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【化学】云南省华宁二中2018-2019学年高二9月考试(解析版)
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云南省华宁二中2018-2019学年高二9月考试
1.外围电子排布式为4f75d16s2的元素在周期表中位置应是( )
A. 第四周期第ⅦB族 B. 第五周期第ⅢB族
C. 第六周期第ⅦB族 D. 第六周期第ⅢB族
【答案】D
【详解】最大能层数为6,所以在第六周期。由外围电子排布式为5d16s2知该元素在f区,综上可知该元素为镧系元素,位于第ⅢB族。答案选D。
【点睛】本题考查元素的“构、位、性”的关系,根据元素的外围电子排布式判断元素所在的周期和族的位置。
2.具有下列电子层结构的原子,其对应的元素一定属于同一周期的是( )
A. 两种元素原子的电子层上全部都是s电子
B. 3p能级上只有1个空轨道的原子和3p能级上只有1个未成对电子的原子
C. 最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子
D. 原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子
【答案】B
【详解】A、两原子的核外全部都是s电子,原子具有1s能级或具有1s、2s能级,不处于同一周期,如氢原子与锂原子,选项A错误;B、3p上只有一个空轨道的原子,其外围电子排布为3s23p2,3p亚层上只有一个未成对电子的原子,其外围电子排布为3s23p1或3s23p5,二者都处于处于同正确,选项B正确;C、最外层电子排布为2s22p6的原子为氖原子,最外层电子排布为2s22p6的离子可能是阴离子也可能是阳离子如O2-、Na+等,不一定处于同一周期,选项C错误;D、原子核外M层上的s、p轨道都充满电子,而d轨道上没有电子,符合条件的原子的核外电子排布式有1s22s22p63s23p6为氩原子,1s22s22p63s23p64s1为钾原子,1s22s22p63s23p64s2为钙原子,不一定处于同一周期,选项D错误;答案选B。
3. 某元素基态原子失去3个电子后,3d轨道半充满,其原子序数为()
A. 24 B. 25 C. 26 D. 27
【答案】C
【解析】
试题分析:根据构造原理,核外电子排满4s再排3d,元素的基态原子失去3个电子后,它的3d轨道上的电子恰好半满3d5,所以4s上的电子数为2,其原子子的电子排布为:1s22s22p63s23p63d64s2,核外电子数为26,答案为C。
考点:考查元素的推断
4. 利用电负性数值可以预测
A. 分子的极性 B. 分子的对称性
C. 分子的空间构型 D. 化学键的极性
【答案】D
【解析】
试题分析:元素的电负性越大,其吸引电子的能力越大,元素电负性数值越大,原子在形成化学键时对成键电子的吸引力越强,则形成的化学键极性就越大,所以电负性数值可以预测化学键的极性,故选D。
考点:考查了电负性的相关知识。
5.现代大爆炸理论认为:天然元素源于氢、氦等原子核的融合反应。这与一百多年前普鲁特运用思辨性推测出的“氢是所有元素之母”的预言恰好“一致”。下列说法正确的是( )
A. 科学研究中若能以思辨性推测为核心,就能加快科学的进程
B. 普鲁特的“既然氢最轻,它就是其他一切元素之母”的推理是符合逻辑的
C. “一致”是巧合,普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑,只是一种猜测
D. “现代大爆炸理论”是解释宇宙诞生的唯一正确的理论
【答案】C
【解析】
试题分析:思辨性是脱离社会实践,在书斋中,通过抽象的思考、推理、论证得出的结论,所以不能加快科学的进程,A项错误;普鲁特是通过思辨性推测出来的推理不符合逻辑,B项错误;“现代大爆炸理论”是解释宇宙诞生的唯一正确的理论不上唯一的正确理论,D项错误。答案选C。
考点:宇宙的诞生
点评:本题非常基础简单。
6.下列说法中肯定错误的是( )
A. 某原子K层上只有一个电子
B. 某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍
C. 某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍
D. 某原子的核电荷数与最外层电子数相等
【答案】B
【分析】
A、根据K层的电子排布规律判断;B、根据L、M层的电子排布规律及电子层的排列顺序判断;C、根据M、L、K的电子排布规律判断;D、先判断核电荷数与核外电子的关系,再判断核电荷数与最外层电子数的关系。
【详解】A、K层最多排两个电子,所以某原子K层上只有1个电子是正确的,选项A正确;B、M层上最多排18个电子,L最多排8个电子,只有排满L层才能排M层,选项B错误;C、M层上最多排18个电子,L最多排8个电子,K层最多排2个电子,当M层为最外层时最多排8个电子,选项C正确;D、当原子只有一个电子层时,核电荷数与最外层电子数相等,选项D正确。答案选B。
【点睛】本题考查原子核外电子排布。核外电子排布规律:1、每一层上最低排2n 2个电子;2、最外层最多排8个电子;3、次外层最多排18个电子;4、倒数第三层最多排32个电子。
7.按电子排布,可把周期表里的元素划分成5个区,以下元素属于p区的是( )
A. Fe B. Mg C. P D. Cu
【答案】C
【解析】
A. Fe的电子排布式为[Ar]3d54s1,属于d区;B. Mg的电子排布式为[Ne]3s2,属于s区;C. P的电子排布式为[Ne]3s23p3,属于p区;D. Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1,属于ds区。故选C。
8.下列轨道表示式能表示基态氮原子的核外电子排布的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】基态氮原子的电子排布为1s22s22p3,则氮原子的p轨道上三个电子在三个轨道上形成孤电子,故基态氮原子的核外电子排布为,答案选C。
【点睛】本题考查元素原子基态原子的核外电子排布。原子核外电子排布规律是指介绍原子核外电子的排布规律,主要有泡利不相容原理、能量最低原理、洪特定则、不相容原理等。
9. 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1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
B. 原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
C. 2p轨道上只有2个电子的X原子与3p轨道上只有2个电子的Y原子
D. 最外层都只有一个电子的X、Y原子
【答案】C
【解析】A. X是稀有气体氦,Y是铍,它们的化学性质差别很大,不相似;B. X是镁,Y可以是钙、钪、钛、钒、錳、铁、钴、镍、锌等,X、Y的化学性质不一定相似;C. X是碳,Y是硅,它们属于同主族元素,彼此化学性质一定相似;D. X、Y可以是IA元素,也可以是铬、铜等,彼此化学性质不一定相似。故选C。
10.下列关于能层与能级的说法中正确的是( )
A. 原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为n2
B. 任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数
C. 不同能层中s电子的原子轨道半径相同
D. 不同能层中p电子的原子轨道能量相同
【答案】B
【解析】A.各电子层最多容纳电子数2n2(n为电子层数),A错误;B.任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数,即原子轨道类型数目等于该电子层序数,如第一层(K层)上只有1s亚层,第二电子层(L层)只有2s和2p亚层,第三电子层(M层)只有3s、3p和3d亚层,第四电子层(N层)只有4s、4p、4d和4f亚层,B正确;C.能层序数越大,s原子轨道的能量越高,轨道的半径越大,C错误;D.离原子核越远的电子,其能量越大,所以p原子轨道电子的平均能量随能层的增大而增加,D错误;答案选B。
11.若某基态原子的外围电子排布式为4d15s2,则下列说法正确的是()
A. 该元素基态原子中共有3个电子
B. 该元素原子核外有5个电子层
C. 该元素原子最外层共有3个电子
D. 该元素原子M能层共有8个电子
【答案】B
【解析】根据核外电子排布规律,该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2。由此可知:该元素基态原子中共有39个电子,原子核外有5个能层,其中M能层上有18个电子,最外层上有2个电子。
12. 某元素的原子3d能级上有1个电子,它的N能层上电子数是( )
A. 0 B. 2 C. 5 D. 8
【答案】B
【解析】考查原子核外电子排布规律。根据构造原理可知电子的排布顺序是
1s2s2p3s3p4s3d......,因此当3d能级上有1个电子时,它的N能层上电子数应是2。答案选B。
13. 下列原子中未成对电子最多的是( )
A. C B. O C. N D. Cl
【答案】C
【解析】试题分析:C有2个未成对电子;O有2个未成对电子;N有3个未成对电子;Cl有1个未成对电子,故C正确。
考点:本题考查核外电子运动状态。
14.X与Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构,X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径,Y与Z两元素的核外电子层数相同,Z元素的第一电离能大于Y元素的第一电离能,则X、Y、Z的原子序数( )
A. X>Y>Z B. Y>X>Z
C. Z>X>Y D. Z>Y>X
【答案】D
【分析】X、Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构,二者处于同一周期,X元素的阳离子半径大于Y元素阳离子半径,利用原子序数越大,离子半径越小来分析原子序数的关系;Z和Y两元素的原子最外层电子数相同,则在同一主族,Z元素的原子半径大于Y元素的原子半径,利用同主族原子半径越大,原子序数越大来解答。
【详解】对于电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小,现X元素的阳离子半径大于Y,故核电荷数应是Y>X。Z和Y的电子层数相同,则它们在同一周期,随着核电荷数的递增,原子半径逐渐减小,现Z的原子半径小于Y,则核电荷数是Z>Y。综合以上关系得Z>Y>X。答案选D。
【点睛】本题考查结构性质位置关系、半径比较等,明确微粒半径的比较是解答本题关键,难度不大。
15.4p轨道填充一半的元素,其原子序数是( )
A. 15 B. 33 C. 35 D. 51
【答案】B
【解析】
分析:4p轨道填充一半的元素,原子核外电子排布应为1s22s22p63s23p63d104s24p3,以此解答该题。
详解:根据能量最低原理可知, 4p轨道填充一半的元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,原子序数为33。答案选B。
点睛:
本题考查原子核外电子排布,题目难度不大,本题注意根据4p轨道填充一半判断应为3个电子,根据能量最低原理可写出电子排布式。
16.下列有关元素周期表的说法中不正确的是( )
A. 位于元素周期表ⅡA族左边的元素一定属于主族元素
B. 氯元素位于元素周期表中第三周期ⅦA族
C. 元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
D. 目前使用的元素周期表中,包含元素种类最多的族为ⅥA
【答案】D
【解析】
分析:根据元素周期表的结构分析。
详解:A. 位于元素周期表ⅡA族左边的元素是第ⅠA族,一定属于主族元素,A正确;
B. 氯元素的原子序数是17,位于元素周期表中第三周期ⅦA族,B正确;
C. 元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素属于过渡元素,都是金属元素,C正确;
D. 目前使用的元素周期表中,包含元素种类最多的族为ⅢB族,因为还有镧系和錒系,D错误。
答案选D。
17.已知三种微粒(原子或离子)的电子排布式如下:
11X:1s22s22p6 19Y:1s22s22p63s23p6
20Z:1s22s22p63s23p6
若将上述三种微粒归为同一类,下列微粒中也可归为此类的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据电子排布式11X:1s22s22p6、19Y:1s22s22p63s23p6、20Z:1s22s22p63s23p6可知11X、19Y、20Z都是金属阳离子。分析A-D选项各微粒结构示意图的核电荷数和核外电子排布的关系可知,A和D是原子,B是阴离子,C是金属阳离子。故答案选C。
18.已知X、Y元素同周期,且电负性X>Y,下列说法错误的是( )
A. X与Y形成的化合物,X显负价,Y显正价
B. 最高价含氧酸的酸性:X对应的酸的酸性强于Y对应的酸的酸性
C. 气态氢化物的稳定性:HmY小于HnX
D. 第一电离能Y一定小于X
【答案】D
【详解】A、电负性大的元素在化合物中显负价,所以X和Y形成化合物时,X显负价,Y显正价,选项A正确;B、非金属性越强,气态氢化物越稳定,则气态氢化物的稳定性:HmY小于HnX,选项B正确;C、非金属性越强,其最高价氧化物的水化物的酸性越强,非金属性X>Y,则X对应的酸性强于Y对应的酸的酸性,选项C正确;D、第一电离能可能Y大于X,如N>O,也可能小于X,选项D错误;答案选D。
19.为揭示原子光谱是线状光谱这一事实,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
【答案】D
【解析】
【详解】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,要解释氢原子光谱的多重谱线,需用量子力学所建立的四个量子数来描述核外电子的运动状态,选项D错误。电子绕核运动具有特定的半径和能量、电子在特定半径的轨道上运动时不辐射能量、电子跃迁时,会吸收或放出特定的能量,是玻尔理论的三个要点,选项A、B、C正确。答案选D。
20.第N能层所含能级数、原子轨道数和最多可容纳电子数分别为( )
A. 3、9、18 B. 4、12、24 C. 5、16、32 D. 4、16、32
【答案】D
【解析】第N能级为第4层,含有的轨道能级分别为s、p、d、f 的顺序依次为1、3、5、7,共有16个轨道,每一个轨道可容纳2个电子,可以最多容纳32个电子,D正确;正确选项D。
21.短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是( )
A. 最简单气态氢化物的热稳定性:R>W
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Q
C. 原子半径:T>Q>R
D. 含T的盐溶液一定显酸性
【答案】D
【分析】
根据短周期元素R、T、Q、W在有所准备中所处的位置,可确定T、Q、W为第三周期的元素,R为第二周期元素,T所处的周期序数与族序数相等,则T为Al元素,故Q为S元素,W为Cl元素,R为O元素,据此结合选项解答。
【详解】T处于第三周期第ⅢA族,是铝元素,则Q、R、W分别是硅元素、氮元素、硫元素。A、氮元素的非金属性强于硅元素,则NH3的热稳定性强于SiH4,选项A正确;B、硫元素的非金属性强于硅元素,则H2SO4的酸性强于硅酸,选项B正确;C、周期表中同一周期从左到右元素原子半径逐渐减小,同一主族从上到下元素原子半径逐渐增大,故原子半径:Al>Si>N,选项C正确;D、含铝的盐溶液可以是铝盐或偏铝酸盐,后者水解时溶液呈碱性,选项D不正确。答案选D。
【点睛】本题主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查,难度中等,注意掌握微粒半径比较规律。
22.已知某元素的+2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6,则该元素在周期表中的位置正确的是( )
A. 第三周期ⅣA族,p区
B. 第四周期ⅡB族,s区
C. 第四周期Ⅷ族,d区
D. 第四周期ⅡA族,s区
【答案】D
【分析】
对主族元素而言,价电子排布即为最外层电子排布,最外层电子数等于主族族序数,电子层数等于其周期数。
【详解】对主族元素而言,价电子排布即为最外层电子排布,最外层电子数等于主族族序数,电子层数等于其周期数,某元素的+2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6,该元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,该原子最外层有2个电子,有4个电子层,故该元素应为第四周期ⅡA族元素Ca,处于s区。答案选D。
【点睛】本题考查核外电子排布、结构与位置关系,难度不大,注意掌握过渡元素结构与位置关系。
23.X、Y两元素可形成X2Y3型化合物,则X、Y原子最外层的电子排布可能是( )
A. X:3s23p1 Y:3s23p5
B. X:2s22p2 Y:2s22p4
C. X:3s23p1 Y:3s23p4
D. X:3s2 Y:2s22p3
【答案】C
【详解】X、Y两元素可形成X2Y3型化合物,则X、Y的常见化合价为+3、-2,即X元素容易失去3个电子达到稳定结构,Y元素容易得到2个电子达到稳定结构。A. X:3s23p1易失去3个电子达到稳定结构,Y:3s23p5易得到1个电子达到稳定结构,不符合;B. X:2s22p2易形成+4价,Y:2s22p4易得到2个电子达到稳定结构,不符合;C. X:3s23p1易失去3个电子达到稳定结构,Y:3s23p4易得到2个电子达到稳定结构,不符合;D. X:3s2易失去2个电子达到稳定结构,Y:2s22p3易得到3个电子达到稳定结构,符合。答案选D。
【点睛】本题考查核外电子排布,考生应注意要遵循能量最低原理来书写电子排布式。掌握泡利不相容原理和洪特规则的内容是解题的关键。
24.在第n电子层中,当它作为原子的最外层时,容纳电子数最多与第(n-1)层相同;当它作为原子的次外层时,其电子数比(n-1)层多10个,则对此电子层的判断正确的是( )
A. 必为K层 B. 只能是L层
C. 只能是M层 D. 可以是任意层
【答案】C
【解析】
试题分析:K层最多只能排2个电子,L层最多只能排8个电子,M层最多排18个电子,由题意 可知M层作最外层时,最多只能排8个电子与第(n - 1)层L层相同;当它作为原子的次外层时,可以排满18个电子,其电子数比(n-1)层即L层多10个,所以第n电子层只能是M层,答案选C。
考点:考查对能层的电子数的理解应用
25.主族元素原子失去最外层电子形成阳离子,主族元素原子得到电子填充在最外层形成阴离子。下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )
A. Ca2+ 1s22s22p63s23p6 B. O2- 1s22s23p4
C. Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 D. Fe2+ 1s22s22p63s23p63d6
【答案】B
【解析】A、钙原子失去2个电子变成钙离子,使次外层变成最外层,所以钙离子核外有18个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p6,选项A正确;B、氧原子核外有8个电子,氧原子得2个电子变成氧离子,最外层电子数由6个变成8个,所以氧离子核外有10电子,电子排布式为1s22s23p6,选项B错误;C、铁原子核外有26个电子,最外层电子数为2,电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,选项C正确;D、铁原子失去2个电子变成亚铁离子,使次外层变成最外层,所以铁离子核外有24个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,选项D正确。答案选B。
26.原子中质子、中子、电子的数量、质量和电性之间存在一定的相互关系。请填写下列空白:
(1)质子数决定________的种类;质子数和中子数决定________的种类。
(2)代表一个质量数为________、质子数为______、中子数为________、核外电子数为________的原子。
(3)质量数=________+________,对任一原子,核电荷数=________;对中性原子,核外电子数=________。
(4)ZXn-中核外电子数=________,ZXn+中核外电子数为________。
【答案】 (1). 元素 (2). 原子 (3). A (4). Z (5). A-Z (6). Z (7). 质子数 (8). 中子数 (9). 质子数 (10). 质子数 (11). Z+n (12). Z-n
【分析】
应依据元素、核素的概念和中性原子、阴阳离子中质子数、中子数、电子数、质量数之间的数目关系分析解答。
【详解】(1)不同种原子的质子数不同,元素的种类是由原子的质子数决定的;原子中质量数=质子数+中子数,原子不同质量数不同,即原子的核内质子数和中子数决定原子的种类;
(2) 原子中:质子数(Z)+中子数(N)=质量数(A),代表一个质量数为A、质子数为Z、中子数为A-Z、核外电子数为Z的原子;
(3)质量数=质子数+中子数,对任一原子,核电荷数=质子数;对中性原子,核外电子数=质子数;
(4)ZXn-中核外电子数=Z+n,ZXn+中核外电子数为Z-n。
27.有X、Y、Z、Q、E、M、G原子序数依次递增的七种元素,除G元素外其余均为短周期主族元素。X的原子中没有成对电子,Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同,Z元素原子的外围电子层排布式为nsnnpn+1,Q的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍,E与Q同周期,M元素的第一电离能在同周期主族元素中从大到小排第三位,G原子最外电子层只有未成对电子,其内层所有轨道全部充满,但并不是第ⅠA族元素。回答下列问题:
(1)基态G原子的价电子排布式为____________,写出第三周期基态原子未成对电子数与G相同且电负性最大的元素是________(填元素名称)。GQ受热分解生成G2Q和Q2,请从G的原子结构来说明GQ受热易分解的原因:________________________________________。
(2)Z、Q、M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)。
(3)X与Q形成的化合物的化学式为________。
(4)Z、M、E所形成的简单离子的半径由大到小顺序为____________(用离子符号表示)。
(5)X、Y、Z、Q的电负性由大到小的顺序为____________(用元素符号表示)。
【答案】 (1). 3d104s1 (2). 氯 (3). Cu2+的最外层电子排布为3d9,Cu+的最外层电子排布为3d10,因最外层电子排布达到全满时稳定,所以固态Cu2O稳定性强于CuO (4). N>O>S (5). H2O、H2O2 (6). S2->N3->F- (7). O>N>C>H
【解析】
试题分析:本题通过元素推断,主要考查价电子排布式、电负性规律、第一电离能、原子(离子)半径等基础知识,考查考生的阅读分析能力、基础知识的综合运用能力。
解析:没有成对电子的元素只有H,X是H元素;Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同,则Y基态电子排布是1s22s22p2,Y是C元素;Z元素原子的外围电子层排布式为nsnnpn+1,所以ns一定排布2个电子,既n=2,Z是N元素;Q的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍,Q的核外电子排布是1s22s22p4,成对电子数3×2=6,成单电子数2,Q是O元素;E与Q同周期,且原子序数比Q(O元素)大,则E只能是F元素;原子序数更大的M只能在短周期的第三周期,第一电离能在同周期主族元素中从大到小排第三位的是S元素;内层所有轨道全部充满,最外电子层只有未成对电子的可能是1s22s1、1s22s22p63s1、1s22s22p63s23p63d104s1,其中前两个属于ⅠA,所以G核外电子排布为第三种情况,G是Cu元素。(1)G是Cu元素,基态价电子排布式为3d104s1,未成对电子数为1,第三周期为成对电子数为1 的有Na、Al、Cl,电负性最大的是Cl元素。GQ是CuO,分解生成Cu2O和O2,CuO中Cu2+价电子排布式为3s9,Cu2O中Cu+价电子排布式为3d10,因此Cu+比Cu2+结构更加稳定,固态Cu2O比CuO更稳定。正确答案:3d104s1、氯、Cu2+的最外层电子排布为3d9,Cu+的最外层电子排布为3d10,因最外层电子排布达到全满时稳定,所以固态Cu2O比CuO更稳定。(2)Z、Q、M分别是N、O、S三种元素,N与O比较,N价电子排布为2s22p3,O价电子排布为2s22p4,所以N元素2p半满结构更加稳定,第一电离能N>O,O与S比较,二者处于同一主族,S位于第三周期O位于第二周期,所以第一电离能O>S,既第一电离能顺序为N>O>S。正确答案:N>O>S。(3)X是H元素,Q是O元素,二者形成的化合物包括H2O、H2O2。正确答案:H2O和H2O2。(4)Z、M、E所形成的简单离子依次为N3-、S2-、F-,其中S2-有三个电子层半径最大,N3-、F-都只有两个电子层,N元素核电荷数是7,F元素的核电荷数是9,因此N3-半径更大。正确答案:S2->N3->F-。(5)X、Y、Z、Q四种元素依次是H、C、N、O,H元素的电负性最小,C、N、O位于同一周期且核电荷数递增,电负性递增,所以电负性顺序为O>N>C>H。正确答案:O>N>C>H。
点睛:简单粒子半径比较方法:①电子层数不同时,电子层数越多,一般半径越大;②电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;③同种元素,阳离子半径<原子半径,阴离子半径>原子半径。
28.下表列出了前20号元素中某些元素性质的一些数据:
元素 性质
原子半径(10-9m)
最高价态
最低价态
①
1.02
+6
-2
②
2.27
+1
-
③
0.74
-
-2
④
1.43
+3
-
⑤
0.77
+4
-4
⑥
1.10
+5
-3
⑦
0.99
+7
-1
⑧
1.86
+1
-
⑨
0.75
+5
-3
⑩
1.17
+4
-4
试回答下列问题:
(1)以上10种元素中,第一电离能最小的是________(填编号)。
(2)上述⑤、⑥、⑦三种元素中的某两种元素形成的化合物中,每一个原子都满足8e-稳定结构的物质可能是________(写分子式)。元素⑨和⑩形成的化合物的化学式为________;元素①的原子价电子排布式是________________________________________________________。
(3)①、⑥、⑦、⑩四种元素的气态氢化物的稳定性,由强到弱的顺序是_________(填化学式)。
(4)③和⑨两元素比较,非金属性较弱的是________(填名称),可以验证你的结论的是下列中的________(填字母)。
A.气态氢化物的挥发性 B.单质分子中的键能
C.两元素的电负性 D.含氧酸的酸性
E.氢化物中X—H键的键长(X代表③和⑨两元素)
F.两单质在自然界中的存在形式
【答案】 (1). ② (2). PCl3、CCl4 (3). Si3N4 (4). 3s23p4 (5). HCl>H2S>PH3>SiH4 (6). 氮 (7). CE
【分析】
前20号元素中,①③都有最低价-2,处于VIA族,①有+6价,③只有-2价,则①为S、③为O元素;⑤、⑩都有+4、-4价,处于IVA族,⑤的原子半径较小,则⑤是C元素、⑩是Si;⑥、⑨都有+5、-3价,处于VA族,⑥的原子半径大于⑨,则⑥是P元素、⑨是N元素;⑦有+7、-1价,为ⅦA族元素,⑦是Cl元素;④只有+3价,为ⅢA族元素,原子半径大于Si原子半径,所以④是Al元素;②、⑧最高正价为+1,没有负价,处于IA族,②的原子半径比Al原子半径大很多,不能处于同周期,则②为K,②、⑧原子半径相差不是太大,应相邻,则⑧为Na,据此分析解答。
【详解】(1)同周期自左而右第一电离能呈增大趋势,同主族自上而下第一电离能减小,故上述元素中K元素的第一电离能最小;故答案为②;
(2)C、P、Cl三种元素中的某两种元素形成的化合物中,每一个原子都满足8电子稳定结构的物质可能是:PCl3或CCl4;N和Si可形成氮化硅,化合物的化学式为Si3N4;元素①为S,是16号元素,原子排布式是1s22s22p63s23p4,其原子价电子排布式是3s23p4;
(3)元素非金属性越强其简单气态氢化物的稳定性越强,则①、⑥、⑦、⑩四种元素的气态氢化物H2S、PH3、HCl、SiH4的稳定性,由强到弱的顺序是HCl>H2S>PH3>SiH4;
(4)同周期元素,从左到右元素的非金属性逐渐增强,O和N两元素比较,则非金属性较弱的是氮;A.分子间作用力影响气态氢化物的挥发性,不能说明元素非金属性强弱,故A错误;B.单质分子成键不同,键能不能说明元素非金属性强弱,故B错误;C.电负性越大,对键合电子吸引力越大,元素非金属性越强,故C正确;D.氧元素没有含氧酸,不能比较最高价含氧酸的酸性判断非金属性强弱,故D错误;E.氢化物中,键长越长,键能越小,氢化物越不稳定,元素的非金属性越弱,故E正确;F.两单质在自然界的存在形式不能比较元素的非金属性强弱,故F错误,答案选CE。
【点睛】本题考查元素周期表与元素周期律的综合应用,为高考常见题型,侧重对学生分析能力的考查,注意把握原子半径的递变规律、化合价与位置关系,确定元素是解答关键,难度中等。
29.在每个能层中,能级符号的顺序是____________(n代表能层),任意能层总是从____能级开始,而且能级数等于________,第一能层只有____个能级,能级符号____,第二能层有______个能级,能级符号________,第三能层有____个能级,能级符号________,等等,以____排序的各能级可容纳的最多电子数依次是________。
【答案】 (1). ns、np、nd、nf…… (2). s (3). 能层序数 (4). 1 (5). 1s (6). 2 (7). 2s、2 p (8). 3 (9). 3s、3p、3d (10). s、p、d、f…… (11). 2、6、10、14……
【分析】
每个能层中,能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……(n代表能层);任意能层总是从s能级开始,而且能级数等于能层序数;s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次是1、3、5、7……的两倍。
【详解】在每个能层中,能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……(n代表能层),任意能层总是从s能级开始,而且能级数等于能层序数,第一能层只有1个能级,能级符号1s,第二能层有2个能级,能级符号2s、2 p,第三能层有3个能级,能级符号3s、3p、3d,等等,以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次是2、6、10、14……。
【点睛】本题考查能层与能级的关系,各能层电子的排布及能级可容纳的最多电子数的判断是解题的关系,注意基础知识的积累。
1.外围电子排布式为4f75d16s2的元素在周期表中位置应是( )
A. 第四周期第ⅦB族 B. 第五周期第ⅢB族
C. 第六周期第ⅦB族 D. 第六周期第ⅢB族
【答案】D
【详解】最大能层数为6,所以在第六周期。由外围电子排布式为5d16s2知该元素在f区,综上可知该元素为镧系元素,位于第ⅢB族。答案选D。
【点睛】本题考查元素的“构、位、性”的关系,根据元素的外围电子排布式判断元素所在的周期和族的位置。
2.具有下列电子层结构的原子,其对应的元素一定属于同一周期的是( )
A. 两种元素原子的电子层上全部都是s电子
B. 3p能级上只有1个空轨道的原子和3p能级上只有1个未成对电子的原子
C. 最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子
D. 原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子
【答案】B
【详解】A、两原子的核外全部都是s电子,原子具有1s能级或具有1s、2s能级,不处于同一周期,如氢原子与锂原子,选项A错误;B、3p上只有一个空轨道的原子,其外围电子排布为3s23p2,3p亚层上只有一个未成对电子的原子,其外围电子排布为3s23p1或3s23p5,二者都处于处于同正确,选项B正确;C、最外层电子排布为2s22p6的原子为氖原子,最外层电子排布为2s22p6的离子可能是阴离子也可能是阳离子如O2-、Na+等,不一定处于同一周期,选项C错误;D、原子核外M层上的s、p轨道都充满电子,而d轨道上没有电子,符合条件的原子的核外电子排布式有1s22s22p63s23p6为氩原子,1s22s22p63s23p64s1为钾原子,1s22s22p63s23p64s2为钙原子,不一定处于同一周期,选项D错误;答案选B。
3. 某元素基态原子失去3个电子后,3d轨道半充满,其原子序数为()
A. 24 B. 25 C. 26 D. 27
【答案】C
【解析】
试题分析:根据构造原理,核外电子排满4s再排3d,元素的基态原子失去3个电子后,它的3d轨道上的电子恰好半满3d5,所以4s上的电子数为2,其原子子的电子排布为:1s22s22p63s23p63d64s2,核外电子数为26,答案为C。
考点:考查元素的推断
4. 利用电负性数值可以预测
A. 分子的极性 B. 分子的对称性
C. 分子的空间构型 D. 化学键的极性
【答案】D
【解析】
试题分析:元素的电负性越大,其吸引电子的能力越大,元素电负性数值越大,原子在形成化学键时对成键电子的吸引力越强,则形成的化学键极性就越大,所以电负性数值可以预测化学键的极性,故选D。
考点:考查了电负性的相关知识。
5.现代大爆炸理论认为:天然元素源于氢、氦等原子核的融合反应。这与一百多年前普鲁特运用思辨性推测出的“氢是所有元素之母”的预言恰好“一致”。下列说法正确的是( )
A. 科学研究中若能以思辨性推测为核心,就能加快科学的进程
B. 普鲁特的“既然氢最轻,它就是其他一切元素之母”的推理是符合逻辑的
C. “一致”是巧合,普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑,只是一种猜测
D. “现代大爆炸理论”是解释宇宙诞生的唯一正确的理论
【答案】C
【解析】
试题分析:思辨性是脱离社会实践,在书斋中,通过抽象的思考、推理、论证得出的结论,所以不能加快科学的进程,A项错误;普鲁特是通过思辨性推测出来的推理不符合逻辑,B项错误;“现代大爆炸理论”是解释宇宙诞生的唯一正确的理论不上唯一的正确理论,D项错误。答案选C。
考点:宇宙的诞生
点评:本题非常基础简单。
6.下列说法中肯定错误的是( )
A. 某原子K层上只有一个电子
B. 某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍
C. 某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍
D. 某原子的核电荷数与最外层电子数相等
【答案】B
【分析】
A、根据K层的电子排布规律判断;B、根据L、M层的电子排布规律及电子层的排列顺序判断;C、根据M、L、K的电子排布规律判断;D、先判断核电荷数与核外电子的关系,再判断核电荷数与最外层电子数的关系。
【详解】A、K层最多排两个电子,所以某原子K层上只有1个电子是正确的,选项A正确;B、M层上最多排18个电子,L最多排8个电子,只有排满L层才能排M层,选项B错误;C、M层上最多排18个电子,L最多排8个电子,K层最多排2个电子,当M层为最外层时最多排8个电子,选项C正确;D、当原子只有一个电子层时,核电荷数与最外层电子数相等,选项D正确。答案选B。
【点睛】本题考查原子核外电子排布。核外电子排布规律:1、每一层上最低排2n 2个电子;2、最外层最多排8个电子;3、次外层最多排18个电子;4、倒数第三层最多排32个电子。
7.按电子排布,可把周期表里的元素划分成5个区,以下元素属于p区的是( )
A. Fe B. Mg C. P D. Cu
【答案】C
【解析】
A. Fe的电子排布式为[Ar]3d54s1,属于d区;B. Mg的电子排布式为[Ne]3s2,属于s区;C. P的电子排布式为[Ne]3s23p3,属于p区;D. Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1,属于ds区。故选C。
8.下列轨道表示式能表示基态氮原子的核外电子排布的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】基态氮原子的电子排布为1s22s22p3,则氮原子的p轨道上三个电子在三个轨道上形成孤电子,故基态氮原子的核外电子排布为,答案选C。
【点睛】本题考查元素原子基态原子的核外电子排布。原子核外电子排布规律是指介绍原子核外电子的排布规律,主要有泡利不相容原理、能量最低原理、洪特定则、不相容原理等。
9. 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1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
B. 原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
C. 2p轨道上只有2个电子的X原子与3p轨道上只有2个电子的Y原子
D. 最外层都只有一个电子的X、Y原子
【答案】C
【解析】A. X是稀有气体氦,Y是铍,它们的化学性质差别很大,不相似;B. X是镁,Y可以是钙、钪、钛、钒、錳、铁、钴、镍、锌等,X、Y的化学性质不一定相似;C. X是碳,Y是硅,它们属于同主族元素,彼此化学性质一定相似;D. X、Y可以是IA元素,也可以是铬、铜等,彼此化学性质不一定相似。故选C。
10.下列关于能层与能级的说法中正确的是( )
A. 原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为n2
B. 任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数
C. 不同能层中s电子的原子轨道半径相同
D. 不同能层中p电子的原子轨道能量相同
【答案】B
【解析】A.各电子层最多容纳电子数2n2(n为电子层数),A错误;B.任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数,即原子轨道类型数目等于该电子层序数,如第一层(K层)上只有1s亚层,第二电子层(L层)只有2s和2p亚层,第三电子层(M层)只有3s、3p和3d亚层,第四电子层(N层)只有4s、4p、4d和4f亚层,B正确;C.能层序数越大,s原子轨道的能量越高,轨道的半径越大,C错误;D.离原子核越远的电子,其能量越大,所以p原子轨道电子的平均能量随能层的增大而增加,D错误;答案选B。
11.若某基态原子的外围电子排布式为4d15s2,则下列说法正确的是()
A. 该元素基态原子中共有3个电子
B. 该元素原子核外有5个电子层
C. 该元素原子最外层共有3个电子
D. 该元素原子M能层共有8个电子
【答案】B
【解析】根据核外电子排布规律,该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2。由此可知:该元素基态原子中共有39个电子,原子核外有5个能层,其中M能层上有18个电子,最外层上有2个电子。
12. 某元素的原子3d能级上有1个电子,它的N能层上电子数是( )
A. 0 B. 2 C. 5 D. 8
【答案】B
【解析】考查原子核外电子排布规律。根据构造原理可知电子的排布顺序是
1s2s2p3s3p4s3d......,因此当3d能级上有1个电子时,它的N能层上电子数应是2。答案选B。
13. 下列原子中未成对电子最多的是( )
A. C B. O C. N D. Cl
【答案】C
【解析】试题分析:C有2个未成对电子;O有2个未成对电子;N有3个未成对电子;Cl有1个未成对电子,故C正确。
考点:本题考查核外电子运动状态。
14.X与Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构,X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径,Y与Z两元素的核外电子层数相同,Z元素的第一电离能大于Y元素的第一电离能,则X、Y、Z的原子序数( )
A. X>Y>Z B. Y>X>Z
C. Z>X>Y D. Z>Y>X
【答案】D
【分析】X、Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构,二者处于同一周期,X元素的阳离子半径大于Y元素阳离子半径,利用原子序数越大,离子半径越小来分析原子序数的关系;Z和Y两元素的原子最外层电子数相同,则在同一主族,Z元素的原子半径大于Y元素的原子半径,利用同主族原子半径越大,原子序数越大来解答。
【详解】对于电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小,现X元素的阳离子半径大于Y,故核电荷数应是Y>X。Z和Y的电子层数相同,则它们在同一周期,随着核电荷数的递增,原子半径逐渐减小,现Z的原子半径小于Y,则核电荷数是Z>Y。综合以上关系得Z>Y>X。答案选D。
【点睛】本题考查结构性质位置关系、半径比较等,明确微粒半径的比较是解答本题关键,难度不大。
15.4p轨道填充一半的元素,其原子序数是( )
A. 15 B. 33 C. 35 D. 51
【答案】B
【解析】
分析:4p轨道填充一半的元素,原子核外电子排布应为1s22s22p63s23p63d104s24p3,以此解答该题。
详解:根据能量最低原理可知, 4p轨道填充一半的元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,原子序数为33。答案选B。
点睛:
本题考查原子核外电子排布,题目难度不大,本题注意根据4p轨道填充一半判断应为3个电子,根据能量最低原理可写出电子排布式。
16.下列有关元素周期表的说法中不正确的是( )
A. 位于元素周期表ⅡA族左边的元素一定属于主族元素
B. 氯元素位于元素周期表中第三周期ⅦA族
C. 元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
D. 目前使用的元素周期表中,包含元素种类最多的族为ⅥA
【答案】D
【解析】
分析:根据元素周期表的结构分析。
详解:A. 位于元素周期表ⅡA族左边的元素是第ⅠA族,一定属于主族元素,A正确;
B. 氯元素的原子序数是17,位于元素周期表中第三周期ⅦA族,B正确;
C. 元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素属于过渡元素,都是金属元素,C正确;
D. 目前使用的元素周期表中,包含元素种类最多的族为ⅢB族,因为还有镧系和錒系,D错误。
答案选D。
17.已知三种微粒(原子或离子)的电子排布式如下:
11X:1s22s22p6 19Y:1s22s22p63s23p6
20Z:1s22s22p63s23p6
若将上述三种微粒归为同一类,下列微粒中也可归为此类的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据电子排布式11X:1s22s22p6、19Y:1s22s22p63s23p6、20Z:1s22s22p63s23p6可知11X、19Y、20Z都是金属阳离子。分析A-D选项各微粒结构示意图的核电荷数和核外电子排布的关系可知,A和D是原子,B是阴离子,C是金属阳离子。故答案选C。
18.已知X、Y元素同周期,且电负性X>Y,下列说法错误的是( )
A. X与Y形成的化合物,X显负价,Y显正价
B. 最高价含氧酸的酸性:X对应的酸的酸性强于Y对应的酸的酸性
C. 气态氢化物的稳定性:HmY小于HnX
D. 第一电离能Y一定小于X
【答案】D
【详解】A、电负性大的元素在化合物中显负价,所以X和Y形成化合物时,X显负价,Y显正价,选项A正确;B、非金属性越强,气态氢化物越稳定,则气态氢化物的稳定性:HmY小于HnX,选项B正确;C、非金属性越强,其最高价氧化物的水化物的酸性越强,非金属性X>Y,则X对应的酸性强于Y对应的酸的酸性,选项C正确;D、第一电离能可能Y大于X,如N>O,也可能小于X,选项D错误;答案选D。
19.为揭示原子光谱是线状光谱这一事实,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
【答案】D
【解析】
【详解】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,要解释氢原子光谱的多重谱线,需用量子力学所建立的四个量子数来描述核外电子的运动状态,选项D错误。电子绕核运动具有特定的半径和能量、电子在特定半径的轨道上运动时不辐射能量、电子跃迁时,会吸收或放出特定的能量,是玻尔理论的三个要点,选项A、B、C正确。答案选D。
20.第N能层所含能级数、原子轨道数和最多可容纳电子数分别为( )
A. 3、9、18 B. 4、12、24 C. 5、16、32 D. 4、16、32
【答案】D
【解析】第N能级为第4层,含有的轨道能级分别为s、p、d、f 的顺序依次为1、3、5、7,共有16个轨道,每一个轨道可容纳2个电子,可以最多容纳32个电子,D正确;正确选项D。
21.短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是( )
A. 最简单气态氢化物的热稳定性:R>W
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Q
D. 含T的盐溶液一定显酸性
【答案】D
【分析】
根据短周期元素R、T、Q、W在有所准备中所处的位置,可确定T、Q、W为第三周期的元素,R为第二周期元素,T所处的周期序数与族序数相等,则T为Al元素,故Q为S元素,W为Cl元素,R为O元素,据此结合选项解答。
【详解】T处于第三周期第ⅢA族,是铝元素,则Q、R、W分别是硅元素、氮元素、硫元素。A、氮元素的非金属性强于硅元素,则NH3的热稳定性强于SiH4,选项A正确;B、硫元素的非金属性强于硅元素,则H2SO4的酸性强于硅酸,选项B正确;C、周期表中同一周期从左到右元素原子半径逐渐减小,同一主族从上到下元素原子半径逐渐增大,故原子半径:Al>Si>N,选项C正确;D、含铝的盐溶液可以是铝盐或偏铝酸盐,后者水解时溶液呈碱性,选项D不正确。答案选D。
【点睛】本题主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查,难度中等,注意掌握微粒半径比较规律。
22.已知某元素的+2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6,则该元素在周期表中的位置正确的是( )
A. 第三周期ⅣA族,p区
B. 第四周期ⅡB族,s区
C. 第四周期Ⅷ族,d区
D. 第四周期ⅡA族,s区
【答案】D
【分析】
对主族元素而言,价电子排布即为最外层电子排布,最外层电子数等于主族族序数,电子层数等于其周期数。
【详解】对主族元素而言,价电子排布即为最外层电子排布,最外层电子数等于主族族序数,电子层数等于其周期数,某元素的+2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6,该元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,该原子最外层有2个电子,有4个电子层,故该元素应为第四周期ⅡA族元素Ca,处于s区。答案选D。
【点睛】本题考查核外电子排布、结构与位置关系,难度不大,注意掌握过渡元素结构与位置关系。
23.X、Y两元素可形成X2Y3型化合物,则X、Y原子最外层的电子排布可能是( )
A. X:3s23p1 Y:3s23p5
B. X:2s22p2 Y:2s22p4
C. X:3s23p1 Y:3s23p4
D. X:3s2 Y:2s22p3
【答案】C
【详解】X、Y两元素可形成X2Y3型化合物,则X、Y的常见化合价为+3、-2,即X元素容易失去3个电子达到稳定结构,Y元素容易得到2个电子达到稳定结构。A. X:3s23p1易失去3个电子达到稳定结构,Y:3s23p5易得到1个电子达到稳定结构,不符合;B. X:2s22p2易形成+4价,Y:2s22p4易得到2个电子达到稳定结构,不符合;C. X:3s23p1易失去3个电子达到稳定结构,Y:3s23p4易得到2个电子达到稳定结构,不符合;D. X:3s2易失去2个电子达到稳定结构,Y:2s22p3易得到3个电子达到稳定结构,符合。答案选D。
【点睛】本题考查核外电子排布,考生应注意要遵循能量最低原理来书写电子排布式。掌握泡利不相容原理和洪特规则的内容是解题的关键。
24.在第n电子层中,当它作为原子的最外层时,容纳电子数最多与第(n-1)层相同;当它作为原子的次外层时,其电子数比(n-1)层多10个,则对此电子层的判断正确的是( )
A. 必为K层 B. 只能是L层
C. 只能是M层 D. 可以是任意层
【答案】C
【解析】
试题分析:K层最多只能排2个电子,L层最多只能排8个电子,M层最多排18个电子,由题意 可知M层作最外层时,最多只能排8个电子与第(n - 1)层L层相同;当它作为原子的次外层时,可以排满18个电子,其电子数比(n-1)层即L层多10个,所以第n电子层只能是M层,答案选C。
考点:考查对能层的电子数的理解应用
25.主族元素原子失去最外层电子形成阳离子,主族元素原子得到电子填充在最外层形成阴离子。下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )
A. Ca2+ 1s22s22p63s23p6 B. O2- 1s22s23p4
C. Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 D. Fe2+ 1s22s22p63s23p63d6
【答案】B
【解析】A、钙原子失去2个电子变成钙离子,使次外层变成最外层,所以钙离子核外有18个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p6,选项A正确;B、氧原子核外有8个电子,氧原子得2个电子变成氧离子,最外层电子数由6个变成8个,所以氧离子核外有10电子,电子排布式为1s22s23p6,选项B错误;C、铁原子核外有26个电子,最外层电子数为2,电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,选项C正确;D、铁原子失去2个电子变成亚铁离子,使次外层变成最外层,所以铁离子核外有24个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,选项D正确。答案选B。
26.原子中质子、中子、电子的数量、质量和电性之间存在一定的相互关系。请填写下列空白:
(1)质子数决定________的种类;质子数和中子数决定________的种类。
(2)代表一个质量数为________、质子数为______、中子数为________、核外电子数为________的原子。
(3)质量数=________+________,对任一原子,核电荷数=________;对中性原子,核外电子数=________。
(4)ZXn-中核外电子数=________,ZXn+中核外电子数为________。
【答案】 (1). 元素 (2). 原子 (3). A (4). Z (5). A-Z (6). Z (7). 质子数 (8). 中子数 (9). 质子数 (10). 质子数 (11). Z+n (12). Z-n
【分析】
应依据元素、核素的概念和中性原子、阴阳离子中质子数、中子数、电子数、质量数之间的数目关系分析解答。
【详解】(1)不同种原子的质子数不同,元素的种类是由原子的质子数决定的;原子中质量数=质子数+中子数,原子不同质量数不同,即原子的核内质子数和中子数决定原子的种类;
(2) 原子中:质子数(Z)+中子数(N)=质量数(A),代表一个质量数为A、质子数为Z、中子数为A-Z、核外电子数为Z的原子;
(3)质量数=质子数+中子数,对任一原子,核电荷数=质子数;对中性原子,核外电子数=质子数;
(4)ZXn-中核外电子数=Z+n,ZXn+中核外电子数为Z-n。
27.有X、Y、Z、Q、E、M、G原子序数依次递增的七种元素,除G元素外其余均为短周期主族元素。X的原子中没有成对电子,Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同,Z元素原子的外围电子层排布式为nsnnpn+1,Q的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍,E与Q同周期,M元素的第一电离能在同周期主族元素中从大到小排第三位,G原子最外电子层只有未成对电子,其内层所有轨道全部充满,但并不是第ⅠA族元素。回答下列问题:
(1)基态G原子的价电子排布式为____________,写出第三周期基态原子未成对电子数与G相同且电负性最大的元素是________(填元素名称)。GQ受热分解生成G2Q和Q2,请从G的原子结构来说明GQ受热易分解的原因:________________________________________。
(2)Z、Q、M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)。
(3)X与Q形成的化合物的化学式为________。
(4)Z、M、E所形成的简单离子的半径由大到小顺序为____________(用离子符号表示)。
(5)X、Y、Z、Q的电负性由大到小的顺序为____________(用元素符号表示)。
【答案】 (1). 3d104s1 (2). 氯 (3). Cu2+的最外层电子排布为3d9,Cu+的最外层电子排布为3d10,因最外层电子排布达到全满时稳定,所以固态Cu2O稳定性强于CuO (4). N>O>S (5). H2O、H2O2 (6). S2->N3->F- (7). O>N>C>H
【解析】
试题分析:本题通过元素推断,主要考查价电子排布式、电负性规律、第一电离能、原子(离子)半径等基础知识,考查考生的阅读分析能力、基础知识的综合运用能力。
解析:没有成对电子的元素只有H,X是H元素;Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同,则Y基态电子排布是1s22s22p2,Y是C元素;Z元素原子的外围电子层排布式为nsnnpn+1,所以ns一定排布2个电子,既n=2,Z是N元素;Q的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍,Q的核外电子排布是1s22s22p4,成对电子数3×2=6,成单电子数2,Q是O元素;E与Q同周期,且原子序数比Q(O元素)大,则E只能是F元素;原子序数更大的M只能在短周期的第三周期,第一电离能在同周期主族元素中从大到小排第三位的是S元素;内层所有轨道全部充满,最外电子层只有未成对电子的可能是1s22s1、1s22s22p63s1、1s22s22p63s23p63d104s1,其中前两个属于ⅠA,所以G核外电子排布为第三种情况,G是Cu元素。(1)G是Cu元素,基态价电子排布式为3d104s1,未成对电子数为1,第三周期为成对电子数为1 的有Na、Al、Cl,电负性最大的是Cl元素。GQ是CuO,分解生成Cu2O和O2,CuO中Cu2+价电子排布式为3s9,Cu2O中Cu+价电子排布式为3d10,因此Cu+比Cu2+结构更加稳定,固态Cu2O比CuO更稳定。正确答案:3d104s1、氯、Cu2+的最外层电子排布为3d9,Cu+的最外层电子排布为3d10,因最外层电子排布达到全满时稳定,所以固态Cu2O比CuO更稳定。(2)Z、Q、M分别是N、O、S三种元素,N与O比较,N价电子排布为2s22p3,O价电子排布为2s22p4,所以N元素2p半满结构更加稳定,第一电离能N>O,O与S比较,二者处于同一主族,S位于第三周期O位于第二周期,所以第一电离能O>S,既第一电离能顺序为N>O>S。正确答案:N>O>S。(3)X是H元素,Q是O元素,二者形成的化合物包括H2O、H2O2。正确答案:H2O和H2O2。(4)Z、M、E所形成的简单离子依次为N3-、S2-、F-,其中S2-有三个电子层半径最大,N3-、F-都只有两个电子层,N元素核电荷数是7,F元素的核电荷数是9,因此N3-半径更大。正确答案:S2->N3->F-。(5)X、Y、Z、Q四种元素依次是H、C、N、O,H元素的电负性最小,C、N、O位于同一周期且核电荷数递增,电负性递增,所以电负性顺序为O>N>C>H。正确答案:O>N>C>H。
点睛:简单粒子半径比较方法:①电子层数不同时,电子层数越多,一般半径越大;②电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;③同种元素,阳离子半径<原子半径,阴离子半径>原子半径。
28.下表列出了前20号元素中某些元素性质的一些数据:
元素 性质
原子半径(10-9m)
最高价态
最低价态
①
1.02
+6
-2
②
2.27
+1
-
③
0.74
-
-2
④
1.43
+3
-
⑤
0.77
+4
-4
⑥
1.10
+5
-3
⑦
0.99
+7
-1
⑧
1.86
+1
-
⑨
0.75
+5
-3
⑩
1.17
+4
-4
试回答下列问题:
(1)以上10种元素中,第一电离能最小的是________(填编号)。
(2)上述⑤、⑥、⑦三种元素中的某两种元素形成的化合物中,每一个原子都满足8e-稳定结构的物质可能是________(写分子式)。元素⑨和⑩形成的化合物的化学式为________;元素①的原子价电子排布式是________________________________________________________。
(3)①、⑥、⑦、⑩四种元素的气态氢化物的稳定性,由强到弱的顺序是_________(填化学式)。
(4)③和⑨两元素比较,非金属性较弱的是________(填名称),可以验证你的结论的是下列中的________(填字母)。
A.气态氢化物的挥发性 B.单质分子中的键能
C.两元素的电负性 D.含氧酸的酸性
E.氢化物中X—H键的键长(X代表③和⑨两元素)
F.两单质在自然界中的存在形式
【答案】 (1). ② (2). PCl3、CCl4 (3). Si3N4 (4). 3s23p4 (5). HCl>H2S>PH3>SiH4 (6). 氮 (7). CE
【分析】
前20号元素中,①③都有最低价-2,处于VIA族,①有+6价,③只有-2价,则①为S、③为O元素;⑤、⑩都有+4、-4价,处于IVA族,⑤的原子半径较小,则⑤是C元素、⑩是Si;⑥、⑨都有+5、-3价,处于VA族,⑥的原子半径大于⑨,则⑥是P元素、⑨是N元素;⑦有+7、-1价,为ⅦA族元素,⑦是Cl元素;④只有+3价,为ⅢA族元素,原子半径大于Si原子半径,所以④是Al元素;②、⑧最高正价为+1,没有负价,处于IA族,②的原子半径比Al原子半径大很多,不能处于同周期,则②为K,②、⑧原子半径相差不是太大,应相邻,则⑧为Na,据此分析解答。
【详解】(1)同周期自左而右第一电离能呈增大趋势,同主族自上而下第一电离能减小,故上述元素中K元素的第一电离能最小;故答案为②;
(2)C、P、Cl三种元素中的某两种元素形成的化合物中,每一个原子都满足8电子稳定结构的物质可能是:PCl3或CCl4;N和Si可形成氮化硅,化合物的化学式为Si3N4;元素①为S,是16号元素,原子排布式是1s22s22p63s23p4,其原子价电子排布式是3s23p4;
(3)元素非金属性越强其简单气态氢化物的稳定性越强,则①、⑥、⑦、⑩四种元素的气态氢化物H2S、PH3、HCl、SiH4的稳定性,由强到弱的顺序是HCl>H2S>PH3>SiH4;
(4)同周期元素,从左到右元素的非金属性逐渐增强,O和N两元素比较,则非金属性较弱的是氮;A.分子间作用力影响气态氢化物的挥发性,不能说明元素非金属性强弱,故A错误;B.单质分子成键不同,键能不能说明元素非金属性强弱,故B错误;C.电负性越大,对键合电子吸引力越大,元素非金属性越强,故C正确;D.氧元素没有含氧酸,不能比较最高价含氧酸的酸性判断非金属性强弱,故D错误;E.氢化物中,键长越长,键能越小,氢化物越不稳定,元素的非金属性越弱,故E正确;F.两单质在自然界的存在形式不能比较元素的非金属性强弱,故F错误,答案选CE。
【点睛】本题考查元素周期表与元素周期律的综合应用,为高考常见题型,侧重对学生分析能力的考查,注意把握原子半径的递变规律、化合价与位置关系,确定元素是解答关键,难度中等。
29.在每个能层中,能级符号的顺序是____________(n代表能层),任意能层总是从____能级开始,而且能级数等于________,第一能层只有____个能级,能级符号____,第二能层有______个能级,能级符号________,第三能层有____个能级,能级符号________,等等,以____排序的各能级可容纳的最多电子数依次是________。
【答案】 (1). ns、np、nd、nf…… (2). s (3). 能层序数 (4). 1 (5). 1s (6). 2 (7). 2s、2 p (8). 3 (9). 3s、3p、3d (10). s、p、d、f…… (11). 2、6、10、14……
【分析】
每个能层中,能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……(n代表能层);任意能层总是从s能级开始,而且能级数等于能层序数;s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次是1、3、5、7……的两倍。
【详解】在每个能层中,能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……(n代表能层),任意能层总是从s能级开始,而且能级数等于能层序数,第一能层只有1个能级,能级符号1s,第二能层有2个能级,能级符号2s、2 p,第三能层有3个能级,能级符号3s、3p、3d,等等,以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次是2、6、10、14……。
【点睛】本题考查能层与能级的关系,各能层电子的排布及能级可容纳的最多电子数的判断是解题的关系,注意基础知识的积累。
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