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倒卖司马,搬运4000+
第一章 原子结构与性质 章末试卷(参考答案)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
A
B
B
C
D
C
B
A
A
A
B
C
D
B
A
B
二、非选择题:本题共4小题,每空2分,除特殊标明外,共52分。
17.(本题10分)
(1) 1 0.0375 75%
(2)BC
(3)+=CO(g)+H2(g) +131.3
18.(本题14分)
(1)C或O
(2)N
(3) Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
(4) Cu
(5)K和Cl、Li和H、Sc和Cl
19.(本题18分)
(1) 6 第三周期第A族
(2)
(3) > 分子之间形成氢键
(4)
(5)
(6)
(7)b
20.(本题10分)
(1)
(2)和
(3) 高温气相沉积
(4)在30℃之前,随着温度升高,氧化速率增大:30℃之后,双氧水分解,反应物浓度降低,氧化率降低
试卷第1页,共3页
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第一章 原子结构与性质 章末试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版选择性必修第二册第一章。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 B-11 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Ar-40 Sc-45 Fe-56 Cu-64 Ga-70
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(本题3分)锂一空气电池的总反应为2Li+O2=Li2O,下列有关化学用语错误的是
A.Li的原子结构示意图为
B.Li2O的电子式为
C.Li的质量数为6
D.电池负极反应式为Li-e-=Li+
2.(本题3分)下列数字表示元素的原子序数,其中属于主族元素的是
A.26 B.37 C.72 D.112
3.(本题3分)2022年北京冬奥会充分体现了“绿色冬奥”和“科技冬奥”的理念,向世界展现了中国的“科技力量”。下列有关说法中错误的是
A.制作冰墩墩的PVC(聚氯乙烯)和PC(聚碳酸酯)均是有机合成高分子化合物
B.冬奥会火炬采用碳纤维和复合材质打造,碳纤维和C60、C70等互为同位素
C.国家速滑馆“冰丝带”采用二氧化碳跨临界直接制冰,该过程主要是物理变化
D.奥运比赛期间全部使用绿色电能,其中风能、水能和太阳能均属于一次能源
4.(本题3分)元素X的各级电离能数据如下:
578
1817
2745
11578
14831
18378
则元素X的常见化合价是
A.+1 B.+2 C.+3 D.+6
5.(本题3分)某元素简化电子排布式为[Xe]4f86s2,其应在
A.s区 B.p区 C.d区 D.f区
6.(本题3分)下列表达方式正确的是
A.Cr的外围电子排布式:3d44s2
B.CO2的立体结构模型
C.Fe3+的价层电子轨道表示式违背了洪特规则
D.S2-的结构示意图:
7.(本题3分)通常情况下,原子核外p、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候更加稳定,称为洪特规则的特例。下列事实能作为这个规则的证据的是
①某种激发态碳原子的电子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2
②基态Cu原子的电子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2
③基态He原子的电子排布式为1s2,基态H原子的电子排布式为1s1
④Fe2+容易失电子转变为Fe3+,表现出较强的还原性
A.①②④ B.②④ C.③④ D.①②③
8.(本题3分)下列表示式错误的是
A.Na+的轨道表示式:
B.Na+的结构示意图:
C.Na的电子排布式:1s22s22p63s1
D.Na的简化电子排布式:[Ne]3s1
9.(本题3分)下列关于能层与能级的说法中,正确的是
A.能级中、、三个轨道相互垂直,能量一定相等
B.任一能层的能级总是从能级开始,能级结束
C.同是能级,电子云轮廓图大小相同
D.、、能级的轨道数依次增多
10.(本题3分)现有X、Y、Z、W、Q五种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。对它们的结构或性质的描述如下:X元素的核外电子数和电子层数相等;Y元素的基态原子,在同周期中未成对电子数最多;基态Z、W原子中能级和能级上的电子总数相同;Q元素的主族序数与周期数的差为3。下列说法不正确的是
A.简单离子半径:
B.最简单氢化物的沸点:
C.X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物或离子化合物
D.Q的氧化物对应水化物的酸性强于碳酸
11.(本题3分)下列说法正确的是
A.各电子层含有的原子轨道数为(为电子层序数)
B.基态Sc的电子排布式违反了能量最低原理
C.同是s能级,在不同的能层中最多所能容纳的电子数是不相同的
D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
12.(本题3分)“神舟十三号”飞船所使用的砷化镓太阳能电池是我国自主研发、自主生产的产品,拥有全部知识产权。砷(As)和镓(Ga)都位于第四周期,分别位于第VA族和第IIIA族。下列说法不正确的是
A.原子半径
B.热稳定性
C.酸性:
D.的化学性质可能与相似
13.(本题3分)下列关于能层、能级的说法正确的是
A.、、轨道相互垂直,能量不相等
B.p能级的能量一定比s能级的能量高
C.中有15种电子运动状态,占据了9个原子轨道
D.从空间角度看,2s轨道比1s轨道大,其空间包含了1s轨道
14.(本题3分)对Na、Mg、Al的有关性质的叙述中,正确的是
A.金属性:Na<Mg<Al
B.电负性:Na<Mg<Al
C.第一电离能:Na<Mg<Al
D.还原性:Mg<Al<Na
15.(本题3分)图1和图2分别表示1s电子的概率分布图和原子轨道,下列说法正确的是
A.图1中的小黑点表示原子核外空间各电子出现的概率
B.图1中的小黑点越密集,代表该处空间电子数目越多
C.图2表示1s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
D.图2表示原子核外的电子围绕原子核做圆周运动
16.(本题3分)Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。Z的原子序数为29,其余均为短周期主族元素,Y原子的价层电子排布式为,Q、X原子轨道上的电子数分别为2和4,下列说法不正确的是
A.原子半径:
B.基态Z 原子的价层电子排布图:
C.第一电离能:
D.酸性:
第II卷(非选择题)
二、非选择题:本题共4小题,每空2分,除特殊标明外,共52分。
17.(本题10分)回答下列问题。
(1)一定条件下,在密闭容器中充入和,发生反应:。测得和的物质的量随时间变化如图所示。
;内的平均反应速率 ,平衡时的转化率为 。
(2)下列措施能提高正反应速率的是___________(填正确答案的字母)。
A.降低温度 B.增加的量 C.使用催化剂 D.及时分离出甲醇
(3)工业上常以水煤气(和)为原料合成甲醇。已知: ; ,则与制备水煤气的热化学方程式为 。
18.(本题14分)A、B、C、D、E、F均为36号以前的元素。请完成下列空白:
(1)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为 。
(2)B元素的原子最外层电子排布式为,其元素符号为 。
(3)C元素基态的正三价离子的3d轨道为半充满(即有5个电子),其元素符号为 ,其基态原子的电子排布式为 。
(4)D元素基态原子的M层全充满;N层没有成对电子,只有一个未成对电子。D的元素符号为 ,其基态原子的价层电子的轨道表示式为 。
(5)E、F元素的基态原子都只有一个未成对电子;它们相互作用形成的离子的电子层结构相同,并且最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数。E、F的元素符号分别为 。
19.(本题18分)短周期主族元素Q、T、U、V、W、X、Y、Z原子序数依次增大。已知:T与U、V同周期,W与X、Y、Z同周期,U和Y同族;元素Q的某种核素没有中子;元素T的最高正价与最低负价的代数和为0;Q与U形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g/L;工业上通过分离液态空气获得V的单质,且该单质的某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障;W、X、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间都能反应,且W、X、Z原子最外层电子数之和等于W的原子序数。按要求回答下列问题:
(1)V元素原子的L层电子数为 。元素W在周期表中的位置为 。
(2)用电子式表示化合物QZ的形成过程 。
(3)沸点: (填“>”或“<”),判断依据是 。
(4)写出X、Z两种元素最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式: 。
(5)T、U、V形成的氢化物分子中共价键的极性由强到弱的顺序为 。(填化学式)
(6)Q与T可形成一种化合物,请写出该分子的结构式 。
(7)是非氧化性干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥,可用该物质干燥的是 。(填序号)
a. b.HI c. d.
20.(本题10分)氮化镓是一种新型的半导体,常用于紫光的激光二极管(LED)。某小组以废旧薄膜太阳能电池(CIGS)为原料(主要成分为)制备氮化镓,工艺流程如图:
已知:①硒属于氧族元素,镓、铟与铝位于同主族;
②氨水过量时,;
③常温下,,;
④易水解生成盐酸与二氧化硫。
(1)基态原子的价电子轨道表示式为 。
(2)“烧渣”的主要成分是、和,已知:,“调pH过滤”后的“滤渣”主要成分是 (填化学式)。
(3)“回流过滤”中的作用是 (用镓相关的化学方程式表示)“滤液Ⅰ”加入足量烧碱,加热可以制备一种气体,该气体经干燥后可直接用于上述“ ”工序(填名称)。
(4)在一定硫酸和双氧水、固体颗粒不变的条件下,单位时间内“酸浸氧化”率与温度的关系如图甲所示(氧化率等于被氧化的元素质量与该元素总质量之比)。30℃时达到峰值的原因是 。
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第一章 原子结构与性质 章末试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版选择性必修第二册第一章。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 B-11 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Ar-40 Sc-45 Fe-56 Cu-64 Ga-70
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
1.(本题3分)锂一空气电池的总反应为2Li+O2=Li2O,下列有关化学用语错误的是
A.Li的原子结构示意图为
B.Li2O的电子式为
C.Li的质量数为6
D.电池负极反应式为Li-e-=Li+
【答案】A
【难度】0.94
【知识点】原子的基本构成、原电池电极反应式书写、电子式、原子结构示意图、离子结构示意图
【详解】
A.Li原子的核电荷数为3,原子结构示意图为,故A错误;
B.Li2O是离子化合物,由Li+和O2-构成,其电子式为,故B正确;
C.原子符号左上角数字表示质量数,因此Li的质量数为6,故C正确;
D.由电池的总反应2Li+O2=Li2O可知,Li作负极,失电子发生氧化反应,负极反应式为Li-e-=Li+,故D正确;
答案选A。
2.(本题3分)下列数字表示元素的原子序数,其中属于主族元素的是
A.26 B.37 C.72 D.112
【答案】B
【难度】0.94
【知识点】元素周期表结构分析
【详解】A.26号元素Fe位于第四周期Ⅷ族,既不是主族元素又不是副族元素,故不选A;
B.37号元素Rb最外层有1个电子,位于第5周期ⅠA族,属于主族元素,故选B;
C.72号元素Hf位于第6周期ⅣB族,属于副族元素,故不选C;
D.112号元素Cn位于第7周期ⅡB族,属于副族元素,故不选D;
选B。
3.(本题3分)2022年北京冬奥会充分体现了“绿色冬奥”和“科技冬奥”的理念,向世界展现了中国的“科技力量”。下列有关说法中错误的是
A.制作冰墩墩的PVC(聚氯乙烯)和PC(聚碳酸酯)均是有机合成高分子化合物
B.冬奥会火炬采用碳纤维和复合材质打造,碳纤维和C60、C70等互为同位素
C.国家速滑馆“冰丝带”采用二氧化碳跨临界直接制冰,该过程主要是物理变化
D.奥运比赛期间全部使用绿色电能,其中风能、水能和太阳能均属于一次能源
【答案】B
【难度】0.94
【知识点】石墨、金刚石和C60、元素、核素、同位素、物理变化与化学变化
【详解】A.PVC(聚氯乙烯)和PC(聚碳酸酯)均是有机合成高分子化合物,故A正确;
B.具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素;碳纤维和C60、C70三者为物质,故不是互为同位素,故B错误;
C.采用二氧化碳跨临界直接制冰,该过程中没有生成新物质,主要是物理变化;故C正确;
D.风能、水能和太阳能均属于一次清洁能源,故D正确;
故选B。
4.(本题3分)元素X的各级电离能数据如下:
578
1817
2745
11578
14831
18378
则元素X的常见化合价是
A.+1 B.+2 C.+3 D.+6
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】电离能的概念及变化规律
【详解】由电离能可知,I4突然大幅度增大,说明X最外层有3个电子,可失去3个电子,最高化合价为+3价,故选C。
5.(本题3分)某元素简化电子排布式为[Xe]4f86s2,其应在
A.s区 B.p区 C.d区 D.f区
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】电子排布式、构造原理与元素周期表、原子核外电子的排布、元素周期表结构
【详解】由简化电子排布式为[Xe]4f86s2可知,该元素为Nd元素,位于元素周期表第六周期ⅢB族的镧系,处于f区,故选D。
6.(本题3分)下列表达方式正确的是
A.Cr的外围电子排布式:3d44s2
B.CO2的立体结构模型
C.Fe3+的价层电子轨道表示式违背了洪特规则
D.S2-的结构示意图:
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】原子结构示意图、离子结构示意图、洪特规则、电子排布式、轨道表示式
【详解】.铬元素的原子序数为24,外围电子排布式为3d54s1,故A错误;
B.二氧化碳的立体结构为直线形,不是V形,故B错误;
C.由洪特规则可知,电子在能量相同的轨道上排布时,总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同,则铁离子的价层电子轨道表示式违背了洪特规则,故C正确;
D.硫离子的核电荷数为16,核外3个电子层,最外层电子数为8,离子的结构示意图为,故D错误;
故选C。
7.(本题3分)通常情况下,原子核外p、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候更加稳定,称为洪特规则的特例。下列事实能作为这个规则的证据的是
①某种激发态碳原子的电子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2
②基态Cu原子的电子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2
③基态He原子的电子排布式为1s2,基态H原子的电子排布式为1s1
④Fe2+容易失电子转变为Fe3+,表现出较强的还原性
A.①②④ B.②④ C.③④ D.①②③
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】电子排布式、洪特规则、构造原理与元素周期表
【详解】①1s22s22p2为基态,能量最低,激发态碳(C)原子电子排布式为1s22s12p3,与洪特规则的特例无关,故错误;
②基态铜(Cu)原子的电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2,[Ar]3d104s1中d轨道处于全满,为稳定结构,故正确;
③He的s轨道为全满状态,而H的s轨道为半满状态,故错误;
④亚铁离子的3d轨道排布为3d6,失去一个电子后,变为3d5后为半满状态,较稳定,所以26Fe2+容易失去电子转变为稳定的26Fe3+,故正确;
故选B。
8.(本题3分)下列表示式错误的是
A.Na+的轨道表示式: B.Na+的结构示意图:
C.Na的电子排布式:1s22s22p63s1 D.Na的简化电子排布式:[Ne]3s1
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】轨道表示式、电子排布式、构造原理与元素周期表
【详解】
A.根据鲍利原理可知,同一轨道的两个电子的自旋方向相反,故Na+的轨道表示式:,A错误;
B.金属钠是11号元素,故Na+的结构示意图:,B正确;
C.金属钠是11号元素,根据能量最低原则和能级构造原理可知,Na的电子排布式:1s22s22p63s1,C正确;
D.根据基态Na的电子排布式:1s22s22p63s1,故可简化为:[Ne]3s1,D正确;
故答案为:A。
9.(本题3分)下列关于能层与能级的说法中,正确的是
A.能级中、、三个轨道相互垂直,能量一定相等
B.任一能层的能级总是从能级开始,能级结束
C.同是能级,电子云轮廓图大小相同
D.、、能级的轨道数依次增多
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】电子排布式、构造原理与元素周期表、电子云、能层与能级
【详解】A.3p能级包含三个轨道(3px、3py、3pz),它们在空间中相互垂直,且处于同一能级时能量相等(简并轨道),A正确;
B.并非所有能层都以f能级结束,例如,第一能层(K)仅含s能级,第二能层(L)以p能级结束,仅当能层数n≥4时才会出现f能级,B错误;
C.不同能层的s能级(如1s、2s、3s)电子云均为球形,但半径随能层增大而增大,轮廓大小不同,C错误;
D.所有p能级(无论2p、3p、4p)均含3个轨道,轨道数相同,D错误;
故选A。
10.(本题3分)现有X、Y、Z、W、Q五种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。对它们的结构或性质的描述如下:X元素的核外电子数和电子层数相等;Y元素的基态原子,在同周期中未成对电子数最多;基态Z、W原子中能级和能级上的电子总数相同;Q元素的主族序数与周期数的差为3。下列说法不正确的是
A.简单离子半径:
B.最简单氢化物的沸点:
C.X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物或离子化合物
D.Q的氧化物对应水化物的酸性强于碳酸
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】电子排布式、微粒半径大小的比较方法、元素金属性与非金属性递变规律的理解及应用
【分析】X、Y、Z、W、Q五种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,X元素的核外电子数和电子层数相等,则X为H;Y元素的基态原子,在同周期中未成对电子数最多,Y为N;基态Z、W原子中能级和能级上的电子总数相同,则Z为O,W为Mg;Q元素的主族序数与周期数的差为3,Q为S。据此分析,X、Y、Z、W、Q分别为H、N、O、Mg、S。
【详解】A.核外电子数相同时,核电荷数越大半径越小,故离子半径W<Z,故A错误;
B.Z的氢化物H2O常温下为液态,Y的氢化物NH3为气态,故B正确;
C.X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物HNO3或离子化合物NH4NO3,故C正确;
D.S的氧化物对应水化物为H2SO3、H2SO4,酸性都强于碳酸,故D正确;
故选A。
11.(本题3分)下列说法正确的是
A.各电子层含有的原子轨道数为(为电子层序数)
B.基态Sc的电子排布式违反了能量最低原理
C.同是s能级,在不同的能层中最多所能容纳的电子数是不相同的
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
【难度】0.65
【知识点】光谱、电子排布式、能量最低原理、能层与能级
【详解】A.原子轨道数是指每个电子层中可能的轨道总数,对于电子层序数 ,轨道数应为 ,故A错误;
B.钪元素的原子序数为21,基态电子排布式应为 ,选项中未先填充能量较低的4s轨道,违反了能量最低原理,故B正确;
C.s能级无论在哪一能层,均只有1个轨道,最多容纳2个电子,因此最多能容纳电子数相同,故C错误;
D.原子光谱有吸收光谱或发射光谱,可由电子在任意能级间跃迁产生,如激发态→基态、激发态→较低激发态(释放能量、产生发射光谱)或基态→激发态(吸收能量、产生吸收光谱),不仅限于激发态到基态,故D错误;
选B。
12.(本题3分)“神舟十三号”飞船所使用的砷化镓太阳能电池是我国自主研发、自主生产的产品,拥有全部知识产权。砷(As)和镓(Ga)都位于第四周期,分别位于第VA族和第IIIA族。下列说法不正确的是
A.原子半径
B.热稳定性
C.酸性:
D.的化学性质可能与相似
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】元素周期律的应用、氢氧化铝与强碱反应、氢氧化铝与强酸反应
【详解】A.同周期自左而右,原子半径减小,Ga和As位于同一周期,原子序数As>Ga,原子半径Ga>As;同主族自上而下原子半径增大,As在P的下一周期,原子半径As>P,所以原子半径Ga> As>P,A正确;
B.同主族自上而下非金属性减弱,非金属性N>P> As,非金属性越强,氢化物越稳定,所以热稳定性NH3> PH3> AsH3,B正确;
C.同周期自左而右,非金属性增强,非金属性S>P,同主族自上而下非金属性减弱,P> As,所以非金属性S>P>As,所以酸性H2SO4>H3PO4>H3AsO4,C错误;
D.镓(Ga)是第四周期IIIA族元素,与Al同族,与Al具有相似性质,氢氧化铝是两性氢氧化物,Ga金属性虽然比Al强,但可能具有两性,D正确;
故选C。
13.(本题3分)下列关于能层、能级的说法正确的是
A.、、轨道相互垂直,能量不相等
B.p能级的能量一定比s能级的能量高
C.中有15种电子运动状态,占据了9个原子轨道
D.从空间角度看,2s轨道比1s轨道大,其空间包含了1s轨道
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】电子排布式、能级间能量大小比较、核外电子能级分布、能层与能级
【详解】A. 、、轨道相互垂直,能量相等,故A错误;
B. p能级的能量不一定比s能级的能量高,与能层有关,故B错误;
C. 中有18种电子运动状态,1s22s22p63s23p6占据了9个原子轨道,故C错误;
D. 从空间角度看,2s轨道比1s轨道大,其空间包含了1s轨道,故D正确;
故选D。
14.(本题3分)对Na、Mg、Al的有关性质的叙述中,正确的是
A.金属性:Na<Mg<Al B.电负性:Na<Mg<Al
C.第一电离能:Na<Mg<Al D.还原性:Mg<Al<Na
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】元素性质与电负性的关系、电离能的概念及变化规律、元素金属性强弱的比较方法、同周期元素性质递变规律
【详解】A.Na,Mg,Al位于同一周期,金属性从左至右,逐渐减小,即Na>Mg>Al,故A错误;
B.同一周期元素,电负性从左至右逐渐增大,即Na<Mg<Al,故B正确;
C.同一周期,第一电离能从左至右呈增大趋势;此外需要注意同一周期,第一电离能的特殊情况:ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA,故第一电离能:Na<Al<Mg,故C错误;
D.Na,Mg,Al位于同一周期,还原性从左至右,逐渐减小,即Al < Mg <Na,故D错误;
故答案选B。
15.(本题3分)图1和图2分别表示1s电子的概率分布图和原子轨道,下列说法正确的是
A.图1中的小黑点表示原子核外空间各电子出现的概率
B.图1中的小黑点越密集,代表该处空间电子数目越多
C.图2表示1s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
D.图2表示原子核外的电子围绕原子核做圆周运动
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】电子云、核外电子运动特征
【详解】A.图1表示1s电子的概率分布图,图中的小黑点表示原子核外空间各电子出现的概率,A正确;
B.图1中的小黑点越密集,代表该处空间电子出现的概率越大,并不是电子数目越多,B错误;
C.原子核外电子运动空间并不固定,可以在不同能级之间跃迁,C错误;
D.量子力学指出,一定空间运动状态的电子并不在玻尔假定的线性轨道上运行,而在核外空间各处都可能出现,D错误;
故选A。
16.(本题3分)Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。Z的原子序数为29,其余均为短周期主族元素,Y原子的价层电子排布式为,Q、X原子轨道上的电子数分别为2和4,下列说法不正确的是
A.原子半径:
B.基态Z 原子的价层电子排布图:
C.第一电离能:
D.酸性:
【答案】B
【难度】0.4
【知识点】“位构性”关系理解及应用
【分析】Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增,Z的原子序数为29,则Z为Cu元素,其余的均为短周期主族元素;Y原子价层电子排布式为,则n=2,故为第ⅣA族元素,而Y的原子序数大于O元素,小于Cu元素,则Y为Si元素;Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4,原子序数比Si小,则Q原子的核外电子排布为,则Q为C元素;X原子的核外电子排布为,则X为O元素;R原子核外L层电子数为奇数,R原子有2个电子层,原子序数介于C元素与O元素之间,则R为N元素,据此分析解答。
【详解】A.Q和X原子分别为C元素和O元素,同周期主族元素原子半径从左到右逐渐减小,则有原子半径:即,A正确;
B.Z为Cu元素,核外价层电子排布为:,则其基态Cu原子的价层电子排布图为:,B错误;
C.R、X、Y分别为N元素、O元素、Si元素,在周期表中,同周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势,但第族由于p轨道为半充满状态,更加稳定,所以第一电离能大于同周期右侧相邻元素,则第一电离能:,同主族元素自上而下第一电离能降低,则第一电离能:,最后第一电离能有大小关系为:,即,C正确;
D.为,强酸;为,弱酸,则有酸性:,D正确;
故答案为:B。
第II卷(非选择题)
二、非选择题:本题共4小题,每空2分,除特殊标明外,共52分。
17.(本题10分)回答下列问题。
(1)一定条件下,在密闭容器中充入和,发生反应:。测得和的物质的量随时间变化如图所示。
;内的平均反应速率 ,平衡时的转化率为 。
(2)下列措施能提高正反应速率的是___________(填正确答案的字母)。
A.降低温度 B.增加的量 C.使用催化剂 D.及时分离出甲醇
(3)工业上常以水煤气(和)为原料合成甲醇。已知: ; ,则与制备水煤气的热化学方程式为 。
【答案】(1) 1 0.0375 75%
(2)BC
(3)+=CO(g)+H2(g) +131.3
【难度】0.94
【知识点】化学反应速率计算、温度对化学反应速率的影响、转化率的计算
【详解】(1)①由反应中碳原子守恒,可知 x=1;0~10min内CO2的物质的量由1mol降低到0.25mol,变化量为0.75mol,则H2的变化量为0.75mol×3=2.25mol,CO2的平均反应速率v(CO2)= =0.0375mol·L-1·min-1;平衡时H2的转化率为=75%。
(2)A.降低温度,反应速率减慢,A错误;
B.增加 CO2的量,二氧化碳的浓度增大,反应速率加快,B正确;
C.使用催化剂加快反应速率,C正确;
D.及时分离出甲醇,平衡正向移动,但反应速率减慢,D错误;
故选BC。
(3)已知:① ;② ,根据盖斯定律可知,(①-②)可得+=CO(g)+H2(g) =+131.3。
18.(本题14分)A、B、C、D、E、F均为36号以前的元素。请完成下列空白:
(1)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为 。
(2)B元素的原子最外层电子排布式为,其元素符号为 。
(3)C元素基态的正三价离子的3d轨道为半充满(即有5个电子),其元素符号为 ,其基态原子的电子排布式为 。
(4)D元素基态原子的M层全充满;N层没有成对电子,只有一个未成对电子。D的元素符号为 ,其基态原子的价层电子的轨道表示式为 。
(5)E、F元素的基态原子都只有一个未成对电子;它们相互作用形成的离子的电子层结构相同,并且最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数。E、F的元素符号分别为 。
【答案】(1)C或O
(2)N
(3) Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
(4) Cu
(5)K和Cl、Li和H、Sc和Cl
【难度】0.85
【知识点】轨道表示式、电子排布式、构造原理与元素周期表
【详解】(1)根据题干A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,则A为碳或氧,故为C或O;
(2)由题意可知,B元素存在np能级,则ns能级含有的电子数n为2,故B元素的原子最外层电子排布式为2s22p3,B为氮元素,故为N;
(3)根据题意,C元素基态的正三价离子的3d轨道为半充满,则C为铁元素;由能量最低原理,其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2;
(4)根据题意,D元素基态原子的M层全充满;N层没有成对电子,只有一个未成对电子,则D为铜,Cu;其基态原子的价层电子的轨道表示式为;
(5)根据题意,E、F元素的基态原子都只有一个未成对电子;且它们相互作用形成的离子的电子层结构相同,离子的最外层电子排布式为3s23p6或1s2,最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数为3或1,则E、F分别为钾和氯或锂和氢或钪和氯,其元素符号分别为K和Cl或Li和H或Sc和Cl。
19.(本题18分)短周期主族元素Q、T、U、V、W、X、Y、Z原子序数依次增大。已知:T与U、V同周期,W与X、Y、Z同周期,U和Y同族;元素Q的某种核素没有中子;元素T的最高正价与最低负价的代数和为0;Q与U形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g/L;工业上通过分离液态空气获得V的单质,且该单质的某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障;W、X、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间都能反应,且W、X、Z原子最外层电子数之和等于W的原子序数。按要求回答下列问题:
(1)V元素原子的L层电子数为 。元素W在周期表中的位置为 。
(2)用电子式表示化合物QZ的形成过程 。
(3)沸点: (填“>”或“<”),判断依据是 。
(4)写出X、Z两种元素最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式: 。
(5)T、U、V形成的氢化物分子中共价键的极性由强到弱的顺序为 。(填化学式)
(6)Q与T可形成一种化合物,请写出该分子的结构式 。
(7)是非氧化性干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥,可用该物质干燥的是 。(填序号)
a. b.HI c. d.
【答案】(1) 6 第三周期第A族
(2)
(3) > 分子之间形成氢键
(4)
(5)
(6)
(7)b
【难度】0.65
【知识点】“位构性”关系理解及应用、根据物质性质进行元素种类推断、元素非金属性强弱的比较方法、离子方程式的书写
【分析】元素Q的某种核素没有中子,则Q为氢元素;工业上通过分离液态空气获得V的单质,该单质的某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障,则V为氧元素;T元素最高正价与最低负价之和为0,处于ⅣA族,原子序数小于氧元素,则T为碳元素;Q与U形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g/L,,该气体为NH3,则U为N元素;U和Y同族,则Y为P,W与X、Y、Z同周期,W、X、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间都能反应,且W、X、Z原子最外层电子数之和等于W的原子序数,则W为Na,X为Al,Z为Cl,据此解答。
【详解】(1)V为氧元素,氧元素原子的 L层电子数为6;W为钠元素,钠元素在周期表中的位置为第三周期第ⅠA 族。故答案为:6;第三周期第ⅠA 族;
(2)
HCl为共价化合物,用电子式表示 HCl的形成过程:;故答案为:;
(3)N2H4比同主族其他元素的氢化物的熔沸点明显偏高,原因是N2H4分子之间形成氢键。故答案为:>;N2H4分子之间形成氢键;
(4)X、Z 两种元素最高价氧化物对应的水化物分别为Al(OH)3和HClO4,相互反应的离子方程式:;故答案为:;
(5)非金属性越强,形成的氢化物共价键极性越大,所以 C、N、O形成的氢化物分子中共价键的极性由强到弱的顺序为H2O> NH3>CH4 ;故答案为:H2O> NH3>CH4 ;
(6)
C2H4为乙烯,乙烯分子的结构式为: ;故答案为:;
(7)由题意可知,Y2V5是P2O5,为非氧化性干燥剂,a.属于碱性气体,不能用浓硫酸干燥,也不能用干燥,故a错误;b.具有还原性,不能用浓硫酸干燥,属于酸性气体,可用干燥的,故b正确;c.酸性气体,不与浓硫酸反应,也不与反应,所以既能用浓硫酸干燥,又能用干燥,故c错误;d.酸性气体,不与浓硫酸反应,也不与反应,所以既能用浓硫酸干燥,又能用干燥,故d错误。故答案选b。
20.(本题10分)氮化镓是一种新型的半导体,常用于紫光的激光二极管(LED)。某小组以废旧薄膜太阳能电池(CIGS)为原料(主要成分为)制备氮化镓,工艺流程如图:
已知:①硒属于氧族元素,镓、铟与铝位于同主族;
②氨水过量时,;
③常温下,,;
④易水解生成盐酸与二氧化硫。
(1)基态原子的价电子轨道表示式为 。
(2)“烧渣”的主要成分是、和,已知:,“调pH过滤”后的“滤渣”主要成分是 (填化学式)。
(3)“回流过滤”中的作用是 (用镓相关的化学方程式表示)“滤液Ⅰ”加入足量烧碱,加热可以制备一种气体,该气体经干燥后可直接用于上述“ ”工序(填名称)。
(4)在一定硫酸和双氧水、固体颗粒不变的条件下,单位时间内“酸浸氧化”率与温度的关系如图甲所示(氧化率等于被氧化的元素质量与该元素总质量之比)。30℃时达到峰值的原因是 。
【答案】(1)
(2)和
(3) 高温气相沉积
(4)在30℃之前,随着温度升高,氧化速率增大:30℃之后,双氧水分解,反应物浓度降低,氧化率降低
【难度】0.4
【知识点】物质分离、提纯综合应用、溶度积常数相关计算、氧化还原反应方程式的书写与配平
【分析】废旧薄膜太阳能电池主要成分为,高温焙烧后得到金属氧化物:、和,加入硫酸和过氧化氢溶解,得到滤液中含有、和,加入过量氨水调节pH,得到的滤渣中含有和,滤液中含有,向滤渣中加入,分离出沉淀,得到的溶液,通过浓缩结晶得到晶体,最后与氨气作用得到,据此分析;
【详解】(1)
是34号元素,基态原子的价电子轨道表示式为:。
(2)根据以上分析,得到滤液中含有、和,加入过量氨水调节,得到的滤渣中含有和,滤液中含有。答案为:和。
(3)与水反应,生成和,与反应生成,总方程式为:;滤液为溶液,加入氢氧化钠溶液,可以制备,用于“高温气相沉积”工序中。答案为:;高温气相沉积。
(4)双氧水受热以后容易分解,温度升高以后,双氧水分解,氧化率降低。答案为:在30℃之前,随着温度升高,氧化速率增大:30℃之后,双氧水分解,反应物浓度降低,氧化率降低。
试卷第1页,共3页
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
第一章 原子结构与性质 章末试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版选择性必修第二册第一章。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 B-11 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Ar-40 Sc-45 Fe-56 Cu-64 Ga-70
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(本题3分)锂一空气电池的总反应为2Li+O2=Li2O,下列有关化学用语错误的是
A.Li的原子结构示意图为
B.Li2O的电子式为
C.Li的质量数为6
D.电池负极反应式为Li-e-=Li+
2.(本题3分)下列数字表示元素的原子序数,其中属于主族元素的是
A.26 B.37 C.72 D.112
3.(本题3分)2022年北京冬奥会充分体现了“绿色冬奥”和“科技冬奥”的理念,向世界展现了中国的“科技力量”。下列有关说法中错误的是
A.制作冰墩墩的PVC(聚氯乙烯)和PC(聚碳酸酯)均是有机合成高分子化合物
B.冬奥会火炬采用碳纤维和复合材质打造,碳纤维和C60、C70等互为同位素
C.国家速滑馆“冰丝带”采用二氧化碳跨临界直接制冰,该过程主要是物理变化
D.奥运比赛期间全部使用绿色电能,其中风能、水能和太阳能均属于一次能源
4.(本题3分)元素X的各级电离能数据如下:
578
1817
2745
11578
14831
18378
则元素X的常见化合价是
A.+1 B.+2 C.+3 D.+6
5.(本题3分)某元素简化电子排布式为[Xe]4f86s2,其应在
A.s区 B.p区 C.d区 D.f区
6.(本题3分)下列表达方式正确的是
A.Cr的外围电子排布式:3d44s2
B.CO2的立体结构模型
C.Fe3+的价层电子轨道表示式违背了洪特规则
D.S2-的结构示意图:
7.(本题3分)通常情况下,原子核外p、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候更加稳定,称为洪特规则的特例。下列事实能作为这个规则的证据的是
①某种激发态碳原子的电子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2
②基态Cu原子的电子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2
③基态He原子的电子排布式为1s2,基态H原子的电子排布式为1s1
④Fe2+容易失电子转变为Fe3+,表现出较强的还原性
A.①②④ B.②④ C.③④ D.①②③
8.(本题3分)下列表示式错误的是
A.Na+的轨道表示式: B.Na+的结构示意图:
C.Na的电子排布式:1s22s22p63s1 D.Na的简化电子排布式:[Ne]3s1
9.(本题3分)下列关于能层与能级的说法中,正确的是
A.能级中、、三个轨道相互垂直,能量一定相等
B.任一能层的能级总是从能级开始,能级结束
C.同是能级,电子云轮廓图大小相同
D.、、能级的轨道数依次增多
10.(本题3分)现有X、Y、Z、W、Q五种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。对它们的结构或性质的描述如下:X元素的核外电子数和电子层数相等;Y元素的基态原子,在同周期中未成对电子数最多;基态Z、W原子中能级和能级上的电子总数相同;Q元素的主族序数与周期数的差为3。下列说法不正确的是
A.简单离子半径:
B.最简单氢化物的沸点:
C.X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物或离子化合物
D.Q的氧化物对应水化物的酸性强于碳酸
11.(本题3分)下列说法正确的是
A.各电子层含有的原子轨道数为(为电子层序数)
B.基态Sc的电子排布式违反了能量最低原理
C.同是s能级,在不同的能层中最多所能容纳的电子数是不相同的
D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
12.(本题3分)“神舟十三号”飞船所使用的砷化镓太阳能电池是我国自主研发、自主生产的产品,拥有全部知识产权。砷(As)和镓(Ga)都位于第四周期,分别位于第VA族和第IIIA族。下列说法不正确的是
A.原子半径 B.热稳定性
C.酸性: D.的化学性质可能与相似
13.(本题3分)下列关于能层、能级的说法正确的是
A.、、轨道相互垂直,能量不相等
B.p能级的能量一定比s能级的能量高
C.中有15种电子运动状态,占据了9个原子轨道
D.从空间角度看,2s轨道比1s轨道大,其空间包含了1s轨道
14.(本题3分)对Na、Mg、Al的有关性质的叙述中,正确的是
A.金属性:Na<Mg<Al B.电负性:Na<Mg<Al
C.第一电离能:Na<Mg<Al D.还原性:Mg<Al<Na
15.(本题3分)图1和图2分别表示1s电子的概率分布图和原子轨道,下列说法正确的是
A.图1中的小黑点表示原子核外空间各电子出现的概率
B.图1中的小黑点越密集,代表该处空间电子数目越多
C.图2表示1s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
D.图2表示原子核外的电子围绕原子核做圆周运动
16.(本题3分)Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。Z的原子序数为29,其余均为短周期主族元素,Y原子的价层电子排布式为,Q、X原子轨道上的电子数分别为2和4,下列说法不正确的是
A.原子半径:
B.基态Z 原子的价层电子排布图:
C.第一电离能:
D.酸性:
第II卷(非选择题)
二、非选择题:本题共4小题,每空2分,除特殊标明外,共52分。
17.(本题10分)回答下列问题。
(1)一定条件下,在密闭容器中充入和,发生反应:。测得和的物质的量随时间变化如图所示。
;内的平均反应速率 ,平衡时的转化率为 。
(2)下列措施能提高正反应速率的是___________(填正确答案的字母)。
A.降低温度 B.增加的量 C.使用催化剂 D.及时分离出甲醇
(3)工业上常以水煤气(和)为原料合成甲醇。已知: ; ,则与制备水煤气的热化学方程式为 。
18.(本题14分)A、B、C、D、E、F均为36号以前的元素。请完成下列空白:
(1)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为 。
(2)B元素的原子最外层电子排布式为,其元素符号为 。
(3)C元素基态的正三价离子的3d轨道为半充满(即有5个电子),其元素符号为 ,其基态原子的电子排布式为 。
(4)D元素基态原子的M层全充满;N层没有成对电子,只有一个未成对电子。D的元素符号为 ,其基态原子的价层电子的轨道表示式为 。
(5)E、F元素的基态原子都只有一个未成对电子;它们相互作用形成的离子的电子层结构相同,并且最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数。E、F的元素符号分别为 。
19.(本题18分)短周期主族元素Q、T、U、V、W、X、Y、Z原子序数依次增大。已知:T与U、V同周期,W与X、Y、Z同周期,U和Y同族;元素Q的某种核素没有中子;元素T的最高正价与最低负价的代数和为0;Q与U形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g/L;工业上通过分离液态空气获得V的单质,且该单质的某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障;W、X、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间都能反应,且W、X、Z原子最外层电子数之和等于W的原子序数。按要求回答下列问题:
(1)V元素原子的L层电子数为 。元素W在周期表中的位置为 。
(2)用电子式表示化合物QZ的形成过程 。
(3)沸点: (填“>”或“<”),判断依据是 。
(4)写出X、Z两种元素最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式: 。
(5)T、U、V形成的氢化物分子中共价键的极性由强到弱的顺序为 。(填化学式)
(6)Q与T可形成一种化合物,请写出该分子的结构式 。
(7)是非氧化性干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥,可用该物质干燥的是 。(填序号)
a. b.HI c. d.
20.(本题10分)氮化镓是一种新型的半导体,常用于紫光的激光二极管(LED)。某小组以废旧薄膜太阳能电池(CIGS)为原料(主要成分为)制备氮化镓,工艺流程如图:
已知:①硒属于氧族元素,镓、铟与铝位于同主族;
②氨水过量时,;
③常温下,,;
④易水解生成盐酸与二氧化硫。
(1)基态原子的价电子轨道表示式为 。
(2)“烧渣”的主要成分是、和,已知:,“调pH过滤”后的“滤渣”主要成分是 (填化学式)。
(3)“回流过滤”中的作用是 (用镓相关的化学方程式表示)“滤液Ⅰ”加入足量烧碱,加热可以制备一种气体,该气体经干燥后可直接用于上述“ ”工序(填名称)。
(4)在一定硫酸和双氧水、固体颗粒不变的条件下,单位时间内“酸浸氧化”率与温度的关系如图甲所示(氧化率等于被氧化的元素质量与该元素总质量之比)。30℃时达到峰值的原因是 。
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