2021-2022学年高二下学期鲁科版(2019)选修第二册 第一章 章末综合测评
展开章末综合测评(一) 原子结构
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分)
1.为揭示原子光谱是线性光谱这一事实,玻尔提出了核外电子的分层排布理论。下列说法中,不符合这一理论的是( )
A.电子绕核运动具有特定的半径和能量
B.电子在特定半径的轨道上运动时不辐射能量
C.电子跃迁时,会吸收或放出特定的能量
D.揭示了氢原子光谱存在多条谱线
2.下列比较正确的是( )
A.第一电离能:I1(P)>I1(S)
B.离子半径:r(Al3+)>r(O2-)
C.能量:E(4s)>E(3d)
D.电负性:K原子>Na原子
3.下列轨道表示式能表示氧原子的最低能量状态的是( )
4.某元素原子的价电子构型是3s23p4,则它在周期表中的位置是( )
A.第2周期ⅣA族 B.第3周期ⅣA族
C.第4周期ⅡA族 D.第3周期ⅥA族
5.以下对核外电子运动状况的描述正确的是( )
A.电子的运动与行星相似,围绕原子核在固定的轨道上高速旋转
B.能量低的电子只能在s轨道上运动,能量高的电子总是在f轨道上运动
C.电子层数越大,s轨道的半径越大
D.在同一轨道上运动的电子,其能量不相同
6.甲、乙两元素原子的L层电子数都是其他层电子总数的2倍。下列推断正确的是( )
A.甲与乙位于同一周期
B.甲与乙位于同一主族
C.甲与乙都位于元素周期表的p区
D.甲与乙的原子序数之和为偶数
7.前四周期元素的基态原子中,未成对电子数与其所在周期数相同的元素有 ( )
A.3种 B.4种
C.5种 D.6种
8.用R代表短周期元素,R原子最外层的p能级上的未成对电子只有2个。下列关于R的描述中正确的是( )
A.R的氧化物都能溶于水
B.R的最高价氧化物对应的水化物都是H2RO3
C.R的氢化物均为共价化合物
D.R的氧化物都能与NaOH反应
9.下列各组原子,彼此性质一定相似的是( )
A.1s2与2s2的元素
B.M层上有两个电子与N层上有两个电子的元素
C.2p上有一个未成对电子与3p上有一个未成对电子的元素
D.L层的p轨道上有一个空轨道和M层的p轨道上有一个空轨道的元素
10.以下有关元素性质的说法不正确的是( )
A.具有下列电子排布式的原子中,①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p3 ③1s22s22p2 ④1s22s22p63s23p4,原子半径最大的是①
B.下列原子的外围电子排布中,①3s23p1 ②3s23p2 ③3s23p3 ④3s23p4,对应的第一电离能最大的是③
C.①Na、K、Rb ②N、P、As ③O、S、Se ④Na、P、Cl,元素的电负性随原子序数的增加而递增的是④
D.某元素的逐级电离能(kJ/mol)分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703,当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是③
①X+ ②X2+ ③X3+ ④X4+
11.以下是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质:
序号 | A | B | C | D | E |
最低负化合价 | -4 | -2 | -1 | -2 | -1 |
电负性 | 2.5 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 |
下列判断正确的是( )
A.C、D、E的氢化物的稳定性顺序为C>D>E
B.元素A的最外层轨道中无自旋方向相同的电子
C.元素B、C不可能形成化合物
D.与元素B处于同周期且在该周期中第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应
12.x、y为两种元素的原子,x的阴离子与y的阳离子具有相同的电子层结构,由此可知错误的是( )
A.x的原子半径大于y的原子半径
B.x的电负性大于y的电负性
C.x的氧化性大于y的氧化性
D.x的第一电离能大于y的第一电离能
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
13.(12分)W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素,其原子序数依次增大。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,Z能形成红色(或砖红色)的Z2O和黑色的ZO两种氧化物。
【导学号:66240011】
(1)W位于元素周期表第________周期第________族,W的气态氢化物稳定性比H2O(g)________(填“强”或“弱”)。
(2)Y的基态原子核外电子排布式是________,Y的第一电离能比X的________(填“大”或“小”)。
(3)Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与Z的单质反应的化学方程式是_____________________________________________________________。
14.(14分)有A、B、C、D、E 5种元素,其中A、B、C属于同一周期,A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数,B原子最外层中有两个未成对的电子,D、E原子核内各自的质子数与中子数相等,B元素可分别与A、C、D、E生成RB2型化合物,并知在DB2和EB2中,D与B的质量比为,E与B的质量比为。
根据以上条件,回答下列问题:
(1)推断五种元素分别是(填元素符号)
A________,B________,C________,D________,E________。
(2)写出D原子的电子排布式_________________________________。
(3)指出E元素在元素周期表中的位置_____________________________。
(4)比较A、B、C 3种元素的第一电离能的大小________(按由大到小的顺序排列)。
(5)比较元素D和E的电负性的相对大小________。
15.(10分)X、Y、Z三种主族元素。X原子L层无空轨道,且成对电子与未成对电子占据的轨道数相等;Y原子无未成对电子,Y离子比Z原子多一个电子层;Z原子核外有一个单电子,其单质在通常情况下为易挥发的液体。
(1)X、Y、Z的元素符号依次是______、_________________、________。
(2)在X与Y形成的一种化合物中,Y与X所含质子数之比为7∶2,则此化合物的化学式是__________。
(3)Z与Y的原子半径的大小顺序为_______________________,
X、Z的简单离子电子排布式分别是_______________、________________。
(4)三种元素中电负性最大的是__________。
16.(16分)下表为元素周期表中的一部分,列出了10种元素在元素周期表中的位置。用化学符号回答下列各问题。
族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
2 |
|
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| ⑥ |
| ⑦ |
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3 | ① | ③ | ⑤ |
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| ⑧ | ⑩ |
4 | ② | ④ |
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| ⑨ |
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(1)10种元素中,第一电离能最大的是________(填元素符号);电负性最小的金属是________。
(2)①、③、⑤第一电离能大小顺序是________>________>________。⑧最高价氧化物对应水化物化学式________,与①、⑤、⑧两元素最高价氧化物对应的水化物两两反应的离子方程式为________________________________,
_____________________________________________________________,
_____________________________________________________________。
(3)①③⑤⑦四种元素形成的离子,离子半径由大到小的顺序是:________>________>________>________。
⑤与⑦形成化合物是________化合物(填“离子”或“共价”);工业用电解法制⑤单质在阳极得________,阴极得________,当转移15 mol电子,阴极的产物________g。
(4)⑨元素原子价电子排布式为________,其最高正化合价为________,海水中提取⑨单质,经过氧化、富集和提取三过程对应的离子方程式为_______________________________________________________________
_____________________________________________________________,
_____________________________________________________________,
_____________________________________________________________。
(5)用电子式表示第3周期元素中由电负性最小的元素和电负性最大的元素形成化合物的过程_________________________________________________
_____________________________________________________________。
章末综合测评(一) 原子结构 答案
1、【D】玻尔理论解释了氢原子光谱为线状光谱,但却没有解释出氢原子在外磁场的作用下分裂为多条谱线,所以D是错误的,A、B、C是玻尔理论的三个要点。
2、【A】同周期第一电离能ⅤA族元素大于ⅥA族元素,A正确。具有相同电子层结构的离子半径,原子序数越大,半径越小,B不正确。能量E(4s)<E(3d),C不正确。同主族元素,自上而下电负性减小,D不正确。
3、【A】氧原子共有8个电子,C有10个,D有7个,都错。B不符合洪特规则,也错。
4、【D】 由价电子构型为3s23p4可知为硫,故D正确。
5、【C】 电子的运动没有固定的轨道,也不能描画出它的运动轨迹,A错误;原子轨道能量的高低取决于电子层数和原子轨道的形状两个因素,不能单从原子轨道的形状来判断,例如7s轨道的能量比4f轨道的能量高,故B错误;相同类型的原子轨道,电子层序数越大,能量越高,电子运动的区域越大,原子轨道的半径越大,C正确。
6、【D】甲和乙的电子层排布可能为1s22s22p2和1s22s22p63s2,即为碳和镁元素,它们位于不同的周期、不同的主族、不同的区域。
7、【C】符合题意的元素有:H(1s1)、C(2s22p2)、O(2s22p4)、P(3s23p3)、Fe(3d64s2)。
8、【C】据题意可知R原子价电子排布式为ns2np2或ns2np4,即R可能是C、Si、O、S。A项,CO、SiO2不溶于水;B项,R的最高价氧化物对应水化物可能是H2RO3或H2RO4;D项,CO与NaOH不反应。
9、【D】A项:电子排布为1s2的元素是He,电子排布为2s2的元素是Be,性质不相似。B项:M层上有两个电子的元素是Mg,而N层上有两个电子的元素有多种,如Ca、Sc、Ti、V、Mn、Fe等,性质不一定相似。C项:2p上有一个未成对电子的元素可能是B或F,3p上有一个未成对电子的元素是Al或Cl,性质也不一定相似。D项:L层的p轨道上有一个空轨道的元素是C,M层p轨道上有一个空轨道的元素是Si,处于同一主族,性质一定相似。
10、【D】A选项:电子层数越多,最外层电子数越少,半径越大,正确;B选项:四种元素均为第三周期元素,由电离能的变化规律及核外电子的排布情况知③中3p能级半充满,第一电离能最大;C选项:元素的电负性可用来衡量元素的金属性和非金属性的强弱,在元素周期表中,同一周期从左到右,元素的电负性逐渐增大,同一主族从上到下元素的电负性逐渐减小,故④符合;D选项:判断电离能与元素化合价的关系,关键看各级电离能之间的变化趋势,相邻两级电离能变化较大,说明再失去一个电子的难度增大,由此可判断出该离子所带的电荷数,所以X最有可能生成的阳离子是X2+。
11、【D】根据五种元素的电负性和最低负化合价,推知A为C、B为S、C为Cl、D为O、E为F。选项A,C、D、E的氢化物依次为HCl、H2O、HF,氢化物的稳定性顺序:HF>H2O>HCl。选项B,碳元素原子最外层电子排布式为2s22p2,2p能级上的两个电子分占两个p轨道,且自旋方向相同。选项C,S原子最外层有6个电子,Cl原子最外层有7个电子,它们之间可通过形成共价键,使两种原子均达到8电子稳定结构,形成的化合物有S2、Cl2、SCl2等。选项D,此单质为Na,Na能与H2O发生置换反应生成NaOH和H2。
12、【A】从题干可知:x与y相差一个周期,x属于非金属元素原子,y属于金属元素原子且y的周期数大,所以原子半径是:y的原子半径大于x的原子半径,A错。
13、 (1)2 ⅤA 弱 (2)1s22s22p63s23p4 大
(3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
【解析】 首先推出题中几种元素,W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,再结合原子序数的大小可知,W是氮元素,Y是硫元素,X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,根据基态原子核外电子所遵循的原则,可以写出电子排布式为:1s22s22p63s23p1,X为铝元素,Z能够形成红色的Z2O和黑色的ZO两种氧化物,推知Z为铜元素,两种氧化物分别为Cu2O和CuO。
14、 (1)C O N Si S
(2)1s22s22p63s23p2
(3)第3周期第ⅥA族
(4)C>B>A(或氮>氧>碳)
(5)E>D(或硫>硅)
【解析】 A原子最外层p能级电子数等于次外层的电子总数,说明次外层为K层,故A的电子排布式为1s22s22p2,即A为碳元素;B原子最外层中有两个未成对的电子,说明B为第ⅣA或第ⅥA族元素,又因B与A同周期,说明B为氧元素;C元素可以与B形成CB2型化合物且C与A、B同周期,说明C为氮元素;在DB2中,D与B的质量比为,即D的相对原子质量为28,在EB2中,E与B的质量比为,即E的相对原子质量为32,由D、E核内质子数与中子数相等可以知道D为硅元素,E为硫元素。比较A(碳)、B(氧)、C(氮)三种元素的第一电离能,须注意到氮元素原子的2p原子轨道处于半充满状态,体系的能量较低,原子最稳定,第一电离能最大。故第一电离能的大小顺序为C>B>A或氮>氧>碳。
15、 (1)O Ba Br (2)BaO2
(3)Ba>Br O2-:1s22s22p6
Br-:1s22s22p63s23p63d104s24p6
(4)O
【解析】 X原子L层无空轨道且成对电子与未成对电子所占轨道数相等,即可推出X为氧元素,依据Z原子核外有一单电子且单质为易挥发性液体,则Z为Br;Y原子无未成对电子且为主族元素,则Y为ⅡA族元素,又知其离子比Z原子多一个电子层,则Y为Ba。
16、 (1)Ar K
(2)Mg Al Na HClO4
H++OH-===H2O Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
OH-+Al(OH)3===[Al(OH)4]-
(3)O2- Na+ Mg2+ Al3+ 离子 O2 Al 135
(4)4s24p5 +7 Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
Br2+SO2+2H2O===2Br-+SO+4H+
Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
(5)
【解析】 根据表格所提供的元素的周期数和族数,可以确定元素的种类,①为Na,②为K,③为Mg,④为Ca,⑤为Al,⑥为C,⑦为O,⑧为Cl,⑨为Br,⑩为Ar。