2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第1章原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)章末綜合測(cè)評(píng)1含解析魯科版選擇性必修2

PAGE9-原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)(時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題2分，共20分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．以下對(duì)核外電子運(yùn)動(dòng)狀況的描述正確的是()A．電子的運(yùn)動(dòng)與行星相像，圍繞原子核在固定的軌道上高速旋轉(zhuǎn)B．能量低的電子只能在s軌道上運(yùn)動(dòng)，能量高的電子總是在f軌道上運(yùn)動(dòng)C．電子層數(shù)越大，s軌道的半徑越大D．在同一軌道上運(yùn)動(dòng)的電子，其能量不相同C[電子的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有固定的軌道，也不能描畫(huà)出它的運(yùn)動(dòng)軌跡，A錯(cuò)誤；原子軌道能量的凹凸取決于電子層數(shù)和原子軌道的形態(tài)兩個(gè)因素，不能單從原子軌道的形態(tài)來(lái)推斷，例如7s軌道的能量比4f軌道的能量高，B錯(cuò)誤；相同類(lèi)型的原子軌道，電子層序數(shù)越大，能量越高，電子運(yùn)動(dòng)的區(qū)域越大，原子軌道的半徑越大，C正確；在同一軌道上運(yùn)動(dòng)的電子，其能量相同，D錯(cuò)誤。]2．主族元素A和B可形成AB2型的離子化合物，則A、B兩原子的最外層電子排布式分別為()A．ns2np2和ns2np4 B．ns1和ns2np4C．ns2和ns2np5 D．ns1和ns2C[由A和B為主族元素，且兩者能形成AB2型的離子化合物知，A為ⅡA族元素，B為ⅦA族元素，故A元素原子的最外層電子排布式為ns2，B元素原子的最外層電子排布式為ns2np5。]3．X和Y是原子序數(shù)大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－兩種離子的核外電子排布相同，下列說(shuō)法正確的是()A．X的原子半徑小于YB．X和Y的核電荷數(shù)之差為m－nC．電負(fù)性：X>YD．第一電離能：X<YD[Xm＋和Yn－兩種離子的核外電子排布相同，則X位于Y的下一周期，原子半徑：X＞Y。X比Y更易失電子，第一電離能：X＜Y，電負(fù)性：X＜Y。X與Y的核電荷數(shù)之差為m＋n。]4．下列關(guān)于電離能和電負(fù)性的說(shuō)法不正確的是()A．第一電離能：Mg>AlB．硅的第一電離能和電負(fù)性均大于磷C．鍺的第一電離能和電負(fù)性均小于碳D．F、K、Fe、Ni四種元素中電負(fù)性最大的是FB[Mg的3s能級(jí)上有2個(gè)電子，處于全充溢狀態(tài)，較穩(wěn)定，所以Mg元素的第一電離能高于同周期相鄰元素Al的第一電離能，A項(xiàng)正確；硅的第一電離能和電負(fù)性均小于磷，B項(xiàng)錯(cuò)誤；同一主族元素自上而下，第一電離能、電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以鍺的第一電離能、電負(fù)性都小于碳，C項(xiàng)正確；F、K、Fe、Ni四種元素中F的電負(fù)性最大，D項(xiàng)正確。]5．13C—NMR(核磁共振)、15N－NMR可用于測(cè)定蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的空間結(jié)構(gòu)。下列有關(guān)13C、A．13C與15B．13C的核外電子排布式為1s22s22pC．15N與14N互為同位素D．15N的核外電子排布式為1s22s22p4C[A項(xiàng)中兩種原子的中子數(shù)分別為7和8；B項(xiàng)中13C的核外電子數(shù)為6，所以核外電子排布式為1s22s22p2；C項(xiàng)符合同位素的概念；D項(xiàng)中15N的核外電子排布式應(yīng)為1s22s22p36．下列有關(guān)表述正確的是()A．可表示單核10電子粒子基態(tài)時(shí)的電子排布B．錯(cuò)誤，違反了泡利不相容原理C.表示基態(tài)N原子的價(jià)電子排布D．表示處于激發(fā)態(tài)B原子的電子排布A[A項(xiàng)，符合泡利不相容原理和洪特規(guī)則；B項(xiàng)，違反了洪特規(guī)則；C項(xiàng)，N原子的價(jià)電子數(shù)為5；D項(xiàng)，表示基態(tài)B原子的電子排布。]7．用R代表短周期元素，R原子最外層的p能級(jí)上的未成對(duì)電子只有2個(gè)。下列關(guān)于R的描述中正確的是()A．R的氧化物都能溶于水B．R的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物都是H2RO3C．R的氫化物均為共價(jià)化合物D．R的氧化物都能與NaOH反應(yīng)C[據(jù)題意可知R原子價(jià)電子排布式為ns2np2或ns2np4，即R可能是C、Si、O、S。A項(xiàng)，CO、SiO2不溶于水；B項(xiàng)，R的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物可能是H2RO3或H2RO4；D項(xiàng)，CO與NaOH不反應(yīng)。]8．下列說(shuō)法不正確的是()A．在氫原子的電子云圖中，每個(gè)小黑點(diǎn)代表一個(gè)電子B．某基態(tài)原子3d能級(jí)中電子排布的狀況可能為C．電子構(gòu)型為[Ar]3d54s2的元素是過(guò)渡金屬元素D．當(dāng)碳原子的核外電子排布由1s22s22p2轉(zhuǎn)變?yōu)?s22s12p3時(shí)，碳原子由基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)A[在電子云圖中，小黑點(diǎn)表示電子在核外空間出現(xiàn)的概率，不表示詳細(xì)的電子，A錯(cuò)誤；某基態(tài)原子3d能級(jí)中電子排布的狀況可能為，符合泡利不相容原理和洪特規(guī)則，B正確；電子排布式為[Ar]3d54s2的元素，其質(zhì)子數(shù)為25，為Mn元素，處于周期表中第4周期第ⅦB族，屬于過(guò)渡金屬元素，C正確；碳原子的核外電子排布由1s22s22p2轉(zhuǎn)變?yōu)?s22s12p3,2s能級(jí)中的一個(gè)電子躍遷到2p能級(jí)上，原子由基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，D正確。]9．下列關(guān)于原子核外電子排布與元素在周期表中位置關(guān)系的表述正確的是()A．原子的價(jià)電子排布式為ns2np1～6的元素肯定是主族元素B．基態(tài)原子的p能級(jí)上有5個(gè)電子的元素肯定是第ⅦA族元素C．原子的價(jià)電子排布式為(n－1)d6～8ns2的元素肯定位于第ⅢB～第ⅦB族D．基態(tài)原子的N層上只有1個(gè)電子的元素肯定是主族元素B[0族元素原子的價(jià)電子排布式為1s2(氦)或ns2np6，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；原子的價(jià)電子排布式為(n－1)d6～8ns2的元素位于第Ⅷ族，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；基態(tài)原子的N層上只有1個(gè)電子的元素除了主族元素外，還有部分副族元素，如Cu、Cr，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。]10．X、Y、Z、W、R為五種短周期元素，其原子半徑和最外層電子數(shù)之間的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．簡(jiǎn)潔離子半徑：Y<WB．元素的電負(fù)性：Z<WC．R為氧元素D．X與Z可以形成正四面體結(jié)構(gòu)的分子C[X、Y、Z、W、R為五種短周期元素，X、Y原子最外層只有一個(gè)電子，為第ⅠA族元素；Z原子最外層有4個(gè)電子，位于第ⅣA族，W原子最外層有5個(gè)電子，位于第ⅤA族，R原子最外層有6個(gè)電子，位于第ⅥA族；Y原子半徑最大，為Na元素，X原子半徑最小，為H元素；Z原子和W原子半徑接近，R原子半徑大于Z且最外層電子數(shù)大于Z，所以Z是C元素、W是N元素、R為S元素；Na＋與N3－核外電子排布相同，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，故簡(jiǎn)潔離子半徑：Y<W，A正確；C元素的電負(fù)性小于N元素，B正確；R為硫元素，C錯(cuò)誤；X、Z可以形成CH4，甲烷分子是正四面體結(jié)構(gòu)，D正確。]二、選擇題(本題共5小題，每小題4分，共20分。每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得1分，有選錯(cuò)的得0分。)11．已知M元素原子的價(jià)電子排布式為3s23p1，N元素位于元素周期表中第3周期，其原子最外層p軌道為半充溢狀態(tài)，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．M為金屬元素，N為非金屬元素B．M與N為同周期元素C．N的電負(fù)性大于MD．M的第一電離能大于ND[由題意可得M為Al元素，N為P元素，故A、B、C均正確。P的第一電離能比Al大，D錯(cuò)誤。]12．X、Y、Z為短周期元素，X原子最外層只有一個(gè)電子，Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少4，Z的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的3倍。下列有關(guān)敘述正確的是()A．Y的價(jià)電子排布式為3s23p4B．穩(wěn)定性：Y的氫化物>Z的氫化物C．第一電離能：Y<ZD．X、Y兩元素形成的化合物肯定為離子化合物AC[Y原子應(yīng)當(dāng)有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，是硫元素，價(jià)電子排布式為3s23p4，A項(xiàng)正確；Z元素是O，氫化物的穩(wěn)定性：H2O>H2S，B項(xiàng)錯(cuò)誤；第一電離能：O>S，C項(xiàng)正確；X可能是H，也可能是Li或Na，H2S是共價(jià)化合物，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]13．如圖為元素周期表的一小部分，A、B、C、D、E的位置關(guān)系如圖所示。其中B元素最高化合價(jià)是最低化合價(jià)肯定值的3倍，它的最高價(jià)氧化物中含氧60%。下列說(shuō)法正確的是()A.D、B、E三種元素的第一電離能漸漸減小B．B元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是強(qiáng)酸C．A元素是空氣中含量最多的元素D．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：D>B>EB[B元素的最高化合價(jià)是最低化合價(jià)肯定值的3倍，則最高化合價(jià)為＋6價(jià)，它的最高價(jià)氧化物為BO3，其中含氧60%，設(shè)B的相對(duì)原子質(zhì)量為Mr，則有eq\f(Mr,Mr＋48)＝40%，解得Mr＝32，則B為S元素，可推知A為O元素，D為P元素，E為Cl元素，C為Se元素。同周期從左到右，元素的第一電離能呈增大趨勢(shì)，但D為P元素，P原子的3p軌道為半充溢狀態(tài)，較穩(wěn)定，其第一電離能大于S元素，故A錯(cuò)誤；B為S元素，硫酸是強(qiáng)酸，故B正確；A為O元素，空氣中含量最多的元素是N元素，故C錯(cuò)誤；元素的非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)潔氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：D<B<E，故D錯(cuò)誤。]14．下表是第3周期部分元素的電離能[單位：eV(電子伏特)]數(shù)據(jù)，下列說(shuō)法正確的是()元素I1/eVI2/eVI3/eV甲5.747.471.8乙7.715.180.3丙13.023.940.0丁15.727.640.7A.甲的金屬性比乙強(qiáng)B．乙的最高化合價(jià)為＋1價(jià)C．丙肯定為非金屬元素D．丁肯定是金屬元素AC[甲、乙、丙、丁為第3周期元素，甲元素的第一電離能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其次電離能，說(shuō)明甲原子最外層有1個(gè)電子，失去1個(gè)電子時(shí)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以甲為Na元素；乙元素的其次電離能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于第三電離能，則乙原子最外層有2個(gè)電子，失去2個(gè)電子后達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以乙為Mg元素，故甲的金屬性比乙強(qiáng)，A正確。乙為Mg元素，最高化合價(jià)為＋2價(jià)，B錯(cuò)誤。丙的第一電離能比乙大許多，可推斷丙不是Al元素，且丙、丁元素的第一電離能、其次電離能、第三電離能相差不大，說(shuō)明丙原子最外層電子數(shù)大于3，丙、丁肯定為非金屬元素，C正確，D錯(cuò)誤。]15．某主族元素的離子X(jué)2＋的外圍電子排布式為6s2，當(dāng)把X的最高價(jià)氧化物溶于濃鹽酸時(shí)，有黃綠色氣體產(chǎn)生，則下列說(shuō)法不正確的是()A．X2＋具有還原性B．X的最高價(jià)氧化物具有強(qiáng)氧化性C．該元素是第ⅥA族元素D．X的常見(jiàn)化合價(jià)有＋2、＋4C[X2＋的外圍電子排布式為6s2，則X原子的外圍電子排布式為6s26p2，故為第ⅣA族的Pb。Pb的常見(jiàn)價(jià)態(tài)為＋4和＋2。依據(jù)反應(yīng)PbO2＋4HCl(濃)=PbCl2＋Cl2↑＋2H2O，可知PbO2具有強(qiáng)氧化性。]三、非選擇題(共5小題，共60分)16．(10分)W、X、Y、Z是周期表前36號(hào)元素中的四種常見(jiàn)元素，其原子序數(shù)依次增大。W、Y的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)，X的基態(tài)原子核外有7個(gè)原子軌道填充了電子，Z能形成紅色(或磚紅色)的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物。(1)W位于元素周期表第________周期第________族，W的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性比H2O(g)________(填“強(qiáng)”或“弱”)。(2)Y的基態(tài)原子核外電子排布式是___________________________，Y的第一電離能比X的________(填“大”或“小”)。(3)Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的濃溶液與Z的單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________________________________。[解析]首先推出題中幾種元素，W、Y的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)，再結(jié)合原子序數(shù)的大小可知，W是氮元素，Y是硫元素，X的基態(tài)原子核外有7個(gè)原子軌道填充了電子，依據(jù)基態(tài)原子核外電子所遵循的原則，可以寫(xiě)出電子排布式為：1s22s22p63s23p1，X為鋁元素，Z能夠形成紅色的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物，推知Z為銅元素，兩種氧化物分別為Cu2O和CuO。[答案](1)2ⅤA弱(2)1s22s22p63s23p4(或[Ne]3s23p4)大(3)Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up10(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O17．(10分)有A、B、C、D、E5種元素，其中A、B、C屬于同一周期，A原子最外層p能級(jí)的電子數(shù)等于次外層的電子總數(shù)，B原子最外層中有兩個(gè)未成對(duì)的電子，D、E原子核內(nèi)各自的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等，B元素可分別與A、C、D、E生成RB2型化合物，并知在DB2和EB2中，D與B的質(zhì)量比為eq\f(7,8)，E與B的質(zhì)量比為eq\f(1,1)。依據(jù)以上條件，回答下列問(wèn)題：(1)推斷五種元素分別是(填元素符號(hào))：A________________，B________，C________，D________，E________。(2)寫(xiě)出D原子的電子排布式：__________________________。(3)指出E元素在元素周期表中的位置______________________________。(4)比較A、B、C3種元素的第一電離能的大小________(按由大到小的依次排列)。(5)比較元素D和E的電負(fù)性的相對(duì)大小________。[解析]A原子最外層p能級(jí)電子數(shù)等于次外層的電子總數(shù)，說(shuō)明次外層為K層，故A的電子排布式為1s22s22p2，即A為碳元素；B原子最外層中有兩個(gè)未成對(duì)的電子，說(shuō)明B為第ⅣA或第ⅥA族元素，又因B與A同周期，說(shuō)明B為氧元素；C元素可以與B形成CB2型化合物且C與A、B同周期，說(shuō)明C為氮元素；在DB2中，D與B的質(zhì)量比為eq\f(7,8)，即D的相對(duì)原子質(zhì)量為28，在EB2中，E與B的質(zhì)量比為eq\f(1,1)，即E的相對(duì)原子質(zhì)量為32，由D、E核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等可以知道D為硅元素，E為硫元素。比較A(碳)、B(氧)、C(氮)三種元素的第一電離能，須留意到氮元素原子的2p軌道處于半充溢狀態(tài)，體系的能量較低，原子最穩(wěn)定，第一電離能最大。故第一電離能的大小依次為C>B>A。[答案](1)CONSiS(2)1s22s22p63s23p2(3)第3周期第ⅥA族(4)C>B>A(或氮>氧>碳)(5)E>D(或硫>硅)18．(14分)有X、Y、Z、Q、E、M、G原子序數(shù)依次增大的七種元素，除G元素外其余均為短周期主族元素。X元素原子中沒(méi)有成對(duì)電子，Y元素基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子數(shù)相同，Z元素原子的價(jià)電子排布式為nsnnpn＋1，Q元素基態(tài)原子核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3倍，E與Q位于同周期，M元素的第一電離能在同周期主族元素中排第三位，G元素原子的價(jià)電子排布式為3d104s1。回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出第3周期基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與G的相同且電負(fù)性最大的元素：________(填元素名稱(chēng))。GQ受熱分解生成G2Q和Q2，請(qǐng)從G的原子結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)明GQ受熱易分解的緣由：________________________。(2)Z、Q、M三種元素的第一電離能由大到小的依次為_(kāi)_______(用元素符號(hào)表示)。(3)Y與Q形成原子個(gè)數(shù)比為1∶2的化合物的電子式為_(kāi)_______。(4)Z、M、E所形成的簡(jiǎn)潔離子的半徑由大到小的依次為_(kāi)_______(用離子符號(hào)表示)。(5)X、Y、Z、Q的電負(fù)性由大到小的依次為_(kāi)_______(用元素符號(hào)表示)。[解析]由X元素原子中沒(méi)有成對(duì)電子可推斷X為H元素；由Y元素基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子數(shù)相同，可得Y的核外電子排布式為1s22s22p2，則Y為C元素；由Z元素原子的價(jià)電子排布式為nsnnpn＋1，可推斷n＝2，Z為N元素；再依據(jù)Q元素基態(tài)原子核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3倍，可得Q的核外電子排布式為1s22s22p4，則Q為O元素；由E與Q位于同周期且E的原子序數(shù)比Q的原子序數(shù)大可知E為F元素；依據(jù)M元素的第一電離能在同周期主族元素中排第三位，且X、Y、Z、Q、E、M、G原子序數(shù)依次增大，可確定M為S元素；由G元素原子的價(jià)電子排布式為3d104s1可知G為Cu元素。(1)第3周期基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與G的相同且電負(fù)性最大的元素是氯。Cu2＋的價(jià)電子排布式為3d9，Cu＋的價(jià)電子排布式為3d10,3d能級(jí)上電子全滿(mǎn)時(shí)較穩(wěn)定，所以Cu2O的穩(wěn)定性強(qiáng)于CuO。(3)Y與Q形成原子個(gè)數(shù)比為1∶2的化合物為CO2，電子式為。(4)電子層數(shù)越多，離子半徑越大；核外電子排布相同時(shí)，原子序數(shù)越大，離子半徑越小，則Z、M、E所形成的簡(jiǎn)潔離子的半徑由大到小的依次為S2－＞N3－＞F－。[答案](1)氯Cu2＋的價(jià)電子排布式為3d9，Cu＋的價(jià)電子排布式為3d10,3d能級(jí)上電子全滿(mǎn)時(shí)較穩(wěn)定，則Cu2O的穩(wěn)定性強(qiáng)于CuO(2)N＞O＞S(3)(4)S2－＞N3－＞F－(5)O＞N＞C＞H19．(13分)下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素。試回答下列問(wèn)題：(1)h的單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出刺眼的白光，請(qǐng)用原子結(jié)構(gòu)的學(xué)問(wèn)說(shuō)明發(fā)光的緣由：_____________________________________________________________________________________________________________________。(2)o、p兩種元素的部分電離能數(shù)據(jù)如下表所示：元素op電離能/(kJ·mol－1)I1717763I215091561I332482957比較兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)o2＋再失去一個(gè)電子比氣態(tài)p2＋再失去一個(gè)電子難。對(duì)此，你的說(shuō)明是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)表中所列的某主族元素的電離能狀況如圖所示，則該元素是上述元素中的________(填元素符號(hào))。[解析](1)h為Mg元素，Mg單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出刺眼的白光，緣由是電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時(shí)，以光的形式輻射能量。(2)o為Mn元素，其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，基態(tài)Mn2＋的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，其3d能級(jí)為半充溢狀態(tài)，相對(duì)比較穩(wěn)定，失去第三個(gè)電子時(shí)比較困難，而基態(tài)p2＋的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，其3d能級(jí)再失去一個(gè)電子即為半充溢狀態(tài)，形成相對(duì)比較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，故其失去第三個(gè)電子比較簡(jiǎn)潔。(3)由圖可知，該元素的電離能I4遠(yuǎn)大于I3，故為第ⅢA族元素。[答案](1)電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時(shí)，以光的形式輻射能量(2)Mn2＋的3d軌道電子排布為半充溢狀態(tài)，比較穩(wěn)定(3)Al20．(13分)現(xiàn)有五種元素，其中A、B、C為短周期主族元素，D、E為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大。請(qǐng)依據(jù)下列相關(guān)信息回答問(wèn)題。A元素原子的核外電子數(shù)和