专题2 原子结构与元素性质 单元检测卷（含解析） 2023-2024学年高二化学下册苏教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 专题2 原子结构与元素性质 单元检测卷（含解析） 2023-2024学年高二化学下册苏教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 188.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-03-04 21:37:19 | ||
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文档简介
专题2 原子结构与元素性质 单元检测卷 2023-2024学年高二化学下册苏教版（2019）选择性必修2
一、选择题
1．化学与生活、环境密切相关，下列有关说法正确的是（ ）
A．麒麟9905G手机芯片主要成分是二氧化硅，一种新型无机非金属材料
B．PM2.5是指悬浮在空气中的粒子直径小于或等于2.5微米的可吸入颗粒物
C．传统烟花在制作时常添加含有铂、铁、钠、锶、钡等金属元素的发光剂，使其燃放时呈现美丽的颜色
D．新装修的室内常用活性炭来进行空气的净化杀菌，属于物理变化
2．取一块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列对实验现象的描述错误的是（ ）
A．金属先熔化 B．燃烧时火焰为黄色
C．生成 D．燃烧后生成淡黄色固体
3．某同学在用某固体物质做焰色反应实验时，观察到焰色为黄色，下列有关说法错误的是（ ）
A．该固体物质可能为钠盐
B．实验用的铂丝可用铜丝代替
C．若透过蓝色钴玻璃观察到有紫色，则说明该固体物质中还含有K元素
D．铂丝使用前需要先用盐酸洗涤，再在酒精灯火焰上灼烧至火焰呈无色，方可使用
4．2022年北京冬奥会提出“科技冬奥”的理念。冬奥会火炬“飞扬”以耐高温碳纤维材料为外壳，铝合金为点火段材料，氢气为燃料，辅以可调节火焰颜色的“配方”。下列说法正确的是
A．冬奥会史上首次采用氢气火炬，工业上氢气可来源于煤的气化
B．碳纤维属于有机高分子材料
C．铝合金密度小、硬度小、耐腐蚀
D．含钾元素的“配方”可使火焰呈黄色
5．4p能级只填充一半电子的原子，其原子序数是（ ）
A．15 B．33 C．35 D．51
6．中国传统文化中蕴含着许多化学知识，下列分析错误的是（ ）
A．“绚丽丝绸云涌动，霓裳歌舞美仙姿”中“丝绸”的主要成分是纤维素
B．“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”中涉及过滤操作
C．“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，爆竹的燃放涉及氧化还原反应
D．“火树银花合，星桥铁索开”，其中的“火树银花”涉及到焰色试验
7．化学与生活、生产、科技、社会发展息息相关，下列有关说法正确的是（ ）
A．“84"消毒液是以NaClO为主要有效成分的消毒液，为了提升消毒效果，可以与洁厕灵（主要成分为盐酸)混合使用
B．PM2.5是指大气中粒径小于或等于2.5微米的颗粒物
C．节日燃放烟花过程中的焰色试验是化学反应
D．从石墨中剥离出的石墨烯薄片能导电，故石墨烯是电解质
8．下列电子排布图（轨道表示式）中，所表示氮原子的能量状态最高的是（ ）
A． B．
C． D．
9．现有两种元素的基态原子的电子排布式如下：
① 1s22s22p63s23p4 ② 1s22s22p63s23p3 。则下列有关比较中正确的是
A．未成对电子数：①>② B．原子半径大小：①>②
C．电负性大小：②>① D．第一电离能大小：②>①
10．利用高聚物PVDF(如图)为基质可以制取高分子膜、固体电解质，在污水处理及电池制造中应用广泛。短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，已知X原子核内不含中子，Y原子最外层电子数是电子层数的2倍，元素Z在化合物中不显正价。下列叙述错误的是（ ）
A．元素Z的氢化物是一种弱酸
B．元素X是宇宙中含量最丰富的元素
C．上述高聚物具有良好的耐化学腐蚀性、耐氧化性等优点
D．形成上述高聚物的单体分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构
11．五彩缤纷的焰火与元素的焰色反应有关。下列说法错误的是（ ）
A．焰色反应一定发生化学变化
B．Na与NaCl在灼烧时火焰颜色相同
C．可以用焰色反应来区别NaCl和KCl
D．观察K2SO4的焰色应透过蓝色的钴玻璃
12．某元素基态原子M层上有一个未成对的单电子，则该基态原子价电子排布不可能是（ ）
A．3d14s2 B．3d94s2 C．3s23p1 D．3s23p5
二、非选择题
13．化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业发展和国民经济发展作出了重要贡献。某化学兴趣小组根据所学知识，以食盐为原料，设计了以下几种方案制备纯碱：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
已知：①2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑；
②2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；
③NaCl+H2O+CO2+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl；
④通常情况下，1体积水约溶解700体积NH3，1体积水约溶解1体积CO2。
回答下列问题：
（1）纯碱溶液遇酚酞呈 色，钠元素的焰色呈 色。
（2）方案Ⅰ中物质A是 色粉末状固体，每生成2个B分子转移 个电子。
（3）方案Ⅱ中物质C与NaOH溶液转化成纯碱的离子方程式为 。
（4）方案Ⅲ中向饱和食盐水中先通入 (填“NH3”或“CO2”)至饱和，再通入过量 (填“NH3”或“CO2”)。D转化成纯碱的化学方程式为 。
（5）“一系列操作”是向滤液E中加入NaCl粉末，存在NaCl(固体)+NH4Cl(溶液)=NaCl(溶液)+NH4Cl(固体)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH4Cl的溶解度曲线，需要采取的操作依次为蒸发浓缩、 、过滤、 、干燥。
14．四氟肼( )可作高能燃料的氧化剂，可用 与二氟胺( )反应制得，发生的反应是 。请回答有关问题：
（1） 原子最外层电子排布式 ； 原子核外不同运动状态的电子有 种； 的电子式 ； 元素的非金属性比 强，用原子结构的知识说明理由： 。
（2） 中 元素的化合价是 ；反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ；若生成 ，电子转移数是 ；检验反应后 是否过量操作方法是 。
（3） 单质在高温下会与水蒸气反应生成一种黑色固体和一种易燃性气体，且每生成 该易燃气体放出 热量，请写出此反应的热化学方程式： 。
15．是一种重要的化工原料，可以制备多种物质，请根据下图信息回答问题。
（1）请把框图中含氯的电解质按照氯元素化合价由低到高的顺序写出来(写化学式)： 。
（2）写出反应①的离子方程式： 。
（3）如下图，氢气在氯气中点燃，现象为： 。
（4）Ⅰ.题目框图中反应④只给出了部分产物，请完成反应④的化学方程式 。Ⅱ该反应中，氧化剂与还原剂的质量比为： 。
（5）写出一种鉴别溶液，溶液的物理方法： (写出方法即可，不用描述过程和现象)。
16．A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素。
元素 原子结构(基态)等
A 宇宙中含量最多的元素
B 原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素
C 原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都高于同周期相邻元素
D 原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对
E 前四周期元素中未成对电子数最多
（1）写出下列元素的元素符号：A ；E 。
（2）B元素在周期表中的位置为 ，属于周期表的 区。
（3）E元素基态原子的电子排布式： 。
（4）B，C，D三种元素的电负性： ＞ ＞ (填元素符号)。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A．芯片主要成分是硅，不符合题意；
B．PM2.5是指悬浮在空气中的粒子直径小于或等于2.5微米的可吸入颗粒物，符合题意；
C．铂、铁燃烧火焰无颜色，不符合题意；
D．活性炭无杀菌功能，不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、手机芯片的主要成分是Si；
B、PM2.5是指悬浮在空气中的粒子直径小于或等于2.5微米的可吸入颗粒物；
C、铂、铁燃烧时火焰为无色；
D、活性炭的吸附性属于物理性质；
2．【答案】C
【解析】【解答】
金属钠，放在燃烧匙里加热 ，熔成小球，燃烧发出黄色火焰，同时生成淡黄色固体。
A、B、D正确；生成Na2O2不是实验现象，是结果，C错误；
故答案为：C。
【分析】
3．【答案】B
【解析】【解答】A．用某固体物质做焰色反应实验时，观察到焰色为黄色，说明一定含有钠元素，则该固体物质可能为钠盐，A不符合题意；
B．铜元素也能产生焰色反应，所以实验用的铂丝不能用铜丝代替，B符合题意；
C．若透过蓝色钴玻璃观察到有紫色，这说明该固体物质中一定还含有K元素，C不符合题意；
D．铂丝使用前需要先用盐酸洗涤，防止其他元素干扰，再在酒精灯火焰上灼烧至火焰呈无色，方可使用，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】该固体的焰色为黄色，该固体含有钠元素，
4．【答案】A
【解析】【解答】A．工业上氢气可来源于煤的气化，一般是将煤炭转化成CO和H2，A符合题意；
B．碳纤维材料是碳材料，其属于新型无机非金属材料，B不符合题意；
C．铝合金密度小、硬度大，适合用于制造运载火箭等航天器，C不符合题意；
D．钠的焰色为黄色，钾的焰色透过蓝色钴玻璃为紫色，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.煤与水高温可制取氢气；
B.碳纤维是碳单质，属于无机非金属材料；
C.铝合金硬度大；
D.钾元素的焰色反应呈紫色。
5．【答案】B
【解析】【解答】4p能级只填充一半电子的原子即电子排布式为[Ar]3d104s24p3，其原子序数是33，故B符合题意。
故答案为：B。
【分析】4p轨道填充一半电子的元素，原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3
6．【答案】A
【解析】【解答】A．“丝绸”的主要成分是蛋白质，A符合题意；
B．草木灰的主要成分是碳酸钾，碳酸钾易溶于水，其水溶液呈碱性，把草木灰溶解于水中，经过滤可得到碳酸钾，B不符合题意；
C．爆竹与氧气燃烧中有元素化合价变化，属于氧化还原反应，C不符合题意；
D．由分析可知，“火树银花”涉及到焰色试验，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A. “丝绸”的主要成分是蛋白质。
B. 草木灰的主要成分是碳酸钾，碳酸钾易溶于水，其水溶液呈碱性。
C.氧化还原反应的特点是有元素化合价变化。
D. 焰色反应是是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应。
7．【答案】B
【解析】【解答】A. NaClO与盐酸反应生成氯气，会减弱消毒效果，且产生的氯气有毒，两者不能混用，故A不符合题意；
B.M2.5是指大气中粒径小于或等于2.5微米的颗粒物，故B符合题意；
C.焰色试验是原子最外层电子发生跃迁，没有新物质生成，不属于化学变化，故C不符合题意；
D.石墨和石墨烯都是碳单质，单质既不是电解质也不是非电解质，故D不符合题意；
故答案为：B
【分析】“84"消毒液不能与洁厕灵混用。
PM2.5是指大气中粒径小于或等于2.5微米的颗粒物。
焰色试验是物理变化。
电解质和非电解质都属于化合物，单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
8．【答案】A
【解析】【解答】 中2s轨道的一个电子跃迁到2p轨道，为激发态氮原子，激发态能量比基态能量高， 中2p轨道上的3个电子的自旋方向不同，不符合洪特规则， 中2p轨道上失去1个电子，不是氮原子的排布图， 符合基态原子电子排布的能量最低原理、洪特规则，能量最低，则表示氮原子的能量状态最高的电子排布图是 ，
故答案为：A。
【分析】p轨道的能量比s轨道要高，并且激发态比基态能量高
9．【答案】D
【解析】【解答】根据上述分析可知①是S元素，②是P元素。
A．S原子有2个未成对电子，P原子有3个未成对电子，所以未成对电子数：①<②，A不符合题意；
B．同一周期自左而右，原子半径减小，所以原子半径P>S，即②>①，故B不符合题意；
C．同一周期自左而右，电负性增大，电负性①>②，C不符合题意；
D．同一周期自左而右，第一电离能增大，但P元素原子3p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能P>S，②>①，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】 ①1s22s22p63s23p4 为16号元素，即为S元素，②1s22s22p63s23p3 为15号元素，即为P元素。
10．【答案】D
【解析】【解答】A. 由分析可知，元素Z的氢化物为HF，是一种弱酸，A不符合题意；
B. 宇宙中含量最丰富的元素是H，故元素X是宇宙中含量最丰富的元素，B不符合题意；
C. 上述高聚物是聚CF2=CH2塑料，分子中没有碳碳双键，故具有良好的耐化学腐蚀性、耐氧化性等优点，C不符合题意；
D. 形成上述高聚物的单体分子即CF2=CH2中C和F原子最外层满足8电子稳定结构，H的最外层只有2个电子稳定结构，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由题干信息可知，短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，已知X原子核内不含中子，故X为H，Y原子最外层电子数是电子层数的2倍，且结构中Y周围形成了4个共价单键，故Y为C，元素Z在化合物中不显正价，故Z为F，据此分析解题。
11．【答案】A
【解析】【解答】A．焰色反应是物理变化，故A符合题意；
B．Na与NaCl都含有钠元素，在灼烧时火焰颜色都呈黄色，故B不符合题意；
C．Na、K的焰色不同，可以用焰色反应来区别NaCl和KCl，故C不符合题意；
D．透过蓝色的钴玻璃观察K的焰色为紫色，观察K2SO4的焰色应透过蓝色的钴玻璃，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】此题是对焰色反应的考查，结合焰色反应的相关知识分析即可。
12．【答案】B
【解析】【解答】某元素基态原子M层上有一个未成对的单电子，可能的电子排布式为：1s22s22p63s1、1s22s22p63s23p1、1s22s22p63s23p5、1s22s22p63s23p63d14s2，所以基态原子价电子排布不可能是3d94s2，
故答案为：B。
【分析】原子核外电子排布原则：
1）泡利不相容原理：每个轨道最多只能容纳两个电子，且自旋相反配对；
2）能量最低原理：电子尽可能占据能量最低的轨道；
3）Hund规则：简并轨道（能级相同的轨道）只有被电子逐一自旋平行地占据后，才能容纳第二个电子；
另外：等价轨道在全充满、半充满或全空的状态是比较稳定的，亦即下列电子结构是比较稳定的，据此判断分析.
13．【答案】（1）(浅)红；黄
（2）淡黄；4
（3）HCO+OH-=CO+H2O
（4）NH3；CO2；2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
（5）(冷却)降温结晶；洗涤
【解析】【解答】（1）纯碱溶液遇酚酞呈红色，钠元素的焰色呈黄色，故第一空答案为：(浅)红，第二空答案为：黄；
（2）Na和氧气加热生成物质A：2Na+O2Na2O2，Na2O2是淡黄色固体。Na2O2与CO2反应生成B：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，由于本反应为-1价O发生的歧化反应，故每生成1个O2分子转移2×(1-0)=2个电子，则每生成2个O2分子转移4个电子。故第一空答案为：淡黄，第二空答案为：4；
（3）物质C为NaOH与过量CO2反应生成，则C为NaHCO3，NaHCO3与NaOH发生中和反应生成Na2CO3，据此写出离子方程式，答案为：HCO3-+OH-=CO32-+H2O；
（4）NH3在水中的溶解度远大于CO2，如果先通入CO2，则其饱和溶液中浓度较低，通入NH3后形成的NaHCO3难以从溶液中沉淀出来。而如果先通入足量NH3，则此后溶液呈碱性，可以吸收足量CO2，保证NaHCO3可从溶液中沉淀出来。NaHCO3热分解，产生Na2CO3、H2O和CO2。故第一空答案为：NH3，第二空答案为：CO2，第三空答案为：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；
（5）NH4Cl溶解度随温度变化明显，NaCl溶解度随温度变化不明显，故应采取蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥的方法分离。故第一空答案为：(冷却)降温结晶，第二空答案为：洗涤。
【分析】（1）纯碱溶液遇酚酞呈红色，钠元素的焰色呈黄色；
（2）根据方程式：2Na+O2Na2O2、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2分析；
（3）NaOH与过量CO2反应生成NaHCO3，NaHCO3与NaOH发生中和反应生成Na2CO3；
（4）由于NH3在水中的溶解度远大于CO2，故应先通入NH3。NaHCO3热分解，产生Na2CO3、H2O和CO2；
（5）NH4Cl溶解度随温度变化明显，NaCl溶解度随温度变化不明显，故应采取蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥的方法分离。
14．【答案】（1）2s22p5；7；；F元素与N元素电子层数相同，F元素的核电荷数比N元素多，吸引电子能力强，因此F元素的非金属性比N强
（2）+1价；1：1；0.2NA；取反应后的混合液少许，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变红色说明有Fe3＋过量，反之则不过量
（3）3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g) ΔH＝－150.72kJ/mol
【解析】【解答】(1) 的原子序数是9，原子最外层电子排布式为2s22p5；原子核外没有两个运动状态完全相同的电子，有几个电子就有几种运动状态，所以N原子核外不同运动状态的电子有7种； 分子中含有三键，电子式为 ；由于F元素与N元素电子层数相同，F元素的核电荷数比N元素多，吸引电子能力强，因此F元素的非金属性比N强；。
(2) 中H是+1价，F是－1价，则根据化合价代数和为0可知 元素的化合价是+1价；反应 中铁元素化合价降低，氮元素化合价升高，铁离子是氧化剂， 是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1；氮元素化合价从+1价升高到+2价，因此若生成 ，电子转移数是0.2NA；检验反应后 是否过量的试剂是KSCN溶液，其操作方法是取反应后的混合液少许，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变红色说明有Fe3＋过量，反之则不过量。
(3) 单质在高温下会与水蒸气反应生成一种黑色固体和一种易燃性气体，即四氧化三铁和氢气，且每生成 氢气放出 热量，则生成4mol氢气放出热量是37.68kJ×4=150.72kJ，此反应的热化学方程式为3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g) ΔH＝－150.72kJ/mol。
【分析】（1）氟原子的最外层电子数是9个，价层电子数是7，即可写出电子排布，N原子核外电子由7个电子，由7种运动状态，氮气是含有三个共价键，氟原子的核电荷数比氮原子多，对电子吸引力强
（2）根据常见的元素化合价计算出氮元素的化合价，标出元素的化合价即可判断氧化剂与还原剂以及电子的转移数目，常用硫氰化钾溶液检验铁离子
（3）根据反应物和产物书写方程式，标出状态，再根据1mol气体燃烧的热量计算焓变即可
15．【答案】（1）、、、
（2）
（3）安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口呈现雾状
（4）；
（5）焰色试验
【解析】【解答】(1)框图中含氯的电解质是四种盐类、、、，氯元素化合价分别是：-1价、+1价、+3价、+5价，故按照氯元素化合价由低到高的顺序：、、、。
(2)反应①是电解食盐水的离子方程式：。
(3)氢气在氯气中点燃，现象为：安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口呈现雾状。
(4)Ⅰ．由框图知反应④生成，氯元素化合价升高，根据化合价变化可推知该反应为一个歧化反应：。
Ⅱ．该反应中，6个氯原子，5个氯原子化合价降低1价，做氧化剂；1个氯原子化合价升高5价，做还原剂，所以其质量比为：。
(5)利用钠元素和钙元素的焰色试验火焰颜色不同，再根据题目要求用物理检验方法，焰色试验符合要求。
【分析】（1）分别根据化合物中化合价代数和为0计算氯元素的化合价，再进行排序；
（2）电解NaCl溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气；
（3）氢气在氯气中点燃安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口呈现雾状；
（4）反应④生成NaClO3，氯元素化合价升高，则发生的反应应为；
（5）钠元素和钙元素的焰色反应不同。
16．【答案】（1）H；
（2）第二周期ⅥA族；p
（3）
（4）O；；K
【解析】【解答】A为H是宇宙中含量最多的元素；B为O元素；C为Mg元素；D为K元素；E为第四周期元素，外围电子排布为ndxnsy，且能级处于半满稳定状态时，含有的未成对电子数最多，即外围电子排布为3d54s1为Cr元素，据此分析解题。
(1)根据分析可知， A为H元素；E为Cr元素；
(2)B为O元素，B元素在周期表中的位置为第二周期ⅥA族，核外电子排布式为：1s2s22p6属于周期表的p区；
(3)E为Gr元素，为第24号元素，E元素基态原子的电子排布式：
；
(4)B、C、D三种元素分别为O、Mg、K，非金属性越强电负性越强，三种元素的电负性为：O＞Mg＞K。
【分析】A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素，A是宇宙中含量最多的元素，则A为H元素；B原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，而C原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数也相等，其核外电子排布为1s22s22p4、1s22s22p63s2，B第一电离能都低于同周期相邻元素，C的第一电离能都高于同周期相邻元素，故B为O元素、C为Mg；前四周期元素中E原子未成对电子数最多，其外围电子排布式为3d54s1，故E为Cr；D原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对，而D的原子序数小于Cr，故D原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，则D为K。
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一、选择题
1．化学与生活、环境密切相关，下列有关说法正确的是（ ）
A．麒麟9905G手机芯片主要成分是二氧化硅，一种新型无机非金属材料
B．PM2.5是指悬浮在空气中的粒子直径小于或等于2.5微米的可吸入颗粒物
C．传统烟花在制作时常添加含有铂、铁、钠、锶、钡等金属元素的发光剂，使其燃放时呈现美丽的颜色
D．新装修的室内常用活性炭来进行空气的净化杀菌，属于物理变化
2．取一块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列对实验现象的描述错误的是（ ）
A．金属先熔化 B．燃烧时火焰为黄色
C．生成 D．燃烧后生成淡黄色固体
3．某同学在用某固体物质做焰色反应实验时，观察到焰色为黄色，下列有关说法错误的是（ ）
A．该固体物质可能为钠盐
B．实验用的铂丝可用铜丝代替
C．若透过蓝色钴玻璃观察到有紫色，则说明该固体物质中还含有K元素
D．铂丝使用前需要先用盐酸洗涤，再在酒精灯火焰上灼烧至火焰呈无色，方可使用
4．2022年北京冬奥会提出“科技冬奥”的理念。冬奥会火炬“飞扬”以耐高温碳纤维材料为外壳，铝合金为点火段材料，氢气为燃料，辅以可调节火焰颜色的“配方”。下列说法正确的是
A．冬奥会史上首次采用氢气火炬，工业上氢气可来源于煤的气化
B．碳纤维属于有机高分子材料
C．铝合金密度小、硬度小、耐腐蚀
D．含钾元素的“配方”可使火焰呈黄色
5．4p能级只填充一半电子的原子，其原子序数是（ ）
A．15 B．33 C．35 D．51
6．中国传统文化中蕴含着许多化学知识，下列分析错误的是（ ）
A．“绚丽丝绸云涌动，霓裳歌舞美仙姿”中“丝绸”的主要成分是纤维素
B．“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”中涉及过滤操作
C．“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，爆竹的燃放涉及氧化还原反应
D．“火树银花合，星桥铁索开”，其中的“火树银花”涉及到焰色试验
7．化学与生活、生产、科技、社会发展息息相关，下列有关说法正确的是（ ）
A．“84"消毒液是以NaClO为主要有效成分的消毒液，为了提升消毒效果，可以与洁厕灵（主要成分为盐酸)混合使用
B．PM2.5是指大气中粒径小于或等于2.5微米的颗粒物
C．节日燃放烟花过程中的焰色试验是化学反应
D．从石墨中剥离出的石墨烯薄片能导电，故石墨烯是电解质
8．下列电子排布图（轨道表示式）中，所表示氮原子的能量状态最高的是（ ）
A． B．
C． D．
9．现有两种元素的基态原子的电子排布式如下：
① 1s22s22p63s23p4 ② 1s22s22p63s23p3 。则下列有关比较中正确的是
A．未成对电子数：①>② B．原子半径大小：①>②
C．电负性大小：②>① D．第一电离能大小：②>①
10．利用高聚物PVDF(如图)为基质可以制取高分子膜、固体电解质，在污水处理及电池制造中应用广泛。短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，已知X原子核内不含中子，Y原子最外层电子数是电子层数的2倍，元素Z在化合物中不显正价。下列叙述错误的是（ ）
A．元素Z的氢化物是一种弱酸
B．元素X是宇宙中含量最丰富的元素
C．上述高聚物具有良好的耐化学腐蚀性、耐氧化性等优点
D．形成上述高聚物的单体分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构
11．五彩缤纷的焰火与元素的焰色反应有关。下列说法错误的是（ ）
A．焰色反应一定发生化学变化
B．Na与NaCl在灼烧时火焰颜色相同
C．可以用焰色反应来区别NaCl和KCl
D．观察K2SO4的焰色应透过蓝色的钴玻璃
12．某元素基态原子M层上有一个未成对的单电子，则该基态原子价电子排布不可能是（ ）
A．3d14s2 B．3d94s2 C．3s23p1 D．3s23p5
二、非选择题
13．化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业发展和国民经济发展作出了重要贡献。某化学兴趣小组根据所学知识，以食盐为原料，设计了以下几种方案制备纯碱：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
已知：①2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑；
②2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；
③NaCl+H2O+CO2+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl；
④通常情况下，1体积水约溶解700体积NH3，1体积水约溶解1体积CO2。
回答下列问题：
（1）纯碱溶液遇酚酞呈 色，钠元素的焰色呈 色。
（2）方案Ⅰ中物质A是 色粉末状固体，每生成2个B分子转移 个电子。
（3）方案Ⅱ中物质C与NaOH溶液转化成纯碱的离子方程式为 。
（4）方案Ⅲ中向饱和食盐水中先通入 (填“NH3”或“CO2”)至饱和，再通入过量 (填“NH3”或“CO2”)。D转化成纯碱的化学方程式为 。
（5）“一系列操作”是向滤液E中加入NaCl粉末，存在NaCl(固体)+NH4Cl(溶液)=NaCl(溶液)+NH4Cl(固体)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH4Cl的溶解度曲线，需要采取的操作依次为蒸发浓缩、 、过滤、 、干燥。
14．四氟肼( )可作高能燃料的氧化剂，可用 与二氟胺( )反应制得，发生的反应是 。请回答有关问题：
（1） 原子最外层电子排布式 ； 原子核外不同运动状态的电子有 种； 的电子式 ； 元素的非金属性比 强，用原子结构的知识说明理由： 。
（2） 中 元素的化合价是 ；反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ；若生成 ，电子转移数是 ；检验反应后 是否过量操作方法是 。
（3） 单质在高温下会与水蒸气反应生成一种黑色固体和一种易燃性气体，且每生成 该易燃气体放出 热量，请写出此反应的热化学方程式： 。
15．是一种重要的化工原料，可以制备多种物质，请根据下图信息回答问题。
（1）请把框图中含氯的电解质按照氯元素化合价由低到高的顺序写出来(写化学式)： 。
（2）写出反应①的离子方程式： 。
（3）如下图，氢气在氯气中点燃，现象为： 。
（4）Ⅰ.题目框图中反应④只给出了部分产物，请完成反应④的化学方程式 。Ⅱ该反应中，氧化剂与还原剂的质量比为： 。
（5）写出一种鉴别溶液，溶液的物理方法： (写出方法即可，不用描述过程和现象)。
16．A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素。
元素 原子结构(基态)等
A 宇宙中含量最多的元素
B 原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素
C 原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都高于同周期相邻元素
D 原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对
E 前四周期元素中未成对电子数最多
（1）写出下列元素的元素符号：A ；E 。
（2）B元素在周期表中的位置为 ，属于周期表的 区。
（3）E元素基态原子的电子排布式： 。
（4）B，C，D三种元素的电负性： ＞ ＞ (填元素符号)。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A．芯片主要成分是硅，不符合题意；
B．PM2.5是指悬浮在空气中的粒子直径小于或等于2.5微米的可吸入颗粒物，符合题意；
C．铂、铁燃烧火焰无颜色，不符合题意；
D．活性炭无杀菌功能，不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、手机芯片的主要成分是Si；
B、PM2.5是指悬浮在空气中的粒子直径小于或等于2.5微米的可吸入颗粒物；
C、铂、铁燃烧时火焰为无色；
D、活性炭的吸附性属于物理性质；
2．【答案】C
【解析】【解答】
金属钠，放在燃烧匙里加热 ，熔成小球，燃烧发出黄色火焰，同时生成淡黄色固体。
A、B、D正确；生成Na2O2不是实验现象，是结果，C错误；
故答案为：C。
【分析】
3．【答案】B
【解析】【解答】A．用某固体物质做焰色反应实验时，观察到焰色为黄色，说明一定含有钠元素，则该固体物质可能为钠盐，A不符合题意；
B．铜元素也能产生焰色反应，所以实验用的铂丝不能用铜丝代替，B符合题意；
C．若透过蓝色钴玻璃观察到有紫色，这说明该固体物质中一定还含有K元素，C不符合题意；
D．铂丝使用前需要先用盐酸洗涤，防止其他元素干扰，再在酒精灯火焰上灼烧至火焰呈无色，方可使用，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】该固体的焰色为黄色，该固体含有钠元素，
4．【答案】A
【解析】【解答】A．工业上氢气可来源于煤的气化，一般是将煤炭转化成CO和H2，A符合题意；
B．碳纤维材料是碳材料，其属于新型无机非金属材料，B不符合题意；
C．铝合金密度小、硬度大，适合用于制造运载火箭等航天器，C不符合题意；
D．钠的焰色为黄色，钾的焰色透过蓝色钴玻璃为紫色，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.煤与水高温可制取氢气；
B.碳纤维是碳单质，属于无机非金属材料；
C.铝合金硬度大；
D.钾元素的焰色反应呈紫色。
5．【答案】B
【解析】【解答】4p能级只填充一半电子的原子即电子排布式为[Ar]3d104s24p3，其原子序数是33，故B符合题意。
故答案为：B。
【分析】4p轨道填充一半电子的元素，原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3
6．【答案】A
【解析】【解答】A．“丝绸”的主要成分是蛋白质，A符合题意；
B．草木灰的主要成分是碳酸钾，碳酸钾易溶于水，其水溶液呈碱性，把草木灰溶解于水中，经过滤可得到碳酸钾，B不符合题意；
C．爆竹与氧气燃烧中有元素化合价变化，属于氧化还原反应，C不符合题意；
D．由分析可知，“火树银花”涉及到焰色试验，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A. “丝绸”的主要成分是蛋白质。
B. 草木灰的主要成分是碳酸钾，碳酸钾易溶于水，其水溶液呈碱性。
C.氧化还原反应的特点是有元素化合价变化。
D. 焰色反应是是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应。
7．【答案】B
【解析】【解答】A. NaClO与盐酸反应生成氯气，会减弱消毒效果，且产生的氯气有毒，两者不能混用，故A不符合题意；
B.M2.5是指大气中粒径小于或等于2.5微米的颗粒物，故B符合题意；
C.焰色试验是原子最外层电子发生跃迁，没有新物质生成，不属于化学变化，故C不符合题意；
D.石墨和石墨烯都是碳单质，单质既不是电解质也不是非电解质，故D不符合题意；
故答案为：B
【分析】“84"消毒液不能与洁厕灵混用。
PM2.5是指大气中粒径小于或等于2.5微米的颗粒物。
焰色试验是物理变化。
电解质和非电解质都属于化合物，单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
8．【答案】A
【解析】【解答】 中2s轨道的一个电子跃迁到2p轨道，为激发态氮原子，激发态能量比基态能量高， 中2p轨道上的3个电子的自旋方向不同，不符合洪特规则， 中2p轨道上失去1个电子，不是氮原子的排布图， 符合基态原子电子排布的能量最低原理、洪特规则，能量最低，则表示氮原子的能量状态最高的电子排布图是 ，
故答案为：A。
【分析】p轨道的能量比s轨道要高，并且激发态比基态能量高
9．【答案】D
【解析】【解答】根据上述分析可知①是S元素，②是P元素。
A．S原子有2个未成对电子，P原子有3个未成对电子，所以未成对电子数：①<②，A不符合题意；
B．同一周期自左而右，原子半径减小，所以原子半径P>S，即②>①，故B不符合题意；
C．同一周期自左而右，电负性增大，电负性①>②，C不符合题意；
D．同一周期自左而右，第一电离能增大，但P元素原子3p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能P>S，②>①，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】 ①1s22s22p63s23p4 为16号元素，即为S元素，②1s22s22p63s23p3 为15号元素，即为P元素。
10．【答案】D
【解析】【解答】A. 由分析可知，元素Z的氢化物为HF，是一种弱酸，A不符合题意；
B. 宇宙中含量最丰富的元素是H，故元素X是宇宙中含量最丰富的元素，B不符合题意；
C. 上述高聚物是聚CF2=CH2塑料，分子中没有碳碳双键，故具有良好的耐化学腐蚀性、耐氧化性等优点，C不符合题意；
D. 形成上述高聚物的单体分子即CF2=CH2中C和F原子最外层满足8电子稳定结构，H的最外层只有2个电子稳定结构，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由题干信息可知，短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，已知X原子核内不含中子，故X为H，Y原子最外层电子数是电子层数的2倍，且结构中Y周围形成了4个共价单键，故Y为C，元素Z在化合物中不显正价，故Z为F，据此分析解题。
11．【答案】A
【解析】【解答】A．焰色反应是物理变化，故A符合题意；
B．Na与NaCl都含有钠元素，在灼烧时火焰颜色都呈黄色，故B不符合题意；
C．Na、K的焰色不同，可以用焰色反应来区别NaCl和KCl，故C不符合题意；
D．透过蓝色的钴玻璃观察K的焰色为紫色，观察K2SO4的焰色应透过蓝色的钴玻璃，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】此题是对焰色反应的考查，结合焰色反应的相关知识分析即可。
12．【答案】B
【解析】【解答】某元素基态原子M层上有一个未成对的单电子，可能的电子排布式为：1s22s22p63s1、1s22s22p63s23p1、1s22s22p63s23p5、1s22s22p63s23p63d14s2，所以基态原子价电子排布不可能是3d94s2，
故答案为：B。
【分析】原子核外电子排布原则：
1）泡利不相容原理：每个轨道最多只能容纳两个电子，且自旋相反配对；
2）能量最低原理：电子尽可能占据能量最低的轨道；
3）Hund规则：简并轨道（能级相同的轨道）只有被电子逐一自旋平行地占据后，才能容纳第二个电子；
另外：等价轨道在全充满、半充满或全空的状态是比较稳定的，亦即下列电子结构是比较稳定的，据此判断分析.
13．【答案】（1）(浅)红；黄
（2）淡黄；4
（3）HCO+OH-=CO+H2O
（4）NH3；CO2；2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
（5）(冷却)降温结晶；洗涤
【解析】【解答】（1）纯碱溶液遇酚酞呈红色，钠元素的焰色呈黄色，故第一空答案为：(浅)红，第二空答案为：黄；
（2）Na和氧气加热生成物质A：2Na+O2Na2O2，Na2O2是淡黄色固体。Na2O2与CO2反应生成B：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，由于本反应为-1价O发生的歧化反应，故每生成1个O2分子转移2×(1-0)=2个电子，则每生成2个O2分子转移4个电子。故第一空答案为：淡黄，第二空答案为：4；
（3）物质C为NaOH与过量CO2反应生成，则C为NaHCO3，NaHCO3与NaOH发生中和反应生成Na2CO3，据此写出离子方程式，答案为：HCO3-+OH-=CO32-+H2O；
（4）NH3在水中的溶解度远大于CO2，如果先通入CO2，则其饱和溶液中浓度较低，通入NH3后形成的NaHCO3难以从溶液中沉淀出来。而如果先通入足量NH3，则此后溶液呈碱性，可以吸收足量CO2，保证NaHCO3可从溶液中沉淀出来。NaHCO3热分解，产生Na2CO3、H2O和CO2。故第一空答案为：NH3，第二空答案为：CO2，第三空答案为：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；
（5）NH4Cl溶解度随温度变化明显，NaCl溶解度随温度变化不明显，故应采取蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥的方法分离。故第一空答案为：(冷却)降温结晶，第二空答案为：洗涤。
【分析】（1）纯碱溶液遇酚酞呈红色，钠元素的焰色呈黄色；
（2）根据方程式：2Na+O2Na2O2、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2分析；
（3）NaOH与过量CO2反应生成NaHCO3，NaHCO3与NaOH发生中和反应生成Na2CO3；
（4）由于NH3在水中的溶解度远大于CO2，故应先通入NH3。NaHCO3热分解，产生Na2CO3、H2O和CO2；
（5）NH4Cl溶解度随温度变化明显，NaCl溶解度随温度变化不明显，故应采取蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥的方法分离。
14．【答案】（1）2s22p5；7；；F元素与N元素电子层数相同，F元素的核电荷数比N元素多，吸引电子能力强，因此F元素的非金属性比N强
（2）+1价；1：1；0.2NA；取反应后的混合液少许，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变红色说明有Fe3＋过量，反之则不过量
（3）3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g) ΔH＝－150.72kJ/mol
【解析】【解答】(1) 的原子序数是9，原子最外层电子排布式为2s22p5；原子核外没有两个运动状态完全相同的电子，有几个电子就有几种运动状态，所以N原子核外不同运动状态的电子有7种； 分子中含有三键，电子式为 ；由于F元素与N元素电子层数相同，F元素的核电荷数比N元素多，吸引电子能力强，因此F元素的非金属性比N强；。
(2) 中H是+1价，F是－1价，则根据化合价代数和为0可知 元素的化合价是+1价；反应 中铁元素化合价降低，氮元素化合价升高，铁离子是氧化剂， 是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1；氮元素化合价从+1价升高到+2价，因此若生成 ，电子转移数是0.2NA；检验反应后 是否过量的试剂是KSCN溶液，其操作方法是取反应后的混合液少许，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变红色说明有Fe3＋过量，反之则不过量。
(3) 单质在高温下会与水蒸气反应生成一种黑色固体和一种易燃性气体，即四氧化三铁和氢气，且每生成 氢气放出 热量，则生成4mol氢气放出热量是37.68kJ×4=150.72kJ，此反应的热化学方程式为3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g) ΔH＝－150.72kJ/mol。
【分析】（1）氟原子的最外层电子数是9个，价层电子数是7，即可写出电子排布，N原子核外电子由7个电子，由7种运动状态，氮气是含有三个共价键，氟原子的核电荷数比氮原子多，对电子吸引力强
（2）根据常见的元素化合价计算出氮元素的化合价，标出元素的化合价即可判断氧化剂与还原剂以及电子的转移数目，常用硫氰化钾溶液检验铁离子
（3）根据反应物和产物书写方程式，标出状态，再根据1mol气体燃烧的热量计算焓变即可
15．【答案】（1）、、、
（2）
（3）安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口呈现雾状
（4）；
（5）焰色试验
【解析】【解答】(1)框图中含氯的电解质是四种盐类、、、，氯元素化合价分别是：-1价、+1价、+3价、+5价，故按照氯元素化合价由低到高的顺序：、、、。
(2)反应①是电解食盐水的离子方程式：。
(3)氢气在氯气中点燃，现象为：安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口呈现雾状。
(4)Ⅰ．由框图知反应④生成，氯元素化合价升高，根据化合价变化可推知该反应为一个歧化反应：。
Ⅱ．该反应中，6个氯原子，5个氯原子化合价降低1价，做氧化剂；1个氯原子化合价升高5价，做还原剂，所以其质量比为：。
(5)利用钠元素和钙元素的焰色试验火焰颜色不同，再根据题目要求用物理检验方法，焰色试验符合要求。
【分析】（1）分别根据化合物中化合价代数和为0计算氯元素的化合价，再进行排序；
（2）电解NaCl溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气；
（3）氢气在氯气中点燃安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口呈现雾状；
（4）反应④生成NaClO3，氯元素化合价升高，则发生的反应应为；
（5）钠元素和钙元素的焰色反应不同。
16．【答案】（1）H；
（2）第二周期ⅥA族；p
（3）
（4）O；；K
【解析】【解答】A为H是宇宙中含量最多的元素；B为O元素；C为Mg元素；D为K元素；E为第四周期元素，外围电子排布为ndxnsy，且能级处于半满稳定状态时，含有的未成对电子数最多，即外围电子排布为3d54s1为Cr元素，据此分析解题。
(1)根据分析可知， A为H元素；E为Cr元素；
(2)B为O元素，B元素在周期表中的位置为第二周期ⅥA族，核外电子排布式为：1s2s22p6属于周期表的p区；
(3)E为Gr元素，为第24号元素，E元素基态原子的电子排布式：
；
(4)B、C、D三种元素分别为O、Mg、K，非金属性越强电负性越强，三种元素的电负性为：O＞Mg＞K。
【分析】A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素，A是宇宙中含量最多的元素，则A为H元素；B原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，而C原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数也相等，其核外电子排布为1s22s22p4、1s22s22p63s2，B第一电离能都低于同周期相邻元素，C的第一电离能都高于同周期相邻元素，故B为O元素、C为Mg；前四周期元素中E原子未成对电子数最多，其外围电子排布式为3d54s1，故E为Cr；D原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对，而D的原子序数小于Cr，故D原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，则D为K。
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