2024鲁教版高中化学必修第二册同步练习题--第1章　原子结构　元素周期律复习提升（含解析）

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2024鲁教版高中化学必修第二册同步
本章复习提升
易混易错练
易错点1　不能正确判断原子、分子、离子等微粒间的关系
1.(2022山东济南章丘四中月考)已知质量数为A的某阳离子Rn+,核外有X个电子,则核内中子数为(　　)
A.A-X B.A-X-n
C.A-X+n D.A+X-n
2.自从1803年英国化学家道尔顿提出原子假说以来,人类对原子结构的研究不断深入、不断发展,通过实验事实不断地丰富、完善原子结构理论。请判断下列关于原子结构的说法不正确的是(　　)
A.原子中的质子、电子两种微粒的个数是相等的
B.所有的原子都含有质子、中子和电子三种微粒
C.不同原子含有的质子数有可能相同
D.不同原子含有的中子数有可能相同
易错点2　同位素概念理解错误
3.(2022北京丰台期中)重水(2H2O)是重要的核工业原料,下列说法不正确的是(　　)
A.氘(2H)原子核内有1个质子
B.1H2O与2H2O互为同位素
C.1O与2O的相对分子质量相同
D.1H与2H是不同的核素
4.2019年1月3日10时26分,嫦娥四号探测器实现人类探测器首次月背软着陆。月背探测器用的是同位素温差发动机,使用的放射性同位素有Sr(锶)、Pu(钚)、Po(钋),通过衰变产生能量发电。下列有关同位素的说法中正确的是(　　)
A.中子数不同的核素,一定互为同位素
B.同位素只有放射性同位素一种
C.同位素是质子数相同、中子数不同的微粒间的互称
D.同位素温差发动机使用时没有发生化学变化
易错点3　不熟悉元素周期表结构导致元素推断错误
5.(2023山东潍坊五县市高一期中)a、b、c、d四种元素在周期表中的位置如图。下列说法错误的是(　　)
A.a元素的某种核素可能没有中子,则a为H元素
B.若b的单质可作半导体材料,则c的单质可能为半导体材料
C.若a的核电荷数为z,则b的核电荷数可能为z+9
D.若b的最高价氧化物对应水化物为H2bO4,则a的简单氢化物的化学式为aH3
6.(2022广西河池八校联考)X、Y、Z、W为四种短周期的主族元素,其中X、Z同族,Y、Z同周期,W与X、Y既不同族也不同周期;X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍;Y的最高正价与最低负价的代数和为6。下列说法不正确的是(　　)
A.Y元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HYO4
B.原子半径由小到大的顺序为WC.X与W可以形成W2X、W2X2两种物质
D.Y、Z两元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物更稳定
思想方法练
利用“结构决定性质”的思想破解元素推断题
方法概述
元素推断题在历年高考中占有一定的比例(主要在选择题中体现),主要考查元素“位、构、性”的关系及利用物质结构和性质进行综合推断的能力,要求熟练掌握短周期所有元素的结构特点、在元素周期表中的位置以及它们的重要化合物的性质,在此基础上进行综合分析。
1.(2022浙江宁波六校期中联考)下表为元素周期表中短周期的一部分,若X原子最外层电子数比次外层电子数少3,则下列说法不正确的是(　　)
R
X Y Z
A.元素Z的氧化物对应的水化物是强酸
B.元素X的最高价氧化物对应水化物的化学式为H3XO4
C.最简单氢化物的热稳定性:R>Y
D.原子半径(r)大小:r(X)>r(Y)>r(Z)
2.W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如图。已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X和Ne原子的核外电子数相差1;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的非金属性在同周期元素中最强。下列说法不正确的是(　　)
A.对应简单离子半径:XB.对应简单气态氢化物的稳定性:YC.Z的最高价氧化物对应的水化物为HZO4
D.Y的氧化物能与Z和X的最高价氧化物对应的水化物反应
3.(2023山东师大附中高一月考)几种短周期元素的原子半径、主要化合价和元素单质及化合物的性质的关系如表所示,下列叙述正确的是(　　)
元素代号 X Y Z W
原子半径/pm 160 143 70 66
主要化合价 +2 +3 +5、-3 -2
元素单质及化合物的性质 — 可形成常见的两性氧化物 Z2是常见保护气 W3可用于杀菌消毒
A.W的简单氢化物比Z的简单氢化物稳定
B.X、Y元素的金属性:XC.Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于氨水
D.一定条件下,Z单质与W的常见单质直接生成ZW2
4.元素X、Y、Z的原子序数之和为36,X、Y在同一周期,X+与Z2-具有相同的核外电子排布。下列推测不正确的是(　　)
A.X原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较低
B.元素Y所在族中单质的颜色随核电荷数的增加而加深
C.同族元素中Z单质的氧化性最强
D.原子半径:X>Y,离子半径:X+>Z2-
5.(2022江西抚州临川一中期末)A、B、C、D、E均为短周期元素且原子序数依次增大,其中A元素的某一同位素常用于考古时测定一些文物年代,B元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,含C元素的物质进行焰色试验时火焰呈黄色,B与D同族,E-与某稀有气体元素的原子具有相同的电子层结构。下列说法正确的是(　　)
A.简单离子半径:E>D>C
B.简单氢化物稳定性:A>B
C.B、C形成的化合物之一可用作供氧剂
D.最高价氧化物的水化物的酸性:E>D
6.(2022广西北海一模)短周期主族元素X、Y、Z、W、Q、R的原子序数依次增大,其中只有Z和W是金属元素。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,Y是地壳中含量最高的元素,Z的原子半径是短周期主族元素中最大的,Q与Y同族。下列说法一定正确的是(　　)
A.简单离子半径的大小顺序:W>Q>R>Y
B.W的最高价氧化物的水化物是两性氢氧化物
C.X的最简单氢化物沸点低于Y的最简单氢化物沸点
D.Z2Y2和QY2均具有漂白性,且漂白原理相同
7.(2023山东德州一中高一月考)A、B、C、D、E、F为元素周期表中前20号元素,且原子序数依次增大。A、F同主族,C、E同主族。A元素原子是所有主族元素中半径最小的,B元素的最高价氧化物对应的水化物能够与它的简单氢化物发生化合反应生成盐,C元素原子的最外层电子数是其内层电子数的三倍,D元素的最外层电子数等于其周期序数。请回答下列问题:
(1)F在元素周期表中的位置为　　　　　　　　　　　　　　　　;
B元素的名称为　　　　　　。
(2)E的简单离子结构示意图为　　　　　　　　　　　。
(3)D的最高价氧化物与F的最高价氧化物对应的水化物之间反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)A、C两种元素按原子个数比为1∶1组成的常见液态化合物,在酸性溶液中能将Fe2+氧化,写出该反应的离子方程式:　　　 　　　。
(5)请用文字描述检验某溶液中是否含元素F的操作:　　　　　　　。
(6)物质甲是一种高能燃料,由A、B两种元素组成,1 mol甲分子中含有的电子数为18NA(设NA代表阿伏加德罗常数的值),请写出甲的化学式:　　　　　　。
8.(2022山东名校大联考)短周期元素A、B、C、D、E、F、G的原子序数依次增大,它们的相关信息如下表所示:
相关信息
A的一种单质是自然界中最硬的物质
B的最高正价与最低负价的代数和等于2
元素C的核电荷数是元素F的核电荷数的一半
同周期元素中,E的简单离子半径最小
D、E、F的最高价氧化物对应的水化物两两之间均可反应
G的最外层电子数比次外层电子数少1
请回答下列问题:
(1)A的原子结构示意图为　　　　　　　　　。
(2)最简单氢化物的沸点:B　　　(填“>”或“<”,下同)C,最简单氢化物的稳定性:B　　　C。
(3)B、E、F的简单离子半径由小到大的顺序为　　　　　　　 (填离子符号)。
(4)E、F的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为　　　　　　　　　　。
(5)Cu单质虽然性质不活泼,但加热时,Cu与G的单质可发生化学反应,生成产物的化学式为　　　　　　　。
答案与分层梯度式解析
本章复习提升
易混易错练
1.B 2.B 3.B 4.D 5.A 6.D
1.B　阳离子Rn+的质量数为A,核外有X个电子,所以其质子数为X+n,中子数=质量数-质子数=A-(X+n)=A-X-n,故选B。
易错分析　注意核外电子数的计算,如果是不带电的原子,则核外电子数=质子数;如果是阴离子,则核外电子数=质子数+所带电荷数;如果是阳离子,则核外电子数=质子数-所带电荷数。
2.B　原子中,质子数=核电荷数=核外电子数,故A正确;1H中没有中子,多数原子都含有质子、中子和电子三种微粒,故B错误;不同原子含有的质子数有可能相同,如氕、氘、氚原子质子数相同,中子数不同,属于氢元素的不同原子,故C正确;不同原子含有的中子数有可能相同,如14N和13C的中子数相同,故D正确。
易错分析　(1)并非所有核素中都含有中子,如1H中不含中子。
(2)微粒可以是原子、分子或离子,因此质子数或电子数相同的微粒不一定是同一种元素的原子,也可能是不同的分子、离子。
(3)一种元素可能存在多种核素。
3.B　氢原子中含有1个质子,故A正确;同位素是核素之间的互称,1H2O与2H2O不互为同位素,故B错误;1O的相对分子质量为1×2+18=20,2O的相对分子质量为2×2+16=20,故C正确;1H与2H是不同的核素,故D正确。
4.D　中子数不同的核素,其质子数可能不相等,所以它们不一定互为同位素,故A错误;同位素分为稳定同位素和放射性同位素两种,故B错误;同位素是质子数相同、中子数不同的同一元素的不同核素之间的互称,故C错误;同位素温差发动机使用时是利用放射性同位素衰变产生的能量转化成电能,发生的是核反应,没有发生化学变化,故D正确。
5.A　若a元素为氢元素,其中的核素1H没有中子,根据元素在周期表中的位置可知,d应为Al元素,位置不正确,说明a不是H元素,故A错误;若b为Si元素,其单质可作半导体材料,c为金属元素Ge,所以c的单质可能为半导体材料,故B正确;若a是Li元素,则B为Mg元素,核电荷数相差9,则b的核电荷数可能为z+9,故C正确;若b的最高价氧化物对应水化物为H2bO4,b为第ⅥA族元素,则a为第ⅤA族元素,a的简单氢化物的化学式为aH3,故D正确。
易错分析　解答元素周期表有关问题时,常需要根据题给元素在元素周期表的位置关系,推断出具体元素,进而解决题目中的相关问题。对元素周期表结构掌握不牢,如对族的排列顺序、各周期包含元素的种数等记忆不清,易导致推断结果错误。
6.D　X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,则X为O元素;X、Z同族,则Z为S元素;Y的最高正价与最低负价的代数和为6,且与S同周期,所以Y为Cl元素;W与X、Y既不同族也不同周期,W为H元素。Cl的最高价氧化物对应的水化物为HClO4,故A正确;氢原子半径最小,在元素周期表中,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,所以原子半径由小到大的顺序为HS,所以 HCl(Y的气态氢化物)更稳定,故D不正确。
思想方法练
1.A 2.D 3.A 4.D 5.CD 6.C
1.A　X原子最外层电子数比次外层电子数少3,根据X、Y、Z和R均为短周期元素及其在元素周期表中的相对位置关系可知,X位于第3周期,所以X的最外层电子数为5,X为P元素,则Y为S元素,Z为Cl元素,R为O元素。Cl元素的最高价氧化物对应的水化物HClO4是强酸,但不是最高价氧化物对应的水化物则不一定,如HClO为弱酸,故A错误;P元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为H3PO4,故B正确;元素的非金属性越强,其最简单氢化物越稳定,非金属性:O>S,所以热稳定性:H2O>H2S,故C正确;P、S、Cl为同周期元素,所以原子半径:r(P)>r(S)>r(Cl),故D正确。
方法点津　元素的“位、构、性”关系
2.D　根据题目所给信息可推出W为O、X为Na、Y为Si、Z为Cl。简单离子半径:Na+SiH4,B项正确;Z为Cl,其最高价氧化物对应的水化物为HClO4,C项正确;SiO2可以与NaOH溶液反应生成盐和水,但和HClO4不反应,D项错误。
3.A　根据几种短周期元素的原子半径、主要化合价和元素单质及化合物的性质可知,W元素的主要化合价只有-2,且W3可用于杀菌消毒,推知W为O元素;Z元素的主要化合价为+5、-3,位于第ⅤA族,其原子半径与W接近,推知Z为N元素;X、Y的原子半径较大,二者位于第三周期,结合二者主要化合价可知,X为Mg元素,Y为Al元素。非金属性:O>N,所以简单氢化物稳定性:H2O>NH3,故A正确;Mg、Al元素位于同一周期,由于同一周期的主族元素从左向右金属性逐渐减弱,所以金属性:Mg>Al,故B错误;Al的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,Al(OH)3能溶于强碱溶液,但不能溶于弱碱溶液,如氨水,故C错误;O2和N2在加热或放电的条件下反应生成NO,故D错误。
4.D　元素X、Y、Z的原子序数之和为36,X、Y在同一周期,X+与Z2-具有相同的核外电子排布,若X为Na,Z为O,则Y的原子序数为36-11-8=17,Y为Cl;若X为K,Y为S,19+16=35,Y只能为H,则不符合X、Y位于同周期的条件。根据原子核外电子排布规律知,在离核较近的区域内运动的电子能量较低,A正确;Y为Cl,所在主族中有F、Cl、Br、I等元素,氟气为浅黄绿色,氯气为黄绿色,液溴为深红棕色,碘单质为紫黑色,随核电荷数的增加,单质的颜色加深,B正确;Z为O,在同族元素中非金属性最强,其单质的氧化性最强,C正确;X为Na,Y为Cl,Z为O,则原子半径:X>Y,离子半径:X+方法点津　解答此类题目的一般思路
5.CD　A、B、C、D、E均为短周期元素且原子序数依次增大,其中A元素的某一同位素常用于考古时测定一些文物年代,则A为C元素;B元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,则B为O元素;含C元素的物质进行焰色试验时火焰呈黄色,则C为Na元素;B与D同族,则D为S元素;E-与某稀有气体元素的原子具有相同的电子层结构,且E的原子序数比S大,所以E为Cl元素。Cl-和S2-的电子层结构相同,S的质子数小,S2-半径大,故A错误;非金属性CS,酸性:HClO4>H2SO4,故D正确。
6.C　X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,核外有6个电子,则X为C元素;Y是地壳中含量最高的元素,Y为O元素;Q与Y同族,则Q为S元素;R原子序数大于S,且为短周期元素,则R为Cl元素;Z的原子半径是短周期主族元素中最大的,Z为Na元素;W为金属元素,所以W为Mg或Al元素。简单离子半径的大小顺序为Q>R>Y>W,故A错误;W若为Mg,则其最高价氧化物的水化物是Mg(OH)2,不是两性氢氧化物,故B错误;X的最简单氢化物为CH4,Y的最简单氢化物为H2O,常温下H2O为液体、CH4为气体,水的沸点较高,故C正确;Z2Y2为Na2O2,QY2为SO2,Na2O2和SO2都具有漂白性,但二者漂白原理不同,故D错误。
7.答案　(1)第四周期第ⅠA族　氮
(2)
(3)Al2O3+2OH-+3H2O 2[Al(OH)4]-
(4)H2O2+2Fe2++2H+ 2Fe3++2H2O
(5)先用铂丝蘸取稀盐酸在酒精灯火焰上灼烧至与原来火焰颜色相同,再蘸取待测液在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,若火焰呈紫色则含有钾元素
(6)N2H4
解析　A元素原子是所有主族元素中半径最小的,为H元素;B元素的最高价氧化物对应的水化物能够与它的简单氢化物发生化合反应生成盐,为N元素;C元素原子的最外层电子数是其内层电子数的三倍,最外层电子数为6,内层电子数为2,为O元素;C、E同主族,E为S元素;D元素的最外层电子数等于其周期序数,为Al元素;A、B、C、D、E、F为元素周期表中前20号元素,且原子序数依次增大,A、F同主族,F为K元素。
(1)K元素位于第四周期第ⅠA族;B为N元素。
(2)S元素的简单离子结构示意图为。
(3)Al元素的最高价氧化物为Al2O3,F的最高价氧化物对应水化物为KOH,反应的离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O 2[Al(OH)4]-。
(4)A、C两种元素按原子个数比为1∶1组成的常见液态化合物为H2O2,在酸性溶液中与Fe2+反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+ 2Fe3++2H2O。
(5)K元素可以用焰色试验来检验,先用铂丝蘸取稀盐酸在酒精灯火焰上灼烧至与原来火焰颜色相同,再蘸取待测液在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,若火焰呈紫色则含有钾元素。
(6)由A、B两元素(即H、N两元素)组成,且1 mol该分子中含有的电子数为18NA,该物质为N2H4。
8.答案　(1)
(2)<　<
(3)Al3+(4)Al(OH)3+3H+ Al3++3H2O
(5)CuCl2
解析　A、B、C、D、E、F、G均为短周期元素,A的一种单质是自然界中最硬的物质,推知A为C元素;G的最外层电子数比次外层电子数少1,且原子序数大于C,所以G为Cl元素;同周期元素中,E的简单离子半径最小,且其原子序数大于C,则应为第3周期元素,所以E为Al元素;B的最高正价与最低负价的代数和等于2,原子序数小于Al,所以B为N元素;元素C的核电荷数是元素F的核电荷数的一半,而C的原子序数大于N小于Al,F也是短周期元素,则C应为O元素,F为S元素;D、E、F的最高价氧化物对应的水化物两两之间均可反应,D元素位于O和Al之间,则D应为Na元素。
(1)A为C元素,原子结构示意图为。
(2)B、C的最简单氢化物分别为NH3和H2O,常温下H2O为液体,NH3为气体,所以沸点NH3(3)B、E、F的简单离子分别为N3-、Al3+、S2-,一般,电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同,核电荷数越小半径越大,所以离子半径Al3+(4)E、F的最高价氧化物对应的水化物分别为Al(OH)3、H2SO4,二者反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+ Al3++3H2O。
(5)G的单质为Cl2,加热时,Cu与Cl2反应生成CuCl2。
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