《状元之路》2013-2014学年人教版高中化学必修二单元检测：第一章　物质结构　元素周期律（含解析）

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第一章单元检测
(时间：90分钟　满分：100分)
第Ⅰ卷(选择题，共48分)
一、选择题(每小题3分，共48分)
答案　C
2．某原子核外共有n个电子层(n>3)，则(n－1)层最多容纳的电子数为(　　)
A．8 B．18
C．32 D．2(n－1)2
解析　由(n－1)≥3，得：2(n－1)2≥18，且次外层电子数最多不超过18，因此(n－1)层最多容纳的电子数为18。
答案　B
3．下列各项中表达正确的是(　　)
A．F－的结构示意图：
B．CO2的分子模型示意图：
C．NaCl的电子式：Na:?
D．N2的结构式：:N≡N:
答案　A
4．下列化合物中既有离子键又有共价键的是(　　)
A．KBr B．NaOH
C．HBr D．N2
答案　B
5．已知33As、35Br位于同一周期，下列关系正确的是(　　)
A．原子半径：As>Cl>Br
B．热稳定性：HCl>AsH3>HBr
C．还原性：As3－>S2－>Cl－
D．酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO4
解析　A项，砷位于第四周期第ⅤA族，溴位于第四周期第ⅦA族，砷的原子半径大于溴的原子半径，而氯与溴位于同主族，且氯位于第三周期，氯原子半径小于砷的原子半径，故原子半径有As>Br>Cl，A项错误；B项，同主族，从上至下，气态氢化物的热稳定性逐渐减弱：HCl>HBr。同周期从左至右，气态氢化物的热稳定性逐渐增强：AsH3HBr>AsH3，B项错误；C项，选择磷元素为参照物，磷与砷位于同主族，磷、硫、氯位于同周期，同周期，从左至右气态氢化物的还原性逐渐减弱：PH3>H2S>HCl；同主族，从上至下气态氢化物的还原性逐渐增强：PH3PH3>H2S>HCl，即还原性有As3－>S2－>Cl－，C项正确；D项，同主族从上至下，非金属元素最高价含氧酸的酸性逐渐减弱：酸性有H3PO4>H3AsO4；同周期从左至右，非金属元素最高价含氧酸的酸性逐渐增强，酸性有H2SO4>H3PO4，故酸性顺序：H2SO4>H3PO4>H3AsO4，D项错误。
答案　C
6．下列说法正确的是(　　)
A．形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性从左到右依次减弱
C．第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强
D．元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果
解析　离子键不但存在阴、阳离子之间的相互吸引同样存在离子间电子的相互排斥和原子核的相互排斥，A项错；同主族元素，自上而下，元素的非金属性依次减弱，其氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性依次增强，B项错；第三周期，自左向右非金属的非金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，非最高价含氧酸不符合这一规律，C项错；原子核外电子排布的周期性变化，导致元素性质的周期性变化，这一变化称为元素周期律，D项对。
答案　D
7．下列各组物质中，化学键类型相同的是(　　)
A．HCl、MgCl2、NH4Cl
B．H2O、Na2O、CO2
C．CaCl2、NaOH、H2O
D．NH3、H2O、CS2
答案　D
8．下列分子中，原子的最外层电子不能都满足8电子稳定结构的是(　　)
A．CCl4 B．SF6
C．CS2 D．PCl3
答案　B
9．短周期元素X、Y、Z所在的周期数依次增大，它们的原子序数之和为20，且Y2－与Z＋核外电子层的结构相同。下列化合物中同时存在极性和非极性共价键的是(　　)
A．Z2Y B．X2Y2
C．Z2Y2 D．ZYX
解析　由题中信息可知X、Y、Z分别为第一、二、三周期，结合Y2－与Z＋核外电子层结构相同可知Y、Z分别为O、Na，再结合X、Y、Z的原子序数之和为20，可知X为H。A项，Na2O中只含离子键；B项，H2O2中O—H键是极性键、O—O键是非极性键；C项，Na2O2中存在非极性键(O—O键)和离子键(Na＋与O之间)；D项，NaOH中存在离子键(Na＋与OH－之间)和极性键(O—H键)。
答案　B
10．如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是(　　)
A．原子半径：Z>Y>X
B．气态氢化物的稳定性：R>W
C．WX3和水反应形成的化合物是离子化合物
D．Y和Z两者最高氧化物对应的水化物能相互反应
解析　根据元素周期表中元素在周期表中位置、价电子数、主族序数以及主要化合价之间关系的规律，由图示知X没有正化合价，只有－2价，说明X为氧；Y只有＋1价，Z为＋3价，Y和Z没有负化合价，推知：Y和钠，Z为铝。W最高化合价为＋6价，最低化合价为－2价，推知：W为硫。R最高化合价为＋7价，最低化合价为－1价，R为氯。A项，铝(Z)、钠(Y)、氧(X)，原子半径大小关系：r(Y)>r(Z)>r(X)，A项错误；B项，气态氢化物的稳定性：HCl(HR)>H2S(H2W)，B项正确；C项，WX3是SO3，SO3＋H2O===H2SO4，H2SO4是共价化合物，C项错误；D项，Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝，二者之间反应：Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，D项正确。
答案　BD
11．下列说法正确的是(　　)
A．气态氢化物RH3比气态氢化物HM稳定，表明非金属性R>M
B．等物质的量的单质A与单质B跟足量酸反应，A放出H2多，则金属性A>B
C．P酸的酸性比Q酸强，则非金属性P>Q
D．单质Y跟水反应比X与水反应剧烈，则金属性Y>X
解析　比较元素的金属性，可根据金属单质跟酸反应置换出氢的难易，而非根据置换出氢的多少，如等物质的量的Al比Mg(或Na)置换出的氢多，但金属性Na>Mg>Al，B项错误。比较元素的非金属性，可根据其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，而非任何酸(如低价含氧酸和无氧酸)都可以，如酸性HI>HBr>HCl>HF，但非金属性I答案　A
12．A和B是短周期元素，A2－和B＋的核外电子总数之差为8，下列说法中正确的是(　　)
A．A和B的原子序数之差为8
B．A和B原子最外层电子数之和为8
C．A和B原子最外层电子数之和为3
D．A、B原子核外电子数总和可能为11
解析　A2－与B＋电子总数相差8，A、B又为短周期元素，则A、B有两种组合：①A为O，B为Li；②A为S，B为Na，逐项验证可得答案。
答案　D
13．两种短周期的元素X和Y，可组成化合物XY3。当Y的原子序数为m时，X的原子序数可能是：①m－4，②m＋4，③m＋8，④m－2，⑤m＋6，其中正确的组合是(　　)
A．①② B．①②③
C．①②⑤ D．①②③④⑤
解析　短周期元素中XY3型化合物有：BF3、AlF3、BCl3、AlCl3、PCl3、SO3、NH3，用具体的化合物的化学式代替抽象的XY3，再逐一核对X的原子序数。如BF3中，F的原子序数为9，B的原子序数为5,9－4＝5，即m－4，①正确；AlF3中F为9，Al为13,9＋4＝13，即m＋4，②正确；BCl3中，Cl为17，B为5,17－12＝5，无此选项；AlCl3中，Cl为17，Al为13，应该与BF3情况类似，符合①；PCl3中，Cl为17，P为15,17－2＝15，即m－2，④正确；SO3中，O为8，S为16,8＋8＝16，即m＋8，③正确；NH3中，H为1，N为7,1＋6＝7，即m＋6，⑤正确。
答案　D
14．现有甲、乙、丙三种元素，其原子序数都不超过20。有关信息如下：
元素代号 相关信息
甲 n为电子层数，甲原子最外层电子数为(2n2－1)
乙 在周期表中它的周期数为k，主族序数为(2k＋1)
丙 电子层数大于价电子数(或最外层电子数)
下列关于甲、乙、丙三种元素相关的分析正确的是(　　)
A．甲的单质难溶于水
B．乙的气态氢化物遇湿润的pH试纸变红色或蓝色
C．丙的最高价氧化物对应的水化物是强碱
D．甲、丙只能形成共价化合物
解析　根据原子最外层电子数不超过8，K层为最外层时电子数不超过2以及原子序数不超过20，确定可能的电子层数，分别讨论对应的元素。对于甲元素，若n＝1、2，则甲原子最外层电子数依次为1、7，即甲为氢、氟元素。对于乙元素，若n＝2、3，乙原子最外层电子数分别为5、7，对应元素分别为氮、氯。对于丙元素，若n＝2，则丙为锂；若n＝3，则丙为钠、镁；若n＝4，则丙为钾、钙。甲的单质有氢气和氟气，其中氟气与水剧烈反应：2F2＋2H2O===4HF＋O2，A项错；乙的气态氢化物有氨气和氯化氢，氨水呈碱性，氯化氢水溶液呈酸性，B项正确；丙的最高价氧化物对应的水化物有氢氧化锂、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钾，其中氢氧化镁、氢氧化钙属于中强碱，C项错；甲、丙可以形成离子化合物，如氢化钠、氟化钾等，D项错。
答案　B
15．几种短周期元素部分性质的数据见下表：
下列说法正确的是(　　)
A．③、⑥号元素都是金属元素
B．⑤的单质(M)与水反应的化学方程式为：2M＋2H2O===2MOH＋H2↑
C．⑥是该周期元素中原子半径最小的元素
D．①、⑥号元素只能形成一种白色化合物
答案　A
16．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中W的阴离子核外电子数与X、Y、Z原子核外内层电子数相同。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质，而Z不能形成双原子分子。根据以上叙述，下列说法正确的是(　　)
A．上述四种元素的原子半径大小为WB．W、X、Y、Z原子的核外电子数的总和为20
C．W与Y可形成既含极性键又含非极性共价键的化合物
D．由W与X组成的化合物的沸点总低于W与Y组成的化合物的沸点
解析　 C在考古学中，常用于测定一些文物的年代，X是碳；工业上，采用液态空气分馏法制氮气和氧气，Y为氮或氧。C、N或O的原子核外内层电子数为2，由此推知：W的阴离子核外只有2个电子，只有W为氢符合题意，H－的核外只有2个电子。由于Z与X、Y的内层电子数相同，说明Z位于周期表第二周期，Z的原子序数最大，Z可能是氟、氖，又因为Z不能形成双原子分子，所以，Z为氖。A项，稀有气体原子半径与主族元素原子半径测定标准不同，不可比。W、X、Y的原子半径大小顺序为X(C)>Y(N或O)>W(H)，A项错误；B项，上述四种元素原子最外层电子数总和等于1＋4＋5＋8＝18或1＋4＋6＋8＝19，都不等于20，B项错误；C项，氢与氮气或氧形成N2H4、H2O2分子，它们既含极性共价键，又含非极性共价键，C项正确。D项，CnHm可能为固态、液态、气态，相对分子质量可以很大，固态熔点和沸点可以较高，而W与Y组成的化合物，可以是NH3、N2H4(或H2O、H2O2)等，即碳氢化合物的沸点可以高于氮的氢化物(或氧的氢化物)的沸点，D项错误。
答案　C
第Ⅱ卷(非选择题，共52分)
二、非选择题(共52分)
17．(12分)某化学小组设计如图装置完成一组实验：
(1)甲同学设计实验Ⅰ：查阅资料知，硅酸钠(Na2SiO3)溶液与较硅酸(H2SiO3)强的酸反应生成白色沉淀(H2SiO3)。A中装硝酸，B中装石灰石，C中装硅酸钠溶液。
①该实验目的：________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________。
②预测实验现象：_____________________________________________ _______________________，
实验结论：___________________________________________________ _________________，
得出元素性质递变规律：____________________________ ____________________________________________，
依据是______________________________________________________ ______________。
③乙同学分析甲同学设计的实验方案，认为该方案存在不足，请你分析乙同学的理由：______________________________________________ __________________________________，提出修改建议：_____________ _______________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)丙同学查阅资料设计方案Ⅱ：常温下，高锰酸钾固体与浓盐酸反应产生氯气。①A中装________，B中装________，C中装KI淀粉溶液。②预测C装置实验现象：__________________，写出C装置中离子方程式：__________________________。③用该装置完成本实验，存在不科学之处，请你指出来：
___________________________________________________________。
(3)丁同学设计方案Ⅲ：A中装硝酸，B中装石灰石，C中装漂白粉溶液，现象是C装置中产生白色沉淀。他得出酸性：HNO3>H2CO3>HClO。由此得出结论：元素非金属性：N>C>Cl。你认为得出的“结论”是否正确？________(填“正确”或“不正确”)，理由是__________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________。
解析　(1)硝酸易挥发出硝酸分子，与硅酸钠反应生成硅酸沉淀；(2)氯气实验要考虑尾气处理，一般通入氢氧化钠溶液中；(3)利用强酸制弱酸原理，能证明酸性：HNO3>H2CO3>HClO。因为最高价含氧酸的酸性越强，对应元素的非金属性越弱，次氯酸中氯为＋1价，不是＋7价，所以，不能证明碳的非金属性比氯的强。
答案　(1)①探究同周期和同主族元素性质递变规律
②B中产生大量气泡；C中出现浑浊或白色沉淀　酸性：HNO3>H2CO3>H2SiO3　同周期，从左至右元素非金属性逐渐增强，同主族从上至下元素非金属性逐渐减弱　最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，对应的元素的非金属性越强　③硝酸易挥发，B中硝酸挥发到C中与硅酸钠反应，干扰二氧化碳与硅酸钠水溶液反应　在B、C之间增加一个装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
(2)①浓盐酸　高锰酸钾　②溶液变蓝色　Cl2＋2I－===I2＋2Cl－　③没有尾气处理装置，部分氯气排入空气中污染环境
(3)不正确　因为次氯酸中氯显＋1价，不是氯的最高化合价(＋7)，氯最高化合价的含氧酸为高氯酸(HClO4)
18．(13分)如图是部分元素在元素周期表中位置，根据下列要求回答问题：
(1)下列关于Ca、 Bk(锫)、Up和Up的说法中不正确的是________(填字母，下同)。
A．117号元素的相对原子质量为293.5
B.Up和Up互为同位素
C.Ca、97Bk表示两种原子、两种元素
D．上述元素都位于长周期中
(2)根据元素周期表结构推知，117号元素在周期表中的位置是________。
A．第七周期第ⅣA族
B．第七周期第ⅦA族
C．第六周期第ⅣA族
D．第六周期第ⅦA族
(3)假设117号元素用Up表示，它属于________(填“金属元素”或“非金属元素”)，它的气态氢化物稳定性比砹的气态氢化物稳定性________(填“强”或“弱”)；它的最高价氧化物的化学式为________。
(4)元素周期表左上区存在“对角线规则”，即某元素主要性质与下一周期后一主族的元素主要性质相似，如锂与镁的化学性质相似。元素金属性越强，其单质越难与氢氧化钠溶液反应，如铝能溶于氢氧化钠溶液，镁不反应。
与b、g元素性质相似的元素X、Y，写出X、Y的单质分别与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：____________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________。
(5)写出足量的g单质与i和d元素组成的化合物M在高温下反应的化学方程式：________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________。
(6)下列关于上述元素及其化合物的判断正确的是________(填字母)。
A.53I、Cs和55Cs放射性元素变成其他元素，发生了化学变化
B．he3分子和ha3分子结构相同
C．j元素与d元素组成化合物的颜色相同
D．加碘食盐中“碘”不是碘 131
解析　(1)117号元素的两种核素所占百分率未知且不一定只有两种核素，所以，无法计算它的相对原子质量，A选项错误；Up和Up是同种元素的两种原子(核素)，它们的质子数相同，中子数不同，互为同位素，B选项正确；Ca、97Bk表示质子数不同的两种原子，属于两种不同的元素，C选项正确；上述钙元素的原子序数最小，且位于第四周期，其他元素一定位于长周期中，D选项正确。(2)根据周期表结构知，0族元素的原子序数与周期数关系：
元素符号 He Ne Ar Kr Xe Rn 未知
原子序数 2 10 18 36 54 86 118
所在周期 1 2 3 4 5 6 7
第七周期0族元素为118号元素，所以117号元素位于周期表第七周期第ⅦA族。(3)根据元素周期表中金属与非金属分界线知，Up位于砹元素正下方，它可能是金属元素，由周期表知，同主族从上至下元素非金属性逐渐减弱，Up非金属比At的弱，氢化物稳定性较弱。Up最高化合价为＋7。(4)b为硼、g为铝。在周期表中，铍与铝位于对角线位置，硅与硼位于对角线位置；硅和铍都能与氢氧化钠溶液反应，Be＋2OH－===BeO＋H2↑，Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑。(5)i为铁，d为氧，铁的氧化物有氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁，足量的铝在高温下都能还原这三种铁的氧化物，生成铁和氧化铝，本题属于开放性问题，任写一个化学方程式都正确。(6)A选项，一种元素变成另一种元素，属于物理变化。化学变化指原子核没有变化，A选项错误；PH3和PF3分子构型都是三角锥形，B选项正确；氧化铜呈黑色，氧化亚铜呈红色，C选项错误；D选项，放射性碘 131对人体有害，D项正确。
答案　(1)A　(2)B　(3)金属元素　弱　Up2O7
(4)Be＋2OH－===BeO＋H2↑，Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑　(5)2Al＋3FeO3Fe＋Al2O3,8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe,2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3　(6)BD
19．(8分)下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑨种元素，填写下列空白：
(1)在这些元素中，化学性质最不活泼的是________(填元素符号，下同)。
(2)在最高价氧化物的水化物中，酸性最强的化合物的化学式：________，碱性最强的化合物的电子式：________。
(3)最高价氧化物是两性氧化物的元素是________；写出它的氧化物与氢氧化钠反应的离子方程式：_______________________ _________________________________________________。
(4)用电子式表示元素④与⑥形成化合物的过程：________________________________________________________________________。
(5)表示①与⑦的化合物的电子式：________，该化合物是由________(填“极性”或“非极性”)共价键形成的。
答案　(1)Ar　(2)HClO4　K＋[::H]－　(3)Al　Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
20．(7分)A、B、C、D四种元素，原子序数依次增大，A原子的最外层上有4个电子；B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构，两元素的单质反应，生成一种淡黄色的固体E；D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和。
(1)A为________，B为________，C为________，D的最高价氧化物对应的水化物是________。
(2)写出A、B的化合物与E反应的化学方程式：
___________________________________________________________。
(3)A、B两元素形成的化合物属于________(“离子”或“共价”)化合物。
(4)写出D的最高价氧化物对应的水化物和A反应的化学方程式：
___________________________________________________________。
答案　(1)C(碳)　O(氧)　Na(钠)　H2SO4
(2)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
(3)共价
(4)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
21．(12分)图中X、Y、Z为单质，其他为化合物，它们之间存在如下转化关系(部分产物已略去)。其中，A俗称磁性氧化铁；E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。
回答下列问题：
(1)组成单质Y的元素在周期表中的位置：______________；M中存在的化学键类型：______________；R的化学式：____________。
(2)一定条件下，Z与H2反应生成ZH4，ZH4的电子式：________。
(3)已知A与铝发生置换反应，反应转化为X。写出该反应的化学方程式：_____________________________________________________________ ___________。
(4)写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式
___________________________________________________________。
(5)向含4 mol D的稀溶液中，逐渐加入X粉末至过量。假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出n(X2＋)随n(X)变化的示意图，并标出n(X2＋)的最大值。
解析　本题以无机框图为载体联系常见金属铁、铝以及常见非金属硅、氧气及其化合物命题。四氧化三铁俗名为磁性氧化铁，A为四氧化三铁；只有二氧化硅难溶于水，能与HF反应，E为二氧化硅。又因为X、Y、Z为单质，四氧化三铁在高温下与铝发生铝热反应生成的X为铁；X在氧气中燃烧生成四氧化三铁，Y为氧气，Z为硅，D为硝酸，M为硅酸钠。硝酸与四氧化三铁反应生成硝酸铁，硝酸表现酸性和强氧化性，还原产物为NO。(1)氧元素位于元素周期表第二周期第ⅥA族。硅酸钠存在的化学键为离子键和共价键。硅酸钠溶液中滴加硝酸生成的R为硅酸或原硅酸(H2SiO3或H4SiO4)。(2)硅与氢气反应生成硅烷，硅烷中硅、氢最外层都达到了稳定结构。(3)该反应的化学方程式为：8Al＋3Fe3O49Fe＋4Al2O3。
(5)根据4HNO3＋Fe===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
2Fe(NO3)3＋Fe===3Fe(NO3)2可知：
加入n(Fe)＝1 mol时，n(Fe3＋)＝1 mol、n(Fe2＋)＝0 mol；当加入1.5 mol时，生成1.5 mol Fe2＋，继续加入铁粉，物质的量保持不变。其图象见答案。
答案　(1)第二周期第ⅥA族　离子键和共价键
(3)8Al＋3Fe3O49Fe＋4Al2O3
(4)3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O
(5)如图所示：
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