第1章原子结构与元素性质单元测试卷(含解析)高二化学鲁科版(2019)选择性必修2

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名称 第1章原子结构与元素性质单元测试卷(含解析)高二化学鲁科版(2019)选择性必修2
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-20 07:33:45

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第1章 原子结构与元素性质 单元测试卷
2022-2023学年高二化学鲁科版(2019)选择性必修2
一、单选题
1.2021年10月16日0时23分,神舟十三号载人飞船发射取得圆满成功,我国太空计划再次迈出重要一步。下列与这次载人飞行任务有关化学知识的描述中错误的是(  )
A.研究和改变合金中原子排布可以为航天工业寻找性能优越的材料
B.太空中观测恒星的光谱来自于原子中电子在轨道上的跃迁
C.宇航员所呼吸的氧气可通过电解水反应制备
D.太空舱中的太阳能电池翼工作时是将化学能转化为电能
2.下列化学用语正确的是
A.的电子式:
B.基态核外电子排布式:
C.结构示意图:
D.基态C原子的轨道表示式:
3.下表是短周期金属元素的电离能[单位:kJ·mol-1]数据:
电离能/ kJ·mol-1 I1 I2 I3 I4
甲 932 1 821 15 390 21 771
乙 738 1 451 7 733 10 540
丙 578 1817 2745 11575
下列有关说法正确的是(  )
A.金属性:丙>乙>甲
B.甲、乙、丙的氯化物在水溶液或熔融状态下都能导电
C.甲,乙在各自形成的化合物中均呈现+2价
D.甲、乙、丙都位于第三周期
4.生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是(  )
A.钢铁长期使用后生锈 B.霓虹灯广告
C.平面镜成像 D.金属导线可以导电
5.下列化学用语正确的是(  )
A.Cl-的结构示意图:
B.水的电子式:
C.基态铬原子(24Cr)的价层电子排布式:3d54s1
D.基态氧原子的轨道表示式:
6.下列 原子电子排布图表示的状态中,能量最高的是(  )
A. B.
C. D.
7.氯化亚砜()又称亚硫酰氯,常用作有机合成工业中的氯化剂,遇水立即水解。下列说法正确的是(  )
A.半径大小: B.酸性:
C.热稳定性: D.水解生成和HCl
8.离子液体是一种由离子组成的液体,在低温下也能以液态存在,是一种很有研究价值的溶剂。研究显示最常见的离子液体主要由如图所示正离子和负离子组成,图中正离子有令人惊奇的稳定性,它的电子在其环外结构中高度离域。下列说法错误的是(  )
A.该化合物中不存在配位键和氢键
B.图中负离子的空间构型为正四面体形
C.图中正离子中碳原子的杂化方式为sp2、sp3
D.C、N、H三种元素的电负性由大到小的顺序为N>C>H
9.A、B、C、D四种元素,已知A元素是地壳中含量最多的元素;B元素为金属元素,它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和;C元素是第三周期第一电离能最小的元素;D元素在第三周期中第一电离能最大。下列有关叙述错误的是(  )
A.A,B,C,D分别为O、Ca、Na、Ar
B.元素A,B,C两两组成的化合物可为CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等
C.元素A,C简单离子的半径大小关系为AD.元素B,C还原性大小关系为B>C
10.主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且均不大于20,W与Y原子的最外层电子数之和等于X原子的最外层电子数。这四种元素形成的一种食品添加剂Q的结构如图所示。下列说法正确的是
A.简单氢化物稳定性:X<Y
B.W与Z形成的化合物具有较强还原性
C.原子半径:W<Y<X<Z
D.Q中所有原子都满足8电子稳定结构
11.下列有关认识正确的是(  )
A.各能层含有的能级数为n 1
B.各能层含有的电子数为2n2
C.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
D.各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7
12.下列有关化学用语正确的是(  )
A.基态氮原子的电子排布图:
B.如图是食盐晶体的晶胞:
C.NH4Br的电子式:
D.CCl4分子的比例模型:
13.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W原子的核外电子只有一种运动状态;X与Z同主族,X元素基态原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋方向相同;Y元素原子中只有两种形状的电子云,最外层没有成对电子。下列说法正确的是
A.非金属性:W>X
B.最简单氢化物的键角:X<Z
C.简单离子半径:Y>X
D.四种元素的氧化物都至少有两种
14.下列说法错误的是(  )
A.核外电子的排布应优先排布在能量最低的电子层
B.同一周期中,随着核电荷数的增加,阴离子半径逐渐减小
C.第三、四周期中, 同族元素原子的核电荷数相差可能为8,18
D.对于主族元素, 若最外层电子数为 m,电子层数为 n,则m/n值越大, 金属性越强
15.某种有机发光材料由不同主族的短周期元素R、W、X、Y 、Z组成。五种元素的原子序数依次增大,W和X的原子序数之和等于Z的原子序数,只有W、X、Y同周期,且W、X、Y相邻。下列说法正确的是(  )
A.离子半径: Z>Y>X B.最高正价: RC.X的含氧酸均为强酸 D.R与W能组成多种化合物
16.主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Y最外层电子数之和为11,W与Y同族且都是复合化肥的营养元素,Z的氢化物遇水可产生最轻的气体。下列说法正确的是(  )
A.常温常压下X的单质为气态
B.简单气态氢化物的热稳定性:Y>W
C.Z的氢化物含有共价键
D.简单离子半径:W>X
二、综合题
17.二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶门工业的硫化剂,常温下是一种橙黄:
色有恶臭的液体,它的分子结构如图所示。
(1)S2Cl2的结构式为   ,其化学键类型有   (填“极性键”“非极性键”或“极性键和非极性键")。
(2)电负性:S   (填“>"或“ <")Cl,S2Cl2中硫元素的化合价为   
(3)S2Cl2分子中每个S原子有   个孤电子对。
18.学习物质结构和性质的知识,能使你想象的翅膀变得更加有力。
(1)的空间结构为   ,属于   分子(填“极性”或“非极性”)。
(2)我国空间站日常运行所需电源主要由太阳能电池提供,太阳能电池主要材料是砷化镓(GaAs)、碲化镉(CdTe),它们可以直接把光能转化成电能给空间站供电。
①Cd与Zn是相邻周期同族元素,基态Cd的价电子排布为   。
②砷化镓(GaAs)能够承受太空高温环境,原因是   。
(3)二个甲酸分子通过氢键形成二聚体(含八元环),画出该二聚体的结构:   。
(4)具有高稳定性、超导电性的二维硼烯氧化物()的部分结构如图所示,则该氧化物的化学式为   ,其中B-B键的键长   B-O键的键长(填“>”“<”或“=”)。
19.我国十分重视保护空气不被污染,奔向蓝天白云,空气清新的目标正在路上。硫、氮、碳的大多数氧化物都是空气污染物。完成下列填空:
(1)I.碳原子的最外层电子排布式为   。氮原子核外能量最高的那些电子之间相互比较,它们不相同的运动状态为   。硫元素的非金属性比碳元素强,能证明该结论的是(选填编号)   。
A.它们的气态氢化物的稳定性
B.它们在元素周期表中的位置
C.它们相互之间形成的化合物中元素的化合价
D.它们的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱
(2)Ⅱ.已知NO2(g)+SO2(g) NO(g)+SO3(g),在一定容积的密闭容器中进行该反应。
在一定条件下,容器中压强不发生变化时,   (填“能”或“不能”)说明该反应已经达到化学平衡状态,理由是:   。
在一定温度下,若从反应体系中分离出SO3,则在平衡移动过程中(选填编号)   。
A.K值减小 B.逆反应速率先减小后增大
C.K值增大 D.正反应速率减小先慢后快
(3)Ⅲ.化学家研究利用催化技术进行如下反应:2NO2+4CO N2+4CO2+Q(Q>0)
写出该反应体系中属于非极性分子且共用电子对数较少的物质的电子式   。按该反应正向进行讨论,反应中氧化性:   >   。
若该反应中气体的总浓度在2min内减少了0.2mol/L,则用NO2来表示反应在此2min内的平均速率为   。
(4)已知压强p2>P1,试在图上作出该反应在P2条件下的变化曲线   。
该反应对净化空气很有作用。请说出该反应必须要选择一个适宜的温度进行的原因是:   。
20.如图甲,铜离子与有机物HA可形成一种螯合物,从而萃取水中的铜离子。
图中的R、R′均为烷烃基,该萃取反应可简单表示为2HA+Cu2+CuA2+2H+
回答下列问题:
(1)基态铜原子的价电子排布式为   。
(2)有机物HA中,C,N,O三种元素电负性由大到小的顺序是   。
(3)螯合物中的氮原子杂化方式为   ,氧原子的杂化方式为   。
(4)下列关于螯合物的说法中,正确的是   (填序号)。
①中O的配位能力比N强
②与配位的4个原子可能呈平面构型
③既溶于水又溶于有机溶剂
④每个分子中含2个氢键、2个π键
(5)萃取后,铜离子进入有机相中,反萃取时,螯合物释放出铜离子,铜离子进入水相,可用于铜离子的富集及提纯,则反萃取时常加入的试剂是   。
(6)金属铜与铝可形成多种不同的合金,其中一种合金的晶胞如图乙所示,晶胞参数,,,按图乙中阴影面进行投影得到图丙。
该晶体的化学式为   ,密度为   (结果保留两位有效数字)。
三、推断题
21.下表列出了a-g七种元素在周期表中的位置
IA
0
1 a IIA IIIA IVA VA VIA VIIA  
2       b c d    
3 e         f g  
请用化学用语回答下列问题:
(1)d、e元素常见离子的半径由大到小的顺序为   (用离子符号表示);f、g两元素分别与a元素形成的化合物中稳定性较强的是   (填化学式)。
(2)c、d元素第一电离能较大的是   (填元素符号)。
(3)b基态原子的轨道表示式为:   。
(4)常温下,液态化合物fdg2与水剧烈反应,产生能使品红溶液褪色的fd2气体,向反应后的溶液中加入AgNO3溶液,有不溶于稀硝酸的白色沉淀析出。根据实验现象,写出fdg2与水反应的化学方程式   。
(5)根据ba4在酸性电解质溶液中与d2生成bd2和a2d的反应,设计一种燃料电池。该电池工作时,负极上发生的反应为:   。
22.A、B、C、D、E五种短周期元素,原子序数依次增大,A、E同主族。A元素的原子半径最小,B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,C元素的最高价氧化物的水化物X与其氢化物反应生成一种盐Y,A、B、C、E四种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物。回答下列问题:
(1)元素C和D的原子半径大小关系为   (填元素符号和“>”),元素D和E的简单离子半径大小关系为   (填具体离子符号和“>”)。
(2)试写出E2D2的电子式为   。
(3)将E的单质投入水中,发生反应的离子方程式为   ,该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比为   。
(4)实验室用固体混合物加热法制取C元素的简单气态氢化物的化学方程式为   ,两种固体反应物中都含有的化学键为   (填“离子键”“共价键”或“离子键和共价键”)。
(5)化合物C2A4可被H2O2氧化,产物为N2和液态水、则反应的化学方程式为   。
答案解析部分
1.D
A.寻找性能优越材料是一个永恒的话题,研究和改变合金中原子排布可以为航天工业寻找性能优越的材料,A不符合题意;
B.光谱是原子中电子在轨道上的跃迁,是能量变化的的结果,B不符合题意;
C.电解水生成氧气和氢气,生成的氧气可以为宇航员所呼吸的氧气,C不符合题意;
D.太阳能电池翼工作时是将太阳能转化为电能,D符合题意;
故答案为:D
A.航天工业需要具有特殊性能的材料;
B.电子发生跃迁时会释放或吸收能量,会释放或吸收不同的光,产生光谱;
C.电解水生成氢气和氧气。
2.D
A.为离子化合物,电子式为,故A不符合题意;
B.为35号元素,核外电子排布式为,故B不符合题意;
C.的核电荷数为17,结构示意图为,故C不符合题意;
D.基态C原子的轨道表示式为,故D符合题意;
故答案为:D。
A.为离子化合物,溴离子最外层达到8电子结构;
B.Br为35号元素,根据构造原理书写其核外电子排布式;
C.氯元素为17号元素。
3.C
A.由分析可知,甲为Be元素,乙为Mg元素,丙为Al元素,Be、Mg属于同主族元素,从上往下,金属性增强,原子序数Be<Mg,则金属性Be<Mg,Mg和Al属于同周期元素,从左往右,金属性减弱,原子序数Mg<Al,则金属性Mg>Al,所以这三种金属中,Mg的金属性最强,即乙最强,故A不符合题意;
B.由分析可知,甲为Be元素,乙为Mg元素,丙为Al元素,而AlCl3属于共价化合物,在熔融状态下不能导电,故B不符合题意;
C.由分析可知,甲为Be元素,乙为Mg元素,它们在形成的化合物中均能失去最外层二个电子,呈现+2价,故C符合题意;
D.由分析可知,甲为Be元素,乙为Mg元素,丙为Al元素,Be的原子序数为4,只有二个电子层,位于周期表中第二周期,Mg的原子序数为12、Al的原子序数为13,二者均有三个电子层,位于周期表中第三周期,故D不符合题意;
答案为C。
甲、乙均是第三电离能发生了突变,故两者最外层均有2个电子,均为第IIA族元素,但甲的第一电离能大于乙,根据同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小可知,甲为Be,乙为Mg;丙的第四电离能发生了突变,故丙为ⅢA族元素,而丙的第一电离能小于甲,故丙为Al,据此解答。
4.B
A.钢铁长期使用后生锈,是金属原子失去电子被氧化,与电子跃迁无关,A不符合题意;
B.霓虹灯广告是原子的电子吸收能量,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,因而能使灯光呈现颜色,与电子跃迁有关,B符合题意;
C.平面镜成像是光的反射作用,与电子跃迁无关,C不符合题意;
D.金属可以导电是由于金属电子在通电后作定向移动,与电子跃迁无关,D不符合题意;
故答案为:B。
电子跃迁本质上是组成物质的粒子(原子、离子或分子)中电子的一种能量变化。
5.C
A.Cl-的结构示意图:,A不符合题意;
B.水为共价化合物,其电子式为,B不符合题意;
C.基态铬原子(24Cr)的价层电子排布式:3d54s1,C符合题意;
D.基态氧原子的轨道表示式:,D不符合题意;
故答案为:C。
A.氯离子最外层有8个电子;
B.水为共价化合物;
D.根据洪特规则可知,当电子在同一能级的不同轨道上排布时,电子总是优先占据一个轨道,且自旋方向相同。
6.C
原子核外电子排布中,如果电子所占的轨道能级越高,该原子能量越高,电子排布能量低的是1s、2s能级,能量高的是2s、2p能级,所以A、D能量低于B、C;C中2p能级有2个电子,2s能级有1个电子;B中2s能级有2个电子,2p能级有1个电子;所以能量最高的是C,
故答案为:C。
依据原子核外电子排布中,电子所占的轨道能级越高,该原子能量越高分析判断。
7.A
A.周围10个电子,两个电子层,周围18个电子,三个电子层,所以微粒半径:,故A符合题意;
B.非金属性越强其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:,所以酸性:,故B不符合题意;
C.非金属性越强其简单氢化物的稳定性越强,非金属性:,所以热稳定性:,故C不符合题意;
D.中S为+4价,水解生成亚硫酸和HCl,故D不符合题意;
故答案为:A。
A.微粒的电子层越多,其半径越大。
B.非金属性越强其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。
C.非金属性越强其简单氢化物的稳定性越强。
D.中S为+4价,水解生成亚硫酸和HCl。
8.A
A.该化合物中阴离子[AlCl4]-存在配位键,故A符合题意;
B.图中负离子[AlCl4]-中心原子价层电子对数为3+1=4,因此空间构型为正四面体形,故B不符合题意;
C.图中正离子中环上的碳原子价层电子对数为3+0=3,杂化方式为sp2,-C2H5的每个碳原子价层电子对数为4+0=4,杂化方式为sp3,故C不符合题意;
D.C、N、H三种元素的电负性由大到小的顺序为N>C>H,故D不符合题意。
故答案为:A。
A.铝离子最多形成三个键,因此阴离子中一定存在
B.根据阴离子的中心铝离子的成键情况即可判断
C.计算出碳原子的成键即可判断杂化方式
D.根据同周期从左到右电负性逐渐增强
9.C
A、B、C、D四种元素,A元素是地壳中含量最多的元素,则A是O元素;B元素为金属元素,它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和,则其原子核外电子数=2×(2+8)=20,则B是Ca元素;C元素是第三周期第一电离能最小的元素,则C是Na元素,D元素在第三周期中第一电离能最大,则D是Ar元素。
A.由上述分析可知,四种元素A、B、C、D分别为O、Ca、Na、Ar,A不符合题意;
B.元素O、Ca、Na两两组成的化合物可为CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等,B不符合题意;
C.O2-、Na+离子电子层结构相同,离子的核电荷数越大离子半径越小,故离子半径O2->Na+,C符合题意;
D.Ca、Na均是金属性很强的金属,元素的金属性越强,其单质的还原性就越强,由于元素的金属性Ca>Na,所以二者的还原性:Ca>Na,两种单质都能与水剧烈反应,D不符合题意;
故答案为:C。
地壳中含量最多的元素是氧;B元素的原子核外K层和L层电子数之和等于M、N层电子数之和,该元素是钙(Ca);C是第3周期电离能最小的元素,为Na; D 是第3周期中第一电离能最大的,是Ar元素;据此分析.
10.B
A.由上述分析可知W为H、X为O、Y为P、Z为Ca,非金属性O>P,非金属性越强,简单氢化物越稳定,则简单氢化物稳定性,故A错误;
B.W与Z可以形成离子化合物CaH2,氢元素是-1价,具有还原性,故B正确;
C.同周期出租元素从左向右原子半径减小,同主族从上到下原子半径增大,则原子半径 H<O<P<Ca ,故C错误;
D.Q中P、H不满足8电子稳定结构,X、Z满足最外层8电子稳定结构,故D错误。
故答案为:B。
主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且均不大于20,W与Y原子的最外层电子数之和等于X原子的最外层电子数。这四种元素形成的一种食品添加剂Q的结构可知, X形成2个共价键,X应为O;W只形成1个共价键。W为H;W与Y原子的最外层电子数之和等于X原子的最外层电子数,Y的最外层电子数为6-1=5,结合原子序数可知,Y为P;Z可失去2个电子变为带2个单位正电荷的离子,且原子序数大于Y,则Z为Ca,以此来解答。
由上述分析可知W为H、X为O、Y为P、Z为Ca。
11.D
A.K能层有一个能级s,L能层有两个能级s、p,M能层有三个能级s、p、d,能层序数等于能级数,故A不符合题意;
B.各能层中可容纳的最多电子数是2n2,不是实际必须容纳电子数,故B不符合题意;
C.K层只有s一个能级,L层有s、p两个能级,M层有s、p、d三个能级,因此各能层的能级都是从s能级开始,但并不是都是f能级结束,故C不符合题意;
D.s能级有一个原子轨道,p能级有3个原子轨道,d能级有5个原子轨道,f能级有7个原子轨道,故D符合题意;
故答案为D。
易错分析:各能层中可容纳的最多电子数是2n2,最外层不超过8个电子,次外层不超过18个电子,试剂填充不一定达到最多
12.A
A.N为第7号元素,基态氮原子的电子排布图:,A符合题意;
B.食盐的主要成分为氯化钠,,B不符合题意;
C.NH4Br为离子化合物,电子式:,C不符合题意;
D.CCl4分子的比例模型:,Cl原子半径大于C原子,D不符合题意;
故答案为:A。
A.根据氮原子核外电子排布原则进行分析。
B.NaCl晶体的晶胞中阴阳离子个数均为4个,配位数均为6个,据此分析。
C.注意溴离子最外层有8个电子。
D.注意氯原子的半径比碳原子的大。
13.D
A.NH3中N为-3价,H为+1价,故非金属性N>H,A不符合题意;
B.P的电负性较N小,PH3中的成键电子对比NH3中的更偏向于H,同时P-H键长比N-H键长大,这样导致PH3中成键电子对之间的斥力减小,H-P-H键角更小,B不符合题意;
C.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子半径:N3->Na+,C不符合题意;
D.氢的氧化物有H2O、H2O2,氮的氧化物有NO、NO2、N2O4等超过两种,钠的氧化物有Na2O、Na2O2,磷的氧化物有P2O3、P2O5,所以四种元素的氧化物都至少有两种,D符合题意;
故答案为:D。
W原子的核外电子只有一种运动状态,则W为H元素,X元素基态原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋方向相同,其外围电子排布式为ns2np3,处于VA族,而X与Z同主族,则X为N元素、Z为P元素;Y元素原子中只有两种形状的电子云,最外层没有成对电子,原子核外电子排布式为1s22s22p63s1,则Y为Na元素。
14.D
A.能量最低原理:核外电子的排布总是优先排布在能量最低的电子层,故A不符合题意;
B.同一周期中,阴离子核外电子排布相同,核电荷数越大,阴离子半径越小,即同一周期中,随着核电荷数的增加,阴离子半径逐渐减小,故B不符合题意;
C.第三、四周期中,同族元素原子的核电荷数相差8或18,故C不符合题意;
D.一般来说,对于主族元素而言,若最外层电子数为m,电子层数为n,若m/n值越大,则该元素越远离“左下角”向“右上角”靠近,金属性越弱,故D符合题意;
故答案为:D。
A.距离原子核越近能量越低
B.同一周期中,阴离子的半径和原子序数成反比
C.第四周期开始出在副族元素
D.金属性的强弱主要得失电子的能力有关,主要集中在左下角
15.D
A.电子层数数相同时核电荷数越小离子半径越大,所以离子半径N3->F->Al3+,即X>Y>Z,故A不符合题意;
B.主族元素若有最高正价,则最高正价等于族序数,所以最高正价HC.X为N元素,其含氧酸HNO2为弱酸,故C不符合题意;
D.H与C可以组成烷烃、烯烃等多种烃类化合物,故D符合题意;
故答案为:D。
五种元素的原子序数依次增大,只有W、X、Y同周期,则R为H元素,Z为第三周期元素,W、X、Y均为第二周期元素;W和X的原子序数之和等于Z的原子序数,五种元素不同主族,则Z不可能为Na,若为Mg,则没有满足条件的W和X,若为Al,则W、X、Y分别为6、7、8号元素,即分别为C、N、O,符合题意;若Z为Si,则没有满足条件的W和X;若Z为P,则W、X、Y分别为7、8、9号,分别为N、O、F,而N与P同主族,不符合题意;若Z的原子序数再增大,则Y不可能为第二周期主族元素;
综上所述R为H元素、W为C元素、X为N元素、Y为F元素、Z为Al元素。
16.D
A.常温常压下X的单质为钠,呈固态,A不符合题意;
B.非金属性Y(P) C.Z的氢化物为KH或CaH2,含有离子键,C不符合题意;
D.具有相同核电荷数的离子,核电荷数越大,半径越小,则简单离子半径:N3->Na+,D符合题意;
故答案为:D。
W与Y同族且都是复合化肥的营养元素,则W为氮(N),Y为磷(P);W、X、Y最外层电子数之和为11,则X为钠(Na);Z的氢化物遇水可产生最轻的气体,则Z为钾(K)或钙(Ca)。
17.(1)Cl-S-S-Cl;极性键和非极性键
(2)<;+1价
(3)2
(1)根据S2Cl2的结构图可知,其结构式为Cl-S-S-Cl,含有Cl-S 极性键和S-S 非极性键。
(2)元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性:S(3)孤电子对数为×(6-1×2) =2。
(1)根据图像写出结构式;根据元素种类判断化学键类型;
(2)根据非金属性越强,电负性越大判断;根据化合物的化合价为零计算化合价;
(3)根据孤电子对的计算公式计算。
18.(1)平面三角形或平面正三角形;非极性
(2)4d105s2;砷化镓(GaAs)属于共价晶体,共价键键能强,熔点高
(3)
(4)B2O;>
(1)的成键电子对为3,孤电子对为,故其空间构型为平面三角形或平面正三角形,则BF3分子中的正负电荷中心重合,属于非极性分子;
(2)①Cd与Zn是相邻周期同族元素位于第ⅡB族,故其价电子排布为4d105s2;
②可以从晶体类型的角度分析,砷化镓(GaAs)属于共价晶体,共价键键能强,熔点高;
(3)其中一个甲酸分子的羟基上的氢和另一个甲酸分子的羧基上的氧形成了氢键,从形成环状结构,其二聚体的结构为:;
(4)在每个环中,有氧原子个数,B原子数,该氧化物的化学式为B2O;B原子半径大于O原子半径,故B-B键的键长>B-O键的键长。
(1)根据价层电子对互斥理论进行分析。分子中的正负电荷重心重合的为非极性分子,反之为极性分子。
(2)①Cd与Zn是相邻周期同族元素位于第ⅡB族,注意价电子为最外层电子。
②砷化镓(GaAs)属于原子晶体,熔点高。
(3)甲酸分子中羟基上的氢和另一个甲酸分子中羧基上的氧能形成氢键,从形成环状结构。
(4)根据均摊法进行分析。B原子半径>O原子半径,则B-B键的键长>B-O键的键长。
19.(1)2s22p2;电子云的伸展方向;C、D
(2)不能;该反应中,气体反应物与气体生成物的物质的量相等,一定条件下,不管反应是否达到平衡,气体总物质的量不变,压强也不变。所以压强不变,不可说明反应已达到平衡;B
(3);NO2;CO2;0.2mol/(L min)
(4);若温度过低,催化剂活性可能小,化学反应速率可能太小,若温度过高,使化学反应平衡向逆方向移动,反应物转化率小
(1)碳为6号元素,碳原子的最外层电子排布式为2s22p2。氮为7号元素,氮原子核外能量最高的电子排布为2p3,排在相互垂直的的三个轨道上,它们的电子云的伸展方向不相同;A.非金属性越强,气态氢化物越稳定,但H2S的稳定性不如甲烷稳定,不能说明硫元素的非金属性比碳元素强,故A不选;B.不能简单的根据它们在元素周期表中的位置判断非金属性的强弱,故B不选;C.S和C相互之间形成的化合物为CS2,其中C显正价,S显负价,说明硫元素的非金属性比碳元素强,故C选;D.硫酸的酸性比碳酸强,能够说明硫元素的非金属性比碳元素强,故D选;
故答案为:CD;故答案为:2s22p2;电子云的伸展方向;CD;(2)NO2(g)+SO2(g) NO(g)+SO3(g)为气体物质的量不变的反应,在一定容积的密闭容器中,容器中气体的压强为恒量,压强不发生变化,不能说明该反应已经达到化学平衡状态;在一定温度下,若从反应体系中分离出SO3,SO3浓度减小,A.温度不变,K值不变,故A不正确;B. SO3浓度减小,逆反应速率减小,平衡正向移动,随后又逐渐增大,故B正确;C. 温度不变,K值不变,故C不正确;D. SO3浓度减小,平衡正向移动,正反应速率逐渐减小,开始时反应物浓度大,反应速率快,随后,反应物浓度逐渐减小,反应速率减小,因此正反应速率逐渐减小先快后慢,故D不正确;
故答案为:B;故答案为:不能;该反应中,气体反应物与气体生成物的物质的量相等,一定条件下,不管反应是否达到平衡,气体总物质的量不变,压强也不变。所以压强不变,不可说明反应已达到平衡;B;(3)2NO2+4CO N2+4CO2,该反应体系中属于非极性分子的是N2和CO2,N2含有3个共用电子对,CO2含有4个共用电子对,共用电子对数较少的是氮气,电子式为 。氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,反应中氧化剂为NO2,氧化产物为CO2,因此氧化性:NO2>CO2;由于2NO2+4CO N2+4CO2反应后气体的浓度变化量为1,若该反应中气体的总浓度在2min内减少了0.2mol/L,说明2min内NO2的浓度减小了0.4mol/L,v= = =0.2mol/(L min),故答案为: ;NO2;CO2;0.2mol/(L min);(4)2NO2+4CO N2+4CO2是一个气体的物质的量减小的反应,增大压强,平衡正向移动,氮气的浓度增大,压强越大,反应速率越快,建立平衡需要的时间越短,压强p2>P1,在P2条件下的变化曲线为 ;该反应是一个放热反应,温度过低,催化剂活性可能小,化学反应速率可能太小,若温度过高,使化学反应平衡向逆方向移动,反应物转化率小,因此该反应必须要选择一个适宜的温度进行,故答案为: ;若温度过低,催化剂活性可能小,化学反应速率可能太小,若温度过高,使化学反应平衡向逆方向移动,反应物转化率小。
本题的易错点为(1),元素非金属性强弱的判断方法很多,但要注意一些特例的排除,如本题中不能通过硫化氢和甲烷的稳定性判断非金属性的强弱。
20.(1)
(2)O>N>C
(3);
(4)②③
(5)盐酸或硫酸
(6);4.0
(1)铜元素的原子序数为29,基态铜原子价电子排布式为3d104s1,故答案为:3d104s1;
(2)同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,电负性依次增大,则C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为O>N>C,故答案为:O>N>C;
(3)由结构简式可知,螯合物CuA2中氮原子形成双键、氧原子形成单键,则氮原子的杂化方式为sp2杂化、氧原子的杂化方式为sp3杂化,故答案为:sp2、sp3;
(4)①由结构简式可知,CuA2中氮原子与铜离子形成配位键,则氮原子的配位能力比氧原子强,故①不正确;
②类比铜离子与氨分子形成的配合物的结构可知,与铜离子配位的2个氧原子和2个氮原子有可能位于同一平面上,即有可能呈平面构型,故②正确;
③由铜离子与有机物HA可形成一种螯合物CuA2,从而萃取水中的铜离子可知,CuA2不溶于水易溶于有机溶剂,故③不正确;
④由结构简式可知,每个CuA2中含有如图所示的2个氢键、2个π键:,故④正确;
故答案为:②④;
(5)由萃取反应的离子方程式可知,反萃取时增大溶液中的氢离子浓度,可使平衡向逆反应方向移动,使螯合物释放出铜离子进入水相,则反萃取时常加入的试剂是盐酸或硫酸,故答案为:盐酸或硫酸;
(6)由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点、面心、棱上和体内的铝原子个数为8×+2×+4×+1=4,位于面上的铜原子个数为4×=2,则该晶体的化学式为Al2Cu(或CuAl2);设晶体的密度为d,由晶胞的质量公式可得:(0.412×0.58×10—21)d=,解得d≈4.0,故答案为:Al2Cu(或CuAl2);4.0。
(1)铜为29号元素,根据构造原理书写其价电子排布式;
(2)元素的非金属性越强,电负性越大;
(3)CuA2中N原子形成3个σ键,O原子形成4个σ键;
(4)结合CuA2的结构分析;
(5)反萃取时应增大氢离子浓度,使平衡逆向移动;
(6)根据均摊法和计算。
21.(1)O2->Na+;HCl
(2)N
(3)
(4)SOCl2+H2O=SO2+2HCl
(5)CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
根据元素在周期表的位置可知:a是H,b是C,c是N,d是O,e是Na,f是S,g是Cl元素,然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。
(1)d是O,e是Na,二者形成的离子O2-、Na+核外电子排布都是2、8,电子层结构相同,离子的核电荷数越大离子半径就越小,所以离子半径:O2->Na+;
a是H,f是S,g是Cl元素,元素的非金属性越强,其相应的简单氢化物的稳定性就越强。由于元素的非金属性:Cl>S,所以氢化物的稳定性:HCl>H2S,即二者相对较稳定的是HCl;
(2)一般情况下同一周期元素,原子序数越大,元素的第一电离能就越大,但当元素处于第IIA、第VA时,原子核外电子处于轨道的全充满、半充满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻元素,N是第二周期第VA元素,O是第二周期第VIA元素,所以元素的第一电离能:N>O,即N元素的第一电离能较大;
(3)b是C,原子核外电子排布式是1s22s22p2,所以基态C原子的轨道表达式是;
(4)d是O,f是S,g是Cl,fdg2是SOCl2,其与水发生反应产生SO2、HCl,向反应后的溶液中加入AgNO3溶液,HCl与AgNO3反应产生AgCl白色沉淀,则fdg2与H2O反应的化学反应方程式为:SOCl2+H2O=SO2+2HCl;
(5)a是H,b是C,d是O,ba4是CH4,在酸性电解质溶液中与O2反应生成CO2、H2O,该反应为放热的氧化还原反应,因此可设计为原电池,在负极上CH4失去电子发生氧化反应,则负极的电极反应式为:CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+。
(1)电子层结构相同,离子的核电荷数越大离子半径就越小;元素的非金属性越强,其相应的简单氢化物的稳定性就越强。
(2)一般情况下同一周期元素,原子序数越大,元素的第一电离能就越大,但当元素处于第IIA、第VA时,原子核外电子处于轨道的全充满、半充满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻元素;
(3)依据原子构造原理分析;依据原子核外电子排布规则;根据洪特规则;
(4) 根据实验现象,利用原子守恒书写;
(5)燃料在负极上失去电子发生氧化反应。
22.(1)N>O;O2->Na+
(2)
(3)2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;2:1
(4)Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O;离子键和共价键
(5)N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O
根据以上分析可知A、B、C、D、E分别是H、C、N、O、Na。则
(1)同周期自左向右原子半径逐渐减小,则元素C和D的原子半径大小关系为N>O,元素D和E的简单离子具有相同的核外电子排布,离子半径随随原子序数的增大而减小,则离子半径大小关系为O2->Na+。
(2)E2D2是过氧化钠,电子式为 。
(3)将E的单质投入水中与反应生成氢氧化钠和氢气,发生反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,反应中钠元素化合价升高,氢元素化合价降低,该反应的氧化产物氢氧化钠和与还原产物氢气的物质的量之比为2:1。
(4)实验室用熟石灰和氯化铵加热制备氨气,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O,两种固体反应物中都含有的化学键为离子键和共价键。
(5)化合物N2H4可被H2O2氧化,产物为N2和液态水,则反应的化学方程式为N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O。
A元素的原子半径是所有原子中最小的,则A为氢元素;B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,则B有2个电子层,所以B为碳元素;C元素的最高价氧化物的水化物X与其氢化物反应生成一种盐Y,则C为氮元素,Y为硝酸铵;A、B、C、D、E五种短周期元素,原子序数依次增大,A、E同主族,则E为钠元素;A、B、C、E四种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物,D元素原子序数介于氮元素与钠元素之间,则D为氧元素,据此解答。