高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 化学键一课一练

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第四单元 物质结构和元素周期律第3课 化学键（一）  一、基础巩固1．元素性质呈周期性变化的原因是（　　）A．原子量逐渐增大 B．核电荷数逐渐增大 C．核外电子排布呈周期性变化 D．元素化合价呈周期性变化【答案】C【解析】由原子的电子排布可知，随原子序数的递增，电子层数和最外层电子数都呈现周期性的变化而引起元素性质的周期性变化，由原子的电子层排布可知，在周期表中的原子的电子层排布呈现周期性的变化，则元素的性质呈周期性的变化，故选：C。2．元素性质呈现周期性变化的根本原因是（　　）A．元素原子的核外电子排布呈周期性变化 B．元素的相对原子质量递增，量变引起质变 C．元素的原子半径呈周期性变化 D．元素的化合价呈周期性变化【答案】A【解析】结构决定性质，随原子序数的递增，电子层数和最外层电子数都呈现周期性的变化而引起元素性质的周期性变化，即原子核外电子层排布的周期性变化导致：元素的原子半径呈周期性变化、元素的化合价呈周期性变化、金属性和非金属性呈周期性变化，周期表编排不是依据相对原子质量，因此元素周期律与相对原子质量没有必然联系，因此元素性质呈现周期性变化的根本原因是元素原子的核外电子排布呈周期性变化。故选：A。3．Mg、Ca、Sr、Ba是按原子序数由小到大的顺序排列的第ⅡA族元素。已知：①Mg（OH）2难溶于水，而Ca（OH）2微溶于水；②MgSO4溶于水，而CaSO4微溶于水。下列推测中，不正确的是（　　）A．Sr（OH）2溶解于水 B．SrSO4易溶于水 C．BaSO4不溶于水 D．Ba（OH）2比Ca（OH）2更易溶于水【答案】B【解析】由题给信息已知：①Mg（OH）2难溶于水，而Ca（OH）2微溶于水；②MgSO4溶于水，而CaSO4微溶于水，可知Mg、Ca、Sr、Ba对应的氢氧化物的溶解度逐渐增大，对应的硫酸盐的溶解度逐渐减小，则Sr（OH）2溶解于水、SrSO4难溶于水、BaSO4不溶于水，Ba（OH）2比Ca（OH）2易溶于水。故选：B。4．硒（34Se）元素是人体必需的微量元素之一，与溴同周期。下列说法不正确的是（　　）A．原子半径由大到小顺序：Se＞Br＞Cl B．氢化物的稳定性：硒化氢＜水＜氟化氢 C．SeO2和NaOH溶液反应生成Na2SeO4和水 D．SeO2既可发生氧化反应，又可发生还原反应【答案】C【解析】A、同主族，从上到下原子半径依次增大，同周期，从左到右原子半径依次减小，所以原子半径由大到小顺序：Se＞Br＞Cl，故A正确；B、元素的非金属性越强，氢化物越稳定，由于非金属性Se＜O＜F，故氢化物的稳定性：硒化氢＜水＜氟化氢，故B正确；C、SeO2和NaOH溶液反应生成Na2SeO3和水，故C错误；D、SeO2中Se化合价为+4价，处于中间价态，则既可发生氧化反应，又可发生还原反应，故D正确。故选：C。5．锂是第2周期ⅠA族元素，下列有关锂元素性质推测正确的是（　　）A．最高化合价为+2 B．原子半径比钠的大 C．单质与水的反应比钠更剧烈 D．最高价氧化物对应的水化物碱性比钠的弱【答案】D【解析】A．主族元素最高正化合价数值与其最外层电子数相等，Li最外层电子数为1，所以其最高化合价为+1，故A错误；B．同一主族元素原子半径随着原子序数增大而减小，Li、Na位于同一主族且原子序数Na＞Li，所以Li原子半径比Na小，故B错误；C．元素的金属性越强，其单质与水或酸反应越剧烈，金属性Na＞Li，所以Na与水反应比Li和水反应剧烈，故C错误；D．元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，金属性Na＞Li，所以Li最高价氧化物对应的水化物碱性比钠的弱，故D正确；故选：D。6．关于As及同主族元素，下列说法中正确的是（　　）A．As是第三周期ⅤA族元素 B．元素的主要正化合价为+3、+5 C．气态氢化物的还原性：NH3＞PH3＞AsH3 D．同主族元素的单质从上到下，氧化性逐渐减弱，熔点逐渐降低【答案】B【解析】A．As是33号元素，核外电子层数4个，最外层电子数5个，位于周期表的第四周期，第ⅤA族元素，故A错误；B．As是33号元素，为第ⅤA族元素，最外层电子数5，元素的主要正化合价为+3、+5，故B正确；C．同主族非金属气态氢化物的还原性依次增强，气态氢化物的还原性：NH3＜PH3＜＞AsH3，故C错误；D．同主族元素的单质从上到下，非金属单质氧化性逐渐减弱，熔点升高，金属元素的单质还原性增强，熔点逐渐降低，如第ⅠA族金属元素单质熔沸点降低，第ⅤⅡA族非金属单质熔沸点升高，故D错误；故选：B。7．补充完成表：（请把序号①～⑦的答案填在相应的位置上）元素甲乙丙元素符号①②O 原子结构示意图③④周期三三⑤族⑥ⅦA⑦①               ②               ③               ④               ⑤               ⑥               ⑦               【答案】Na；Cl；；；二；ⅠA；ⅥA；【解析】依据可知甲为钠元素，符号为：Na，在周期表中位置为：第三周期，ⅠA族；依据乙在周期表中位置第三周期，第ⅦA，可知该元素原子有3个电子层，最外层7个电子，为Cl，原子结构示意图：；依据元素符号O，为氧元素，核内8个质子，核外2个电子层，从内到外分别2，8个电子，原子结构示意图：；位于周期表：第二周期第ⅥA族；故答案为：Na；Cl；；；二；ⅠA；ⅥA；二、拓展提升8．已知X、Y、Z、W四种元素是元素周期表中连续三个不同短周期的元素，且原子序数依次增大．X、W同主族，Y、Z为同周期的相邻元素．W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数之和．Y的氢化物分子中有3个共价键．Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍．试推断：（1）X、Y、Z、W四种元素的符号：X               、Y               、Z               、W               （2）由以上元素中的两种元素组成的能溶于水且水溶液显碱性的化合物的电子式分别为               ，               ．（3）由X、Y、Z所形成的离子化合物是               ，它与W的最高氧化物的水化物的浓溶液加热时反应的离子方程式是               ．【答案】（1）H；N；O；Na；（2）；（或）；（3）NH4NO3；NH4++OH﹣NH3↑+H2O．【解析】（1）Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则Z为O元素；Y的氢化物分子中有3个共价键，原子序数小于O元素，则Y应为N元素；W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数之和，W原子质子数＝5+6＝11，则W为Na元素，X、W同主族，且X原子序数最小，结合四元素是连续三个不同短周期的元素，则X为H元素，根据以上分析可知，X为H元素、Y为N、Z为O、W为Na元素，故答案为：H；N；O；Na；（2）由H、N、O、Na元素中的两种元素组成的能溶于水，且水溶液显碱性的化合物有：NH3、Na2O、Na2O2，其电子式分别为：、（或），故答案为：；（或）；（3）由H、N、O所形成的常见离子化合物为NH4NO3，W的最高氧化物的水化物为NaOH，二者反应的离子方程式为：NH4++OH﹣NH3↑+H2O，故答案为：NH4NO3；NH4++OH﹣NH3↑+H2O．X、Y和W为原子序数依次递增的1﹣18号元素，X和Y有相同的最外层电子数，X元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。（1）写出实验室制取W2的离子方程式               。（2）高一某化学兴趣小组设计如图所示的实验装置（图中夹持和加热装置略去），分别探究YX2和W2的性质。加热①分别通入YX2和W2时，在装置A中观察到的现象是否相同？               （填“相同”或“不相同”）。若装置D中装的是铁粉，当通入W2时观察到的现象为               ；若装置D中装的是生石灰，当通入YX2时，打开K通入适量的氧气，在D装置中发生反应的化学方程式为               。②若装置B中装有5.0mL1.0×10﹣3mol/L的碘水，当通入足量的W2完全反应后，碘元素全部转化为HIO3，则该反应转移的电子数为               。（3）某同学将足量的YX2通入一支装有BaCl2溶液的试管，未见沉淀生成，向该试管中加入适量（填字母）               ，可以看到白色沉淀产生。A．NaOH         B．稀盐酸         C．高锰酸钾       D．CaCl2溶液（4）若Y和X组成的负二价阴离子Z，Z中Y和X的质量比为Y：X＝4：3，当W2与含Z的溶液完全反应后，有黄色沉淀生成，取上层清液加入BaCl2溶液，有难溶于酸的白色沉淀产生。若两种不同沉淀的物质的量相等，请写出W2与含Z的溶液反应的离子方程式               。【答案】（1）MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O；（2）①相同；产生棕褐色的烟；2CaO+SO2+O2═2CaSO4；②5×10﹣5NA；（3）AC；（4）S2O32﹣+Cl2+H2O═SO42﹣+S↓+2Cl﹣+2H+。【解析】根据分析可知，X为O，Y为S，W为Cl元素。（1）实验室中通过加热二氧化锰与浓盐酸制取氯气，该反应的化学方程式为：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O；（2）①二氧化硫具有漂白性，可以使品红溶液褪色；氯气与水反应生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性，可以使品红溶液褪色，在装置A中观察到的现象是相同；若装置D中装的是铁粉，当通入Cl2时反应生成氯化铁，会产生棕褐色的烟；若装置D中装的是生石灰，当通入SO2时，打开K通入适量的氧气，在D装置中发生反应的化学方程式为：2CaO+SO2+O2═2CaSO4，故答案为：相同；产生棕褐色的烟；2CaO+SO2+O2═2CaSO4；②若装置B中装有5.0mL 1.0×10﹣3mol/L的碘水，当通入足量Cl2完全反应后，碘元素全部转化为HIO3，转移电子的物质的量为5.0×10﹣3L×1.0×10﹣3mol/L×2×（5﹣0）＝5.0×10﹣5mol，转移电子数为5×10﹣5NA，故答案为：5×10﹣5NA；（3）当加入NaOH时，使该溶液变为碱性，可产生BaSO3白色沉淀；当加入高锰酸钾时，使溶液中H2SO3氧化成H2SO4，也可以产生BaSO4白色沉淀，故选AC，故答案为：AC；（4）若S和O组成的负二价阴离子Z，Z中S和O的质量比为Y：X＝4：3，二者的物质的量之比为：：＝2：3，则Z为S2O32﹣；当Cl2与含S2O32﹣的溶液完全反应后，有黄色沉淀生成，说明生成的S单质；取上层清液加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明反应还生成了硫酸根离子，若两种不同沉淀的物质的量相等，则该反应的离子方程式为：S2O32﹣+Cl2+H2O═SO42﹣+S↓+2Cl﹣+2H+，故答案为：S2O32﹣+Cl2+H2O═SO42﹣+S↓+2Cl﹣+2H+。 10．某同学学了元素周期表后，自己设计了一套实验方案，验证元素性质的递变性，并记录了有关实验现象（见下表，表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系）。实验步骤实验现象①将镁条用砂纸打磨后，放入试管中，加入少量水后，加热至水沸腾；再向溶液中滴加酚酞溶液A．浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出“嘶嘶”声，随之消失，溶液变成红色。②向新制得的Na2S溶液中满加新制的氯水B．有气体产生，溶液变成浅红色③将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中C．剧烈反应，迅速产生大量无色气体。④将镁条投入稀盐酸中D．反应不十分剧烈；产生无色气体。⑤将铝条投入稀盐酸中E．生成淡黄色沉锭。请你帮助该同学整理并完成实验报告。实验目的：研究同周期元素性质的递变性（1）实验用品：试剂：金属钠，镁条，铝条，稀盐酸，新制氯水，新制Na2S溶液，AlC13溶液，NaOH溶液，酚酞溶液等。仪器：               （写两种以上的玻璃仪器），试管夹，胶头滴管，镊子，小刀，玻璃片，砂纸，火柴等。（2）实验记录：（填写与实验步骤对应的实验现象的编号和步骤②、步骤⑤反应的离子方程式）实验内容①②③④⑤实验现象（填A～E）     步骤②               ，步骤⑤               ，（3）实验结论：               。（4）总结反思：从原子结构角度分析，同周期元素产生性质递变性的原因是               。【答案】（1）试管、烧杯、酒精灯；（2）实验内容①②③④⑤实验现象（填A～E）BEACD；S2﹣+Cl2═S+2Cl﹣；2Al+6 H+═2Al3++3 H2↑；（3）同周期从左到右，元素得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱；（4）同周期元素的原子，电子层数相同，从左到右，核电荷数增大，原子核对电子的吸引力增强，使得原子的失电子能力减弱。【解析】（1）在烧杯中完成①③实验，①需要加热，在试管中完成其它实验，则还需要的仪器为试管、烧杯、酒精灯，故答案为：试管、烧杯、酒精灯；（2）钠与冷水反应剧烈，Mg与水反应需要加热；且金属越活泼，与酸反应越剧烈，则与实验步骤对应的实验现象的编号为实验内容①②③④⑤实验现象（填A～E）BEACD步骤②的离子反应为S2﹣+Cl2═S+2Cl﹣，步骤⑤的离子反应为2Al+6 H+═2Al3++3 H2↑，故答案为：实验内容①②③④⑤实验现象（填A～E）BEACD；S2﹣+Cl2═S+2Cl﹣；2Al+6 H+═2Al3++3 H2↑；（3）实验结论为同周期从左到右，元素得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，故答案为：同周期从左到右，元素得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱；（4）从原子结构角度分析，同周期元素产生性质递变性的原因是同周期元素的原子，电子层数相同，从左到右，核电荷数增大，原子核对电子的吸引力增强，使得原子的失电子能力减弱，故答案为：同周期元素的原子，电子层数相同，从左到右，核电荷数增大，原子核对电子的吸引力增强，使得原子的失电子能力减弱。