第一章《原子结构与性质》测试题 高二化学人教版（2019）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．我国在材料领域取得了举世瞩目的成就。下列说法错误的是A．奋斗者号潜水器载人舱外壳使用了钛合金，钛合金属于无机非金属材料B．华为自主研发的“麒麟”芯片与太阳能电池感光板所用材料均为晶体硅C．神舟十二号载人飞船天和核心舱发动机“燃料”原子核含77个中子D．天问一号探测器着陆火星过程中使用了芳纶制作的降落伞，芳纶是高分子材料2．化学与生活、生产和科技息息相关。下列叙述正确的是A．人造刚玉(Al2O3)熔点很高，可用作高级耐火材料B．用于文物年代鉴定的14C与12C互为同素异形体C．废纸、废药品在垃圾分类中均属于可回收垃圾D．“天宫”空间站使用了钛合金，其属于无机非金属材料3．原子中的某一能层，最多能容纳的电子数目大于32，该能层可能会是A．L能层 B．M能层 C．N能层 D．P能层4．化工生产中含Cu2+的废水常用MnS作沉淀剂除去，反应原理为MnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Mn2+(aq)。已知：Ksp(MnS)=2.6×10-13，Ksp(CuS)=1.3×10-36。下列说法正确的是A．基态Mn2+的电子排布式为[Ar]3d6B．当溶液中c(Cu2+)=c(Mn2+)时，反应达到平衡C．MnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Mn2+(aq)，该反应的平衡常数K=2.0×1023D．反应后上层清液中一定存在：c(S2-)>5．下列说法正确的是A．石墨烯、金刚石和C70互为同素异形体 B．16O2与18O2互为同位素C．、、是同一种核素 D．相同条件下，HD、HT、H2密度相同6．下列描述不正确的是A．铁制品上使用铜配件，在接触处铁更易生锈B．以KOH溶液为离子导体的CH4-O2燃料电池，工作一段时间后溶液的pH减小C．先将足量二氧化碳通入饱和食盐水，再通入氨气降温可析出碳酸氢钠固体D．熔融状态下AlCl3不导电而AlF3导电，可以说明电负性F>Cl7．“大众创业，万众创新”是国家的号召。我国的量子通信、5G技术、航空航天等都在世界上处于领先地位。下列叙述错误的是A．北斗三号卫星搭载了精密计时的铷原子钟，铷(Rb)属于碱金属B．3D打印技术中使用的材料之一尼龙玻纤塑料属于无机非金属材料C．长征五号B遥二火箭把天和核心舱送入太空，火箭动力源于氧化还原反应D．奋斗者号潜水器载人舱外壳使用了钛合金，钛的价电子排布式为3d24s28．短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示，其中T所处的周期序数与主族序数相等，下列叙述正确的是A．Q和W元素形成化合物QW2分子中，各原子的最外层均满足8电子的稳定结构B．T的氧化物能与盐酸反应，不能与NaOH溶液反应C．R元素的气态氢化物的水溶液呈酸性D．元素的非金属性：Q强于W9．如图是元素周期表短周期的一部分，下列说法中正确的是……①②③……④⑤A．元素①位于第二周期IVA族B．气态氢化物的稳定性：④＞②C．最高价氧化物对应水化物的酸性：⑤＞④D．①、②、③、⑤的原子半径依次减小10．化合物甲是一种重要的医药中间体，其结构式如图所示。其中Q、W、X、Y、Z为原子半径依次递增的短周期元素，Q、X、Z分列于三个不同周期。下列说法错误的是A．简单离子半径：W＜Y＜ZB．Q与W形成最简单化合物的沸点高于Q与X形成化合物的沸点C．化合物甲中除Q外，其它原子均满足8电子稳定结构D．元素对应的最高价氧化物的水化物的酸性：Y＞Z11．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物极易溶于水，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀硫酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气味的气体生成，下列说法正确的是A．X的简单氢化物的热稳定性比W的弱B．Y的单质与X的单质反应只能生成一种化合物C．Y与Z形成的化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红D．Z与X属于同一主族，Z与Y属于同一周期12．下列化学用语使用正确的是A．甲醛的电子式 B．硫原子的价电子排布式3s23p4C．中子数为18的氯原子 D．明矾的化学式Al2(SO4)313．实现中国梦，离不开化学与科技的发展。下列说法不正确的是A．极地考查船“雪龙2号”船身上镀的锌层可减缓铁制船体遭受的腐蚀B．中国天眼FAST用到的高性能碳化硅是一种新型的有机高分子材料C．国产飞机——C919使用的航空煤油可从石油中分馏得到D．科学家合成世界首个由碳原子构成的具有半导体特性的碳环C18，与C60互为同素异形体14．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的2p能级上未成对电子数是同周期中最多的，Y元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍，Z元素的焰色反应为黄色，W是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是A．原子半径：r(Z)>r(Y)>r(X)B．第一电离能：I1(X)>I1(Y)>I1(W)C．最高价氧化物对应水化物的碱性：W>ZD．Y的氢化物的沸点在同族元素氢化物中最低15．实验室制备氨基甲酸铵的原理为。下列说法正确的是A．反应物总能量低于生成物总能量B．与属于弱电解质，其水溶液均能导电C．既能与强酸反应，又能与强碱反应D．反应所涉及到的4种元素电负性大小关系为二、填空题（共8题）16．下图是钠、镁、铝的逐级电离能，为什么原子的逐级电离能越来越大_______？这些数据与是钠、镁、铝的化合价有什么联系_______？元素NaMgAl电离能(kJ∙mol-1)4967385784562145118176912773327459543105401157513353136301483016610179951837620114217032329317．回答下列问题：(1)电子跃迁是如何完成的_____？是物理变化还是化学变化_____？(2)许多金属盐都可以发生焰色试验，请用原子结构的知识解释其原因？_____18．构造原理(1)含义：以___________事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序。(2)构造原理示意图①绝大多数基态原子核外电子的排布的能级顺序都遵循下列顺序：___________②构造原理规律：___________(3)电子排布式①将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的_______角，并按照________从左到右的顺序排列的式子。②Al原子电子排布式1s22s22p63s23p1，写出其中2的意义___________(4)能级交错现象(从第3电子层开始)：随着电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的，电子是按能量由低到高的顺序填充的，这种现象被称为能级交错。19．下表是元素周期表的一部分。族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA01①2②③④3⑤⑥⑦⑧(1)写出表中①～⑧元素的元素符号：①_______、②_______、③_______、④_______、⑤_______、⑥_______、⑦_______、⑧_______。(2)⑧的简单离子的结构示意图为_______。(3)①～⑧元素形成的单质中氧化性最强的是_______(填化学式，下同)，还原性最强的是_______。(4)②、③、⑦三种元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是_______(填化学式，下同)，②、③、④三种元素形成的简单氢化物中最稳定的是_______。(5)将④、⑤、⑥三种元素的简单离子半径按由大到小的顾序排列：_______(用离子符号表示)。(6)⑥的单质与⑤的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为_______。20．下图是元素周期表中的前四周期，回答下列问题：①②③④⑤⑥⑧⑦(1)上表的1～36号元素中，属于d区的元素有___________种；④、⑤、⑥三种元素中，电负性最大的是___________(填元素符号，下同)，第一电离能由小到大的顺序是___________，⑧的基态原子的价层电子排布图___________(2)⑦的正二价离子的核外电子排布式是___________(3)C原子价电子排布式为nsn-1npn+1，C的基态原子核外电子空间运动状态有___________种(4)在第三周期元素的原子中，有两个未成对电子的元素是___________(填元素符号)；D原子的M层有两个空轨道，其阳离子结构示意图为___________21．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_________________________________。22．现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F六种元素，它们的原子序数依次增大，已知B元素是地壳中含量最高的元素；A和C的价电子数相同，B和D的价电子数也相同，且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的；C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数，且E原子的p轨道上电子比D原子的p轨道上电子多1个；六种元素的基态原子中，F原子的电子层数最多且和A处于同一主族。回答下列问题：(1)用电子式表示C和E形成化合物的过程：______。(2)写出基态F原子的核外电子排布式：______。(3)A2D的电子式为______，其分子中______(填“含”或“不含”，下同)键，______π键。(4)A、B、C共同形成的化合物中化学键的类型有______。23．某研究性学习小组设计了一组实验来验证元素周期律．用过氧化氢的水溶液和二氧化锰制备氧气，并将其通入到氢硫酸（H２S的水溶液）中．（1）过氧化氢的电子式:_______________;（2）从图1中选择氧气的制备装置______，反应前需要的操作是:________________;（3）该实验如何证明O的非金属性强于S（用化学方程式表示）_____________;（4）你认为能证明Cl的非金属性强于S的是___________a．S在常温下为固体而Cl2为气体

b．H2S不如HCl稳定c．H2SO3的酸性弱于HClO3

d．S与H2化合不如Cl2与H2化合剧烈参考答案：1．A【解析】A．合金属于金属材料，A错误；B．晶体硅可以用于芯片和太阳能电池制造，B正确；C．原子中中子数=质量数-质子数，原子核含131-54=77个中子，C正确；D．高分子材料有塑料、合成纤维、合成橡胶，芳纶是高分子材料，D正确；故选A。2．A【解析】A．人造刚玉主要成分是氧化铝，其熔点很高，可用作高级耐火材料，A正确；B．12C和14C质子数相同中子数不同，互为同位素，B错误；C．废药品不属于可回收垃圾，C错误；D．钛合金为合金，属于金属材料，D错误。故选A。3．D【解析】每一能层最多能容纳的电子数目为2n2，所以最多能容纳的电子数目大于32的能层，至少是第五能层，只有选项D符合。答案选D。4．C【解析】A．Mn原子电子排布式为[Ar]3d54s2，Mn失去最外层两个电子形成Mn2+，故基态Mn2+电子排布式为[Ar]3d5，A错误；B．该反应平衡常数表达式：K==，故平衡时c(Mn2+)=2×1023c(Cu2+)，B错误；C．由B选项分析知，C正确；D．生成CuS后的溶液是ZnS、CuS的饱和溶液，故上层清液存在c(S2-)==，D错误；故答案选C。5．A【解析】A．石墨烯、金刚石和C70都是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，故A正确；B．16O2与18O2是两种分子，不是核素，不能互称为同位素，故B错误；C．、、是同一种元素的三种核素，故C错误；D．相同条件下，HD、HT、H2相对分子质量不同，密度不相同，故D错误；故选A。6．C【解析】A．铁制品上使用铜配件，易构成原电池，铁作负极，在接触处铁更易生锈，故A正确；B．以KOH溶液为离子导体的CH4-O2燃料电池，总反应为，反应消耗KOH，工作一段时间后溶液的pH减小，故B正确；C．二氧化碳在水中溶解度小，应先将足量氨气通入饱和食盐水使溶液呈碱性，可增大二氧化碳溶解度，再通入为二氧化碳，降温可析出碳酸氢钠固体，故C错误；D．熔融状态下AlCl3不导电而AlF3导电，则AlF3是离子化合物、AlCl3是共价化合物，可以说明电负性F>Cl，故D正确；选C。7．B【解析】A．铷元素位于元素周期表第六周期ⅠA族，属于碱金属元素，故A正确；B．尼龙玻纤塑料属于有机合成高分子材料，不属于无机非金属材料，故B错误；C．火箭动力源于火箭燃料的燃烧，燃烧属于氧化还原反应，故C正确；D．钛元素的原子序数为22，价电子排布式为3d24s2，故D正确；故选B。8．A【解析】短周期元素周期序数与主族序数相等的有H、Be、Al，结合图示T所处周期表中的位置，推断T为Al元素，则Q、R、W分别为C、N、S元素。A．据分析，Q和W元素形成化合物QW2分子是CS2，各原子的最外层均满足8电子的稳定结构，A正确；B．据分析，T的氧化物是Al2O3，是两性氧化物，能与NaOH溶液反应，B错误；C．据分析，R元素的气态氢化物是NH3，水溶液显碱性，C错误；D．据分析，Q、W分别为C、S元素，元素的非金属性：S强于C，D错误；故选A。9．C【解析】根据元素在周期表中的相对位置可知，①～⑤分别是N、O、F、S、Cl。A．元素①位于第二周期第VA族，选项A错误；B．同主族从上到下，非金属逐渐减弱，气态氢化物的稳定性减弱，因此气态氢化物的稳定性：②＞④，选项B错误；C．同周期从左到右，非金属逐渐增强，非金属性越强，元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物酸性：高氯酸大于硫酸，选项C正确；D．同周期从左到右原子半径减小，同主族从上到下原子半径增大，故原子半径⑤＞③，选项D错误；答案选C。10．B【解析】Q、X、Z分列于三个不同周期，则Q为H元素，X为第二周期元素，Z为第三周期元素；从甲的结构图中可以看出，X形成4个共价键，W形成2个共价键，Z形成2个共价键，则X最外层电子数为4，W最外层电子数为6，Z最外层电子数为6，从而推出X为C元素，W为O元素，Z为S元素；Y形成1个共价键，其原子半径大于O，则Y为Cl元素，据此分析答题。由以上分析可知，Q、W、X、Y、Z分别为H、O、C、Cl、S元素：A．电子层数越多，半径越大，电子层数相同的离子，核电荷数越小，半径越大，所以半径O2-＜Cl-＜S2-，选项A正确；B．H与O形成最简单化合物为H2O，C的氢化物为烃，碳原子数较多的烃常温下为固态，所以H与O形成化合物的沸点不一定高于H与C形成化合物的沸点，选项B错误；C．化合物甲中含有H、C、O、S元素，除H外，其它原子均满足8电子稳定结构，选项C正确；D．非金属性Cl＞S，则最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＞Z，选项D正确；答案选B。11．D【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物极易溶于水，该氢化物应该为NH3，则W为N；Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，则Y为Na；由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀硫酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生，黄色沉淀为S，则由X、Y和Z三种元素形成的盐为Na2S2O3，刺激性气体为SO2，则X为O元素，Z为S元素，以此分析解答。由以上分析可知，W为N元素，X为O元素，Y为Na元素，Z为S元素。A．非金属性O＞N，则X的简单氢化物的热稳定性比W的强，故A错误；B．Y与X形成的化合物为氧化钠或过氧化钠，故B错误；C．Y与Z形成的化合物为硫化钠，为强碱弱酸盐，溶液呈碱性，能够使红色石蕊试纸变蓝，故C错误；D．X为O元素，Y为Na元素，Z为S元素，Z与X属于同一主族，与Y属于同一周期，故D正确；故选D。12．B【解析】A．甲醛的结构简式为HCHO，电子式为，A不正确；B．硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，价电子排布式3s23p4，B正确；C．中子数为18的氯原子，其质量数为35，该核素符号为，C不正确；D．明矾的化学式KAl(SO4)2∙12H2O，D不正确；故选B。13．B【解析】A．在船体上镶嵌锌块，形成锌铁原电池，锌比铁活泼，锌作阳极不断被腐蚀，铁做阴极则不会被腐蚀，选项A正确；B．中国天眼FAST用到的高性能碳化硅又名金刚砂，是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑等原料通过电阻炉高温冶炼而成，是一种新型的无机非金属材料，选项B不正确；C．客机所用的燃料油是航空煤油，是石油分馏得到的，选项C正确；D．由碳原子构成的具有半导体特性的碳环C18，与C60均由碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，选项D正确；答案选B。14．B【解析】由题干信息可知，短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的2p能级上未成对电子数是同周期中最多的即2p3，，则X为N，Y元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍，则Y为O，Z元素的焰色反应为黄色，则Z为Na，W是地壳中含量最多的金属元素，则W为Al，据此分析解题。A．同一周期从左往右原子半径依次减小，同一主族从上往下原子半径依次增大，故原子半径：r(Na)>r(N)>r(O)即r(Z)>r(X)>r(Y)，A错误；B．同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA、VA与VIA反常，同一主族从上往下第一电离能依次减小，第一电离能：I1(N)>I1(O)>I1(Al)即I1(X)>I1(Y)>I1(W)，B正确；C．由分析可知，Z、W分别为Na、Al，故最高价氧化物对应水化物的碱性：NaOH>Al(OH)3即W<Z，C错误；D．由分析可知，Y为O，Y的氢化物即H2O，由于H2O中存在分子间氢键，故其的沸点在同族元素氢化物中最高，D错误；故答案为B。15．C【解析】A．正反应放热，因此反应物总能量高于生成物总能量，A错误；B．与均不能电离，均属于非电解质，B错误；C．含有氨基，能电离出铵根离子，所以既能与强酸反应，又能与强碱反应，C正确；D．非金属性越强电负性越大，所以反应所涉及到的4种元素电负性大小关系为，D错误；答案选C。16．

同一元素的逐级电离能是逐渐增大的，即I1＜I2＜I3，这是由于原子失去一个电子变成+1价阳离子，半径变小，核电荷数未变而电子数变少，核对外层电子的吸引作用增强，使第二个电子比第一电子难失去，失去第二个电子比失去第一个电子需要更多的能量

逐级电离能的突变可以判断元素的化合价【解析】略17．(1)

电子跃迁是通过吸收能量或者释放能量而完成的

物理变化(2)金属原子吸收能量从基态跃迁到激发态后，电子从高能级轨道跃迁回到低能级轨道时，将能量以光能的形式释放出来【解析】(1)电子跃迁是通过吸收能量或者释放能量而完成的；电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移)，而原子得失电子时发生的是化学变化。一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。如1s22s22p6(基态)1s22s22p53s1(激发态)。(2)金属原子吸收能量从基态跃迁到激发态后，电子从高能级轨道跃迁回到低能级轨道时，将能量以光能的形式释放出来。18．

光谱学

1s2s2p3s3p4s_3d4p5s_4d5p6s4f5d6p7s……

ns

(n-2)f

(n-1)d

np

右上

能层

【解析】略19．(1)

H

C

N

F

Na

Al

P

Cl(2)(3)

F2

Na(4)

HNO3

HF(5)F->Na+>Al3+(6)2Al+2H2O+2OH-==2AlO+3H2↑【解析】由元素周期表结构可知，①为H，②为C，③为N，④为F，⑤为Na，⑥为Al，⑦为P，⑧为Cl。(1)由分析可知，①为H，②为C，③为N，④为F，⑤为Na，⑥为Al，⑦为P，⑧为Cl。(2)⑧为Cl，其最外层有7个电子，容易得一个电子形成氯离子，其离子结构示意图为：。(3)同一周期主族元素从左向右非金属逐渐增强，金属性逐渐减弱；同一主族从上向下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，因此①～⑧元素形成的单质中氧化性最强的是F2，还原性最强的是Na。(4)非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，C、N、P中N的非金属性最强，因此其最高价氧化物对应的水化物HNO3的酸性最强；非金属性越强，其氢化物越稳定，C、N、F中F的非金属性最强，因此其氢化物HF最稳定。(5)④、⑤、⑥分别为F、Na、Al，其离子结构示意图分别为：F-：，Na+；，Al3+：，三者电子层数相同，则核电荷数越大，离子半径越小，因此由大到小的顺序为：F->Na+>Al3+。(6)Na的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，反应的离子方程式为：2Al+2H2O+2OH-==2AlO+3H2↑。20．(1)

8

O

C＜O＜N

(2)[Ar]3d9(3)9(4)

Si和S

【解析】根据各元素在周期表中的位置可推知，①为H、②为Be、③为B、④为C、⑤为N、⑥为O、⑦为Cu、⑧为Cr。(1)属于d区的元素有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni共8种；元素的非金属性越强，其电负性越大，在C、N、O三种元素中，非金属性C<N<O，所以电负性C<N<O，同一周期的元素，随着原子序数的增大，第一电离能呈增大趋势，但N元素的2p能级为半充满的稳定结构，所以第一电离能N>O>C；Cr的基态原子的价层电子排布图为。(2)Cu是29号元素，则Cu2+的核外电子排布式为[Ar]3d9。(3)C原子价电子排布式为nsn-1npn+1，则n=3，则C为S，电子排布式为1s22s22p63s23p4，核外电子空间运动状态由能层、能级、原子轨道决定，有1s轨道、2s轨道、3s轨道，2p、3p均有3个轨道，3p有3个轨道填充电子，故核外有9种不同空间运动状态的电子，答案为9。(4)有两个未成对电子的元素其价电子排布可能是3s23p2、3s2p4，它们是Si、S；D原子的M层有两个空轨道的元素，其价电子排布式为3s23p1，其元素符号是Al，其阳离子结构示意图为。21．

r(S2-)＞r(O2－)＞r(Na+)＞r(Al3+)

Al2O3+2OH-=2+H2O

NH3+HNO3=NH4NO3

【解析】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。(1)Na的金属性最强，所以NaOH的碱性最强，由钠离子和氢氧根离子构成，电子式为：，答案为：；(2)元素②是C，C的最简单氢化物是CH4，甲烷的结构式为，答案为：；(3)④⑤⑥⑦四种元素是：O、Na、Al、S，它们的离子为：O2-、Na+、Al3+、S2-，离子电子层数越多半径越大，电子层数相同的离子核电荷数越大半径越小，所以这四种离子半径由大到小的顺序为：r(S2-)>r(O2)->r(Na+)>r(Al3+

)，故答案为：r(S2-)＞r(O2－)＞r(Na+)＞r(Al3+)；(4)元素⑥的最高价氧化物为Al2O3，元素⑤的最高价氧化物的水化物为NaOH，二者反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O，答案为：Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O；(5)元素③的常见氢化物为NH3，它的最高价氧化物的水化物为HNO3，二者