人教版高中化学必修2第一章《物质结构元素周期律》测试卷

第一章《物质结构 元素周期律》测试卷 一、单选题(共 15 小题) 1.核电是一种高效能源，也是一种高危能源。例如，会泄漏出 I，当达到一定浓度时，会对人体 造成伤害。 I 中质子数比中子数少( ) A． 131 B． 53 C． 25 D． 78 2.某元素的一种同位素 X 的原子质量数为 A，含 N 个中子，它与 1H 原子组成 HmX 分子。在 ag HmX 中所含质子的物质的量是( ) A． (A－N) mol B． mol C． (A－N＋m) mol D． (A－N＋m) mol 3.同一周期中，X、Y、Z 三种元素，其气态氢化物稳定性按 X、Y、Z 的顺序不断增强，下列说法 正确的是( ) A． 非金属性：X＞Y＞Z C． 它们氧化物对应水化物的酸性按 X、Y、Z 的顺序增强 B． 原子半径：X＞Y＞Z D． 气态氢化物的还原性按 X、Y、Z 的顺序增强 4.有 aXn＋和 bYm－两种元素的简单离子，若它们的电子层结构相同，则下列关系正确的是( ) A．b－a＝n＋m B．a－b＝n－m C． 核电荷数 Y＜X D． 质子数 Y＞X 5.下列说法正确的是( ) A． 通过化学变化可以实现 16O 与 18O 之间的转化 B． 因为 H2O 的沸点高于 H2S，所以 O 原子得电子能力大于 S 原子 C． 某化合物熔融状态下能导电，该化合物中一定有离子键 D． 化学键是相邻分子之间的强烈的相互作用 6.已知元素的原子序数，不可以推断元素原子的( ) A． 质子数 B． 核电荷数 C． 核外电子数 D． 离子所带的电荷数 7.在 a、b、c、d 四个集气瓶中分别盛有氢气、氯气、氯化氢、溴化氢中的任一种气体，若将 a 和 d 两瓶气体混合后见光爆炸；若将 a 和 b 两瓶气体混合后，瓶壁上出现暗红色液滴，则 a、b、c、d 四个集气瓶中分别盛放的气体是( ) A． 氯气、氢气、氯化氢、溴化氢 B． 氯气、氯化氢、溴化氢、氢气 C． 氯气、溴化氢、氢气、氯化氢 D． 氯气、溴化氢、氯化氢、氢气 8.关于硒原子 的下列说法正确的是( ) A． 质子数为 80 B． 电子数为 114 C． 中子数为 46 D． 质量数为 34 9.下列各原子的电子式不正确的是( ) A． 钠原子 Na· B． 氢原子 H C． 氮原子· · D． 氯原子 C 10.a、b、c、d 为短周期元素，a 的原子中只有 1 个电子，b2－和 c＋离子的电子层结构相同，d 与 b 同族。下列叙述错误的是( ) A． a 与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价为均为＋1 B． b 与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物 C． c 的原子半径是这些元素中最大的 D． d 和 a 形成的化合物的水溶液呈弱酸性 11.14C 是一种放射性同位素，在高层大气中由宇宙射线产生的中子或核爆炸产生的中子轰击 14N 可 使它转变为 14C，14N＋ n―→14C＋ H。下列说法正确的是( ) A．14C 和 14N 互为同位素 B．14C 与 C60 互为同素异形体 C． 人体内，由于新陈代谢作用也存在 14C D． 当 14 g 核素 14N 完全被轰击时，吸收中子( n)的质量约为 6.02×1023g 12.关于元素周期表的说法正确的是( ) A． 元素周期表共有 18 个族 B． 主族元素全部都是金属元素 C． 元素周期表共有 7 个周期 D． 短周期是指第一、二周期 13.35 号元素所在周期表中的周期和族是( ) A． 第四周期ⅥA 族 B． 第四周期ⅦA 族 C． 第五周期ⅥA 族 D． 第五周期ⅦA 族 14.下列有关化学用语使用正确的是( ) A． 硫原子的原子结构示意图： C． 原子核内有 10 个中子的氧原子：188O B． 氯化铵的电子式：[H H]＋Cl－D． 用电子式表示水的形成过程：H×＋· ·＋×H―→H＋[ ]2－H 15.含有共价键的离子化合物是( ) A． MgCl2 B． HBr C． N2 D． KOH 二、实验题(共 3 小题) 16.某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。 甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图 1 装置来一次性完成同主族 元素非金属性强弱比较的实验研究； 乙同学设计了如图 2 装置来验证卤族元素性质的递变规律，A、B、C 三处分别是蘸有溴化钠溶液 的棉花、湿润的淀粉碘化钾试纸、湿润的红色纸条。 已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气； 可选择的试剂有：大理石、碳酸钠粉末、浓盐酸、稀硝酸、硅酸钠溶液。 (1)甲同学实验中(图 1)： ①从给出试剂中选出最佳物质(填化学式)：A________，B________。 ②烧杯 C 中发生反应的离子方程式为__________________________。 (2)乙同学实验中(图 2)： ①写出 A 处反应的离子方程式________________________。 ②B 处实验现象是________________________。 ③若高锰酸钾的还原产物为 Mn2＋，当有 0.04 mol 高锰酸钾参加反应时，则可生成标准状况下的氯 气的体积为______________________。 17.某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实 验现象(见下表，表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。 请你帮助该同学整理并完成实验报告。 (1)实验目的：__________________________________________________________________。 (2)实验用品： ①试剂：金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1 mol·L－1 溴化钠溶液、0.1 mol·L－1 碘化钠溶液、 四氯化碳等； ②仪器：________、________、________、镊子、小刀、玻璃片等。 (3)实验内容(填写与实验方案对应的实验现象的标号和化学方程式)： (4)实验结论：____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 18.某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律，设计了如下一系列实验。 Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各 1 mol 分别投入足量的 0.1 mol·L －1 的盐酸中，试预测实验结果： ________与盐酸反应最剧烈，________与盐酸反应最慢。 (2)将 NaOH 溶液与 NH4Cl 溶液混合反应后生成 NH3·H2O，从而验证 NaOH 的碱性大于 NH3·H2O， 继 而 可 以 验 证 Na 的 金 属 性 大 于 N ， 你 认 为 此 设 计 是 否 合 理 ？ 并 说 明 理 由 ： ______________________________________________________， ___________________________________________________________。 Ⅱ.利用如图装置可以验证非金属性的变化规律。 (3)仪器 A 的名称为________，干燥管 D 的作用是_______________________ ________________________________________________________________。 (4)实验室中现有药品 Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2，请选择合适药品设计实验，验证氯的非金 属性大于硫：装置 A、B、C 中所装药品分别为________、________、________，装置 C 中的实验 现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为________________________________________________。 (5)若要证明非金属性：C＞Si，则 A 中加________、B 中加 Na2CO3、C 中加________，观察到 C 中溶液的现象为______________________________________。 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.有 X、Y、Z 三种元素： (1)X 元素原子的核电荷数为 8，其原子核内的质子数为________，该元素原子的二价阴离子中，核 外电子数为________，中子数为 9 的核素表示为________。 (2)Y 元素的一价阳离子核外有 18 个电子，质量数为 40，该元素原子的原子核内中子数为________。 (3)2 g ZO 中电子数比质子数多 3.01×1022 个，则 Z 的相对原子质量为________。 21.有氯化钠和碘化钠的混合物共 26.7 g，溶于水，通入足量氯气后，蒸干、灼烧，固体质量变为 17.55 g。 (1)原混合物中碘化钠的质量是________。 (2)原混合物中氯化钠的质量分数是________。 四、填空题(共 3 小题) 22.A、B、C、D 四种元素，A 元素所处的周期数、主族序数、原子序数都相等；B 的原子半径是 其所在主族中最小的，B 的最高价氧化物对应水化物的化学式为 HBO3；C 元素原子的最外层电子 数比次外层少 2 个；C 的阴离子与 D 的阳离子具有相同的电子排布，两元素可形成化合物 D2C。 (1)B 元素的名称为________；B 在周期表中的位置是第________周期第________族。 (2)A、B 形成的化合物的电子式为____________。 (3)C 的元素符号为________，C 的最高价氧化物的化学式为________。 (4)D 的最高价氧化物对应的水化物的化学式为________。 23.卤族元素包括氟、氯、溴、碘、砹等元素，位于元素周期表中第ⅦA 族。 (1)画出下列卤族元素的原子结构示意图： ①氟________；②氯________③溴________；④碘____________________________________。 (2)比较卤族元素的原子结构： ①它们在结构上的相同点是____________________________________________________； ②它们在结构上的不同点是______________________________________________________。 (3)卤族元素原子结构的变化规律是_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 24.下表为元素周期表的一部分，列出 10 种元素在元素周期表中的位置。用化学符号回答下列问题。 (1)10 种元素中，化学性质最不活泼的是________________。 (2)①③⑤三种元素最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是________________。 (3)②③④三种元素形成的离子，离子半径由大到小的顺序是________>________>________。 (4)元素⑦的氢化物的化学式为________；该氢化物常温下和元素②的单质反应的化学方程式为 __________________；该氢化物和元素⑧的单质反应的化学方程式为______________________。 (5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物的化学式分别为________________和________________。 ①和⑨两元素形成化合物的化学式为____________________；该化合物灼烧时的焰色为________ 色。 (6)①和⑤最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式为__________________________，离子方程 式为____________________。 (7)⑥ 与 ⑧ 形 成 化 合 物 的 化 ________________ ； 单 质 ⑨ 溶 于 该 化 合 物 所 得 溶 液 呈 __________________色。 (8)⑧和⑨两元素的核电荷数之差为__________________。 答案解析 1.【答案】C 【解析】 2.【答案】C 【解析】某元素的一种同位素 X 的原子质量数为 A，含 N 个中子，则质子数为 A－N，则每个 HmX 分子含有质子数为 A－N＋m，ag HmX 的物质的量为 ＝ mol，故含有质子 物质的量为 mol×(A－N＋m)＝ (A－N＋m)mol。 3.【答案】B 【解析】同周期三种元素的气态氢化物稳定性不断增强，它们的原子序数逐渐增大，根据元素周 期律可推知非金属性：X＜Y＜Z，A 项错误；原子半径：X＞Y＞Z，B 项正确；最高价氧化物对应 水化物的酸性按 X、Y、Z 的顺序增强，C 项错误；气态氢化物的还原性按 X、Y、Z 的顺序减弱， D 项错误。 4.【答案】C 【解析】因为两种离子的电子层结构相同，即其核外电子数相同，且阴离子的核电荷数(或质子数) 小于阳离子的核电荷数(或质子数)。由此可知：①a－n＝b＋m 或 a－b＝m＋n；②a＞b。 5.【答案】C 【解析】16O 与 18O 之间的转化为原子核变化，而化学变化只涉及核外电子的变化，A 项错误；水 的沸点比 H2S 的沸点高是由于水分子间存在氢键，与原子的得电子能力无关，B 项错误；熔融状态 下是否导电是判断某化合物中是否存在离子键的依据，C 项正确；化学键是相邻的原子之间的强烈 的相互作用，D 项错误。 6.【答案】D 【解析】元素的原子序数＝核电荷数＝质子数＝原子核外电子数。 7.【答案】D 【解析】根据题给信息可知 a 为氯气，而与 b 瓶相遇出现的暗红色液滴是单质溴，b 瓶盛放的只能 是溴化氢，A、B 选项均不是溴化氢，所以不符合要求。又 a、d 气体混合见光会爆炸，则 d 瓶中应 是氢气，而不是氯化氢，故选 D。 8.【答案】C 【解析】 Se 中质子数＝核外电子数＝34，由质量数＝质子数＋中子数可知，其中子数＝80－34 ＝46。 9.【答案】B 【解析】电子式是在元素符号周围用“·”或“×”表示原子或离子的最外层电子(价电子)的式子。 10.【答案】A 【解析】a 的原子中只有 1 个电子，则 a 为氢元素，a、b、c、d 为短周期元素，b2－和 c＋的电子层 结构相同，则 b 为氧元素，c 为钠元素，d 与 b 同族，则 d 为硫元素，据此解答。氢与氧、硫元素 分别形成的化合物为 H2O 和 H2S，氢元素的化合价均为＋1，而 NaH 中氢元素的化合价为－1 价， A 项错误；氧元素与其他元素能形成的化合物有 H2O、H2O2、SO2、SO3、Na2O、Na2O2，B 项正确； 同周期元素，从左到右原子半径逐渐减小，一般电子层数越多，原子半径越大，故原子半径：Na ＞S＞O＞H，C 项正确；d 和 a 形成的化合物为 H2S，硫化氢的水溶液呈弱酸性，D 项正确。 11.【答案】C 【解析】A 项，14C 和 14N 是不同元素的核素，它们不互为同位素；B 项，14C 是一种核素，C60 是 一种单质，14C 和 C60 不互为同素异形体；C 项，由碳循环可知，人体内由于新陈代谢作用也存在 14C；D 项，在 14N＋ n―→14C＋ H 中，当 14 g 核素 14N 完全被轰击时，吸收中子约 1 mol，1 mol 中子的质量约为 1 g。 12.【答案】C 【解析】元素周期表有 18 个纵行(或列)，其中第 8、9、10 纵行为一个族，其余每一个纵行为一个 族，共有 16 个族，即 7 个主族、7 个副族、1 个 0 族和 1 个Ⅷ族(Ⅷ族包含三个纵行)。元素周期表 中有 7 个橫行，每 1 个橫行为 1 个周期，共有 7 个周期，第一、二、三周期为短周期，第四、五、 六、七周期为长周期。 13.【答案】B 【解析】Kr 元素在第四周期 0 族，原子序数为 36,35 号元素比 36 号元素原子序数少 1，所以 35 号 元素也在第四周期，所在族为ⅦA 族。 14.【答案】C 【解析】硫原子的结构示意图中，最外层有 6 个电子，选项 A 错误；氯化铵的电子式中未标出氯 离子的最外层电子排布情况，选项 B 错误；水为共价化合物，不含离子，选项 D 错误。 15.【答案】D 【解析】MgCl2 中只含有离子键；HBr、N2 中只含有共价键；KOH 中含有离子键和共价键。 16.【答案】(1)①HNO3 CaCO3 ②CO2＋SiO ＋H2O===H2SiO3↓＋CO (2)①Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ ②试纸变蓝 ③2.24 L 【解析】(1)验证元素的非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，可根据强酸制弱酸的反应原理， 用稀硝酸与大理石反应生成二氧化碳，再将二氧化碳通入硅酸钠溶液中，生成硅酸沉淀。由此可 说明硝酸、碳酸及硅酸酸性的强弱。(2)氯气能与溴化钠溶液发生置换反应，生成单质溴和氯化钠； 氯气能与碘化钾溶液发生置换反应，生成单质碘，遇淀粉变蓝色； 根据电子守恒可得关系式： 2KMnO4～5Cl2，生成氯气的物质的量 0.04 mol÷2×5＝0.1 mol，氯气的体积 0.1 mol×22.4 L·mol－1＝ 2.24 L。 17.【答案】(1)探究同主族元素性质的相似性和递变性 (2)试管 胶头滴管 烧杯(培养皿) (3) (4)同主族元素性质相似；自上而下元素原子失电子能力增强，得电子能力减弱 【解析】本题为实验设计题，通过实验比较同主族元素性质的相似性和递变性。 卤素的性质比较(卤素间的置换反应)：氯水能与溴化钠溶液反应，生成单质溴和氯化钠；溴水能与 碘化钾溶液反应，生成单质碘和溴化钠。 碱金属性质比较(与水反应的剧烈程度)：金属钠、钾都能与水反应，钾与水反应比钠与水反应剧烈。 18.【答案】Ⅰ.(1)钾 铝(元素名称、符号均可) (2)不合理，用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要用元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比 较，NH3·H2O 不是氮元素最高价氧化物对应的水化物。 Ⅱ.(3)分液漏斗 防止倒吸 (4)浓盐酸 KMnO4 Na2S S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－ (5)硫酸 Na2SiO3 溶液 有白色胶状沉淀产生 【解析】Ⅰ.(1)根据金属活动性顺序，钠、钾、镁、铝的金属活动性由强到弱为 K＞Na＞Mg＞Al， 所以与盐酸反应最剧烈的是钾，与盐酸反应最慢的是铝。 (2)利用碱性比较元素的金属性强弱时，一定要用金属元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比 较，NH3·H2O 不是氮元素最高价氧化物对应的水化物，所以根据 NaOH 的碱性大于 NH3·H2O，继 而验证 Na 的金属性大于 N 的设计不合理。 Ⅱ.(3)根据实验装置图可知仪器 A 为分液漏斗；导气管连接球形干燥管进入液体，作用是防止倒吸。 (4)利用 Cl2 能与 Na2S 反应，置换出 S，可证明氯元素的非金属性大于硫元素的非金属性，则 A 与 B 中试剂反应制取 Cl2，则 A 中所装药品为浓盐酸，因为 A 与 B 的反应没有加热，所以 B 中所装药 品为 KMnO4，装置 C 中发生的反应是 Cl2 与 Na2S 的置换反应，所以 C 中药品是 Na2S，离子方程 式为 S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－。 (5)若要证明非金属性：C＞Si，则 A 与 B 反应制取 CO2，CO2 与硅酸盐溶液反应生成硅酸，可证明 非金属性：C＞Si，则 A 应加入难挥发的硫酸，不能加入易挥发的盐酸、硝酸、醋酸；C 中应加入 可溶的 Na2SiO3 溶液，CO2 与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，所以反应现象为有白色胶状沉淀产生。 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＋16NaOH===5NaClO＋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】(1)8 10 O (2)21 (3)32 【解析】(1)核电荷数＝质子数＝8，阴离子的核外电子数＝质子数＋离子所带电荷数＝10，某核素 中子数是 9，则质量数是 17，可表示为 O。 (2)Y 元素原子的质子数是 18＋1＝19，质量数为 40，则该元素原子核内中子数为 40－19＝21。 (3)多出来的电子数就是离子所带的电荷数。 ZO ～ 电子数比质子数多的数目 [48＋Ar(Z)] 2×6.02×1023 2 3.01×1022 得 Ar(Z)＝32。 21.【答案】(1)15 g (2)43.8% 【解析】氯气与碘化钠反应生成氯化钠和单质碘，由于单质碘受热易升华，所以反应后的溶液蒸 干、灼烧，最后得到的固体为氯化钠。 由 2NaI＋Cl2===2NaCl＋I2 可知， 1 mol 碘化钠参加反应时固体质量减少 91.5 g， 固体实际减少的质量＝26.7 g－17.55 g＝9.15 g 原混合物中碘化钠的质量＝9.15 g÷91.5 g·mol－1×150 g·mol－1＝15 g， 原混合物中氯化钠的质量＝26.7 g－15 g＝11.7 g 氯化钠的质量分数＝ ×100%＝43.8% 22.【答案】(1)氮 二 ⅤA (2)H H (3)S SO3 (4)KOH 【解析】A 元素所处的周期数、主族序数、原子序数都相等，A 是氢元素；B 的原子半径是其所在 主族中最小的，说明 B 为第一周期或者第二周期元素，B 的最高价氧化物对应水化物的化学式为 HBO3,B 为氮元素；C 元素原子的最外层电子数比次外层少 2 个，C 的最外层电子数为 6，次外层为 8，由此推出 C 为硫元素；C 的阴离子与 D 的阳离子具有相同的电子层排布，两元素可形成化合物 D2C，则 D 为钾元素。 23.【答案】(1)① ② ③ ④ (2)①最外层电子数都为 7 ②电子层数和原子半径不同 (3)随着核电荷数的增加，卤族元素原子的电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大 【解析】卤族元素随着核电荷数(或原子序数)的增加，原子的电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增 大，它们最外电子层上都只有 7 个电子。 24.【答案】(1)Ar (2)NaOH (3)K＋ Ca2＋ Mg2＋ (4)H2O 2H2O＋2K===2KOH＋H2↑ H2O＋ Cl2===HClO＋HCl (5)NaOH HBrO4 NaBr 黄 (6)NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O OH－ ＋Al(OH)3===AlO ＋2H2O (7)CCl4 橙红 (8)18 【解析】根据元素周期表的结构，可知①～⑩分别为 Na、K、Mg、Ca、Al、C、O、Cl、Br、Ar， 其中 Ar 为惰性元素，化学性质最不活泼；Na、Mg、Al 三种元素最高价氧化物对应的水化物中， 碱性最强的是 NaOH；K、Mg、Ca 三种元素形成的离子，离子半径由大到小的顺序是 K＋＞Ca2＋＞ Mg2＋；K 与 H2O 反应生成氢氧化钾和氢气，Cl2 与 H2O 反应生成盐酸和次氯酸；NaOH 与 Al(OH)3 反应偏铝酸钠和水；NaBr 灼烧时的焰色为黄色；Br2 的 CCl4 溶液为橙红色。