第一章 原子结构与性质 测试题 (含答案) 2022-2023学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2

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名称 第一章 原子结构与性质 测试题 (含答案) 2022-2023学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-03-02 11:07:47

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第一章 原子结构与性质 测试题
一、单选题(共15题)
1.下列对化学史的描述正确的是
A.侯德榜联合制碱法中制得的碱是碳酸氢钠
B.意大利科学家阿伏加德罗建立分子学说
C.俄国的化学家门捷列夫提出了原子学说
D.舍勒首先制得了氯气并为之命名
2.T、Q、R、W四种元素在元素周期表中所处位置如图,已知W元素能与氧元素形成化合物,中氧的质量分数为50%,且W原子中质子数等于中子数。下列说法错误的是
Q R
T W
A.最高价氧化物对应水化物的酸性:Q>W B.T的最高价氧化物能与某些强酸反应
C.R的最外层电子数为5 D.Q的氧化物不止一种
3.下列说法正确的是
①冶金厂常用高压电除去烟尘,是因为烟尘微粒带电荷;②“钡餐”中使用的硫酸钡是非电解质;③活性炭,,金刚石是同素异形体;④雾是气溶胶,在阳光下可观察到丁达尔现象;⑤某无色溶液中加入稀盐酸,产生的气体可使澄清石灰水变浑浊,则原溶液中一定含
A.①③④⑤ B.③④⑤ C.①③④ D.①②③④⑤
4.镓(Ga)元素位于元素周期表第四周期,与铝同主族。以下对镓(Ga)的相关说法正确的是
A.Ga是一种不活泼的金属 B.的碱性比弱
C.Ga单质的还原性比Al单质强 D.的氧化性比强
5.根据元素周期律比较下列性质,错误的是
A.酸性: HClO4> H2SO4> H2SiO3 B.碱性: KOHC.热稳定性: H2O> H2S> SiH4 D.非金属性: F>O>N
6.下列事实中能说明氯的非金属性比硫强的是
①氯气与氢气化合比硫与氢气化合要容易进行
②比稳定
③氢氯酸的酸性比氢硫酸的酸性强
④常温下,氯气是气态而硫是固态
⑤能被氧化生成硫
⑥分子中氯显-1价
⑦的氧化性比稀的氧化性强
⑧与反应生成,与反应生成FeS
A.①②③④⑤⑥ B.①④⑤⑥⑦ C.①②⑤⑥⑧ D.③④⑤⑦⑧
7.W、X、Y、Z为元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期主族元素,W元素的原子中无中子,X的最外层电子数为次外层电子数的三倍,Y的单质遇水剧烈反应生成,Z位于第三周期ⅦA族。下列说法正确的是
A.Y的单质在空气中燃烧后的产物中阳离子和阴离子的个数比为1:1
B.Al在YXW的水溶液中不反应
C.Z的单质有毒,可用吸收尾气中的Z单质
D.Z的单质具有强氧化性,可用于自来水杀菌
8.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。它们能形成离子化合物A([YX4]+[ZW4]-)。Y元素的最高正价和最低负价代数和为2,Z单质在常温下能被浓硫酸钝化。下列说法错误的是
A.W元素位于第三周期VIIA族 B.氧化物的水化物的酸性:WC.原子半径:Y9.设阿伏加德罗常数的数值为,下列说法不正确的是
A.中含有的键数目为
B.中含有的阴、阳离子总数为
C.所含质子数为
D.标准状况下,气体含有的中子数为
10.下列化学术语正确的是
A.的电子式:
B.的结构式:
C.原子的价电子排布图:
D.葡萄糖的实验式:
11.X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同,且X的离子半径小于负二价硫离子的半径,X元素为(  )
A.Al B.P C.Ar D.K
12.已知X、Y元素同周期,且电负性X>Y,下列说法错误的是
A.第一电离能Y可能小于X
B.气态氢化物的稳定性:HmY大于HnX
C.最高价含氧酸的酸性:X对应的酸性强于Y对应的
D.X和Y形成化合物时,X显负价,Y显正价
13.以下可正确表示一个明确的原子轨道的是
A.2d B.3p C.2s D.L层
14.现有三种元素的基态原子的电子排布式如下:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p3。则下列有关比较中正确的是
A.第一电离能:③>②>① B.原子半径:③>②>①
C.电负性:③>②>① D.最高正化合价:③=②>①
15.下列性质的比较正确的是
A.微粒半径: B.电负性:
C.第一电离能: D.单质的熔点:
二、填空题(共8题)
16.某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
I.用元素符号表示
(1)将钠、镁、铝各2g分别投入盛足量0.05mol/L盐酸烧杯中,实验结果:____与盐酸反应最剧烈;_____与盐酸反应转移电子最多。钠、镁、铝中第一电离能由小到大的顺序是_____。
(2)向Na2SiO3溶液中通入CO2出现胶状沉淀,可证明____元素得电子能力强,反应的离子方程式为_______。实验结论:随原子序数增大,同周期元素失电子能力依次_______(填“增强”或“减弱”,下同),得电子能力依次_______。
II.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。
(3)仪器A的名称为_______。
(4)若要证明非金属性:Cl>Br,则A中加浓盐酸,B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气),C中加KBr溶液和CCl4反应一段时间后,将C振荡、静置,观察到C中现象是_______,此装置存在的不足之处是_______。
17.按要求回答下列问题:
(1)写出基态碳原子的电子排布式:_______;
(2)写出基态疏原子的价电子排布式:_______;
(3)写出基态铬原子的简化电子排布式:_______;
(4)写出基态的价电子排布图:_______。
18.Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。,原因是_______。,原因是_______。
Li 520 Be 900 B 801
Na 496 Mg 738 Al 578
19.现有A、B、C、D、E、F、G、H、I九种元素,均为前四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答有关问题。
A:核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素
B:形成化合物种类最多的元素
C:基态原子的核外p能级电子数比s能级电子数少1
D:基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子
E:气态基态原子的第一至第四电离能分别是:I1=738 kJ/mol,I2=1451 kJ/mol,I3=7733 kJ/mol,I4=10540 kJ/mol
F:短周期元素的简单离子中半径最小
G:主族序数与周期数的差为4
H:前四周期主族元素中电负性最小
I:位于元素周期表中的第八列
(1)C2A4的电子式为_______。
(2)B元素的原子核外共有_______种不同运动状态的电子。
(3)某同学推斯E元素基态原子的核外电子轨道表示式为。该同学所画的轨道表示式违背了_______,解释E元素原子的第一电高能大于F元素原子的第一电离能的原因:_______。
(4)用惰性电极电解熔融的EG2制备E单质的化学方程式为_______。
(5)与F元素成“对角线规则”关系的某短周期元素T的最高价氧化物的水化物具有两性,写出该两性物质与H元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式:_______;已知T元素和Cl元素的电负性分别为1.5和3.0,则它们形成的化合物是_______ (填“离子化合物”或“共价化合物”)。
(6)与H元素同周期的基态原子中,未成对电子数与H原子相同的元素有_______种。
(7)I位于元素周期表中____区(按电子排布分区),实验室检验I3+的离子方程式为:____。
20.一种新型漂白剂(结构如下图)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,Z原子的核外电子排布为1s1,W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,X基态原子核外有两个单电子,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。
回答下列问题:
(1)写出元素X在周期表中的位置_____。
(2)写出W离子的核外电子排布式_____。
(3)Y元素基态原子核外电子的运动状态有_____种,占据的原子轨道有____个。
(4)W、X、Y电负性由大到小的顺序_____(用元素符号表示)。
(5)试解释W的第一电离能大于Al的第一电离能的原因_____。
21.完成下列基本计算:
(1)9.2g氮的氧化物NOx中氮原子的物质的量为0.2mol,则NOx的摩尔质量为________,此质量的NOx在标准状况下的体积约为________;
(2)19.2g Cu与足量稀硝酸反应时,转移电子总数是_____NA(NA表示阿佛加德罗常数);
(3)元素M的某种原子,其氯化物(MCl2)11.1g配成溶液后,需用1mol/L的AgNO3溶液200mL才能把氯离子完全沉淀下来。已知该原子中:质子数=中子数。
① 该原子M的质量数A为_____________。
② 写出该原子(核素)符号___________。
③ M元素在周期表中的位置是_______________。
22.回答下列问题:
(1)在下列物质中,可以导电的是_______(填序号,下同),是电解质的有_______。
①氯化钠晶体②熔融的氢氧化钠③Cu④酒精⑤Na2SO4溶液⑥液氨⑦稀盐酸⑧BaSO4晶体
(2)某气体在标准状况下的密度为1.25g/L,则14g该气体所含有的物质的量为_______。
(3)从400mL2.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中取出10mL,将这10mL溶液用水稀释到100mL,所得溶液中的物质的量浓度为_______mol·L-1。
(4)已知Mm+与Nn-具有相同的电子层结构(核外电子排布相同),若N的核电荷数为a,M的质量数为A,则M的中子数为_______。
23.二氯化二硫()可作硫化剂、氯化剂。常温下是一种黄红色液体,沸点137℃,在潮湿的空气中剧烈水解而发烟。可通过硫与少量氯气在110~140℃反应制得。
(1)有关的下列说法正确的是
A.中S-Cl键的键能大于S-S键的键能 B.固态时属于原子晶体
C.第一电离能、电负性均为: D.中既有极性键又有非极性键
(2)选用以下装置制取少量(加热及夹持装置略):
①A中发生反应的化学方程式为_____________。
②装置连接顺序:___________。A→→→→D。
③B中玻璃纤维的作用是___________________。
④D中的最佳试剂是____________(选填序号)。
a.碱石灰b.浓硫酸c.NaOH溶液d.无水氯化钙
(3)遇水会生成、HCl两种气体,某同学设计了如下实验方案来测定该混合气体中的体积分数。
①W溶液可以是下列溶液中的___________(填标号);
a.溶液b.溶液(硫酸酸化)c.氯水
②该混合气体中二氧化硫的体积分数为___________(含V、m的代数式表示)。
参考答案:
1.B
【解析】A.侯德榜联合制碱法中制得的碱是碳酸钠,A错误;
B.意大利科学家阿伏加德罗建立分子学说,B正确;
C.俄国的化学家门捷列夫提出了元素周期表,C错误;
D.18世纪70年代,瑞典化学家舍勒首先发现并制得了氯气,瑞典化学家贝齐里乌斯首先提出,用欧洲各国通用的拉丁文来统一命名元素,D错误;
故选B。
2.A
W元素能与氧元素形成化合物 WO2, WO2中氧的质量分数为50%,则WO2的相对分子质量为64,W的相对原子质量为32,W原子中质子数等于中子数,则W的原子序数为16,W为S;根据T、Q、R、W四种元素在元素周期表中所处位置可知,R为N,Q为C,T为Al。
【解析】A.元素的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强,非金属性:S(W)>C(Q),所以最高价氧化物对应的水化物的酸性:H2SO4>H2CO3,故A错误;
B.T为Al,Al的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,属于两性氢氧化物,能和某些强酸、强碱反应,故B正确;
C.R为N,其原子序数为7,最外层电子数为5,故C正确;
D.Q为C,其氧化物有CO、CO2等,故D正确;
故选A。
3.C
【解析】①烟是胶体,胶体微粒带有电荷,通高压电,使胶体聚沉,烟尘形成沉淀,从而净化空气,与胶体的性质有关,故①正确;
②硫酸钡是盐,在熔融状态下能够电离出白由移动的离子,属于电解质,故②错误;
③活性炭,,石墨烯,金刚石都是碳元素形成的不同单质,故③正确;
④胶体能产生丁达尔效应,雾是气溶胶,所以在阳光下可观察到丁达尔现象,故④正确;
⑤碳酸根离子和碳酸氢根离子都能与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体,亚疏酸根离子和亚硫酸氢根离子也能与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的二氧化硫气体,所以某无色溶液中加入稀盐酸,产生的气体可使澄清石灰水变浑浊不能确定原溶液中是否含有碳酸根离子,故⑤错误;
①③④正确,故选C。
4.C
【解析】A.Al是活泼金属,同主族元素自上而下元素的金属性逐渐增强,因此Ga是活泼金属,A错误;
B.同主族元素自上而下元素的金属性逐渐增强,因此金属性Ga>Al,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则的碱性比强,B错误;
C.金属性Ga>Al,则Ga单质的还原性比Al单质强,C正确;
D.Ga单质的还原性比Al单质强,则的氧化性比弱,D错误;
答案选C。
5.B
【解析】A.元素的最高价氧化物对应水化物的酸性与其非金属性一致,非金属性:Cl>S>Si,故酸性:HClO4> H2SO4> H2SiO3,A不符合题意;
B.元素的最高价氧化物对应水化物的碱性与其金属性一致,Li、Na、K是同一主族元素,从上往下金属性依次增强,即金属性:K>Na>Li,故碱性:KOH>NaOH>LiOH,B符合题意;
C.元素的简单气态氢化物的稳定性与其非金属性一致,非金属性:O>S>Si,故热稳定性:H2O>H2S>SiH4,C不符合题意;
D.同一周期,从左往右,元素的非金属依次增强,故非金属性:F>O>N,D不符合题意;
故选B。
6.C
【解析】①氯气与氢气化合比硫与氢气化合要容易进行,说明氯的非金属性较强,故①正确;
②比稳定,说明非金属性:Cl>S,故②正确;
③比较非金属性强弱,应用最高价氧化物对应的水化物的酸性,而不能用氢化物的酸性比较,故③错误;
④常温下,氯气是气态而硫是固态,属于物理性质,不能用于比较化学性质,故④错误;
⑤元素的非金属性越强,对应的单质的氧化性越强,能被氧化生成硫,可说明氯的非金属性比硫强,故⑤正确;
⑥分子中氯显-1价,说明元素易得到电子,非金属性较强,故⑥正确;
⑦的氧化性比稀的氧化性强,不能说明氯与硫的非金属性强弱,不是最高价氧化物对应的水化物,故⑦错误;
⑧与反应生成,与反应生成,说明氯气的氧化性较强,则氯元素的非金属性较强,故⑧正确;
答案选C。
7.D
W、X、Y、Z为元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期主族元素,W元素的原子中无中子,则W为H;X的最外层电子数为次外层电子数的三倍,则X为O;Y的单质遇水剧烈反应生成 H2,则Y为Na;Z位于第三周期ⅦA族,则Z为Cl。
【解析】A.金属单质钠在空气中燃烧生成Na2O2,Na2O2是由钠离子和过氧根离子构成的,其阳离子和阴离子的个数比为2:1,故A错误;
B.Al能和NaOH溶液反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,故B错误;
C.氯气有毒,可以用NaOH溶液吸收,因为氯气在水中的溶解度不大,所以不能用水吸收氯气,故C错误;
D.氯气具有强氧化性,通入水中生成具有强氧化性的次氯酸,可以用于自来水杀菌,故D正确;
故选D。
8.B
【解析】由X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y元素的最高正价和最低负价代数和为2,Y为氮元素;Z单质在常温下能被浓硫酸钝化,Z为铝元素。由X、Y、Z、W能形成离子化合物A([YX4]+[ZW4]-),则X为氢元素,W为氯元素。
A.W为氯元素,位于第三周期VIIA族,故A正确;
B.Y为氮元素,由于非金属性:NHNO3,而别的氧化物的水化物的酸性不一定满足上式,故B错误;
C.Z为铝元素,Y为氮元素,氮元素与磷元素同主族,从上到下,电子层数增多,原子半径增大,故原子半径:P>N;铝元素与磷元素同周期,从左到右,核电荷数增大,原子半径减小,故原子半径:Al> P,则原子半径:YD.A为,由于其电离出,故与强碱反应方程式为,而氨气是有刺激性气味的气体,故D正确;
故选B。
9.C
【解析】A. 1.6 g CH4的物质的量是,由于1个甲烷分子中含有C-H键的数目为4个,所以0.1mol甲烷含有的C-H键数目为0.4NA,故A正确;
B. NaCl中含有的离子为Na+和Cl-,所以0.1 mol NaCl中含有的阴、阳离子总数为0.2NA,故B正确;
C. 的物质的量为1mol,因1个水分子中的质子数为10,则1mol水所含的质子数为,故C错误;
D.标准状况下,2.24 L H37Cl的物质的量是0.1mol,由于一个H37Cl分子中含有的中子数为20,所以0.1molH37Cl中含有的中子数为2.0NA,故D正确;
故选C。
10.D
【解析】A.氢化钠的电子式为,A项错误;
B.的结构式,B项错误;
C.原子的价电子排布图,C项错误;
D.葡萄糖的分子式,实验室为,D项正确;
故选D。
11.D
【解析】由题意可知,X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同,则元素X形成的离子中,K、L、M电子层上的电子数分别为2、8、8,与S2-的电子层结构也相同,对于电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小,故X的核电荷数应大于S的核电荷数,所给选项中符合要求的元素是K,D项正确;
故选D。
12.B
同一周期元素,元素的非金属性越强,其电负性越大,X、Y位于同一周期且电负性X>Y,则非金属性X>Y,原子序数X>Y。
【解析】A.同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA族、 第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,如果X为第VIA族、Y为第VA族,则第一电离能:Y>X;若不是处于第IIA、第VA族,则原子序数越大,元素的第一电离能就越大,因此第一电离能Y可能小于X,A正确;
B.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性:X>Y,则氢化物的稳定性:HmY小于HnX ,B错误;
C.元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强,同一周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强,故最高价含氧酸的酸性逐渐增强,因此X对应的酸性强于Y对应的,C正确;
D.电负性越大,元素的非金属性越强,形成化合物时呈现负化合价,由于电负性:X>Y,则二者形成化合物时X显负价、Y显正价,D正确;
故合理选项是B。
13.C
【解析】A.L(n=2)能层没有d能级,只有2s和2p,共2个能级,A不符合题意;
B.3p能级含有3个原子轨道,分别是3px、3py、3pz,共3个原子轨道,B不符合题意;
C.2s能级只有一个原子轨道就是2s,C符合题意;
D.L层含有2s和2p,共2个能级;含有2s、3px、3py、3pz,共4个原子轨道,D不符合题意;
答案选C。
14.A
由①1s22s22p63s23p4、②1s22s22p63s23p3、③1s22s22p3可知,①为S,②为P,③为N,结合元素周期律分析解答。
【解析】A.同一周期,从左到右,元素的第一电离能逐渐增大,但第ⅡA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素P的3p电子为半满稳定结构,第一电离能大于S,同一主族,从上到下,第一电离能逐渐减小,因此第一电离能:③>②>①,故A正确;
B.一般而言,电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右,原子半径逐渐减小,则原子半径:②>①>③,故B错误;
C.非金属性越强,元素的电负性越大,则电负性:③>①>②,故C错误;
D.N、P最外层电子数相同,最高正化合价相同,都为+5价,S最外层电子数为6,最高正化合价为+6,最高正化合价:①>③=②,故D错误;
故选A。
15.D
【解析】A.一般情况下,原子核外电子层数越多,离子半径越大;具有相同核外电子排布的离子,核电荷数越大,半径越小,则微粒半径,故A项错误;
B.同一周期从左往右元素的电负性增大,应为,故B项错误;
C.同一周期从左往右元素的电离能增大,但第二主族大于第三主族,第五主族大于第六主族,应为,故C项错误;
D.碱金属元素从上到下单质的熔点依次降低,应为,故D项正确;
答案选D。
16.(1) 钠 铝 Na(2) C 减弱 增强
(3)分液漏斗
(4) 溶液分层,上层接近无色,下层为橙红色 无尾气处理装置,污染空气
【解析】(1)
三种物质中钠的金属活动性最强,与盐酸反应最剧烈,1molNa与盐酸反应转移1mol电子,1molMg与盐酸反应转移2mol电子,1mol铝与盐酸反应转移3mol电子,三种金属质量相同,相对分子质量相近,但是相同物质的量时转移电子的数目差别较大,因此铝与盐酸反应转移电子最多。同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但是镁的3s轨道全满,3p轨道全空,较为稳定,因此第一电离能大于Al,故第一电离能由小到大顺序为Na(2)
元素的非金属性越强,越易得电子,且最高价氧化物的水化物酸性越强,向硅酸钠中通入二氧化碳,产生胶状沉淀,可知碳酸酸性强于硅酸,反应方程式为,可证明碳元素得电子能力大于Si。Na、Mg、Al是同周期主族元素,金属性随核电荷数增大而减弱,说明随着原子序数的增大,同周期元素失电子能力依次减弱,得电子能力依次增强。
(3)
从图中可知,仪器A的名称为分液漏斗。
(4)
浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气,C中氯气和KBr反应生成Br2,Br2易溶于CCl4发生分层现象,则观察到C中溶液分层,上层接近无色,下层为橙红色。整套装置无氯气的尾气处理装置,易造成环境污染。
17.(1)1s22s22p2
(2)3s23p4
(3)[Ar]3d54s1
(4)
【解析】(1)
碳为6号元素,基态碳原子的电子排布式:1s22s22p2;
(2)
硫为16号元素,基态疏原子的价电子排布式:3s23p4;
(3)
铬为24号元素,基态铬原子的简化电子排布式:[Ar]3d54s1;
(4)
铁为26号元素,铁离子为铁原子失去3个电子后形成的离子;基态的价电子排布图: 。
18. Na与Li同族,Na电子层数多,原子半径大,易失电子 Li、Be、B同周期,核电荷数依次增加。Be为全满稳定结构,第一电离能最大。与Li相比,B核电荷数大,原子半径小,较难失去电子,第一电离能较大
【解析】从电子层数、原子半径方面解释:Na与Li同族,Na电子层数多,原子半径大,易失电子;从原子半径、核电荷数、电子排布方面解释I1(Be)>I1(B)>I1(Li) :Li、Be、B同周期,核电荷数依次增加,Be为1s22s2全满稳定结构,第一电离能最大,与Li相比,B核电荷数大,原子半径小,较难失去电子,第一电离能较大。
19.(1)
(2)6
(3) 泡利原理 Al的第一电离能失去的电子是3p能级的,该能级电子的能量比Mg失去的3S能级的电子的能量高
(4)MgCl2Mg+Cl2↑
(5) Be(OH)2+2OH-=+2H2O 共价化合物
(6)4
(7) d Fe3++3SCN-= Fe(SCN)3
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,则A为H元素;B元素是形成化合物种类最多的元素,可知B为C,可以形成多种有机物;C元素原子的核外p电子数比s电子数少1,则C为N元素;D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子,原子序数大于N,其电子排布为1s22s22p4,则D为O元素;E原子的第一到第四电离能分别是:I1=738kJ/mol、I2=1451kJ/mol、I3=7733kJ/mol、I4=10540kJ/mol,说明E最外层有2个电子,其原子序数小于K,则E为Mg元素;F元素是短周期元素中简单离子半径最小的,则F为Al元素;G元素的主族序数与周期数的差为4,结合这九种元素子序数依次增大,则G为第三周期VIIA族,为Cl元素;H元素是前四周期中电负性最小的元素,则H为K元素; I元素位于元素周期表中的第八列,为前四周期元素,且原子序数大于K,则I为Fe元素,据此解答。
【解析】(1)C2A4为N2H4,N2H4为共价化合物,其电子式为。
(2)B为C,其核外电子排布为1s22s22p2,共有6个电子,每个电子的运动状态各不相同,所以共有6种不同运动状态的电子。
(3)E为Mg,为12号元素,该同学所画电子排布图中3s轨道有2个自旋方向相同的电子,违背了泡利不相容原理;Al的第一电离能失去的电子是3p能级的,该能级电子的能量比Mg失去的3S能级的电子的能量高。
(4)用惰性电极电解熔融的MgCl2,阳极氯离子放电,阴极镁离子放电,该反应的离子方程式为:MgCl2Mg+Cl2↑。
(5)F为Al,与Al元素成“对角线规则”关系的某短周期元素Be,Be最高价氧化物的水化物Be(OH)2具有两性,与H元素的最高价氧化物的水化物KOH反应生成,离子方程式为:Be(OH)2+2OH-=+2H2O。
(6)H为K元素,其价电子排布为4s1,未成对电子数为1,第四周期中未成对电子数为1的有Sc(3d14s2)、Cu(3d104s1)、Ca(4s24p1)、Br(4s24p5),故答案为:4。
(7)I为Fe元素,元素周期表中的d区,实验室用KSCN溶液检验Fe3+,离子方程式为:Fe3++3SCN-= Fe(SCN)3。
20. 第二周期第ⅥA族 1s22s22p6 5 3 O>B>Mg 基态Mg的核外电子排布式为1s22s22p63s2,处于稳定状态,失去1个电子后,处于不稳定状态;基态Al的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,失去1个电子,处于稳定状态,所以第一电离能Mg大于Al的
W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,说明有一种元素为H,由图中结构可知,W形成+2价阳离子,X形成2个共价键,Y可以形成4个单键,Z形成1个共价键,Z原子的核外电子排布为1s1,则Z为H元素,W位于ⅡA族,X位于ⅥA族;W、X对应的简单离子核外电子排布相同,X基态原子核外有两个单电子,核外电子排布式为1s22s22p4,则X为O元素、W为Mg元素;W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,Y的最外层电子数为6-2-1=3,Y与H、Mg不同周期,则Y为B元素,以此来解答。
【解析】(1)元素X为O,在周期表中的位置为第二周期ⅥA族;
(2)W为Mg,其离子的核外电子排布式为1s22s22p6;
(3)Y元素为B,电子排布式为1s22s22p1,基态原子核外电子的运动状态有5种,占据的原子轨道有3个;
(4)非金属性越强、电负性越大,则W、X、Y电负性由大到小的顺序为O>B>Mg;
(5)W的第一电离能I1大于Al的第一电离能I1的原因为Mg的基态电子排布为1s22s22p63s2,最外层电子全满为稳定状态,能量较低,而Al的基态电子排布为1s22s22p63s23p1,失去1个电子处于稳定状态,所以第一电离能Mg大于Al。
21.(1) 46g/mol 4.48L
(2)0.6
(3) 40 40Ca 第四周期第ⅡA族
【解析】(1)9.2g氮的氧化物NOx中氮原子的物质的量为0.2mol,则NOx的物质的量是0.2mol,所以摩尔质量为9.2g÷0.2mol=46g/mol;此质量的NOx在标准状况下的体积约为0.2mol×22.4L/mol=4.48L;
(2)19.2g Cu的物质的量是19.2g÷64g/mol=0.3mol,与足量稀硝酸反应时生成硝酸铜,铜元素化合价从0价升高到+2价,转移电子总数是0.6NA;
(3)由可知,n (Cl-)=n(Ag+)=0.2L×1mol/L=0.2mol,所以MCl2的物质的量是0.1mol,则M(MCl2)=11.1g÷0.1mol=111g/mol,由摩尔质量与相对分子质量的数值相等及质量数=质子数+中子数,则M=111-35.5×2=40,又因为质子数=中子数,所以Z=20,则M是Ca;
①该原子M的质量数A=40;②该原子(核素)符号为;③Ca元素在周期表中的位置是第四周期第ⅡA族。
22.(1) ②③⑤⑦ ①②⑧
(2)0.5mol
(3)0.6
(4)A-(a+m+n)
【解析】(1)存在自由移动的电子或离子的物质能导电,则可以导电的是②③⑤⑦;水溶液中或熔融状态下导电的化合物为电解质,是电解质的有:①②⑧;
(2)某气体在标准状况下的密度为1.25g/L,气体摩尔质量M=22.4L/mol×1.25g/L=28g/mol,则14g该气体的物质的量为=0.5mol;
(3)10mL2.0mol L-1的Al2(SO4)3溶液中溶质的物质的量=0.010L×2.0mol/L=0.02mol,硫酸根离子物质的量n=0.02mol×3=0.06mol,用水稀释到100mL,所得溶液中的物质的量浓度=0.6mol/L;
(4)Mm+与Nn-具有相同的电子层结构,若N的核电荷数为a,则核外电子数=a+n,Mm+的核外电子数=a+n,M的质子数=a+n+m,质量数=质子数+中子数,则M的中子数=A-(a+m+n)。
23.(1)ACD
(2) MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O CBE 增大硫与氯气的接触面积,加快反应 a
(3) ac ×100%
(2)装置A为制取氯气装置,产生的氯气中混有HCl和水蒸气,S2Cl2易于水反应,因此需要除去中氯气中的水蒸气,A连接C,从C中出来的气体为纯净的氯气,直接通入到反应装置中,即C连接B,S2Cl2为液体,沸点为137℃,因此B连接E装置,氯气有毒,必须有尾气处理装置,即E连接D装置。
【解析】(1)A.S原子的半径大于Cl,故S-Cl键的键长比S-S的键长短,故S-Cl键的键能大于S-S键的键能,故A正确;
B.由分子构成,固态时为分子晶体,故B错误;
C.第一电离能、电负性均为:,故C正确;
D.分子结构与H2O2类似,结构式为Cl-S-S-Cl,则含S-Cl极性键、S-S非极性键,故D正确;
故选ACD。
(2)①发生的化学反应方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
②装置A为制取氯气装置,产生的氯气中混有HCl和水蒸气,S2Cl2易于水反应,因此需要除去中氯气中的水蒸气,A连接C,从C中出来的气体为纯净的氯气,直接通入到反应装置中,即C连接B,S2Cl2为液体,沸点为137℃,因此B连接E装置,氯气有毒,必须有尾气处理装置,即E连接D装置,故答案为CBE;
③玻璃纤维的作用为增大硫与氯气的接触面积,加快反应;
④装置D的作用是除去过量的氯气,防止污染空气,因此装置D中的试剂为a;
(3)①根据流程的目的,需要把SO2转化成SO,然后加入Ba2+,产生BaSO4沉淀,测BaSO4的质量,因此W溶液具有的性质为氧化性,由于高锰酸钾与HCl反应得到有毒物质氯气,因此W溶液为ac;
②固体为BaSO4,根据硫元素守恒,即n(SO2)=n(BaSO4)=m/233mol,因此SO2的体积分数为:×100%