专题2原子结构与元素性质检测题高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2（含解析）

专题2《原子结构与元素性质》检测题
一、单选题
1．下列叙述中正确的是
A．除零族元素外，原子最外层电子数都等于该元素所属的族序数
B．各主族元素都是由金属元素和非金属元素组成的
C．过渡元素包括副族元素和第VIII族元素
D．ⅠA、IIA族的元素全部是金属元素，均能与酸发生反应生成氢气
2．短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增大，B、D位于同主族，四种元素构 成的一种化合物的结构式为。下列说法不正确的是
A．C和D形成的三核二元化合物的水溶液中，阴、阳离子的浓度之比小于1∶2
B．B的最简单氢化物的沸点比D的高
C．化合物CA的水溶液呈碱性
D．同时含有A、B、C、D四种元素的盐至少有两种
3．根据元素周期表和元素周期律判断，下列关于短周期主族元素的说法一定正确的是
A．X元素的简单阳离子与Y 元素的简单阴离子具有相同的电子层结构，则两元素的最高化合价：XB．原子半径最大和最小的元素都在第ⅠA族，且可形成离子化合物
C．根据同主族两非金属元素氢化物的沸点高低，可判断两元素非金属性强弱
D．非金属元素单质的氧化性越强，其氧化物对应水化物的酸性就越强
4．下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是
实验操作及现象 实验结论
A 向紫色石蕊溶液中滴加氯水，溶液先变红后褪色 氯水具有酸性和漂白性
B 向某溶液中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀 该溶液中一定含有Cl-
C 向新制的氯水中加入含淀粉的KI溶液，溶液变蓝色 氧化性：Cl2>I2
D 把绿豆大的Na和K分别投入水中，K与水反应更剧烈 金属性：NaA．A B．B C．C D．D
5．阿散酸是一种饲料添加剂，其结构如图所示。其中As位于元素周期表中第四周期第ⅤA族，X、Y、Z均属于短周期主族元素，且X、Y、Z对应的单质在常温常压下均为气体，Z的原子半径在元素周期表中最小，下列说法不正确的是
A．X的氢化物的沸点高于As的氢化物的沸点
B．Y的单质与X的氢化物可以发生置换反应
C．工业上可以采用液化法分离X的单质和Y的单质
D．XY2中每个原子均满足8电子稳定结构
6．我国科学家发明了高选择性的加氢合成的催化剂，其组成为固溶体，其中摩尔质量为M g/mol，晶胞如图所示，晶胞的棱长为a pm。下列说法错误的是
A．离子在晶胞中的配位数为8
B．位于元素周期表中ds区
C．该晶胞的密度为
D．O位于Zr构成的正四面体空隙中
7．下列说法正确的是
A．最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素一定位于ⅡA 族
B．d区元素的原子定都有d轨道电子
C．最外层电子排布式为ns1的基态原子所对应元素一定是金属元素
D．基态原子价电子排布式为nsnnpn的元素一定是金属元素
8．五种短周期主族元素甲、乙、丙、丁、戊的原子序数依次增大，甲和丙同族。乙和丁同族。乙和丁的原子序数之和是甲和丙的2倍。下列判断错误的是
A．上述元素中原子半径最大的是丙 B．元素的电负性大小为戊>丁>甲
C．甲和乙、丁、戊均只能形成一种共价型化合物 D．乙和戊形成的某种化合物是常用的消毒剂
9．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
10．部分短周期元素的原子半径及主要化合价如表所示。
元素 X Y Z W T
原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 0.071 0.099
主要化合价 +2 +3 +6、-2 -1 -1
下列有关说法正确的是
A．第一电离能：X比Y小
B．简单离子半径：T>X>Y
C．W的气态氢化物沸点比T气态氢化物沸点低
D．T的氧化物对应水化物的酸性一定比Z的氧化物对应水化物的酸性强
11．判断下列元素中不属于主族元素的是（ ）
A．硫 B．铁 C．钙 D．硅
12．W、X、Y、Z是四种原子序数递增的短周期主族元素，W和X形成的化合物是汽车尾气成分之一，X和Z是同族元素且两者形成的某种化合物能使品红溶液褪色，常温下，Y的块状单质能溶于W或Z的最高价氧化物对应水化物的稀溶液，却不能溶于其冷的浓溶液，下列说法中正确的是
A．W的简单氢化物稳定性比X的简单氢化物稳定性强
B．自然界中都存在W、X、Z元素对应的单质
C．X的简单氢化物沸点比Z简单氢化物低
D．工业上制备单质Y，常通过电解其熔融状态的氯化物
13．下列叙述中正确的是
A．发生化学反应时，失去电子越多的金属原子，其还原能力越强
B．目前已发现118种元素，即已发现118种原子
C．核外电子总数相同的粒子，必定是同种元素的原子
D．同一元素的各种同位素的化学性质基本相同
14．下列五种短周期元素的某些性质如表所示（其中只有W、Y、Z为同周期元素）
元素 X W Y Z R
原子半径(pm) 37 64 66 70 154
主要化合价 +1 -1 -2 +5、-3 +1
下列叙述错误的是（ ）
A．电负性大小顺序为：W>Y>Z
B．X、Y、Z三种元素形成的化合物，其晶体一定是分子晶体
C．Z的最高价含氧酸中含有两个非羟基氧
D．R元素可与Y形成既含非极性共价键又含离子键的化合物
15．下列有关说法中正确的是
A．钠原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1时，原子释放能量，由基态转化成激发态
B．价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族，是p区元素
C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
D．PCl5各原子最外层均达到8电子稳定结构
二、填空题
16．根据要求回答下列问题：
(1)我国自主研发的用氟代硼铍酸钾()晶体制造的深紫外固体激光器技术领先世界，基态Be、B、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_______。
(2)嫦娥五号实现了我国首次地外天体采样返回，带回的月壤中包含了H、O、N、、、、等多种元素，的第一电离能大于的，请说明理由：_______。
(3)已知电离能：，，，其原因为_______。
(4)稀土元素最常见的化合价为，但也有少数元素还有价。请根据下表中各元素的电离能(单位：)判断其中最有可能有价的元素是_______。
元素
(钪) 633 1235 2389 4257 7019
Y(钇) 616 1181 1980 3777 5963
(镧) 538 1067 1850 3455 4819
(铈) 527 1047 1949 3523 3547
17．基态钠原子中，其占据的最高能层的符号是_____，该能层对应的能级有______。
三、实验题
18．某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律。
Ⅰ.甲同学设计了如图的装置来一次性完成元素非金属性强弱比较的实验研究。
可选用的实验药品有：1.0mol/LHCl(挥发性强酸)、1.0mol/LHClO4(挥发性强酸)、碳酸钙(固体)、1.0mol/L水玻璃。打开A处的活塞后，可看到有大量气泡产生，烧杯中可观察到白色沉淀生成。
(1)图一中A的仪器名称为___________，所装的试剂为___________(只填化学式)。
(2)B中发生反应的离子方程式为___________。
(3)乙同学认为甲同学设计的实验不够严谨，应在B和C之间增加一个洗气装置，洗气瓶中盛装的液体为___________
Ⅱ.丙同学设计了如图的装置来验证卤族元素性质的递变规律。A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉-KI试纸、沾有NaOH溶液的棉花。
(4)A处反应的离子方程式：___________，B处的实验现象为___________，C处沾有NaOH溶液的棉花的作用为___________。
(5)该实验___________验证非金属性Cl>Br>I(填“能”或“不能”)
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______________________________________。
四、计算题
20．某金属元素X原子的核外电子数等于核内中子数，取该元素的单质0.6 g与足量的氧气充分反应，可得到1.0 g氧化物XO。试通过计算推导出该元素在元素周期表中的位置。
参考答案：
1．C
【详解】A．除零族元素外，短周期元素原子的最外层电子数等于该元素所属的主族序数，故A错误；
B．不是各主族元素都是由金属元素和非金属元素组成的，比如第ⅡA元素中无非金属元素，故B错误；
C．过渡元素包括七个副族元素和第VIII族元素，故C正确；
D．ⅠA、IIA族的元素除氢元素以外全部是金属元素，均能与酸发生反应生成氢气，故D错误；
故选C。
2．A
【详解】A．Na、S形成的三核二元化合物为硫化钠，硫离子部分水解，导致阴离子浓度增大，则阴、阳离子的浓度之比大于1：2，故A错误；
B．水分子之间存在氢键，导致水的沸点较高，故B正确；
C．CA为NaH，NaH溶于水生成氢氧化钠和氢气，溶液呈碱性，故C正确；
D．同时含有H、O、S、Na元素的盐有硫酸氢钠、亚硫酸氢钠，故D正确；
故选：A。
3．B
【详解】A．X元素的简单阳离子与Y 元素的简单阴离子具有相同的电子层结构，则两元素原子的最外层电子数是XB．原子半径最大和最小的元素都在第ⅠA族，分别是Na和H，且可形成离子化合物NaH，B正确；
C．根据同主族两非金属元素氢化物的稳定性，可判断两元素非金属性强弱，但是，根据氢化物的沸点高低无法判断，C不正确；
D．除O和F外，非金属元素单质的氧化性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性就越强，但低价态的含氧酸的酸性就不一定了，D不正确。
本题选B。
4．B
【详解】A．滴加氯水，溶液先变红，随后褪色，氯水含HCl、HClO，HClO具有漂白性可使溶液褪色，故A符合；
B．白色沉淀可能为AgCl也可能是Ag2CO3，则溶液中不一定含有Cl-，故B不符合；
C．氯水中的Cl2与KI发生反应生成碘单质，碘单质遇到淀粉变蓝，可说明氯气的氧化性大于碘单质，故C符合；
D．金属性越强、与水反应越剧烈，由操作和现象可知，金属性：Na＜K，故D符合；
故选：B。
5．D
【详解】X、Y、Z均属于短周期主族元素，且X、Y、Z对应的单质在常温常压下均为气体，Z的原子半径在元素周期表中最小，Z为氢元素，X为氮元素，Y为氧元素。
A．氨气分子间存在氢键，故氨气的沸点高于砷化氢，A正确；
B．氨气和氧气反应能生成氮气和水，B正确；
C．工业上用液化法分离氮气和氧气，C正确；
D．二氧化氮中的氮原子不满足8电子结构，D错误；
故选D。
6．B
【详解】A． Zr4+位于晶胞顶点，每个晶胞中，面心的Zr4+与4个O2-相邻，则配位数为8，故A正确；
B．40Zr位于元素周期表中d区，在第5周期ⅣB族，故B错误；
C．晶胞中Zr4+位于顶点和面心，个数为8×+6×=4，O2-位于晶胞内，个数为8，则晶胞质量为g，晶胞体积为a3×10-30cm3，可知ρ==g/cm3； 该晶胞的密度为g/cm3，故C正确；
D．由晶胞可知O位于Zr构成的正四面体空隙中，故D正确；
故选B。
7．B
【详解】A．. 最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素不一定位于ⅡA族，可能位于副族或0族，如副族的Zn或0族的He，A错误；
B．. d区元素的基态原子都含有d轨道电子，所以d区元素的基态原子一定都有d轨道电子，B正确；
C． 最外层电子排布式为ns1的基态原子所对应元素不一定金属元素，如氢元素，C错误；
D．基态原子价电子排布式为nsnnpn的元素，n能级上最多排列2个电子，则n=2，所以该原子价电子排布式为2s22p2，为C元素，非金属元素，D错误；
故选B。
8．C
【分析】设甲的最外层电子数为x，乙的最外层电子数为y，则甲的原子序数可能为x，也可能为x+2，丙的原子序数为x+10；乙的原子序数为y+2，丁的原子序数为y+10。由此可得出以下关系式：2+y+10+y=2(2+x+10+x)或2+y+10+y=2(x+10+x)，化简得y=2x+6，x=2、y=8，不合题意，舍去；或y=2x+4，x=2、y=6。从而得出甲为H、乙为O、丙为Na、丁为S、戊为Cl。
【详解】A．上述元素中，H的原子半径最小，Na、S、Cl为同周期元素，Na的原子序数最小，原子半径最大，A正确；
B．甲、丁、戊分别为H、S、Cl元素，非金属性Cl＞S＞H，则电负性大小为Cl＞S＞H，B正确；
C．甲、乙、丁、戊分别为H、O、S、Cl元素，H和S、Cl只能形成一种共价型化合物，但H和O可形成H2O、H2O2两种共价型化合物，C错误；
D．乙和戊分别为O和Cl，二者形成的化合物ClO2是常用的消毒剂，D正确；
故选C。
9．D
【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。
10．B
【分析】由T和W均有-1价化合价，且两者的半径依次减小，那么两者分别为Cl、F。由Z的化合价推Z为S。X、Y的半径大于Z且其化合价为+2、+3，那么它们分别为Mg、Al。
【详解】A．X为3s2全满难失电子稳定，所以其第一电离能X>Y，A项错误；
B．离子半径：电子层多半径大；同电子层，核电荷数多半径小。半径T>X>Y，B项正确；
C．HF中有分子间氢键，沸点更高，即W的气态氢化物的沸点高于Z，C项错误；
D．T的氧化物的水化物有HClO、HClO4等，而Z的有H2SO4和H2SO3，没有明确物质无法比较，D项错误；
故选B。
11．B
【详解】A．硫是第ⅥA元素，属于主族，A错误；
B．铁是第Ⅷ族，不是主族，B正确；
C．钙是第ⅡA元素，属于主族，C错误；
D．硅是第ⅣA元素，属于主族，D错误，
答案选B。
12．B
【分析】本题主要考查元素周期律。W和X形成的化合物时汽车尾气成分之一，说明W、X中有一种元素为氧元素，另一种为非金属元素（N、S或C）；X和Z是同族元素且两者形成的某种化合物能使品红溶液褪色，故该化合物为SO2，故X为O，Z为S；Y的块状单质能溶于W或Z的最高价氧化物对应水化物的稀溶液，却不能溶于其冷的浓溶液，故Y为Al，W为N，据此分析作答。
【详解】A．氮元素的非金属较氧元素弱，故NH3的稳定性较H2O弱，错误；
B．空气中存在N2、O2，火山口存在单质硫，正确；
C．H2O分子间存在氢键，而H2S分子间不存在氢键，故H2O的沸点较H2S高，错误；
D．AlCl3为分子化合物，在熔融状态下不能电离出Al3+，无法制备Al，工业上常通过电解熔融状态下的Al2O3制备单质Al，错误。
【点睛】非金属化合物的沸点比较：①若分子间作用力只有范德华力，范德华力越大，物质的熔、沸点越高；②组成和结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4；③相对分子质量相同或接近，分子的极性越大，范德华力越大，其熔、沸点越高，如CO>N2；④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低；⑤如果形成分子间氢键的分子晶体熔、沸点越高，如H2O>H2Te；如果形成分子内氢键则熔沸点越低。物质的熔沸点和物质的稳定性没有必然的联系，稳定性取决于化学键的强度，需注意区分。
13．D
【详解】A．发生化学反应时，失去电子越容易还原性越强，不是看失去电子的多少，不选A；
B．同一种元素可以有不同的原子，例如氢元素有三种氢原子，不选B；
C．核外电子总数相同的粒子不一定是同种元素的原子，可能是分子或离子，不选C；
D．化学性质取决于元素原子的最外层电子，所以同一元素的原子化学性质基本相同，选D。
14．B
【分析】根据表中数据知，X的原子半径最小，且其正化合价为+1，则X位于第IA族；W、Y、Z为同周期元素，根据其化合价知，W为第VIIA族、Y为第VIA族、Z为第VA族元素，R为第IA族元素，其原子半径最大，且为短周期元素，所以R是Na元素；W、Y、Z都属于第二周期元素，所以W是F元素、Y是O元素、Z是N元素；X原子半径小于W，所以X是H元素，据此解答。
【详解】A. 同一周期从左向右非金属性逐渐增强，非金属性越强，电负性越大，所以电负性W>Y>Z，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，故A不选；
B. H、O、N三种元素形成的化合物，其晶体可能是离子晶体，如硝酸铵，也可能是分子晶体，如硝酸，故B选；
C. Z的最高价含氧酸是硝酸，有结构可知含有两个非羟基氧，故C不选；
D. Na可与 O形成离子化合物Na2O2，Na2O2是既含非极性共价键又含离子键的化合物，故D不选；
故选：B。
15．B
【详解】A．3p轨道的能量高于3s，所以电子跃迁时需要吸收能量，A项不符合题意；
B．能层为4，位于第四周期，最高能层的电子总数是5，位于ⅤA族，最后排布p轨道 的电子，所以是p区元素，B项符合题意；
C．轨道的能量与能层和能级都有关系，比如4s的能量高于3p，C项不符合题意；
D．P元素最外层是5个电子，根据化学式，P要结合5个Cl，形成5条共价键，每形成一条共价键，就会多一个共用电子，P最终有10个电子，不是8电子稳定结构，D项不符合题意；
故正确选项为B。
16．(1)
(2)与相比，的核外电子排布为全充满的稳定状态，较难失去电子
(3)失去的是全充满的电子，所需能量较高，失去的是电子，相对较易失去
(4)
【详解】（1）同周期元素从左至右，第一电离能呈逐渐增大的趋势，但存在特例，第ⅡA族元素的第一电离能大于同周期第ⅢA族元素的，故Be、B、O的第一电离能由大到小的顺序为；故答案为。
（2）的核外电子排布式为，4s轨道达到全充满的稳定状态，故难以失去电子，而的核外电子排布式为，其4s轨道上有1个电子，容易失去，故第一电离能：；故答案为与相比，的核外电子排布为全充满的稳定状态，较难失去电子。
（3）K的核外电子排布式为，K的第二电离能是在的基础上失去1个电子所需要的能量，失去的是全充满的电子，所需能量较高；钛的核外电子排布式为，其第二电离能是在的基础上失去1个电子所需要的能量，失去的是电子，相对较易失去，故；故答案为失去的是全充满的电子，所需能量较高，失去的是电子，相对较易失去。
（4）元素的第四电离能数值与第一电离能、第二电离能、第三电离能的数值相差越小，第四个电子越容易失去，化合价为的可能性就越大，题表中的的数值和的最接近，故最可能有价；故答案为。
17． M 3s、3p、3d
【详解】钠为第11号元素，在第三周期，电子层数为3，能层符号是M，该能层对应的能级有3s、3p、3d。
18．(1) 分液漏斗
(2)
(3)饱和NaHCO3溶液
(4) 变为蓝色 吸收多余，防止污染空气
(5)不能
【分析】Ⅰ. 要对元素非金属性强弱比较，则用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来进行比较，即强酸制弱酸。A为分液漏斗，打开A处的活塞高氯酸与碳酸钙发生反应生成二氧化碳（混有挥发的HCl），气体进入装有水玻璃的C装置中生成白色沉淀：硅酸；
Ⅱ. 浓盐酸与高锰酸钾溶液反应制得氯气，氯气与NaBr、KI均可发生氧化还原反应，氢氧化钠溶液的棉花用于氯气的尾气吸收。
【详解】（1）图示中仪器A即(球形)分液漏斗应盛装高氯酸，B中装碳酸钙，则高氯酸与碳酸钙反应生成二氧化碳，生成的二氧化碳再与硅酸钠反应，生成白色沉淀硅酸，故答案为：(球形)分液漏斗；
（2）由(1)分析可知B中为高氯酸与碳酸钙反应生成二氧化碳水和高氯酸钙，则其离子方程式为：；
（3）由于高氯酸具有挥发性，高氯酸与碳酸钙反应制取的二氧化碳中混有挥发的高氯酸，从而影响实验结果的判断，所以应除去高氯酸。应在B和C之间增加一个洗气装置，洗气瓶中盛装的液体为饱和碳酸氢钠溶液，饱和的碳酸氢钠溶液不仅不与二氧化碳反应，且能与高氯酸反应生成二氧化碳；
（4）圆底烧瓶中为浓盐酸与高锰酸钾发生氧化还原反应生成氯气，生成的氯气分别与A、B、C三个位置的物质发生反应。由三处分别是沾有溶液的棉花、湿润的淀粉试纸、沾有溶液的棉花。则A处为氯气与溶液生成溴单质与氯化钠，即；B处为氯气或A处生成的溴单质与碘化钾溶液反应生成单质的碘，从而使淀粉变蓝；C处氢氧化钠溶液能与氯气等卤素单质反应，从而避免其污染空气，故答案为：；变蓝；吸收多余，防止污染空气；
（5）实验中B处使湿润的淀粉试纸变蓝的碘单质，主要为氯气与碘化钾反应生成的单质碘，所以不能验证非金属性，故答案为：不能。
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
【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．第三周期ⅡA族
【详解】设X的相对原子质量为Ar，则由题意知：
，解得Ar＝24
由该元素的原子核外电子数等于核内中子数可知，该元素原子的质子数与中子数相等，所以X的原子序数为12，该元素是Mg，位于周期表的第三周期ⅡA族。