人教版新教材选择性必修2第1章第2节原子结构与元素的性质第1课时练习.docx
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人教版新教材选择性必修2第1章第2节原子结构与元素的性质第1课时练习
第二节 原子结构与元素的性质第一课时练习
一.选择题
1.第3周期某元素的原子,其最外层3p轨道上有一个未成对电子,则关于该元素的描述正确的是( )
A.该元素最高价氧化物的水化物肯定是一种强酸
B.该元素单质可能是一种黄绿色的气体
C.该元素最高价氧化物的水化物肯定是一种强碱,只能与酸反应
D.该元素的原子半径在同周期中肯定是最小的(稀有气体元素除外)
2.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的原子序数是Z的原子序数的一半,W、X、Y三种元素形成的化合物M结构如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.原子半径:
Z>Y>W
B.化合物M中W的原子满足8电子稳定结构
C.对应单质的熔点:
Z>X>Y
D.Z的氧化物对应的水化物为强酸
3.全氨阴离子盐是一种新型超高能含能材料,某种全氮阴离子盐结构如图。
下列关于该物质的说法正确的是( )
A.属于有机物B.与N2互为同素异形体
C.可用于制造炸药D.不含共价键
4.已知基态X原子的3p轨道上有3个未成对电子,基态Y原子的2p轨道上有2个未成对电子,Z元素可以形成负价离子,且三种元素的原子序数之和等于32。
下列说法不正确的是( )
A.Y元素原子的电子排布图为
B.X位于元素周期表中第三周期ⅤA族
C.电负性:
Z>Y>X
D.第一电离能:
X<Y<Z
5.短周期主族元素X和Y形成能够离子化合物XY2.且该离子化合物中阴、阳离子具有相同的电子层结构。
下列说法不正确的是( )
A.离子半径:
X2+<Y﹣
B.原子序数:
X<Y
C.该化合物中只存在离子键
D.原子最外层电子数X<Y
6.短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21.下列关系正确的是( )
W
X
Y
Z
A.氢化物沸点:
W<Z
B.气态氢化物的稳定性:
W>X
C.化合物熔点:
Y2X3<WX2
D.简单离子的半径:
Y<X
7.根据表中短周期元素性质的数据判断,下列说法一定错误的是( )
元素编号
元素性质
①
②
③
④
⑤
原子半径/nm
0.037
0.110
0.077
0.099
0.186
部分化合价
+1
﹣3+5
﹣4+4
﹣1
+1
A.④是周期表中非金属性最强的元素
B.①是周期表中原子半径最小的元素
C.②④⑤位于同一个周期
D.①⑤两元素组成的化合物的水溶液呈碱性
8.a、b、c、d是原子序数依次增大的四种元素,a、b是空气中含量最高的两种元素,c的合金是当今世界使用量最大的合金,d的单质常温下为深红棕色液态。
下列说法不正确的是( )
A.向cd2溶液中通入少量氯气会发生置换反应
B.a与b形成的二元化合物并非全部是酸性氧化物
C.单质d保存时需要加水形成液封
D.c的金属活动性弱于第三周期的所有金属元素
9.X、Y、Z、W是分别位于第2、3周期的元素,原子序数依次递增。
X与Z位于同一主族,Y元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应,Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,Y、Z、W原子的最外层电子数之和为14.下列说法正确的是( )
A.原子半径由小到大的顺序:
X<Y<Z<W
B.Z的最高价氧化物能与水反应生成相应的酸
C.Y单质在一定条件下可以与氧化铁发生置换反应
D.由于酸性:
HmX<HnY,所以非金属性X<Y
10.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前20号元素,它们分别处于元素周期表的不同周期和不同主族,由它们形成的一种化合物结构如图,下列叙述不正确的是( )
A.原子半径:
X<Y<Z<W
B.上述化合物中Z原子满足8电子稳定结构
C.X和W形成的化合物可用于野外工作的应急燃料
D.同主族简单氢化物中,Z的氢化物沸点最低
11.①~⑥是周期表中第二、三周期的元素,它们的主要化合价和原子半径如表所示,下列说法中不正确的是( )
元素
①
②
③
④
⑤
⑥
主要化合价
+1
+1
+2
﹣2
﹣1
+7,﹣1
原子半径/nm
0.152
0.186
0.160
0.074
0.071
0.099
A.①的单质加热时能与氧气生成过氧化物
B.单质熔点:
②<①
C.③和⑥形成的化合物是离子化合物
D.单质氧化性:
④<⑤
12.现代无机化学对硫﹣氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。
其中如图是已经合成的最著名的硫﹣氮化合物的分子结构。
下列说法正确的是( )
A.该物质的分子式为SN
B.该物质的分子中既有极性键又有非极性键
C.该物质的分子是非极性分子
D.该物质与化合物S2N2互为同素异形体
二.填空题
13.据报道,美国科学家卡尔•克里斯特于1998年11月合成了一种名为“N5”的物质,由于其极强的爆炸性,又称为“盐粒炸弹”。
科学家发现“N5”实际上是带正电荷的分子碎片,其结构是对称的,5个N原子排列成V形,如果5个N原子结合后都达到8电子结构,且含有2个氮氮叁键,则“N5”分子碎片所带电荷是 ,写出它的电子式 ,1个“N5”正离子共有 个核外电子。
14.
(1)在短周期元素中:
①元素周期表ⅠA族中金属性最强的元素(符号)是 ,与水反应最剧烈的ⅦA族中的非金属元素的(符号)是 。
②原子核外电子总数是其最外层电子数2倍的元素名称是 ,最外层电子数为电子层2倍的元素名称有 。
(2)已知某主族元素的原子结构示意图如图,Y在周期表的位置为 。
(3)A2﹣原子核内有x个中子,其质量数为m,则ngA2﹣所含电子的物质的量为 。
(4)X、Y、Z均为短周期元素,它们在周期表中的相对位置如表所示。
X
Y
Z
已知X、Y、Z三元素的原子序数之和为40,回答下列问题:
①Z元素的原子结构示意图为 。
②与Y同主族的下一周期元素的原子序数是 。
③X的气态氢化物与Y的最高价氧化物对应水化物发生的化学反应方程式 。
15.
(1)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物,已知XY2中共有38个电子,且XY2为常见元素形成的离子化合物,则X、Y在元素周期表中的位置分别为 、 ,用电子式表示该化合物形成过程 。
(2)现有a~g7种短周期元素,它们在周期表中的位置如图,请据此回答下列问题:
①元素的原子间反应最容易形成离子键的是 。
A.c和fB.b和gC.d和gD.b和e
②d与g元素形成的分子中所有原子 (填“是”或“不是”)都满足最外层为8电子结构。
(3)X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素,它们满足以下条件:
①元素周期表中,Z与Y相邻,Z与W也相邻;②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17.请填空:
①Y、Z和W三种元素是否位于同一周期(填“是”或“否”):
,理由是 。
②X、Y、Z和W可组成一化合物,其原子个数之比为8:
2:
4:
1.写出该化合物的化学式 。
参考答案与试题解析
一.选择题
1.【分析】第3周期元素的原子,其最外层3p能级上仅有一个未成对电子,价层电子排布为3s23p1或3s23p5,该元素为Al元素或Cl元素,以此解答该题。
【解答】解:
结合分析可知,该元素为Al元素或Cl元素,
A.若为Al元素,Al的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝,氢氧化铝为弱碱,故A错误;
B.若为Cl,其单质氯气是一种黄绿色的气体,故B正确;
C.若为为Al元素,元素的最高价氧化物水化物为氢氧化铝,氢氧化铝为两性氢氧化物,既能与酸反应,又能与强碱溶于反应,故C错误;
D.若为Al,Al原子半径在第三周期中不是最小,故D错误;
故选:
B。
2.【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X、Y三种元素形成的化合物M结构如图所示,W形成2个共价键,位于ⅥA族,W的原子序数是Z的原子序数的一半,则W为O,Z为S元素;X形成离子带有1个单位正电荷,位于ⅠA族,其原子序数带有O,则X为Na;Y形成4个共价键,位于ⅣA族,其原子序数大于Na,则Y为Si元素,以此分析解答。
【解答】解:
根据分析可知,W为O,X为Na,Y为Si,Z为S元素。
A.同一周期从左向右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:
Y>Z>W,故A错误;
B.根据图示可知,该化合物中O原子均满足8电子稳定结构,故B正确;
C.S单质形成晶体为分子晶体,Na形成晶体为金属晶体,而Si形成晶体为原子晶体,则Si单质的熔点最高,故C错误;
D.S的氧化物对应水化物不一定为强酸,如亚硫酸为弱酸,故D错误;
故选:
B。
3.【分析】A.有机物是含有碳元素的化合物;
B.全氮阴离子盐属于化合物;
C.全氨阴离子盐是一种新型超高能含能材料;
D.N原子之间、N原子与H原子之间、O原子与H原子之间都存在共价键。
【解答】解:
A.全氨阴离子盐不含碳元素,不属于有机物,故A错误;
B.全氮阴离子盐属于化合物,与N2不是同素异形体关系,故B错误;
C.全氨阴离子盐是一种新型超高能含能材料,可用于制造炸药,故C正确;
D.N原子之间、N原子与H原子之间、O原子与H原子之间都存在共价键,故D错误,
故选:
C。
4.【分析】基态X原子的3p轨道上有3个未成对电子,其核外电子排布为1s22s22p63s23p3,则X为P元素;基态Y原子的2p轨道上有2个未成对电子,其核外电子排布为1s22s22p2或1s22s22p4,则Y为C或O元素;Z元素可以形成负价离子,且三种元素的原子序数之和等于32,若Y为C元素,Z的原子序数为32﹣15﹣6=11,则Z为Na元素,但Na元素不能形成负价离子,不符合题意,若Y为O元素,Z的原子序数为32﹣15﹣8=9,则Z为F元素,可以形成F﹣,满足条件,以此分析解答。
【解答】解:
结合分析可知,X为P元素,Y为O元素,Z为F元素,
A.Y为O元素,原子核外有8个电子,其电子排布图为
,故A错误;
B.X为P元素,原子序数为15,在周期表中位于第三周期VA族,故B正确;
C.非金属性越强元素的电负性越强,所以电负性F>O>P,即Z>Y>X,故C正确;
D.同周期自左至右第一电离能成增大趋势,同主族元素自上而下第一电离能减小,所以第一电离能P<O<F,即X<Y<Z,故D正确;
故选:
A。
5.【分析】短周期主族元素X和Y能够形成离子化合物XY2,且该离子化合物中阴、阳离子具有相同的电子层结构,阴阳离子分别为Y﹣、X2+,则X位于第三周期ⅡA族,为Mg元素,Y位于第二周期ⅤⅡA族,为F元素,以此分析解答。
【解答】解:
结合分析可知,X为Mg,Y为F元素,
A.电子层结构相同时,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径:
X2+<Y﹣,故A正确;
B.Mg、F的原子序数分别为12、9,则原子序数Mg>F,即X>Y,故B错误;
C.MgF2为离子化合物,只含有离子键,故C正确;
D.Mg、F原子最外层电子数分别为2、7,则原子最外层电子数X<Y,故D正确;
故选:
B。
6.【分析】由元素在周期表中的位置可知,W、X为第二周期,Y、Z为第三周期,设Y的最外层电子数为n,则W的最外层电子数为n+2、X的最外层电子数为n+3、Z的最外层电子数为n+4,则n+n+2+n+3+n+4=21,4n=12,n=3,则Y为Al元素,W为N元素,X为O元素,Z为Cl元素,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律知识解答该题。
【解答】解:
A.W为N元素,对应的氢化物分子之间可形成氢键,沸点比HCl高,即沸点:
W>Z,故A错误;
B.非金属性X>W,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,故B错误;
C.Al2O3离子化合物,NO2为共价化合物,离子化合物的熔点较高,则熔点:
Y2X3>WX2,故C错误;
D.X为O、Y为Al,对应的离子具有相同的核外电子排布,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子的半径:
Y<X,故D正确。
故选:
D。
7.【分析】①、⑤的化合价为+1,二者位于ⅠA族,①的原子半径最小,则①为H元素;②的化合价为﹣3、+5,则②位于ⅤA族,为N或P元素;③的化合价为﹣4、+4,则③位于ⅣA族,为C或Si元素,结合原子半径②>③可知,②位于第三周期,为P元素,③位于第二周期,为C元素;④的化合价为﹣1,原子半径大于C、小于P,则④为Cl元素;⑤的原子半径大于P,则⑤为Na元素,以此分析解答。
【解答】解:
结合分析可知,①为H元素;②为P元素,③为C元素,④为Cl元素,⑤为Na元素,
A.④为Cl元素,而周期表中非金属性最强的为F元素,故A错误;
B.①为H元素,元素周期表中H元素的原子半径最小,故B正确;
C.②④⑤分别为P、Cl、Na元素,三种元素都位于第三周期,故C正确;
D.①⑤两元素组成的化合物为NaH,NaH溶于水生成氢氧化钠和氢气,溶液呈碱性,故D正确;
故选:
A。
8.【分析】a、b、c、d是原子序数依次增大的四种元素,a、b是空气中含量最高的两种元素,则a为N,b为O;c的合金是当今世界使用量最大的合金,则c为Fe;d的单质常温下为深红棕色液态,则d为Br元素,以此分析解答。
【解答】解:
结合分析可知,a、b、c、d分别为N、O、Fe、Br元素,
A.向FeBr2溶液中通人少量氯气,氯气优先氧化Fe2+,没有发生置换反应,故A错误;
B.N、O形成的二元化合物中,NO不属于酸性氧化物,故B正确;
C.单质d为液溴,液溴有毒、易挥发,保存时需要加水形成液封,故C正确;
D.第三周期的金属元素有Na、Mg、Al,结合金属活动性顺序表可知,Fe的金属活动性弱于Na、Mg、Al,故D正确;
故选:
A。
9.【分析】X、Y、Z、W是分别位于第2、3周期的元素,原子序数依次递增,Y元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应,则Y为Al元素;Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,其原子序数大于Al,则Z为Si元素,X与Z位于同一主族,则X为C元素;Y、Z、W原子的最外层电子数之和为14,则W的最外层电子数为14﹣3﹣4=7,且原子序数最大,则W为Cl元素,以此分析解答。
【解答】解:
结合分析可知,X为C,Y为Al,Z为Si,W为Cl元素,
A.C元素位于第二周期,其它元素位于第三周期,则C元素的半径最小,同周期元素从左到右元素的原子半径逐渐减小,则子半径由小到大的顺序为C<Cl<Si<Al,故A错误。
B.Z为Si,Si的最高价氧化物为SiO2,SiO2与水不反应,故B错误;
C.Y为Al,其金属性比铁强,可用铝热反应从氧化铁中置换出铁,故C正确;
D.不能用简单氢化物的酸性强弱比较非金属性,故D错误;
故选:
C。
10.【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前20号元素,它们分别处于元素周期表的不同周期和不同主族,则X位于第一周期,为H,Y位于第二周期,Z位于第三周期,W位于第四周期;W形成+2价阳离子,则W为Ca;Y能够形成2个共价键,Z形成5个共价键,则Y为O,Z为P元素,以此分析解答。
【解答】解:
结合分析可知,X为H,Y为O,Z为P,W为Ca元素,
A.电子层越多原子半径越大,则原子半径:
X<Y<Z<W,故A正确;
B.该化合物中P的最外层电子数为5+5=10,不满足8电子稳定结构,故B错误;
C.H、Ca形成的化合物为CaH2,CaH2与水反应生成氢气,可用于野外工作的应急燃料,故C正确;
D.P位于第ⅤA族,氨气分子间存在氢键,其沸点在同主族简单氢化物中最高;ⅤA族其它元素的简单氢化物属于分子晶体,相对分子质量越大沸点越高,除氨气外PH3的相对分子质量最小,则Z(P)的氢化物沸点最低,故D正确;
故选:
B。
11.【分析】①~⑥是周期表中第二、三周期的元素,⑤只有﹣1价,⑥有﹣1、+7价,则⑤为F、⑥为Cl;④只有﹣2价,且原子半径与F接近,则④为O;①②均只有+1价,且原子半径②>①,则①为Li,②为Na;③为+2价,且原子半径略小于Na,则③为Mg,以此分析解答。
【解答】解:
由上述分析可知,①~⑥分别为Li、Na、Mg、O、F、Cl元素,
A.①的单质加热时能与氧气化合生成Li2O,不会生成过氧化物,故A错误;
B.①为Li,②为Na,碱金属元素的单质从上而下熔点依次降低,则单质熔点:
②<①,故B正确;
C.③与⑥可以形成MgCl2,MgCl2只含离子键,属于离子化合物,故C正确;
D.O、F均位于第二周期,同周期从左向右非金属性增强,非金属性为④<⑤,则单质氧化性:
④<⑤,故D正确;
故选:
A。
12.【分析】A、该化合物属于分子晶体,该结构中的原子个数属于一个分子中的,根据结构确定其分子式;
B、不同非金属元素之间形成极性键,同种非金属元素之间形成非极性键;
C、分子重心重合的为非极性分子,不重合为极性分子;
D、该物质与化合物S2N2,均为化合物。
【解答】解:
A、由图知该物质的分子式为S4N4,故A错误;
B、该物质的分子中既有极性键(N﹣S)又有非极性键(S﹣S),故B正确;
C、由图知该分子重心不重合,是极性分子,故C错误;
D、该物质与化合物S2N2,均为化合物,不互为同素异形体,故D错误;
故选:
B。
二.填空题
13.【分析】N5结构是对称的,5个N排成V形,5个N结合后都达到8电子结构,且含有2个氮氮叁键,满足条件的结构为:
,据此分析解答。
【解答】解:
N5结构是对称的,5个N排成V形,5个N原子结合后都达到8电子结构,且含有2个氮氮叁键,满足条件的结构为:
,5个N原子含有35个电子,
结构中最外层有24个电子,内层有10个电子,共34个电子,因此“N5”失去了1个电子,带一个单位正电荷,即电子式为
,
故答案为:
1+(1可以省略);
;34。
14.【分析】
(1)①同一主族从上到下金属性逐渐增强;同一主族从上到下非金属性逐渐减弱,非金属性越强,单质与水反应越剧烈;
②原子核外电子总数是其最外层电子数2倍的元素,该原子只能含有2个电子层,最外层含有2个电子,为Be元素;最外层电子数为电子层2倍的元素,结合周期序数为1、2、3分析;
(2)主族元素的原子序数=原子核外电子层数,主族序数=原子最外层电子数;
(3)A2﹣离子核内有x个中子,其质量数为m,该离子核外电子总数为m﹣x+2,其摩尔质量为mg/mol,结合n=
计算;
(4)X、Y、Z均为短周期元素,它们在周期表中的相对位置如表所示,X、Y、Z三元素的原子序数之和为40,则X位于第二周期,Y、Z位于第三周期,设X的原子序数为a,Y、Z的原子序数为a+9、a+10,则a+a+9+a+10=40,解得:
a=7,则X为N,Y为S,Z为Cl元素,据此分析解答。
【解答】解:
(1)①元素周期表ⅠA族中,原子序数越大金属性越强,由于Fr为放射性元素,不能稳定存在,则ⅠA族金属性最强的元素为Cs;
故答案为:
Cs;F;
②原子核外电子总数是其最外层电子数2倍的元素,该原子只能含有2个电子层,最外层含有2个电子,为Be,名称为铍;
最外层电子数为电子层2倍的元素,若位于第一周期,最外层电子数为2,为氦气;若位于第二周期,最外层电子数为4,为碳元素;若位于第三周期,最外层电子数为6,为硫元素,
故答案为:
铍;氦、碳、硫;
(2)结合图示可知,Y原子含有5个电子层,最外层含有7个电子,则位于周期表中第五周期ⅤⅡA族,
故答案为:
第五周期ⅤⅡA族;
(3)A2﹣离子核内有x个中子,其质量数为m,该离子核外电子总数为m﹣x+2,其摩尔质量为mg/mol,则ngA2﹣所含电子的物质的量为:
×(m﹣x+2)=
(m﹣x+2)mol,
故答案为:
(m﹣x+2)mol;
(4)X、Y、Z均为短周期元素,它们在周期表中的相对位置如表所示,X、Y、Z三元素的原子序数之和为40,则X位于第二周期,Y、Z位于第三周期,设X的原子序数为a,Y、Z的原子序数为a+9、a+10,则a+a+9+a+10=40,解得:
a=7,则X为N,Y为S,Z为Cl元素。
①Z为Cl元素,原子序数为17,其原子结构示意图为
,
故答案为:
;
②Y为S,与S同主族的下一周期元素的原子序数是16+18=34,
故答案为:
34;
③X的气态氢化物为NH3,Y的最高价氧化物对应水化物为H2SO4,NH3与H2SO4发生的化学反应方程式为:
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4,
故答案为:
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4。
15.【分析】
(1)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物,XY2中共有38个电子,若XY2为常见元素形成的离子化合物,X为第IIA族元素、Y为第VIIA族元素,其电子数是38,该化合物为CaF2,则X为Ca、Y为F元素;
(2)根据元素在周期表中的位置知,a、b、c、d、e、f、g分别是H、Na、Mg、C、N、P、Cl元素,
①一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键;
②C、Cl形成的化合物为四氯化碳;
(3)处于不同周期的Y、Z、W两两相邻,可能出现的位置关系有:
,设Y的最外层电子数为x,若为第一种情况,则有x+x+1+x+1=17,解得x=5,Y、Z、W对应的三种元素分别为N,O,S;若为第二种情况,则有x+x+x+1=17,x为分数,不合理,据此解答。
【解答】解:
(1)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物,XY2中共有38个电子,若XY2为常见元素形成的离子化合物,X为第IIA族元素、Y为第VIIA族元素,其电子数是38,该化合物为CaF2,则X为Ca、Y为F元素,Ca的原子序数为20,位于周期表中第四周期第ⅡA族;F的原子序数为9,位于周期表中第二周期第ⅦA族;CaF2为离子化合物,用电子式表示其形成过程为
,
故答案为:
第四周期第ⅡA族;第二周期第ⅦA族;
;
(2)根据元素在周期表中的位置知,a、b、c、d、e、f、g分别是H、Na、Mg、C、N、P、Cl元素。
①一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,所以最容易形成离子键的是ⅠA族与ⅤⅡA族元素,即b和g,
故答案为:
B;
②d和g形成的分子为CCl4,CCl4中C、Cl元素均满足8电子稳定结构,
故答案为:
是;
(3)①假设Y、Z、W处于同一周期,根据它们的原子序数依次增大,其最外层电子数分别设为x﹣1、x、x+1,则x﹣1+x+x+1=17,x为分数,不合理,假设不成立,
故答案为:
否;若三者处于同一周期,则最外层电子数之和不可能为17;
②处于不同周期的Y、Z、W两两相邻,可能出现的位置关系有:
,设Y的最外层电子数为x,若为第一种情况,则有x+x+1+x+1=17,解得x=5,Y、Z、W对应的三种元素分别为N,O,S;若为第二种情况,则有x+x+x+1=17,x为分数,不合理。
化合物中S与O个数之比为1:
4,应该为SO42﹣,化合物中W原子与氮原子个数之比为4:
1,且W的原子序数比氮原子小,应该为NH4+,所以该化合物为(NH4)2SO4,
故答案为:
(NH4)2SO4。