沪科版 化学拓展型课程1原子结构与元素周期律 测试题含答案.docx
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沪科版化学拓展型课程1原子结构与元素周期律测试题含答案
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沪科版拓展型课程1原子结构与元素周期律测试题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分。
第Ⅰ卷
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)
1.下列表示物质结构的化学用语正确的是( )
A.H、D、T表示同一种核素
B.MgCl2的形成过程
C.Cl-的结构示意图:
D.NH4Cl的电子式:
2.下列叙述中,正确的是()
A.在一个基态多电子的原子中,可以有两个运动状态完全相同的电子
B.在一个基态多电子的原子中,不可能有两个能量完全相同的电子
C.在一个基态多电子的原子中,M层上的电子能量肯定比L层上的电子能量高
D.如果某一基态3p能级上仅有2个电子,它们自旋方向必然相反
3.几种短周期元素的原子半径和主要化合价见下表,下列说法中正确的是( )
A.等物质的量的X、Y的单质与足量的盐酸反应,生成的H2一样多
B.Y与Q形成的化合物不能跟氢氧化钠溶液反应
C.Z的氢化物的稳定性强于L的氢化物的稳定性
D.在化学反应中,M原子与其他原子易形成共价键而不易形成离子键
4.在通常条件下,下列各组物质的性质排列正确的是()
A.熔点:
B.水溶性:
C.沸点:
乙烷>戊烷>丁烷
D.热稳定性:
5.运用元素周期律分析下面的推断,其中推断错误的是( )
A.氢氧化铍的碱性比氢氧化镁弱
B.砹为有色固体,砹化氢不稳定
C.硫酸锶是难溶于水的白色固体
D.硒化氢是无色有毒的气体,比硫化氢稳定
6.下列说法正确的是()
A.共价化合物中可能含有离子键
B.Ca2+,K+,Cl-,S2-四种离子的半径依次减小
C.
三种原子的核外电子数分别为124、125、126
D.VIA族元素氧、硫、硒的位置从上到下,故H2O、H2S、H2Se稳定性依次减弱
7.下列有关晶体的叙述中,错误的是()
A.离子晶体在熔化时,离子键被破坏,而分子晶体熔化时化学键不被破坏
B.白磷晶体中,结构粒子之间通过共价键结合
C.石英晶体是直接由硅原子和氧原子通过共价键所形成的空间网状结构的晶体
D.构成分子晶体的结构粒子中不一定存在共价键
8.下列表示方法正确的是( )
A.188O2-的结构示意图:
B.NH3的电子式:
H
H
C.硫离子的电子式:
·
D.N2的电子式:
N……N
9.部分卤素的某种性质或结构随核电荷数的变化趋势如图所示,下列选项可能是( )
A.原子半径
B.氢化物的稳定性
C.电子层数
D.单质的密度
10.下列说法正确的是( )
A.通过化学变化可以实现16O与18O之间的转化
B.因为H2O的沸点高于H2S,所以O原子得电子能力大于S原子
C.某化合物熔融状态下能导电,该化合物中一定有离子键
D.化学键是相邻分子之间的强烈的相互作用
二、双选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)
11.铊是超导材料的组成元素之一,铊在周期表中位于第6周期,与铝是同主族元素,元素符号是Tl,以下对铊的性质推断不正确的是( )
A.铊是易导电的银白色金属
B.能生成+3价离子
C.氢氧化铊是两性氢氧化物
D.Tl3+的氧化性比Al3+强
12.(多选)下列描述中正确的是( )
A.CS2为V形的极性分子
B.ClO
的空间构型为平面三角形
C.SF6中有6对完全相同的成键电子对
D.SiF4和SO
的中心原子均为sp3杂化
13.同主族元素所形成的同一类型的化合物,往往其结构和性质相似.化合物PH4I是一种无色晶体,下列有关它的描述,正确的是( )
A.化合物PH4I与NH4Cl性质相似
B.在加热条件下,分解产生无色气体
C.这种化合物不能与碱发生反应
D.该化合物可由PH3跟HI化合生成
14.(多选)下列有关元素锗及其化合物的叙述中正确的是()
A.锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳
B.四氯化锗与四氯化碳分子都是四面体构型
C.二氧化锗与二氧化碳都是非极性的气体化合物
D.锗和碳都存在具有原子晶体结构的单质
第Ⅱ卷
三、综合题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
15.A、B、C、D四种元素,它们原子的核电荷数均小于18,且依次递增。
A原子核内仅有1个质子,B原子的电子总数与D原子的最外层电子数相等,A原子与B原子的最外层电子数之和与C原子的最外层电子数相等,D原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。
(1)请写出这四种元素元素名称:
A________;B________;C________;D________。
(2)A与C形成常见化合物的化学式是______,该化合物的水溶液呈______性。
(3)B与D形成的化合物能溶于水,且与水反应的化学方程式是__________________。
16.Ⅰ.已知A、B、C、D四种分子所含原子的数目依次为1、3、6、6,且都含有18个电子,B、C是由两种元素的原子组成,且分子中两种原子的个数比均为1∶2。
D是一种有毒的有机物。
(1)组成A分子的原子的元素符号是 。
(2)从B分子的立体结构判断,该分子属于 (填”极性”或”非极性”)分子。
(3)C分子中都包含 个σ键, 个π键。
(4)D的熔、沸点比CH4的熔、沸点高,其主要原因是(须指明D是何种物质)
。
Ⅱ.CO的结构可表示为C≡O,N2的结构可表示为N≡N。
(5)下表是两者的键能数据:
(单位:
kJ·mol-1)
结合数据说明CO比N2活泼的原因:
。
Ⅲ.(6)基态镍原子的核外电子排布式为 。
17.
(1)已知A和B均为第3周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
A通常显________价,A的电负性________B的电负性(填“>”“<”或“=”)。
(2)紫外光的光子所具有的能量约为399kJ·mol-1。
根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息,说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因_______________________。
组成蛋白质的最简单的氨基酸中的碳原子杂化类型是__________。
(3)实验证明:
KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图所示),其中3种离子晶体的晶格能数据如下表:
则该4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是:
________________。
其中MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有__________个。
(4)金属阳离子含有的未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。
离子型氧化物V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是__________。
(5)某配合物的分子结构如图所示,其分子内不含有________(填序号)。
A.离子键 B.极性键 C.金属键 D.配位键
E.氢键 F.非极性键
(6)科学家设计反应:
CO2+4H2→CH4+2H2O以减小空气中的CO2。
若有1molCH4生成,则有______molσ键和______molπ键断裂。
18.
(1)已知X、Y、Z为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表:
(1)则X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为______________(用元素符号表示),元素Y的第一电离能大于X的第一电离能原因是___________________________________________。
(2)A、B、C、D是周期表中前10号元素,它们的原子半径依次减小。
D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子M、N、W,且在M、N、W分子中,A、B、C三原子都采取sp3杂化。
①A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为________________(用元素符号表示)。
②M是含有________键(填”极性”或”非极性”)的________分子(填”极性”或”非极性”)。
③N是一种易液化的气体,请简述其易液化的原因_________________________________。
④W分子的VSEPR模型的空间构型为________,W分子的空间构型为________。
⑤AB-离子中和B2分子的π键数目比为________。
(3)E、F、G三元素的原子序数依次增大,三原子的核外的最外层电子排布均为4s1。
①E元素组成的单质的晶体堆积模型为________(填代号)。
a.简单立方堆积 b.体心立方堆积c.六方最密堆积d.面心立方最密堆积
②F元素在其化合物中最高化合价为________。
③G2+离子的核外电子排布式为___________________________________________,G2+和N分子形成的配离子的结构式为________。
答案解析
1.【答案】B
【解析】H、D、T是同一种元素的三种核素,故A错误;氯离子是由氯原子得一个电子形成,核电荷数仍为17,故氯离子的结构示意图为
,故C错误;氯化铵为离子化合物,氯离子的最外层电子数必须标出,氯化铵正确的电子式为
故D错误。
2.【答案】C
【解析】在一个基态多电子的原子中,不可能有两个运动状态完全相同的电子,选项A不正确;处在同一能级中的电子,其能量是相同的,B不正确;根据核外电子的运动特点可知,选项C正确;D不正确,违背的应该是洪特规则
3.【答案】D
【解析】由题给主要化合价可知,X位于第ⅡA族,Y位于ⅢA族,Z位于第ⅥA族,L位于第ⅦA族,M位于第ⅣA族,Q位于第ⅥA族。
由短周期元素原子半径递变规律可知,X、Y、Z、L、M、Q分别为镁、铝、硫、氯、碳、氧。
等物质的量的镁、铝的单质与足量的盐酸反应,铝生成的氢气多,选项A错误;Y与Q形成的化合物为氧化铝,氧化铝能与氢氧化钠溶液反应,选项B错误;Z的氢化物为硫化氢,L的氢化物为氯化氢,稳定性:
HCl>H2S,选项C错误;M原子为碳原子,最外层上有4个电子,不易得失电子,易形成共价键,不易形成离子键,选项D正确。
4.【答案】D
【解析】A错误,不同类型晶体的熔点:
原子晶体>离子晶体>分子晶体,熔点为SiO2>KCl>CO2。
B错误,H2S微溶于水,而HCl和SO2都易溶于水,水溶性为
。
C错误,烷烃为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,则烷烃的沸点越高,则有戊烷>丁烷>乙烷。
D正确,非金属性:
F>O>N,非金属性越强,氢化物的越稳定,热稳定性为HF>H2O>NH3。
5.【答案】D
【解析】由同主族元素性质变化规律可知,铍的金属性比镁弱,氢氧化铍的碱性比氢氧化镁弱;随原子序数的增大,卤素单质的颜色逐渐加深,其氢化物的稳定性逐渐减弱;第ⅡA族元素随原子序数的增大,其硫酸盐溶解性减弱,硫酸锶比硫酸钡更难溶于水;硒的非金属性比硫弱,硒化氢的稳定性比硫化氢稳定性弱。
6.【答案】D
【解析】A.只含有共价键的化合物是共价化合物,则共价化合物中不可能含有离子键。
B.电子排布相同的离子,原子序数越大,则离子半径越小,所以Ca2+、K+、Cl-、S2-四种离子的半径依次增大。
C.电子数等于质子数,同种元素不同核素的电子数相同,则
三种原子的核外电子数相同均为84。
D.元素的非金属性越强,则氢化物的稳定性越强,非金属性:
O>S>Se,则H2O、H2S、H2Se稳定性依次减弱。
7.【答案】B
【解析】
8.【答案】B
【解析】
8O2-原子核内的质子数是8,A项错误;硫离子是阴离子,书写电子式时应加上“[]”,C项错误;N2的电子式为
N……N
,D项错误。
9.【答案】B
【解析】卤素随原子序数的依次增加,原子核外的电子层数依次增加,原子半径依次增大,元素的非金属性依次减弱,氢化物的稳定性减弱。
其单质的的密度依次增大。
10.【答案】C
【解析】16O与18O之间的转化为原子核变化,而化学变化只涉及核外电子的变化,A项错误;水的沸点比H2S的沸点高是由于水分子间存在氢键,与原子的得电子能力无关,B项错误;熔融状态下是否导电是判断某化合物中是否存在离子键的依据,C项正确;化学键是相邻的原子之间的强烈的相互作用,D项错误。
11.【答案】CD
【解析】铊和铝都位于第ⅢA族,它们具有相似性,都是易导电的银白色金属,都可形成+3价离子;由同主族元素性质变化规律可知,铊的金属性比铝强,单质铊的还原性比铝强,Tl3+的氧化性比Al3+弱;氢氧化铊显碱性,不具有两性。
12.【答案】CD
【解析】CS2的结构类似于CO2的结构是直线形分子,A错误;氯原子与氧原子形成三个配位键,另得一电子形成8电子稳定结构,应该是三角锥形结构,B错误;SF6中的共价键完全相同,C正确;SiF4中心原子采取的是sp3杂化,正四面体构型,SO
的中心原子也为sp3杂化,三角锥形结构。
13.【答案】AD
【解析】同主族元素所形成的同一类型的化合物,其结构和性质往往相似,则PH4I与NH4Cl性质相似,根据NH4Cl的性质判断。
14.【答案】BD
【解析】A错误,碳和锗同主族,同主族元素从上到下第一电离能递增,锗低于碳。
B正确,四氯化锗和四氯化碳都是分子晶体且构型相同。
C错误,金属的氧化物不是气体。
D正确,锗和碳都易于形成四个键,能形成原子晶体结构的单质。
15.【答案】
(1)氢 碳 氮 氧
(2)NH3 碱 (3)CO2+H2O===H2CO3
【解析】A原子核内仅有1个质子,A是氢元素;D原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,D是氧元素;B原子的电子总数与D原子的最外层电子数相等,B为碳元素;C原子的最外层电子数为5,且在第二周期,为氮元素。
16.【答案】
(1)Ar
(2)极性 (3)5 0
(4)D是CH3OH,分子之间能形成氢键
(5)CO中第一个π键的键能是273kJ·mol-1,N2中第一个π键的键能是
523.3kJ·mol-1,所以CO的第一个π键比N2更容易断
(6)1s22s22p63s23p63d84s2
【解析】Ⅰ.A、B、C、D四种分子所含原子的数目依次为1、3、6、6,且都含有18个电子,故A为氩气;B分子中两种原子的个数比为1∶2,故B为H2S;C分子所含原子数目为6,且分子中两种原子的个数比为1∶2,故C为N2H4;D是一种有毒的有机物,含有18个电子,联想甲烷电子数目为10,含有5个原子,再加1个氧原子为18个电子,故D为CH3OH,甲醇有毒,符合题意。
(1)A是氩气,组成分子的原子的元素符号是Ar。
(2)B为H2S,硫原子形成2个S-H单键,为V形结构,正负电荷的重心不重合,为极性分子。
(3)C为N2H4,分子中含有4个N-H键,1个N-N键,单键是σ键,因此分子中有5个σ键,0个π键。
(4)D是CH3OH,分子之间能形成氢键,故熔、沸点比CH4的熔、沸点高。
Ⅱ.(5)CO中第一个π键的键能是1071.9kJ·mol-1-798.9kJ·mol-1=
273kJ·mol-1,N2中第一个π键的键能是941.7kJ·mol-1-418.4kJ·mol-1=
523.3kJ·mol-1,CO中第一个π键的键能较小,CO的第一个π键比N2更容易断,因此CO比N2活泼。
Ⅲ.(6)Ni是28号元素,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2。
17.【答案】
(1)+3 >
(2)紫外光的光子所具有的能量比蛋白质分子中的化学键C—C、C—N、C—S的键能大,紫外光的光子所具有的能量足以使这些共价键断裂,从而破坏蛋白质分子 sp2、sp3
(3)TiN>MgO>CaO>KCl 12
(4)CrO2(5)AC(6)6 2
【解析】
(1)观察A、B两元素各电离能的差别,可判断A的化合价为+3,即为Al;B为+2价,为Mg。
因为同周期从左至右电负性增大,故Al的电负性大于Mg。
(2)从表格中给出的蛋白质中各共价键的键能可以发现,紫外光的光子能量足以破坏这些共价键。
最简单的氨基酸是甘氨酸
,其中碳①原子采用sp3杂化,碳②原子采用sp2杂化。
(3)观察表格中的数据会发现,阴阳离子所带的电荷数对晶格能的影响大于阴阳离子的半径对晶格能的影响。
四种晶体均为离子晶体,TiN和CaO中的阳离子均为18电子结构,阴离子均为10电子结构,Ti和Ca、N和O的原子序数均相差1,因此Ti3+和Ca2+、N3-和O2-的离子半径均相差不大,但是由于Ti3+和N3-均带有3个单位的电荷,因此TiN的晶格能大于CaO。
CaO、MgO中的阴阳离子均带有2个单位的电荷,Ca2+的半径大于Mg2+,所以MgO的晶格能大于CaO。
综上所述,这种晶体的晶格能大小顺序为TiN>MgO>CaO>KCl。
所以晶体的熔点高低顺序也为TiN>MgO>CaO>KCl。
(4)V2O5中V5+的电子排布式为1s22s22p63s23p6,没有未成对电子;CrO2中Cr4+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d2,含有2个未成对电子,因此适合作录音带磁粉原料的是CrO2。
(5)观察配合物的分子结构会发现其中存在配位键Ni←N,极性键H—O、O—N等,非极性键C—C,氢键O……H—O等作用力。
不存在离子键和金属键。
(6)CO2的结构式为O=C=O,1个CO2分子中含有2个σ键和2个π键,1个H2分子中共含有1个σ键,生成1molCH4需要1molCO2和4molH2,因此需要断裂6molσ键和2molπ键。
18.【答案】
(1)Al>Mg>Na 元素Mg价电子排布式为3s2,处于全充满状态,比Al价电子排布(3s23p1)稳定。
则Mg第一电离能大于Al的第一电离能
(2)①C
【解析】
(1)根据电离能的突变看,X、Y、Z的化合价分别为+3、+2、+1价,故为Al、Mg、Na。
(2)氢能够与第二周期元素形成10电子分子,由于均为sp3杂化,A、B、C的原子半径依次减小,故A、B、C为碳、氮、氧。
M、N、W为CH4、NH3、H2O。
②甲烷中的碳氢键为极性键,分子为非极性分子。
④水分子中的氧为sp3,为四面体结构,但是由于还有两对孤对电子,故实际构型为V形。
⑤CN-和N2中存在三键,故二者的π键数之比为1∶1。
(3)最外层电子排布为4s1的元素有K、Cr、Cu,故分别是E、F、G。
①钾元素为体心立方堆积模型,②Cr的3d54s1均为价电子,最高价为+6价,③[Cu(NH3)4]2+中的氮原子与铜之间存在配位键。
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