第一章 原子结构 元素周期表 单元测试-2020-2021学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册（解析版）

第一章《原子结构
元素周期表》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.光纤通信所使用的光缆，其主要部件为光导纤维。下列说法正确的是(　　)
①制造光导纤维的主要原料是CaCO3　②制造光导纤维的主要原料是SiO2　③光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的全反射　④光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的折射
A．
①④
B．
②③
C．
①③
D．
②④
2.以下不属于无机非金属材料的是(　　)
A．
玻璃
B．
铝合金
C．
水泥
D．
陶瓷
3.如图是元素周期表的一部分，关于元素X、Y、Z的叙述正确的是(　　)
①X的气态氢化物与Y的最高价氧化物对应的水化物能发生反应生成盐
②Y、Z的气态氢化物的水溶液的酸性：Y③Z的单质在常温下是液体，可与铁粉反应
④Z的原子序数比Y大19
⑤Z所在的周期中含有32种元素
A．
①②③④
B．
①②③④⑤
C．
只有③
D．
只有①④
4.下列元素不属于短周期元素的是
(　　)
A．
铝
B．
氯
C．
铁
D．
硫
5.元素性质呈周期性变化的根本原因是(　　)
A．
元素原子质量的递增，量变引起质变
B．
元素的原子半径呈周期性变化
C．
元素原子的核外电子排布呈周期性变化
D．
元素的金属性和非金属性呈周期性变化
6.短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图，其中T原子的M层电子数比K层多2个，下列叙述不正确的是(　　)
A．
氢化物的稳定性：R＜Q＜T
B．
T的单质是一种良好的半导体材料
C．
Q、R的简单氢化物分子所含质子数、电子数与氖原子相同
D．
T、W的最高价氧化物的水化物的酸性W强于T
7.已知元素R有某种同位素的氯化物RClX，该氯化物中R微粒核内中子数为Y，核外电子数为Z，该同位素的符号为(　　)
A．R
B．R
C．R
D．R
8.在研究金属钠与水反应的实验中，反应过程中所观察到的现象与金属钠的下列性质无关的是(　　)
A．
钠的熔点低
B．
钠的密度小
C．
钠的硬度小
D．
钠的金属活动性很强
9.下列关于元素周期表的叙述正确的是(　　)
A．
在元素周期表中共有18个纵行，18个族
B．
同族元素的最外层电子数一定相同
C．
同周期元素的电子层数相同
D．
每一周期的元素都是从碱金属元素开始，以稀有气体元素结束
10.核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子相比较，前者下列数据是后者4倍的是(　　)
①电子数　②最外层电子数　③电子层数　④次外层电子数
A．
①④
B．
①③④
C．
①②④
D．
①②③④
11.元素X的原子有3个电子层，最外电子层上有4个电子。则X元素位于周期表的(　　)
A．
第4周期ⅢA族
B．
第4周期ⅦA族
C．
第3周期ⅣB族
D．
第3周期ⅣA族
12.在钠元素焰色反应的实验中，不需要的仪器或药品是(　　)
A．
铂丝棒
B．
酒精灯
C．
蓝色钴玻璃
D．
稀盐酸
13.1869年，俄国化学家门捷列夫制作出第一张元素周期表，成为化学史上重要的里程碑之一。下列对现行元素周期表的说法中，不正确的是(　　)
A．
元素周期表有7个周期
B．
元素周期表有7个主族，7个副族
C．
氧元素位于第2周期ⅥA族
D．
稀有气体元素原子的最外层电子数均为8
14.下列说法正确的是(　　)
A．
同周期元素核电荷数越大，最外层电子数越多
B．
最外层电子数越多，原子半径越小
C．
从11～17号元素原子的半径逐渐增大
D．
核电荷数越大，原子半径越小
15.下列所述变化规律正确的是(　　)
A．
Na、Mg、Al还原性依次增强
B．
HCl、PH3、H2S稳定性依次减弱
C．
Al(OH)3、Mg(OH)2、NaOH碱性依次减弱
D．
S2－、Cl－、K＋、Ca2＋的离子半径依次减小
二、实验题(共3小题)
16.某同学设计了下图所示的装置，可比较HNO3、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，进而比较氮、碳、硅元素非金属性强弱。
供选择的试剂：稀硝酸、稀硫酸、碳酸钙固体、碳酸钠固体、硅酸钠溶液、澄清石灰水、饱和碳酸氢钠溶液
(1)仪器a的名称：_______________________________________________________________。
(2)锥形瓶中装有某可溶性正盐，a中所盛试剂为______________________________________。
(3)装置B所盛试剂是__________________________________________________________，
其作用是_______________________________________________________________________。
(4)装置C所盛试剂是___________________________________________________________，
C中反应的离子方程式是________________________________________________________。
(5)通过实验证明碳、氮、硅的非金属性由强到弱的顺序是____________________________。
17.某学生为比较镁、铝的金属性强弱，设计了如下实验：
(1)向两支试管中分别加入3
mL同浓度的稀盐酸，再将两块大小相同且纯净的镁片和铝片分别加入试管中，反应完全后观察到如图所示的现象，则试管b内加入的金属为____________(写化学式)。
(2)若加入的两块金属的物质的量相等，且试管中稀盐酸足量，充分反应后，气球状态也如上图所示，则试管b中反应的离子方程式为____________________。
(3)分析判断，实验________[填“(1)”或“(2)”]能证明镁的金属性强于铝。
18.比较硅、磷、硫、氯四种元素非金属性的强弱。
(1)写出它们最高价氧化物对应水化物的化学式(并说明酸性的强弱顺序)
________________。
(2)写出它们气态氢化物的化学式(并说明稳定性的强弱顺序)
____________。
(3)请总结同周期元素非金属性的变化规律__________________________，并用原子结构解释其原因________________________。
三、计算题(共3小题)
19.实验室制取氯气，将多余的氯气用100
mL
1.7
mol·L－1的氢氧化钠溶液完全吸收。对吸收后的溶液进行分析化验，测知c(OH－)＝0.1
mol·L－1(不考虑反应前后溶液的体积变化)
。ClO－和ClO的物质的量浓度之比为5∶1。
(1)吸收氯气消耗氢氧化钠的物质的量为________。
(2)被氧化氯气的物质的量为________，被还原氯气的物质的量为________。
(3)若采用二氧化锰和浓盐酸共热的方法制氯气，制备尾气中的氯气所消耗的二氧化锰的质量为________。
20.已知普通玻璃的成分为Na2O∶13%，CaO∶11.7%，SiO2∶75.3%。某玻璃厂现有石灰石500
t，纯碱2
400
t。计算上述原料能生产普通玻璃多少吨？
21.钾玻璃中含有18.4%的K2O,11.0%的CaO，70.6%的SiO2。
(1)计算三种氧化物的物质的量之比。
(2)若需制造5.1
t
钾玻璃，需用碳酸钾、石灰石、石英各多少吨？
(3)生产过程中释放出多少吨温室气体二氧化碳？
四、填空题(共3小题)
22.回答下列问题：
(1)向溴化钠和碘化钾混合溶液中，通入足量的氯气后，将溶液蒸干并灼烧，最后蒸发皿中剩余的物质是____________________________________________________________________，
反应的化学方程式是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)向碘化钾溶液中滴入淀粉溶液，现象是______________________________________，
再滴入氯水，现象是____________________________________________________________，
反应的离子方程式是____________________________________________________________。
23.回答下列问题：
(1)有下列微粒或物质：
①O、O、O　②H2O、D2O　③石墨、金刚石　④H2、D2、T2　⑤H、D、T　⑥K、Ca、Ar，回答下列问题：
a.互为同位素的是________；
b.互为同素异形体的是________；
(2)H8O的摩尔质量为________，相同质量的H8O与H8O所含质子数之比为________，中子数之比为________。
(3)电解相同质量的H8O和H8O时产生的氢气在同温同压下体积之比为________，质量之比为______。
24.氰[(CN)2]、硫氰[(SCN)2]的化学性质与卤素X2很相似，化学上称之为拟卤素[如：(SCN)2＋H2OHSCN＋HSCNO]。已知还原性Cl－＜Br－＜CN－＜SCN－＜I－，请回答：
(1)(CN)2与KOH溶液反应的化学方程式是_______________________________________
____________________________________________________________________________。
(2)NaBr和KSCN的混合溶液中通入(CN)2反应的化学方程式是_____________________。
答案解析
1.【答案】B
【解析】光导纤维主要原料是SiO2；光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的全反射。②③正确。
2.【答案】B
【解析】玻璃、水泥、陶瓷是传统无机非金属材料，合金为金属材料，不属于无机非金属材料。
3.【答案】A
【解析】由图可知：可知R为氦，X为氮，Y为硫，Z为溴。氨气能与硫酸反应生成盐硫酸铵；氢硫酸的酸性比氢溴酸弱；单质溴在常温下是液体，能与铁粉反应；溴的原子序数为35，硫的原子序数为16，二者之差为19；溴处于第四周期，该周期包括18种元素。
4.【答案】C
【解析】元素周期表中的第一、二、三周期的元素为短周期元素。铝、氯、硫都是短周期元素(都是第三周期元素)；铁是第四周期元素，属于长周期元素。
5.【答案】C
【解析】元素性质呈周期性变化的根本原因是核外电子排布的周期性变化。
6.【答案】A
【解析】T元素为Si，Q、R、W分别为N、O、Cl，氢化物稳定性：H2O＞NH3＞SiH4，A错误；NH3与H2O和Ne均有10个质子和10个电子，C项正确；T、W的最高价氧化物对应的水化物酸性：HClO4＞H2SiO3，D项正确。
7.【答案】D
【解析】该氯化物中R微粒核外电子数为Z，又由于该氯化物化学式为RClX，所以该同位素的质子数为X＋Z，又该同位素的中子数为Y，质量数＝质子数＋中子数，所以该同位素的符号为R，故D项正确。
8.【答案】C
【解析】钠与水反应时，能够浮在水面，说明钠的密度比水小；钠与水反应放出的热量能使钠熔化，说明钠的熔点较低；常温下钠与水剧烈反应放出氢气，说明钠的金属活动性很强。
9.【答案】C
【解析】周期表共有18个纵行，16个族，其中第Ⅷ族包括第8、9、10三个纵行，A项错误；对于0族元素、副族元素及第Ⅷ族元素来说，同族元素原子的最外层电子数不一定相同，B项错误；同周期元素具有相同的电子层数，C项正确；第1周期的元素从氢元素开始，以稀有气体元素结束，D项错误。
10.【答案】A
【解析】核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子的电子数分别是16和4，最外层电子数分别是6和2，电子层数分别是3和2，次外层电子数分别为8和2，A项正确。
11.【答案】D
【解析】根据周期序数＝电子层数，主族序数＝最外层电子数，知D项正确。
12.【答案】C
【解析】焰色反应中需用铂丝蘸取溶液，用酒精灯进行灼烧，铂丝用盐酸进行洗涤，观察钾元素紫色火焰时需要蓝色钴玻璃。
13.【答案】D
【解析】元素周期表现有7个横行，每个横行各为一个周期，则有7个周期，A正确；元素周期表有18个纵列，包含7个主族、7个副族、1个0族、1个ⅧA族，共16个族，B正确；氧元素的原子序数为8，位于第2周期ⅥA族，C正确；He原子的最外层电子数为2，D错误。
14.【答案】A
【解析】同周期元素的原子最外层电子数越多，其原子半径越小(稀有气体元素除外)；不同周期元素的原子最外层电子数越多，其原子半径不一定越小，如r(Cl)>r(O)；元素的核电荷数越大，其原子半径不一定越小，如r(Na)>r(F)。
15.【答案】D
【解析】Na、Mg、Al还原性依次减弱，A项错误；HCl、H2S、PH3稳定性依次减弱，B项错误；Al(OH)3、Mg(OH)2、NaOH碱性依次增强，C项错误；S2－、Cl－、K＋、Ca2＋核外电子排布相同，随原子序数递增离子半径逐渐减小，D项正确。
16.【答案】(1)分液漏斗　(2)稀硝酸　(3)饱和碳酸氢钠溶液　吸收气体中的硝酸蒸气　(4)硅酸钠溶液　＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋　(5)N>C>Si
【解析】因为硝酸具有挥发性，所以应通过B装置除去HNO3蒸气，否则无法确定H2SiO3沉淀是由CO2与Na2SiO3反应生成的，还是HNO3与Na2SiO3反应生成的。
17.【答案】(1)Al　(2)Mg＋2H＋Mg2＋＋H2↑　(3)(1)
【解析】大小相同的镁片、铝片分别与相同浓度的盐酸反应时，二者反应的剧烈程度不同，可说明镁、铝金属性强弱的不同，但产生气体的多少不能说明镁、铝金属性的强弱，如实验(2)。
18.【答案】(1)
HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3
(2)
HCl>H2S>PH3>SiH4
(3)同周期元素非金属性随原子序数增大而增强　同周期元素(如硅、磷、硫、氯)，随着原子序数的递增，原子的核电荷数增多，原子半径减小，原子核对最外层电子的吸引力增强，在反应过程中得到电子能力增强，元素的非金属性逐渐增强
【解析】硅、磷、硫、氯等非金属元素，其最高价氧化物对应水化物酸性越强，气态氢化物的稳定性越强，元素的非金属性越强。
19.【答案】(1)0.16
mol　(2)0.03
mol　0.05
mol　(3)6.96
g
【解析】(1)反应前氢氧化钠的物质的量＝0.1
L×1.7
mol·L－1＝
0.17
mol，
反应后氢氧化钠的物质的量＝0.1
L×0.1
mol·L－1＝
0.01
mol，
反应消耗氢氧化钠的物质的量＝0.17
mol－0.01
mol＝0.16
mol。
(2)由8Cl2＋16NaOH5NaClO＋NaClO3＋10NaCl＋8H2O可知，
反应消耗氯气的物质的量＝0.16
mol÷16×8＝0.08
mol，
被氧化氯气的物质的量＝0.08
mol÷8×6÷2＝0.03
mol，
被还原氯气的物质的量＝0.08
mol－0.03
mol
＝0.05
mol。
(3)由(2)可知，尾气中的氯气为0.08
mol
，
由MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋
Cl2↑＋2H2O可知，
反应消耗二氧化锰的质量＝0.08
mol×87
g·mol－1＝6.96
g。
20.【答案】2
393.16
t
【解析】普通玻璃中n(Na2O)∶n(CaO)∶n(SiO2)＝∶∶≈1∶1∶6，因为Na2O～Na2CO3，CaO～CaCO3，所以三种原料的物质的量之比为Na2CO3∶CaCO3∶SiO2＝1∶1∶6。题中所给原料的物质的量之比为∶≈5∶22.6
＝
1∶4.52，显然Na2CO3有剩余。设500吨石灰石折合氧化钙xtCaO～CaCO356
t　100
txt　　500
t56∶x＝100∶500x＝280
t280
t÷11.7%≈2
393.16
t。
21.【答案】(1)1∶1∶6　(2)1.38
t、1.00
t、3.6
t(3)0.88
t
【解析】(1)n(K2O)∶n(CaO)∶n(SiO2)＝∶∶≈1∶1∶6。(2)化学式为K2O·CaO·6SiO2，其摩尔质量M＝510
g·mol－1，钾玻璃物质的量n＝＝104mol由原子守恒计算可知：m(K2CO3)＝n(K2CO3)×138
g·mol－1＝104mol×138
g·mol－1＝1.38
t，m(CaCO3)＝n(CaCO3)×100
g·mol－1＝104mol×100
g·mol－1＝1.00
t，m(SiO2)＝n(SiO2)×360
g·mol－1＝104mol×360
g·mol－1＝3.6
t。(3)在玻璃熔炉中发生反应：CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑，K2CO3＋SiO2K2SiO3＋CO2↑，生成二氧化碳的物质的量与参加反应二氧化硅的物质的量相等，m(CO2)＝n(CO2)×44
g·mol－1＝2×104mol×44
g·mol－1＝0.88
t。
22.【答案】(1)氯化钠和氯化钾　2NaBr＋Cl22NaCl＋Br2,2KI＋Cl22KCl＋I2
(2)无明显变化　溶液变蓝色　Cl2＋2I－2Cl－＋I2
【解析】溴化钠和碘化钾混合溶液中，通入足量的氯气后，氯气与溴化钠发生置换反应生成氯化钠和单质溴，氯气与碘化钾发生置换反应生成氯化钾和单质碘。单质碘可使淀粉溶液变蓝色。
23.【答案】(1)a.①⑤　b.③
(2)20
g·mol－1　11∶10　11∶12
(3)10∶9　5∶9
【解析】(1)a.互为同位素的应该是质子数相同，中子数不同的原子，所以答案为①⑤；b.互为同素异形体的应该是同种元素形成的性质不同的单质，所以答案为③；(2)H8O的摩尔质量为20
g·mol－1，H8O的摩尔质量为22
g·mol－1，因此相同质量的H8O与H8O的物质的量之比为11∶10，即分子个数之比为11∶10，而相同数目的H8O与H8O
所含质子数之比为1∶1，中子数之比为10∶12，因此相同质量的H8O与H8O所含质子数之比为11∶10，中子数之比为11∶12。(3)H8O和H8O的相对分子质量之比为
9∶10，相同质量的H8O和H8O的物质的量之比为10∶9，由1
molH2O(或H2O)～1
molH2(或H2)，H2和H2的相对分子质量之比为1∶2，可知电解相同质量的HO和HO，生成的氢气体积比为10∶9，质量之比为×＝5∶9。
24.【答案】(1)
(CN)2＋2KOHKCN＋KCNO＋H2O
(2)
2KSCN＋(CN)2(SCN)2＋2KCN
【解析】(1)由Cl2＋2KOHKCl＋KClO＋H2O可知，(CN)2的化学性质和卤素很相似，则
(CN)2＋2KOHKCN＋KCNO＋H2O。
(2)阴离子的还原性强弱为Cl－＜Br－＜CN－＜SCN－＜I－，NaBr和KSCN的混合溶液中通入(CN)2反应，只发生KSCN与(CN)2的反应，反应为2KSCN＋(CN)2(SCN)2＋2KCN。