第1章 章末质量检测（一） 原子结构 元素周期律(教用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册（鲁科版）

章末质量检测（一）　原子结构　元素周期律 （分值：100分） 一、选择题（本题包括10个小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意） 1.（2025·上海期中）Au是79号元素，下列关于195Au和197Au的说法正确的是（　　） A.互为同位素 B.互为同素异形体 C.197Au比195Au多一个电子 D.197Au比195Au多1个中子 解析：A　195Au和197Au是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，不是同素异形体，A正确，B错误；电子数＝质子数＝原子序数，195Au、197Au电子数相等，C错误；197Au的中子数为197－79＝118，195Au的中子数为195－79＝116，197Au比195Au多2个中子，D错误。 2.如图为多电子原子的电子层模型示意图。有关描述错误的是（　　） A.K层电子的能量高于L层 B.核外电子从K层开始填充 C.L层最多能容纳8个电子 D.原子由原子核与核外电子构成 解析：A　原子核外电子在核外排布在能量不连续的电子层中，由里向外能量依次升高，故K层电子的能量低于L层，A错误。 3.中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟（49In）等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷（37Rb）同周期。下列说法不正确的是（　　） A.In是第5周期ⅢA族元素 BIn的中子数与电子数的差值为17 C.原子半径：In＞Al D.碱性：In（OH）3＞RbOH 解析：D　Rb为碱金属元素，位于第5周期，In与Al同主族，可推断In是第5周期ⅢA族元素，A正确；In 的中子数为115－49＝66，电子数为49，因此 In的中子数与电子数的差值为17，B正确；铟和铝同属于ⅢA族元素，前者位于第5周期，后者位于第3周期，因此原子半径：In＞Al，C正确；铟和铷同属于第5周期元素，前者位于ⅢA族，后者位于ⅠA族碱性：In（OH）3＜RbOH，D错误。 4.13C-NMR（核磁共振）、15N-NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，瑞士科学家库尔特·维特里希等人为此获得了诺贝尔化学奖。下列有关元素的说法中正确的是（　　） A.Ti和Ti互为同位素 B.13C与金刚石互为同素异形体 CHHH为同一种核素 D.15N的质量数为核外电子数与原子序数之和 解析：ATi和Ti的质子数相同，质量数不同，互为同位素，A正确；13C是核素，金刚石是单质，二者不互为同素异形体，B错误HHH为H元素的三种不同核素，C错误；15N的质量数为质子数（与核外电子数相等）与中子数之和，D错误。 5.下列说法正确的是（　　） A.碳元素非金属性强于硅元素 B.晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应 C.硅酸酸性强于磷酸 D.SiH4的稳定性强于PH3 解析：A　碳与硅的最外层电子数相同，硅原子半径比碳大，硅原子得电子能力小于碳，即硅的非金属性比碳弱，A项正确；常温下，硅易与氢氧化钠、氟气等反应，B项错误；硅的非金属性弱于磷，故硅酸酸性小于磷酸，C项错误；硅的非金属性弱于磷，SiH4的稳定性弱于PH3，D项错误。 6.下列事实不能说明元素的金属性或非金属性的相对强弱的是（　　） 选项 事实 推论 A 与氢气反应，F2比Cl2剧烈 非金属性：F＞Cl B NaOH的碱性强于Mg（OH）2的 金属性：Na＞Mg C 酸性：HCl＞H2CO3 非金属性：Cl＞C D 热稳定性：NH3＞CH4 非金属性：N＞C 解析：C　根据与氢气化合的难易程度可判断元素非金属性强弱，A不符合题意；根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱可判断元素金属性强弱，B不符合题意；应该根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断元素非金属性强弱，HCl不是Cl的最高价含氧酸，所以不能直接比较非金属性，C符合题意；气态氢化物越稳定，元素非金属性越强，D不符合题意。 7.元素周期表可以指导人们进行规律性的推测和判断，下列说法不正确的是（　　） A.若aX2＋和bY－的核外电子层结构相同，则原子序数：a＝b＋3 B.由水溶液的酸性：HCl＞HF，可推断出元素的非金属性：Cl＞F C.锗与硅位于金属与非金属的交界处，都能作半导体材料 D.S和Se为同主族元素，分别位于第3、4周期，则氢化物的稳定性：H2S＞H2Se 解析：B　aX2＋的核外电子数为a－2，bY－的核外电子数为b＋1，由核外电子层结构相同可知a－2＝b＋1，则原子序数：a＝b＋3，A项正确；HCl和HF不是最高价含氧酸，所以不能根据二者酸性强弱来判断元素非金属性的强弱，B项错误；锗与硅位于金属与非金属的交界处，都可以作半导体材料，C项正确；S和Se同族，S的非金属性比Se强，则氢化物的稳定性：H2S＞H2Se，D项正确。 8.短周期元素R、T、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如表所示，它们的最外层电子数之和为24。则下列判断正确的是（　　） R T X Y Z A.气态氢化物稳定性：Y＞T B.五种元素中原子半径最大的是Z C.R位于元素周期表中第2周期ⅣA族 D.Z元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HZO4 解析：C　短周期元素R、T、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如题表所示，它们的最外层电子数之和为24，设T的最外层电子数为x，则有5x－1＝24，则x＝5，则T为N、R为C、X为Si、Y为P、Z为S。气态氢化物稳定性：NH3＞PH3，A错误；五种元素中原子半径最大的是X（Si），B错误；C位于元素周期表中第2周期ⅣA族，C正确；S元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SO4，D错误。 9.X、Y、Z、M、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的相对位置如图所示。若M的原子序数是Y的2倍，下列说法中不正确的是 （　　） X Y Z M W A.Z的气态氢化物比W更稳定 B.X的简单氢化物的水溶液显碱性 C.简单离子半径：M＜W D.M为ⅥA族元素 解析：C　X、Y、Z、M、W均为短周期元素，根据它们在元素周期表中的相对位置的图示分析可知，五种元素为第2、3周期元素；设Y的原子序数为a，则M的原子序数为a＋8，若M的原子序数是Y的2倍，即 a＋8＝2a，则a＝8，Y为氧元素，M为硫元素，W为氯元素，Z为氟元素，X为氮元素。非金属性：F＞Cl，Z的气态氢化物比W更稳定，A正确；X的简单氢化物为NH3，氨气与水反应产生的一水合氨，溶液显碱性，B正确；核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径：S2－＞Cl－，C错误；硫原子的核电荷数为16，核外电子排布为2、8、6，最外层有6个电子，所以M为ⅥA族元素，D正确。 10.海水提碘实验中，提取后可用“反萃取法”萃取、富集碘单质。下列说法错误的是（　　） 已知：3I2＋6NaOH5NaI＋NaIO3＋3H2O A.步骤①除CCl4外，还可以用酒精作萃取剂 B.分液时水层从分液漏斗上口倒出 C.步骤②中发生反应的离子方程式为5I－＋I＋6H＋3I2＋3H2O D.步骤③操作中需要的玻璃仪器为漏斗、烧杯和玻璃棒 解析：A　酒精和水可以以任意比例互溶，该实验中酒精不能作为碘的萃取剂，A错误；四氯化碳密度比水大，萃取后有机层在下层、水层在上层，分液时水层从分液漏斗上口倒出，B正确；步骤②中碘离子和碘酸根离子在酸性条件下发生归中反应生成碘单质，离子方程式为5I－＋I＋6H＋3I2＋3H2O，C正确；步骤③为过滤，过滤中需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒，D正确。 二、选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意） 11.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。X、Y最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等；X、W在周期表中所处的周期数均等于其族序数；Y、Z相邻且Y的最低负价的绝对值与W的最高正价数值相等。下列说法正确的是（　　） A.原子半径：r（X）＜r（Y）＜r（Z）＜r（W） B.Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱 C.X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液一定能使石蕊溶液变红 D.W的氢氧化物既能与强酸反应，又能与强碱反应 解析：BD　X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等，Y、Z相邻，则X的最外层电子数为1；X、W在周期表中所处的周期数均等于其族序数，因此X是H、W是Al；Y、Z相邻且Y的最低负价的绝对值与W的最高正价数值相等，所以Y是N，Z是O。同周期主族元素自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下逐渐增大，则原子半径：r（X）＜r（Z）＜r（Y）＜r（W），A错误；氮元素非金属性弱于氧元素，所以Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱，B正确；X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液不一定能使石蕊溶液变红，例如氨水，C错误；Al的氢氧化物既能与强酸反应，又能与强碱反应，D正确。 12.A、B是同周期元素，如果A原子半径比B大，则下列判断中正确的是（　　） A.两元素形成的最高价氧化物对应水化物的酸性：A强于B B.A的气态氢化物比B的气态氢化物稳定 C.A的金属性比B的金属性强 D.A的阴离子比B的阴离子还原性强 解析：CD　两元素形成的最高价氧化物对应水化物的酸性：A强于B，说明A的非金属性强于B，A的原子半径小于B，A错误；A的气态氢化物比B的气态氢化物稳定，说明A的非金属性强于B，A的原子半径小于B，B错误；A的金属性比B的金属性强，说明A在B的左边，所以A原子半径比B大，C正确；A的阴离子比B的阴离子还原性强，说明A的非金属性比B弱，A的原子半径大于B，D正确。 13.Y、Z、U、W为四种短周期非金属元素，它们的原子半径与原子序数的关系如图所示，其中W单质呈黄绿色。下列有关这四种元素单质用途的说法不正确的是（　　） A.W单质可用于自来水消毒 B.U的单质可用作光导纤维的主要成分 C.Z单质可用作氧化剂 D.Y单质可用作灯泡保护气 解析：B　W单质呈黄绿色，则W单质为氯气，因此有2a＋3＝17，a＝7，则Y是氮元素；据此Z、U分别为氧、硅元素。氯气可以用于自来水杀菌消毒，A项正确；Si单质可用于太阳能电池，SiO2可用于制作光导纤维，B项错误；氧气或臭氧均可以用作氧化剂，C项正确；氮气性质稳定，可以用作灯泡的保护气，D项正确。 14.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表，下列说法不正确的是（　　） 元素代号 X Y Z M R Q 原子半径 0.37 1.86 1.43 0.99 0.75 0.74 最高正价 ＋1 ＋1 ＋3 ＋7 ＋5 最低负价 －1 －1 －3 －2 A.离子半径：Y＞Z＞M B.Y、Z、M三种元素的最高价氧化物的水化物两两之间会反应 C.化合物XM、YM都是电解质，水溶液都能导电 D.气态氢化物稳定性：R＞Q 解析：AD　短周期元素中，Q有－2价，处于ⅥA族元素，没有最高正价，则Q为O元素；M元素有 ＋7、－1价，故M为Cl元素；R有＋5、－3价，处于ⅤA族，原子半径小于Cl，故R为N元素；X、Y、Z最高正化合价分别为＋1、＋1、＋3价，则分别处于ⅠA族、ⅠA族、ⅢA族，且原子半径：Y＞Z＞Cl，故Y为Na、Z为Al，又由于原子半径：R＞Q＞X，则X为H。Y、Z、M对应的离子分别为Na＋、Al3＋、Cl－，Na＋、Al3＋电子层结构相同，半径r（Na＋）＞r（Al3＋），Cl－比Na＋、Al3＋多一个电子层，离子半径大小为r（Cl－）＞r（Na＋）＞r（Al3＋），即M＞Y＞Z，A错误； Y、Z、M的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al（OH）3、HClO4，NaOH与HClO4发生中和反应，Al（OH）3与NaOH、HClO4均反应，B正确； HCl、NaCl是电解质，易溶于水，水溶液中能电离出自由移动的离子，能导电，C正确；元素的非金属性越强，其对应的气态氢化物越稳定，根据上述分析R为N，Q为O，氧元素的非金属性强于氮元素，则气态氢化物稳定性：R＜Q，D错误。 15.（2025·江苏常州期中）已知X、Y、Z三种元素，X是质子数最少元素；Y元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个；Z元素原子最外层有1个电子，其阳离子与Y的阴离子原子核外电子总数相同。下列说法错误的是（　　） A.X、Z形成的化合物中X的化合价是＋1价 B.Y的单质存在同素异形体 C.X2Y常温下为液态 D.X、Y、Z形成的化合物具有较强腐蚀性 解析：A　已知X、Y、Z三种元素，X是质子数最少元素，则X为H元素，Y元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个，为8号氧元素，Z元素原子最外层有1个电子，其阳离子与Y的阴离子原子核外电子总数相同，为11号Na元素。X、Z形成的化合物为NaH，钠金属性更强，为＋1价，则H的化合价是－1价，A错误；氧元素形成氧气、臭氧单质，互为同素异形体，B正确；X2Y为水，常温下为液态，C正确；X、Y、Z形成的化合物氢氧化钠为强碱，具有较强腐蚀性，D正确。 三、非选择题（本题共5小题，共60分） 16.（12分）下表为元素周期表中的一部分。 　　族 周期　 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 2 ⑥ ⑦ ⑪ 3 ① ③ ⑤ ⑧ ⑩ 4 ② ④ ⑨ 用化学式或元素符号回答下列问题： （1）①、③、⑤元素的最高价氧化物的水化物，碱性最强的是　NaOH　。 （2）②、③、④元素形成的简单离子半径由大到小的顺序是　K＋＞Ca2＋＞Mg2＋　。 （3）元素①和⑨的最高价氧化物对应水化物的化学式分别为　NaOH　和　HBrO4　。①和⑨两元素形成化合物的化学式为　NaBr　，该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为　Cl2＋2Br－Br2＋2Cl－　。 （4）⑧、⑨、⑪三种元素形成的气态氢化物中最稳定的是　HF　（填化学式），三种元素的非金属性的强弱顺序为　F＞Cl＞Br　。 解析：（1）①、③、⑤元素的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Mg（OH）2、Al（OH）3，故碱性最强的是NaOH。 （2）②、③、④元素形成的简单离子分别为K＋、Mg2＋、Ca2＋，其离子半径大小顺序为r（K＋）＞r（Ca2＋）＞r（Mg2＋）。 （3）元素①和⑨的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、HBrO4；①和⑨两元素形成化合物的化学式为NaBr，Cl2与NaBr溶液反应的离子方程式为Cl2＋2Br－Br2＋2Cl－。 （4）元素⑧、⑨、⑪分别为Cl、Br、F，三者非金属性由强到弱的顺序为F＞Cl＞Br，三种元素形成的气态氢化物最稳定的是HF。 17.（12分）某化学课外活动小组为了比较某些元素的某种性质，进行了如下实验探究。 Ⅰ.探究1：比较同周期的主族金属元素X、Y、Z的金属性强弱。 实验内容 实验现象 a.各取1.0 g X的单质和Z的单质（形状相同），分别加入 5 mL冷水中 X的单质与水反应比Z的单质剧烈 b.各取1.0 g Z的单质和Y的单质（形状相同），分别加入 5 mL 1.0 mol·L－1盐酸中 Z的单质与盐酸反应比Y的单质剧烈 （1）上述三种元素的金属性由强到弱的顺序是　X＞Z＞Y　。 （2）下列判断正确的是　A　（填字母）。 A.原子序数：Y＞Z＞X B.原子最外层电子数：X＞Y＞Z C.原子半径：Y＞Z＞X D.三种元素中，Y的最高价氧化物对应水化物的碱性最强 Ⅱ.探究2：验证氯元素的非金属性比硫元素的强，设计如下实验： （3）装置甲中盛放的试剂是　B　（填字母）。 A.Na2SO3溶液 B.Na2S溶液 C.Na2SO4溶液 （4）下列事实不能证明氯元素的非金属性比硫元素强的是　B　（填字母）。 A.HCl比H2S稳定 B.稀溶液中，HClO的氧化性比H2SO4强 C.HClO4的酸性比H2SO4强 D.铁与Cl2反应生成FeCl3，而铁与硫反应生成FeS （5）若要验证氯元素的非金属性比碘元素的强，装置甲中可加入淀粉碘化钾溶液，实验中观察到装置甲中的现象为　溶液变蓝　，即可证明。从原子结构角度解释氯元素的非金属性比碘元素的强的原因：同主族元素从上到下，　原子核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱　。 解析：Ⅰ.（1）根据实验a可知，X的单质与水反应比Z的单质剧烈，说明金属性：X＞Z；根据实验b可知，Z的单质与盐酸反应比Y的单质剧烈，说明金属性：Z＞Y，故金属性：X＞Z＞Y。 （2）同周期主族元素，随着原子序数的增大，原子半径逐渐减小，金属性逐渐减弱，所以原子序数：X＜Z＜Y，原子半径：X＞Z＞Y，A项正确，C项错误；同周期主族元素，原子最外层电子数随原子序数的增大而增多，则原子最外层电子数：X＜Z＜Y，B项错误；三种元素中，Y的金属性最弱，所以Y的最高价氧化物对应水化物的碱性最弱，D项错误。 Ⅱ.（3）要验证氯元素的非金属性比硫元素的强，则可通过证明Cl2的氧化性比S强来实现，故装置甲中盛放的试剂是Na2S溶液，B项正确。 （4）通常元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，根据HCl比H2S稳定可知，非金属性：Cl＞S，A项不符合题意；稀溶液中，HClO的氧化性比H2SO4强，与元素的非金属性强弱无关，B项符合题意；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，酸性：HClO4＞H2SO4，可知非金属性：Cl＞S，C项不符合题意；铁与Cl2反应生成FeCl3，而铁与硫反应生成FeS，说明Cl2的氧化性比S强，从而可证明非金属性：Cl＞S，D项不符合题意。 （5）将Cl2通入淀粉碘化钾溶液中，发生反应：Cl2＋2KI2KCl＋I2，淀粉溶液遇I2变蓝；氯元素的非金属性比碘元素的强是由于同主族元素从上到下，原子核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。 18.（9分）已知几种元素的性质或原子结构的相关叙述如表所示，回答下列问题。 元素编号 元素性质或原子结构的相关叙述 T 失去一个电子后，形成与Ne相同的核外电子排布 X 最外层电子数是次外层电子数的2倍 Y 其某种单质是空气的主要成分，也是最常见的助燃剂 Z 原子核外有3个电子层，最外层比次外层少1个电子 （1）X的一种同位素可用来测定文物所属年代，这种同位素的原子符号是　C　。 （2）Y形成的另一种单质，主要存在于地球的平流层中，被称作地球生物的保护伞，该单质的化学式是　O3　。 （3）写出Z的最高价氧化物对应水化物的化学式：　HClO4　。 （4）X的单质在Y的常见单质中充分燃烧，生成的产物可与T的过氧化物反应，其反应的化学方程式是　2CO2＋2Na2O22Na2CO3＋O2　。 解析：T失去一个电子后，形成与Ne相同的核外电子排布，则T的质子数为11，为Na元素；X的最外层电子数是次外层电子数的2倍，说明X有2个电子层，其最外层电子数为4，则X为C元素；Y的某种单质是空气的主要成分，也是最常见的助燃剂，则Y为O元素；Z的原子核外有3个电子层，最外层比次外层少1个电子，其最外层电子数为7，则Z为Cl元素。 19.（15分）如表是元素周期表的一部分，表中所列的数字分别代表某一种元素。 回答下列问题： （1）属于卤族元素的有　Cl、Br　（填元素符号，下同）；属于碱金属元素的有　Na、K　。 （2）②与③原子结构的相同点是　最外层电子数均为1　，决定了它们具有相似的化学性质，即　都具有金属性，在化学反应中易失1个电子　；不同点是　K比Na的核电荷数多8，多一个电子层，原子半径大，失去最外层电子的能力强　，决定它们的化学性质具有递变性，即　K比Na金属性强　。 （3）能证明元素⑧比⑨的非金属性强的实验事实有（用离子方程式表示）　Cl2＋2Br－2Cl－＋Br2　。 （4）画出元素④的原子结构示意图：　　；与元素⑤同属于　ⅡA　族；预测它们单质化学性质的相似性是　都具有还原性　。 （5）元素⑥与⑦的原子最外层电子数都为　6　；但预测⑥比⑦单质的氧化性　强　，其依据是　O和S属于同主族非金属元素，氧原子的半径比硫原子的小，得电子能力强　；预测元素⑥与⑦的气态氢化物的稳定性强弱：⑥　＞　（填“＞”或“＜”）⑦。 解析：根据元素在周期表中的位置可知，①为H元素，②为 Na元素，③为K元素，④为Mg元素，⑤为 Ca元素，⑥为O元素，⑦为S元素，⑧为Cl元素，⑨为Br元素，结合元素周期律分析解答。 20.（12分）随原子序数递增，x、y、z等八种短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示（已知：一般情况下当微粒电子层数相同时，核电荷数越大微粒半径越小；如半径：P＞Cl，O2－＞F－）。 （1）g的离子结构示意图为　　。 （2）d、e、f、g、h的离子半径由大到小的顺序为　S2－＞Cl－＞O2－＞Na＋＞Al3＋　（填离子符号）。 （3）元素g位于周期表的　ⅥA　族，其非金属性比h弱，用原子结构的知识解释原因：　S原子和Cl原子的电子层数相同，S原子半径较大，得电子能力较弱　。 请写出能证明h比g非金属性强的一个化学方程式：　Cl2＋H2S2HCl＋S↓（或Cl2＋Na2S2NaCl＋S↓）　。 （4）g的一种氧化物是形成酸雨的主要原因之一，工业上用z的气态氢化物的水溶液作该氧化物的吸收剂，写出吸收剂与足量该氧化物反应的离子方程式：　SO2＋NH3·H2OHS＋N　。 （5）f和z组成的化合物fz，被大量用于制造电子元件。工业上用f的氧化物、y单质和z单质在高温下制备fz，其中f的氧化物和y单质的物质的量之比为1∶3，则该反应的化学方程式为　Al2O3＋3C＋N22AlN＋3CO　。 解析：图示为随原子序数递增，x、y、z等八种短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化；电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；x原子序数、原子半径最小且化合价为＋1价，为氢元素；y、z、d原子序数依次增加且化合价分别为＋4、＋5、－2价，则分别为碳、氮、氧元素；e、f、g、h原子半径依次减小（但均大于x、y、z、d）且化合价分别为＋1、＋3、－2、－1价，四者为第3周期元素，则分别为钠、铝、硫、氯元素。（5）f和z组成的化合物为氮化铝，氧化铝、氮气、碳在高温下反应生成氮化铝，其中氧化铝和碳的物质的量之比为1∶3，即反应中氧化铝、碳的系数比为1∶3，根据质量守恒可知反应为Al2O3＋3C＋N22AlN＋3CO。 9 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $