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人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律综合与测试精品测试题
展开(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分;每小题只有一个选项符合题意)
1.某元素的原子最外层只有一个电子,它与卤素原子结合时,所形成的化学键( )
A.一定是离子键
B.一定是共价键
C.可能是离子键也可能是共价键
D.以上说法都不正确
解析 该元素位于第ⅠA族,可以形成共价化合物如HCl,也可以形成离子化合物如NaCl、KCl等。
答案 C
2.对于eq \\al(A,Z)X和eq \\al(A+1, )ZX+两种粒子,下列叙述正确的是( )
A.质子数一定相同,质量数和中子数一定不同
B.化学性质几乎相同
C.一定都由质子、中子、电子构成
D.核电荷数、核外电子数一定相同
解析 B项,一种是原子,另一种是离子,它们的化学性质不同;C项,eq \\al(A,Z)X若代表eq \\al(1,1)H,则不含中子;D项,核电荷数相同,核外电子数不同。
答案 A
3.有M、R两种主族元素,已知M2-与R+核外电子数之和为20,则下列说法不正确的是( )
A.M与R的质子数之和一定等于19
B.M、R可能分别处于第二周期和第三周期
C.M、R可能分别处于第三周期和第二周期
D.M和R的质子数之差可能等于7
解析 可知M为氧、R为钠或M为硫、R为锂,则A、B、C均正确,D不正确。
答案 D
4.下列变化不需要破坏化学键的是( )
A.加热氯化铵B.干冰升华
C.水通电分解D.氯化氢溶于水
解析 化学变化肯定存在化学键的破坏,A、C两项发生的都是化学变化,加热NH4Cl破坏了NH4Cl内的离子键和共价键;水通电分解破坏了水分子内的共价键;D项,HCl溶于水,破坏了HCl分子内的共价键;B项,干冰升华没有化学键的破坏,只是破坏了分子间作用力。
答案 B
5.下列说法正确的是( )
A.235 g核素eq \\al(235, )92U发生裂变反应:eq \\al(235, )92U+eq \\al(1,0)neq \(――→,\s\up7(裂变))eq \a\vs4\al(eq \\al(90,38)Sr)+eq \\al(136, )54Xe+10eq \\al(1,0)n,净产生的中子(eq \\al(1,0)n)数为10NA
B.eq \\al(35,17)Cl与eq \\al(37,17)Cl得电子能力相同
C.中子数为146、质子数为92 的铀(U)原子:eq \\al(146,92)U
D.eq \\al(235, )92U和eq \\al(238, )92U是中子数不同,质子数相同的同种核素
解析 A项,核素eq \\al(235, )92U发生裂变反应:eq \\al(235, )92U+eq \\al(1,0)neq \(――→,\s\up7(裂变))eq \a\vs4\al(eq \\al(90,38)Sr)+eq \\al(136, )54Xe+10eq \\al(1,0)n,净产生的中子(eq \\al(1,0)n)数为10-1=9,235 g核素eq \\al(235,92)U的物质的量为1 ml,则发生裂变时净产生的中子数为9NA,错误;C项,表示铀原子为eq \\al(238, )92U,错误;D项,eq \\al(235, )92U和eq \\al(238, )92U是不同核素,错误。
答案 B
6.W、X、Y、Z均为短周期元素,W的最外层电子数与核外电子总数之比为7∶17;X与W同主族;Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半;含Z元素的物质焰色试验为黄色。下列判断正确的是( )
A.金属性:Y>Z
B.氢化物的沸点:X>W
C.离子的还原性:X>W
D.原子及离子半径:Z>Y>X
解析 短周期元素W的最外层电子数与核外电子总数之比为7∶17,故W为氯元素,则X为氟元素,Y的原子序数为(9+17)÷2=13,为铝元素,由含Z元素的物质焰色试验为黄色知其为钠元素。根据元素周期律,Na的金属性比Al强;HF沸点比HCl高,是因为HF分子间存在氢键;Cl-的还原性比F-强;原子半径:Na>Al>F,离子半径:F->Na+>Al3+。
答案 B
7.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中位置如右图所示,若W原子最外层电子数是其内层电子总数的3/5。下列说法中,正确的是( )
A.X只有一种氧化物
B.气态氢化物的稳定性Z>W
C.原子半径由大到小的排列顺序Z>Y>X
D.元素X是自然界中形成化合物种类最多的元素
解析 根据W原子的核外电子排布知其应为S,则Z为P、Y为N、X为C。A项,碳可形成CO、CO2两种氧化物;B项,稳定性PH3
答案 D
8.某元素X最高价含氧酸的相对分子质量为98,且X的氢化物的分子式不是H2X,则下列说法正确的是( )
A.X的最高价含氧酸的分子式可表示为H3XO4
B.X是第二周期ⅤA族元素
C.X是第二周期ⅥA族元素
D.X的最高正化合价为+4
解析 最高价含氧酸的相对分子质量为98的是硫酸和磷酸,且磷元素的氢化物的分子式不是H2X,而是PH3,故X应为磷,在第三周期ⅤA族。
答案 A
9.运用元素周期律分析下面的推断,其中不正确的是( )
A.锂(Li)与水反应比钠与水反应剧烈
B.砹(At2)单质为有色固体,AgAt难溶于水也不溶于稀硝酸
C.在氧气中,铷(Rb)的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂
D.HBrO4的酸性比HIO4的酸性强
解析 金属性:Na>Li,元素的金属性越强,对应的单质与水反应越剧烈,则钠与水反应比锂与水反应剧烈,A项错误;卤族元素的单质从上到下颜色逐渐加深,则砹(At)单质为有色固体,AgCl、AgBr、AgI都不溶于水也不溶于硝酸,B项正确;碱金属元素从上到下元素的金属性逐渐增强,对应的单质与氧气反应的产物有氧化物、过氧化物、超氧化物等,越来越复杂,C项正确;非金属性:Br>I,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,则HBrO4的酸性比HIO4的酸性强,D项正确。
答案 A
10.对于XOH型化合物而言,X是除H、O以外的其他元素时,下列说法中正确的是( )
A.XOH的水溶液不能导电
B.当X是金属性很强的元素时,XOH一定是强碱
C.XOH一定是离子化合物
D.XOH一定是共价化合物
解析 当X为钠时,XOH为NaOH,A、D选项错误,B选项正确;当X为氯时,XOH为HClO,C选项错误。
答案 B
11.下表为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,W元素原子的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是( )
A.X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次增大
B.Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在,它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次增强
C.YX2晶体熔化、液态WX3汽化均需克服分子间作用力
D.根据元素周期律,可以推测T元素的单质具有半导体特性,T2X3具有氧化性和还原性
解析 由题意可知X为O、W为S、Z为P、Y为Si、T为As。热稳定性:H2O>H2S>PH3,A项错误;火山口附近有游离态的硫,B项错误;SiO2属于原子晶体,C项错误;砷元素位于金属元素与非金属元素的分界处,具有半导体特性,As2O3中砷元素为+3价,其化合价可以升高到+5价,也可以降低到-3价,D项正确。
答案 D
12.根据中学化学教材所附元素周期表判断,下列叙述不正确的是( )
A.K层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等
B.L层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
C.L层电子数为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
D.M层电子数为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等
解析 A中K层电子为奇数只能是1,周期表中也只有氢元素,它在 Ⅰ A族;B中L层电子数为奇数,可以是1、3、5、7,它们分别位于第ⅠA、ⅢA、ⅤA、ⅦA族;C中L层电子数为偶数就可以为8(L层填满),其所在族序数与L层电子数无关;D中M层电子数为奇数的所有主族元素都在第三周期,且族序数分别是ⅠA、ⅢA、ⅤA、ⅦA,与其M层电子数相等。
答案 C
13.W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如图。已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X和Ne原子的核外电子数相差1;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的非金属性在同周期元素中最强。下列说法不正确的是( )
A.对应简单离子半径:X
B.对应简单气态氢化物的稳定性:Y
C.化合物XZW既含离子键也含共价键
D.Y、Z最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>Z
解析 根据题目所给信息可推出W为O、X为Na、Y为Si、Z为Cl。根据核外电子数相同的简单离子的原子序数越大,其半径越小可知,对应简单离子半径:Na+
答案 D
14.X、Y、Z、W为四种短周期主族元素。其中X、Z同族,Y、Z同周期,W与X、Y既不同族也不同周期;X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍;Y的最高正价与最低负价的代数和为6。下列说法不正确的是( )
A.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式为HYO4
B.原子半径由小到大的顺序为W
C.X与W可以形成W2X、W2X2两种物质
D.Y、Z两元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物更稳定
解析 X原子最外层电子数是核外电子层数3倍的情况只有一种,即X为氧,则Z为硫;Y为第三周期的氯;W与氧、氯不同周期,可知W为氢元素;HCl比H2S更稳定,故D项不正确。
答案 D
15.对于核电荷数为37的元素,下列描述正确的是( )
A.其单质在常温下跟水反应不如钠剧烈
B.其碳酸盐易溶于水
C.其原子半径比钾原子半径小
D.其氢氧化物不能使Al(OH)3溶解
解析 37号元素的原子核外电子排布为,所以在第五周期ⅠA族,是Rb元素,为不常见元素。解答的关键是根据该元素所在族的其他元素的性质,找出递变规律,加以推测判断。由于Rb与Na、K为同一主族,其性质与Na、K相似,且原子半径要比Na、K大,根据K与水反应比Na与水反应剧烈的事实,可知Rb与水反应比K更剧烈,且RbOH的碱性比NaOH、KOH更强,所以能使Al(OH)3溶解。K2CO3的溶解度比Na2CO3大,都易溶于水,Rb2CO3应比K2CO3更易溶 。综合以上分析,正确答案为B。
答案 B
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(10分)有A、B、C、D四种短周期元素,它们的原子序数由A到D依次增大,已知A和B原子有相同的电子层数,且A的L层电子数是K层电子数的两倍,C在空气中燃烧时呈现黄色火焰,C的单质在加热下与B的单质充分反应,可以得到与D单质颜色相同的淡黄色固态化合物,试根据以上叙述回答:
(1)写出下列元素的名称:A________,B________,
C________,D________。
(2)D元素位于周期表中________周期________族。
(3)写出AB2与C2B2反应的化学方程式:______________________________
__________________________________________________________________。
(4)用电子式表示化合物C2D的形成过程:__________________________
_________________________________________________________。
解析 根据题意知A为C、C为Na、B为O、D为S,Na2O2与S的颜色相同。
答案 (1)碳 氧 钠 硫
(2)三 ⅥA
(3)2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2
(4)
17.(6分)下列粒子(分子或离子)均含有18个电子:
请回答下列问题:
(1)A的元素符号是________,B2-的结构示意图是________。
(2)C与D混合,发生反应的化学方程式为__________________________
_______________________________________________________________。
(3)E的电子式是________;F的水溶液常用于消毒剂,F的化学式是________。
解析 根据粒子信息,A+表示K+,B2-表示S2-,C表示HCl,D表示F2,E表示H2S,F表示H2O2。
答案 (1)K
(2)F2+2HCl===2HF+Cl2
(3) H2O2
18.(14分)下表为元素周期表的一部分,用化学用语回答下列问题:
(1)⑧的原子结构示意图为________________。
(2)②和③气态氢化物稳定性的大小顺序:________________(填化学式)。
(3)③⑧⑩的最高价含氧酸的酸性最强的是________________(填化学式)。
(4)③的气态氢化物与③的最高价氧化物对应的水化物反应生成的盐是________________(填化学式),它属于________(填“共价化合物”或“离子化合物”)。
(5)①④⑩三种元素的原子能形成原子数目比为1∶1∶1的共价化合物,它的电子式为________________。
(6)欲比较④和⑨两种元素的非金属性强弱,可以作为验证的证据是________(填字母)。
A.比较这两种元素单质的沸点
B.比较这两种元素单质与氢气化合的难易
C.比较这两种元素的最高价氧化物对应水化物的酸碱性
D.比较这两种元素单质与酸或碱反应的难易性
解析 由元素在周期表中位置,可知①为H;②为C;③为N;④为O;⑤为Na;⑥为Mg;⑦为Al;⑧为P;⑨为S;⑩为Cl。
(1)⑧为P,有3个电子层,各层电子数为2、8、5。(2)同周期元素自左而右非金属性增强,非金属性越强,对应氢化物越稳定。(3)最高价含氧酸的酸性最强的是高氯酸。(4)③的气态氢化物与③的最高价氧化物对应的水化物反应生成的盐是硝酸铵。(5)形成的共价化合物为HClO,分子中氧原子分别与H原子、Cl原子形成1对共用电子对。(6)可以根据单质与氢气反应的难易程度或剧烈程度、最高价含氧酸的酸性、单质之间相互置换、化合物中元素化合价等判断非金属性强弱,注意氧元素没有含氧酸。
答案 (1) (2)NH3>CH4 (3)HClO4
(4)NH4NO3 离子化合物 (5) (6)B
19.(15分)A、B、C、D、E均为短周期的主族元素,其原子序数依次增大,A的原子电子层数等于其核外电子数,B与C可形成离子化合物CB2,D原子的M层电子数是K层电子数的3倍。
(1)A的元素符号是________。
(2)B的氢化物与E的氢化物相比,较稳定的是________(填化学式)。
(3)C、E组成的化合物的电子式是________,其中所含化学键的类型是________。
(4)B、D、E按原子半径由大到小的顺序排列为________________(填元素符号)。
(5)C的最高价氧化物对应的水化物是________,它与D的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液发生反应的离子方程式是___________________________________。
(6)欲证明E2的氧化性强于I2,可进行的实验操作是_____________________
_______________________________________________________________,
观察到的现象是__________________________________________________,
有关反应的离子方程式是__________________________________________
________________________________________________________。
解析 (1)A、B、C、D、E均为短周期的主族元素,其原子序数依次增大,A的原子电子层数等于其核外电子数,则A为H元素;D原子的M层电子数是K层电子数的3倍,则其M层电子数为6,故D为S元素;E的原子序数最大,故E为Cl;B与C可形成离子化合物CB2,则C表现+2价、B表现-1价,二者原子序数小于硫,故B为F、C为Mg。(2)非金属性:F>Cl,故氢化物稳定性:HF>HCl。(3)C、E组成的化合物为MgCl2,其中所含化学键的类型是离子键。(4)同周期元素自左而右原子半径逐渐减小,同主族元素自上而下原子半径逐渐增大,故原子半径:S>Cl>F。(5)C的最高价氧化物的水化物是Mg(OH)2,D的最高价氧化物对应的水化物为H2SO4。(6)欲证明Cl2的氧化性强于I2,可利用“氧化剂的氧化性大于氧化产物”的原理。
答案 (1)H (2)HF
(3) 离子键
(4)S>Cl>F
(5)Mg(OH)2 Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O
(6)将Cl2通入KI溶液中 溶液由无色变为棕色 Cl2+2I-===2Cl-+I2
20.(10分)X、Y、Z、W代表四种短周期元素,有关它们的部分结构信息及性质信息如表所示。
请按要求回答下列问题:
(1)Z在元素周期表中的位置是______________________________。
(2)X、Y的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是
_______________________________________________(用化学式表示)。
(3)X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是________(用化学式表示)。
(4)实验室用X的气态氢化物的水溶液制取W的氢氧化物的方法是______________________________________________________________
________________________________________________(用离子方程式表示)。
(5)写出Z的单质与二氧化硫的混合气体通入水中所发生反应的离子方程式:_____________________________________________________________。
解析 X、Y、Z、W是短周期的四种元素,X的单质由双原子分子构成,分子中有14个电子,对应元素原子的质子数为7,X有多种氧化物,如XO、XO2、X2O4等,所以X为N元素;Y原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半,Y能形成多种气态氢化物,则Y为C元素;Z原子的最外层电子数大于4,其为非金属元素,Z元素的最高正化合价与最低负化合价的代数和等于6,则其最高正化合价为+7,Z为Cl元素;W原子的最外层电子数等于(2n-3)(n为原子核外电子层数),化学反应中W原子易失去最外层电子形成Wn+,则n=3,所以W为Al元素。(1)Z为Cl元素,其原子序数为17,位于周期表中第三周期ⅦA族。(2)N的非金属性强于C,故氢化物的稳定性:NH3>CH4。(3)非金属性:Cl>N>C,则最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>HNO3>H2CO3。(4)X的气态氢化物的水溶液为氨水,W的氢氧化物为氢氧化铝,氨水与铝离子反应生成氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NHeq \\al(+,4)。(5)Z的单质为氯气,氯气与二氧化硫在水中反应生成硫酸和氯化氢,反应的离子方程式为Cl2+SO2+2H2O===4H++2Cl-+SOeq \\al(2-,4)。
答案 (1)第三周期ⅦA族 (2)NH3>CH4
(3)HClO4>HNO3>H2CO3
(4)Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NHeq \\al(+,4)
(5)Cl2+SO2+2H2O===4H++2Cl-+SOeq \\al(2-,4)
X
Y
Z
W
T
粒子
A+
B2-
C
D
E
F
组成
特点
单核离子
化合物,
双核
分子
单质,双
核分子
化合物,
三核
分子
化合物,
四核
分子
主族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
一
①
二
②
③
④
三
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
元素
部分结构信息
部分性质信息
X
X的单质由双原子分子构成,分子中有14个电子
X有多种氧化物,如XO、XO2、X2O4等
Y
Y原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半
Y能形成多种气态氢化物
Z
Z原子的最外层电子数大于4
Z元素的最高正化合价与最低负化合价的代数和等于6
W
W原子的最外层电子数等于(2n-3)(n为原子核外电子层数)
化学反应中W原子易失去最外层电子形成Wn+
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