3为离子化合物,故D错误;
故答案选C。
8.(24-25高二上·四川德阳什邡中学·期末)一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,则
A.沸点: B.最高价氧化物的水化物的酸性:
C.第一电离能: D.和空间结构均为平面三角形
【答案】D
【分析】Y可形成5个共价键,Z可形成3个共价键,Z和Y同族,Y原子序数比Z大,即Z为N元素,Y为P元素,W可形成4个共价键,原子序数比N小,即W为C元素,R可形成1个共价键,原子序数比C小,即R为H元素,X可形成2个共价键,原子序数在N和P之间,即X为O元素,综上:R为H元素、W为C元素、Z为N元素、X为O元素、Y为P元素。
【详解】A.由于NH3可形成分子间氢键,而PH3不能,因此沸点:NH3>YH3,故A错误;
B.W为C元素、Z为N元素,由于非金属性:C<N,因此最高价氧化物的水化物的酸性:H2CO3<HNO3,故B错误;
C.同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,ⅡA族、ⅤA族原子第一电离能大于同周期相邻元素,即第一电离能:,故C错误;
D.的中心原子价层电子对数为,属于sp2杂化,为平面三角形, 的中心原子价层电子对数为,属于sp2杂化,为平面三角形,故D正确;
故选D。
9.(22-23高二上·四川内江·期末)甲~戊均为短周期主族元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法错误的是
甲
乙
丙
丁
戊
A.原子半径:丁戊乙 B.含氧酸酸性:戊丁丙
C.甲的氢化物遇氯化氢可能有白烟产生 D.丙的最高价氧化物属于酸性氧化物
【答案】B
【详解】甲~戊是短周期元素,戊的最高价氧化物对应水化物为强酸,则可能是硫酸或高氯酸,若是高氯酸,则戊为Cl,甲为N,乙为F,丙为P,丁为S;若是硫酸,则戊为S,甲为C,乙为O,丙为Si,丁为P;
A.根据层多径大,同电子层结构核多径小原则,则原子半径:丁>戊>乙,A项正确;
B.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,含氧酸不一定是最高价氧化物对应水化物的酸,酸性无法比较,B项错误;
C.甲的氢化物可能为氨气,可能为甲烷,乙烷等,若是氨气,则遇氯化氢一定有白烟产生,因此可能有白烟生成,C项正确;
D.丙的最高价氧化物可能是二氧化硅,也可能是五氧化二磷,都属于酸性氧化物,D项正确;
答案选B。
试卷第1页,共3页
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