1、单元素养评价(一)(第1章)(90分钟100分)一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。1.(改编题)下列说法正确的是()A.氢光谱是元素的所有光谱中最复杂的光谱之一B.“量子化”就是不连续的意思,微观粒子运动均有此特点C.玻尔理论不但成功解释了氢原子光谱,而且还推广到其他原子光谱D.原子中电子是在具有确定半径的圆周轨道上像火车一样高速运转着【解析】选B。A项氢光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱;C项玻尔理论成功地解释了氢原子光谱,但对解释多电子原子的光谱却遇到困难;D项原子中电子没有确定的半径,原子半径是电子运动出现的“区域”。2.在学习核外电子排布知识
2、时,甲、乙两小组对多电子原子能级的有关知识产生了分歧:甲组认为第三周期元素的基态原子中,不可能出现d电子,而乙组认为第三周期元素基态原子中一定有d电子,下列可作为甲组论据的是()A.能量守恒原理B.泡利不相容原理C.洪特规则D.3d轨道能量比4s轨道高【解析】选D。第三周期中,只有3个电子层,如果有3d电子,必然有4s电子,因为3d轨道能量比4s轨道高,电子层则变为了4层,不符合实际。3.(2020宿迁高二检测)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
3、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,它们的自旋状态必须相反【解析】选A。填充在同一个能级的同一个轨道中的电子,能量相同,故B错误;根据构造原理,3d轨道上电子的能量比4s轨道上的要高,故C错误;电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,故D错误。4.下列说法正确的是()A.原子核外电子在某一时刻的位置可以测定或计算出来B.原子核外电子的运动轨迹可以描画出来C.人们常用小点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概率的大小D.电子云图中的小点表示电子的个数多少【解析】选C。核外电子的运动无法用运动轨道描述,也不能确定某一时刻电子的位置
4、。小点只代表电子在此处出现过,并不代表一个电子。5.下列表示钠原子的式子中能反映能级差别和电子自旋状态的是()A.BNaC.1s22s22p63s1D.【解析】选D。只有轨道表示式才能反映出电子的自旋状态。【补偿训练】A原子的结构示意图为则x、y及该原子3p能级上的电子数分别可能为()A.18、6、4B.20、8、6C.18、8、6D.1520、38、16【解析】选B。该元素原子核外电子排布式可能是1s22s22p63s23p63d1104s2;出现4s能级,3p能级上已排满电子,故3p能级上的电子数为6,若y=8(3d能级上未排电子),则x=20。6.如图是元素周期表中短周期主族元素的一部分
5、,其中电负性最小的元素是()A.AB.BC.CD.D【解析】选C。同一周期,从左向右,元素的电负性逐渐增大,A的电负性小于B的,C的电负性小于D的;同主族,从上到下,元素的电负性逐渐减小,A的电负性大于C的,所以电负性最小的元素是C。7.(2020杭州高二检测)第112号化学元素元素符号为“Cn”,以纪念著名天文学家哥白尼,该元素的一种核素含有的中子数为165。下列关于Cn的说法不正确的是()A.Cn是第七周期元素B.Cn属于ds区元素C.Cn是金属元素D.Cn的一种核素可表示为Cn【解析】选D。112号元素位于元素周期表中第七周期第B族,属于过渡元素,过渡元素均为金属元素,属于ds区。D项应
6、为Cn。【补偿训练】硒是人体必需的微量元素,它能有效提高人体免疫机能,抑制癌症和心脑血管等疾病。下列有关说法正确的是()A.硒元素位于元素周期表中第15列B.硒元素原子的价电子排布式为4s24p4C.硒的氧化物只有一种D.基态原子核外电子排布中共有7个能级【解析】选B。硒是34号元素,其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4,可确定B正确,A错误;应含有8个能级,D错误;C中,由同主族元素硫存在两种氧化物SO2和SO3,可推得硒也有两种氧化物SeO2和SeO3,故C错误。8.O、S、Se为周期表中同主族元素,原子序数依次增大,三种元素比较,正确的是()A.电负性
7、OSSe,原子半径OSSeB.电负性OSSe,原子半径OSSeC.电负性OSSSeD.电负性OSSe,原子半径OSSe【解析】选A。同主族元素的电负性从上到下逐渐减小,同周期元素的电负性从左到右逐渐增大,故电负性OSSe,元素的原子半径同周期从左到右逐渐减小,同主族从上到下逐渐增大,原子半径SeSO。9.(2020济宁高二检测)中学化学中很多“规律”都有其适用范围,下列根据有关“规律”推出的结论合理的是()A.根据同周期元素的第一电离能变化趋势,推出Al的第一电离能比Mg大B.根据主族元素最高正化合价与族序数的关系,推出卤族元素最高正价都是+7C.根据同周期元素的电负性变化趋势,推出Ar的电负
8、性比Cl大D.根据较强酸可以制取较弱酸的规律,推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO【解析】选D。Al的第一电离能比Mg小,A错误;卤族元素中F没有正价,B错误;Ar最外层已达8个电子稳定结构,电负性比Cl小很多,C错误;H2CO3的酸性强于HClO,所以CO2通入NaClO溶液中能生成HClO,离子方程式为CO2+ClO-+H2OHC+HClO,因此只有D正确。10.(2020海口高二检测)A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构,有关两元素的下列叙述:离子半径AB;原子序数AB;A的正价与B的负价绝对值一定相等;A的电负性小于B的电负性;A的第一电离能大于B的第一电离能。其
9、中正确的组合是()A.B.C.D.【解析】选B。根据题干信息可确定A、B在元素周期表中的位置为A在B的下一周期,且A为金属,B为非金属,错。两者离子的电子层结构相同,但A的核电荷数大于B,其离子半径反而小,错;是不一定的,它们可能存在多种价态。二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。11.如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:YZMB.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轨道表示式为【解析】选C。由图示
10、关系可推知:X为氦元素,Y为氟元素,M为氯元素,Z为硫元素。元素的电负性关系为FClS,故A项不正确;离子半径关系为S2-Cl-F-,故B项不正确;SCl2的电子式为,故C项正确;S元素基态原子最外层轨道表示式为,故D项不正确。12.(2020德州高二检测)某主族元素的离子X2+的最外层电子排布式为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+具有强氧化性B.X的最高价氧化物具有强氧化性C.该元素是第A族元素D.X的常见化合价有+2、+4【解析】选A、C。X2+的最外层电子排布式为6s2,则X原子的最外层电子排布式为6s26p2,故为第A族的Pb
11、。Pb的常见价态为+4和+2。根据反应PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2+2H2O,可知PbO2具有强氧化性。【补偿训练】4p轨道填充一半的元素,其原子序数是()A.15B.33C.35D.51【解析】选B。4p轨道填充一半,即4p3,根据核外电子排布原则,能量低于4p的轨道已充满,即电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,原子序数是33。13.(2020青岛高二检测)下列说法或有关化学用语的表达正确的是()A.在基态多电子原子中,p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量B.基态Fe原子的价电子轨道表示式为C.因氧元素电负性比氮元素大,氧原子第一电离能比氮原子第一电
12、离能大D.根据原子核外电子排布的特点,Cu在元素周期表中位于s区【解析】选B。同一层即同一能级中的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,故A错误;基态铁原子价层电子排布式为3d64s2,价电子轨道表示式为,故B正确;N原子的2p轨道处于半充满结构,较稳定,第一电离能大于氧原子的第一电离能,故C错误;Cu的价层电子排布式为3d104s1,位于元素周期表的ds区,故D错误。14.(2020苏州高二检测)人们通常将在同一原子轨道上运动、自旋方向相反的2个电子,称为“电子对”,将在某一原子轨道上运动的单个电子,称为“未成对电子”。下列基态原子的电子排布式
13、中,未成对电子数最多的是()A.1s22s22p63s23p6B.1s22s22p63s23p63d54s2C.1s22s22p63s23p63d54s1D.1s22s22p63s23p63d104s1【解析】选C。根据各基态原子的电子排布式可知,A项中未成对电子数为0;B项中未成对电子数为5;C项中未成对电子数为6;D项中未成对电子数为1。15.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.基态原子的N层上只有一个电子的元素,不一定是第A族元素B.原子的价电子排布为(n-1)d68ns2的元素一定是副族元素C.基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区D.基态原子
14、的价电子排布为(n-1)dxnsy的元素的族序数一定为x+y【解析】选A、C。基态原子的N层上只有一个电子的元素,可能是第A族元素,也可能为铬元素或者铜元素,A正确;原子的价电子排布为(n-1)d68ns2的元素是第族元素,不是副族元素,B错误;基态原子的p能级上半充满的元素的基态原子价电子排布式为ns2np3,则一定属于p区元素,C正确;基态原子的价电子排布为(n-1)dxnsy的元素的族序数可能为x+y(x+y7)、可能为第族(10x+y7)、还可能为y(x=10),D错误。三、非选择题:本题共5小题,共60分。16.(10分)(2020菏泽高二检测)(1)某质量数为32,核内有16个中子
15、的原子,其电子排布式是_,该原子中有_个未成对电子,这些未成对电子具有_(填“相同”或“不同”)的自旋状态。(2)某元素的原子最外层电子排布式为3s23p2,它的次外层上电子的电子云形状有_种,该原子中所有电子占有_个轨道,核外共有_个电子。(3)M层上有_个能级,有_个轨道,作为内层时最多可容纳_个电子,作为最外层时最多可含有_个未成对电子。(4)在元素周期表中,最外层只有1个未成对电子的主族元素位于_族;最外层有2个未成对电子的主族元素位于_族。【解析】(1)根据题给信息判断该元素为S,根据题意可回答问题。(2)由最外层电子排布式知其为Si,其次外层为L层,包括2s、2p两个能级。该原子的
16、电子排布式为1s22s22p63s23p2,故该原子中所有电子占有8个轨道,核外共14个电子。(3)M层有3s、3p、3d三个能级,轨道数为1+3+5=9,作为内层时最多容纳18个电子,作为最外层时,3p能级的3个原子轨道上各有1个未成对电子时该原子含有的未成对电子最多。(4)最外层只有1个未成对电子的有A、A、A族元素,最外层有2个未成对电子的有A、A族元素。答案:(1)1s22s22p63s23p42相同(2)2814(3)39183(4)A、A、AA、A17.(10分)A、B、C、D、E分别代表五种短周期元素,且原子序数依次增大,已知B的最外电子层是ns2npn+1;C的p轨道上未成对的
17、电子比B少一个,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构;E与D同周期且E在该周期中原子半径最小;B与A能生成具有刺激性气味的气体。(1)B核外电子排布式为_。(2)A与E化合时原子间以_键相结合,D与C化合时以_键相结合。(3)写出A、C的单质直接形成的化合物与E的单质反应的离子方程式:_。(4)写出B和D形成的化合物遇水时发生反应的方程式:_。【解析】由B的最外层是ns2npn+1结合其他条件可推知短周期中符合条件的为N:1s22s22p3,C的p轨道上未成对电子比B少一个,C为1s22s22p4,应为O元素,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构,可知D为Mg,E与Mg同周
18、期且在该周期中半径最小,则E应为Cl,A能与N形成具有刺激性气味的气体,所以A为H。答案:(1)1s22s22p3(2)共价离子(3)Cl2+H2OH+Cl-+HClO(4)Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2+2NH318.(14分)(2020连云港高二检测)现有A、B、C、D、E、F、G、H八种元素,均为前四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答有关问题。A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素B元素是形成化合物种类最多的元素C元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子E元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别是
19、I1=738 kJmol-1,I2=1 451 kJmol-1,I3=7 733 kJmol-1,I4=10 540 kJmol-1F元素的主族序数与周期数的差为4G元素是前四周期中电负性最小的元素H元素位于元素周期表中的第八纵行(1)C2A4的电子式为_(A、C为字母代号,请将字母代号用元素符号表示,下同)。(2)B元素的原子核外共有_种不同运动状态的电子。(3)某同学推断E元素基态原子的核外轨道表示式为。该同学所画的轨道表示式违背了_,该元素原子的I3远远大于I2,其原因是_。(4)D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是_(用离子符号表示)。(5)用惰性电极电解EF2的水溶液的离
20、子方程式为_。(6)H位于元素周期表中_区(按电子排布分区),其基态原子的价电子排布式为_,实验室用一种黄色溶液检验H2+时产生蓝色沉淀,该反应的离子方程式为_。【解析】由题意可知,AH八种元素分别为H、C、N、O、Mg、Cl、K、Fe。答案:(1)H(2)6(3)泡利不相容原理Mg原子失去2个电子后形成稳定结构,此时再失去1个电子很困难(4)Cl-O2-Mg2+(5)Mg2+2Cl-+2H2OMg(OH)2+Cl2+H2(6)d3d64s23Fe2+2Fe(CN)63-Fe3Fe(CN)6219.(12分)(2020蚌埠高二检测)按要求回答下列问题:(1)已知A和B为第3周期元素,其第一至第
21、四电离能如表所示:电离能(I)/kJmol-1I1I2I3I4A5781 8172 74511 578B7381 4517 73310 540A通常显_价,B的基态原子核外电子排布式为_。(2)如图为元素周期表中部分元素某种性质(X值)随原子序数变化的关系:短周期中原子核外p能级上电子总数与s能级上电子总数相等的元素是_(填元素符号)。同主族内不同元素的X值变化的特点是_;同周期内,随着原子序数的增大,X值的变化总趋势是_。周期表中X值的这种变化特点体现了元素性质的_变化规律。X值较小的元素集中在元素周期表的_(填字母)。a.左下角b.右上角c.分界线附近下列关于元素此性质的说法正确的是_(填
22、字母)。a.X值可反映元素最高正化合价的变化规律b.X值可反映原子在分子中吸引电子的能力c.X值的大小可用来衡量元素金属性和非金属性的强弱【解析】(1)由于A元素的电离能I3I4,所以A元素的常见化合价为+3价,则A为Al元素;由于B元素的电离能I2I3,说明B最外层为2个电子,则B为Mg元素,其核外电子排布式为1s22s22p63s2。(2)p能级上电子总数与s能级上电子总数相等的短周期元素,只能是1s22s22p4或1s22s22p63s2,即O和Mg。观察Li、Na、K或F、Cl、Br、I等可以看出同主族元素的X值的变化规律。观察每一条曲线即可看出同周期内X值的变化规律。根据分析可知,X
23、表示元素的电负性,它可以反映原子在分子中吸引电子的能力,也可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的依据答案:(1)+31s22s22p63s2(2)O、Mg从上到下X值逐渐减小增大周期性abc20.(14分)下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题:(1)写出基态J原子的电子排布式:_,L的原子序数:_,M的价电子排布式:_。(2)下列关于元素在元素周期表中的位置的叙述正确的是_(填选项字母)。A.K位于元素周期表中第四周期第B族,属于ds区元素B.J位于元素周期表中第四周期第B族,属于d区元素C.F位于元素周期表中第三周期第A族,属于s区元素D.I位于元素周
24、期表中第三周期第A族,属于ds区元素(3)下列有关说法正确的是_(填选项字母)。A.第一电离能:GFEB.电负性:DCC.原子半径:EBD.最高价含氧酸的酸性:IH(4)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。认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律,将NaAr之间的元素用短线连接起来,构成完整的图像。Zn的第一电离能大于Ga的原因是_。图中5号元素在周期表中的位置是_。【解析】(1)J是Cr元素,M层的3d能级上排5个电子,为半充满状态,最外层只有1个电子,所以核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1;L是Ba元素,原子序数是56;M是Br元素,是第四周
25、期第A族元素,所以价电子排布式为4s24p5。(2)K是第四周期第B族元素,属于ds区元素,A错误;J是第四周期第B族元素,属于d区元素,B错误;F是第三周期第A族元素,属于s区元素,C正确;I是第三周期第A族元素,属于p区元素,D错误。(3)同周期元素,从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,而F的3p能级是全空状态,属于稳定结构,所以第一电离能的大小顺序是FGE,A错误;同周期元素,随原子序数的增大,元素的电负性逐渐增大,所以电负性DC,B正确;E比B多一个电子层,所以E的原子半径大于B,C正确;I的非金属性比H强,所以I的最高价含氧酸的酸性比H强,D正确。(4)在第三周期元素中,由于Mg的3p能级是全空结构,P的3p能级是半充满结构,所以第一电离能比同周期相邻的元素高。Zn的第一电离能大于Ga的原因是Zn的价电子排布式为3d104s2,是全充满结构;而Ga的价电子排布式为4s24p1,失去一个电子才是全充满结构,所以Zn的第一电离能更大。5号元素是P元素,位于元素周期表中的第三周期第A族。答案:(1)1s22s22p63s23p63d54s1564s24p5(2)C(3)BCD(4)Zn的价电子排布式为3d104s2,是全充满结构;而Ga的价电子排布式为4s24p1,失去一个电子才是全充满结构,所以Zn的第一电离能更大第三周期第A族