内容正文:
2025-2026学年高二化学单元检测卷(苏教版选择性必修2)
专题2 原子结构与元素性质·基础卷(参考答案)
一、选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
B
A
D
A
B
C
D
B
A
B
B
C
B
D
二、非选择题(本大题共5个小题,共58分)
15.(10分)
(1) 4s(1分) 球形(1分)
(2)(2分)
(3) 电子云(1分) 6(1分)
(4) M(1分) 9(2分) 4(1分)
16.(12分)
(1) (1分) Mg失去2个电子后形成稳定结构,再失去1个电子很困难(2分)
(2) 6(1分) 4(1分)
(3)(1分)
(4)(2分)
(5) d(1分) 四(1分) Ⅷ(1分) (1分)
17.(11分)
(1)A(2分)
(2)矿石粉碎、适当增大硫酸浓度、搅拌等(1分)
(3)(2分)
(4) B(2分) Fe(OH)3、Cu(OH)2(2分)
(5) ABD(2分)
18.(13分)
(1) (2分) ds(1分)
(2)锰、铁(2分)
(3)(2分)
(4)溶液中存在水解平衡:,加入的消耗,溶液中减小,水解平衡正向移动(2分)
(5)(2分)
(6)蒸发浓缩、冷却结晶(2分)
19.(12分)
(1)(2分)
(2)作助熔剂,降低NaCl的熔点,节省能耗(2分)
(3)加热(2分)
(4)aefbc(2分)
(5)(2分)
(6)0.84(2分)
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2025-2026学年高二化学单元检测卷(苏教版选择性必修2)
专题2 原子结构与元素性质·基础卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.下列说法正确的是
A.各电子层含有的原子轨道数为2n2(n为电子层序数)
B.霓虹灯光、节日焰火,都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关
C.电子的“自旋”类似于地球的“自转”
D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
2.下列不同状态硼原子的电子轨道表示式中,能量最高的是
A. B.
C. D.
3.下列化学用语表达正确的是
A.中子数为8的碳原子:
B.基态氧原子核外电子的空间运动状态数:8种
C.基态铜原子的价电子排布图:
D.在水溶液中的电离方程式:
4.下列有关电子运动状态及电子云的叙述正确的是
A.电子的运动速率特别快,运动范围特别小,不可能同时准确地测定其位置和速度
B.电子云直观地表示了核外电子的数目
C.1s电子的电子云轮廓图是一个球形,表示在这个球以外,电子出现的概率为零
D.电子云是电子绕核运动形成的一团带负电荷的云雾
5.下列有关原子结构的说法正确的是
A.原子的价电子排布式为的元素化学性质均相似
B.3p能级的三个轨道相互垂直,能量相等
C.原子的价电子排布式为的元素属于ds区元素
D.同一能层内可能存在运动状态相同的两个电子
6.下列化学用语表示错误的是
A.基态核外电子排布式为
B.顺丁橡胶的结构简式为
C.的电子式为:
D.质量数为78、中子数为44的原子:
7.黄铜矿(主要成分为)是分布最广的铜矿物。工业上用溶液将其溶浸,反应原理为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中硫元素的化合价为-1
B.Cu位于元素周期表的d区
C.每生成转移电子数为
D.基态铁原子中未成对电子数为
8.已知A、B、C、D、E是五种短周期主族元素,其原子半径与原子序数的关系如图,且B、C、D原子最外层电子数之和等于D的质子数,D的简单离子半径在同周期元素中最小,只有C与E同主族。下列说法错误的是
A.简单氢化物的沸点:C>E B.简单离子的半径:D>C
C.A、B可形成多种二元化合物 D.电解熔融C、D形成化合物冶炼D的单质
9.下列说法错误的是
A.ns电子的能量不一定高于(n-1)p电子的能量
B.6C的电子排布式1s22s22违反了洪特规则
C.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理
D.电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理
10.M、X、Y、Z和是长周期主族元素,原子序数依次增大。与的核外电子排布相同,基态、原子的未成对电子数均为2,的电子占据的最高能级为全充满的能级。关于这五种元素说法正确的是
A.原子半径最大的是
B.第一电离能最大的是
C.最高价氧化物的水化物碱性最强的是
D.含M元素的化合物在灼烧时火焰呈紫色
11.味精主要成分是谷氨酸钠()。下列说法正确的是
A.离子半径: B.第一电离能:(O)<(N)
C.稳定性: D.电负性:(O)<(N)
12.月壤中的“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物,其化学式为(是钇,39号元素)。下列说法正确的是
A.上述组成元素只位于区、区
B.基态钇原子价电子排布式:
C.基态氧原子最高能级的电子云轮廓图:
D.在形成新矿物时,Y的价电子全部失去,则该化合物中铁显+3价
13.某种离子化合物的结构如图所示,其中X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的最外层电子数是内层电子数的2倍,Z与W 同主族,Q是元素周期表中电负性最大的元素。下列说法错误的是
A.非金属性:Z>W
B.氢化物沸点:Z>Y
C.ZQ3分子中各原子最外层均达到8电子稳定结构
D.X、Z、Q三种元素能形成离子化合物
14.已知X、Y、Z、W、R五种元素中,X是周期表中原子序数最小的元素。Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍。Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个。W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数。R元素原子最外层有1个电子,其阳离子与的阴离子核外电子总数相同。下面说法错误的是
A.含X、Y、Z、R四种元素的化合物可能是酸式盐
B.的两种氧化物是和
C.X原子的同位素有氕、氘和氚
D.是碱性氧化物,是酸性氧化物
二、非选择题(本大题共5个小题,共58分)
15.(10分)回答下列问题
(1)图示是s能级和p能级的原子轨道图,试回答下列问题:
基态K原子中,核外电子占据的最高能级符号为 ,占据该电子层电子的原子轨道的形状为 。
(2)用相应的符号描述量子数n=2的所有的原子轨道 。
(3)处于一定空间状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象地描述。在基态14C原子中,核外存在 个运动状态不同的电子。
(4)基态硅原子中,电子占据的最高电子层符号为 ,该电子层具有的原子轨道数为 ,电子数为 。
16.(12分)现有A、B、C、D、E、F、G、H八种元素,均为前四周期元素,它们的原子序数依次增大。A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素;B元素是形成化合物种类最多的元素之一;C元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1;D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子;E元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别是,;F元素的主族序数与周期数的差为4;G元素是前四周期中电负性最小的元素;H元素位于元素周期表中的第八纵行。
(1)将E的基态原子最外层轨道表示式补充完整: 。
该元素原子的远远大于,其原因是 。
(2)B元素的原子核外共有 种不同运动状态的电子,有 种不同空间运动状态的电子。
(3)B、C、D元素的电负性由大到小排序 (用元素符号表示)
(4)D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是 (用离子符号表示)。
(5)H位于元素周期表中 区(按电子排布分区),在第 周期第 族,其基态原子的价电子排布式为 。
17.(11分)钴是一种重要的战略金属,其下游产品市场广阔。钴在地壳中的含量较低,多以伴生矿的形式出现。利用某钴矿石制取粗品及其他工业产品的工艺流程如下图所示。
已知:钴矿石的主要成分为,浸出液中含有的正离子主要有、、、、。
(1)下列状态的钴中,电离最外层一个电子所需能量最大的是______。
A. B. C. D.
(2)为提高浸出的速率,可采取的措施是 。(任举一例)
(3)钴矿石的浸出在酸性条件下进行,写出该步骤主要反应的离子方程式 。
(4)溶液中(X表示、、、、、)与pH的变化关系如下图所示(离子浓度小于时可认为已除尽),要除去溶液中的铁,应用熟石灰调pH至少到 。
A.3.2 B.6.7 C.9.0 D.9.1
此时过滤1所得滤渣的主要成分为 。
(5)工业上需要调节滤液1的pH为9.1,可以加入的试剂是 。(不定项)
A.MgO B.CoO C. D.
18.(13分)实验室以含锌废液(主要成分为,含少量的、、)为原料制备活性的实验流程如图所示。
已知:常温下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示(当溶液中金属阳离子浓度为时恰好完全沉淀):
物质
开始沉淀的pH
1.9
6.8
6.2
完全沉淀的pH
2.8
8.3
8.2(注:开始溶解)
请回答下列问题:
(1)基态锌原子的价层电子排布式为 ,处于周期表的 区。
(2)“除锰”阶段被氧化的元素有 (填元素名称)。
(3)“除铁”时需调节溶液的pH范围为 。
(4)用必要的化学用语和平衡移动原理解释“除铁”原理: 。
(5)利用与醋酸反应也能制备。若、、分别用、、表示,则的化学平衡常数K= (用含、、的代数式表示)
(6)“一系列操作”包括 、过滤、洗涤、干燥等。
19.(12分)化学专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献,某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl。实验流程如图:
回答下列问题:
(1)基态Na原子的价层电子轨道表达式为 。
(2)NaCl熔点为800.8℃,工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式为: ,加入CaCl2的目的是 。
(3)除去Na2CO3粉末中混有的少量NaHCO3的方法是 。
(4)从A~E中选择合适的仪器制备NaHCO3,正确的连接顺序是
______→______→______→______→______→g(按气流方向,用小写字母表示)。
(5)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为 。
(6)反应完成后,将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液:对固体NaHCO3充分加热,产生的气体先通过足量浓硫酸,再通过足量Na2O2,Na2O2增重0.14g,则固体NaHCO3的质量为 。
试题 第3页(共8页) 试题 第4页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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2025-2026学年高二化学单元检测卷(苏教版选择性必修2)
专题2 原子结构与元素性质·基础卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.下列说法正确的是
A.各电子层含有的原子轨道数为2n2(n为电子层序数)
B.霓虹灯光、节日焰火,都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关
C.电子的“自旋”类似于地球的“自转”
D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
2.下列不同状态硼原子的电子轨道表示式中,能量最高的是
A. B.
C. D.
3.下列化学用语表达正确的是
A.中子数为8的碳原子:
B.基态氧原子核外电子的空间运动状态数:8种
C.基态铜原子的价电子排布图:
D.在水溶液中的电离方程式:
4.下列有关电子运动状态及电子云的叙述正确的是
A.电子的运动速率特别快,运动范围特别小,不可能同时准确地测定其位置和速度
B.电子云直观地表示了核外电子的数目
C.1s电子的电子云轮廓图是一个球形,表示在这个球以外,电子出现的概率为零
D.电子云是电子绕核运动形成的一团带负电荷的云雾
5.下列有关原子结构的说法正确的是
A.原子的价电子排布式为的元素化学性质均相似
B.3p能级的三个轨道相互垂直,能量相等
C.原子的价电子排布式为的元素属于ds区元素
D.同一能层内可能存在运动状态相同的两个电子
6.下列化学用语表示错误的是
A.基态核外电子排布式为
B.顺丁橡胶的结构简式为
C.的电子式为:
D.质量数为78、中子数为44的原子:
7.黄铜矿(主要成分为)是分布最广的铜矿物。工业上用溶液将其溶浸,反应原理为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中硫元素的化合价为-1
B.Cu位于元素周期表的d区
C.每生成转移电子数为
D.基态铁原子中未成对电子数为
8.已知A、B、C、D、E是五种短周期主族元素,其原子半径与原子序数的关系如图,且B、C、D原子最外层电子数之和等于D的质子数,D的简单离子半径在同周期元素中最小,只有C与E同主族。下列说法错误的是
A.简单氢化物的沸点:C>E B.简单离子的半径:D>C
C.A、B可形成多种二元化合物 D.电解熔融C、D形成化合物冶炼D的单质
9.下列说法错误的是
A.ns电子的能量不一定高于(n-1)p电子的能量
B.6C的电子排布式1s22s22违反了洪特规则
C.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理
D.电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理
10.M、X、Y、Z和是长周期主族元素,原子序数依次增大。与的核外电子排布相同,基态、原子的未成对电子数均为2,的电子占据的最高能级为全充满的能级。关于这五种元素说法正确的是
A.原子半径最大的是
B.第一电离能最大的是
C.最高价氧化物的水化物碱性最强的是
D.含M元素的化合物在灼烧时火焰呈紫色
11.味精主要成分是谷氨酸钠()。下列说法正确的是
A.离子半径: B.第一电离能:(O)<(N)
C.稳定性: D.电负性:(O)<(N)
12.月壤中的“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物,其化学式为(是钇,39号元素)。下列说法正确的是
A.上述组成元素只位于区、区
B.基态钇原子价电子排布式:
C.基态氧原子最高能级的电子云轮廓图:
D.在形成新矿物时,Y的价电子全部失去,则该化合物中铁显+3价
13.某种离子化合物的结构如图所示,其中X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的最外层电子数是内层电子数的2倍,Z与W 同主族,Q是元素周期表中电负性最大的元素。下列说法错误的是
A.非金属性:Z>W
B.氢化物沸点:Z>Y
C.ZQ3分子中各原子最外层均达到8电子稳定结构
D.X、Z、Q三种元素能形成离子化合物
14.已知X、Y、Z、W、R五种元素中,X是周期表中原子序数最小的元素。Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍。Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个。W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数。R元素原子最外层有1个电子,其阳离子与的阴离子核外电子总数相同。下面说法错误的是
A.含X、Y、Z、R四种元素的化合物可能是酸式盐
B.的两种氧化物是和
C.X原子的同位素有氕、氘和氚
D.是碱性氧化物,是酸性氧化物
二、非选择题(本大题共5个小题,共58分)
15.(10分)回答下列问题
(1)图示是s能级和p能级的原子轨道图,试回答下列问题:
基态K原子中,核外电子占据的最高能级符号为 ,占据该电子层电子的原子轨道的形状为 。
(2)用相应的符号描述量子数n=2的所有的原子轨道 。
(3)处于一定空间状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象地描述。在基态14C原子中,核外存在 个运动状态不同的电子。
(4)基态硅原子中,电子占据的最高电子层符号为 ,该电子层具有的原子轨道数为 ,电子数为 。
16.(12分)现有A、B、C、D、E、F、G、H八种元素,均为前四周期元素,它们的原子序数依次增大。A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素;B元素是形成化合物种类最多的元素之一;C元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1;D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子;E元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别是,;F元素的主族序数与周期数的差为4;G元素是前四周期中电负性最小的元素;H元素位于元素周期表中的第八纵行。
(1)将E的基态原子最外层轨道表示式补充完整: 。
该元素原子的远远大于,其原因是 。
(2)B元素的原子核外共有 种不同运动状态的电子,有 种不同空间运动状态的电子。
(3)B、C、D元素的电负性由大到小排序 (用元素符号表示)
(4)D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是 (用离子符号表示)。
(5)H位于元素周期表中 区(按电子排布分区),在第 周期第 族,其基态原子的价电子排布式为 。
17.(11分)钴是一种重要的战略金属,其下游产品市场广阔。钴在地壳中的含量较低,多以伴生矿的形式出现。利用某钴矿石制取粗品及其他工业产品的工艺流程如下图所示。
已知:钴矿石的主要成分为,浸出液中含有的正离子主要有、、、、。
(1)下列状态的钴中,电离最外层一个电子所需能量最大的是______。
A. B. C. D.
(2)为提高浸出的速率,可采取的措施是 。(任举一例)
(3)钴矿石的浸出在酸性条件下进行,写出该步骤主要反应的离子方程式 。
(4)溶液中(X表示、、、、、)与pH的变化关系如下图所示(离子浓度小于时可认为已除尽),要除去溶液中的铁,应用熟石灰调pH至少到 。
A.3.2 B.6.7 C.9.0 D.9.1
此时过滤1所得滤渣的主要成分为 。
(5)工业上需要调节滤液1的pH为9.1,可以加入的试剂是 。(不定项)
A.MgO B.CoO C. D.
18.(13分)实验室以含锌废液(主要成分为,含少量的、、)为原料制备活性的实验流程如图所示。
已知:常温下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示(当溶液中金属阳离子浓度为时恰好完全沉淀):
物质
开始沉淀的pH
1.9
6.8
6.2
完全沉淀的pH
2.8
8.3
8.2(注:开始溶解)
请回答下列问题:
(1)基态锌原子的价层电子排布式为 ,处于周期表的 区。
(2)“除锰”阶段被氧化的元素有 (填元素名称)。
(3)“除铁”时需调节溶液的pH范围为 。
(4)用必要的化学用语和平衡移动原理解释“除铁”原理: 。
(5)利用与醋酸反应也能制备。若、、分别用、、表示,则的化学平衡常数K= (用含、、的代数式表示)
(6)“一系列操作”包括 、过滤、洗涤、干燥等。
19.(12分)化学专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献,某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl。实验流程如图:
回答下列问题:
(1)基态Na原子的价层电子轨道表达式为 。
(2)NaCl熔点为800.8℃,工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式为: ,加入CaCl2的目的是 。
(3)除去Na2CO3粉末中混有的少量NaHCO3的方法是 。
(4)从A~E中选择合适的仪器制备NaHCO3,正确的连接顺序是
______→______→______→______→______→g(按气流方向,用小写字母表示)。
(5)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为 。
(6)反应完成后,将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液:对固体NaHCO3充分加热,产生的气体先通过足量浓硫酸,再通过足量Na2O2,Na2O2增重0.14g,则固体NaHCO3的质量为 。
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2025-2026学年高二化学单元检测卷(苏教版选择性必修2)
专题2 原子结构与元素性质·基础卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.下列说法正确的是
A.各电子层含有的原子轨道数为2n2(n为电子层序数)
B.霓虹灯光、节日焰火,都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关
C.电子的“自旋”类似于地球的“自转”
D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
【答案】B
【详解】A.各电子层含有的原子轨道数为(n为电子层序数),A项错误;
B.霓虹灯光、节日焰火等是原子中的电子吸收了能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的轨道,这时就将多余的能量以光的形式放出,即与电子跃迁释放能量有关,B项正确;
C.电子在原子核外高速、无规则运动,电子的“自旋”并不意味着电子像地球那样绕轴“自转”,C项错误;
D.电子在能量较高的激发态跃迁到较低激发态或基态时,会产生发射光谱,电子由能量较低的基态跃迁到激发态时,会产生吸收光谱,吸收光谱与发射光谱总称原子光谱,D项错误;
故答案为:B。
2.下列不同状态硼原子的电子轨道表示式中,能量最高的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】B项中电子处于基态,能量最低,C、D项中电子由激发至,A项中电子由激发至,所以A项中能量最高;
答案选A。
3.下列化学用语表达正确的是
A.中子数为8的碳原子:
B.基态氧原子核外电子的空间运动状态数:8种
C.基态铜原子的价电子排布图:
D.在水溶液中的电离方程式:
【答案】D
【详解】A.碳原子的质子数为6,因此中子数为8的碳原子应为,A错误;
B.基态氧原子核外电子排布式为,由于原子核外电子的空间运动状态数等于其电子所占据的原子轨道数,因此基态氧原子核外电子的空间运动状态数为5种,B错误;
C.铜为29号元素,由洪特规则,当电子处于全充满、半充满和全空的状态时,体系的能量较低,因此基态铜原子的价电子排布应为,C错误;
D.在水溶液中可电离出和,以的形式存在,因此在水溶液中的电离方程式:,D正确;
故答案选D。
4.下列有关电子运动状态及电子云的叙述正确的是
A.电子的运动速率特别快,运动范围特别小,不可能同时准确地测定其位置和速度
B.电子云直观地表示了核外电子的数目
C.1s电子的电子云轮廓图是一个球形,表示在这个球以外,电子出现的概率为零
D.电子云是电子绕核运动形成的一团带负电荷的云雾
【答案】A
【详解】A.电子的质量小、运动速率快,运动范围小,无法准确地测定其位置和速度,A正确;
B.电子云表示电子出现的概率分布,而不是核外电子数目,B错误;
C.1s电子云轮廓图的球形表示电子出现概率较高的区域,球外仍有概率,并非为零,C错误;
D.电子云是概率分布模型,并非实际存在的云雾,D错误;
故选A。
5.下列有关原子结构的说法正确的是
A.原子的价电子排布式为的元素化学性质均相似
B.3p能级的三个轨道相互垂直,能量相等
C.原子的价电子排布式为的元素属于ds区元素
D.同一能层内可能存在运动状态相同的两个电子
【答案】B
【详解】A.价电子排布为的元素包括H元素和碱金属(如Li、Na等),但H的化学性质与其他碱金属差异显著(如非金属性、单质状态等),因此化学性质不相似,A错误;
B.3p能级的三个轨道()空间取向相互垂直,且同一能级的轨道能量相等,B正确;
C.价电子排布为的元素属于d区元素(如Fe、Co、Ni等),而ds区元素的价电子排布为(如Cu、Zn),C错误;
D.根据泡利不相容原理,同一原子中不存在运动状态(四个量子数完全相同)相同的两个电子,即使在同一能层内,电子的轨道或自旋方向必然不同,D错误;
故答案为:B。
6.下列化学用语表示错误的是
A.基态核外电子排布式为
B.顺丁橡胶的结构简式为
C.的电子式为:
D.质量数为78、中子数为44的原子:
【答案】C
【详解】A.Fe原子核外有26个电子,基态Fe核外电子排布式为,失去最外层两个电子,基态核外电子排布式为,A正确;
B.1,3-丁二烯加聚得到顺丁橡胶,其结构简式为,B正确;
C.的电子式为,C错误;
D.质子数应为,D正确;
选C。
7.黄铜矿(主要成分为)是分布最广的铜矿物。工业上用溶液将其溶浸,反应原理为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中硫元素的化合价为-1
B.Cu位于元素周期表的d区
C.每生成转移电子数为
D.基态铁原子中未成对电子数为
【答案】D
【详解】A.中,Cu通常为+2价,Fe为+2价,S的化合价为-2(总电荷平衡:+2 +2 +2×(-2) = 0),因此硫的化合价为-2,而非-1,A错误;
B.Cu的电子排布为[Ar]3d104s1,属于周期表ds区,而非d区,B错误;
C.反应中,1 molCu从+2→+1(还原,得1 mole-),3 mol Fe3+→Fe2+(还原,共得3 mol e-),总转移电子的物质的量为4 mol。每生成1 mol CuCl转移电子数为4,而非3,C错误;
D.基态Fe原子(电子排布[Ar]3d64s2)的3d轨道有4个未成对电子(洪特规则),因此1 mol Fe原子含4个未成对电子,D正确;
故答案选D。
8.已知A、B、C、D、E是五种短周期主族元素,其原子半径与原子序数的关系如图,且B、C、D原子最外层电子数之和等于D的质子数,D的简单离子半径在同周期元素中最小,只有C与E同主族。下列说法错误的是
A.简单氢化物的沸点:C>E B.简单离子的半径:D>C
C.A、B可形成多种二元化合物 D.电解熔融C、D形成化合物冶炼D的单质
【答案】B
【详解】A.C元素为O, E元素为S ,C的氢化物为,E的氢化物为。分子间存在氢键,导致其沸点显著高于,即C>E,A正确;
B.D与C元素的离子核外电子排布结构相同,依据离子半径的比较规则可知,对于离子核外电子排布结构相同的离子,原子序数越小其离子半径越大,故离子半径,即D<C ,B错误;
C.A、B元素为氢、碳元素,二者可形成多种烃类有机二元化合物,C正确;
D.C、D形成化合物为Al2O3,电解熔融氧化铝可冶炼金属铝,D正确;
故选B。
9.下列说法错误的是
A.ns电子的能量不一定高于(n-1)p电子的能量
B.6C的电子排布式1s22s22违反了洪特规则
C.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理
D.电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理
【答案】A
【详解】A.根据构造原理,能级顺序中ns的能级一定高于(n-1)p的能级(如4s > 3p),A错误;
B.碳原子2p轨道应遵循洪特规则,两个电子分占不同轨道且自旋相同,写成违反此规则,B正确;
C.钪(Sc)的电子应先填满4s轨道(能量低于3d),排布式3d3未填4s,违反能量最低原理,C正确;
D.钛(Ti)的3p轨道最多容纳6个电子,排布式3p10超过轨道容量,违反泡利原理,D正确;
故答案选A。
10.M、X、Y、Z和是长周期主族元素,原子序数依次增大。与的核外电子排布相同,基态、原子的未成对电子数均为2,的电子占据的最高能级为全充满的能级。关于这五种元素说法正确的是
A.原子半径最大的是
B.第一电离能最大的是
C.最高价氧化物的水化物碱性最强的是
D.含M元素的化合物在灼烧时火焰呈紫色
【答案】B
【详解】A.原子半径最大应为W(Sr),而非Z(Se),Sr在第五周期,Se在第四周期,故A错误;
B.As(VA族)第一电离能高于Ge(IVA)、Se(VIA)及金属元素Ca、Sr,故B正确;
C.根据元素周期表的位置,Sr(OH)2碱性远强于Ge(OH)4,故C错误;
D.Ca焰色为砖红色,紫色为K的特征,故D错误;
故选B。
11.味精主要成分是谷氨酸钠()。下列说法正确的是
A.离子半径: B.第一电离能:(O)<(N)
C.稳定性: D.电负性:(O)<(N)
【答案】B
【详解】A.O2-和Na+电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,则r(O2-) > r(Na+),故A错误;
B.N原子p轨道半充满,稳定结构,第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能(O)<(N),故B正确;
C.同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性O > N,非金属性越强氢化物越稳定,则稳定性H2O > NH3,故C错误;
D.同周期元素从左到右电负性增大,电负性χ(O) > χ(N),故D错误;
选B。
12.月壤中的“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物,其化学式为(是钇,39号元素)。下列说法正确的是
A.上述组成元素只位于区、区
B.基态钇原子价电子排布式:
C.基态氧原子最高能级的电子云轮廓图:
D.在形成新矿物时,Y的价电子全部失去,则该化合物中铁显+3价
【答案】C
【详解】A.钙为20号元素,位于区,是39号元素、是26号元素,位于区,是8号元素、P是15号元素,位于区,A错误;
B.基态钇原子价电子排布式为,B错误;
C.的电子云沿轴延伸的哑铃形,C正确;
D.钇的价电子全部失去,钇元素显+3价,由化合价规则可知铁显+2价,D错误;
故选C。
13.某种离子化合物的结构如图所示,其中X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的最外层电子数是内层电子数的2倍,Z与W 同主族,Q是元素周期表中电负性最大的元素。下列说法错误的是
A.非金属性:Z>W
B.氢化物沸点:Z>Y
C.ZQ3分子中各原子最外层均达到8电子稳定结构
D.X、Z、Q三种元素能形成离子化合物
【答案】B
【详解】A.由分析可知,Z为N元素,W为P元素,非金属性同主族从上到下依次减小,则非金属性:N>P,A正确;
B.由分析可知,Z为N元素,Y为C元素,简单氢化物沸点:CH4<NH3,C、N均存在其他种类氢化物,该选项未强调简单氢化物,B错误;
C.由分析可知,Z为N元素,Q为F元素,NF3分子中含有3个N-F键,N、F原子最外层均达到8电子稳定结构,C正确;
D.由分析可知,X、Z、Q三种元素分别为H、N、F,能形成离子化合物NH4F,D正确;
故选B。
14.已知X、Y、Z、W、R五种元素中,X是周期表中原子序数最小的元素。Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍。Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个。W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数。R元素原子最外层有1个电子,其阳离子与的阴离子核外电子总数相同。下面说法错误的是
A.含X、Y、Z、R四种元素的化合物可能是酸式盐
B.的两种氧化物是和
C.X原子的同位素有氕、氘和氚
D.是碱性氧化物,是酸性氧化物
【答案】D
【详解】A.含X、Y、Z、R的化合物是NaHCO3,是酸式盐,A正确;
B.W是S,两种氧化物是SO2和SO3,B正确;
C.H的同位素包括氕、氘、氚,C正确;
D.Na2O2不是碱性氧化物,CO2是酸性氧化物,D错误;
故选D。
二、非选择题(本大题共5个小题,共58分)
15.(10分)回答下列问题
(1)图示是s能级和p能级的原子轨道图,试回答下列问题:
基态K原子中,核外电子占据的最高能级符号为 ,占据该电子层电子的原子轨道的形状为 。
(2)用相应的符号描述量子数n=2的所有的原子轨道 。
(3)处于一定空间状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象地描述。在基态14C原子中,核外存在 个运动状态不同的电子。
(4)基态硅原子中,电子占据的最高电子层符号为 ,该电子层具有的原子轨道数为 ,电子数为 。
【答案】(1) 4s(1分) 球形(1分)
(2)(2分)
(3) 电子云(1分) 6(1分)
(4) M(1分) 9(2分) 4(1分)
【详解】(1)K原子核外有四个能层,最外层为N层,N层上只有一个电子,占据4s轨道,电子云轮廓图为球形;
(2)第二能层有2s、2p两个能级,有两种形状不同的电子云,有2s、2px、2py、2pz四个原子轨道;
(3)电子在原子核外出现的概率密度分布像一团云雾,因而形象地称为电子云,在同一原子内部不存在运动状态完全相同的电子,故14C原子核外有6个不同运动状态的电子;
(4)基态硅原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,电子占据的最高电子层是第三能层,即符号为M;该电子层有s、p、d三个能级,含有原子轨道数分别为1、3、5,共有9个原子轨道;根据硅原子电子排布式,M层填充了4个电子。
16.(12分)现有A、B、C、D、E、F、G、H八种元素,均为前四周期元素,它们的原子序数依次增大。A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素;B元素是形成化合物种类最多的元素之一;C元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1;D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子;E元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别是,;F元素的主族序数与周期数的差为4;G元素是前四周期中电负性最小的元素;H元素位于元素周期表中的第八纵行。
(1)将E的基态原子最外层轨道表示式补充完整: 。
该元素原子的远远大于,其原因是 。
(2)B元素的原子核外共有 种不同运动状态的电子,有 种不同空间运动状态的电子。
(3)B、C、D元素的电负性由大到小排序 (用元素符号表示)
(4)D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是 (用离子符号表示)。
(5)H位于元素周期表中 区(按电子排布分区),在第 周期第 族,其基态原子的价电子排布式为 。
【答案】(1) (1分) Mg失去2个电子后形成稳定结构,再失去1个电子很困难(2分)
(2) 6(1分) 4(1分)
(3)(1分)
(4)(2分)
(5) d(1分) 四(1分) Ⅷ(1分) (1分)
【详解】
(1)
E为Mg元素,最外层2个电子,价电子轨道表示式为;Mg失去2个电子后形成稳定结构,再失去1个电子是从能级(处于全满状态)失电子,很困难,故Mg元素的原子远远大于。
(2)B为C元素,核外有6个电子,每个电子的运动状态都不同,则碳原子有6种不同的运动状态的电子;核外电子排布式为,其中1s、2s各有1个原子轨道,电子占据2p能级2个原子轨道,共4个原子轨道(空间运动状态不同),则碳原子有4种不同空间运动状态的电子。
(3)B、C、D元素分别为C、N、O,同周期元素的电负性从左到右依次增大(稀有气体元素除外),故电负性由大到小排序为。
(4)D、E、F分别为O、Mg、Cl,三种元素的简单离子分别为,其中具有2个电子层,且二者电子层结构相同,具有3个电子层,半径比大,核电荷数比小,半径较大,故半径由大到小的顺序是。
(5)H为Fe元素,核外电子数为26,基态原子价电子排布式为,属于d区元素,位于周期表第四周期、第Ⅷ族;
17.(11分)钴是一种重要的战略金属,其下游产品市场广阔。钴在地壳中的含量较低,多以伴生矿的形式出现。利用某钴矿石制取粗品及其他工业产品的工艺流程如下图所示。
已知:钴矿石的主要成分为,浸出液中含有的正离子主要有、、、、。
(1)下列状态的钴中,电离最外层一个电子所需能量最大的是______。
A. B. C. D.
(2)为提高浸出的速率,可采取的措施是 。(任举一例)
(3)钴矿石的浸出在酸性条件下进行,写出该步骤主要反应的离子方程式 。
(4)溶液中(X表示、、、、、)与pH的变化关系如下图所示(离子浓度小于时可认为已除尽),要除去溶液中的铁,应用熟石灰调pH至少到 。
A.3.2 B.6.7 C.9.0 D.9.1
此时过滤1所得滤渣的主要成分为 。
(5)工业上需要调节滤液1的pH为9.1,可以加入的试剂是 。(不定项)
A.MgO B.CoO C. D.
【答案】(1)A(2分)
(2)矿石粉碎、适当增大硫酸浓度、搅拌等(1分)
(3)(2分)
(4) B(2分) Fe(OH)3、Cu(OH)2(2分)
(5) ABD(2分)
【详解】(1)基态Co原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d74s2,、为钴原子,、为失去1个电子后形成的Co+,且的4p电子能量较的4s电子能量高,则更难再失去一个电子,故选A;
(2)为提高浸出的速率,可采取的措施是矿石粉碎、适当增大硫酸浓度、搅拌等;
(3)钴矿石的主要成分为,钴矿石的浸出在酸性条件下进行和亚硫酸钠发生氧化还原反应生成二价钴离子和硫酸根离子,该步骤主要反应的离子方程式;
(4)溶液中亚铁离子被氧气氧化为铁离子,结合分析,此时要除去铁离子和铜离子,而镁离子、二价钴离子没有沉淀,由图,此时应用熟石灰调pH至少到6.7,故选B;
结合分析,此时过滤1所得滤渣的主要成分为Fe(OH)3、Cu(OH)2;
(5)工业上需要调节滤液1的pH为9.1,则应加入能和氢离子反应通过调节pH得到氢氧化钴沉淀的物质,后续操作得到镁的沉淀,则该步骤不应该引入镁、钴之外的新杂质,故可以加入的试剂是A.MgO、B.CoO 、D.;
18.(13分)实验室以含锌废液(主要成分为,含少量的、、)为原料制备活性的实验流程如图所示。
已知:常温下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示(当溶液中金属阳离子浓度为时恰好完全沉淀):
物质
开始沉淀的pH
1.9
6.8
6.2
完全沉淀的pH
2.8
8.3
8.2(注:开始溶解)
请回答下列问题:
(1)基态锌原子的价层电子排布式为 ,处于周期表的 区。
(2)“除锰”阶段被氧化的元素有 (填元素名称)。
(3)“除铁”时需调节溶液的pH范围为 。
(4)用必要的化学用语和平衡移动原理解释“除铁”原理: 。
(5)利用与醋酸反应也能制备。若、、分别用、、表示,则的化学平衡常数K= (用含、、的代数式表示)
(6)“一系列操作”包括 、过滤、洗涤、干燥等。
【答案】(1) (2分) ds(1分)
(2)锰、铁(2分)
(3)(2分)
(4)溶液中存在水解平衡:,加入的消耗,溶液中减小,水解平衡正向移动(2分)
(5)(2分)
(6)蒸发浓缩、冷却结晶(2分)
【详解】(1)Zn核外有30个电子,电子排布式为,价层电子排布式为,处于周期表的ds区;
(2)由分析可知,在“除锰”阶段,向废液中加入,可将转化为,将氧化为,故被氧化的元素为锰和铁;
(3)“除铁”时,加入后可将转化为,根据已知条件表格中的数据可知,要让完全沉淀,此时,但又不能让以沉淀的形式存在,因此,故“除铁”时需调节溶液的pH范围为;
(4)在“除铁”的过程中存在的水解平衡,向其中加入,可消耗体系中的,使平衡正向移动,即可将完全沉淀;
(5),,,反应的平衡常数;
(6)中加入醋酸,得到,经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,可得到。
19.(12分)化学专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献,某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl。实验流程如图:
回答下列问题:
(1)基态Na原子的价层电子轨道表达式为 。
(2)NaCl熔点为800.8℃,工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式为: ,加入CaCl2的目的是 。
(3)除去Na2CO3粉末中混有的少量NaHCO3的方法是 。
(4)从A~E中选择合适的仪器制备NaHCO3,正确的连接顺序是
______→______→______→______→______→g(按气流方向,用小写字母表示)。
(5)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为 。
(6)反应完成后,将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液:对固体NaHCO3充分加热,产生的气体先通过足量浓硫酸,再通过足量Na2O2,Na2O2增重0.14g,则固体NaHCO3的质量为 。
【答案】(1)(2分)
(2)作助熔剂,降低NaCl的熔点,节省能耗(2分)
(3)加热(2分)
(4)aefbc(2分)
(5)(2分)
(6)0.84(2分)
【详解】(1)
基态Na原子的价电子排布式为3s1,其价电子轨道表示式为;
(2)NaCl熔点为800.8℃,工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na,加入CaCl2时,580℃
NaCl熔融,所以加入CaCl2能降低NaCl的熔点,节省能耗,所以CaCl2作助溶剂;
(3)NaHCO3受热分解,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,除去Na2CO3粉末中混有的少量NaHCO3的方法是加热;
(4)A装置用于制备CO2气体,由于反应放热,使CO2气体中混有HCl气体,可用饱和NaHCO3溶液除去,洗气装置是导气管长进短出,CO2气体通入盛有饱和氨盐水装置生成NaHCO3,多余的氨气和二氧化碳可被氢氧化钠溶液吸收,所以装置的接口连接顺序为:aefbc;
(5)氨盐水是氨气、NaCl的混合溶液,通入CO2气体生成NaHCO3和NH4Cl,总反应的方程式为;
(6)NaHCO3分解反应为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,将气体先通过足量浓硫酸,吸收水蒸气,再通过足量Na2O2,Na2O2与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,则关系式为2NaHCO3~CO2~Na2O2~“CO“,Na2O2增重0.14 g,相当吸收了0.14 gCO,n(NaHCO3)=2n(CO)=2×=2×=0.01 mol,m(NaHCO3)=nM=0.01 mol×84 g/mol=0.84g。
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