第一章《原子结构与性质》测试题
一、单选题（共12题）
1．(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变。土壤生物中值与土壤中值有效相关。测定土壤生物中值可进行产地溯源。下列说法不正确的是
A．位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族
B．可用质谱法区分和
C．和含有的中子数分别为49和48
D．同一地域产出的同种土壤生物中值相同
2．氢有H、D和T三种原子，它们和、组成的氯化氢分子的种类是
A．4种 B．5种 C．6种 D．7种
3．下列关于粒子半径的说法正确的是
①
②
③
④
A．①②④ B．①③ C．③④ D．①④
4．根据元素在周期表中的位置，下列判断错误的是
A．酸性：H2SO4＞HClO4 B．碱性：KOH＞LiOH
C．非金属性：O＞S D．金属性：Mg＞Al
5．某基态原子的价层电子的轨道表示式为 ，下列关于该原子的说法正确的是
A．s电子的电子云轮廓图是圆形 B．有5种空间运动状态不同的电子
C．最外层有4个电子 D．有2种能量不同的电子
6．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W和X为同周期相邻的元素， X2气体在标准状况下的密度为1.43 g·L-1；Y的最外层电子数是其次外层电子数的；Z的单质与某些金属氧化物的反应可用于焊接钢轨。下列说法错误的是
A．简单离子半径： W＞X＞ Y＞ Z
B．X的氢化物中均不含非极性共价键
C．Y可以在W或X的单质中燃烧
D．Y、Z的简单离子均能促进水的电离
7．短周期元素、、、原子序数依次增大，且原子序数，的单质为空气的主要成分且化学性质稳定，的一种盐常用作净水剂，单质及其多种化合物可用作消毒剂。下列说法正确的是
A．第一电离能：
B．简单离子半径：
C．单质及其某些化合物具有漂白性
D．的最高价氧化物对应的水化物是易溶于水的强碱
8．类推的思维方式在化学学习与研究中经常采用。以下类推的结论正确的是
A．与氢氧化钠溶液反应，故也可以
B．金刚石的硬度大，则的硬度也大
C．与化学式相似，则与的物理性质也相似
D．常温下与水剧烈反应，故K常温下也能与水剧烈反应
9．下列状态的镁中，电离出最外层一个电子所需能量最大的是
A．[Ne] B．[Ne] C． D．[Ne]
10．下列有关化学用语的表示方法中错误的是
A．钾是第四周期第IA族元素
B．HCl的形成过程：
C．N2的电子式为
D．CO2的结构式：O=C=O
11．关于原子轨道，下述观点正确的是
A．原子轨道是电子运动的轨道
B．原子轨道表示电子在空间各点出现的概率
C．原子轨道表示电子在空间各点出现的概率密度
D．某一原子轨道是电子的一个空间运动状态
12．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7
B．原子半径的大小顺序为
C．简单离子半径的大小顺序为
D．元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强
二、非选择题（共10题）
13．电负性的概念与标准
(1)概念。
①键合电子：原子中用于形成___________的电子。
②电负性：用来描述不同元素的原子对___________吸引力的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力___________。
(2)标准：以___________的电负性为4.0和___________的电负性为1.0作为相对标准，得出各元素的电负性(稀有气体未计)。
14．泡利原理
(1)自旋：电子自旋有顺时针和逆时针两种状态，常用_______表示自旋状态相反的电子。
(2)泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳_______个电子，而且它们的自旋状态_______。
15．回答下列问题
(1)基态原子中，电子占据的最高能层符号为_______，该能层具有的原子轨道数为_______、电子数为_______。
(2)的价电子排布图为_______。
(3)Br原子序数为_______，其核外层电子的排布式为_______。
16．已知下列元素在元素周期表中的位置，写出它们的元素符号和原子核外电子排布式。
(1)第4周期ⅣB族。______
(2)第4周期ⅦB族。______
17．表为元素周期表的一部分：(用元素符号或化学式填空)
族周期
①
②
③ ④ ⑤ ⑥
(1)写出元素④在周期表中的位置_______。
(2)②、③、⑤的原子半径由大到小的顺序为_______。
(3)④、⑤、⑥的气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是_______。
(4)①、②、③、⑥中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出其中一种化合物的电子式：_______。
Ⅱ.由上述部分元素组成的物质间，在一定条件下，可以发生如图所示的变化，其中A是一种淡黄色固体。请回答：
(1)写出固体A与液体X反应的离子方程式_______。
(2)气体Y是一种大气污染物，直接排放会形成酸雨。可用溶液B吸收，当B与Y物质的量之比为1：1且恰好完全反应时，所得溶液D的溶质为_______(填化学式)。
(3)写出气体C与气体Y反应的化学方程式_______。
18．某金属元素X原子的核外电子数等于核内中子数，取该元素的单质0.6 g与足量的氧气充分反应，可得到1.0 g氧化物XO。试通过计算推导出该元素在元素周期表中的位置。
19．短周期主族元素R的族序数是其周期序数的2倍，R在其最高价氧化物中的质量分数为400/0。已知R原子核内的质子数与中子数相等。试通过计算:
(1)确定R是什么元素_______；
(2)确定R元素在周期表中的位置_______。
20．已知一个12C原子的质量为1.993×10-23 g。填表：(保留三位小数)
35Cl 37Cl
原子质量(×10-23 g) 5.807 6.139
相对原子质量 ①________ ②________
原子百分率(丰度) 74.82% 25.18%
元素的相对原子质量 ③________
21．已知A、B、C、D、E、W分属于三个短周期的主族元素，且原子序数依次增大。 B的氢化物水溶液呈碱性，C的原子最外层电子数是其电子层数的3倍；A、D同主族，C、E同主族。请回答下列问题：
(1)B、D、E元素的简单离子半径由大到小顺序为(用离子符号表示)__________________；
(2)D2E2可以做制革工业中原皮的脱毛剂，写出D2E2(写化学符号)的电子式______________；
(3)D2E2C4中E元素的化合价为_______；D2E2C4暴露于空气中易吸收氧气和水蒸气而变质，发生反应时，当氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：2时，反应的化学方程式为_____________；
(4)利用尿素CO(NH2)2制备B2A4·H2O的实验流程如下图所示
已知：W的单质与烧碱溶液的反应是放热反应；B2A4·H2O有强还原性，能与DWC剧烈反应生成B的单质。
①实验中，为使步骤Ⅰ中反应温度不高于40 ℃，除可采用减慢W单质通入速率之外，还可采取的措施是__________。
②写出流程图中生成B2A4·H2O反应的化学方程式：___________；
③蒸馏分离得B2A4·H2O粗产品，称取馏分0.350 0 g，加水配成20.0 mL溶液，在一定条件下，用0.650 0 mol·L－1的碘的标准溶液滴定。已知：B2A4·H2O＋2I2=B2↑＋4AI＋H2O。滴定时，选用的指示剂为_____。若达到滴定终点时消耗碘的标准溶液20.00 mL，馏分中B2A4·H2O的质量分数为___________。(保留4位有效数字)。
22．有、、、四种元素，元素是地壳中含量最多的金属元素；元素的原子其层(有电子)电子数比层少1；元素的原子得到2个电子和元素的原子失去1个电子所得到的微粒都具有与氖原子相同的电子层结构。回答下列问题：
(1)上述四种元素中元素的名称是______。
(2)画出元素原子的结构示意图：____________。
(3)写出下列化学方程式。
①单质在单质中燃烧：__________________；
②的氢氧化物和的氢氧化物在溶液中反应：________________________。
参考答案：
1．A
A．位于元素周期表中第五周期、第ⅡA族，故A错误；
B．质谱法可以测定原子的相对原子质量，和的相对原子质量不同，可以用质谱法区分，故B正确；
C．的中子数为87-38=49，的中子数为86-38=48，故C正确；
D．由题意可知，(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变，故D正确；
故选A。
2．C
氢原子有三种同位素1H、2H、3H，即H、D、T，氯原子有两种同位素35Cl、37Cl，故氯化氢分子可能为：H35Cl、H37Cl、D35Cl、D37Cl、T35Cl、T37Cl，则形成的氯化氢分子的种类有6种，故选C。
3．D
①. Li、Na、K、Rb、Cs原子失去一个电子后，其电子层数分别为1、2、3、4、5，电子层数越多的半径越大，则半径：Li+ < Na+ < K+ < Rb+ < Cs+，故①正确；
②. F、Cl、Br、I原子得到一个电子后，其电子层数分别为2、3、4、5，则离子半径：F -< Cl- < Br- < I-，故②错误；
③. Na、Mg、Al、F、O形成8电子结构时，离子外所含电子层数相同。根据元素周期律，核电荷数越大的其半径越小，因此离子半径：Al3+ < Mg2+ < Na+ < F- < O2-，故③错误；
④. Fe3+、Fe2+、Fe的核电荷数相同，失电子数越多，其半径越小，即半径大小：Fe3+ < Fe2+ < Fe，故④正确。
根据分析可知，①④正确。
故答案选D。
4．A
A．根据同一周期，从左至右，非金属性逐渐增强，则非金属性：S＜Cl，则最高价氧化物对应水化物的酸性：H2SO4＜HClO4，A项错误；
B．根据同一主族元素，从上到下，金属性逐渐增强，故金属性：K＞Li，则碱性：KOH＞LiOH，B项正确；
C．O、S元素位于同一主族，根据同一主族元素，从上到下，非金属性逐渐减弱，故非金属性：O＞S，C项正确；
D．根据同一周期，从左至右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，可知金属性：Mg＞Al，D项正确；
答案选A。
5．B
由价层电子的轨道表示式为 可知，该原子为O，其基态原子的电子排布式为1s22s22p4，据此分析解答。
A．s电子的电子云轮廓图是球形，A错误；
B．空间运动状态数=所占原子轨道数，根据分析，该原子的电子排布式为1s22s22p4，则该原子有1+1+3=5种空间运动状态不同的电子，B正确；
C．由图可知，最外层为L层，有6个电子，C错误；
D．相同能层、相同能级不同轨道的电子，能量相同，该原子电子排布式为1s22s22p4，则有1+1+1=3种能量不同的电子，D错误；
故选B。
6．B
X2气体在标准状况下的密度为1.43 g·L-1，可知X2气体的相对分子质量为32，故X为O；W和X为同周期相邻的元素， 且原子序数小于X，故W为N；Y的最外层电子数是其次外层电子数的 四分之一，故Y为Mg；Z的单质与某些金属氧化物的反应可用于焊接钢轨，Z为Al。
A．四种简单离子均为10e-微粒，核电荷数越大，半径越小，故N3->O2->Mg2+>Al3+，A正确；
B．X的氢化物有H2O和H2O2，其中H2O2中含有非极性共价键，B错误；
C．金属镁可以在氧气和氮气中燃烧，C正确；
D．镁离子和铝离子均为弱碱的阳离子，能发生水解，D正确；
故选B。
7．A
W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X的单质为空气的主要成分且化学性质稳定，则X为N元素，Y的一种盐常用作净水剂，则Y为Al元素，Z单质及其多种化合物可用作消毒剂，则Z为Cl元素，原子序数，则W的原子序数为3，则W为Li元素。
A．原子半径越小，第一电离能越大，则第一电离能：N＞Cl＞Al，选项A正确；
B．电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小，Li+有1个电子层，N3-、Al3+有2个电子层，Cl-有3个电子层，则离子半径：Cl-＞N3-＞Al3+＞Li+，选项B错误；
C．Z为Cl元素，Cl2不具有漂白性，选项C错误；
D．W为Li元素，其最高价氧化物对应水化物为LiOH，为弱碱，选项D错误；
答案选A。
8．D
A．与氢氧化钠溶液反应，不能与氢氧化钠反应，故A错误；
B．金刚石是原子晶体，金刚石的硬度大；是分子晶体， 的硬度小，故B错误；
C．与都是酸性氧化物，化学式相似； 是分子晶体，熔沸点低，是原子晶体，熔沸点高，物理性质差异大，故C错误；
D．钾的活泼性大于钠，常温下与水剧烈反应，所以K常温下也能与水剧烈反应，故D正确；
选D。
9．A
A、D表示Mg+，B、C表示Mg。Mg的第二电离能大于第一电离能，所以A、D失去最外层有关电子需要的能量大于B、C；3p能级的能量大于3s，3p能级上的电子易失去，则电离最外层一个电子所需能量最大的是A，故合理选项是A。
10．C
A．钾为19号元素，是第四周期第IA族元素，故A正确；
B．氯化氢为共价化合物，以共用电子对结合在一起，氯化氢分子的形成过程为： ，故B正确；
C．氮气中含有1个氮氮三键，每个氮原子都达到了8电子结构，氮气去的电子式为 ，故C错误；
D．二氧化碳中氧原子和碳原子共用2对电子对，结构式为O=C=O，故D正确；
故选C。
11．D
核外电子运动特征与宏观物体不同，不能确定在下一时刻该电子在什么地方出现，但是能够用电子云表示电子在某个区域出现的概率，将电子云密集区（90%几率）称为原子轨道，原子轨道的形状有球形、纺锤形等。
A． 原子轨道不是电子运动的轨道，是电子在某个区域出现的概率， A错误；
B． 原子轨道表示电子在某个区域出现的概率，B错误；
C． 将电子云密集区（90%几率）称为原子轨道，原子轨道不是表示电子在空间各点出现的概率密度，C错误；
D． 某一原子轨道是电子的一个空间运动状态，是电子在某个区域出现的概率，D正确；
故选D。
12．C
由五种元素在周期表中的相对位置关系可知，X、Y、Z、W、Q分别为N、O、Al、S、Cl。
A．N、Al的最高正化合价分别为+5、+3，二者之和的数值为8，故A项错误。
B．同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小，且电子层数越多，原子半径越大，故原子半径的大小顺序为，故B项错误。
C．电子层结构相同的离子，核电荷数越小，离子半径越大，电子层结构不同的离子，电子层数越多，离子半径越大，故简单离子半径的大小顺序为，故C项正确。
D．元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，S的非金属性比Cl弱，故的酸性比的酸性弱，故D项错误。
故选C。
13．(1) 化学键 键合电子 越大
(2) 氟 锂
（1）键合电子式只原子中用于形成化学键的电子。电负性是用来描述不同元素的原子对电子的吸引力的大小，电负性越大的原子对电子的吸引力越大，越容易形成化学键。
（2）通常以氟元素的电负性为4.0和锂电负性为1.0作为相对标准，得出各种元素的电负性。
14．(1)上下箭头(↑和↓)
(2) 2 相反
（1）同一个原子轨道中电子总是自旋相反，常用上下箭头(↑和↓)表示自旋状态相反的电子；
（2）泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反[用上下箭头(↑↓)表示]。
15．(1) M 9 4
(2)
(3) 35 3s23p63d10
（1）Si的最高能层为第三能层，其符号为M，该能层有 个s轨道、个p轨道和个d轨道，共个轨道，Si在该能层有个电子。
（2）Ni是28号元素，价电子排布式为，Ni2+的价电子排布式为3d8，电子排布图为。
（3）Br是35号元素，M层有18个电子，M层电子的排布式为3s23p63d10。
16．(1)Ti；1s22s22p63s23p63d24s2
(2)Mn；1s22s22p63s23p63d54s2
（1）第4周期ⅣB族元素是Ti元素，Ti原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d24s2；
（2）第4周期ⅦB族元素是Mn元素，Mn原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s2。
17． 第三周期第ⅣA族 Na>S>O HCl>H2S>SiH4 Na+或Na+ 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH- +O2↑ NaHSO3 2SO2 +O22SO3
由题目所给周期表的一部分可知，①为H、②为O、③为Na、④为Si、⑤为S、⑥为Cl。
Ⅰ(1)由Si的核外电子排布可知其处于第三周期ⅣA族；
(2)根据元素周期律：同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故：Na>S>O；
(3)同周期自左而右非金属性增强，则非金属强弱顺序为Cl>S>Si，其氢化物稳定性：HCl>H2S>SiH4；
(4)①H、②O、③Na、⑥Cl中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物有、NaClO等，对应电子式为：、；
Ⅱ.(1)已知A是一种淡黄色固体，且能与X反应生成溶液B与气体C，则A为Na2O2，X为H2O，B为NaOH，C为O2；反应的离子方程式为：2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑。已知气体Y是一种大气污染物，直接排放会形成酸雨，可用NaOH溶液吸收，O2与Y反应得到E，E与H2O反应得到F，可推知Y为SO2，E为SO3，F为H2SO4；
(2)由上述分析可知，SO2与NaOH物质的量之比为1：1且恰好完全反应时，所得溶液D的溶质为NaHSO3；
(3)O2与SO2反应的化学反应方程式为2SO2 +O2 2SO3。
18．第三周期ⅡA族
设X的相对原子质量为Ar，则由题意知：
，解得Ar＝24
由该元素的原子核外电子数等于核内中子数可知，该元素原子的质子数与中子数相等，所以X的原子序数为12，该元素是Mg，位于周期表的第三周期ⅡA族。
19．(1)硫
(2)第3周期ⅥA族
周期主族元素R的族序数是其周期序数的2倍，即最外层电子数为电子层数的2倍，可能为He、C、S等元素，He为稀有气体，难以形成氧化物，C的最高价氧化为CO2，C的质量分数为，不符合，如为S，对应的最高价氧化物为SO3，S的质量分数为,综上所以R是硫元素；
（1）根据分析可知，R是硫元素，答：R是硫元素；
（2）确定R元素在周期表中的位置：第三周期第ⅥA族，答：R元素在周期表中的位置第三周期第ⅥA族。
20． 34.964 36.963 35.467
计算35Cl和37Cl两种原子的相对原子质量时，可利用相对原子质量的定义进行求解；计算元素的相对原子质量时，利用公式：“元素的相对原子质量=各种能稳定存在的核素的相对原子质量与其丰度的乘积之和”进行计算。
①M(35Cl)== 34.964；
②M(37Cl)== 36.963；
③M(Cl)= 34.964×74.82%+36.963×25.18%=35.467。
答案为：34.964；36.963；35.467。
21． S2-＞N3-＞Na+ +3 2Na2S2O4+O2+2H2O=4NaHSO3 使用冰水浴 NaClO+CO(NH2)2+2NaOH=N2H4·H2O+Na2CO3+NaCl 淀粉溶液 92.86%
A、B、C、D、E、W分属于三个短周期的主族元素，且原子序数依次增大。B的氢化物水溶液呈碱性，则B为N元素；C的原子最外层电子数是其电子层数的3倍且C、E同主族，则C为O元素，E为S元素；A、D同主族，则A为H元素，D为Na元素；W为Cl元素，据此分析。
(1)电子层结构相同的不同离子，原子序数越大半径越小，电子层结构不同的离子，电子层数越多半径越大；B、D、E三种元素中离子半径从大到小为S2-＞N3-＞Na+；
(2)Na2S2为工业中原毛的脱毛剂，Na2S2中存在二硫键，Na2S2的结构与Na2O2类似，故Na2O2的电子式为；
(3)D2E2C4为Na2S2O4，其中S元素的化合价为+3价；Na2S2O4暴露于空气中易被氧气氧化，则氧化剂为氧气，还原剂为Na2S2O4，又氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：2，设Na2S2O4被氧化后硫的化合价为+x价，则根据得失电子守恒，1×4=2×2×(x-3)，解得x=4，又有水蒸气参与反应，所以产物为NaHSO3，故反应的化学方程式为2Na2S2O4+O2+2H2O=4NaHSO3；
(4)①温度超过40℃，Cl2与NaOH溶液发生歧化反应生成NaClO3、NaCl和H2O，由于Cl2与NaOH溶液的反应为放热反应，为了减少NaClO3的生成，应控制温度不超过40℃、减慢反应速率；实验中控制温度除用缓慢通入Cl2外，还需采取的措施是：使用冰水浴；
②根据流程，NaClO与尿素反应生成水和肼，反应的化学方程式为NaClO+CO(NH2)2+2NaOH=N2H4·H2O+Na2CO3+NaCl；
③滴定终点时，I2在溶液中出现剩余，需要利用淀粉溶液指示颜色，故选用的指示剂为淀粉溶液；根据关系式N2H4·H2O~2I2，n(N2H4·H2O)=n(I2)=×0.020L×0.6500mol/L=6.5×10-3mol，则N2H4·H2O的质量分数ω=×100%≈92.86%。
22． 氧
A、B、C、D四种元素，A元素是地壳中含量最多的金属元素，故A为Al元素；B元素的原子其M层电子数比L层少1个电子，故M层电子数为8-1=7，故B为Cl元素；C元素的原子得到2个电子，D元素的原子失去1个电子，所得到的微粒都具有与氖原子相同的电子层结构，故C原子核外电子数为10-2=8，为O元素，D元素原子核外电子数为10+1=11，故D为Na元素，据此分析解答。
（1）由上述分析可知，C为氧元素；
（2）B为氯元素，原子序数为17，核内有17个质子，核外电子数为17，有3个电子层，最外层电子数为7，原子结构示意图；
（3）钠在氧气中燃烧生成过氧化钠，化学方程式为：；A的氢氧化物为氢氧化铝，D的氢氧化物为氢氧化钠，反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为：。
