高中化学人教版物质结构与性质本册总复习总复习 章末检测

第一章章末检测eq\o(\s\up7(时间：90分钟满分：100分),\s\do5())第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(本大题包括20个小题，每小题2分，共40分。)1．下列说法中正确的是()A．s电子绕核旋转，其轨道为一圆圈，而p电子是∞字形B．能层为1时，有自旋相反的两个轨道C．能层为3时，有3s、3p、3d、4f四个轨道D．s电子云是球形对称的，其疏密程度表示电子在该处出现的几率大小解析：A项，s电子的电子云为球形，p电子的电子云为哑铃形；B项，第一能层有一个能级，有一个轨道；C项，第三能层有3s、3p、3d三个能级，其轨道数分别为1、3、5。答案：D2．多电子原子中，3s、3d、4p轨道能级次序为()A．3s<3d<4p B．3s>3d>4pC．3s<4p<3d D．无法确定解析：根据构造原理可知，多电子原子中3s、3d、4p的能级次序为3s<3d<4p。答案：A3．若将14Si的电子排布式写成1s22s22p63s23peq\o\al(2,x)，它违背了()A．能量守恒原理 B．泡利原理C．能量最低原理 D．洪特规则解析：14Si的3p能级有三个能量相同的轨道3px、3py、3pz，而14Si有两个3p电子，电子排布应遵循洪特规则——对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同，由此正确的排布式应为1s22s22p63s23peq\o\al(1,x)3peq\o\al(1,y)。答案：D4．下列叙述正确的是()A．[Ar]3d64s2是基态原子的电子排布B．铬原子的电子排布式是：1s22s22p63s23p64s13d5C．铜原子的外围电子排布式是：3d94s2D．氮原子的轨道表示式是：解析：B项，在书写电子排布式时，没有按填充顺序书写；C项，d轨道应是全充满时稳定；D项违反了洪特规则。答案：A5．具有下列电子层结构的原子或离子，其对应的元素一定属于同一周期的是()A．两原子其核外全部都是s电子B．最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子C．原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而d能级上没有电子的两种原子D．两原子N层上都有1个s电子，一个原子有d电子，另一个原子无d电子解析：氢原子和锂原子都只有s电子但不在同一周期，A错；2s22p6的离子如果是阳离子的话，对应的元素就和2s22p6的原子对应的元素不在同一周期，B错；虽然M层上的s、p能级都充满电子，即使d能级没有电子，但4s上可能有电子或没有电子，C错。答案：D6．用R代表短周期元素，R原子最外层的p能级上的未成对电子只有2个。下列关于R的描述中正确的是()A．R的氧化物都能溶于水B．R的最高价氧化物所对应的水化物都是H2RO3C．R都是非金属元素D．R的氧化物都能与NaOH溶液反应解析：短周期元素的原子中，p能级上有2个未成对电子的原子的核外电子排布分别为1s22s22p2(C)、1s22s22p4(O)、1s22s22p63s23p2(Si)、1s22s22p63s23p4(S)，有四种元素，其中SiO2不溶于水，Si、S的最高价氧化物对应的水化物分别是H4SiO4、H2SO4，CO不与NaOH溶液反应。此题考查原子结构中未成对电子，p能级有2对未成对电子，由洪特规则和泡利原理知：p能级只有2个电子或只有2个成单电子，另一个p能级轨道填满，故答案有多重性。答案：C7．X与Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径，Y与Z两元素的原子最外层电子排布相同，Z元素的第一电离能大于Y元素的第一电离能，则X、Y、Z的原子序数为()A．X>Y>Z B．Y>X>ZC．Z>X>Y D．Z>Y>X解析：X、Y的阳离子电子层结构相同，但离子半径X>Y，说明原子序数X<Y；Z与Y的原子最外层电子排布相同，Z的第一电离能大于Y的第一电离能，说明原子序数Z<Y。X、Y、Z在元素周期表中的位置为，Z比Y少一个电子层，故原子序数Y>X>Z。答案：B8．X、Y、Z三种主族元素，已知X＋和Y－具有相同的电子层结构，Z元素原子核电荷数比Y元素原子核电荷数少9，Y－在一定条件下可被氧化成YZeq\o\al(－,3)，则下列说法正确的是()A．X、Y、Z均属于短周期元素B．离子半径X＋>Y－C．X、Y、Z三种元素只能形成化合物XYZ3D．Y的气态氢化物的热稳定性较强解析：根据题设条件可推知X为K、Y为Cl、Z为O。选项A，K是第四周期元素，不是短周期元素。选项B，电子层结构相同的微粒，原子序数越小，其微粒半径越大，Cl－半径大于K＋半径。选项C，三种元素可形成KClO、KClO3、KClO4等化合物。选项D，HCl的热稳定性较强。答案：D9．下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是()A．原子的价电子排布为ns2np1～6的元素一定是主族元素B．基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是ⅦA族元素C．原子的价电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素一定位于ⅢB～ⅦB族D．基态原子的N层上只有1个电子的元素一定是主族元素解析：本题考查元素周期表中各族元素原子的核外(价)电子排布。0族的价电子排布为1s2(氦)或ns2np6，故A项错，B项正确；元素的价电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素位于Ⅷ族，故C项错；基态原子的N层上只有1个电子的元素除了主族元素，还有副族元素，如Cu、Cr等，故D项错。答案：B10．下列叙述正确的是()A．通常，同周期元素的第一电离能ⅦA族的元素最大B．在同一主族中，自上而下第一电离能逐渐减小C．第ⅠA、ⅡA族元素的原子，其半径越大，第一电离能越大D．主族元素的原子形成单原子离子时的化合价数都和它的族序数相等解析：通常，同周期元素中碱金属元素的第一电离能最小，零族元素的第一电离能最大。同一主族中，从上而下原子半径逐渐增大，失电子能力增强，第一电离能逐渐减小。非金属元素形成的简单阴离子，其化合价不等于族序数，如Cl－中Cl显－1价。答案：B11．下列元素相关粒子的电子排布式中，前者一定是金属元素，后者一定是非金属元素的是()A．[Ne]3s1[Ne]3s2B．[Ar]4s1[Ne]3s23p4C．[Ne]3s2[Ar]4s2D．[He]2s22p4[Ne]3s23p5解析：A项，两种元素分别为Na、Mg，均为金属；B项，两种元素分别为K、S，符合题意；C项，两种元素分别为Mg、Ca，均为金属；D项，两种元素分别为O、Cl，均为非金属。答案：B12．关于原子结构的叙述中：①所有原子核均由质子和中子构成；②原子处于基态时，次外层电子不一定是8个；③稀有气体元素，其基态原子最外层都是8个电子；④最外层电子数为2的原子一定是金属原子。其中正确的是()A．①② B．②③C．② D．④解析：①中eq\o\al(1,1)H只有质子和电子，没有中子；②中过渡金属的次外层电子数一般超过8个；第二周期元素的次外层均只有2个电子；He的最外层上只有2个电子，故③④错。答案：C13．A、B、C为三种短周期元素，A、B在同周期，A、C的最低价离子分别为A2－和C－，B2＋和C－具有相同的电子层结构，下列说法中正确的是()A．原子序数：C>B>AB．原子半径：A>B>CC．离子半径：A2－>C－>B2＋D．原子核外最外层电子数：A>C>B解析：B2＋和C－具有相同的电子层结构，则B处于C的下一周期，在短周期中，只能是B在第三周期，C在第二周期；再根据离子所带的电荷可知，B是Mg元素而C是F元素；又因为A、B在同周期，且A可形成A2－，故A是S元素，故A、B、D三项错误。答案：C14．下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素的强的是()①HCl比H2S稳定；②HClO的氧化性比H2SO4强；③HClO4的酸性比H2SO4强；④Cl2能与H2S反应生成S；⑤Cl原子最外层有7个电子，S原子最外层有6个电子；⑥Cl2与Fe反应生成FeCl3，S与Fe反应生成FeS。A．②⑤ B．①②⑥C．①②④ D．①③⑤解析：含氧酸的氧化性不能作为判断非金属性强弱的依据，而最外层电子数多非金属性不一定强。答案：A15．某主族元素的离子X2＋的外围电子排布为6s2，当把X的最高价氧化物溶于浓盐酸时，有黄绿色气体产生，则下列说法不正确的是()A．X2＋具有还原性B．X的最高价氧化物具有强氧化性C．该元素是第ⅥA族元素D．X的＋2价化合物＋4价化合物稳定解析：X2＋的外围电子排布为6s2，则X原子的外围电子排布为6s26p2，此为第ⅣA族的Pb。Pb的常见价态为＋4和＋2价。与MnO2性质相似，PbO2＋4HCl=PbCl2＋Cl2↑＋2H2O。答案：C16．下列说法中，正确的是()A．1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布B．3p2表示3p能级有两个轨道C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多解析：A项中，1个2s电子被激发到2p能级上，表示的是激发态原子；B项中3p2表示3p能级上填充了2个电子；C项中，同一原子中电子层数越大，能量也就越高，离核越远，故1s、2s、3s电子的能量逐渐升高；不同能层相同能级所含的轨道数相同。答案：A17．某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是()A．X元素可能为＋4价B．X可能为非金属C．X为第五周期元素D．X与氯反应时最可能生成的阳离子为X3＋解析：由图像知，该元素的I4≫I3，故该元素最外层有3个电子，易形成＋3价阳离子，A、B两项错误，D项正确；无法确定该元素是否位于第五周期，C项错误。答案：D18．下列有关多电子原子的叙述中，正确的是()A．在一个多电子原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子B．在一个多电子原子中，不可能有两个能量相同的电子C．在一个多电子原子中，N层上的电子能量肯定比M层上的电子能量高D．某个多电子原子的3p能级上仅有两个电子，它们的自旋状态必然相反解析：根据泡利原理，在一个原子中不可能有两个运动状态完全相同的电子，A项正确；原子中处于同一能级的电子能量相同，B项错误；电子能量取决于能层、能级，C项错误；在3p能级上只有两个电子，由洪特规则可知，它们必须分占不同的轨道且自旋状态相同，D项错误。答案：A19.上图为元素周期表中短周期的一部分，关于Y、Z、M的说法正确的是()A．电负性：Y>Z>MB．离子半径：M－>Z2－>Y－C．ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构D．Z元素基态原子最外层电子排布图为解析：由图示关系可推知：X为氦，Y为氟，M为氯，Z为硫。元素的电负性关系为：Y>M>Z，A项错误；离子半径关系为：S2－>Cl－>F－，B项错误；SCl2的电子式为:eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··)):eq\o(S,\s\up6(··),\s\do4(··)):eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··)):，C项正确；S元素基态原子最外层电子排布图为，D项错误。答案：C20．X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大。X是元素周期表中原子半径最小的元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y处于同一族，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是()A．元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子，其半径依次增大B．元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2C．元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性：XmY>XmRD．元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸解析：X是原子半径最小的元素，即为H；Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则为O；R、Y同一族，则R为S；Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等，结合Z、W、R处于同一周期，且原子序数依次增大，则可推出Z为Na，W为Al。A项，元素Y、Z、W的离子半径应是依次减小，不正确；B项，X元素可与Y元素形成H2O2，不正确；D项，元素W的最高价氧化物对应的水化物是两性物质，不正确。答案：C第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、非选择题(共60分)21．(12分)(1)以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断，违反了泡利原理的是______，违反了洪特规则的是________。①②③④⑤(2)某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2，则该元素基态原子的电子排布式为_________；其最高价氧化物对应水化物的化学式是____________。(3)用符号“>”“<”或“＝”表示下列各项关系。①第一电离能：Na________Mg，Mg________Ca。②电负性：O________F，F________Cl。③能量高低：ns________(n＋1)s，ns________np。④主族序数________价电子数________元素最高正化合价。解析：(1)同一轨道中不应有自旋状态相同的电子，②违反了泡利原理；对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，将尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同，③⑤违反了洪特规则。(2)3p能量小于3d，激发态为1s22s22p63s13p33d2，基态应为1s22s22p63s23p4。此原子核外电子数为16，其质子数也为16，该元素为硫元素，其最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SO4。(3)一般来说，同周期中从左到右第一电离能有增大的趋势，电负性逐渐增大，同主族中自上而下电负性与第一电离能均逐渐减小。由构造原理可知，能量ns<(n＋1)s，ns<np；主族元素的价电子数与主族序数、元素的最高正化合价数相等。答案：(1)②③⑤(2)1s22s22p63s23p4H2SO4(3)①<>②<>③<<④＝＝22．(12分)根据信息回答下列问题：A．第一电离能I1是指气态原子X(g)处于基态时，失去一个电子成为气态基态阳离子X＋(g)所需的能量。如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。B．不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示，该数值称为电负性。一般认为：如果两个成键原子间的电负性差值大于，原子之间通常形成离子键；如果两个成键原子间的电负性差值小于，通常形成共价键。下表是某些元素的电负性值：元素符号LiBeBCOFNaAlSiPSCl电负性值(1)认真分析A图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断Na～Ar元素中，Al的第一电离能的大小范围为________<Al<________(填元素符号)；(2)从A图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是__________________________；(3)A图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是________周期________族；(4)根据对角线规则，Be、Al元素最高价氧化物对应水化物的性质相似，它们都具有________性，其中Be(OH)2显示这种性质的离子方程式是_______________________________________；(5)通过分析电负性值变化规律，确定Mg元素电负性值的最小范围：_____________________________________________________；(6)从电负性角度，判断AlCl3是离子化合物还是共价化合物？请说出理由(即写出判断的方法和结论)__________________________。解析：(1)由信息所给的图可以看出，同周期第ⅠA族元素的第一电离能最小，而第ⅢA族元素的第一电离能小于第ⅡA族元素的第一电离能，故Na<Al<Mg。(2)同主族元素第一电离能从图中可看出从上到下逐渐减小。(3)根据第一电离能的递变规律可以看出，图中所给元素中Rb的第一电离能最小，其位置为第五周期第ⅠA族。(4)根据对角线规则，Al(OH)3与Be(OH)2性质相似，Be(OH)2应具有两性，根据Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O，Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O可以类似地写出Be(OH)2与酸或碱反应的离子方程式。(5)根据电负性的递变规律：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，可知，在同周期中电负性Na<Mg<Al，同主族Be>Mg>Ca，根据表中数据得，Mg元素的电负性的最小范围应为～。(6)AlCl3中Al与Cl的电负性差值为，根据信息，两个成键原子间的电负性差值若小于，则形成共价键，所以AlCl3为共价化合物。答案：(1)NaMg(2)从上到下依次减小(3)第五第ⅠA(4)两Be(OH)2＋2H＋=Be2＋＋2H2O，Be(OH)2＋2OH－=BeOeq\o\al(2－,2)＋2H2O(5)～(6)Al元素和Cl元素的电负性差值为<，所以两者形成共价键，AlCl3为共价化合物23．(10分)A、B都是短周期元素，原子最外层电子排布式分别为(n＋1)sx、nsx＋1npx＋3。A与B可形成化合物C和D。D溶于水时有气体E逸出，E能使带火星的木条复燃。请回答下列问题：(1)比较电离能：①I1(A)与I2(A)________，②I1(A)与I1(B)________，③I1(B)与I1(He)________。(2)通常A元素的化合价是________，对A元素呈现这种价态进行解释。①用原子结构的观点进行解释：________________。②用电离能的观点进行解释：___________________。(3)写出D跟水反应的离子方程式：______________。(4)列举气体E的主要用途_________________(至少写出两项)。解析：由s能级最多能容纳2个电子和nsx＋1可知，x等于1。由于A、B都是短周期元素，由(n＋1)sx、nsx＋1npx＋3可知，n等于2。因此，A原子的核外电子排布式是1s22s22p63s1，A是钠(Na)元素；B元素原子的核外电子排布式是1s22s22p4，B是氧(O)元素。答案：(1)①I1(A)<I2(A)②I1(A)<I1(B)③I1(B)<I1(He)(2)＋1价①钠原子失去一个电子后形成1s22s22p6的原子轨道全充满的＋1价阳离子。该离子结构能量低，极难再失去电子②钠元素的第一电离能相对较小，第二电离能比第一电离能大很多倍。通常钠原子能且只能失去一个电子(3)2Na2O2＋2H2O=4Na＋＋4OH－＋O2↑(4)用于工业炼钢；供给动植物呼吸；支持燃料燃烧等24．(12分)(1)下表中的实线是元素周期表的部分边界，请在表中用实线补全元素周期表的边界。(2)元素甲是第三周期ⅥA族元素，请在下面方框中按氦元素的式样，写出元素甲的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量和最外层电子排布。(3)元素乙的3p能级中只有1个电子，则乙原子半径与甲原子半径比较：________>________(用化学式表示，下同)，甲、乙的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱为________>________。(4)元素周期表体现了元素周期律，元素周期律的本质是原子核外电子排布的________，请写出元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系：____________________。解析：(2)氦元素在元素周期表中显示的相关信息如下：第三周期ⅥA族元素为S。(3)由题意，元素乙的电子排布式为1s22s22p63s23p1，则为铝(Al)，与硫元素为同周期，且在硫元素左边，由元素周期律知识可推知答案。(4)由元素原子结构推断位置规律：周期数＝电子层数，主族序数＝最外层电子数。答案：(1)如下图(2)eq\x(\a\al(16S,硫,323s23p4))(3)AlSH2SO4Al(OH)3(4)周期性变化元素的周期数等于原子的电子层数；元素的主族序数等于原子的最外层电子数25．(14分)下表为元素周期表中的一部分，列出10种元素在元素周期表中的位置。用化学符号回答下列各问题。主族周期ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ02⑥⑦3①③⑤⑧⑩4②④⑨(1)10种元素中，第一电离能最大的是________；电负性最小的金属是________。(2)①、③、⑤三种元素最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是________。(3)②、③、④三种元素形成的离子，离了半径由大到小的顺序是________>________>________。(4)元素⑦的氢化物的化学式为________；该氢化物常温下和元素②的单质反应的化学方程式为________；若该氢化物和元素⑧的单质反应，则化学方程式为______________。(5)①和⑨的最高价氧化物对应水化物的化学式为______和______。①和⑨两元素形成化合物的化学式为______，该化合物灼烧时的焰色为________色；该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的化学方程式为________________。(6)①和⑤最高价氧化物对应水化物相互反应的化学方程式为________；离子方程式为________。(7)⑥和⑧形成化合物的化学式为________；单质⑨溶于该化合物所得溶液呈________色。(8)⑧和⑨两元素的核电荷数之差________。(9)用电子式表示第三周期元素中由电负性最小的和最大的两元素形成化合物的过程。_____________________________________________________。解析：根据表格所提供的元素的