高中化学单元测试——第一章原子结构与性质(适中版01)
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内容正文:
高中化学单元测试 —— 第一章 原子结构与性质(适中版01)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题3分)下列图像表述的现象与电子的跃迁无关的是
A.平面镜成像
B.霓虹灯广告
C.蜡烛燃烧
D.燃放焰火
A.A B.B C.C D.D
2.(本题3分)观察1s轨道电子云示意图,判断下列说法正确的是
A.一个小黑点表示1个自由运动的电子
B.1s轨道电子云的黑点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象描述
C.电子在1s轨道上运动像地球围绕太阳旋转
D.1s轨道的电子云形状为圆形的面
3.(本题3分)下列关于能层和能级的说法正确的是
A.原子核外每能层最多可容纳的电子数为n2
B.能层序数较大的能级,能量不一定较高
C.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D.同一原子中,2p、3p、4p最多能容纳的电子数逐渐增多
4.(本题3分)下列化学用语或图示表达不正确的是
A.基态原子的价层电子轨道表示式: B.的结构示意图:
C.的电子式: D.的电子云图:
5.(本题3分)三氯蔗糖()可供糖尿病患者食用,被认为是完美的甜味剂。下列有关基态原子H、C、O、Cl的说法错误的是
A.碳原子有2个能层、3个能级
B.O位于元素周期表的第二周期第ⅣA族
C.基态H原子的价层电子排布式为
D.Cl原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐增大
6.(本题3分)下列说法错误的是
A.电子排布式违反了泡利原理
B.基态原子电子排布式违反了能量最低原理
C.原子的核外电子排布式是:
D.基态电子排布式为:
7.(本题3分)某元素基态原子的电子排布式为。下列叙述正确的是
A.该元素位于元素周期表第三周期第ⅥA族
B.该元素的基态原子有6种不同运动状态的电子
C.该元素的基态原子中最高能级电子云轮廓为球形
D.该元素的基态原子有2种不同能量的电子
8.(本题3分)下列对、、的有关性质的叙述正确的是
A.原子半径:
B.第一电离能:
C.电负性:
D.碱性:
9.(本题3分)某短周期金属原子X的逐级电离能如表所示,下列说法正确的是
元素
电离能/(kJ/mol)
X
……
578
1817
2745
11575
14830
……
①X在化合物中为+3价
②X元素基态原子的电子排布式为
③X元素的第一电离能大于同周期相邻元素
④X位于元素周期表第ⅢA族
A.①② B.②③ C.①③ D.①④
10.(本题3分)元素a~h为短周期主族元素,其电负性与原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是
A.元素a为H元素
B.最简单氢化物的沸点:
C.原子半径:
D.第一电离能:
11.(本题3分)下列物质性质相似与“对角线”规则无关的是
A.能与反应,也能与反应
B.微溶于水,也微溶于水
C.单质硼的熔点高,晶体硅的熔点也高
D.Fe能与HCl反应,Al也能与HCl反应
12.(本题3分)X、Y、Z均为短周期主族元素,X、Y同主族,X、Z同周期,Y的基态原子的2p轨道处于半充满状态,Z的基态原子最外层有3对成对电子。下列说法正确的是
A.简单离子的半径: B.第一电离能:
C.电负性: D.最高价氧化物对应水化物的酸性:
13.(本题3分)X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置关系如图所示,X原子最外层有5个电子。下列说法正确的是
X
Y
Z
W
A.电负性:Y>Z B.还原性:
C.离子半径: D.氢化物的稳定性:
14.(本题3分)由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W组成的化合物,其结构如图所示。X的核外电子数与电子层数相同,Y、W同族,Z的价电子数等于X与Y的价电子数之和。下列说法错误的是
A.原子半径:
B.电负性:
C.简单氢化物的沸点:
D.Y的第一电离能高于同周期相邻元素
二、填空题
15.(本题14分)在1778年,法国马厚比无意中发现用硫酸钠、木炭和铁(后改用氧化铁)一起灼烧,再用水滗取可得到纯碱,过程中发生如下反应。
反应I:;
反应II:。
回答下列问题:
(1)的电子式为_______。
(2)基态原子的能级上有_______种运动状态不同的电子。
(3)基态原子核外电子占据的最高能层符号是_______,能量最高的电子所在原子轨道在空间有_______个伸展方向。
(4)基态钠原子的第二电离能远远大于第一电离能,原因是_______。
(5)某同学书写的基态C原子外围电子的轨道表示式为,违背了_______。
(6)碳原子从基态变为激发态,需要_______(填“吸收”或“放出”)能量;下列属于激发态的碳原子的电子排布式为_______(填选项字母)。
a. b. c. d.
16.(本题14分)Ⅰ. Na3PS4是固态电解质(SSE),具有与液体电解质相当高的离子电导率。回答下列问题:
(1)基态硫原子核外电子占据最高能层的符号是___________。
(2)在中,S元素显___________(填“正”或“负”)价,理由是___________。
(3)P的第一电离能___________(填“>”或“<”)As的第一电离能,其原因为___________。
Ⅱ. 镓广泛应用于光电及微电子领域,目前80%的镓被用于生产砷化镓(GaAs)。已知镓与砷在元素周期表中位置如图所示。
(4)镓的基态原子核外有___________种能量不同的电子。与镓同周期的元素中,基态原子核外未成对电子数最多的元素价层电子轨道表示式为___________
(5)关于表中元素及其化合物相关比较正确的是___________。
A.电负性:Al>Ga B.第一电离能:Ge>As
C.热稳定性: D.半径:P>Al
(6)第四电离能的原因是___________。
三、解答题
17.(本题15分)某些元素在周期表中的位置如图
(1)A位于元素周期表的位置为________________;B的基态原子核外有______个未成对电子;
(2)C基态原子价层电子排布式为______;
(3)D基态原子,最外层电子的电子云轮廓图形状为______;E基态原子中,电子占据的最高能层符号为______,该能层具有的原子轨道数为______;
(4)G的正二价阳离子的价层电子排布图为______________________;
(5)下列说法中正确的是______。
A.元素H和I在元素周期表中位于同一个区
B.元素A的基态原子中,能量不同的电子有6种
C.与元素D具有相同最外层电子数的元素只可能处于s区
D.原子半径:D>E>C
18.(本题15分)前四周期元素X、Y、Z、Q、W、R原子序数依次增大,Y、Z、Q位于同一周期,X与Z能构成4核18电子分子,化合物甲和乙均为离子化合物,W的s电子数和p电子数相等,R是前四周期元素中未成对电子最多的元素,请回答下列有关问题。
(1)R在元素周期表中的位置是_______。
(2)写出化合物甲的电子式_______,化合物甲与反应的化学方程式为_______ (用元素符号进行回答,下同) 。
(3)Y、Z、Q三种元素的第一电离能从大到小的顺序是_______;Z、Q两元素电负性大小顺序为_______。
(4)物质丙、丁、戊、己是由X、Y、Z、Q中的部分元素组成的二元化合物,丙、丁、戊三种分子中电子数相同,单质a和单质b是上述元素构成的单质,上述物质有如下图转化关系。
①丁与戊反应生成的化合物类型是_______(填“离子化合物”或“共价化合物”)。
②b单质与戊反应的化学方程式为:_______。
(5)元素R的逐级电离能如下表:
电离能
I1
I2
I3
I4
I5
I6
I7
652.9
1590.6
2987
4743
6702
8744.9
15455
R元素在化合物中常表现为+6价,试结合原子结构从电离能角度解释其原因_______;
试卷第1页(共3页)
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高中化学单元测试 —— 第一章 原子结构与性质(适中版01)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题3分)下列图像表述的现象与电子的跃迁无关的是
A.平面镜成像
B.霓虹灯广告
C.蜡烛燃烧
D.燃放焰火
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.平面镜成像则是光线反射的结果,与电子跃迁无关,故A选;
B.霓虹灯光与原子核外电子跃迁释放能量有关,故B不选;
C.燃烧蜡烛是原子的发射光谱,与原子核外电子发生跃迁有关,故C不选;
D.燃放的焰火是原子的发射光谱,与原子核外电子发生跃迁有关,故D不选。
答案选A。
2.(本题3分)观察1s轨道电子云示意图,判断下列说法正确的是
A.一个小黑点表示1个自由运动的电子
B.1s轨道电子云的黑点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象描述
C.电子在1s轨道上运动像地球围绕太阳旋转
D.1s轨道的电子云形状为圆形的面
【答案】B
【分析】电子云中的小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现概率的大小:点密集的地方,表示电子在那里出现的概率大;点稀疏的地方,表示电子在那里出现的概率小。
【详解】A.图中的小黑点不表示电子,电子云中的小黑点表示电子在某一时刻出现的概率密度,不表示1个自由运动的电子,A错误;
B.根据上述分析可知,1s轨道电子云的黑点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象描述,B正确;
C.电子云是对处于一定空间运动状态的电子在核外空间的概率分布的形象化描述,不是实际存在的圆形,也没有宏观轨道,C错误;
D.1s轨道的电子云形状为球形,D错误;
故选B。
3.(本题3分)下列关于能层和能级的说法正确的是
A.原子核外每能层最多可容纳的电子数为n2
B.能层序数较大的能级,能量不一定较高
C.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D.同一原子中,2p、3p、4p最多能容纳的电子数逐渐增多
【答案】B
【详解】A.原子核外每能层最多可容纳的电子数为2n2,故A错误;
B.能层序数越大的能级能量不一定越高,如4s的能量低于3d,故B正确;
C.不同能层的s轨道,能层序数越大的其能量越高,即1s<2s<3s,故C错误;
D.2p、3p、4p能级上均有3个原子轨道,最多能容纳的电子数均为6,故D错误;
故选B。
4.(本题3分)下列化学用语或图示表达不正确的是
A.基态原子的价层电子轨道表示式: B.的结构示意图:
C.的电子式: D.的电子云图:
【答案】C
【详解】
A.基态原子的价层排布为3s23p3,电子轨道表示式为,故A正确;
B.K+有三个电子层,共18个电子,结构示意图为,故B正确;
C.CS2的结构为S=C=S,电子式为,故C错误;
D.轨道为纺锤形,z轴为对称轴,电子云图为,故D正确;
故答案为C。
5.(本题3分)三氯蔗糖()可供糖尿病患者食用,被认为是完美的甜味剂。下列有关基态原子H、C、O、Cl的说法错误的是
A.碳原子有2个能层、3个能级
B.O位于元素周期表的第二周期第ⅣA族
C.基态H原子的价层电子排布式为
D.Cl原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐增大
【答案】B
【详解】A.基态碳原子(原子序数6)的电子排布式为1s22s22p2,有2个能层(K和L),3个能级(1s、2s、2p),A正确;
B.氧元素(原子序数8)位于第二周期第ⅥA族,而非第ⅣA族,B错误;
C.基态氢原子(原子序数1)的电子排布式为1s1,价层电子排布式为1s1,C正确;
D.氯原子(原子序数17)中,电子能量随能层数增加而升高,1s(n=1)、2s(n=2)、3s(n=3)电子的能量逐渐增大,D正确;
选B。
6.(本题3分)下列说法错误的是
A.电子排布式违反了泡利原理
B.基态原子电子排布式违反了能量最低原理
C.原子的核外电子排布式是:
D.基态电子排布式为:
【答案】C
【详解】A.根据泡利原理,每个原子轨道最多容纳2个自旋相反的电子,4s轨道最多排2个电子,题给排布式中4s排了3个电子,违反泡利原理,A正确;
B.根据能量最低原理,4s轨道能量低于3d轨道,电子应先填充4s轨道再填充3d轨道,题给排布式未填充4s就填充3d,违反能量最低原理,B正确;
C.的核外电子排布满足洪特规则特例,d轨道半满结构更稳定,正确排布式应为,C错误;
D.Ca原子核外有20个电子,失去最外层2个电子形成,基态电子排布式为,D正确;
故答案选C。
7.(本题3分)某元素基态原子的电子排布式为。下列叙述正确的是
A.该元素位于元素周期表第三周期第ⅥA族
B.该元素的基态原子有6种不同运动状态的电子
C.该元素的基态原子中最高能级电子云轮廓为球形
D.该元素的基态原子有2种不同能量的电子
【答案】A
【详解】A.该元素为硫,核外电子层数为3,最外层电子数为6,因此位于元素周期表第三周期第ⅥA族,A正确;
B.每个核外电子的运动状态均不相同,该元素基态原子核外共有16个电子,应有16种不同运动状态的电子,B错误;
C.该元素基态原子的最高能级为3p能级,p能级电子云轮廓为哑铃形,仅s能级电子云轮廓为球形,C错误;
D.该基态原子的电子分布在1s、2s、2p、3s、3p共5个不同能级,因此有5种不同能量的电子,D错误;
故答案选A。
8.(本题3分)下列对、、的有关性质的叙述正确的是
A.原子半径:
B.第一电离能:
C.电负性:
D.碱性:
【答案】D
【详解】A.同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,则原子半径:,A错误;
B.同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族第一电离能大于其右边相邻元素,则第一电离能:,B错误;
C.同周期元素从左到右,电负性逐渐增大,则电负性:,C错误;
D.元素的金属性越强,其最高价氧化物所对应水化物的碱性越强,金属性:,则碱性:,D正确;
故选D。
9.(本题3分)某短周期金属原子X的逐级电离能如表所示,下列说法正确的是
元素
电离能/(kJ/mol)
X
……
578
1817
2745
11575
14830
……
①X在化合物中为+3价
②X元素基态原子的电子排布式为
③X元素的第一电离能大于同周期相邻元素
④X位于元素周期表第ⅢA族
A.①② B.②③ C.①③ D.①④
【答案】D
【分析】由X的逐级电离能可知,第三和第四电离能增幅较大,可知最外层有三个电子,又其为短周期金属元素,所以X为铝元素,据此回答。
【详解】①X最外层三个电子易失去,所以在化合物中为+3价,①正确;
②由分析X元素基态原子的电子排布式为,②错误;
③由分析X元素为铝元素,其第一电离能小于同周期IIA族元素和IVA族元素,即X元素的第一电离能小于同周期相邻元素,③错误;
④由分析知X最外层三个电子,所以X位于元素周期表第ⅢA族,④正确;
综上①④正确,故选D。
10.(本题3分)元素a~h为短周期主族元素,其电负性与原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是
A.元素a为H元素
B.最简单氢化物的沸点:
C.原子半径:
D.第一电离能:
【答案】B
【分析】题中图像的纵坐标为电负性变化,根据电负性随原子序数的变化趋势可知,a为H,b为Li,c为Be,d为B,e为C,f为N,g为O,h为F。由此解题。
【详解】A.a为H元素,A正确;
B.由分析可知,f为N,g为O,其最简单氢化物分别是、,由于、中都能形成分子间氢键,其沸点都比同族的简单氢化物的都高,而形成的分子间氢键个数多于,故沸点:>,B错误;
C.e为C元素,h为F元素,都是第二周期的元素,同周期元素从左到右,原子半径依次减小,则原子半径:C>F,C正确;
D.c为Be元素,d为B元素。同周期,从左到右随着原子序数递增,第一电离能呈增大趋势,但Be的价层电子为2s2,2s轨道全充满,B的价层电子为2s22p1,B比Be容易失去第一个电子,故第一电离能:Be>B,D正确;
故答案选B。
11.(本题3分)下列物质性质相似与“对角线”规则无关的是
A.能与反应,也能与反应
B.微溶于水,也微溶于水
C.单质硼的熔点高,晶体硅的熔点也高
D.Fe能与HCl反应,Al也能与HCl反应
【答案】D
【详解】A.Be、Al处于对角线位置,物质性质相似,则能与反应,也能与反应,A不符合题意;
B.Mg、Li处于对角线位置,物质性质相似,微溶于水,也微溶于水,B不符合题意;
C.B、Si处于对角线位置,物质性质相似,单质硼的熔点高,晶体硅的熔点也高,C不符合题意;
D.Fe、Al不是处于对角线位置,都属于金属元素,可以和酸反应,性质相似与“对角线”规则无关,D符合题意;
故选D。
12.(本题3分)X、Y、Z均为短周期主族元素,X、Y同主族,X、Z同周期,Y的基态原子的2p轨道处于半充满状态,Z的基态原子最外层有3对成对电子。下列说法正确的是
A.简单离子的半径: B.第一电离能:
C.电负性: D.最高价氧化物对应水化物的酸性:
【答案】D
【分析】推导元素:Y的基态原子2p轨道半充满,电子排布为,Y为;X与Y同主族且为短周期元素,X为;Z与X同周期(第三周期),最外层有3对成对电子,说明最外层电子数为7,Z为。
【详解】A.简单离子中,和电子层结构相同,核电荷数越大半径越小,故,电子层数更少半径最小,半径顺序为,A错误;
B.同主族自上而下第一电离能减小,故;同周期从左到右第一电离能整体增大,第一电离能大于,顺序为,B错误;
C.同主族自上而下电负性减小,故电负性,C错误;
D.非金属性,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,故酸性,即,D正确;
故选D。
13.(本题3分)X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置关系如图所示,X原子最外层有5个电子。下列说法正确的是
X
Y
Z
W
A.电负性:Y>Z B.还原性:
C.离子半径: D.氢化物的稳定性:
【答案】C
【分析】X原子最外层有5个电子,结合周期表位置可知X为第二周期第ⅤA族的N元素,因此Y为P元素,Z为S元素,W为Cl元素;
【详解】A.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,电负性S>P即Z>Y,A错误;
B.非金属性越强,对应简单阴离子还原性越弱,非金属性Cl>S,故还原性,即,B错误;
C.电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,和核外电子排布相同,核电荷数Cl>S,故离子半径即,C正确;
D.非金属性越强,简单氢化物稳定性越强,非金属性S>P,故稳定性,即,D错误;
答案选C。
14.(本题3分)由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W组成的化合物,其结构如图所示。X的核外电子数与电子层数相同,Y、W同族,Z的价电子数等于X与Y的价电子数之和。下列说法错误的是
A.原子半径:
B.电负性:
C.简单氢化物的沸点:
D.Y的第一电离能高于同周期相邻元素
【答案】D
【分析】原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W,X的核外电子数与电子层数相同,X可以形成一条共价键,故X为H;Y可以形成两条共价键,则为ⅥA族,Y、W同族,故Y为O,W为S;Z的价电子数等于X与Y的价电子数之和(1+6=7),Z为ⅦA族,且原子序数小于S,故Z为F,据此分析。
【详解】A.根据分析可知,W、Y、Z、X分别为S、O、F、H,同周期元素由左至右原子半径减(半径O>F)小,不同周期元素,电子层数越多,半径越大,故原子半径S>O>F>H,A正确;
B.同周期元素从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,电负性:F>O>S,B正确;
C.H2O分子之间可以形成氢键使沸点升高,而H2S无分子间氢键,简单氢化物的沸点:H2O>H2S,C正确;
D.Y是O,同周期元素由左至右第一电离能呈增大趋势,但ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能比相邻元素高,故第一电离能,N>O、F>O,D错误;
故答案为D。
二、填空题
15.(本题14分)在1778年,法国马厚比无意中发现用硫酸钠、木炭和铁(后改用氧化铁)一起灼烧,再用水滗取可得到纯碱,过程中发生如下反应。
反应I:;
反应II:。
回答下列问题:
(1)的电子式为_______。
(2)基态原子的能级上有_______种运动状态不同的电子。
(3)基态原子核外电子占据的最高能层符号是_______,能量最高的电子所在原子轨道在空间有_______个伸展方向。
(4)基态钠原子的第二电离能远远大于第一电离能,原因是_______。
(5)某同学书写的基态C原子外围电子的轨道表示式为,违背了_______。
(6)碳原子从基态变为激发态,需要_______(填“吸收”或“放出”)能量;下列属于激发态的碳原子的电子排布式为_______(填选项字母)。
a. b. c. d.
【答案】(1)
(2)6
(3) M 3
(4)原子的外围电子排布式为,的外围电子排布式为,由于能级全充满,比较稳定,失去第二个电子所需要的能量远高于失去第一个电子所需能量
(5)泡利不相容原理
(6) 吸收 bc
【详解】(1)
的各原子都满足8电子稳定结构,其电子式为。
(2)原子序数为26,基态铁原子的外围电子排布式为,能级上的6个电子的运动状态各不相同。
(3)基态原子的电子排布式为,有三个能层,最高能层符号是;能量最高的轨道在空间有3个伸展方向(、、)。
(4)原子的第一电离能指原子失去能级上的电子,其第二电离能为失去1个能级上的电子,由于能级全充满,能量较低,比较稳定,失去一个电子所需能量较高,故钠原子的远远大于。
(5)泡利不相容原理是每个轨道最多容纳2个自旋方向相反的电子,该排布式的轨道中有一对自旋方向相同的电子,因此违反了泡利不相容原理。
(6)同种粒子的基态的能量较低,激发态的能量较高,则碳原子从基态变为激发态,需要吸收能量;
C有6个电子,而中有7个电子,a项不符合题意:
中1个电子跃迁到轨道,属于激发态,b项符合题意;
中1个电子跃迁到轨道,属于激发态,c项符合题意;
是基态原子的电子排布式,d项不符合题意;
故选bc。
16.(本题14分)Ⅰ. Na3PS4是固态电解质(SSE),具有与液体电解质相当高的离子电导率。回答下列问题:
(1)基态硫原子核外电子占据最高能层的符号是___________。
(2)在中,S元素显___________(填“正”或“负”)价,理由是___________。
(3)P的第一电离能___________(填“>”或“<”)As的第一电离能,其原因为___________。
Ⅱ. 镓广泛应用于光电及微电子领域,目前80%的镓被用于生产砷化镓(GaAs)。已知镓与砷在元素周期表中位置如图所示。
(4)镓的基态原子核外有___________种能量不同的电子。与镓同周期的元素中,基态原子核外未成对电子数最多的元素价层电子轨道表示式为___________
(5)关于表中元素及其化合物相关比较正确的是___________。
A.电负性:Al>Ga B.第一电离能:Ge>As
C.热稳定性: D.半径:P>Al
(6)第四电离能的原因是___________。
【答案】(1)M
(2) 负 S的电负性大于P,S对键合电子的吸引能力强
(3) > P和As都属于VA族元素,原子半径 P < As,P原子核对最外层电子的吸引力更大
(4) 8
(5)C
(6)Fe3+的价电子排布式为3d5,d轨道半充满状态,更稳定,因此第四电离能大于Co
【详解】(1)S是16号元素,核外电子排布为,电子能层为K、L、M,最高能层符号为。
(2)电负性:,成键时共用电子对偏向电负性更大的S原子,因此S显负价。
(3)P和As同主族,从上到下原子半径逐渐增大,原子核对外层电子吸引力减弱,第一电离能逐渐减小,因此P的第一电离能大于As。
(4)Ga是31号元素,核外电子排布式为,不同能级的电子能量不同,共有8个不同能级,因此有8种能量不同的电子;第四周期中,基态未成对电子最多的元素是Cr,价电子排布为3d54s1,据此可写出价层电子轨道表示式。
(5)A.实际中Ga因3d电子屏蔽效应弱,电负性略大于Al,A错误;
B.As价电子排布为,4p轨道为半充满稳定结构,第一电离能,B错误;
C.非金属性,非金属性越强,氢化物热稳定性越强,因此热稳定性,C正确;
D.同周期主族元素从左到右原子半径减小,原子序数Al<P,因此半径Al>P,D错误;
故选C。
(6)第四电离能是原子失去第4个电子所需的能量:Fe失去3个电子后得到半充满稳定结构,更难失去第四个电子;Co失去3个电子后为,失去第四个电子后得到半充满稳定结构,更易失电子,因此第四电离能。
三、解答题
17.(本题15分)某些元素在周期表中的位置如图
(1)A位于元素周期表的位置为________________;B的基态原子核外有______个未成对电子;
(2)C基态原子价层电子排布式为______;
(3)D基态原子,最外层电子的电子云轮廓图形状为______;E基态原子中,电子占据的最高能层符号为______,该能层具有的原子轨道数为______;
(4)G的正二价阳离子的价层电子排布图为______________________;
(5)下列说法中正确的是______。
A.元素H和I在元素周期表中位于同一个区
B.元素A的基态原子中,能量不同的电子有6种
C.与元素D具有相同最外层电子数的元素只可能处于s区
D.原子半径:D>E>C
【答案】(1) 第二周期ⅣA族 3
(2)
(3) 球形 M 9
(4)
(5)D
【分析】根据元素周期表得到A~I的元素分别为C、N、O、Na、Al、Cl、Fe、Ni、Cu。
【详解】(1)碳的原子序数为6,核外电子层排布为2、4,电子层数为2,最外层电子数为4,因此位于第二周期第ⅣA族,N的核外电子排布式为,根据洪特规则,2p能级的3个电子会分别占据3个相互独立的2p轨道,且自旋方向相同,因此共有3个未成对电子。
(2)C是氧元素,价层电子为最外层电子,即L层的2s和2p轨道电子,排布式为。
(3)Na的核外电子排布为,最外层电子为3s能级的1个电子:s轨道的电子云轮廓图为球形,因此最外层电子的电子云轮廓图形状为球形。Al的核外电子排布式为,电子占据的能层依次为K、L、M,因此最高能层符号为M。 M能层包含的能级为3s、3p、3d:1个3s轨道 + 3个3p轨道 + 5个3d轨道,总计9个原子轨道。
(4)Fe的核外电子排布式为,失去2个4s电子形成后,价层电子为:根据洪特规则和泡利不相容原理,3d的5个轨道中,1个轨道填充自旋相反的成对电子,剩余4个轨道各填充1个自旋平行的电子,排布图为: 。
(5)A.H是Ni,属于d区;I是Cu,属于ds区,不在同一区,A错误;
B.A是C,基态电子排布为,电子能级:1s、2s、2p,只有3 种能量不同的电子,不是 6 种,B错误;
C.D是Na,最外层电子数为1,除s区的碱金属、H外,ds区的Cu、Ag等元素最外层也只有1个电子,C错误;
D.电子层数越多原子半径越大,同周期主族元素从左到右半径减小,故原子半径Na>Al>O,即D>E>C,D正确;
故选D。
18.(本题15分)前四周期元素X、Y、Z、Q、W、R原子序数依次增大,Y、Z、Q位于同一周期,X与Z能构成4核18电子分子,化合物甲和乙均为离子化合物,W的s电子数和p电子数相等,R是前四周期元素中未成对电子最多的元素,请回答下列有关问题。
(1)R在元素周期表中的位置是_______。
(2)写出化合物甲的电子式_______,化合物甲与反应的化学方程式为_______ (用元素符号进行回答,下同) 。
(3)Y、Z、Q三种元素的第一电离能从大到小的顺序是_______;Z、Q两元素电负性大小顺序为_______。
(4)物质丙、丁、戊、己是由X、Y、Z、Q中的部分元素组成的二元化合物,丙、丁、戊三种分子中电子数相同,单质a和单质b是上述元素构成的单质,上述物质有如下图转化关系。
①丁与戊反应生成的化合物类型是_______(填“离子化合物”或“共价化合物”)。
②b单质与戊反应的化学方程式为:_______。
(5)元素R的逐级电离能如下表:
电离能
I1
I2
I3
I4
I5
I6
I7
652.9
1590.6
2987
4743
6702
8744.9
15455
R元素在化合物中常表现为+6价,试结合原子结构从电离能角度解释其原因_______;
【答案】(1)第四周期ⅥB族
(2) Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
(3) F>N>O F>O
(4) 离子化合物 4NH3+5O24NO+6H2O
(5)Cr原子的价层电子排布式为3d54s1,4s电子能量与3d电子能量相差不大,I6与I7相差很大,说明Cr原子能失去6个电子,Cr元素在化合物中常表现为+6价
【分析】前四周期元素X、Y、Z、Q、W、R原子序数依次增大,Y、Z、Q位于同一周期,X与Z能构成4核18电子分子,化合物甲W3Y2和乙WQ2均为离子化合物,W的s电子数与p电子数相等,则X为H元素、Y为N元素、Z为O元素、Q为F元素、W为Mg元素;R是前四周期元素中未成对电子最多的元素,则R为Cr元素。
【详解】(1)铬元素的原子序数为24,位于元素周期表第四周期ⅥB族,故答案为:第四周期ⅥB族;
(2)
化合物甲为离子化合物氮化镁,电子式为,氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气,反应的化学方程式为Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑,故答案为:;Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑;
(3)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,则第一电离能由大到小的顺序为F>N>O;同周期元素,从左到右非金属性依次增大,电负性依次增大,则氟元素的电负性大于氧元素,故答案为:F>N>O;F>O
(4)由图物质的转化关系可知,a为氟气、b为氧气、丙为水、丁为氟化氢、戊为氨气、已为一氧化氮;
①氟化氢与氨气反应生成氟化铵,氟化铵由和F-构成,氟化铵属于离子化合物,故答案为:离子化合物;
②氧气与氨气的反应为催化剂作用下氨气与氧气共热发生催化氧化反应生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(5)铬元素的原子序数为24,基态原子的价电子排布式为3d54s1,4s电子能量与3d电子能量相差不大,I6与I7相差很大,说明铬原子反应中能失去6个电子,所以铬元素在化合物中常表现为+6价,故答案为:Cr原子的价层电子排布式为3d54s1,4s电子能量与3d电子能量相差不大,I6与I7相差很大,说明Cr原子能失去6个电子,Cr元素在化合物中常表现为+6价。
试卷第1页(共3页)
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