第1章 原子结构 元素周期律 （含解析）测试卷 2023-2024学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

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第1章《原子结构 元素周期律》测试卷
一、单选题
1．下列关于硅材料的说法正确的是
A．玛瑙的主要成分是硅酸盐
B．制普通玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英砂
C．电脑芯片的主要成分是二氧化硅
D．水晶项链、玻璃、水泥和陶瓷都是硅酸盐制品
2．关于 146C的叙述错误的是
A．质子数为6 B．电子数为6 C．中子数为6 D．质量数为14
3．有些科学家提出硅是“21 世纪的能源”，下列有关硅及其化合物的说法正确的是
A．硅在自然界中以游离态和化合态两种形式存在
B．石英中无色透明的晶体就是玛瑙，具有彩色环带状或层状的就是水晶
C．SiO2 是酸性氧化物，能与水化合生成硅酸
D．硅晶体是良好的半导体，可以制成光电池，将光能直接转化为电能
4．历史上被称为“世界八大公害”和“20 世纪十大环境公害”之一的洛杉矶光化学烟雾事件使 人们深刻认识到了汽车尾气的危害性。汽车尾气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产 生二次污染物光化学烟雾，其中某些反应过程如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．烟雾是一种固溶胶，其分散剂是空气 B．O2和 O3是氧的两种同素异形体
C．反应 I 属于氧化还原反应 D．NO2不是酸性氧化物
5．问君何处有忧愁？这题看来我会做（zou）！下列关于元素周期表的叙述，错误的是
A．镁是第IIA族元素
B．第IA族元素全部是金属元素
C．O族中无金属元素
D．第3周期中既有金属元素又有非金属元素
6．下列对应化学反应的离子方程式正确的是
A．过氧化钠与水反应：2Na2O2+2H2O=4Na++4OHˉ+O2↑
B．向Na2SiO3溶液中通入过量CO2：SiO+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO
C．向水中通入适量Cl2：Cl2+H2O=2H+Cl+ClO
D．向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3·H2O：Al3++4NH3·H2O=AlO+4NH+2H2O
7．代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．氘化锂中含中子数为
B．的乙醇溶液中含有氧原子数为
C．标准状况，由与组成的混合气体含有的氧原子数目为
D．过氧化钠与水的反应生成时，转移的电子数为
8．短周期元素X、Y、Z的原子序数依次增加，r与q是由这些元素组成的二元化合物，n、p、m分别是元素X、Y、Z的单质，m通常为黄绿色气体，r与q生成s的反应产生白烟。下列说法正确的是
A．可用直接加热s的方法制q
B．r的热稳定性比强
C．元素Z的含氧酸均为强酸
D．q不易液化
9．核素的质子数是
A．14 B．12 C．8 D．6
10．和Na＋离子具有相同质子数和电子数的微粒是
A．NH B．F- C．H2O D．NH3
11．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。其中X与Y可形成一种淡黄色物质P，常温下将0.05mol P溶于水，配成1L溶液，其中；Z为金属元素，且Z可在W的一种氧化物中燃烧，生成一种白色的物质和一种黑色的物质。下列说法错误的是
A．简单离子半径：X＞Y＞Z
B．氢化物的沸点：W
C．化合物P中既含有离子键又含有共价键
D．W、X、Y三种元素形成的物质的水溶液显碱性
12．下列说法正确的是
A．陶瓷是一种常见硅酸盐材料，可以用陶瓷坩埚熔融纯碱
B．在自然界以游离态存在
C．溶液可与反应
D．属于酸性氧化物，不与任何酸反应
13．下列说法中正确的是
A．非金属单质燃烧时火焰均为无色
B．焰火是美丽绚烂的，所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色，且属于化学变化
C．考古时利用测定一些文物的年代
D．某元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，该元素的单质常温下呈气态
14．下列实验操作正确的是
A．配制0.10mol·L-1NaOH溶液 B．除去淀粉胶体中的氯化钠 C．用苯萃取碘水中I2分出水层后的操作 D．定容
A．A B．B C．C D．D
15．原子结构示意图能反映出该原子的
A．质子数和中子数 B．中子数和电子数
C．质量数和核电荷数 D．核电荷数和核外不同电子层上的电子数
二、填空题
16．下表是元素周期表的一部分，回答下列有关问题（用化学符号回答）：
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
1 H He
2 ① ② ③
3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
（1）写出序号对应的元素符号：① ；④ ；⑤ ；
（2）在①～⑨元素中，最活泼的金属元素是 ，最活泼的非金属元素是 。
（3）在①～⑨元素的最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是 ，呈两性的是 。
17．科学家们发现氢元素有三种同位素原子。
（1）分别写出它们的名称： 、 、 。写出用做制造氢弹原料的同位素原子 。
（2）已知氯有2种常见同位素原子35Cl、37Cl，氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量有 种。
（3）质量相同的HO和DO所含质子数之比为 ，中子数之比为 ，电解产生的氢气在同温同压下体积之比为 。
18．请完成用四氯化碳制取碘水中的碘的相关实验内容（装置图见图）
（1）实验步骤：装液、振荡、静置和分层、 。
（2）实验原理：利用碘在四氯化碳中的溶解度比在水中的溶解度 ；四氯化碳与水 ；
（3）实验现象：碘的四氯化碳溶液呈 色；碘的四氯化碳溶液在 层；
（4）注意事项：振荡时，须不断放气，以减小分液漏斗内压强。分液时，须将分液漏斗上的玻璃塞 ，或使玻璃塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔；分液时，碘的四氯化碳溶液从分液漏斗 口倒出，水从分液漏斗 口流出；漏斗颈的下端要紧贴烧杯的内壁。
三、实验题
19．某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律，设计如下系列实验。
I.(1)将钠、钾、镁、铝各lmol 分别投入足量的0.1 mol/L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NH4CI溶液混合生成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的，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)干燥管D的作用是
(4)实验室中现有药品Na2S溶液、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的:装置A．B、C中所装药品分别为 、 、 , 装置C中的实验现象为有黄色沉淀生成，离子方程式为
(5)若要证明非金属性: S>C>Si, 则A中加 、B中加Na2CO3. C中加 ，观察到C中溶液的现象为
20．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)实验过程：
I．打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸；
lI．当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹；
IlI．当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a；
IV．……

请回答问题：
(1)A中产生黄绿色气体，其电子式是 ；实验室在加热条件下制取该气体的离子方程式为 ；
(2)验证氯气的氧化性强于碘单质的实验现象是 ；
(3)过程III实验的目的：某同学经分析认为，B中溶液由黄色变为棕红色，以此说明C中 ，从而得出D中氧化I-的氧化剂必为Br2，因此B装置是必不可少的；
(4)过程IV为：打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下试管D震荡，静置，观察到的现象是 ，发生反应的离子方程式为 ；
(5)浸有NaOH溶液的棉花的作用是 ；
(6)用原子结构理论解释氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因是：同主族元素从下到上 ，得电子能力逐渐减弱。
试卷第4页，共6页
参考答案：
1．B
【详解】A．玛瑙的主要成分是二氧化硅，不是硅酸盐，故A错误；
B．根据玻璃的组成可知，制玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英，故B正确；
C．电脑芯片的主要成分是单质硅，故C错误；
D．水晶的主要成分是二氧化硅，不是硅酸盐，故D错误；
故选B。
2．C
【详解】146C质子数为6、电子数为6、质量数为14、中子数为14-6=8，故C错误。答案为C。
【点睛】质子数+中子数=质量数。
3．D
【详解】A. 硅在自然界中只以化合态存在，故A错误；
B．石英中无色透明的晶体是水晶，具有彩色环带状或层状的就是玛瑙，故B错误；
C．SiO2是酸性氧化物，二氧化硅与水不反应，故C错误；
D．硅晶体是良好的半导体，可以制成光电池，将光能直接转化为电能，故D正确；
故选D。
4．A
【分析】A.烟雾是一种气溶胶；
B.同种元素的不同单质属于同素异形体；
C.有元素化合价升降的反应是氧化还原反应；
D.与水反应只生成对应酸的氧化物属于酸性氧化物。
【详解】A.烟雾是一种气溶胶，其分散剂是空气，故A错误；
B.同种元素的不同单质属于同素异形体，O2 和 O3是氧的两种同素异形体，故B正确；
C.NO与O3反应生成NO2，反应I中存在元素化合价的升降，属于氧化还原反应，故C正确；
D.与水反应只生成对应酸的氧化物属于酸性氧化物，NO2与水反应生成硝酸和NO，不是酸性氧化物，故D正确；
故答案选A。
5．B
【详解】分析：A.主族元素最外层电子数等于主族序数；B.氢是非金属元素；C.O族为稀有气体元素，无金属元素；D. 第3周期中，钠、镁、铝是金属，其余是非金属元素。
详解：主族元素最外层电子数等于主族序数,所以12号镁最外层2个电子,是第IIA族元素,A正确；氢是非金属元素, 第IA族元素并不是全部是金属,B错误；O族为稀有气体元素，无金属元素，C正确；钠、镁、铝是金属,其余是非金属元素,所以第3周期中既有金属元素又有非金属元素,D正确；正确选项B。
6．A
【详解】A．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，离子方程式为：2Na2O2+2H2O=4Na++4OHˉ+O2↑，故A正确；
B．Na2SiO3溶液中通入过量CO2，反应生成硅酸和碳酸氢钠，正确的离子方程式为：+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2，故B错误；
C．氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，正确离子方程式为：离子方程式：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，故C错误；
D．向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3·H2O反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸铵，离子方程式为：Al3++3NH3 H2O═Al(OH)3↓+3，故D错误。
故选A。
7．A
【详解】A．2g氘化锂(6LiD)中含中子数为，故A正确；
B．100g质量分数为46%的乙醇(C2H5OH)水溶液中除了乙醇含有氧原子，水分子中也含有氧原子，氧原子的物质的量，个数为4NA，故B错误；
C．标准状况下，22.4L由O2与O3组成的混合气体的物质的量为，由于不能确定混合气体中氧气和臭氧的物质的量，因此不能确定混合气体含有的氧原子数目，故C错误；
D．过氧化钠与水发生歧化反应，生成1molO2时转移电子的数目为2NA，故D错误；
答案为A。
8．B
【分析】r与q是由这些元素组成的二元化合物，n、p、m分别是元素X、Y、Z的单质，m通常为黄绿色气体，说明m为氯气，r与q生成s的反应产生白烟，说明s为氯化铵，r、q为HCl和NH3，根据反应条件得到r为HCl，q为NH3，在根据反应物得到n为氢气，p为氮气，根据短周期元素X、Y、Z的原子序数依次增加，则分别为H、N、Cl。
【详解】A．直接加热氯化铵得到氨气和HCl，在冷处两者反应生成氯化铵，因此不能用加热氯化铵方法得到氨气，故A错误；
B．Cl的非金属性比S强，因此r(HCl)的热稳定性比H2S强，故B正确；
C．元素Z(Cl)的含氧酸HClO为弱酸，故C错误；
D．q为NH3，因为NH3存在分子间氢键，易液化，故D错误。
故答案为B。
9．D
【详解】对于一种核素，元素符号左下角的数字表示质子数，左上角的数字表示质量数，核素的左下角数字为6，所以质子数为6；故选D。
10．A
【分析】1个Na＋离子具有11个质子数和10个电子数，据此作答。
【详解】A．1个NH离子具有11个质子数和10个电子数，与1个Na＋离子的相同，A项正确；
B．1个F-离子具有9个质子数和10个电子数，与1个Na＋离子的不相同，B项错误；
C．1个H2O分子具有10个质子数和10个电子数，与1个Na＋离子的不相同，C项错误；
D．1个NH3分子具有10个质子数和10个电子数，与1个Na＋离子的不相同，D项错误；
答案选A。
11．B
【解析】X与Y可形成一种淡黄色物质P，则P是Na2O2，X的原子序数比Y小，则X是O，Y是Na；
Z为金属元素，且Z可在W的一种氧化物中燃烧，生成一种白色的物质和一种黑色的物质，则Z为Mg，W为C，Mg在CO2中燃烧生成白色的MgO和黑色的C；
综上所述，W、X、Y、Z分别为：C、O、Na、Mg，据此分析解答。
【详解】A． X、Y、Z分别为O、Na、Mg，其简单离子分别为：O2－、Na＋、Mg2＋，它们核外电子排布相同，则原子序小离子半径大，故有离子半径O2－＞Na＋＞Mg2＋，A正确；
B．碳的氢化物为烃，烃有很多，其沸点可能高于氧的氢化物，B错误；
C．P为Na2O2，既含有离子键又含有共价键，C正确；
D．W、X、Y三种元素形成的物质为Na2CO3或Na2C2O4，其水溶液显碱性，D正确。
答案选B。
12．C
【详解】A．陶瓷是一种常见硅酸盐材料，二氧化硅能和碱反应，不能用陶瓷坩埚熔融纯碱，故A错误；
B．自然界中没用游离态Si，故B错误；
C．溶液可与反应生成碳酸钠和硅酸，故C正确；
D．与氢氟酸反应生成SiF4气体和水，故D错误；
选C。
13．D
【详解】A．不是所有非金属单质燃烧时火焰均为无色，如氢气在空气中燃烧是淡蓝色火焰，故A错误；
B．多数金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色，且没有新物质生成属于物理变化，故B错误；
C．考古时利用测定一些文物的年代，故C错误；
D．某元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，这种元素只能是氧，氧气常温下呈气态，故D正确；
故答案为D。
14．B
【详解】A．容量瓶不能用于溶解固体，故A错误；
B．胶体微粒不能透过半透膜，而溶液可以，可以用半透膜采用渗析的方法分离胶体和溶液，故B正确；
C．苯萃取碘水中的I2，苯层在上层，分出水层后，应从上口倒出苯层，故C错误；
D．定容时，胶头滴管不能伸入容量瓶内，故D错误，
故选B。
15．D
【详解】原子是由原子核和核外电子构成，电子围绕原子核做高速运动。原子核带正电，核电荷数等于原子核内质子数，用圆圈内的正电荷数表示其核内质子数；原子核外电子分层排布，在原子结构示意图中各个弧线上的数字为该电子层容纳的电子数，故原子结构示意图能反映出该原子的核电荷数和核外不同电子层上的电子数，故合理选项是D。
16． N Na Mg Na F NaOH Al(OH)3
【详解】(1) ①位于第二周期第ⅤA族，所以①为N，④位于第三周期第ⅠA族，所以④是Na，⑤位于第三周期第ⅡA族，所以⑤是Mg，故答案为：N，Na，Mg；
(2)根据元素周期周期表性质的递变规律可知，最活泼的金属应在第ⅠA族，最活泼的非金属在ⅦA族，所以在①～⑨元素中，在第ⅠA族的Na为最活泼的金属，在ⅦA族中F和Cl中，F最活泼，故答案为：Na，F；
(3) 元素的最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的必是非金属性增强的，根据同周期、同主族元素金属性的递变规律可知，元素金属性最强的是Na，则最高价氧化物对应水化物碱性最强的必是NaOH，在表中所列元素的最高价氧化物对应水化物中，只有Al (OH)3具有两性，故答案为：NaOH，Al (OH)3。
17． 氕 氘 氚 D、T 5 10:9 8:9 10:9
【分析】(1) 同位素具有相同的质子数，不同中子数，其质量数不同，氢有三种同位素1H、2H、3H，2H和3H都是制造氢弹的原料；
(2) 氢原子有三种同位素和氯原子有两种同位素，它们两两结合生成氯化氢进行判断；
(3) 先计算H2O和D2O的物质的量，再计算分子中质子数之比和中子数之比；
【详解】(1) 氢元素质子数为1，具有相同的质子数，不同中子数互称为同位素，氢有三种同位素，分别为：1H氚（氢）、2H氘（重氢）、3H氚（超重氢），其中2H和3H都是制造氢弹的原料，故答案为：氕、氘、氚；D、T；
(2) 氢原子有三种同位素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，相对分子质量分别为：36、38、37、39、38、40，则形成的氯化氢分子的相对分子质量种类有5种，故答案为：5；
(3) 质量相同的H216O和D216O的物质的量之比为，所以质子数之比为10：9，中子数之比为10×8：9×10=8：9，电解产生的氢气来源于水中的H和D，故在同温同压下体积之比为等于物质的量之比，即10：9，故答案为：10：9；8：9；10：9。
18． 分液 大 互不相溶 紫红 下 打开 下 上
【分析】萃取利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来；
【详解】(1)萃取的步骤：装液、振荡、静置和分层、分液；
(2)碘与四氯化碳都是非极性分子，水是极性分子，根据相似相溶原理，碘的溶解度在四氯化碳中比水中更大；
(3) 碘单质呈紫红色，且四氯化碳的密度比水大，故有机层在下层；
(4)分液时，分液漏斗上的玻璃塞要打开，使分液漏斗上面的液体的压强和大气压相通，目的是使液体顺利流下，漏斗颈的下端要紧贴烧杯内壁，下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出，防止上下液体互相污染。
19． 钾 铝 不合理 N为活泼非金属，不表现出金属性 防止倒吸 浓盐酸 KMnO4 Na2S S2- +Cl2=S↓+2Cl- 稀硫酸 Na2SiO3溶液 有白色沉淀产生
【分析】由实验II的反应装置可以看出，A是分液漏斗，A中的液体可以流下与B中的固体反应。若有气体生成，可通过导管进入C中，与C中的液体发生反应。
【详解】(1)根据金属活动顺序，K、Na、Mg、Al的金属性依次减弱，金属性越强，与酸反应越剧烈，所以钾与盐酸反应最快，Al盐酸反应最慢；
(2)一般来讲，金属元素之间比较金属性，非金属元素之间比较非金属性，N元素是非金属，不表现金属性，所以方案不合理。
(3)气体溶于水时容易引起液体倒吸，所以干燥管D的作用是防止倒吸。
(4)由于没有加热装置，只能用高锰酸钾制备氯气，所以装置B中的化学方程式为
2KMnO4 + 16HCl= 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O；氯气能把硫化钠氧化为单质S，所以装置C中的实验现象为产生浅黄色沉淀，离子方程式为S2-+Cl2=S↓+2C1-。
（5）若要证明非金属性：C> Si，可以用最高价氧化物水化物的酸性强弱来比较，所以A中加硫酸，B中加Na2CO3，C中加Na2SiO3。CO2与硅酸钠反应产生硅酸：Na2SiO3 + CO2 + H2O = Na2CO3 + H2SiO3↓；H2SiO3是白色且不溶于水，所以观察到C中溶液的现象为有白色沉淀产生。
【点睛】本题要注意第（5）问，一定要用非金属元素最高价氧化物水化物的酸性来进行实验，才能验证非金属性强弱。元素周期律只可以比较最高价氧化物水化物的酸性，其他低价氧化物水化物以及氢化物的酸性都不能比较。
20．(1) MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)湿润的淀粉KI试纸变蓝
(3)Br-过量，溶液中没有Cl2
(4) CC14层溶液变为紫(或紫红)色 Br2+2I-=I2+2Br-
(5)吸收Cl2，防止污染空气
(6)电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，元素的非金属性逐渐减弱
【分析】A中滴加浓盐酸后，发生反应:2KMnO4+16HC1(浓)=2KC1+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，生成黄绿色气体Cl2，在B、C、D中分别发生反应：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2，Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO、Br2+2NaOH=NaCl+NaBrO，NaBrO+2KI+H2O=NaVr+I2+2KOH、NaClO+2KI+H2O=NaCl+I2+2KOH，由于B、C中生成了Br2而使溶液变为黄色，打开活塞b，C中生成的Br2，在D中发生反应：Br2+2KI=2KBr+I2，过程II实验，当B中黄色溶液继续通入过量C12时，溶液变为红棕色，以此为对照，说明C中黄色溶液无Cl2，从而排除Cl2对溴置换碘实验的干扰，据此答题。
【详解】（1）A中产生黄绿色气体为氯气，氯原子间形成1对共用电子对，电子式为： ；实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气的离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
（2）因C12的氧化性大于I2的氧化性，可发生反应：C12+2I-=I2+2C1-，I2能使淀粉变蓝，故答案为：湿润的淀粉KI试纸变蓝。
（3）B中溶液由黄色变为棕红色，说明生成了Br2，发生反应的化学方程式为Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2，以此说明C中Br-过量，溶液中没有Cl2，从而得出D中氧化I-的氧化剂必为Br2。
（4）打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，发生反应：Br2+2I-=I2+2Br-，关闭活塞b，取下D震荡，静至后CC14层溶液变为紫(或紫红)色。
（5）Cl2有毒，浸有NaOH溶液的棉花的作用是：吸收Cl2，防止污染空气。
（6）因同一主族元素，从上到下，电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，元素的非金属性逐渐减弱，得电子能力逐渐减弱

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