第一章 原子结构与元素性质 (含解析)单元测试 2023-2024学年高二下学期化学鲁科版(2019)选择性必修2

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第一章 原子结构与元素性质 (含解析)单元测试 2023-2024学年高二下学期化学鲁科版(2019)选择性必修2

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第一章 原子结构与元素性质 单元测试
一、单选题
1.现有三种元素的基态原子的电子排布式:①1s22s22p63s23p4;②ls22s22p63s23p3;③1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是(  )
A.第一电离能:③>②>① B.原子半径:③>②>①
C.电负性:③>②>① D.最高正化合价:③>②>①
2.下列有关物质结构和性质的说法中,正确的是(  )
A.元素非金属性Cl>S的实验依据是酸性HCl>H2S
B.碳元素的电负性小于氧元素,每个CO2 分子中有4 个σ键
C.同周期主族元素的原子形成的简单离子的电子层结构一定相同
D.C、N、O三种元素,其第一电离能由大到小的顺序为N>O>C
3.下列电子构型的原子中,第二电离能与第一电离能相差最大的是(  )
A.1s22s22p5 B.1s22s22p6 C.1s22s22p63s1 D.1s22s22p63s2
4.下列有关碳原子排布图中,正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
5.下列各组微粒,没有按照半径由小到大顺序排列的是(  )
A.Cl、Na、F、K B.F、Cl、Na、K
C.Ca2+、K+、Cl-、S2- D.Na+、K+、Cl-、Br-
6.短周期元素A和B,其中A元素的原子最外层电子数是a,次外层电子数是b; B元素的原子M层电子数是(a- b),L层电子数是(a+b),则A、B两种元素形成的化合物的化学式可能表示为(  )
A.B3A2 B.AB2 C.A3B2 D.BA2
7.X、Y、Z均为第三周期元素,X的第一电离能在同周期中最小,Y的电负性在同周期中最大,Z的离子半径在同周期中最小,下列关于X、Y、Z叙述中错误的是(  )
A.元素X与元素Y能形成离子化合物
B.元素Z最高价氧化物对应水化物具有两性
C.元素Y形成的气态氢化物水溶液呈强酸性
D.原子序数和原子半径大小顺序均为:X8.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形成淡黄色化合物Z2X2,Y、W最外层电子数相同。下列说法错误的是(  )
A.第一电离能:W>X>Y>Z
B.简单离子的半径:W>X>Y>Z
C.Y的氢化物水溶液可腐蚀玻璃
D.元素W和X的某些单质均可作为水处理中的消毒剂
9.中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法正确的是(  )
A.In 是第四周期第IIA族元素
B. 的中子数与电子数的差值为27
C.碱性:In(OH)3< RbOH
D.原子半径:In<Al
10.下列叙述中不正确的是(  )
A.原子半径:O>S>Cl B.还原性:Na>Mg>Al
C.稳定性:HF>HCl>HBr D.酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4
11.短周期主族元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,Y元素最外层电子数是其电子层数的3倍,Q与Y同主族,X与Y构成的化合物可引起光化学烟雾,Z、W、Q的最高价氧化物的水化物两两之间均能发生反应。下列说法正确的是(  )
A.简单氢化物的沸点:YC.简单离子半径最大的为Z D.气态氢化物的稳定性:Y12.下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是(  )
A.CS2 B.PCl5 C.HClO D.BeCl2
13.硫原子与氯原子半径的比较中合理的是()
A.小于 B.等于 C.大于 D.无法比较
14.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数和族序数均依次增大,其中只有Y、Z处于同一周期,Z是空气中含量最多的元素。下列说法正确的是(  )
A.Y—定是非金属元素
B.原子半径:r(X)C.W的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
D.若Y、Z、W位于相邻的三个主族,Y的氢化物沸点一定低于W
15.下表是第三周期部分元素的电离能数据。
元素
甲 5.7 47.1 71.8
乙 7.7 15.1 80.3
丙 13.0 23.9 40.0
丁 15.7 27.6 40.7
下列说法正确的是(  )
A.甲的金属性比乙强 B.乙的常见化合价为+1价
C.丙不可能为非金属元素 D.丁一定为金属元素
16.X、Y、Z、M、R为五种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如下图所示。下列说法不正确的是(  )
A.简单阳离子半径:X<R
B.气态氢化物的稳定性:Y<Z
C.M可以形成两种常见的含氧酸
D.X与Y形成的化合物中只含有极性键
二、综合题
17.
(1)在化学反应中,如果反应前后元素化合价发生变化,就一定有    转移,这类反应属于    反应,元素化合价降低,表明该元素的原子    电子,含该元素的物质发生    反应,这种物质是    剂。
(2)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为   。
(3)B元素的正三价离子的3d亚层为半充满,则B的元素符号为   ,其基态电子排布式为   。
18.
(1)C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。
①Si位于元素周期表第   周期第   族。
②Cu的基态原子最外层有   个电子。
③用“>”或“<”填空:
原子半径 电负性 熔点 沸点
Al   Si N   O 金刚石   晶体硅 CH4   SiH4
(2)①N、Al、Si、Zn四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:
电离能 I1 I2 I3 I4 ……
In/(kJ·mol-1) 578 1817 2745 11578 ……
则该元素是   (填写元素符号)。
②Ge的最高价氯化物的分子式是   。
③Ge元素可能的性质或应用有   。
A.是一种活泼的金属元素
B.其电负性大于硫
C.其单质可作为半导体材料
D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点
19.元素周期表在学习研究中有很重要的作用,如图是元素周期表的一部分。
回答下列问题:
(1)溴元素位于元素周期表中第   周期,第   族。
(2)硒是人体必需的微量元素, 与 互称为   。
(3)溴化硒是一种重要的电子元件材料,其分子的球棍模型如图所示。下列说法正确的是___________(填标号)。
A.溴化硒属于离子化合物
B.原子半径:
C.气态氢化物的稳定性:
D.溴化硒的相对分子质量为317.72g/mol
(4)下列事实不能说明氯的非金属性比硫强的是___________(填标号)。
A.酸性:
B.化合物 中硫显正价而氯显负价
C.将氯气通入 溶液中,有淡黄色沉淀生成
D.次氯酸的氧化性比稀硫酸的氧化性强
(5)已知滴定实验中常用 标准溶液滴定 生成 ,该反应的离子方程式为   。
(6)用电子式表示NaBr的形成过程:   。
20.随着能源技术的发展,科学家们将目光聚焦于锂的开发与研究。
(1)基态原子中电子占据最高能级的符号是   ,占据该能级电子的电子云轮廓图的形状为   形。
(2)在周期表中,与元素的化学性质最相似的邻族元素是   
(3)部分元素的第一电离能如表所示。
元素 Li Be Na K
520 900 496 419
①碱金属的第一电离能与碱金属的活泼性的联系是   。
②Be的第一电离能比Li的大,从原子结构角度分析其原因是   。
(4)海水中有丰富的锂资源,我国科学家研发出利用太阳能从海水中提取金属锂的技术,提取原理如下图所示:
①金属锂在电极   (填“A”或“B”)上生成。
②阳极产生两种气体单质,写出阳极的电极反应:   、   。
21.回答下列问题:
(1)写出氯原子的基态原子核外电子排布式:   。
(2)已知CO与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为:   。
(3)0.1mol·L-1NaHCO3溶液中,含碳元素粒子浓度的大小顺序为:   。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】由核外电子排布式可知,①1s
22s
22p
63s
23p
4为S元素,②1s
22s
22p
63s
23p
3为P元素,③1s
22s
22p
5为F元素;A.同周期自左而右,第一电离能增大,但P元素原子3p能级为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,所以第一电离能Cl>P>S;同主族自上而下第一电离能减弱,故F>Cl,故第一电离能F>P>S,即③>②>①,故A符合题意;
B.同周期自左而右,原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,故原子半径P>S>F,即②>①>③,故B不符合题意;
C.同周期自左而右,电负性增大,同主族自上而下降低,故电负性③>①>②,故C不符合题意;
D.S元素最高正化合价为+6,P元素最高正化合价为+5,F没有正化合价,故最高正化合价:①>②,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】根据排布式 ①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p5 可判定三种元素分别为硫,磷,氟。同周期元素
2.【答案】D
【解析】【解答】A. 元素非金属性Cl>S的实验依据可以是HCl的稳定性比H2S强或高氯酸的酸性比硫酸强,A不符合题意;
B. 碳元素的电负性小于氧元素,每个CO2 分子中只有2 个σ键,B不符合题意;
C. 同周期主族元素的原子形成的简单阳离子和简单阴离子的电子层结构一定不同,C不符合题意;
D. C、N、O三种元素,其第一电离能由大到小的顺序为N>O>C,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】该题考查元素周期律(气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性、最高价氧化物对应水化物的碱性、原子半径、金属性、非金属性)、电负性、电离能、σ键 π键等重点知识,难度不大但是比较重要,应掌握知识点。
3.【答案】C
【解析】【解答】第二电离能与第一电离能相差最大,说明能层发生改变,即此元素应属于IA族,A、位于VIIA族,故A不符合题意;
B、位于0族,故B不符合题意;
C、位于IA族,故C符合题意;
D、位于IIA族,故D不符合题意。
【分析】第二电离能与第一电离能相差较大说明该原子容易失去一个电子,据此分子即可。
4.【答案】C
【解析】【解答】C元素的原子序数为6,碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2,电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,且自旋状态相同,则C原子的核外电子排布图为 ,
故答案为:C。
【分析】在原子排布图中,用小方块表示轨道,用方块的数目表示能级,用箭头表示电子运动方向,方块的位置表示能量高低。
5.【答案】A
【解析】【解答】F位于第二周期,Cl、Na位于第三周期且Na排在Cl的前面,K位于第四周期,故四者的原子半径由小到大的顺序为F【分析】比较原子半径的方法是:原子的电子层数越多,其半径就越大;如果是同一周期的原子,核电荷数越小的原子半径就越大;
比较离子半径的方法是:离子的电子层数越多其半径就越大;如果电子层数相同,则核电荷数越小的离子半径就越大。
6.【答案】D
【解析】【解答】短周期元素A和B,其中A元素的原子最外层电子数是a,次外层电子数是b; B元素的原子M层电子数是(a- b),L层电子数是(a+b),则L层电子数为8,即a+b=8,元素A有两个电子层,则b=2,所以a=8-2=6,则A为氧元素;B元素的原子M层电子数是a-b=6-2=4,B为硅元素,A、B两元素形成的化合物为SiO2,即BA2。
故答案为:D
【分析】根据A,B元素的电子关系即可求出元素符号即可写出A,B形成的物质
7.【答案】D
【解析】【解答】A.钠与氯形成的化学键是离子键,A不符合题意;
B.元素Z最高价氧化物对应水化物氢氧化铝具有两性,B不符合题意;
C.元素Y形成的气态氢化物水溶液是盐酸,呈强强酸性,C不符合题意;
D.原子序数大小顺序为:X 故答案为:D。
【分析】X、Y、Z均为第三周期元素,X的第一电离能在同周期中最小,则X是金属性最强的Na。Y的电负性在同周期中最大,则Y是非金属性最强的Cl。Z的离子半径在同周期中最小,因此Z是Al,结合选项进行判断即可
8.【答案】A
【解析】【解答】A.同一周期元素,核电荷数越大,第一电离能越大,同主族元素,核电荷数越大,第一电离能越小,因此第一电离能:Y>X>W>Z,A符合题意;
B.电子层结构不同,电子层数越大,离子半径越大,电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,因此离子半径:W>X>Y>Z,B不符合题意;
C.Y的氢化物为HF,玻璃中含有SiO2,能与HF反应,因此Y的氢化物水溶液能腐蚀玻璃,C不符合题意;
D.元素W和X的某些单质都具有氧化性,可用作水处理中的消毒剂,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】Z与X可形成淡黄色化合物Z2X2,该化合物为Na2O2,因此Z为Na、X为O。X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且Y、W的最外层电子数相同,因此Y为F、W为Cl。据此结合元素周期表的性质递变规律分析选项。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.In的原子序数为49,原子核外有5个电子层,各个电子层的电子数目分别为2、8、18、18、3,则铟处于第五周期第ⅢA族,选项A不符合题意;
B. In的中子数为115-49=66,In原子中含有的电子数为49,则其中子数与电子数的差值为66-49=17,选项B不符合题意;
C.由于元素的金属性:Rb>In,元素的金属性越强,其对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强,则碱性In(OH)3<RbOH,选项C符合题意;
D.同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:In>Al,选项D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】Rb在第五周期第I主族,推测出In在第五周期第三主族,根据相对原子量=中子数+质子数,同一周期碱性从左到右减弱,In和Al同主族,从上到下半径增大
10.【答案】A
【解析】【解答】解:A、电子层越多半径越大,电子层相同时原子序数越大半径越小,S、Cl同周期,所以半径S>Cl,O元素为上周期元素,所以半径S>Cl>O,故A错误;
B、同周期从左到右金属性减弱,还原性逐渐减弱,所以还原性:Na>Mg>Al,故B正确;
C、同主族从上到下非金属性减弱,氢化物稳定性减弱,所以稳定性:HF>HCl>HBr,故C正确;
D、非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,同周期从左到右非金属性增强,所以酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4,故D正确;
故选A.
【分析】A、电子层越多半径越大,电子层相同时原子序数越大半径越小;
B、同周期从左到右金属性减弱;
C、同主族从上到下非金属性减弱,氢化物稳定性减弱;
D、根据非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强.
11.【答案】B
【解析】【解答】A. Y、Q的简单氢化物分别为H2O、H2S,水分子间存在氢键,沸点反常,沸点H2O>H2S,A不符合题意;
B. W的氧化物为氧化铝,熔点高达2000℃以上,可作耐高温材料,B符合题意;
C. N、O、Na、Al的简单离子都是10电子,核电荷数越大,半径越小,则r(N3-)> ,氧、硫同主族,核电荷数越大,半径越大,则 ,故钠离子半径不可能最大,C不符合题意;
D.非金属性N<O,则 气态氢化物的稳定性H2O>NH3,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】短周期主族元素X为N、Y为O、Z为Na、W为Al、Q为S;
12.【答案】A
【解析】【解答】解:A.二硫化碳分子中C元素的族序数+成键数=4+4=8,则二硫含碳满足分子中所有原子都满足最外层8电子结构,故A正确;
B.五氯化磷分子中磷元素的族序数+成键数=5+5=10,所以五氯化磷不满足分子中所有原子最外层8电子结构,故B错误;
C.该反应中含有氢原子,其最外层族序数+成键数=1+1=2,所以不能满足所有原子最外层8电子结构,故C错误;
D.二氯化铍分子中铍元素的族序数+成键数=2+2=4,所以分子中不能满足所有原子最外层8电子结构,故D错误;
故选A.
【分析】在ABn型化合物中,中心元素A的族序数+成键数=8时,满足分子中所有原子都满足最外层8电子结构,含H元素的化合物一定不满足,以此来解答.
13.【答案】C
【解析】【解答】同周期元素从左到右原子半径减小,故原子半径S>Cl;即硫原子大于氯原子半径,C符合题意;
故答案为:C
【分析】根据原子半径的递变规律分析。
14.【答案】C
【解析】【解答】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数和族序数均依次增大,Z是空气中含量最多的元素,Z为N元素;其中只有Y、Z处于同一周期,则X为H元素;Y可能为Be、B、C;W可能为S、Cl。
A.Y可能为Be、B、C,其中Be为金属元素,故A不符合题意;
B.同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,原子半径:r(Y)>r(Z),故B不符合题意;
C.W的最高价氧化物对应的水化物可能为硫酸或高氯酸,都是强酸,故C符合题意;
D.若Y、Z、W位于相邻的三个主族,则Y为C,W为S,碳的氢化物可能为固态,如二十烷,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】
A.Be为金属元素;
B.同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大;
C.硫酸或高氯酸都是强酸;
D.碳的氢化物可能为固态。
15.【答案】A
【解析】【解答】A.由表中数据可知,甲的第一电离能比乙低,所以甲的金属性比乙强,故A符合题意;
B.乙的第三电离能明显比第一、第二电离能高了很多,所以乙的最外层只有两个电子,乙为金属镁,其化合价为+2,故B不符合题意;
C.甲的第一电离能远远小于第二电离能,所以甲为钠。丙一定不是铝,因为铝的第一电离能比镁小,所以丙一定是非金属元素,故C不符合题意;
D.丁的第一电离能比丙更大,所以丁一定为非金属,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】同一周期中各元素的第一电离能随原子序数递增呈逐渐增大的趋势,但是每一周期的第IA和第VA元素的第一电离能高于相邻的两种元素,同一元素的电离能逐级升高,但是升高的幅度不同,根据这个特点可以把核外电子分成不同的电子层,并由此确定元素的主要化合价。
16.【答案】D
【解析】【解答】A.由分析可知,X、R分别是H、Na,其阳离子半径大小是H+<Na+,A不符合题意;
B.由分析可知,Y、Z分别是C、N,非金属性是C<N,则其氢化物的稳定性是CH4<NH3,B不符合题意;
C.由分析可知M是S,可以形成常见的H2SO3和H2SO4,C不符合题意;
D.由分析可知,X、Y分别是H、C,则它们形成的某些化合物中含有极性键和非极性键,如烯烃中碳碳原子之间存在非极性键,碳氢原子之间存在极性键,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】X、Y、Z、M、R为短周期元素,根据主族元素的最外层电子数等于主族序数,可推出X、R均位于第ⅠA族,Y位于第ⅣA族,Z位于第ⅤA族,M位于第ⅥA族。同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小,同主族元素的原子半径从上到下逐渐增大,结合所在族序数,可推出X是氢元素,R是钠元素,Y是碳元素,Z是氮元素,M是硫元素。结合元素周期性进行分析。
17.【答案】(1)电子;氧化还原;得到;还原;氧化
(2)N
(3)Fe;
【解析】【解答】(1)化合价的改变只是一种表象,实质是电子发生了转移,我们把有化合价改变的反应称为氧化还原反应,而根据“降得还原氧化剂”的口诀,该物质得电子、发生还原反应、作氧化剂;(2)次外层有2个电子,说明其次外层为K层,则该元素的电子排布为 ,即氮元素;(3)3d亚层半满,说明失电子前为 ,该元素为Fe,其基态电子排布式为 。
【分析】
(1)氧化还原反应的本质是电子的转移,特征是化合价的变化。还原剂失电子化合价升高,被氧化,发生氧化反应,生成氧化产物;氧化剂得电子化合价降低,被还原,发生还原反应,生成还原产物;
(2)电子排布时,先排能量低的能级,再排能量高的能级,该原子按照1s、2s、2p进行排布;
(3)失电子时先失去最外层,再失去内层电子。
18.【答案】(1)三;ⅣA;1;>;<;>;<
(2)Al;GeCl4;CD
【解析】【解答】(1)①Si为14 号元素,电子排布为2、8、4,所以位于元素周期表第三周期第ⅣA族。
②Cu的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,最外层有1个电子。
③由以上分析知,Al、Si同周期,且Al在Si的左方,Al半径大;非金属性N原子半径 电负性 熔点 沸点
Al>Si N<O 金刚石>晶体硅 CH4<SiH4
答案为:三;ⅣA;1;>;<;>;<;
(2)①从图中可以看出,I3到I4,数值突然增大,所以该原子易失去3个电子,即最外层有3个电子,则该元素是Al。
②Ge为32 号元素,电子排布为2、8、18、4,最高价为+4价,最高价氯化物的分子式是GeCl4。
③A.锗与硅同主族,其金属性比硅强,是不太活泼的金属元素,A不正确;
B.锗为金属元素,电负性:GeC.锗与硅同主族,且在硅的下方,其单质可作为半导体材料,C正确;
D.GeCl4与GeBr4都为分子晶体,相对分子质量前者小于后者,所以其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点,D正确;
故答案为:CD。答案为:Al;GeCl4;CD。
【分析】硅是14号元素,通过分析核外电子排布情况,可确定其在周期表中的位置;通过书写铜的电子排布式,可确定最外层电子数。比较原子半径时,可比较其电子层数和最外层电子数;比较电负性时,可比较其非金属性;比较原子晶体的熔点时,可比较其原子半径或非金属性;比较分子晶体沸点时,可比较其相对分子质量。确定元素的最外层电子数时,可利用电离能数据,找出在哪两个电离能之间,电离能突然增大,则易失去几个电子,最外层电子数就是几。确定元素的最高化合价时,应利用其最外层电子数;分析元素的可能性质时,可利用同主族元素的性质递变规律。
19.【答案】(1)四;ⅦA
(2)同位素
(3)B;C
(4)A;D
(5)
(6)
【解析】【解答】(1)溴元素质子数为35,在周期表中的位置为:第四周期第ⅦA族。
(2) 与 质子数都为34,中子数分别为44、46,互为同位素。
(3)A.由溴化硒分子的球棍模型知,溴化硒不属于离子化合物,属于共价化合物,A不正确;
B.同周期从左到右元素原子半径递减,则原子半径: ,B正确;
C.Se元素的非金属性比Br的弱,气态氢化物的稳定性: ,C正确;
D.溴、硒的相对原子质量分别为79.90、78.96,溴化硒的分子式为 ,则相对分子质量为317.72,D不正确;
答案为BC。
(4)A.应用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱比较非金属性强弱,故A不正确;
B.化合物 中硫显正价而氯显负价,则S原子吸引电子能力比氯差,能说明硫元素非金属性比氯弱,故B正确;
C.非金属性越强,对应阴离子的还原性越弱,将氯气通入 溶液中,有淡黄色沉淀生成,则氯气置换了硫,则还原性为 ,能说明硫元素非金属性比氯弱,故C正确;
D.非金属性越强,对应最高价含氧酸的酸性越强,与酸的氧化性无关,不能说明硫元素非金属性比氯弱,故D不正确;
故答案为:AD。
(5)Na2S2O3 标准溶液滴定 I2生成 Na2S4O6和I-,离子反应方程式为: 。
(6)NaBr为离子化合物,用电子式表示NaBr的形成过程: 。
【分析】
(1)溴质子数是35,属于第四周期第ⅦA族;
(2)质子相同,中子不同的属于同位素;
(3)根据球棍模型是共价化合物,原子半径、气态氢化物的稳定性均可根据所在位置进行判断,而相对分子质量单位是1;
(4)非金属性比较,可通过最高价氧化物对应的水化物酸性判断;或根据还原性判断;
(5)根据所给的反应物和产物,利用得失电子守恒进行配平即可;
(6)此为离子化合物,注意电子式的写法即可。
20.【答案】(1)2s;球
(2)Mg
(3)从上到下,随着核电荷数递增第一电离能递减;基态Be原子的核外电子排布式为1s22s2,2s2为全满结构、原子的能量较低
(4)A;2Cl--2e-=Cl2↑;4OH- -4e-=O2↑+2H2O
【解析】【解答】(1)Li是三号元素,基态Li原子的核外电子排布式为1s22s1,基态原子中电子占据最高能级的符号是2s,占据该能级电子的电子云轮廓图的形状为球形。
(2)同周期从左到右元素金属性递减,同主族从上到下元素金属性递增,则在周期表中,与元素的化学性质最相似的邻族元素是Mg。
(3)①从Li→K类推到Cs,随着质子数递增,电子层数增多,原子半径增大,原子核对最外层电子的吸引力减小,原子失电子能力增强,第一电离能减小,则碱金属的第一电离能与碱金属的活泼性的联系是:从上到下,随着核电荷数递增第一电离能递减。
②Be的第一电离能比Li的大,从原子结构角度分析其原因是:基态Li原子的核外电子排布式为1s22s1,基态Be原子的核外电子排布式为1s22s2,2s2为全满结构、原子的能量较低,则具有较大的第一电离能。
(4)①要从海水中提炼Li,则原本在海水中Li+透过选择性膜在A极得到电子生成Li,故金属锂在电极A上生成。
②海水中含有大量的Cl-,故有Cl2生成,相应的电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,海水中在阳放电产生气体的离子还有OH-,故另外一种气体为O2,相应的电极反应为:4OH- -4e-=O2↑+2H2O。
【分析】(1)不同能层的相同能级中,能层序数越大,能量就越高;s轨道电子云为球形、p轨道电子云为哑铃形;
(2)同周期从左到右元素金属性递减,同主族从上到下元素金属性递增;
(3)①同主族,随着质子数递增,电子层数增多,原子半径增大,原子核对最外层电子的吸引力减小,原子失电子能力增强,第一电离能减小;
②轨道全充满、半满或全空的状态的原子的能量较低;
(4)①阴极上阳离子得电子,发生还原反应;
②依据离子的放电顺序判断。
21.【答案】(1)1s22s22p63s23p5
(2)1:2
(3)c(HCO)>c(H2CO3)>c(CO)
【解析】【解答】(1)氯是17号元素,根据能量最低原理,氯原子的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p5;
(2)CO与N2结构相似,则CO的结构式为,CO分子内σ键与π键个数之比为1:2;
(3)0.1mol·L-1NaHCO3溶液中,发生水解反应生成,能电离出CO,水解大于电离,含碳元素粒子浓度的大小顺序为c(HCO)>c(H2CO3)>c(CO)。
【分析】(1)Cl为17号原子,核外有17个电子,根据构造原理书写其原子核外电子排布式;
(2)单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,三键中含有1个σ键和2个π键;
(3)的水解程度大于电离程度,且水解和电离都是微弱的。

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