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．碱金属按原子序数递增的顺序，其单质的性质变化正确的是A．密度逐渐增大B．最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐增强C．单质与氧气反应都能得到两种及两种以上产物D．单质的还原性逐渐增强，故K能从NaCl溶液中置换出Na2．五种短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大，它们形成的化合物结构如图所示。X是元素周期表中原子半径最小的元素，Y、Z、R为同周期元素。下列说法错误的是A．电负性：B．仅由X、Z、R组成的化合物可能为离子化合物C．基态Y原子的s轨道的电子数与其p轨道的电子数相等D．W与R可形成两种离子化合物，两化合物中阴阳离子个数比相同3．2022年12月2日，我国六位航天员在太空拼桌吃饭，把他们送上太空的是我国自主设计生产的运载火箭，运载火箭使用偏二甲肼作燃料，作氧化剂，其反应式为。下列相关化学用语正确的是。A．基态O原子的电子排布图为B．偏二甲肼的结构简式：C．的电子式为D．肼也可用作火箭燃料，的球棍模型为4．下列关于能层和能级的认识正确的是A．各能层含有的电子数为2n2B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束C．各能层含有的能级数为n-1D．无论哪一个能层的s能级，最多容纳的电子数均为25．下列关于元素第一电离能的说法不正确的是A．外围电子排布为(当只有K层时为)的原子，第一电离能较大B．对于同一元素而言，原子的电离能C．因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大D．钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠6．下列各项叙述中，正确的是A．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，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．在同一电子层上运动的电子，其自旋方向可以相同D．基态原子核外电子排布时，总是先排入ns能级再排入(n-1)d能级7．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是A．离子Y2-和Z3+的核外电子数和电子层数都不相同B．元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8C．元素W的最高价氧化物对应的水化物酸性比Q的强XD．W元素基态原子最外层电子的电子排布图为8．下列互为同位素的是A．H2、D2 B．14N、14C C．16O、17O D．金刚石、石墨9．下列有关化学用语表示正确的是A．钾离子的电子排布式：[Ar]4s1B．基态氮原子的电子排布图：C．水的电子式：D．基态铬原子(24Cr)的价电子排布式：3d44s210．我国导航卫星的“心脏”使用的是铷原子钟和氢原子钟，下列关于铷的说法正确的是()A．Rb和Rb互为同素异形体 B．Rb和Rb具有相同的中子数C．Rb原子的核外电子数是37 D．Rb的质子数是8711．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，K、L、M均是由这些元素组成的二元化合物，甲是Y元素的固体单质，乙是Z元素的气体单质，K是主要的大气污染物之一，室温下0.05mol·L-1丙溶液的H+的浓度为0.1mol·L-1，上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是A．氢化物的沸点：Z>W>YB．原子半径：W>Z>Y>XC．X、Y、Z三种元素可以形成二元酸，但不能形成一元酸D．X与Z可以形成原子个数比为1：1和2：1的共价化合物12．下列说法正确的是A．某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒一定是氩原子B．最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子C．在、、、的4种离子中，的离子半径最小D．某元素原子的最外层只有2个电子，则该元素一定是第ⅡA元素二、非选择题（共10题）13．应用：可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。第一电离能数值越___________，原子越容易失去一个电子，元素的金属性___________。14．回答下列问题：(1)如图所示为元素周期表中氮元素部分信息，数据“14.01”表示的是____，氮元素原子核外有____个未成对电子，最外层有____种能量不同的电子。(2)氮和磷是同主族元素，下列能说明二者非金属性相对强弱的是____(填编号)。a.NH3比PH3稳定性强

b.电负性数据：N3.0、P2.1c.硝酸显强氧化性，磷酸不显强氧化性

d.氮气常温是气体，磷单质是固体(3)2020年12月17日，我国“嫦娥五号”返回器携月壤成功着陆。研究发现，月壤中存在天然的铁、金、银、铅、锌、铜、锑、铼等矿物颗粒。①要证明月壤中含有这些元素，可采用的方法是____。②写出铜的基态原子的电子排布式____。③周期表中，与铜位于同一周期的元素原子中最外层电子数与铜原子的相同的元素有____(填元素符号)。15．图是元素周期表的一部分，请回答下列问题。（1）Z元素在元素周期表中位于第________族。（2）Z的原子半径__________（填“大于”、“小于”或“等于”）Si的原子半径。（3）Cl元素的非金属性比Z元素的__________（填“强”或“弱”）。（4）Z元素的气态氢化物的化学式为________________。16．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________17．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．短周期主族元素R的族序数是其周期序数的2倍，R在其最高价氧化物中的质量分数为400/0。已知R原子核内的质子数与中子数相等。试通过计算:(1)确定R是什么元素_______；(2)确定R元素在周期表中的位置_______。19．某同学想通过比较硫和碳的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱来验证硫与碳的得电子能力的强弱，他采用了如图所示的装置。请回答下列问题：（1）仪器a的名称是________________，应盛放下列药品中的________（填标号）。A稀硫酸

B亚硫酸

C氢硫酸

D盐酸（2）仪器b的名称是________________，应盛放下列药品中的________（填标号）。A硫酸钙

B硫酸钠

C氯化钠

D碳酸钠（3）仪器c中应盛放的药品是_________，如果看到的现象是_________，即可证明________比________酸性强，得电子能力____比________强，b中发生反应的化学方程式为________。20．两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。21．根据要求完成下列各小题的实验目的(a、b为弹簧夹，加热及固定装置已略去)。(1)验证碳、硅非金属性的相对强弱(已知酸性：亚硫酸>碳酸)。①连接仪器、_______________________、加药品后，打开a关闭b，然后滴入浓硫酸，加热圆底烧瓶。②铜与浓硫酸反应的化学方程式是_______________________________________。③能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是________________________________。(2)验证SO2的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。①在(1)①操作后打开b，关闭a。②一段时间后，H2S溶液中的现象是________________________，化学方程式是_________________________________________________。③BaCl2溶液中无明显现象，将其分成两份，分别滴加下列溶液，将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。滴加的溶液氯水氨水沉淀的化学式____________________________________________写出其中SO2显示还原性生成沉淀的离子方程式______________________________________。22．现有五种前四周期元素，结构信息见表，回答下列问题。元素结构信息A基态原子有6个原子轨道填充满电子，有3个未成对电子BM层电子数比L层电子数少两个C基态原子核外有17个不同运动状态的电子D基态原子的价层电子排布式为，在常见化合物中其最高正价为+7E基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有1个未成对电子(1)A、B、C三种元素最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序为_______(用最高价氧化物的水化物的化学式表示)(2)D在元素周期表中的位置为_______。(3)写出基态B原子价层电子的轨道表示式_______。(4)E位于元素周期表的_______区，基态原子核外有_______种空间运动状态。(5)某元素位于第四周期且与A同主族，则该元素的名称是_______，其简单氢化物电子式为_______。参考答案：1．BA．碱金属为同主族元素，同主族元素从上到下，随原子序数递增，密度依次增大，K元素除外，故A错误；B．同主族元素从上到下，随原子序数递增，金属性逐渐增强，金属性越强，最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐增强，故B正确；C．金属Li与氧气只能生成氧化锂一种产物，故C错误；D．碱金属的单质性质都很活泼，遇水发生反应，则不能再溶液中相互置换，故D错误；答案选B。2．C五种短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大，形成的化合物结构如图所示，X在元素周期表中原子半径最小，则X为H元素；W形成+1价阳离子，其原子序数最大，则W为Na元素；Y、Z、R为同周期元素，Y形成4个共价键，其原子序数小于Na元素，则Y为C元素；Z形成3个共价键，则Z为N元素；R形成2个共价键，则R为O元素，以此分析解答。根据分析可知，X为H元素，Y为C元素，Z为N元素，R为O元素，W为Na元素。则A．非金属性越强，电负性越大，电负性：O＞Z＞C，故A正确；B．仅由H、N、O组成的化合物可能为离子化合物，例如硝酸铵等，故B正确；C．基态C原子的核外电子排布式为1s22s2p2，s轨道的电子数与其p轨道的电子数不相等，故C错误；D．W与R可形成两种离子化合物氧化钠和过氧化钠，两化合物中阴阳离子个数比相同，均是1：2，故D正确；故选C。3．DA．氧为8号元素，基态O原子的电子排布图为，A错误；B．偏二甲肼的结构简式，B错误；C．中碳氧均为8电子结构，电子式为，C错误；D．球棍模型是用球表示原子和用棍表示化学键的模型；的球棍模型为，D正确；故选D。4．DA．各能层最多含有的电子数为2n2，但原子最外层电子数不能超过8个电子，次外层电子数不能超过18个电子，倒数第三层电子数不能超过32个电子，A错误；B．各能层的能级都是从s能级开始，每个能层上能级个数与能层数相等，所以有的能层不含f能级，B错误；C．各能层含有的能级数与其能层数相等为n，C错误；D．s能级只有一个轨道，可容纳2个自旋方向相反的电子，因此无论哪一个能层的s能级，最多容纳的电子数均为2，D正确；故合理选项是D。5．CA．外围电子排布为(当只有K层时为)的原子，结构稳定，第一电离能较大，故A正确；B．对于同一元素而言，原子的电离能，故B正确；C．同周期元素的原子，从左到右第一电离有增大的趋势，但ⅡA族元素的第一电离能大于ⅢA族元素，ⅤA族元素的第一电离能大于ⅥA族，故C错误；D．钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，钾比钠更易失电子，所以钾的活泼性强于钠，故D正确；选C。6．CA．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，为基态向激发态转化，需要吸收能量，故A错误；B．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅢA族，是p区元素，故B错误；C．在同一电子层上运动的电子，当在同一个轨道中时，其自旋方向不同，在不同的轨道中，其自旋方向可以相同，故C正确；D．基态原子核外电子排布时，由于ns能级能量低于(n-1)d能级，所以先排入ns能级再排(n-1)d能级，但Cu和Cr原子排布分别处于全充满和半充满状态，整个原子能量更低，并不是先排入ns能级再排(n-1)d能级，故D错误；故答案选C。7．B根据表格可知，最后一列为0族，所以X为第二周期第VA族元素，为N元素，以此类推，Y为O，Z为Al，W为S，Q为Cl。A．O2-和Al3+核外电子数都是10，核外电子排布相同，A错误；B．X最高正价为+5，Z的最高正价为+3，数值之和为8，B正确；C．W对应的H2SO4，Q对应的为HClO4，非金属性越强，酸性越强，所以Q强于X，C错误；D．S的核外电子排布应该遵循一个轨道最多容纳两个电子，且自旋相反，所给图中违背了泡利不相容原理，D错误；故答案选B。8．CA.H2、D2是由氢元素组成的氢气单质，故A错误；B.14N、14C不是同一种元素组成的核素，故B错误；C.16O、17O都是氧元素组成的不同核素，互为同位素，故C正确；D.金刚石、石墨是由碳元素组成的结构不同的单质，互为同素异形体，故D错误。答案选C。9．BA．K的原子序数为19，核内19个质子，核外19个电子，K+表示失去最外层一个电子，核外只有18个电子，钾离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，故A错误；B．N原子核外有7个电子，分别位于1s、2s、2p轨道，基态氮原子的电子排布图为，故B正确；C．H2O中O原子与每个H原子形成一对共用电子对，只有共价键，电子式为，故C错误；D．电子排布处于全满或半满状态是稳定状态，则基态铬原子的价电子排布式为3d54s1，故D错误；答案为B。10．CA．Rb和Rb的质子数均为37，中子数分别为48、50，互为同位素，同素异形体指同种元素形成的不同单质，A项错误；B．Rb和Rb的中子数分别为49、50，B项错误；C．原子中：核外电子数＝质子数，Rb原子的核外电子数是37，C项正确；D．Rb的质子数是37，质量数是87，D项错误。答案选C。11．D室温下0.05mol/L丙溶液的pH为l，可知丙为二元强酸，应为H2SO4，K是无色气体，是主要的大气污染物之一，且可生成H2SO4，则应为SO2，可知乙为O2，L为H2O，乙是常见的气体为O2，且与浓硫酸和甲反应生成，可知甲为C，M为CO2，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，则X为H元素，Y为C元素，Z为O元素，W为S元素。A．形成的氢化物Z为H2O，W为H2S，Y为C元素，氢化物很多，氢化物的沸点不能判断，故A错误；B．同周期元素原子半径从左到右逐渐减小，电子层越多原子半径越大，则原子半径为S＞C＞O＞H，即W＞Y＞Z＞X，故B错误；C．X、Y、Z三种元素可以形成二元酸，也可以形成一元酸，如CH3COOH，故C错误；D．X与Z可以形成原子个数比为1：1和2：1的共价化合物，为H2O2、H2O，故D正确；故选D。12．CA．某微粒核外电子排布为2、8、8结构，不一定是氩原子，可能是氯离子、钾离子，故A错误；B．最外层电子达稳定结构的微粒不一定是稀有气体的原子，也可能是处于稳定结构的阴离子或阳离子，故B错误；C．F-、Na+、Mg2+、Al3+都有2个电子层，核外电子数相同时核电荷数越大半径越小，故的离子半径最小，故C正确；D．原子的最外层只有2个电子，该元素不一定是金属元素，也可能是He，故D错误；故选C。13．

小

容易【解析】略14．(1)

氮元素的相对原子质量

3

2(2)ab(3)

光谱分析

[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1

K、Cr【解析】（1）数据“14.01”表示的是氮元素的相对原子质量，氮原子最外层有五个电子，价电子排布式是2s22p3，所以有3个未成对电子，5个电子分别位于s、p轨道，有2种能量不同的电子；答案为氮元素的相对原子质量；3；2。（2）a．非金属性越强，形成的气态氢化物越稳定，NH3比PH3稳定性强，得出氮元素的非金属性大于磷元素，故a正确；b．非金属性越强，元素的电负性数值越大，由N的电负性数值为3.0，P的电负性数值为2.1，得出氮元素的非金属性大于磷元素，故b正确；c．非金属性强弱与酸的氧化性强弱没有关系，故c错误；d．非金属性强弱与对应的单质的状态没有关系，故d错误；答案为ab。（3）①要证明月壤中含有这些元素，可采用的方法是光谱分析；答案为光谱分析。②Cu的原子序数为29，其核外有29个电子，铜的基态原子电子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；答案为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。③铜原子最外层排布为4s1，同周期外层排布为4s1的元素有K、Cr，所以与铜位于同一周期的元素原子中最外层电子数与铜原子的相同的元素有K、Cr；答案为K、Cr。15．

ⅥA

小于

强

H2S(1)Z是S，核外电子层有3层，位于第三周期，最外层电子数为6个，位于第VIA族；(2)硫与硅是同周期的主族元素，核电荷数越大，原子半径越小，则S的原子半径小于Si的原子半径；(3)同周期元素非金属性从左到右依次增强，所以Cl元素的非金属性比Z(S)元素的强；(4)S的最低负价是-2价，其氢化物为H2S。16．

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。17．3:1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．(1)硫(2)第3周期ⅥA族周期主族元素R的族序数是其周期序数的2倍，即最外层电子数为电子层数的2倍，可能为He、C、S等元素，He为稀有气体，难以形成氧化物，C的最高价氧化为CO2，C的质量分数为，不符合，如为S，对应的最高价氧化物为SO3，S的质量分数为,综上所以R是硫元素；（1）根据分析可知，R是硫元素，答：R是硫元素；（2）确定R元素在周期表中的位置：第三周期第ⅥA族，答：R元素在周期表中的位置第三周期第ⅥA族。19．

分液漏斗

A

圆底烧瓶

D

澄清石灰水

石灰水变浑浊

硫

碳

（1）比较非金属性的强弱时用的是最高价氧化物的水化物，因此在分液漏斗中盛放的是稀硫酸，在圆底烧瓶中盛放的是碳酸盐，a仪器名称是分液漏斗；答案为分液漏斗；A；（2）碳酸钙与稀硫酸反应生成的硫酸钙是一种微溶物，会附着在碳酸钙的表面，将阻止反应的进行，所以选取的碳酸钠为反应物，b名称是圆底烧瓶；答案为圆底烧瓶；D；（3）只要证明圆底烧瓶中有二氧化碳生成，就能说明硫酸的酸性比碳酸的酸性强，即说明硫的非金属性比碳强，因此要用澄清石灰水检验二氧化碳的生成，现象是澄清石灰水变浑浊，所以c中试剂是澄清石灰水，如果看到的现象是石灰水变浑浊，即可证明比酸性强，得电子能力S比C强，b中发生反应的化学方程式为。20．(1)

溶液由无色变成棕黄色

Cl2>Br2>I2(2)不合理(3)溴水(4)防止倒吸(5)

盐酸有挥发性，挥发出的HCl和Na2SiO3溶液反应也会产生白色沉淀

饱和NaHCO3本题主要考查的是元素非金属性的探究，主要利用原理是两方面，卤素的非金属性探究主要靠的是非金属之间的置换，利用氧化还原反应来判定非金属性的强弱；C和Si的非金属性探究主要靠最高价含氧酸的酸性强弱，利用强酸制弱酸。对实验现象的描述要准确，结论的表达要完整。（1）①氯气将单质碘置换出来，碘水的颜色为棕黄色，所以其实验现象是：溶液由无色变为棕黄色②氯气与KBr反应生成溴和KCl，其离子方程式为：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2。③根据元素周期律完成此空，卤族元素从上到下非金属性减弱，即单质的氧化性为由强到弱为：Cl2>Br2>I2。（2）由方程式Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，知氧化性Cl2>Br2，由方程式Cl2+2I-=2Cl-+I2，知氧化性Cl2>I2。但是由该实验无法推知溴和碘的氧化性。所以填“不合理”。（3）为了验证溴和碘的氧化性，还需要的试剂为溴水，与KI反应生成单质碘，即可证明氧化性Br2>I2。（4）干燥管的作用是防止倒吸。（5）先利用盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，再将二氧化碳通入到硅酸钠溶液中，生成白色的硅酸沉淀，可知碳酸的酸性强于硅酸，但是盐酸具有挥发性，生成的二氧化碳之中会混有氯化氢，氯化氢进入硅酸钠溶液中也会生成硅酸沉淀而对实验造成干扰，所以要先除去二氧化碳的中的氯化氢，选用饱和碳酸氢钠溶液。21．

检查装置气密性

Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O

A中品红溶液没有褪色，析出白色沉淀

溶液变浑浊

2H2S+SO2=3S↓+2H2O

BaSO4

BaSO3

SO2+Cl2+2H2O=+2Cl-+4H+实验开始时接仪器并检查装置气密性；铜与浓硫酸混合加热发生反应，铜被氧化成+2价的Cu2+，硫酸被还原成+4价的SO2，SO2具有漂白性，能够使品红溶液褪色；据此检验SO2；当A中品红溶液没有褪色，说明SO2已经完全除尽，盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀，说明碳的非金属性比硅强；SO2中硫元素的化合价是+4价，被H2S中-2价的S还原为S单质；Cl2具有氧化性，能将SO2氧化成+6价的H2SO4，H2SO4电离产生的和Ba2+反应生成BaSO4沉淀，当溶液中存在氨水时，SO2与氨水反应产生(NH4)2SO3，(NH4)2SO3与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀。SO2与Cl2在溶液中反应产生HCl和H2SO4，在该反应中SO2表现还原性。(1)①实验开始时，先连接仪器并检查装置气密性；②铜和热的浓硫酸反应，反应中Cu元素的化合价由0升高到+2价Cu2+，浓硫酸被还原为SO2，同时产生水，反应的方程式为