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单元质量评估 (一)
第一章
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括13小题,每小题4分,共52分)
1.(2022·玉溪高二检测)下列各组中的X和Y两种原子,在周期表中确定位于同一族的是 ( )
A.X原子和Y原子最外层都只是一个电子
B.X原子的核外电子排布式为1s2,Y原子的核外电子排布式为1s22s2
C.X原子的2p能级上有三个电子,Y原子的3p能级上有三个电子
D.X原子核外M层上仅有两个电子,Y原子核外N层上也仅有两个电子
【解析】选C。最外层只有一个电子的不愿定在同一族,如金属钠和金属铜的最外层都是一个电子,但是钠属于第ⅠA族,而铜属于第ⅠB族,A选项错误;B选项中X原子是He,属于0族,Y原子是Be,属于第ⅡA族,B选项错误;X原子核外M层上仅有两个电子,X是镁原子,属于第ⅡA族,N层上也仅有两个电子的原子除了钙原子,还有锌、铁等原子,D选项错误。
2.(2022·黄冈高二检测)下列各原子或离子的电子排布式错误的是 ( )
A.Mg2+ 1s22s22p6
B.Br 1s22s22p63s23p63d104s24p5
C.O2- 1s22s22p6
D.Cr 1s22s22p63s23p63d44s2
【解析】选D。Mg的电子排布式为1s22s22p63s2,所以Mg2+为1s22s22p6,A正确;Br的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,B正确;O的电子排布式为1s22s22p4,则O2-为1s22s22p6,C正确;Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,D错误。
3.(2022·成都高二检测)某元素的原子最外层电子排布是5s25p1,该元素或其化合物不行能具有的性质是 ( )
A.该元素单质是导体
B.该元素单质在确定条件下能与盐酸反应
C.该元素的最高价氧化物的水化物显碱性
D.该元素的最高化合价呈+5价
【解析】选D。元素的原子最外层电子排布是5s25p1,处于p区,属于第ⅢA族元素,同主族自上而下金属性增加,故金属性比铝元素强,该元素单质是导体,故A正确;金属性比铝元素强,该元素单质在确定条件下能与盐酸反应置换出氢气,故B正确;氢氧化铝呈两性,该元素金属性比铝元素强,故氢氧化物的碱性比氢氧化铝强,故C正确;该元素原子最外层电子数为3,最高化合价为+3价,故D错误。
4.闪烁着银白色光泽的金属钛(Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能,被广泛地应用于军事、医学等领域,号称“崛起的第三金属”。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等同位素,下列关于金属钛的叙述中不正确的是 ( )
A.上述钛原子中,中子数不行能为22
B.钛元素在周期表中处于第4周期
C.钛的不同同位素在周期表中处于不同的位置
D.钛元素是d区的过渡元素
【解析】选C。钛是第4周期ⅣB族元素,其质子数为22,同位素指的是具有相同的质子数而中子数不同的同一类原子的总称,它们在周期表中位于同一位置。
【方法规律】确定元素在周期表中位置的方法
(1)由原子的核外价电子排布式定位:在这里分三种状况争辩:若是主族元素,周期序数=最大能层数,主族序数=价电子数;若是0族,周期序数=最大能层数;若是过渡元素,周期序数=最大能层数,除镧系和锕系元素外,列数=价电子数。ⅠB、ⅡB族分别对应第11、12列,ⅢB～ⅦB分别对应第3～7列,Ⅷ族对应第8、9、10列。
(2)由原子序数定位:这种方法需要熟记每一种稀有气体元素的位置及其原子序数,先求列数,列数=已知原子的原子序数-稀有气体原子序数(最相近且小的),第1、2列分别为ⅠA、ⅡA族,第13～17列分别对应ⅢA～ⅦA族,第11、12列分别对应ⅠB、ⅡB族,第3～7列分别对应ⅢB～ⅦB族,第8、9、10列对应Ⅷ族,0族对应第18列。
5.(2022·泰州高二检测)下列化学用语的表达正确的是 ( )
A.原子核内有10个中子的氧原子:816O
B.氯原子的结构示意图:
C.Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5
D.基态铜原子的外围电子排布图:
【解析】选C。原子核内有10个中子的氧原子为 818O,A错误;氯原子结构示意图为,B错误;基态铜原子的外围电子排布图为,D错误;Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5,C正确。
6.(2022·遂宁高二检测)下表为元素周期表前四周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中,正确的是 ( )
A.W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能
B.Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C.p能级未成对电子数最多的是Z元素
D.X元素是电负性最大的元素
【解析】选D。由题干信息知:X为F、W为P、Y为S、Z为Br、R为Ar,第一电离能P>S,A项错误;Br-比Ar多一个电子层,B项错误;p能级未成对电子数最多的是P,有3个,C项错误;氟元素是电负性最大的元素,D项正确。
7.(2022·晋阳高二检测)某化学学习小组在学习元素周期系和周期的划分时提出了以下观点:
①周期系的形成是由原子的结构打算的;
②元素周期系中ⅠA族元素统称为碱金属元素;
③每一周期的元素原子外围电子排布均是从ns1开头至ns2np6结束;
④元素周期系的每一周期元素的种类均相等;
⑤基态原子核外电子排布为1s22s22p3和1s22s22p63s23p3的两元素的原子位于同一周期;
⑥周期序号越大,该周期所含金属元素一般越多。
你认为正确的是 ( )
A.①⑥ B.①②③⑤⑥
C.①④⑥ D.②③⑤
【解析】选A。①元素周期系的形成缘由是核外电子排布呈周期性变化,而核外电子排布是由原子的结构打算的,正确;②ⅠA族元素除氢元素之外称为碱金属元素,错误;③第1周期的元素原子价电子排布从1s1开头到1s2结束,错误;④随着周期数的增多,元素种类有增多的趋势,错误;⑤1s22s22p3位于第2周期,而1s22s22p63s23p3位于第3周期,错误;⑥从元素周期表上不难看出,随着周期数的增多,该周期所含金属元素的种数一般越多,正确。
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的最高价氧化物所对应的水化物都是H2RO3
C.R都是非金属元素
D.R的氧化物都能与NaOH溶液反应
【解析】选C。短周期元素的原子中,p能级上有2个未成对电子的原子的核外电子排布分别为1s22s22p2(C)、1s22s22p4(O)、1s22s22p63s23p2(Si)、1s22s22p63s23p4(S),有四种元素,其中SiO2不溶于水,Si、S的最高价氧化物对应的水化物分别是H4SiO4、H2SO4,CO不与NaOH溶液反应。
9.(双选)(2022·绵阳高二检测)下图是第3周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图,下列有关说法中正确的是 ( )
A.y轴表示的可能是第一电离能
B.y轴表示的可能是电负性
C.y轴表示的可能是原子半径
D.y轴表示最外层的电子数
【解析】选B、D。同一周期元素随着原子序数递增,其第一电离能呈增大趋势,但是在半满、全满和全空时有反常,A错;同一周期元素随着原子序数递增,电负性渐渐增大,B正确;同一周期随着原子序数递增原子半径渐渐减小,C错;同一周期元素随着原子序数递增,其最外层电子数渐渐增大,D正确。
10.若某原子在处于能量最低状态时,价电子排布为4d15s2,则下列说法正确的是
( )
A.该元素原子处于能量最低状态时,原子中共有3个未成对电子
B.该元素位于周期表的第5周期ⅢB族
C.该元素原子的M能层共有8个电子
D.该元素原子最外层共有1个电子,位于ds区
【解析】选B。依据价电子排布为4d15s2,可联系第4周期的3d14s2,该元素位于第5周期ⅢB族,B正确。M层已填布满,共有18个电子,价电子排布为4d15s2,最外层有2个电子,位于d区。
11.(2022·黄冈高二检测)按电子排布,可把元素周期表划分成5个区,以下元素属于p区的是 ( )
A.Fe B.Mg C.Se D.Ni
【解析】选C。p区主要是非金属主族元素。Fe是金属元素且属于过渡元素,A错;Mg是金属元素且属于主族元素的s区,B错;Ni是过渡元素,D错。
12.具有相同电子层结构的三种微粒An+、Bn-和C,下列分析正确的是 ( )
A.原子序数关系:C>B>A
B.微粒半径关系:r(Bn-)<r(An+)
C.微粒C是稀有气体元素的原子
D.原子半径关系:r(A)<r(B)<r(C)
【解析】选C。设C的原子序数为Z,则A的原子序数为Z+n,B的原子序数为Z-n,故原子序数大小挨次为A>C>B,A项错误;因An+和Bn-具有相同的电子层结构,阴离子半径大于阳离子半径,即r(Bn-)>r(An+),B项错误;An+、Bn-都应具有稀有气体原子的电子层结构,C的电子层结构与An+、Bn-相同,所以C必为稀有气体元素的原子,C项正确;B、C为同一周期的元素,而A应处于B、C的下一周期,故A的原子半径应大于B,D项错误。
13.(2022·兰州高二检测)X、Y、Z为短周期元素,X原子最外层只有一个电子,Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4,Z的最外层电子数是内层电子总数的3倍。下列有关叙述正确的是 ( )
A.Y的价电子排布式为3s23p5
B.稳定性:Y的氢化物>Z的氢化物
C.第一电离能:Y<Z
D.X、Y两元素形成的化合物为离子化合物
【解析】选C。Y原子应当有3个电子层,最外层电子数为6,是硫元素,价电子排布式为3s23p4;Z元素是O,第一电离能O>S;X可能是H,也可能是Li或Na,H2S是共价化合物。
二、非选择题(本题包括4小题,共48分)
14.(10分)(2021·安徽高考改编)X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的4种短周期元素,其相关信息如下表:
元素
相关信息
X
X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3
Y
Y是地壳中含量最高的元素
Z
Z的基态原子最外层电子排布式为3s23p1
W
W的一种核素的质量数为28,中子数为14
(1)W位于元素周期表第 周期第 族;W的原子半径比X的 (填“大”或“小”)。
(2)Z的第一电离能比W的 (填“大”或“小”)。
(3)振荡下,向Z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NaOH溶液直至过量,能观看到的现象是 ;W的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体,该反应的化学方程式是 。
(4)在25℃、101 kPa下,已知13.5 g的Z固体单质在Y2气体中完全燃烧后恢复至原状态,放热419 kJ,该反应的热化学方程式是 。
【解析】X的最高价氧化物对应的水化物为H2XO3,可以确定X为+4价,故可能为C、Si;Y是地壳中含量最高的元素,为O;Z的基态原子最外层电子排布式为3s23p1,为Al;W质子数为28-14=14,为Si,综上有X、Y、Z、W分别为C、O、Al、Si。
答案:(1)3 ⅣA 大 (2)小
(3)先产生白色沉淀,后沉淀溶解
Si+4HF====SiF4↑+2H2↑
(4)4Al(s)+3O2(g)====2Al2O3(s) ΔH=-3 352 kJ·mol-1
【加固训练】X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素。其相关信息如下表:
元素
相关信息
X
X的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍
Y
Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+2
Z
Z存在质量数为23,中子数为12的核素
W
W有多种化合价,其白色氢氧化物在空气中会快速变成灰绿色,最终变成红褐色
(1)W位于元素周期表第 周期第 族,其基态原子最外层有
个电子。
(2)X的电负性比Y的 (填“大”或“小”);X和Y的气态氢化物中,较稳定的是 (写化学式)。
(3)写出Z2Y2与XY2反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目:
_________________________________________________________________。
【解析】由题中信息可推知X、Y、Z、W分别为C、O、Na、Fe四种元素。
(1)Fe位于周期表中第4周期第Ⅷ族,其基态原子价电子排布式为3d64s2,最外层有2个电子。
(2)X(C)、Y(O)位于同一周期,自左向右电负性增大,故X的电负性比Y的小,非金属性越强,气态氢化物越稳定,故较稳定的为H2O。
(3)Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2,在标电子转移的方向和数目时,应留意Na2O2中氧元素化合价一部分上升,一部分降低。
答案:(1)4 Ⅷ 2
(2)小 H2O
(3)
15.(12分)(2022·成都高二检测)四种短周期元素A、B、C、D的性质或结构信息如下。
信息①:原子半径大小:A>B>C>D
信息②:四种元素之间形成的某三种分子的比例模型及部分性质:
是地球上最常见的物质之一,常温为液态,是包括人类在内全部生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分
无色,无味且易燃,是21世纪的主要能源
弱酸,有强氧化性,可以用于消毒杀菌
请依据上述信息回答下列问题。
(1)甲、乙、丙中含有的共同元素是 (填名称)。
(2)B元素在周期表中的位置为 。
(3)上述元素的原子M层有一个未成对p电子的是 (填元素符号)。
(4)丙的电子式为 ,丙与SO2水溶液可发生氧化还原反应,生成两种强酸,化学反应方程式为 。
【解析】依据题干信息确定甲为H2O,乙为CH4,丙为HClO,则含有的共同元素为氢元素,A为Cl,B为C,C为O,D为H;进而确定碳元素位于第2周期ⅣA族;四种元素中只有氯元素有M层电子,且只有一个未成对p电子;次氯酸的电子式为H··O······Cl······,次氯酸与二氧化硫反应的化学方程式为HClO+H2O+SO2====H2SO4+HCl。
答案:(1)氢 (2)第2周期ⅣA族 (3)Cl
(4)H··O······Cl······ HClO+H2O+SO2====H2SO4+HCl
16.(12分)(2022·安徽高考)Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。
(1)Na位于元素周期表第 周期第 族;S的基态原子核外有_______个未成对电子;Si的基态原子核外电子排布式为 。
(2)用“>”或“<”填空:
第一电离能
离子半径
熔点
酸性
Si S
O2- Na+
NaCl Si
H2SO4 HClO4
(3)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101 kPa下,已知该反应每消耗1 mol CuCl(s),放热44.4 kJ,该反应的热化学方程式是
。
(4)ClO2常用于水的净化,工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。写出该反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目 。
【解析】(1)钠在元素周期表的第3周期第ⅠA族,S的基态原子核外有2个未成对电子,Si的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2。
(2)依据同周期第一电离能由左向右呈增大的趋势知第一电离能:Si<S,依据具有相同电子层结构的微粒,核电荷数大的半径小知离子半径:O2->Na+,氯化钠是离子晶体,其熔点比原子晶体硅小,依据同周期元素的非金属性由左向右渐渐增大知非金属性Cl>S,则酸性H2SO4<HClO4。
(3)明显生成的黑色物质是氧化铜,因此该反应的热化学方程式为4CuCl(s)+O2(g)====2CuCl2(s)+2CuO(s) ΔH=-177.6 kJ·mol-1。
(4)依据题意氯气作氧化剂被还原为氯化钠,NaClO2被氧化为ClO2,离子方程式为。
答案:(1)3 ⅠA 2 1s22s22p63s23p2
(2)< > < <
(3)4CuCl(s)+O2(g)====2CuCl2(s)+2CuO(s) ΔH=-177.6 kJ·mol-1
(4)
17.(14分)(力气挑战题)已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。A是元素周期表中原子半径最小的元素,D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构,B、C均可分别与A形成10电子分子,B、C属同一周期,两者可以形成很多种共价化合物,C、F属同一主族,B原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态,C的最外层电子数是内层电子数的3倍,E最外层电子数比最内层多1。请用具体的元素回答下列问题:
(1)E元素基态原子电子排布式为 。
(2)用电子排布图表示F元素原子的价电子构型 。
(3)F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的分子式为 。
(4)离子半径:D+ B3-,第一电离能:B C,电负性:C F。(填“<”“>”或“=”)
(5)A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用,X分子中A、C原子个数比为1∶1,X的电子式为 ,试写出Cu、稀硫酸与X反应制备硫酸铜的离子方程式
__________________________________________________________________。
(6)写出E与D的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式
_________________________________________________________________。
【解析】A是原子半径最小的元素,为H,B是N,C是O,D是Na,E是Al,F是S,G是Cl。
(1)元素E(即Al)的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p1。
(2)用电子排布图表示F元素(即硫元素)原子的价电子构型:。
(3)硫、氯元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的分子式为HClO4。
(4)D+(Na+)与B3-(N3-)具有相同的电子层结构,所以离子半径:Na+<N3-;由于氮原子的2p能级为半满状态,所以第一电离能较大,第一电离能:N>O;C(O)与F(S)为同主族元素,所以电负性:S<O。
(5)A、C形成的一种绿色氧化剂(H2O2)有广泛应用,H2O2分子中氢、氧原子个数比为1∶1,H2O2的电子式为H··O······O······H,Cu、稀硫酸与X反应制备硫酸铜的离子方程式为Cu+2H++H2O2====Cu2++2H2O。
(6)Al与NaOH溶液反应的化学方程式为2Al+2H2O+2NaOH====2NaAlO2+3H2↑。
答案:(1)1s22s22p63s23p1 (2)
(3)HClO4 (4)< > >
(5)H··O······O······H Cu+2H++H2O2====Cu2++2H2O
(6)2Al+2H2O+2NaOH====2NaAlO2+3H2↑
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