黑河市第一中学2023-2024学年高二下学期4月月考
化学试卷
本试卷共6页,19题,满分100分,考试时间75分钟
第I卷(选择题 共45分)
一、选择题(共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个正确选项)
1. 下列各能层中不包含p能级的是
A. K B. L C. M D. N
2. σ键可由两个原子的s轨道、一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以及一个原子的p轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成。则下列分子中的σ键是由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是
A. H2 B. HCl C. Cl2 D. F2
3. 参考下表中化学键的键能与键长数据,判断下列分子最稳定的是
化学键
键能/() 413.4 390.8 462.8 568
键长/ 109 101 96 92
A. B. C. D.
4. 现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是
A. 第一电离能:④>③>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
5. 下列微粒的立体结构的名称正确的是
A. SO2 直线形 B. 正四面体形 C. CS2 平面三角形 D. BF3 三角锥形
6. 下列对键和键的认识错误的是
A. 分子中不一定存在键
B. 键、键与s-p σ键都是轴对称的
C. 键和键的重叠方式是相同的
D. 键一般能单独形成,而键一般不能单独形成
7. 基态时,某元素原子的最外层电子排布为,下列关于该元素的说法正确的是
A. 价电子数一定为1 B. 一定位于第IA族或第IB族
C. 元素的最高正价一定为+1价 D. 周期表前36号元素中共有6种
8. 硒(34Se)是人体必需的微量元素,能有效提高人体免疫机能,预防癌症和心脑血管等疾病。下列有关硒元素的说法中不正确的是
A. Se元素处于元素周期表中的第15列
B. Se原子价电子排布为4s24p4
C. Se元素处于元素周期表中的p区
D. 基态Se原子的核外电子排布中共有8个能级
9. 已知号元素的离子、、、都具有相同电子层结构,下列关系正确的是
A. 质子数:,离子的还原性:
B. 电负性:
C. 氢化物的稳定性:
D. 原子半径:,第一电离能:
10. 下列对分子结构的描述,正确的是
A. O原子发生杂化
B. O原子与、都形成键
C. 该分子为直线形分子
D. 分子的结构式是:
11. 若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对,运用价层电子对互斥理论,下列说法正确的是( )
A. 若n=2,则分子的空间构型为V形
B. 若n=3,则分子的空间构型为三角锥形
C. 若n=4,则分子的空间构型为正四面体形
D. 以上说法都不正确
12. 下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示,单位为kJ·mol-1)。
I1 I2 I3 I4 ……
R 740 1500 7700 10500
下列关于元素R的判断中一定正确的是
A. R的最高正价为+3价
B. R元素位于元素周期表中第Ⅱ族
C. R元素第一电离能大于同周期相邻元素
D. R元素基态原子的电子排布式为1s22s2
13. 下列说法中正确的是
A. PCl3分子是三角锥形,这是因为磷原子是sp2杂化的结果
B. 乙烯分子中的碳氢键是氢原子的1s轨道和碳原子的一个sp3杂化轨道形成的
C. 中心原子采取sp3杂化的分子,其几何构型可能是四面体形或三角锥形或V形
D. AB3型的分子空间构型必为平面三角形
14. 元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图。已知X元素原子的价层电子排布式为,则下列说法错误的是
A. Y元素原子核外d能级无电子填充
B. 电负性:X>Y>Z
C. 元素的最高正价:X>Y>Z
D. 基态Z原子的核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图的形状为哑铃形
15. 短周期元素V、W、X、Y、Z的原子序数依次增大,被誉为最清洁的能源,是一种温室气体,常用作保护气,常温下Z单质为淡黄色固体,这五种元素组成的一种祛痰药的分子结构如图,下列说法错误的是
A. 该祛痰药的分子结构中含有羧基 B. 最简单氢化物稳定性:
C. 第一电离能: D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
第II卷(非选择题 共55分)
二、非选择题(共55分)
16. A、B、C、D、四种元素:
(1)A元素基态原子最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子。其元素符号是___________,在周期表中的位置是___________。基态原子电子排布式为___________。
(2)B元素-1价离子和C元素+2价离子的电子层结构与氩原子相同,B的元素名称___________,B的外围电子排布式 ___________,C的元素符号___________,C的价电子排布图___________。
(3)D元素的+3价离子的3d能级半充满, D元素位于周期表中___________区,具体位置是___________,D元素的+3价离子的符号___________,该离子电子排布式 ___________。
17. 海洋是资源的宝库,蕴藏着丰富的化学元素,如氯、溴、碘等;氮是地球上极为丰富的元素。
(1)在光照条件下,氯气和氢气反应过程如下:
① ② ③
反应②中形成的化合物的电子式为___________。
(2)与氯元素同周期且金属性最强的元素位于周期表的第___________周期___________族。
(3)卤素单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律。下列有关说法正确的是___________。
a.卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI 的顺序依次加深
b.卤化氢的键长按H—F、H—Cl、H—Br、H—I的顺序依次减小
c.卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱
d.卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2顺序由难变易
(4)卤素单质的键能大小如图。由图推断:
①非金属性强的卤素,其单质分子的化学键___________断裂(填“容易”或“不容易”或“不一定容易”)。
②卤素单质键能大小与键长的关系为:___________。
(5)已知 ,其中键、键的键能分别为、,则分子中、之间共价键的键能为___________。
18. 原子是肉眼和一般仪器都看不到的微粒,科学家们是根据可观察、可测量的宏观实验事实,经过分析和推理,揭示了原子结构的奥秘。
(1)下列说法中正确的个数是___________。
①同一原子中,s电子的能量总是低于p电子的能量
②任何s轨道形状均是球形,只是能层不同,球的半径大小不同而己
③2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
④原子核外电子排布,先排满K层再排L层,排满M层再排N层
⑤基态碳原子的轨道表示式:
⑥IIIB族到IIB族的10个纵列的元素都是金属元素
⑦用电子式表示形成过程:
⑧基态钒原子的结构示意图为
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
(2)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为___________、___________。
A. B.
C. D.
(3)钠在火焰上灼烧产生黄光是一种原子___________光谱(选填“发射”或“吸收”)。
(4)镍铬钢抗腐蚀性能强,基态铬原子价层电子排布式为___________。
(5)已知维生素C的一种同分异构体结构简式如图,则该分子中碳原子的轨道杂化类型为___________;分子中有___________个σ键和___________个π键。
19. A、B、C、D、E、F、G是元素周期表前四周期常见元素,且原子序数依次增大,其相关信息如表所示,请用化学用语回答下列问题。
A 原子核外有6种不同运动状态的电子
C 基态原子中s电子总数与p电子总数相等
D 电离能数据(单位:):738、1451、7733、10540、13630……
E 基态原子最外层电子排布式为:
F 基态原子的最外层p轨道上2个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反
G 其中一种氧化物是有磁性的黑色固体
(1)写出元素符号A:_______,B:_______,G:_______。
(2)C、D、E三种元素的原子半径由大到小的顺序为_______(用元素符号表示)。
(3)由A、B、C三种元素分别与氢元素形成的简单气态氢化物,其空间构型分别为:_______,_______,_______。
(4)已知元素A、B形成的分子中所有原子都满足8电子稳定结构,则中σ键与π键之比为_______。
(5)G元素可形成,其中较稳定的是,原因是_______。
(6)短周期元素M与D同族,已知元素M、F的电负性分别为1.5和3.0,预测它们形成的化合物是_______化合物(填“离子”或“共价”)。M的最高价氧化物对应的水化物与NaOH溶液反应的离子方程式为_______。黑河市第一中学2023-2024学年高二下学期4月月考
化学试卷
本试卷共6页,19题,满分100分,考试时间75分钟
第I卷(选择题 共45分)
一、选择题(共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个正确选项)
1. 下列各能层中不包含p能级的是
A. K B. L C. M D. N
【答案】A
【解析】
【分析】各能层中含有能级数等于能层序数,据此分析答题。
【详解】A.K能层中含有能级,无能级,故A正确;
B.L能层中含有能级,故B错误;
C.M能层中含有能级,故C错误;
D.N能层含有能级,故D错误;
答案为A。
2. σ键可由两个原子的s轨道、一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以及一个原子的p轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成。则下列分子中的σ键是由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是
A. H2 B. HCl C. Cl2 D. F2
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.H的最外层电子为s电子,则只有s-sσ键,故A不选;
B.H的最外层电子为s电子,Cl的最外层为p电子,则只有s-pσ键,故B选;
C.Cl的最外层为p电子,则只有p-pσ键,故C不选;
D.F的最外层为p电子,则只有p-pσ键,故D不选;
故选:B。
3. 参考下表中化学键的键能与键长数据,判断下列分子最稳定的是
化学键
键能/() 413.4 390.8 462.8 568
键长/ 109 101 96 92
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】物质中的化学键键能越大,断裂时吸收的能量越多,则化学键越稳定,分子也越稳定,从图中可知,H-F键的键能最大,最难断裂,因此最稳定的分子为HF,故答案选D。
4. 现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是
A. 第一电离能:④>③>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
【答案】A
【解析】
【分析】根据元素的电子排布式,①是S、②是P、③是N、④是F。
【详解】A.根据元素周期律,同一周期从左向右,元素的第一电离能逐渐增大,同主族从上向下,电离能减小,且第三周期存在反常情况:N>S,因此,第一电离能关系为:F>N>P>S,即④>③>②>①,A正确;
B.原子半径的变化规律为:同主族从上向下,原子半径增大,同周期从左向右,原子半径减小,因此F半径最小,P半径大于N,B错误;
C.同周期元素从左向右,元素电负性逐渐增大,即S>P,C错误;
D.元素的最高正价等于其族序数,F无正价,因此关系为:S>P=N,D错误。
本题选A。
5. 下列微粒的立体结构的名称正确的是
A. SO2 直线形 B. 正四面体形 C. CS2 平面三角形 D. BF3 三角锥形
【答案】B
【解析】
【详解】A.二氧化硫的中心原子的价层电子对n=2+ =3,VSEPR模型为平面三角形,但由于中心S原子上有1对孤电子对,只有2对成键电子对开成2个σ键,所以分子构型为V形,A错误;
B.的中心原子价层电子对n=4+ =4,中心N原子上没有孤电子对,离子中有四对成键电子对形成4个σ键,所以分子构型为正四面体形,B正确;
C.CS2的中心原子价层电子对n=2+ =2,中心C原子采用sp杂化,C原子与2个S原子形成直线形分子,C错误;
D.BF3中心原子价层电子对n=3+ =3,中心B原子上没有孤电子对,3对成键电子对占据了3个sp2杂化轨道,所以分子构型为平面三角形,D错误;
故合理选项是B。
6. 下列对键和键的认识错误的是
A. 分子中不一定存在键
B. 键、键与s-p σ键都是轴对称的
C. 键和键的重叠方式是相同的
D. 键一般能单独形成,而键一般不能单独形成
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.若分子中含有共价键则一定存在键,不一定存在键,如分子,故A正确;
B.键均为轴对称,故B正确;
C.键是成键原子的电子云以“头碰头”的方式重叠形成的共价键,其特征是轴对称,键是成键原子的电子云以“肩并肩”的方式形成的共价键,其特征是镜像对称,所以键和键的重叠方式不相同,故C错误;
D.分子中单键只含有σ键,双键和三键中含有σ键和π键,所以键一般能单独形成,而键一般不能单独形成,故D正确;
综上所述,答案为C。
7. 基态时,某元素原子的最外层电子排布为,下列关于该元素的说法正确的是
A. 价电子数一定为1 B. 一定位于第IA族或第IB族
C. 元素的最高正价一定为+1价 D. 周期表前36号元素中共有6种
【答案】D
【解析】
【分析】基态时,某元素原子的最外层电子排布为,则该元素可能是第一主族的元素,也可能是Cr、Cu等过渡元素,以此解答。
【详解】A.由分析可知,当该元素为Cr、Cu等过渡元素时,价电子数不是1,故A错误;
B.当n=4时,该元素可能是Cr,位于第VIB族,故B错误;
C.当n=4时,该元素可能是Cu,最高正价为+2价,故C错误;
D.由分析可知,基态时,某元素原子的最外层电子排布为,则该元素可能是第一主族的元素,也可能是Cr、Cu等过渡元素,周期表前36号元素中有H、Li、Na、K、Cr、Cu共6种,故D正确;
故选D。
8. 硒(34Se)是人体必需的微量元素,能有效提高人体免疫机能,预防癌症和心脑血管等疾病。下列有关硒元素的说法中不正确的是
A. Se元素处于元素周期表中的第15列
B. Se原子的价电子排布为4s24p4
C. Se元素处于元素周期表中的p区
D. 基态Se原子的核外电子排布中共有8个能级
【答案】A
【解析】
【分析】
Se为34号元素,核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p4,据此分析。
【详解】A.Se位于周期表中第四周期VIA族,在周期表中第16列,故A错误;
B.由Se的核外电子排布可知其价电子排布为:4s24p4,故B正确;
C.Se位于周期表中第四周期VIA族,为p区元素,故C正确;
D.由核外电子排布式可知,Se原子核外有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p8个能级,故D正确;
故选:A。
9. 已知号元素的离子、、、都具有相同电子层结构,下列关系正确的是
A. 质子数:,离子的还原性:
B. 电负性:
C. 氢化物的稳定性:
D. 原子半径:,第一电离能:
【答案】B
【解析】
【分析】元素周期表前三周期元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-具有相同电子层结构,核外电子数相等,所以a-3=b-1=c+2=d+1,Y、Z为非金属,应处于第二周期,故Y为O元素,Z为F元素,W、X为金属,应处于第三周期,W为Al元素,X为Na元素,即X为Na元素,Y为O元素,Z为F元素,W为Al元素,结合元素周期律分析解答。
【详解】A.由以上分析可知c=8,d=9,则质子数c<d,非金属性F>O,非金属性越强,对应的单质的氧化性越强,则阴离子的还原性越弱,则离子还原性O2->F-,故A错误;
B.同周期自左而右,电负性增大,同主族自上而下,电负性减小,故电负性:Z(F)>Y(O)>W(Al)>X(Na),故B正确;
C.非金属性F>O,非金属性越强,氢化物越稳定,氢化物的稳定性为HF>H2O,故C错误;
C.W为Al元素,X为Na元素,同周期中随原子序数增大,原子半径减小,第一电离能呈增大趋势,故原子半径Na>Al,第一电离能Na
10. 下列对分子结构的描述,正确的是
A. O原子发生杂化
B. O原子与、都形成键
C. 该分子为直线形分子
D. 分子的结构式是:
【答案】B
【解析】
【详解】A.HClO中O原子形成2个σ键,含有2个孤电子对,价层电子对数为4,采用sp3杂化,故A错误;
B.中O原子与H形成O-H键,与Cl形成O-Cl键,单键都是键,因此O原子与、都形成键,故B正确;
C.HClO的中心原子O原子采用sp3杂化,含有2个孤电子对,则其空间构型为V形,故C错误;
D.的中心原子是O原子,则其结构式为H-O-Cl,故D错误;
故答案选B。
11. 若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对,运用价层电子对互斥理论,下列说法正确的是( )
A. 若n=2,则分子的空间构型为V形
B. 若n=3,则分子的空间构型为三角锥形
C. 若n=4,则分子的空间构型为正四面体形
D. 以上说法都不正确
【答案】C
【解析】
【详解】根据价层电子对互斥理论知,若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子,则:
A、若n=2,则分子的立体构型为直线形,故A错误;
B、若n=3,则分子的立体构型为平面三角形,故B错误;
C、若n=4,则分子的立体构型为正四面体形,故C正确;
D、由以上分析可知,D错误;
答案选C。
12. 下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示,单位为kJ·mol-1)。
I1 I2 I3 I4 ……
R 740 1500 7700 10500
下列关于元素R的判断中一定正确的是
A. R的最高正价为+3价
B. R元素位于元素周期表中第Ⅱ族
C. R元素第一电离能大于同周期相邻元素
D. R元素基态原子电子排布式为1s22s2
【答案】C
【解析】
【详解】A.由表中数据可知,R元素的第三电离能与第二电离能的差距很大,故最外层有2个电子,最高正价为+2价,故A错误;
B.由表中数据可知,R元素的第三电离能与第二电离能的差距很大,故最外层有2个电子,位于第ⅡA族,故B错误;
C.第ⅡA族(ns2np0)的元素,因s轨道处于全满状态,比较稳定,故其第一电离能大于同周期相邻主族元素,故C正确;
D.由表中数据可知,R元素的第三电离能与第二电离能的差距很大,故最外层有2个电子,位于第ⅡA族,可能为Be或Mg元素,故D错误;
选C。
13. 下列说法中正确的是
A. PCl3分子是三角锥形,这是因为磷原子是sp2杂化的结果
B. 乙烯分子中的碳氢键是氢原子的1s轨道和碳原子的一个sp3杂化轨道形成的
C. 中心原子采取sp3杂化的分子,其几何构型可能是四面体形或三角锥形或V形
D. AB3型的分子空间构型必为平面三角形
【答案】C
【解析】
【详解】A.PCl3为三角锥形是因为P原子的价层电子对数为4,P原子为sp3杂化,其中有一对孤对电子,所以空间构型为三角锥形,错误;
B.乙烯分子中的C-H键是氢原子的1s轨道与C原子的2s与2个2p杂化即sp2杂化轨道形成的,错误;
C.中心原子采取sp3杂化的分子,其VSEPR模型为四面体,若无孤对电子,则为四面体,有一对孤对电子,则为三角锥形,有2对孤对电子,则为V形,正确;
D.AB3形的分子可能是平面三角形,也可能是三角锥形,如PCl3为三角锥形,错误,
答案选C。
14. 元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图。已知X元素原子的价层电子排布式为,则下列说法错误的是
A. Y元素原子核外d能级无电子填充
B. 电负性:X>Y>Z
C. 元素的最高正价:X>Y>Z
D. 基态Z原子的核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图的形状为哑铃形
【答案】C
【解析】
【分析】X元素原子的价层电子排布式为,n只能为2,则X为F,Y为S,Z为As。
【详解】A.Y元素原子核外价电子排布为3s23p4,则Y元素原子核外d能级无电子填充,故A正确;
B.根据同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,则电负性:X>Y>Z,故B正确;
C.F元素没有最高正价,因此元素的最高正价:Y>Z,故C错误;
D.基态Z原子的核外电子占据的最高能级为4p能级,其电子云轮廓图的形状为哑铃形,故D正确。
答案为C。
15. 短周期元素V、W、X、Y、Z的原子序数依次增大,被誉为最清洁的能源,是一种温室气体,常用作保护气,常温下Z单质为淡黄色固体,这五种元素组成的一种祛痰药的分子结构如图,下列说法错误的是
A. 该祛痰药的分子结构中含有羧基 B. 最简单氢化物稳定性:
C. 第一电离能: D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
【答案】C
【解析】
【分析】短周期元素V、W、X、Y、Z的原子序数依次增大,V2被誉为最清洁的能源,则V为H元素;W能形成4个共价键、Y能形成2个共价键,WY2是一种温室气体,则W为C元素、Y为O元素;X能形成3个共价键,X2常用作保护气,则X为N;Z能形成2个共价键,常温下Z单质为淡黄色固体,则Z为S;综上所述,V为H、W为C、X为N、Y为O、Z为S。
【详解】A.V为H、W为C、Y为O,从图示可知该祛痰药的分子结构中含有羧基,故A正确;
B.Y为O、Z为S,O、S处于同一主族从上到下的位置关系,同一主族原子序数越大的,元素的非金属性越弱,氢化物的稳定性越弱,其最简单氢化物的稳定性:Y>Z,故B正确;
C.W为C、X为N、Y为O,同一周期从左往右,原子序数递增,第一电离能有增大的趋势,但VA族高于同周期相邻两种元素,所以第一电离能: X>Y>W,故C错误;
D.W为C、X为N,两者处于同一周期,而同一周期从左往右,原子序数递增、原子半径递减、元素的非金属性递增,最高价氧化物对应水化物的酸性递增,故D正确;
故答案为:C。
第II卷(非选择题 共55分)
二、非选择题(共55分)
16. A、B、C、D、四种元素:
(1)A元素基态原子最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子。其元素符号是___________,在周期表中的位置是___________。基态原子电子排布式为___________。
(2)B元素-1价离子和C元素+2价离子的电子层结构与氩原子相同,B的元素名称___________,B的外围电子排布式 ___________,C的元素符号___________,C的价电子排布图___________。
(3)D元素的+3价离子的3d能级半充满, D元素位于周期表中___________区,具体位置是___________,D元素的+3价离子的符号___________,该离子电子排布式 ___________。
【答案】(1) ①. N ②. 第二周期ⅤA族 ③. 1s22s22p3
(2) ①. 氯元素 ②. 3s23p5 ③. Ca ④.
(3) ①. d ②. 第四周期Ⅷ族 ③. Fe3+ ④. 1s22s22p63s23p63d5
【解析】
【小问1详解】
A元素基态原子最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子。则该原子核外有7个电子,其元素符号是N,在周期表中的位置是第二周期ⅤA族。基态原子电子排布式式1s22s22p3。
【小问2详解】
B元素-1价离子和C元素+2价离子的电子层结构与氩原子相同,B是Cl元素、C是Ca元素;B的元素名称氯元素,Cl是17号元素,外围电子排布式3s23p5,C的元素符号Ca,C的价电子排布图为。
【小问3详解】
D元素的+3价离子的3d能级半充满,D是Fe元素; Fe元素位于周期表中d区;具体位置是第四周期Ⅷ族,Fe元素的+3价离子的符号Fe3+,该离子电子排布式1s22s22p63s23p63d5。
17. 海洋是资源的宝库,蕴藏着丰富的化学元素,如氯、溴、碘等;氮是地球上极为丰富的元素。
(1)在光照条件下,氯气和氢气反应过程如下:
① ② ③
反应②中形成的化合物的电子式为___________。
(2)与氯元素同周期且金属性最强的元素位于周期表的第___________周期___________族。
(3)卤素单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律。下列有关说法正确的是___________。
a.卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI 的顺序依次加深
b.卤化氢的键长按H—F、H—Cl、H—Br、H—I的顺序依次减小
c.卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱
d.卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由难变易
(4)卤素单质的键能大小如图。由图推断:
①非金属性强的卤素,其单质分子的化学键___________断裂(填“容易”或“不容易”或“不一定容易”)。
②卤素单质键能大小与键长的关系为:___________。
(5)已知 ,其中键、键的键能分别为、,则分子中、之间共价键的键能为___________。
【答案】(1) (2) ①. 三 ②. IA
(3)a (4) ①. 不一定容易 ②. 除F2外,键长增大,而键能与键长成反比,所以依次减小
(5)
【解析】
【小问1详解】
反应②中形成的化合物是氯化氢,氯化氢为共价化合物,一个氢原子核外为1个电子,1个氯原子核外最外层有7个电子,HCl分子中共用一对电子,所以电子式为;
【小问2详解】
与氯同周期,金属性最强的元素位于该周期的最左侧,为Na元素,钠为第三周期第IA族;
【小问3详解】
a.卤化银的颜色按AgCl为白色固体、AgBr为浅黄色固体、AgI为黄色固体,所以它们的颜色依次加深,a正确;
b.同一主族从上往下,原子半径在逐渐增大,所以原子半径I>Br>Cl>F,所以卤化氢的键长按H-F、H-Cl、H-Br、H-I的顺序依次增大,b错误;
c.随着原子序数的增大,卤素单质得电子能力逐渐减弱,所以其阴离子失电子能力逐渐增强,因此HF、HCl、HBr、HI的还原性依次增强,C错误;
d.随着原子序数的增大,卤素单质得电子能力逐渐减弱,所以单质F2、Cl2、Br2、I2中与氢气化合逐渐困难,d错误;
综上选a;
【小问4详解】
①从卤素单质的键能大小图可知,氯气分子中氯氯键的键能大于溴单质中溴溴键,而氯原子的得电子能力大于溴,所以非金属性强的卤素,其单质分子的化学键不一定容易断裂;
②同一主族从上往下,半径逐渐增大,所以原子半径I、Br、Cl、F递减,则卤化氢的键长按H-F、H-Cl、H-Br、H-I的顺序依次增大,从卤素单质的键能大小图可知,除F2外,键长增大,而键能与键长成反比,所以依次减小;
【小问5详解】
由焓变△H=反应物总键能之和-生成物总键能之和,令YO分子中Y、O之间共价键的键能为E,即,解得E=,所以YO分子中Y、O之间共价键的键能为。
18. 原子是肉眼和一般仪器都看不到的微粒,科学家们是根据可观察、可测量的宏观实验事实,经过分析和推理,揭示了原子结构的奥秘。
(1)下列说法中正确的个数是___________。
①同一原子中,s电子的能量总是低于p电子的能量
②任何s轨道形状均是球形,只是能层不同,球的半径大小不同而己
③2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
④原子核外电子排布,先排满K层再排L层,排满M层再排N层
⑤基态碳原子的轨道表示式:
⑥IIIB族到IIB族的10个纵列的元素都是金属元素
⑦用电子式表示的形成过程:
⑧基态钒原子的结构示意图为
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
(2)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为___________、___________。
A. B.
C. D.
(3)钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种原子___________光谱(选填“发射”或“吸收”)。
(4)镍铬钢抗腐蚀性能强,基态铬原子的价层电子排布式为___________。
(5)已知维生素C的一种同分异构体结构简式如图,则该分子中碳原子的轨道杂化类型为___________;分子中有___________个σ键和___________个π键。
【答案】(1)B (2) ①. D ②. C
(3)发射 (4)
(5) ①. sp2 、sp3 ②. 20 ③. 2
【解析】
【小问1详解】
①同一原子中,例如5s电子的能量高于2p电子的能量,错误;②任何s轨道形状均是球形,只是能层不同,球的半径大小不同而己,正确;③2p、3p、4p能级的轨道数相等,错误;④例如铁原子,M层没排满就排N层,错误;⑤基态碳原子的轨道表示式:,错误;⑥IIIB族到IIB族的10个纵列的元素都是金属元素,正确;⑦用电子式表示的形成过程:,错误;⑧基态钒原子的结构示意图书写正确,故选B。
【小问2详解】
根据能级能量E(1s)< E(2s)< E(2p)可知,能量最低的是D,能量最高的是C。
【小问3详解】
发射光谱放出能量,所以钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种原子发射光谱。
【小问4详解】
基态铬原子的价层电子排布式为
【小问5详解】
,2、5、6号碳原子是sp3杂化,1、3、4号碳原子是sp2杂化。单键都是σ键,双键中一个σ键,一个π键,所以分子中有20个σ键和2个π键。
19. A、B、C、D、E、F、G是元素周期表前四周期常见元素,且原子序数依次增大,其相关信息如表所示,请用化学用语回答下列问题。
A 原子核外有6种不同运动状态的电子
C 基态原子中s电子总数与p电子总数相等
D 电离能数据(单位:):738、1451、7733、10540、13630……
E 基态原子最外层电子排布式为:
F 基态原子的最外层p轨道上2个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反
G 其中一种氧化物是有磁性的黑色固体
(1)写出元素符号A:_______,B:_______,G:_______。
(2)C、D、E三种元素的原子半径由大到小的顺序为_______(用元素符号表示)。
(3)由A、B、C三种元素分别与氢元素形成简单气态氢化物,其空间构型分别为:_______,_______,_______。
(4)已知元素A、B形成的分子中所有原子都满足8电子稳定结构,则中σ键与π键之比为_______。
(5)G元素可形成,其中较稳定的是,原因是_______。
(6)短周期元素M与D同族,已知元素M、F电负性分别为1.5和3.0,预测它们形成的化合物是_______化合物(填“离子”或“共价”)。M的最高价氧化物对应的水化物与NaOH溶液反应的离子方程式为_______。
【答案】(1) ①. C ②. N ③. Fe
(2)
(3) ① 正四面体形 ②. 三角锥形 ③. V形或角形
(4)3∶4 (5)的价层电子排布式为,为半充满结构,故较稳定
(6) ①. 共价 ②.
【解析】
【分析】由题干信息可知,A原子核外有6种不同运动状态的电子,故A为C元素,C基态原子中s电子总数与p电子总数相等,故C为O元素,B为N元素,根据电离能数据可知D为Mg元素,E基态原子最外层电子排布式为:3s23p1,故E为Al元素,F基态原子的最外层p轨道上2个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反,故F为Cl元素,G其中一种氧化物是有磁性的黑色固体,故G为Fe元素,据此分析回答问题。
【小问1详解】
由以上分析可知,A为C元素,B为N元素,G为Fe元素;
【小问2详解】
电子层数越多,半径越大,元素周期表中,从左到右原子半径逐渐减小,故三种元素的原子半径由大到小的顺序为Mg>Al>O;
【小问3详解】
A元素形成的简单气态氢化物为CH4,价层电子对数为4+0=4,故空间构型为正四面体形,B元素形成的简单气态氢化物为NH3,价层电子对数为3+1=4,故空间构型为三角锥形,C三种元素形成的简单气态氢化物为H2O,价层电子对数为2+2=4,故空间构型为V形或角形;
【小问4详解】
元素A、B形成的(AB)2分子中所有原子都满足8电子稳定结构,结构式为,单键有σ键,三键中有1个σ键和2个π键,故(AB)2中σ键与π键之比为3∶4;
【小问5详解】
G为Fe元素,可形成Fe2+和Fe3+,Fe3+的价层电子排布式为3d5,为半充满结构,能量较低,故较稳定;
【小问6详解】
短周期元素M与D同族,故M为Be元素,两者电负性的差值为3.0-1.5=1.5<1.7,则它们形成的化合物是共价化合物;Be与Al符合对角线规则,性质相似,故Be的最高价氧化物对应的水化物Be(OH)2与NaOH溶液反应的离子方程式为Be(OH)2+2OH =BeO+2H2O。