化学选择性必修2第一章 原子结构与性质第一节 原子结构随堂练习题

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第一章　分层作业5　元素周期律A级  必备知识基础练1.下列关于微粒半径的说法正确的是(　　)A.电子层数少的元素的原子半径一定小于电子层数多的元素的原子半径B.核外电子层结构相同的单核微粒半径相同C.质子数相同的不同单核微粒,电子数越多半径越大D.电子层数相同的粒子,原子序数越大,原子半径越大2.下列关于元素第一电离能的说法不正确的是(　　)A.钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能,钾的金属性强于钠B.因同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小,第一电离能必依次增大C.最外层电子排布式为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子,第一电离能较大D.对于同一元素而言,原子的逐级电离能越来越大3.下列有关P、S、Cl的性质叙述错误的是(　　)A.原子半径:Cl<S<PB.第一电离能:S<Cl<PC.电负性:P<S<ClD.酸性:H3PO4<H2SO4<HClO44.x、y为两种元素的原子,x的阴离子与y的阳离子具有相同的电子层结构,由此可知(　　)A.x的原子半径大于y的原子半径B.x的电负性小于y的电负性C.x的非金属性小于y的非金属性D.x的第一电离能大于y的第一电离能5.[2023河北唐山开滦一中高二期末]已知X、Y是主族元素,表中数据I1~I4为逐级电离能(单位kJ·mol-1)。下列说法错误的是(　　)元素I1I2I3I4X5004 6006 9009 500Y5801 8002 70011 600A.元素Y是第ⅢA族元素B.X单质还原性比Y的强C.元素X的常见化合价是+1价D.若元素Y处于第三周期,其单质可与冷水剧烈反应6.根据元素周期律和物质结构的有关知识,以下有关排序正确的是(　　)A.离子半径:Ca2+>Cl->S2-B.第一电离能:Si>C>NC.电负性:F>S>MgD.热稳定性:SiH4>H2S>H2O7.(1)比较下列微粒半径的大小:①F-　　　　　　(填“>”“=”或“<”,下同)O2-; ②Na　　　　　　Mg　　　　　　Cl; ③F-　　　　　　Cl-　　　　　　Br-; ④S2-　　　　　　S。 (2)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为　　　　　　　　。 (3)第三周期所有元素的第一电离能大小顺序为         　　　　　　　。 (4)F、Cl、Br、I的第一电离能大小顺序为　　　　　　　　,电负性大小顺序为　　　　　　　　　　　。 8.[2023北京平谷区高二期末]W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的五种短周期元素,其部分元素性质或原子结构如下表所示。元素元素性质或原子结构W电子只有一种自旋取向X基态原子的最外层有3个未成对电子Y原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等Z在同周期元素中,第一电离能最小N最高能级有两对成对电子回答下列问题。(1)X元素基态原子的电子排布式为　                                                    。 (2)位于周期表p区的元素有　                        (填元素符号,下同)。 (3)X、Y两种元素的原子半径:　　　　　　>　　　　　;电负性　　　　　　>　　　　　。 (4)由Y、Z、N组成的化合物ZNY溶于水后,滴加酚酞呈红色,振荡后又褪色,结合化学用语解释原因:                        　。 B级  关键能力提升练9.[2023北京朝阳高二期末]下列所述的微粒(均为36号以前的元素),按半径由大到小的顺序排列正确的是(　　)①基态X原子的结构示意图为②基态Y-的价层电子排布式为3s23p6③基态Z2-的轨道表示式为④基态E+的最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数A.②>③>① B.④>③>②C.③>②>④ D.④>②>③10.五种短周期元素X、Y、Z、L、M的某些性质如下表所示,下列判断错误的是(　　)元素XYZLM最低化合价-4-2-1-20电负性2.52.53.03.51.0A.基态X原子的核外电子共占据4个原子轨道B.Z在周期表中的位置为第二周期第ⅦA族C.借助电负性数值预测:YLZ2加入水中可生成YL2D.元素L、M可形成离子化合物11.[2021湖北卷]金属Na溶解于液氨中形成氨合钠离子和氨合电子,向该溶液中加入穴醚类配体L,得到首个含碱金属阴离子的金黄色化合物[NaL]+Na-。下列说法错误的是(　　)A.Na-的半径比F-的大B.Na-的还原性比Na的强C.Na-的第一电离能比H-的大D.该事实说明Na也可表现出非金属性12.已知下列元素的电负性数据,下列判断不正确的是(　　)元素LiBeCOFNaAlClGe电负性1.01.52.53.54.00.91.53.01.8A.Mg元素电负性的最小范围为1.0~1.6B.Ge既具有金属性,又具有非金属性C.Be和Cl可形成共价键D.O和F形成的化合物中O显正价13.[2023北京朝阳高二期末]NOx是汽车尾气中的主要污染物,在汽车尾气系统中装配催化转化器,可有效降低NOx的排放。(1)当尾气中空气不足时,NOx(以NO为主)在催化转化器中被CO还原成N2排出。①基态碳原子中,电子占据最高能级的电子云轮廓图的形状是　　　　　　　　　。 ②氧的基态原子的轨道表示式为　　　　　　　　　。 ③C、N、O电负性由大到小顺序为　　　　　　　　　。 (2)当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO<SrO<56BaO。已知:镁、钙、锶、钡的部分电离能数据如下表所示。元素MgCaSrBaI1738589.7549502.9I21 4511 1451 064965.2I37 7334 910a3 600①推测Sr的第三电离能a的范围:　 　　　　　　　　　　　　。 ②MgO、CaO、SrO、BaO对NOx的吸收能力增强,从原子结构角度解释原因:Mg、Ca、Sr、Ba为同主族元素,　　　　　　　　　,元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。 (3)研究TiO2作为SCR脱硝催化剂的性能时发现:在TiO2上适当掺杂不同的金属氧化物如V2O5、MnOx、Fe2O3、NiO、CuO等有利于提高催化脱硝性能。①基态V原子的核外电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②若继续寻找使TiO2催化性能更好的掺杂金属氧化物,可以在元素周期表　　　　　　　　　(填字母)区寻找恰当元素。 A.s B.pC.d D.ds14.下表是某些短周期元素的电负性(x)值:元素HLiBeBCOF电负性2.100.981.572.042.533.443.98元素—NaAlSiPSCl电负性—0.931.611.902.192.583.16(1)通过分析电负性的变化规律,确定N、Mg的电负性(x)范围:　　　　<x(N)<　　　　;　　　　<x(Mg)<　　　　。 (2)推测电负性(x)与原子半径的关系是　　　　　　　　　　　　　　。 (3)某有机物的分子中含有S—N,在S—N中,你认为共用电子对偏向　　　　　(写原子名称)。(4)经验规律告诉我们当成键两元素的电负性的差值大于1.7时,一般形成离子键;当电负性差值小于1.7时,一般形成共价键。试推断AlBr3中化学键的类型是　　　　。  答案：1.C　解析 由于同周期主族元素随原子序数递增原子半径逐渐减小,故第ⅦA族元素的原子半径不一定比上一周期第ⅠA族元素的原子半径大,如r(Li)>r(S)>r(Cl),A错误;对于核外电子层结构相同的单核粒子,核电荷数越多,微粒半径越小,B错误;质子数相同的不同单核微粒,阴离子半径>原子半径>阳离子半径,C正确;同一周期元素的原子具有相同的电子层数,随着原子序数的增大,原子半径逐渐减小,D错误。2.B　解析 同一周期主族元素原子半径随着原子序数的增大而减小,第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但由于p能级电子处于半充满和全空状态时,原子为较稳定状态,第一电离能比同周期相邻元素的大,故第ⅡA族元素的第一电离能大于第ⅢA族元素,第ⅤA族元素的第一电离能大于第ⅥA族元素,B错误。3.B　解析 同周期元素,从左到右原子半径依次减小,元素的非金属性依次增强,电负性依次增大,故原子半径由小到大的顺序为Cl<S<P,最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强,即酸性H3PO4<H2SO4<HClO4,电负性由小到大的顺序为P<S<Cl;同周期元素,从左到右第一电离能呈增大的趋势,P原子的3p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,故第一电离能由小到大的顺序为S<P<Cl,B错误。4.D　解析 y元素处于x元素的下一周期,x为非金属元素,原子半径小于同周期与y处于同族的元素,故原子半径y>x,故A错误;x为非金属元素,y为金属元素,故x的电负性大于y的电负性,故B错误;x为非金属元素,y为金属元素,故x的非金属性强于y的非金属性,故C错误;x为非金属元素,y为金属元素,故x的第一电离能大于y的第一电离能,故D正确。5.D　解析 X的第二电离能与第一电离能相差较大,则说明X原子核外最外层有1个电子,则X属于第ⅠA族元素;Y的第三电离能和第四电离能相差较大,说明Y原子核外最外层有3个电子,则Y是第ⅢA族元素。根据上述分析可知,A正确;X第一电离能较小,失电子能力更强,即X的还原性比Y的强,故B正确;X为第ⅠA族元素,则其常见化合价为+1价,故C正确;如果Y是第三周期元素,则Y为Al,单质Al和冷水不反应,故D错误。6.C　解析 核外电子排布相同的微粒,核电荷数越大,微粒半径越小,故离子半径Ca2+<Cl-<S2-,A错误。同周期主族元素自左向右第一电离能呈增大趋势(第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素);同主族从上到下,元素的第一电离能逐渐减小,故第一电离能Si<C<N,B错误。非金属性越强,元素的电负性越大,则电负性F>S>Mg,C正确。非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,则热稳定性:SiH4<H2S<H2O,D错误。7.答案  (1)①<　②>　>　③<　<　④>(2)H<C<O(3)Na<Al<Mg<Si<S<P<Cl<Ar(4)F>Cl>Br>I　F>Cl>Br>I8.答案  (1)1s22s22p3(2)N、O、Cl　(3)N　O　O　N(4)NaClO溶于水后水解呈碱性:ClO-+H2OHClO+OH-,产生的HClO具有漂白性,故滴加酚酞呈红色,振荡后又褪色解析 W电子只有一种自旋取向,则W为H元素;X基态原子的最外层有3个未成对电子,电子排布式为1s22s22p3或1s22s22p63s23p3;Y原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2;Z在同周期元素中,第一电离能最小,且W、X、Y、Z、N原子序数依次增大,则Z为Na元素、Y为O元素、X为N元素;N最高能级有两对成对电子,原子序数大于Na,则最高级为3p能级,电子排布式为1s22s22p63s23p5,为Cl元素。9.C　解析 ①X为F元素,②Y为Cl元素,③Z为S元素,④E为K元素,根据元素周期律和微粒半径的递变规律,判断微粒半径S2->Cl->K+>F,即③>②>④>①。10.B　解析 根据元素最低化合价和电负性可推断X、Y、Z、L分别为C、S、Cl、O。基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2,共占据4个原子轨道,A正确;氯位于元素周期表第三周期第ⅦA族,B错误;SOCl2可与水反应生成氯化氢和二氧化硫,C正确;M为活泼金属元素,可与氧形成离子化合物,D正确。11.C　解析 Na-核外有3个电子层,F-核外有2个电子层,故Na-的半径比F-的大,A项正确;Na-的半径比Na的大,Na-中原子核对最外层电子的吸引力小,Na-的还原性比Na的强,B项正确;H-达到稀有气体的原子结构,Na-的第一电离能比H-的小,C项错误;该实验说明Na可以形成Na-,表现出非金属性,D项正确。12.A　解析 Mg元素的金属性小于Na,大于Be,故电负性的最小范围为0.9~1.5,A判断不正确;Ge的电负性为1.8,既具有金属性,又具有非金属性,B判断正确;根据Be和Cl的电负性,两元素电负性差值小于1.7,可形成共价键,C判断正确;F的电负性大于O,故O和F形成的化合物中O显正价,D判断正确。13.答案  (1)①哑铃状　②　③O>N>C(2)①3 600<a<4 910　②自上而下原子半径逐渐增大(3)①1s22s22p63s23p63d34s2　②C解析 (1)①基态碳原子中,电子占据最高能级为2p能级,电子云轮廓图形状为哑铃状。②氧的基态原子的轨道表示式为。③同周期元素从左到右元素电负性逐渐增强,则电负性由大到小顺序为O>N>C。(2)①Sr的第三电离能大于钡的第三电离能,小于钙的第三电离能,则3 600<a<4 910。②从原子结构角度可知,Mg、Ca、Sr、Ba为同主族元素,自上而下原子半径逐渐增大,元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。(3)①V为23号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2。②V、Mn、Fe、Ni、Cu中大部分元素在d区,则若继续寻找使TiO2催化性能更好的掺杂金属氧化物,应该在元素周期表的d区寻找,故答案选C。14.答案  (1)2.53　3.44　0.93　1.57(2)电负性越小,原子半径越大(3)氮(4)共价键解析 由所给数据分析可知:同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增大;同主族元素从上到下,电负性逐渐减小。(1)同周期中x(Na)<x(Mg)<x(Al),同主族中x(Mg)<x(Be),综合可得0.93<x(Mg)<1.57,同理2.53<x(N)<3.44。(2)元素电负性的递变规律与原子半径递变规律恰好相反,即:同周期(或同主族)元素中,电负性越大,其原子半径越小。(3)对比周期表中对角线位置元素的电负性(x)可知:x(B)>x(Si),x(C)>x(P),x(O)>x(Cl),则可推知:x(N)>x(S),故在S—N中,共用电子对应偏向N原子。(4)查表知:AlCl3中两元素电负性差值1.55<1.7,又x(Br)<x(Cl),所以AlBr3两元素电负性差值小于1.55,为共价键。