第一章 原子结构与性质 单元测试题-高二下学期人教版(2019)化学选择性必修2

第一章原子结构与性质测试题一、单选题（共15题）1．某核素核外共有15个不同运动状态的电子，以下说法正确的A．若将该原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p3p，它违背了泡利原理B．原子中所有的电子占有3个能级，9个轨道C．该元素的最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物D．基态原子中能量最高的电子的电子云的形状为哑铃形2．下列表示不正确的是A．Cl-的结构示意图： B．氯化铵的电子式为：C．CH4的空间填充模型： D．Se的价电子排布式为3d104s24p43．某元素基态原子的价电子排布为3d74s2，该元素在周期表中的位置是A．第三周期，第ⅡB族 B．第四周期，第ⅡB族C．第三周期，第ⅦA族 D．第四周期，第Ⅷ族4．下列说法正确的是(

)A．L电子层不包含d能级B．s电子绕核旋转，其轨迹为一个圆，而p电子是走“∞”形C．当n=1时，可能有两个原子轨道D．当n=3时，有3s、3p、3d、3f四个原子轨道5．今年是门捷列夫发现元素周期律152周年。图中是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8，下列说法错误的是WXYZA．原子半径： B．常温常压下，Z的单质为固态C．X的氧化物的熔点低于其单质的熔点 D．X的单质既能与盐酸反应也能与氢氧化钠溶液反应6．根据元素周期律比较下列性质，错误的是A．酸性：HClO4>H2SO4>H2SiO3 B．碱性：KOH<NaOH<LiOHC．热稳定性：H2O>H2S>SiH4 D．非金属性：F>O>N7．经研究发现，镭能蜕变为Rn，故将Rn称之为镭射气；钍能蜕变为Rn，故将Rn称之为钍射气；錒能蜕变为Rn，故将Rn称之为锕射气。下列说法正确的是A．Rn的中子数比质子数多50B．Rn、Rn、Rn互为同素异形体C．Rn的最外层电子数为8，故其在第VIII族D．镭(Ra)可以通过释放蜕变为Rn8．和是氯元素的两种核素，它们具有不同的A．质子数 B．中子数 C．电子数 D．核外电子排布9．用化学用语表示中的相关微粒，其中正确的是A．中子数56，质量数102的Pd原子： B．COS的结构式：O=C=SC．硫原子核外电子排布式： D．的电子式：10．核废水中常含有一种对环境有害的放射性核素Sr，关于该核素说法错误是A．与Sr的质量数不同 B．与Sr的化学性质几乎相同C．与Sr互为同位素 D．中子数是3811．三甲基镓[]是应用最广泛的一种金属有机化合物，可通过如下反应制备：。下列说法错误的是A．Al原子的核外电子有7种空间运动状态 B．原子的中子数为14C．的核外三个电子能层均充满电子 D．Ga位于周期表中第四周期ⅢA族12．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X、Z同主族，这四种元素与C、Li形成的某种离子液体的结构式为，下列说法正确的是A．最简单氢化物的热稳定性：W<YB．X分别与W、Y、Z形成化合物时，X的化合价相同C．将酚酞试液滴入0.1mol/L的Na2Z溶液中，溶液变红D．该离子液体中各原子最外层电子均满足8电子稳定结构(离子可以看成是带电的原子)13．元素X的各级电离能数据如下：57818172745115781483118378则元素X的常见化合价是A．+1 B．+2 C．+3 D．+614．短周期元素R、X、Y、Z、M原子序数依次递增，原子最外层电子数存在关系：，其中元素R、X、Y、M形成的化合物(结构式)具有如图所示转化关系。下列说法正确的是A．原子半径：B．M在同周期的元素中，第一电离能最大C．R、X、Y形成的化合物可能会使酸性高锰酸钾溶液褪色D．Z分别与R、Y、M形成的化合物中均只含离子键15．CO2的应用领域广泛，是一种廉价易得的基本化工原料，我国提出力争在2060年前实现碳中和。碳中和：通过节能减排，植树造林，化工合成等治理CO2的手段，使CO2排放量减少甚至是回收利用，以此达到CO2“零排放”的目的。在二氧化碳合成甲醇的研究中，催化剂是研究的关键。目前国内外研究主要集中于铜基催化剂，有学者提出了CO2的转化过程如图所示。下列说法正确的是A．基态铜电子排布：[Ar]3d94s2B．甲酸乙酯是该过程的催化剂C．步骤④中有化学键的断裂和形成D．反应过程中，催化剂参与反应，降低了反应的焓变二、填空题（共8题）16．请根据构造原理，按要求写出下列电子排布式或原子结构示意图：(1)16S的电子排布式___________。(2)26Fe的简化电子排布式___________。(3)某元素原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1，根据原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系，完成下列各题：①该元素处于元素周期表的第___________周期。②该元素处于元素周期表的第___________族。③试推测该元素处于元素周期表的___________区。17．根据下列五种元素的电离能数据(单位∶kJ/mol)，回答下列问题。元素代号I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900(1)在周期表中，最可能处于同一族的是_______。A．Q和R

B．S和T

C．T和U

D．R和T

E.R和U(2)电解它们的熔融氯化物，以下过程最可能正确的是_________。A．Q2++2e-→QB．R2++2e-→RC．S3++3e-→SD．T3++3e-→T(3)它们的氯化物的化学式，最可能正确的是________A．QCl2B．RCl

C．SCl3D．TCl(4)S元素最可能是________素A．S区元素

B．稀有气体元素

C．p区元素D.准金属(5)下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是_____。A．氦(1s2)B．铍(1s12s2)C．锂(1s22s1)D．氢(1s1)18．某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。I.用元素符号表示(1)将钠、镁、铝各2g分别投入盛足量0.05mol/L盐酸烧杯中，实验结果：____与盐酸反应最剧烈；_____与盐酸反应转移电子最多。钠、镁、铝中第一电离能由小到大的顺序是_____。(2)向Na2SiO3溶液中通入CO2出现胶状沉淀，可证明____元素得电子能力强，反应的离子方程式为_______。实验结论：随原子序数增大，同周期元素失电子能力依次_______(填“增强”或“减弱”，下同)，得电子能力依次_______。II.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。(3)仪器A的名称为_______。(4)若要证明非金属性：Cl>Br，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C中加KBr溶液和CCl4反应一段时间后，将C振荡、静置，观察到C中现象是_______，此装置存在的不足之处是_______。19．A、B、C、D、E代表前4周期的五种元素，原子序数依次增大。请填空：(1)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，其电子轨道表示式为_______。其原子核外共有_______种不同运动状态的电子；其基态原子中最高能量能级轮廓图形状_______，其最高能量能级的电子云在空间有_______种伸展方向。(2)B元素的负一价离子的电子层结构与氩相同，B离子的结构示意图为_______。(3)C元素的正三价离子的3d能级为半充满，C的元素符号为_______，该元素在周期表中的位置为_______。(4)D元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，D的元素基态原子的电子排布式为_______，在元素周期表中的位置为_______。(5)E元素基态原子中没有未成对电子，E的价层电子排布式是_______。20．A、B、C、D、E五种原子序数逐渐增大的短周期元素，A是周期表中原子半径最小的元素，其中B、C同周期，A与D、B与E同主族，E原子核内质子数等于B、C原子电子数之和，E的单质是应用最为广泛的半导体材料。试回答：(1)B在元素周期表中的位置是_______，C、D形成的简单离子半径大小关系是_______(用离子符号表示)。(2)A与B形成的含有18个电子的物质甲的结构式是_______，C与D形成的原子个数比为1：1的化合物乙的电子式是_______，乙物质中含有_______(填“极性键”或“非极性键”)。(3)常温下B的最简单氢化物与氯气反应生成两种气态物质的化学方程式为_______。(4)A和B形成的化合物中，丙是一种重要的基本化工原料，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，写出由丙制得高聚物的反应方程式_______，该反应类型是_______。(5)工业上利用E的氧化物与B的单质高温条件下反应制备新型陶瓷材料EB，同时生成B的二元化合物，写出制备新型陶瓷材料EB的化学方程式_______。21．已知一个12C原子的质量为1.993×10-23g。填表：(保留三位小数)35Cl37Cl原子质量(×10-23g)5.8076.139相对原子质量①________②________原子百分率(丰度)74.82%25.18%元素的相对原子质量③________22．下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑧种元素，请按要求填写下列空白：主族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2①②③④3⑤⑥⑦⑧(1)在元素①②⑤⑥⑦⑧对应的最高价氧化物的水化物中，碱性最强的化合物的电子式是：_____；(2)写出元素②的最简单氢化物的结构式________；(3)④⑤⑥⑦四种元素的简单离子半径从大到小排序________________(用离子符号表示)；(4)写出元素⑥的最高价氧化物与元素⑤的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式_________；(5)写出元素③的常见氢化物和它的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式_____________；(6)用电子式表示⑤与⑦组成化合物的形成过程_________________________________。23．两个化学兴趣小组拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律。I.第一小组同学探究元素Cl、Br、I的非金属性强弱，设计的实验方案如下：(1)补充下列实验报告中的实验现象和离子方程式实验步骤实验现象实验结论及离子方程式甲：溶液由无色变成橙色乙：_______离子方程式：甲：_____乙：C12+2I-=2Cl-+I2结论：卤素单质的氧化性由强到弱的顺序为：_____(2)[评价]该小组设计的实验方案是_______(填“合理”或“不合理”)。(3)[补充和完善]上一题(2)中若选合理，则此项不用再作答，若选不合理，则合理完成实验还需要的试剂是_______。II.第二小组同学探究元素C、Si的非金属性强弱，设计的实验方案如下：(4)干燥管D的作用为_______。(5)该小组同学用盐酸、CaCO3和Na2SiO3溶液，按图装置进行试验，观察到试管C中溶液有白色沉淀生成，甲同学认为非金属性C>Si。但乙同学认为此方案不合理，理由_______，改进措施：在B、C两装置之间接一个盛有_______溶液的洗气瓶。参考答案：1．D【解析】某核素核外共有15个不同运动状态的电子，则该原子为P原子，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3；A．若将该原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p3p，它违背了洪特规则，A错误；B．该原子中所有原子占有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级，9个轨道，B错误；C．该元素的最高价氧化物的水化物H3PO4为中强酸，C错误；D．基态原子中能量最高的电子处于3p能级，p电子云的形状都为哑铃形，D正确；答案选D。2．D【解析】A．Cl-的结构示意图：，A正确；B．氯化铵是离子化合物，其电子式为：，B正确；C．CH4是空间正四面体，其空间填充模型：，C正确；D．第四周期第VIA族元素Se的价电子排布式为4s24p4，D错误；故选D。3．D【解析】某元素基态原子的价电子排布为3d74s2，该元素是27号元素Co，该元素在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族。答案选D。4．A【解析】A.L电子层只包含s、p能级，不包含d能级，故A正确；B.核外电子的运动无固定轨迹，故B错误；C.n=1时，只有1个1s原子轨道，故C错误；D.n=3时，有3s、3p、3d能级，共9个原子轨道，故D错误；选A。5．CW与X的最高化合价之和为8，则W是氮元素，X是铝元素，Y是硅元素，Z是磷元素，据此回答问题。【解析】A．同周期从左到右原子半径逐渐减少，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：，故A不选；B．常温常压下，Z的单质是磷，磷为固态，故B不选；C．X的氧化物是氧化铝，其熔点高于其单质铝的熔点，故C选；D．X的单质是铝，既能与盐酸反应也能与氢氧化钠溶液反应，故D不选；故选：C。6．B【解析】A．元素的最高价氧化物对应水化物的酸性与其非金属性一致，非金属性：Cl>S>Si，故酸性：HClO4>H2SO4>H2SiO3，A不符合题意；B．元素的最高价氧化物对应水化物的碱性与其金属性一致，Li、Na、K是同一主族元素，从上往下金属性依次增强，即金属性：K>Na>Li，故碱性：KOH>NaOH>LiOH，B符合题意；C．元素的简单气态氢化物的稳定性与其非金属性一致，非金属性：O>S>Si，故热稳定性：H2O>H2S>SiH4，C不符合题意；D．同一周期，从左往右，元素的非金属依次增强，故非金属性：F>O>N，D不符合题意；故选B。7．A【解析】A．Rn的中子数为136，质子数为86，所以中子数比质子数多50，A项正确；B．Rn、Rn、Rn属于同一种元素，质子数相同，中子数不同，互为同位素，B项错误；C．Rn的最外层电子数为8，故其在元素周期表的0族，C项错误；D．镭(Ra)释放蜕变为Rn时，不满足质子守恒和质量守恒，D项错误；故答案选A。8．B【解析】根据原子符号中左上角数字为质量数，左下角为质子数，质子数+中子数=质量数，核外电子数=质子数，以此来解答。【解析】和的质子数都为17，质量数分别为35、37，中子数分别为18、20，电子数都为17，核外电子排布相同，故B正确。故选B。9．B【解析】A．中子数56，质量数102的Pd原子的质子数=102-56=46，该原子正确的表示方法为，故A错误；B．COS的结构与二氧化碳类似，结构式为：O=C=S，故B正确；C．硫原子核外有16个电子，则核外电子排布为1s22s22p63s23p4，故C错误；D．H2O2为共价化合物，H2O2的电子式为，故D错误；故选：B。10．D【解析】A．的质量数是90，的质量数是84，质量数不同，A不符合题意；B．与为同位素原子，核外电子数相同，故化学性质几乎相同，B不符合题意；C．同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，故与互为同位素，C不符合题意；D．的中子数是90-38=52，说法错误，D符合题意；故选D。11．C【解析】A．铝原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p1，有1+1+3+1+1=7个原子轨道，则核外电子有7种空间运动状态，故A正确；B．27Al原子的质量数为27，质子数为13，则中子数=质量数-质子数=27-13=14，故B正确；C．Cl-核外各层所含电子数分别为2、8、8，M层最多容纳18个电子，则M层没有充满电子，故C错误；D．Ga是31号元素，核外有四个电子层，最外层有三个电子，则位于周期表的第四周期ⅢA族，故D正确；故选：C。12．AC短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X能形成2个共价键，Z形成6个共价键，X、Z同主族，X是O元素、Z是S元素；Y能形成1个共价键，Y是F元素；W形成3个共价键，W是N元素；【解析】A．同周期元素从左到右，非金属性依次增强，气态氢化物的稳定性依次增强，热稳定性：NH3<HF，选项A正确；B．O与N、S形成化合物时O显负价，O与F形成化合物时O显正价，选项B错误；C．Na2S溶液显碱性，能使酚酞试液变红，选项C错误；D．该离子液体中，Li+不满足最外层8电子稳定结构，选项D错误；答案选A。13．C【解析】由电离能可知，I4突然大幅度增大，说明X最外层有3个电子，可失去3个电子，最高化合价为+3价，故选C。14．C短周期元素R、X、Y、Z、M原子序数依次递增，其中元素R、X、Y、M形成的化合物结构如图所示，X形成4个共价键，Y形成2个共价键，R形成1个共价键，M形成1个共价键，X、Y、M的最外层电子数分别为4、6、7，最外层电子数3Z+M=X+Y，则Z的最外层电子数为×(4+6-7)=1，结合原子序数可知Z为Na元素，R为H，X为C，Y为O，Z为Na，M为Cl元素，以此分析解答。【解析】A．由分析可知，R为H，X为C，Y为O，Z为Na，则原子半径：，A错误；B．由分析可知，M为Cl，根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA、VA与VIA反常，故M在同周期的元素中，第一电离能不最大，Ar是最大的，B错误；C．由分析可知，R为H，X为C，Y为O，则R、X、Y形成的化合物如醛类物质CH3CHO等，醇类物质如CH3CH2OH等均可使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确；D．由分析可知，R为H，Y为O，Z为Na，M为Cl，Z分别与R、Y、M形成的化合物中不一定均只含离子键，如Na2O2既有离子键又有共价键，D错误；故答案为：C。15．C【解析】A．电子排布为全满或半满时，原子的能量最低，较稳定，所以基态铜（Cu）原子的电子排布式为[Ar]3d104s1，选项A错误；B．催化剂在反应前后的量是不变的，反应④生成了甲酸乙酯，但在其它步骤中未有甲酸乙酯的参与，即甲酸乙酯只有生成，没有消耗，所以甲酸乙酯不是催化剂，选项B错误；C．由图可知步骤④中的C−O和H−O键均发生了断裂，生成了金属羟基化合物(H−O−M)和甲酸乙酯，选项C正确；D．催化剂可以加快反应速率，降低反应的活化能，改变反应历程，但不改变焓变，选项D错误；答案选C。16．(1)1s22s22p63s23p4(2)［Ar］3d64s2(3)

4

ⅢA

p【解析】（1）16S核外有16个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p4。（2）26Fe核外有26个电子，简化电子排布式［Ar］3d64s2。（3）①根据电子排布式[Ar]3d104s24p1，可知该原子核外有4个电子层，该元素处于元素周期表的第4周期。②根据电子排布式[Ar]3d104s24p1，可知该原子最外层有3个电子，该元素处于元素周期表的第ⅢA族。③该原子价电子排布式为4s24p1，该元素处于元素周期表的p区。17．

D

D

B

A

D根据得失电子规律，同一主族从上到下电离能依次递减，同一周期从左到右电离能依次递增。根据元素的电离能可知，Q的第一电离能最大，很可能是稀有气体。R和U的第2电离能均远远大于第一电离能，因此最外层电子数都是1个，最有可能处于同一主族。S的第三电离能远远大于第二电离能，所以S的最外层有2个电子。同理分析T的最外层电子数是3个。由于最外层2个电子属于全充满，稳定性强，所以第一电离能大于T的，因此金属性强弱顺序为U＞R＞S＞T＞Q。。【解析】(1)R和U的第一电离能较小，最外层电子数为1，二者位于同一族；答案是：D。(2)根据分析可知，金属性越强，相应阳离子的氧化性就越弱，而Q又很有可能是稀有气体，熔融状态下难于电离，所以阴极放电反应最可能是T3+，选D，答案是：D。(3)由分析可知根据R、S、T、U最高化合价为+1、+2、+3、+1，所以各氯化物分别是RCl、SCl2、TCl3、UCl；B符合，答案是：B。(4)S的第一、第二电离能较小，最外层电子数为2，可能为S区元素，所以答案是:A。(5)Q的电离能很大，可能为0族元素，化学性质和物理性质最像氦，所以答案是：D。18．(1)

钠

铝

Na<Al<Mg(2)

C

减弱

增强(3)分液漏斗(4)

溶液分层，上层接近无色，下层为橙红色

无尾气处理装置，污染空气【解析】(1)三种物质中钠的金属活动性最强，与盐酸反应最剧烈，1molNa与盐酸反应转移1mol电子，1molMg与盐酸反应转移2mol电子，1mol铝与盐酸反应转移3mol电子，三种金属质量相同，相对分子质量相近，但是相同物质的量时转移电子的数目差别较大，因此铝与盐酸反应转移电子最多。同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但是镁的3s轨道全满，3p轨道全空，较为稳定，因此第一电离能大于Al，故第一电离能由小到大顺序为Na<Al<Mg。(2)元素的非金属性越强，越易得电子，且最高价氧化物的水化物酸性越强，向硅酸钠中通入二氧化碳，产生胶状沉淀，可知碳酸酸性强于硅酸，反应方程式为，可证明碳元素得电子能力大于Si。Na、Mg、Al是同周期主族元素，金属性随核电荷数增大而减弱，说明随着原子序数的增大，同周期元素失电子能力依次减弱，得电子能力依次增强。(3)从图中可知，仪器A的名称为分液漏斗。(4)浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气，C中氯气和KBr反应生成Br2，Br2易溶于CCl4发生分层现象，则观察到C中溶液分层，上层接近无色，下层为橙红色。整套装置无氯气的尾气处理装置，易造成环境污染。19．(1)

7

哑铃形

3(2)(3)

Fe

第四周期，Ⅷ族(4)

1s22s22p63s23p63d104s1

第4周期ⅠB族(5)3d104s2【解析】(1)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，该元素为N元素，N原子核外有7个电子，分别位于1s、2s、2p能级上，其核外电子轨道表示式为；N元素核外电子运动状态都不同，则其原子核外共有7种不同运动状态的电子；其基态原子中最高能量能级轮廓图形状为哑铃形，其最高能量能级的电子云在空间有3种伸展方向；(2)B元素的负一价离子的电子层结构与氩相同，则B为Cl元素，其离子核外有18个电子，离子结构示意图为；(3)C元素的正三价离子的3d能级为半充满，C为Fe元素，该元素位于第四周期第Ⅷ族；(4)D元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，则D为Cu元素，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，该元素位于第4周期ⅠB族；(5)E元素基态原子中没有未成对电子，E为Zn元素，E的外围电子为3d、4s能级上的电子，轨道表示式为3d104s2。20．(1)

第二周期第ⅣA族

(2)

非极性键(3)(4)

nCH2=CH2

加聚反应(5)A、B、C、D、E五种原子序数逐渐增大的短周期元素，A是周期表中原子半径最小的元素，为氢元素，A与D同主族，则D为钠元素，E的单质是应用最为广泛的半导体材料，为硅元素。B与E同主族，B为碳元素。E原子核内质子数等于B、C原子电子数之和，则C为氧元素。据此解答。(1)B为硅元素，在第二周期第ⅣA族，氧离子和钠离子是电子层结构相同，根据核电荷数越大，半径越小分析，氧离子半径大于钠离子半径。(2)A与B形成的含有18个电子的物质甲为乙烷，其结构式是，C与D形成的原子个数比为1：1的化合物乙为过氧化钠，其电子式是，乙物质中含有非极性键。(3)碳的最简单氢化物为甲烷，甲烷和氯气反应生成一氯甲烷和氯化氢，方程式为：；(4)乙烯用来衡量一个国家的石油化工发展水平，其加聚生成聚乙烯。方程式为：nCH2=CH2；(5)二氧化硅和碳反应生成碳化硅和一氧化碳，方程式为：。21．

34.964

36.963

35.467计算35Cl和37Cl两种原子的相对原子质量时，可利用相对原子质量的定义进行求解；计算元素的相对原子质量时，利用公式：“元素的相对原子质量=各种能稳定存在的核素的相对原子质量与其丰度的乘积之和”进行计算。【解析】①M(35Cl)==34.964；②M(37Cl)==36.963；③M(Cl)=34.964×74.82%+36.963×25.18%=35.467。答案为：34.964；36.963；35.467。22．

r(S2-)＞r(O2－)＞r(Na+)＞r(Al3+)

Al2O3+2OH-=2+H2O

NH3+HNO3=NH4NO3

由元素在周期表中的位置，可推断出：①为Li②为C③为N④为O⑤为Na⑥为Al⑦为S⑧为Cl，再根据元素的性质及元素周期表中元素性质变化的规律进行解答。【解析】(1)Na的金属性最强，所以N