第1章原子结构与元素性质检测题高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修2（答案）

第1章《 原子结构与元素性质》检测题
一、单选题
1．下列性质的比较正确的是
A．微粒半径： B．电负性：
C．第一电离能： D．单质的熔点：
2．我国北斗导航卫星使用了铷(Rb)原子钟。下列说法正确的是
A．的第一电离能比的第一电离能低
B．的价电子排布式为
C．是十分活泼的金属，其电负性为0
D．和互为同素异形体
3．根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是
A．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
B．核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
C．热稳定性：H2O＞H2S＞PH3
D．与得电子能力不同
4．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
5．镓(Ga)元素位于元素周期表第四周期，与铝同主族。以下对镓(Ga)的相关说法正确的是
A．Ga是一种不活泼的金属
B．的碱性比弱
C．Ga单质的还原性比Al单质强
D．的氧化性比强
6．X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同，且X的离子半径小于负二价硫离子的半径，X元素为(　　)
A．Al B．P C．Ar D．K
7．一种有机合成中间体和活性封端剂的分子结构式如图所示。其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X、Y同主族，W原子与X原子的质子数之和等于Z原子的最外层电子数。下列说法正确的是
A．原子半径： B．相同压强下单质的沸点：
C．最高价含氧酸酸性： D．W与X形成的化合物中只含极性键
8．短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增大， B、D位于同族，C、A、B价电子数为等差数列，公差为2， A、C的价电子数之和为6，下列说法正确的是
A．B的简单离子结构示意图为：
B．原子半径：D＞C＞A＞B
C．电负性：D＜A＜B
D．第一电离能： B＞D
9．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素。W与X位于同一主族；X、Y、Z三种元素形成的一种化合物具有强氧化性，能灭活病毒，其结构式如图所示。下列叙述不正确的是
A．X、Y、Z三种元素形成的化合物全部是非电解质
B．如图化合物中所有元素的原子均达到稳定结构
C．X与Z、W与Z都可形成有强氧化性的物质
D．X与Y形成的化合物中可能含有非极性共价键
10．根据元素周期律比较下列性质，错误的是
A．酸性： HClO4> H2SO4> H2SiO3 B．碱性： KOH<NaOH<LiOH
C．热稳定性： H2O> H2S> SiH4 D．非金属性： F>O>N
11．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，Z原子核外有8种运动状态不同的电子，W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A．原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)
B．W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱
C．第一电离能：Y＜Z
D．X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物和离子化合物
12．科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z原子核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是
A．X单质的用途之一是制造光导纤维
B．元素第一电离能的顺序为X<Y<Z
C．Y的最高价氧化物对应的水化物是强酸
D．该新化合物中含有离子键、极性共价键和非极性共价键
13．在下列所示的微粒中，氧化性最强的是（ ）
A．1s22s22p2 B．1s22s22p5 C．1s22s22p63s1 D．1s22s22p6
14．下列化学术语正确的是
A．的电子式：
B．的结构式：
C．原子的价电子排布图：
D．葡萄糖的实验式：
15．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素，只有X、Y位于同一周期，且Y与Z位于同一主族，四种元素可形成一种在医疗农业、染料上有广泛用途的物质，其物质结构如图所示。下列叙述正确的是
A．原子半径：Z＞Y＞X＞W
B．等物质的量浓度的X和Z的含氧酸的酸性：Z＞X
C．W、X、Z均可与Y形成多种化合物
D．简单氢化物的还原性：Y＞Z
二、填空题
16．，原因是_______。，原因是_______。
17．富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为_______。
18．根据信息回答下列问题：
（1）如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图（其中12号至17号元素的有关数据缺失）。
①认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断Na～Ar元素中，Al的第一电离能的大小范围为________＜Al＜________（填元素符号）；
②图中Ge元素中未成对电子有________个。
（2）已知元素的电负性和元素的化合价一样，也是元素的一种基本性质。下面给出部分元素的电负性：
元素 Al B Be C Cl F Li
电负性 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0
元素 Mg N Na O P S Si
电负性 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8
已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键，两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。①根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律_________；
②通过分析电负性值变化规律，确定Al元素电负性值的最小范围_____；
③判断下列物质是离子化合物还是共价化合物：
A Li3N　　　B PCl3　　　C MgCl2　　　D SiC
Ⅰ.属于离子化合物的是___；
Ⅱ.属于共价化合物的是____；
请设计一个实验方案证明上述所得到的结论_______。
19．(1)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是___________（填离子符号）。
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+表示，与之相反的用-表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为___________。
20．某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。
I.用元素符号表示
(1)将钠、镁、铝各2g分别投入盛足量0.05mol/L盐酸烧杯中，实验结果：____与盐酸反应最剧烈；_____与盐酸反应转移电子最多。钠、镁、铝中第一电离能由小到大的顺序是_____。
(2)向Na2SiO3溶液中通入CO2出现胶状沉淀，可证明____元素得电子能力强，反应的离子方程式为_______。实验结论：随原子序数增大，同周期元素失电子能力依次_______(填“增强”或“减弱”，下同)，得电子能力依次_______。
II.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。
(3)仪器A的名称为_______。
(4)若要证明非金属性：Cl>Br，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C中加KBr溶液和CCl4反应一段时间后，将C振荡、静置，观察到C中现象是_______，此装置存在的不足之处是_______。
21．原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为_______。
22．黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能_______(填“大于”或“小于”)。原因是_______。
23．按要求回答下列问题：
(1)写出基态碳原子的电子排布式：_______；
(2)写出基态疏原子的价电子排布式：_______；
(3)写出基态铬原子的简化电子排布式：_______；
(4)写出基态的价电子排布图：_______。
24．基态O原子核外未成对电子有_______个。
25．基态F原子核外电子的运动状态有_______种。
参考答案：
1．D
【详解】A．一般情况下，原子核外电子层数越多，离子半径越大；具有相同核外电子排布的离子，核电荷数越大，半径越小，则微粒半径，故A项错误；
B．同一周期从左往右元素的电负性增大，应为，故B项错误；
C．同一周期从左往右元素的电离能增大，但第二主族大于第三主族，第五主族大于第六主族，应为，故C项错误；
D．碱金属元素从上到下单质的熔点依次降低，应为，故D项正确；
答案选D。
2．A
【详解】A．Rb和Na位于同一主族，从上到下，第一电离能逐渐减小，Rb的第一电离能比Na第一电离能低，故A正确；
B．Rb位于第五周期第IA族，Rb的价电子排布式为5s1，故B错误；
C．Rb是十分活泼金属，其电负性为0.8，故C错误；
D．85Rb和87Rb属于核素，它们互为同位素，故D错误；
答案为A。
3．C
【详解】A．同主族从上而下非金属性减弱，最高价含氧酸的酸性减弱，不是最高价含氧酸，则不一定，A错误；
B．核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同，如S2-、Ar和K+，B错误；
C．元素的非金属性O>S>P，则其氢化物的热稳定性，H2O>H2S>PH3，C正确；
D．和最外层都是7个电子，得电子能力相同，D错误；
故答案选C。
4．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。
5．C
【详解】A．Al是活泼金属，同主族元素自上而下元素的金属性逐渐增强，因此Ga是活泼金属，A错误；
B．同主族元素自上而下元素的金属性逐渐增强，因此金属性Ga＞Al，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则的碱性比强，B错误；
C．金属性Ga＞Al，则Ga单质的还原性比Al单质强，C正确；
D．Ga单质的还原性比Al单质强，则的氧化性比弱，D错误；
答案选C。
6．D
【详解】由题意可知，X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同，则元素X形成的离子中，K、L、M电子层上的电子数分别为2、8、8，与S2－的电子层结构也相同，对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，故X的核电荷数应大于S的核电荷数，所给选项中符合要求的元素是K，D项正确；
故选D。
7．B
【详解】W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X、Y同主族，结合有机物中各元素的价键X四个价键为C，则Y为Si，Z应该为一个价键，W原子与X原子的质子数之和等于Z原子的最外层电子数，故W为H，Z为Cl。由信息推知：W、X、Y、Z分别为H、C、Si、Cl。
A．同周期从左到右原子半径减小，Si的原子半径大于Cl的原子半径，选项A错误；
B．相同压强下氢气沸点小于氯气，选项B正确；
C．高氯酸为强酸，碳酸、硅酸为弱酸，且碳酸酸性强于硅酸，选项C错误；
D．W与X形成的化合物为各种烃，烃中可能含非极性键，选项D错误。
答案选B。
8．D
【分析】通过已知，可以推知A为C，B为O，C为Mg，D为S。
【详解】A．B的简单离子结构示意图为：，故A错误；
B．原子半径：C＞D＞A＞B，故B错误；
C．电负性：A＜D＜B，故C错误；
D．第一电离能：B＞D，故D正确；
故选D。
9．A
【详解】根据X、Y、Z构成的化合物的结构，可知，X有一条共价键稳定，故X为H或者F、Cl，Y四条共价键稳定，Y为C或者Si，Z两条共价键稳定，Z为O或S，其具有强氧化性，推得-Z-Z-为过氧键，则Z为O，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，则X为H，Y为C，W与X位于同一主族，故W是Na。
A．X、Y、Z三种元素形成的化合物H2CO3、CH3COOH等均为电解质，选项A不正确；
B．化合物中所有元素的原子均达到2电子或8电子的稳定结构，选项B正确；
C．X与Z、W与Z都可形成有强氧化性的物质H2O2、Na2O2等，选项C正确；
D．X与Y形成的化合物中C2H2、C2H4等含有非极性共价键，选项D正确；
答案选A。
10．B
【详解】A．元素的最高价氧化物对应水化物的酸性与其非金属性一致，非金属性：Cl>S>Si，故酸性：HClO4> H2SO4> H2SiO3，A不符合题意；
B．元素的最高价氧化物对应水化物的碱性与其金属性一致，Li、Na、K是同一主族元素，从上往下金属性依次增强，即金属性：K>Na>Li，故碱性：KOH>NaOH>LiOH，B符合题意；
C．元素的简单气态氢化物的稳定性与其非金属性一致，非金属性：O>S>Si，故热稳定性：H2O>H2S>SiH4，C不符合题意；
D．同一周期，从左往右，元素的非金属依次增强，故非金属性：F>O>N，D不符合题意；
故选B。
11．D
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，那么X为与第一周期，X为H，W位于第三周期，W是短周期中金属性最强的元素，W为Na，Z原子核外有8种运动状态不同的电子，Z为O，Y为N；
【详解】A．同周期元素从左到右依次减小，原子半径为H<O<N<Na，即r(X)＜r(Z)＜r(Y)＜r(W)，故A错误；
B．W为Na，最高价氧化物的水化物是氢氧化钠，是一种强碱，故B错误；
C．N原子2p轨道为半充满状态，能量较低，失去一个电子需要的能量较高，故第一电离能：Y>Z，故C错误；
D．X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物如HNO3，也可以形成离子化合物如NH4NO3，故D正确；
故答案为D
12．B
【分析】W、X、Y、Z为同一短周期元素；根据结构图知，X能形成4个共价键， Z能形成1个共价键，则X位于ⅣA族，Z位于ⅦA族，且Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半，Z最外层7个电子，则X原子核外有14个电子，X为Si，Z为Cl；该阴离子中Cl呈-1价、Si呈+4价，根据化合价的代数和为-1价，则Y呈-3价，故Y为P；根据阳离子所带电荷知，W为Na。
【详解】A．由分析可知，X为Si，其氧化物SiO2可以用于制造光导纤维，A错误；
B．由分析可知，X为Si，Y为P，Z为Cl；同一周期，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，但第ⅡA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，元素第一电离能：Si＜P＜Cl，即元素第一电离能：X＜Y＜Z，B正确；
C．由分析可知， Y为P，其最高价氧化物的水合物是H3PO4，为中强酸，C错误；
D．根据结构图知，该新化合物中含有离子键和极性共价键，不含非极性键，D错误；
故选B。
13．B
【详解】根据原子核外电子排布可知，A是C，B是F，C是Na，D是Ne，所以氧化性最强的是F，答案选B。
14．D
【详解】A．氢化钠的电子式为，A项错误；
B．的结构式，B项错误；
C．原子的价电子排布图，C项错误；
D．葡萄糖的分子式，实验室为，D项正确；
故选D。
15．C
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素，只有X、Y位于同一周期，且Y与Z位于同一主族，由此可确定W为第一周期元素，即为氢元素。由结构式可以得出，Y、Z的最外层电子数为6，X的最外层电子数为5，所以X为氮元素，Y为氧元素，Z为硫元素。
【详解】A．由分析可知，Z、Y、X、W分别为S、O、N、H元素，O、N同周期，且O在N的右边，所以原子半径：N＞O，A不正确；
B．若Z形成的酸为H2SO3，X形成的酸为HNO3，则等物质的量浓度的X和Z的含氧酸的酸性：X＞Z，B不正确；
C．W、X、Z可与Y分别可形成H2O、H2O2、NO、NO2、SO2、SO3等化合物，C正确；
D．Y、Z分别为O、S，非金属性O＞S，则简单氢化物的还原性：H2S＞H2O，D不正确；
故选C。
16． 与同主族，电子层数多，原子半径大，易失去电子 同周期，核电荷数依次增加，为全充满稳定结构，第一电离能最大；与相比，B的核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大
【详解】与同主族，电子层数多，原子半径大，对最外层电子吸引能力弱，易失去电子；同周期第一电离能随着原子序数的递增，总趋势逐渐增大，但当出现最外层能级是全满和半满时比相邻元素的第一电离能都要大，答案：与同主族，电子层数多，原子半径大，易失去电子；同周期，核电荷数依次增加，为全充满稳定结构，第一电离能最大；与相比，B的核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大。
17．
【详解】富马酸亚铁(FeC4H2O4)中含元素O、C、H、Fe，金属元素电负性小于非金属元素，Fe的电负性最小，H、C、O电负性随着非金属性增强而变大，故电负性O>C>H>Fe；
故答案为：O>C>H>Fe。
18． Na Mg 2 随着原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化 1.2～1.8 AC BD 测定各物质在熔融状态下能否导电，若导电则为离子化合物，反之则为共价化合物
【详解】（1）①由图可知，同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第ⅡA元素第一电离能大于第ⅢA元素，第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族元素，则铝元素的第一电离能大于钠的大小范围为Na＜Al＜Mg，故答案为：Na；Mg；
②Ge元素的原子序数为32，位于元素周期表第四周期IVA族，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，4s能级上2个电子为成对电子，4p轨道中2个电子分别处以不同的轨道内，有2个未成对电子，故答案为：2；
（2）①由表格数据可知，同周期元素，从左到右电负性依次增大，同主族元素，从上到下电负性依次减弱，即随着原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化，故答案为：随着原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化；
②由表格数据可知，同周期元素，从左到右电负性依次增大，同主族元素，从上到下电负性依次减弱，则同周期元素中Mg＜Al＜Si，同主族元素中Ga＜Al＜B，最小范围为1.2～1.8，故答案为：1.2～1.8；
③A Li3N中氮元素和锂元素的电负性差值为2.0，大于1.7，由两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键可知Li3N为离子化合物；
B PCl3中氯元素和磷元素的电负性差值为0.9，小于1.7，两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键可知PCl3为共价化合物；
C MgCl2中氯元素和镁元素的电负性差值为1.8，大于1.7，两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键可知MgCl2为离子化合物；
D SiC中碳元素和硅元素的电负性差值为0.7，小于1.7，两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键可知SiC为共价化合物；
则属于离子化合物的是AC，属于共价化合物的是BD，离子化合物在熔融状态能电离，化合物能导电，而共价化合物在熔融状态不能电离，化合物不能导电，判别化合物是离子化合物还是共价化合物可以测定各物质在熔融状态下能否导电，若导电则为离子化合物，反之则为共价化合物，故答案为：测定各物质在熔融状态下能否导电，若导电则为离子化合物，反之则为共价化合物。
【点睛】离子化合物在熔融状态能电离，化合物能导电，而共价化合物在熔融状态不能电离，化合物不能导电是判别化合物是离子化合物还是共价化合物的关键。
19． K+和P3- 或
【详解】(1)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子分别为H+(或H-)、O2-、K+和P3-，其中核外电子排布相同的是K+和P3-。答案为：K+和P3-；
(2)对于基态的磷原子，其价电子排布式为3s23p3，其中3s轨道的2个电子自旋状态相反，自旋磁量子数的代数和为0；根据洪特规则可知，其3p轨道的3个电子的自旋状态相同，因此，基态磷原子的价电子的自旋磁量子数的代数和为或。答案为：或。
20．(1) 钠 铝 Na<Al<Mg
(2) C 减弱 增强
(3)分液漏斗
(4) 溶液分层，上层接近无色，下层为橙红色 无尾气处理装置，污染空气
【解析】(1)
三种物质中钠的金属活动性最强，与盐酸反应最剧烈，1molNa与盐酸反应转移1mol电子，1molMg与盐酸反应转移2mol电子，1mol铝与盐酸反应转移3mol电子，三种金属质量相同，相对分子质量相近，但是相同物质的量时转移电子的数目差别较大，因此铝与盐酸反应转移电子最多。同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但是镁的3s轨道全满，3p轨道全空，较为稳定，因此第一电离能大于Al，故第一电离能由小到大顺序为Na<Al<Mg。
(2)
元素的非金属性越强，越易得电子，且最高价氧化物的水化物酸性越强，向硅酸钠中通入二氧化碳，产生胶状沉淀，可知碳酸酸性强于硅酸，反应方程式为，可证明碳元素得电子能力大于Si。Na、Mg、Al是同周期主族元素，金属性随核电荷数增大而减弱，说明随着原子序数的增大，同周期元素失电子能力依次减弱，得电子能力依次增强。
(3)
从图中可知，仪器A的名称为分液漏斗。
(4)
浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气，C中氯气和KBr反应生成Br2，Br2易溶于CCl4发生分层现象，则观察到C中溶液分层，上层接近无色，下层为橙红色。整套装置无氯气的尾气处理装置，易造成环境污染。
21．或
【详解】基态磷原子的价电子排布图为，能级的3个轨道上的电子自旋方向相同，故基态磷原子的价电子自旋磁量子数的代数和为或。
22． 大于 Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子
【详解】由于Zn的核外电子排布式为，Cu的核外电子排布式为，核外电子排布处于全满稳定状态，第一电离能更大，所以。
23．(1)1s22s22p2
(2)3s23p4
(3)[Ar]3d54s1
(4)
【解析】（1）
碳为6号元素，基态碳原子的电子排布式：1s22s22p2；
（2）
硫为16号元素，基态疏原子的价电子排布式：3s23p4；
（3）
铬为24号元素，基态铬原子的简化电子排布式：[Ar]3d54s1；
（4）
铁为26号元素，铁离子为铁原子失去3个电子后形成的离子；基态的价电子排布图： 。
24．2
【详解】基态O原子价层电子轨道表示式：，所以基态O原子核外未成对电子有2个，答案：2。
25．9
【详解】原子核外有几个电子，电子的运动状态就有几种，F原子核外有9个电子，所以运动状态有9种。

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