2022-2023学年高一上学期化学苏教版（2020）必修第一册专题5 微观结构与物质的多样性 单元测试卷（含解析）

《专题5　微观结构与物质的多样性》单元测试卷
一、单项选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.我国科学家首次合成了一种过渡金属的新核素Hf,其单质具有延展性好、不易被腐蚀等特点,可应用于高科技领域Hf可由 Hf转化而成,下列有关Hf、Hf的说法正确的是(　　)
A.Hf转化为Hf是化学变化
B.二者互为同素异形体
C.1个Hf所含中子数比1个Hf所含中子数少5
DHfHf在元素周期表中的位置不同
2.下列有关化学用语的表示错误的是(　　)
A.NaCl的电子式　Na+[∶∶]-
B.次氯酸的结构式
C.镁离子的结构示意图
D.氨分子的电子式　H····H
3.[2022江苏常州高一期末考试]下列根据实验现象或事实所得出的结论正确的是(　　)
选项 实验现象或事实 结论
A 盐酸和食盐水都能导电 NaCl和HCl都是离子化合物
B 等物质的量的Na和Al,分别与足量的稀盐酸反应,Na失去的电子数较少 金属性:Al>Na
C 将氯气通入盛有NaBr溶液的试管中,振荡、静置,溶液呈橙色 非金属性:氯>溴
D 氧化性:HClO>H2SO3 非金属性:Cl>S
4.[2022安徽淮北一中高一月考]我国在砷化镓太阳能电池方面的研究处于国际领先水平。砷(As)和镓(Ga)都是第四周期元素,分别属于ⅤA族和ⅢA族。下列说法错误的是(　　)
A.原子半径:Ga>As>P
B.稳定性:NH3>PH3>AsH3
C.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4
D.Ga2O3可能是两性氧化物
5.[2022江苏常州高一联考]铯是一种碱金属元素,下列关于铯及其化合物的叙述错误的是(　　)
A.硫酸铯的化学式为Cs2SO4
B.氢氧化铯是一种强碱
C.金属铯与水反应比钠与水反应剧烈
D.碳酸铯受热易分解成氧化铯和二氧化碳
6.[2022山东东营高一检测]X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,它们之间可形成多种常见的可溶性盐,其中两种盐的组成为ZXY3、ZWY4。下列说法正确的是(　　)
A.Z2Y2中含有共价键且其在熔融状态下能导电
B.简单离子半径:W>Z>Y>X
C.简单氢化物的稳定性:X>Y
D.HWY分子中各原子最外层均达到8电子稳定结构
7.如果将前18号元素按原子序数递增的顺序排列,可形成如图所示的“蜗牛”形状,图中每个“●”代表一种元素,其中①代表氢元素。下列说法不正确的是(　　)
A.最高价氧化物对应水化物的酸性:⑥<⑦
B.简单氢化物的稳定性:③<⑦
C.金属性:②<⑤
D.原子半径:③>④
8.下表为几种短周期元素的性质:
元素编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
原子半径/pm 66 160 152 110 99 186 70 88
最高化合价 +2 +1 +5 +7 +1 +5 +3
最低化合价 -2 -3 -1 -3
下列有关上述元素的说法正确的是(　　)
A.元素⑤的简单氢化物的沸点高于元素①的简单氢化物的沸点
B.②⑦形成的化合物为共价化合物
C.上述八种元素中,最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是元素⑤
D.元素⑧位于周期表中第三周期ⅢA族
9.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的原子在元素周期表中半径最小;Y的次外层电子数是其最外层电子数的;Z的单质可与冷水剧烈反应,产生X的单质;W与Y属于同一主族。下列叙述正确的是(　　)
A.Y元素形成的简单离子与Z元素形成的简单离子的核外电子总数相同
B.单质的氧化性:W>Y
C.化合物X2Y、Z2Y、ZX中含有的化学键的类型完全相同
D.原子半径:W>Z>Y
10.已知:aAn+、bB(n+1)+、cCn-、dD(n+1)-具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是(　　)
A.气态氢化物的稳定性:D>C
B.四种元素一定都属于短周期元素
C.单质的还原性:B>A
D.原子序数:b>a>c>d
二、不定项选择题: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目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错的得0分。
11.已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素,前三种元素原子的电子层数相同,Y、W元素原子的最外层电子数相同。下表给出了四种元素的部分信息,则下列说法正确的是(　　)
元素 X Y Z W
原子半径/pm 152 r1 r2 117
A.r1>r2>117
B.152C.152>r1>r2
D.电子层数越多,元素原子的半径不一定越大
12.X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X原子的最外层电子数是Y原子的最外层电子数的2倍,Y的原子序数比X的原子序数多5,Z原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多3。下列叙述错误的是(　　)
A.原子半径:Y>Z>X
B.Z的单质与X的单质直接反应可生成两种化合物
C.X与Z形成的常见化合物均为离子化合物
D.Y元素的最高价氧化物对应的水化物能溶于NaOH溶液
13.W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示。其元素原子的最外层电子数之和为22。下列说法正确的是(　　)
A.简单氢化物的沸点:YB.W与Y形成的晶体为共价晶体
C.由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键
D.X、Z和氢三种元素不可能形成离子化合物
14.已知X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.原子半径:W>X
B.气态氢化物的稳定性:Z>W
C.元素Y与元素Z可形成化合物YZ2,且YZ2是共价化合物
D.由气态氢化物水溶液的酸性:W>Z,可推知元素的非金属性:W>Z
15.已知NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A.78 g Na2O2晶体中所含离子数目为3NA
B.标准状况下,4.48 L氨气中含有0.4NA个N—H键
C.PCl3和BCl3分子中所有原子的最外层都达到了8电子稳定结构
D.H2O2分子中,两种不同共价键的数目之比为2∶1
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(14分)按要求回答下列问题:
(1)下列物质中,既含离子键又含共价键的是　　　 (填序号,下同),属于离子化合物的是　　　 ,属于共价化合物的是　　　　 。
①N2　 ②MgCl2　 ③CO2　 ④HNO3　 ⑤KOH
(2)下列互为同位素的是　　　(填序号,下同),互为同分异构体的是　　　,互为同素异形体的是　　　　。
H与H　②C60与C70　③正丁烷(CH3CH2CH2CH3)与异丁烷()
(3)若R2-的原子核内有x个中子,其质量数为A,则n g R2-中所含电子的物质的量为
　　　 (用含A的代数式表示)mol。
17.(8分)[2022江苏如东中学高一月考]粉煤灰是燃煤电厂的工业废渣,其中莫来石(Al6Si2O13)的质量分数为38%,还含有较多的SiO2。用粉煤灰和纯碱在高温下烧结,可制取NaAlSiO4,有关反应的化学方程式为Al6Si2O13+3Na2CO3 2NaAlSiO4 + 4NaAlO2+3CO2↑。回答下列问题:
(1)题述反应所涉及的元素中,原子核外电子数最多的元素在周期表中的位置是　　　　　　　　　　。
(2)题述反应所涉及的元素中,有三种元素在元素周期表中位于同一周期,其原子半径从大到小的顺序为　　　　(填元素符号,下同)>　　　　>　　　　。
(3)题述反应所涉及的元素中,两种金属元素的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为　 。
(4)题述反应所涉及的元素中,有两种元素位于同一主族,下列可以作为判断二者非金属性强弱的依据的是　　　(填序号)。
a.形成共价键时共用电子对的偏向
b.最高价氧化物熔、沸点的高低
c.最高价氧化物对应水化物的酸性强弱
18.(12分)随原子序数的递增,八种短周期元素(用x、y、z、d、e、f、g、h表示)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。回答下列问题。
(1)写出f的最高价氧化物对应的水化物与盐酸反应的化学方程式:　 。
(2)d、e形成的简单离子的半径:　　　　(用化学式表示,下同)>　　　　;g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性:
　　　　>　　　　。
(3)将过量y的最高价氧化物通入e的最高价氧化物对应水化物的溶液中,写出有关反应的离子方程式:　 。
19. (12分)[2022广东东莞光明中学高一月考]某化学课外活动小组为了验证元素化学性质的递变规律,进行如下实验探究。
Ⅰ.探究1:探究同周期X、Y、Z三种金属元素的金属性的递变规律。
实验内容 实验现象
1.各取1.0 g X、Z的单质(形状和大小相同),分别加入5 mL水中 X与水的反应比Z与水的反应剧烈
2.各取1.0 g Z、Y的单质(形状和大小相同),分别加入5 mL 1.0 mol·L-1盐酸中 Z与盐酸的反应比Y与盐酸的反应剧烈
通过实验探究X、Y、Z三种元素的金属性:　　　　,下列有关判断正确的是　　(填字母)。
A.原子序数:Y>Z>X
B.原子的最外层电子数:X>Y>Z
C.原子半径:Y>Z>X
D.最高价氧化物对应水化物的碱性:Y>Z>X
Ⅱ.探究2:用如图所示装置探究氯元素和硫元素的非金属性强弱。
(1)装置A中盛放的试剂是　　(填字母),反应过程中装置A中的实验现象是　　　　　　　　　,发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　,由装置A中的实验现象可知,氯元素的非金属性比硫元素的非金属性　　　　(填“强”或“弱”)。
A.Na2SO3溶液
B.Na2S溶液
C.Na2SO4溶液
(2)下列不能作为比较氯元素的非金属性与硫元素的非金属性强弱的依据的是　　(填字母)。
A.HCl比H2S稳定
B.HClO4的氧化性比H2SO4的强
C.HClO4的酸性比H2SO4的强
(3)若要验证非金属性:Cl>I,向装置A中加入淀粉碘化钾溶液,观察到装置A中溶液　　　
(填现象),即可证明非金属性: Cl>I。用元素周期律解释Cl的非金属性比I的非金属性强的原因:同主族元素从上到下,　　　　　　　　　。
20.(14分)[2022江苏天一中学高一月考]X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置关系如图所示。
X Y
Z W
Ⅰ.若Z元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍。
(1)W元素的名称为　　　　。
(2)Y和Z元素形成的常见化合物的化学式有　　　　　　。
(3)铜和Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液共热时,发生反应的化学方程式为　 。
(4)W的最高价氧化物对应水化物的浓溶液不稳定,受热可分解,分解产物中有2种气体单质,其中一种是黄绿色,且当有28 mol电子转移时,共产生2 mol黄绿色气体,则该反应的化学方程式为　　　　　　　　。
Ⅱ.若Y和Z的核外电子数之和为22。
(1)Y的简单氢化物的电子式为　　　　　。
(2)将X的最高价氧化物通入饱和碳酸钠溶液中,现象是　　　　　　　　。
(3)X单质与W的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应,当转移0.4 mol电子时,产生气体　　　 L(标准状况下)。
参考答案
一、单项选择题
1.C　A项Hf转化为Hf的过程中,原子核发生了变化,不是化学变化,A项错误;B项,HfHf互为同位素,B项错误;C项Hf和Hf的中子数分别为185-72=113和180-72=108,C项正确;D项,互为同位素的核素在元素周期表中的位置相同,D项错误。
2.D　D项,氨分子的电子式应为H∶∶H。
3.C　HCl属于共价化合物,A项错误;金属性强弱与失去电子的难易程度有关,与失去电子的数目无必然联系,B项错误; HClO有强氧化性,可将H2SO3氧化为H2SO4,但这与Cl和S的非金属性强弱没有必然联系,D项错误。
4.C　同周期主族元素自左向右,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,所以原子半径:Ga>As>P, A项正确;同主族元素自上而下,非金属性逐渐减弱,则非金属性:N>P>As,元素的非金属性越强,其简单氢化物越稳定,所以稳定性:NH3>PH3>AsH3,B项正确;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,非金属性:S>P> As,所以酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4,C项错误;镓(Ga)是第四周期ⅢA族元素,与Al元素同主族,和Al元素的化学性质相似,氧化铝是两性氧化物,Ga2O3也可能是两性氧化物,D项正确。
5.D　铯是一种碱金属元素,铯的性质与钠的相似,但铯的金属性比钠的强。碳酸钠受热不易分解,则碳酸铯受热也不易分解。
6.A　由题意可推出X、Y、Z、W依次是氮、氧、钠、氯。Na2O2是含有共价键的离子化合物,在熔融状态下能导电, A项正确;简单离子半径:Cl->N3->O2->Na+,B项错误;非金属性:O>N,则简单氢化物的稳定性:H2O>NH3,C项错误; HClO分子中的H原子最外层没有达到8电子稳定结构,D项错误。
7.B　①代表氢元素,②~⑦分别代表Be、C、O、Na、Al、Si元素。元素的非金属性:AlSi,则简单氢化物的稳定性:CH4>SiH4,B项错误;元素的金属性:Na>Mg、Mg>Be,则金属性:Na>Be,C项正确;同周期主族元素的原子半径随着核电荷数的增大而减小,则原子半径: C>O,D项正确。
8.C　根据原子半径变化规律及最高和最低化合价可判断①为O,②为Mg,③为Li,④为P,⑤为Cl,⑥为Na,⑦为N,⑧为B。常温下,HCl为气体,而H2O为液体,A项错误;②⑦形成的化合物为Mg3N2,为离子化合物,B项错误;B位于元素周期表中第二周期ⅢA族,D项错误。
9.A　短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的原子在元素周期表中半径最小,X为H元素;Y的次外层电子数是其最外层电子数的,则Y的次外层有2个电子,最外层电子数为6,Y为O元素;Z的单质可与冷水剧烈反应,产生X的单质,Z为Na元素;W与Y属于同一主族,W为S元素。Y元素形成的简单离子与Z元素形成的简单离子的核外电子总数均为10,A项正确;元素的非金属性越强,其单质的氧化性就越强,非金属性:O>S,所以氧化性:O2>S,B项错误;化合物X2Y是H2O,只含共价键,Z2Y是Na2O,只含离子键,ZX是NaH,只含离子键,C项错误;同一周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,所以原子半径:Na>S>O,D项错误。
10.D　由4种离子具有相同的电子层结构可知,a-n=b-(n+1)=c+n=d+n+1,则原子序数:b>a>c>d,D项正确;非金属性:C>D,则气态氢化物的稳定性:C>D,A项错误;四种元素中可能有第四周期的金属元素,B项错误;单质的还原性:A>B,C项错误。
二、不定项选择题
11.CD　由X、Y、Z三种元素原子的电子层数相同可知X、Y、Z位于同一周期,由Y、W元素原子的最外层电子数相同可知Y、W位于同一主族,再结合四种元素的原子序数关系可知四种元素在周期表中的相对位置如图所示
(说明:横行中的元素不一定相邻)。由原子半径的递变规律可确定C项正确,A、B项错误;由X、W元素原子的电子层数之间的关系及各自的原子半径数据可知D项正确。
12.BC　由题意推出X、Y、Z依次为氧、铝、硫。原子半径:Al>S>O,A项正确;S与O2反应只能生成SO2,B项错误;SO2、SO3均为共价化合物,C项错误;Al(OH)3能与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2O,D项正确。
13.B　设W原子的最外层电子数为x,则x+(x+1)+(x+2)+(x+3)=22,解得x=4,W是第三周期元素,故W为Si,X为N,Y为O,Z为Cl。常温下,水为液体,NH3为气体,沸点:NH314.C　根据元素在周期表中的相对位置可知,短周期元素X、Y、Z、W分别为Mg、C、S、Cl。同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,则原子半径:Mg>Cl,A项错误;同周期元素从左到右,非金属性逐渐增强,元素的非金属性越强,对应的气态氢化物越稳定,非金属性:Cl>S,则气态氢化物的稳定性:HCl>H2S,B项错误;C和S能形成化合物CS2,CS2为共价化合物,C项正确;不能根据气态氢化物水溶液的酸性来比较元素非金属性的强弱,D项错误。
15.AD　Na2O2中含有Na+和,78 g(1 mol) Na2O2中含有3 mol离子,即78 g Na2O2晶体中所含离子数目为3NA,A项正确;标准状况下,4.48 L(0.2 mol) NH3中含有0.6 mol N—H键,即0.6NA个N—H键,B项错误;BCl3分子中B原子的最外层没有达到8电子稳定结构,C项错误;H2O2分子的结构式为H—O—O—H,其中H—O键和O—O键的数目之比为2∶1,D项正确。
三、非选择题
16.答案　(每空2分)(1)⑤　②⑤　③④
(2)①　③　②　(3)
解析　(1)N2是单质,其余物质是化合物;MgCl2中只含离子键,属于离子化合物;CO2和HNO3中只含共价键,属于共价化合物;KOH中,K+和OH-之间存在离子键,H、O原子间存在共价键,KOH属于离子化合物。(2)同一元素的不同原子互为同位素;分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体;同种元素形成的不同单质互为同素异形体。(3)R原子的质子数为(A-x),则其所含电子数为(A-x),R2-中的电子数为(A-x+2);n g R2-的物质的量为 mol,则n g R2-中所含电子的物质的量为 mol。
17.答案　(除标明外,每空1分)(1)第三周期ⅣA族
(2)Na　Al　Si　(3)Al(OH)3+OH-Al+2H2O(2分)　(4)ac(2分)
解析　(1)题述反应所涉及的元素中,原子核外电子数最多的元素是硅。(2)题述反应所涉及的元素中,Na、Si、Al三种元素位于同一周期,同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小。
18.答案　(每空2分)(1)Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O
(2)O2-　Na+　HClO4　H2SO4
(3)CO2+OH- HC
解析　由图中的最高正价或最低负价、原子半径的相对大小及原子序数可知,x是H元素,y是C元素,z是N元素,d是O元素,e是Na元素,f是Al元素,g是S元素,h是Cl元素。(1)f是Al元素,其最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,Al(OH)3与盐酸反应生成AlCl3和H2O。(2)电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径:O2->Na+;非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,故酸性:HClO4>H2SO4。
19.答案　(除标明外,每空1分)Ⅰ.X>Z>Y(2分)　A
Ⅱ.(1)B　有淡黄色固体产生　Cl2+Na2S2NaCl+S↓(2分)　强
(2)B　(3)变蓝　原子半径递增,原子得电子能力递减(2分)
解析　Ⅰ.金属X与水的反应比金属Z与水的反应剧烈,说明金属性:X>Z;金属Z与盐酸的反应比金属Y与盐酸的反应剧烈,说明金属性:Z>Y,则金属性:X>Z>Y。同周期主族元素从左到右,金属性逐渐减弱,则原子序数:Y>Z>X,原子最外层电子数:Y>Z>X,A项正确、B项错误;同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,则原子半径:X>Z>Y,C项错误;金属性:X>Z>Y,则最高价氧化物对应水化物的碱性:X>Z>Y,D项错误。
Ⅱ.(1)装置A中盛放的试剂是Na2S溶液,发生的反应为Cl2+Na2S2NaCl+S↓,装置A中有淡黄色固体产生,可证明Cl元素的非金属性比S元素的非金属性强。(2)比较元素的非金属性强弱,可根据元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱或简单氢化物的稳定性强弱来比较,不能根据元素最高价氧化物对应水化物的氧化性强弱来比较,B项错误。
20.答案　(每空2分)Ⅰ.(1)氯　(2)SO2、SO3
(3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(4)4HClO4(浓)2Cl2↑+7O2↑+2H2O
Ⅱ.(1)
(2)溶液变浑浊　　(3)6.72
解析　Ⅰ.由题图可推知,Z和W位于第三周期,X和Y位于第二周期,若Z元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍,则Z是硫元素,W是氯元素,Y是氧元素,X是氮元素。
Ⅱ.若Y和Z的核外电子数之和为22,由于二者处于同一主族,核电荷数相差8,所以Y是氮元素,Z是磷元素,则 W是硫元素,X是碳元素。(2)相同条件下,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度,所以将CO2通入饱和Na2CO3溶液中,有NaHCO3沉淀析出,溶液变浑浊。(3)C与浓硫酸共热发生反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,当转移0.4 mol电子时,产生0.3 mol混合气体,在标准状况下的体积为6.72 L。