第1章原子结构与性质测试卷-高二下学期化学沪科版（2020）选择性必修2.docx

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1、第1章原子结构与性质测试卷一、单选题1科学家合成出了一种新化合物(如下图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是A该新化合物中Y满足8电子稳定结构BWZ的水溶液呈碱性CY的最高价氧化物的水化物是强酸D原子半径由大到小的顺序为：YXZ2下列叙述中，正确的是As、p、d能级所具有的原子轨道数分别为1、3、5B各电子层的能级都是从s能级开始到f能级结束C同是s能级，在不同的电子层中所含原子轨道数是不相同的D各电子层含有的原子轨道数为2n23X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的前4周期主族元素，其中X、Y、Z位于同一周期，X与Q位于同一主族

2、，信息如表：元素信息X本周期中原子半径最大Y位于周期表的第3周期第IIIA族Z最高正化合价为+7价W原子结构示意图为下列说法正确的是A原子半径：WQYZB元素的金属性：XYQCZ单质能将W从NaW溶液中置换出来DY与Q的最高价氧化物的水化物之间不能反应4科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z原子核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是AX单质的用途之一是制造光导纤维B元素第一电离能的顺序为XYABCA与C可能形成共价化合物C3A4D电解B与D形成的化合物的水溶液可以制取单质B11下列图示或化学用语表达不正确的是A过氧化氢的空间填充模型：B中

3、子数为20的氯原子：C基态原子的价层电子轨道表示式：D次氯酸的结构式：HOCl12W、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Li+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32，X与Z同主族，Z的价电子排布式为。下列说法错误的是A气态氢化物的热稳定性：B第一电离能：C原子半径：D电负性：13下列各组P、Q原子中，彼此的化学性质一定相似的是AP原子：最外电子层1s2；Q原子：最外电子层2s2BP原子：M电子层上有2个电子；Q原子：N电子层上有2个电子CP原子：2p能级上有1个未成对电子；Q原子：3p能级上也有1个未成对电

4、子DP原子：最外电子层L层上只有一个空轨道；Q原子：最外电子层M层上也只有一个空轨道14下列化学用语或图示表达正确的是A氯化氢的电子式：B反2丁烯的球棍模型：C的空间填充模型：D基态氮原子的轨道表示式：15已知下列元素的电负性数据，下列判断错误的是元素LiBeXONaAlClGe电负性1.01.52.53.50.91.63.21.8A表中X为非金属元素BGe既具有金属性，又具有非金属性CMg元素电负性的范围为0.91.6DO和Cl形成的二元化合物中O显正价二、填空题16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

5、，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_。17磷酸氯喹(结构如图所示)是由氢、碳、氮、氯、磷、氧元素组成的有机物，在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染，我国印发的新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)中明确规定了其用量。(1)碳、硅、储为同一主族元素，则基态硅原子核外有_种运动状态的电子，基态锗原子的最外层电子的轨道表示式为_。(2)氮原子价层电子的轨道表示式为_。(3)基态Cl原子中，核外电子占据最高能层的符号是_。(4)氧元素基态原子核外K层电子的自

6、旋状态_(填“相同”或“相反”)。18某元素的基态原子外层的电子排布为4s1。(1)若该元素为主族元素，则该元素的元素符号为_，写出该元素基态原子的电子排布式_。(2)若该元素的原子中3d轨道上有5个电子，则该元素符号为_，其价电子排布式为_，位于周期表中第_周期_族。三、实验题19三氯化铬()为紫色单斜晶体，熔点为83，易潮解，易升华，溶于水但不易水解，高温下能被氧气氧化，工业上主要用作媒染剂和催化剂。(1)某化学小组用和在高温下制备无水三氯化铬，部分实验装置如图所示，其中三颈烧瓶内装有，其沸点为76.8。Cr原子的价电子排布式为_。实验前先往装置A中通入，其目的是排尽装置中的空气，在实验过

7、程中还需要持续通入，其作用是_。装置C的水槽中应盛有_(填“冰水”或“沸水”)。装置B中还会生成光气()，B中反应的化学方程式为_。(2)的工业制法：先用40%的NaOH将红矾钠()转化为铬酸钠()，加入过量，再加入10%HCl溶液，可以看到有气泡产生。写出用将铬酸钠()还原为的离子方程式_。(3)为进一步探究的性质，某同学取试管若干支，分别加入10滴溶液，并用4滴酸化，再分别加入不同滴数的0.1mol/L溶液，并在不同的温度下进行实验，反应现象记录于表中。的用量(滴数)在不同温度下的反应现象2590-1001紫红色蓝绿色溶液29紫红色黄绿色溶液，且随滴数增加，黄色成分增多10紫红色澄清的橙黄

8、色溶液1123紫红色橙黄色溶液，有棕褐色沉淀，且随滴数增加，沉淀增多2425紫红色紫红色溶液，有较多的棕褐色沉淀温度对反应的影响。与在常温下反应，观察不到离子的橙色，甲同学认为其中一个原因是离子的橙色被离子的紫红色掩盖，另一种可能的原因是_，所以必须将反应液加热至沸腾45min后，才能观察到反应液由紫红色逐渐变为橙黄色的实验现象。与的用量对反应的影响。对表中数据进行分析，在上述反应条件下，欲将氧化为，与最佳用量比为_。这与由反应所推断得到的用量比不符，你推测的原因是_。20某研究小组探究卤素离子与浓硫酸的反应。(1)实验I：向盛有少量固体的试管中滴加浓度为98%的浓硫酸，试管中产生了白雾。用蘸

9、有浓氨水的玻璃棒靠近试管口，有白烟产生。产生白烟的化学方程式为_。小组同学认为白雾中可能含有少量，作出预测的依据是_。该小组同学设计实验：将湿润的淀粉试纸放在试管口，未观察到明显现象。(2)实验II：向盛有少量固体的试管中滴加浓度为98%的浓硫酸，固体表面缓慢冒出气泡，溶液变为橙色，一段时间后反应变得剧烈，最终得到棕红色的溶液A。反应一段时间后变为剧烈的原因可能为_。反应产生的气体具有刺激性气味，小组同学认为其中可能含有。该小组同学取少量反应后的溶液A，按照如下流程进行实验，验证了的产生：已知沉淀3为单质S。步骤1中加入足量的目的是_。步骤2中白色沉淀1与稀硫酸的反应化学方程式为：_。另取溶液

10、A于试管中加水，溶液颜色明显变浅至接近无色。甲同学认为原因是被稀释或与水的反应；乙同学认为发生了其他反应。若认为甲同学的分析合理，请进一步设计实验方案说明：若认为乙同学的分析合理，用具体的反应说明理由。理由或方案：_。将溶液A放置一段时间后再加等量水，发现颜色不再明显变浅或褪去。可能的原因为：a.溢出体系，不能将全部还原褪色；b._。(3)实验III：向盛有少量固体的试管中滴加浓度为98%的浓硫酸，固体迅速变为紫黑色，有紫色烟出现，闻到难闻的臭鸡蛋气味，经检测为。发生反应的化学方程式为_。(4)将实验I、II、III的现象进行对比，得出结论：难被浓硫酸氧化；与相比，更容易被浓硫酸氧化。试从原子

11、结构或元素周期律的角度解释差异：_。试卷第7页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1A【解析】略2A【详解】An为能层序数，各能级的原子轨道数按s、p、d的顺序依次为1、3、5，A正确；B各电子层的能级都是从s能级开始，但是不一定到f能级结束，如第一电子层只有s能级，无f能级，第二电子层只有s、p能级，无f能级，B错误；Cs能级的原子轨道数为1，则不同的能层所含的s能级的原子轨道数是相同的，C错误；D各电子层含有的原子轨道数为n2，D错误； 故选A。3C【分析】X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的前4周期主族元素，其中X、Y、Z位于同一周期，本周期中原子半径

12、最大，位于周期表的第3周期第IIIA族，Z最高正化合价为+7价，则X是Na，Y是Al，Z是Cl，X与Q位于同一主族，则Q是K，根据W原子结构示意图可知W是Br元素，然后根据物质的性质及元素周期律分析解答。【详解】根据上述分析可知：X是Na，Y是Al，Z是Cl，Q是K，W是Br元素。AY是Al，Z是Cl，Q是K，W是Br元素。同一周期元素，原子序数越大，原子半径越小；不同周期元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，则原子半径：QWYZ，A错误；B同一周期元素，原子序数越大，元素的金属性越弱，则元素的金属性：X(Na)Y(Al)；同一主族元素，原子序数越多，元素的金属性越强。则元素的金属性：Q(

13、K)X(Na)，因此元素的金属性：Q(K)X(Na)Y(Al)，B错误；C同一主族元素，原子序数越多，元素的非金属性越弱，Cl、Br是同一主族元素，Cl2的氧化性比Br2强，Cl2通入NaBr溶液中，发生置换反应：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2，C正确；溶DY是Al，Q是K，Y与Q的最高价氧化物的水化物分别为Al(OH)3和KOH，Al(OH)3是两性氢氧化物，可以与强碱KOH反应产生KAlO2和H2O，D错误；故合理选项是C。4B【分析】W、X、Y、Z为同一短周期元素；根据结构图知，X能形成4个共价键， Z能形成1个共价键，则X位于A族，Z位于A族，且Z核外最外层电子数是X核外电子数

14、的一半，Z最外层7个电子，则X原子核外有14个电子，X为Si，Z为Cl；该阴离子中Cl呈-1价、Si呈+4价，根据化合价的代数和为-1价，则Y呈-3价，故Y为P；根据阳离子所带电荷知，W为Na。【详解】A由分析可知，X为Si，其氧化物SiO2可以用于制造光导纤维，A错误；B由分析可知，X为Si，Y为P，Z为Cl；同一周期，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，但第A族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，元素第一电离能：SiPCl，即元素第一电离能：XYZ，B正确；C由分析可知， Y为P，其最高价氧化物的水合物是H3PO4，为中强酸，C错误；D根据结构图知，该新化合物中含有离子键和极性共价键，

15、不含非极性键，D错误；故选B。5D【详解】Ap区的价电子排布式为ns2np16，即基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区，故A正确；B核外电子排布相同的两原子，其电子数相同，电子数质子数，其质子数也相同，属于同种元素，故B正确；C基态原子的N层上只有一个电子的元素，不一定是第IA族元素，比如3d104s1，是第IB族元素，故C正确；D基态原子的价电子排布为(n1)dxnsy的元素，族序数不一定为x+y，比如3d104s1，是第IB族元素，故D错误。综上所述，答案为D。6D【详解】ACl-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；CCH4是空间正四面体，其空间填

16、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。7D【详解】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。8A【分析】X、Q最外层只有一个电子，为IA族元素；Y最外层有4个电子，位于IVA族，Z原子最外层有5个电子，位于VA族，M最外层有6个电子，位于VIA族，Q原子半径最大，为Na元素，X原子半径最小，为H元素，Y原子和Z原子半径接近，M原子半径大于Y且最外层电子数大于Y，所以Y是C、Z是N、M为S元素。【详解】A由上述分析可知，Q为Na元素，Na与氧元素形成的Na2O2中含有O

17、-O非极性共价键，故A错误；BZ为N元素，X为H元素，N和H元素形成的NH3、均为10电子微粒，故B正确；CM的氢化物为H2S，M的低价氧化物为SO2，H2S与SO2能发生反应，故C正确；DY为C元素，C元素存在金刚石、石墨等多种同素异形体，故D正确；答案选A。9B【详解】ACl原子半径小于I原子半径，Cl的电子能力强，因此化合物中为价，能从原子结构角度解释，故A不符合题意；B分子结构相似，相对分子质量越大，熔沸点越高，HI的相对分子质量大于HCl，故沸点：，不能从原子结构角度解释，故B符合题意；C同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，因此非金属性：，能从原子结构角度解释，

18、故C不符合题意；D元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性：ClI，则热稳定性：，能从原子结构角度解释，故D不符合题意；故答案选B。10D【分析】B的氧化物是耐火材料，推知是Al2O3，B是Al元素，可得C、D也是第三周期元素，D的化合物是一种常见消毒剂，B、C、D原子序数逐渐增大，推测消毒剂是HClO，D是Cl，B、D的最外层电子数之和是A的2倍，B最外层电子数是3，D是7，故A最外层电子数是5，是N元素，与B、C、D不同主族，推测是C是Si元素或者S元素。据此分析解题。【详解】AC若是S元素，氧化物对应水化物可能是硫酸，酸性比碳酸强，A正确；B简单离子A、B、D分别是N3-、Al

19、3+、Cl-，N3-、Al3+是2个电子层，Cl-是3个电子层最外层电子数均是8，电子层数多，半径相对大，同样电子层，原子序数大，半径小，故半径大小是Cl- N3- Al3+，B正确；C若C是Si，与N形成Si3N4，是共价化合物，C正确；DB和D形成化合物是AlCl3，电解AlCl3溶液，2 AlCl3+6H2O，得不到铝单质，D错误；答案选D。11A【详解】A过氧化氢的结构式为H-O-O-H，由模型可知2个小球为O原子，2个大球为H原子，O原子半径小，实际O原子半径大于H原子半径，不符合比例，故A错误；B中子数为20的氯原子质量数为17+20=37，可表示为：，故B正确；C基态原子的价层电

20、子排布式为3d64s1，其轨道表示式为： ，故C正确；D次氯酸分子中H、Cl形成一对共用电子对，O形成2对共用电子对，故其结构式为：HOCl，故D正确；答案选A。12C【分析】W、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Li+具有相同的电子层排布且半径稍大，则W为H；Z的价电子排布式为3s23p4， Z为S；X与Z同主族，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3:2，X为O，Y为Si，R为Cl。【详解】A元素非金属性越强，其气态氢化物越稳定，非金属性：SSi，气态氢化物的热稳定性：H2SSiH4，A正确；B同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，因此第

21、一电离能：ClSSi，B正确；C根据层多径大，同电子层结构核多径小原则，则原子半径：SClO，C错误；D根据同周期从左到右元素电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，因此电负性：SClO，D正确；答案选C。13D【详解】A最外电子层为1s2的原子是He，性质稳定；最外电子层为2s2的原子是Be，性质较活泼；二者性质一定不相似，故A不选； B原子核外M层上仅有两个电子的原子是Mg，N层上有两个电子的元素为Ca或其它第四周期是过渡金属元素，二者性质不一定相似，故B不选；C2p上有一个未成对电子，外围电子排布式为2s22p1或2s22p5，可能为B或F；3p上有一个未成对电子的元素，外围电

22、子排布式可能为3s23p1或3s23p5，二者不一定为同主族元素，化学性质不一定相似，故C不选；D最外电子层L层上只有一个空轨道，外围电子排布式为2s22p2，最外电子层M层上也只有一个空轨道，外围电子排布式为3s23p2，二者同主族，原子化学性质相似，故D选；故选D。14B【详解】A氯化氢是共价化合物，电子式为，故A错误；B反2丁烯中甲基位于碳碳双键平面的两侧，球棍模型为，故B正确；C二氧化碳的空间构型为直线形，空间填充模型为，故C错误；D氮元素的电子排布式为1s22s22p3，轨道表示式为，故D错误；故选B。15D【详解】A 非金属的电负性一般大于1.8，表中X电负性为2.5，为非金属元素

23、，故A正确；B Ge的电负性为1.8，在同期表中位于金属和非金属交界的地方，既具有金属性，又具有非金属性，故B正确；C 同周期从左到右电解性增大，Mg元素电负性介于钠和铝之间，范围为0.91.6，故C正确；D O和Cl形成的二元化合物中氧电负性大显负价，氯电负性小，氯显正价，故D错误；故选D。16(1) Na Ar(2) F Fr(3) As Cr、Mn K、Cr、Cu Ti【详解】（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

24、）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。17(1) 14 (2)(3)M(4)相反【解析】（1）把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，

25、因而空间运动状态个数等于轨道数；而在同一原子轨道下最多可以有两个自旋方向不同的电子，自旋方向不同，运动状态也就不相同，即运动状态个数等于电子数；故基态硅原子核外有14种运动状态的电子；锗为第四周期A族元素，基态锗原子的最外层电子的轨道表示式为。（2）氮为第二周期A族元素，氮原子价层电子的轨道表示式为。（3）能量最低原理：原子核外的电子应优先排布在能量最低的能级里，然后由里到外，依次排布在能量逐渐升高的能级里；基态Cl原子中最外层电子层为M层，核外电子占据最高能层的符号是M。（4）泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反；氧元素基态原子的K层有2个电子，根据泡利原

26、理，K层电子的自旋状态相反。18(1) K 1s22s22p63s23p64s1(2) Cr 3d54s1 四 B【解析】（1）该元素的基态原子外层的电子排布为4s1，若该元素为主族元素，则该元素的元素符号为K，该元素基态原子的电子排布式1s22s22p63s23p64s1。（2）该元素的基态原子外层的电子排布为4s1，若该元素的原子中3d轨道上有5个电子，则该元素符号为Cr，其价电子排布式为3d54s1，位于周期表中第四周期B族。19(1) 3d54s1 将四氯化碳吹入管式炉中和反应生成三氯化铬； 冷水 (2)(3) 反应的活化能较高需要较高温度反应才能进行 1:1 高锰酸根离子和溶液中氯离

27、子发生了氧化还原反应，导致高锰酸钾溶液用量增加。【分析】A中四氯化碳通过氮气出入装置B中和反应生成三氯化铬，生成物在C中冷凝，尾气进行处理减少污染。【详解】（1）为24号元素，原子的价电子排有式为3d54s1。三氯化铬易升华，高温下能被氧气氧化，实验前先往装置A中通入，其目的是排尽装置中的空气防止空气中氧气氧化三氯化铬，在实验过程中还需要持续通入，其作用是将四氯化碳吹入管式炉中和反应生成三氯化铬。三氯化铬熔点为，则装置C的水槽中应盛有冷水，便于生成物冷凝。 装置B中反应为四氯化碳和反应生成三氯化铬，还会生成光气()，B中反应；故答案为：3d54s1；将四氯化碳吹入管式炉中和反应生成三氯化铬；冷

28、水；（2）将铬酸钠还原为，同时甲醇被氧化为二氧化碳气体，离子方程式；故答案为：；（3）与在常温下反应，观察不到离子的橙色，另一种可能的原因是反应的活化能较高需要较高温度反应才能进行，所以必须将反应液加热至沸腾后，才能观察到反应液由紫红色逐渐变为橙黄色的实验现象。由表中数据可知，在上述反应条件下，欲将氧化为，高锰酸钾最佳用量为10滴，则与最佳用量比为10:10=1:1；这与由反应所推断得到的用量比不符，可能原因是高锰酸根离子和溶液中氯离子发生了氧化还原反应，导致高锰酸钾溶液用量增加。故答案为：反应的活化能较高需要较高温度反应才能进行；1:1；高锰酸根离子和溶液中氯离子发生了氧化还原反应，导致高锰

29、酸钾溶液用量增加。20(1) 浓硫酸有强氧化性，有可能将氧化为(2) 反应放热，温度升高，速率加快；反应产物中某种微粒为催化剂，速率加快 除去溶液中的，将溶液中的+4价硫(或)全部转化为沉淀 理由：(方案：向与原溶液颜色相近的溴水中加入等量水，若溶液颜色与溶液A稀释后相近，证明甲的观点成立) +4价硫(或)被空气中氧气氧化为+6价，不能将还原(3)(4)原子结构角度：、I的电子层数递增，、的离子半径递增，失电子能力递增，还原性增强。或：元素周期律角度：同主族元素随周期数递增，、I的非金属减弱，、的氧化性减弱，相应离子、的还原性增强【解析】（1）产生白烟说明有氯化铵生成，则反应的化学方程式为。由

30、于浓硫酸有强氧化性，有可能将氧化为，因此小组同学认为白雾中可能含有少量；（2）反应一段时间后变为剧烈，依据外界条件对反应速率的影响可判断其原因可能为反应放热，温度升高，速率加快或者反应产物中某种微粒为催化剂，速率加快。由于反应中还有单质溴生成，则步骤1中加入足量的目的是除去溶液中的，同时将溶液中的+4价硫(或)全部转化为沉淀。步骤2中白色沉淀1与稀硫酸的反应应该是亚硫酸钡和稀硫酸发生复分解反应，反应的化学方程式为。由于单质溴具有氧化性，能氧化二氧化硫，因此稀释过程中可能发生化学反应：，可通过实验对比验证甲同学的方案，即向与原溶液颜色相近的溴水中加入等量水，若溶液颜色与溶液A稀释后相近，证明甲的观点成立；由于空气中的氧气也能氧化二氧化硫的水溶液，所以另一个可能的原因是+4价硫(或)被空气中氧气氧化为+6价，不能将还原；（3）向盛有少量固体的试管中滴加浓度为98%的浓硫酸，固体迅速变为紫黑色，有紫色烟出现，因此有单质碘生成，闻到难闻的臭鸡蛋气味，经检测为，根据原子守恒可知还有硫酸钾和水生成，则发生反应的化学方程式为。（4）由于、I的电子层数逐渐递增，、的离子半径逐渐递增，失电子能力逐渐递增，还原性逐渐增强或同主族元素随周期数递增，、I的非金属逐渐减弱，、的氧化性逐渐减弱，因此相应离子、的还原性逐渐增强。答案第17页，共9页