第一章 原子结构与性质 测试题 (含解析) 高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2

第一章《原子结构与性质》测试题
一、单选题(共12题)
1.电磁波引起的电磁干扰(EMI)和电磁兼容(EMC)问题日益严重,不仅对电子仪器、设备造成干扰和损坏,影响其正常工作,也会污染环境,危害人类健康。另外,电磁波泄漏也会危及信息安全。镍包铜粉是导电硅橡胶目前最理想的导电填充料,优秀的导电性能和电磁波屏蔽性能,在导电橡胶高温成形时具良好的抗氧化,在各种环境抗腐蚀性(盐雾试验)具有相当长的使用寿命,保证产品的合格率的为百分百。橡胶中主要元素是碳元素,碳和氧原子结构中相同的是
A.质子数 B.电子层数 C.核外电子数 D.最外层电子数
2.短周期主族元素的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是电子层数的3倍,Y元素的焰色为黄色,与具有相同的电子层结构,W与X位于同一主族。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.X的简单气态氢化物比W的稳定
C.Z的最高价氧化物的水化物的碱性比Y的强
D.X与W形成的化合物能使紫色石蕊试液先变红后褪色
3.短周期主族元素 X、Y、Z、W、Q 原子序数依次增大,其中 Y、Z 同周期,W、Q 同周期,W 与 Y 同主族,W 与 Z 形成的化合物是玻璃工业的主要原料。Q 的最外层电子数等于 X、Z 的最外层电子数之和。下列说法正确的是
A.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Q>W>Y
B.原子半径:W>Z>Y>X
C.Y 和 W 形成的化合物硬度很大,可用作砂纸、砂轮的磨料
D.Z 分别与 Y、W 形成的化合物一定为酸性氧化物
4.关于硅原子核外电子的描述错误的是
A.有5种运动状态不同的电子 B.有4种空间伸展方向
C.有5种能量不同电子 D.占据了8个轨道
5.下列说法正确的是
A.Fe3+的最外层电子排布式为:3s23p63d5
B.原子核外电子排布式为1s2的原子与原子核外电子排布式为1s22s2的原子化学性质相似
C.基态铜原子的价电子排布图:
D.乙炔的结构简式为CHCH
6.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的一种核素没有中子,基态Y原子中s能级的总电子数与p能级的电子数相等。a、b、c、d均是由以上四种元素中的两种组成的二元化合物,且d是淡黄色固体;25℃时,0.1mol/L e的水溶液pH=13。上述物质的转化关系如图所示。
下列说法正确的是
A.沸点:a>c
B.元素的非金属性:X>W
C.f中阴离子的空间构型为三角锥形
D.简单阴离子的还原性:Y>W
7.一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是
A.该化合物中,W、X、Y之间均为共价键
B.Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应
C.Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸
D.X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构
8.下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 证明HClO酸性比H2CO3弱 同温下,用pH试纸测定浓度为0.1的NaClO溶液、NaHCO3溶液的pH
B 比较氯溴的非金属性强弱 Cl2、Br2分别与H2反应
C 验证铁的吸氧腐蚀 将铁钉放入试管中,用盐酸浸没
D 除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、 粗盐溶解后,依次加入Na2CO3、NaOH和BaCl2溶液
A.A B.B C.C D.D
9.下列说法正确的是
A.一定条件下,与可形成与氢键有关
B.同一原子中,2p,3p、4p能级的轨道数依次增多
C.基态K原子中,核外电子占据的最高能层的符号是N
D.碳碳三键的键能是碳碳单键键能的3倍
10.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.2.0gD216O和14ND3的混合物中含有的电子数为NA
B.120g由NaHSO4和MgSO4组成的混合固体中数目为NA
C.23gC2H6O分子中含有碳氧键的数目一定为0.5NA
D.5.6gFe2+中未成对电子数为0.6NA
11.已知X、Y、Z、W是短周期元素。X元素原子的能级处于半充满状态;Y元素原子L电子层上s电子数和p电子数相等;Z元素的价阳离子的核外电子排布与氖原子相同;W元素原子的M电子层有1个未成对的p电子。下列说法正确的是
A.含有Y元素的化合物一定是共价化合物
B.电负性:Y>X
C.Z元素的第一电离能大于同周期其他元素
D.若W为金属元素,则其单质能与溶液反应放出氢气
12.无机化学命名委员会在1989年作出决定:把周期表原先的主、副族号取消,由左到右按原顺序编为18列,如碱金属为第1列,稀有气体为第18列。按这个规定,下列说法正确的是(  )
A.从上到下第1列元素的单质熔点逐渐升高,而第17列元素的单质熔点逐渐降低
B.每1列都有非金属元素
C.第3列元素种类最多,第14列的化合物种类最多
D.最外层有2个电子的元素一定在第2列
二、非选择题(共10题)
13.回答下列问题:
(1)1861年德国人基尔霍夫(r. Kirchhoff)和本生(R.w. Bunsen)研究锂云母的某谱时,发现在深红区有一新线,从而发现了铷元素,他们研究的是_______
(2)含有钾元素的盐的焰色试验为_______色。许多金属盐都可以发生焰色试验,其原因是_______
14.已知X、Y、Z、W是短周期元素中的四种非金属元素,它们的原子序数依次增大。 X元素的原子形成的离子就是一个质子,Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体,Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍。
(1)请写出Z在元素周期表中的位置为第_______周期、第_______族。
(2)气体分子(YZ)2的电子式为_______。
(3)由X、Y、Z、W四种元素可组成酸式盐,该化合物的水溶液与足量NaOH溶液在加热条件下反应的离子方程式为_______。
(4)在一定条件下,由X单质与Z单质可化合生成E,工业上用E检验输送氯气的管道是否漏气,可观察到大量白烟,同时有单质Z生成,写出化学方程式_______。该反应中被氧化的E与参与反应的E的质量之比_______。
15.学习小组设计实验探究C、Si、S、Br四种元素的非金属性强弱。回答下列问题:
(1)小组同学根据元素周期表和元素周期律可分析判定非金属性强弱:C_______Si(填写“>”或“<”,下同),Si_______S。
(2)小组同学设计如图实验装置比较C、Si、S的非金属性强弱。
①设计此实验的依据是_______。
②试剂A的名称是_______。
③实验开始后,试剂B发生反应的离子方程式为_______。
(3)小组同学通过化学实验证明了非金属性:Br>S。(供选择的试剂:氯水、溴水、溴化钠溶液、新制Na2S溶液、四氯化碳、酚酞溶液。)
①完成实验需要的最合适试剂为_______。
②完成实验所需要的最合适仪器有_______。
③实验现象为_______。
16.根据已学知识,请回答下列问题:
(1)基态N原子中,核外电子占据的最高能层的符号是_______,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_______。
(2)写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号:_______。
(3)某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”,其原子的外围电子排布式为4s24p4,该元素的名称是_______。
(4)已知铁是26号元素,写出Fe的价层电子排布式_______;在元素周期表中,该元素在_______填“s”“p”“d”“f”或“ds”)区。
(5)Zn2+的核外电子排布式为_______。
17.某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律。
I.为了用实验的方法验证镁和铝的金属性强弱,学生甲和学生乙分别设计了两种不同的方法:
方案一:学生甲用水作试剂,比较镁和铝与水反应的情况
方案二:学生乙用稀盐酸作试剂,比较镁和铝与稀盐酸反应的情况
回答下列问题:
(1)以上两实验方案实验现象较为明显的是方案_____________。
(2)学生乙在实验中取了一段黑色的镁带,投入稀盐酸中,现象不十分明显,请分析原因_________________________。
(3)学生内另辟蹊径,不用镁、铝的单质,而用镁、铝的可溶盐及一些其它化学试剂,进行实验也得出正确的结论,简述学生丙用的是什么方法?______________。
II.学生丁设计了下图装置以验证氮、碳、硅元素的非金属性强弱。他设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱,已知A是强酸,常温下可与铜反应;B是块状固体;打开分液漏斗的活塞后,C中可观察到白色沉淀生成。
(1)A写出所选用物质的化学式:
A:_____________,B:_________________。
(2)写出烧杯中发生反应的离子方程式:____________________。
18.某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学一次性完成N、C、Si的非金属性强弱的比较;乙同学完成了氧元素的非金属性比硫强的实验。
(1)从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到物质:
①稀HNO3溶液②稀盐酸③碳酸钙④Na2SiO3溶液⑤SiO2
试剂A为_________;试剂C为_________(填序号)。
(2)乙同学设计的实验所用到试剂A为________;装置C中反应的化学方程式为___________________________。
(3)丙同学认为甲设计的实验方案不够严谨并做出改进,他在装置B、D之间加装了一个盛有某溶液的洗气瓶,则该溶液的溶质为________________(填化学式)。
19.用表示原子:
(1)中性原子的中子数N=___________。
(2)共有x个电子,则该阳离子的中子数N=___________。
(3)共有x个电子,则该阴离子的中子数N=___________。
20.已知一个12C原子的质量为1.993×10-23 g。填表:(保留三位小数)
35Cl 37Cl
原子质量(×10-23 g) 5.807 6.139
相对原子质量 ①________ ②________
原子百分率(丰度) 74.82% 25.18%
元素的相对原子质量 ③________
21.X、Y、Z、D、E、W是原子序数依次递增的短周期主族元素。
(1)Y元素的气态氢化物与其最高价氧化物对应水化物能发生化合反应生成一种盐,Y与氢原子按个数比1∶2形成的含18个电子的化合物的电子式为_______。
(2)X、E同主族,单质E可用于制太阳能电池,则X在周期表中的位置是_______,X与E做电极,同NaOH溶液可构成原电池,则该电池反应的离子方程式为_______。
(3)常温常压下,W的单质为气体,常用于自来水的消毒,W2O的结构式为_______。
(4)Z、D、E、W同周期,D的简单离子半径是同周期简单离子中半径最小的,D的氢氧化物与Z的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为_______。
(5)(XY)2与W2性质相似,则(XY)2分子中含有的化学键有_______(填“离子键”、“极性键”或“非极性键”);(XY)2的制备原理同实验室制取W2类似,在酸性条件下用MnO2氧化对应的阴离子得到。写出制取(XY)2的离子方程式:_______。
(6)碲(52Te)的某化合物是常用的VCR光盘记录材料之一,可在激光照射下发生化学或物理的性能改变而记录、储存信号。推测碲元素在周期表中的位置,则碲元素及其化合物可能具有的性质为_______(填字母)。
A.单质碲在常温下是固体 B.Cl2通入H2Te溶液中不发生反应
C.H2Te不如HI稳定 D.H2TeO4的酸性比H2SO4的弱
22.短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。常温下,A、B组成的化合物是常见液体,C的原子半径是短周期主族元素中最大的,D最外层电子数等于电子层数的2倍。回答下列问题:
(1)B在元素周期表中的位置为_______;A、B组成的原子个数比为1:1的化合物的电子式为_______。
(2)B、C的简单离子中,半径较大的是_______(填离子符号);A、B、C三种元素组成的化合物中含有的化学键类型是_______。
(3)C、E的最高价氧化物对应的水化物间反应的化学方程式为_______。
(4)下列叙述能说明E的非金属性强于D的是_______(填序号)。
a.D的简单氢化物的稳定性弱于E的
b.D的氧化物对应的水化物的酸性弱于E的
c.D的单质常温下为固体,E的单质常温下为气体
d.E的单质通入D的简单氢化物的水溶液中,有D单质生成
参考答案:
1.B
碳原子的质子数为6、电子层数为2、核外电子数为6、最外层电子数为4;氧原子质子数为8、电子层数为2、核外电子数为8、最外层电子数为6,故相同的为电子层数。
故选B。
2.B
X原子的最外层电子数是电子层数的3倍,所以其电子层结构为2、6,则X为O元素;Y元素的焰色为黄色,则Y为Na元素;Z2+与Ne具有相同的电子层结构,则Z为Mg元素,W与X位于同一主族,且为短周期元素,则W为S元素。
A.电子层数越多原子半径越大,电子层数相同,核电荷数越小半径越大,所以四种原子的半径:Na>Mg>S>O,即r(Y)> r(Z)> r(W) > r(X),故A错误;
B.非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,同主族元素自上而下非金属性减弱,所以O的非金属性大于S,则O的简单气态氢化物比S的稳定,故B正确;
C.金属性越强,最高价氧化物的水化物的碱性越强,Mg的金属性弱于Na,所以Mg的最高价氧化物的水化物的碱性比Na的弱,故C错误;
D.O元素和S元素可以形成SO2,二氧化硫只能漂白某些有机色质,比如品红溶液,但是不能使紫色石蕊试液褪色,故D错误;
答案选B。
3.C
短周期主族元素 X、Y、Z、W、Q 原子序数依次增大,其中 Y、Z 同周期,W、Q 同周期,W 与 Y 同主族;W 与 Z 形成的化合物是玻璃工业的主要原料,则Z为氧、W为硅、Y为碳;氧最外层电子数为6,Q 的最外层电子数等于 X、氧的最外层电子数之和,则X为氢、Q为氯。
A.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性变弱;根据非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则最高价氧化物对应的水化物的酸性:Q>Y >W,A错误;
B.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;原子半径:W>Y >Z >X,B错误;
C.Y 和 W 形成的化合物碳化硅为共价晶体,硬度很大,可用作砂纸、砂轮的磨料,C正确;
D.碳和氧形成的一氧化碳不是酸性氧化物,D错误。
故选C。
4.A
根据硅原子为14号元素,则核外有14种不同运动状态的电子,再根据电子排布式1s22s22p63s23p2进行分析。
A.硅原子为14号元素,则核外有14种不同运动状态的电子,故A错误;
B.硅原子为14号元素,电子排布式1s22s22p63s23p2,共2种轨道,s轨道为球形只有1伸展方向,p轨道有3种伸展方向,则有4种不同的伸展方向,故B正确;
C.硅原子为14号元素,电子排布式1s22s22p63s23p2,所以有5种不同能量的电子,故C正确;
D.硅原子核外电子排布在3个电子层,电子排布式1s22s22p63s23p2,共2种轨道,核外电子分布在s、p共1+1+3+1+2=8个不同的轨道中,故D正确;
故选A。
5.A
A.铁是26号元素,故铁原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,故Fe3+的最外层电子排布式为:3s23p63d5,A正确;
B.原子核外电子排布式为1s2的原子为氦元素是惰性气体,而原子核外电子排布式为1s22s2的原子是铍元素,是较活泼的金属,二者化学性质不相似,B错误;
C.根据洪特规则,基态铜原子的价电子排布图:,C错误;
D.乙炔的结构简式为CHCH,D错误。
故答案为A。
6.B
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的一种核素没有中子,则W为H元素;基态Y原子中s能级的总电子数与p能级的电子数相等,Y原子只能有2个电子层,故Y为O元素;a、b、c、d均是由以上四种元素中的两种组成的二元化合物,且d是淡黄色固体,d为Na2O2;c跟d反应生成e和m,25℃时,0.1mol/Le的水溶液pH=13,则e为NaOH,则c为H2O,m为O2;b跟d反应生成f和m,则b为CO2,f为Na2CO3;a跟m反应生成c和d,则a为甲烷等烃,因此X为C元素,Z为Na元素,据此分析解答。
A.a为甲烷等烃,c为H2O,常温下,水为液体,沸点:H2O>CH4,故A错误;
B.W为H元素,X为C元素,元素的非金属性:X>W,故B正确;
C.f为Na2CO3,阴离子中C的价层电子对数=3+=3,的空间构型为三角形,故C错误;
D.Y为O元素,W为H元素,非金属性O>H,故阴离子的还原性:Y<W,故D错误;
故选B。
7.D
一种由短周期主族元素形成的化合物,具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且总和为24,根据图示,W为1价形成共价键,W为氢,Z为+1价阳离子,Z为Na,Y为3价,Y为N,24-1-11-7=5,X为B元素。
A.该化合物中,H、B、N之间均以共用电子对形成共价键,故A正确;
B.Na单质既能与水反应生成氢氧化钠和氢气,也能与甲醇反应生成甲醇钠和氢气,故B正确;
C.N的最高价氧化物的水化物HNO3为强酸,故C正确;
D.B的氟化物BF3中B原子最外层只有6个电子,达不到8电子稳定结构,故D错误;
故选D。
8.B
A.NaClO溶液具有漂白性,能漂白pH试纸,不能用pH试纸测定NaClO溶液的pH,故A项不符合题意;
B.根据Br2与H2反应的条件比Cl2与H2反应的条件更苛刻,可根据卤素单质与氢气化合的难易比较氯、溴的非金属性强弱,故B项符合题意;
C.盐酸在酸性条件下铁钉发生析氢腐蚀,故C项不符合题意;
D.除用过量的BaCl2溶液,引入了杂质Ba2+,要用Na2CO3溶液将其除去,Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后加入,故D项不符合题意;
故选:B。
9.C
A.一定条件下,与可形成,原因是B、N之间形成配位键,A项错误;
B.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数相同,均为3,B项错误;
C.K原子能层有K、L、M、N,核外电子占据的最高能层的符号是N,C项正确;
D.碳碳三键的键能小于单键键能的三倍,D项错误;
答案选C。
10.A
A.D216O和14ND3的摩尔质量为20g/ mol,2.0gD216O和14ND3的混合物的物质的量为0.1mol,D216O和14ND3的分子中含电子数都为10,则含有的电子数为NA,A项正确;
B.硫酸氢钠固体含有钠离子和硫酸氢根离子,不含硫酸根离子,B项错误;
C.C2H6O可以是乙醇也可以是二甲醚,结构未知,无法计算含有碳氧键的数目,C项错误;
D.5.6gFe2+中未成对电子数为,D项错误;
答案选A。
11.D
X、Y、Z、W是短周期元素,X元素原子的2p能级处于半充满状态,其核外电子排布式为1s22s22p3,则X为N;Z元素+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同,其质子数为:10+2=12,则Z为Mg;Y元素原子L电子层上s电子数和p电子数相等,外围电子排布为2s22p2,处于第二周期ⅣA族,则Y为C;W元素原子的M层有1个未成对的p电子,外围电子排布为3s23p1或3s23p5,则W为Al或Cl元素,以此来解答。
A.含有C元素的化合物可能为离子化合物,如碳酸钠、碳酸氢钠等,A错误;
B.同一周期从左向右电负性逐渐增强,则电负性:C(Y)<N(X),B错误;
C.同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,Z的单质为金属Mg,属于IIA主族元素,其第一电离能小于同周期的Si、P、S、Cl等,C错误;
D.若W为金属元素,W的单质为Al,Al与NaOH溶液反应生成氢气,D正确;
故选:D。
12.C
A.由元素周期律可知,从上到下第1列元素(除H外)的单质熔点逐渐降低,而第17列元素的单质熔点逐渐升高,A说法错误;
B.第2列及过渡元素均为金属元素,不含非金属元素,B说法错误;
C.第3列含锕系和镧系,元素种类最多,第14列含有C元素,有机物的种类最多,C说法正确;
D.第2列元素的原子最外层有2个电子,He的最外层电子数为2,Fe的最外层电子数为2,两元素均不在第2列,D说法错误;
答案为C。
13.(1)原子光谱
(2) 紫 电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的基态时,以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量
(1)1861年德国人基尔霍夫和本生研究锂云母的红外光谱时,发现在深红区有一新线,从而发现了铷元素,铷的发现,是用光谱分析法研究分析物质元素成分取得的第一个胜利,答案为原子光谱;
(2)含有钾元素的盐的焰色试验为透过蓝色钴玻璃观察到紫色;许多金属盐都可以发生焰色试验,其原因是电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的基态时,以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量。
14. 二 ⅤA NH+HCO+2OH﹣=NH3↑+2H2O+CO 8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2 1:4
X、Y、Z、W是短周期中四种非金属元素,它们的原子序数依次增大,X元素原子形成的离子就是一个质子,则X是H元素;Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,最外层电子不能超过8,只能有2个电子层,最外层电子数为4,则Y是C元素;Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体,且Z的原子序数小于W,所以Z是N元素,W是O元素。
(1)Z为氮元素,N有2个电子层,最外层5个电子,处于第二周期第ⅤA族,故答案为二、ⅤA;
(2)气体分子(CN)2的电子式为;
(3)H、C、N、O四种元素可组成酸式盐NH4HCO3,碳酸氢铵与足量浓NaOH溶液反应生成碳酸钠、氨气与水,反应离子方程式为:NH+HCO+2OH﹣=NH3↑+2H2O+CO。
(4)工业上用E检验输送氯气的管道是否漏气,可观察到大量白烟,同时有单质氮气生成,故E为NH3,化学方程式为:8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,该反应中被氧化的NH3与参与反应的NH3的质量之比为2:8=1:4
15.(1) > <
(2) 利用最高价含氧酸酸性强弱判断 碳酸钠或碳酸氢钠 CO2+ +H2O= H2SiO3↓+
(3) 溴水、新制Na2S溶液 试管、胶头滴管 溶液变浑浊
探究C、Si、S、Br四种元素的非金属性强弱,利用稀硫酸与碳酸钠或碳酸氢钠溶液反应产生的二氧化碳能与硅酸钠反应产生白色沉淀硅酸,最高价氧化物的水化物的酸性越强,对应非金属性越强;
(1)根据元素周期表和元素周期律可知,同主族从上而下元素非金属性逐渐减弱,故非金属性:C>Si;同周期从左到右元素非金属性逐渐增强,故非金属性:Si(2)①利用稀硫酸与碳酸钠或碳酸氢钠溶液反应产生的二氧化碳能与硅酸钠反应产生白色沉淀硅酸,最高价氧化物的水化物的酸性越强,对应非金属性越强;设计此实验的依据是利用最高价含氧酸酸性强弱判断;
②试剂A的名称是碳酸钠或碳酸氢钠;
③实验开始后,产生的二氧化碳与硅酸盐反应生成硅酸沉淀和碳酸盐,试剂B发生反应的离子方程式为CO2+ +H2O= H2SiO3↓+ ;
(3)小组同学通过化学实验证明了非金属性:Br>S,可以利用溴单质将硫置换出来,通过溴水与新制Na2S溶液反应,生成白色沉淀,故:
①完成实验需要的最合适试剂为溴水、新制Na2S溶液;
②完成实验所需要的最合适仪器有试管、胶头滴管;
③实验现象为溶液变浑浊。
16.(1) L 球形和纺锤形(或哑铃形)
(2)Si或S
(3)硒
(4) 3d64s2 d
(5)1s22s22p63s23p63d10
【解析】(1)
N是7号元素,根据构造原理,可知基态N原子核外电子排布式是1s22s22p3,价层电子排布式是2s22p3,则其核外电子占据的最高能层的符号是L;占据该能层电子为s电子和p电子,s能级电子云轮廓图为球形,占据p能级电子的电子云轮廓图形状为纺锤形(或哑铃形);
(2)
3p轨道上有2个未成对电子的核外电子排布式可能是1s22s22p63s23p2或1s22s22p63s23p4,前者是14号Si元素,后者是16号S元素;
(3)
某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”,其原子的外围电子排布式为4s24p4,基态原子核外电子数是2+8+18+6=34,该元素是第四周期第ⅥA族元素,该元素是硒元素;
(4)
已知铁是26号元素,根据构造原理,可知基态Fe原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2简写为[Ar]3d64s2,则Fe的价层电子排布式为3d64s2,位于元素周期表的d区;
(5)
Zn是30号元素,根据构造原理可知基态Zn原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s2。Zn2+是Zn原子失去最外层的2个4s电子形成的离子,则Zn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。
17.(1)方案二
(2)未除去镁表面的氧化膜
(3) 取镁、铝的可溶盐逐滴加氢氧化钠溶液均产生氢氧化物沉淀,过量碱液可使生成的溶解,而则不溶
I.(1)从反应现象的明显程度、反应的剧烈程度分析判断。
(2)Mg表面有一层致密的氧化物MgO。
(3)根据、的碱性强弱判断元素的金属性强弱。
II.利用强酸制备弱酸进行,A是强酸,常温下可与铜反应,A为硝酸;B是块状固体,打开分液漏斗的活塞后,C中可观察到白色沉淀生成,则B为碳酸钙、C为硅酸钠,据此解答。
(1)在方法一中,Mg与水在室温下不易与冷水反应,在加热时与热水发生反应,而Al在加热时也看不到明显的反应;而方法二中,镁和稀盐酸剧烈反应,产生大量气泡,铝与稀盐酸反应放出氢气,但不如Mg与盐酸反应剧烈,因此方法二比较好;
(2)Mg在室温下,能够与空气中的反应产生MgO,MgO非常致密,对内层的金属起到保护作用,所以将一段黑色的镁带,投入稀盐酸中,首先是MgO与HCl反应,产生和,因此实验现象不十分明显;
(3)可根据是中强碱,是两性氢氧化物的性质判断元素的金属性强弱。方法是:取镁、铝的可溶盐,向其中逐滴加氢氧化钠溶液均产生氢氧化物沉淀,当NaOH溶液过量时,不溶,白色沉淀仍然存在,而溶解,最后得到澄清溶液,从而证明元素的金属性镁比铝强。
(1)根据复分解反应的规律,利用强酸制备弱酸进行,A是强酸,在常温下可与铜反应,则A为硝酸;B是块状固体,打开分液漏斗的活塞后,C中可观察到白色沉淀生成,则B为碳酸钙,C为硅酸钠。所以A化学式为,B化学式为。
(2)在烧杯中,及溶液中的发生复分解反应产生和,反应的离子方程式为:;若过量,反应产生和,反应的离子方程式为:。
18. ① ④ H2O2 O2+2H2S=2S↓+2H2O NaHCO3
探究元素非金属性,由图可知应是利用最高价含氧酸的酸性强弱比较,烧瓶中是碳酸钠与硝酸反应生成二氧化碳,C中是二氧化碳与硅酸钠反应;完成O元素的非金属性比S强的实验研究,通过比较单质的氧化性来判断非金属性,所以用二氧化锰作催化剂使双氧水分解生成氧气,氧气通过氢硫酸或硫化钠溶液会生成硫单质。硝酸具有挥发性,用NaHCO3除去,以防止其与硅酸钠反应。
(1)探究元素非金属性,由图可知应是利用最高价含氧酸的酸性强弱比较,所以A中试剂为稀硝酸,B中为碳酸钙,C中为Na2SiO3溶液;试剂A为①;试剂C为④,故答案为:①;④;
(2)完成O元素的非金属性比S强的实验研究,通过比较单质的氧化性来判断非金属性,所以用二氧化锰作催化剂使双氧水分解生成氧气,氧气通过氢硫酸或硫化钠溶液会生成硫单质;乙同学设计的实验所用到试剂A为H2O2;装置C中反应的化学方程式为O2+2H2S=2S↓+2H2O。故答案为:H2O2;O2+2H2S=2S↓+2H2O;
(3)硝酸具有挥发性,丙同学在装置B、D之间加装了一个盛有某溶液的洗气瓶,则该溶液的溶质为NaHCO3,可除去挥发的硝酸,同时又不与二氧化碳反应,故答案为:NaHCO3。
19. A-Z A-x-n A-x+n
(1)在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数,左上角表示质量数,又因为中子数+质子数=质量数,据此可知中性原子的中子数N=A-Z;
(2)中性原子的核外电子数=质子数,所以如果AXn+共有x个电子,则质子数=X+n,因此该阳离子的中子数N=A-x-n;
(3)同(2)分析可知,如果AXn-共有x个电子,则质子数=X-n,因此该阴离子的中子数N=A-x+n。
20. 34.964 36.963 35.467
计算35Cl和37Cl两种原子的相对原子质量时,可利用相对原子质量的定义进行求解;计算元素的相对原子质量时,利用公式:“元素的相对原子质量=各种能稳定存在的核素的相对原子质量与其丰度的乘积之和”进行计算。
①M(35Cl)== 34.964;
②M(37Cl)== 36.963;
③M(Cl)= 34.964×74.82%+36.963×25.18%=35.467。
答案为:34.964;36.963;35.467。
21.(1)
(2) 第2周期IVA族 Si+2OH-+H2O=+2H2↑
(3)Cl-O-Cl
(4)Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-
(5) 极性键、非极性键 MnO2+4H++2CN-Mn2++(CN)2↑+2H2O
(6)ACD
【解析】(1)
Y元素的气态氢化物与其最高价氧化物对应水化物能发生化合反应生成一种盐,则Y为N;N原子与H原子按个数比1∶2形成的含18个电子的化合物为N2H4,其电子式为。
(2)
单质E可用于制太阳能电池,则E为Si;X、E同主族,且X的原子序数比E小,则X为C,其在周期表中的位置是第2周期IVA族;C和Si做电极,同NaOH溶液可构成原电池,电池总反应为Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑,离子方程式为Si+2OH-+H2O=+2H2↑。
(3)
常温常压下,W的单质为气体,常用于自来水的消毒,则W为Cl;W2O为Cl2O,其结构式为Cl-O-Cl。
(4)
Z、D、E、W同周期,由(2)和(3)题可知,E为Si,W为Cl,则这四种元素位于第3周期;D的简单离子半径是同周期简单离子中半径最小的,则D为Al;D的氢氧化物[Al(OH)3]能与Z的最高价氧化物对应水化物反应,则Z为Na,其最高价氧化物对应水化物是NaOH,该反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-。
(5)
由(1)、(2)和(3)题可知,X为C,Y为N,W为Cl,则(XY)2为(CN)2,其结构式为,故该分子中含有极性键、非极性键;(CN)2的制备原理同实验室制取Cl2类似,则制取(CN)2的离子方程式为:MnO2+4H++2CN-Mn2++(CN)2↑+2H2O。
(6)
Te的原子序数是52,其在周期表中的位置为第5周期VIA族;
A.根据“碲”的偏旁可知,单质碲在常温下是固体,A正确;
B.元素的非金属性越强,其简单氢化物的还原性越弱;非金属性:S>Te,则还原性:H2Te>H2S,H2S具有强还原性,则H2Te也具有强还原性,故将Cl2通入H2Te溶液中会发生反应,B错误;
C.元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强;Te和I同在第5周期,分别处于VIA族和VIIA族,则非金属性:I>Te,故H2Te不如HI稳定,C正确;
D.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强;非金属性:S>Te,则H2TeO4的酸性比H2SO4的弱,D正确;
故选ACD。
22. 第2(或二)周期VIA族 O2- 离子键、共价键 NaOH+HClO4=NaClO4+H2O ad
由题干可知,短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。常温下,A、B组成的化合物是常见液体H2O,故A为H,B为O,C的原子半径是短周期主族元素中最大的故C为Na,D最外层电子数等于电子层数的2倍,故D为S,故E只能是Cl,据此解答。
(1)由分析可知,B是O元素,故在元素周期表中的位置为第二周期VIA族;A、B即H和O组成的原子个数比为1:1的化合物即H2O2,故其电子式为,故答案为:第二周期VIA族;;
(2)B、C的简单离子即O2-和Na+,两离子具有相同的核外电子排布,其半径与核电荷数有关,核电荷数越大半径越小,半径较大的是O2-;A、B、C三种元素即H、O、Na组成的化合物为NaOH,故其含有的化学键类型是离子键、共价键,故答案为:O2-;离子键、共价键;
(3)C、D的最高价氧化物对应的水化物即NaOH和HClO4,其反应的化学方程式为NaOH+HClO4=NaClO4+H2O,故答案为:NaOH+HClO4=NaClO4+H2O;
(4) 经分析,D是S元素,E是Cl元素,非金属性E>D
a.元素的简单气态氢化物的稳定性与元素的非金属性一致,故D的简单氢化物的稳定性弱于E的,说明D的非金属弱于E,故a合题意;
b.元素的最高价氧化物对应水化物的酸性与非金属性一致,故D的氧化物对应的水化物的酸性弱于E的,不能说明D、E的非金属性强弱,故b不合题意;
c.物质的状态是物理性质,非金属性是化学性质,二者不相关,故D的单质常温下为固体,E的单质常温下为气体,不能说明D、E的非金属性强弱,故c不合题意;
d.E的单质通入D的简单氢化物的水溶液即Cl2+H2S=2HCl+S↓,有D单质生成,说明Cl2的氧化性强于S的,元素单质的氧化性与非金属性一致,故说明E的非金属性强于D的,故d符合题意;
故答案为:ad。

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