第一章 原子结构与性质 单元检测题 (含答案) 2022-2023学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2

文档属性

名称 第一章 原子结构与性质 单元检测题 (含答案) 2022-2023学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
格式 docx
文件大小 320.4KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-03-28 16:56:55

图片预览

文档简介

第一章《原子结构与性质》单元检测题
一、单选题
1.下列说法不正确的是
A.第三周期非金属元素最高价氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强(除稀有气体元素外)
B.锗可能和硅一样,也是良好的半导体材料
C.IA族元素的金属性一定比IIA族元素的金属性强
D.同周期元素(除稀有气体元素外)的原子半径从左到右逐渐减小
2.在元素周期表这哪个区域寻找新的催化剂和制造耐高温、耐腐蚀的合金材料
A.碱金属 B.周期表右上角非金属元素
C.金属与非金属分界线附近的元素 D.过渡元素
3.观察1s轨道电子云示意图,下列说法正确的是
A.一个小黑点表示1个自由运动的电子
B.1s轨道的电子云形状为圆形的面
C.电子在1s轨道上运动像地球围绕太阳旋转
D.1s轨道电子云的点的疏密表示电子在某一位置出现机会的多少
4.X、Y、Z、W为原子序数递增的四种短周期元素,X原子最外层电子数是内层电子数的2倍。X、W为同一主族元素。Z为金属元素,X、Z、W分别与Y形成的最高价化合物为甲、乙、丙。结合如图转化关系,下列判断错误的是
A.Z位于元素周期表第三周期ⅡA族 B.反应③可用于工业上制取W的单质
C.甲、丙、丁均为酸性化合物 D.乙为离子化合物
5.18O常用作“示踪原子”,下列关于18O的说法正确的是
A.中子数为18 B.核外电子数为6
C.质子数为10 D.与16O互为同位素
6.据报道,上海某医院正在研究同位素碘治疗肿瘤的新技术。下列说法正确的是
A.读作碘53 B.的中子数为72
C.的电子数为52 D.与互称为同系物
7.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4LH2O中含有的原子数为3NA
B.1g氘和1.5gHe完全聚变为He时,释放的质子数为NA
C.0.1molSO2与足量O2在一定条件下充分反应,生成SO3的分子数为0.1NA
D.1L0.5mol·L-1Na2S溶液中,Na+、S2-、HS-和H2S数之和为1.5NA
8.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是
A.32gCu在足量O2或在足量硫蒸气中完全反应失去的电子数均为NA
B.标准状况下,22.4L H2O含有的质子数为18 NA
C.7.8gNa2O2与足量的CO2反应,转移的电子数为0.2NA
D.4.0gH218O与D2O的混合物中,所含中子数为2 NA
9.下列各原子或离子的电子排布式错误的是
A.Al 1s22s22p63s23p1 B.S2- 1s22s22p63s23p4
C.Na 1s22s22p63s1 D.F 1s22s22p5
10.元素周期律多为大致规律,同时存在不少特例,下列说法正确的是
A.主族元素对应单质氧化性越强,非金属性越强,没有特例
B.同周期元素基态原子的第一电离能从左往右逐渐增大,没有特例
C.同主族元素的最高化合价数值均等于相应基态原子最外层电子数,没有特例
D.同主族元素原子半径从上往下逐渐增大,没有特例
11.下列说法错误的是
A.原子轨道伸展方向与能量大小有关
B.在d轨道中电子排布成 ,而不排布成 ,遵循的是洪特规则
C.Br的最高能层符号为N
D.从空间角度看,2s轨道比1s轨道大,其空间包含了1s轨道
12.硒(Se)是人体健康必需的一种微量元素,已知Se的原子结构示意图如图:。下列说法不正确的是(  )
A.该原子的质量数为34 B.该元素处于第四周期第ⅥA族
C.SeO2既有氧化性又有还原性 D.酸性:HClO4>H2SeO4
13.四种短周期主族元素的关系如图所示。X、Y、Z、R可以组成离子化合物ZRXY,RXY-对应的酸有两种,分别为H—R—X≡Y和H—Y=X=Y。下列说法中错误的是
A.简单氢化物的稳定性:R>X
B.R与X可以形成共价化合物XR2
C.简单离子半径Y比Z、R的都小
D.RXY-可用于Fe3+的检验原子序数
14.食品安全警钟长鸣。近日,一批湖南大米中重金属元素镉超标事件被媒体广泛报导。下列有关镉()的说法正确的是
A.原子序数为48 B.电子数为64 C.中子数为112 D.质量数为160
15.已知短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD- 都具有相同的核外电子层结构,则下列叙述正确的
A.原子半径 A>B>D>C B.原子序数:d>c>b>a
C.离子半径:C>D>B>A D.单质的还原性:A>B>D>C
二、填空题
16.请根据以下叙述填空:
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,则A元素原子价电子排布图为___________。
(2)B元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,B的硫化物B2S在空气中煅烧的化学方程式是___________。
17.回答下列问题:
(1)已知短周期元素A、B,A元素原子的最外层电子数为a,次外层电子数为b;B元素原子的M层电子数为,L层电子数为,则A为___________(填元素符号,下同),B为___________。
(2)已知X元素原子的L层比Y元素原子的L层少3个电子,Y元素原子的核外电子总数比X元素原子多5,则X、Y分别为___________、___________。
三、计算题
18.完成下列基本计算:
(1)9.2g氮的氧化物NOx中氮原子的物质的量为0.2mol,则NOx的摩尔质量为________,此质量的NOx在标准状况下的体积约为________;
(2)19.2g Cu与足量稀硝酸反应时,转移电子总数是_____NA(NA表示阿佛加德罗常数);
(3)元素M的某种原子,其氯化物(MCl2)11.1g配成溶液后,需用1mol/L的AgNO3溶液200mL才能把氯离子完全沉淀下来。已知该原子中:质子数=中子数。
① 该原子M的质量数A为_____________。
② 写出该原子(核素)符号___________。
③ M元素在周期表中的位置是_______________。
19.已知一个12C原子的质量为1.993×10-23 g。填表:(保留三位小数)
35Cl 37Cl
原子质量(×10-23 g) 5.807 6.139
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________
四、实验题
20.某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(见表格,表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
实验方案 实验现象
①将氯水滴加到溴化钠溶液中,振荡后加入适量CCl4溶液,振荡,静置 A.浮在水面上,熔成小球,四处游动,随之消失
②将一小块金属钠放入冷水中 B.分层,上层无色,下层紫红色
③将溴水滴加到NaI溶液中,振荡后加入适量CCl4溶液,振荡,静置 C.浮在水面上,熔成小球,四处游动,并伴有轻微的爆炸声,很快消失
④将一小块金属钾放入冷水中 D.分层,上层无色,下层棕红色
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的:__________________________________。
(2)实验用品:①试剂:金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1mol·L 1NaBr溶液、0.1mol·L 1NaI溶液、CCl4溶液等。
②仪器:___、___、镊子、小刀、玻璃片等。
(3)实验内容(请把表中与实验方案对应实验现象的标号和化学方程式补写完整):
实验方案 实验现象 化学方程式
① D Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2
② A 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
③ ___ ___
④ ___ ___
(4)实验结论:___________________________________________________。
21.固体化合物X由三种元素组成,某学习小组开展如下探究实验。
其中,白色沉淀B能溶于NaOH溶液。请回答:
(1)白色固体C的化学式是___________,1 mol深蓝色溶液溶质的阳离子含有的σ键数为___________。
(2)化合物X的化学式是___________;化合物X的一价阴离子与CH4具有相同的空间结构,写出该阴离子的结构式(标注具体的化学键种类)___________。
(3)蓝色溶液A与N2H作用生成一种气体,溶液蓝色褪去,同时生成易溶于硝酸的白色沉淀。
①写出该反应的离子方程式___________。
②设计实验验证该白色沉淀的组成元素___________。
试卷第2页,共6页
参考答案:
1.C
【详解】A.元素非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,所以第三周期非金属元素的非金属性从左到右依次增强,则其最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强(除稀有气体元素外),A正确;
B.锗可能和位于同一主族,性质相似,都可做半导体材料,B正确;
C.同一周期中IA族元素的金属性一定比IIA族元素的金属性强,但不同周期时,IA族元素的金属性不一定比IIA族元素的金属性强,如钙的金属性大于钠的,C错误;
D.同周期元素从左往右电子层数相同,核电荷数逐渐增加(除稀有气体元素外),所以同周期的原子半径从左到右逐渐减小,D正确;
故选C。
2.D
【详解】优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料(如制造火箭、飞机的钛、钼等元素)大多属于过渡元素,答案选D。
3.D
【详解】A.小黑点表示电子在核外空间某处出现的机会,不表示电子数目,故A错误;
B.1s轨道为球形,所以1s轨道的电子云形状为球形,故B错误;
C.电子在原子核外作无规则的运动,不会像地球围绕太阳有规则的旋转,故C错误;
D.小黑点的疏密表示电子在核外单位体积内出现机会的多少,密则机会大,疏则机会小,故D正确;
故选:D。
4.C
【分析】X、Y、Z、W为原子序数递增的四种短周期元素,X原子最外层电子数是内层电子数的2倍、则其核外电子分2层排布,分别为2、4个电子,可知X为C,X、W为同一主族元素、W为Si,Z为金属元素,X、Z、W分别与Y形成的最高价化合物为甲、乙、丙,则Y为O、甲和Z的单质生成X的单质和乙,X的单质和Y的单质生成甲,X和丙在高温下生成W的单质和丁,则Z为Mg、甲为CO2,乙为MgO,丙为SiO2,丁为CO,据此分析。
【详解】A.Z为Mg,有三层电子,最外层电子数为2,Z位于元素周期表第三周期IIA族,故A正确;
B.反应③为碳和二氧化硅高温下生成硅和一氧化碳,是工业上制取粗硅的原理,故B正确;
C.甲、丙、丁分别为CO2,丙为SiO2,丁为CO,CO2 和SiO2为酸性氧化物,可以与碱反应得到对应的盐,CO为不成盐氧化物,不属于酸性氧化物,故C错误;
D. 乙为MgO,由活泼金属元素镁和活泼非金属元素O组成、由镁离子和氧离子构成、属于离子化合物,故D正确;
答案选C。
5.D
【详解】A. 18O的中子数=18-8=10,选项A错误;
B. 核外电子数=质子数=8,选项B错误;
C. 质子数为8,选项C错误;
D. 18O与16O的质子数相同而中子数不同,互为同位素,选项D正确。
答案选D。
6.B
【详解】A.同位素命名时由元素名称+质量数组成,故读作碘125,A错误;
B.质量数=质子数+中子数,因此的中子数为125-53=72,B正确;
C.得到一个电子形成,故的电子数为54,C错误;
D.同系物是指结构相似,分子组成上相差n个“CH2”的有机物,而与质子数相同,中子数不同,应互称为同位素,D错误;
答案选B。
7.D
【详解】A.标准状况下,水不是气体,不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算物质的量,故A错误;
B.1g氘H的物质的量为=0.5mol,1.5gHe的物质的量为=0.5mol,1mol氘H和1molHe完全聚变为1molHe时,释放的质子为1mol,故1g氘和1.5gHe完全聚变为He时,释放的质子数为0.5NA,故B错误;
C.SO2和O2反应生成SO3,该反应为可逆反应,则一定条件下,在某恒容密闭容器中,0.1molSO2与足量的O2充分反应,生成的SO3的分子总数小于0.1NA,故C错误;
D.1LO.5mol/LNa2S溶液中,硫离子分步水解,物料守恒得到S2-、HS-和H2S的微粒数之和为0.5NA,又Na+的离子数为NA,故Na+、S2-、HS-和H2S数之和为1.5NA,故D正确;
故选D。
8.D
【详解】A.Cu在足量O2反应生成CuO,Cu变为+2价,在足量硫蒸气中完全反应生成Cu2S,Cu变为+1价,转移电子数目不相等,A说法错误;
B.标准状况下, H2O为非气体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,B说法错误;
C.7.8gNa2O2即0.1mol,与足量的CO2反应,Na2O2中一半的O原子化合价由-1变为0,则转移的电子数为0.1NA,C说法错误;
D.H218O与D2O摩尔质量为20g/mol,且含有的中子数均为10个,则4.0gH218O与D2O的混合物中,所含中子数为2NA,D说法正确;
答案为D。
9.B
【详解】A.Al为13号元素,核外有13个电子,则其核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,故A正确;
B.S为16号元素,核外由16个电子,而S2-核外有18个电子,3p轨道也被填满,即1s22s22p63s23p6,故B错;
C.Na为11号元素,核外有11个电子,则其核外电子排布式为1s22s22p63s1,故C正确;
D.F为9号元素,核外有9个电子,则其核外电子排布式为1s22s22p5,故D正确;
答案选B。
10.D
【详解】A.白磷的氧化性比氮气强,但氮的非金属性比磷强,A错误;
B.同周期元素基态原子的第一电离能从左往右呈增大趋势,第IIA族和第VA族核外电子处于全满和半满结构,较稳定,第一电离能比同周期相邻元素第一电离能大,B错误;
C.氧的最外层电子数为6,但其最高化合价不为+6,C错误;
D.同主族元素原子从上往下,电子层数增多,原子半径逐渐增大,D正确;
答案选D。
11.A
【详解】A.离原子核越远的电子,其能量越大,则p原子轨道电子的平均能量随能层的增大而增加,所以电子云伸展方向与能量大小是无关,故A错误;
B.洪特规则:电子分布到能量筒并的原子轨道时,优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道,因为这种排布方式原子的总能量最低。所以在能量相等的轨道上,电子尽可能自旋平行地多占不同的轨道,题中符合洪特规则,故B正确;
C.基态Br原子核外有4个电子层,电子占据的最高能层为第四层,符号为N,故C正确;
D.从空间角度看,2s轨道空间包含了1s轨道,比1s轨道大,故D正确;
故选A。
12.A
【详解】A、从Se的原子结构示意图看出,Se的质子数为34,质量数一定大于34,A说法错误;
B、Se原子有四个电子层,最外层电子数为6,所以Se在周期表中的位置为第四周期第ⅥA族,B说法正确;
C、SeO2中Se的化合价为+4价处于中间价态,所以SeO2既具有氧化性又具有还原性,C说法正确;
D、Se的非金属性弱于S,所以它们最高价氧化物对应的水化物的酸性大小为H2SO4 >H2SeO4,D说法正确;
答案选A。
13.C
【详解】A.最高价氧化物对应水化物的酸性:,故非金属性:,因此简单氢化物的稳定性:,选项A正确;
B.类比可知,碳元素可以与硫元素形成共价化合物,选项B正确;
C.电子层数越多,简单离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越小,简单离子半径越大,故简单离子半径:,选项C错误;
D.遇到显血红色,因此可用于检验,选项D正确。
答案选C。
14.A
【详解】由原子可知,该原子质子数为48,原子序数为48,电子数为48,质量数为112,中子数为112-48=64,可判断A正确,答案为A。
15.C
【分析】短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD- 都具有相同的核外电子层结构,可知A、B、C、D四种元素在周期表中的相对位置是。
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,原子半径B> A >C>D,故A错误;
B.根据A、B、C、D四种元素在周期表中的相对位置,可知原子序数:a>b>d>c,故B错误;
C.aA2+、bB+、cC3-、dD-电子层数据相同,质子数越多半径越小,质子数a>b>d>c,离子半径:C3-> D-> B+> A2+,故C正确;
D.金属性越强,单质还原性越强,同周期元素从左到右金属性减弱,同主族从上到下金属性增强,单质的还原性:B>A >C>D,故D错误;
选C。
16.(1)
(2)2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2
【解析】(1)
A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,可知其核外电子排布为2、5,价电子排布图为:,故答案为:;
(2)
B元素基态原子的M层全充满,则M层有18个电子,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,则N层只有一个电子,其核外电子排布为2、8、18、1,为29号元素Cu,其硫化物为Cu2S,空气中煅烧生成氧化亚铜,二氧化硫,反应方程式为:2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2;故答案为:2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2;
17.(1) O Si
(2) N Mg
【解析】(1)
短周期元素的原子最多有三个电子层(K、L、M),则A元素原子的次外层只可能为K层或L层,b只可能是2或8,又因为B元素原子的L层电子数为,而L层最多容纳8个电子,所以b只可能等于2,由,得。故A元素原子的核外电子排布情况为K层2个电子,L层6个电子,则A为O;B元素原子的核外电子排布情况为K层2个电子,L层8个电子,M层4个电子,则B为Si。
(2)
根据题意,Y元素原子的核外电子总数比X元素原子多5,而Y元素原子的L层电子只比X元素原子的L层电子多3个,故Y元素原子的最外层不是L层,而是M层。根据核外电子排布规律可知,L层为次外层时只能排8个电子,则X元素原子的L层为5个电子,其原子核外电子数为,故X为N;Y元素原子核外电子数为,故Y为Mg。
18.(1) 46g/mol 4.48L
(2)0.6
(3) 40 40Ca 第四周期第ⅡA族
【详解】(1)9.2g氮的氧化物NOx中氮原子的物质的量为0.2mol,则NOx的物质的量是0.2mol,所以摩尔质量为9.2g÷0.2mol=46g/mol;此质量的NOx在标准状况下的体积约为0.2mol×22.4L/mol=4.48L;
(2)19.2g Cu的物质的量是19.2g÷64g/mol=0.3mol,与足量稀硝酸反应时生成硝酸铜,铜元素化合价从0价升高到+2价,转移电子总数是0.6NA;
(3)由可知,n (Cl-)=n(Ag+)=0.2L×1mol/L=0.2mol,所以MCl2的物质的量是0.1mol,则M(MCl2)=11.1g÷0.1mol=111g/mol,由摩尔质量与相对分子质量的数值相等及质量数=质子数+中子数,则M=111-35.5×2=40,又因为质子数=中子数,所以Z=20,则M是Ca;
①该原子M的质量数A=40;②该原子(核素)符号为;③Ca元素在周期表中的位置是第四周期第ⅡA族。
19. 34.964 36.963 35.467
【分析】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。
【详解】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。
20. 探究同主族元素性质的相似性和递变性 试管 胶头滴管 B Br2+2NaI=2NaBr+I2 C 2K+2H2O=2KOH+H2↑ 同主族元素化学性质相似;同主族元素自上而下,元素原子失电子能力增强,得电子能力减弱
【详解】(1) 依据某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验,结合实验为对比相同条件下,金属钠和金属钾与水反应的过程和实验现象以及卤素元素之间的实验过程和现象,可知实验的目的是探究同主族元素性质的相似性和递变性,故答案为:探究同主族元素性质的相似性和递变性;
(2) ② 根据实验方案,实验仪器除了镊子、小刀、玻璃片外,还需要胶头滴管滴加溶液,试管盛放溶液,故答案为:试管;胶头滴管;
(3) ③将溴水滴加到NaI溶液中,振荡后再加入适量 CCl4,振荡,静置,溶液分层,上层无色,下层紫红色,实验现象为B,反应的化学方程式为 Br2+2NaI=2NaBr+I2;答案为:B;Br2+2NaI=2NaBr+I2;
④将一小块金属钾放入冷水中,钾浮在水面上,熔成小球,不定向移动,并伴有轻微的爆炸声,很快消失,实验现象为C,反应的化学方程式为2K+2H2O=2KOH+H2↑;答案为:C;2K+2H2O=2KOH+H2↑;
(4) 钠和钾都与水反应,但反应剧烈程度不同,钾比钠活泼;氯、溴、碘属于同主族元素,根据实验的反应和现象可知,氯气置换出溴单质,溴单质可以置换出碘单质,说明氧化性:Cl2>Br2>I2,证明同主族元素化学性质虽然相似,但存在不同。且从上到下,元素失电子能力增强,得电子能力减弱。故答案为:同主族元素化学性质相似;同主族元素自上而下,元素原子失电子能力增强,得电子能力减弱。
21.(1) Al2O3 16NA
(2) CuAl2Cl8
(3) 4Cu2++N2H+4Cl-=4CuCl↓+N2↑+5H+ 将白色沉淀溶于硝酸,得到蓝色溶液,说明有铜元素;再向溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀,说明有氯元素
【分析】取4.020 g化合物X,加入水得到蓝色溶液A ,说明溶解后的溶液中含Cu2+,化合物X中含铜元素,溶液中加入足量氨水得到深蓝色溶液为铜氨配合物,含[Cu(NH3)4]2+离子,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,生成蓝色溶液和白色沉淀,白色沉淀E为AgCl,质量为11.480 g,物质的量n(AgCl)=,说明X中含氯元素,其物质的量0.08 mol,D溶液一定含硝酸铜、硝酸银、硝酸、硝酸铵,白色沉淀B能溶于NaOH溶液,说明是氢氧化铝沉淀,灼烧得到白色固体C为Al2O3,质量1.020 g,说明X中含Al元素,物质的量n(Al)=2×,则X中含Cu元素物质的量n(Cu)=,X的化学式中n(Cu):n(Al) :n(Cl)=0.01mol:0.02 mol:0.08 mol=1:2:8,化学式为CuAl2Cl8,据此分析回答问题。
(1)
白色固体C的化学式是Al2O3,深蓝色溶液中溶质为[Cu(NH3)4]SO4,阳离子是[Cu(NH3)4]2+,配位体与中心Cu2+之间以配位键结合,在NH3中存在3个N-H极性共价键,共价键及配位键都是σ键,故在[Cu(NH3)4]2+中含有的σ键数目是4+3×4=16个,则1 mol [Cu(NH3)4]2+中含有的σ键数目是16NA;
(2)
根据上述分析计算可知化合物X的化学式为CuAl2Cl8;化合物X的一价阴离子与CH4具有相同的空间结构,由于CH4是正四面体结构,说明CuAl2Cl8的阴离子是,其空间构型是 ;
(3)
①蓝色溶液A与N2H作用,生成一种气体,溶液蓝色褪去,同时生成易溶于硝酸的白色沉淀,分析判断沉淀为CuCl,气体为N2,结合原子守恒、电子守恒和电荷守恒书写反应的离子方程式为:4Cu2++N2H+4Cl-=4CuCl↓+N2↑+5H+;
②要设计实验验证该白色沉淀的组成元素中的铜元素和氯元素,实验过程为:将白色沉淀溶于硝酸,得到蓝色溶液,说明其中含有Cu元素;再向溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀,说明有Cl元素