鲁科版（新课标）高考化学专题练习 《原子结构 元素周期律》综合训练

这是一份鲁科版（新课标）高考化学专题练习 《原子结构 元素周期律》综合训练，共21页。试卷主要包含了单选题，填空题，推断题等内容，欢迎下载使用。
1.在2L的密闭容器中，投入0.2ml N2和0.6 ml H2 ，发生可逆反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，2min后，生成0.04mlNH3，下列说法中正确的是( )
A. 2min内 H2的反应速率为0.01ml−1⋅L⋅min−1
B. 若2min后，往容器中通入0.2ml的氩气，则生成NH3的反应速率加快
C. 若混合气体的密度不再改变，则反应达到平衡状态
D. 若单位时间内有3ml H−H键断裂，同时就有6 ml N−H键断裂，则反应达到平衡状态
2.下列性质递变不正确的是( )
A. 酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4B. 半径：Cl−>Na+>F−
C. 热稳定性：HF>HCl>HBrD. 还原性：Cl−Z
C. 简单离子半径：W>Y>Z
D. 该化合物中W的杂化轨道类型为sp3
7.中华优秀传统文化涉及了很多化学知识，下列有关说法错误的是( )
A. 《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”里的“碱”主要是NaOH
B. “三月打雷麦谷堆”是指在雷电作用下N2最终可转化成被农作物吸收的化合态氮
C. 刘长卿诗云“水声冰下咽，砂路雪中平”，其中固态冰转化为液态水需要吸热
D. “火树银花合，星桥铁锁开”中的反应涉及化学能转化为热能和光能
8.能量以各种不同的形式被人们利用。下列叙述正确的是 ( )
A. AB. BC. CD. D
9.X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的5种短周期元素。X的质子数与电子层数相同，Y、Z、M同周期且相邻，W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍，Z和与其同主族的短周期元素可组成常见气体。下列说法不正确的是( )
A. 原子半径：W>Y>Z>M>X
B. X、Y、Z三种元素可组成盐
C. WZ2、YZ2均可与水发生反应
D. Y、W的最高价氧化物对应的水化物的酸性：Y>W
10.A、B、C、D、E是五种原子序数依次递增的短周期元素。已知：A的一种同位素可以用于测定文物的年代；基态C原子含3对成对电子；D在同周期金属元素中第一电离能最大；基态E原子的3p轨道中含有自旋方向不同且数目之比为3：1的电子。下列说法正确的是( )
A. 简单离子的离子半径：BY=M>X，Y与W为同主族元素。下列说法错误的是( )
A. 该阴离子呈现锯齿状
B. 该阴离子与季铵离子(R4N+)能形成离子液体
C. 第一电离能大小：X>Y>Z
D. M的氢化物的沸点不一定比Y的氢化物低
14.通常条件下，下列各组物质的性质排列顺序错误的是( )
A. 熔点：SiO2>P2O5>SO3B. 水中溶解度：CH4>NH3>HF
C. 沸点：异丙醇>乙醇>甲醇D. 酸性：HNO3>H2CO3>H3BO3
15.下列表示正确的是 ( )
A. 硅原子的结构示意图：B. 乙醇的结构式：C2H6O
C. 乙烷的比例模型：D. 氯化氢的电子式：H+[∶Cl····∶]−
16.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y是短周期元素中原子半径最大的原子，X、Y、Z的简单离子电子层结构相同，Z与W最外层电子数之和等于10.下列说法正确的是( )
A. 最高正价由低到高的顺序为：Y、Z、X、W
B. 原子半径由小到大的顺序为：X、Z、W
C. Y、Z、W的最高价氧化物的水化物两两之间均能发生反应
D. X与Y两种元素只能组成一种化合物
17.元素甲～戊均为短周期主族元素，在周期表中的相对位置如图所示，其中戊的单质呈黄绿色，下列说法错误的是( )
A. 原子半径：戊>丁>乙B. 非金属性：乙>戊
C. 简单氢化物的稳定性：甲>丙D. 甲的最高价氧化物的水化物是一种强酸
18.一种麻醉剂的结构式如图所示。元素X的原子核只有1个质子，元素Y、Z、W的原子序数增大，且均位于X的下一周期，元素E的原子比元素W的原子多8个电子。下列说法错误的是( )
A. 离子半径：Z>W>EB. 非金属性：YNH3B. 熔点：NaCl >干冰>I2
C. 微粒半径：Li+H2O
二、填空题：本大题共1小题，共8分。
22.回答下列与核外电子排布和元素周期律(表)相关的问题：
(1)某质量数为32，核内有16个中子的原子，其电子排布式是 ，该原子中有 个未成对电子，这些未成对电子具有 (填“相同”或“不同”)的自旋状态。
(2)某元素的原子最外层电子排布式为3s23p2，它的次外层上电子云形状有 种，该原子中所有电子占有 个轨道，核外共有 个电子。
(3)M电子层上有 个能级，有 个轨道，作为内层最多可容纳 个电子，作为最外层时最多可含有 个未成对电子。
(4)在元素周期表中，最外层只有1个未成对电子的主族元素原子处于第 族，最外层有2个未成对电子的主族元素原子处于第 族。
(5)A元素的最高正化合价是+4价，A原子次外层上有2个电子，A原子的核外电子排布式是 。
(6)B元素在气态氢化物中显−3价，气态氢化物极易溶于水，B原子的核外电子排布式是 。
(7)E原子核外占有9个轨道，且只有1个未成对电子，E离子结构示意图是 。
(8)F、G都是短周期元素，F2−与G3+的电子层结构相同，则F2−的电子排布式是 ，G元素的原子序数是 。
三、推断题：本大题共1小题，共10分。
23.我国科学家设计了一条维拉帕米(化合物M)的新的合成路线，如图所示：
(1)C中官能团的名称为 ______ 。
(2)E的名称为 ______ ，B的结构简式为 ______ 。
(3)上述合成路线中不涉及到的反应类型有 ______ 。
A.还原反应
B.加成反应
C.消去反应
D.氧化反应
(4)写出由G生成Ⅰ的化学反应方程式 ______ 。
(5)下列关于F的说法中，正确的是 ______ 。
A.F分子中没有不对称碳原子
B.F、L生成M的反应是取代反应
C.F与浓溴水混合产生白色沉淀
D.F分子中不存在π键
(6)写出C的一种同分异构体的结构简式，同时满足下列条件： ______ 。
①与FeCl3溶液显紫色；
②能发生水解反应，水解产物之一是α−氨基酸，两种水解产物的分子中均含有3种不同化学环境的氢原子。
(7)请从结构角度分析K参加反应时，断裂碳溴键而不是碳氯键的原因： ______ 。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：在2L的密闭容器中，投入0.2ml N2和0.6 ml H2 ，2min后，生成0.04mlNH3，
发生可逆反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
起始量(ml)0.2 0.6 0
变化量(ml)0.02 0.06 0.04
2min后(ml)0.18 0.54 0.04
A.2min内 H2的反应速率反应速率V=△c△t=0.06ml2L2min=0.015ml−1⋅L⋅min−1，故A错误；
B.若2min后，往容器中通入0.2ml的氩气，总压增大，分压不变，平衡不变，反应速率不变，故B错误；
C.反应前后气体质量不变，体积不变，密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态，故C错误；
D.若单位时间内有3ml H−H键断裂，同时就有6 ml N−H键断裂，正逆反应速率相同，则反应达到平衡状态，故D正确；
故选：D。
在2L的密闭容器中，投入0.2ml N2和0.6 ml H2 ，2min后，生成0.04mlNH3，
发生可逆反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
起始量(ml)0.2 0.6 0
变化量(ml)0.02 0.06 0.04
2min后(ml)0.18 0.54 0.04
A.反应速率V=△c△t；
B.若2min后，往容器中通入0.2ml的氩气，总压增大，分压不变，平衡不变；
C.反应前后气体质量不变，体积不变，密度始终不变；
D.正逆反应速率相同，反应达到平衡状态。
本题考查了化学反应速率的计算、平衡标志的分析判断、影响化学平衡的因素的理解应用，掌握基础是解题关键，题目难度不大。
2.【答案】B
【解析】解：A.非金属性Cl>S>P，最高价氧化物对应水化物酸性HClO4>H2SO4>H3PO4，故A正确；
B.根据“层多径大，序大径小”，则半径Cl−>F−>Na+，故B错误；
C.非金属性F>Cl>Br，气态氢化物的热稳定性HF>HCl>HBr，故C正确；
D.Cl、Br、I都是第VIIA族元素，同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，非金属性Cl>Br>I，还原性Cl−Νa，故B正确；
C.电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，简单离子半径：P3−>O2−>Na+，故C正确；
D.该化合物中P形成3个单键、1个双键，杂化轨道类型为sp3，故D正确；
故选：A。
Z的原子半径在短周期中最大，则Z为Na；W基态原子的p能级电子总数是s能级电子总数的32，则W为P，在结构式图中，一个Y形成两个键，则Y为O，一个X形成一个键，且X原子序数最小，X为H，可知X、Y、Z、W分别为H、O、Na、P元素。
本题考查元素推断和元素周期律，侧重考查学生元素周期律的掌握情况，试题难度中等。
7.【答案】A
【解析】解：A.取碱浣衣”里的“碱”主要是草木灰中含有的碳酸钾，故A错误；
B.雷电可以将空气中的O2和N2转化为NO，NO与O2生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，最终与土壤中的物质反应可以生成作物吸收的化合态氮，故B正确；
C.冰转化为水的过程是固态转化为液态的过程，需要吸热，故C正确；
D.火树银花指的是灼热的铁与氧气发生剧烈的氧化还原反应，这个过程中化学能转化成了热能和光能，故D正确；
故选：A。
A.“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”里的“碱”主要是草木灰中含有的碳酸钾；
B.雷电可以将空气中的O2和N2转化为NO，NO与O2生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，最终与土壤中的物质反应可以生成作物吸收的化合态氮；
C.冰转化为水的过程是固态转化为液态的过程，需要吸热；
D.火树银花指的是灼热的铁与氧气发生剧烈的氧化还原反应。
本题考查物质的性质及应用，为高频考点，把握物质的性质、化学反应中能量变化为解题关键，侧重分析与运用能力的考查，注意化学与生产、生活的联系，题目难度不大。
8.【答案】A
【解析】解：A.锂离子电池是原电池工作原理，将化学能转化为电能，故A正确；
B.硅太阳能电池把太阳能转化为电能，故B错误；
C.太阳能集热器将太阳能转化为热能，故C错误；
D.燃气灶发生的是燃烧反应，是将化学能转化为热能，故D错误；
故选：A。
根据各个物质的之间的转化中能量变化进行分析解答。
本题主要考查了物质间转化的能量转化的相关知识，题目难度不大，掌握基础知识的是解答该题的关键。
9.【答案】C
【解析】解：A.电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：Si>N>O>F>H，故A正确；
B.X、Y、Z分别为H、N、O，三种元素可形成NH4NO3，可组成盐，故B正确；
C.SiO2不溶于水，与水不能发生反应，NO2可与水发生反应，故C错误；
D.N和Si的最高价氧化物对应的水化物的酸性：HNO3>H2SiO3，故D正确；
故选：C。
X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的5种短周期元素。X的质子数与电子层数相同，则X为H元素；Z和与其同主族的短周期元素可组成常见气体，则Z为O元素；Y、Z、M同周期且相邻，则Y、Z、M分别为N、O、F元素；W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍，则W为14号元素Si。由此可得出，X、Y、Z、M、W分别为H、N、O、F、Si。
本题考查原子结构与元素周期律，结合原子序数、原子结构来推断元素为解答关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。
10.【答案】C
【解析】解：由分析可知，A为C元素、B为N元素、C为O元素、D为Mg元素、E为S元素；
A.电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，而电子层越多离子半径越大，则离子半径：Mg2+X，则X为F元素、Y为O元素、Z为N元素、M为C元素、W为S元素。
本题考查元素推断和元素周期律，侧重考查学生元素周期律的掌握情况，试题难度中等。
14.【答案】B
【解析】解：A.SiO2是共价晶体，熔点最高，P2O5和SO3是分子晶体，P2O5的相对分子质量大于SO3的相对分子质量，故熔点，P2O5>SO3，所以熔点：SiO2>P2O5>SO3，故A正确；
B.NH3和HF能和水形成分子间氢键，故易溶于水，因为F的电负性是大于N的，所以相应地，HF与水形成的氢键，相对于NH3与水形成的氢键也就更强，所以，HF在水中的溶解度大于NH3，所以水中溶解度：CH4>HF>NH3，故B错误；
C.一元醇的熔沸点随着碳原子个数的增大而升高，沸点：异丙醇>乙醇>甲醇，故C正确；
D.元素的非金属性越强，其最高价氧化物水化物的酸性越强，非金属性N>C>B，故酸性HNO3>H2CO3>H3BO3，故D正确；
故选：B。
A.一般共价晶体熔点大于分子晶体的熔点，分子晶体的熔点与范德华力有关；
B.能和水形成分子间氢键的氢化物易溶于水；极性分子的溶质易溶于极性分子的溶剂；
C.一元醇的熔沸点随着碳原子个数的增大而升高；
D.元素的非金属性越强，其最高价氧化物水化物的酸性越强。
本题考查相似相溶原理、元素周期律，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，明确晶体熔沸点影响因素、氢化物热稳定性判断方法等知识点是解本题关键，题目难度不大。
15.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查了原子结构示意图、电子式、结构简式、结构模型的判断，注意掌握常见化学用语的正确表示方法，明确球棍模型和比例模型的表示方法。
【解答】
A.硅为14号元素，原子结构示意图为：，故A正确；
B.C2H6O为乙醇的分子式，结构式为，故B错误；
C.为乙烷的球棍模型，不是比例模型，故C错误；
D.HCl为共价化合物，电子式为，故D错误。
16.【答案】C
【解析】解：根据分析可知：X为O，Y为Na，Z为Al，W为Cl元素。
A.O元素非金属性较强，没有最高正价，故A错误；
B.电子层越多一种半径越大，则原子半径X乙，故A错误；
B.同主族元素从上到下非金属性减弱，则非金属性F>Cl，故B正确；
C.同主族元素从上到下非金属性减弱，则简单氢化物稳定性：NH3>PH3，故C正确，
D.硝酸是一种强酸，故D正确，
故选：A。
元素甲～戊均为短周期主族元素，戊的单质呈黄绿色，则戊为氯因素，根据题给周期表的位置可知，乙为氟因素，甲为氮元素，丙为磷元素，丁为硫元素。
本题考查位置、结构与性质，为高频考点，把握元素的位置、元素化合物知识来推断元素为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。
18.【答案】A
【解析】解：由分析可知，X为H、Y为C、Z为O、W为F、E为Cl；
A.电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，离子的电子层越多，离子半径越小，故离子半径Cl−>O2−>F−>H+，故A错误；
B.同周期元素，从左至右，非金属性增强，因而非金属性CAs，故稳定性：NH3>PH3> AsH3，故A错误；
B.一般情况下，熔点：原子晶体>离子晶体>分子晶体，氯化钠为离子晶体，干冰和I2均为分子晶体，常温下二氧化碳为气体，碘为固体，故熔点：NaCl >I2 >干冰，故B错误；
C.离子的电子层越多，离子半径越大，电子层结构相同的离子，原子序数越大半就越小，则微粒半径：O2−>Na+>Li+，故C错误；
D.BF3为平面三角形，键角为120°，CH4为正四面体，其键角为109°28′，H2O为V型，其键角为104.5°，则键角：BF3>CH4>H2O，故D正确。
22.【答案】1s22s22p63s23p4
2
相同
2
8
14
3
9
18
3
ⅠA、ⅢA、ⅦA
ⅣA、ⅥA
1s22s22p2
1s22s22p3

1s22s22p6
13

【解析】【分析】
本题考查了原子的核外电子排布的应用，难度一般。
【解答】
(1)某质量数为32，核内有16个中子的原子，该元素为硫，其电子排布式是1s22s22p63s23p4，该原子中有2个未成对电子，这些未成对电子具有相同的自旋状态，故答案为：1s22s22p63s23p4 ，2，相同；
(2)某元素的原子最外层电子排布为3s23p2，它的次外层上电子云形状有2种，原子中所有电子占有8个轨道，核外共有14 个电子，故答案为：2，8，14；
(3)M电子层上有3个能级，有9个轨道，作为内层最多可容纳18个电子，作为最外层时，最多可含有3个未成对电子，故答案为：3，9， 18，3；
(4)在元素周期表中，最外层只有1个未成对电子的主族元素原子处于ⅠA、ⅢA、ⅦA族；最外层有2个未成对电子的主族元素原子处于ⅣA、ⅥA族，故答案为：ⅠA、ⅢA、ⅦA，ⅣA、ⅥA；
(5)A元素的最高正价是+4，A原子次外层上有2个电子，则A为碳元素，A原子的电子排布式是1s22s22p2，故答案为：1s22s22p2；
(6)B元素在气态氢化物中显−3价，气态氢化物极易溶于水，则B为氮元素，B原子的电子排布式是1s22s22p3 ，故答案为： 1s22s22p3 ；
(7)E原子核外占有9个轨道，且具有1个未成对电子，则E为氯元素，E离子结构示意图是 ，故答案为： ；
(8)F、G都是短周期元素，F2−与G3+的电子层结构相同，则F是氧元素，G是铝元素，则F2−的电子排布式是1s22s22p6，G元素的原子序数是13，故答案为：1s22s22p6，13。
23.【答案】酰胺基、醚键；
2−溴丙烷；；
BD；
+CH3NH2→+CH3OH；
B；
或者；
溴原子半径大于氯原子，碳溴键键长更长，键能更小，易于断裂
【解析】解：(1)由化合物C的结构简式可看出C中含有的官能团有酰胺基和醚键，
故答案为：酰胺基、醚键；
(2)E的结构简式为其名称为2−溴丙烷；B的结构简式为：，
故答案为：2−溴丙烷；；
(3)由合成路线可以看出A到B、B到C等过程为取代反应；I到J发生了还原反应和消去反应；未有的反应是加成和氧化反应，
故答案为：BD；
(4)G的结构简式为：，它与CH3NH2发生取代反应生成I，其化学方程式为：+CH3NH2→+CH3OH，
故答案为：+CH3NH2→+CH3OH；
(5)A.F分子中有不对称碳原子(连有四个不同原子或原子团的碳原子)，A错误；
B.F、L生成M是F中—CN旁边的碳原子上的氢原子被L中的部分基团取代，属于取代反应，B正确；
C.F中不含有酚羟基，故不能与浓溴水发生取代反应产生白色沉淀，C错误；
D.F中含有苯环，苯环中存在大π键，D错误；
故答案为：B；
(6)与FeCl3溶液显紫色，说明含有酚羟基。能发生水解反应，水解产物之一是α−氨基酸，且两种水解产物分子中均含有3种不同化学环境的氢原子。根据这些条件，可构造出符合要求的结构：或者，
故答案为：或者；
(7)根据元素周期律，可知溴原子半径大于氯原子半径，说明碳溴键键长更长，键能更小，易于断裂；而碳氯键更短，键能会更大，
故答案为：溴原子半径大于氯原子，碳溴键键长更长，键能更小，易于断裂。
结合A和B的分子式以及A的结构可知从A到B发生的变化是羧基中的羟基被氯原子取代，故B的结构简式为：；结合D和F的结构简式以及E的分子式C3H7Br可知E的结构简式为，其名称为2−溴丙烷；结合A到G的反应条件以及G的分子式、I的结构简式可推知A和甲醇发生酯化反应生成G，故G的结构简式为：；I与NaBH4发生还原反应和消去反应生成J，据此作答即可。
本题主要考查有机物的合成等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。锂离子电池
硅太阳能电池
A.化学能转化为电能
B.太阳能转化为热能
太阳能集热器
燃气灶
C.太阳能转化为电能
D.热能转化为化学能