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第一章原子结构与性质
(考试时间:100分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题
一、选择题(每小题4分,共48分)。
1、短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如右下图所示,下列说法正确的是 ( )
A.X、Y、Z三种元素中,X的非金属性最强 B.Y的氢化物的稳定性比Z的弱
C.Y的最高正化合价为+7 D.X的单质的熔点比Z的低
2、以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述错误的是( )
①氢氧化物中碱性最强的是CsOH ②单质熔点最高的是铯 ③它们都是热和电的良导体 ④它们的密度依次增大,均要保存在煤油中 ⑤它们的还原性依次增强 ⑥它们对应离子的氧化性也依次增强
A.①③ B.②⑤ C.②④⑥ D.①③⑤
3、下列有关物质性质和结构正确( )
A.P是一种广泛应用于含磷化合物的结构分析和医疗诊断的核素,其原子核内含有15个中子
B.Na的原子半径比Cl的大,但Na+的半径比Cl-的小
C.Li、Na、K、Rb、Cs都属于碱金属元素,它们单质的还原性随原子序数的增大而减弱
D. Cl与I同属于ⅦA族元素,则两者最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4<HIO4
4、X、Y均为元素周期表中前20号元素,其简单离子的电子层结构相同,且满足8电子结构,下列说法正确的是 ( )
A.若简单离子为X2- 和Y-,则X2-的还原性强于Y-
B.若简单离子为mXa+与nYb-,则m+a = n-b
C.X、Y不可能为同一周期元素
D.若X的原子半径大于Y,则气态氢化物的稳定性:HmX>HnY
5、A、B、C和D都是周期表中前20号元素,已知A的阳离子和C的阴离子具有相同的核外电子排布,且能形成组成为AC的化合物;C和D属同族元素,其中C中核外电子数是D中核内质子数的2倍。B和D同周期且B的同素异形体之一是原子晶体。下列说法中正确的是( )
A.D元素处于元素周期表中第2周期第Ⅵ族
B.AD2中可能既有离子键又有共价键
C.四种元素的原子半径A>C>D>B
D.BCD分子一定是直线型非极性分子
6、下列排序正确的是( )
A.酸性:H2CO3<C6H5OH<CH3COOH B.碱性:Ba(OH)2<Ca(OH)2<KOH
C.熔点:MgBr2<SiCl4<BN D.沸点:PH3<NH3<H2O
7、下列排列顺序正确的是( )
①热稳定性:H2O>HF>H2S ②原子半径:Na>Mg>O
③酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4 ④熔点:Li>Na>K
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
8、某短周期元素的最高价氧化物所对应的水化物的化学式为HxROy,气态氢化物的化学式为HzR(或RHz)。已知1molHxROy比1molHzR质量多64g,下列说法不正确的是( )
A. 2y-x+z=8 B. y=4
C. R一定是硫元素 D. R一定处于第三周期
9、下列性质比较正确的是( )
A.离子半径: K+>Cl->Na+>F- B.酸性: HClO4>H3PO4>H2S>H3AlO3
C.还原性: Cl->Br->I->S2- D.沸点: 甲醛>甲醇>甲烷
10、下列说法正确的是( )
A.Ca2+、K+、Cl—、S2— 四种离子的半径依次减小
B.熔融的NaHSO4中阴阳离子的数目比为1︰2
C.氢化锂三兄弟——LiH、LiD、LiT三种物质的质子数之比为4︰5︰6
D.一个乙醛分子中存在7对共用电子
11、用下图所示装置进行实验,不能达到实验目的的是( )
甲 乙
丙 丁
A.用甲装置比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱
B.用乙装置可制得金属锰,用同样的装置可制得金属铬
C.用丙装置可实现对铁钉的保护
D.用丁装置验证铜与稀硝酸反应的气体产物只有NO
12、砹(At)是卤族元素中位于碘后面的元素,试推测砹和砹的化合物最不可能具备的性质( )
A.砹易溶于某些有机溶剂 B.砹化氢很稳定不易分解
C.砹是有色固体 D.砹化银不溶于水或稀HNO3
13、X、Y是元素周期表ⅦA族中的两种元素。下列叙述中不能说明X的非金属性比Y强的是( )
A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数少
B.酸性:HXO4>HYO4
C.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D.Y的单质能将X从NaX的溶液置换出来
14、已知aAn+ bB(n+1)+ cCn- dD(n+1)- 是具有相同电子层结构的短周期元素形成的简单离子,下列叙述正确的是( )
A.原子半径:C>D>A>B B.原子序数:b>a>d>c
C.离子半径:D>C>A>B D.单质还原性:A>B>C>D
15、某元素x的最高价含氧酸的化学式为HnXO2n-2,则在某气态氢化物中,x元素的化合价为( )
A.一(12—5n) B.一(12—3n) C.一(6—3n) D.一(10一n)
第II卷 非选择题
二、非选择题(共52分)
16、原子序数依次增大的X、Y、Z、W五种元素中,X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,元素Y是一种非金属元素,其第一电离能大于同周期相邻的两种元素的第一电离能,Z是地壳中含量最多的元素,W是第4周期元素,其原子核外最外层电子数与氢原子相同,其余各层电子均充满,请用元素符号或化学式回答下列问题:
(1)X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为 ;
(2)Y的氢化物易液化的原因是 ;
(3)已知X、Z形成的化合物分子甲与Y的单质分子结构相似,l mol甲中含有π键的数目 ;
(4)XZ2分子中X原子轨道的杂化类型为 ;
(5)W原子的核外电子排布式为 ;W有可变价态,它的某价态的离子与Z的阴离子形成晶体的晶胞如图所示,该晶体的化学式为 。
17、A、B、C、D、E、F、G、H八种元素是周期表中前四周期元素且原子序数依次增大。短周期主族元素中A的原子半径与E的原子半径之比最小,同一周期中B的一种单质的熔点最高,D是地壳中含量最高的元素,A与F质子数之和等于G的核外电子数,G原子最外层上的电子数比次外层少1个且单质是气体,H原子的L层电子数与最外层电子数之比为4:1,其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5:1。请回答下列问题:
(1)H原子基态价电子排布式为__________,H位于元素周期表_____区,H晶体属于六方最密堆积,它的配位数是____________。
(2)B60分子中每个原子只跟相邻的3个原子形成共价键,且每个原子最外层都满足8电子稳定结构,则B60分子中π键的数目为 。
(3)CD3-的立体构型为 ,中心原子杂化类型为___________,试写出一种与CD3-互为等电子体且属于非极性分子的分子的化学式 。
(4)标准状况下1molCD2体积小于22.4L,原因可能是____________________。
(5)A与D、F均能形成18电子分子,这两种分子在水溶液中反应的化学方程式为__________________。
(6)A、B、C、D按原子个数比4:1:1:2形成一种化合物X,向X中加入足量稀硫酸后再加高锰酸钾溶液,发现溶液褪色,写出酸性高锰酸钾溶液褪色的离子方程式_____________。
18、下图是元素周期表的一部分
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
(1)元素⑨的价电子轨道表示式为 ,元素⑩的次外层电子数为 个。
(2)如果在温度接近373K时,根据M=m/n测定⑤的气态氢化物的相对分子质量,结果发现测定结果比理论值高,其原因是 。
(3)某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如上表中元素⑦与元素②的氢氧化物有相似的性质。写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式 。
(4)根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位:kJ·mol-1),回答下面各题:
元素代号
I1
I2
I3
I4
Q
2080
4000
6100
9400
R
500
4600
6900
9500
S
740
1500
7700
10500
T
580
1800
2700
11600
U
420
3100
4400
5900
①在周期表中,最可能处于同一主族的是 。(填元素代号)
②T元素最可能是 (填“s”、“p”、“d”、“ds”等)区元素,位于 族;
若T为第二周期元素,Z是第三周期元素中原子半径最小的主族元素,则T、Z形成的化合物分子键角为 。
19、合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献之一。在制取合成氨原料气的过程中,常混有一些杂质,如CO会使催化剂中毒。除去CO的化学反应方程式(HAc表示醋酸):Cu(NH3)2Ac+CO+NH3===Cu(NH3)3(CO)Ac。
请回答下列问题:
(1) C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为 。
(2) 写出基态Cu+的核外电子排布式 。
(3) 配合物Cu(NH3)3(CO)Ac中心原子的配位数为 。
(4) 写出与CO互为等电子体的离子: 。(任写一个)
(5) 在一定条件下NH3与CO2能合成化肥尿素[CO(NH2)2],尿素中C原子和N原子轨道的杂化类型分别为 ;1 mol尿素分子中,σ键的数目为 。
20、(1)原子结构与元素周期表存在着内在联系。根据所学物质结构知识,请你回答下列问题:
①具有(n-1)d10ns2电子构型的元素位于周期表中 区和 族。
②日常生活中广泛应用的不锈钢,在其生产过程中添加了铬元素,该元素基态原子未成对电
子数为 。
(2)等电子原理——原子总数相同、价电子总数相同的粒子具有相似的化学键特征,它们的许多性质是相近的。写出两种由多个原子组成的含有与N电子数相同的粒子的化学式 、 。
(3)氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂,可以作为氯化剂和脱水剂。氯化亚砜分子的
几何构型是 ;中心原子采取 杂化方式。
(4)苏丹红颜色鲜艳、价格低廉,常被一些企业非法作为食品和化妆品等的染色剂,严重危
害人们健康。苏丹红常见有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 4种类型,苏丹红Ⅰ号的分子结构如图1所示。
图1 苏丹红Ⅰ的分子结构
图2 取代后的分子结构
苏丹红Ⅰ在水中的溶解度很小,微溶于乙醇,有人把羟基取代在对位形成图2所示的结构,
则其在水中的溶解度会 (填“增大”或“减小”),原因是 。
参考答案
1.D
2.C
3.B
4.A
5.B
6.D
7.D
8.C
9.B
10.D
11.D
12.B
13.D
14.C
15.B
16.(1)C<O<N (2)NH3分子间易形成氢键,沸点高 (3)2 mol或者2NA (4)sp
(5)[Ar]3d104s1 Cu2O
17.(1)3d104s2 ds 12(2)30(3)平面三角形 sp2 SO3(4)2NO2N2O4
(5)H2O2+H2S=S↓+2H2O(6)2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
A、B、C、D、E、F、G、H分别是H、C、N、O、Na、S、Cl、Zn。(1)H为Zn,价电子排布式为3s104s2,Zn位于ds区,晶胞中配位数为12。(2)每2个碳原子各提供1个电子形成1个π键。(3)硝酸根离子中N原子价层电子对数为3、N杂化类型为sp2,离子空间构型为平面三角形。等电子体原子数、价电子数均相等。(4)二氧化氮与四氧化二氮存在平衡。(5)H与O、S形成18电子分子分别为过氧化氢和硫化氢,二者在水溶液中发生氧化还原反应生成硫和水。(6)草酸铵与硫酸生成草酸,草酸被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳气体。
18.(1) 14
(2)分子间存在氢键,H2O分子发生缔合
(3)2OH— + Be(OH)2 = BeO2 2—+ 2H2O
(4)①R 和U ② p IIIA 120°
19.(1) N>O>C (2) [Ar]3d10 (3) 4 (4) CN- 等
(5) sp2杂化、sp3杂化 7×6.02×1023
20.(1)①ds ⅡB ②6
(2)N2O CO2 CNS-(任写两种)
(3)三角锥型 sp3
(4)增大 因为苏丹红Ⅰ形成分子内氢键,而取代后的分子可形成分子间氢键,与水分子间形成氢键后有利于增大化合物在水中的溶解度
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