高中化学人教版 (2019)选择性必修2第二节 原子结构与元素的性质课时训练

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第二节 原子结构与元素的性质课时训练，共17页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，B的氢化物的水溶液呈碱性；C、D为金属元素，且D原子最外层电子数等于其K层电子数；若往E单质的水溶液中滴加少量紫色石蕊试液，可观察到先变红后褪色。下列说法正确的是
A．A的氧化物对应的水化物的酸性比E的氧化物对应的水化物的酸性弱
B．某物质焰色反应呈黄色，该物质是含C元素的盐
C．B的氢化物的沸点高于A的氢化物
D．简单离子半径大小顺序为：E>B>C>D
2．U、V、X、Y、Z为原子序数依次增大的前20号元素。已知U、Z分别为前20号主族元素中原子半径最小和最大的元素；V与X在周期表中位置相邻，且V与X能形成2种以上的气体；常温下能用Y单质制成的容器盛装U、V、X三种元素组成化合物的浓溶液。下列说法不正确的是
A．U、V、X三种元素能形成离子化合物
B．V、X、Y三种元素形成的简单离子半径：Y>X>V
C．U、X、Y三种元素形成的化合物能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素
D．V、Y、Z三种元素形成的最高价氧化物对应的水化物均能相互反应
3．元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置如图所示，其中元素Q位于第四周期，X、Y、Z、Q原子的最外层电子数之和为18，下列说法不正确的是
A．原子半径(r)：r(Q)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B．元素Z有-2、+4、＋6等多种价态
C．X和Z可形成共价化合物XZ2
D．可以推测Q的最高价氧化物的水化物的化学式是H3QO4
4．电子层数相同的三种元素X、Y、Z，它们最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱顺序为：HXO4＞H2YO4＞H3ZO4，下列判断错误的是（ ）
A．原子半径 X＞Y＞Z
B．气态氢化物稳定性X＞Y＞Z
C．元素原子得电子能力X＞Y＞Z
D．单质与氢气反应由易到难X＞Y＞Z
5．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，W、X同主族，Y、Z可形成阴离子，X、W可形成阴离子。下列说法正确的是
A．非金属性：B．X、W具有相同的最高正价
C．原子半径：D．X、Z不可能形成化合物
6．短周期元素W、X、Y、Z、M的原子半径依次增大，W、M同主族，M在同周期中原子半径最大，X、Y、Z分处三个连续的主族且最外层电子依次减少，Y的原子序数是乙的一半。下列说法错误的是
A．简单离子半径：Y>X>M
B．Y和Z的最高价氧化物对应的水化物均为强酸
C．X、Y、W三种元素可形成离子化合物
D．X、Z、M三种元素形成的一种化合物的水溶液可作防火剂
7．已知某些元素在元素周期表中的位置如图所示。
下列说法正确的是
A．表中五种元素位于5个不同的区
B．元素5的原子结构示意图为，其属于金属元素
C．元素1、2、3的基态原子中，未成对电子数之比为1：3：4
D．元素4的基态原子的价电子排布式为3d104s2，与它具有相同最外层电子数的元素只可能处于ds区
8．A、B、C、D、E是同周期的五种元素，A和B的最高价氧化物对应水化物呈碱性，且碱性B＞A，C和D的气态氢化物的稳定性C＞D，得失电子后所形成简单离子中E的离子半径最小，则它们的原子序数由小到大的顺序是
A．C、D、E、A、BB．E、C、D、A、B
C．B、A、E、D、CD．B、A、D、C、E
9．短周期元素R、W、X、Y、Z的原子序数递增，且位于同一周期，下列说法一定正确的是（m、n均为正整数）（ ）
A．若R(OH)n为强碱，则W(OH)(n+1)也为强碱
B．若Y的最低化合价为-2，则Z的最高正化合价为+6
C．若HnXOm为强酸，则Y是活泼的非金属元素
D．若X的最高正化合价为+5，则五种元素都是非金属元素
10．A、B、C、D分别代表四种不同的短周期元素。A元素原子无中子，B元素的原子价电子排布式为nsnnp2，C元素原子的L电子层的p能级中有3个电子，D元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。下列说法不正确的是
A．B的原子结构示意图为
B．A与D形成的阴离子的电子式为
C．A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是：D>C>B>A
D．A、B、C、D四种元素的电负性由大到小的顺序是：D>C>B>A
二、填空题
11．硝酸(HNO3)在生活、生产中有广泛的用途。工业上通常以氨气为原料来制取硝酸，其反应原理如下：4NH3＋5O24NO＋6H2O、4NO＋3O2＋2H2O→4HNO3
(1)比较HNO3中各组成元素的非金属性强弱 。
(2)写出NH3的电子式 ，O原子最外层的轨道表示式 。
(3)联合制碱法是把“合成氨法”和“氨碱法”联合在一起，你认为制硝酸能不能用这个方法，把“合成氨工业”和“硝酸工业”联合在一起，理由是 。
12．已知元素的电负性和原子半径一样，也是元素的一种基本性质。短周期元素的电负性数值表。
请仔细观察表格中的数据，回答下列有关问题：
（1）根据表中的数据，可推测元素的电负性具有的变化规律是： 。
（2）由表中数据可得出同主族元素的电负性变化规律是 。
（3）由表中数据预测电负性最大的元素为 ；电负性较大与电负性较小的两元素之间易形成的化学键类型是 。
13．图中是4种粒子的结构示意图:
A． B．C． D．
图中粒子共能表示 种元素，图中表示的阴离子是 (用电子式表示)， 图中A所表示的元素在元素周期表中的位置 。
14．CaTiO3的组成元素的电负性大小顺序是 。
15．(1)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是 (填标号)。
(2)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I1(Zn) I1(Cu)(填“大于”或“小于”)，原因是 。
(3)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图(a)所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是 ；氮元素的E1呈现异常的原因是 。
(4)研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2===CH3OH+H2O)中，C氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。
元素Mn与O中，第一电离能较大的是 ，基态原子核外未成对电子数较多的是 。
16．为纪念 Dmitri Mendeleev(德米特里·门德列夫)发明的元素周期表诞生150周年。联合国大会室布2019年是“国际化学元素周期表年。以下是元素周期表的一部分
回答下列问题：
(1)在上表中用实线画出元素周期表的上边界 。
(2)元素X原子核外有 种能量不同的电子，元素Y原子最外层电子的轨道表示式为 ；26号元素Z的最外层有2个电子，其原结构示意可以表示为 。
(3)比较元素的金属性：X Y(填“>”或“Br>I(填“能”或“不能”)
23．现有A、B、C、D、E、F、G、H、M九种物质，其中A为淡黄色粉末，G为黄绿色气体单质，E为无色气体单质，F的水溶液与石灰水混合可得D的溶液，它们之间的相互转化关系如图所示，其他与题无关的生成物均已略去。
请回答下列问题：
(1)写出G、H的化学式：G ，H 。F的俗名是 ，A的重要用途： 。
(2)写出反应①②的离子方程式：
① ；
② 。
(3)已知CN-(氰根离子))和Cl-有相似之处；氰分子(CN)2的性质与Cl2的性质有相似之处，且常温常压下是气体。试写出MnO2和HCN溶液加热反应的化学方程式： 。
(4)利用下图装置进行实验，证明氧化性强弱：KMnO4＞Cl2＞Br2。
限选试剂：KBr溶液、KMnO4、浓盐酸、浓硫酸。
已知：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
请回答下列问题：
①装置a、d中盛放的试剂分别是 、 ；
②实验中观察到的现象为 ；
③此实验装置的不足之处是 。
X
Y
Z
Q
1
2
3
4
5
元素
H
Li
Be
B
C
N
O
F
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
K
电负性
2.1
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
2.5
3.0
0.8
X
Y
Z
参考答案：
1．D
【分析】短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大；A的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，A为C元素；B的氢化物的水溶液呈碱性，B为N元素；C、D为金属元素，且D原子最外层电子数等于其K层电子数，且原子序数大于N，D为Mg元素，结合原子序数可知C为Na元素；若往E单质的水溶液中滴加少量紫色石蕊试液，可观察到先变红后褪色，E为Cl元素，以此来解答。
【详解】A．非金属性越强对应最高价含氧酸的酸性越强，A的最高价氧化物对应的水化物即H2CO3，H2CO3属于弱酸，而E对应的是HClO4，属于强酸，但未指明是最高价含氧酸的酸性，如HClO是弱酸，其酸性比碳酸还弱，所以A的氧化物对应的水化物的酸性不一定比E弱，A错误；
B．焰色反应是某些金属元素受热时发生电子跃迁而产生的现象，可用来检验这种元素的存在，只要含有这种元素的任何物质都会产生同样的现象，所以焰色反应呈黄色的物质不一定是含Na的盐，也可能是钠的单质，B错误；
C．碳的氢化物即为烃类，随着C原子数的增多，常温下的状态有气体、液体或固体，所以不一定都是气体，C错误；
D．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，电子层结构不同的离子，电子层数越大，离子半径越大，Cl-核外有3个电子层，N3-、Na+、Mg2+核外有2个电子层，所以离子半径大小关系为：E>B>C>D，D正确；
故合理选项是D。
2．B
【分析】由以上分析可知U、Z分别为前20号主族元素中原子半径最小和最大的元素，U、Z分别H、K，V与X在周期表中位置相邻，且V与X能形成2种以上的气体，V、X分别为N、O，Y单质制成的容器盛装U、V、X三种元素组成化合物的浓溶液，Y为Al，U、V、X、Y、Z分别为H、N、O、Al、K元素，据此分析解题。
【详解】A．U、V、X三种元素可形成的化合物为硝酸铵等，为离子化合物，A正确；
B．三种元素对应的离子具有相同的核外电子排布，核电荷数越大离子半径越小，则V、X、Y三种元素形成的简单离子半径：V> X> Y，B错误；
C．U、X、Y三种元素形成的化合物为氢氧化铝，氢氧化铝胶体具有较强的吸附性，能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素，C正确；
D．氢氧化铝具有两性，可与硝酸、氢氧化钾反应，则V、Y、Z三种元素形成的最高价氧化物对应的水化物均能相互反应，D正确；
答案选B。
3．A
【分析】设X原子的最外层电子数为x，则Y原子的最外层电子数为x-1，Q原子的最外层电子数为x+1，Z原子的最外层电子数为X+2，x+x+1+x-1+x+2=18，解得x=4，又因为Q位于第四周期，则X、Y、Z、Q分别为C、Al、S、As，据此解答。
【详解】A．Y和Z位于同一周期，同周期元素从左往右，原子半径逐渐减小，r(Y)>r(Z)，A错误；
B．Z为S，S常见的化合价有-2、+4、＋6等，B正确；
C．X为C，Z为S，可形成共价化合物CS2，C正确；
D．Q为第ⅤA族元素，最高正化合价为+5，其最高价氧化物的水化物的化学式为H3AsO4，D正确。
答案选A。
4．A
【分析】由电子层数相同的三种元素X、Y、Z它们最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HXO4＞H2YO4＞H3ZO4，则非金属性X＞Y＞Z，同周期从左到右非金属性逐渐增强，则原子序数为X＞Y＞Z。
【详解】A．同周期，从左到右随原子序数的增大，半径减小，则原子半径为X＜Y＜Z，故A错误；
B．非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，所以气态氢化物稳定性为X＞Y＞Z，故B正确；
C．非金属性越强，得电子能力越强，非金属性X＞Y＞Z，则元素原子得电子能力为X＞Y＞Z，故C正确；
D．非金属性越强，与氢气化合越容易，非金属性X＞Y＞Z，则单质与氢气反应由易到难顺序为X＞Y＞Z，故D正确；
故选A。
5．A
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，W、X同主族，Y、Z可形成阴离子ZY6，据可判断，Z的化合价为+5价，则Y的化合价为-1价，由X、Y、Z、W的原子序数依次增大，可推出Y为F元素，Z为P元素，W、X同主族且X、W可形成阴离子，推出X为O元素，W为S元素，结合选项分析判断。
【详解】A．分析可知X、Y、Z、W的非金属性：F＞O＞S＞P，即为Y＞X＞W＞Z，故A正确；
B．O没有最高价，S的最高价为+6价，故B错误；
C．电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越大，则原子半径：P＞S＞O＞F，故C错误；
D．P元素最高正价为+5价，P和O元素可形成化合物P4O10，故D错误；
故选：A。
6．B
【分析】M在同周期中原子半径最大，则M为Na，W为H；X、Y、Z分处三个连续的主族且最外层电子依次减少，则X、Y、Z为O、N、Si，短周期元素W、X、Y、Z、M分别为H、O、N、Si、Na。
【详解】A．核外电子数相同核电荷数越大半径越小，则简单离子半径的大小顺序：，A正确；
B．Si的最高价氧化物对应的水化物是弱酸，B错误；
C．X、Y、W三种元素可形成离子化合物，C正确；
D．的水溶液可作木材防火剂，D正确；
故选B。
7．B
【分析】根据元素在周期表中的位置可知：1为H元素，2为O元素，3为Fe元素，4为Zn元素，5为Ge元素。
【详解】A．H元素外围电子排布式1s1，O元素外围电子排布式2s22p4，Fe元素外围电子排布式3d64s2，Zn元素外围电子排布式3d104s2，Ge元素外围电子排布式4s24p2，分别属于s、p、d、ds、p区，共4个不同的区，故A错误；
B．5为Ge元素、原子序数为32，分布在4个电子层上，电子数分别为2、8、18、4，原子结构示意图为，属于金属元素，故B正确；
C．元素1、2、3的基态原子价电子排布式分别为1s1、2s22p4、3d64s2，未成对电子数之比为1：2：4，故C错误；
D．元素4为Zn的最外层电子数为2，最外层电子数为2的元素有He、IIA、IIIB~VB、VIIB~VIII、IIB等族，所以最外层电子数为2的元素可能处于ds区、p区、s区、d区，故D错误；
故选B。
8．C
【详解】A和B的最高价氧化物对应的水化物呈碱性，且碱性B＞A，则金属性：B＞A，根据同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱可知：原子序数BB>A，选项C错误；
D．元素的非金属性越强，其电负性就越强，非金属性：O>N>C>H，则电负性：O>N>C>H，即D>C>B>A，选项D正确；
答案选C。
11． HO>C、②N>P>S、③N>C>Si、④F>N>O O>S>H N ＋3 O>C>Si
(3) 铬：1s22s22p63s23p63d54s1；铜：1s22s22p63s23p63d104s1；铁： 1s22s22p63s23p63d64s2；锰：1s22s22p63s23p63d54s2 3s23p5 K、Cu I1(N)>I1(O)>I1(C)
(4) 1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 N>O>C
(5) 3s23p63d5 7 4s24p1 15 3s23p3 F>N>O>B
(6) 3d104s24p2 2 O>Ge>Zn
【详解】（1）As的原子序数为33，则基态As原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3；碳是6号元素，基态碳原子的电子排布图 ；同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径Ga大于As，As原子的4p轨道处于半满的稳定结构，所以第一电离能Ga小于As
（2）镍是28号元素，位于第四周期，第Ⅷ族，根据核外电子排布规则，其基态原子的电子排布式为1s22s2 2p63s23p63d84s2；3d能级有5个轨道，根据洪特原则，先占满5个自旋方向相同的电子，再分别占据三个轨道，电子自旋方向相反，所以未成对的电子数为2；同周期第一电离能从左往右一般逐渐增大，但IAⅢA；ⅣAⅥA，同主族从上往下第一电离能逐渐减小；①C、N、O第一电离能由大到小的顺序为N>O>C；②N、S、P第一电离能由大到小的顺序为N>P>S；③C 、N、Si第一电离能由大到小的顺序为N>C>Si；④N、 O、F第一电离能由大到小的顺序为F>N>O；同周期电负性从左往右逐渐增大，同主族从上往下电负性逐渐减小，H、O、S电负性由大到小的顺序是O>S>H。B和N相比，电负性较大的是N，所以BN中B元素的化合价为+3；从电负性角度分析，C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为O>C>Si。
（3）铬是24号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1；铜是29号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1；铁是26号元素，核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2；锰是25号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，氯元素的基态原子的价电子层排布式是3s23p5；铬最外层有1个电子，与铬原子相同的元素有最外层只有1个电子的除了K，还有3d104s1的Cu；同一周期主族元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，但氮原子价层电子排布式为2s22p3，2p轨道达到半充满稳定结构，故氮的第一电离能大于氧，第一电离能I1(C)、I1(N)、I1(O)由大到小的顺序为I1(N)>I1(O)>I1(C)。
（4）C是27号元素，基态C原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2；同一周期主族元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，但氮原子价层电子排布式为2s22p3，2p轨道达到半充满稳定结构，故氮的第一电离能大于氧，C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。
（5）Fe是26号元素，基态Fe3＋的M层电子排布式为3s23p63d5；铝原子核外电子排布图为，自旋方向相同的电子最多有7个，与铝同族的第四周期元素是Ga，原子的价电子排布式为4s24p1；P属于15号元素，核外电子运动状态共有15种，其价电子排布式为3s23p3。同一周期主族元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，但氮原子价层电子排布式为2s22p3，2p轨道达到半充满稳定结构，故氮的第一电离能大于氧，在硼、氧、氟、氮中第一电离能由大到小的顺序是F>N>O>B。
（6）Ge是32号元素，与碳元素是同一主族的元素，在元素周期表中位于第四周期IVA族；基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar] 4s24p2，2个4p电子分别位于2个不同的4p轨道上，所以基态Ge原子有2个未成对的电子；元素的非金属性越强，其吸引电子的能力就越强，元素的电负性就越大。元素Zn、Ge、O的非金属性强弱顺序是：O>Ge>Zn，所以这三种元素的电负性由大至小的顺序是O>Ge>Zn。
18．(1)56
(2) 离子键
(3) 五 强 剧烈
【详解】（1）X的质量数为137，中子数为81，所以质子数=质量数-中子数=137-81=56，又因为原子呈电中性，所以核外电子数=质子数=56。
（2）某种化合物的化学式为XY2，X、Y均为周期表前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，且lmlXY2含有54ml电子，则阴、阳离子核外电子数为=18，则为Ca2+、 Cl-，即X为Ca、Y为Cl，XY2为CaCl2，钙离子与氯离子之间存在离子键。
①该物质的化学式为：CaCl2；
②其含有的化学键类型为：离子键；其电子式为：。
（3）①铷位于第五周期，Na和Rb同主族，金属性：Na