高中化学选择性必修2第1章　第1节　第1课时

第一章第一节第1课时A组·基础达标1．下列图像表述的现象与电子的跃迁无关的是()A．平面镜成像B．霓红灯广告 C．蜡烛燃烧 D．燃放焰火【答案】A【解析】平面镜成像只是光的反射，与电子的跃迁无关。2．在M能层中，最多能容纳的电子数为()A．2 B．8C．18 D．32【答案】C【解析】原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数为2n2(n为能层序数)。M能层的序数为3，故最多能容纳18个电子。3．下列能级中，可容纳电子数最多的是()A．6s B．4pC．3d D．4f【答案】D【解析】各能级最多容纳的电子数分别是ns能级为2个，np能级为6个，nd能级为10个，nf能级为14个。4．某基态原子第四能层中有2个电子，该原子M能层中的电子数为()A．8 B．18C．8～18 D．18～32【答案】C【解析】M能层为第三能层，当M能层为原子的次外层时，对应能级分别为3s、3p、3d,4s已填充电子，则3s、3p肯定填满，故该能层电子数为8～18。5．构造原理揭示的能级顺序，实质上是各能级能量高低顺序。以下各式表示的能量关系正确的是()A．E(3s)>E(2s)>E(1s) B．E(3s)>E(3p)>E(3d)C．E(4f)>E(4s)>E(3d) D．E(5s)>E(4s)>E(4f)【答案】A6．电子由3d能级跃迁至4p能级时，可通过光谱仪直接摄取到()A．电子的运动轨迹图像 B．原子的吸收光谱C．电子体积大小的图像 D．原子的发射光谱【答案】B【解析】由于4p能级的能量要高于3d能级的能量，电子由3d能级跃迁至4p能级时需要吸收能量，故得到的是原子的吸收光谱。7．某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，该元素最可能的化合价为()A．＋1 B．＋3C．＋5 D．－5【答案】B【解析】根据该元素原子的电子排布式可知，该原子的最外能层上有3个电子，故该元素的原子容易失去3个电子表现＋3价。8．已知X、Y两种元素的原子序数之和等于41。X元素原子的4p能级上有3个电子，Y元素原子的最外层2p能级上有4个电子。请回答下列问题。(1)X元素基态原子的电子排布式为__________________________，该元素的符号是________。(2)Y元素原子的价层电子排布式为____________，该元素的名称是______。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3As(2)2s22p4氧【解析】(1)由X原子4p能级上有3个电子，可知其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，并推出其元素符号为As。(2)根据Y元素的原子最外层2p能级上有4个电子，又因为X、Y的原子序数之和为41，故Y的原子序数为41－33＝8，为氧元素，其价层电子排布式为2s22p4。B组·能力提升9．下列有关原子光谱的说法不正确的是()A．原子中的电子在跃迁时能量的表现形式之一是光能，这也是原子光谱产生的原因B．原子光谱只有发射光谱C．通过原子光谱可以发现新的元素D．通过光谱分析可以鉴定某些元素【答案】B【解析】电子在基态和激发态之间的跃迁会引起能量的变化，并以光的形式体现，用光谱仪摄取得到光谱。电子从基态向激发态的跃迁会吸收能量，形成吸收光谱；电子从激发态向基态的跃迁会放出能量，形成发射光谱，B错误。10．某种原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，有关该原子的下列说法中正确的是()A．该原子核内有13个中子B．该原子的简化电子排布式为[He]3s23p1C．该原子最外层有1个电子D．该原子第二能层上有8个电子【答案】D【解析】由电子排布式可以看出该原子核外共有13个电子，故只能确定核内质子数为13，无法确定中子数，A错误；该原子的简化电子排布式为[Ne]3s23p1，B错误；该原子的最外层电子排布式为3s23p1，故最外层有3个电子，C错误。11．某元素基态原子的M能层p能级上有4个电子，有关该原子的叙述错误的是()A．该原子的N能层不含电子B．该原子容易得到2个电子达到稳定结构C．该原子的L能层中一定有8个电子D．该原子的最外能层上有4个电子【答案】D【解析】根据基态原子M能层p能级上有4个电子，可知其电子排布式为1s22s22p63s23p4，故该原子的L能层有8个电子，N能层不含电子；该原子的最外能层上有6个电子，容易得到2个电子达到稳定结构，D错误。12．X、Y两元素可形成X2Y3型化合物，则X、Y原子最外层电子排布式可能是()①X：3s23p1Y：3s23p5②X：2s22p3Y：2s22p4③X：3s23p1Y：3s23p4④X：3s2Y：2s22p3A．②③ B．①②C．①④ D．③④【答案】A【解析】①X为Al元素，Y为Cl元素，形成的化合物为AlCl3，错误；②X为N元素，Y为O元素，可形成N2O3，正确；③X为Al元素，Y为S元素，可形成Al2S3，正确；④X为Mg元素，Y为N元素，可形成Mg3N2，错误。13．有几种元素的粒子核外电子排布式均为1s22s22p63s23p6，其中：(1)某电中性微粒一般不和其他元素的原子反应，这种微粒的符号是________。(2)某微粒的盐溶液，能使溴水褪色，并出现浑浊，这种微粒的符号是________。(3)某微粒氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，且这种原子最外层只有一个电子，这种微粒的符号是________。(4)某微粒还原性虽弱，但失去电子后氧化性较强，且这种元素的原子得到一个电子即达稳定结构，这种微粒的符号是________。【答案】(1)Ar(2)S2－(3)K＋(4)Cl－【解析】(1)符合上述核外电子排布式的电中性微粒，很难发生化学反应的应为稀有气体Ar。(2)使溴水褪色并出现浑浊，应为还原性较强的S2－，与溴水发生如下反应S2－＋Br2=S↓＋2Br－。(3)氧化性很弱，得电子后还原性很强，应为K＋。(4)原子得到一个电子形成的具有该稳定结构的微粒应为Cl－。14．有A、B、C、D四种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。其中A元素原子核外电子仅有一种能级，也是宇宙中最丰富的元素；B元素原子核外p能级上的电子数比s能级上的电子数少1；C为金属元素且原子核外p能级上的电子数和s能级上的电子数相等；D元素的原子核外所有p能级为全充满或半充满状态。(1)写出四种元素的元素符号：A______，B______，C______，D______。(2)写出C、D两种元素基态原子的电子排布式。C__________，D__________。(3)写出B、C两种元素的单质在一定条件下反应的化学方程式：__________。(4)写出B元素对应的单质和氢化物的电子式：单质__________，氢化物__________。【答案】(1)HNMgP(2)1s22s22p63s21s22s22p63s23p3(3)N2＋3Mgeq\o(=,\s\up7(点燃))Mg3N2(4)【解析】本题属于元素推断题，题给元素的特征信息是解题的突破口。A是宇宙中最丰富的元素，则A为氢；B元素原子的核外电子排布式为1s22s22p3，B元素为氮；C元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2，C元素为镁；D元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，D元素为磷。重点突破练一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。1．已知某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，该元素在周期表中的位置和区分别是()A．第四周期ⅡB族；s区B．第四周期ⅧB族；d区C．第四周期Ⅷ族；d区D．第四周期Ⅷ族；ds区答案C解析某原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d84s2，可知共4个电子层，为第四周期元素，价电子排布为3d84s2，为Ni，最后填充d电子，为d区元素，位于第四周期Ⅷ族。2．(牡丹江市第三高级中学高二期末)周期表中有如图所示的元素，下列叙述正确的是()A．钛元素原子的M层上共有10个电子B．钛元素是ds区的过渡元素C．钛元素原子最外层上有4个电子D．47.87是钛原子的近似相对原子质量答案A解析钛元素原子的M层为第三层，电子排布为3s23p63d2，共有10个电子，A正确；钛元素是d区的过渡元素，B错误；钛元素原子最外层为4s2，有2个电子，C错误；47.87是钛原子的平均相对原子质量，D错误。3．(河南省林州市林虑中学高二月考)已知1～18号元素的离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是()A．质子数：c＞d，离子的还原性：Y2－＞Z－B．氢化物的稳定性：H2Y＞HZC．原子半径：X＜W，第一电离能X＜WD．电负性：Z＞Y＞W＞X答案D解析离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－都具有相同的电子层结构，则有a－3＝b－1＝c＋2＝d＋1，可知原子序数a＞b＞d＞c，Y、Z为非金属元素，处于第二周期，Y为O元素，Z为F元素，W、X为金属元素，处于第三周期，W为Al元素，X为Na元素。4．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，且原子核外L层的电子数分别为0、5、8、8，其最外层电子数之和为18。下列说法正确的是()A．电负性：Y＜ZB．第一电离能：Y>XC．化合物WZ难溶于水D．由Y与Z形成的化合物YZ3和YZ5均满足8电子稳定结构答案A解析W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，则W是H元素，X是N元素，Y、Z为第三周期元素；它们的最外层电子数之和为18，W最外层电子数是1，X最外层电子数是5，Y、Z最外层电子数之和是12，且二者都是主族元素，Y原子序数小于Z，则Y是P元素、Z是Cl元素。5．(成都高二期末)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素。其相关信息如下表：元素相关信息XX的基态原子L层电子数是K层的2倍YY的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn＋2ZZ存在质量数为23，中子数为12的核素WW有多种化合价，其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色下列说法不正确的是()A．W是Fe元素B．X的电负性比Y的大C．Z2Y2中阴离子和阳离子个数比为1∶2D．XY2是一种直线形分子答案B解析X的基态原子L层电子数是K层的2倍，X是C；Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn＋2，n＝2即2s22p4，为O；Z存在质量数为23，中子数为12的核素，质子数为11，为Na；W有多种化合价，其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，为Fe。6．(济南高二期末)m、n、p、q、w五种元素，其核电荷数依次增大。m元素基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，p、q元素位于同一族，且两者核电荷数之和为24，w元素原子核外有4个电子层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子。下列说法错误的是()A．m、n、p元素的第一电离能依次增大B．基态n元素原子的轨道表示式为：C．w元素原子的价电子排布式为3d104s1D．w单质分别与p、q单质反应，产物中w的化合价不同答案A解析m、n、p、q、w五种元素，其核电荷数依次增大。m元素基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，原子核外电子排布式为1s22s22p2，故m为C元素；w元素原子核外有4个电子层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子，原子核外电子数为2＋8＋18＋1＝29，故w为Cu；p、q元素位于同一族，它们的原子序数大于碳而小于Cu，只能处于第二、三周期、第三、四或第二、四周期，且两者核电荷数之和为24，可推知p为O元素、q为S元素；n的原子序数介于C、O之间，故n为N元素。二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。7．X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的5种短周期元素。X的质子总数与电子层数相同，Y、Z、M同周期且相邻，W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍。Z与其同主族的短周期元素可形成常见气体甲。X、Y、Z3种元素可形成化合物乙。下列说法不正确的是()A．原子半径：W＞Y＞Z＞M＞XB．化合物乙是一种酸C．电负性：M＞Z＞Y＞WD．X分别与Y、Z、M、W形成的常见化合物中，稳定性最好的是XM答案B解析X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的5种短周期元素，其中X的质子总数与电子层数相同，说明X为H,Z与其同主族的短周期元素可形成常见的气体甲，可知Z为O，Y、Z、M同周期且相邻，因此Y为N，M为F，W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍，所以W为Si，综上X为H，Y为N，Z为O，M为F，W为Si，甲为SO2，X、Y、Z3种元素形成化合物乙，乙为HNO3、NH4NO3等，据此判断。8．(河南省林州市林虑中学高二月考)下图为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是()A．W元素的第一电离能大于Y元素的第一电离能B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同C．p能级未成对电子最多的是Z元素D．X元素是电负性最大的元素答案AD解析根据元素在周期表中的相对位置可知，X是F，Y是S，Z是Br，W是P，R是Ar。P元素的3p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，第一电离能大于S元素的第一电离能，A正确；Z的阴离子含有36个电子，其电子层结构与R原子的不相同，B错误；p轨道未成对电子最多的是P元素，C错误；F是最活泼的非金属元素，电负性最大，D正确。9．X、Y、Z、W均为短周期主族元素，它们在周期表中的相对位置如图所示，下列说法中正确的是()A．Y的价层电子排布式是ns2np5B．四种元素所形成的最简单氢化物中，沸点最高的可能是Y的氢化物C．Y、Z之间可形成离子化合物D．X、Z、W的最高价氧化物所对应的水化物可能均是强酸答案BD解析根据X、Y、Z、W在周期表中的相对位置可知，Y可能为C、N、O，当Y为N时，形成的最简单氢化物为氨气，分子间能够形成氢键，沸点最高，当Y为O时，X为N，Z为S，W为Cl，水常温下为液体，水的沸点最高，故B正确；根据X、Y、Z、W在周期表中的相对位置可知，Y可能为C、N、O，Y、Z同主族，且为短周期元素，二者不可能形成离子化合物，故C错误；当X、Z、W分别为N、S、Cl时，对应最高价含氧酸分别为硝酸、硫酸和高氯酸，都是强酸，故D正确。10．某化合物的结构如图所示，分子中所有原子都达到了8电子稳定结构，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，原子半径：r(X)>r(Y)>r(Z)，W的单质可用来制取漂白剂和自来水消毒。下列说法正确的是()A．YZ2属于酸性氧化物B．X的氧化物的水化物酸性弱于W的氧化物的水化物酸性C．第一电离能：Z>Y>XD．Z分别与W、X、Y形成的二元化合物均不止一种答案D解析化合物分子中所有原子都达到了8电子稳定结构。X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，W的单质可用来制取漂白剂和自来水消毒，则W是Cl元素；原子半径r(X)>r(Y)>r(Z)，同一周期原子序数越大原子半径越小，Z能够形成1个双键，X形成4个共价键，Y形成3个共价键，W形成1个共价键，W位于第三周期，X、Y、Z位于第二周期，X为C，Y为N，Z为O，W为Cl元素，据此解答。三、非选择题11．(河南省林州市林虑中学高二月考)有A、B、C、D、E、F六种主族元素，有关信息如下：①短周期元素C原子的价电子排布式为：ns2np2，E的单质可在空气中燃烧；②如图是元素周期表中主族元素的一部分：③A、B同周期，其电离能数据如下(单位：kJ·mol－1)：I1I2I3I4A7381451773310540B5781817274511575试回答下列问题：(1)F原子的核外电子排布式为__________________________________________。(2)C、D、E元素的电负性相对大小为______________________(用元素符号表示)。(3)C的最高价氧化物与烧碱溶液反应的离子方程式为_________________________________。(4)化合价是元素的一种性质，由A、B的电离能数据判断下列说法正确的是________(填字母)。a．A通常显＋1价，B通常显＋4价b．B元素的第一电离能较小，其活泼性比A强c．A、B的单质分别与盐酸反应放出等量氢气时，消耗单质的物质的量之比为3∶2答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p4(2)S>P>Si(3)SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O(4)c解析根据题意，满足价电子排布式为ns2np2的元素为碳、硅；元素C、D、E在同一周期，假设C为碳，则E为氧，氧气不能在空气中燃烧，所以C为硅，则D为磷，E为硫，单质硫能在空气中燃烧生成SO2，所以F为硒，根据电离能数据可知，A的第三电离能远远大于第二电离能，则A是第ⅡA族元素，通常显＋2价；B元素的第四电离能远远大于第三电离能，则B是第ⅢA族元素，通常显＋3价，根据以上分析进行解答。(4)根据表中数据，A的第三电离能远远大于第二电离能，则A是第ⅡA族元素，通常显＋2价；B元素的第四电离能远远大于第三电离能，则B是第ⅢA族元素，通常显＋3价，a错误；B元素的第一电离能小，但它在反应时需要失去3个电子，判断其活泼性不能只看第一电离能，根据同周期元素的性质递变规律可知，b错误；产生等量的H2，A、B失去电子数相等，即可得出消耗A、B的单质的物质的量之比为3∶2，c正确。12．电离能是衡量元素失电子能力的重要依据，随着元素核电荷数的递增，电离能的值呈现周期性变化规律。根据所学知识，回答下列问题。(1)第一电离能指的是__________________________________________。(2)下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化关系(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。①根据图示变化规律，可推测S的第一电离能的大小(最小)范围为________＜S＜________(填元素符号)。②据图可知，第二周期元素原子第一电离能I1出现反常的元素是________。③图中第四周期第一电离能最小的元素在周期表中的位置________。④根据对角线规则铍元素最高价氧化物的水化物应该具有________。(3)用In表示元素的第n电离能，则图中的a、b、c分别代表________(填字母)。A．a为I1、b为I2、c为I3B．a为I3、b为I2、c为I1C．a为I2、b为I3、c为I1D．a为I1、b为I3、c为I2(4)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示：电离能/(kJ·mol－1)I1I2Cu7461958Zn9061733铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主要原因是_______________________________________________________________。(5)与电离能的定义相类似，元素的气态基态原子得到一个电子形成气态负一价阴离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)，负一价阴离子再获得一个电子的能量变化叫做第二电子亲和能(E2)，部分元素或离子的电子亲和能数据如下表所示：元素ClBrIOO－电子亲和能/(kJ·mol－1)349343295141－780①下列说法中错误的是________。A．元素的电子亲和能越大，越容易得到电子B．一个基态的气态氧原子得到一个电子成为Oeq\o\al(－,2)时放出141kJ的能量C．氧元素的第二电子亲和能是－780kJ·mol－1D．基态的气态氧原子得到两个电子成为O2－需要吸收能量②图中数据显示，同主族元素E1从上到下依次减小，其原因是__________________________________________________________。答案(1)气态电中性基态原子失去一个电子转