专题2原子结构与元素性质单元测试卷（含解析）高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2

专题2 原子结构与元素性质 单元测试卷
一、单选题
1．以下核外电子的表示方法中，正确的是
A．N： B．：
C．： D．：
2．下列哪位科学家提出的原子结构模型成功解释了氢原子光谱是线状光谱的实验事实
A．道尔顿 B．卢瑟福 C．汤姆孙 D．玻尔
3．下列说法正确的是
A．基态原子的能量一定比激发态原子的能量低
B．某原子的电子排布式为，其表示的是基态原子的电子排布
C．日常生活中我们看到的许多可见光，如霓虹灯光、节日焰火，是因为原子核外电子发生跃迁吸收能量导致的
D．电子仅从激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
4．下列有关原子轨道的叙述中正确的是
A．硅原子的2s轨道能量较3p轨道高
B．锂原子的2s轨道与5s轨道均为球形
C．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层序数的增加，p能级原子轨道数也在增多
D．第四能层最多可容纳16个电子
5．硅元素在周期表中的位置是
A．第三周期IVA族 B．第二周期VA族
C．第二周期VIA族 D．第三周期VIA族
6．下列化学用语表示正确的是
A．离子的结构示意图：
B．基态碳原子的轨道表示式
C．水的电子式：
D．基态铬原子(24Cr)的价层电子排布式：
7．反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是
A．中子数为9的氮原子： B．核内有33个中子的Fe表示为Fe
C．Cl2分子的结构式：Cl-Cl D．Cl-的结构示意图：
8．根据下列短周期元素性质的数据判断，下列说法正确的是
原子半径/10-10m 0.66 1.36 1.23 1.10 0.99 1.54 0.70 1.24
最高价或最低价 -2 +2 +1 +5-3 +7-1 +1 +5-3 +3
A．元素④⑤形成的化合物是离子化合物 B．元素⑦位于第二周期第V族
C．元素①⑧形成的化合物具有两性 D．元素③的最高价氧化物对应水化物的碱性最强
9．LDFCB是电池的一种电解质，该电解质阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z构成(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
A．Y元素常见的两种单质和，其中在水中的溶解度更大
B．简单氢化物的还原性：XC．W、Z形成的化合物分子是含有极性键的非极性分子
D．四种元素形成的简单氢化物中X的最稳定
10．原子序数依次增大的五种短周期主族元素X、Y、Z、M、Q分别位于相邻两个周期，基态Q原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，该五种元素构成(如图)的化合物可制备储氢材料。下列说法不正确的是
A．同周期中第一电离能小于Q的有4种元素
B．阴、阳离子中均有配位键，且所有元素最外层满足8电子结构
C．Q和X元素组成的稳定的化合物只有2种
D．同主族形成的简单氢化物中Q的沸点最高
11．2020年11 月7日是被誉为“中国稀土之父”的徐光宪先生诞辰一百周年纪念日。铈(58Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。金属铈在空气中易被氧化变暗，能与水反应，常见的化合价为+3和+4，氧化性： Ce4+ >Fe3+。下列说法正确的是
A．铈元素在自然界中主要以单质的形式存在
B．可通过电解Ce(SO4)2溶液制得金属铈
C．铈元素在第六周期第IIIB族，属于f区元素
D．CeO2溶于氢碘酸的化学方程式可表示为CeO2+4HI=CeI4+2H2O
12．元素周期表中Fe元素的数据见图，下列说法中正确的是
26 Fe3d64s2 55.58
A．Fe元素的相对原子质量为55.58
B．Fe为ds区的元素，其在周期表中的位置为第四周期VIII族
C．Fe原子中有26种空间运动状态不同的电子
D．基态Fe3+的价电子轨道表示式为，其违背了泡利不相容原理
13．如图是元素周期表的一部分，下列说法中正确的是
A．原子半径：④>⑤
B．气态氢化物的稳定性：③大于⑥
C．元素⑤的单质与元素②的最高价氧化物对应的水化物反应时，参加反应的元素⑤的单质与生成氢气的物质的量之比为2：3
D．元素④⑦⑨的单质的氧化性依次增强
14．在现代工业中，锰及其化合物应用于国民经济的各个领域，其中钢铁工业是最重要的领域，用锰量占90%—95%，主要作为炼铁炼钢过程中的脱氧剂和脱硫剂。在自然界中，锰有II、III、IV及VII价态，对于基态锰原子，下列叙述错误的是
A．基态锰原子核外电子的空间运动状态有15种
B．4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动
C．电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大
D．锰元素位于周期表的d区
15．短周期主族元素只X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X的族序数是周期序数的3倍，Y元素基态原子的M层比K层少1个电子，Z与X处于同一主族。下列说法正确的是
A．原子半径：
B．简单氢化物的沸点：Z＜X
C．X与Y能形成含极性共价键的离子化合物
D．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
二、填空题
16．N、O、P元素的电负性由小到大的顺序是___________。
17．现有下列几组物质:
①35Cl和37Cl；②石墨与C60；③CH4和CH3CH2CH3；④和；
⑤CH3CH=CH2和CH2=CH—CH=CH2；⑥(CH3)2CHCH3和；⑦和。
(1)互为同位素的是___________________(填序号，下同)。
(2)互为同分异构体的是__________________。
(3)互为同系物的是_______________________。
(4)互为同素异形体的是_________________________。
(5)属于同一种物质的是__________________________。
18．有下列几组物质或微粒：A．11H和21H B．甲烷和乙烷 C．金刚石、石墨和C60 D．丁烷和异丁烷 E. 和 其中：
（1）属于同分异构体的是______；（填字母编号，下同）
（2）属于同位素的是______；
（3）属于同素异形体的是_______；
（4）属于同一种物质的是________；
（5）属于同系物的是_________。
三、实验题
19．某同学做同周期元素性质递变规律实验，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象：
实验序号 实验步骤
① 将镁条用砂纸打磨后，放入沸水中，再向溶液中滴加酚酞溶液
② 向新制得到的Na2S溶液中滴加新制的氯水
③ 将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中
④ 将镁条投入稀盐酸中
⑤ 将铝条投入稀盐酸中
(1)实验目的：研究______元素性质递变规律
(2)实验用品：
试剂：金属钠，镁条，铝条，稀盐酸，新制氯水，新制Na2S溶液，AlCl3溶液，NaOH溶液，酚酞溶液等。
仪器：①____，②____，③____，试管夹，胶头滴管，镊子，小刀，玻璃片，砂纸，火柴等。
(3)写出实验②中的实验现象和化学方程式
现象：_________________________；化学方程式_________________________。
(4)实验结论______________________________________。
20．某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律。
(1)甲同学在a、b、c三只烧杯里分别加入50mL水，再分别滴加几滴酚酞溶液，依次加入大小相近的锂、钠、钾块，观察现象。甲同学设计实验的目的是_______，烧杯_______(填字母)中的反应最剧烈。
(2)乙同学利用下图所示装置验证同主族元素非金属性的变化规律。回答下列问题：
①仪器A的名称为_______，干燥管D的作用是_______。
②若要证明非金属性：Cl>I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4，C中加淀粉碘化钾混合溶液，实验时观察到_______，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用_______吸收尾气。
③若要证明非金属性：C>Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加_______溶液(写化学式)，若观察到C中的现象为_______，即可证明。但有的同学认为该实验存在缺陷，应在两装置间添加装有_______溶液的洗气瓶，目的是_______。
参考答案：
1．B
【来源】专题1~2综合检测（基础卷）
【详解】A．电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，N原子p轨道有3个电子，分占3个轨道，其轨道表示式为，故A错误；
B．核外共10个电子，其轨道表示式为，故B正确；
C．Fe原子核外共有26个电子，电子排布式为，故C错误；
D．Cu原子核外有29个电子，位于元素周期表第四周期第ⅠB族，其价电子排布为3d104s1，所以基态原子的电子排布式为，故D错误；
故答案选B。
2．D
【来源】北京市中国人民大学附属中学2021-2022学年高二下学期期中考试化学试题
【详解】A．道尔顿的原子结构模型将原子看作实心球，能解释一些实际问题，例如质量守恒定律，故A错误；
B．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，提出了原子的核式结构模型，完全否定了汤姆孙的“枣糕模型”，符合史实，故B错误；
C．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，使人们认识到原子是可以再分的，原子本身是有结构的，故C错误；
D．玻尔把微观世界中物理量取分立值的观念应用到原子系统，提出了自己的原子结构假说，玻尔的原子理论只成功解释了氢原子光谱是线状光谱，故D正确；
故选：D。
3．B
【来源】（人教版2019）选择性必修2第一章原子结构与性质第一节原子结构第3课时电子云与原子轨道
【详解】A．对于同类原子而言，基态原子的能量总是低于激发态原子的能量，不同类的原子不一定符合这个规律，A错误；
B．电子排布式是基态原子的电子排布，B正确；
C．光是电子释放能量的重要形式之一，不同元素的原子中电子发生跃迁时吸收或放出的能量是不同的，霓虹灯光、激光焰火等都与原子核外电子跃迁释放能量有关，而不是吸收能量导致的，C错误；
D．原子光谱有两种，电子从基态跃迁到激发态时产生吸收光谱电子从激发态跃迁到基态时产生发射光谱，D错误；
故选：B。
4．B
【来源】第一节原子结构第2课时构造原理与电子排布式，电子云与原子轨道
【详解】A．2s轨道能量低于3p轨道，A错误；
B．2s轨道与5s轨道均为球形，B正确；
C．p能级所含原子轨道数只有3个，与能层序数无关，C错误；
D．第四能层最多可容纳个电子，D错误；
故答案选B。
5．A
【来源】【浙江新东方】在线化学（21）
【详解】Si是14号元素，原子核外有3个电子层，最外层电子数为4，处于第三周期ⅣA族，故A正确。
故选A。
6．D
【来源】北京市平谷区2021-2022学年高二上学期期末化学试题
【详解】A．离子核电荷数17，核外电子数18，核外电子数为2、8、8，离子的结构示意图：，故A错误；
B．基态碳原子的电子排布式为1s22s22p2，根据洪特规则，当电子在同一能级的不同轨道上排布时，电子总是优先占据一个轨道，且自旋平行，故其轨道表示式为，故B错误；
C．水是共价化合物，H与O原子之间是共价键，故其电子式为，故C错误；
D．基态铬原子(24Cr)的电子式排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，其价层电子排布式：3d54s1，故D正确；
故选：D。
7．C
【来源】山东省淄博市桓台第二中学2021-2022学年高三9月月考化学试题
【详解】A．中子数为9的氮原子：，A错误；
B．核内有33个中子的Fe表示为Fe，B错误；
C．Cl2分子中氯原子与氯原子之间有一对共用电子对，其结构式：Cl-Cl，C正确；
D．Cl-是在氯原子基础上得1电子形成8电子稳定结构，D错误；
故选C。
8．C
【来源】河北省保定市博野中学2019-2020学年高一下学期6月月考化学试题
【分析】我们可以从化合价上推知各元素的种类。
①号元素的化合只有-2价，可知为O元素；②号元素化合价只有+2价，半径又较大，可知为Mg元素；③号和⑥号元素化合价只有+1价， 再根据半径③<⑥，即③为Li，⑥为Na；④号元素和⑦号元素化合价为+5和-3，既为N或P，由于半径⑦<④，所以为④P元素，⑦为N元素；⑤号元素化合价为+7和-1，为氯元素；⑧号元素的化合价为+3，即为Al元素。　
【详解】A．元素④⑤形成的化合物是PCl3，不是离子化合物而是共价化合物，A错误；
B．元素⑦位于第二周期第VA族，表达不规范，B错误；
C．元素①⑧形成的化合物是Al2O3，是两性氧化物，具有两性，C正确；
D．元素③的最高价氧化物对应水化物是氢氧化钠，其碱性在短周期中最强，表达不准确，D错误；
故选C。
9．C
【来源】重庆市名校联盟2021-2022学年高二下学期5月大联考化学试题
【详解】结合结构分析，Y形成两个共价键，为氧元素，氧的最外层电子数为6，等于X的核外电子总数，所以X为碳元素，四种元素为同周期元素，则Z为氟元素。四种原子最外层电子数和为20，则W的最外层电子数为20-6-4-7=3，为硼元素。
A．氧元素有两种单质，氧气和臭氧，其中臭氧在水中的溶解度更大，A错误；
B．非金属性越强，简单氢化物的还原性越弱，故氧的非金属性比碳强，故氢化物的还原性X>Y，B错误；
C．硼和氟形成三氟化硼，是平面三角形，是含有极性键的非极性分子，C正确；
D．四种元素中氟非金属性最强，其简单氢化物最稳定，D错误；
故选C。
10．B
【来源】湖北省华中师范大学第一附属中学2021-2022学年高三上学期期中检测化学试题
【分析】原子序数依次增大的五种短周期主族元素X、Y、Z、M、Q分别位于相邻两个周期，基态Q原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，则Q为O，根据五种元素构成的化合物结构，X有1个价键，则X为H，Z有4个价键，则Z为C，Y为B。
【详解】A．同周期中第一电离能小于O的元素有Li、Be、B、C等4种元素，故A正确；
B．该物质中的H元素最外层满足2电子结构，不满足8电子结构，故B错误；
C．Q和X元素组成的稳定的化合物只有2种，分别为H2O、H2O2，故C正确；
D．同主族形成的简单氢化物中Q(H2O)的沸点最高，是因为水存在分子间氢键，故D正确。
综上所述，答案为B。
11．C
【来源】四川省成都市石室中学2022-2023学年高二下学期3月月考化学试题
【详解】A．金属铈在空气中易被氧化变暗，则铈元素在自然界中主要以化合态形式存在，A错误；
B．金属铈能与水反应，则电解Ce(SO4)2溶液生成氢气和氧气，不能生成金属铈，B错误；
C．金属铈为58号元素，位于周期表中第六周期第IIIB族，属于f区元素，C正确；
D．CeO2溶于氢碘酸，生成的Ce4+具有强氧化性，可氧化碘离子为碘单质，D错误；
故选：C。
12．A
【来源】河北省邢台市第二中学2022-2023学年高二上学期期末考试化学试题
【详解】A．根据元素周期表中提供的元素信息可知，Fe元素的相对原子质量为55.58，A正确；
B．Fe的价层电子排布式为：3d64s2，为d区的元素，其在周期表中的位置为第四周期VIII族，B错误；
C．Fe原子中有26种运动状态不同的电子，而不是空间运动状态，C错误；
D．基态Fe3+的价电子轨道表示式为，其违背了洪特规则，D错误；
故选A。
13．B
【来源】（鲁科版2019）必修第二册第1章原子结构元素周期律学科素养提升
【解析】由周期表可知①-⑨依次是碳、氮、氧、氟、铝、硫、氯、氩、溴，据此作答。
【详解】A．铝位于第三周期左侧，氟位于第二周期右侧，原子半径应该是铝大于氟，A错误；
B．同主族元素所形成的氢化物的稳定性随着元素的非金属性的增强而增强，B正确；
C．与的反应极其复杂，如果是浓则常温下不会反应产生气体，如果是稀则反应生成的不是氢气，而是，C错误；
D．、、的氧化性依次减弱，D错误；
故选B。
14．B
【来源】新疆石河子第一中学2021-2022学年高二4月月考化学试题
【详解】A．基态锰原子核外电子排布为，而量子力学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，而s能级有1个原子轨道，p能级有3个原子轨道，d能级有5个原子轨道，则基态锰原子占据的原子轨道数为15，所以基态锰原子核外电子的空间运动状态有15种，A正确；
B．处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概念密度分布的形象化描述称为电子云；同一原子的能层越高，电子的能量依次增高，电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大，即4s电子比3s电子能量高，克服原子核的吸引在离核更远的空间出现的概率比3s大，而不是在离核更远的地方运动，B错误；
C．钾的金属性大于锰的，所以锰的电负性大于钾的，即锰原子对键合电子的吸引力比钾大，C正确；
D．基态锰原子核外电子排布为，价电子排布为，位于元素周期表的d区，D正确；
故合理选项为B。
15．B
【来源】重庆市九龙坡区2021~2022学年高二下学期期末统考化学试题
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的族序数是周期序数的3倍，X只能位于第二周期ⅥA族，则X为O元素；Z与X处于同一主族，则Z为S元素；W的原子序数大于S，且为主族元素，则W为Cl元素；Y元素基态原子的M层比K层少1个电子，其M层含有1个电子，则Y为Na元素，以此分析解答。
【详解】由上述分析可知，X为O元素，Y为Na元素，Z为S元素，W为Cl元素，
A．同周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：r(Cl)＜(S)＜r(Na)，故A错误；
B．水分子之间存在氢键，导致水的沸点较高，则简单氢化物的沸点：Z＜X，故B正确；
C．Y2X2为Na2O2，Na2O2中含有的O-O键为非极性共价键，故C错误；
D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性S＜Cl，则Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱，故D错误；
故选：B。
16．P【来源】01常考题空1　电子排布、电离能与电负性（解析）-备战2023年高考化学大题逐空突破系列（全国通用）
【详解】同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；N、O、P元素的电负性由小到大的顺序是P17． ① ⑦ ③ ② ④⑥
【来源】陕西省西安中学2017-2018学年高一下学期期末考试化学（理）试卷
【分析】原子里具有相同质子数和不同中子数的同一元素的原子互称为同位素，由同种元素形成的多种单质叫做这种元素的同素异形体，分子式相同，但结构不同的化合物互称为同分异构体，结构相似，在分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的物质互称为同系物，结构和性质完全相同的是同一种物质，据此解答。
【详解】①35Cl和37Cl的质子数相同，中子数和质量数不同，互为同位素；
②石墨与C60为碳元素形成的不同单质，互为同素异形体；
③CH4和CH3CH2CH3都是烷烃，相差2个“CH2”原子团，属于同系物；
④由于苯中没有单双键交替结构，6个碳碳键完全相同，故和同一种物质；
⑤CH3CH=CH2有1个碳碳双键，CH2=CH－CH=CH2有2个碳碳双键，不是同系物也不是同分异构体关系；
⑥(CH3)2CHCH3和的结构完全相同，为同一种物质；
⑦和的分子式相同，但结构不同，互为同分异构体；
根据以上分析可知
(1)互为同位素的是①。
(2)互为同分异构体的是⑦。
(3)互为同系物的是③。
(4)互为同素异形体的是②。
(5)属于同一种物质的是④⑥。
【点睛】对于同位素、同素异形体、同系物和同分异构体这四组概念，学习时应着重从其定义、对象、化学式、结构和性质等方面进行比较，抓住各自的不同点，注意从本质上理解和掌握。
18． D A C E B
【来源】陕西省延安市实验中学大学区校际联盟2017-2018学年高二上学期期末考试化学试题（A）
【详解】A．11H和21H质子数都为1，中子数不同，是氢元素的不同原子，互为同位素； B．甲烷和乙烷都属于烷烃，分子组成上相差1个CH2原子团，互为同系物；C．金刚石、石墨和C60是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体；D．丁烷和异丁烷的分子式相同，结构不同，互为同分异构体；E． 和具有相同的碳原子数，且结构相同，为同一种物质；故答案为(1). D；(2). A ；(3). C；(4). E；(5). B。
19．(1)同周期
(2) 烧杯 酒精灯 试管
(3) 出现淡黄色沉淀 Cl2+Na2S=S↓+2NaCl
(4)同周期元素性质自左向右金属性越来越弱，非金属性越来越强
【来源】安徽省蚌埠市第二中学2017-2018学年高一下学期期中考试化学试题
【解析】（1）
由题目可知，实验目的为研究同周期元素性质递变规律；
（2）
该实验加水加热至沸腾，则需要酒精灯，金属与水、酸的反应在试管中进行，Na与水的反应一般在烧杯中进行；
（3）
向新制得的Na2S溶液中满加新制的氯水，氯气与Na2S发生氧化还原反应，反应的化学方程式为Na2S+Cl2＝2NaCl+S↓，因此实验现象是出现淡黄色沉淀；
（4）
由实验可知：元素的金属性越强，对应的金属单质越活泼，越易与水或酸反应，反应越剧烈，所以由实验现象可知金属性Na＞Mg＞Al，可利用非金属单质之间的置换反应比较元素的非金属性强弱，则非金属性Cl＞S，则实验结论是同周期元素性质自左向右金属性越来越弱，非金属性越来越强。
20．(1) 探究同主族元素金属性的强弱 c
(2) 分液漏斗 防止倒吸 溶液变蓝 饱和NaOH溶液 Na2SiO3 溶液变浑浊 饱和NaHCO3溶液 吸收CO2气体中混有的HCl气体
【来源】四川省泸州市泸县第四中学2021-2022学年高一下学期期中考试化学试题
【解析】(1)
实验目的是验证元素周期律，元素的金属性越强，和水反应置换出氢气就越容易。锂、钠、钾是同主族元素，甲同学实验的目的是探究同主族元素金属性的强弱，金属性：K＞Na＞Li，则K和水反应最剧烈，故填c。
(2)
元素非金属性的强弱可以根据其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱、非金属单质间的置换反应（非金属性单质的氧化性的强弱）来判断。
①根据仪器的构造可知，仪器A为分液漏斗。球形干燥管球部膨大，可以起到防止倒吸的作用。
②浓盐酸和KMnO4反应生成氯气，氯气和KI反应生成I2，I2遇淀粉变蓝。若氯气能将碘从KI中置换出来，则氯气的氧化性强于碘，则Cl的非金属性比I强。氯气有毒，不能排放到空气中，氯气能和NaOH溶液反应，可以用饱和NaOH溶液吸收氯气。
③盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，盐酸具有挥发性，盐酸也能和Na2SiO3溶液反应生成硅酸，若要证明碳酸的酸性强于硅酸，应用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢，除去杂质的二氧化碳和Na2SiO3溶液反应生成硅酸白色胶状沉淀，根据强酸制弱酸规律，说明碳酸的酸性强于硅酸，即可证明C的非金属性比Si强。