第一章原子结构与性质检测卷-2023-2024学年高中化学选择性必修2（含答案）
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| 名称 | 第一章原子结构与性质检测卷-2023-2024学年高中化学选择性必修2（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-03-22 14:21:29 | ||
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文档简介
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第一章原子结构与性质检测卷-2023-2024学年高中化学选择性必修2
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．是一种具有高催化活性的新型光催化剂，下列相关说法不正确的是
A．处于元素周期表中的区
B．基态原子存在8种不同能量的电子
C．基态O原子中存在1个含成对电子的哑铃形轨道
D．三种元素电负性由大到小的顺序是
2．下列化学用语描述正确的是
A．的原子结构示意图
B．的电子式
C．的模型
D．基态F原子的价层电子轨道表示式
3．卢瑟福用α粒子轰击原子，首次用人工实现了核反应：。其中X和Y是原子最外层电子数之和为11的两种短周期元素，下列说法不正确的是
A．原子半径和简单离子半径比较的结果均为X＞Y
B．Y元素所在主族的各种简单氢化物中，Y的氢化物的沸点和稳定性均最大
C．X元素的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D．根据元素非金属性的规律推测，简单离子还原性：X＜Y
4．前四周期元素X、Y、Z、W、T的原子序数依次增大，Y、Z、W位于同一周期，X的最简单氢化物分子的空间结构为正四面体形；Y在同周期中电负性最小；二元化合物E中元素Y和W的质量比为23∶16；同周期元素的简单离子中，元素Z形成的离子半径最小；T元素的价层电子排布式为。下列说法不正确的是
A．简单离子的半径：W>Y>Z
B．Z的氧化物能溶于X、W对应的最高价含氧酸中
C．W和T的单质混合加热可得化合物TW
D．核外未成对电子数为4
5．科学家以钙离子撞击锎(Cf)靶，产生了一种超重元素——(Og)，其反应可表示为：98249Cf+2048Ca→118294Og+301n。下列说法正确的是
A．98249Cf的电子数为151
B．118294Og的中子数为294
C．2048Ca和2040Ca互为同素异形体
D．98249Cf和98250Cf互为同位素
6．一定温度下，在的四氯化碳溶液()中发生分解反应：。不同时刻测量放出的体积，换算成浓度如下表所示(为阿伏加德罗常数的值)：
0 600 1200 1710 2220 2820
1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24
下列说法错误的是
A．N、O均位于周期表中的p区
B．生成时，转移电子的数目为
C．反应时，生成体积为(标准状况)
D．，生成的平均速率为
7．X、Y、Z、W四种短周期主族元素的原子序数依次增大。其中仅有X、Y与Z位于同一周期，且只有X、Y元素相邻。基态X原子核外有2个未成对电子，W原子的原子半径在同周期中最大。下列说法正确的是
A．最简单氢化物沸点：X＞Y B．第一电离能：Y＞Z＞X
C．电负性：Z＞Y＞X＞W D．X、Y、Z均有对应的最高价含氧酸
8．用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液，下列操作不会引起实验误差的是
A．用蒸馏水洗净酸式滴定管后，装入标准盐酸进行滴定
B．用蒸馏水洗净锥形瓶后，再用NaOH溶液润洗，后装入NaOH溶液进行滴定
C．将NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中，加入少量的蒸馏水后进行滴定
D．用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时即停止加盐酸
9．锂硒电池是一种能量密度很高的新型可充电电池，其正极材料的晶胞结构如图。已知晶胞参数为a pm，下列说法不正确的是
A．Se位于元素周期表中的p区 B．基态最外层电子的电子云轮廓图为哑铃型
C．每个周围距离相等且最近的有4个 D．与之间最近的距离为pm
10．一种有机物催化剂由原子序数依次递增的前20号元素组成，结构式如下图。下列说法正确的是
A．简单离子半径：
B．简单气态氢化物稳定性：
C．元素所在周期中，第一电离能大于的元素有2种
D．基态原子电子占据的最高能层有9个原子轨道
二、解答题
11．甲基叔戊基醚(TAME，简写为T)常用作汽油添加剂。在催化剂作用下，通过甲醇(简写为M)与2-甲基-2-丁烯(简写为A)的液相反应制得。通过控制条件，体系中主要发生如下反应(为2-甲基-1-丁烯的简写，不考虑其他副反应)：
反应
反应ii：
反应iii：
(1)磷钼酸可作为制备TAME反应催化剂的浸渍试剂。已知钼元素位于第五周期第VIB族，核外电子排布与相似。
①基态钼原子的价层电子排布式为 。
②完成化学方程式：
(2)比较 (填“>”、“<”或“=”)。
(3)我国学者团队对制备TAME反应的催化剂进行了研究。研究衣明：用不同浓度(13%)的磷钼酸浸渍催化剂，浓度越大催化剂催化活性越好。用浓度分别为的磷钼酸浸渍催化剂进行了三组实验，得到随时间的变化曲线如图所示。
①用的磷钼酸浸渍时，在内，的平均生成速率为 。
②下列仿关说法正确的有 。
A．三组实验中，反应速率都随反应进程一直增大
B．平衡后加入惰性溶剂四氢呋喃稀释，减小
C．催化剂可加快化学反应速率，提高甲醇的平衡转化率
D．降低温度，反应和ii的正、逆反应速率都减小
E．达到平衡后，加入不变
(4)研究团队继续研究其他条件不变时，不同醇烯比(甲醇与烯烃的起始物质的量浓度之比)对平衡的影响，当起始浓度时，测得平衡时和的随的变化曲线如图。
①曲线呈现如图所示变化的原因是 。
②当时，计算反应I的平衡常数 (写出计算过程)。
12．已知为短周期主族元素，、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
B元素原子的核外电子数比电子数少1
C原子的第一至第四电离能分别是：
D元素简单离子半径是该周期中最小的
E元素是该周期电负性最大的元素
F所在族的元素种类是周期表中最多的
G在周期表的第十一列
(1)已知为离子化合物，写出其电子式 。
(2)B基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有 个方向，原子轨道呈 形。
(3)实验室制备的单质的离子反应方程式为 。
(4)在常温下是一种淡黄色的液体，其遇水即发生反应可生成一种具有漂白性的物质，写出反应的化学方程式 ；该反应说明其中B和中非金属性较强的是 (填元素的符号)。
(5)C与D的第一电离能大小为 。D与的最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为 。
(6)价电子排布图为 ，位于 区。元素的原子结构示意图为 ，前四周期中未成对电子数最多的元素在周期表中位置为 。
13．氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。
I．电解水制备法
电解水制氢所需的电压高，耗能大。醛类(R-CHO)可在很低的电压下被Cu催化氧化为羧酸盐()，同时产生的氢原子会重组成。该过程如图所示：
(1)基态铜原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)已知：i．醛极易被氧化；ii．电解反应越难发生，电解所需电压越高
①在碱性条件下电解水制氢时，阳极发生的电极反应为 。
②推测醛氧化制氢所需电压比电解水制氢 (填“低”、“高”或“相同”)。
③补全醛催化氧化时，阳极的电极反应式： 。
□□
(3)上述电解装置工作时，每转移1 mol电子时，生成的物质的量为 。
Ⅱ．甲烷水蒸气催化重整法
恒温恒压下甲烷和水蒸气的反应为：
(4)达到平衡后通入氮气，分析平衡转化率的变化及原因 。
(5)反应的过程中发生副反应 ，将混合气体通入反应体系，平衡时各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。分析750℃以后曲线a下降的原因是 。
14．以废铬铁催化剂(主要成分为Cr2O3、FeO、Al2O3、MgO)为原料制备Cr(OH)3的工艺流程如图所示：
已知：Cr(OH)3与Al(OH)3类似，pH>12时发生反应Cr(OH)3+OH-=+2H2O。回答下列问题：
(1)基态Cr原子的价层电子的轨道表示式为 。
(2)“碱浸”时加压的目的是 ，写出“碱浸”过程Cr2O3发生反应的化学方程式 。
(3)“滤渣1”含有铁的化合物和 (填化学式)。
(4)“溶解”中乙醇的作用是将 。
(5)常温下，Cr(OH)3的溶度积K=1.0×10-32，当c(Cr3+)降至1.0×10-5mol/L，认为Cr3+已经完全沉淀。“调pH”时pH的范围是 。
(6)向BaCrO4中加入Na2SO4和H2SO4混合溶液可以制备Na2Cr2O7，其中H2SO4调pH的目的是 (用离子方程式表示)。
(7)滤液2的主要成分是 ，经分离提纯后可返回 工序循环利用。
参考答案：
1．D
【详解】A．Zn元素价电子排布式是3d104s2，根据价电子排布式判断Zn元素位于ds区，故A正确；
B．基态Ge的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2，根据能级能量不同判断共有8种能量的电子，故B正确；
C．基态O原子1s22s22p4根据洪特规则和鲍林不相容原理判断含有1个成对电子的纺锤形轨道，故C正确；
D．非金属电负性一般大于金属，同周期从左往右电负性逐渐增大，故电负性：O>Ge>Zn，故D错误；
故选D。
2．D
【详解】A．Cl-的质子数为17，核外电子总数为18，其结构示意图为，故A错误；
B．N原子最外层有5个电子，其中3个单电子与3个H原子形成3个共价键，就得到NH3，N原子需满足8电子稳定结构，故NH3的电子式为，故B错误；
C．的中心O原子价层电子为：2+=4，VSEPR模型为四面体形：，故C错误；
D．基态氟原子的价层电子排布为2s22p5，其价电子排布图为，故D正确；
故选D。
3．D
【分析】
由结合质量守恒可知，a+2=c+1，即c=a+1，说明Y原子的最外层上比X多1个电子，又X原子和Y原子最外层电子数之和为11，故得出X的最外层上为5个电子，Y的最外层上是6个电子，故X为N元素，Y为O元素，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，X、Y分别为N、O两元素，原子半径同周期从左往右在减小，故原子半径：N>O，即X>Y，但简单离子半径比较，电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，简单离子半径为：N3->O2-，即X>Y，A正确；
B．Y为O元素，O的氢化物指的是H2O，由于H2O能够形成分子间氢键，因此沸点比同主族的大，O的非金属性最强，因此H2O的稳定性最大，B正确；
C．X为N元素，最高价氧化物对应的水化物为HNO3，属于强酸，C正确；
D．非金属性越强，对应简单离子还原性越弱，非金属性为：O>N，则简单离子还原性为：N3- > O2- ，即X>Y，D错误；
故答案为：D。
4．B
【分析】前四周期元素X、Y、Z、W、T的原子序数依次增大，Y、Z、W位于同一周期，Y在同周期中电负性最小，可知Y处于IA族，二元化合物E中元素Y和W的质量比为23：16，可推知Y为Na元素、W为S元素、E是Na2S，同周期元素的简单离子中，元素Z形成的离子半径最小，则Z为Al元素；X的最简单氢化物分子的空间结构为正四面体形，X处于ⅣA族，X的原子序数小于氧，则X为C元素；T元素的价层电子排布式为3d64s2，可知T为Fe元素。
【详解】由分析可知，X为C元素、Y为Na元素、Z为Al元素、W为S元素、T为Fe元素；
A．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，而离子的电子层越多离子半径越大，则离子半径S2-＞Na+＞Al3+，故A正确；
B．Z的氧化物是氧化铝，X、W对应的最高价含氧酸分别为碳酸、硫酸，氧化铝可以溶于硫酸，但不能溶于碳酸，故B错误；
C．硫与铁加热生成FeS，故C正确；
D．Fe2+核外电子电子排布式为[Ar]3d6，只有3d轨道的4个电子是未成对电子，故D正确。
答案选B。
5．D
【详解】A．的电子数等于核电荷数，为98，故A错误；
B．的中子数=294﹣118=176，故B错误；
C．和是质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子，互为同位素，故C错误；
D．和是质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子，互为同位素，D正确；
故选D。
6．B
【详解】
A．N、O的原子序数分别为7、8，均位于周期表中的p区，A正确；
B．氧元素化合价由-2价升高到0价，生成时，转移电子的数目为，B错误；
C．反应时，反应消耗=0.105mol，生成体积0.0525mol，标况下体积为，C正确；
D．，生成的平均速率为=，D正确；
故选B。
7．C
【分析】X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大；X、Y与Z位于同一周期，且只有X、Y元素相邻，X基态原子核外有2个未成对电子，则X为C元素，则Y为N元素，Z为F元素；W原子在同周期中原子半径最大，为Na元素，即X、Y、Z、W分别是C、N、F、Na元素，然后根据问题分析解答。
【详解】根据上述分析可知X、Y、Z、W分别是C、N、F、Na元素。
A．X是C，Y是N元素，二者形成的简单氢化物分别是CH4、NH3，由于CH4的分子之间只存在分子间作用力，而NH3的分子之间还存在氢键，氢键的存在增加了分子之间的吸引作用，导致物质熔化或气化需消耗较高的能量，物质的熔沸点升高，故物质的沸点：X(CH4)＜Y(NH3)，A错误；
B．同一周期元素，第一电离能是随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族元素的原子核外电子排布处于轨道的全满、半满的稳定状态，其第一电离能大于其相邻元素，则X、Y、Z的第一电离能大小顺序是：Z(F)＞Y(N)＞X(C) ，B错误；
C．元素的非金属性越强，其电负性越大,非金属性Z>Y>X, W为金属元素,则电负性：Z(F)＞Y(N)＞X(C)＞W(Na)，C正确；
D．Z 是F元素，由于其元素的非金属性是最强的，不存在最高价含氧酸，D错误；
故合理选项是C。
8．C
【详解】A．用蒸馏水洗净滴定管后，必须再用标准盐酸润洗滴定管，避免滴定管内的水分将标准液稀释，标准液浓度减小，滴定时消耗体积增大，测定结果偏大，A错误；
B．用蒸馏水洗后的锥形瓶，不能再用待测液润洗，避免润洗后待测液物质的量增加，测定结果偏大，B错误；
C．锥形瓶内多些水不影响滴定结果，因为待测液的物质的量没有变化，测定结果不会受到影响，C正确；
D．红色变无色时即停止加盐酸，没有达到滴定终点，应30s不变色再停止加盐酸，否则消耗的标准酸偏少，导致c(NaOH)偏低，D错误；
故选：C。
9．B
【详解】A．Se位于第4周期第Ⅵ族,位于周期表P区，A正确;
B．锂离子电子排布式1S2,最外层电子位于S轨道，球形，B错误；
C．根据晶胞结构以及均摊法计算出：Se2-位于顶点及面心，Li+位于体心，则距Li+最近的Se2-位于顶点及3个面心，共4个，C正确；
D． Li+位于体对角线处，且与顶点处Se2-距离最近，二者距离为，D正确;
故答案选B。
10．D
【分析】由结构式中各元素的成键数可知，X为H，Y为C，Z为O，M为P，则W为Na，据此分析解答。
【详解】A．M为P，离子核外电子层排布为2、8、8；O和Na的离子电子层排布均为2、8，离子的核外电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越多半径越小，则离子半径：，即，故A错误；
B．非金属性O>C，非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，则稳定性：H2O>CH4，故B错误；
C．O为第二周期，随核电荷数递增，第一电离能呈增大趋势，但N最外层为半满稳定结构，其第一电离能大于O，则比O的第一电离能大的元素有N、F、Ne，故C错误；
D．M为P，其核外有3个能层，最高能层为第3电子层，存在3s轨道1个，3p轨道3个，3d轨道5个，共9个原子轨道，故D正确；
故选：D。
11．(1) 4d55s1 Na2HPO4
(2)>
(3) BDE
(4) 增大相当于增大c(M)，反应i平衡正向移动，c(T)增大，反应ii平衡逆向移动，c(B)减小
【详解】（1）①钼是42号元素，基态钼原子的价层电子排布式为4d55s1；
②由原子守恒完成化学方程式为：Na2HPO4。
（2）由盖斯定律可知，反应iii-反应ii可得反应i，则，则>。
（3）①磷钼酸浓度越大催化剂催化活性越好，反应速率越快，则曲线I代表的磷钼酸，在内，的平均生成速率为；
②A．三组实验中，磷钼酸的浓度逐渐减少，反应速率都随反应进程一直减小，故A错误；
B．平衡后加入惰性溶剂四氢呋喃稀释，c(A)减小，反应的平衡常数K=不变，则减小，故B正确；
C．催化剂可加快化学反应速率，但不能提高甲醇的平衡转化率，故C错误；
D．降低温度，反应和ii的正、逆反应速率都减小，故D正确；
E．反应iii的平衡常数K= ，达到平衡后，加入M，K值不变，不变，故E正确；
故选BDE。
（4）①增大相当于增大c(M)，反应i平衡正向移动，c(T)增大，反应ii平衡逆向移动，c(B)减小；
②根据已知条件列出“三段式”
平衡时c(T)=c(B)=0.018mol/L=x-y=z+y，x+z=0.036mol/L，c(M)=0.063 mol/L -x+y=0.045mol/L，c(A)=0.1 mol/L -x-z=0.064 mol/L，则反应I的平衡常数K= 。
12．(1)
(2) 3 纺锤或哑铃
(3)
(4) NCl3+3H2O=3HClO+NH3↑ N
(5) Mg>Al Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
(6) ds 第四周期第VIB族
【分析】
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；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，则排布式为1s22s22p3，为N元素；根据C原子的电离能，判断最外层有2个电子，则为Mg元素；D元素简单离子半径是该周期中最小的，则为Al元素；根据A、B、C、D、E为短周期主族元素，原子序数依次增大，可知E元素是该周期电负性最大的元素Cl元素；G在周期表的第四周期第十一列，为Cu元素；元素种类最多的族为IB族， F为第四周期IB族，为Sc元素。
【详解】（1）A、B分别为H、N，则BA5为离子化合物，为氢化铵，电子式为，故答案为：。
（2）B为N，能量最高的电子为3p能级的电子，电子云在空间有3个方向，原子轨道呈纺锤形，故答案为：纺锤或哑铃。
（3）E为Cl，实验室制备氯气时，用二氧化锰与浓盐酸共热制取，离子方程式为：，故答案为：。
（4）B、E分别为N、Cl，NCl3在常温下是一种淡黄色的液体，其遇水即发生反应可生成一种具有漂白性的HClO和氨气，方程式为NCl3+3H2O=3HClO+NH3↑；反应中N的化合价由+3变为-3，有较强的非金属性，故答案为：NCl3+3H2O=3HClO+NH3↑；N。
（5）C、D分别为Mg、Al，镁最外层电子为3s2，为全充满的稳定结构，则第一电离能大于Al；高氯酸为强酸，氢氧化铝与高氯酸反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O；故答案为：Mg>Al；Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。
（6）G为Cu，价电子排布图为，位于ds区；F为Sc，是21号元素，原子结构示意图为；前四周期中未成对电子数最多的元素的价电子排布式为3d54s1为Cr，位置为第四周期VIB族，故答案为：；；第四周期VIB族。
【点睛】前四周期中未成对电子数最多的元素的价电子排布式为3d54s1为Cr。
13．(1)
(2) 低
(3)0.5mol
(4)恒压下通入氮气，容器体积增大，相当于减压，该反应正向气体分子数增大，减压平衡正向移动，甲烷的平衡转化率升高
(5)750oC以后，升高温度，副反应平衡正向移动程度大于主反应，H2的物质的量分数减小
【详解】（1）基态铜原子的价层电子轨道表示式为：；
（2）①在碱性条件下电解水制氢时，阳极发生的电极反应为：；
②醛极易被氧化，电解制备水时需要的电压比电解水制氢低；
③根据题干信息，醛类(R-CHO)可在很低的电压下被Cu催化氧化为羧酸盐()，醛催化氧化时，阳极的电极反应式：；
（3）生成1molH2需要转移2mole-，故电解装置工作时，每转移1 mol电子时，生成的物质的量为0.5mol；
（4）恒压下通入氮气，容器体积增大，相当于减压，该反应正向气体分子数增大，减压平衡正向移动，甲烷的平衡转化率升高；
（5）750oC以后，升高温度，副反应平衡正向移动程度大于主反应，H2的物质的量分数减小。
14．(1)
(2) 加快反应速率
(3)MgO
(4)六价铬还原为三价铬
(5)5~12
(6)
(7) NaOH 碱浸
【分析】废铬铁催化剂在空气中加足量NaOH碱浸，将铬、铝转化为盐溶液，铁的氧化物、氧化镁不和氢氧化钠反应成为滤渣1，过滤滤液加入氢氧化钡得到BaCrO4沉淀，滤液1加入硅酸钠生成NaAlSi2O6，根据质量守恒可知，溶液中氢氧根离子和部分钠离子进入滤液2，滤液2含有氢氧化钠；BaCrO4沉淀在乙醇条件下加入盐酸溶解得到二氧化碳，并将六价铬还原为三价铬，加入氢氧化钡调节pH得到Cr(OH)3；
【详解】（1）铬为24号元素，基态Cr原子的价层电子的轨道表示式为；
（2）反应中空气中氧气也会参与反应，“碱浸”时加压的目的是提高气体的浓度，加快反应速率；“碱浸”过程Cr2O3在碱性条件下被空气中氧气氧化为六价铬得到Na2CrO4，反应的化学方程式为：；
（3）由分析可知，“滤渣1”含有铁的化合物和MgO；
（4）“溶解”中乙醇发生氧化反应生成二氧化碳，同时作还原剂将六价铬还原为三价铬，故作用是将六价铬还原为三价铬；
（5）当c(Cr3+)降至1.0×10-5moL，认为Cr3+已经完全沉淀，此时，pOH=9，pH=5，已知：Cr(OH)3与Al(OH)3类似，pH>12时，Cr(OH)3会溶解，故“调pH”时pH的范围是5~12；
（6）BaCrO4中加入Na2SO4和H2SO4混合溶液可以制备Na2Cr2O7，同时生成硫酸钡沉淀，固液为；
（7）由分析可知，滤液2的主要成分是NaOH，经分离提纯后可返回碱浸工序循环利用。
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第一章原子结构与性质检测卷-2023-2024学年高中化学选择性必修2
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．是一种具有高催化活性的新型光催化剂，下列相关说法不正确的是
A．处于元素周期表中的区
B．基态原子存在8种不同能量的电子
C．基态O原子中存在1个含成对电子的哑铃形轨道
D．三种元素电负性由大到小的顺序是
2．下列化学用语描述正确的是
A．的原子结构示意图
B．的电子式
C．的模型
D．基态F原子的价层电子轨道表示式
3．卢瑟福用α粒子轰击原子，首次用人工实现了核反应：。其中X和Y是原子最外层电子数之和为11的两种短周期元素，下列说法不正确的是
A．原子半径和简单离子半径比较的结果均为X＞Y
B．Y元素所在主族的各种简单氢化物中，Y的氢化物的沸点和稳定性均最大
C．X元素的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D．根据元素非金属性的规律推测，简单离子还原性：X＜Y
4．前四周期元素X、Y、Z、W、T的原子序数依次增大，Y、Z、W位于同一周期，X的最简单氢化物分子的空间结构为正四面体形；Y在同周期中电负性最小；二元化合物E中元素Y和W的质量比为23∶16；同周期元素的简单离子中，元素Z形成的离子半径最小；T元素的价层电子排布式为。下列说法不正确的是
A．简单离子的半径：W>Y>Z
B．Z的氧化物能溶于X、W对应的最高价含氧酸中
C．W和T的单质混合加热可得化合物TW
D．核外未成对电子数为4
5．科学家以钙离子撞击锎(Cf)靶，产生了一种超重元素——(Og)，其反应可表示为：98249Cf+2048Ca→118294Og+301n。下列说法正确的是
A．98249Cf的电子数为151
B．118294Og的中子数为294
C．2048Ca和2040Ca互为同素异形体
D．98249Cf和98250Cf互为同位素
6．一定温度下，在的四氯化碳溶液()中发生分解反应：。不同时刻测量放出的体积，换算成浓度如下表所示(为阿伏加德罗常数的值)：
0 600 1200 1710 2220 2820
1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24
下列说法错误的是
A．N、O均位于周期表中的p区
B．生成时，转移电子的数目为
C．反应时，生成体积为(标准状况)
D．，生成的平均速率为
7．X、Y、Z、W四种短周期主族元素的原子序数依次增大。其中仅有X、Y与Z位于同一周期，且只有X、Y元素相邻。基态X原子核外有2个未成对电子，W原子的原子半径在同周期中最大。下列说法正确的是
A．最简单氢化物沸点：X＞Y B．第一电离能：Y＞Z＞X
C．电负性：Z＞Y＞X＞W D．X、Y、Z均有对应的最高价含氧酸
8．用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液，下列操作不会引起实验误差的是
A．用蒸馏水洗净酸式滴定管后，装入标准盐酸进行滴定
B．用蒸馏水洗净锥形瓶后，再用NaOH溶液润洗，后装入NaOH溶液进行滴定
C．将NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中，加入少量的蒸馏水后进行滴定
D．用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时即停止加盐酸
9．锂硒电池是一种能量密度很高的新型可充电电池，其正极材料的晶胞结构如图。已知晶胞参数为a pm，下列说法不正确的是
A．Se位于元素周期表中的p区 B．基态最外层电子的电子云轮廓图为哑铃型
C．每个周围距离相等且最近的有4个 D．与之间最近的距离为pm
10．一种有机物催化剂由原子序数依次递增的前20号元素组成，结构式如下图。下列说法正确的是
A．简单离子半径：
B．简单气态氢化物稳定性：
C．元素所在周期中，第一电离能大于的元素有2种
D．基态原子电子占据的最高能层有9个原子轨道
二、解答题
11．甲基叔戊基醚(TAME，简写为T)常用作汽油添加剂。在催化剂作用下，通过甲醇(简写为M)与2-甲基-2-丁烯(简写为A)的液相反应制得。通过控制条件，体系中主要发生如下反应(为2-甲基-1-丁烯的简写，不考虑其他副反应)：
反应
反应ii：
反应iii：
(1)磷钼酸可作为制备TAME反应催化剂的浸渍试剂。已知钼元素位于第五周期第VIB族，核外电子排布与相似。
①基态钼原子的价层电子排布式为 。
②完成化学方程式：
(2)比较 (填“>”、“<”或“=”)。
(3)我国学者团队对制备TAME反应的催化剂进行了研究。研究衣明：用不同浓度(13%)的磷钼酸浸渍催化剂，浓度越大催化剂催化活性越好。用浓度分别为的磷钼酸浸渍催化剂进行了三组实验，得到随时间的变化曲线如图所示。
①用的磷钼酸浸渍时，在内，的平均生成速率为 。
②下列仿关说法正确的有 。
A．三组实验中，反应速率都随反应进程一直增大
B．平衡后加入惰性溶剂四氢呋喃稀释，减小
C．催化剂可加快化学反应速率，提高甲醇的平衡转化率
D．降低温度，反应和ii的正、逆反应速率都减小
E．达到平衡后，加入不变
(4)研究团队继续研究其他条件不变时，不同醇烯比(甲醇与烯烃的起始物质的量浓度之比)对平衡的影响，当起始浓度时，测得平衡时和的随的变化曲线如图。
①曲线呈现如图所示变化的原因是 。
②当时，计算反应I的平衡常数 (写出计算过程)。
12．已知为短周期主族元素，、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
B元素原子的核外电子数比电子数少1
C原子的第一至第四电离能分别是：
D元素简单离子半径是该周期中最小的
E元素是该周期电负性最大的元素
F所在族的元素种类是周期表中最多的
G在周期表的第十一列
(1)已知为离子化合物，写出其电子式 。
(2)B基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有 个方向，原子轨道呈 形。
(3)实验室制备的单质的离子反应方程式为 。
(4)在常温下是一种淡黄色的液体，其遇水即发生反应可生成一种具有漂白性的物质，写出反应的化学方程式 ；该反应说明其中B和中非金属性较强的是 (填元素的符号)。
(5)C与D的第一电离能大小为 。D与的最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为 。
(6)价电子排布图为 ，位于 区。元素的原子结构示意图为 ，前四周期中未成对电子数最多的元素在周期表中位置为 。
13．氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。
I．电解水制备法
电解水制氢所需的电压高，耗能大。醛类(R-CHO)可在很低的电压下被Cu催化氧化为羧酸盐()，同时产生的氢原子会重组成。该过程如图所示：
(1)基态铜原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)已知：i．醛极易被氧化；ii．电解反应越难发生，电解所需电压越高
①在碱性条件下电解水制氢时，阳极发生的电极反应为 。
②推测醛氧化制氢所需电压比电解水制氢 (填“低”、“高”或“相同”)。
③补全醛催化氧化时，阳极的电极反应式： 。
□□
(3)上述电解装置工作时，每转移1 mol电子时，生成的物质的量为 。
Ⅱ．甲烷水蒸气催化重整法
恒温恒压下甲烷和水蒸气的反应为：
(4)达到平衡后通入氮气，分析平衡转化率的变化及原因 。
(5)反应的过程中发生副反应 ，将混合气体通入反应体系，平衡时各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。分析750℃以后曲线a下降的原因是 。
14．以废铬铁催化剂(主要成分为Cr2O3、FeO、Al2O3、MgO)为原料制备Cr(OH)3的工艺流程如图所示：
已知：Cr(OH)3与Al(OH)3类似，pH>12时发生反应Cr(OH)3+OH-=+2H2O。回答下列问题：
(1)基态Cr原子的价层电子的轨道表示式为 。
(2)“碱浸”时加压的目的是 ，写出“碱浸”过程Cr2O3发生反应的化学方程式 。
(3)“滤渣1”含有铁的化合物和 (填化学式)。
(4)“溶解”中乙醇的作用是将 。
(5)常温下，Cr(OH)3的溶度积K=1.0×10-32，当c(Cr3+)降至1.0×10-5mol/L，认为Cr3+已经完全沉淀。“调pH”时pH的范围是 。
(6)向BaCrO4中加入Na2SO4和H2SO4混合溶液可以制备Na2Cr2O7，其中H2SO4调pH的目的是 (用离子方程式表示)。
(7)滤液2的主要成分是 ，经分离提纯后可返回 工序循环利用。
参考答案：
1．D
【详解】A．Zn元素价电子排布式是3d104s2，根据价电子排布式判断Zn元素位于ds区，故A正确；
B．基态Ge的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2，根据能级能量不同判断共有8种能量的电子，故B正确；
C．基态O原子1s22s22p4根据洪特规则和鲍林不相容原理判断含有1个成对电子的纺锤形轨道，故C正确；
D．非金属电负性一般大于金属，同周期从左往右电负性逐渐增大，故电负性：O>Ge>Zn，故D错误；
故选D。
2．D
【详解】A．Cl-的质子数为17，核外电子总数为18，其结构示意图为，故A错误；
B．N原子最外层有5个电子，其中3个单电子与3个H原子形成3个共价键，就得到NH3，N原子需满足8电子稳定结构，故NH3的电子式为，故B错误；
C．的中心O原子价层电子为：2+=4，VSEPR模型为四面体形：，故C错误；
D．基态氟原子的价层电子排布为2s22p5，其价电子排布图为，故D正确；
故选D。
3．D
【分析】
由结合质量守恒可知，a+2=c+1，即c=a+1，说明Y原子的最外层上比X多1个电子，又X原子和Y原子最外层电子数之和为11，故得出X的最外层上为5个电子，Y的最外层上是6个电子，故X为N元素，Y为O元素，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，X、Y分别为N、O两元素，原子半径同周期从左往右在减小，故原子半径：N>O，即X>Y，但简单离子半径比较，电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，简单离子半径为：N3->O2-，即X>Y，A正确；
B．Y为O元素，O的氢化物指的是H2O，由于H2O能够形成分子间氢键，因此沸点比同主族的大，O的非金属性最强，因此H2O的稳定性最大，B正确；
C．X为N元素，最高价氧化物对应的水化物为HNO3，属于强酸，C正确；
D．非金属性越强，对应简单离子还原性越弱，非金属性为：O>N，则简单离子还原性为：N3- > O2- ，即X>Y，D错误；
故答案为：D。
4．B
【分析】前四周期元素X、Y、Z、W、T的原子序数依次增大，Y、Z、W位于同一周期，Y在同周期中电负性最小，可知Y处于IA族，二元化合物E中元素Y和W的质量比为23：16，可推知Y为Na元素、W为S元素、E是Na2S，同周期元素的简单离子中，元素Z形成的离子半径最小，则Z为Al元素；X的最简单氢化物分子的空间结构为正四面体形，X处于ⅣA族，X的原子序数小于氧，则X为C元素；T元素的价层电子排布式为3d64s2，可知T为Fe元素。
【详解】由分析可知，X为C元素、Y为Na元素、Z为Al元素、W为S元素、T为Fe元素；
A．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，而离子的电子层越多离子半径越大，则离子半径S2-＞Na+＞Al3+，故A正确；
B．Z的氧化物是氧化铝，X、W对应的最高价含氧酸分别为碳酸、硫酸，氧化铝可以溶于硫酸，但不能溶于碳酸，故B错误；
C．硫与铁加热生成FeS，故C正确；
D．Fe2+核外电子电子排布式为[Ar]3d6，只有3d轨道的4个电子是未成对电子，故D正确。
答案选B。
5．D
【详解】A．的电子数等于核电荷数，为98，故A错误；
B．的中子数=294﹣118=176，故B错误；
C．和是质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子，互为同位素，故C错误；
D．和是质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子，互为同位素，D正确；
故选D。
6．B
【详解】
A．N、O的原子序数分别为7、8，均位于周期表中的p区，A正确；
B．氧元素化合价由-2价升高到0价，生成时，转移电子的数目为，B错误；
C．反应时，反应消耗=0.105mol，生成体积0.0525mol，标况下体积为，C正确；
D．，生成的平均速率为=，D正确；
故选B。
7．C
【分析】X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大；X、Y与Z位于同一周期，且只有X、Y元素相邻，X基态原子核外有2个未成对电子，则X为C元素，则Y为N元素，Z为F元素；W原子在同周期中原子半径最大，为Na元素，即X、Y、Z、W分别是C、N、F、Na元素，然后根据问题分析解答。
【详解】根据上述分析可知X、Y、Z、W分别是C、N、F、Na元素。
A．X是C，Y是N元素，二者形成的简单氢化物分别是CH4、NH3，由于CH4的分子之间只存在分子间作用力，而NH3的分子之间还存在氢键，氢键的存在增加了分子之间的吸引作用，导致物质熔化或气化需消耗较高的能量，物质的熔沸点升高，故物质的沸点：X(CH4)＜Y(NH3)，A错误；
B．同一周期元素，第一电离能是随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族元素的原子核外电子排布处于轨道的全满、半满的稳定状态，其第一电离能大于其相邻元素，则X、Y、Z的第一电离能大小顺序是：Z(F)＞Y(N)＞X(C) ，B错误；
C．元素的非金属性越强，其电负性越大,非金属性Z>Y>X, W为金属元素,则电负性：Z(F)＞Y(N)＞X(C)＞W(Na)，C正确；
D．Z 是F元素，由于其元素的非金属性是最强的，不存在最高价含氧酸，D错误；
故合理选项是C。
8．C
【详解】A．用蒸馏水洗净滴定管后，必须再用标准盐酸润洗滴定管，避免滴定管内的水分将标准液稀释，标准液浓度减小，滴定时消耗体积增大，测定结果偏大，A错误；
B．用蒸馏水洗后的锥形瓶，不能再用待测液润洗，避免润洗后待测液物质的量增加，测定结果偏大，B错误；
C．锥形瓶内多些水不影响滴定结果，因为待测液的物质的量没有变化，测定结果不会受到影响，C正确；
D．红色变无色时即停止加盐酸，没有达到滴定终点，应30s不变色再停止加盐酸，否则消耗的标准酸偏少，导致c(NaOH)偏低，D错误；
故选：C。
9．B
【详解】A．Se位于第4周期第Ⅵ族,位于周期表P区，A正确;
B．锂离子电子排布式1S2,最外层电子位于S轨道，球形，B错误；
C．根据晶胞结构以及均摊法计算出：Se2-位于顶点及面心，Li+位于体心，则距Li+最近的Se2-位于顶点及3个面心，共4个，C正确；
D． Li+位于体对角线处，且与顶点处Se2-距离最近，二者距离为，D正确;
故答案选B。
10．D
【分析】由结构式中各元素的成键数可知，X为H，Y为C，Z为O，M为P，则W为Na，据此分析解答。
【详解】A．M为P，离子核外电子层排布为2、8、8；O和Na的离子电子层排布均为2、8，离子的核外电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越多半径越小，则离子半径：，即，故A错误；
B．非金属性O>C，非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，则稳定性：H2O>CH4，故B错误；
C．O为第二周期，随核电荷数递增，第一电离能呈增大趋势，但N最外层为半满稳定结构，其第一电离能大于O，则比O的第一电离能大的元素有N、F、Ne，故C错误；
D．M为P，其核外有3个能层，最高能层为第3电子层，存在3s轨道1个，3p轨道3个，3d轨道5个，共9个原子轨道，故D正确；
故选：D。
11．(1) 4d55s1 Na2HPO4
(2)>
(3) BDE
(4) 增大相当于增大c(M)，反应i平衡正向移动，c(T)增大，反应ii平衡逆向移动，c(B)减小
【详解】（1）①钼是42号元素，基态钼原子的价层电子排布式为4d55s1；
②由原子守恒完成化学方程式为：Na2HPO4。
（2）由盖斯定律可知，反应iii-反应ii可得反应i，则，则>。
（3）①磷钼酸浓度越大催化剂催化活性越好，反应速率越快，则曲线I代表的磷钼酸，在内，的平均生成速率为；
②A．三组实验中，磷钼酸的浓度逐渐减少，反应速率都随反应进程一直减小，故A错误；
B．平衡后加入惰性溶剂四氢呋喃稀释，c(A)减小，反应的平衡常数K=不变，则减小，故B正确；
C．催化剂可加快化学反应速率，但不能提高甲醇的平衡转化率，故C错误；
D．降低温度，反应和ii的正、逆反应速率都减小，故D正确；
E．反应iii的平衡常数K= ，达到平衡后，加入M，K值不变，不变，故E正确；
故选BDE。
（4）①增大相当于增大c(M)，反应i平衡正向移动，c(T)增大，反应ii平衡逆向移动，c(B)减小；
②根据已知条件列出“三段式”
平衡时c(T)=c(B)=0.018mol/L=x-y=z+y，x+z=0.036mol/L，c(M)=0.063 mol/L -x+y=0.045mol/L，c(A)=0.1 mol/L -x-z=0.064 mol/L，则反应I的平衡常数K= 。
12．(1)
(2) 3 纺锤或哑铃
(3)
(4) NCl3+3H2O=3HClO+NH3↑ N
(5) Mg>Al Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
(6) ds 第四周期第VIB族
【分析】
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；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，则排布式为1s22s22p3，为N元素；根据C原子的电离能，判断最外层有2个电子，则为Mg元素；D元素简单离子半径是该周期中最小的，则为Al元素；根据A、B、C、D、E为短周期主族元素，原子序数依次增大，可知E元素是该周期电负性最大的元素Cl元素；G在周期表的第四周期第十一列，为Cu元素；元素种类最多的族为IB族， F为第四周期IB族，为Sc元素。
【详解】（1）A、B分别为H、N，则BA5为离子化合物，为氢化铵，电子式为，故答案为：。
（2）B为N，能量最高的电子为3p能级的电子，电子云在空间有3个方向，原子轨道呈纺锤形，故答案为：纺锤或哑铃。
（3）E为Cl，实验室制备氯气时，用二氧化锰与浓盐酸共热制取，离子方程式为：，故答案为：。
（4）B、E分别为N、Cl，NCl3在常温下是一种淡黄色的液体，其遇水即发生反应可生成一种具有漂白性的HClO和氨气，方程式为NCl3+3H2O=3HClO+NH3↑；反应中N的化合价由+3变为-3，有较强的非金属性，故答案为：NCl3+3H2O=3HClO+NH3↑；N。
（5）C、D分别为Mg、Al，镁最外层电子为3s2，为全充满的稳定结构，则第一电离能大于Al；高氯酸为强酸，氢氧化铝与高氯酸反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O；故答案为：Mg>Al；Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。
（6）G为Cu，价电子排布图为，位于ds区；F为Sc，是21号元素，原子结构示意图为；前四周期中未成对电子数最多的元素的价电子排布式为3d54s1为Cr，位置为第四周期VIB族，故答案为：；；第四周期VIB族。
【点睛】前四周期中未成对电子数最多的元素的价电子排布式为3d54s1为Cr。
13．(1)
(2) 低
(3)0.5mol
(4)恒压下通入氮气，容器体积增大，相当于减压，该反应正向气体分子数增大，减压平衡正向移动，甲烷的平衡转化率升高
(5)750oC以后，升高温度，副反应平衡正向移动程度大于主反应，H2的物质的量分数减小
【详解】（1）基态铜原子的价层电子轨道表示式为：；
（2）①在碱性条件下电解水制氢时，阳极发生的电极反应为：；
②醛极易被氧化，电解制备水时需要的电压比电解水制氢低；
③根据题干信息，醛类(R-CHO)可在很低的电压下被Cu催化氧化为羧酸盐()，醛催化氧化时，阳极的电极反应式：；
（3）生成1molH2需要转移2mole-，故电解装置工作时，每转移1 mol电子时，生成的物质的量为0.5mol；
（4）恒压下通入氮气，容器体积增大，相当于减压，该反应正向气体分子数增大，减压平衡正向移动，甲烷的平衡转化率升高；
（5）750oC以后，升高温度，副反应平衡正向移动程度大于主反应，H2的物质的量分数减小。
14．(1)
(2) 加快反应速率
(3)MgO
(4)六价铬还原为三价铬
(5)5~12
(6)
(7) NaOH 碱浸
【分析】废铬铁催化剂在空气中加足量NaOH碱浸，将铬、铝转化为盐溶液，铁的氧化物、氧化镁不和氢氧化钠反应成为滤渣1，过滤滤液加入氢氧化钡得到BaCrO4沉淀，滤液1加入硅酸钠生成NaAlSi2O6，根据质量守恒可知，溶液中氢氧根离子和部分钠离子进入滤液2，滤液2含有氢氧化钠；BaCrO4沉淀在乙醇条件下加入盐酸溶解得到二氧化碳，并将六价铬还原为三价铬，加入氢氧化钡调节pH得到Cr(OH)3；
【详解】（1）铬为24号元素，基态Cr原子的价层电子的轨道表示式为；
（2）反应中空气中氧气也会参与反应，“碱浸”时加压的目的是提高气体的浓度，加快反应速率；“碱浸”过程Cr2O3在碱性条件下被空气中氧气氧化为六价铬得到Na2CrO4，反应的化学方程式为：；
（3）由分析可知，“滤渣1”含有铁的化合物和MgO；
（4）“溶解”中乙醇发生氧化反应生成二氧化碳，同时作还原剂将六价铬还原为三价铬，故作用是将六价铬还原为三价铬；
（5）当c(Cr3+)降至1.0×10-5moL，认为Cr3+已经完全沉淀，此时，pOH=9，pH=5，已知：Cr(OH)3与Al(OH)3类似，pH>12时，Cr(OH)3会溶解，故“调pH”时pH的范围是5~12；
（6）BaCrO4中加入Na2SO4和H2SO4混合溶液可以制备Na2Cr2O7，同时生成硫酸钡沉淀，固液为；
（7）由分析可知，滤液2的主要成分是NaOH，经分离提纯后可返回碱浸工序循环利用。
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