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 (5).docx

第一章原子结构与性质测试题一、单选题（共12题）1W、X、Y、Z为元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期主族元素，W元素的原子中无中子，X的最外层电子数为次外层电子数的三倍，Y的单质遇水剧烈反应生成，Z位于第三周期A族。下列说法正确的是AY的单质在空气中燃烧后的产物中阳离子和阴离子的个数比为1：1BAl在YXW的水溶液中不反应CZ的单质有毒，可用吸收尾气中的Z单质DZ的单质具有强氧化性，可用于自来水杀菌2由同周期元素原子W、X、Y、Z构成的一种阴离子(如图)，Y的最外层电子数等于X的核外电子总数，四种原子最外层电子数之和为20。下列说法正确的是AW、X、Y、Z第一电离能由大到小依次是：BY形成的简单离子的半径比Z形成的简单离子的半径小CX形成的最简单气态氢化物稳定性强于Z的气态氢化物稳定性DW、Z形成的化合物分子中各原子均满足8电子稳定结构3元素X、Y的原子在化学反应中都易失2个电子而形成稳定结构，若X原子半径小于Y原子的半径，则下列说法中正确的是()A金属性：X>YB它们可能是非金属元素C两种原子都有相同的电子层数D碱性：Y(OH)2大于X(OH)24纳米金(79Au)粒子在遗传免疫等方面有重大的应用前景，说法错误的是（  ）AAu为第五周期元素BAu为过渡金属元素CAu的质子数为79D纳米金表面积大吸附能力强5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B族B第四周期，第B族C第三周期，第A族D第四周期，第族6W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素，原子序数依次增大。W元素的一种离子与具有相同的电子层排布且半径稍大，X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为，X与Z同主族，Z的价电子排布式为3s23p4，下列说法不正确的是A与W生成的气态化合物的热稳定性：Z>YBW与的原子半径：W<LiCX和Y的第一电离能：X>YDX、Z、R的电负性：7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388以下可正确表示一个明确的原子轨道的是A2dB3pC2sDL层9关于元素周期表的说法正确的是A每一族元素的族序数都等于其最外层电子数B只有第二列的元素原子最外层电子排布为ns2C第IA族的元素全部是金属元素D短周期是指第一、二、三周期10X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同，且X的离子半径小于负二价硫离子的半径，X元素为()AAlBPCArDK11根据元素周期律比较下列性质，错误的是A酸性： HClO4> H2SO4> H2SiO3B碱性： KOH<NaOH<LiOHC热稳定性： H2O> H2S> SiH4D非金属性： F>O>N12下列对化学史的描述正确的是A侯德榜联合制碱法中制得的碱是碳酸氢钠B意大利科学家阿伏加德罗建立分子学说C俄国的化学家门捷列夫提出了原子学说D舍勒首先制得了氯气并为之命名二、非选择题（共10题）13按要求填空：(1)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是_，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_。(2)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是_，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_(填“相同”或“相反”)。14在下列空格中，填上适当的元素符号。(1)在第3周期中，第一电离能最小的元素是_，第一电离能最大的元素是_。(2)在元素周期表中，电负性最大的元素是_，电负性最小的元素是_。(3)在第4周期元素中，原子的4p轨道半充满的是_，3d轨道半充满的_，4s轨道半充满的是_，外围电子中s电子数与d电子数相同的是_。15Na、Fe、Al是中学化学常见的金属元素。回答下列问题：(1)焰色反应的实验中，Na元素燃烧时的焰色为_色，观察K元素燃烧时的焰色需要透过_。(2)碘元素的一种核素可用于治疗肿瘤。该核素的质子数为_，中子数为_，质量数为_，核外电子数为_。(对应数值125和53)16下列Li原子轨道表示式表示的状态中，能量最低和最高的分别为_、_(填标号)。A    BC    D17电解普通水和重水（H2O）的混合物，通电一段时间后，两极共生成气体18.5g，体积为33.6L（标况下）。求所生成的气体中氕和氘的原子个数比是多少。18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=_。19下表是元素周期表的一部分，针对表中的种元素，请按要求填写下列空白：主族周期AAAAAAA23(1)在元素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)写出元素的最简单氢化物的结构式_；(3)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)写出元素的最高价氧化物与元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式_；(5)写出元素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)用电子式表示与组成化合物的形成过程_。20某兴趣小组以废旧电池为原料，模拟工业回收，并进一步制备电极级。I.废旧电池，回收LiOH以富锂电极制成卷状薄片作阳极，电解回收LiOH溶液(装置如下)(1)基态锂原子的轨道表示式为_，其占据的最高能级共有_个原子轨道，其形状是_。(2)阳极反应为_。.电极级的制备取LiOH溶液，通入适量调节混合液体pH在10左右，调节温度80，并不断搅拌，充分反应，白色沉淀生成。通过操作A得到固体，烘干得到电极级产品。(3)仪器a的名称是_。(4)LiOH的电离常数，仪器a中反应的离子方程式为_。(5)为提高的析出量和纯度，“操作A”依次为_、_、洗涤。(6)称取1.0000g电极级产品，利用火焰原子吸收法测得其含锂0.1890g，则该电极级产品中的质量分数为_%。21超酸是一类比纯硫酸更强的酸，在石油重整中用作高效催化剂。某实验小组用制备超酸并进行性质探究实验。由三氯化锑()制备的反应如下：、。制备的初始实验装置如图(毛细管连通大气，减压时可吸入极少量空气，防止液体暴沸；夹持、加热及搅拌装置略)：相关性质如表：物质熔点沸点性质73.4220.3极易水解3.579/2.9kPa(140分解)极易水解回答下列问题：(1)Sb的价电子排布图为_。(2)试剂X的作用为_。(3)反应完成后，关闭活塞a、打开活塞b，减压转移_(填仪器名称)中生成的至双口烧瓶中。用真空泵抽气减压蒸馏前，必须关闭的活塞是_(填“a”或“b”)；用减压蒸馏而不用常压蒸馏的主要原因是_。(4)由制备时，应选用_材质的仪器(填标号)。A玻璃B陶瓷C铁或铝D聚四氟乙烯(5)经后续反应制得4.27g，计算所得的产率为_(保留2位有效数字)。(6)1966年，美国研究员J·Lukas无意中将蜡烛扔进一个酸性溶液()中，发现蜡烛很快溶解，并放出。已知稳定性：，写出等物质的量的异丁烷与发生反应的化学方程式：_。22为探究Na、Mg，Al的金属性强弱，某课外小组同学进行了如下实验：实验1将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中。2将一小段用砂纸打磨后的镁带放入试管中，加入少量水，加热至水沸腾，冷却后，向试管中滴加酚酞溶液。3将一小段镁带投入稀盐酸中。4将一小片铝投入稀盐酸中。他们记录的实验现象有：实验现象a剧烈反应，迅速生成大量的气体。b浮在水面上，熔成小球，不断游动，小球渐小最终消失，溶液变红。c反应不剧烈，产生无色气体。d有气体产生，溶液变成红色。请帮助该小组同学补充下列实验报告中的内容：(1)实验1对应的实验现象为_(选填a、b、c、d中一种，下同)；实验3对应的实验现象为_。(2)钠与水反应的离子方程式_。(3)实验结论是_。(4)用原子结构理论对上述实验结论进行解释：同周期元素从左至右，原子的电子层数相同，核电荷数逐渐增多，_。学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1DW、X、Y、Z为元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期主族元素，W元素的原子中无中子，则W为H；X的最外层电子数为次外层电子数的三倍，则X为O；Y的单质遇水剧烈反应生成 H2，则Y为Na；Z位于第三周期A族，则Z为Cl。A金属单质钠在空气中燃烧生成Na2O2，Na2O2是由钠离子和过氧根离子构成的，其阳离子和阴离子的个数比为2：1，故A错误；BAl能和NaOH溶液反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2，故B错误；C氯气有毒，可以用NaOH溶液吸收，因为氯气在水中的溶解度不大，所以不能用水吸收氯气，故C错误；D氯气具有强氧化性，通入水中生成具有强氧化性的次氯酸，可以用于自来水杀菌，故D正确；故选D。2A根据同周期元素原子W、X、Y、Z构成的一种阴离子结构，可知Y能形成2个共价键，Y是A族元素，Y的最外层电子数等于X的核外电子总数，则X是C元素、Y是O元素；Z形成1个共价键，Z是F元素；四种原子最外层电子数之和为20，则W是B元素；A同周期元素从左到右，第一电离能有增大趋势，第一电离能由大到小依次是：F>O>C>B，A项正确；BO2-、F-电子层数相同，质子数越多半径越小，简单离子的半径：O2->F-，B项错误；C非金属性C<F，二者最简单气态氢化物稳定性CH4<HF，C项错误；DB、F形成的化合物BF3分子中，B原子不满足8电子稳定结构，D项错误；答案选A。3DX和Y两元素的原子，在化学反应中都容易失去两个电子形成稳定结构，X的原子半径小于Y的原子半径，说明两元素位于同一个主族，且X在Y上方。A同主族元素从上往下金属性逐渐增加，则金属性：X<Y，A错误；BX、Y的原子在化学反应中都易失2个电子而形成稳定结构,最外层2个电子，不可能是非金属元素，B错误；CX的核电荷数小于Y，Y元素的电子层数更多，C错误；D金属性越强，最高价氧化物对应水化物碱性越强，Y的金属性更强，则碱性：Y(OH)2大于X(OH)2，D正确；故选D。4AA79号元素Au为第六周期第IB的元素，A错误；B79号元素Au为第六周期第IB的元素，属于过渡元素，是金属元素，B正确；CAu原子序数为79，由于原子序数等于原子核内质子数，所以Au的质子数为79，C正确；D将金属Au制成纳米级颗粒大小，可增大其表面积，因此使得纳米金的吸附能力大大增强，D正确；故答案是A。5D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族。答案选D。6DW、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素，原子序数依次增大，W元素的一种离子与具有相同的电子层排布且半径稍大，说明W的原子序数小于Li，则W为H元素；X与Z同主族，Z的价电子排布式为3s23p4，二者位于VIA族，则X为O，Z为S元素；X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为，X(O)的L层含有6个电子，则Y的M层含有4个电子，为Si元素；R的原子序数大于S，则R为Cl元素，据此分析解答。A元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性S>Si，则与W(H)生成的气态化合物的热稳定性：S>Si，即Z>Y，故A正确；B同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：H<Li，即W<Li，故B正确；C同一周期从左到右第一电离能逐渐增大，同一主族从上到下第一电离能逐渐减小，则第一电离能：O>C>Si，即X>Y，故C正确；D同一周期从左到右电负性逐渐增大，同一主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性：S<Cl<O，即，故D错误；答案选D。7DA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。8CAL(n=2)能层没有d能级，只有2s和2p，共2个能级，A不符合题意；B3p能级含有3个原子轨道，分别是3px、3py、3pz，共3个原子轨道，B不符合题意；C2s能级只有一个原子轨道就是2s，C符合题意；DL层含有2s和2p，共2个能级；含有2s、3px、3py、3pz，共4个原子轨道，D不符合题意；答案选C。9DA元素周期表中，主族元素的族序数=最外层电子数，副族、0族等没有此规律，A错误；B氦原子及一些过渡元素原子最外层电子排布也为ns2，B错误；CH元素为第IA族元素，为非金属元素，C错误；D短周期不含有过渡元素，包括第一、二、三周期，D正确；综上所述答案为D。10D由题意可知，X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同，则元素X形成的离子中，K、L、M电子层上的电子数分别为2、8、8，与S2的电子层结构也相同，对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，故X的核电荷数应大于S的核电荷数，所给选项中符合要求的元素是K，D项正确；故选D。11BA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。12BA侯德榜联合制碱法中制得的碱是碳酸钠，A错误；B意大利科学家阿伏加德罗建立分子学说，B正确；C俄国的化学家门捷列夫提出了元素周期表，C错误；D18世纪70年代，瑞典化学家舍勒首先发现并制得了氯气，瑞典化学家贝齐里乌斯首先提出，用欧洲各国通用的拉丁文来统一命名元素，D错误；故选B。13(1)     N     球形(2)     Mg     相反【解析】（1）基态K原子核外有4个能层：K、L、M、N，能量依次升高，处于N层上的1个电子位于s轨道，s电子的电子云轮廓图形状为球形；（2）根据对角线规则，与Mg的化学性质最相似。基态时Mg原子的两个M层电子处于轨道上，且自旋状态相反。14(1)     Na     Ar(2)     F     Fr(3)     As     Cr、Mn     K、Cr、Cu     Ti（1）同周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但是第A族元素的第一电离能大于第A族，第A族大于第A族，同一周期，稀有气体的第一电离能最大；故在第三周期中，第一电离能最小的是Na，第一电离能最大的是Ar；（2）除了稀有气体以外，同周期元素的电负性随着原子序数的增大而增大，同主族元素的电负性随着原子序数的增大而减小，故在元素周期表中，电负性最大的是F，电负性最小的是Fr；（3）在第四周期元素中，原子的4p轨道半充满的原子外围电子排布式为：，为As元素；原子的3d轨道半充满的原子外围电子排布式为：、，为Cr、Mn；原子的4s轨道半充满的原子外围电子排布式为：、，为K、Cr、Cu的元素；外围电子数中s电子数与d电子数相同的原子外围电子式为：，为Ti元素。故答案为：Cr、Mn；K、Cr、Cu；Ti。15(1)     黄     蓝色钴玻璃(2)     53     72     125     53【解析】（1）焰色反应的实验中，Na元素燃烧时的焰色为黄色，由于Na的焰色为黄色，很容易掩盖K的紫色，故观察K元素燃烧时的焰色需要透过蓝色钴玻璃以滤去黄色。（2）的质子数为53，质量数为125，中子数=质量数-质子数=125-53=72，核外电子数=质子数=53。16     D     C基态Li原子能量最低，而电子排布图中D项所示状态为基态。处于激发态的电子数越多，原子能量越高，A项中只有1个1s电子跃迁到2s轨道；B项中1s轨道中的两个电子一个跃迁到2s轨道，另一个跃迁到2p轨道；C项图中1s轨道的两个电子都跃迁到2p轨道，故C项表示的原子能量最高，故答案为：D；C。173:1电解水的方程式为2H2O2H2+O2，由方程式知，氢气和氧气的体积之比为2:1，33.6L混合气体气体的物质的量是n=33.6L÷22.4L/mol=1.5mol，其中氢气的体积为22.4L，氢气的物质的量为1mol；氧气的体积为11.2L，氧气的物质的量是0.5mol，氧气的质量m(O2)=（11.2L÷22.4L/mol）×32g/mol=16g；氢气的质量为2.5g，所以氢气的平均摩尔质量=2.5g÷1mol=2.5g/mol，普通氢和重氢的物质的量之比为：(4-2.5):(2.5-2)=1.5：0.5=3:1，普通氢和重氢都是双原子分子，所以普通氢和重氢的原子个数之比为3:1。18     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=Xn，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。19               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：为Li为C为N为O为Na为Al为S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) 元素是C，C的最简单氢化物是CH4，甲烷的结构式为，答案为：；(3) 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) 元素的最高价氧化物为Al2O3，元素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) 元素的常见氢化物为NH3，它的最高价氧化物的水化物为HNO3，二者反应生成NH4NO3，方程式为：NH3+HNO3=NH4NO3，答案为：NH3+HNO3=NH4NO3；(6) Na失去电子，S得到电子，以离子键结合，则形成过程可表示为：，故答案为：。20(1)          1     球形(2)LiFePO4-e-=Li+FePO4(3)三颈烧瓶(4)2Li+2+=+H2O(5)     蒸发结晶     趁热过滤(6)（1）基态锂原子的轨道表示式为 ，占据的最高能级2s，共有1个原子轨道，其形状是球形。（2）阳极发生氧化反应，反应式为LiFePO4-e-=Li+FePO4。（3）由图可知，仪器a的名称是三颈烧瓶。（4）仪器a中反应的离子方程式：2Li+2+=+H2O。（5）由Li2CO3的溶解度曲线可知，Li2CO3的溶解度随着温度的升高而减小，为提高Li2CO3的析出量和纯度，需要在较高温度下析出并过滤得到沉淀，即依次蒸发结晶、趁热过滤、洗涤。（6）含锂0.1890g，则产品中的质量分数为。21(1)(2)吸收氯气，防止污染空气(3)     三颈烧瓶(或三口烧瓶)     b     防止分解(4)D(5)90%(6)（1）Sb的价电子排布式为5s25p3，其排布图为；（2）根据表中提供信息可知，、极易水解，因此试剂X的作用是防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶，同时吸收氯气，防止污染空气；（3）由实验装置知，反应完成后，关闭活塞a、打开活塞b，减压转移三口烧瓶中生成的至双口烧瓶中；减压蒸馏前，必须关闭活塞b，以保证装置密封，便于后续抽真空；根据表中提供信息知，受热易分解，因此用减压蒸馏而不用常压蒸馏，可以防止分解；（4）由题意可知，为超强酸，所以制备时，不能选用铁质或铝质材料仪器，由方程式可知，制备时，需要用到HF作反应物，所以不能选用玻璃材质、陶瓷材质的仪器，则制备时只能选用聚四氟乙烯材质的仪器，故选D。（5）制备的化学反应为；，可得关系式理论上制备出的质量为，因此，所得的产率为；（6）已知烷烃与酸性溶液()反应放出，则电离出与，且稳定性：，则与结合，则异丁烷与发生反应的化学方程式：。22(1)     b     a(2)(3)Na>Mg>Al(4)原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱，金属性逐渐减弱金属与水、酸反应越剧烈，说明金属活泼性越强，结合实验和实验现象可知，实验1对应的现象为b，实验2对应的现象为d，实验3对应的现象是a，实验4对应的实验现象是c，根据实验现象可知金属性：Na>Mg>Al。（1）实验1：将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中；由于钠的金属性很活泼，钠与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，溶液呈碱性，使酚酞变红，钠的密度比水小，且熔点低，则其实验现象为：浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出“嘶嘶”声，随之消失，溶液变成红色，故选b；实验3：将一小段镁带投入稀盐酸中，镁与盐酸剧烈反应，迅速生成大量的气体，故选a，故答案为：b；a；（2）钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式为，故答案为：；（3）Na与冷水剧烈反应，Mg与沸水反应，而Al与盐酸反应不如Mg与盐酸反应剧烈，从而可知金属性：Na>Mg>Al，故答案为：Na>Mg>Al；（4）同周期元素从左至右，原子的电子层数相同，核电荷数逐渐增多，原子半径逐渐减小，原子核对核外电子的吸引力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，金属性逐渐减弱，故答案为：原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱，金属性逐渐减弱。