专题2《原子结构与元素性质》测试(含解析)2022-2023学年下学期高二化学苏教版(2019)选择性必修2

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名称 专题2《原子结构与元素性质》测试(含解析)2022-2023学年下学期高二化学苏教版(2019)选择性必修2
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-29 11:04:43

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文档简介

专题2《原子结构与元素性质》测试
一、单选题
1.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可能大于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对应的酸的酸性强于Y对应的酸的酸性
D.X和Y形成化合物时,X显负价,Y显正价
2.已知主族元素X、Y处于同周期,电负性,下列说法中一定错误的是
A.最高化合价:
B.最简单气态氢化物的稳定性:
C.含氧酸的酸性:
D.X和Y形成的化合物中,X显负价,Y显正价
3.下列各原子或离子的电子排布式或电子排布图表示正确的是
A.Ca2+:1s22s22p63s23p6
B.F-:1s22s23p6
C.P:最外层电子排布图为
D.Cr:1s22s22p63s23p63d44s2
4.下列说法正确的是
A.的形成过程:
B.能级最多容纳10个电子
C.电子从激发态跃迁到基态时可形成吸收光谱
D.激光的产生、LED灯发光都与电子跃迁有关
5.下列关于元素及其化合物的说法正确的是
A.碱性: B.热稳定性:
C.原子半径r: D.原子的最外层电子数n:
6.甲、乙两种非金属:①甲比乙容易与氢气化合;②甲的气态氢化物比乙稳定;③甲单质能与乙的阴离子发生置换反应;④甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强;⑤与某金属反应时,甲原子得电子数目比乙的多;⑥甲的单质熔、沸点比乙的低。 能说明甲比乙的非金属性强的是
A.只有④ B.只有⑤ C.①②③④ D.①②③④⑤⑥
7.反应8NH3 + 3Cl2= 6NH4Cl + N2可用于氯气管道的检漏。下列相关化学用语正确的是
A.N2分子的电子式:
B.基态氮原子核外电子排布式: 1s22s22p3
C.氯离子的结构示意图:
D.NH4Cl水解的离子方程式: NH+H2O =NH3+H3O+
8.几种短周期主族元素在周期表中的相对位置如图所示,已知元素Y的原子核外电子数是M的2倍。下列说法不正确的是
M N
X Y
A.第一电离能:M<N
B.X位于第三周期ⅢA族,其单质可通过电解其熔融氧化物制备
C.上图元素中,M元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强
D.根据鲍林的电负性表,Y元素的电负性约为1.8
9.CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料,下列有关该材料所涉及元素及其同族元素相关化合物的论述正确的是
A.电负性N>P>As,键角由大到小的顺序为NH3>PH3>AsH3
B.Cd为48号元素,其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s2
C.Sn位于第五周期第IVA族,其价层电子排布式为4d105s25p2
D.SiH4中Si的化合价为+4,CH4中C的化合价为-4,因此SiH4的还原性小于CH4的
10.关于硅原子核外电子的描述错误的是
A.有5种运动状态不同的电子 B.有4种空间伸展方向
C.有5种能量不同电子 D.占据了8个轨道
11.如图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系图。下列说法正确的是
A.元素非金属性:X>R>W
B.Z与W形成的晶体晶胞内阴阳离子的配位数均为4
C.元素对应的离子半径:W>R>Y
D.X、Z形成的化合物中可能含有共价键
二、填空题
12.(1)氮元素在元素周期表中的位置为_______。
(2)氮元素原子核外电子排布式为_______,有_______种形状的电子云。
(3)氮元素气态氢化物的电子式为_______。
与氮元素同主族的磷元素化合物有如下反应,其中反应物有:PH3、H2SO4、KClO3;生成物有:K2SO4、H3PO4、H2O 和一种未知物质 X。
(4)已知 KClO3 在反应中得到电子,则该反应的还原剂是_______。
(5)已知 0.2mol KClO3 在反应中得到 1mol 电子生成 X,则 X 的化学式为_______。
(6)完成并配平上述反应的化学方程式,标出电子转移方向和数目:_______。
(7)根据上述反应可推知_______。(填序号)
A.氧化性:KClO3 > H3PO4 B.氧化性:KClO3 > H2O
C.还原性:PH3 > X D.还原性:PH3 > K2SO4
(8)在该反应中转移电子 2mol 时,生成H3PO4_______mol。
13.完成下列问题
(1)与铬同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有_______(填元素符号)。
(2)基态的M层电子排布式为_______,基态铝原子核外自旋平行的电子最多有_______个,与铝同族的第四周期元素原子的价电子排布式为_______,基态磷原子的核外电子运动状态共有_______种,其价电子排布式为_______。
(3)基态原子有_______个未成对电子。
14.元素第一电离能变化规律:
(1)对同一周期的元素而言,从左到右,元素的第一电离能在总体上呈现从___________到___________的变化趋势,越来越难失去电子。
(2)同主族元素,自上而下第一电离能逐渐___________,表明自上而下原子越来越___________失去电子。
15.A、B、C、D四种元素位于短周期内,B、C、D的原子序数依次递增。A原子核内有一个质子,B原子的电子总数与D原子最外层电子数相等,D原子最外层电子数是其电子层数的3倍,由此推断:
(1)A与D组成的化合物中,含有非极性键的分子的电子式________。画出 D2-的结构示意图____________________。
(2)用电子式表示B与D组成的三原子分子的形成过程_________________。
(3)A和C组成的化合物CA3易液化的原因______________。
(4)已知A、B、C、D可组成一种化合物,其原子个数比为8︰1︰2︰3,该化合物的化学式为__________,属__________(离子、共价)化合物。
16.A、B、C、D、E代表5种元素,请填空:
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,该原子的电子排布式为_______。
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子排布式都与氩原子相同,B元素的符号为_______,C的离子结构示意图为_______。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满,D的元素符号为_______,其基态原子的价电子排布式为_______。
(4)E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,E的元素符号为_______,其基态原子的价电子排布图为_______。
17.根据信息回答下列问题:不同元素的原子在分子内吸引键合电子的能力大小可用数值表示,该数值称为电负性。一般认为:如果两个成键原子间的电负性差值大于1.7,原子之间通常形成离子键;如果两个成键原子间的电负性差值小于1.7通常形成共价键。下表是某些元素的电负性值:
元素符号 Li Be B C O F Na Al Si P S Cl
电负性值 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0
(1)通过分析电负性值的变化规律,确定Mg元素的电负性值的最小范围:___________。
(2)请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系是___________。
(3)推测AlF3、AlCl3、AlBr3是离子化合物还是共价化合物:AlF3___________,AlCl3___________, AlBr3___________。
18.现有六种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F为第4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问题。
元素 相关信息
A 元素的原子核外电子数和电子层数相等,也是字宙中最丰富的元素
B 元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C 元素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
D 原子核外填充电子的所有p轨道全满或半满
E 元素的主族序数与周期序数的差为3
F 在元素周期表的第6列
(1)B元素基态原子具有_______种运动状态不同的电子,能量最高的电子,其电子云在空间有_______个伸 展方向。
(2)根据上述信息,画出C元素基态原子的轨道表示式_______。
(3)F在元素周期表中属于_______区元素,其基态原子核外共有_______个未成对电子。
(4)D、E两元素的第一电离能大小关系是_______(用元素符号表示,下同),B、D两元素的电负性大小关系是_______。
(5)写出DA3的电子式:_______(用元素符号表示)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【分析】同一周期,从左到右电负性增大,因X、Y元素同周期,电负性X>Y,所以原子序数为:X>Y,非金属性X>Y,据以上分析解答。
【详解】A.同一周期,从左到右,第一电离能呈增大的趋势,原子序数为:X>Y,所以第一电离能Y可能大于X,故A正确;
B.同一周期,从左到右非金属性增强,非金属性:X>Y,非金属性越强,氢化物越稳定,所以气态氢化物的稳定性:HmY小于HnX,故B错误;
C.元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性就越强,非金属性:X>Y,所以X对应的最高价含氧酸的酸性强于Y对应的最高价含氧酸的酸性,故C正确;
D.电负性值大的元素吸引电子能力强,在化合物中显负价,电负性值小的元素吸引电子能力弱,在化合物中显正价,所以X和Y形成化合物时,X显负价,Y显正价,故D正确;
故选B。
2.B
【详解】A.非金属性越强电负性越大,则原子序数X>Y,若X为F、Y为O,由于无最高正价,则错误,若X为Cl、Y为S,则最高化合价:,则正确,故A不选;
B.由非金属性X>Y,则最简单气态氢化物的稳定性:X>Y,则一定错误,故B选;
C.非金属性X>Y,若不是最高价对应的含氧酸,如X为Cl、Y为S,酸性:HClOH2SO4,则正确,故C不选;
D.非金属性X>Y,则X和Y形成的化合物中,X显负价,Y显正价,一定正确,故D不选;
故选:B。
3.A
【详解】A.Ca为20号元素,电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,则Ca2+的电子排布式为1s22s22p63s23p6,A正确;
B.F为9号元素,F-的核外有10个电子,电子排布式为1s22s22p6,B不正确;
C.P的价电子排布为3s23p3,根据洪特规则,最外层电子排布图为,C不正确;
D.Cr为24号元素,电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1(应符合洪特规则),D不正确;
故选A。
4.D
【详解】A.是由O原子和H原子之间通过共用电子对形成的共价键,所以其形成过程是:,A错误;
B.第2能层只有s和p两个能级,不存在d能级,B错误;
C.电子从激发态跃迁到基态时可形成发射光谱,C错误;
D.激光的产生、LED灯发光是由于电子吸收能量从基态跃迁到激发态,而处于激发态的电子很不稳定,又从激发态跃迁回基态,从而以光的形式释放能量,D正确。
答案为:D。
5.A
【详解】A.元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性:Na> Mg,故碱性:,A正确;
B.元素非金属性越强,其简单氢化物越稳定,非金属性:Cl>Br,故热稳定性:,B错误;
C.通常电子层数越多,原子半径越大,同周期主族元素原子半径随原子序数的增大而减小,所以原子半径:,C错误;
D.原子最外电子数n的关系为:,故D错误;
故选A。
6.C
【分析】元素的非金属性越强,与氢气化合越剧烈、氢化物越稳定、最高价氧化物的水化物的酸性越强。
【详解】①非金属元素甲比乙容易与氢气化合,依据非金属性递变规律,非金属性甲比乙强;
②非金属元素甲的气态氢化物比乙稳定,依据非金属性递变规律,非金属性甲比乙强;
③甲单质能与乙的阴离子发生置换反应,生成甲的阴离子和乙单质,依据氧化还原反应规律,甲单质的氧化性比乙单质强,非金属性甲比乙强;
④甲的最高价氧化物对应水化物的酸性比乙强,依据非金属性递变规律,甲的非金属性比乙强;
⑤氮和氧的单质都能与镁反应,氮原子获得3个电子,而氧原子获得2个电子,但非金属性氧比氮强,所以与某金属反应时,甲原子得电子数目比乙的多,甲的非金属性不一定比乙强;
⑥氢气的熔、沸点比氧气低,但氢的非金属性比氧弱,所以虽然甲单质的熔、沸点比乙低,但甲的非金属性不一定比乙强;
综合以上分析,①②③④正确,故选C。
7.B
【详解】A.氮气分子中存在氮氮三键,氮原子最外层达到8电子稳定结构,氮气的电子式为:,A错误;
B.氮原子核外有7个电子,核外电子排布为1s22s22p3,B正确;
C.氯离子的核电荷数为17,最外层为8个电子,结构示意图为:,C错误;
D.NH4Cl水解产生一水合氨,水解方程式为NH+2H2ONH3·H2O+H+,D错误;
综上所述答案为B。
8.A
【分析】根据元素在周期表中的位置可知,M和N位于第二周期,X和Y位于第三周期,设M原子核外电子数为x,则Y原子核外电子数为x+7,又X原子核外电子数是M的2倍,故有2x=x+7,解得x=7,则M为N元素,Y为Si元素,根据元素在周期表中的相对位置可知,X是Al元素,N为O元素。
【详解】A.N原子的2p能级为半充满状态,比较稳定,故元素的第一电离能:M>N,故A错误;
B.Al为第三周期ⅢA族元素,铝单质可在冰晶石的作用下通过电解熔融Al2O3制备,故B正确;
C.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,四种元素中非金属性最强的是氧元素,但氧元素没有最高价氧化物对应的水化物,所以酸性最强的是非金属性仅次于氧的氮元素最高价氧化物对应的水化物HNO3,故C正确;
D.因Y为Si元素,是位于金属与非金属交界处的“类金属”,根据鲍林的电负性表,Y元素的电负性约为1.8,故D正确;
故选A。
9.A
【详解】A.N、P、As属于同主族元素,同主族元素从上至下非金属逐渐减弱,则电负性也逐渐较弱,键角由大到小的顺序为NH3>PH3>AsH3,故A正确;
B.Cd为48号元素,其基态原子的电子排布式为或[Ar]4d105s2,故B错;
C.Sn位于第五周期第IVA族,其基态原子的电子排布式为:,则其价层电子排布式为,故C错;
D.SiH4中Si的化合价为+4,CH4中C的化合价为-4,因此SiH4的还原性大于CH4的,故D错;
答案选A。
10.A
【分析】根据硅原子为14号元素,则核外有14种不同运动状态的电子,再根据电子排布式1s22s22p63s23p2进行分析。
【详解】A.硅原子为14号元素,则核外有14种不同运动状态的电子,故A错误;
B.硅原子为14号元素,电子排布式1s22s22p63s23p2,共2种轨道,s轨道为球形只有1伸展方向,p轨道有3种伸展方向,则有4种不同的伸展方向,故B正确;
C.硅原子为14号元素,电子排布式1s22s22p63s23p2,所以有5种不同能量的电子,故C正确;
D.硅原子核外电子排布在3个电子层,电子排布式1s22s22p63s23p2,共2种轨道,核外电子分布在s、p共1+1+3+1+2=8个不同的轨道中,故D正确;
故选A。
11.D
【解析】都是短周期元素,由最外层电子数与原子序数关系可知,X、Y处于第二周期,X的最外层电子数为6,故X为O元素,Y的最外层电子数为7,故Y为F元素; Z、R、W处于第三周期,最外层电子数分别为1、6、7,故Z为Na元素、R为S元素、W为Cl元素,据此解答。
【详解】A.同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,应为Cl > S,故A错误;
B.Z与W形成的是NaCl,Na+和Cl-的配位数为6,故B错误;
C.核外电子排布相同的离子核电荷数越大离子半径越小,半径Cl- < S2-,故C错误;
D.X、Z形成的化合物如为Na2O2,可含有共价键,故D正确;
故选D。
12. 第二周期VA族 1s22s22p3 2 PH3 Cl2 AC 0.25
【详解】(1)氮在周期表中第二周期VA族,所以答案为:第二周期VA族;
(2)氮元素原子核外电子排布式为1s22s22p3可知氮原子核外有s、p两种不同的电子云形状,故答案为:1s22s22p3、2;
(3)氮元素气态氢化物为NH3其电子式为,所以答案为:;
(4) 反应前后磷元素化合价升高(-3到+5),所以还原剂是PH3,所以答案为:PH3;
(5)已知 0.2mol KClO3在反应中得到 1mol 电子,所以一个氯原子得5个电子,化合价降低5,所以生成物中氯元素为零价,所以答案为:Cl2;
(6)根据得失电子数目相等,可配平方程式,所以答案为:;
(7)由反应可以判断氧化剂是KClO3,氧化产物是H3PO4,氧化剂氧化性大于氧化产物,所以A正确,还原剂是PH3,还原产物是X,还原剂的还原性大于还原产物,所以C正确,故答案为:AC;
(8)由,可知每转移40摩尔电子,生成磷酸5摩尔,所以转移电子 2mol 时,生成H3PO40.25mol,所以答案为:0.25。
13.(1)
(2) 7
(3)2
【详解】(1)铬原子的最外层电子数为1,位于第四周期,与铬同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有(填元素符号)。故答案为:;
(2)基态铁原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,基态的M层电子排布式为,基态铝原子1s22s22p63s23p1,核外自旋平行的电子最多有7个,与铝同族的第四周期元素原子的价电子排布式为,磷是15号元素,基态磷原子的核外电子运动状态共有15种,其价电子排布式为。故答案为:;7;;15;;
(3)为ⅣA族元素,基态原子4p能级有2个未成对电子。故答案为:2。
14. 小 大 减小 容易
【详解】(1)同一周期元素,从左到右,随着原子的最外电子电子数的增加,半径减小,元素的第一电离能总体上呈现从小到大的趋势,越来越难失去电子。
(2)同主族元素,从上到下,元素半径增大,元素的第一电离能逐渐减小,表明元素越来越容易失去电子。
15. 氢键 (NH4)2CO3 离子
【详解】分析:A、B、C、D四种短周期元素,B、C、D的原子序数依次递增。A原子核内仅有1个质子,应为H元素;D原子最外层电子数是其电子层数的3倍,则有两个电子层,最外层电子数为6,则D为O元素;B原子的电子总数与D原子的最外层电子数相等,则B为C元素;C的原子序数介于C、O之间,所以C是N元素;结合元素化合物的性质解答.
详解:(1)A与D组成的化合物中,含有非极性键的分子为H2O2,分子中存在两个氧氢键和一个O O键,双氧水的电子式为:,D2-为O2-,结构示意图为:,答案为:、
(2)B与D组成的三原子分子为CO2,用电子式表示形成过程为:,答案为:
(3)A和C组成的化合物CA3为NH3, NH3分子间易形成氢键,导致NH3易液化,答案为:氢键
(4)A、B、C、D组成化合物,其原子个数比为8︰1︰2︰3,则该化合物的化学式为(NH4)2CO3,(NH4)2CO3中铵根离子与碳酸根离子之间以离子键结合,所以属于离子化合物,答案为:(NH4)2CO3、离子
16.(1)1s22s22p3
(2) Cl
(3) Fe 1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
(4) Cu
【解析】(1)
次外层有2个电子,说明次外层为第一层,故最外层为第二层,第二层有2s、2p两个能级,2s上最多排两个电子,故3个未成对电子在2p能级上,即2p3,故A原子电子排布式为:1s22s22p3。
(2)
由题意知,B-、C+均含18个电子,故B原子含17个电子,为氯元素,符号为Cl,C原子含19个电子,为钾元素,离子结构示意图为。
(3)
由题意知,D3+离子电子排布式为:[Ar]3d5,故D原子有18+5+3=26个电子,即铁元素,符号为Fe,其基态原子的价电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)。
(4)
由题意知,E原子电子排布式为:[Ar]3d104s1,共有29个电子,即铜元素,符号为Cu,电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,其基态原子的价电子排布图为。
17.(1)0.9~1.5
(2)非金属性越强,电负性越大;金属性越强,电负性越小
(3) 离子化合物 共价化合物 共价化合物
【详解】(1)根据电负性的递变规律:同周期从左至右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,可知在同周期中电负性Na<Mg<Al,同主族Be>Mg>Ca,结合表中数据Be、Na、Al的电负性分别为0.9、1.5、1.5,则Mg的电负性范围为0.9~1.5,故答案为:0.9~1.5;
(2)由表中数据可知,F的电负性最强,其非金属性也最强;Na的电负性最弱,但其金属性最强,因此可得到非金属性越强,电负性越大,金属性越强,电负性越小,故答案为:非金属性越强,电负性越大,金属性越强,电负性越小;
(3)AlF3中Al、F的电负性分别为1.5、4.0,则其电负性差值为:4.0-1.5=2.5>1.7,则形成离子键,所以AlF3为离子化合物;AlCl3中Al、Cl的电负性分别为1.5、3.0,则其电负性差值为:3.0-1.5=1.5<1.7,则形成共价键,所以AlCl3为共价化合物;Br的非金属性比Cl弱,则Br的电负性比Cl小,所以Al和Br的电负性差值比Al和Cl的电负性差值小,小于1.7,所以形成共价键,所以AlBr3为共价化合物。
18.(1) 7 3
(2)
(3) d 6
(4) P>S N>P
(5)
【分析】A、B、C、D、E为短周期主族元素,F为第四周期元素,它们的原子序数依次增大,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,A为H元素;B元素原子的核外p电子数比s电子数少1,B有2个电子层,核外电子排布为1s22s22p3,故B为N元素;由C原子的第一至第四电离能数据可知,第三电离能剧增,故C表现+2价,处于II A族,原子序数大于N元素,故C为Mg元素;D处于第3周期,D原子核外所有p轨道全满或半满,最外层排布为3s23p5,故D为P元素;E处于第三周期,E元素的主族序数与周期数的差为3,E处于第VIA族,故E为S元素;F是前四周期在周期表的第6列,F为Cr元素。
【详解】(1)根据分析可知B为N元素,核外电子排布为1s22s22p3,N有7个电子,N元素基态原子具有7种运动状态不同的电子,能量最高的电子为p轨道,其电子云在空间有3个伸展方向。
(2)C为Mg元素,Mg元素基态原子的轨道表示式;
(3)F为Cr元素,价排布为3d54s1,Cr在元素周期表中属于d区,其基态原子核外共有6个未成对电子。
(4)D为P元素,E为S元素,P原子核外所有p轨道全满或半满,能量低,第一电离能大于S,故P、S两元素的第一电离能大小关系是P>S;B为N元素,D为P元素,N、P属于同周期元素,从上到下电负性依次减小,故N、P两元素的电负性大小关系是
(5)D为P元素,A为H元素,DA3为PH3,写出PH3的电子式为;
答案第1页,共2页
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