高中化学苏教版选择性必修2考前专题特训卷 原子结构与元素性质（含解析）

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高中化学苏教版选择性必修2考前专题特训卷 原子结构与元素性质
本试卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项:
1.请将符合题意的答案填入答题卷相应空格中.
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
一、单选题（每题3分，共45分）
1．下列说法不正确的是( )
A.1869年，俄国化学家门捷列夫将元素按照核电荷数由小到大依次排列，并将化学性质相似的元素放在一个纵列，制作出第一张元素周期表
B.稀土元素能大大改善合金的性能，被称为“冶金工业的维生素”
C.同位素在生产、生活和科研中有着广泛应用，如是用于制造氢弹
D.碱金属熔点都比较低，导热性都很好，如液态钠可用作核反应堆的传热介质
2．下列说法不合理的是( )
A.若与的核外电子排布相同，则
B.某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒一定是氧原子
C.在元素周期表中硅、锗都位于金属与非金属的交界处，都可以作半导体材料
D.观察钾的火焰颜色，要透过蓝色钴玻璃进行观察
3．如果n为ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为的元素位于( )
①ⅢA族；②ⅣA族；③ⅠA族；④ⅢB族
A.①④ B.①② C.①③ D.②③
4．下列说法正确的是( )
A.原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素
B.某元素的离子的最外层与次外层电子数相同，该元素一定位于第3周期
C.第3周期元素的主族序数等于它们的最高正化合价
D.最外层电子数相同的元素的性质一定相似
5．下列中性原子的电子排布式中，表示激发态原子的是( )
A. B. C. D.
6．金属锂被誉为“21世纪的能源金属”，锂元素在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图如下图所示。下列说法正确的是( )
A.锂原子的质量数为3
B.氯化锂的化学式为LiCl
C.锂原子在化学反应中容易得到电子
D.锂元素位于周期表第三周期第IA族
7．下列有关原子结构和元素周期律表述正确的是( )
①原子序数为15的元素的最高化合价为+3
②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素
③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6
④原子序数为22的元素位于元素周期表的第四周期ⅡA族
⑤同周期相邻主族元素的原子序数之差不一定为1
⑥同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同
⑦金属元素原子的最外层电子数一定≤4
A.②⑤ B.①②④ C.②⑤⑦ D.③④⑤⑥⑦
8．已知基态的核外电子排布式为，则有关R元素的说法错误的是( )
A.质子数为27 B.在周期表中位于IIB族
C.在周期表中处于d区 D.属于过渡金属元素
9．下列说法正确的是( )
A.最外层电子排布式为的基态原子所对应元素一定位于ⅡA族
B.d区元素的原子一定都有d轨道电子
C.最外层电子排布式为的基态原子所对应元素一定是金属元素
D.基态原子价电子排布式为的元素一定是金属元素
10．我国北斗系统组网成功，北斗芯片中的半导体材料为硅。硅在元素周期表中属于( )
A.s区 B.p区 C.d区 D.区
11．已知金云母的化学式为。下列说法不正确的是( )
A.电离能： B.化合物中离子键百分数：
C.热稳定性： D.电负性：
12．我国科研人员研究了在催化剂上加氢制甲醇过程中水的作用机理，其主反应历程如图所示()。已知：Cu、Zn、Zr依次为29、30、40号元素。该转化图示涉及的元素中不属于主族元素的共有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
13．若原子序数为x的某元素位于第ⅡB族，那么原子序数为x+1的元素位于( )
A.第ⅢB族 B.第ⅢA族 C.第ⅠB族 D.第ⅠA族
14．下表中是X、Y、Z、W、E五种短周期元素的某些性质，下列说法正确的是( )
元素 X Y Z W E
最低化合价 -4 -2 -1 -2 -1
电负性 2.5 2.5 3.0 3.5 4.0
A.Z、W、E的最简单气态氢化物的稳定性：E>W>Z
B.X的原子最外层轨道中无自旋状态相同的电子
C.Y、Z之间不可能形成化合物
D.与Y同周期且第一电离能最小的元素的单质不能与发生置换反应
15．下列说法中，正确的是( )
A.s区元素全部是金属元素
B.p能级电子能量一定高于s能级电子能量
C.属于p区主族元素
D.第VIIA族元素从上到下，非金属性依次增强
二、填空题（共4题，55分）
16．W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的5种短周期元素，其元素性质或原子结构如下：
元素 元素性质或原子结构
W 电子只有一种自旋取向
X 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
Y 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
Z 其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
N 只有一个不成对电子
请完成下列空白：
(1)写出各元素的元素符号：W：___________、X：___________、Y：___________、Z：___________、N：___________。
(2)X、Y和Z三种元素的原子半径由大到小的顺序：___________(请填元素符号)。
(3)X、Z和N三种元素的电负性由大到小的顺序：___________(请填元素符号)。
(4)Y、Z和N三种元素的第一电离能由大到小的顺序：________(请填元素符号)。
17．回答下列问题：
Ⅰ.1—乙基—3—甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体稳定性强，可溶于水，可广泛用于有机反应，结构如图。
(1)有关1—乙基—3—甲基咪唑四氟硼酸盐说法正确的。
A.该结构中存在手性碳原子
B.该物质相较摩尔质量更大，具有更高的熔沸点
C.中含有配位键，B原子为杂化
D.该物质是离子化合物，固态时能导电
(2)咪唑具有类似苯的平面结构（如图所示），其大π键应表示为____________________。
Ⅱ.国际权威学术期刊《自然》最近报道，我国科学家选择碲化锆（ZrTes）和砷化镉（）为材料验证了三维量子霍尔效应。
(3)Zr是Ti的同族相邻元素，位于周期表的__________区。
Ⅲ.与可形成配离子。
(4)该离子中不含的化学键类型有__________（填字母）。
A.离子键 B.配位键 C.σ键 D.共价键
E.π键 F.氢键
(5)已知该离子中2个被2个替代只得到一种结构，则该离子的立体构型为__________。
Ⅳ.硫酸氧钛（Ti）是一种优良的催化剂，其阳离子为如图所示链状聚合形式的离子，聚合度为n。
(6)该阳离子的化学式为__________。
18．废旧镍电池中含有的大量金属元素可重新回收利用，其中芯废料中主要含有镍元素，还含有钴、铝、铁、铬。利用废镍电池资源化生产醋酸钴晶体的工艺流程如下，请回答下列问题：
(1)Co元素位于元素周期表的__________区，的价电子排布式__________。
(2)下列说法正确的是__________
A.浸取时硫酸的浓度越大越好
B.过氧化氢在氧化除杂和溶解中的作用是不同的
C.结晶时可采用蒸发结晶
D.沉钴时可用代替
(3)向氧化除杂后的滤液中加入次氯酸钠溶液，反应后溶液呈酸性，转化为而不发生变化，从而实现钴镍分离，写出该过程中发生反应的离子方程式__________。
(4)可用CO气体与碱性醋酸钴溶液在一定条件下反应，制备催化剂四羰基钴钠，一定条件反应原理。在不同条件下制备四羰基钴钠，然后探究其催化环氧乙烷(EQ)羰基化合成MHP的性能，结果如图所示。
①根据合成四羰基钴钠的反应原理，分析温度(低于100℃)，压强对该反应的反应速率及醋酸钴转化率的影响__________。
②由图可知，四羰基钴钠催化环氧乙烷(EQ)羰基化合成MHP时，当温度高于90℃时，MHP的收率迅速降低的主要原因可能为__________。压强大于3.0MPa时，MHP的收率迅速降低的主要原因可能为__________。
三、实验题
19．如图是元素周期表的一部分，回答下列问题。
(1)元素Se在元素周期表中的位置为___________。
(2)Ge的最高正价为___________，Bi的最高价氧化物为___________（填化学式）。
(3)根据元素周期律推断：
①阴影部分元素最容易与氢气化合的是___________（填元素符号）。
②的酸性强弱：___________（填“><”或“=”）
(4)①在实验室中，为了除掉试管壁上的S，常用某种试剂溶解，该试剂的电子式为___________。
②镓（）的化合物氮化镓（GaN）和砷化镓（GaAs）作为第三代半导体材料，具有耐高温、耐高电压等特性，随着5G技术的发展，它们的商用价值进入“快车道”。下列说法正确的是___________（填序号）。
A.原子半径：Ga>N B.N的非金属性比O强
C.Ga的金属性比Al弱 D.As和Sb的氧化物可能是两性氧化物
(5)用如图装置证明酸性：，则溶液b为___________。下列事实可用于比较元素C与Cl非金属性相对强弱的是___________（填序号）。
A.最高正化合价Cl>C
B.Cl的氢化物比C的简单氢化物稳定
C.Cl的氢化物比C的简单氢化物沸点高
D.最高价氧化物对应的水化物的酸性：
参考答案
1．答案：A
解析：A.1869年，俄国化学家门捷列夫发现元素的性质随相对原子质量的增大而呈周期性的变化的规律，并将化学性质相似的元素放在一个纵列，制作出第一张元素周期表，A错误；
B.在合金中加入适量的稀土金属，就能大大改善合金的性能，所以稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，B正确；
C.同位素在生产、生活和科研中有着广泛应用，如可用于制造氢弹，可用于探测文物的含量，C正确；
D.碱金属元素金属性强，最外层电子受到原子核的吸引力小，因此物质的熔点都比较低，导热性都很好，如液态钠导热性强，可用作核反应堆的传热介质，D正确；
故合理选项是A。
2．答案：B
解析：A.若与的核外电子排布相同，即A失去m个电子与B得到n个电子后核外电子数相同，，则，，A正确；
B.结构示意图为的微粒可以是、、、等，B错误；
C.硅、锗都位于金属与非金属的交界处，具有一定金属性与非金属性，都可以作半导体材料，C正确；
D.钾的化合物中常混有钠元素，因此检验钾的火焰颜色时，要透过蓝色钴玻璃进行观察，以避免钠元素的黄色火焰的干扰，D正确；
答案选B。
3．答案：A
解析：元素周期表中，在第2、3周期中，若n为ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为的元素位于ⅢA族，从第4周期往后，若n为ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为的元素位于ⅢB族；
故选A。
4．答案：C
解析：A.由元素周期表的分区知，ⅣA、ⅤA、ⅥA族既包含金属元素又包含非金属元素，A错误；
B.某元素离子的最外层和次外层电子数相同，可能是，若为阴离子，则为第3周期元素，若为阳离子，则为第4周期元素，B错误；
C.第3周期元素的主族序数等于它们最外层电子数，等于最高正化合价，C正确；
D.最外层电子数相同的元素，如和，不在同一主族，元素性质没有相似性，D错误；
故选C。
5．答案：D
解析：基态铜原子的核外电子排布式为为原子的激发态，D项符合题意。
6．答案：B
解析：A.根据元素周期表中的一格可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，该元素的相对原子质量为6.941，A错误；
B.由锂原子结构示意图可知，锂原子的最外层电子数为1，在化学反应中易失去1个电子而形成带1个单位正电荷的阳离子，因此在化合物中锂元素显+1价，在化合物中氯元素通常显-1价，因此氯化锂的化学式为LiCl，B正确；
C.锂原子的最外层电子数为1，在化学反应中易失去1个电子而形成带1个单位正电荷的阳离子，C错误；
D.锂是3号元素，锂元素位于周期表第二周期第IA族，D错误；
故选B。
7．答案：A
解析：①原子序数15的元素为P，最外层电子数为5，最高价为+5价，故①错误；
②同周期主族元素从左向右非金属性增强，则②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素，故②正确；
③第二周期ⅣA族元素为C元素，原子核电荷数为6，中子数不一定为6，故③错误；
④原子序数为22的元素为Ti，位于元素周期表的第四周期ⅣB族，故④错误；
⑤短周期同周期相邻主族元素的原子序数之差为1，四、五周期同周期相邻主族元素的原子序数之差为11，故⑤正确；
⑥同位素的物理性质不相同，化学性质相似，故⑥错误；
⑦Bi、Po等金属元素原子的最外层电子数大于4，则金属元素原子的最外层电子数不一定≤4，故⑦错误；
故选A。
8．答案：B
解析：A.由分析可知，R为Co元素，是27号元素，则质子数为27，A正确；
B.Co元素位于第四周期第VIII族，B错误；
C.ⅢB～ⅦB族(镧系元素、锕系元素除外)、第Ⅷ族属于d区元素，则Co在周期表中处于d区，C正确；
D.过渡金属元素是指元素周期表中d区与ds区元素，则Co属于过渡金属元素，D正确；
故选：B。
9．答案：B
A..A..最外层电子排布式为的基态原子所对应元素不一定位于ⅡA族，可能位于副族或0族，如副族的Zn或0族的He，A错误；
B..d区元素的基态原子都含有d轨道电子，所以d区元素的基态原子一定都有d轨道电子，B正确；
C.最外层电子排布式为的基态原子所对应元素不一定金属元素，如氢元素，C错误；
D.基态原子价电子排布式为的元素，n能级上最多排列2个电子，则n=2，所以该原子价电子排布式为，为C元素，非金属元素，D错误；
故选B。
10．答案：B
解析：硅在元素周期表中的位置是第三周期第IVA族，属于p区的元素；
答案选B。
11．答案：B
解析：A.同一主族从上往下第一电离能依次减小，则第一电离能：Na>K，同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：Mg>Na，故电离能：，故A正确；
B.化合物中离子键百分数与成键双方的电负性差值有关，氧与镁的电负性差值更大，则化合物中离子键百分数：，故B不正确；
C.非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，热稳定性：，故C正确；
D.同周期从左到右电负性递增，则电负性：，故D正确；
选B。
12．答案：B
解析：Cu、Zn、Zr依次为29、30、40号元素，均属于过渡元素，不是主族元素，其余元素都是主族元素；
答案选B。
13．答案：B
解析：元素周期表中与第ⅡB族之后相邻的族为第ⅢA族﹐则原子序数为x+1的元素位于第ⅢA族，只有B项符合题意。
故答案为：B。
14．答案：A
A.ZA.Z、W、E的最简单气态氢化物分别为HCl、、HF，其稳定性，A正确；
B.C原子的最外层电子排布式为，上的两个电子分占两个原子轨道，且自旋状态相同，B错误；
C.S原子的最外层有6个电子，Cl原子的最外层有7个电子，两者可形成等化合物，C错误；
D.与S同周期且第一电离能最小的元素为Na，Na能与发生置换反应生成NaOH和，D错误；
答案选A。
15．答案：C
A.sA.s区元素不一定是金属元素，还有非金属氢，故A错误；
B.p能级电子能量不一定高于s能级电子能量，如2p能级电子的能量小于3s能级的能量，故B错误；
C.是第ⅥA族元素，属于p区主族元素，故C正确；
D.同主族元素从上到下，原子半径递增，核对最外层电子吸引能力逐渐减弱，则金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱，故D错误；
故选C。
16．答案：(1)H；O；Mg；Si；Cl；
(2)
(3)
(4)
解析：（1）由分析可知，W、X、Y、Z、N元素的元素符号分别为：H，O，Mg，Si，Cl，故答案为：H；O；Mg；Si；Cl；
（2）由分析可知，X、Y和Z三种元素分别为：O、Mg、Si，同一周期从左往右原子半径依次减小，同一主族从上往下原子半径依次增大，故三种原子半径由大到小的顺序：，故答案为：；
（3）由分析可知，X、Z和N三种元素分别为：O、Si、Cl，同一周期从左往右电负性依次增大，同一主族从上往下电负性依次减小，故三种元素的电负性由大到小的顺序：，故答案为：；
（4）由分析可知，Y、Z和N三种元素分别为：Mg、Si、Cl，同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA，VA与VIA反常，故三种元素的第一电离能由大到小的顺序：，故答案为：。
17．答案：(1)C
(2)
(3)d
(4)AE
(5)正四面体形
(6)
解析：（1）A.手性碳原子所连的四个基团均不相同，该结构中没有手性碳原子，故A错误；
B.该物质阳离子基团较大，导致离子键较弱，熔点低于，故B错误；
C.中含有配位键，B的价层电子对数为4，属于杂化，故C正确；
D.该物质存在离子键，是离子化合物，但固态时没有可自由移动的离子，不能导电，故D错误；
故选C；
（2）根据咪唑的平面结构，有5个原子和6个电子形成键，表示为；
（3）Ti为22号元素，为d区，Zr是Ti的同族相邻元素，位于周期表的d区；
（4）配离子中存在配位键，中的N给出孤电子对，接受孤电子对，N-H键为共价键中的σ键，氢键为分子间作用力不是化学键，故选AE；
（5）已知该离子中2个被2个替代只得到一种结构，则该离子的立体构型为正四面体形；
（6）根据均摊法可知，平均1个Ti结合1个O，钛化合价为+4、氧为-2，则聚合度为n的阳离子的化学式为。
18．答案：(1)d；
(2)BD
(3)
(4)升高温度有利于提高反应速率，但不利于提高醋酸钴的转化率：增大压强既有利于提高反应速率，又有利于提高醋酸钴的转化率；MHP的选择性下降；EO的转化率下降
解析：（1）Co元素原子序数是27，位于元素周期表的d区；的价电子排布式是；
（2）A.硫酸浓度过大，浓硫酸会使铁、铝钝化，不利于浸取，A错误；
B.过氧化氢在氧化除杂中做氧化剂，过氧化氢在溶解中做还原剂，作用不同，B正确；
C.结晶时应采用蒸发浓缩，冷却结晶，C错误；
D.可以与反应生成碳酸钴沉淀，沉钴时可用代替，D正确；
故选BD；
（3）次氯酸钠做氧化剂，将转化为，离子方程式为；
（4）①根据图甲可知升高温度有利于提高反应速率，但不利于提高醋酸钴的转化率；增大压强既有利于提高反应速率，又有利于提高醋酸钴的转化率；
②由图可知，四羰基钴钠催化环氧乙烷(EQ)羰基化合成MHP时，当温度高于90℃时，MHP的收率迅速降低的主要原因可能为MHP的选择性下降；压强大于3.0MPa时，MHP的收率迅速降低的主要原因可能为EO的转化率下降导致MHP的收率降低。
19．答案：(1)第四周期第ⅥA族
(2) +4；
(3) F；<
(4) AD
(5) 饱和碳酸氢钠溶液；BD
解析：（1）Se和O、S同主族，在S的下一个周期，即Se位于第四周期第ⅥA族。
（2）Ge和碳同主族，最高价是+4价；Bi在第五主族最高价是+5价，最高价氧化物的化学式为。
（3）①同主族元素从上到下，非金属性递减，非金属单质与氢气化合越来越困难条件越来越苛刻，所以阴影部分元素最容易与氢气化合的元素是F；
②As和Se同一周期，同周期元素从右到左非金属性递减、最高价含氧酸的酸性减弱，所以的酸性强弱：。
（4）①S易溶于是共价化合物，电子式为；
A.GaA.Ga位于元素周期表第四周期第ⅢA族，N位于元素周期表第二周期第ⅤA族，电子层数Ga大于N，故原子半径Ga大于N，A正确；
B.与O元素在同一周期，同周期从左到右非金属性逐渐增强，故非金属性是O强于N，B错误；
C.Ga位于元素周期表第四周期第ⅢA族，与Al元素在同一主族，同主族从上到下元素金属性递增，Ga金属性强于Al元素，C错误；
D.As和Sb均在金属和非金属的分界线附近，这两种元素既具有金属性也具有非金属性，故它们的氧化物可能有两性，D正确；
故选AD。
（5）用图示装置证明酸性，为防止生成的二氧化碳中含有挥发出的氯化氢的干扰，应用b除去二氧化碳气体中的氯化氢，则溶液b为饱和碳酸氢钠溶液。欲比较元素C与Cl非金属性相对强弱：
A.Cl最高价是+7，C最高价是+4价最高正化合价，但最高价与非金属性无关，A错误；
B.非金属性越强简单氢化物越稳定，Cl的氢化物比C的简单氢化物稳定，能说明氯元素非金属性强于碳元素， B正确；
C.Cl的氢化物比C的简单氢化物沸点高，与非金属性强弱无关，C错误；
D.非金属性越强最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，则酸性能说明氯元素非金属性强于碳元素，D正确；
选BD。
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