中小学教育资源及组卷应用平台
1.2原子结构与元素的性质(能力提升)
一、选择题
1.下列有关物质的结构与性质的说法错误的是( )
A.因为3s能级上电子的能量低于3p能级上电子的能量,所以
B.由于氯的电负性大于氢的电负性导致羧基中极性较强,所以的酸性比强
C.的热稳定性比的弱,可推断的热稳定性比弱
D.N元素的电负性大于P元素,故分子的极性大于
2.某化合物结构如图所示,其中X、Y、W、Z是原子序数依次增大的短周期元素,且四种元素分布在三个周期,W的最外层电子数是Y的最外层电子数的2倍,Z和X同主族。下列说法正确的是( )
A.W与Z形成的化合物中可能有非极性共价键
B.同一周期中比W原子第一电离能小的还有5种元素
C.电负性:Y>W
D.离子半径:Z>W>Y
3.国家一类抗癌新药乙烷硒啉(Ethaselen)进入临床研究,其结构如图。下列说法正确的是( )
A.基态Se原子的价层电子排布式为
B.分子所含元素中第一电离能最大的为O
C.分子中的碳原子都采取杂化
D.分子中有8种不同化学环境的碳原子
4.最近,一组月球车辙照片在网络上开始流传,这组照片是由中国嫦娥四号任务上搭载的“玉兔二号”月球车所留下的,成为中国航天业的一大亮点。“玉兔二号”通过砷化镓(GaAs)太阳能电池提供能量进行工作,下列有关说法不正确的是( )
A.镓的单质可作半导体材料
B.砷化镓太阳能电池能将化学能转化为电能
C.砷元素的电负性小于磷元素的电负性
D.砷的第一电离能比镓的第一电离能大
5.一种在锂电池工业中有重要用途的化合物的结构如图所示,其中短周期元素X、Y、Z、R、Q的原子序数依次增大,R、Q处于不同周期,基态Y原子核外有5种运动状态不同的电子。下列说法错误的是( )
A.原子半径:X
C.该分子中Y与Z的杂化方式相同 D.最高价含氧酸的酸性:Y6.现有四种元素基态原子的电子排布式如下。则下列有关比较中正确的是( )
①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5
A.第一电离能:④>③>①>② B.原子半径:②>①>③>④
C.电负性:④>①>②>③ D.最高正化合价:④>③=②>①
7.已知两种元素的基态原子价层电子排布式分别为 X:2s22p4,Y:4s24p4下列有关比较中正确的是( )
A.第一电离能:XY
C.非金属性:X>Y D.最高正化合价:X=Y
8.短周期主族元素X、Y、Z、Q、W原子序数依次增大,X的一种核素常用于测定文物的年代,Z的一种单质常用来消毒杀菌,Q最外层有2个电子,W和Y同族。下列说法不正确的是( )
A.第一电离能:X>Y>Z
B.简单氢化物的沸点:Y>W
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>X
D.X、Y、Z的最简单氢化物的杂化方式均为杂化
9.常见的非金属元素和金属元素及其化合物是中学化学核心知识。下列说法正确的是( )
A.半径大小:r(Al)>r(Na) B.电离能大小:I1(N)>I1(O)
C.电负性大小:χ(F)<χ(O) D.碱性强弱:NaOH10.下列关于原子结构的说法不正确的是 ( )
A.原子光谱上的特征谱线可用于元素鉴定
B.同一原子中,2p、3p、4p电子的能量依次增强
C.电子排布式为1s22s22p5 的基态原子对应元素位于周期表第五周期
D.日常生活中的焰火、LED灯都与原子核外电子跃迁释放能量有关
11.下列比较错误的是( )
A.熔点:NaS>P>Si
C.碱性: D.沸点:HF12.一种工业洗涤剂中间体的结构如图,其中X、Y、Z、Q、W原子序数依次增大且分属三个短周期。Y、Q元素的基态原子中均有两个未成对电子,下列说法正确的是( )
A.简单氢化物的沸点: Y>Z>Q
B.简单离子半径: QC.电负性大小: Q>Z>Y>X
D.阴离子中各原子都满足8电子稳定结构
13.A、B、C、D是原子序数依次增大的前四周期的主族元素,A是宇宙中含量最多的元素;基态B原子核外能级上的电子总数与能级上的电子总数相等,但第一电离能高于同周期相邻元素;C是制芯片的主要元素;D与A元素在周期表中处于同一主族。下列说法错误的是( )
A.A元素和第VIA族元素形成的简单化合物的沸点从上至下依次升高
B.B单质在空气中燃烧产物不止一种
C.C的氧化物可以形成共价晶体
D.D元素原子核外共有19种不同运动状态的电子
14.下列曲线表示Na、Mg、Al元素或其单质性质随核电荷数的变化趋势,错误的是
A. B.
C. D.
15.某元素的原子最外层电子排布式是,该元素或其单质不可能具有的性质是( )
A.该元素位于第五周期IIIA族
B.该元素的金属性比铝元素的强
C.该元素的最高化合价为+5
D.该元素的单质在一定条件下能与盐酸反应
16.元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图。已知Y元素原子的外围电子排布为nsn-1npn+1,则下列说法错误的是( )
X
Y
Z
A.Y元素原子的外围电子排布为4s24p4
B.Y元素在周期表的第三周期ⅥA族
C.X元素所在周期中所含非金属元素最多
D.Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3
17.短周期元素的四种离子、、、都具有相同的电子层结构,下列说法错误的是( )
A.四种离子的质子数:
B.四种元素的电负性:Z>W>Y>X
C.四种离子的半径:
D.四种元素原子的最外层电子数目:W>Z>X>Y
二、多选题
18.火星夏普山矿脉中含有短周期主族元素X、Y、Z、W,其中X、Y、W在元素周期表中的相对位置如表所示,Y、Z形成的离子化合物中阴阳离子的核外电子排布相同。下列说法正确的是 ( )
X Y
W
A.基态Z离子的核外电子排布式为
B.X和Y的简单氢化物都是弱电解质
C.W的电负性和第一电离能都大于X
D.少许Y的简单氢化物的溶液应保存在磨口玻璃瓶中
19.常温下,W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01mol/L)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.电负性:Z>Y>X
B.简单离子的半径:Y>Z>W>X
C.同浓度氢化物水溶液的酸性:Z<Y
D.Z的单质具有强氧化性和漂白性
20.下列有关说法正确的是( )
A. 为含极性键的极性分子
B.第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有3种
C.基态Cl原子核外有17种能量不同的电子
D.C、N、O、P四种元素电负性最大的是O
三、非选择题
21.富马酸亚铁是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示:
(1)富马酸分子中键与键的数目比为 ;
(2)富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为 。
22.已知W、X、Y、Z、R五种前4周期元素中,原子序数依次增大W元素 结构或性质信息
W 原子L层上s电子数等于p电子数
X 同周期主族元素中电负性最小
Y 第三周期的主族元素中简单离子的半径最小
Z 单质在常温、常压下是气体,原子的M层上有1个未成对的p电子
R 前四周期中基态原子核外未成对电子数最多
请根据信息回答有关问题:
(1)画出W元素基态原子核外电子排布图 ;
(2)由W元素形成的有机物的种类繁多,其中相对分子质量为72的烃的结构有多种,请写沸点最低的一种烃的结构简式: 。
(3)含有元素X的盐的焰色试验为 色,许多金属元素形成的盐都可以发生焰色试验,其原因是 。
(4)写出Y单质与X的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式 。
在周期表中与Y元素的化学性质最相似的短周期主族元素是 ,该元素基态原子核外共有 种能量不同的电子。
(5)Z的含氧酸比较多,请写出其中氧化性最强的一种含氧酸的电子式 ,其中心原子的杂化方式是 ,VSEPR模型为 。
(6)写出R元素基态原子的价电子排布式为 。
23.X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的5种短周期元素。非金属元素X的核外电子数等于其周期数;Y的基态原子最外层有3个未成对电子;Z元素的电负性是同周期中最大的;W元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等;基态M原子的3p轨道上有4个电子。请回答下列问题:
(1)写出各元素的元素符号:X ,Y 。
(2)Y、Z、W、M的简单离子半径由大到小的顺序为 (填离子符号)。
(3)X、Y、Z、W的电负性由大到小的顺序为 (填元素符号,下同)。
(4)Z与M相比第一电离能比较大的是 ,其基态原子的电子排布式为 。
(5)X~M中某种元素的部分电离能(用、……表示,单位)数据如表:
I ……
电离能 738 1451 7733 10540
①由此可判断该元素是 (填元素符号),其最高正价为 。
②该元素的电离能越来越大的原因是 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】原子核外电子的能级分布;元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】 A.镁原子的价电子排布式为3s2、铝原子的价电子排布式为3s23p1,3s能级上电子的能量低于3p能级上电子的能量,原子轨道排布为全满,半满,全空为稳定结构,所以镁元素的第一电离能大于铝元素,故A不符合题意;
B.氯元素的电负性大于氢元素的电负性,氯原子吸电子的能力导致羧基中氢氧键的极性增强,易于电离出氢离子,所以三氯乙酸的酸性强于二氯乙酸,故B不符合题意;
C.依据电负性越强,形成的键能越大,越稳定,由过氧化氢的热稳定性弱于水可知,氧氧非极性键的稳定性弱于氢氧极性键,同理可知,碳碳非极性键的稳定性弱于碳氢极性键,则乙烷的热稳定性弱于甲烷,故C不符合题意;
D.三氯化氮和三氯化磷的空间结构都是三角锥形,氮元素的电负性大于磷元素,则氮氯键的极性小于磷氯键,所以三氯化氮分子的极性小于三氯化磷,故D符合题意;
故选D。
【分析】A.原子轨道排布为全满,半满,全空为稳定结构;
B.依据电负性判断;
C.依据电负性越强,形成的键能越大,越稳定;
D.依据空间结构和极性的大小分析。
2.【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、W为O元素,Z为Na元素,两者形成的Na2O2中含有O-O非极性键,故A正确;
B、同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,则同一周期中比O原子第一电离能小的还有Li、Be、B、C,共4种元素,故B错误;
C、元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性:O>B,则电负性:O>B,即W>Y,故C错误;
D、电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径:O2->Na+>B3+,即W>Z>Y,故D错误;
故答案为:A。
【分析】四种元素分布在三个周期,则X为H元素,Z形成+1价阳离子,Z和X同主族,结合原子序数可知,Z为Na元素,W的最外层电子数是Y的最外层电子数的2倍,结合成键情况可知,Y为B元素,W为O元素。
3.【答案】D
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A、Se位于元素周期表的第四周期第ⅥA族,因此基态Se原子的价层电子排布式为4s24p4,A不符合题意。
B、N的2p轨道为半充满状态,结构稳定,不易失去电子,因此其第一电离能最大,B不符合题意。
C、苯环上的碳原子,以及羰基上的碳原子都采用sp2杂化;-CH2-CH2-上的碳原子采用sp3杂化,C不符合题意。
D、由分子结构的对称性可知,分子中含有8种不同化学环境的碳原子,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、根据Se在周期表中的位置确定其价电子排布式。
B、N的2p轨道为半充满状态,结构稳定,第一电离能较大。
C、苯环上的碳原子采用sp2杂化。
D、根据结构的对称性确定不同化学环境的碳原子数。
4.【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;化学反应中能量的转化;常见能量的转化及运用
【解析】【解答】A.镓位于金属和非金属的分界附近,可作半导体材料,A不符合题意;
B.砷化镓太阳能电池能将太阳能转化为电能,B符合题意;
C.同主族元素从上至下电负性逐渐减小,砷元素的电负性小于磷元素的电负性,C不符合题意;
D.同周期主族元素从左至右第一电离能增大,砷是半满稳定结构,砷第一电离能比镓的第一电离能大,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.镓位于金属和非金属的分界附近;
B.太阳能电池能将太阳能转化为电能;
C.同主族元素从上至下电负性逐渐减小;
D.同周期主族元素从左至右第一电离能增大。
5.【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;溶液酸碱性的判断及相关计算;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】 其中短周期元素X、Y、Z、R、Q的原子序数依次增大,R、Q处于不同周期,基态Y原子核外有5种运动状态不同的电子。结合结构式即可得到 X为H,Y为B,Z为C,R为O,Q为Cl。
A.根据分析得到X为H,Y为B,Z为C,R为O,原子半径大小为H<O<C<B,故A符合题意;
B.Y为B,Z为C,R为O,同周期中元素第一电离能从左到右有增大趋势,电离能B<C<O,故B不符合题意;
C.Y为B,形成化合物形成三键为sp2杂化,Z为C为sp2杂化,故C不符合题意;
D.Y为B,Z为C,Q为Cl,形成的化合物为H3BO3,H2CO3,HClO4最高价含氧酸酸性增强;故D不符合题意;
故正确答案为A
【分析】A.根据题意找出元素符号即可判断半径大小;
B.根据题意找出元素符号,结合同周期第一电离能大小关系判断;
C.根据形成键即可判断;
D.根据元素找出最高价含氧酸即可判断。
6.【答案】B
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】①是S,②是P,③是N,④是F。
A.第一电离能是:F>N>P>S,A选项是错误的;
B.原子半径是:P>S>N>F,B选项是正确的;
C.电负性:F>N>S>P,C选项是错误的;
D.最高正化合价:S>N=P,F无正价,D选项是错误的。
故答案为:B。
【分析】A.同周期的元素第一电离能从左至右是呈现增大的趋势的,但是第IIA族与第VA族存在ns全满和np半满,其结构是稳定的;
B.同周期的元素半径从左至右是逐渐减小的,同主族的元素从上至下半径是逐渐增大的;
C.同周期的元素电负性是逐渐增大的,同主族元素从上至下是逐渐减小的;
D.F元素是没有正价的,其余主族元素最高正价等于其族序数。
7.【答案】C
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小,则第一电离能:O>Se,即X>Y,故A错误;
B、同主族从上到下原子的半径逐渐增大,则原子半径:Se>O,即Y>X,故B错误;
C、同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱,非金属性:O>Se,即X>Y,故C正确;
D、O元素没有最高正极,Se的最高正价为+6价,故D错误;
故答案为:C。
【分析】根据X、Y的价层电子排布式可知,X为O元素,Y为Se元素。
8.【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】由分析可知,X为C、Y为N、Z为O、Q为Mg、W为P。
A、同一周期,核电荷数越大,第一电离能越大,N的2p轨道为半充满状态,处于稳定结构,因此其第一电离能大于O,所以第一电离能:Y>Z>X,A不符合题意。
B、Y、W的简单氢化物分别为NH3、PH3,NH3可形成分子间氢键,使得沸点增大,因此简单氢化物的沸点:Y>W,B不符合题意。
C、非金属性越强,则其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,非金属性:N>C,所以最高价氧化物对应水化物的碱性:HNO3>H2CO3,即Y>X,C不符合题意。
D、X、Y、Z的最简单氢化物分别为CH4、NH3、H2O,其价层电子对数都是4,因此都采用sp3杂化,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】X的一种核素常用于测定文物的年代,因此X为C。Z的一种单质常用于消毒杀菌,因此Z为O。所以Y为N。Q的最外层有2个电子,因此Q为Mg。W和Y同族,所以W为P。
9.【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、同周期元素,从左到右半径减小,则 r(Al)B、同周期元素,从左到右第一电离能增大,若原子最外层能级电子为半充满或全充满则出现反常,则 I1(N)>I1(O),B正确;
C、同周期元素,从左到右电负性增大,则 χ(F)>χ(O),C错误;
D、同周期元素,从左到右金属性减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,则NaOH>Al(OH)3,D错误;
故答案为:B
【分析】同一周期,从左到右最外层电子数递增,同一主族,最外层电子数相等;
同一周期,从左到右最高正价为+1—+7,最低负价为-4—-1,同一主族,最高正价相同,最低负价相同;
同一周期,从左到右半径减小,同一主族,从上到下半径增大;
同一周期,从左到右金属性减弱,非金属性增强,同一主族,从上到下金属性增强,非金属性减弱
金属性的比较:最高价氧化物对应水化物的碱性,和氧气、水、酸反应的程度,单质的还原性;
非金属性的比较:最高价氧化物对应水化物的酸性,和氢气反应的程度,氢化物的稳定性,单质氧化性;
同周期元素,从左到右第一电离能增大,若原子最外层能级电子为半充满或全充满则出现反常。
10.【答案】C
【知识点】原子结构与元素的性质
【解析】【解答】A.不同元素原子的吸收光谱不同,利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,A不符合题意;
B.同一原子中,2p、3p、4p电子的能量依次增强,B不符合题意;
C.电子排布式为1s22s22p5 的基态原子对应元素位于周期表第二周期,C符合题意;
D.日常生活中的许多可见光,如焰火、LED灯,都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.不同元素原子的吸收光谱不同,利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素;
B.同一原子中,2p、3p、4p电子的能量依次增强;
C.电子排布式判断元素位置;
D.光与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。
11.【答案】D
【知识点】原子结构与元素的性质;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.Na、Mg、Al处于同一周期,且金属性是Na>Mg>Al,所以其熔点是 NaB.同一周期元素,从左往右,非金属性逐渐增强,因此 Cl>S>P>Si ;故B不符合题意;
C.同一周期元素,金属性越强的元素形成的碱的碱性越强,同一周期金属性从左往右逐渐减弱,即Na>Mg>Al,所以其碱性是;故C不符合题意;
D.对于组成和结构相似的分子来说,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高,故HI>HBr>HCl,但由于HF分子间形成氢键增大了分子之间的作用力,虽然相对分子质量小,但熔沸点最高;故D符合题意;
故答案为:D
【分析】该题主要考查元素周期律的应用,其中当有氢键时要特殊考虑氢键对物质熔沸点的影响。
12.【答案】C
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;原子结构与元素的性质;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】前三周期的短周期元素,X只能形成单键,因此X为H元素;Y最多形成4个单键,因此为C元素,且C的基态原子中有2个未成对电子,Z最多形成3个单键,应为N元素,Q能形成双键应为O元素,O元素的基态原子中2个未成对电子;W能形成带一个单位正电荷的阳离子,为Na;
A.简单氢化物比较的是非金属性及氢键,YZQ的非金属性是Q>Z>Y,即氢化物的沸点为H2O>NH3>CH4;故A错误;
B.O2-、N3-、Na+的电子结构都相同,因此其半径大小是N3->O2->Na+;故B错误;
C.电负性比较的是电子的能力,因此电负性大小为:O>N >C>H;故C正确;
D.H达到饱和结构最外层只有2个电子,不满足8个电子稳定结构;故D错误;
故答案为:C。
【分析】该题主要是通过题干信息及物质结构中化学键来分析其组成元素,然后通过金属性、非金属性等来比较沸点、电负性。
13.【答案】A
【知识点】原子核外电子的运动状态;原子结构与元素的性质
【解析】【解答】A.依据相对分子质量进行比较熔沸点,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高;若分子间含有氢键,熔沸点较高;
则HF的沸点比较高,故A错误;
B. 镁在空气中燃烧产物有氧化镁、氮化镁、碳等,故B正确;
C. 硅的氧化物为二氧化硅,属于共价晶体,故C正确;
D. D为K元素,钾为19号元素,原子核外共有19种不同运动状态的电子,故D正确。
故答案为:A。
【分析】 A、B、C、D是原子序数依次增大的前四周期的主族元素,A是宇宙中含量最多的元素,则A为H;基态B原子核外s能级上的电子总数与P能级上的电子总数相等, 则电子排布式可能为1s22s22p63s2,则B为Mg;C是制芯片的主要元素,则C为Si;D与A元素在周期表中处于同一主族,则D为K,据此分析。
14.【答案】A
【知识点】原子结构与元素的性质
【解析】【解答】A.Na、Mg、Al在同一周期,同一周期从左往右第一电离能逐渐增大,但是第IIA族大于IIIA族为特例,即Mg>Al,A符合题意;
B.Na、Mg、Al在同一周期,最高正化合价即为全部失去最外层电子数,同一周期从左往右最外层电子数增多,B不符合题意;
C.Na、Mg、Al在同一周期,同一周期从左往右电负性增大,C不符合题意;
D.Na+、Mg2+、Al3+均有两层电子层,当电子层相同时,核电荷数越大,半径越小,即Na+>Mg2+>Al3+,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.同一周期的主族元素中,从左至右,元素的第一电离能呈“锯齿状”增大,其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素;
B.同一周期从左往右最外层电子数增多,最高正化合价即为全部失去最外层电子数;
C.同一周期从左往右电负性增大;
D.电子层相同时,核电荷数越大,半径越小。
15.【答案】C
【知识点】原子结构与元素的性质
【解析】【解答】A.该元素原子核外最外层电子排布式是,则此元素位于第五周期第IIIA族,为In(铟)元素,A不符合题意;
B.同一主族元素从上向下金属性逐渐增强,In(铟)元素的金属性比铝元素的强,B不符合题意;
C.该元素最外层有3个电子,最高正价为+3价,C符合题意;
D.铝能和盐酸反应,In(铟)元素的金属性比铝元素的强,铟在一定条件下能与盐酸反应,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】 位于同一主族元素最外层电子数相同,化学性质具有相似性,但是原子半径逐渐增大,失电子越来越容易,金属性越来越强
16.【答案】A
【知识点】原子结构与元素的性质
【解析】【解答】A.Y元素原子的外围电子排布为nsn-1npn+1,s能级最多容纳2个电子,故n-1=2,解得n=3,故Y元素原子的外围电子排布为3s23p4,故A符合题意;
B.Y为S元素,处于第三周期第ⅥA族,故B不符合题意;
C.X为F元素,处于第二周期,只有2两种金属元素,含有6种非金属元素,含非金属元素最多,故C不符合题意;
D.Z为As素,是34号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】首先结合题目给的信息, Y元素原子的外围电子排布为nsn-1npn+1, 可以推出Y为S,X为F,Z为As,然后结合原子结构和性质解答即可
17.【答案】B
【知识点】原子结构与元素的性质;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.短周期元素的四种离子、、、都具有相同的电子层结构,可以推出X、Y、Z、W分别是Al、Mg、N、O,离子的质子数和相应原子的质子数相等,四种离子的质子数:Al3+>Mg2+>O2->N3-,选项A不符合题意;
B.根据同周期从左到右元素的电负性逐渐增大,同主族从上到下元素的电负性逐渐减小,四种元素的电负性:O>N>Al>Mg,选项B符合题意;
C.四种离子具有相同的电子层结构,依据“序大径小”规律,离子半径:,选项C不符合题意;
D.O、N、Al、Mg四种元素的最外层电子数目分别是6、5、3、2,选项D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】易错分析:比较粒子半径的方法;先看电子层,电子层越多,半径越大,当核外电子排布相同时,看核电荷数,核电荷数越大,对核外电子吸引越强,半径越小。
18.【答案】A,B
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A. 根据分析可知,基态Z离子Mg2+的核外电子排布式为,选项A符合题意;
B. X和Y的简单氢化物H2O、HF都是弱电解质,选项B符合题意;
C. W的非金属性弱于X,其电负性小于X,第一电离能大于X,选项C不符合题意;
D. 少许Y的简单氢化物HF能与二氧化硅反应,其溶液应保存在塑料瓶中,选项D不符合题意;
故答案为:AB。
【分析】 Y、Z形成的离子化合物中阴阳离子的核外电子排布相同,则Z为Mg元素,Y为F元素,X为O元素,W为S元素。
19.【答案】C,D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A. 周期表中同周期从左到右,元素的非金属性增强,电负性增大,电负性:Cl>S>Na,故A不符合题意;
B. 电子层数越多,原子或离子的半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,对核外电子的吸引能力越强,离子半径越小,简单离子的半径:S2->Cl->N3->Na+,故B不符合题意;
C. 盐酸是强酸,氢硫酸是弱酸,同浓度氢化物水溶液的酸性:S<Cl,故C符合题意;
D.氯的单质具有强氧化性,没有漂白性,可与水反应生成具有漂白性的次氯酸,故D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】A. 同周期从左到右,元素的非金属性增强,电负性增大;
B. 电子层数越多,原子或离子的半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小;
C. 利用酸的电离程度进行比较;
D.氯气具有强氧化性,没有漂白性。
20.【答案】B,D
【知识点】原子核外电子的能级分布;元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】A.二硫化碳为含有极性键的共价化合物,空间构型为直线形,结构对称,正负电荷重心重合,故A不符合题意;
B.IIA族元素原子的s轨道为全充满的稳定结构,第一电离能大于IIIA族,VA族元素原子的p轨道为半充满的稳定结构,第一电离能大于相邻元素,则第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O,共3种,故B符合题意;
C.氯原子核外有17个电子,核外电子排布式为 ,能级不同能量不同,则原子核外能量不同的电子有5种,故C不符合题意;
D.同周期从左到右,电负性逐渐增强,同主族从上到下,电负性逐渐减弱,则C、N、O、P四种元素中电负性最大的是O元素,故D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】A.CS2属于非极性分子
B.第一电离能与最外层电子能量的关系大小
C.同一能级上的电子能量相等
D.电负性和非金属性有关
21.【答案】(1)11:3
(2)O>C>H>Fe
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】(1)由图可知,富马酸的结构简式为:,则富马酸分子中键与键的数目比为11:3;
故答案为:11:3;
(2)元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性:O>C>H>Fe,则电负性由大到小的顺序为:O>C>H>Fe;
故答案为:O>C>H>Fe。
【分析】(1)单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键;
(2)元素的非金属性越强,电负性越大。
22.【答案】(1)
(2)C(CH3)4
(3)黄色;电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的基态时,以一定波长光的形式释放能量
(4)2Al+2H2O+2OH-=2AlO +3H2 ↑;Be;2
(5);sp3杂化;四面体形
(6)3d54s1
【知识点】原子结构的构造原理;原子结构与元素的性质;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】 (1)、由分析可知,W为C元素 ; W元素基态原子核外电子排布图为
(2)、利用商余法,由可知,烃的分子式为C5H12, 随着碳原子数递增,熔沸点逐渐升高,碳原子数相同的时,随着支链数的增加,熔沸点降低,沸点最低的一种烃的结构简式为:C(CH3)4,故答案为:C(CH3)4;
(3)、X为Na元素,含有元素Na的盐的焰色试验为黄色,许多金属元素形成的盐都可以发生焰色试验,其原因是 电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的基态时,以一定波长光的形式释放能量,故答案为:黄色; 电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的基态时,以一定波长光的形式释放能量 ;
(4)、铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为2Al+2H2O+2OH-=2AlO +3H2 ↑;依据“对角线规则”,在周期表中与Al元素的化学性质最相似的短周期主族元素是 Be ,其电子排布式为1s22s2,该元素基态原子核外共有2种能量不同的电子。故答案为:2Al+2H2O+2OH-=2AlO +3H2 ↑ ; Be ;2;
(5)、Z为Cl元素 ,Cl的含氧酸比较多,其中氧化性最强的一种含氧酸是次氯酸,其的电子式为,其中心原子的价层电子数为4,杂化方式是sp3杂化,VSEPR模型为四面体形,故答案为:; sp3杂化 ; 四面体形;
(6)、R为Cr元素 ,依据构造原理, R元素基态原子的价电子排布式为3d54s1 ;故答案为:3d54s1 ;
【分析】 已知W、X、Y、Z、R五种前4周期元素中,原子序数依次增大W23.【答案】(1)H;N
(2)
(3)F>N>H>Mg
(4)F;
(5)Mg;+2;失去电子后半径减小,原子核对电子的吸引作用(引力)增大
【知识点】原子核外电子排布;原子结构的构造原理;原子核外电子的能级分布;元素电离能、电负性的含义及应用;原子结构与元素的性质
【解析】【解答】5种元素为短周期元素,非金属元素X的核外电子数等于其周期数,即X为H,基态Y原子最外层有3个未成对电子,即Y的电子排布式为1s22s22p3,推出Y为N;Z元素的电负性是同周期中最大的,根据电负性规律,推出Z为F,W元素原子核外s能级上的电子与p能级上的电子总数相等,W的电子排布式可能为1s22s22p4、1s22s22p63s2,原子序数依次增大,因此W为Mg,基态M原子的3p轨道上有4个电子,即电子排布式为1s22s22p63s23p4,推出M为S,据此分析。
(1)X为H,Y为N。
(2)Y、Z、W、M简单离子分别为N3-、F-、Mg2+、S2-,S2-比另外三种离子多一个电子层,离子半径最大,N3-、F-、Mg2+核外电子排布相同,离子半径随着原子序数的递增而减小,因此离子半径大小顺序是S2->N3->F->Mg2+;故答案为S2->N3->F->Mg2+
(3)X、Y、Z、W分别为H、N、F、Mg,Mg为金属元素,电负性最小,同周期从左向右电负性依次增大,因此电负性由大到小的顺序是F>N>H>Mg;故答案为F>N>H>Mg;
(4)Z、M分别为F、S,F的第一电离能大于S,其电子排布式为1s22s22p5;故答案为F;1s22s22p5
(5)①根据电离能的规律,I3远大于I2,说明该元素最外层有2个电子,该元素为Mg,其最高正价为+2;故答案为Mg;+2;
②失去电子后半径减小,原子核对电子的吸引能力增大,失去电子需要提供较多的能量,电离能越来越大;故答案为失去电子后半径减小,原子核对电子的吸引作用增大。
【分析】离子半径大小比较:核外电子层数不同时,电子层数越多,离子半径越大;核外电子层数相同,电子排布相同,遵循原子序数越小,离子半径越大的原则;同周期从左到右,电负性逐渐增大;一般来说,非金属元素的电负性大于金属元素;同周期从左到右,第一电离能呈增大的趋势,但第二主族大于第三主族,第五主族大于第六主族;元素的逐级电离能逐渐增大,由于核外电子分层排布,所以逐级电离能会出现突变,根据突变可以判断该元素最外层电子数。
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:62分
分值分布 客观题(占比) 40.0(64.5%)
主观题(占比) 22.0(35.5%)
题量分布 客观题(占比) 20(87.0%)
主观题(占比) 3(13.0%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
选择题 17(73.9%) 34.0(54.8%)
非选择题 3(13.0%) 22.0(35.5%)
多选题 3(13.0%) 6.0(9.7%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 普通 (100.0%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 常见能量的转化及运用 2.0(3.2%) 4
2 元素周期表的结构及其应用 2.0(3.2%) 6
3 元素电离能、电负性的含义及应用 37.0(59.7%) 1,2,3,4,5,6,7,8,9,12,18,19,20,21,23
4 原子结构与元素的性质 36.0(58.1%) 10,11,12,13,14,15,16,17,22,23
5 原子核外电子的运动状态 2.0(3.2%) 13
6 原子核外电子的能级分布 13.0(21.0%) 1,20,23
7 元素周期律和元素周期表的综合应用 8.0(12.9%) 2,7,9,18
8 溶液酸碱性的判断及相关计算 2.0(3.2%) 5
9 原子结构的构造原理 20.0(32.3%) 22,23
10 化学反应中能量的转化 2.0(3.2%) 4
11 微粒半径大小的比较 10.0(16.1%) 2,5,12,17,19
12 共价键的形成及共价键的主要类型 2.0(3.2%) 21
13 元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律 10.0(16.1%) 2,7,8,11,12
14 原子核外电子排布 15.0(24.2%) 3,6,18,23
15 原子轨道杂化方式及杂化类型判断 15.0(24.2%) 3,8,22
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)