专题2《原子结构与元素性质》检测题
一、单选题
1．元素基态原子的核外、轨道上的轨道表示式正确的是
A． B．
C． D．
2．元素W的核电荷数为18，它的某个原子的质量数为40，则该原子有
A．18个质子、22个中子和18个电子 B．22个质子、18个中子和18个电子
C．18个质子、22个中子和22个电子 D．18个质子、22个中子和40个电子
3．下列各组物质中,属于同素异形体的是
A．与 B．和 C．T2O与D2O D．O2和O3
4．下列叙述中，正确的是
A．Na、Mg、Al的未成对电子数依次增多
B．价电子排布式为4s24p3的元素位于第5周期ⅤA族，是p区元素
C．2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量不相等
D．氮原子的价电子轨道表示式为
5．在化学符号①NO2，②2CO，③Ca2+，④H2O2，⑤2OH-，⑥中，关于数字“2”的意义，下列说法错误的是
A．表示分子个数的是② B．表示离子所带电荷数的是③⑤
C．表示化合价数值的是⑥ D．表示一个分子中所含某种原子个数的是①④
6．短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的核外电子占据三个能级且每个能级上都有2个电子，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是
A．元素X与氢形成的原子个数比为1：1的化合物有很多种
B．元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构
C．元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
D．元素Z可与元素X形成共价化合物
7．元素X、Y、Z、W在周期表中的相对位置如图所示，已知W元素原子的价层电子排布式为，且最外层为M能层。下列说法错误的是
A．W元素原子的价层电子排布式为
B．Y元素在周期表的第四周期第VA族
C．X基态原子核外电子排布式为
D．Z元素原子的核外电子排布式为
8．下列说法正确的是
A．非金属元素是主族或零族元素
B．已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，该元素位于周期表中的第四周期第Ⅷ族位置，属于ds区
C．处于最低能量的原子叫做基态原子，1s22s22→1s22s22过程中形成的是发射光谱
D．最外层电子数为ns2的元素都在元素周期表第2列
9．元素周期表长周期共有18个纵列，从左到右排为18列，即碱金属是第1列，稀有气体是第18列。按这种规定，下列说法正确的是
A．第9列元素中可能有非金属元素
B．第15列元素的原子最外层的电子排布是ns2np5
C．最外层电子排布为ns2的元素可能在第2列
D．第11、12列为d区的元素
10．某元素原子的核外电子由4p能级跃迁到3d能级时，可通过光谱仪直接摄取
A．电子的运动轨迹图象 B．原子的吸收光谱
C．电子体积大小的图象 D．原子的发射光谱
11．许多元素有多种核素，如氧元素存在O、O、O三种核素，氢元素有H、H、H三种核素。下列说法正确的是
A．由O、H、H三种核素最多可能组成4种水分子
B．10.0g由H、O组成的水分子其中含中子数为5NA
C．10.0g由H、O组成的水分子其中含质子数为5NA
D．由H和O两种核素组成的水分子，其摩尔质量为18
12．下列现象与电子的跃迁没有直接关联的是
A．氢原子发光 B．霓虹灯发光 C．燃放烟花 D．钠与水剧烈反应
A．A B．B C．C D．D
13．已知短周期元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其氢化物中上述元素的化合价如下表，下列说法正确的是
A．离子还原性：Y2― < Z― B．离子半径W+ > Z―
C．气态氢化物稳定性：RH4 < XH4 D．酸性：H2YO4 < HZO4
14．下列化学用语的表示正确的是
A．CO2分子的填充模型： B．甲基的电子式为：
C．具有18个中子的氧原子：O D．基态碳原子价电子轨道表示式：
15．常用作有机合成的氯化剂，制备的反应为，下列有关说法正确的是
A．基态原子核外电子的运动状态共有15种
B．分子中碳原子不满足8电子稳定结构
C．上述方程式中非金属元素的电负性：C
二、填空题
16．当最外层上的电子数变为4个时即达稳定结构_________
17．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_______(填“大于”或“小于”)。原因是_______。
18．I.砒霜可用于治疗急性早幼粒细胞白血病(APL)，在酸性条件下砒霜(As2O3)与Zn反应生成AsH3。请回答下列问题：
(1)请写出该反应的离子方程式：______。
(2)该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比是______。
(3)若有32.5gZn参与反应，转移的电子数为______。
II.NaNO2因外观和食盐相似，又有咸味，容易误食使人产生亚硝酸盐中毒。NO在碱性溶液中以还原性为主；在酸性溶液中以氧化性为主，可发生反应：2NO+4H++2I-=2NO↑+I2+2H2O。请回答下列问题：
(4)NO在碱性溶液中可被氧气氧化生成NO，请写出该反应的离子方程式______。
(5)根据上述反应，可用试纸和生活中常见的物质鉴别NaNO2和NaCl，可选用的物质有：①水②苏打③小苏打④食醋⑤淀粉碘化钾试纸，下列选项合适的是______。
A．③⑤ B．①④⑤ C．①②⑤ D．②③⑤
(6)I-的还原性比Cl-______(填“强”或“弱”)，请写出证明该结论的依据：
①理论依据______(请从离子结构角度说明)。
②实验依据______(用离子方程式表示)。
(7)直接排放含NaNO2的废液会造成污染，NH4Cl能将其转化为无污染的可参与大气循环的物质，该反应的离子方程式为______。
三、实验题
19．小明同学想通过比较两种最高价氧化物水化物的酸性强弱来验证S与C的非金属性的强弱，他查阅了资料：可以利用强酸制备弱酸的原理来判断酸性强弱。于是小明采用了下图所示的装置进行实验。
请回答：
(1)仪器A的名称是________，应盛放下列药品中的__________。
a．稀硫酸 b．亚硫酸 c．氢硫酸 d．盐酸
(2)仪器B的名称是________，应盛放下列药品中的__________。
a．碳酸钙 b．硫酸钠 c．氯化钠 d．碳酸钠
(3)仪器C中盛放的药品是澄清石灰水，如果看到的现象是澄清石灰水变浑浊，证明B中发生反应生成了_________，即可说明H2SO4比H2CO3酸性强，非金属性S比C强，B中发生反应的离子方程式为__________。
20．两个化学兴趣小组拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律。
I.第一小组同学探究元素Cl、 Br、 I的非金属性强弱，设计的实验方案如下：
(1)补充下列实验报告中的实验现象和离子方程式
实验步骤 实验现象 实验结论及离子方程式
甲：溶液由无色变成橙色 乙：_______ 离子方程式： 甲：_____ 乙：C12+2I-=2Cl-+I2 结论：卤素单质的氧化性由强到 弱的顺序为：_____
(2)[评价]该小组设计的实验方案是_______ (填“合理”或“不合理”) 。
(3)[补充和完善]上一题(2) 中若选合理，则此项不用再作答，若选不合理，则合理完成实验还需要的试剂是_______。
II. 第二小组同学探究元素C、Si的非金属性强弱，设计的实验方案如下：
(4)干燥管D的作用为_______。
(5)该小组同学用盐酸、CaCO3和Na2SiO3溶液，按图装置进行试验，观察到试管C中溶液有白色沉淀生成，甲同学认为非金属性C>Si。但乙同学认为此方案不合理，理由_______， 改进措施：在B、C两装置之间接一个盛有_______溶液的洗气瓶。
试卷第2页，共5页
参考答案：
1．C
【详解】A．元素的基态原子核外电子排布式为，4s上有2个电子，故A错误；
B．能级上有5个轨道，其中只有1个轨道上排满2个电子，且自旋相反，其他4个轨道上各排1个电子，自旋平行，B错误；
C．元素的基态原子核外电子排布式为，能级上有5个轨道，其中只有1个轨道上排满2个电子，且自旋相反，其他4个轨道上各排1个电子，自旋平行，轨道上排满2个电子，且自旋相反，C正确；
D．3d能级的5个轨道，其中只有1个轨道上排满2个电子，且应自旋相反，D错误；
故选C。
2．A
【详解】原子的质量数=质子数+中子数，且核外电子数=质子数=核电荷数，所以元素W的核电荷数为18，即核外电子数=质子数=18，它的某个原子的质量数为40，则该原子的中子数为40-18=22，即该原子有18个质子、22个中子和18个电子，A正确；
故选A。
3．D
【分析】同素异形体是指同种元素形成的不同单质，这些单质之间互称为同素异形体。
【详解】A．与是两种核素，它们不是同素异形体，故A不符合题意；
B．和是H元素的两种核素，它们是同位素关系，故B不符合题意；
C．T2O与D2O是指两种水分子，是化合物，故C不符合题意；
D．O2和O3是氧元素组成的不同单质，它们是同素异形体，故D符合题意；
本题答案D。
4．C
【详解】A．、、三种元素的电子排布式分别为、、，未成对电子数分别为1、0、1，并没有依次增多，A项错误；
B．根据价电子排布式可知，该元素共有4个电子层，位于第4周期，最外层有5个电子，位于ⅤA族，在周期表中处于p区，B项错误；
C．和轨道形状均为哑铃形，离原子核越远，能量越高，因此轨道能量小于轨道能量，C项正确；
D．氮原子的价电子轨道表示式违背了洪特规则，正确的价电子轨道表示式为，D项错误。
故选：C。
5．B
【详解】A．②中2CO表示2个CO分子，故A正确；
B．⑤中的数字2表示OH-的个数，而不是所带电荷数，故B错误；
C．⑥中的数字2表示硫酸镁中Mg的化合价为+2价，故C正确；
D．①中的数字2表示一个NO2分子含有2个O原子，④中数字2表示一个H2O2分子中含有2个H原子和2个O原子，故D正确；
综上所述答案为B。
6．B
【分析】X原子的核外电子占据三个能级且每个能级上都有2个电子，X是C；Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Y为Al；Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，是短周期元素，且W、X、Y和Z的原子序数依次增大，则Z为S；W是制备一种高效电池的重要材料，W是Li，据此分析来解题。
【详解】A．元素X是C，与氢元素形成的原子个数比为1:1的化合物有、、等，故元素X与氢元素形成的原子个数比为1:1的化合物有很多种，A项正确；
B．W、X的氯化物分别为LiCl和，的最外层只有两个电子，不满足8电子的稳定结构，B项错误；
C．元素Y为铝，铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成，C项正确；
D．元素Z与元素X分别为硫和碳，可形成共价化合物，D项正确；
答案选B。
7．B
【解析】元素原子的价层电子排布为，且最外层为能层，可知时符合，核外电子排布式为，为元素；由、、、在周期表中的相对位置可知，为元素、为元素、为元素。
【详解】A．为元素，最外层电子数为6，价层电子排布式为，故A正确；
B．为元素，在周期表的第三周期第VA族，故B错误；
C．为元素，核外电子排布式为，故C正确；
D．为元素，原子序数为32，核外电子排布式为，故D正确；
故选：B。
8．A
【详解】A．副族都是金属元素，非金属元素是主族或零族元素，A正确；
B．+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则基态原子核外有26个电子，为26号元素，位于第四周期第Ⅷ族位置，属于d区，B错误；
C．px和py能量相同，1s22s22→1s22s22过程中不释放能量，C错误；
D．最外层电子数为ns2的元素可能为He、ⅡA族元素或一些过渡元素，D错误；
综上所述答案为A。
9．C
【详解】第9列元素是过渡元素，没有非金属，A项错误；第15列元素的最外层电子排布是ns2np3，B项错误；最外层电子排布为ns2的元素可能为ⅡA族元素也可能是过渡元素或0族元素He，C项正确；11、12列为ds区元素，D项错误
10．D
【详解】由于，电子由4p能级跃迁至2d能级时需要释放能量，故光谱仪摄取的是原子发射光谱，由于电子在原子核外做无规则运动，不能直接摄取运动轨迹，电子太小不能摄取电子的体积，综上所述D符合题意，故选D；
答案选D。
11．C
【详解】A．1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，H和H可以自身组合，还可以两个组合，共有三种组合，所以和O能组成三种水分子，故A错误；
B．由H、O组成的水分子的摩尔质量为2×3+16=22g/mol，中子数为(3-1)×2+16-8=12，所以10.0g由H、O组成的水分子其中含中子数为≠5NA，故B错误；
C．由H、O组成的水分子的摩尔质量为2×2+16=20g/mol，质子数为1×2+8=10，10.0g由H、O组成的水分子中含质子数为=5NA，故C正确；
D．由H和O两种核素组成的水分子，其摩尔质量为2×3+16=22g/mol ，故D错误；
故选C。
12．D
【详解】电子由能量较高的能级跃迁到能量较低能级时，以光的形式释放能量，氢原子发光、霓虹灯发光、燃放烟花等现象都是电子发生跃迁释放能量形成的，钠与水反应与电子的跃迁没有直接关联，故选D；
答案选D。
13．D
【详解】根据元素的化合价及周期可知，R是C，W是Na，X是Si，Y是S，Z是Cl。
A．Z的氧化性大于Y，则其阴离子的还原性Y2->Z-，错误；
B．W+比Z―少一个电子层，所以后者的离子半径大，错误；
C．R在X的上一周期，且是同主族元素，所以R的非金属性大于X，则气态氢化物稳定性：RH4 > XH4，错误；
D．Z的非金属性大于Y，则最高价氧化物的水化物的酸性H2YO4 < HZO4，正确，
答案选D。
14．B
【详解】A．CO2分子中3个原子在同一直线上，属于直线型分子，分子填充图为，A错误；
B．C原子最外层有4个电子，其中的3个电子与3个H原子的电子形成3对共用电子对，就形成了甲基-CH3，其电子式为： ，B正确；
C．O是8号元素，原子核内质子数是8，具有18个中子的氧原子质量数是26，用原子符号表示为，C错误；
D．原子核外电子总是尽可能成单排列，而且自旋方向相同，这种排布使原子的能量最低，处于稳定状态，则基态C原子价电子轨道表示式为：，D错误；
故合理选项是B。
15．C
【详解】A．同一个原子不存在运动状态完全相同的2个电子，Cr元素是24号元素，基态原子核外电子的运动状态共有24种，A错误；
B． 分子中碳原子分别与两个氯原子各共用一对电子对、与氧原子共用两对电子对，满足8电子稳定结构，B错误；
C．非金属性强则电负性大，上述方程式中非金属元素的电负性：C
答案选C。
16．错误
【详解】当最外层上的电子数变为2或8个时即达稳定结构，错误；
17． 大于 Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子
【详解】由于Zn的核外电子排布式为，Cu的核外电子排布式为，核外电子排布处于全满稳定状态，第一电离能更大，所以。
18．(1)
(2)
(3)NA
(4)
(5)B
(6) 强 离子半径越大，原子核对最外层电子的吸引力越弱，越容易失去电子，其还原性越强，r(I-)>r(Cl-)，则还原性：I->Cl-。
(7)
【详解】（1）在酸性条件下砒霜(As2O3)与Zn反应生成AsH3，反应的离子方程式为；
（2）Zn化合价升高，所得为氧化产物，所含As化合价降低，所得为还原产物，则该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比是；
（3）0.5molZn完全反应，转移1mol电子，转移电子数为NA；
（4）NO在碱性溶液中可被氧气氧化生成NO，反应的离子方程式为；
（5）碘化钾在酸性条件下与亚硝酸钠溶液反应生成碘单质，碘单质遇淀粉变为蓝色，而氯化钠无现象，则可选择鉴别的试剂为：水、淀粉碘化钾试纸、白醋，故选B；
（6）还原性：I->Cl-，即I-的还原性比Cl-强；
①理论依据：I-和Cl-最外层都有8个电子，但r(I-)>r(Cl-)，离子半径越大，原子核对最外层电子的吸引力越弱，越容易失去电子，其还原性越强，则还原性：I->Cl-；
②实验依据：可将氯气通入到I-的盐溶液中，I-能将氯气还原，发生反应的离子方程式为；
（7）由题给信息可知，NaNO2和NH4Cl反应生成NaCl、N2和H2O，反应的离子方程式为。
19． 分液漏斗 a 圆底烧瓶 d CO2 +2H+=H2O+CO2↑
【分析】比较非金属性的强弱，可根据最高价氧化物的水化物的酸性强弱比较，本题可用稀硫酸与碳酸钠反应验证，C中为澄清石灰水，如变浑浊，则说明生成二氧化碳，可证明硫与碳的得电子能力的强弱，以此解答。
【详解】(1)比较非金属性的强弱时用的是最高价氧化物的水化物，A仪器名称是分液漏斗，因此在分液漏斗中盛放的是稀硫酸，在圆底烧瓶中盛放的是碳酸盐，答案选a；
(2)B名称是圆底烧瓶，碳酸钙与稀硫酸反应生成的硫酸钙是一种微溶物，会附着在碳酸钙的表面，将阻止反应的进行，所以选取的碳酸钠为反应物，答案选d；
(3)只要证明圆底烧瓶中有二氧化碳生成，就能说明硫酸的酸性比碳酸的酸性强，即说明硫的非金属性比碳强，因此要用澄清石灰水检验二氧化碳的生成，现象是澄清石灰水变浑浊，所以C中试剂是澄清石灰水，B中发生的反应为+2H+═CO2↑+H2O。
20．(1) 溶液由无色变成棕黄色
Cl2>Br2>I2
(2)不合理
(3)溴水
(4)防止倒吸
(5) 盐酸有挥发性，挥发出的HCl和Na2SiO3溶液反应也会产生白色沉淀 饱和NaHCO3
【分析】本题主要考查的是元素非金属性的探究，主要利用原理是两方面，卤素的非金属性探究主要靠的是非金属之间的置换，利用氧化还原反应来判定非金属性的强弱；C和Si的非金属性探究主要靠最高价含氧酸的酸性强弱，利用强酸制弱酸。对实验现象的描述要准确，结论的表达要完整。
（1）
①氯气将单质碘置换出来，碘水的颜色为棕黄色，所以其实验现象是：溶液由无色变为棕黄色
②氯气与KBr反应生成溴和KCl，其离子方程式为：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2。
③根据元素周期律完成此空，卤族元素从上到下非金属性减弱，即单质的氧化性为由强到弱为：Cl2>Br2>I2。
（2）
由方程式Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，知氧化性Cl2>Br2，由方程式Cl2+2I-=2Cl-+I2，知氧化性Cl2>I2。但是由该实验无法推知溴和碘的氧化性。所以填“不合理”。
（3）
为了验证溴和碘的氧化性，还需要的试剂为溴水，与KI反应生成单质碘，即可证明氧化性Br2>I2。
（4）
干燥管的作用是防止倒吸。
（5）
先利用盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，再将二氧化碳通入到硅酸钠溶液中，生成白色的硅酸沉淀，可知碳酸的酸性强于硅酸，但是盐酸具有挥发性，生成的二氧化碳之中会混有氯化氢，氯化氢进入硅酸钠溶液中也会生成硅酸沉淀而对实验造成干扰，所以要先除去二氧化碳的中的氯化氢，选用饱和碳酸氢钠溶液
