2020—2021学年必修第二册高中鲁科版（2019）化学第一章《原子结构元素周期表》单元检测题

第一章《原子结构 元素周期表》单元检测题 一、单选题(共 15 小题) 1.下列说法不正确的是( ) A． 陶瓷是以黏土为原料，经高温烧结而成的 B． 高纯单质硅可以制成光电池，将光能直接转换为电能 C． 水玻璃可作木材的防火剂 D． 向饱和 Na2SiO3 溶液中通入足量 CO2，然后蒸发结晶，最后灼烧得到 Na2CO3、SiO2 2.如图所示为元素周期表中短周期的一部分。若 a 原子的最外层上有 5 个电子，则下列说法中不正 确的是( ) A． d 的单质可与 b 的氢化物的水溶液反应 B． a 的最高价氧化物对应的水化物比 b 的最高价氧化物对应的水化物的酸性弱 C． b 的氢化物比 c 的氢化物稳定 D． 原子半径：a>b>c 3.用于探伤的放射源 Ir－192C( )丢失事件，曾引起广泛关注。下列有关的说法正确的是( ) A． 质子数为 192 B． 中子数为 77 C． 质量数为 115 D． 电子数为 77 4.科学家于 2000 年发现了第 116 号元素(Lv)。下列有关质量数为 293 的 Lv 原子的描述错误的是 ( ) A． 质子数为 116 B． 中子数为 177 C． 电子数为 116 D． 该原子可表示为 Lv 5.短周期元素 X、Y、Z、W、Q 在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是( ) A． 元素 X 与元素 Z 的最高正化合价之和的数值等于 8 B． 原子半径的大小顺序为 rX>rY>rZ>rW>rQ C． 离子 Y2－和 Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同 D． 元素 W 的最高价氧化物对应的水化物的酸性比 Q 的强 6.下列叙述正确的是( ) A． 按 K、L、M、N 层的顺序，最多容纳的电子数依次增多 B． 原子核外的电子按能量由高到低的顺序先后排在不同的电子层 C． 当 M 层是最外层时，最多可排布 18 个电子 D． 稀有气体元素原子的最外层都排有 8 个电子 7.下列关于元素周期表的说法正确的是( ) A． 每一周期的元素都从碱金属开始，最后以稀有气体结束 B． 第 2、3 周期上下相邻的元素的原子核外电子数相差 8 C． 只有第 2 列元素的原子最外层有 2 个电子 D． 元素周期表共有 16 个纵列，也就是 16 个族 8.下列说法正确的是( ) A． 制取水泥和玻璃的原料中均有石灰石 B． 普通玻璃是电的绝缘体，这种透明的固体物质熔点很低 C． 硅酸盐可用氧化物形式表示其组成，这表明硅酸盐是由氧化物组成的 D． 石英玻璃能经受温度剧变且能抵抗酸碱的腐蚀 9.某原子的原子结构示意图 ，该元素在周期表中的位置为( ) A． 第三周期，ⅤA B． 第五周期，ⅢB 族 C． 第三周期，ⅤB 族 D． 第五周期，ⅢA 族 10.下列叙述中，能肯定金属甲比金属乙活泼性强的是( ) A． 甲原子的最外层电子数比乙原子的最外层电子数少 B． 甲原子的电子层数比乙原子的电子层数多 C． 1 mol 甲从酸中置换的氢气比 1 mol 乙从酸中置换的氢气多 D． 常温时，甲能从水中置换出氢气，而乙不能 11.下列核外电子排布所表示的粒子一定属于短周期元素的是( ) A． B． C． D． 12.下列说法不正确的是( ) A． I 的原子半径大于 Br，HI 比 HBr 的热稳定性强 B． P 的非金属性强于 Si，H3PO4 比 H2SiO3 的酸性强 C． 原子半径：Na＞Mg D． 同主族元素的简单阴离子还原性从上到下依次增强 13.下列事实不能说明非金属性 Cl>I 的是( ) A． Cl2＋2I－===2Cl－＋I2 B． 热稳定性：HCl>HI C． 酸性：HClO4>HIO4 D． 酸性：HClO3>HIO3 14.在下列元素中，最容易与氢气发生化合反应的是( ) A． 氟 B． 氯 C． 溴 D． 碘 15.下列微粒结构示意图中，不正确的是( ) A． B． C． D． 二、实验题(共 3 小题) 16.某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律。 Ⅰ.甲同学在 a、b、c、d 四只烧杯中分别加入 50 mL 冷水，再各滴加几滴酚酞试液，依次加入大小 相同的钠(Na)、镁(Mg)、铝(Al)、钾(K)金属块，观察现象。 (1)甲同学设计实验的目的：验证同一主族，从上到下金属元素原子失电子能力逐渐增强；同一周 期主族元素从左到右金属元素原子失电子能力逐渐________。 (2)烧杯中反应最剧烈的金属是________(填字母)。 A．钠 B．镁 C．铝 D．钾 (3)实验中发现 b、c 两只烧杯中几乎没有什么现象，要想达到实验目的，请你帮助选择下列合适的 方法________(填字母)。 A．把镁、铝的金属块换成金属粉末 B．把烧杯中的冷水换成热水 C．把烧杯中的冷水换成等量的同浓度的盐酸 D．把烧杯中的冷水换成氢氧化钠溶液 Ⅱ.乙同学设计实验探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱。根据要求完成下列各题。 (1)实验装置： 仪器 B 的名称为____________。 (2)实验步骤： 连接仪器、____________________、加药品，打开 a，然后滴入浓硫酸，加热。 (3)问题探究：(已知酸性亚硫酸＞碳酸) ①铜与浓硫酸反应的化学方程式是____________________________________________ ________________________________________________________________________； 装置 E 中酸性 KMnO4 溶液的作用是____________。 ②能说明碳元素的非金属性比硅元素的非金属性强的实验现象是_______________________ _________________________________________________； 试管 F 中发生反应的离子方程式为_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③依据试管 D 中的反应，能否证明 S 的非金属性强于 C 的非金属性？________(填“能”或“否”)。 17.甲同学拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律。其设计的实验方案如下，请你帮他填写完 整，并做出评价。 实验室提供的试剂：NaBr 溶液、NaI 溶液、新制的氯水。 (1)实验目的 ①写出下列实验报告中的实验现象和离子方程式 ②[评价]甲同学设计的实验方案的合理性是__________(填字母)。 A．非常合理 B．部分合理 C．完全不合理 ③[补充和完善]上一题②中若选 A，则此项不用再作答，若选 B 或 C，则完成实验还需要的试剂是 ________。 (2)下表是元素周期表主族元素的一部分，短周期元素 X 的最高正化合价是＋5，Y 的单质可在空气 中燃烧。 请回答下列问题： ①写出 Z 的原子结构示意图：_________________________________________________。 ②探究同主族元素性质的一些共同规律，是学习化学的重要方法之一。在下表中列出对 H2ZO3 各 种不同化学性质的推测，举例并写出相应的化学方程式(化学方程式中用 Z 表示即可)。 18.某研究性学习小组设计了一组实验来探究第ⅦA 族元素原子的得电子能力强弱规律。下图中 A、 B、C 是三个可供选择制取氯气的装置，装置 D 的玻璃管中①②③④处依次放置蘸有 NaBr 溶液、 淀粉碘化钾溶液、NaOH 浓溶液和品红溶液的棉球。 (1)写出装置 B 中指定仪器的名称 a．________b．________ (2)实验室制取氯气还可采用如下原理 2KMnO4＋16HCl(浓) 2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 依据该原理需要选择 A、B、C 装置中的________装置制取氯气。 (3)反应装置的导气管连接装置 D 的________(填“X”或“Y”)；导管，试回答下列问题 ①处所发生反应的离子方程式：____________________； ②处的现象：____________________； ③处所发生反应的离子方程式：__________________________。 (4)装置 D 中④的作用是__________________。 (5)某同学根据①②两处棉球颜色的变化得出结论：Cl、Br、I 原子的得电子能力依次减弱。上述实 验现象________(填“能”或“不能”)证明该结论、理由是__________________________。 三、计算题(共 3 小题) 19.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________。 20.钾玻璃中含有 18.4%的 K2O,11.0%的 CaO，70.6%的 SiO2。 (1)计算三种氧化物的物质的量之比。 (2)若需制造 5.1 t 钾玻璃，需用碳酸钾、石灰石、石英各多少吨？ (3)生产过程中释放出多少吨温室气体二氧化碳？ 21.已知普通玻璃的成分为 Na2O∶13%，CaO∶11.7%，SiO2∶75.3%。某玻璃厂现有石灰石 500 t， 纯碱 2 400 t。计算上述原料能生产普通玻璃多少吨？ 四、填空题(共 3 小题) 22.元素①～⑦在周期表中的位置如图所示。 请回答下列问题。 (1)⑤的元素符号是________，其最高正化合价是________。 (2)①～⑦中金属性最强的是________________(填元素符号)，能证明⑥比②的非金属性强的事实是 ___________________________________________________。 (3)①③形成的化合物是________________或 ________________。 (4)④⑥⑦原子半径由大到小的顺序是____________________(用元素符号表示)；④的最高价氧化物 对 应 的 水 化 物 是 ________________ ， 它 与 ⑥ 的 最 高 价 含 氧 酸 反 应 的 离 子 方 程 式 是 ______________________________________________。 23.下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为 0.089 nm)： (1)用元素代号标出 A、B、C、D、E 在元素周期表中的对应位置(以下为元素周期表的一部分) (2)B 元素处于元素周期表中第________周期______族。 (3)B 的 最 高 价 氧 化 物 对 应 水 化 物 与 C 的 最 高 价 氧 化 物 对 应 水 化 物 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ______________________________________________________________。 (4)上述五种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是________(填化学式，下同)。 (5)C、E 形成的化合物为________。 (6)下列叙述正确的是________(填字母)。 A.A、B 元素的金属性 ArX)；Y2－为 O2－，Z3＋为 Al3＋，它 们的核外电子数和电子层数都相同； W 的最高价氧化物水化物(H2SO4)的酸性比 Q 的最高价氧化物水化物(HClO4)弱。 6.【答案】A 【解析】按 K、L、M、N 层的顺序，最多容纳的电子数(2n2)为 2、8、18、32；原子核外的电子按 能量由低到高的顺序先后排在不同的电子最多，即先排布在能量最低的电子层，然后再排在能量 较高的电子层；M 层为最外层时，最多容纳 8 个电子；稀有气体元素中，氦元素的原子最外层有 2 个电子，其它稀有气体元素原子最外层都是 8 个电子。 7.【答案】B 【解析】第 1 周期不含碱金属元素，除第 1 周期外，各周期的元素都从碱金属开始，最后以稀有气 体结束，A 错误；第 2、3 周期各含 8 种元素，则第 2、3 周期上下相邻的元素的原子核外电子数相 差 8，如 Li 与 Na、O 与 S 等，B 正确；元素周期表中第 2 列元素、He 及某些过渡元素的最外层电 子数为 2，C 错误；元素周期表共有 18 个纵列，分为 16 个族，元素周期表中第 8、9、10 三个纵列 为Ⅷ族，D 错误。 8.【答案】A 【解析】制造水泥的原料主要是石灰石和黏土，制造玻璃的原料主要是石灰石、纯碱和石英，二 者都用到石灰石，A 项正确；玻璃是混合物，无固定熔沸点，B 项错误；虽然硅酸盐用氧化物形式 表示，但不代表硅酸盐由氧化物组成，它仍以结构复杂的盐的形式存在，C 项错误；石英玻璃的主 要成分之一是二氧化硅，它能与氢氟酸和强碱反应，D 项错误。 9.【答案】A 【解析】由原子结构示意图可知，该原子有三个电子层(位于第三周期)，最外层有 5 个电子(位于第 Ⅴ三 A 族)。 10.【答案】D 【解析】原子最外层电子数少的金属，其活泼性不一定强，如锂(原子最外层 1 个电子)不如钙(原子 最外层 2 个电子)的活泼性强；原子电子层数多的金属，其活泼性不一定强，如铜(原子有 4 个电子 层)不如钠(原子有 3 个电子层)的活泼性强；从酸中置换氢气多的金属，其活泼性不一定强，如 1 mol 铝可置换出 1.5 mol 氢气，1 mol 钠可置换出 0.5 mol 氢气，但铝不如钠的活泼性强；常温下， 甲能从水中置换出氢气，而乙不能从水中置换出氢气，可说明甲金属性的活泼性比乙强。 11.【答案】C 【解析】选项 A 可能是氯离子、硫离子、氩原子、钾离子、钙离子等；选项 B 是钙原子；选项 C 有两个电子层，只能是第二、三周期的元素；选项 D 是钾原子。 12.【答案】A 【解析】非金属性 Br>I，则 HBr 比 HI 的热稳定性强，A 项不正确；非金属性 P>Si，则 H3PO4 比 H2SiO3 的酸性强，B 项正确；同周期从左到右，元素原子半径逐渐减小，Na、Mg 同周期且 Na 位 于左侧，所以原子半径：Na＞Mg，C 项正确；同主族元素的简单阴离子的离子半径从上到下依次 增大，其还原性从上到下依次增强，如还原性 F－I，因为两种酸均不是最高价含氧酸，D 错误。 14.【答案】A 【解析】氟原子半径最小，得电子能力最强，与氢气反应最容易。 15.【答案】B 【解析】选项 A 为氧原子的结构示意图；选项 B 的核电荷数为 11，为钠元素，其原子或离子核外 电子数不可能是 9；选项 C 为氯原子的结构示意图；选项 D 为氯离子的结构示意图。 16.【答案】Ⅰ.(1)减弱 (2)D (3)BC Ⅱ.(1)圆底烧瓶 (2)检查装置的气密性 (3)①Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O 吸收 SO2 ②E 试管中的溶液褪色不完全，F 试管中出现白色沉淀 CO2＋H2O＋SiO ===H2SiO3↓＋CO 或 2CO2＋2H2O＋SiO ===H2SiO3↓＋2HCO ③否 【解析】Ⅰ.(1)根据元素周期律可知，同一主族，从上到下元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐 减弱；同一周期主族元素，从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。(2)四种金属 中，钾的金属性最强，则烧杯中与水反应最剧烈的金属是钾。(3)镁能与热水反应，铝与水不反应， 但二者均能与酸反应，则要达到实验目的，可以把烧杯中的冷水换成热水或把烧杯中的冷水换成 等量的同浓度的盐酸。 Ⅱ.(2)实验前要检查装置的气密性。(3)铜与浓硫酸反应生成 SO2、CuSO4 和水；酸性 KMnO4 溶液能 将 SO2 吸收，排除其对实验的干扰；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越 强，但 H2SO3 不是 S 元素最高价氧化物对应的水化物。 17.【答案】(1)①溶液由无色变为橙色 溶液由无色变为棕黄色 2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ 2I－＋ Cl2===I2＋2Cl－ ②B ③溴水 (2)① ② 【解析】(1)①氯气氧化性大于溴和碘，所以氯气能置换出溴和碘；②向溴化钠溶液中滴加氯水证 明氧化性：Cl2＞Br2、向碘化钠溶液中滴加氯水证明氧化性：Cl2＞I2。(2)短周期元素 X 的最高正化 合价是＋5，说明 X 是ⅤA 族元素，根据元素周期表，Y 是ⅥA 族元素，Y 的单质可在空气中燃烧， 所以 Y 是 S 元素，根据在元素周期表中的相对位置，W、X、Z 分别是 Si、P、Se。 18.【答案】(1)分液漏斗 圆底烧瓶 (2)A (3)X Cl2＋2Br＋ 2Cl－＋Br2 棉球变蓝 Cl2＋2OH－ Cl－＋ClO－＋H2O (4)检验氯气是否被吸收完全 (5)不能 实验无法证明 Br 和 I 得电子能力的相对强弱(其他合理答案也可) 【解析】(1)a 为分液漏斗，b 为圆底烧瓶。(2)高锰酸钾与浓盐酸反应较为剧烈，无需加热即可进行。 (3)检验氯气的性质时，不能先通过 NaOH 浓溶液，否则会消耗氯气，且起不到尾气吸收的作用， 应从 X 导管进气，氯气与 NaBr 溶液反应生成 Br2，反应的离子方程式为 Cl2＋2Br 2Cl－＋Br2； 氯气与碘化钾溶液反应生成 I2，反应的离子方程式为 Cl2＋2I－ 2Cl－＋I2，棉球变蓝；氯气在碱 性溶液中发生氧化还原反应，反应的离子方程式为 Cl2＋2OH－ Cl－＋ClO－＋H2O。(4)氯气与水 反应生成的 HClO 具有漂白性，能使品红溶液褪色，把蘸有品红溶液的棉球放在最后可观察氯气是 否被吸收完全。(5)②处棉球变蓝是由于 Cl2 与 I－发生反应，故不能证明 Br 原子和 I 原子得电子能 力的相对强弱。 19.【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% 20.【答案】(1)1∶1∶6 (2)1.38 t、1.00 t、3.6 t(3)0.88 t 【解析】(1)n(K2O)∶n(CaO)∶n(SiO2)＝ ∶ ∶ ≈1∶1∶6。(2)化学式为 K2O·CaO·6SiO2， 其摩尔质量 M＝510 g·mol － 1，钾玻璃物质的量 n＝ ＝104mol 由原子守恒计算可知： m(K2CO3)＝n(K2CO3)×138 g·mol－1＝104mol×138 g·mol－1＝1.38 t，m(CaCO3)＝n(CaCO3)×100 g·mol －1＝104mol×100 g·mol－1＝1.00 t，m(SiO2)＝n(SiO2)×360 g·mol－1＝104mol×360 g·mol－1＝3.6 t。(3) 在玻璃熔炉中发生反应：CaCO3＋SiO2 CaSiO3＋CO2↑，K2CO3＋SiO2 K2SiO3＋CO2↑，生 成二氧化碳的物质的量与参加反应二氧化硅的物质的量相等，m(CO2)＝n(CO2)×44 g·mol － 1＝ 2×104mol×44 g·mol－1＝0.88 t。 21.【答案】2 393.16 t 【解析】普通玻璃中 n(Na2O)∶n(CaO)∶n(SiO2)＝ ∶ ∶ ≈1∶1∶6，因为 Na2O～Na2CO3， CaO～CaCO3，所以三种原料的物质的量之比为 Na2CO3∶CaCO3∶SiO2＝1∶1∶6。题中所给原料 的物质的量之比为 ∶ ≈5∶22.6 ＝ 1∶4.52，显然 Na2CO3 有剩余。设 500 吨石灰石折合氧化 钙 xtCaO～CaCO356 t 100 txt 500 t56∶x＝100∶500x＝280 t280 t÷11.7%≈2 393.16 t。 22.【答案】(1)Si ＋4 (2)Na H2SO4 为强酸、H2CO3 为弱酸(其他合理答案也可) (3)H2O H2O2 (4)Na>S>Cl NaOH H＋＋OH－===H2O 【解析】由元素在周期表中的位置，可知①为 H、②为 C、③为 O、④为 Na、⑤为 Si、⑥为 S、 ⑦为 Cl。(1)⑤的元素符号为 Si，硅的最外层有 4 个电子，其最高正化合价为＋4。(2)①～⑦中金 属性最强的是 Na 元素；⑥为 S、②为 C，由于 H2SO4 为强酸、H2CO3 为弱酸，则 S 的非金属性比 C 强。(3)①③分别为 H、O 元素，二者形成的化合物为 H2O、H2O2。(4)Na、S 和 Cl 位于同一周期， 从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径大小为 Na>S>Cl；④为 Na，其最高价氧化物对应的水化 物是 NaOH；⑥的最高价含氧酸为 H2SO4，硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，反应的离子方程 式为 H＋＋OH－===H2O。 23.【答案】(1) (2)3 ⅢA (3)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O (4)HClO4 (5)SO2、SO3 (6)D 【解析】(1)由主要化合价和原子半径知 A 为 Mg，B 为 Al，C 为 S，D 为 Cl，E 为 O，F 为 N。 (2)B 处于元素周期表中第 3 周期ⅢA 族。(3)B、C 的最高价氧化物对应的水化物分别为 Al(OH)3 和 H2SO4。(4)最高价氧化物对应的水化物分别为 Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SO4、HClO4、HNO3，其中 HClO4 酸性最强。(5)S 与 O 形成的化合物有 SO2 和 SO3。(6)A、B 元素的金属性 Mg>Al；F 单质与 E 的常见单质在放电条件下发生反应 N2＋O2 2NO；B 的最高价氧化物对应的水化物 Al(OH)3 只溶于强碱，不与氨水反应；E 的单质 O2 比 F 的单质 N2 活泼，故反应 4NH3＋3O2 2N2＋ 6H2O 可以发生。 24.【答案】(1)F P (2)2 7 (3)＋5 －3 (4)＜ 【解析】