第1章 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鲁科版（2019）选择性必修2

第1章《原子结构与元素性质》测试卷
一、单选题
1．下列化学用语不正确的是
A．乙烯的结构简式
B．的价层电子排布式：
C．苯分子的填充模型：
D．镁原子的核外电子排布图：
2．有、、、、五种原子序数依次增大的前四周期元素，原子核外只有一个能层，在地壳中含量最高，次之，基态原子的核外电子恰好填满10个原子轨道；单质既能与酸反应又能与强碱反应。下列说法正确的是
A．简单离子半径：
B．最简单氢化物稳定性：
C．的最高价氧化物对应的水化物是强酸
D．、的氯化物均能与、形成的化合物发生反应
3．下列对硫原子的核外电子排布描述正确且最详尽的是（ ）
A． B．1s22s22p63s23p4
C． D．
4．下列性质的比较，不正确的是
A．酸性： B．电负性：
C．热稳定性： D．第一电离能：
5．近日，中国科学院化学物理研究所李灿院士团队揭示催化剂(Co3O4)上催化水氧化产氧历程如图所示(注明：s、ms、μs表示秒、毫秒、微秒)。下列叙述错误的是

A．第(1)步反应为总反应的控速反应，也是活化能最大的反应
B．Co原子价电子排布式为
C．从总反应看，每生成必转移电子
D．该反应过程中三步都发生了极性键断裂
6．下列基态原子的半径最大的是
A．电子排布式： B．外围电子排布式：
C．电子排布式： D．位于第四周期I A族
7．某同学在研究前18号元素时发现，可以将它们排成如图所示的蜗牛形状，图中每个点代表一种元素，其中O点代表氢元素。下列说法中错误的是
A．离O点越远的元素原子半径越大 B．虚线相连的元素处于同一族
C．C的氧化物既可与酸反应又可与碱反应 D．A、B组成的化合物不止一种
8．下列元素一定是主族元素的是
A．原子核外N电子层上只有一个电子的元素
B．原子核外M层电子数为偶数的元素
C．原子核外N层电子数为4的元素
D．原子核外N层电子数为2的元素
9．一种钠硫电池以钠和硫为电极反应物，为正极材料，陶瓷为电解质隔膜。下列说法正确的是
A．电离能大小： B．半径大小：
C．电负性大小： D．酸性强弱：
10．一种由X、Y、Z、W元素组成的化合物结构如图所示，其中X的原子半径在元素周期表中最小，Y、Z、W均在第二周期。下列说法正确的是

A．该化合物既能与酸反应，又能与碱反应
B．由上述四种元素形成的化合物只能为共价化合物
C．该化合物含有两种官能团
D．第一电离能：W>Z>Y
11．、分别代表两种非金属元素，下列不能说明非金属性比强的是
A．的氧化物对应水溶液的酸性比的氧化物对应水溶液的酸性强
B．的还原性强于
C．的单质，能将的阴离子氧化为
D．、的单质分别与化合，产物中前者为价，后者为价
12．部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示，下列说法不正确的是
A．y、g、h的简单气态氢化物的稳定性：h>g>y
B．yd2和zh3中所有的原子均为8电子稳定结构
C．由x、z、d三种元素形成的化合物一定不含离子键
D．e、f、g的最高价氧化物对应的水化物两两间能相互反应
13．下列关于钠元素的几种表达式错误的是
A．Na＋的电子排布图：
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
14．下列说法正确的是
A．元素J的基态原子核外有2个未成对电子，则该基态原子的价电子排布式可能为
B．元素K的基态原子4s轨道上有2个电子，则该基态原子的价电子排布式可能为
C．元素L、M的基态原子的最外层电子排布式分别为、，则L、M一定为同一族的元素
D．在通常情况下，原子核外电子的排布总是使原子处于能量最低状态
15．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是短周期元素中原子半径最小的，Y、W同主族，且Y、W的原子序数之差与Z的原子序数相同，X、Y、Z、W的最外层电子数之和为15。下列说法错误的是
A．原子半径：
B．Y单质与在高温下反应生成W单质，则非金属性：
C．可用于制造高温结构陶瓷
D．能使酸性高锰酸钾溶液褪色
二、填空题
16．(1)基态硫原子价电子排布式为 。
(2)汞的原子序数为80，位于元素周期表第 周期第ⅡB族。
17．基态硫原子价电子排布式为 。
18．按要求解答下列问题。
(1)基态Ti原子的核外电子排布式为 。
(2)基态硫原子价层电子排布式为 。
(3)基态硅原子最外层的轨道表示式为 。
三、实验题
19．利用下列装置可进行物质或元素性质的探究实验。
I.验证氯、碳、硅元素的非金属性强弱
(1)已知圆底烧瓶B中装有Na2CO3固体，试管C中装有Na2SiO3溶液，装置连接顺序为A→B→C，则A中所装试剂的化学式是 。
(2)仪器A的名称是 。
(3)C装置中发生反应的化学方程式是 。
(4)通过以上实验说明氯、碳、硅的非金属性依次减弱，其判断依据是 。
II.通过置换反应验证氯、硫的非金属性强弱，设计装置连接顺序为A→B→C→D。
(5)C试管中盛装的溶液不能选择 (填正确答案标号)。
a.硫化钠溶液 b.亚硫酸钠溶液 c.氢硫酸
(6)圆底烧瓶B中产生气体(省略加热装置)的化学力程式为 。
(7)证明氯的非金属性比硫强的实验现象是 。
(8)D装置是盛有氢氧化钠溶液，该装置的作用是 。
20．某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律。
(1)甲同学在a、b、c三只烧杯里分别加入50mL水，再分别滴加几滴酚酞溶液，依次加入大小相近的锂、钠、钾块，观察现象。甲同学设计实验的目的是 ，烧杯 (填字母)中的反应最剧烈。
(2)乙同学利用下图所示装置验证同主族元素非金属性的变化规律。回答下列问题：
①仪器A的名称为 ，干燥管D的作用是 。
②若要证明非金属性：Cl>I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4，C中加淀粉碘化钾混合溶液，实验时观察到 ，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用 吸收尾气。
③若要证明非金属性：C>Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加 溶液(写化学式)，若观察到C中的现象为 ，即可证明。但有的同学认为该实验存在缺陷，应在两装置间添加装有 溶液的洗气瓶，目的是 。
试卷第4页，共6页
参考答案：
1．B
【详解】A．乙烯分子中存在碳碳双键，结构简式为：CH2=CH2，故A正确；
B．Fe的价电子核外电子排布式为3d64s2，4s能级上电子的能量低于3d，Fe失去的是4s能级上的两个电子后得到Fe2+，Fe2+的价层电子排布式：3d6，故B错误；
C．苯为平面正六边形结构，其填充模型为： ，故C正确；
D．镁是12号元素，原子核外有12个电子，根据构造原理可知，镁原子的核外电子排布图： ，故D正确；
故选：B。
2．D
【分析】元素a、b、c、d、e原子序数依次增大，原子核外只有一个能层则a为H元素；b在地壳中含量最高，则b为O元素；次之，则d为Si元素；基态e原子的核外电子恰好填满10个原子轨道，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，则e为Ca；c单质既能与酸反应又能与强碱反应，则c为Al元素；由以上分析可知，a为H、b为O、c为Al、d为Si、e为Ca，以此分析解答。
【详解】根据上述分析可知，a为H、b为O、c为Al、d为Si、e为Ca，
A．电子层数相同时，原子序数越小，其简单离子半径越大，b为O、c为Al，离子半径：Al3+B．b为O、d为Si，非金属性O＞Si，所以最简单氢化物稳定性：H2O>SiH4，B错误；
C．c的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，属两性氢氧化物，C错误；
D．、形成的化合物是H2O，c、d的氯化物分别为氯化铝和四氯化硅均能发生水解，D正确；
答案选D。
3．D
【详解】A．为硫的原子结构示意图，它只表示硫原子核外各电子层容纳的电子数，不能体现电子在轨道中的排布；
B．1s22s22p63s23p4为硫原子的电子排布式，它能体现电子在轨道中的分布情况，但不能体现电子的自旋状态；
C．为硫原子的电子式，只能体现硫原子的最外层电子数；
D．为硫原子的轨道表示式，它能体现电子在各轨道中的排布及自旋状态；
综合以上分析，轨道表示式对硫原子的核外电子排布描述正确且最详尽；故选D。
4．C
【详解】A．硫酸为强酸，磷酸为中强酸，酸性：，A正确；
B．元素的非金属性越强，其电负性越大，非金属性：SC．元素的非金属性越强，其简单氢化物越稳定，非金属性：SD．同一主族元素从上向下，第一电离能逐渐减小，第一电离能：，D正确；
答案选C。
5．C
【详解】A．(毫秒)(微秒)，需要时间越短，速率越快，速控反应是速率最小步骤，即活化能最大反应，步骤(1)是速控步骤，正确；
B．为27号元素，价电子排布式为，位于周期表中第四周期第Ⅷ族，B正确；
C．水被氧化生成，生成时转移电子，少标况条件，C错误；
D．上述三步都断裂了氢氧键(极性键)，D正确。
6．D
【详解】电子排布式为的是Mg原子；外围电子排布式为，则其基态原子的电子排布式为，为As原子；电子排布式为的是Al原子，位于第四周期I A族的是K原子，四种原子中半径最大的是K原子，故D符合题意；
答案选D。
7．A
【详解】A．离O点越远的元素的核电荷数越大，但同周期主族元素，从左到右原子半径逐渐减小，A错误；
B．由原子序数可知，虚线相连的元素处于同一族，B正确；
C．C为铝元素，为两性氧化物，可与酸、碱反应，C正确；
D．氧元素与钠元素组成的化合物有、，D正确；
故选A。
8．C
【详解】A．原子核外N电子层上只有一个电子的元素，可能为K、Cr、Cu，Cr、Cu为副族元素，A不符合题意；
B．原子核外M层电子数为偶数的元素，当M层为最外层时，可能为Mg、Si、S，当M层为次外层时，可能为K、Ca、Ti、Fe、Ni、Cu、Zn等，Ti、Fe、Ni、Cu、Zn等为副族元素，B不符合题意；
C．原子核外N层电子数为4的元素，则一定为第4周期元素，且电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2，是主族元素锗，C符合题意；
D．原子核外N层电子数为2的元素，其可能为Ca，也可能为Ti、Fe、Ni、Zn等，Ti、Fe、Ni、Zn等为副族元素，D不符合题意；
故选C。
9．A
【详解】A．同一周期主族元素从左向右第一电离能呈增大的趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族比相邻元素的大，第一电离能：，故A正确；
B．电子层数相同的，核电荷数越大的离子半径越小，则半径大小：，故B错误；
C．元素非金属性越强，其电负性越大，非金属性：O＞Fe，电负性：，故C错误；
D．元素非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性：P＜S，酸性：H3PO4＜H2SO4，故D错误；
故选：A。
10．A
【分析】X的原子半径在元素周期表中最小，X为氢元素，根据结构图中Y、Z、W的成键规则推知其各自的最外层电子为4、5、6，故主族序数分别为IVA族、VA族、VIA族,结合Y、Z、W均在第二周期推知Y为碳元素，Z为氮元素，W为氧元素；
【详解】A．化合物的结构简式为 ，含有羧基和氨基，故该化合物既能与酸反应，又能与碱反应，A正确；
B．由上述四种元素形成的铵盐为离子化合物，B错误；
C．该化合物含有羧基、氨基和酰胺键，C错误；
D．同周期元素随着核电荷数增大第一电离能逐渐增大，但氮的价电子是2s22p3，p能级是相对稳定的半充满状态，第一电离能异常，大于相邻的氧元素的，D错误；
故选A。
11．A
【详解】A. 元素非金属性强弱可由其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断，没有指明是否是最高价氧化物时，无法判断两者的非金属性强弱，故A符合题意；
B. 元素非金属性越弱，对应离子的还原性越强，故B不符合题意；
D. 的单质能与的阴离子发生置换反应生成，说明比的非金属性强，故C不符合题意；
D. 、的单质分别氧化同一种金属，产物中金属元素的价态越高，说明单质的氧化性越强，说明比的非金属性强，故D不符合题意；
故选A。
12．C
【分析】由题意知，x、y、z、d、e、f、g、h依次为H、C、N、O、Na、Al、S、Cl元素。
【详解】A．C、S、Cl的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，故h>g>y，故A正确；
B．CO2和NCl3中所有的原子均为8电子稳定结构，故B正确；
C．H、N、O可以形成NH4NO3为离子化合物，含有离子键，故C错误；
D．氢氧化铝为两性氢氧化物，既能和强酸-硫酸反应，也能和强碱-氢氧化钠反应，故D正确；
故选C。
13．D
【详解】钠元素的原子序数为11，电子排布式为1s22s22p63s1、简化电子排布式为[Ne]3s1，钠离子的核电荷数为11，核外有2个电子层，最外层电子数为8，离子的结构示意图为，核外电子排布图为，故选D。
14．D
【详解】A．若基态原子的价电子排布式为3d64s2，则其3d能级有 4个未成对电子，故A错误；
B．能级全空、半满、全满能量更低，所以基态原子的价电子排布式不应为3d94s2，此时应为3d104s1 ，故B错误；
C．L的最外层电子排布式为3s2，则为镁元素， M的最外层电子排布式为4s2，其可能为钙元素，但也可能为过渡元素，如Fe(3d64s2)，不一定为同族元素，故 C错误；
D．原子核外电子总是先占据能量较低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道；使整个原子处于能量最低状态，故D正确；
故答案选D。
15．B
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次增大，X是短周期元素中原子半径最小的，X为H，Y、W同主族，则Y、W的原子序数之差等于8、最外层电子数相同，Y、W的原子序数之差与Z的原子序数相同，则Z原子序数为8，是O，X、Y、Z、W的最外层电子数之和为15，则Y、W的最外层电子数之和为15-1-6=8，则Y为C，W为Si。
【详解】A．X是H，Y是C，Z是O，W是Si，同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小；同主族、不同周期的元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以原子半径：W>Y>Z，A正确；
B．C单质与SiO2在高温下发生置换反应，是由于在高温下反应产生的CO脱离平衡体系，使反应正向进行，与元素的非金属性强弱无关，不能由此比较两者的非金属性，B错误；
C．WY形成的化合物SiC是原子晶体，原子间通过共价键结合，硬度大，耐高温因此可用于制造高温结构陶瓷，C正确；
D．Y2X4即C2H4，是乙烯，分子中含有碳碳双键，能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，D正确；
故选B。
16． 3s23p4 六
【详解】(1)基态硫原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，因此基态硫原子价电子排布式为3s23p4；
(2)第六周期0族元素的原子序数为86，因此第80号元素Hg位于第六周期第ⅡB族。
17．
【详解】基态硫原子电子排布式为；价电子排布式为；故答案为。
18．(1)1s22s22p63s23p63d24s2(或[Ar]3d24s2)
(2)3s23p4
(3)
【详解】（1）Ti是22号元素，因此其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2(或[Ar]3d24s2)；
（2）基态硫原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，因此基态硫原子价层电子排布式为3s23p4；
（3）硅原子核外有14个电子，最外层的电子排布式为3s23p2，则最外层的轨道表示式为 。
19．(1)HClO4
(2)分液漏斗
(3)CO2+Na2SiO3+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓或
(4)该实验方案为强酸制备弱酸，元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素的非金属性越强
(5)b
(6)2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+8H2O+5Cl2 ↑
(7)C中溶液变浑浊
(8)吸收多余的氯气，防止污染空气
【分析】由实验装置图可知，实验I运用强酸制备弱酸的原理，通过比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来验证非金属性强弱，装置连接顺序为A→B→C，装置A中高氯酸溶液与装置B中碳酸钠反应用于比较高氯酸和碳酸的酸性强弱，反应生成的二氧化碳与C中硅酸钠溶液反应用于比较碳酸和硅酸的酸性强弱；实验II通过置换反应验证氯、硫的非金属性强弱，装置连接顺序为A→B→C→D，装置A中浓盐酸与装置B中的高锰酸钾固体反应制备氯气，装置C中盛有的硫化钠溶液或氢硫酸与氯气发生置换反应生成硫，通过比较氯气与硫的氧化性强弱验证氯、硫的非金属性强弱，装置D中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应有毒的氯气，防止污染空气。
（1）
由分析可知，分液漏斗A中装入的试剂为高氯酸溶液，答案为：HClO4；
（2）
由实验装置图可知，A仪器为分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
（3）
C装置中发生的反应为二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀和碳酸钠或 碳酸氢钠，答案为：或；
（4）
由分析可知，实验I运用强酸制备弱酸的原理，通过比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来验证非金属性强弱，故答案为：元素的非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强；
（5）
由分析可知，装置C中盛有硫化钠溶液或氢硫酸与氯气发生置换反应生成硫，通过比较氯气与硫的氧化性强弱验证氯、硫的非金属性强弱，亚硫酸钠溶液不能与氯气发生置换反应，则不能用亚硫酸钠溶液与氯气反应验证氯、硫的非金属性强弱，故答案为：b；
（6）
由分析可知，装置A中浓盐酸与装置B中的高锰酸钾固体反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水，答案为：2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+8H2O+5Cl2 ↑；
（7）
由分析可知，装置C中盛有的硫化钠溶液或氢硫酸与氯气发生置换反应生成硫沉淀和氯化钠，答案为：C中溶液变浑浊；
（8）
氯气有毒，排放到空气中会污染空气，则装置D中盛有的氢氧化钠溶液的作用是用于吸收未反应有毒的氯气，答案为：吸收多余的氯气，防止空气污染。
20．(1) 探究同主族元素金属性的强弱 c
(2) 分液漏斗 防止倒吸 溶液变蓝 饱和NaOH溶液 Na2SiO3 溶液变浑浊 饱和NaHCO3溶液 吸收CO2气体中混有的HCl气体
【详解】（1）实验目的是验证元素周期律，元素的金属性越强，和水反应置换出氢气就越容易。锂、钠、钾是同主族元素，甲同学实验的目的是探究同主族元素金属性的强弱，金属性：K＞Na＞Li，则K和水反应最剧烈，故填c。
（2）元素非金属性的强弱可以根据其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱、非金属单质间的置换反应（非金属性单质的氧化性的强弱）来判断。
①根据仪器的构造可知，仪器A为分液漏斗。球形干燥管球部膨大，可以起到防止倒吸的作用。
②浓盐酸和KMnO4反应生成氯气，氯气和KI反应生成I2，I2遇淀粉变蓝。若氯气能将碘从KI中置换出来，则氯气的氧化性强于碘，则Cl的非金属性比I强。氯气有毒，不能排放到空气中，氯气能和NaOH溶液反应，可以用饱和NaOH溶液吸收氯气。
③盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，盐酸具有挥发性，盐酸也能和Na2SiO3溶液反应生成硅酸，若要证明碳酸的酸性强于硅酸，应用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢，除去杂质的二氧化碳和Na2SiO3溶液反应生成硅酸白色胶状沉淀，根据强酸制弱酸规律，说明碳酸的酸性强于硅酸，即可证明C的非金属性比Si强