山西省运城市康杰中学2022学年高二化学上学期单元测试题原子结构与性质含解析

2022-2022学年山西省运城市康杰中学高二（上）单元测试卷（2）（原子结构与性质）一、选择题（每小题只有一个正确选项）1．下列原子或离子原子核外电子排布不属于基态排布的是()A．Na：1s22s22p53s2B．S2﹣：1s22s22p63s23p6C．N：1s22s22p3D．Si：1s22s22p63s23p22．下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副族元素形成的化合物是()A．半导体材料砷化镓B．吸氢材料镧镍合金C．透明陶瓷材料硒化锌D．超导材K3C603．第三能层含有的轨道数为()A．3B．5C．7D．94．某元素质量数51，中子数28，其基态原子未成对电子数为()A．0B．1C．2D．35．4p轨道填充一半的元素，其原子序数是()A．15B．33C．35D．516．以下各分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是()A．P4O6B．BF3C．PCl5D．H3O+7．元素电负性随原子序数的递增而增强的是()A．Na，K，RbB．N，P，AsC．O，S，ClD．Si，P，Cl8．短周期元素R的原子核外电子数等于核内中子数，该元素单质7.8g与氧气充分反应可生成13g化合物RO，则该元素的价电子层是()A．1s2B．2s2C．3s2D．4s2二、选择题（每小题有1-2个正确选项）9．A、B都是短周期元素，原子半径B＞A，它们可形成化合物AB2，由此可以得出的正确判断是()A．原子序数：A＜BB．A和B可能在同一主族C．A可能在第2周期ⅣA族D．A肯定是金属元素10．下列关于砷（As）元素的叙述中，正确的是()A．在AsCl3分子中，砷原子最外层电子数为8B．Na3AsO4溶液的pH大于7C．砷的氢化物的化学式为AsH3，它是一种强氧化剂20\nD．砷的相对原子质量为74.92，由此可知砷原子核内有42个中子11．X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布为ns1，3s23p1和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是()A．X3YZ3B．X2YZ2C．XYZ2D．XYZ312．若某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布为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．该元素原子核外共有5个电子层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3个电子13．下列有关物质性质的比较顺序中，不正确的是()A．热稳定性：HF＜HCl＜HBr＜HIB．微粒半径：K+＞Na+＞Mg2+＞Al3+C．酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3D．熔点：Li＞Na＞K＞Rb14．X、Y两元素可形成X2Y3型化合物，则X、Y原子基态时最外层的电子排布可能是()A．X：3s23p1Y：3s23p5B．X：2s22p3Y：2s22p5C．X：3s23p1Y：3s23p4D．X：3s2Y：2s22p315．下列说法正确的是()A．钾（K）原子基态的原子结构示意图为B．H2O电子式为C．Mg的原子基态电子排布式为1s22s22p63s23p1D．Ca2+离子基态电子排布式为1s22s22p63s23p616．据酸碱质子理论，凡是能给出质子的分子或离子都是酸，凡是能给合质子的分子或离子都是碱，按照这种理论下列物质既属于酸又属于碱的是()A．NaClB．H2OC．NaHCO3D．Al2O3三、填空题17．某元素最高化合价为+5，原子最外层电子数为2，半径是同族中最小的，其核外电子排布式为__________，价电子构型为__________，属__________区元素．18．第一电离能I1是指气态原子X（g）失去一个电子成为气态阳离子X+（g）所需的能量．下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图．20\n请回答以下问题：（1）认真分析上图中同周期元素第一电离能的变化规律，将Na﹣﹣Ar之间六种元素用短线连接起来，构成完整的图象．（2）从上图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是__________；（3）上图中5号元素在周期表中的位置是__________、__________；（4）上图中4、5、6三种元素的气态氢化物的沸点均比同主族上一周期的元素气态氢化物低很多，原因是：__________．（5）同周期内，随原子序数增大，I1值增大．但个别元素的I1值出现反常现试预测下列关系式中正确的是__________．①E（砷）＞E（硒）②E（砷）＜E（硒）③E（溴）＞E（硒）④E（溴）＜E（硒）19．下表列出了前20号元素中的某些元素性质的有关数据：元素编号元素性质①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩原子半径（10﹣10m）1.522.270.741.430.771.100.991.860.750.71最高价态+1+1/+3+4+5+7+1+5/最低价态//﹣2/﹣4﹣3﹣1/﹣3﹣1试回答下列问题：（1）以上10种元素的原子中，失去核外第一个电子所需能量最少的是__________（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，每个原子都满足最外层为8电子稳定结构的物质可能是__________（写分子式）．（3）某元素R的原子半径为1.02×10﹣10m，该元素最高价氧化物的水化物化学式为；若物质Na2R3是一种含有非极性共价键的离子化合物，请你尝试写出该化合物的电子式__________．20．图3是元素周期表的一部分．表中所列的字母分别代表某一化学元素．20\n试回答下列问题（1）元素“O”在周期表中的位置是__________．（2）画出“c”的简化电子排布式__________．（3）第三周期8种元素按单质熔点大小顺序的柱形图如图2，其中序列“1”代表__________（填字母）．（4）b、c、d、e、f的氢化物的沸点（℃）直角坐标图如图1，序列“5”氢化物的化学式为：__________；序列“1”氢化物的电子式为：__________．21．A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号的元素，原子序数依次增大，B、C、D同周期，A、D同主族，E和其它元素既不在同周期也不在同主族，B、C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水．A和E可组成离子化合物，其晶胞（晶胞是在晶体中具有代表性的最小重复单元）结构如图所示，阳离子（用“●”表示）位于该正方体的顶点或面心；阴离子（用“○”表示）位于小正方体的中心．根据以上信息，回答下列问题：（1）比较A和D的氢化物，后者的沸点较低，其原因是__________（2）B的离子结构示意图为__________，元素C在元素周期表中的位置是__________；（3）A和E形成的化合物的电子式是__________，它的晶体类型为__________晶体．（4）C原子的电子排布式是__________．22．硫酸亚铁（FeSO4•7H2O）是一种重要的食品和饲料添加剂．实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4•7H2O晶体：①将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去Na2CO3溶液，然后将废铁屑用水洗涤2～3遍；②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸，控制温度在50～80℃之间至铁屑耗尽；20\n③趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶；④待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2～3次，再用滤纸将晶体吸干；⑤将制得的FeSO4•7H2O晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存．请回答下列问题：（1）写出Fe2+的核外电子排布式__________（2）用轨道表示式表示Fe3+的3d电子的排布情况__________（3）Fe（OH）3在碱性介质中与NaClO反应生成Na2FeO4和NaCl，ClO﹣的电子式是，Fe（OH）3与NaClO反应的化学方程式是__________．（4）硫酸亚铁制备中实验步骤①的目的是__________．（5）实验步骤②明显不合理，理由是__________．（6）实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体，其目的是__________．23．X、Y、Z是三种常见元素的单质，甲、乙是两种常见的化合物，相互间有如右图转化关系．回答下列问题：（1）若X基态原子外围电子排布式为3s2，甲是由第二周期两种元素的原子构成的非极性气态分子，Y原子的基态轨道表示式为__________，乙的电子式为__________．（2）若X基态原子外围电子排布式为3s1，甲是由两种短周期元素的原子构成的AB4型非极性分子，且是常见的有机溶剂，甲的电子式__________，乙的化学式为__________．（3）若X、Y均为金属单质，X基态原子外围电子排布式为3s23p1，甲为具有磁性的黑色固体，则X与甲反应的化学方程式为：__________，Y原子基态电子排布式为__________．20\n2022-2022学年山西省运城市康杰中学高二（上）单元测试卷（2）（原子结构与性质）一、选择题（每小题只有一个正确选项）1．下列原子或离子原子核外电子排布不属于基态排布的是()A．Na：1s22s22p53s2B．S2﹣：1s22s22p63s23p6C．N：1s22s22p3D．Si：1s22s22p63s23p2【考点】原子核外电子排布．【专题】原子组成与结构专题．【分析】原子或离子核外电子排布属于基态排布应满足构造原理：1s、2s2p；3s3p；4s3d4p；5s4d5p；6s4f5d6p；7s5f6d7p按此顺序填充，注意满足半满、全满、全空稳定状态，洪特规则、泡利原理．【解答】解：A、选项中2p能级未填充满电子就填充3s能级，Na原子核外电子数为11，核外电子基态排布式为1s22s22p63s1，故A错误；B、S2﹣核外电子数为18，核外电子基态排布式为1s22s22p63s23p6，故B正确；C、N原子核外有7个电子，核外电子基态排布式为1s22s22p3，故C正确；D、Si原子核外电子数为14，核外电子基态排布式为1s22s22p63s23p2，故D正确．故选：A．【点评】本题考查核外电子排布规律，难度不大，掌握核外电子排布规律与常见电子排布式书写．2．下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副族元素形成的化合物是()A．半导体材料砷化镓B．吸氢材料镧镍合金C．透明陶瓷材料硒化锌D．超导材K3C60【考点】元素周期律和元素周期表的综合应用．【专题】元素周期律与元素周期表专题．【分析】元素周期表中主族元素有7个，副族元素有7个，利用元素在周期表中的位置确定由主族元素和副族元素形成的化合物，以此来解答．【解答】解：A、砷位于第ⅤA族，镓位于第ⅢA族，则不符合题意，故A不选；B、镧位于ⅢB族，镍位于ⅤⅢ族，则不符合题意，故B不选；C、硒位于第ⅥA族，锌位于ⅡB族，符合主族元素和副族元素形成的化合物，故C选；D、K位于第ⅠA族，C位于第ⅣA族，则不符合题意，故D不选；故选C．【点评】本题考查元素周期表，熟悉元素在周期表中的位置是解答本题的关键，学生对副族元素不熟悉是解答本题的难点．3．第三能层含有的轨道数为()A．3B．5C．7D．9【考点】原子核外电子的能级分布．【专题】原子组成与结构专题．【分析】先确定每一能层含有的能级数，再确定每一能级含有的轨道数，从而确定该能层含有的轨道数．20\n【解答】解：第三能层含有s、p、d三个能级，s能级含有1个轨道，p能级含有3个轨道，d能级含有5个轨道，所以第三能级含有的轨道数=1+3+5=9，故选D．【点评】本题考查了能级的计算，明确每个能层含有能级的个数及每个能级含有的轨道数是解本题的关键，难度不大．4．某元素质量数51，中子数28，其基态原子未成对电子数为()A．0B．1C．2D．3【考点】原子核外电子排布．【专题】原子组成与结构专题．【分析】质量数51，中子数28，则该元素原子的质子数为51﹣28=23，根据核外电子排布规律书写基态原子的电子排布式，据此判断．【解答】解：质量数51，中子数28，则该元素原子的质子数为51﹣28=23，故该元素基态原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d34s2，3d能级具有5个轨道，3个电子优先分别占据1个轨道，且自旋方法相同，故有3个成对电子，故选D．【点评】本题考查核外电子排布规律等，难度不大，理解核外电子排布规律，注意能级处于全满、半满、全空时的稳定状态．5．4p轨道填充一半的元素，其原子序数是()A．15B．33C．35D．51【考点】原子核外电子排布．【专题】原子组成与结构专题．【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．【解答】解：根据能量最低原理可知，4p轨道填充一半的元素，原子核外电子排布应为1s22s22p63s23p63d104s24p3，原子核外有33个电子，则原子序数为33，故选B．【点评】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．6．以下各分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是()A．P4O6B．BF3C．PCl5D．H3O+【考点】原子核外电子排布；化学键．【专题】化学键与晶体结构．【分析】|元素化合价|+该元素原子最外层电子数=8，则该原子满足8电子结构，微粒中含有H原子，该微粒一定不满足所有原子都满足最外层为8电子结构，据此结合选项判断．【解答】解：A．P4O6中P元素的化合价为+3，P原子最外层电子数为5，则3+5=8，故P原子满足8电子结构，氧元素化合价为﹣2价，氧原子最外层电子数为6，则|﹣2|+6=8，故O原子满足8电子结构，故A符合；B．BF3中B元素的化合价为+3，B原子最外层电子数为3，则3+3=6，故B原子不满足8电子结构，氯元素化合价为﹣1价，氯原子最外层电子数为7，则|﹣1|+7=8，故Cl原子满足8电子结构，故B不符合；20\nC．PCl5中中P元素的化合价为+5，P原子最外层电子数为5，则5+5=10，故P原子不满足8电子结构，氯元素化合价为﹣1价，氯原子最外层电子数为7，则|﹣1|+7=8，故Cl原子满足8电子结构，故C不符合；D．H3O+中含有氢原子，不满足8电子结构，故D不符合；故选D．【点评】本题考查8电子结构的判断，难度不大，注意掌握判断8电子结构的规律．7．元素电负性随原子序数的递增而增强的是()A．Na，K，RbB．N，P，AsC．O，S，ClD．Si，P，Cl【考点】元素电离能、电负性的含义及应用．【专题】元素周期律与元素周期表专题．【分析】电负性表示对键合电子的吸引力，电负性越大对键合电子吸引力越大，所以非金属性越强电负性越强，故电负性最强的物质在周期表的右上角（零族元素除外）；同周期自左而右电负性增大，同主族自上而下电负性降低，非金属性越强电负性越强，故金属性越强电负性越小．【解答】解：A．电负性：Na＞K＞Rb，故A错误；B．电负性：N＞P＞As，故B错误；C．电负性：O＞S，Cl＞S，故C错误；D．电负性：Cl＞P＞Si，故D正确．故选D．【点评】本题考查电负性及与金属性非金属性的关系等，难度中等，清楚主族元素电负性的递变规律是解题关键．8．短周期元素R的原子核外电子数等于核内中子数，该元素单质7.8g与氧气充分反应可生成13g化合物RO，则该元素的价电子层是()A．1s2B．2s2C．3s2D．4s2【考点】原子结构与元素的性质．【专题】元素周期律与元素周期表专题．【分析】该元素7.8g跟氧气充分反应，可得到13g化合物RO，可知n（O2）=13g﹣7.8g=5.2g，则n（O2）==mol，故n（O）=2n（O2）=mol，由化学式RO可知n（R）=n（O），根据M=计算M（R），再结合元素R的核外电子数等于核内中子数，确定R的质子数，进而确定元素，根据核外电子排布规律确定该元素的价电子层，以此解答该题．【解答】解：该元素7.8g跟氧气充分反应，可得到13g化合物RO，可知n（O2）=13g﹣7.8g=5.2g，则n（O2）==mol，故n（O）=2n（O2）=mol，由化学式RO可知n（R）=n（O）=mol，故M（R）==24g/mol，元素R的核外电子数等于核内中子数，则R的质子数应为12，为Mg元素，原子核外电子排布为1s22s22p63s2，该元素的价电子层是3s2，故选C．20\n【点评】本题考查元素的推断，题目难度中等，本题注意根据质量守恒计算元素的相对分子质量，进而计算元素的质子数．二、选择题（每小题有1-2个正确选项）9．A、B都是短周期元素，原子半径B＞A，它们可形成化合物AB2，由此可以得出的正确判断是()A．原子序数：A＜BB．A和B可能在同一主族C．A可能在第2周期ⅣA族D．A肯定是金属元素【考点】原子结构与元素的性质．【分析】A、B都是短周期元素，原子半径B＞A，它们可形成化合物AB2，根据化学式知，A为正化合价、B为负化合价，则A的电负性小于B，如果处于同一周期，则原子序数A＞B，同一周期元素电负性随着原子序数增大而增大，则电负性应该A大于B，与前边矛盾，故舍去；A、B处于不同周期时，A化合价为偶数，只能是A在B的前一周期，A可以处于ⅡA、ⅣA族，化合物如CS2、BeCl2，据此分析解答．【解答】解：A、B都是短周期元素，原子半径B＞A，它们可形成化合物AB2，根据化学式知，A为正化合价、B为负化合价，则A的电负性小于B，如果处于同一周期，则原子序数A＞B，同一周期元素电负性随着原子序数增大而增大，则电负性应该A大于B，与前边矛盾，故舍去；A、B处于不同周期时，A化合价为偶数，A可以处于ⅡA、ⅣA族，原子半径B＞A，则只能是A在B的前一周期，形成的化合物如CS2、BeCl2，A．不同周期的元素，原子半径随着电子层数增大而增大，电子层数越多其原子序数越大，所以原子序数A＜B，故A正确；B．如果AB位于同一主族，则形成的化合物只能是SO2，但原子半径A＞B，故B错误；C．形成的化合物如CS2、BeCl2，所以A可能在第2周期ⅣA族，故C正确；D．A可能是C元素，C为非金属元素，故D错误；故选AC．【点评】本题考查原子结构和元素性质，侧重考查学生分析推断能力，正确推断元素是解本题关键，题目难度中等．10．下列关于砷（As）元素的叙述中，正确的是()A．在AsCl3分子中，砷原子最外层电子数为8B．Na3AsO4溶液的pH大于7C．砷的氢化物的化学式为AsH3，它是一种强氧化剂D．砷的相对原子质量为74.92，由此可知砷原子核内有42个中子【考点】同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系；盐类水解的原理．【分析】A．原子最外层电子数与其化合价绝对值之和为8，最外层满足8电子结构；B．同主族自上而下元素非金属性减弱，同周期自左而右元素非金属性增强，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强；C．AsH3中As为﹣3价，它是一种强还原剂；D．砷元素的相对原子质量为74.92是平均计算值，不能确定某一Se原子的质量数．【解答】解：A．AsCl3分子中As为+3价，最外层电子数为5，Cl为﹣1价，最外层电子数为+7，均满足原子最外层电子数与其化合价绝对值之和为8，As、Cl原子最外层均满足8电子结构，故A正确；20\nB．非金属性S＞P＞As，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，硫酸是强酸，而磷酸为中强酸，砷酸的酸性比磷酸还弱，砷酸酸性与硫酸不相仿，所以Na3AsO4溶液是强碱弱酸盐，水解溶液呈碱性，故B正确；C．AsH3中As为﹣3价，它是一种强还原剂，故C错误；D．砷元素的相对原子质量为74.92是平均计算值，不能确定某一Se原子的质量数，不能确定某一As原子的质量数，故D错误；故选AB．【点评】本题考查原子结构、化学键、元素周期律与元素化合物性质等，题目比较综合，是对基础知识的综合考查，难度中等．11．X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布为ns1，3s23p1和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是()A．X3YZ3B．X2YZ2C．XYZ2D．XYZ3【考点】原子结构与元素的性质．【分析】X原子最外层电子排布为ns1，处于第ⅠA族，化合价为+1，Y原子最外层电子排布为3s23p1，则Y为Al元素，Z原子最外层电子排布为2s22p4，则Z为氧元素，化合价为﹣2，结合化合价规则与常见物质化学式进行判断．【解答】解：X原子最外层电子排布为ns1，则X处于第ⅠA族，化合价为+1；Y原子最外层电子排布为3s23p1，则Y为Al元素；Z原子最外层电子排布为2s22p4，则Z为O元素，其化合价为﹣2，A．X2YZ3中Y的化合价为+4价，而Y为Al，其化合价为+3，故A错误；B．X2YZ2中Y的化合价为+2价，而Al的化合价为+3，故B错误；C．XYZ2中Y的化合价为+3价，与实际相符，如NaAlO2，故C正确；D．XYZ3中Y的化合价为+5价，Al的最高化合价为+3，故D错误；故选C．【点评】本题考查原子结构与元素性质，题目难度中等，根据原子核外电子排布特点推断元素种类为解答关键，注意掌握原子结构与元素性质的关系，明确Al的最高化合价为+3价．12．若某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布为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．该元素原子核外共有5个电子层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3个电子【考点】原子核外电子排布．【专题】原子组成与结构专题．【分析】某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布为4d15s2，应为Y元素，位于周期表第ⅢB族，第N层的电子排布为4s24p64d1，以此解答该题．【解答】解：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．由此可见：该元素原子中共有39个电子，分5个电子层，其中M能层上有18个电子，最外层上有2个电子．A．该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有1未成对电子，故A错误；B．该元素原子核外有5个电子层，故B正确；C．该元素原子M能层共有18个电子，故C错误；20\nD．该元素原子最外层上有2个电子，故D错误．故选B．【点评】本题考查核外电子排布规律，难度中等，注意根据构造原理写出元素基态原子的电子排布式．13．下列有关物质性质的比较顺序中，不正确的是()A．热稳定性：HF＜HCl＜HBr＜HIB．微粒半径：K+＞Na+＞Mg2+＞Al3+C．酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3D．熔点：Li＞Na＞K＞Rb【考点】同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系；同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系．【专题】元素周期律与元素周期表专题．【分析】A．同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱，对应的氢化物的稳定性逐渐减弱；B．根据离子核外电子层数的多少以及电子层数与核电核数的关系判断；C．元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强；D．碱金属元素从上到下，单质的熔沸点呈逐渐减小趋势．【解答】解：A．同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱，对应的氢化物的稳定性逐渐减弱，则非金属性：F＞Cl＞Br＞I，所以稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI，故A错误；B．K+核外有3个电子层，离子半径最大，Na+、Mg2+、Al3+离子核外电子排布相同，都有2个电子层，根据离子核电核数越大，半径越小可知Na+＞Mg2+＞Al3+，则有K+＞Na+＞Mg2+＞Al3+，故B正确；C．已知非金属性：Cl＞S＞P＞Si，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，则有酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3，故C正确；D．碱金属元素从上到下，原子半径逐渐增大，金属键键能逐渐减小，则单质的熔沸点呈逐渐减小趋势，故D正确．故选A．【点评】本题考查元素周期律知识，题目难度不大，本题注意把握元素周期律与元素周期表的关系，注重相关规律、方法的把握．14．X、Y两元素可形成X2Y3型化合物，则X、Y原子基态时最外层的电子排布可能是()A．X：3s23p1Y：3s23p5B．X：2s22p3Y：2s22p5C．X：3s23p1Y：3s23p4D．X：3s2Y：2s22p3【考点】原子核外电子排布．【专题】原子组成与结构专题．【分析】X、Y两元素可形成X2Y3型化合物，可判断X的可能化合价为+3价，Y的可能化合价为﹣2价，由此判断最外层电子．【解答】解：A．X为Al元素，Y为Cl元素，组成的化学为AlCl3，故A错误；B．当X的电子排布为2s22p3时，为N元素，Y为F元素，能形成NF3，故B错误；C．当X的电子排布为3s23P1时，为Al元素，Y为S元素，能形成Al2S3型化合物，故C正确；D．X为Mg元素，Y为N元素，形成化合物为X3Y2，不符合题意，故D错误．故选C．20\n【点评】本题考查原子核外电子排布，题目难度不大，注意根据化合物的类型判断可能的化合价，由此推断可能的核外电子排布．15．下列说法正确的是()A．钾（K）原子基态的原子结构示意图为B．H2O电子式为C．Mg的原子基态电子排布式为1s22s22p63s23p1D．Ca2+离子基态电子排布式为1s22s22p63s23p6【考点】原子核外电子排布；电子式；原子结构示意图．【分析】A．K的原子结构中有4个电子层，最外层电子数为1；B．水为共价化合物，结构式为H﹣O﹣H；C．Mg原子的最外层有2个电子，不存在3p电子；D．Ca的质子数为20，Ca2+离子核外有18个电子．【解答】解：A．钾原子核外电子数为19，有4个电子层，各层电子数为2、8、8、1，钾（K）原子基态的原子结构示意图为，故A错误；B．水为共价化合物，结构式为H﹣O﹣H，则电子式为，故B正确；C．Mg原子的最外层有2个电子，不存在3p电子，则Mg的原子基态电子排布式为1s22s22p63s2，故C错误；D．Ca的质子数为20，Ca2+离子核外有18个电子，则Ca2+离子基态电子排布式为1s22s22p63s23p6，故D正确；故选BD．【点评】本题综合考查化学用语，为高频考点，涉及原子结构示意图、电子排布等，把握化学用语的区别及规范应用为解答的关键，注重基础知识的夯实，题目难度不大．16．据酸碱质子理论，凡是能给出质子的分子或离子都是酸，凡是能给合质子的分子或离子都是碱，按照这种理论下列物质既属于酸又属于碱的是()A．NaClB．H2OC．NaHCO3D．Al2O3【考点】酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系．【分析】既属于酸又属于碱的物质即是既能给出氢离子又能结合氢离子的物质，据此判断．【解答】解：A、NaCl既不能给出氢离子也不能结合氢离子，故A不选；B、H2O能电离出氢离子：H2O⇌H++OH﹣，故是酸；H2O能结合H+为H3O+，故是碱，故B选；C、HCO3﹣能电离：HCO3﹣⇌H++CO32﹣，是酸；HCO3﹣能结合H+生成二氧化碳和水，故是碱，故C选；D、Al2O3既不能给出氢离子也不能结合氢离子，故D不选；故选BC．20\n【点评】本题考查两性物质的概念，难度不大，注意根据题目所给信息解题，理解质子理论的实质是关键．三、填空题17．某元素最高化合价为+5，原子最外层电子数为2，半径是同族中最小的，其核外电子排布式为[Ar]3d34s2，价电子构型为3d34s2，属d区元素．【考点】原子核外电子排布．【分析】某元素最高化合价为+5，原子最外层电子数为2，半径是同族中最小的，则为第四周期ⅤB的元素V．【解答】解：某元素最高化合价为+5，原子最外层电子数为2，半径是同族中最小的，则为第四周期ⅤB的元素V，核外电子排布式为[Ar]3d34s2，价电子排布式为3d34s2，最后填充d电子，为d区元素，故答案为：[Ar]3d34s2；3d34s2；d．【点评】本题考查元素周期表的结构及应用，为高频考点，把握元素的位置、性质及电子排布为解答的关键，注意元素的推断及电子排布、价电子排布的区别，题目难度不大．18．第一电离能I1是指气态原子X（g）失去一个电子成为气态阳离子X+（g）所需的能量．下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图．请回答以下问题：（1）认真分析上图中同周期元素第一电离能的变化规律，将Na﹣﹣Ar之间六种元素用短线连接起来，构成完整的图象．（2）从上图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是从上到下依次减小；（3）上图中5号元素在周期表中的位置是第三周期、ⅤA族；（4）上图中4、5、6三种元素的气态氢化物的沸点均比同主族上一周期的元素气态氢化物低很多，原因是：NH3、H2O、HF分子内存在氢键，所以，气态氢化物的熔沸点高．（5）同周期内，随原子序数增大，I1值增大．但个别元素的I1值出现反常现试预测下列关系式中正确的是①③．①E（砷）＞E（硒）②E（砷）＜E（硒）③E（溴）＞E（硒）④E（溴）＜E（硒）【考点】元素电离能、电负性的含义及应用；同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系；同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系．【分析】（1）Na﹣﹣Ar之间六种元素原子序数增加，用短线连接起来再分析第一电离能变化的趋势；（2）同一主族元素原子的第一电离能I1，从上到下依次减小；（3）5元素为15号元素氮，在周期表中氮的位置为第三周期，第ⅤA族；20\n（4）分子间存在氢键，故熔沸点高；（5）根据同周期元素的E值与原子序数、核外电子排布的关系分析．【解答】解：（1）Na﹣﹣Ar之间六种元素原子序数增加，用短线连接起如下图：；故答案为：；（2）同一主族元素原子的第一电离能I1，如上图以第ⅠA族为例，变化规律从上到下依次减小，其他族一致；故答案为：从上到下依次减小；（3）5号元素为15号元素氮，在周期表中的位置为第三周期，第ⅤA族；故答案为：第三周期，ⅤA族；（4）上一周期的元素的氢化物分别为NH3、H2O、HF，分子间存在氢键，所以分子熔沸点较高，故答案为：NH3、H2O、HF分子内存在氢键，所以，气态氢化物的熔沸点高；（5）同一周期中，第ⅤA族元素的E值大于第ⅥA族的小于第ⅥⅠA的，故选①③．【点评】本题考查了第一电离能变化的趋势，同一主族元素原子的第一电离能变化趋势为从上到下依次减小，元素周期表中常见元素的位置，同周期元素从左到右，电负性逐渐增大．19．下表列出了前20号元素中的某些元素性质的有关数据：元素编号元素性质①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩原子半径（10﹣10m）1.522.270.741.430.771.100.991.860.750.71最高价态+1+1/+3+4+5+7+1+5/最低价态//﹣2/﹣4﹣3﹣1/﹣3﹣1试回答下列问题：（1）以上10种元素的原子中，失去核外第一个电子所需能量最少的是②（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，每个原子都满足最外层为8电子稳定结构的物质可能是PCl3、CCl4（写分子式）．（3）某元素R的原子半径为1.02×10﹣10m，该元素最高价氧化物的水化物化学式为；若物质Na2R3是一种含有非极性共价键的离子化合物，请你尝试写出该化合物的电子式．【考点】元素周期律和元素周期表的综合应用．【分析】①②⑧最高正价为+1，为第IA族元素，原子半径都大于⑩原子半径，结合原子半径可知，①是Li元素、②是K元素、⑧是Na元素；⑦⑩最低价为﹣1，为第VIIA族元素，⑦的原子半径大于⑩，所以⑦是Cl元素、⑩是F元素；③只有﹣2价，没有正化合价，为第VIA族元素，则③是O元素；④只有+3价，为第IIIA族元素，原子半径大于Cl原子半径，所以④是Al元素；⑤有+4、﹣4价，为第IVA族元素，原子半径小于Cl原子半径，所以⑤是C元素；⑥⑨有+5、﹣3价，为第VA族元素，⑥的原子半径大于⑨，则⑥是P元素、⑨是N元素；20\n结合物质的性质分析解答．【解答】解：①②⑧最高正价为+1，为第IA族元素，原子半径都大于⑩原子半径，结合原子半径可知，①是Li元素、②是K元素、⑧是Na元素；⑦⑩最低价为﹣1，为第VIIA族元素，⑦的原子半径大于⑩，所以⑦是Cl元素、⑩是F元素；③只有﹣2价，没有正化合价，为第VIA族元素，则③是O元素；④只有+3价，为第IIIA族元素，原子半径大于Cl原子半径，所以④是Al元素；⑤有+4、﹣4价，为第IVA族元素，原子半径小于Cl原子半径，所以⑤是C元素；⑥⑨有+5、﹣3价，为第VA族元素，⑥的原子半径大于⑨，则⑥是P元素、⑨是N元素；（1）同周期自左而右元素第一电离能呈增大趋势，同主族自上而下第一电离能减小，故以上10种元素的原子中，失去核外第一个电子所需能量最少的是金属性最强的元素K，故答案为：②；（2）⑤是C元素、⑥是P元素、⑦是Cl元素，⑤、⑥、⑦三种元素中的两种元素形成的化合物有PCl3、CCl4、PCl5，元素化合价的绝对值+其最外层电子数=8，则该原子达到8电子稳定结构，所以每个原子都满足最外层为8电子稳定结构的物质的化学式为PCl3、CCl4，故答案为：PCl3、CCl4；（3）某元素R的原子半径为1.02×10﹣10m，该原子半径在⑥⑦之间，⑥是P元素，⑦是Cl元素，则该元素是S元素，处于第三周期ⅥA族，其最高价氧化物对应水化物为硫酸：H2SO4；若物质Na2S3是一种含有非极性共价键的离子化合物，存在S32﹣离子，离子中S原子之间形成1对共用电子对且都满足8电子稳定结构，故该化合物的电子式为，故答案为：H2SO4；．【点评】本题位置结构与性质关系的综合应用，题目难度中等，试题涉及性质结构位置关系应用、元素周期律、电子式等知识点，根据元素周期律判断元素是解本题关键，试题培养了学生灵活应用基础知识的能力．20．图3是元素周期表的一部分．表中所列的字母分别代表某一化学元素．20\n试回答下列问题（1）元素“O”在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族．（2）画出“c”的简化电子排布式[He]2s22p2．（3）第三周期8种元素按单质熔点大小顺序的柱形图如图2，其中序列“1”代表m（填字母）．（4）b、c、d、e、f的氢化物的沸点（℃）直角坐标图如图1，序列“5”氢化物的化学式为：CH4；序列“1”氢化物的电子式为：．【考点】元素周期律和元素周期表的综合应用．【专题】元素周期律与元素周期表专题．【分析】（1）元素“O”为Fe元素，处于第四周期第Ⅷ族；（2）c为碳元素元素，核外电子数为7，根据能量最低原理书写核外电子排布式；（3）第三周期8种元素单质中，只有Ar的熔点最低；（4）b、c、d、e、f分别为Li、C、N、O、F，由氢化物的沸点（℃）直角坐标图可知，序号5沸点最低为甲烷，LiH属于离子化合物，沸点最高，与序号1对应．【解答】解：（1）元素“O”为Fe元素，处于第四周期第Ⅷ族，故答案为：第四周期第Ⅷ族；（2）c为碳元素元素，核外电子数为7，简化电子排布式为：[He]2s22p2，故答案为：[He]2s22p2；（3）第三周期8种元素单质中，只有氯气、Ar为气体，氯气的相对分子质量大于Ar，Ar的熔点最低，图3中m为Ar，故答案为：m；（4）b、c、d、e、f分别为Li、C、N、O、F，氢化物的沸点中LiH最大，甲烷最小，由氢化物的沸点（℃）直角坐标图可知，序列“5”的氢化物为CH4，序号1为LiH，电子式为，故答案为：CH4；．【点评】本题考查位置结构性质关系应用，注意把握元素周期表和元素周期律，（4）为解答的难点，注意掌握物质熔沸点高低比较，题目难度不大，注重基础知识的考查．21．A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号的元素，原子序数依次增大，B、C、D同周期，A、D同主族，E和其它元素既不在同周期也不在同主族，B、C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水．A和E可组成离子化合物，其晶胞（晶胞是在晶体中具有代表性的最小重复单元）结构如图所示，阳离子（用“●”表示）位于该正方体的顶点或面心；阴离子（用“○”表示）位于小正方体的中心．根据以上信息，回答下列问题：（1）比较A和D的氢化物，后者的沸点较低，其原因是HF中分子间存在氢键，使沸点反常高（2）B的离子结构示意图为，元素C在元素周期表中的位置是第三周期ⅢA族；（3）A和E形成的化合物的电子式是，它的晶体类型为离子晶体．20\n（4）C原子的电子排布式是1s22s22p63s23p1．【考点】位置结构性质的相互关系应用．【分析】A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号的元素，原子序数依次增大，原子序数依次增大，且B、C、D同周期，B、C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水，说明C的最高价氧化物的水化物是两性，B的最高价氧化物的水化物呈强碱性，D的最高价氧化物的水化物呈酸性，所以C是Al元素，B是Na元素，D是S元素或Cl元素；E和其它元素既不在同周期也不在同主族，所以E是Ca元素；晶胞中阳离子个数==4，阴离子为8，阴阳离子个数之比=8：4=2：1，所以其化学式为ED2，E是Ca元素，所以D是Cl元素，A、D同主族，所以A是F元素．【解答】解：A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号的元素，原子序数依次增大，原子序数依次增大，且B、C、D同周期，B、C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水，说明C的最高价氧化物的水化物是两性，B的最高价氧化物的水化物呈强碱性，D的最高价氧化物的水化物呈酸性，所以C是Al元素，B是Na元素，D是S元素或Cl元素；E和其它元素既不在同周期也不在同主族，所以E是Ca元素；晶胞中阳离子个数==4，阴离子为8，阴阳离子个数之比=8：4=2：1，所以其化学式为ED2，E是Ca元素，所以D是Cl元素，A、D同主族，所以A是F元素．（1）氟化氢和氯化氢形成的晶体都是分子晶体，但氟化氢中分子间存在氢键，氯化氢分子间不存在氢键，氢键的存在导致氟化氢的沸点反常高，所以氟化氢的沸点高于氯化氢，故答案为：HF中分子间存在氢键，使沸点反常高；（2）钠原子失去一个电子变成钠离子，钠离子离子结构示意图为，Al元素有3个电子层，最外层有3个电子，所以铝元素属于第三周期ⅢA族，故答案为：；第三周期ⅢA族；（3）氟化钙是离子化合物，属离子晶体，其电子式为：，故答案为：；离子；（4）Al原子核外有13个电子，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，故答案为：1s22s22p63s23p1．20\n【点评】本题以元素推断为载体考查了电子式、原子核外电子排布式、原子结构示意图等知识，准确判断元素是解本题的关键，明确形成氢键的元素有哪些，哪些物质含有氢键，氢键的存在对物质的哪些性质产生影响．22．硫酸亚铁（FeSO4•7H2O）是一种重要的食品和饲料添加剂．实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4•7H2O晶体：①将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去Na2CO3溶液，然后将废铁屑用水洗涤2～3遍；②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸，控制温度在50～80℃之间至铁屑耗尽；③趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶；④待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2～3次，再用滤纸将晶体吸干；⑤将制得的FeSO4•7H2O晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存．请回答下列问题：（1）写出Fe2+的核外电子排布式[Ar]3d6（2）用轨道表示式表示Fe3+的3d电子的排布情况（3）Fe（OH）3在碱性介质中与NaClO反应生成Na2FeO4和NaCl，ClO﹣的电子式是，Fe（OH）3与NaClO反应的化学方程式是2Fe（OH）3+3NaClO+4NaOH═2Na2FeO4+3NaCl+5H2O．（4）硫酸亚铁制备中实验步骤①的目的是除去铁屑上的油污．（5）实验步骤②明显不合理，理由是铁耗尽会使亚铁离子被氧化Fe3+．（6）实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体，其目的是洗涤晶体中混有的稀硫酸，减少洗涤过程中晶体的损耗．．【考点】制备实验方案的设计；原子核外电子排布．【专题】原子组成与结构专题；化学实验基本操作；化学计算．【分析】（1）铁是26号元素，铁原子核外有26个电子，铁原子失去2个电子变成亚铁离子，根据构造原理写出亚铁离子核外电子排布式；（2）根据铁离子的核外电子数，结合能量最低原则、泡利不相容原理和洪特规则，写出核外电子排布式，然后根据3d轨道含有的电子数写出其3d电子的排布情况；（3）根据“Fe（OH）3在碱性介质中与NaClO反应生成Na2FeO4和NaCl”写出该反应的化学方程式；（4）根据碳酸钠溶液为碱性溶液，能够除去油污进行分析；（5）铁屑耗尽，不能防止亚铁离子被氧化；（6）温度低，晶体的溶解度小．【解答】解：（1）铁是26号元素，铁原子核外有26个电子，铁原子失去2个电子变成亚铁离子，Fe2+在基态时，核外电子排布式为：[Ar]3d6，故答案为：[Ar]3d6；（2）Fe最外层电子数为26，失去3个电子后，核外电子数变为23，由于先失去最外层电子，可写出铁离子最外层电子排布式为：1s22s22p63s23p63d5，所以3d轨道含有5个电子，根据洪特规则，电子总是优先占据1个轨道，并且自旋方向相同，所以Fe3+的3d电子的排布情况是：，故答案为：；（3）Fe（OH）3在碱性介质中与NaClO反应生成Na2FeO4和NaCl，反应的化学方程式为：2Fe（OH）3+3NaClO+4NaOH═2Na2FeO4+3NaCl+5H2O，故答案为：2Fe（OH）3+3NaClO+4NaOH═2Na2FeO4+3NaCl+5H2O；20\n（4）Na2CO3溶液显碱性，可以除去铁屑上的油污，升高温度，促进了Na2CO3的水解，溶液碱性增强，去油污能力增强，故答案为：除去铁屑上的油污．（5）因亚铁离子易被氧化，加Fe可防止氧化，所以实验步骤②明显不合理，理由是铁耗尽会使亚铁离子被氧化成Fe3+，故答案为：铁耗尽会使亚铁离子被氧化Fe3+；（6）温度低，晶体的溶解度小，则少量冰水洗涤，可防止晶体溶解，故答案为：洗涤晶体中混有的稀硫酸，减少洗涤过程中晶体的损耗．【点评】本题考查了核外电子排布式、化学方程式的书写、物质的分离与提纯实验方案设计的评价，题目难度中等，注意掌握化学方程式、核外电子排布式的书写原则，试题有利于提高学生的分析、理解能力．23．X、Y、Z是三种常见元素的单质，甲、乙是两种常见的化合物，相互间有如右图转化关系．回答下列问题：（1）若X基态原子外围电子排布式为3s2，甲是由第二周期两种元素的原子构成的非极性气态分子，Y原子的基态轨道表示式为，乙的电子式为．（2）若X基态原子外围电子排布式为3s1，甲是由两种短周期元素的原子构成的AB4型非极性分子，且是常见的有机溶剂，甲的电子式，乙的化学式为NaCl．（3）若X、Y均为金属单质，X基态原子外围电子排布式为3s23p1，甲为具有磁性的黑色固体，则X与甲反应的化学方程式为：8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe，Y原子基态电子排布式为[Ar]3d64s2．【考点】无机物的推断．【专题】推断题．【分析】由图可知，甲+X=Y+乙是置换反应，X+Z=乙，Y+Z=甲都是化合反应，则（1）X基态原子外围电子排布式为3s2，甲是由第二周期两种元素的原子构成的非极性气态分子，则X为Mg，甲为CO2，Y为C，乙为MgO；（2）X基态原子外围电子排布式为3s1，甲是由两种短周期元素的原子构成的AB4型非极性分子，且是常见的有机溶剂，则X为Na，甲为CCl4，乙为NaCl；（3）X、Y均为金属单质，X基态原子外围电子排布式为3s23p1，甲为具有磁性的黑色固体，则X为Al，甲为Fe3O4，Y为Fe，以此来解答．【解答】解：由图可知，甲+X=Y+乙是置换反应，X+Z=乙，Y+Z=甲都是化合反应，则20\n（1）X基态原子外围电子排布式为3s2，甲是由第二周期两种元素的原子构成的非极性气态分子，则X为Mg，甲为CO2，Y为C，乙为MgO，Y原子的基态轨道表示式为MgO是离子化合物，由Mg2+离子和O2﹣离子构成，MgO的电子式为，故答案为：；；（2）X基态原子外围电子排布式为3s1，甲是由两种短周期元素的原子构成的AB4型非极性分子，且是常见的有机溶剂，则X为Na，甲为CCl4，为共价化合物，则甲的电子式为，乙为NaCl，故答案为：；（3）X、Y均为金属单质，X基态原子外围电子排布式为3s23p1，甲为具有磁性的黑色固体，则X为Al，甲为Fe3O4，Y为Fe，X与甲反应的化学方程式为8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe，Y的原子序数为26，其原子基态电子排布式为[Ar]3d64s2，故答案为：8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe；[Ar]3d64s2．【点评】本题考查无机物的推断，为高频考点，把握置换反应的特点及物质的性质、电子排布推断物质为解答的关键，侧重分析与综合应用能力的综合考查，题目难度中等．20