2019_2020学年高中化学专题2原子结构与元素的性质专题综合检测(二)苏教版选修315753.pdf

专题综合检测(二)(时间：60 分钟，满分：100 分)一、选择题(本题包括 15 小题，每小题 3 分，共 45 分，每小题只有一个选项符合题意)1爱因斯坦的评价玻尔的电子壳层模型是思想领域中最高的音乐神韵。下列不属于玻尔原子结构模型的观点的是()A原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动，并且不辐射能量 B同一电子层上的电子能量完全相同。在不同轨道上运动的电子具有不同的能量，而且能量是不连续的，即能量是“一份一份”的 C只有当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，才会辐射或吸收能量。如果辐射或吸收的能量以光的形式表现并记录下来，就形成了光谱 D核外电子的运动状态可用电子云来描述 解析：选 D。D 项中的电子云属于量子力学模型理论。2下列有关原子核外电子排布规律的说法正确的是()A原子核外电子都是先排内层后排外层 BFe2的外围电子排布式为 3d54s1 C15P 原子的电子排布式是 1s22s22p63s23p2x3p1y D同一原子中，1s、2s、3s 轨道最多容纳的电子数相同 解析：选 D。由能量最低原则可知，如E(3d)E(4s)，先排 4s 轨道后排 3d 轨道。Fe 的基态原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2，形成 Fe2时先失去最外层 4s 轨道上的 2 个电子，故 Fe2的外围电子排布式为 3d6。根据洪特规则可知，p 轨道上有 3 个电子时，应分占三个轨道，则15P 原子的电子排布式是 1s22s22p63s23p1x3p1y3p1z。综上所述，只有 D 项正确。3下列氮原子结构的表述中，对电子运动状态描述正确且能表明同一电子层电子能量有差异的是()解析：选 D。D 项的第 2 电子层中，2s 的能量小于 2p。4下列原子或离子的基态电子排布式不正确的是()ACa2：1s22s22p63s23p6 BO2：1s22s22p4 CCl：1s22s22p63s23p6 DAr：1s22s22p63s23p6 解析：选 B。B 项是 O 原子的电子排布式，O2的电子排布式应为 1s22s22p6。5下列关于元素第一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向右逐渐减小，故第一电离能必定依次增大 C最外层电子排布式为ns2np6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I1I2I3 解析：选 B。A 项，同一主族，从上而下元素的第一电离能逐渐减小，金属活泼性逐渐增强；B 项，同周期第一电离能从左向右呈递增趋势，但A 族和A 族、A 族和A 族第一电离能出现反常现象；C 项，ns2np6的原子为稀有气体原子，第一电离能较大；D 项，同一元素的基态原子电离能I1I2I3S，A 项错误；Br比 Ar 多一个电子层，B 项错误；p 轨道未成对电子最多的是 P，有 3 个，C 项错误；F 元素是电负性最大的元素，D 项正确。10下列有关电子云和原子轨道的说法中正确的是()A原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云 Bs 原子轨道呈球形，处于该轨道上的电子只能在球壳内运动 Cp 原子轨道呈纺锤形，随着电子层的增加，p 原子轨道也在增多 Dp 原子轨道与 s 原子轨道的平均半径都随电子层数的增大而增大 解析：选 D。电子云表示电子在核外某一区域出现的概率，故 A 选项错误；原子轨道是电子出现概率约为 90%的电子云空间，只是表明电子在这一空间区域内出现的机会大，在此空间区域外出现的机会少，故 B 选项错误；无论电子层数n如何变化，每个 p 原子轨道都有3 个轨道且相互垂直，故 C 选项错误；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，故 D 选项正确。11第 3 周期某元素的原子，其最外层 3p 轨道上有一个未成对电子，则关于该元素的描述正确的是()A该元素最高价氧化物的水化物肯定是一种强酸 B该元素单质可能是一种黄绿色的气体 C该元素最高价氧化物的水化物肯定是一种强碱，只能与酸反应 D该元素的原子半径在同周期中肯定是最小的(稀有气体元素除外)解析：选 B。该元素最外层 3p 轨道上有一个未成对电子，则外围电子排布式可能为 3s23p1或 3s23p5，为铝元素或氯元素。12下列各选项所述的两个量，前者一定大于后者的是()3d 轨道的能量和 4s 轨道的能量；同一电子层中第一个 p 轨道与第二个 p 轨道的能量；2s 和 3s 的轨道半径；同一原子的基态能量和激发态能量；F 元素和 O 元素的电负性；Mg 元素和 Al 元素的第一电离能；H 原子和 H的半径 A B C D全对 解析：选 A。中 3d4s；中同一电子层中 p 轨道能量相同；同一类型原子轨道，随着电子层数增大，轨道半径增大；同一原子基态能量低于激发态能量；同一周期，从左至右，电负性增大，故 FO；Mg 由于具有全空的 3p 电子层结构，故第一电离能大于相邻的铝；H实为一个裸露的质子，没有电子层，故半径小。13a、b、c、d 是四种短周期元素。a、b、d 同周期，c、d 同主族。a 的原子结构示意图为，b 与 c 形成化合物的电子式为。下列比较中正确的是()A原子半径：acdb B电负性：abdc C原子序数：adbc D最高价含氧酸的酸性：cda 解析：选 D。由 a 的原子结构示意图知，x只能为 2，则 a 为硅；b、d 与其同周期，且根据 b、c 形成化合物的电子式知，b 为1 价，则为钠；c 为3 价，则为氮；c、d 同主族，则 d 为磷。酸性：HNO3H3PO4H2SiO3，D 项正确。14元素周期表中铋元素的数据如图所示，下列说法正确的是()ABi 元素的质量数是 2090 BBi 元素的相对原子质量是 2090 CBi 原子 6p 轨道有一个未成对电子 DBi 原子最外层有 5 个能量相同的电子 解析：选 B。由元素周期表中元素方格中各种符号、数字的意义可知 Bi 的质子数为 83，因不知中子数，无法确定其质量数，A 项错误；Bi 的相对原子质量为 2090，B 项正确；6p轨道有 3 个未成对电子，C 项错误；最外层 5 个电子分别在 s、p 轨道，能量不同，D 项错误。15X、Y、Z、W 是短周期元素，X 元素原子的最外层未达到 8 电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；Y 元素原子最外电子层上 s、p 电子数相等；Z 元素2 价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W 元素原子的 M 层有 1 个未成对的 p 电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是()AX 元素的氢化物的水溶液显碱性 BZ 元素的离子半径大于 W 元素的离子半径 CZ 元素的单质在一定条件下能与 X 元素的单质反应 DY 元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点 解析：选 C。通过液化空气法可分离得到 N2或 O2，则 X 可能为 N 或 O，O 的氢化物 H2O呈中性，A 错误。Y 元素原子最外电子层上 s、p 电子数相等，则最外层电子排布式为ns2np2，可能为 C 或 Si，C 的氧化物 CO、CO2的熔点和沸点都很低，D 错误。Z 元素的2 价阳离子核外电子排布与氖原子相同，因此 Z 元素为 Mg；W 元素 M 层有 1 个未成对的 p 电子，则其最外层电子排布式可能为 3s23p1或 3s23p5，因此 W 元素可能为 Al 或 Cl。Mg、Al、Cl 均为第 3 周期元素，离子半径 Mg2Al3，ClMg2，B 错误。Mg 在一定条件下可与 O2或 N2反应，C 正确。二、非选择题(本题包括 5 小题，共 55 分)16(8 分)(1)以下列出的是一些原子的 2p 轨道和 3d 轨道中电子排布的情况。试判断，违反了泡利不相容原理的有_。(2)某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为 1s22s22p63s13p33d2，则该元素基态原子的电子排布式为_；其最高价氧化物对应水化物的化学式是_。(3)用符号“”“”或“”表示下列各项关系。第一电离能：Mg_Ca。电负性：O_F。能量高低：ns_np。主族元素：主族序数_外围电子数_元素最高正化合价(O、F 除外)。解析：(1)同一轨道中不应有自旋状态相同的电子，违反了泡利不相容原理。(2)3p 能量小于 3d，激发态原子的电子排布式为 1s22s22p63s13p33d2，则基态原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p4，此原子核外电子数为 16，其质子数也为 16，该元素为硫元素，其最高价氧化物对应水化物的化学式是 H2SO4。(3)同周期中从左到右电负性逐渐增大，同主族中自上而下第一电离能逐渐减小。由原子轨道能量顺序可知ns Al。(3)以 Li 为例，三个数据分别是 54、756、1225，即失去第一个电子所需的能量最小，失去第二、第三个电子所需能量较大，即失去同一电子层内的电子所需的能量比较接近。因此，“突跃”是原子核外电子分电子层排布的有力证据。氧原子核外有 2 个电子层，失去最外层 6 个电子所需能量应该接近，但是失去最内层 2 个电子所需能量应该远远大于失去最外层 6 个电子所需能量。即从第 7 个数据出现“突跃”。答案：(1)C(2)增大 A A 大于(3)原子核外电子分电子层排布 7 18(12 分)A、B、C、D、E、F 属于短周期主族元素。其中 A 元素原子是短周期中主族元素原子半径最大的原子，B 元素原子是短周期中主族元素原子半径最小的原子；C 元素原子的最外层电子数为m，次外层电子数为n；D 元素原子的 L 层电子数为mn，M 层电子数为mn；E 元素原子的最外层电子数等于其电子层数，且在周期表中与 D 元素相邻；F 元素原子的核外电子数是 C 元素原子的 2 倍。A、B、C 三种元素可组成化合物 X，C、D 可组成化合物 Y，C、E 可组成化合物 Z。(1)写出 B 的元素符号：_，A 的原子结构示意图：_，F 的电子排布式：_。(2)AF 六种元素所形成的简单离子中，与 Mg2 具有相同电子层结构的是_(用离子符号表示)。(3)化合物Z与X的水溶液反应的离子方程式为_。(4)化合物 Y 的应用广泛，试列举其中一种用途：_。解析：原子半径最大的元素应位于周期表的左下角，短周期元素中钠原子半径最大，半径最小的原子为 H。由 D 的核外电子排布可判断mn，且mn8，n为 C 元素原子的次外层电子数，则n为 2，m为 6，即 D 为 Si，C 为 O，E 为 Al，F 为 S。因此 X 为 NaOH，Y 为 SiO2，Z 为 Al2O3。答案：(1)H (2)Na、Al3、O2(3)Al2O32OH=2AlO2H2O(4)作通信材料(其他答案合理均可)19(10 分)下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题：(1)写出基态时J的电子排布式：_，L 的原子序数为_，M 的简化电子排布式为_。(2)下列关于元素在元素周期表中的位置的叙述正确的是_。AK 位于元素周期表中第 4 周期B 族，属于 ds 区元素 BJ 位于元素周期表中第 4 周期B 族，属于 d 区元素 CF 位于元素周期表中第 3 周期A 族，属于 s 区元素 DI 位于元素周期表中第 3 周期A 族，属于 ds 区元素(3)根据“对角线规则”及已知元素性质，回答下列问题：B元素最高价氧化物的水化物与E元素最高价氧化物的水化物的溶液反应的离子方程式为_ _。A 元素的单质与氧气在点燃时的化学反应方程式为 _。(4)下列有关说法正确的是_。A第一电离能：GFE B电负性：DC C原子半径：EB D含氧酸的酸性：IH 解析：根据元素在周期表中的位置，可知 A 为3Li，B 为4Be，C 为6C，D 为7N，E 为11Na，F 为12Mg，G 为13Al，H 为16S，I 为17Cl，J 为24Cr，K 为29Cu，L 为56Ba，M 为32Ge。(2)K 即 Cu 位于第 4 周期B 族，A 错；J 即 Cr 位于第 4 周期B 族，B 错；F 即 Mg 位于第 3 周期A 族，s 区元素，C 正确；I 即 Cl 属于 p 区元素，D 错。(3)Be 和 Al 位于对角线，根据“对角线规则”，二者的化合物具有相似的化学性质，因此 Be(OH)2具有两性，可以和强碱 NaOH 反应。Li 的化学性质不如 Na 活泼，在氧气中燃烧时生成 Li2O。(4)同周期元素第一电离能自左向右呈增大趋势，但第A 族大于第A 族，因此 Na、Mg、Al 第一电离能大小顺序为 MgAlNa，A 错；同周期元素电负性自左向右逐渐增大，因此电负性 NC，B 正确；同周期原子半径自左向右逐渐减小，同主族自上向下逐渐增大，因此原子半径 NaBe，C 正确；Cl 的非金属性强于 S，因此最高价氧化物对应的水化物酸性 ClS，但选项中没有说明是否为最高价，无法判断，D 错。答案：(1)1s22s22p63s23p63d54s1 56 Ar3d104s24p2(2)C(3)Be(OH)22OH=BeO222H2O 4LiO2=点燃2Li2O(4)BC 20(15 分)有四种短周期元素，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 请根据表中信息填写：(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_A(填“大于”或“小于”)。(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 核 外 电 子 排 布 式 为 _，D的 结 构 示 意 图 是_。(5)B 的最高价氧化物对应的水化物与 A 的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为_，与 D 的氢化物的水化物反应的化学方程式为_。解析：根据题中信息可推出：A 为 Na，B 为 Al，C 为 N，D 为 Cl。(1)Na 原子核外电子排布式为 1s22s22p63s1。(2)B 为 Al，其在元素周期表中的位置为第 3 周期A 族，Na与 Al3核外电子排布相同，核电荷数 Al3大于 Na，故r(Al3)r(Na)。(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，Cl的结构示意图为。(5)本题考查 Al(OH)3分别与 NaOH、盐酸反应的化学方程式。答案：(1)1s22s22p63s1(2)第 3 周期A 族 小于(3)3 p 纺锤(4)1s22s22p63s23p5 (5)NaOHAl(OH)3=NaAlO22H2O 3HClAl(OH)3=AlCl33H2O