第1章第1节原子结构与元素性质同步练习（含答案）2022-2023学年下学期高一化学鲁科版（2019）必修第二册

第1章第1节原子结构与元素性质同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．下列关于和的说法中不正确的是
A．和都含有83个中子
B．和属于同一种元素
C．和的核外电子数相同
D．和分别含有126和127个质子
二、单选题
2．互为同素异形体的是
A．红磷和白磷 B．磷酸与偏磷酸 C．H2O与D2O D．H与D
3．钼(Mo)是生命必需的元素，参与人体内硝酸盐的代谢，阻止致癌物亚硝胺的形成。下列关于的说法中，不正确的是
A．中子数是66 B．原子核内中子数与质子数之差为28
C．核外电子数是42 D．质量数是108
4．已知A的原子序数是x，B2-与A3+具有相同的电子层结构，则B元素的原子序数为
A．x-5 B．x+5 C．x+1 D．x-1
5．李克强总理在世界核安全会议上倡导各成员国安全、合理地开发利用核能。U是核反应堆的重要原料，下列说法正确的是
A．U中的中子数为235
B．U和U是同一种核素
C．合理利用核能符合“低碳经济”要求
D．U和U是铀元素的两种同素异形体
6．下列图①、图②、图③所示的原子结构模型中依次符合卢瑟福、道尔顿、汤姆生的观点的是
A．①②③ B．③①② C．③②① D．②①③
7．下列各组粒子中属于同位素的是
A． 和 B． 和 C． 和 D． 和
8．(核磁共振)、可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，这项研究曾获2002年诺贝尔化学奖。下面有关叙述正确的是
A．与有相同的中子数 B．与互为同素异形体
C．转化成是化学变化 D．与互为同位素
9．下列关于Co的说法中，正确的是
A．质子数是27 B．电子数是33 C．中子数是60 D．质量数是87
10．用中子撞击铀原子的裂变方程为。下列说法错误的是
A．和是铀元素的两种核素
B．裂变时净产生的中子数为
C．和的化学性质几乎没有差别
D．裂变产物的质量数A为92
11．关于原子结构模型的演变过程，正确的是
A．汤姆逊原子模型→道尔顿原子模型→卢瑟福原子模型
B．汤姆逊原子模型→卢瑟福原子模型→道尔顿原子模型
C．道尔顿原子模型→卢瑟福原子模型→汤姆逊原子模型
D．道尔顿原子模型→汤姆逊原子模型→卢瑟福原子模型
12．中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素Lv的名称为鉝，质量数。关于鉝的叙述错误的是
A．原子序数116 B．中子数177
C．核外电子数116 D．相对原子质量293
13．据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60；4H是主要来源于宇宙射线的初级粒子，人类在月球上发现了储量丰富的3H。下列说明正确的是
A．N60与C60互为同素异形体 B．3H与4H互为同位素
C．N60可能是一种新型电解质 D．3H2O与4H2O互为同素异形体
14．根据元素在元素周期表中的位置，下列判断错误的是
A．酸性： B．碱性：
C．非金属性： D．稳定性：
15．下列实验方案不能完成“实验目的”的是
选项 实验目的 实验方案
A 确认胶体是否制备成功 用可见光束照射
B 确认金属活泼性：Na＞Cu 将金属钠投入溶液中
C 证明非金属性：N＞C 向碳酸钙中滴加稀硝酸
D 证明具有还原性 向NaI淀粉溶液中滴入少量氯水
A．A B．B C．C D．D
三、实验题
16．硫及其化合物是重要的工业原料，探究其性质具有非常重要的意义。
(1)某学习小组设计用如图装置验证二氧化硫的化学性质。
①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为_________。
②为验证二氧化硫的还原性，充分反应后，取试管b中的溶液分成三份，分别进行如下实验。
方案I：向第一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成
方案II：向第二份溶液中加入品红溶液，红色褪去
方案III：向第三份溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀
上述方案中合理的是_____(填“I”、“II”或“III”)；试管b中发生反应的离子方程式为_____。
(2)利用如图装置可以验证硫和氯非金属性的强弱。
①仪器A的名称为__________，干燥管D的作用是__________。
②实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2，请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫：装置A、B、C中所装药品分别为__________、__________、__________；装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为_______。
17．为验证Cl2、Fe3+、I2三者氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。
实验过程：
Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ.向B中加入一定量KSCN溶液，混合液显红色，一段时间后，B中溶液红色加深，关闭活塞a。
Ⅳ.……
（1）A中产生黄绿色气体，写出A中发生反应的化学反应方程式：___。
（2）验证氯气的氧化性强于碘单质的实验现象是___。
（3）B中溶液发生反应的离子方程式是___。
（4）为验证Fe3+的氧化性强于碘单质，过程Ⅳ的操作和现象是___，对应反应的离子方程式是___。
（5）浸有氢氧化钠溶液的棉花作用是__。
（6）过程Ⅲ实验的目的是__。
（7）若将氯气通入无色碘化钾溶液中，无色溶液先变为黄色，继续通入氯气后，溶液又变为无色，已知每1molKI完全反应转移6mol电子，写出过量氯气与碘化钾溶液反应的离子方程式：___。
四、元素或物质推断题
18．有V、W、X、Y、Z五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20.其中只有X、Z是金属元素；V和Z元素原子的最外层都只有一个电子；W和元素原子的最外层电子数相同，且W元素原子的L层电子数是K层电子数的3倍；X元素原子的最外层电子数是Y元素原子最外层电子数的一半。回答下列问题。
(1)V的一种核素中质子数为中子数的，则该核素的名称为___________，是常用于制造___________的原料。
(2)W元素的原子结构示意图为___________。
(3)X元素的离子结构示意图为___________。
(4)Y的最高正化合价为___________，最低负化合价为___________。
(5)Z的最高价氧化物对应水化物的化学式为___________。
19．A、B、C、D、E、F的核电荷数依次增大，且均为核电荷数小于18的非稀有气体元素。A的单质是自然界中密度最小的气体，A和C可形成A2C和A2C2两种常见的液态化合物，B、C原子的最外层电子数之和等于11，D+与C的简单离子的核外电子排布相同，C、E原子的最外层电子数相同。请回答下列问题：
（1）写出元素符号：B__，D__。
（2）A元素具有两个中子的核素的表示符号为__，E的简单离子的结构示意图是__。
（3）A2C2的分子式为__。
（4）将少量F的单质通入足量NaOH溶液中，发生反应的离子方程式是__。
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参考答案：
1．AD
【详解】A．的中子数=质量数-质子数=209-83=126；的中子数为210-83=127，故A错误；
B．和均为Bi元素，且为Bi元素的不同原子，也是Bi元素的不同核素，故B正确；
C．和的核外电子数均为83，故C正确；
D．和质子数均为83，故D错误；
故选AD。
2．A
【详解】A．红磷和白磷是磷元素的两种不同性质的单质，而者互为同素异形体，A正确；
B．磷酸与偏磷酸是磷元素形成的两种不同价态的酸，它们都是化合物，不是单质，因此不属于同素异形体，B错误；
C．H2O与D2O是H原子的两种原子与O原子形成的两种水分子，都是化合物，不是单质，故二者不属于同素异形体，C错误；
D．H与D是质子数相同，而中子数不同的同一元素的不同原子，它们互为同位素，D错误；
故合理选项是A。
3．B
【详解】A．的质量数为108，质子数为42，中子数为，A正确；
B．的质子数为42，中子数为66，中子数与质子数之差为66-42=24，B错误；
C．原子的核外电子数=质子数=42，C正确；
D．左上角的为质量数，数值为108，D正确；
答案选B。
4．A
【详解】设元素B的核电荷数是y，已知A的原子序数是x，核电荷数为x，所以的核外电子数等于，同理中含有个电子，因为和具有相同的电子层结构，即核外电子数相同，所以，则，答案选A。
5．C
【详解】A．U的质子数为92，质量数为235，由中子数=质量数-质子数可知，中子数=235-92=143，故A错误；
B．U和U的质子数相同但中子数不同，是不同的核素，故B错误；
C．合理利用核能可以减少化石燃料的应用，减少化石燃料的使用，可以减少二氧化碳的排放，符合“低碳经济”要求，故C正确；
D．U和U互为同位素，是同一元素的不同原子，不是单质，不可能互为同素异形体，故D错误。
答案选C。
6．B
【详解】卢瑟福提出了原子结构的有核模型，道尔顿认为原子是一个实心的球体，汤姆生发现了电子，并提出了原子结构的“葡萄干面包式”模型，故选B。
7．A
【详解】A． 和是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，故选A；
B．和是氧元素组成的不同单质，互为同素异形体，故不选B；
C．和是氢元素不同同位素组成的同种单质，故不选C；
D． 和是质子数、中子数都不同的两种核素，故不选D；
选A。
8．D
【详解】A．的中子数7与的中子数8，A错误；
B．为同位素，同素异形体是指同一种元素形成的不同单质，B错误；
C．转化成是物理变化，C错误；
D．同位素是指同一种元素具有相同的质子数和不同的中子数，与互为同位素，D正确；
故答案为D。
9．A
【详解】A．根据原子构成，左下角为质子数，Co的质子数为27，故A正确；
B．对原子来说，质子数等于核外电子数，即该核素的电子数为27，故B错误；
C．中子数=质量数-质子数=60-27=33，故C错误；
D．左上角为质量数，即质量数为60，故D错误；
答案为A。
10．B
【详解】A．和质子数相同，中子数不同，是铀元素的两种核素，A项正确；
B．根据裂变的方程式，可知裂变时净产生的中子数为，B项错误；
C．和互为同位素，化学性质几乎相同，C项正确；
D．根据质量守恒定律，裂变产物的质量数A==92，D项正确；
答案选B。
11．D
【详解】19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体。
1897年，英国科学家汤姆逊发现了电子，1904年提出“葡萄干面包式”的原子结构模型。
1911年英国物理学家卢瑟福（汤姆逊的学生）提出了带核的原子结构模型。
1913年丹麦物理学家波尔（卢瑟福的学生）引入量子论观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型。
奥地利物理学家薛定谔提出电子云模型（几率说），为近代量子力学原子模型。
故原子结构模型的演变的过程为：道尔顿原子模型→汤姆逊原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子模型→量子力学模型。
故选D。
12．D
【详解】A．第116号元素Lv的原子序数为116，故A正确；
B．中子数=质量数-质子数=293-116=177，故B正确；
C．原子序数=核外电子数，则核外电子数为116，故C正确；
D．293表示该核素的质量数，近似等于该核素的相对原子质量，而一种元素可能有多种核素，元素的相对原子质量为该元素各天然核素的平均相对质量，故D错误；
故选D。
13．B
【详解】A．同素异形体为同种元素的不同单质，N和C是不同种元素，则N60与C60不是同素异形体，故A错误；
B．3H与4H的质子数相同，中子数不同，互为同位素，故B正确；
C．N60是单质，电解质是指在水溶液或熔融状态下能导电的化合物，则不可能是电解质，故C错误；
D．同素异形体为同种元素的不同单质，3H2O与4H2O是化合物，不是同素异形体，故D错误；
故选：B。
14．A
【详解】A．根据同一主族，从上至下，非金属性逐渐减弱，则非金属性为，最高价氧化物对应水化物的酸性为，故A错误；
B．金属性K＜Mg，故最高价氧化物对应水化物的碱性为，故B正确；
C．同一主族，从上至下，非金属性逐渐减弱，则非金属性为，故C正确；
D．非金属性F＞O，故最简单气态氢化物的热稳定性为HF＞H2O，故D正确；
故选：A。
15．B
【详解】A．胶体具有丁达尔效应，其他分散系不具有此性质，因此可用可见光照射，如果有丁达尔效应，则说明制备成功，反之没有制备成功，故A不符合题意；
B．金属钠与硫酸铜溶液反应，金属钠先与水反应生成NaOH和H2，然后氢氧化钠再与硫酸铜反应，生成氢氧化铜沉淀，因此该实验不能比较金属钠与金属铜的活泼性，故B符合题意；
C．利用最高价氧化物对应水化物的酸性，酸性越强，非金属性越强，向碳酸钙中加入稀硝酸，产生CO2气体，说明HNO3的酸性强于H2CO3，从而证明N的非金属性强于C，故C不符合题意；
D．向NaI淀粉溶液中通入氯气，如果溶液变蓝，说明氯气将I-氧化成I2，证明I-具有还原性，故D不符合题意；
答案为B。
16． a中溶液出现淡黄色沉淀 Ⅲ Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42- 分液漏斗 防止倒吸 浓盐酸 KMnO4 Na2S S2-+Cl2=S↓+2Cl-
【分析】（1）①二氧化硫具有氧化性，可以和最低价的硫化钠发生氧化还原反应；②氯气具有氧化性，可以将二氧化硫氧化到最高价的硫酸；
（2）①根据仪器的构造写出仪器A的名称，球形干燥管具有防倒吸的作用；②设计实验证明非金属性Cl＞S，利用氯气和硫化钠的氧化还原可验证。
【详解】（1）①二氧化硫具有氧化性，可以和最低价的硫化钠发生氧化还原反应生成淡黄色的沉淀S，因此本题正确答案是：a试管中有淡黄色沉淀生成；
②方案Ⅰ：向第一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，可能是氯水中的氯离子产生的作用；
方案Ⅱ：向第二份溶液加入品红溶液，红色褪去，可能是氯水中含有的漂白性物质次氯酸起的作用；
方案Ⅲ：向第三份溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明溶液中含硫酸根离子，是二氧化硫在酸性环境下被氯水氧化生成的，即SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2C1-，S元素的化合价升高体现二氧化硫的还原性，实验设计合理，因此，本题正确答案是：Ⅲ；SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2C1-。
（2）①仪器A为分液漏斗，球形干燥管D能够防止倒吸，可以避免C中液体进入锥形瓶中，正确答案是：分液漏斗；防止倒吸；
②设计实验验证非金属性：Cl＞S，利用氯气与Na2S的氧化还原反应可验证，则装置A、B、C中所装药品应分别为浓盐酸、KMnO4、Na2S溶液，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，C中发生反应的离子方程式为S2-+Cl2=S↓+2Cl-，正确答案是：浓盐酸、KMnO4、Na2S溶液；S2-+Cl2=S↓+2Cl-。
17． 2HCl+NaClO=NaCl+Cl2↑+H2O A中湿润的淀粉KI试纸变蓝 Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl- 打开活塞b，将C中少量黄色溶液滴入D中。关闭活塞b，取下D振荡，静置后CCl4层溶液变为紫(红)色 2I-+2Fe3+=2Fe2++I2↓ 吸收氯气等有毒气体，防止污染空气 确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对Fe3+氧化碘离子实验的干扰 I-+3Cl2+3H2O=IO3-+6H++6Cl-
【分析】验证卤素单质氧化性的相对强弱，装置A：84消毒液为次氯酸钠和氯化钠混合溶液，加入浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气，装置A中生成氯气，烧瓶上端湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色，验证氯气的氧化性强于碘，装置B：装置B中盛有氯化亚铁溶液，氯气进入装置B中，氯气氧化亚铁离子为铁离子，溶液呈棕黄色，验证氯的氧化性强于亚铁离子，氯气有毒，能被氢氧化钠吸收，浸有氢氧化钠的棉花防止氯气污染空气，若将氯气通入无色碘化钾溶液中，无色溶液先变为黄色，继续通入氯气后，溶液又变为无色说明氯气氧化碘单质生成碘酸。
【详解】(1)A中产生黄绿色气体是氯气，即氯化钠和次氯酸钠在盐酸溶液中生成氯气，反应的化学方程式为：2HCl+NaClO=NaCl+Cl2↑+H2O；
(2)淀粉变蓝色，说明有单质碘生成，说明氯气氧化性强于单质碘；
(3)B中溶液发生反应是氯气氧化亚铁离子生成铁离子，反应的离子方程式是Cl2+2 Fe2+-=2Fe3++2Cl-；
(4)为验证铁离子的氧化性强于碘，应将C中生成的铁离子加入到盛有KI溶液的D中，如发生氧化还原反应，则静至后CCl4层溶液变为紫红色，对应反应的离子方程式为：2I-+2 Fe3+-=2Fe3++I2；
(5)浸有NaOH溶液的棉花作用是吸收尾气，防止氯气污染空气，离子方程式为：Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O；
(6)为验证铁离子的氧化性强于碘，实验时应避免氯气的干扰，当B中溶液由浅绿色变为棕黄色时，说明有大量的铁离子生成，此时应关闭活塞a，否则氯气过量，影响实验结论；
(7)若将氯气通入无色碘化钾溶液中，无色溶液先变为黄色，继续通入氯气后，溶液又变为无色，已知每1mol KI完全反应转移6mol电子，说明碘离子被氧化为碘酸，反应的离子方程式为：I-+3Cl2+3H2O=IO3-+6H++6Cl-。
18． 超重氢(氚) 氢弹 +6 -2
【分析】W元素原子的L层电子数为，故W为O；核电荷数小于8且最外层只有一个电子的元素有两种：H和(金属元素)，故V为H；Y元素原子最外层电子数也为6，故Y为S；X元素原子最外层电子数为3，且核电荷数大于8小于16，故X为；Z元素原子最外层只有一个电子，且核电荷数大于16小于20，故Z为K。
【详解】(1) V为H，V的一种核素中质子数为中子数的，即质子数为1，中子数为2，则该核素的名称为超重氢(氚)，是常用于制造氢弹的原料；
(2) W为O，核电荷数为8，原子结构示意图为：；
(3) X为，核电荷数为13，铝离子核外有10个电子，离子结构示意图为：；
(4) Y为S；核电荷数为16，位于VIA族，S的最高正化合价为+6，最低负化合价为-2；
(5) Z为K，Z的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化钾，化学式为。
19． N Na H(或T) H2O2 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【分析】A的单质是自然界中密度最小的气体，A是H元素；A和C可形成A2C和A2C2两种常见的液态化合物，C是O元素；B、C原子的最外层电子数之和等于11，B最外层有5个电子，B是N元素；D+与C的简单离子的核外电子排布相同，D是Na元素；C、E原子的最外层电子数相同，E是S元素；E、F的核电荷数依次增大，F是Cl元素。
【详解】（1）根据以上分析，元素B的符号是N，元素D的符号是Na；
（2）A是H元素，具有两个中子的核素质量数是3，表示符号为H，E是S元素，简单离子的结构示意图是；
（3）A是H元素、C是O元素，A2C2的分子式为H2O2；
（4）F是Cl元素，将少量Cl2通入足量NaOH溶液中生成氯化钠、次氯酸钠、水，发生反应的离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
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