(时间:90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.有关核外电子运动规律的描述错误的是( )
A.核外电子质量很小,在原子核外绕核作高速运动
B.核外电子的运动规律与普通物体不同,不能用牛顿运动定律来解释
C.在电子云示意图中,通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动
D.在电子云示意图中,小黑点越密表示电子在核外空间单位体积内电子出现的概率越大
解析:选C。核外电子在原子核外作高速的不规则的运动,故A项正确;根据量子力学理论可知核外电子在原子核外没有固定的运动轨迹,所以核外电子的运动不能用牛顿运动定律来解释,故B项正确;在电子云示意图中小黑点表示核外电子在某个区域中出现的概率,故C项错误,D项正确。
2.电子在一个原子的下列能级的原子轨道中排布时,最后排布的是( )
A.ns B.np
C.(n-1)d D.(n-2)f
解析:选B。根据原子中电子的排布顺序ns→(n-2)f→(n-1)d→np,最后排布的应为np轨道。
3.美国“海狼”号潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金做载热介质,下列关于Al、Na原子结构的分析中正确的是( )
A.原子半径:Al>Na
B.第一电离能:Al>Na
C.电负性:Na>Al
D.基态原子未成对电子数:Na>Al
解析:选B。根据元素周期律,原子半径Na>Al,电负性NaSi>Cl
B.金属性 Na>Mg>Al
C.稳定性 SiH4③>②>①
B.原子半径:④>③>②>①
C.电负性:④>③>②>①
D.最高正化合价:④>③=②>①
解析:选A。由电子排布式可知:①为S,②为P,③为N,④为F。根据元素周期律可知:第一电离能为④>③>②>①,A正确;原子半径应是②最大,④最小,B不正确;电负性应是④最大,②最小,C不正确;④无正价,②、③最高正化合价为+5,①的最高正化合价为+6,D不正确。
11.X、Y为两种元素的原子,X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构,由此可知( )
A.X的原子半径大于Y的原子半径
B.X的电负性大于Y的电负性
C.X阴离子的半径小于Y阳离子的半径
D.X的第一电离能小于Y的第一电离能
解析:选B。由题可知X、Y在周期表中位置应为,所以原子半径应为Y>X,电负性为X>Y,离子半径应为X>Y,第一电离能为X>Y。
12.X和Y是原子序数大于4的短周期元素,Xm+和Yn-两种离子的核外电子排布相同,下列说法中正确的是( )
A.X的原子半径比Y小
B.X和Y的核电荷数之差为m-n
C.电负性X>Y
D.第一电离能XY,原子半径X>Y。X和Y的核电荷数之差为m+n。X比Y更易失电子,第一电离能X小于Y的,电负性X小于Y的。
13.下列各组元素性质的递变情况错误的是( )
A.Li、Be、B原子的最外层电子数依次增多
B.Si、P、Cl元素的最高正价依次升高
C.N、O、F元素的电负性依次增大
D.Na、K、Rb元素的第一电离能依次增大
解析:选D。A、B、C三选项中的元素分别处于同一周期,随原子序数递增,最外层电子数依次增多,最高正价依次升高,元素电负性依次增大;D项中同一主族从上到下,元素第一电离能依次减小。
14.下列轨道表示式所示的氧原子的核外电子排布中,氧原子处于基态的是( )
解析:选A。B选项,2p能级在仍有空轨道的情况下两个原子轨道各填充了2个电子,违背了洪特规则。C选项,2p能级有两个单电子的自旋方向相反,违背了洪特规则。D选项,2p能级的两个成对电子的自旋方向相同,违背了泡利不相容原理。A选项中氧原子的核外电子排布符合基态原子核外电子排布的原则,氧原子处于基态。
15.X、Y、Z为短周期元素,Z的原子序数等于X、Y的原子序数之和,且Z离子比X离子多3个电子层,下列推断不正确的是( )
A.Y的原子半径大于Z的原子半径
B.X可能为金属元素
C.Y与Z不可能形成离子化合物
D.Z一定为非金属元素
解析:选B。因X、Y、Z为短周期元素,Z离子比X离子多3个电子层,推知X只能是氢元素,Z为第3周期的S、Cl等元素;根据Z的原子序数等于X、Y的原子序数之和,推知Y为第3周期的非金属元素,且Y的原子序数小于Z,根据元素周期律即可判断选项中A、C、D正确,B错误。
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(12分)根据元素周期表1~20号元素的性质和递变规律,回答下列问题。
(1)属于金属元素的有________种,金属性最强的元素与氧反应生成的化合物有________(填两种化合物的化学式);(2)属于稀有气体的是________(填元素符号,下同);(3)形成化合物种类最多的两种元素是________;(4)第3周期中,原子半径最大的是(稀有气体除外)________;(5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性________大于________(填化学式)。
解析:C、H两种元素可以形成一系列的有机物,所以形成的化合物种类最多。根据元素周期律可推知其他答案。
答案:(1)7 K2O、K2O2(KO2也可以) (2)He、Ne、Ar
(3)C、H (4)Na (5)NH3 SiH4
17.(10分)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题:
(1)X元素原子基态时的电子排布式为________________________________________________________________________,
该元素的符号是________;
(2)Y元素原子的价层电子的轨道表示式为________,该元素的名称是________。
解析:4p轨道上有3个电子,价电子为4s24p3,为砷元素。2p轨道有2个未成对电子的为C或O元素,根据可以与砷反应的产物可判断出Y为氧元素。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3 As
(2)
18.(10分)周期表里的四种短周期主族元素的相对位置如下所示。已知它们的原子序数总和为46,则
m
n
x
y
(1)元素n的原子序数为________;
(2)用电子排布式表示x原子的价电子结构为________;
(3)m与y所形成化合物的化学式为________(填元素符号,下同);
(4)x与y相比,电负性较大的是________,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:根据四种主族元素的原子序数总和为46可知,m、n两种元素处于第2周期,x、y元素在第3周期,设n的原子序数为a,m的原子序数a-1,x、y的原子序数分别为a+9和a+10,由题意可知:a+a-1+a+9+a+10=46,a=7,即n的原子序数为7,是N元素;x的原子序数为7+9=16,为S元素,价电子结构用电子排布式表示为3s23p4;m是C元素,y是Cl元素,两者形成的化合物为CCl4;Cl原子核电荷数大,半径小,原子核吸引电子的能力比S元素强,所以电负性较大的是Cl元素。
答案:(1)7 (2)3s23p4 (3)CCl4 (4)Cl Cl原子的核电荷数大,半径小,原子核吸引电子的能力强
19.(11分)Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知:
①Z的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;
②Y原子价电子排布msnmpn(m≠n);
③R原子核外L层电子数为奇数;
④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。
请回答下列问题:
(1)Z2+的核外电子排布式是________________________________________________________________________。
(2)Q、Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙,其氢化物的稳定性________>________,其氢化物的还原性________>________(用化学式填空)。
(3)Q、R、X三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为________,电负性数值由小到大的顺序是________(用元素符号作答)。
(4)五种元素中,电负性最大与最小的两种非金属元素形成的化合物是________(填化学式)。
解析:由①知Z为Cu元素。由②推测,n=2,为ⅣA族元素,又由于其是原子序数小于29的短周期元素,且m≠n,Y只能是Si元素。R的核外L层电子数为奇数,则可能为Li、B、N或F。Q、X的p轨道的电子数分别为2和4,则为C(或Si)和O(或S)。因为五种元素原子序数依次递增。故可推出:Q为C,R为N,X为O,Y为Si。(1)Cu的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,失去两个电子,则为1s22s22p63s23p63d9。(2)Q、Y的氢化物分别为CH4和SiH4,由于C的非金属性强于Si,则稳定性CH4>SiH4。还原性正好相反。(3)C、N、O位于同一周期,而N由于具有半充满状态,故第一电离能比O元素大,所以N>O>C,而电负性C
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