鲁科版高中化学选择性必修2能力课时落实1元素周期律的综合应用含答案 试卷

这是一份鲁科版高中化学选择性必修2能力课时落实1元素周期律的综合应用含答案，共10页。
能力课时落实(一)　元素周期律的综合应用
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1．(2021·四川宜宾南溪二中月考)下列叙述正确的是(　　)
A．Si的逐级电离能逐渐增大
B．Na、Mg、Al的第一电离能逐渐增大
C．同周期元素中卤族元素的第一电离能最大
D．同主族元素中金属性越强的元素的第一电离能越大
A　[第一电离能：Mg>Al>Na，B项错误；同周期元素中，稀有气体元素的第一电离能最大，C项错误；同主族元素中，元素的金属性越强，其第一电离能越小，D项错误。]
2．下列关于电离能和电负性的说法不正确的是(　　)
A．第一电离能：Mg>Al
B．硅的第一电离能和电负性均大于磷
C．锗的第一电离能和电负性均小于碳
D．F、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是F
B　[Mg的3s能级上有2个电子，处于全充满状态，较稳定，所以Mg元素的第一电离能高于同周期相邻元素Al的第一电离能，A项正确；硅的第一电离能和电负性均小于磷，B项错误；同一主族元素，其第一电离能、电负性随原子序数的增大而减小，所以锗的第一电离能、电负性都小于碳，C项正确；F、K、Fe、Ni四种元素中F的电负性最大，D项正确。]
3．下表中是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质，下列判断正确的是(　　)
元素
A
B
C
D
E
最低化合价
－4
－2
－1
－2
－1
电负性
2.5
2.5
3.0
3.5
4.0
A．C、D、E的氢化物的稳定性：C>D>E
B．元素A的原子最外层轨道中无自旋状态相同的电子
C．元素B、C之间不可能形成化合物
D．与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应
D　[根据电负性和最低化合价，推知A为C，B为S，C为Cl，D为O，E为F。A项，C、D、E的氢化物分别为HCl、H2O、HF，稳定性：HF>H2O>HCl；B项，元素A的原子最外层电子排布式为2s22p2,2p轨道上的两个电子分占两个原子轨道，且自旋状态相同；C项，S的最外层有6个电子，Cl的最外层有7个电子，它们之间可形成S2Cl2等化合物；D项，Na能与H2O发生置换反应生成NaOH和H2。]
4．下列对物质中原子的电负性标注错误的是(　　)

C　[N的电负性比H的大，A项正确；O的电负性比C的大，B项正确；Cl的电负性比Br的大，C项错误；N的电负性比C的大，D项正确。]
5．(2021·南京高二检测)现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3；④1s22s22p5。
则下列有关比较中正确的是(　　)
A．第一电离能：④>③>②>①
B．原子半径：④>③>②>①
C．电负性：④>③>②>①
D．最高正化合价：④>③＝②>①
A　[由电子排布式可知：①为S，②为P，③为N，④为F。第一电离能为④>③>②>①，A项正确；原子半径应是②最大，④最小，B项不正确；电负性应是④最大，②最小，C项不正确；F无正价，最高正价①>②＝③，D项不正确。]
6．下列关于原子核外电子排布式或运动状态的描述中，不特指碳原子的是(　　)
A．原子核外电子有六种不同的运动状态
B．L层p能级中只有一个空轨道
C．L层上有两个未成对的电子
D．最外层p能级电子数与次外层电子数相等
C　[A项，在多电子原子中，没有两个运动状态完全相同的电子。因此“原子核外电子有六种不同的运动状态”说明原子核外只有六个电子，只能是碳原子；B项，“L层p能级中只有一个空轨道”，则原子核外电子排布式为1s22s22p2，只能是碳原子；C项，“L层上有两个未成对的电子”，有可能是碳原子，也有可能是氧原子；D项，根据“最外层p能级电子数与次外层电子数相等”分析，如果该原子有三个电子层，则其3p能级有八个电子，而p能级最多容纳六个电子，所以这种情况排除，因此该原子应该有两个电子层，则其2p能级有两个电子，电子排布式为1s22s22p2，只能是碳原子。]
7．(2021·武汉高二检测)下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应又能与烧碱溶液反应且都产生H2的是(　　)
A．核内无中子的原子
B．价电子排布为3s23p3的原子
C．最外层电子数等于倒数第三层的电子数的原子
D．N层上无电子，最外层的电子数等于电子层数的金属原子
D　[A项，核内无中子的原子是氢；B项，价电子排布为3s23p3的原子是磷；C项，最外层电子数等于倒数第三层的电子数的原子是镁，镁与碱不反应；D项，N层上无电子，最外层的电子数等于电子层数的金属原子是铍或铝，根据对角线规则，铍与铝的性质相似。]
8．(2021·河南鹤壁高中月考)短周期元素X、Y在元素周期表中的相对位置如图所示，基态Y原子的价电子排布式为nsn－1npn＋1。下列说法不正确的是(　　)

A．电负性：X>Y
B．第一电离能：X>Y
C．Y在周期表中位于第3周期ⅥA族
D．原子半径：X>Mg
D　[由基态Y原子的价电子排布式可知n＝3，则基态Y原子的价电子排布式为3s23p4，即Y为S，X为F。电负性：F>S，A项正确；第一电离能：F>S，B项正确；S位于第3周期ⅥA族，C项正确；Mg原子比F原子多一个电子层，原子半径：Mg>F，D项错误。]
9．我国的纳米基础研究能力已经跻身于世界的前列，例如曾被选为我国年度十大科技成果之一的一项成果就是合成一种一维的纳米材料，其化学式为RN。已知该化合物中与氮原子结合的Rn＋有28个电子，则R位于元素周期表中(　　)
A．第3周期ⅤA族 B．第4周期ⅢA族
C．第5周期ⅢA族 D．第4周期ⅤA族
B　[RN中N为－3价，则R为＋3价，即n＝3，因Rn＋有28个电子，故R原子核外有31个电子，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，则R位于元素周期表中第4周期ⅢA族，B项正确。]
10．已知X、Y、Z、W是短周期元素。X元素基态原子的2p能级处于半充满状态；Y元素基态原子最外电子层(L电子层)上s电子数和p电子数相等；Z元素的＋2价阳离子的核外电子排布与基态氖原子相同；W元素基态原子的M电子层上有1个未成对的p电子。下列说法一定正确的是(　　)
A．含有X元素的化合物一定是共价化合物
B．Y元素的电负性大于X元素的电负性
C．X元素的单质与Z元素的单质在一定条件下能发生化合反应
D．W元素的单质能与NaOH溶液反应放出氢气
C　[根据题给信息可知，X为N，Y为C，Z为Mg，W为Al或Cl。A项，NH4Cl为离子化合物，错误。B项，N的电负性大于C的电负性，错误。C项，N2和Mg在点燃条件下发生化合反应生成Mg3N2，正确。D项，若W为Cl，Cl2与NaOH溶液反应不能放出H2，错误。]
11．几种短周期元素的原子半径及某些化合价见下表。判断下列说法正确的是(　　)
元素代号
A
B
D
E
G
H
I
J
化合价
－1
－2
＋4、－4
－1
＋5、－3
＋3
＋2
＋1
原子半径/nm
0.071
0.074
0.077
0.099
0.110
0.143
0.160
0.186
A．A的单质能将E的单质从HE3的溶液中置换出来
B．A、H、J的离子半径由大到小的顺序是A>J>H
C．H、I、J的第一电离能大小顺序是H>I>J
D．I的单质在DB2中燃烧生成两种化合物
B　[根据元素的化合价并结合其原子半径的大小，可推出A是氟、B是氧、D是碳、E是氯、G是磷、H是铝、I是镁、J是钠。F2与水剧烈反应，不能将Cl2从AlCl3的溶液中置换出来，A项错误；Al、Mg、Na的第一电离能大小顺序是Mg>Al>Na，C项错误；Mg在CO2中燃烧生成C与MgO，即生成一种化合物和一种单质，D项错误。]
12．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＋具有还原性
B．X的最高价氧化物具有强氧化性
C．该元素是ⅥA族元素
D．X的常见化合价有＋2、＋4
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ⅣA族的Pb。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。]
13．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：
元素
相关信息
X
X的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等
Y
常温常压下，Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积
Z
Z和Y同周期，Z的电负性大于Y
W
W的一种核素的质量数为63，中子数为34
(1)Y位于元素周期表第________周期________族，Y和Z的最高价氧化物对应水化物的酸性较强的是________(写化学式)。
(2)在H—Y、H—Z两种共价键中，键的极性较强的是________。
(3)W的基态原子核外电子排布式是_____________________________。
[解析]　由题给信息推出X元素基态原子的电子排布式：1s22s22p2，为碳元素；Y为硫元素；Z为氯元素；W为铜元素。
(1)硫元素位于元素周期表第3周期ⅥA族。
(2)H—Y键为H—S键，H—Z键为H—Cl键，S的非金属性弱于Cl，原子半径：S＞Cl，所以键的极性较强的是H—Cl键。
(3)Cu原子的核外电子数为29,3d能级全充满，故基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。
[答案]　(1)3　ⅥA　HClO4　(2)H—Cl (3)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
14．A、B、C、D、E、F为硫酸铝钾和硫酸铝铵的组成元素，A原子核外只有1种运动状态的电子，B、C元素位于第2周期且原子半径：B>C，D与C同主族，E、F元素的电离能数据如下表：
元素
E
F
第一电离能/kJ·mol－1
418.8
577.5
第二电离能/kJ·mol－1
3 052
1 816.7
第三电离能/kJ·mol－1
4 420
2 744.8
第四电离能/kJ·mol－1
5 877
11 577
请回答下列问题：
(1)A在元素周期表中属于________区元素。
(2)基态E原子的电子排布式为___________________________。
(3)D、E、F离子半径大小顺序为________________________(用离子符号表示)。
(4)B、C、D电负性大小顺序为______________________(用元素符号表示)。
(5)参照表中数据，进行判断：Mg原子第一电离能________(填“大于”或“小于”)577.5 kJ·mol－1。
(6)通过上述信息和表中数据分析，为什么E原子失去核外第二个电子所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量：________________________。
[解析]　硫酸铝钾和硫酸铝铵的化学式分别为KAl(SO4)2、NH4Al(SO4)2，二者的组成元素有H、O、N、S、Al、K，需根据题目条件推出A、B、C、D、E、F所对应的元素。A原子核外只有1种运动状态的电子，说明A原子核外只有1个电子，A为H。H、O、N、S、Al、K六种元素中，只有O、N处于第2周期，且N的原子半径大于O，故B为N，C为O。与O元素同主族的应该是S，故D为S。根据E、F元素电离能数据可知，E元素的第一电离能和第二电离能相差很大，第二电离能与第三、四电离能相差不大，说明E原子最外层只有1个电子，故E为K，F为Al。(1)H的原子结构中只有1s上有1个电子，所以H属于s区元素。(2)E为K，其原子核外有19个电子，基态K原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1。(3)S2－、Al3＋、K＋半径比较时，由于K＋、S2－具有3个电子层，Al3＋只有2个电子层，所以K＋、S2－的半径都大于Al3＋的半径，K＋和S2－具有相同的电子层结构，原子序数越小，半径越大，故S2－的半径大于K＋的半径。(4)元素非金属性越强，其电负性越大，故电负性：O>N>S。(5)Mg原子的价电子排布式为3s2，处于全充满状态，失去3s2上的1个电子比Al原子失去3p1上的1个电子更难，故Mg原子的第一电离能大于577.5 kJ·mol－1。
[答案]　(1)s　(2)1s22s22p63s23p64s1(或[Ar]4s1) (3)S2－>K＋>Al3＋　(4)O>N>S　(5)大于　(6)K原子失去一个电子后，K＋已形成稳定结构，此时再失去一个电子很困难
15．短周期元素A、B、C、D，A元素基态原子的最外层电子排布式为ms1，B元素基态原子的价电子排布式为ns2np2，C元素基态原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，D元素基态原子的M电子层的p轨道中有3个未成对电子。
(1)若A为非金属元素，则A与C形成的简单化合物跟A与D形成的简单化合物相比，稳定性为________>________(写化学式)。
(2)n＝2时B的最高价氧化物对应的水化物与n＝3时B的最高价氧化物对应的水化物相比，二者酸性________>________(写化学式)，验证该结论的实验是_________________________________。
(3)若A元素的原子最外层电子排布式为2s1，B元素原子的价电子排布式为3s23p2，A、B、C、D四种元素的电负性由大到小的顺序是______(用元素符号表示)。
[解析]　A元素基态原子的最外层电子排布式为ms1，则A可能是H、Li或Na；C元素原子的最外层电子数是电子层数的3倍，则C是O；D元素原子的M电子层的p轨道中有3个未成对电子，电子排布式应为1s22s22p63s23p3，则D是P。(1)A是非金属元素时应是H，与C、D分别形成简单化合物H2O、PH3，因为非金属性：O>S>P，故稳定性：H2O>PH3。(2)B元素原子的价电子排布式为ns2np2，当n＝2、3时B分别是C、Si，C的非金属性强于Si，故H2CO3的酸性强于H2SiO3，可以通过向硅酸钠水溶液中通入CO2气体得到白色沉淀加以证明。(3)A元素原子的最外层电子排布式为2s1，应是锂元素；B元素原子的价电子排布式为3s23p2，应是硅元素。根据电负性的变化规律，可知电负性由大到小的顺序为O>P>Si>Li。
[答案]　(1)H2O　PH3　(2)H2CO3　H2SiO3　向硅酸钠溶液中通入CO2气体得到白色沉淀　(3)O>P>Si>Li
16．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。

(1)短周期中原子核外p能级上电子数与s能级上电子总数相等的元素是________________(填元素符号)。
(2)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。
(3)X值较小的元素集中在元素周期表的________(填序号，下同)。
a．左下角　　b．右上角　　c．分界线附近
(4)下列说法正确的是________。
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p能级最多容纳6个电子，s能级最多容纳2个电子，因此短周期中原子核外p能级上电子数与s能级上电子总数相等的元素的核外电子排布为1s22s22p4、1s22s22p63s2，即分别为O和Mg。(2)根据题图可知，同主族元素从上到下，X值逐渐减小，同周期元素从左到右，X值呈增大趋势。(3)X值较小的元素集中在元素周期表左下角。(4)X值可代表元素的电负性，能够反映原子在分子中吸引电子的能力、衡量元素金属性和非金属性的强弱。
[答案]　(1)O、Mg　(2)同主族元素从上到下，元素的X值逐渐减小　增大　周期性　(3)a　(4)bc
17．有五种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所示：
元素
结构、性质等信息
A
是短周期元素(稀有气体元素除外)中原子半径最大的元素，含该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂
B
与A同周期，其最高价氧化物对应的水化物呈两性
C
其气态氢化物极易溶于水，液态时常用作制冷剂
D
是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的杀菌消毒剂
E
元素基态原子的L电子层上有2对成对电子
请根据表中信息回答下列问题。
(1)A元素基态原子的核外电子排布式为________________。
(2)B元素在元素周期表中的位置为________；离子半径：B________(填“>”或“Na＋，故离子半径：Al3＋O。(6)NCl3分子中N显－3价，Cl显＋1价，NCl3的水解产物为NH3(或NH3·H2O)和HClO。
[答案]　(1)1s22s22p63s1(或[Ne]3s1)
(2)第3周期ⅢA族　
O
(6)NH3(或NH3·H2O)和HClO