第一章《原子结构与性质》测试卷
一、单选题
1.周期表中前20号元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X、Y三种元素所在周期序数之和等于7,这四种元素可组成中学常见的离子化合物ZYWX,其常用于检测溶液中的某种金属阳离子;W、X、Y组成一种共价化合物分子(X≡W-Y-Y-W≡X),该分子中每个原子最外层都达到8电子稳定结构。下列推断错误的是
A.简单离子的半径大小:ZC.Y的氧化物对应的水化物一定是强酸 D.Z2Y是只含一种化学键的离子化合物
2.化学与科技、生活密切相关,下列说法错误的是
A.印制货币票面文字、号码等处使用含Fe3O4的油墨,利用了Fe3O4的稳定性
B.“奋斗者”号万米深潜载人舱球壳所使用的钛合金属于金属材料
C.卡塔尔世界杯用球“旅程”使用水性涂料代替有机涂料,更加环保
D.“北斗三号”采用星载氢原子钟,通过电子跃迁产生电磁波进行精准定位
3.短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增,其原子的最外层电子数之和为13.X与Y、Z位于相邻周期,Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是
A.X的氢化物溶于水显酸性 B.Y原子的电子排布式为1s22s22p63s2
C.Z元素在周期表中的位置为第三周期第Ⅵ族 D.X和Z的最高价氧化物对应水化物都是弱酸
4.已知砷()为第ⅤA族元素,下列砷元素形成的化合物的化学式错误的是
A.氢化物: B.最高价氧化物:
C.砷化钠: D.最高价含氧酸:
5.下列轨道表示式中,能正确表示该元素原子的最低能量状态的是( )
A. B. C. D.
6.短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中,常温下,Z的单质能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液。下列说法正确的是
A.由元素X、Y组成的化合物一定易溶于氢氧化钠溶液
B.离子半径的大小顺序为W>Q>Z>X>Y
C.元素Q的含氧酸的酸性一定比W的强
D.工业上用电解法治炼Z单质
7.下列元素中,2017年最新命名的卤族元素是
A.Ts B.Si 硅 C.Br 溴 D.I 碘
8.X、Y、Z、W、G五种短周期主族元素,其原子序数依次增大。已知Y、W同主族,Y的最外层电子数是Z的6倍,X和Z的质子数之和等于G的质子数。下列说法正确的是
A.X的含氧酸酸性比G的含氧酸酸性强
B.G的简单阴离子比W的简单阴离子还原性强
C.X、W、Y三种元素氢化物的沸点依次升高
D.Z与W形成的化合物中可能含有共价键
9.下列说法正确的是
A.中子数不同的两种核素互称为同位素
B.命名为甲基乙基戊烷
C.相差1个原子团的同系物,它们的一氯代物数目可能相同
D.同素异形体由相同元素构成,其晶体类型相同
10.X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中相对位置如图所示,已知W原子的最外层电子数比内层电子数少3 个,下列说法正确的是
A.氧化物对应水化物酸性W比Z强
B.Y单质与Z的氢化物水溶液反应,有沉淀生成
C.X单质氧化性强于Y单质
D.简单离子的半径:Z11.下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是
选项 电子排布式或轨道表示式 评价
A N原子的轨道表示式: 错误;违反洪特规则
B O原子的轨道表示式: 错误;违反泡利不相容原理
C K原子的轨道表示式: 错误;违反能量最低原理
D 的电子排布式: 错误;违反能量最低原理
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
12.根据元素周期表和周期律相关知识,回答下列问题:
(1)C、N、O三种元素电负性由大到小排序_______,第一电离能由小到大排序_______;
(2)①O2-,②Al3+,③Cl-,④Ca2+的半径由大到小排列为:_______(用序号表示);
(3)元素非金属性Cl_______S(填“>”或“<”),请举例证明:_______(可用方程式或客观事实回答);
(4)由于Be与Al处于对角线位置,性质具有相似性,根据“对角线规则”,写出Be(OH)2与NaOH反应的化学方程式:_______。
13.杜布纳联合核研究所使用粒子回旋加速器,用由20个质子和28个中子构成的A原子,轰击含有97个质子和152个中子的D原子,生成了6个拥有117个质子的新原子,其中的5个E原子有176个中子,另一个G原子有177个中子。回答下列问题:
(1)写出A的元素符号______________,A原子轰击D原子生成新原子的变化__________(填“是”或“不是”)化学变化。
(2)D元素位于元素周期表第_________周期第_________族。
(3)新原子E与G的关系是______________,G原子的质量数为____________,117号元素位于元素周期表第____________族,若A与E能形成化合物,其化学式为__________________________。
14.已知某粒子的结构示意图为。(x为质子数,y为最外层电子式)。试回答:
(1)当x-y=10时,该微粒为_______(选填“原子”“正离子”或“负离子”),当y=6时,写出该原子的电子式_______。
(2)当y=8时,正离子或负离子可能为_______(填离子符号,各写一例)。若它们形成化合物时离子数之比为1:2,则该种化合物的电子式为_______。
15.完成下列问题
(1)[2021全国乙]对于基态原子,下列叙述正确的是_______(填标号)。
A.轨道处于半充满时体系总能量低,核外电子排布应为
B.电子能量较高,总是在比电子离核更远的地方运动
(2)[2021河北]原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用表示,与之相反的用表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子,其价层电子自旋磁量子数的代数和为_______。
(3)镁元素基态原子核外M层电子的自旋状态_______(填“相同”或“相反”)。
(4)[2018全国Ⅱ]基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_______形。
(5)[2013上海高考]铝原子核外电子云有_______种不同的伸展方向,有_______种不同运动状态的电子。
16.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Z在周期表中的相对位置为:X,Y相邻在第二周期,Z、W相邻在第三周期,并且W原子半径最小(稀有气体半径不参与比较),X的单质在氧气中燃烧能生成两种无色气体,Y的最简单气态氢化物的水溶液显碱性。回答下列问题:
(1)元素X在周期表中位于________族;W和Z的气态氢化物稳定性比较,其较强的是_____(填化学式)。
(2)W的单质与水反应生成的含氧酸的电子式为____
(3)在BaC12溶液中加入少量Y的最高价氧化物对应水化物溶液,再通入ZO2气体,能生成无色气体YO和白色沉淀___________(填化学式);ZO2和YO还原性比较,其较强的是___________(填化学式)。
17.硅的原子结构、性质、用途及存在形式
硅元素的原子核外电子排布为_______,从结构可知,硅的最低价为_______价,最高价为_______价,硅在周期表中的位置是_______。硅在周期表中金属与非金属的交界处,所以硅能导电,但是导电性介于导体与绝缘体之间,是目前应用最为广泛的_______。硅元素在自然界中含量排名第_______,主要以_______和_______形式存在。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【分析】由题知该离子化合物ZYWX为KSCN,常用来检验Fe3+,W、X、Y组成一种共价化合物分子为N≡C-S-S-C≡N,因此W为C元素, X为N元素, Y为S元素, Z为K元素。
【详解】A.钾离子和硫离子都是18电子结构,但是硫原子序数更小,因此钾离子的半径要小于硫离子半径,A正确;
B.W的简单氢化物为CH4,X的简单氢化物为NH3,NH3分子间有氢键,故CH4的沸点比NH3的低,B正确;
C.Y的氧化物对应的水化物可以是H2SO4,也可以是H2SO3,后者为弱酸,C错误;
D.K2S是离子化合物,只含有离子键,D正确;
故选C。
2.A
【详解】A.利用的是具有磁性的性质,可将印有磁性编码的货币投入磁码识读器中辨识真伪,A错误;
B.钛合金具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等优点,属于被广泛应用的金属材料之一,B正确;
C.有机涂料一般是指以乳液树脂等有机物作为成膜物质的涂料,某些有机涂料中的有机溶剂能挥发出有害物质,而水性涂料是用水作溶剂或者作分散介质的涂料,相对于有机涂料更环保,C正确;
D.氢原子钟一种精密的计时器具,它是利用原子能级跳跃时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟,D正确;
故选A。
3.B
【分析】短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增,Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍,则X只能有2个电子层,处于第二周期,X与Y、Z位于相邻周期,则Y、Z位于第三周期,故Z原子最外层电子数为6个电子,则Z为S;Z原子最外层电子数是Y原子最外层电子数的3倍,则Y原子最外层电子数为2,可推知Y为Mg;三原子的最外层电子数之和为13,则X的最外层电子数为,即X为氮元素。
【详解】A.X的氢化物为氨气,氨气和水反应生成一水合氨,在水中电离生成按很离子合氢氧根离子,则溶液显碱性,A错误;
B.Y为Mg元素,原子核外有12个电子,核外电子排布式为,B正确;
C.Z为S,在周期表中的位置为第三周期第ⅥA族,C错误;
D.X和Z的最高价氧化物对应的水化物分别为硝酸、硫酸,都是强酸,D错误;
答案选B。
4.C
【分析】砷()为第ⅤA族元素,则砷元素的化合价有-3、+3、+5等,以此分析。
【详解】A. 砷()为第ⅤA族元素,则砷的最低负价为:-3价,则其氢化物为:,故A正确;
B. 砷()为第ⅤA族元素,则砷的最高正价为:+5价,则其最高价氧化物为:,故B正确;
C. 砷()为第ⅤA族元素,则砷的最低负价为:-3价,砷化钠化学式为:,故C错误;
D. 砷()为第ⅤA族元素,则砷的最高正价为:+5价,则其最高价含氧酸为:,故D正确。
故答案选C。
5.D
【详解】A、B两项不符合洪特规则;C项,原子处于激发态,不是能量最低状态;D中能够表示该元素原子的最低能量状态。答案选D。
6.D
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中,则X的气态氢化物为氨气、Y的氢化物为水,X为N元素、Y为O元素;常温下,Z的单质能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液,则Z为Al元素、W是S元素;由原子序数可知,Q是Cl元素。
【详解】A.一氧化氮为不成盐氧化物,不能与氢氧化钠溶液反应,故A错误;
B.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,氧离子、氮离子和铝离子的电子层结构相同,则铝离子的离子半径小于氮离子,故B错误;
C.氯元素的含氧酸的酸性不一定强于硫元素的含氧酸,如次氯酸为弱酸,酸性弱于硫酸,故C错误;
D.工业上用电解熔融氧化铝的方法制得金属铝,故D正确;
故选D。
7.A
【详解】Si 硅是碳族元素, Br 溴、 I 碘是已知的卤族元素,最新命名的卤族元素应该是Ts ,故选A。
8.D
【分析】X、Y、Z、W、G五种短周期主族元素,其原子序数依次增大。Y的最外层电子数是Z的6倍,Z的最外层电子数只能是1,则Y的最外层电子数为6,所以Z为钠元素,Y为氧元素,Y、W同主族,所以W为硫元素,则G为氯元素, X和Z的质子数之和等于G的质子数,X为碳元素。
【详解】A.X的含氧酸为碳酸,但G的含氧酸有多种,其中次氯酸的酸性比碳酸弱,但高氯酸的酸性比碳酸强,故A错误;
B.单质的氧化性越强,相应的阴离子的还原性越弱,所以氯离子比硫离子的还原性弱,故B错误;
C.碳元素的氢化物为多种烃类,其沸点有高有低,故无法比较,故C错误;
D.钠和硫元素形成的化合物可能为硫化钠或Na2S2,Na2S2含有共价键,故D正确。
故选D。
9.C
【详解】A.质子数相同中子数不同的两种核素互称为同位素,故A错误;
B.属于烷烃,最长碳链含有6个碳原子,支链为2个甲基,名称为2,4—二甲基己烷,故B错误;
C.甲烷和乙烷是相差1个CH2原子团的同系物,甲烷和乙烷的一氯代物数目相同,都是1种,故C正确;
D.同素异形体的晶体类型不一定相同,如石墨和金刚石是碳元素的同素异形体,石墨是过渡型晶体,而金刚石是原子晶体,故D错误;
故选C。
10.B
【分析】W元素位于周期表中第三周期,W原子的最外层电子数比内层电子数少3 个,W原子为Cl;Z为S,Y为O,X为N
【详解】A.氧化物对应水化物酸性W和Z相比,没有说明是两种元素形成的最高价氧化物,无法比较,A错误;
B.O2与H2S溶液反应,可以生成S固体,B正确;
C.N原子半径比O原子大,得电子能力弱,所以N2的氧化性小于O2,C错误
D.核外电子排布相同的离子,核电核数越大,离子半径越小,所以Z>W, D错误。
答案选B。
11.C
【详解】A.相同轨道中的两个电子运动方向相反,违反了泡利不相容原理,不符合题意,A错误;
B.电子应先充满同能级的轨道,违反了洪特规则,不符合题意,B错误;
C.K原子的电子排布式:1s22s22p63s23p64s1,违反能量最低原理,符合题意,C正确;
D.Br-的电子排布式:[Ar]3d104s24p6,正确,评价错误,D错误;
答案为C。
12.(1) O N
(2)③④①②
(3) > Cl2+H2S=S↓+2HCl或HClO4酸性比H2SO4强
(4)Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O
【解析】(1)
同周期主族元素随原子序数增大电负性增大,故电负性:C<N<O;同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但N元素原子2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素的,故第一电离能:C<O<N,故答案为:O;N;
(2)
电子层结构相同的离子核电荷数越大离子半径越小,离子的电子层越多离子半径越大,故原子半径:Cl->Ca2+>O2->Al3+,故答案为:③④①②;
(3)
同周期自左而右非金属性增强,非金属性Cl>S,支持该结论的事实为:Cl2+H2S=S↓+2HCl或HClO4酸性比H2SO4强等,故答案为:>;Cl2+H2S=S↓+2HCl或HClO4酸性比H2SO4强;
(4)
Be(OH)2与Al(OH)3的性质相似,故Be(OH)2与NaOH反应生成Na2BeO2与H2O,反应方程式为:Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O,故答案为:Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O。
13. Ca 不是 七 ⅢB 互为同位素 294 ⅦA (或)
【分析】由题意可知,由20个质子和28个中子构成的A原子是钙原子,含有97个质子和152个中子的D原子是锫原子,拥有117个质子和176个中子的新原子E的原子符号为,拥有117个质子和177个中子的新原子G的原子符号为。
【详解】(1)由分析可知A为钙元素,元素符号为Ca;化学变化前后元素种类不变,钙原子轰击锫原子生成117号元素原子的变化前后元素种类发生变化,不是化学变化,故答案为:Ca;不是;
(2)由88号元素镭位于元素周期表第七周期ⅡA族可知,锫元素位于第ⅢB族锕系(原子序数为89~103),则锫元素位于第七周期ⅢB族,故答案为:七;ⅢB;
(3)E与G的质子数相同,中子数不同,二者互为同位素;质量数等于质子数与中子数之和,则G的质量数;由118号元素位于第七周期0族可知,117号元素位于周期表中第七周期ⅦA族,则E是卤族元素,与Ca形成化合物的化学式为或,故答案为:互为同位素;294;ⅦA;(或)。
14.(1) 原子
(2) Cl-(或S2-等)、Ca2+(或K+等) (或)
【解析】(1)
当x-y=10时,x= 10+y,核内质子数等于核外电子数,该微粒为原子;当y=6时,x为16,则该微粒为S原子,S原子最外层有6个电子,其电子式为,故答案为:原子; ;
(2)
当y=8时,该离子核外电子数为18,若为正离子,可能为Ca2+、K+等,若为负离子,可能为Cl-、S2-等,若它们形成化合物时离子数之比为1:2,则可能为K2S、CaCl2,K2S为离子化合物,由2个K+和1个S2-构成,其电子式为 ,CaCl2也是离子化合物,由2个Cl-和1个Ca2+构成,其电子式为,故答案为:Cl-(或S2-等)、Ca2+(或K+);(或)。
15.(1)A
(2)(或)
(3)相反
(4)哑铃(纺锤)
(5) 4 13
【详解】(1)A.是24号元素,基态原子核外电子排布式为,和轨道均处于半充满状态,此时体系总能量低,A正确;
B.电子能量较高,但其并不总是在比电子离核更远的地方运动,B错误;
故答案为:A;
(2)基态磷原子的价层电子的轨道表示式为,能级的3个原子轨道上的电子自旋平行,故基态磷原子的价层电子自旋磁量子数的代数和为或;
(3)为12号元素,M层只有2个电子,排布在轨道上,基态镁原子核外M层电子的轨道表示式为,电子自旋状态相反;
(4)基态原子的核外电子排布式为,电子占据的最高能级为,能级的电子云轮廓图形状为哑铃(纺锤)形;
(5)基态铝原子的核外电子排布式为,有、、、、共5个能级,、电子云分别有1种、3种伸展方向,共有4种种不同的伸展方向;核外13个电子的运动状态各不相同,有13种不同运动状态的电子。
16. 第IVA HCl BaSO4 SO2
【解析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Z、W相邻在第三周期,并且W原子半径最小(稀有气体半径不参与比较),则W为Cl元素,Z为S元素;X,Y相邻在第二周期,X的单质在氧气中燃烧能生成两种无色气体,Y的最简单气态氢化物的水溶液显碱性。X为C元素,Y为N元素,据此分析解答。
【详解】根据上述分析可知,
(1)元素X为C元素,在周期表中位于第IVA族;在同一周期中从左到右非金属的氢化物的稳定性越来越强,W和Z的气态氢化物稳定性比较,其较强的是HCl。故答案为第IVA;HCl;
(2)Cl2与水反应生成HCl和HClO,次氯酸的电子式为,答案为;
(3) N的最高价氧化物对应水化物是硝酸,ZO2是SO2,无色气体YO是NO,在BaC12溶液中加入少量硝酸,再通入二氧化硫,硝酸把二氧化硫氧化为硫酸,同时生成NO,则在溶液中会生成硫酸钡白色沉淀,二氧化硫是还原剂,NO为还原产物,所以SO2的还原性强,故答案为BaSO4;SO2。
17. 1s22s22p63s23p2 -4 +4 第三周期第IVA族 半导体材料 二 氧化物 硅酸盐
【详解】硅元素的原子序数为14,其原子核外电子排布为1s22s22p63s23p2,最外层4个电子,硅的最低价为-4价,最高价为+4价,硅在周期表中的位置是第三周期第IVA族。硅在周期表中金属与非金属的交界处,所以硅能导电,但是导电性介于导体与绝缘体之间,是目前应用最为广泛的半导体材料。硅元素在自然界中含量排名第二,主要以氧化物和硅酸盐形式存在。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页