【世纪金榜】2015-2016学年高中化学 专题质量评估（一）苏教版选修3

专题质量评估(一)
专题1、2
(90分钟　100分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分)
1.(2015·台州高二检测)在科学史上 ( http: / / www.21cnjy.com )中国有许多重大的发明和发现,它们为世界的现代化奠定了基础,以下发明和发现中:①造纸,②印刷技术,③火药,④指南针,⑤炼铁、炼铜、炼钢,⑥有机高分子材料,⑦人工合成蛋白质,⑧提出原子分子学说,属于化学史上中国对世界的贡献的是　(　　)
A.①③⑤⑦ B.②④⑤⑥
C.①③④⑧ D.②④⑤⑧
【解析】选A。我国的造纸、火药、炼铁、炼钢 ( http: / / www.21cnjy.com )都在化学史上对世界做出了贡献,并且在1965年,我国科学家第一次用化学方法合成了具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素。
2.(2015·信阳高二检测)某元素位于元素周期表中第4周期第ⅤA族,则该元素的名称和外围电子排布式均正确的是　(　　)
A.砷,4s24p3 B.溴,4s24p5 C.磷,4s24p3 D.锑,5s25p3
【解析】选A。由于该元素为主族元素,价电子 ( http: / / www.21cnjy.com )数=主族序数,故价电子数为5,排除B项。又因周期数=电子层数,排除D项。由元素在周期表中的位置可知:元素的价电子排布式为4s24p3,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,为33号元素砷。
【补偿训练】某元素基态原子的最外层电子排布式为ns2,该元素　(　　)
A.一定是第ⅡA族元素
B.一定是金属元素
C.不是第ⅡA族元素就是副族元素
D.可能是金属元素也可能是非金属元素
【解析】选D。由于最外层电 ( http: / / www.21cnjy.com )子排布式为ns2,则该元素可能是氦元素、第ⅡA族元素或是过渡金属元素,所以综合起来讲,可能是金属元素也可能是非金属元素。
3.下列表示式错误的是　(　　)
A.Na+的轨道表示式:
B.Na+的结构示意图:
C.Na的电子排布式:1s22s22p63s1
D.Na的外围电子排布式:3s1
【解析】选A。Na+是钠原子失去了最外层的3s电子,只剩下1s、2s和2p轨道上的电子共10个,但A选项违背了泡利不相容原理。
4.(2015·郑州高二检测)外围电子构型为4f75d16s2的元素在周期表中的位置
是　(　　)
A.第4周期ⅦB族 B.第5周期ⅢB族
C.第6周期ⅦB族 D.第6周期ⅢB族
【解析】选D。因6s上有两个电子,所以该元素在第6周期,5d和6s电子数之和为3,在ⅢB族。
5.通常情况下,原子核外p能级、d能级 ( http: / / www.21cnjy.com )等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候更加稳定,称为洪特规则的特例,下列事实能作为这个规则证据的是　(　　)
①元素氦(He)的第一电离能远大于元素氢(H)的第一电离能
②26Fe2+容易失电子转变为26Fe3+,表现出较强的还原性
③基态铜(Cu)原子的电子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2
④某种激发态碳(C)原子的电子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2
A.①② B.②③ C.③④ D.①②③④
【解析】选B。He原子轨道处于全充 ( http: / / www.21cnjy.com )满状态,而H处于半充满状态,①错误;Fe2+的价电子构型为3d6,而Fe3+的价电子构型为3d5,3d5属于半充满状态,较稳定,故Fe2+易失电子变为稳定的Fe3+,②正确;[Ar]3d104s1显然符合d轨道全充满状态,为稳定结构,③正确;④属于基态原子获得能量,2s轨道上一个电子跃迁到2p轨道上,而激发态不稳定,易转变为基态,放出能量,④错误。
6.(2015·济南高二检测)具有以下结构的原子,一定属于主族元素的是　(　　)
A.最外层有1个电子的原子 B.最外层电子排布为ns2的原子
C.最外层有3个未成对电子的原子 D.次外层无未成对电子的原子
【解析】选C。在元素周期表中,凡s ( http: / / www.21cnjy.com )区、d区、ds区的元素,它们的最外层电子数均不超过2个(Pd除外),只有p区的最外层电子数可为3～8个。一般过渡元素的最外层只有1～2个电子,稀有气体最外层为8个电子,氦为2个电子(1s2),则最外层有1个电子的原子不一定是主族元素,故A不正确;而最外层有3个未成对电子的原子,其最外层有5个电子(ns2np3),故C正确;最外层电子排布为ns2的原子除第ⅡA族外,还有稀有气体元素氦和许多过渡元素,故B不正确;次外层无未成对电子的原子包括全部主族元素、0族元素及第ⅠB、ⅡB族元素。
7.具有下列电子排布式的原子中,半径最小的是　(　　)
A.1s22s22p63s23p3 B.1s22s22p3
C.1s22s22p2 D.1s22s22p63s23p4
【解析】选B。根据电子排布式,可知选项中的元 ( http: / / www.21cnjy.com )素原子分别是A:P,B:N,C:C,D:S,根据原子半径的变化规律:同周期自左向右逐渐减小,同主族自上向下逐渐增大,可知原子半径最小的是N,即B。
【方法规律】微粒半径的比较方法
( http: / / www.21cnjy.com )
8.最近医学界通过放射性1 ( http: / / www.21cnjy.com )4C标记C60,发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下通过断裂DNA而杀死细胞,从而抑制艾滋病,则有关14C的叙述正确的是　(　　)
A.与12C的化学性质不同
B.与12C的中子数相同
C.是C60的同素异形体
D.与12C互为同位素
【解析】选D。本题首先要 ( http: / / www.21cnjy.com )清楚同位素和同素异形体的区别,前者的对象是原子,而后者的对象是单质;其次要了解同位素的物理性质有差别,而化学性质基本相同。14C与12C质子数相同,中子数不同,故D正确。
【方法规律】“三素”比较
元素 具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。元素的种类由质子数决定,与中子数、电子数无关
核素 具有一定质子数和一定中子数的一种原子。核素即原子,其种类由质子数和中子数决定
同位素 质子数相同,中子数(或质量数)不同的原子之间的互称
9.(2015·兰州高二检测)下列轨道表示式所表示的元素原子中,其电子排布正确且能量处于最低状态的是　(　　)
( http: / / www.21cnjy.com )
【解析】选D。A项,2s轨道未排满,而排在了2p轨道上,能量不是最低;B项,不符合洪特规则;C项,原子能量不是最低。
10.(2015·苏州高二检测)某元素原子3p上有一个空轨道,则该元素为　(　　)
A.Na　　　　B.Mg　　　　C.Al　　　　D.Si
【解析】选D。3p上有一个空轨道,则该原子的轨道表示式为,即该元素为14号元素硅。
11.已知短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构,则下列叙述中错误的是　(　　)
A.金属性:B>A>C>D B.原子半径:B>A>C>D
C.元素的电负性:D>C>B>A D.离子半径:C3->D->B+>A2+
【解析】选C。四种离子具有相同的电子层结构,则四种元素在周期表中的相对位置为,在周期表中,金属性同周期自左向右逐渐减弱,同主族自上而下逐渐增强,A正确;原子半径同周期自左向右逐渐减小,同主族自上而下逐渐增大,B正确;电负性同周期自左向右逐渐增大,同主族自上而下逐渐减小,C错;当电子层结构相同时,核电荷数越大,离子半径越小,D正确。
【方法规律】金属性和非金属性强弱的判断方法
( http: / / www.21cnjy.com )
12.(2015·郑州高二检测)现有四 ( http: / / www.21cnjy.com )种元素基态原子电子排布式如下:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p3;④1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是　(　　)
A.第一电离能:④>③>②>①
B.原子半径:②>①>④>③
C.电负性:④>③>②>①
D.最高正化合价:④>①>③=②
【解析】选A。从电子排布式可以看出①是 ( http: / / www.21cnjy.com )S,②是P,③是N,④是F,第一电离能:F>N>P>S,原子半径:P>S>N>F,电负性:F>N>S>P,最高正化合价:S>N=P(F无正价)。
【补偿训练】下列关于元素电离能的说法不正确的是　(　　)
A.钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能,故钾的活泼性强于钠
B.因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小,故第一电离能必依次增大
C.最外层电子排布为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子,第一电离能较大
D.对于同一元素而言,原子的电离能I1【解析】选B。A项,同一主族,从上 ( http: / / www.21cnjy.com )到下元素的第一电离能越来越小,活泼性越来越强。B项,同周期的第ⅡA族与第ⅤA族,第一电离能出现了反常。C项最外层电子排布为ns2np6的原子为稀有气体原子,第一电离能较大。
13.(双选)(2015·淮安高二检测)短周期元素的原子,处于基态时可能具有的电子是　(　　)
A.只有s和p电子
B.只有s电子
C.只有p电子
D.有s、p和d电子
【解析】选A、B。短周期元素原子核外最多有3个电子层,第三层只有s、p两种类型的原子轨道,因此基态时只有s、p电子或只有s电子。
【互动探究】
(1)符合B项的元素有哪些
提示:H、He、Li、Be。
(2)有没有符合C项的基态原子
提示:没有。电子总是先填充s轨道,再填充p轨道,因此不存在只有p电子的基态原子。
(3)符合D项的元素在哪几个周期
提示:4、5、6、7周期。
14.位于莫斯科郊外的杜伯纳国际联合核研究所的专家们成功合成了元素周期表中的第117号新元素。下列有关该元素的说法正确的是　(　　)
A.117 g该元素原子的物质的量为1 mol
B.该元素一定为非金属元素
C.该元素的金属性可能比非金属性更明显
D.该元素在地球上的含量十分丰富
【解析】选C。117为该元素的原子序数, ( http: / / www.21cnjy.com )也等于质子数,而质量数等于质子数和中子数之和,故117 g该元素原子的物质的量应小于1 mol,A错;117号元素应为第7周期第ⅦA族元素,在砹元素下方,可能为金属元素,B错,C对;该元素在地球上不可能大量存在,D错。
【方法规律】由原子序数推测元素在周期表中位置的方法
(1)按照原子核外电子排布规律画出原子结构示意图,然后由电子层数和最外层电子数确定其周期序数和主族序数,如84号元素的原子结构示意图为,该元素位于第6周期第ⅥA族。
(2)周期尾序推算法:首先熟记各周期 ( http: / / www.21cnjy.com )0族元素原子序数,然后拿已知元素原子序数去比较,若比某种稀有气体元素原子序数多1或2,则该元素处于作比较的稀有气体元素的下一周期第ⅠA或ⅡA族,如38号元素比第4周期氪的原子序数(36)多2,故该元素处在第5周期第ⅡA族。若比某种稀有气体元素原子序数小5～1,则该元素处于跟稀有气体元素同周期的第ⅢA～ⅦA族,如49号元素比第5周期的氙(54号)原子序数小5,因此该元素处在第5周期第ⅢA族。
15.(2015·鹤岗高二检测)元素的性质随着原子序数的递增呈现周期性的递变规律,下列排列顺序错误的是　(　　)
A.原子半径:OB.酸性:H3PO4C.稳定性:PH3>H2S>HCl
D.碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
【解析】选C。P、S、Cl处于第3周期,其非金属性逐渐增强,故气态氢化物的稳定性为PH3【补偿训练】科学研究证明:核外电子的能 ( http: / / www.21cnjy.com )量不仅与电子所处的电子层、原子轨道有关,还与核外电子的数目及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同,都是1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是　(　　)
A.两粒子的1s原子轨道上电子的能量相同
B.两粒子的3p原子轨道上的电子离核的距离相同
C.两粒子的电子发生跃迁时,产生的光谱不同
D.两粒子都达8电子稳定结构,化学性质相同
【解析】选C。不同元素基态原子 ( http: / / www.21cnjy.com )的相同能级(如1s)上的电子能量是不相同的,跃迁时吸收的光的波长也不相同,这样就可以区分不同元素了。元素的原子核电荷数越大,电性引力越大,电子离原子核的距离越近,能量越低。
二、非选择题(本题包括6小题,共55分)
16.(8分)(1)在1～18号元素中,除稀有气体元素外,原子半径最大的元素是　　　　,电负性最大的元素是　　　　(用元素符号表示);
(2)某元素+3价离子的3d轨道半充满,该元素为　　　　(用元素符号表示);
(3)某元素的原子的价电子排布式为4s24p1,它在周期表中的位置是　　　　,最高正化合价为　　　　;
(4)某元素的激发态(不稳定状态)原子 ( http: / / www.21cnjy.com )的电子排布式为1s22s22p63s13p53d34s1,该元素基态原子的电子排布式为　　　　　　　　。
【解析】(1)根据元素周期律可知,1～18号元素中原子半径最大的元素是Na,电负性最大的元素是F。
(2)3d轨道半满,则该元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,故该元素为26号元素Fe。
(3)价电子中最大电子层数为周期数,价电子总数为主族序数,故该元素位于周期表中第4周期ⅢA族,最高正价为+3。
(4)该原子核外的电子总数为20,故基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2。
答案:(1)Na　F　(2)Fe
(3)第4周期ⅢA族　+3
(4)1s22s22p63s23p64s2
【补偿训练】根据有关知识完成下列问题:
(1)在化学元素(0族和放射性元素除外)中,第一电离能最小的元素是　　　　,最大的元素是　　　　。
(2)铬的原子序数是24,其外围电子排布式是　　　　。
(3)元素的电负性越大,则在化合物中此元素　　　越强。
(4)Be的第一电离能大于B的第一电离能,这是因为_______________________
______________________________________________________________。
【解析】(1)在化学元素(0族和放射性元素 ( http: / / www.21cnjy.com )除外)中Cs金属性最强,最容易失去电子,故其第一电离能最小;F非金属性最强,故其最难失去电子,第一电离能最大。
(2)铬原子的核外电子排布式 ( http: / / www.21cnjy.com )为1s22s22p63s23p63d54s1,3d、4s轨道均处于半满状态最稳定,故价电子排布式为3d54s1。
(3)元素的电负性越大,表示在化合物中吸引成键电子的能力越强。
答案:(1)Cs　F　(2)3d54s1
(3)吸引成键电子的能力
(4)Be的2s轨道为全满结构,而B失去一个电子后是2s22p0的稳定结构,所以B的第一电离能比Be的小
17.(8分)(2015·大连高二检测 ( http: / / www.21cnjy.com ))W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如图所示。已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X和氖原子的核外电子数相差1;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的电负性在同周期主族元素中最大。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)X位于元素周期表中第　　　　周期第　　　　族;W的基态原子核外有
　　　　个未成对电子。
(2)写出Z元素的电子排布式:_______________。
(3)X、Y、Z三种元素的第一电离能由小到大的顺序为　　　<　　　　<
　　　　(填元素符号)。
【解析】W的质子数Z=A-N=18-1 ( http: / / www.21cnjy.com )0=8,则W为氧;X和Ne的核外电子数相差1,且图中X的原子半径大于W,则X为钠;Y的单质是一种常见的半导体材料,则Y为硅;Z的原子序数大于Y,且在同周期主族元素中电负性最大,则Z为氯。
答案:(1)3　ⅠA　2　(2)1s22s22p63s23p5
(3)Na　Si　Cl
18.(10分)(2015·秦皇岛高二检测)有A、B、C、D四种元素,常温下A的单质是深红棕色的液体,B、C、D是短周期元素。D元素原子K层的电子数是B元素原子核外电子总数的2倍。C、D元素原子最外层电子数相同,C元素原子核内质子数是D元素原子核内质子数的。
(1)由上述元素组成的一种单质和化合物相互作用生成沉淀的两个反应的化学方程式:
①_________________________________________________________;
②_________________________________________________________。
(2)写出各元素原子的电子排布式:
A　　　　　　　　　　,B　　　　　　　　　　,
C　　　　　　　　　　,D　　　　　　　　　　。
(3)比较C、D两元素的性质(填“<”或“>”):
①第一电离能:C　　　　D;
②电负性:C　　　　D;
③非金属性:C　　　　D;
④原子半径:C　　　　D。
【解析】常温下是深红棕色液体的单质只有B ( http: / / www.21cnjy.com )r2;D元素原子K层的电子数是B元素原子核外电子总数的2倍,因此B元素为H;又知短周期中,同主族元素的核内质子数是2倍关系的只有O和S,所以C是O,D是S。
答案:(1)①Br2+H2S2HBr+S↓
②2H2S+O22H2O+2S↓
(2)1s22s22p63s23p63d104s24p5　1s1
1s22s22p4　1s22s22p63s23p4
(3)①>　②>　③>　④<
19.(10分)(2015·南宁高二检测)Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知:
①Z的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;
②Y原子外围电子排布msnmpn(m≠n);
③R原子核外L层电子数为奇数;
④Q、X原子最外层p轨道的电子数分别为2和4。
请回答下列问题:
(1)Z2+的核外电子排布式是_______________________。
(2)Q、Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、 ( http: / / www.21cnjy.com )乙,其氢化物的稳定性(用化学式填空,下同)　　　　>　　　　,其氢化物的还原性　　　　>　　　　。
(3)Q、R、X三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为　　　　(用元素符号填空,下同),电负性数值由小到大的顺序是　　　　。
(4)五种元素中,电负性最大与最小的两种非金属元素形成的化合物是
　　　　(填化学式)。
【解析】由①知Z为铜元素。由②推测, ( http: / / www.21cnjy.com )n=2,为ⅣA族元素,又由于其原子序数小于29,且m≠n,Y只能是Si。R的核外L层电子数为奇数,则可能为Li、B、N或F。Q、X的最外层p轨道的电子数分别为2和4,则为C(或Si)和O(或S)。因为五种元素原子序数依次递增,故可推出:Q为C,R为N,X为O。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d9
(2)CH4　SiH4　SiH4　CH4
(3)C20.(9分)(2015·武汉高二检测)有五种短周期元素,它们的结构、性质等信息如下表所述:
元素 结构、性质等信息
A 是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素,该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂
B B与A同周期,其最高价氧化物的水化物呈两性
C 元素的气态氢化物极易溶于水,可用作制冷剂
D 是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素,其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂
E L层上有2对成对电子
请根据表中信息填空:
(1)A原子的核外电子排布式为　　　　。
(2)B元素在周期表中的位置为　　　　;离子半径:B　　　　(填“大于”或
“小于”)A。
(3)C原子的轨道表示式是　　　　　,其原子核外有　　　　个未成对电子,能
量最高的电子为　　　　轨道上的电子,其轨道呈　　　　形。
(4)D原子的电子排布式为　　　　,D-的结构示意图是　　　　。
(5)C、E元素的第一电离能的大小关系是　　　　(用元素符号表示)。
(6)已知CD3分子中D元素为+1价,则C、D的电负性大小关系是　　　　　,
CD3与水反应后的产物是　　　　。
【解析】根据题中信息可推出:A为Na,B为Al,C为N,D为Cl,E为O。
(1)A为Na,其核外电子排布式为1s22s22p63s1,简化电子排布式为[Ne]3s1。
(2)B为Al,其在元素周期表中的位置 ( http: / / www.21cnjy.com )为第3周期第ⅢA族,Na+与Al3+核外电子排布相同,核电荷数Al3+大于Na+,故r(Al3+)(3)C为N,其轨道表示式为,其中有3个未成对电子,能量最高的为p轨道上的电子,其轨道呈纺锤形。
(4)D为Cl,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,简化电子排布式为[Ne]3s23p5,Cl-的结构示意图为。
(5)N、O分别在ⅤA族、ⅥA族,因N的2p原子轨道为半充满状态,较稳定,故第一电离能N>O。
(6)NCl3分子中N为-3价,Cl为+1价,故N的电负性强于Cl,且水解产物为NH3(或NH3·H2O)和HClO。
答案:(1)1s22s22p63s1或[Ne]3s1
(2)第3周期第ⅢA族　小于
(3)　3　p　纺锤
(4)1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5　
(5)N>O　(6)N>Cl　NH3(或NH3·H2O)、HClO
21.(10分)(2015·安徽高考节选)C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。
(1)Si位于元素周期表第　　　周期第　　　　族。
(2)N的基态原子核外电子排布式为_____________;
Cu的基态原子最外层有　　　　个电子。
(3)用“>”或“<”填空:
原子半径 电负性
Al　　Si N　　O
(4)常温下,将除去表面氧化膜的Al、C ( http: / / www.21cnjy.com )u片插入浓HNO3中组成原电池(图1),测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示,反应过程中有红棕色气体产生。
( http: / / www.21cnjy.com )
0～t1时,原电池的负极是Al片,此时,正极的电极反应式是___________,
溶液中的H+向　　　　极移动,t1时,原电池中电子流动方向发生改变,其原因是___________。
【解析】(1)Si是14号元素,有3层电子,位于元素周期表的第3周期ⅣA族。
(2)N的核电荷数为7,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p3,Cu的4s轨道有1个电子。
(3)同周期由左向右元素原子半径逐渐减小,即原子半径Al>Si;同周期元素的电负性由左向右逐渐增大,则电负性:N(4)原电池的正极是硝酸发生还原反应:2H++N+e-NO2↑+H2O,原电池中的阳离子移向正极。t1时电子流动方向发生改变,则原电池的正、负极发生改变,原因是铝表面生成了氧化膜而不再参加反应,此时铜作负极。
答案:(1)3　ⅣA　(2)1s22s22p3　1
(3)>　<
(4)2H++N+e-NO2↑+H2O　正　铝在浓硝酸中发生钝化,表面生成了氧化膜阻止了Al的进一步反应