专题2 原子结构与元素性质 综合评价
一、 单项选择题(本题共13小题,每小题3分,共39分)
1. [2025无锡期中]利用反应4NH3+COCl2===CO(NH2)2+2NH4Cl可去除COCl2污染。下列说法正确的是( )
A. 中子数为8的氧原子:O
B. Cl-的结构示意图:
C. 基态N原子的轨道表示式:
D. CO(NH2)2中只含共价键
2. [2024连云港阶段练习]下列说法正确的是( )
A. p电子云是平面“8”字形的
B. 3p2表示3p能级中有2个原子轨道
C. 2d能级包含5个原子轨道,最多容纳10个电子
D. 处于最低能量的原子叫基态原子
3. 下列有关原子核外电子的能量与运动状态的说法正确的是( )
A. 在同一原子中,2p、3p、4p……原子轨道数依次增多
B. 在同一轨道上运动的电子,其能量一定相同
C. 在同一电子层原子轨道形状相同的原子轨道上运动的电子,其运动状态一定相同
D. 在同一原子中,1s、2s、3s、4s……原子轨道的平均半径相同
4. 氮化锗(Ge3N4)具有耐腐蚀、硬度高等优点,应用广泛。下列说法正确的是( )
A. 锗是金属,不能作半导体材料
B. 第4周期基态原子与锗未成对电子数相等的元素共有2种
C. 基态锗原子的电子排布式可表示为[Ar]4s24p2
D. 氮化锗中氮显-3价,说明氮的电负性比锗的大
5. [2025常州前黄中学开学考试]太阳能电池可由Si、GaP、GaAs等半导体材料构成。下列说法正确的是( )
A. 原子半径:r(Ga)
C. 热稳定性:AsH3>PH3 D. Ga的周期序数与族序数相等
6. 明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用于净水。下列说法正确的是( )
A. 半径:r(K+)C. 第一电离能:I1(O)7. 现有两种元素的基态原子的电子排布式如下:①1s22s22p63s23p4 ;②1s22s22p63s23p3 。下列有关比较正确的是( )
A. 未成对电子数:①>② B. 原子半径:①>②
C. 电负性:②>① D. 第一电离能:②>①
8. [2025南京中华中学月考]尿素[CO(NH2)2]和草木灰(主要成分为K2CO3)均可用作肥料。下列说法正确的是( )
A. 原子半径:r(O)>r(C) B. 电负性:χ(H)>χ(K)
C. 第一电离能:I1(O)>I1(N) D. 沸点:NH3>H2O
9. 某元素基态原子外围电子排布式为3d24s2,下列说法正确的是( )
A. 该元素原子处于能量最低状态时,原子中共有4个未成对电子
B. 该元素基态原子核外有4个电子层被电子占据
C. 该元素原子的M层共有8个电子
D. 该元素原子的最外层共有4个电子
10. [2024宿迁期末]X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大且不超过20的主族元素。X是地壳中含量最多的元素,Y基态原子核外s能级和p能级电子数相等,Z与X同主族,Q的焰色试验呈紫色。下列说法正确的是( )
A. 简单离子半径:Z>Y>X
B. X的第一电离能比同周期的相邻元素的大
C. W的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
D. Q最高价氧化物的水化物的碱性比Y的弱
11. 前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X与Z同主族,且基态X原子中p能级和s能级上的电子数相同。Y、Z同周期,Y位于ⅢA族,W最外层有2个电子。下列说法正确的是( )
A. 原子半径:r(X)B. 最高价氧化物对应水化物的碱性:WC. Y的简单离子与Z的简单离子在溶液中不能大量共存
D. 基态W原子内层原子轨道均已充满电子
12. 短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,且原子序数W+Z=X+Y,X的单质为空气的主要成分且化学性质稳定,Y的一种盐常用作净水剂,Z单质及其多种化合物可用作消毒剂。下列说法正确的是( )
A. 第一电离能:Z>Y
B. 简单离子半径:Y>Z>W>X
C. Z单质是无色、有刺激性气味的气体
D. W的最高价氧化物对应的水化物是易溶于水的强碱
13. [2024泰州期中]W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,W基态原子只有一种自旋取向的电子,X最高正化合价与最低负化合价代数和为零,Y的单质在空气中含量最高,Z位于第三周期,其基态原子s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等。下列说法正确的是( )
A. X、Y均能与W形成含有非极性键的化合物
B. 简单气态氢化物的热稳定性:X>Y
C. 第一电离能:Z>X>Y
D. W、Y形成的化合物中所有原子均满足最外层8电子稳定结构
二、 非选择题(本题共4题,共61分)
14. (14分)[2024扬州阶段练习]根据题意,完成下列填空。
(1) 基态Cu2+的核外电子排布式为____________________________,基态砷原子的外围电子的轨道表示式为______________________。
(2) 通常制造的农药含元素F、P、S、Cl,四种元素的电负性从大到小的顺序为__________;第一电离能从大到小的顺序为______________。
(3) 第二周期中,第一电离能介于B和N之间的元素共有________种。
(4) 第四周期中,原子核外电子排布有2个未成对电子的元素有________种。
(5) 向FeCl3溶液中滴加NaHCO3溶液,有沉淀和气体生成的离子方程式为________________________________________________。
15. (16分)X、Y、Z、W、Q是前4周期元素且原子序数依次增大。X的基态原子核外有8种运动状态不同的电子,Y的基态原子的逐级电离能如图所示,Z的电负性在同周期元素中最大,W是第26号元素,Q是同周期主族元素中未成对电子最多的元素。
(1) W在元素周期表中的位置是________________,W2+的价层电子排布式为________。
(2) Q的基态原子简化电子排布式为____________________。
(3) 与X同周期且第一电离能大于X的主族元素有________(填元素符号)。
16. (15分)[2024镇江阶段练习]金属钼(Mo)常用于工业、军事等领域,已被多个国家列为战略金属,我国的钼储量居世界第二。已知钼在元素周期表中呈现的信息如图。
(1) 钼在元素周期表中的位置是________________,基态Mo原子核外有________种不同运动状态的电子,其中核外电子占据最高电子层的符号是________。
(2) 氰化钾是一种有剧毒的物质,贮存和使用时必须注意安全。已知:KCN+H2O2===KOCN+H2O。OCN-中所含三种元素的第一电离能从大到小的顺序为___________(用元素符号表示,下同),电负性从大到小的顺序为____________,基态氮原子外围电子排布式为________。
17. (16分)现有六种元素A、B、C、D、E、F,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。
A元素形成的物质种类繁多,其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具
B原子的核外p电子数比s电子数少1
C元素基态原子p轨道有两个未成对电子
D元素原子的第一至第四电离能分别是:
I1=738 kJ/mol;I2=1 451 kJ/mol;I3=7 733 kJ/mol;I4=10 540 kJ/mol
E原子核外所有p轨道全满或半满
F在元素周期表的第8纵列
(1) 某同学根据上述信息,推断A基态原子的核外电子排布为,该同学所画的电子排布图违背了____________。
(2) B元素的电负性__________(填“>”“<”或“=”)C元素的电负性。
(3) C与D形成的化合物所含有的化学键类型为________________。
(4) E基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有________个方向。
(5) 下列关于F原子的价层电子排布图正确的是________(填字母)。
A. B.
C. D.
(6) 基态F3+核外电子排布式为__________________________。过量F的单质与B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液完全反应,生成BC气体,该反应的离子方程式为____________________________________。
专题2 综合评价
1. D 中子数为8的氧原子为O,A错误;Cl-的结构示意图:,B错误;基态N原子的轨道表示式为,C错误。
2. D p电子云呈纺锤形,不是平面“8”字形的,A错误;3p2表示3p能级中有2个电子,B错误;第二电子层只有s、p两个能级,没有d能级,C错误。
3. B 同一原子中,不同电子层,相同类型轨道的轨道数相同,A错误;在同一轨道上运动的电子,其能量一定相同,B正确;在同一电子层、原子轨道形状相同的原子轨道上运动的电子,其运动状态一定不相同,C错误;在同一原子中,1s、2s、3s、4s……原子轨道的平均半径依次增大,D错误。
4. D 锗是ⅣA族元素,处于金属与非金属分界线附近,能作半导体材料,A错误;基态Ge原子的外围电子排布式是4s24p2,基态锗原子有2个未成对电子,与锗同周期且基态原子未成对电子数与Ge原子相同的元素有Ti、Ni、Se,共有3种,B错误;基态Ge原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2,C错误;氮化锗中氮显-3价,锗显+4价,证明氮原子的得电子能力强于锗原子,即氮元素的电负性比锗元素的强,D正确。
5. B 同周期主族元素,随原子序数的递增,原子半径减小,故r(Ga)>r(As),A错误;同主族元素,从上到下非金属性减弱,氢化物的热稳定性减弱,非金属性As6. B 电子层数越多,离子半径越大,则半径 r(K+)>r(Al3+),A错误;同主族元素,从上到下元素的非金属性依次减弱,电负性依次减小,则χ(S)<χ(O),B正确;第一电离能I1(O)>I1(K),C错误;金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性K>Al,则碱性KOH>Al(OH)3,D错误。
7. D 由核外电子排布式可知,①1s22s22p63s23p4为S元素,②1s22s22p63s23p3为P元素,S原子有2个未成对电子,P原子有3个未成对电子,故未成对电子数①<②,A错误;同一周期自左而右,主族元素原子半径减小,故原子半径P>S,即②>①,B错误;同一周期自左而右,主族元素电负性增大,电负性①>②,C错误;同一周期自左而右,第一电离能呈增大趋势,但P原子3p能级为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能P>S,即②>①,D正确。
8. B 同周期主族元素,从左到右原子半径逐渐减小,故原子半径r(O)χ(K),B正确;N为ⅤA族元素,第一电离能比同周期相邻元素都大,故电离能I1(O)9. B 若某原子处于能量最低状态时,外围电子排布为3d24s2,则该元素是钛。该元素原子处于能量最低状态时,原子中d轨道中两个电子为未成对电子,A错误;该元素位于第4周期,基态原子核外有4个电子层被电子占据,B正确;该元素原子的M层为3s23p63d2,共有10个电子,C错误;该元素原子的最外层共有2个电子,D错误。
10. C X、Y、Z、W、Q依次为O、Mg、S、Cl、K。简单离子半径S2->O2->Mg2+,A错误;O第一电离能比同周期的相邻元素的小,第一电离能N>O、F>O,B错误;金属性K>Mg,则最高价氧化物对应水化物的碱性KOH>Mg(OH)2,D错误。
11. C X、Y、Z、W分别为O、Al、S、Ca。电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同,核电荷数越小,半径越大,则原子半径r(O)12. A W、X、Y、Z依次为Li、N、Al、Cl。同周期从左到右,第一电离能呈增大趋势,第一电离能Cl>Al,A正确;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,Li+有1个电子层,N3-、Al3+有2个电子层,Cl-有3个电子层,则离子半径Cl->N3->Al3+>Li+,B错误;Z为Cl元素,Cl2为黄绿色气体,C错误;W为Li元素,其最高价氧化物对应水化物为LiOH,为弱碱,D错误。
13. A W、X、Y、Z依次为H、C、N、Mg。C、N能分别与H形成C2H4、N2H4等含有非极性键的化合物,A正确;非金属性C<N,故简单气态氢化物的热稳定性NH3>CH4,B错误;第一电离能N>C>Mg,C错误;W、Y形成的化合物有很多,但是H原子一定不会满足最外层8电子稳定结构,D错误。
14. (1) 1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9
(2) F>Cl>S>P F>Cl>P>S
(3) 3
(4) 4
(5) Fe3++3HCO===Fe(OH)3↓+3CO2↑
15. (1) 第4周期Ⅷ族 3d6
(2) [Ar]3d104s24p3 (3) N、F
解析:X的基态原子核外有8种运动状态不同的电子,X为O,根据Y的基态原子的逐级电离能图像,可知其最外层为1个电子,原子序数比O大,应为Na,Z的电负性在同周期元素中最大,为Cl,W是第26号元素,为Fe,Q是同周期主族元素中未成对电子数最多的元素,为As。
16. (1) 第5周期ⅥB族 42 O (2) N>O>C O>N>C 2s22p3
17. (1) 洪特规则 (2) < (3) 离子键
(4) 3 (5) C
(6) [Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5 3Fe+8H++2NO===3Fe2++2NO↑+4H2O