名称 | 第1章 原子结构与元素性质 单元测试AB卷 (含解析)——高二化学鲁科版(2019)选择性必修二 | | |
格式 | zip | ||
文件大小 | 1.1MB | ||
资源类型 | 教案 | ||
版本资源 | 鲁科版(2019) | ||
科目 | 化学 | ||
更新时间 | 2025-01-23 01:22:54 |
2.答案:D
解析:平面镜成像是光线反射的结果,与电子跃迁无关,D项符合题意。
3.答案:C
解析:A.电负性:N>C>P,则非金属性:N>C>P,所以还原性:,A错误;B.基态P原子的最高能级为3p,3p能级的轨道形状为哑铃形,B错误;C.同周期中第一电离能小于N的元素有Li、B、Be、C、O元素,共5种,C正确;D.基态Co原子价层电子排布为,则价层电子轨道表示式为,D错误;故选C。
4.答案:D
解析:A.基态的电子排布式:,这样排布可以满足洪特规则特例,且能量最低,故A正确;
B.基态K原子核外有19个电子,电子排布式为,最外层电子的排布式:,故B正确;
C.基态的轨道表示式:,故C正确;
D.基态的轨道表示式:,故D错误;
故选D。
5.答案:D
解析:电子云表示电子在原子核外空间出现机会的大小,A错误;原子轨道的形状是将这个能级上的电子在核外出现概率P=90%的空间圈出来所得的电子云轮廓图,故s轨道上的电子也能在球壳外运动,只是在球壳外出现的机会小,B错误;p能级的原子轨道数恒为3,不随电子层的变化而变化,C错误;电子的能量越高,电子在离核更远的区域出现的机会越大,电子云将向更大的空间扩展,原子轨道半径会逐渐增大,D正确。
6.答案:D
解析:A.已知同一主族从上往下原子半径依次增大,即原子半径:,A错误;
B.已知同一主族从上往下元素的第一电离能依次减小,即第一电离能:,B错误;
C.已知同一主族从上往下元素的非金属性依次减弱,故热稳定性:,C错误;
D.已知在元素周期表中金属与非金属的分界线上寻找制半导体的元素,故可在元素周期表中Te附近寻找半导体材料,D正确;
故答案为D。
7.答案:B
解析:基态As原子的价电子排布式为,符合基态原子的电子排布规律,故A正确;基态Cr原子的价电子排布式为,故B错误;基态Ga原子的价电子排布式为,符合基态原子的电子排布规律,故C正确;基态Ni原子的价电子排布式为,符合基态原子的电子排布规律,故D正确。
8.答案:C
解析:A.离子核外电子层数:核外电子层数大于,所以最小;的电子层结构相同,原子序数:,,所以这三种离子半径大小顺序为,故A错误;B.主族元素最高化合价与其族序数相等,但O、F元素除外,所以O、S元素的最高正化合价不相等,故B错误;C.同一周期元素,第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素,C、N、O位于同一周期且分别位于IVA族、VA族、VIA族,所以第一电离能:N>O>C;同一主族元素,第一电离能随着原子序数的增大而减小,第一电离能:Li>K,C的第一电离能大于Li,所以第一电离能:N>O>C>K,故C正确;D.元素吸引键合电子的能力:O>N>S,电负性:O>N>S,故D错误:故选:C。
9.答案:B
解析:非金属性越强,简单氢化物越稳定,非金属性F>Cl,简单氢化物的稳定性:Y>W,B正确
10.答案:B
解析:L为O,M为金属元素,二者电负性差值大于1.7,形成离子化合物,A正确;根据分析可知,Z为C,L元素,位于元素周期表第三周期第ⅦA族,B错误;X为为,为,为,加入水中与水反应生成,C正确;Y为S元素,基态S原子核外电子排布:,核外电子有9种空间运动状态,D正确。
11.答案:B
解析:A.同周期元素的电负性依次增大,电负性:B
C.Q是Ga元素,最外层有3个电子,常见化合价为+3价,故C错误;
D.Q是Ga元素在周期表中的p区,Z代表的元素是Na或Mg,分布在周期表中的s区,故D错误;
选B。
12.答案:C
解析:根据电子排布式,推出元素①②③④分别为N、O、Si、P。同主族从上到下,元素电负性呈现减小趋势,同周期从左向右主族元素的电负性逐渐增大,因此电负性:②>①>④>③,A正确;同周期从左向右主族元素的原子半径依次减小,同主族从上到下原子半径增大,原子半径大小顺序是③>④>①>②,B正确;同周期从左向右元素的第一电离能呈现增大的趋势,但第ⅡA族、第VA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素,同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小,N的第一电离能大于O元素,C错误;非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,简单氢化物的稳定性:O>N>P>Si,D正确。
13.答案:C
解析:3p能级有1个空原子轨道的基态原子,该原子3p能级有2个电子,核外电子排布式为,与表述乙属于同种元素的原子,故A不符合题意;2p能级无空原子轨道且有1个未成对电子的基态原子,核外电子排布式为,与表述乙属于同种元素的原子,故B不符合题意;M层全充满而N层为的原子的核外电子排布式为,与核外电子排布式为的原子不属于同种元素的原子,故C符合题意;最外层电子数是核外电子总数的原子的电子排布式是,与表述乙属于同种元素的原子,故D不符合题意。
14.答案:B
解析:X原子的核外电子占据三个能级且每个能级上都有2个电子,X是C;Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Y为Al;Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,是短周期元素,且W、X、Y和Z的原子序数依次增大,则Z为S。W是制备一种高效电池的重要材料,W是Li。元素X与氢形成的原子个数比为1:1的化合物有等,A正确;W、X的氯化物分别为LiCl和,的最外层只有两个电子,不满足8电子的稳定结构,B错误;元素Y为铝,铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成,C正确;硫和碳可形成共价化合物,D正确。
15.答案:AC
解析:m、n、p、q、w为五种元素,其核电荷数依次增大。m元素基态原子核外有三个能级,且各能级电子数相等,基态原子核外电子排布式为,故m为C元素;w元素原子核外有4个电子层,最外层只有1个电子,其余各层均排满电子,原子核外电子数为,故w为Cu元素;p、q元素位于同一族,它们的原子序数大于碳而小于Cu,只能处于第2、3周期、第3、4或第2、4周期,且两者核电荷数之和为24,可推知p为O元素、q为S元素;n的原子序数介于C、O之间,故n为N元素。同周期主族元素随原子序数增大第一电离能总体上呈增大趋势,但N元素原子2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能为C
解析:同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,同周期主族元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,故三种元素中Si的第一电离能最小,由题图可知,c为Si元素,P原子第四电离能对应为失去3s能级中1个电子,与第三电离能相差较大,可知b为P元素、a为C元素。同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,故Si的电负性最小,A错误;Si的非金属性最弱,非金属性越强,简单氢化物越稳定,故的稳定性最差,B错误;相对分子质量:,即简单氢化物的相对分子质量:b>c>a,C正确;C原子失去4个电子后,电子排布为,Si原子失去4个电子后,外围电子排布为,前者更难再失去电子,P原子失去4个电子后,外围电子排布为,较易失电子,故第五电离能:C>Si>P,D正确。
17.答案:(1);哑铃;>
(2)Cr;或;>;N原子2p能级上的电子数处于半充满的稳定结构;第四周期、ⅠB族;最外层上3s能级上有两个电子,第一电离能和第二电离能都较小,易同时失去两个电子;13
解析:(1)①基态氮原子的轨道表示式为;最高能级为2p能级,电子云轮廓图为哑铃形;
②一般情况下,化合物中电负性较小的元素显正价,与N原子相连的显正电性,说明H的电负性较小,故电负性为N>H;
故答案为:;哑铃;>;
(2)①所涉及的元素有,处于元素周期表中d区的元素是Cr;Cr原子序数为24,电子排布式为或;
②同主族元素第一电离能从上到下逐渐减小,故第一电离能的大小为Mg>Ca;同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,但,是因为N原子2p能级上的电子数处于半充满的稳定结构,不易失电子;
③Cu的原子序数为29,在周期表的第四周期、ⅠB族;
④从表中镁逐级失去电子的电离能可看出,第一电离能和第二电离能都较小,故最外层上3s能级上两个电子易同时失去,使化合价常为+2;
⑤Al的原子序数为13,核外有13个电子,电子的运动状态相互间都不同,故有13种不同运动状态的电子;
故答案为:Cr;或;>;N原子2p能级上的电子数处于半充满的稳定结构;第四周期、ⅠA族;最外层上3s能级上有两个电子,第一电离能和第二电离能都较小,易同时失去两个电子;13。
18.答案:(1)C
(2);Na;;ADBCBE
(3)520;-458
(4)0.21
解析:(1)Li原子基态核外电子排布为,处于基态时能量低,出于激发态时能量高,C中有2个电子处于2p能级的同一轨道且自旋方向相反,能量最高。
(2)①Al是第13号元素,价层电子排布式为。
②同周期元素从左到右第一电离能逐渐升高,但是第ⅡA族、第ⅤA族的元素第一电离能高于相邻元素,所以与Al同一周期的元素中,第一电离能小于Al的元素是Na。
③通常非金属元素的电负性大于金属元素,元素的非金属性越强(或者金属性越弱),电负性越大,所以H的电负性大于Li和Al,再结合Li可以和冷水反应,而Al不与冷水反应,金属性:Li大于Al,所以电负性:Al大于Li,所以中,各元素的电负性由小到大的顺序是。
④利用下图中的装置制备LiH,装置A中锌与稀硫酸反应生成氢气,产生的氢气中混有H2S需要用装置D中的氢氧化钠除去,水蒸气需要用装置B中的浓硫酸除去,氢气与锂在装置C中发生反应生成LiH,多余的氢气需要用装置E收集,但是为了避免水蒸气与制备的LiH反应,需要在C和E之间加上装置B吸收水蒸气,防止E中的水蒸气进入装置C,所以装置的顺序为:ADBCBE。
(3)第一电离能是气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,根据示意图可知Li原子的第一电离能是,与足量反应生成晶体的。
(4)还原剂的还原能力通常用“有效氢”表示,其含义是1克还原剂相当于多少克氢气的还原能力。完全转化为转移8mol电子,对应的氢气的物质的量为4mol,则的物质的量为,对应的氢气的物质的量为,则氢气的质量为:。
19.答案:(1)
(2)63
(3)泡利不相容原理(或泡利原理)Al原子失去3个电子后形成稳定结构,此时再失去1个电子很困难
(4)
(5)d
解析:(1)A为H元素,C为N元素,则为,其电子式为。
(2)B为C元素,原子核外共有6种不同运动状态的电子;同一能级上的电子能量相同,不同能级上电子能量不同,故C有3种不同能量状态的电子。
(3)泡利不相容原理指出,在一个原子轨道里最多只能容纳2个电子,而且它们的自旋状态相反,该同学所画的电子轨道表示式违背了泡利不相容原理;E为Al元素,Al原子失去3个电子后形成稳定结构,此时再失去1个电子很困难,故该元素的远远大于。
(4)D为O元素,E为Al元素,F为Cl元素,电子层数越多,半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,则D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是。
(5)H为Fe元素,位于元素周期表中d区。
20.答案:(1);O
(2)
(3),等金属离子催化分解
(4)
(5)Cu、Ni
(6);可以
解析:(1)锌原子价层电子排布式为,同周期元素随核电荷数的递增第一电离能逐渐增大,故S、O、Si三种元素中,第一电离能最大的是O;
(2)“酸浸”时,ZnS和反应生成亚铁离子和S单质、锌离子,离子方程式为;
(3)受热易分解,另外由于,等金属离子催化分解,故双氧水实际消耗量远大于理论计算值;
(4)向硫酸铁溶液中加入硫酸钠生成,利用了铁离子水解的原理,离子方程式为:;
(5)“净化”时,若将除去和的反应设计成原电池,则和在正极发生还原反应,分别得到Ni单质和Cu单质;
(6),即,=1.0,,即=,=5,,=,远小于,该废水可以排放。第1章 原子结构与元素性质(B卷能力提升)——高二化学鲁科版(2019)选择性必修二单元测试AB卷
(时间:75分钟,分值:100分)
单项选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列说法中,正确的是( )。
A.在一个基态多电子原子中,可以有2个运动状态完全相同的电子
B.在一个基态多电子原子中,不可能有2个能量完全相同的电子
C.在一个基态多电子原子中,L层上的电子能量比K层上的电子能量高
D.如果某一基态原子3能级上仅有2个电子,它们的自旋状态必然不同
2.下列有关焰色试验的说法中正确的是( )
A.某溶液焰色试验火焰呈黄色,则该溶液一定含有钠离子,一定不含钾离子
B.焰色试验是化学变化,利用的是元素的性质
C.焰色试验与电子跃迁有关
D.该实验中使用的铂丝可以用玻璃棒代替
3.下列关于原子结构的说法正确的是( )
A.基态砷(As)原子的价电子排布式为
B.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数随电子层数增大依次增多
C.某基态原子3d能级电子排布为,违反了泡利不相容原理
D.前4周期元素中,有5种元素基态原子未成对电子数与其所在周期序数相同
4.下列各项叙述错误的是( )
A.铍原子的轨道表示式为,符合泡利不相容原理
B.若N的轨道表示式为,则违反了洪特规则
C.若基态的电子排布式为,则违反了构造原理
D.原子的电子排布式由,则能释放特定能量产生发射光谱
5.以下对核外电子运动状态的描述错误的是( )
A.电子在原子核外是分层运动的
B.在基态多电子原子中,p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量
C.原子核外不可能有两个电子的运动状态是相同的
D.能层序数越大,s电子云的半径越大
6.下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用、……表示,单位为)。关于元素R的下列判断中,错误的是( )
……
R 740 1500 7700 10500 ……
A.R元素基态原子的电子排布式为
B.R元素位于元素周期表中第IIA族
C.R元素的最高正化合价为+2价
D.R元素第一电离能高于同周期相邻元素
7.软锰矿粉含有等元素,下列说法正确的是( )
A.Fe位于元素周期表中第ⅧB族
B.第一电离能:
C.Mg原子核外有6种空间运动状态的电子
D.基态Cr原子的价层电子排布式为
8.已知下列四组短周期元素的电离能数据(),下列判断错误的是( )
电离能 W X Y Z
496 578 738 899
4562 1817 1451 1751
6912 2745 7733 14848
9543 11575 10540 21006
A.还原性:W>Y>X
B.Y和Z可能位于同一族
C.W、X、Y、Z简单离子半径依次减小
D.X、Z的氢氧化物都具有两性
9.W、X、Y、Z、Q、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,W的原子半径是周期表中所有元素原子中最小的;X的核外电子有4种空间运动状态;Z原子的最外层电子数是其电子层数的3倍;Q、R、Z可形成常用的消毒剂,不能用pH试纸直接测定其溶液的酸碱性。下列说法正确的是( )
A.原子半径:X10.以下有关元素性质的说法不正确的是( )
A.某元素气态基态原子的逐级电离能分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是
B.下列价电子排布式的原子中:①,②,③,④,第一电离能最大的是③
C.①Na、K、Rb,②N、P、As,③O、S、Se,④Na、P、Cl中元素电负性随原子序数增大而递增的是④
D.具有下列电子排布式的原子中:①,②,③,④,原子半径最大的是①
11.有关周期表和周期律的说法正确的是( )
A.第二周期元素,第一电离能介于B和N之间的元素有1种
B.周期表p区所有元素,电子最后填入的能级均为p能级
C.同一周期,第ⅡA族元素电负性大于第ⅢA族元素
D.周期表第14列元素形成化合物种类最多
12.下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是( )。
A.原子核外电子排布式为的基态X原子与原子核外电子排布式为的基态Y原子
B.原子核外M层上仅有2个电子的基态X原子与原子核外N层上仅有2个电子的基态Y原子
C.2D轨道上有1对成对电子的基态X原子与3p轨道上有1对成对电子的基态Y原子
D.最外层都只有1个电子的基态X、Y原子
13.元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是( )
A.X的电负性比Q的大
B.Q的简单离子半径比R的大
C.Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的强
D.Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的强
14.一种新型漂白剂(如图)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期、不同主族的短周期元素,Y的最外层p能级上只有一个单电子,X是地壳中含量最多的元素。W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。下列叙述不正确的是( )
A.该漂白剂中各元素均满足8电子稳定结构
B.原子序数:W>X,对应的简单离子半径:W
D.元素M是与Y同主族的短周期元素,则金属性:W>M,第一电离能:W
A.原子半径:W
D.由W、X、Y、Z四种元素组成的盐,可能促进也可能抑制水的电离
16.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z可与X形成淡黄色化合物,Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是( )
A.第一电离能: B.简单离子的还原性:
C.简单离子的半径: D.氢化物水溶液的酸性:
二、填空题:本大题共4小题,17题10分,18题12分,19题14分,20题16分,共52分。
17.下表是某些元素的第一电离能和电负性数值。
元素符号 Li Be N O F Na Mg Al P S Cl Cr
第一电离能 520 900 1402 1314 1681 496 738 578 1012 1000 1251 652.9
电负性 1.0 1.5 3.0 3.5 4.0 0.9 1.2 1.5 2.1 2.5 3.0 1.6
(1)基态Cr的电子排布式为________。
(2)基态N、O、F、Na中,未成对电子数最多的是________(填元素符号),其最高能级的原子轨道形状为________。
(3)从原子结构角度解释的原因:________。
(4)是一种无机化合物,用途广泛。中Br的化合价为________,写出与水发生反应的化学方程式:________。
(5)试从原子结构的角度解释的原因:________。
(6)在分子中,与X原子相连的A呈正电性,与Y原子相连的A呈负电性,则X、Y、A三种元素的电负性从大到小的顺序是________。
18.有五种短周期元素,它们的结构或性质等信息如下表所示:
元素 结构或性质
A 是短周期元素(稀有气体元素除外)中原子半径最大的元素,含该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂
B 与A同周期,其最高价氧化物对应的水化物呈两性
C 其气态氢化物极易溶于水,液态时常用作制冷剂
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杀菌消毒剂
E 元素原子的L电子层上有2对成对电子
请根据表中信息回答下列问题:
(1)A元素基态原子的核外电子排布式为______________。
(2)B元素在元素周期表中的位置为_________;离子半径:B___________(填“>”或“<”)A。
(3)C元素基态原子的核外电子轨道表示式为________,其原子核外有_______个未成对电子,能量最高的电子排布在_______轨道上。
(4)D元素基态原子的核外电子排布式为______的结构示意图为__________。
(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)已知分子中D元素显+1价,则该情况下,C、D元素的电负性大小关系是______(填元素符号),与水反应后的产物是______(填化学式)。
19.部分短周期元素的原子半径及最外层电子数见下表。
元素 X Y Z W T
原子半径/nm 0.152 0.186 0.066 0.102 0.099
化合价 +1 +1 -2 -2、+6 -1
(1)下列有关说法正确的是_________
A.简单离子的半径:Y>Z>X
B.气态氢化物的热稳定性:W>Z
C.Y与Z形成的化合物可能具有强氧化性
D.常温下,W单质的分子间作用力小于T单质
(2)比较Z原子和W原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由:__________。
(3)从原子结构角度解释NO分子中氮元素化合价呈正价的原因:__________。
(4)元素W的非金属性比T__________(填“强”或“弱”),请写一个支持你结论的离子反应方程式:__________。
(5)新型半导体材料如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等在航空航天、国防技术及5G技术等领域扮演着重要的角色。基态Si原子的核外电子空间运动状态共有__________种,其核外电子占据最高能级的电子云轮廓图的形状为__________,基态镓原子的价层电子排布式为__________。
(6)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+表示,与之相反的用-表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子其价电子自旋磁量子数的代数和为__________。
(7)N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示:X、Y、Z中为N元素的是__________。
元素
X 738 1451 7733
Y 1314 3388 5301
Z 1402 2856 4578
20.单团簇催化剂(SCCs)是指由多个金属原子组成的亚纳米小颗粒,对其结构、性能、应用的研究具有广阔的前景。
(1)某SCCs的结构如下:
Cys的结构简式为,其组成元素中电负性从大到小依次是________,基态氮原子价层电子轨道表示式为________。
(2)南京理工大学某课题组基于单团簇催化剂,提出了一种NO还原反应(NORR)的新型结构~活性关系,经研究发现主要反应如下:
反应i. ;
反应ii. 。
则=________。
(3)在℃、100 kPa反应条件下,向密闭容器中充入2 mol NO和6 mol发生上述反应i和ii,测得含氮元素物质占比[例如×100%]与时间的关系如图所示。已知:反应ii为快反应,其平衡的建立可认为不受慢反应i的影响,即可认为反应ⅱ建立平衡后始终处于平衡状态。
①表示和占比的曲线分别是________、____。(填“a”“b”或“c”)
②若选择对反应ii催化效果更好的催化剂,则A点可能移向________(填“E”“E点上方”或“E点下方”)。
③已知C点、D点均为平衡点,则反应i的平衡常数=_______(列出计算式即可,平衡时分压代替平衡浓度)。
答案以及解析
1.答案:C
解析:在多电子原子中,电子填充在不同的电子层,电子层又分不同的能级,同一能级又有不同的原子轨道,每个轨道中最多可以填充2个电子,且自旋状态不同,故在一个基态多电子原子中,不可能有2个运动状态完全相同的电子,故A错误;在一个基态多电子原子中,同一电子层同一能级上的电子能量相同,故B错误;L层有2s、2p2个能级,2s、2p能级的能量都比1s能级的高,故L层上的电子能量肯定比K层上的电子能量高,故C正确;某一基态原子3p轨道上仅有2个电子,则这2个电子分别占据不同的轨道,且自旋状态相同,故D错误。
2.答案:C
解析:A.灼烧时观察到黄色火焰,说明一定含,判断是否含,需透过蓝色钴玻璃滤去黄光观察火焰颜色,A错误;
B.焰色试验是利用元素原子的核外电子由激发态回到基态时,将能量以光的形式释放出来而呈现的焰色,为物理变化,利用的是元素的性质,B错误;
C.焰色试验是利用元素原子的核外电子由激发态回到基态时,将能量以光的形式释放出来而呈现的焰色,故焰色试验与电子跃迁有关,C正确;
D.玻璃中通常含有钠元素,会干扰金属离子的检验,所以不可用玻璃棒代替铂丝进行焰色试验,D错误;
答案选C。
3.答案:D
解析:A.基态砷(As)原子的价电子排布式为,A错误;
B.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数都是3个,B错误;
C.某基态原子3d能级电子排布为,违反了洪特规则,正确的电子排布应该为C错误;
D.前4周期元素中,第一周期中H元素有1个未成对电子,第二周期中有2个未成对电子的有C、O两种元素,第三周期中有3个未成对电子的是P元素,第四周期中有四个未成对电子的有Fe,共有5种元素基态原子未成对电子数与其所在周期序数相同,D正确;
故选D。
4.答案:B
解析:A.铍原子的轨道表示式为,符合泡利不相容原理,A正确;
B.相同轨道中两个电子的自旋方向应相反,N的轨道表示式应为,若N的轨道表示式为,则违反了泡利不相容原理,B错误;
C.因为4s轨道的能量比3d轨道的能量低,所以基态的电子排布式为,违反了构造原理,应该为,C正确;
D.3s能级的能量大于2p能级的能量,原子的电子排布式由,原子由激发态转化为基态,能量降低,所以能释放特定能量产生发射光谱,D正确;
答案选B。
5.答案:B
解析:A.根据能量的高低,电子在原子核外是分层排布,离原子核越远的电子,其能量越大,选项A正确;
B.在基态多电子原子中,p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量,如4s电子比2p电子能量高,选项B错误;
C.在多电子的原子中,电子填充在不同的能层,能层又分不同的能级,同一能级又有不同的原子轨道,每个轨道中最多可以填充两个电子,自旋相反,在一个基态多电子的原子中,不可能有两个运动状态完全相同的电子,选项C正确;
D.能层序数越大,该能层电子能量越高,电子在离核更远的区域重新概率增大,电子云向更大的空间扩展,s电子云的半径也越大,选项D正确;
答案选B。
6.答案:A
解析:A.从表中原子的第一至第四电离能可以看出,元素的第一、第二电离能都较小,第三电离能剧增,可失去2个电子,最高化合价为+2价,即最外层应有2个电子,应为第IIA族元素,R元素可能是Mg或Be,故A错误;
B.最外层应有2个电子,所以R元素位于元素周期表中第IA族,故B正确;
C.最外层应有2个电子,所以的最高正价为+2价,故C正确;
D.同周期第IIA族核外电子排布式为,达稳定结构,所以R元素第一电离能大于同周期相邻元素,故D正确;故选A。
7.答案:C
解析:铁的原子序数为26,位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族,A项错误;同周期元素从左向右第一电离能呈增大的趋势,但ⅡA族>ⅢA族,同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,因此第一电离能由大到小的顺序是,B项错误;Mg为12号元素,电子排布式为,原子核外电子占据6个轨道,故其有6种空间运动状态的电子,C项正确;Cr的原子序数为24,基态Cr原子的价层电子排布式为,D项错误。
8.答案:C
解析:A.Na、Mg、Al为第三周期元素,金属性依次减弱,还原性减弱,所以还原性:,故A正确;
B.根据其电离能变化,可知Y为Mg元素,Z为Be元素,属于同一主族元素,故B正确;
C.Na、Mg、Al简单离子均为10电子微粒,随着核电荷数增多,对电子吸引力增大,离子半径减小,铍离子为2个电子,半径最小,所以简单离子半径:,故C错误;
D.Al和Be在元素周期表中均位于金属和非金属交界处,具有一定的金属性和非金属性,其氢氧化物都具有两性,故D正确;故选C。
9.答案:C
解析:第一步,推断元素。W、X、Y、Z、Q、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,W的原子半径是周期表中所有元素原子中最小的,则W为H元素;X的核外电子有4种空间运动状态,即核外电子轨道表示式为,则X为C元素;Z原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,则Z为O元素;X、Y、Z的原子序数依次增大,则Y为N元素;Q、R与O元素可形成常用的消毒剂,且不能用pH试纸直接测定其溶液的酸碱性,说明该消毒剂有漂白性,为NaClO,则Q、R分别为Na元素、Cl元素。
第二步,逐项分析判断。一般来说,原子的电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,则原子半径N
解析:A.基态原子的第三电离能远大于第二电离能说明原子的最外层有2个电子,则该元素位于元素周期表ⅡA族元素,与氯气反应可能形成的阳离子是,故A错误;
B.由价电子排布式可知,①为硫铝元素、②为硅元素、③为磷元素、④为硫元素,同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,磷原子的3p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则第一电离能最大的是磷元素,故B正确;
C.同周期元素,从左到右电负性依次增大,同主族元素,从上到下电负性依次减小,则元素电负性随原子序数增大而递增的是④,故C正确;
D.由电子排布式可知,①为硅元素、②为氮元素、③为碳元素、④为硫元素,同周期元素,从左到右原子半径依次减小,同主族元素,从上到下原子半径依次增大,则原子半径最大的是①,故D正确;
故选A。
11.答案:D
解析:A.同周期元素从左至右,第一电离能呈增大趋势,但N的2p能级处于半满稳定结构,其第一电离能大于相邻元素,则第二周期元素,第一电离能介于B和N之间的元素有2种:C和O,故A错误;
B.周期表p区元素,电子最后填入的能级不一定为p能级,如He元素电子最后填入的是1s能级,故B错误;
C.同一周期主族元素从左至右,电负性逐渐增大,则同一周期第ⅡA族元素电负性小于第ⅢA族元素,故C错误;
D.形成化合物种类最多的元素是C,位于周期表第14列(第IVA族),故D正确。
12.答案:C
解析:原子核外电子排布式为的基态X原子为He,原子核外电子排布式为的基态Y原子为Be,二者化学性质不相似,A项错误;原子核外M层上仅有2个电子的基态X原子为Mg,原子核外N层上仅有2个电子的基态Y原子可能为Ca、Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn等元素,价电子数不同,化学性质不一定相似,B项错误;2p轨道上有1对成对电子的基态X原子为O,3p轨道上有1对成对电子的基态Y原子为S,二者位于元素周期表同一主族,最外层电子数相同,化学性质相似,C项正确;最外层都只有1个电子的基态X、Y原子,可能是IA族元素,也可能是VB族或是IB族元素,化学性质不一定相似,D项错误。
13.答案:B
解析:X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20,由图像中最外层电子数和原子半径的关系可知,X为C、Y为Na、Z为S、Q为Cl、R为K。C的电负性比Cl的小,A错误;核外电子数相同时质子数越大半径越小,故Q的简单离子半径比R的大,B正确;同周期元素的原子序数越大,元素的非金属性越强,简单氢化物更稳定,则Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的弱,C错误;同主族元素的原子序数越大,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的弱,D错误。
14.答案:AD
解析:X是地壳中含量最多的元素,则X为O;W、Y、Z为不同周期、不同主族的短周期元素,且W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,说明有一种元素为H,根据图示结构可知,W形成带两个单位正电荷的阳离子,X形成2个共价键,Z形成1个共价键,则Z为H;W、X对应的简单离子核外电子排布相同,则W为Mg;Y的最外层电子数为,Y的最外层p能级上只有一个单电子,Y与H、Mg不同周期,则Y为B。该漂白剂中H原子核外只有2个电子,故A错误;镁离子和氧离子核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径为W
15.答案:D
解析:W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素,W的某种核素核内没有中子,则W是H元素;基态X原子的价电子排布式为,轨道排布电子,显然轨道全充满,则,基态X原子的价电子排布式为,X是C元素;Y元素原子轨道内成对电子数与未成对电子数之比为3:1,且未成对电子数等于其电子层数,则Y是O元素;Z是前四周期元素中第一电离能最小的元素,则Z是K元素。根据元素周期表中原子半径变化规律,原子半径为H
解析:四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,若X为第二周期元素原子,则X可能为Be或O,若X为第三周期元素原子,则均不满足题意,Z与X能形成淡黄色化合物,该淡黄色化合物为,则X为O元素,Z为Na元素;Y为F,Y与W的最外层电子数相同,则W为Cl元素。同一周期从左向右元素的第一电离能呈增大趋势,同一主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小,这四种元素的第一电离能:,A错误;
简单离子的还原性,,B错误;
简单离子半径:,C正确;
盐酸为强酸,氢氟酸为弱酸,D错误。
17.答案:(1)(或)
(2)N;哑铃形
(3)Mg的3p轨道全空更稳定,3s轨道全满,难失去电子,第一电离能大
(4)+1;
(5)N的2p能级为半充满状态,较稳定;而S比O多一个电子层,原子半径,S的原子核对电子的束缚能力更小
(6)
解析:(1)为第24号元素,铬原子的核外电子数为24,其基态原子的核外电子排布式为:或。
故答案为:(或)。
(2)基态N、O、F、Na的电子排布式分别为:、、、,未成对电子数分别为:3、2、1、1,因此未成对电子数最多的是N,其最高能级为3p能级,原子轨道形状为哑铃形。
故答案为:N;哑铃形。
(3)的价电子排布式为:,Mg的价电子排布式为:,Mg的3p轨道全空更稳定,3s轨道全满,难失去电子,第一电离能大。
故答案为:Al的第一电离能失去的电子是3p能级的,该能级电子的能量比左边Mg失去的3s能级电子的高。
(4)同主族元素自上而下,非金属性逐渐减弱,氯元素和溴元素都是非金属元素,能以共价键结合形成共价化合物氯化溴,氯元素的非金属性强于溴元素,则氯化溴中共用电子对偏向氯原子一方,所以溴元素的化合价为+1价;氯化溴与水反应生成盐酸和次溴酸,反应的化学方程式为。
故答案:+1;。
(5)N的2p能级为半充满状态,较稳定;S比O多一个电子层,原子半径,S的原子核对电子的束缚能力更小,所以;
故答案为:N的2p能级为半充满状态,较稳定;而S比O多一个电子层,原子半径,S的原子核对电子的束缚能力更小。
(6)电负性描述了不同元素的原子对键合电子吸引力的大小,电负性越大则共用电子对偏向电负性大的原子、该原子呈负电性,由题中信息知,与X原子相连的A呈正电性,说明电负性:,而与Y原子相连的A呈负电性,说明电负性:,综合可知电负性:。
故答案为:。
18.答案:(1)
(2)第三周期第ⅢA族;<
(3);3;2p
(4);
(5)N>C
(6)N>Cl;
解析:由题干信息可知,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,所以A为Na元素;B与A同周期,其最高价氧化物的水化物呈两性,则B为Al元素;C元素的气态氢化物极易溶于水,可用作制冷剂,则C为N元素;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,则D为Cl元素;E的L层上有2对成对电子,其电子排布为,E为C元素,以此来解答。
(1)由分析可知,A为钠元素,A原子的核外电子排布式,故答案为:;
(2)由分析可知,A为Na,B为Al,B元素在周期表中的位置第三周期第ⅢA族,电子层数相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以铝离子半径小于钠离子,故答案为:第三周期第ⅢA族;<;
(3)由分析可知,C为氮元素,氮原子的价电子排布图是,其原子核外有3个未成对电子,能量最高的电子为2p轨道上的电子,其轨道呈纺锤形,故答案为:;3;2p;
(4)由分析可知,D为氯元素,D原子的电子排布式为,的结构示意图为,故答案为:;;
(5)由分析可知,C为N、E为C,N的2p电子半满为稳定结构,则C、E元素的第一电离能的大小关系是N>C,故答案为:N>C;
(6)由分析可知,C为N,D为Cl,分子中D元素为+1价,C为负价,则C、D的电负性大小关系是N>Cl,与水反应后的产物是为,故答案为:N>Cl;。
19.答案:(1)C
(2),氧原子半径比S小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去一个电子,所以O第一电离能比S大
(3)氧的电负性大于氮原子,NO中N吸引电子对能力弱于氧,所以氮显正价
(4)弱;
(5)8;哑铃形;
(6)或
(7)Z
解析:由短周期元素的原子半径及最外层电子数可知,Z、W均位于VIA族,Z的原子半径小于W的原子半径,则Z为O元素、W为S元素;均位于IA族,结合原子半径可知,Y为Na元素、X为Li元素;T的原子半径大于Z的原子半径且小于W的原子半径,最外层电子数为7,可知T为Cl元素,以此来解答。
(1)A.由分析可知,X、Y、Z分别为Li、Na、O,比少一个电子层,半径更小,具有相同的电子排布,且Na的核电荷数更大,故简单离子的半径大小顺序为:即,A错误;
B.由分析可知,Z为O、W为S,同一主族从上往下元素非金属性依次减弱,即O的非金属性强于S,故气态氢化物的热稳定性为即,B错误;
C.由分析可知,Y为为与Z形成的化合物即没有强氧化性,而具有强氧化性,C正确;
D.由分析可知,W为S,T为Cl,常温下,W单质即硫的单质有多种等,而T的单质即为,故W单质的分子间作用力不一定比T单质小,D错误;
故答案为C;
(2)由分析可知,Z为O,W为S,由于氧原子半径比S小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去一个电子,所以O第一电离能比S大即,故答案为:,氧原子半径比S小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去一个电子,所以O第一电离能比S大;
(3)氧的电负性大于氮原子,NO中N吸引电子对能力弱于氧,所以氮显正价,故答案为:氧的电负性大于氮原子,NO中N吸引电子对能力弱于氧,所以氮显正价;
20.答案:(1);
(2)+46.2;
(3)c;b;E点上方;或
解析:(1)的组成元素中电负性大小顺序是;基态氮原子价层电子轨道表示式为。
(2)根据盖斯定律,反应ii-反应i可得,即。
(3)①反应ii为快反应,曲线a表示物质快速减少,故表示NO,快速增加,故曲线b表示氨气,曲线c表示氮气;
②若选择对反应ii催化效果更好的催化剂,反应ii会更快,生成达到最高点所用时间短,的占比更大,因此A点可能移向E点上方的某个点;
③达到平衡,氮气的物质的量为,NO的物质的量为,根据氮原子守恒,氨气的物质的量为(2-0.86×2-0.12)mol=0.16mol,根据氧原子守恒,水的物质的量为(2-0.12)mol=1.88mol,根据氢原子守恒,氢气的物质的量为,总物质的量为6.9mol。则反应i的平衡常数。