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1、第一章原子结构与性质第二节原子结构与元素的性质提升训练高中化学人教版(2019)选择性必修2一、选择题(共16题)1下列说法正确的是A第四、五、六周期的副族元素均为10种B第三周期和第四周期的同主族元素的原子序数一定相差18C元素周期表的形成是由原子的结构决定的D元素周期表中第四周期第A族的元素与第三周期第A族的元素核电荷数相差132下列有关化学科学的成果,描述正确的是A阿伏加德罗提出原子论,为近代化学发展奠定了基础B波义耳提出了氧化学说,使近代化学取得了革命性的进展C拉瓦锡最早发现了氯气的存在D我国科学家屠呦呦发现并提取出了青蒿素,有效降低了疟疾患者的死亡率3化学科学需要借助化学专用语言描述
2、,下列有关化学用语正确的是A中子数为的硫原子:B铁红的化学式为C甲醛的结构简式:D的电子式:4下图表示X元素的基态原子失去电子数与对应电离能的对数值的关系,试推测X可能位于AA族BA族CA族DA族5下列说法正确的是A最外层电子数大于4的一定是非金属元素B元素周期表有18纵列,7横行,故有18个族,7个周期C第A族就是碱金属D长周期可能含有18种元素,也可能含有32种元素6元素周期表和元素周期律可以指导入们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是A若和的核外电子层结构相同,则原子半径:B由水溶液的酸性:,可推断出元素的非金属性:C硅、锗都位于金属元素与非金属元素的交界处,都可以作半导体材料D和
3、分别位于第六周期第A和第A族,碱性7下面关于四种微粒的比较正确的是基态原子的电子排布式:;价电子排布式:;2p轨道为半充满的原子;原子的2p轨道上只有两对成对电子A原子半径:B最高正化合价:=C电负性:D第一电离能:8某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2表示,单位为kJmol-1, 如表所示。关于元素R的判断中正确的是I1I 2I 3I4I5I657818172745115781483118378AR元素基态原子的电子排布式为。BR的最高正价为+3价。CR元素的颜色反应为黄色。DR元素位于元素周期表中第A族。9五种短周期元素的某些信息如下表所示:元素有关信息XL层上有5个电子Y单质在空
4、气中能形成致密的氧化膜Z短周期主族元素中原子半径最大W与X同主族Q单质是黄绿色气体下列说法正确的是A简单离子半径由大到小的顺序:BZ单质在氧气中燃烧后的产物不能使品红溶液褪色C单质熔点由高到低的顺序:DZ与W能形成原子个数比为的化合物10短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Y位于不同周期,Y与W位于同一主族,Y、Z原子的最外层电子数之和等于它们的内层电子总数之和,W在同周期主族元素的基态原子中第一电离能最大。下列说法错误的是A与X同主族的元素的基态原子最外层电子所占轨道呈球形BY、Z、W均位于元素周期表的p区CZ与W可形成多种化合物DZ的最高价氧化物对应的水化物为强酸11下列说
5、法或有关化学用语的使用正确的是A在基态多电子原子中,p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量BFe原子的外围轨道表示式为C氧的电负性比氮大,故氧元素的第一电离能比氮元素的第一电离能大D铜原子的外围电子排布式为3d94s212著名的观赏石-崂山璐石主要成分可表示为,其中W、Y、Z表示三种原子序数依次增大的第三周期元素,W没有未成对电子,Z的最高正价与最低负价的代数和为0.下列说法错误的是AY的离子半径在同周期元素中最小BZ在它的简单氢化物中显负价CW、Y、Z的最高价氧化物的水化物都属于弱电解质D三种元素的电负性由大到小的顺序为ZYW13短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示
6、。下列说法正确的是A元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于7B原子半径的大小顺序为C简单离子半径的大小顺序为D元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强14短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,它们原子的最外层电子数之和为18,X最外层电子数是次外层电子数的3倍,Z的单质晶体是应用广泛的半导体材料,W与X位于同一主族。下列说法不正确的是AX、W都能与Y形成离子化合物BW的简单阴离子能促进水电离C原子半径:r(W)r(Z)r(Y)r(X)D最高价氧化物对应水化物的酸性:WZ15短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z可与X
7、形成淡黄色化合物Z2X2,Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是A第一电离能:WXYZB电负性:YZWC简单离子的半径:WXYZD氢化物水溶液的酸性:YW16短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中只有Y为金属元素且Y、W的原子序数之差为3,X、W的原子最外层电子数相同且X形成的简单氢化物的沸点较高。下列说法一定正确的是A简单离子半径:B单质Z是制作芯片和光电池的关键材料C氧化物的熔点:DW的最高价氧化物的水化物是强酸二、综合题(共7题)17物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角(1)图中X的电子式为 _ ;其水溶液长期在空气中放置容易变浑浊,该变化体现出:S非金属
8、性比O_ (填“强”或“弱”)用原子结构解释原因:同主族元素最外层电子数相同,从上到下,_,得电子能力逐渐减弱(2)Na2S2O3是一种用途广泛的钠盐下列物质用于Na2S2O3的从氧化还原反应的角度制备, ,理论上有可能的是_ (填字母序号)aNa2S+S bZ+S cNa2SO3+Y dNaHS+NaHSO3已知反应:Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S+SO2+H2O研究其反应速率时,下列说法正确的是_(填写字母序号)a可通过测定一段时间内生成SO2的体积,得出该反应的速率b可通过比较出现浑浊的时间,研究浓度温度等因素对该反应速率的影响c可通过Na2S2O3固体与稀硫酸和浓硫酸的反应
9、,研究浓度对该反应速率的影响(3)治理含COSO2的烟道气,可以将其在催化剂作用下转化为单质S和无毒的气体已知:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H=-283kJmol-1S(s)+O2(g)=SO2(g) H=-296kJmol-1则治理烟道气反应的热化学方程式为_ 一定条件下,将CO与SO2以体积比为41置于恒容密闭容器中发生上述反应,下列选项能说明反应达到平衡状态的是_ (填写字母序号)av(CO)v(SO2)=21 b平衡常数不变c气体密度不变dCO2和SO2的体积比保持不变测得上述反应达平衡时,混合气体中CO的体积分数为,则SO2的转化率为_(4)最近科学家提出“绿色自由”
10、构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇甲醇可制作燃料电池写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池负极反应式 _(5)某同学用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量,经查得一些物质在20的数据如下表吸收CO2最合适的试剂是 _ (填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”)溶液18砷(33As)在元素周期表中与氮同主族,砷及其化合物被运用在农药、防腐剂、染料和医药等领域,及其多种合金中。(1)砷化氢的电子式为_,其稳定性比NH3_(填“强”或“弱”)。(2)成语“饮鸩止渴”中的“鸩”是指放了砒霜(As2O3)的酒。As2O
11、3是一种两性氧化物,写出As2O3溶于浓盐酸的化学方程式_。(3)冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在,可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水,其工艺流程如下:已知:I.As2S3与过量的S2-存在以下反应:As2S3(s)+3S2-(aq)3AsS33-(aq);II.亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐。“一级沉砷”中FeSO4的作用是_;“二级沉砷”中H2O2作_剂(填“氧化”或“还原”);沉淀X为_(填化学式)。已知砷酸(H3AsO4)是三元酸,有较强的氧化。常温下砷酸的Ka1=610-3、Ka2=110-7,则 NaH2AsO4溶液中c(HAsO42-)_c(H3AsO4)(
12、填“”、“,A正确;BN、P最外层电子数相同,最高正化合价相同,都为+5价,S最外层电子数为6,最高正化合价为+6,F没有正价,最高正化合价:=,B错误;C非金属性越强,元素的电负性越大,则电负性:,C错误;D同一周期,从左到右,元素的第一电离能逐渐增大,但第A族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素,P的3p电子为半满稳定结构,第一电离能大于S,同一主族,从上到下,第一电离能逐渐减小,因此第一电离能:,D错误;故选:A。8B 【详解】A该原子最外层有3个电子,基态原子的电子排布式ns2np1,A错误;B该原子最外层有3个电子,最高价为+3价,B正确;C钠元素的焰色反应为黄色,该元素不是钠元素
13、,C错误;D该元素最外层有3个电子,应该在A族,D错误;故选B。9D 【详解】ACl-和P3-核外的电子数相同,核电荷数越大半径越小,故半径Cl-小于P3-,故A错误;B钠与氧气燃烧生成过氧化钠,过氧化钠有强氧化性能使品红褪色,故B错误;C单质熔点Na小于Al,故C错误;DZ与W能形成Na3P的化合物,故D正确;故选D。10D 【详解】由以上分析知,X为H元素,Y为F元素,Z为P元素,W为Cl元素,A与H同主族的元素的基态原子最外层电子所占的轨道为s轨道,呈球形,故A正确;BF、P、Cl均位于元素周期表的p区,故B正确;C仅由P、Cl两种元素组成的化合物可以是PCl3、PCl5等,不止一种,故
14、C正确;DP的最高价氧化物对应的水化物为磷酸,属于中强酸,不是强酸,故D错误;故选D。11B 【详解】A同一能层的同一能级中的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高,但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高,A错误;B基态铁原子外围电子排布式为3d64s2,外围电子排布图为,B正确;CN原子的2p轨道处于半充满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻的氧原子,C错误;D原子核外电子排布处于全满、半满或全空时是稳定结构,29号Cu元素原子的外围电子排布式为3d104s1,D错误;故选B。12B 【详解】A根据上述分析可知,Y是Al,Y的离子即Al3+半径是第三周期元素中最小的,故A正确;B根
15、据上述分析可知,Z为Si,Si的简单氢化物即SiH4,硅显正价,故B错误;C根据上述分析可知,W、Y、Z的最高价氧化物的水化物即Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SiO3都属于弱电解质,故C正确;D同一周期从左往右元素的电负性依次增大,故三种元素的电负性由大到小的顺序为ZYW,故D正确;故答案:B。13C 【详解】AN、Al的最高正化合价分别为+5、+3,二者之和的数值为8,故A项错误。B同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小,且电子层数越多,原子半径越大,故原子半径的大小顺序为,故B项错误。C电子层结构相同的离子,核电荷数越小,离子半径越大,电子层结构不同的离子,电子层数越多,离子半径越
16、大,故简单离子半径的大小顺序为,故C项正确。D元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,S的非金属性比Cl弱,故的酸性比的酸性弱,故D项错误。故选C。14C 【详解】AY为Be,是金属元素,可以与O、S形成离子化合物,A正确;BW为S,其简单阴离子S2-会水解,进而促进水的电离,B正确;C同周期元素,原子半径从左至右依次减小,同主族元素自上而下原子半径依次增大,因此原子半径:r(Si)r(S)r(Be)r(O),C错误;D非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性SSi,则酸性H2SO4H2SiO3,D正确;答案选C。15C 【详解】由上述分析可知,X为O、Y为F、Z
17、为Na、W为Cl。A同一周期从左向右第一电离能总趋势为逐渐增大,同一主族从上到下第一电离能逐渐减小,故四种元素中第一电离能从大到小的顺序为YXWZ,故A错误;B非金属性越强,元素的电负性越大,则电负性为YWZ,故B错误;C电子层数越多、简单离子半径越大,具有相同电子排布的离子中原子序数越大半径越小,故四种元素中离子半径从大到小的顺序为Cl-O2-F-Na+,即WXYZ,故C正确;DF元素的非金属性强于Cl元素,则形成氢化物后,F原子束缚H原子的能力强于Cl原子,在水溶液中HF不容易发生电离,则HCl的酸性强于HF,即Y AsO43-+ 2e- + H2O = AsS33- +2OH- C2 【
18、详解】(1)砷化氢是共价化合物,电子式为;同主族从上到下非金属性逐渐减弱,氢化物稳定性逐渐减弱,则其稳定性比NH3弱。(2)As2O3溶于浓盐酸的化学方程式为AS2O3 + 6HC1 = 2AsCl3 + 3H2O。(3)“一级沉砷”中FeSO4的作用是与过量的S2-结合生成FeS沉淀,防止As2O3与S2-结合生成AsS33-,使平衡As2S3(s)+3S2-(aq)3AsS33-(aq)逆向进行,提高沉砷效果;双氧水具有氧化性,“二级沉砷”中H2O2与含砷物质发生氧化还原反应,氧化亚砷酸为砷酸;流程分析可知,加入氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和砷酸反应生成砷酸钙沉淀、和铁离子反应生成
19、氢氧化铁沉淀,钙离子结合硫酸根离子形成硫酸钙沉淀,所以沉淀X为CaSO4;(4)常温下砷酸的Ka1=610-3、Ka2=110-7,则H2AsO4的水解常数 Ka2=110-7,所以NaH2AsO4溶液中H2AsO4的电离程度大于水解程度,因此c(HAsO42-)c(H3AsO4)。当A池中溶液由无色变成蓝色时说明有碘生成,因此C1为负极,碘离子失去电子,则正极上的电极反应式为AsO43-+ 2e- + H2OAsS33- +2OH-。当电流计指针归中后向B池中加入一定量的NaOH,氢氧根浓度增大,平衡向逆反应方向进行,电池的正负极对换,则电子由C2流出。19(1) (2) 【解析】(1)同周
20、期金属性从左到右依次减弱,同主族金属性从上到下依次增强,故金属性LiNa、MgCa、KCa。(2)同周期非金属性从左到右依次增强,同主族金属性从上到下依次减弱,故非金属性NF、FCl、SiP。20 AB A B AB D A 【详解】(1)同位素指质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子,故同位素由质子数、中子数决定;(2)元素指具有一定核电荷数(质子数)的一类原子;(3)中子数决定了元素有无同位素;(4)由于原子的质量几乎都集中在原子核上,故质量数由质子数和中子数决定;(5)由于电子的得失难易程度直接决定元素的化学性质,因此,元素的化学性质与原子核外最外层电子数有密切关系;(6)核电荷数=
21、质子数,核电荷数由质子数决定。21 HClO4 或3He KClO3=K+ MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O 【详解】(1)高氯酸中Cl的化合价为其最高价+7价,所以化学式为HClO4。(2)氦的原子序数为2,即质子数为2,中子数为1,则其质量数为2+1=3,所以中子数为1的氦原子的符号为或3He。(3)氯酸钾为强电解质,在水中电离出钾离子和氯酸根离子,电离方程式为KClO3=K+ 。 (4)实验室用MnO2和浓盐酸反应制取氯气,化学方程式为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O。22 1s22s22p63s23p4 S H2SO4 Al +3 3 III
22、A p 11 s 1s22s22p63s1 【详解】(1)某原子的激发态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p34s1,由其电子数可知其为16号元素硫,故该原子基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,元素符号为S,其最高价氧化物对应的水化物是H2SO4。(2)某原子的电子排布式为 Ne3s23p1,由其电子数可知其为13号元素铝,则该原子的元素符号为Al,最高正价为+3,该原子位于元素周期表第3周期第IIIA族,其能量最高的电子在3p轨道,故其位于元素周期表p区。(3)某原子位于元素周期表第3周期第IA族,则该元素为钠元素,原子序数为11,位于元素周期表s区,电子排布式为
23、1s22s22p63s1。 23(1)Cu(2) ONHBi(3) cd d SPSi PSSi 【分析】(1)Al的核外电子排布为1s22s22p63s23p1,未成对电子数为1,Cu的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,未成对电子数也是1,故Cu的基态原子未成对电子数与Al相同;(2)Bi是第83号元素,属于第六周期VA族,主族元素的价电子为最外层电子,第二周期VA族的N的价电子为2s22p3,根据同周期元素核外电子排布相似,Bi的价电子为6s26p3; Bi(NO3)35H2O含有的元素有Bi、N、O、H,非金属性越强,电负性越强,同周期从左到右电负性依次增大,
24、同主族从上到下电负性依次减小,因此电负性ONHBi;(3)a1s22s22p3,该原子为基态,未成对电子为3个;b1s22s2,该原子为基态,没有未成对电子;c1s22s12p4,该原子为激发态,未成对电子为3个;d1s2s12p3,该原子为激发态;,未成对电子为4个电子从激发态到基态会释放能量形成发射光谱,因此用光谱仪可捕捉到发射光谱的是激发态的原子,故选cd;未成对电子第多的是1s2s12p3,有4个未成对电子,故选d;根据元素周期律,同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,则非金属性SiPS,非金属性越强,电负性越大,则电负性:SPSi;同周期主族元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,由于P的3p轨道电子处于半充满较稳定状态,第一电离能大于相邻元素,则第一电离能由大到小的顺序是PSSi。