鲁科版（2019） 高中化学 必修第二册第1章《原子结构元素周期律》单元测试卷（含答案）

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第1章《原子结构 元素周期律》单元测试卷

一、单选题
1．下列有关同素异形体的说法正确的是（    ）
A．C60与C70属于同素异形体
B．白磷转化为红磷是物理变化
C．O2转化为O3属于氧化还原反应
D．金刚石与石墨化学式不同，但结构相同
2．在1～18号元素中，最外层电子数等于电子层数的元素有(　　)
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
3．“天问一号”着陆火星、“嫦娥五号”成功着陆月球、神舟十三号顺利往返，均展示了我国科技发展的巨大成就。下列有关说法正确的是
A．火星陨石中的质子数为20
B．月壤中的与地球上的互为同位素
C．运载火箭使用的液燃料是清洁燃料
D．飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于天然有机高分子
4．下列说法正确的是
A．已知2C＋SiO2Si＋2CO↑，说明Si的非金属性比C强
B．电子层数越多，原子半径一定越大
C．单质中不可能含有离子键
D．第ⅥA族元素的氢化物中，稳定性最强的其沸点最低
5．2022 年北京冬奥会火炬“飞扬”的外壳采用了轻质耐高温碳纤维材料。这种材料属于
A．黑色金属材料 B．有机合成材料
C．传统硅酸盐材料 D．新型无机非金属材料
6．助熔剂一般指能降低物质的软化、熔化或液化温度的物质。化合物Q用作铝、铜和铝合金焊接助熔剂，结构如图所示，为原子序数依次增大的主族元素，最外层电子数均为奇数且质子数之和为22。下列叙述错误的是

A．原子半径大小： B．Z的氢化物可与W的氢化物反应
C．中的原子均达到8电子稳定结构 D．是一种常用还原剂
7．某溶液可能含有Na+、NH、Fe2+、Al3+、I-、AlO、SiO、SO、CO、SO。现进行如下实验：
(1)向溶液中加入过量稀盐酸，产生沉淀X和气体Y，过滤；
(2)向滤液中加入过量氨水，产生白色沉淀；
(3)另取一定量原无色溶液，滴加少量溴水，溶液呈无色。
下列判断不正确的是
A．沉淀是纯净物 B．气体可以使澄清石灰水变浑浊
C．原溶液可能含NH、I-、CO、SO D．原溶液一定含Na+、AlO、SO和SiO
8．、、、为短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图所示。下列说法正确的是







A．元素的气态氢化物最稳定
B．原子半径：
C．若、、、均存在最高价氧化物对应的水化物，则元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性最强
D．若元素的原子序数为的两倍，则与可以形成型号的原子晶体
9．化学与生活、社会发展息息相关，下列有关说法不正确的是
A．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，该过程发生了置换反应．
B．“霾尘积聚难见路人”，雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应
C．“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，屠呦呦对青蒿素的提取属于化学变化
D．古剑“沈卢”“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”，剂钢指的是铁的合金
10．随着原子序数的递增，a～g七种短周期元素的最高正价或最低负价与原子序数的关系如图所示。下列说法中不正确的是

A．在a、b、f、g四种元素中，非金属性最弱的元素位于第三周期第IVA族
B．a、b、f三种元素的原子半径：
C．元素e的最高价氧化物能与氢氧化钠溶液反应
D．a与b的最高价氧化物对应水化物均为强酸
11．实验室用含碘（主要以和的形式存在）废水制备单质碘的实验流程如下：


已知：I.碘的熔点为113℃，但固态碘易升华；
II.粗碘中含有少量的杂质。
下列说法正确的是（   ）
A．操作①和③中的有机相从分液漏斗上端倒出
B．操作②中发生反应的离子方程式为
C．操作⑤可用图1所示的水浴装置进行
D．操作④为过滤
12．下列甲、乙两组反应，生成气体的物质的量相等的是
选项
甲
乙
A
1mol碳与足量浓硫酸反应[来源
1mol铜与足量浓硫酸反应
B
1mol铁与足量稀硝酸反应
1mol铝与足量稀硝酸反应
C
27铝与足量氢氧化钠溶液反应
24g镁与足量盐酸反应
D
1L 12mol/L浓盐酸与足量MnO2反应
1L 12mol/L浓盐酸与足量KMnO4反应

A．A B．B C．C D．D
13．下列说法中不正确的是
A．非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素的最外层电子数
B．非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数
C．金属元素在化合物中只显正价
D．同种元素的最高正价和最低负价的绝对值之和为8(O、F除外)

二、填空题
14．回答下列问题：

(1)问题一：图1是主族元素的原子半径，分析图1可得出什么结论___。
(2)问题二：图2是短周期元素的主要化合价，分析图2可得出什么结论___。
15．高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称半导体材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命"。这种材料可以按所给路线制备：
SiO2粗硅SiHCl3Si(纯)
(1)写出步骤①的化学方程式：_______。
(2)步骤②经过冷凝得到的SiHCl3(沸点为33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点为57.6℃)和HCl(沸点为℃)，提纯SiHCl3的主要化学操作的名称是_______；SiHCl3和SiCl4一样遇水可发生剧烈水解，已知SiHCl3水解会生成两种气态产物，请写出其水解的化学方程式：_______。
(3)请写出二氧化硅与氢氟酸反应的化学方程式：_______。
16．工业上常用电解饱和食盐水的方法制备氯气，其装置如图所示：

(1)写出电解饱和食盐水的化学方程式：_________。
(2)电解时，将Y极(阳极)生成的物质通入盛有NaI溶液的试管中，再加入四氢化碳充分振荡，最后观察到的现象是________________。
A．溶液分层，上层无色，下层橙红色
B．溶液分层，上层橙红色，下层无层
C．溶液分层，上层无色，下层紫红色
D．溶液分层，上层紫红色，下层无层
17．针对下面10种元素，完成以下各小题。
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
 
 
 
C
N
O
 
Ne
3
Na
Mg
Al
Si
 
S
Cl
 

(1)地壳中含量最多的元素是_______(填名称)。
(2)化学性质最不活泼的元素是_______(填元素符号)。
(3)Al的原子结构示意图为_______。
(4)C与N相比，原子半径较小的是_______。
(5)最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是_______(填化学式)。
(6)MgO和Al2O3中，属于两性氧化物的是_______。
(7)S和Cl相比，元素非金属性较强的是_______。
(8)可用来制造光导纤维的物质是_______，晶体硅的主要用途是_______(写出一种)。
(9)工业上以N2和H2为原料，在高温、高压和催化剂存在的条件下制备NH3，请写出反应的化学方程式：_______。
18．下图是元素周期表的一部分。
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
VA
ⅥA
ⅦA
0
2

①

②
③
④
⑤

3
⑥

⑦
⑧


⑨
⑩

(1)①-⑩元素中最稳定的原子是_______(填元素符号)；形成的气态氢化物稳定性最强的是_______(填氢化物的化学式)。
(2)②的最高价氧化物的电子式为_______；用电子式表示⑤和⑥形成化合物的过程：_______。
(3)①和⑦金属性相似，①的最高价氧化物对应的水化物与KOH溶液反应的离子方程式为_______。
(4)某同学设计了如下实验证明非金属性③>②>⑧。已知是不溶于水的白色胶状沉淀，易挥发。

该同学打开分液漏斗活塞，观察到A中产生气泡，B中出现白色胶状沉淀即认为非金属性③>②>⑧。请问该同学的结论合理吗_______(答“合理”或“不合理”)，原因是_______。
19．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地亮质量的90%以上。
(1)下列物质不属于硅酸盐材料的是___________。
A．陶瓷 B．玻璃 C．水泥 D．生石灰
(2)是玻璃的主要成分之一，与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为___________，工艺师常用___________(填物质名称)来雕刻玻璃。
(3)用水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明可用作___________。可通过与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是___________。
A．普通玻璃坩埚      B．石英玻璃坩埚      C．氧化铝坩埚      D．铁坩埚
(4)工业上常利用反应制备硅单质，该反应中氧化剂是___________。
(5)根据如图所示装置回答以下问题。

若要用此装置证明酸性：，从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到的物质：①稀  ②稀盐酸  ③碳酸钙  ④溶液  ⑤。试剂A与C分别为___________(填序号)；试管中发生反应的离子方程式为___________。有同学认为此实验不能说明酸性强弱，你认为原因是___________。

参考答案：
1．A
【详解】A．C60与C70均是由C元素组成的单质，属于同素异形体，A正确；
B．白磷和红磷是不同的物质，白磷转化为红磷有新物质生成，是化学变化，B错误；
C．O2转化为O3无元素化合价变化，不属于氧化还原反应，C错误；
D．金刚石与石墨化学式相同，均为C，但结构不同，D错误。
答案选A。
2．C
【详解】在1～18号元素中，最外层电子数等于电子层数的元素有氢、铍、铝，共3种元素，故选C。
3．C
【详解】A．元素符号左上角数字为质量数，所以火星陨石中的质量数为20，故A错误；
B．同位素须为同种元素，和的质子数不同，不可能为同位素关系，故B错误；
C．氢气燃烧产物为水，为清洁能源，故C正确；
D．玻璃纤维为无机非金属材料，不是天然有机高分子材料，故D错误。
故选C。
4．C
【分析】非金属性越强，对应的单质的氧化性越强，还原性越弱；电子层数只是影响原子半径的一个因素；离子键是阴阳离子间的静电作用，单质中不含阴阳离子；第ⅥA族元素的氢化物中，稳定性最强为水，含有氢键，沸点反常的高。
【详解】A．由元素周期律可知，同一族，从上至下，非金属减弱，故C的非金属性比Si强，题意不符，故A错误；
B．电子层数只是影响原子半径的一个因素，还要考虑原子核对电子的吸引，核外电子多，相应的核内质子数也多，由于静电力的增强可能会引起原子半径的减小，如Li＞Cl，故B错误；
C．离子键是阴阳离子间的静电作用，单质中不含阴阳离子，一般单质是由原子直接构成或同原子间以共价键结合，故不含离子键，C正确；
D．第ⅥA族元素的氢化物中，稳定性与元素的非金属性一致，稳定性最强为水，水含有分子间氢键，沸点最高，故D错误；
答案选C。
5．D
【详解】碳纤维材料为含碳量在90%以上的高强度高模量纤维属于非金属、新型无机材料，综上所述故选D。
6．C
【分析】化合物Q用作铝、铜和铝合金焊接助熔剂，结构如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的主族元素，最外层电子数均为奇数且质子数之和为22，Z与4个X形成+1价阳离子，该离子应该为铵根离子，则X为H，Z为N元素；Y与4个W形成-1价阴离子，Y、Z的质子数之和为22-1-7=14，应该为B和F元素，结合原子序数可知，Y为B，W为F元素，以此分析解答。
【详解】根据分析可知，X为H，Y为B，Z为N，W为F元素，
A．主族元素同周期从左向右原子半径逐渐减小，氢原子的原子半径最小，则原子半径大小为：Y＞Z＞W＞X，故A正确；
B．Z的氢化物为氨气，W的氢化物氟化氢，氨气能够与氟化氢反应生成氟化铵，故B正确；
C．YW3为BF3，BF3分子中B的最外层电子数为3+3=6，不满足8电子稳定结构，故C错误；
D．NaYX4为NaBH4，该化合物中H为-1价，易被氧化，是一种常用还原剂，故D正确；
故选：C。
7．C
【分析】(1)向溶液中加入过量的稀盐酸，产生沉淀X和气体Y，则气体Y为SO2或CO2，沉淀X为H2SiO3，即原溶液中含有SiO和SO或CO中的至少一种，则溶液中不含有Fe2+、Al3+；
(2)向滤液中加入过量氨水，又有白色沉淀产生，则沉淀为Al(OH)3，原溶液中含有AlO，AlO与NH不能共存，故一定不含NH；
(3) 另取一定量原无色溶液，滴加少量溴水，溶液呈无色，原溶液中含有SO， 根据溶液电中性可知，原溶液中一定含有Na+；故原溶液一定含有Na+、AlO、SO和SiO，一定不含有Fe2+、Al3+、NH，可能含有、CO、SO，据此分析。
【详解】A．沉淀X为H2SiO3，A正确；
B．气体Y为SO2或CO2，均可以使澄清石灰水变浑浊，B正确；
C．由上述分析可知，不可能含，C错误；
D．结合三个实验可知，原溶液一定含、、和，D正确；
故本题选C。
8．D
【详解】A. 同周期自左而右元素非金属性增强，同主族从下往上，元素非金属性增强，四种元素中X元素非金属性最强，X的氢化物最稳定，故A错误；
B. 同周期自左而右原子半径减小，电子层越多原子半径越大，故原子半径：，故B错误；
C. 若、、、均存在最高价氧化物对应的水化物，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则X元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性最强，故C错误；
D. 若元素的原子序数为的两倍，X、Y、Z、W分别为O、Si、P、S，则为Si，为O，可以形成原子晶体，故D正确；
故选D。
9．C
【详解】A．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，该过程发生了反应是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，该反应属于置换反应，正确；
B．“霾尘积聚难见路人”，雾霾所形成的溶胶属于胶体，能产生丁达尔效应，正确；
C．“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，上述对青蒿素的提取过程没有新的物质产生，发生的是物理变化，错误；
D．古剑一沈卢“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”，剂钢指的是铁元素形成的合金，正确。
10．D
【分析】根据表中所给内容可知： a为C元素，b为N元素，c为O元素，d为Na元素，e为Al元素，f为Si元素，g为S元素。
【详解】A．在a、b、f、g四种元素中，非金属性最弱的是Si元素，位于第三周期第ⅣA族，故A正确；
B．原子半径C＞N，Si＞C，a、b、f三种元素的原于半径：r(f)>r(a)>r(b)，故B正确；
C．元素e的最高价氧化物对应的水化物为氧化铝，氧化铝为两性氢氧化物，能与氢氧化钠溶液反应，故C正确；
D．a最高价氧化物对应水化物为碳酸，碳酸为弱酸，故D错误；
故选D。
11．C
【分析】操作①利用萃取，分液分离得到有机相与水相，四氯化碳的密度比水大，有机层在下层、水层在上层，水相中加入Na2SO3将IO3-生成I2，再用四氯化碳萃取、分液，有机相合并，利用蒸馏方法进行分离，粗碘中含有少量的Na2SO4杂质，利用碘单质的升华进行提纯。
【详解】A. 操作①和③均为萃取、分液，四氯化碳的密度比水的大，溶解碘单质的有机相从分液漏斗下端放出，故A错误；
B. 操作②加入Na2SO3溶液，SO32−还原IO3−生成I2，自身被氧化生成SO42−，反应的离子方程式为：2 IO3−+5 SO32−+2H+=I2+5 SO42−+H2O，故B错误；
C. 固体碘可以不经过融化直接升华，不需要经过加热融化使之气化，操作⑤可以利用水浴装置进行，故C正确；
D. 碘易溶于有机溶剂，操作④是将四氯化碳与碘单质分离，应采取蒸馏方法，故D错误；
故选：C。
12．B
【详解】试题分析：C+2H2SO4=CO2 ↑+2SO2 ↑+2H2O 、Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4 +SO2 ↑+2H2O，A项错误；Fe+4HNO3 =Fe(NO3)3 +NO+2H2O、Al+4HNO3 =Al(NO3)3 +NO+2H2O ,B项正确；2Al+2NaOH=2NaAlO2 +3H2↑，27克铝生成1.5mol氢气，Mg+2HCl=MgCl2 +H2↑,24克镁生成1mol氢气，C项错误；浓盐酸与MnO2反应，而稀盐酸与MnO2不反应，无法计算气体的量，D项错误；选B。
考点：考查常见化学反应。
13．B
【详解】A．非金属元素的最高价等于最外层电子数，非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素的最外层电子数，故A正确；
B．非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于8-该元素原子的最外层电子数，故B错误；
C．金属元素易失电子，金属元素在化合物中只显正价，故C正确；
D．同种非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值之和为8(O、F除外)，故D正确；
选B。
14．(1)同周期的主族元素随核电荷数的增加原子半径减小，同主族元素随电子层数的增多原子半径增大
(2)同主族元素的化合价相似；随着原子序数的递增，元素的最高正化合价呈现+1→+7，非金属元素最低负化合价呈现-4→-1的周期性变化，非金属元素的最高正化合价与最低负化合价的绝对值之和为8

【解析】（1）
由图1可得出同周期的主族元素随核电荷数的增加原子半径减小，同主族元素随电子层数的增多原子半径增大；
（2）
由图2可得出同主族元素的化合价相似；随着原子序数的递增，元素的最高正化合价呈现+1→+7，非金属元素最低负化合价呈现-4→-1的周期性变化，非金属元素的最高正化合价与最低负化合价的绝对值之和为8.
15．          蒸馏或分馏         
【详解】(1)工业上用焦炭在高温下置换二氧化硅中的硅来制备粗硅，反应的化学方程式为；
(2)由题意可知，SiHCl3(沸点33.0℃)、SiCl4(沸点57.6℃)、HCl(沸点℃)的沸点不同，根据沸点的不同实现物质分离的方法为蒸馏或分馏；SiHCl3水解生成硅酸、氢气和氯化氢，反应的化学方程式为；
(3)二氧化硅能和氢氟酸反应生成四氟化硅和水，反应的化学方程式为。
16．     2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑     C
【分析】(1)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气；
(2)氯气与NaI溶液反应生成氯化钠和碘单质，四氯化碳萃取碘水中的碘。
【详解】(1)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气，反应化学方程式是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；
(2)电解时，Y极是阳极，阳极氯离子失电子生成氯气，氯气与NaI溶液反应生成氯化钠和碘单质，再加入四氢化碳充分振荡，四氯化碳萃取碘水中的碘，四氯化碳的密度大于水，所以最后观察到的现象是溶液分层，上层无色，下层紫红色，故选C；
17．(1)氧
(2)Ne
(3)
(4)N
(5)NaOH
(6)Al2O3
(7)Cl
(8)     SiO2     半导体；计算机芯片；太阳能电池板；
(9)

【解析】（1）
地壳中含量最多的元素是氧；
（2）
10种元素中，氖是稀有气体元素，化学性质最不活泼；
（3）
铝是13号元素，有3个电子层，最外层电子数为3，原子结构示意图为：；
（4）
同一周期元素，从左至右原子半径逐渐减小，C＞N；
（5）
金属性越强，最高价氧化物对应的水化物碱性越强，以上元素中钠的金属性最强，故答案为NaOH；
（6）
Al2O3既能和强酸反应又能和强碱反应，是两性氧化物；
（7）
同一周期元素，从左至右，元素非金属性增强，Cl＞S；
（8）
二氧化硅用于制造光导纤维；晶体硅可用于制造半导体、计算机芯片、太阳能电池板等；
（9）
工业上以N2和H2为原料，在高温、高压和催化剂存在的条件下制备NH3，化学方程式为：；
18．(1)     Ar     HF
(2)         
(3)
(4)     不合理     易挥发，与反应生成白色沉淀的物质也可能是，不能证明H2CO3酸性比强

【分析】由各元素在周期表中的位置信息，可推得①Be，②C，③N，④O，⑤F，⑥Na，⑦Al，⑧Si，⑨Cl，⑩Ar。
【详解】（1）原子的核外电子最外层为2或8时最稳定，由原子的核外电子排布得最稳定的原子是Ar；由元素周期律，元素非金属性越强，其气太氢化物越稳定，F的非金属性最强，所以形成的气态氢化物稳定性最强的是HF；
（2）由分析知元素②为C，最高价氧化物是CO2，电子式为 ；⑤为F元素，⑥为Na元素，NaF形成过程为；
（3）①Be和⑦Al的金属性相似，则Be的最高价氧化物对应的水化物与KOH溶液的反应和Al(OH)3与KOH溶液的反应相似，离子方程式为；
（4）该实验是利用通过强酸制弱酸的原理比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，从而证明元素的非金属性，但易挥发，与反应生成的物质可能是生成的CO2，也可能是挥发出的，所以该实验得出的结论不准确。
19．(1)D
(2)          氢氟酸
(3)     防火剂     D
(4)
(5)     ①④          有挥发性，也会和硅酸钠反应生成硅酸

【解析】(1)
陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐材料，生石灰是氧化钙，不属于硅酸盐，答案选D。
(2)
二氧化硅是酸性氧化物，与碱反应生成盐和水，与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：。
(3)
硅酸钠是矿物胶，不燃烧，而将硅酸钠浸泡棉花就阻隔了棉花与空气中氧气的直接接触，可用作防火剂的原料；普通玻璃坩埚、石英玻璃坩埚都含有二氧化硅，能够与纯碱反应，氧化铝与纯碱能够发生反应（生成偏铝酸钠和二氧化碳），铁和碳酸钠在高温下不会反应，所以高温熔融纯碱时可选用的是铁坩埚。
(4)
氧化剂具有氧化性，化合价降低，反应中硅元素化合价降低，因此氧化剂是二氧化硅。
(5)
证明酸性：HNO3>H2CO3>H2SiO3，试剂A、B、C分别为稀硝酸、碳酸钠和硅酸钠溶液；试管中发生反应的离子方程式为：；有同学认为此实验不能说明酸性强弱，原因是硝酸具有挥发性，也会和硅酸钠反应生成硅酸。