专题2 原子结构与元素性质 测试卷 （含解析）2023-2024学年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》测试卷
一、单选题
1．下列表示式中错误的是
A．Na＋的电子式：Na＋ B．Na＋的结构示意图：
C．Na的电子排布式：1s22s22p63s1 D．Na的简化电子排布式：[Na]3s1
2．下列物质性质相似与“对角线”规则无关的是
A．能与反应，也能与反应
B．微溶于水，也微溶于水
C．单质硼的熔点高，晶体硅的熔点也高
D．氯气能与水反应，氟气也能与水反应
3．研究表明26Al可以衰变为26Mg。能比较这两种元素失电子能力强弱的方法是
A．比较这两种元素的单质的硬度及熔点
B．在氯化铝和氯化镁溶液中分别滴加过量的氨水
C．将打磨过的镁条和铝条分别和热水作用，并滴入酚酞溶液
D．将镁条和铝条插入氢氧化钠溶液中，用导线连接，构成原电池
4．某原子的一种激发态为1s22s12p1，则该元素在周期表中的位置为
A．第2周期ⅡA族 B．第2周期ⅢA族
C．第1周期ⅠA族 D．第1周期ⅡA族
5．现有四种元素基态原子的价电子排布式：① ② ③ ④，下列有关比较正确的是
A．原子半径：①>②>④>③ B．最高正化合价：③>①>②>④
C．电负性：③>①>②>④ D．第一电离能：③>②>④>①
6．根据化学反应，判断下列反应不可能发生的是
A．
B．
C．
D．
7．铜的某种氧化物的晶胞结构如图所示。
下列说法正确的是
A．Cu位于元素周期表d区 B．该晶胞中Cu的配位数为4
C．该物质的化学式为 D．Cu位于O围成的四面体的体心
8．已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，下列说法错误的是
A．第一电离能Y可能小于X
B．气态氢化物的稳定性：HmY大于HnX
C．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性强于Y对应的
D．X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价
9．下列各能层最多含3个能级的是
A．O能层 B．N能层 C．M能层 D．K能层
10．四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表中的位置如图所示，元素Z的质子数是元素Y的质子数的两倍。下列有关说法正确的是
X Y
Z W
A．原子半径：r(Y)B．第一电离能：I1(Z)C．元素Z的简单气态氢化物的沸点比Y的高
D．元素W的氧化物对应水化物的酸性一定比Z的强
11．短周期元素X、Y、Z、W、E原子序数依次增大。X是密度最小的金属，其电荷密度大，是当前动力电池的重要构成元素。Y与X同主族。Z原子核外最内层与最外层电子总数相等，其单质常用于地下管道、轮船等金属的腐蚀防护。W、E相邻，可形成所有原子最外层电子稳定结构的化合物。下列说法正确的是
A．原子半径：
B．简单氢化物的热稳定性：
C．Y和Z元素的最高价氧化物的水化物能互相反应
D．化合物中E的化合价为正价
12．下列说法或有关化学用语的表达错误的是
A．基态Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5
B．24Cr的价层电子排布：3d54s1
C．电子排布式(23V)1s22s22p63s23p63d5违反了洪特规则
D．违反了泡利原理
13．前4周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X和Y的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子，Z与Y同族，W原子核内有29个质子，下列说法正确的是

A．W与Y形成的化合物晶胞如图所示，该化合物的化学式为WY
B．元素第一电离能：I1(Z)>I1(Y)
C．气态氢化物的热稳定性：Y>Z
D．原子半径：
14．O、W、X、Y、Z五种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，W是大气中含量最高的元素，由此可知
A．Q的一种核素中的质子数和中子数相等
B．X的最高正化合价与最低负化合价的绝对值之差为6
C．Y是常见的半导体材料
D．Z的氧化物的水化物是强酸
15．下列说法正确的是
A．原子的第一电离能越大，则该元素的非金属性越强
B．基态S原子的核外电子排布式写成违背了泡利原理
C．同一原子中，1s、2s、3s能级上的电子能量逐渐减小
D．随着核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的
二、填空题
16．Ⅰ.氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺，节能超过，在此工艺中，物料传输和转化关系如图，其中电极未标出，所用离子交换膜只允许阳离子通过。
(1)分析比较图示中与的大小： (填“＞”“＜”或“=”)。
(2)写出燃料电池B中的正极的电极反应： 。
(3)图中Y是 (填化学式)，若电解产生(标准状况)该物质，则至少转移电子 ；X元素的基态原子的电子排布式为 。
Ⅱ．某实验小组同学利用如图装置对电化学原理进行了一系列探究活动。
(4)甲池装置为 (填“原电池”或“电解池”)。
(5)甲池反应前两电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差，导线中通过 电子。
(6)实验过程中，甲池左侧烧杯中的浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(7)若乙池中溶液为足量的硝酸银溶液，工作一段时间后，若要使乙池中溶液恢复原浓度，可向溶液中加入 。(填化学式)
17．下表是某些短周期元素的电负性(x)值：
元素符号 Li Be N O F Na Mg Al P S
x值 1.0 1.5 3.0 3.5 4.0 0.9 1.2 1.5 2.1 2.5
(1)根据表中数据归纳元素的电负性与原子在化合物中吸引电子的能力的关系： 。
(2)试推测，元素周期表所列元素中除放射性元素外，电负性最小的元素与电负性最大的元素形成的化合物的电子式为 。
(3)已知：Cl—Br+H—OHH—Cl+HO—Br。
①若NCl3最初水解产物是NH3和HOCl，则x(Cl)的最小范围： (填表中数值)；
②PCl3水解的化学反应方程式是 。
(4)一般认为：如果两个成键元素间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键，小于1.7通常形成共价键，结合问题（3）①，分析BeCl2属于 (填“离子化合物”或“共价化合物”)。可设计实验 证明。
18．按要求完成：
(1)基态O2-离子核外电子排布式
(2)基态P原子核外电子排布式
(3)基态Al原子核外电子排布式
(4)基态As原子核外电子排布图
(5)基态Fe3+核外电子排布图
(6)基态V原子价电子排布图
(7)基态Se原子价电子排布图
三、实验题
19．某化学小组设计如图装置完成一组实验：
（1）甲同学设计实验Ⅰ：查阅资料知，硅酸钠(Na2SiO3)溶液与较硅酸(H2SiO3)强的酸反应生成白色沉淀(H2SiO3)。A中装硝酸，B中装石灰石，C中装硅酸钠溶液。
①该实验目的：
②预测实验现象：
实验结论：
③乙同学分析甲同学设计的实验方案，认为该方案存在不足，请你分析乙同学的理由 ，提出修改建议： 。
（2）丁同学设计方案Ⅲ：A中装硝酸，B中装石灰石，C中装漂白粉溶液，现象是C装置中产生白色沉淀。他得出酸性：HNO3>H2CO3>HClO。由此得出结论：元素非金属性：N>C>Cl。你认为得出的“结论”是否正确？ (填“正确”或“不正确”)，理由是 。
20．实验室利用和亚硫酰氯()制备无水的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知的沸点为，遇水极易反应生成两种酸性气体。实验步骤为实验开始时先通，一段时间后，先加热装置a，再加热装置b，反应一段时间。

(1)基态Fe原子的价层电子轨道表示式为 ，其最外层电子所占据原子轨道的电子云轮廓图为 形。
(2)实验开始先通的目的是 。c中的冷凝水应从 (填“上”或“下”)口通入。
(3)写出遇水反应生成两种酸性气体的化学方程式： 。
(4)纯度的测定。
称取5.0g样品，用足量稀硫酸溶解后，配制成250mL溶液，用滴定管量取25.00mL于锥形瓶中、用酸性标准溶液滴定，平行滴定3次，测得消耗酸性标准溶液的平均体积为12.50mL(滴定过程中转化为，不反应)。

①量取酸性标准溶液应选用 (填“A”或“B”)。
②写出酸性溶液与反应的离子方程式： 。
③样品的纯度为 %。
试卷第4页，共7页
参考答案：
1．D
【详解】A．金属阳离子电子就是离子符号，A正确；
B．Na＋的核外有10个电子，结构示意图：，B正确；
C．Na核外有11个电子，电子排布式：1s22s22p63s1，C正确；
D．Na的简化电子排布式：[Ne]3s1，D错误；
故选D。
2．D
【详解】A．Be、Al处于对角线位置，物质性质相似，则能与反应，也能与反应，A不符合题意；
B．Mg、Li处于对角线位置，物质性质相似，微溶于水，也微溶于水，B不符合题意；
C．B、Si处于对角线位置，物质性质相似，单质硼的熔点高，晶体硅的熔点也高，C不符合题意；
D．Cl、F不是处于对角线位置，而是同一主族元素，性质相似与“对角线”规则无关，D符合题意；
故选D。
3．C
【详解】A．硬度和熔点属于物理性质，不能用于比较金属失电子能力，故A错误；
B．在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氨水，二者都生成沉淀，不能比较失电子能力强弱，故B错误；
C．将打磨过的镁条和铝条分别和热水作用，并滴入酚酞溶液，插入镁条的溶液变红，插入铝条的溶液不变红，说明镁能与热水反应而铝不能，镁失电子能力强，故C正确；
D．构成原电池比较金属失电子能力强弱要将金属插入稀非氧化性酸中，而不是碱溶液中，故D错误。
故选C。
4．A
【详解】该原子基态电子排布式为1s22s2，位于第2周期ⅡA族。
5．C
【分析】由四种元素基态原子的价电子排布式可知：①为S元素②为P元素③为F元素④为Si元素，据此解题。
【详解】A．同周期自左而右原子半径减小，所以原子半径Si>P>S，电子层越多原子半径越大，所以原子半径F最小，故原子半径Si>P>S>F，即④>②>①>③，故A错误；
B．最高正化合价等于最外层电子数，但F元素没有正化合价，所以最高正化合价为①>②>④，故B错误；
C．同周期自左而右电负性增大，所以电负性Si < P< S < Cl，同主族从上到下电负性减弱，所以电负性F> Cl，故电负性Si < P< S< F，即④<②<①<③，故C正确；
D．同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，但P元素原子3p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能SiCl，所以第一电离能Si②>①>④，故D错误；
故选C。
6．C
【详解】A．根据电性法则，正找负，负找正，与发生取代反应生成和H2O，A正确；
B．根据电性法则，正找负，负找正，与发生取代反应，带正电荷和带负电荷的 结合生成，B正确；
C．和发生加成反应，根据电性法则，正找负，负找正，应该生成，C错误；
D．与HBr发生加成反应生成，D正确；
故选C。
7．C
【详解】A．Cu位于第四周期第ⅠB族，位于ds区，A错误；
B．根据图知，晶胞中每个Cu原子连接距离相等且最近的O原子有2个，所以Cu原子的配位数是2，B错误；
C．该晶胞中Cu原子个数为4，O原子个数=，Cu、O原子个数之比为4：2=2：1，所以化学式为Cu2O，C正确；
D．根据图知，体心上O原子连接4个等距离的Cu原子，这4个Cu原子构成正四面体，O位于Cu围成的四面体的体心，D错误；
故选C。
8．B
【分析】同一周期元素，元素的非金属性越强，其电负性越大，X、Y位于同一周期且电负性X＞Y，则非金属性X＞Y，原子序数X＞Y。
【详解】A．同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、 第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，如果X为第VIA族、Y为第VA族，则第一电离能：Y＞X；若不是处于第IIA、第VA族，则原子序数越大，元素的第一电离能就越大，因此第一电离能Y可能小于X，A正确；
B．元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性：X＞Y，则氢化物的稳定性：HmY小于HnX ，B错误；
C．元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，同一周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，故最高价含氧酸的酸性逐渐增强，因此X对应的酸性强于Y对应的，C正确；
D．电负性越大，元素的非金属性越强，形成化合物时呈现负化合价，由于电负性：X＞Y，则二者形成化合物时X显负价、Y显正价，D正确；
故合理选项是B。
9．C
【详解】A．O能层是第五能层，有s、p、d、f、g共5个能级，A不符合题意；
B．N能层是第四能层，有s、p、d、f共4个能级，B不符合题意；
C．M能层为第三能层，有s、p、d共3个能级，C符合题意；
D．K能层为第一能层，只有1个s能级，D不符合题意；
故选C。
10．B
【分析】由题干信息结合四种元素在周期表中位置可知，元素Z的质子数是元素Y的质子数的两倍，则Y为O，Z为S，X为N，W为Cl，据此分析解题。
【详解】A．根据同一周期从左往右原子半径依次减小，同一主族从上往下依次增大，故原子半径：r(Y) B．第一电离能从左往右呈增大趋势，IIA与IIIA、VA与VIA反常，从上往下依次减小，故第一电离能：I1(Z)C．由分析可知，Y为O，Z为S，由于H2O分子间存在氢键，导致其沸点反常升高，故元素Z的简单气态氢化物的沸点比Y的低，C错误；
D．元素最高价氧化物对应水化物的酸性与元素的非金属性一致，故元素W的最高氧化物对应水化物的酸性一定比Z的强，D错误；
故答案为B。
11．B
【分析】依据信息得知，X、Y、Z、W、E依次为、、、、，据此分析解题。
【详解】A．原子半径同主族从上到下依次增大，同周期从左到右依次减小，原子半径：，A错误；
B．非金属性，它们的简单氢化物的热稳定性依次增强，B正确；
C．溶液和不反应，C错误；
D．非金属性，故形成共价键电子对偏向E，E的化合价应为负价，D错误；
答案选B。
12．C
【详解】A．基态Fe原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，所以Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，最外层电子排布式为3s23p63d5，A正确；
B．24Cr的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，所以价电子排布式为3d54s1，B正确；
C．23V的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d34s2，选项中1s22s22p63s23p63d5违反了能量最低原理，应该优先排能量较低的4s能级，再排能量较高的3d能级，C错误；
D．违反了泡利原理，即每个轨道的2个电子自旋方向应相反，D正确。
故答案选C。
13．C
【分析】X和Y的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子，则2p能级上分别有2、4个电子，X为C、Y为O；Z与Y同族，Z为S；W原子核内有29个质子，W为Cu。
【详解】A．根据晶胞结构可知，白球有1+8=2个，黑球有4个，两种元素原子个数比为1:2，该化合物化学式为Cu2O，A错误；
B．同一主族元素从上向下第一电离能逐渐减小，则I1(O)>I1(S)，B错误；
C．非金属性越强，其气态氢化物越稳定，气态氢化物的热稳定性：H2O>H2S，C正确；
D．电子层数越多、半径越大，电子层数相同时，核电荷数越多、半径越小，则原子半径：，D错误；
答案选C。
14．C
【分析】W是大气中含量最高的元素，则W为N元素，根据各元素在周期表中的位置可知：Q为C元素、X为F元素、Y为Si元素、Z为S元素。
【详解】A．14C的质子数为6，中子数为8，不相等，A错误；
B．X为F元素，没有最高正化合价，B错误；
C．Si为常见的半导体材料，C正确；
D．没有指明Z的化合价，不一定是强酸，D错误；
答案选C。
15．D
【详解】A．如第一电离能：N>O，非金属性：O>N，A错误；
B．泡利原理为不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态，原子的核外电子排布式写成违背了能量最低原理，B错误；
C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐增大，C错误；
D．构造原理告诉我们，随着核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层，是能级交错现象，D正确；
故选D。
16．(1)＜
(2)O2＋4e-＋2H2O=4OH-
(3) H2 1 1s22s22p63s23p5
(4)原电池
(5)0.1
(6)增大
(7)Ag2O或Ag2CO3
【详解】（1）燃料电池中，通入Y气体的电极为负极，电解饱和食盐水生成的Y为氢气，X为Cl2，由于燃料电池正极发生O2+4e-+2H2O＝4OH-，燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-，所以反应后氢氧化钠的浓度升高，即a%＜b%；
（2）燃料电池B中的正极是氧气得到电子，电极反应为O2+4e-+2H2O＝4OH-。
（3）根据以上分析可知图中Y是H2，若电解产生(标准状况)该物质，氢气的物质的量是0.5mol，则至少转移电子1.0；X是氯气，其中氯元素的基态原子的电子排布式为。
（4）甲池装置是铜和银构成的原电池，即装置为原电池。
（5）甲池反应前两电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差，设消耗铜的物质的量是xmol，则同时生成银的物质的量是2xmol，则有64x+108×2x＝14，解得x＝0.05，所以导线中通过0.05mol×2＝0.1电子。
（6）原电池中阴离子向负极移动，则实验过程中硝酸根离子移向左池，甲池左侧烧杯中的浓度增大。
（7）若乙池中溶液为足量的硝酸银溶液，惰性电极电解硝酸银溶液生成硝酸、氧气和银，因此工作一段时间后，若要使乙池中溶液恢复原浓度，可向溶液中加入Ag2O或Ag2CO3。
17．(1)元素的电负性越大，原子在化合物中吸引电子的能力越强
(2)
(3) 2.5~3.0 PCl3+3H2O=3HCl+H3PO3
(4) 共价化合物 测定熔融态的BeCl2不导电
【详解】（1）由表中数据可知，电负性越大的元素，非金属性越强，在反应中越易得到电子；故答案为元素的电负性越大，原子在化合物中吸引电子的能力越强；
（2）电负性最小的元素为Cs，电负性最大的元素为F，二者形成化合物的电子式为；故答案为；
（3）①NCl3最初水解产物是NH3和HOCl，在NCl3中，N元素的化合价为-3价，Cl元素的化合价为+1价，说明N元素得电子的能力大于Cl元素，则Cl元素的电负性小于N元素的，即小于3.0，S元素与Cl元素在同一周期，同一周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增强，则有Cl元素的电负性大于S元素的，即Cl元素的电负性大于2.5；故答案为2.5~3.0。
②Cl元素的电负性大于P元素的，在PCl3中，P为+3价，Cl为-1价，则PCl3水解的化学反应方程式是PCl3+3H2O=3HCl+H3PO3；故答案为PCl3+3H2O=3HCl+H3PO3；
（4）Be的电负性为1.5，Cl元素的电负性介于2.5~3.0之间，则二者差值小于1.7，所以BeCl2为共价化合物，在熔融状态下不导电；故答案为共价化合物；测定熔融态的BeCl2不导电。
【点睛】金属元素与非金属元素之间形成的化合物大部分属于离子化合物，在熔融状态下能够导电，但是也有少部分金属元素与非金属元素之间形成的化合物属于共价化合物，如BeCl2为共价化合物，在熔融状态下不导电。
18．(1)1s22s22p6
(2)1s22s22p63s23p3
(3)1s22s22p63s23p1
(4)[Ar]
(5)[Ar]
(6)
(7)
【详解】（1）O2-基态核外电子数为10个，所以O2-基态核外电子排布式为1s22s22p6；
（2）P基态核外电子数为15个，所以P基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p3；
（3）Al基态核外电子数为13个，所以Al基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p1；
（4）As基态核外电子数为33个，所以As基态核外电子排布图为[Ar]；
（5）Fe3+基态核外电子数为23个，所以Fe3+基态核外电子排布图为[Ar]；
（6）V基态核外电子数为23个，所以V基态核外价电子排布图；
（7）Se基态核外电子数为34个，所以Se基态核外价电子排布图
19． 探究同周期和同主族元素性质递变规律 B中产生大量气泡；C中出现浑浊或白色沉淀 酸性：HNO3>H2CO3>H2SiO3 硝酸易挥发，B中硝酸挥发到C中与硅酸钠反应，干扰二氧化碳与硅酸钠水溶液反应 在B、C之间增加一个装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶 不正确 因为次氯酸中氯显＋1价，不是氯的最高化合价(＋7)，氯最高化合价的含氧酸为高氯酸(HClO4)
【详解】(1)①A中装硝酸，B中装石灰石，C中装硅酸钠溶液，硝酸的酸性比碳酸强，则硝酸与石灰石反应生成二氧化碳，二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸的酸性若比硅酸强，则通入硅酸钠溶液中，有白色沉淀生成，所以该实验的目的是探究同周期、同主族元素的性质递变规律；
②应该看到的现象是B中有气泡冒出，C中有白色沉淀产生；
证明酸性：硝酸>碳酸>硅酸；
③因为硝酸易挥发，所以产生的二氧化碳中含有硝酸，则产生白色沉淀的原因可能是硝酸与硅酸钠反应造成的，不能证明碳酸的酸性比硅酸强，所以应除去二氧化碳中的硝酸，在B与C之间加一洗气装置，内有饱和碳酸氢钠溶液，饱和碳酸氢钠溶液不与二氧化碳反应，但与硝酸反应，从而除去硝酸；
(2)该结论不正确，因为漂白粉的主要成分是次氯酸钙，根据酸性：HNO3>H2CO3>HclO不能得出N、C、Cl的非金属性的强弱关系，因为次氯酸分子中的Cl元素不是最高价态，不能用来比较非金属性的强弱。必须是+7价Cl对应的高氯酸的酸性与硝酸、碳酸相比较。
20．(1) 球
(2) 排除装置内的空气，防止被氧化 下
(3)
(4) A 95.25
【分析】SOCl2与H2O反应生成两种酸性气体，即生成 SO2和HCl，FeCl2·4H20与SOCl2，制备无水 FeCl2的反应原理为 SOCl2吸收 FeCl2·4H2O受热失去的结晶水生成 SO2和 HCl，HCl 可抑制FeCl2生成 Fe(OH) 2，从而制得无水 FeCl2。
【详解】（1）基态Fe原子的价层电子轨道表示式 ，其最外层电子所占据原子轨道为4s， 电子云轮廓图为球形；
（2）实验开始先通的目的是排除装置内的空气，防止被氧化， c中的冷凝水应从下口通入；
（3）遇水反应生成两种酸性气体的化学方程式：；
（4）①酸性标准溶液具有氧化性用酸性滴定管量取；②酸性溶液与反应的离子方程式：；③根据计量系数关系 n(Fe2+)=6= 样品的纯度：