2024苏教版高中化学选择性必修2同步
综合拔高练
五年高考练
考点1 基态原子核外电子排布
1.(2023全国乙,35节选)(1)基态Fe原子的价电子排布式为 。
2.(2022全国甲,35节选)2008年北京奥运会的“水立方”,在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”,实现了奥运场馆的再利用,其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2 CH2)与四氟乙烯(CF2 CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题:
(1)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为 。
3.(2022广东,20节选)(1)Se与S同族,基态硒原子价电子排布式为 。
4.(2021河北,17节选)(1)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中,核外电子排布相同的是 (填离子符号)。
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+表示,与之相反的用-表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
5.(1)(2021福建,14节选)基态C原子的成对电子数与未成对电子数之比为 。
(2)(2021海南,19节选)基态锰原子的价层电子排布式为 。
考点2 元素周期律
6.(2023湖南,6)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知:X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素,W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是( )
A.电负性:X>Y>Z>W
B.原子半径:X
D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
7.(2021江苏,5)前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是空气中含量最多的元素,Y的周期序数与族序数相等,基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子,W与Z处于同一主族。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(X)
8.(2023全国乙,35节选)中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物(MgxFe2-xSiO4)。回答下列问题:
(1)橄榄石中,各元素电负性大小顺序为 ,铁的化合价为 。
9.(2022全国甲,35节选)(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是 (填标号),判断的根据是 ;第三电离能的变化图是 (填标号)。
10.(2022河北,17节选)(2)Cu与Zn相比,第二电离能与第一电离能差值更大的是 ,原因是 。
11.(2022湖南,18节选)(2)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示:
②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为 。
三年模拟练
应用实践
1.(2023河北唐山第一中学期末)下列说法正确的是( )
A.基态原子的2s电子的能量较高,其一定在比1s电子离核更远的区域运动
B.已知A3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,则元素A位于元素周期表中的d区
C.处于最低能量状态的原子叫做基态原子,1s22s22→1s22s22过程中形成的是吸收光谱
D.最外层电子排布为ns2的元素都在元素周期表第2列或第12列
2.(2022山东济南期末)刀片式LiFePO4(简称LFP)电池的使用大幅降低了高端全电动汽车的成本。下列说法错误的是( )
A.基态P原子核外未成对电子数为5
B.基态Li原子核外电子所在轨道呈球形
C.基态Fe2+的外围电子排布式为3d6
D.基态O原子核外电子空间运动状态有5种
3.由多种元素组成的化合物Fe-Sm-As-F-O,是我国科学家近年来发现的一种重要的铁系超导材料。下列说法正确的是( )
A.O的外围电子排布式为1s22s22p4
B.Fe3+的外围电子轨道表示式
↑↓ ↑ ↑ ↑
违反了泡利不相容原理
C.N、As同主族,第一电离能:N
4.如图是元素周期表前四周期的一部分,下列有关说法正确的是( )
X
W Y R
Z
A.电负性:W>X
B.第一电离能:W
D.R与其同族下一周期元素的原子序数相差18
5.(2023河北石家庄正中实验中学月考)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如下所示。下列说法正确的是( )
X Y
Z W Q
A.Y、Z的简单离子的核外电子数和电子层数都不相同
B.元素X与元素Z的最高正化合价之和为8
C.元素W的最高价氧化物对应的水化物酸性比Q的强
D.W元素基态原子最外层电子的轨道表示式为
↑↑
↑↑ ↑ ↑
6.(2023江苏南通第一次调研)X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大且不超过20的主族元素。X是地壳中含量最多的元素,基态Y原子核外s能级和p能级电子数相等,Z与X同主族,Q的焰色呈紫色。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:Z>X>Y
B.X的第一电离能比同周期的相邻元素的大
C.Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
D.Q最高价氧化物对应水化物的碱性比Y的弱
7.(2022江苏南师附中、天一中学、海安中学、海门中学四校联考)X、Y、Z、W都属于前4周期主族元素,基态X原子核外有7种运动状态不同的电子,基态Y原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,Z是短周期元素中金属性最强的,基态W原子的4p原子轨道上有5个电子。下列说法正确的是( )
A.第一电离能:I1(Z)
8.(2023江苏扬州中学开学摸底考试)现有六种元素A、B、C、D、E、F,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题。
A 元素形成的物质种类繁多,其形成的一种固体单质在工业上常用作切割工具
B 元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C 元素基态原子p轨道有两个未成对电子
D 元素原子的第一至第四电离能分别是:I1=738 kJ·mol-1;I2=1 451 kJ·mol-1;I3=7 733 kJ·mol-1;I4=10 540 kJ·mol-1
E 原子核外所有p轨道处于全充满或半充满状态
F 在周期表的第8纵列
(1)某同学根据上述信息,推断A基态原子的轨道表示式为
↑↓
↑↓
↑ ↓
,该同学所写的轨道表示式违背了 。
(2)B元素的电负性 (填“大于”“小于”或“等于”)C元素的电负性。
(3)C与D形成的化合物所含有的化学键类型为 。
(4)E基态原子中能量最高的电子所在原子轨道,在空间有 个伸展方向。
(5)下列关于F原子的外围电子轨道表示式正确的是 。
a.
↑ ↑ ↑ ↑ ↑
↑↓
b.
↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑
↑
c.
↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑
↑↓
d.
↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑
↑
(6)基态Fe3+核外电子排布式为 。过量单质F与B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液完全反应,生成BC气体,该反应的离子方程式为 。
迁移创新
9.(2022北京丰台期末)电负性与电离能是两种定量描述元素原子得失电子能力的参数,回答问题。
元素符号 Li Be C O F
电负性 1.0 1.5 2.5 3.5 4.0
元素符号 Na Al P S Br
电负性 0.9 1.5 2.2 2.5 2.8
(1)非金属性:S (填“>”“=”或“<”)F。
(2)依据电负性数值,上述元素中最容易形成离子键的是 和 。
(3)已知某主族元素Y,其基态原子核外有2个电子层,3个未成对电子,Y元素基态原子的轨道表示式为 。通过分析电负性的变化规律,确定Y元素电负性的取值范围是 。
(4)由电负性数据推断:化合物PBr3中P的化合价为 。已知PBr3与水的反应是非氧化还原反应,写出PBr3与水反应的化学方程式: 。
(5)结合原子核外电子排布式解释镁元素的第一电离能高于铝元素的原因: 。
综合拔高练
五年高考练
对应主书P23
1.答案 (1)3d64s2
解析 (1)Fe为26号元素,价电子排布式为3d64s2。
2.答案 (1)
↑↓
↑↓ ↑↓ ↑
解析 (1)基态F原子的价电子排布式为2s22p5,故其价电子排布图(轨道表示式)为
↑↓
↑↓ ↑↓ ↑
。
3.答案 (1)4s24p4
解析 (1)Se是34号元素,位于第四周期第ⅥA族,基态硒原子价电子排布式为4s24p4。
4.答案 (1)K+、P3-
(2)+
解析 (1)K+和P3-的电子排布式均为1s22s22p63s23p6。
(2)基态P原子的价电子轨道表示式为
↑↓
↑ ↑ ↑
,其价电子自旋磁量子数的代数和为+。
5.答案 (1)2∶1
(2)3d54s2
解析 (1)基态C原子的核外电子排布式是1s22s22p2,成对电子数为4,未成对电子数为2,即成对电子数与未成对电子数之比为2∶1。(2)Mn元素是第25号元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,价层电子排布式为3d54s2。
6.C 基态X原子的s轨道和p轨道上的电子数相等,且基态X原子中含有未成对电子,则核外电子排布式为1s22s22p4,X为O;基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3,X原子的未成对电子数为2,则Y原子的未成对电子数为1,Z原子的未成对电子数为3,根据X、Y、Z、W原子序数依次增大,再结合题给信息可知Y为F,Z为P,W显+2价,推知为Ca,代入题干验证合理。A项,电负性:F>O>P>Ca,错误;B项,原子半径:F
7.B 前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是空气中含量最多的元素,则X为N元素;Y的周期序数与族序数相等,则Y为Al;基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子,则Z为Cl;W与Z处于同一主族,则W为Br。同周期从左到右主族元素原子半径逐渐减小,一般,电子层数越多,原子半径越大,因此原子半径:r(X)
解析 (1)元素非金属性越强,电负性越大,则电负性O>Si>Fe>Mg;设Fe的化合价为+a,则有2x+(2-x)×(+a)+4+4×(-2)=0,a=2。
9.答案 (2)a 同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,N原子的价电子排布式为2s22p3,2p轨道是半充满稳定结构,第一电离能比O原子大 b
解析 (2)C、N、O、F均位于第二周期,原子半径逐渐减小,原子核对最外层电子的吸引能力增强,第一电离能呈增大趋势,但N原子的价电子排布式为2s22p3,2p轨道是半充满稳定结构,其第一电离能比O原子大,故选a;C原子失去2个电子后达到2s2全满稳定结构,再失去1个电子较难,故其第三电离能比N原子的第三电离能大,故选b。
10.答案 (2)Cu Cu的第二电离能是失去3d10电子所需的最低能量,第一电离能是失去4s1电子所需的最低能量;Zn的第二电离能是失去4s1电子所需的最低能量,第一电离能是失去4s2电子所需的最低能量,3d10电子处于全充满状态,其与4s1电子能量差值更大
11.答案 (2)②O>C>H>Fe
解析 (2)②元素的非金属性越强,电负性越大,故电负性由大到小的顺序为O>C>H>Fe。
三年模拟练
对应主书P24
1.B 2.A 3.D 4.D 5.B 6.A 7.C
1.B 基态原子的2s电子的能量较1s电子高,但不一定在比1s电子离核更远的区域运动,A错误;A3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,A3+核外有23个电子,所以A的原子序数为26,为Fe,位于第4周期第Ⅷ族,属于d区,B正确;1s22s22→1s22s22,没有能量变化,不能形成光谱,C错误;最外层电子排布为ns2的元素不仅存在于元素周期表的第2列和第12列,还可以是第18列的He,D错误。
2.A 基态P原子的电子排布式为1s22s22p63s23p3,未成对电子数为3,A错误;基态Li原子核外电子排布式为1s22s1,s轨道呈球形,B正确;基态Fe的外围电子排布式为3d64s2,失去最外层的2个4s电子成为Fe2+,故基态Fe2+的外围电子排布式为3d6,C正确;基态O原子的轨道表示式为
↑↓
↑↓
↑↓ ↑ ↑
,即基态氧原子的核外电子空间运动状态有5种,D正确。
素养解读 本题以刀片式LiFePO4电池材料为情境载体,考查电子的空间运动状态、外围电子排布式、未成对电子数的判断等知识,体现宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
3.D 氧原子核外电子数为8,基态氧原子核外电子排布式为1s22s22p4,外围电子排布式为2s22p4,A项错误;选项中所给的Fe3+的外围电子轨道表示式违反洪特规则,Fe3+的外围电子轨道表示式应为
↑ ↑ ↑ ↑ ↑
,B项错误;N、As同主族,同一主族元素的第一电离能随着原子序数增大而减小,所以第一电离能:N>As,C项错误;同周期主族元素,从左到右电负性逐渐增大,电负性:F>O>N,同主族元素,从上到下电负性减小,电负性:N>As,所以电负性:F>O>As,D项正确。
素养解读 本题以铁系超导材料为载体,考查外围电子排布式、第一电离能及电负性的比较等知识,体现宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的化学学科核心素养。
4.D 根据元素在周期表中的位置可知,R为Ar元素、Z为Br元素、Y为S元素、W为P元素、X为N元素。同主族元素,从上到下,电负性呈现减小趋势,电负性: N>P,A项错误;同周期主族元素,从左到右,第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能,所以第一电离能: P>S,B项错误;Br2在常温下为液体,而S和P在常温下为固体,所以题给五种元素的单质中,沸点最高的不是Br2,C项错误;与R同族下一周期元素的原子序数为36,R与其同族下一周期元素的原子序数相差18,D项正确。
5.B X为第2周期第ⅤA族元素,为N,Y为O,Z为Al,W为S,Q为Cl。O2-和Al3+核外电子数都是10,都有2个电子层,A错误;X的最高正价为+5,Z的最高正价为+3,3+5=8,B正确;W的最高价氧化物对应的水化物为H2SO4,Q的最高价氧化物对应的水化物为HClO4,酸性:HClO4>H2SO4,C错误;所给最外层电子的轨道表示式违背了泡利不相容原理,D错误。
6.A X是地壳中含量最多的元素,X为O;基态Y原子核外s能级和p能级电子数相等,Y为Mg;Z与X同主族,Z为S;Q的焰色呈紫色,Q为K,则W为Cl。一般,电子层数越多,简单离子的半径越大;电子层数相同时,核电荷数越大,简单离子的半径越小,故简单离子半径:>O2->Mg2+,A正确。第一电离能:F>N>O,O的第一电离能比同周期的相邻元素小,B错误。非金属性:Cl>S,则S的简单氢化物的热稳定性比Cl的简单氢化物弱,C错误。元素金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强;金属性:K>Mg,K的最高价氧化物对应水化物(KOH)的碱性比Mg的最高价氧化物对应的水化物[Mg(OH)2]碱性强,D错误。
7.C 基态X原子核外有7种运动状态不同的电子,即X原子核外有7个电子,X为N元素;基态Y原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,则Y为O元素;Z是短周期元素中金属性最强的,则Z为Na元素;基态W原子的4p原子轨道上有5个电子,则W的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,则W为Br元素。A项,N的2p轨道为稳定的半满状态,N的第一电离能比O的大,错误;B项,原子半径:N比O大,错误;C项,Br位于第4周期第ⅦA族,正确;D项,NH3的热稳定性比H2O弱,错误。
8.答案 (1)洪特规则
(2)小于
(3)离子键
(4)3
(5)c
(6)[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5 3Fe+8H++2N 3Fe2++2NO↑+4H2O
解析 根据题目所给信息知A是C元素,C形成的金刚石常用作工业切割工具;B是N元素,基态N原子的电子排布式是1s22s22p3;C是O元素,基态O原子的电子排布式是1s22s22p4,p轨道上2个电子成对,2个电子未成对;D是Mg元素,其I3 I2;E是P元素,基态P原子的电子排布式是1s22s22p63s23p3,3p轨道半满,2p轨道全满;元素周期表中第4周期第8列元素是Fe,即F是Fe元素。(1)A为C元素,其基态原子的核外电子轨道表示式应为
↑↓
↑↓
↑ ↑
,问题中错误的轨道表示式违背了洪特规则。(2)B是N元素,C是O元素,N元素的电负性小于O元素的电负性。(3)MgO是离子化合物,所含化学键是离子键。(4)E为P元素,其基态原子中能量最高的电子在3p轨道上,p轨道在空间有3个伸展方向。(5)F是Fe元素,该元素基态原子外围电子排布式为3d64s2,c所示外围电子轨道表示式正确。(6)基态Fe原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2,失去3个电子形成Fe3+,所以Fe3+的电子排布式是1s22s22p63s23p63d5;过量单质铁与稀硝酸反应,Fe先被氧化为Fe3+,过量的Fe再将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,所以总反应的离子方程式是3Fe+8H++2N 3Fe2++2NO↑+4H2O。
9.答案 (1)<
(2)Na F
(3)
↑↓
↑↓
↑ ↑ ↑
2.5~3.5
(4)+3 PBr3+3H2O 3HBr+H3PO3
(5)Mg的电子排布式为1s22s22p63s2,镁原子3s轨道为全满状态,比较稳定;Al的电子排布式为1s22s22p63s23p1,Al原子失去3p上1个电子后为全满状态,故镁元素的第一电离能高于铝元素
解析 (1)周期表中同主族从上到下元素的非金属性减弱,非金属性:S
↑↓
↑ ↑ ↑
,分析电负性的变化规律知Y的电负性介于C、O之间,确定Y元素电负性的取值范围是2.5~3.5。(4)由电负性数据知PBr3中P的化合价为+3价,Br显-1价。PBr3与水的反应是非氧化还原反应,即反应前后元素的化合价不变,化学方程式为PBr3+3H2O 3HBr+H3PO3。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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