第一章 原子结构与性质 测试题-高二下学期化学人教版（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12题）1．常用作锂电池的正极材料，下列说法不正确的是A．氧原子的最外层电子是次外层的3倍 B．锂的周期数是族序数的2倍C．中存在离子键和共价键 D．锂的原子半径在同周期元素中最小2．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A、B、C、D、E为上述四种元素中的两种或三种所组成的化合物。已知A是淡黄色固体，B的相对分子质量为44，五种化合物间的转化关系如图所示。下列说法错误的是A．电负性： B．Y的最高价氧化物的水化物为强酸C．X、Y形成的化合物可能是非极性分子 D．A中存在非极性共价键3．下列叙述正确的是A．钠的焰色反应是电子由基态转化成激发态释放能量产生的B．基态铬原子的电子排布式是1s22s22p63s23p64s13d5C．[Ar]3d64s2是基态原子的电子排布式D．基态氮原子的轨道表示式是4．下列各项叙述中，正确的是A．镁原子由1s22s22p63s13p1→1s22s22p63p2时，原子吸收能量，由基态转化成激发态B．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素C．所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同D．Cu原子的电子排布图是3d104s15．若将15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p3p，它违背了()A．能量守恒原理 B．泡利原理 C．能量最低原理 D．洪特规则6．设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法不正确的是A．amolR2+(R原子核内中子数为N，质量数为A)的核外电子数为a(A-N-2)NAB．标准状况下，44.8LCCl4中含有分子的数目为2NAC．2gH218O与D216O的混合物中所含中子、电子数目均为NAD．已知→X+，则0.5molX中含有的中子数为68NA7．X、Y、Z三种元素的原子，其价电子排布式分别为ns1、2s22p2和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是A．X2YZ3 B．X2YZ C．X2YZ2 D．XYZ38．下列现元素中哪一个基态原子的第一电离能最大A．Be B．B C．N D．O9．下表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XWYRZA．W元素的第一电离能小于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．X元素是电负性最大的元素D．p轨道未成对电子最多的是Z元素10．下列各组大小顺序不正确的是A．酸性：H2SiO3﹤H3PO4﹤H2SO4 B．热稳定性：H2Se﹤H2S﹤H2OC．还原性：HI﹥HBr﹥HCl D．金属的还原性：Na﹤Mg﹤Al11．有反应。下列说法正确的是A．第一电离能大小： B．电负性大小：C．热稳定性： D．离子半径：12．下列各组元素，按照原子半径依次减少，第一电离能依次增大的顺序排列的是（

）A．Ca、Mg、Be B．Na、Mg、Al C．C、N、O D．P、S、Cl二、非选择题（共10题）13．填空。(1)[2021山东]O、F、Cl电负性由大到小的顺序为_______。(2)[2020全国II]的组成元素的电负性大小顺序是_______。(3)[2019全国III]中，电负性最高的元素是_______。14．原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为_______。15．(I)根据取用药品的原则与方法，回答下列问题：取用药品的基本原则是“安全、节约、防污染”。①保证安全，严防中毒，严禁________、________、________任何化学药品。②注意节约，如果没有说明用量，液体一般取__________，固体盖住试管底部。③防止污染，实验后剩余的药品____________。(II).下列各种不同粒子16O、1H、28Si、3H、O2、18O、29Si、O3、2H中：(1)有_________________种不同的核素；(2)有_________________种不同的元素；(3)互为同位素的是_________________、_____________、_________________。16．目前已发现，在元素周期表中某些元素与右下方的主族元素的有些性质相似，这种相似性被称为对角线规则。据此回答下列问题：(1)铍的最高价氧化物对应水化物的化学式是______，属于两性化合物，证明这一结论的有关离子方程式为______、______。(2)若已知反应，则与足量强碱溶液反应的离子方程式为______。(3)科学家证实，属于共价化合物，请设计一个简单实验证明，方法是______。用电子式表示的形成过程：______。17．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________18．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______。19．用表示原子：(1)中性原子的中子数N=___________。(2)共有x个电子，则该阳离子的中子数N=___________。(3)共有x个电子，则该阴离子的中子数N=___________。20．“中国芯”的发展离不开单晶硅，四氯化硅是制备高纯硅的原料。某小组拟在实验室用下列装置模拟探究四氯化硅的制备和应用。已知有关信息：①Si+3HClSiHCl3+H2，Si+2Cl2SiCl4②SiCl4遇水剧烈水解，SiCl4的熔点、沸点分别为－70.0℃、57.7℃。请回答下列问题：(1)写出A中发生反应的离子方程式：___________。(2)若拆去B装置，可能的后果是_________。(3)有同学设计图装置替代上述E、G装置：上图装置的主要缺点是________。(4)测定产品纯度。取agSiCl4产品溶于足量蒸馏水中(生成的HCl全部被水吸收)，将混合物转入锥形瓶中，滴加甲基橙溶液，用cmol·L1标准NaOH溶液滴定至终点(终点时硅酸未参加反应)，消耗滴定液VmL。则产品的纯度为_______%(用含a、c和V的代数式表示)。(5)某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱，用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)，实验操作步骤：Ⅰ.打开弹簧夹1，关闭弹簧夹2，并打开活塞a，滴加盐酸。Ⅱ.A中看到白色沉淀时，关闭弹簧夹1，打开弹簧夹2，关闭活塞a。①通过步骤Ⅰ知浓盐酸具有的性质是_________(填字母)。A．挥发性

B．还原性

C．氧化性

D．酸性②C装置中的试剂X是________(填化学式)③D中发生反应的化学方程式是：________。21．某学习小组同学为探究同周期或同主族元素性质的递变规律，设计了如下系列实验：Ⅰ.（1）将等质量的钾、钠、镁、铝分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：上述金属中____与盐酸反应最剧烈，_____与盐酸反应生成的气体最多。（2）向Na2S溶液中通入氯气出现淡黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强。反应的离子方程式为__________。Ⅱ.利用下图装置来验证同主族元素非金属性的变化规律：（1）要证明非金属性：Cl>I，在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中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到C中溶液_______________的现象，即可证明。干燥管D的作用是__________________。从环境保护的角度考虑，此装置尚缺少尾气处理装置，可用__________溶液吸收尾气。（2）要证明非金属性：C>Si，在A中加盐酸，B中加CaCO3，C中加Na2SiO3溶液，将观察到C中_____________的现象。但老师认为，该现象不足以证明酸性强弱关系为碳酸＞硅酸，请用文字叙述理由__________________________。因此应在B、D之间增加一个盛有足量___(选填下列字母：A．浓盐酸B．浓NaOH溶液C．饱和Na2CO3溶液D．饱和NaHCO3溶液)的洗气装置。改进后C中发生反应的化学方程式是___________________。22．某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱，用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。实验操作步骤：Ⅰ.打开弹簧夹1，关闭弹簧夹2，并打开活塞a，滴加盐酸。Ⅱ.A中看到白色沉淀时，…，关闭活塞a。请回答：(1)B中反应的离子方程式是_________________________________________。(2)通过步骤Ⅰ、Ⅱ得知盐酸具有的性质是________(填字母)。A．挥发性

B．还原性

C．氧化性

D．酸性(3)C装置的作用是______________，X是____________________(写化学式)。(4)为了验证碳的非金属性强于硅，步骤Ⅱ中未写的操作和现象是_______________，D中反应的化学方程式是__________________________________。(5)碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因是_____________________(从原子结构角度加以解释)。参考答案：1．DA．氧原子的最外层电子数为6是次外层电子数2的3倍,选项A正确；B．锂是第二周期ⅠA族的元素，周期数是族序数的2倍，选项B正确；C．中锂离子与形成离子键，Co与O之间存在共价键，选项C正确；D．同周期从左到右原子半径依次减小，故锂的半径在同周期主族元素中最大，选项D不正确；答案选D。2．BA是淡黄色固体，B的相对分子质量为44，A、B、C、D、E为上述四种元素中的两种或三种所组成的化合物，根据转化关系，可知A是Na2O2、B是CO2、C是Na2CO3、D是H2O、E是NaOH；则X、Y、Z、W分别是H、C、O、Na。A．非金属性越强，电负性越大，电负性：，故A正确；B．Y是C元素，最高价氧化物的水化物为H2CO3，属于弱酸，故B错误；C．H、C元素形成的化合物可能是非极性分子，如CH4是非极性分子，故C正确；D．A是Na2O2，存在氧氧单键，属于非极性共价键，故D正确；选B。3．CA．钠的焰色反应是电子由基态转化成激发态吸收能量产生的，选项A错误；B．Cr为24号元素，原子核外有24个电子,根据能量最低原理、泡利原理和洪特规则，其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1，选项B错误；C．电子排布式[Ar]3d64s2是符合能量最低原理，所以[Ar]3d64s2是基态原子的电子排布式，选项C正确；D．基态氮原子核外电子总数为7,2p轨道3个电子各占据1个轨道，正确的轨道表示式是，选项D错误；答案选C。4．CA．基态Mg的电子排布式为1s22s22p63s2，能量处于最低状态，当变为1s22s22p63p2时，电子发生跃迁，需要吸收能量，变为激发态，故A错误；B．价电子排布为5s25p1的元素最外层电子数为3，电子层数是5，最后一个电子排在P轨道，所以该元素位于第五周期第ⅢA族，是P区元素，故B错误；C．所有原子任一能层的S电子云轮廓图都是球形，能层越大，球的半径越大，故C正确；D．Cu是29号元素，原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，故D错误。故选：C。5．D洪特规定是指原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同。所以当p轨道上有三个电子时分别占据不同的轨道，应为3p3p3p，故选D。6．BA．amolR2+（R原子核内中子数为N，质量数为A）的核外电子数为amol×(A-N-2)×NA/mol=a(A-N-2)NA，A正确；B．标况下，四氯化碳不是气态，无法使用22.4L/mol计算物质的量，B错误；C．2gH218O与D216O的混合物中所含中子、电子数目均为×10×NA/mol=NA，C正确；D．0.5molX中含有的中子数为0.5mol×136×NA/mol=68NA，D正确；故答案选B。7．AX价电子排布式分别为ns1，则X是第IA主族元素，可能是H、Li、Na、K等，元素化合价为+1价；Y原子价层电子排布式是2s22p2，则Y是C元素；Z价电子排布式为2s22p4，则Z为O元素，其化合价为-2价，结合化合价规则与常见化合物的化学式进行判断。由以上分析可知X为IA元素、Y为C元素、Z为O元素。A．X2YZ3中Y的化合价为+4价符合，如H2CO3，A正确；B．X2YZ中Y的化合价为0价，不符合，B错误；C．X2YZ2中Y的化合价为+2价，不符合，C错误；D．XYZ3中Y的化合价为+5价，不符合，D错误；故合理选项是A。8．C同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，但是IIA>IIIA，VA>VIA，选项所给的四种元素处于同周期，N>O>Be>B，故答案为C；9．C根据五种元素在周期表中的位置可知，X为F元素，W为P元素，Y为S元素，Z为Br元素，R为Ar元素。A.根据以上分析W为P元素，Y为S元素，P元素的第一电离能大于S元素的第一电离能，A错误；B.Y的阴离子(P3-)核外有18个电子，与R(Ar)原子相同，Z的阴离子(Br-)核外有36个电子，与R得电子层结构不相同，B错误；C.F元素是电负性最大的元素，C正确；D.p能级未成对电子数最多的不是Z(Br)元素，而是P元素，D错误；答案选C。10．DA.同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，最高价含氧酸的酸性逐渐增强，则酸性：H2SiO3﹤H3PO4﹤H2SO4，A正确；B.同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，气态氢化物的稳定性逐渐减弱，则热稳定性：H2Se﹤H2S﹤H2O，B正确；C.同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，氢化物的还原性逐渐增强，还原性：HI﹥HBr﹥HCl，C正确；D.同周期从左到右金属性逐渐减弱，金属的还原性：Na＞Mg＞Al，D错误；答案选D。11．CA．氮原子的价电子排布式是2s22p5，p电子处于半充满状态，较稳定，氧原子的价电子排布式是2s22p6，所以第一电离能大小：，A项错误；B．同一周期，从左到右，元素电负性逐渐增大，所以碳的电负性小于氧元素，B项错误；C．非金属性越强，其元素形成的简单氢化物越稳定，所以非金属性：O＞N，热稳定性，C项正确；D．微粒半径大小比较的方法如下：电子层越多，半径越大，电子层数一样，核电荷数越大，半径越小。钠离子和氧离子的电子层数一样多，钠离子的核电荷数大，半径小，D项错误；故答案选C。12．AA、同主族元素从上到下半径增大、第一电离能减小，Ca、Mg、Be原子半径依次减少，第一电离能依次增大，故A正确；B、Mg的3s轨道全满，第一电离能大于Al，所以第一电离能Na＜Al＜Mg，故B错误；C、N的2p轨道半充满，第一电离能大于O，所以第一电离能C＜O＜N，故C错误；D、P的3p轨道半充满，第一电离能大于S，所以第一电离能S＜P＜Cl，故D错误。13．(1)(2)(3)O（1）根据中O显负价、Cl显正价，知O的电负性大于Cl的电负性，又同一周期主族元素从左到右电负性依次增大，故O、F、Cl电负性由大到小的顺序为；（2）O为非金属元素，其电负性在三种元素中最大，Ca和Ti同为第四周期元素，金属性，故电负性的大小顺序是；（3）同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，故O的电负性大于N；同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，故N的电负性大于P，又H的电负性小于O，因此，中电负性最高的元素是O。14．或基态磷原子的价电子排布图为，能级的3个轨道上的电子自旋方向相同，故基态磷原子的价电子自旋磁量子数的代数和为或。15．

手触

鼻闻

口尝

1～2mL

一般不放回原瓶

7

3

2H、3H

1H

18O、16O

28Si、29Si(I)①保证安全，严防中毒，严禁手触、鼻闻、口尝任何化学药品；正确答案：手触、鼻闻、口尝。②注意节约，如果没有说明用量，液体一般取1～2mL固体盖住试管底部；正确答案：1～2mL。③防止污染，实验后剩余的药品一般不放回原瓶；正确答案：一般不放回原瓶。(II).16O质子数为8，中子数为8；1H质子数为1，中子数为0；29Si质子数为14，中子数为15；3H质子数为1，中子数为2；18O质子数为8，中子数为10；28Si质子数为14，中子数为14；2H质子数为1，中子数为1；故共有7种核素；3种元素；O2和O3都是由氧元素形成的不同单质，互为同素异形体；16O和18O质子数相同，中子数不同，互为同位素；29Si和28Si质子数相同，中子数不同，互为同位素；2H、1H和3H质子数相同，中子数不同，互为同位素；(1)综上所述：核素研究的对象为原子，因此共有7种核素；正确答案：7。(2)综上所述：共有氢、氧、硅3种元素；正确答案：3。（3）综上所述：互为同位素的是：1H、2H、3H，18O、16O，28Si、29Si；正确答案：1H、2H、3H，18O、16O，28Si、29Si。16．

将加热至熔融状态，不能导电，则证明是共价化合物

(1)铍为第二周期第ⅡA族元素，与Al处于对角线位置，根据与酸或碱的反应，可得与酸或碱反应的离子方程式分别为、，故答案为：；；；(2)由于Be元素与Al元素性质相似，依据所给信息得先与水发生反应，生成的再与强碱发生反应，即，故答案为：；(3)根据共价化合物与离子化合物的性质可知，离子化合物在熔融时导电，而共价化合物在熔融时不导电，因此可将加热至熔融状态，若不导电则可证明是共价化合物；形成时，1个Be原子与2个Cl原子分别共用一对电子，形成共价分子，用电子式表示为：；故答案为：将加热至熔融状态，不能导电，则证明是共价化合物；。17．

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。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。18．

1s22s22p63s23p64s1

含

不含

离子键、极性共价键现有原子序数小于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，则B是O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；则A是H，C是Na，D是S；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，则E是Cl元素；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，则F是K元素；然后根据元素周期律及元素、化合物的性质分析解答。根据上述分析可知：A是H，B是O，C是Na，D是S，E是Cl，F是K元素。(1)C是Na，E是Cl，二者形成的化合物NaCl是离子化合物，用电子式表示其形成过程为：；(2)F是K元素，根据构造原理，可知基态K原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p64s1；(3)A是H，D是S，S原子最外层有6个电子，与2个H原子的电子形成2个共价键，使分子中每个原子都达到稳定结构，其电子式为：；H2S结构式为：H-S-H，在分子，S、H原子形成的是共价单键，共价单键属于σ键，而不含π键；(4)A是H，B是O，C是Na，这三种元素形成的化合物是NaOH，为离子化合物，Na+与OH-之间以离子键结合，在阳离子OH-中H、O原子之间以共价键结合，因此NaOH中含有离子键和极性共价键。19．

A-Z

A-x-n

A-x+n(1)在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，又因为中子数＋质子数=质量数，据此可知中性原子的中子数N=A-Z；(2)中性原子的核外电子数=质子数，所以如果AXn+共有x个电子，则质子数=X＋n，因此该阳离子的中子数N=A-x-n；(3)同(2)分析可知，如果AXn-共有x个电子，则质子数=X-n，因此该阴离子的中子数N=A-x+n。20．

2+10Cl+16H=2Mn2++5Cl2↑+8H2O

HCl和Si反应生成SiHCl3和H2，产品纯度降低；Cl2和H2混合共热易发生爆炸

烧碱溶液中水蒸气进入产品收集瓶，SiCl4发生水解

AD

NaHCO3

Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3装置A用于制取氯气，用饱和食盐水除去氯气中的氯化氯杂质，再用无水氯化钙进行干燥，在装置D中硅和氯气发生反应生成SiCl4，SiCl4沸点较低，在冷凝管中冷凝SiCl4气体，在E中得到液态的SiCl4，因SiCl4遇水剧烈水解，干燥管G的作用是防止空气中的水蒸气进入E装置，据此分析解答。(1)装置A中高锰酸钾具有强氧化性，氧化浓盐酸生成氯气，反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，对应的离子方程式为2+10Cl+16H=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，答案：2+10Cl+16H=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；(2)由信息可知，HCl和Si反应生成SiHCl3和H2，若拆去B装置，HCl会和Si反应生成SiHCl3和H2，产品纯度降低，而且Cl2和H2混合共热易发生爆炸，答案：HCl和Si反应生成SiHCl3和H2，产品纯度降低；Cl2和H2混合共热易发生爆炸；(3)所给装置用装有烧碱溶液的广口瓶代替原装置中的干燥管G，烧碱溶液中水蒸气进入产品收集瓶，SiCl4发生水解，导致产品纯度降低，答案：烧碱溶液中水蒸气进入产品收集瓶，SiCl4发生水解；(4)根据化学方程式HCl+NaOH=NaCl+H2O可知溶液中n(HCl)=n(NaOH)=cmol·L1×10-3L=10-3mol，根据氯原子守恒得n(HCl)=4n(SiCl4)，则n(SiCl4)=n(HCl)=，m(SiCl4)=×170g·mol-1=，其质量分数=×100%=%，答案：；(5)①浓盐酸具有挥发性，进入A装置与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀，通过A中看到白色沉淀，说明盐酸能与盐反应，可知盐酸具有挥发性、酸性，答案选AD；②X的作用是除去CO2气体中的HCl气体，可以用NaHCO3溶液，D中二氧化碳与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，从而证明碳的非金属性比硅的强，反应的化学方程式为Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3，答案：NaHCO3；Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3。21．

钾(或K)

铝(或Al)

Cl2+S2-=S↓+2Cl-

变蓝

防止溶液倒吸

NaOH

有白色沉淀生成

从B中挥发出的HCl也会和硅酸钠溶液反应生成硅酸

D

Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3(或Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2NaHCO3)Ⅰ（1）金属活泼性顺序为：钾＞钠＞镁＞铝，所以相同条件下与盐酸反应最激烈的是钾，