第1章 原子结构 元素周期律 测试卷（含解析）2023-2024学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

第1章《原子结构 元素周期律》测试卷
一、单选题
1．X、Y、Z三种物质的转化关系如图所示。已知硅酸不稳定，易分解。则下列各组物质的转化不能一步实现的是
选项 X Y Z
A HNO3 NO NO2
B SiO2 Na2SiO3 H2SiO3
C Al2O3 AlCl3 Al(OH)3
D H2S S SO3
A．A B．B C．C D．D
2．单质X有如下转化关系如下，单质X可能是
A． B． C．S D．
3．下列元素既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性的是
A．Si B．Mn C．K D．Li
4．中学化学教材中，常借助于图象的这一表现手段清晰地突出实验装置的要点、形象地阐述化学过程的原理。下列有关化学图象表现的内容正确的是：
A．称取NaOH
B．稀释浓H2SO4
C．将乙醇与水分离
D．检查装置的气密性
5．A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示。已知 B、 C两元素在周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍；B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C所在的一组元素是
A．Be、Na、Al B．O、P、Cl
C．C、Al、P D．B、Mg、Si
6．下列各组物质可以直接通过分液进行分离的组合是
①苯和水；②乙酸乙酯和乙醇；③甲酸乙酯和纯碱溶液；④苯和溴苯；⑤硝基苯和水；⑥蔗糖与葡萄糖；⑦乙烷和SO2
A．①③⑤ B．①④⑤⑥ C．①②③⑦ D．②③⑤⑦
7．下列不属于同素异形体的是
A．红磷和白磷 B．金刚石和石墨 C．一氧化碳和二氧化碳 D．氧气和臭氧
8．下列说法正确的是
A．金属与非金属分界线附近的元素既有金属性，又有非金属性，称为过渡元素
B．任何元素的原子都是由核外电子和核内中子、质子组成的
C．118号元素是由自然界中元素衰变得到的
D．同种元素的不同核素之间互称同位素
9．前四周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大。已知：A、C同主族，A的原子最外层电子数是次外层的3倍，B的氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱，D的原子半径是第3周期中最小的，E是形成骨骼和牙齿的主要元素，且E单质能和水反应。则下列分析错误的是
A．A和 B形成的化合物可作为耐火材料
B．A和C的氢化物的沸点：C>A
C．简单离子半径：ED．E和D形成的化合物的电子式：
10．运用元素周期律分析下面的推断，其中正确的是
A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，酸性依次减弱
B．锂(Li)在氧气中剧烈燃烧，产物是
C．硫酸锶()是难溶于水的白色固体
D．氯单质与水的反应比氟单质与水的反应更剧烈
11．X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前20号元素，X原子的最外层电子数是最内层电子数的2倍，其他元素的性质如表所示：
元素 Y Z W R
原子半径/pm 117 102 99 -
主要化合价 -4、+4 -2、+6 -1、+7 +1
下列说法正确的是
A．X的某种单质能使品红溶液褪色
B．Y的单质及其氧化物都可用作半导体材料
C．W的单质在光照条件下能与X的氢化物发生置换反应
D．氧化物对应水化物的酸性：X12．下列有关物质性质的应用不正确的是
A．浓硫酸具有吸水性，可用来干燥氯气
B．明矾水解得氢氧化铝胶体，可用作净水剂
C．液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂
D．二氧化硅不与强酸反应，可用玻璃容器盛放氢氟酸
13．X、Y为第三周期元素、Y的最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在。下列说法错误的是
A．原子半径：X＞ Y
B．简单氢化物的还原性：X＞ Y
C．同周期元素形成的单质中Y的氧化性最强
D．X的简单氢化物沸点比上一周期同主族元素的高
14．某粒子用表示，下列关于该粒子的叙述正确的是（ ）
A．所含的质子数= B．所含的中子数=
C．所含的电子数= D．质量数=
15．某元素原子L层电子数比K层电子数多5个，该元素的最高正化合价为（ ）
A．+5 B．+6 C．+7 D．无最高正化合价
二、填空题
16．下表是元素周期表的一部分，针对表中的①~⑩十种元素，填写下列空白：
(1)形成化合物种类最多的元素的原子结构示意图为 ，该元素有多种核素，其中一种考古时用于测定文物年代，请写出其原子符号 。
(2)③⑤⑦三种元素的单质中，熔点最高的是 (写化学式)，元素⑨的气态氢化物的电子式为 ，将⑩的单质通入该氢化物的水溶液中，发生反应的离子方程式为 。
(3)这十种元素中，非金属性最强的元素为 (写元素符号)；⑧⑨⑩三种元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最弱的是 (写化学式)。
(4)⑤⑨⑩三种元素的简单离子半径，由大到小依次为 (写离子符号)。
(5)1889年，门捷列夫获得用元素⑥的单质制成的奖杯，以表彰其编制化学元素周期表的贡献。这种单质当时无比珍贵，如今已广泛使用。现在工业上冶炼该单质的化学方程式 。
17．下表列出了①～⑨九种元素在周期表中的位置。
请按要求回答下列问题：
(1)元素⑦的离子结构示意图 。①、④按原子个数比为1：1组成的分子的电子式 。
(2)④⑤⑥三种元素的离子半径由大到小的顺序是 (填化学符号)，⑧和⑨两种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性较弱的是 (填化学式)。
(3)元素⑤的最高价氧化物对应的水化物与元素⑦的最高价氧化物对应水化物反应，其离子方程式为 。元素④、⑧的氢化物组成结构相似，二者相同条件下沸点较高的是 (填化学式)；原因是 。
18．回答下列问题：
(1)核内中子数为N的上，质量数为A，则该离子的核外电子数为 。
(2)某原子得到2个电子后，其电子层结构与氩原子相同，则该原子结构示意图可表示为 。
(3) L(标准状况下)中的H原子数目与中的H原子数目相同。
(4)已知8gA和10gB恰好完全反应生成0.02molC和15.88gD，则C的摩尔质量为 。
(5)CO和的混合气体18g，完全燃烧后测得体积为11.2L(标准状况)，则混合气体中CO的分子数为 。
三、实验题
19．某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。
(1)仪器a的名称是 ；实验前，第一步操作是 。
(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是 。
(3)如表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是 。
方案 反应物
甲 Cu、浓HNO3
乙 Cu、稀HNO3
丙 Cu、O2、稀HNO3
(4)该装置也可用来证明酸性强弱：如H2CO3＞H2SiO3。
方法如下：在a中加入稀硫酸，c中加入的试剂是 (填编号，下同)，d中加入的试剂是 ；如果在d中看到 ，即可证明酸性：H2CO3＞H2SiO3。
供选择的试剂：
A．Na2SiO3溶液 B．稀硫酸 C．NaCl溶液 D．Na2CO3溶液 E．碳酸钙
20．碱金属元素和卤族元素广泛存在，用化学用语回答下列问题。
(1)氢氟酸可以用来雕刻玻璃。请写出氟化氢的电子式： 。
(2)次氯酸钠溶液(pH＞ 7)和溴化钠溶液混合，可以作为角膜塑形镜的除蛋白液。二者混合后，溶液变成淡黄色，该反应的离子方程式是 。
(3)Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4 -SOCl2。电池的总反应可表示为4Li+ 2SOCl2 =4LiCl+S+SO2↑。组装该电池必须在无水条件下进行，原因是 。
(4)利用碱金属与水的反应可测定某碱金属的相对原子质量。如图所示，仪器本身连同水和干燥管以及其内的无水氯化钙的总质量为500.0g。现将4.6g某碱金属单质投入水中，立即用带有干燥管的塞子塞紧瓶口，反应完毕后，测得整套仪器的总质量为504.4 g。
①该元素可能是 。
②若不用干燥管，测得的相对原子质量比实际相对原子质量 (填“偏大”“偏小”或“相等”)，理由是 。
(5)常温下，KMnO4固体和浓盐酸反应产生氯气。为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，装置气密性已检验)。
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．当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。
IV． ……
①验证氯气的氧化性强于碘单质的实验现象是 。
②为验证溴的氧化性强于碘，过程IV的操作和现象是 。
试卷第2页，共7页
参考答案：
1．D
【详解】A．稀HNO3与还原性物质反应生成NO，NO可与O2反应生成NO2，NO2可与H2O反生成HNO3，A不符合题意；
B．SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3，Na2SiO3与HCl反应生成H2SiO3，H2SiO3受热分解生成SiO2，B不符合题意；
C．Al2O3可与HCl反应生成AlCl3，AlCl3与碱反应生成Al(OH)3，Al(OH)3受热分解生成Al2O3，C不符合题意；
D．H2S受热分解生成S（H2S不充分燃烧也会生成S），S与O2反应一步只能到SO2，不能直接到SO3，SO3通入Na2S溶液中可转化为H2S，D符合题意；
故答案选D。
2．C
【详解】A．Fe与O2反应生成Fe3O4，Fe3O4与碱溶液不反应，A不符合题意；
B．Al与O2反应生成Al2O3，Al2O3与强碱溶液反应生成偏铝酸盐，偏铝酸盐遇到强酸可转化为Al(OH)3，若强酸过量则得到铝盐，但不能得到氧化物，B不符合题意；
C．S与O2反应生成SO2，SO2与强碱溶液反应生成亚硫酸盐，亚硫酸盐遇到强酸可转化为SO2，C符合题意；
D．Si与O2反应生成SiO2，SiO2与强碱溶液反应生成硅酸盐，硅酸盐遇到强酸可转化为硅酸，但此时不能得到氧化物，D不符合题意；
故答案选C。
3．A
【分析】在元素周期表中，位于金属和非金属的分界线附近的元素既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性。
【详解】A．Si元素位于金属和非金属的分界线附近，所以Si既能表现出一定的金属性又能表现出一定的非金属性，故选A；
B．Mn元素属于过渡元素，只表现金属性，故不选B；
C．在元素周期表中，K元素离金属和非金属的分界线远，只表现金属性，故不选C；
D．在元素周期表中，Li元素离金属和非金属的分界线远，只表现金属性，故不选D；
选A。
4．D
【详解】A．NaOH易潮解，具有腐蚀性，应放在小烧杯中称量，故A错误；
B．不能在量筒中稀释浓硫酸，应在烧杯中稀释，故B错误；
C．乙醇和水互溶，应选蒸馏法分离，故C错误；
D．向左推动活塞，水沿着长颈漏斗下端上升则不漏气，图中装置可检验气密性，故D正确；
故答案为D。
5．B
【详解】根据图可知：设A元素的原子序数为x，则B的原子序数为x+8-1，C的原子序数为x+8+1，因为B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则有x+8-1+ x+8+1=4x，解得x=8，所以A为O，B、C两元素在周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍，则B为P， C为Cl，故B符合题意；
故答案：B。
6．A
【详解】①苯和水；③甲酸乙酯和纯碱溶液；⑤硝基苯和水不互溶，混合物分层，均可用分液漏斗分离；②乙酸乙酯和乙醇；④苯和溴苯；⑥蔗糖与葡萄糖混合物均不分层，不能利用分液漏斗分离；⑦乙烷和SO2是气体，不能利用分液漏斗分离，答案选A。
7．C
【分析】由同种元素形成的不同种单质互为同素异形体，互为同素异形体的物质要符合以下两个条件：同种元素形成，不同单质；据此分析判断。
【详解】A．红磷与白磷是由磷元素形成的不同单质，互为同素异形体，故A不符合题意；
B．金刚石与石墨是由碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，故B不符合题意；
C．一氧化碳和二氧化碳均是化合物，不是单质，不属于同素异形体，故C符合题意；
D．氧气和臭氧是由氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，故D不符合题意；
答案为C。
8．D
【详解】A．金属与非金属分界线附近的元素既有金属性，又有非金属性，副族和第Ⅷ称为过渡元素，A错误；
B．1H没有中子，B错误；
C．118号元素不是由自然界中元素衰变得到的，C错误；
D．同种元素的不同核素之间互称同位素，D正确；
答案选D。
9．B
【分析】前四周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大。已知：A、C同主族，A的原子最外层电子数是次外层的3倍，A是O，则C是S，B的氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱，B是Al。D的原子半径是第三周期中最小的，D是Cl。E是形成骨骼和牙齿的主要元素，且E单质能和水反应，E是Ca。据此解答。
【详解】根据以上分析可知A、B、C、D、E分别是O、Al、S、Cl、Ca。
A. A和B形成的化合物氧化铝可作为耐火材料，A正确；
B. 水分子间存在氢键，则A和C的氢化物的沸点：C＜A，B错误；
C. 核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小，则简单离子半径：E＜D＜C，C正确；
D. E和D形成的化合物是离子化合物氯化钙，电子式为，D正确。
答案选B。
10．C
【详解】A．在周期表中，、、、的非金属性逐渐减弱，所以简单氢化物的稳定性逐渐减弱，但酸性依次增强，A错误；
B．锂的金属性比钠弱，在氧气中燃烧，产物是，B错误；
C．元素锶与钡同族，性质相似，是难溶于水的白色沉淀，也是难溶于水的白色沉淀，C正确；
D．的非金属性强于，所以氟单质与水的反应比氯单质与水的反应更剧烈，D错误；
故选C。
11．A
【分析】X原子的最外层电子数是最内层电子数的2倍，所以X为C；W化合价有+7和-1，所以W为Cl；R原子序数最大且化合价为+1，所以R为K；Z有-2和+6价，所以Z为S；Y有+4和-4价，且半径比Z大，所以Y为Si；据此分析解题。
【详解】A．X为C，活性炭具有吸附性，可以吸附色素，让品红溶液褪色，故A正确；
B．Y为Si，Si单质可用作半导体材料，故B错误；
C．W单质为Cl2，X氢化物为烷烃，在光照条件下发生取代反应，故C错误；
D．应该是最高价氧化物对应水化物的酸性为X故答案选A。
12．D
【详解】A．浓硫酸具有吸水性，且不与氯气反应，可用来干燥氯气，故A正确；
B．明矾溶于水电离产生铝离子，铝离子水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体具有吸附性，能吸附水中的杂质，可用作净水剂，故B正确；
C．液氨汽化时要吸收大量的热，使环境温度急剧降低，可用作制冷剂，故C正确；
D．二氧化硅不与强酸反应，但二氧化硅可与氢氟酸反应生成四氟化硅气体，应用塑料瓶盛放氢氟酸，故D错误；
故选D。
13．D
【详解】Y位于第三周期，且最高正价与最低负价的代数和为6，则Y是Cl，由X、Y形成的阴离子和阳离子知，X与Y容易形成共价键，根据化合物的形式知X是P。
A．P与Cl在同一周期，则P半径大，即X＞ Y，A项不符合题意；
B．两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，PH3的还原性强，即X＞Y，B项不符合题意；
C．同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应金属单质还原性减弱，非金属单质的氧化性增强，所以Cl2的氧化性最强，C项不符合题意；
D． X是P，上一周期同主族元素为N，NH3存在氢键，PH3的沸点比NH3低，D项不符合题意；
故答案为：D。
14．C
【分析】中A是质量数，Z是质子数，n是电荷数；质子数+中子数=质量数。
【详解】A. 含的质子数Z，故A错误；
B. 质子数+中子数=质量数，所以含的中子数=，故B错误；
C. 失去n个电子变为，含的电子数= ，故C正确；
D. 的质量数是，故D错误。
【点睛】本题考查了质子数、质量数、中子数、核外电子数之间的关系，阳离子中核外电子数=质子数-电荷数，原子中核外电子数=质子数，明确各物理量之间的关系是解本题的关键。
15．D
【详解】K层最多容纳2个电子，该元素原子L层电子数比K层的多5个，则L层容纳电子2+5=7，所以该元素的质子数为2+7=9，为氟元素，氟元素无正化合价。
答案选D。
16． Si F H3PO4 S2-＞Cl-＞Na+
【分析】根据元素在周期表中的位置可知，①为H，②为C，③为N，④为F，⑤为Na，⑥为Al，⑦为Si，⑧为P，⑨为S，⑩为Cl，再结合元素周期律等知识分析解答。
【详解】由以上分析知，①为H，②为C，③为N，④为F，⑤为Na，⑥为Al，⑦为Si，⑧为P，⑨为S，⑩为Cl，
(1)形成化合物种类最多的元素为C元素，其原子结构示意图为，该元素有多种核素，其中一种考古时用于测定文物年代，其原子符号为；
(2)③为N，⑤为Na，⑦为Si，这三种元素的单质分别为氮气、金属钠、单质硅，单质硅的熔点最高，化学式为Si；元素⑨为S，其气态氢化物为H2S，为共价化合物，其电子式为，⑩为Cl，将Cl2通入H2S的水溶液中，发生氧化还原反应生成S单质，反应的离子方程式为；
(3)同周期元素从左至右非金属性逐渐增强，同主族从上往下非金属性逐渐减弱，故这十种元素中，非金属性最强的元素为F；非金属性越强，其对应的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性：P＜S＜Cl，则这三种元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最弱的是H3PO4；
(4)Na+的原子核外有两个电子层，S2-和Cl-原子核外有三个电子层，故Na+的半径最小，S2-和Cl-的核外电子排布相同，而当核外电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小，故这三种元素的简单离子半径，由大到小依次为S2-＞Cl-＞Na+；
(5)工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝单质，化学方程式。
17． O2-＞Na+＞Mg2+ H2SO4 Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O H2O H20在常温下是液体，H2S常温下是气体
【分析】由所给周期表可知①～⑨元素分别为H、C、P、O、Na、Mg、Al、S、Cl，据此作答。
【详解】(1)元素⑦为铝元素，核电荷数为13，离子核外有10个电子，所以离子结构示意图为；元素①为H④为O，二者按原子个数比为1：1组成的分子为H2O2，电子式为；
(2)④⑤⑥三种元素分别为O、Na、Mg，三者简单离子核外电子排布相同，核电荷数依次增大，离子半径逐渐减小，所以离子半径由大到小的顺序是O2-＞Na+＞Mg2+；⑧和⑨两种元素分别为S、Cl，二者位于同周期，根据元素周期律，同周期元素从左至右非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强，所以硫酸酸性较弱；
(3)元素⑤和⑦分别是钠和铝元素，最高价氧化物对应的水化物分别是氢氧化钠和氢氧化铝，氢氧化铝是两性氢氧化物，可以和强碱反应，所以其离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O；元素④、⑧分别是氧和硫，他们的氢化物H20，H2S，组成结构相似，H20在常温下是液体，H2S常温下是气体，所以H2O的沸点较高。
【点睛】简单离子核外电子排布相同，核电荷数增大，离子半径减小。
18．(1)A-N+3
(2)
(3)13.44
(4)106g/mol
(5)或
【详解】（1）质量数等于质子数+中子数，质子数=核电荷数=原子的核外电子数=原子序数。核内中子数为N的上，质量数为A，则该离子的核外电子数为A-N+3；
（2）某原子得到2个电子后，其电子层结构与氩原子相同，推知该原子的核电荷数是16，则该原子结构示意图可表示为；
（3）设x mol中的H原子数目与中的H原子数目相同，则3x=0.9×2，x=0.6mol，则标况下是0.6mol×22.4L/mol=13.44L，故答案是13.44。
（4）根据质量守恒定律，可知C的质量是(8+10-15.88)g=2.12g，则C的摩尔质量为。
（5）设CO、CO2的物质的量分别是x、y，则CO完全燃烧转化为x mol新的CO2，建立如下等式：，解得x=0.25mol，则混合气体中CO的分子数为或。
19． 分液漏斗 检查装置气密性 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 丙 D A 生成白色胶状物质(或白色沉淀)
【分析】铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、有毒气体NO2和水，铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、有毒气体NO和水，NaOH可以吸收NO2：2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O，也能吸收NO和NO2的混合气：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，故用NaOH溶液吸收多余的氮氧化物，防止污染环境。若要证明碳酸酸性强于硅酸，需要把CO2通入硅酸钠溶液中，根据生成白色胶状沉淀证明反应的发生，从而证明酸性的强弱。
【详解】(1)根据仪器的构造可知，a为分液漏斗；本实验有气体生成，故实验前，应先检查装置的气密性。
(2)铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、NO2和水，化学方程式为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
(3)方案甲会生成有毒气体NO2，方案乙也会产生有毒气体NO，而方案丙中，铜和氧气生成氧化铜，氧化铜再和稀硝酸反应生成硝酸铜，没有污染产生，且硝酸中的氮全部转移到硝酸铜里，原料利用率高，故能体现绿色化学理念，故选丙。
(4)根据分析可知，需要先制取CO2，所用试剂为稀硫酸和碳酸钠溶液，不能选碳酸钙，因为稀硫酸和碳酸钙反应会生成微溶性的硫酸钙，附着在碳酸钙的表面，阻碍反应的进行。生成的CO2通入硅酸钠溶液中，发生复分解反应：CO2+Na2SiO3+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓，若看到白色胶状沉淀，则可证明碳酸酸性强于硅酸。
20．(1)
(2)ClO- +2Br - + H2O =Cl- + Br2 + 2OH-
(3)Li属于活泼的碱金属元素，易与水发生反应生成LiOH和H2，因此Li-SOCl2电池必须在无水条件下进行组装
(4) Na 偏小水蒸气随氢气逸出，测得氢气的 质量比实际质量偏高，计算出的碱金属的相对原子质量 偏小
(5) A中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 打开活塞b，C中溶液滴入试管D中，关闭活塞b，若淀粉碘化钾溶液变为蓝色，则证明溴单质的氧化性强于碘单质
【解析】略