第四章物质结构元素周期律单元测试2022-2023学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册

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名称 第四章物质结构元素周期律单元测试2022-2023学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-04-04 15:30:14

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第四章 物质结构 元素周期律 单元测试
一、单选题
1.是常规核裂变产物之一,可以通过测定大气或水中的含量变化来监测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关的叙述中错误的是(  )
A.与的化学性质相同 B.2与2为两种不同的核素
C.的原子核外电子数为53 D.的原子核内中子数多于电子数
2.“长征五号”遥五运载火箭和嫦娥五号探测器在中国文昌航天发射场发射成功。运载火箭“长征五号”主发动机中用到液氧(),嫦娥五号探测器继续进行月球探测。月壤富含3He(氦-3)、20Ne(氖-20)、21Ne(氖-21)、22Ne(氖-22)等核素的稀有气体及硅、铝、钾、钡、锂、铷、锆、铪稀土元素等。关于O和S元素的说法,不正确的是
A.氧和硫的常见氧化物有两种 B.氧和硫的电子层数相同
C.氧的非金属性大于硫的非金属性 D.硫最高化合价是+6
3.下列关于元素周期表编排的叙述不正确的是( )
A.把电子层数相同的元素,按原子序数递增的顺序从左到右排成横行
B.每一个横行就是一个周期,每一个纵行就是一个族
C.把不同横行中最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行
D.短周期元素中非金属元素共有13种
4.元素氟位于周期表右上角,下列对元素氟的相关叙述正确的是
A.还原性:F— > Br— B.酸性:HF>HCl
C.半径:F5.14C是宇宙射线与大气中的氮通过核反应产生的,下列有关14C的说法中错误的是
A.0.012kg的14C中所含碳原子数等于阿伏伽德罗常数
B.可根据14C在生物体内的含量来计算生物体的死亡年代
C.等物质的量的14C与12C所含的中子数不同
D.14C与12C互为同位素
6.短周期元素A、B、C的原子序数依次增大,D为过渡元素;甲、乙、丙、丁、戊、己为这些元素组成的单质或化合物,转化关系如图所示(反应条件和部分产物已略去),其中乙、丁为单质,甲为含碳量最低的烃,X为混合物。下列说法不正确的是
A.纯净的乙可用于漂白有色纸张
B.X中各物质均只含有极性共价键
C.简单氢化物的稳定性:C>B
D.通常状况下,氧化性:乙>戊>已
7.在医学上常用C呼吸法诊断幽门螺旋杆菌,考古时通过测定C所占比例来测定文物年代,下列有关C和C的说法不正确的是
A.两种原子中均含有6个质子 B.C的原子结构示意图:
C.二者互为同位素 D.30 gCO含有的电子数为14NA
8.已知氯元素有35Cl、37Cl两种核素,氢元素有H、D、T三种核素,则它们所形成的氯化氢分子共有(   )
A.6种 B.3种 C.9种 D.12种
9.下列各组微粒互为同位素的是
A.H+和H2 B.白磷和红磷 C.1H和2H D.1H2O和2H2O
10.下列不能说明氯的非金属性比硫强的事实是( )
①比稳定 ②的氧化性比强 ③的酸性比强 ④能与反应生成S ⑤原子最外层有7个电子,S原子最外层有6个电子 ⑥与反应生成,S与反应生成 ⑦的酸性比强
A.②⑤⑦ B.①②⑦ C.②④ D.①③⑤
11.短周期元素X和元素Y,元素X原子的最外层电子数为a,次外层电子数为b;元素Y原子的M层电子数为(a-b),L层电子数为(a+b),则X、Y两元素形成的化合物可能具有的性质是
A.和水反应 B.和硫酸反应 C.和氢氧化钠反应 D.和氯气反应
12.在离子RO3n-中共有x个核外电子,R原子的质量数为A,氧原子的质子数为8,则R原子核内含有的质子数目是
A.A–x+n+48 B.A–x+n+24 C.x-n-24 D.x+n-24
二、填空题
13.已知Ca3(PO4)2与SiO2、C高温共热可以反应得到CaSiO3、P4蒸气和CO。反应如下:Ca3(PO4)2+SiO2+CCaSiO3+P4↑+CO↑。
(1)配平该反应方程式,并标出电子转移的方向和数目。
_____Ca3(PO4)2+_____SiO2+_____C _____CaSiO3+_____P4↑+_________CO↑
表示电子转移方向和数目:___________
(2)该反应中被还原的元素是_________,氧化产物是_________。
(3)每消耗24.0g碳时,有_____个电子发生转移,生成P4_____g。
(4)反应所得混合气体,折算成标准状况下,其气体密度为_____g/L(保留两位小数)。
(5)与该反应中涉及到的磷元素相同主族的氮元素,是造成水体富营养化的主要原因。若某污水中NH4Cl含量为180mg/L。写出NH4Cl的电子式________________。
(6)为除去废水中的NH4+,向103L该污水中加入0.1mol/LNaOH溶液,发生如下反应:NH4++OH﹣=NH3+H2O。则理论上需要NaOH溶液的体积为________________________L(计算结果保留两位小数)
14.据推测,哈雷彗星上碳的两种同位素12C和13C的原子个数比为65:1,而地球上12C和13C的原子个数比为89:1,地球上碳元素的相对原子质量是12.011,那么哈雷彗星上碳元素的相对原子质量是________。
15.原子半径或离子半径大小的判断及原因。
(1)[2019·全国卷Ⅱ,35(3)]比较离子半径:_______(填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)[2018·全国卷Ⅰ,35(2)]与具有相同的电子构型,小于,原因是_______。
(3)[2020·全国卷Ⅲ,35(1)]氨硼烷含氢量高、热稳定性好,是一种具有潜力的固体储氢材料。H、B、N中,原子半径最大的是_______。
16.根据要求完成题目。
(1)写出含有6个质子,8个中子的原子的化学符号是_______。
(2)用“<”或“>”填空:酸性:H2SO4_______HClO4 ;H2CO3_______H2SiO3
(3)电子总数为18的正一价的单核阳离子的结构示意图________,
(4)与氩原子电子层结构相同的-2价阴离子的结构示意图_____________。
17.(1)元素周期表和元素周期律在生活,化工生产中有很重要的意义,第 IA 族的元素(H 除外)我们称之为___________ ,第 VIIA 族元素称为___________。
(2)同主族元素从上往下性质上有一定的递变规律,核外电子层数在逐渐___________ ,原子半径在逐渐___________,失电子能力在逐渐___________ ,非金属性逐渐___________ 。
(3)同周期元素从左到右性质上也有一定的递变规律,非金属性逐渐___________ , 原子半径逐渐___________ 。
(4)实验室制取氨气的化学方程式:___________。
18.下表是元素周期表的一部分,请参照元素①-⑩在表中的位置,回答下列问题。
族 周期 IA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ① ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
(1)②的原子结构示意图是____。
(2)化学性质最不活泼的元素是_____(填元素符号)。
(3)在③、④、⑤、⑥这些元素形成的最简单离子中,离子半径由大到小的顺序是__________。(填离子符号)。
(4)在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的物质与碱性最强的物质在水溶液中发生的化学方程式为_________。
(5)由元素③、⑤、⑨形成的一种常见的杀菌消毒剂中存在的化学键有____。
(6)由元素⑧和⑨形成的某种化合物可表示为X2Y2(其中各原子均满足8电子稳定结构),写出X2Y2的电子式:______。
19.同位素的化学性质性质几乎 _______ 。(相同或不同)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A. 与的质子数相同,核外电子数相同,最外层电子数相同,化学性质相同,故A正确;
B. 2与2为两种不同的单质,不是原子,故B错误;
C. 的质子数53,核外电子数53,故C正确;
D. 的质子数53,质量数=131,中子数=131 53=78,核外电子数53,原子核内中子数多于电子数,故D正确;
故选B。
2.B
【详解】A.氧和硫的常见氧化物有SO2、SO3两种,正确;
B.氧的电子层数为2,硫的电子层数为3,电子层数不同,错误;
C.同主族元素随核电荷数的增加非金属性越弱,故氧的非金属性大于硫的非金属性,正确;
D.硫原子的最外层电子为6,故最高化合价是+6,正确;
故选B。
3.B
【详解】A项、元素周期表编排的原则是把电子层数相同的各种元素,按原子序数递增的顺序从左到右排成横行,故A正确;
B项、元素周期表中Ⅷ族为8、9、10三个纵列,故B错误;
C项、元素周期表编排的原则是把不同横行中最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行,故C正确;
D项、短周期共有18种元素,其中非金属元素共有13种,金属元素有5种,故D正确;
故选B。
【点睛】元素周期表中,把电子层数目相同的元素,按原子序数递增的顺序从左到右排成横行,再把不同横行中最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行。
4.C
【详解】A、非金属性F>Br,元素的非金属性越强,对应的阴离子的还原性越弱,还原性:F—< Br—,故A错误;
B、由于H-F键能较大,在水溶液中部分电离,HF为弱酸,H-Cl键能较小,HCl为强酸,酸性:HF<HCl,故B错误;
C、同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,半径:FD、非金属性F>Cl,元素的非金属性越强对应的氢化物越稳定,稳定性:HF>HCl,故D错误。
5.A
【详解】A. 0.012kg的12C的物质的量为1mol,所含碳原子数等于阿伏伽德罗常数,A错误;
B. 14C用于考古,根据生物体碳-14不断衰变的原理计算生物体的死亡年代,B正确;
C. 14C与12C所含的中子数分别为8、6,相同物质的量的14C与12C所含的中子数不同,C正确;
D. 14C与12C中子数不同,分别为8、6,是碳元素的不同核素,互为同位素,D正确。
答案为A。
6.A
【详解】由题干及图示可知,甲为含碳量最低的烃,所以甲为CH4,因为乙为单质且与甲反应生成丙和X,X为混合物,所以判断乙为氯气,X为一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷的混合物,丙为HCl,因为D为过渡元素,且丁、戊、己中可能含有该过度元素,且戊、己还可通过单质丁和氯气进行相互转化,所以判断D为变价金属元素Fe,所以丁为Fe,戊为FeCl3,己为FeCl2。因为短周期元素A、B、C的原子序数依次增大,且甲、乙、丙、丁、戊、己为这些元素组成的单质或化合物,故A元素为H元素,B元素为C元素,C元素为Cl元素。
A.因为Cl2与水反应产生的HClO具有漂白性,纯净的氯气中没有水,没有产生HClO,所以不可用于漂白有色纸张,故A项错误;
B.X为一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷的混合物,这四种物质均只含有极性共价键,故B项正确;
C.因为C的简单氢化物为HCl,B的简单氢化物为CH4,因为Cl的非金属性强于C的非金属性,所以简单氢化物的稳定性为C>B,故C项正确;
D.乙为Cl2、戊为FeCl3、己为FeCl2,故通常状况下,氧化性由强到弱的顺序为乙>戊>已,故C项正确;
故答案选A。
7.B
【详解】A.C和C是C元素的两种核素,二者质子数相同,都是6个,A正确;
B.C的质子数是6,原子核外电子排布是2、4,所以其原子结构示意图: ,B错误;
C.C和C是C元素的两种核素,二者质子数都是6个,中子数分别是7、8,故二者互为同位素,C正确;
D.CO的相对分子质量是30,故30 gCO的物质的量是1 mol,一个该分子中含有14个电子,则1 molCO中含有的电子数为14NA,D正确;
故合理选项是B。
8.A
【详解】氢原子有三种同位素H、D、T,氯原子有两种同位素35Cl、37Cl,故氯化氢分子可能为:H35Cl、H37Cl、D35Cl、D37Cl、T35Cl、T37Cl,共6种。
答案选A。
9.C
【详解】A.H+和H2是氢元素的两种不同粒子,故A错误;
B.白磷和红磷是由磷元素组成的不同单质,互为同素异形体,不互为同位素,故B错误;
C.1H和2H的质子数相同,中子数不同,故互为同位素,故C正确;
D.1H2O和2H2O都是由氢氧两种元素组成的水分子,不互为同位素,故D错误;
答案选C。
10.A
【详解】元素的非金属性越强,对应的简单气态氢化物越稳定,比稳定,可以说明非金属性:,故①正确;的氧化性比强不能作为比较非金属性强弱的依据,故②错误;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,的酸性比强,可以说明非金属性:,故③正确;能与反应生成S,可以说明氧化性:,单质的氧化性越强,对应元素的非金属性越强,故④正确;不能以原子最外层电子数的多少判断元素非金属性的强弱,例如O原子的最外层电子数为6,I原子的最外层电子数为7,但O的非金属性强于I,故⑤错误;与反应生成,S与反应生成,可以说明氧化性:,单质的氧化性越强,对应元素的非金属性越强,故⑥正确;比较非金属性的强弱,应根据其最高价氧化物对应水化物的酸性比较,不能根据氢化物的酸性进行比较,例如的酸性比弱,但非金属性F强于,故⑦错误。
答案选A。
11.C
【分析】短周期元素X和元素Y,元素X原子的最外层电子数为a,次外层电子数为b;元素Y原子的M层电子数为(a-b),L层电子数为(a+b),则L层电子数为8,所以a+b=8,元素X原子有2个电子层,b=2,所以a=8-b=8-2=6,X为O元素;元素Y原子的M层电子数为a-b=6-2=4,Y为Si元素,X、Y两元素形成的化合物为SiO2。
【详解】A. SiO2和水不反应,A项错误;
B. SiO2性质稳定,溶于HF酸,不溶于其它酸,B项错误;
C. SiO2与氢氧化钠反应生成硅酸钠与水,C项正确;
D. SiO2不与氯气反应,D项错误;
答案选C。
12.C
【分析】根据阴离子核外电子数=质子数+所带电荷数解答。
【详解】设R原子核内含质子的数目为Z,离子RO3n-中共有x个核外电子,所以Z+24+n=x,所以R原子核内含质子的数目Z=x-n-24。答案选C。
【点睛】本题主要考查了中子数、质量数、质子数之间的关系,明确离子核外电子数、质子数、电荷数之间的关系是解题的关键。
13. P CO 4NA 24.8 1.64 33.64
【分析】(1)在该反应中Ca3(PO4)2中P元素的化合价从+5价降低到0价的P4,化合价降低了20,C从0价升高到+2价的CO,化合价升高了+2价,最小公倍数为20,故P4前系数为1,CO前系数为10,再结合原子守恒配平该反应的化学方程式;
(2)根据元素化合价的变化判断;
(3)结合元素化合价的变化及电子守恒来计算;
(4)根据公式进行计算;
(5)氯化铵是离子化合物,由氨根离子与氯离子构成;
(6)根据关系式NH4Cl~NaOH列比例计算。
【详解】(1)在该反应中Ca3(PO4)2中P元素的化合价从+5价降低到0价的P4,以P4计算化合价降低了20,C从0价升高到+2价的CO,化合价升高了+2价,最小公倍数为20,故P4前系数为1,CO前系数为10,再结合原子守恒配平,该反应的化学方程式为:2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C 6CaSiO3+P4↑+10CO↑,故方程式前面的系数为:2;6;10;6;1;10;用单线桥表示电子转移的方向和数目为:;
(2)Ca3(PO4)2中P元素的化合价由+5价降低为0价,化合价降低,得电子,作氧化剂,被还原,故P元素被还原;C元素化合价由0价升高到+2价的CO,化合价升高,失电子,作还原剂,被氧化,得到的CO是氧化产物;
(3)24.0g碳的物质的量为,C元素化合价由0价升高到+2价,则C元素失电子物质的量为2mol×(2-0)=4mol,又因氧化还原反应中,转移电子总数=失电子总数,则每消耗24.0g碳时,有4NA个电子发生转移,由反应方程式可知,每消耗10molC生成1mol P4,则消耗2molC时,生成0.2mol P4,其质量为0.2mol×124g/mol=24.8g;
(4)由反应方程式:2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C 6CaSiO3+P4↑+10CO↑可知,每消耗10molC生成1mol P4、10molCO,则消耗24.0g 碳,即2molC时,生成0.2mol P4,2molCO,混合气体的总质量为0.2mol×124g/mol+2mol×28g/mol=80.8g,标况下体积为2.2mol×22.4L/mol=49.28L,所以密度为80.8g/49.28L=1.64g/L;
(5)氯化铵是离子化合物,由氨根离子与氯离子构成,电子式为:;
(6)由关系式可得
NH4Cl ~ NaOH
53.5g 1mol
180mg/L×103 L×10-3 g/mg 0.1mol/L×V
可列出比例式:,解得:V=33.64L。
14.12.015
【详解】按照碳元素的相对原子质量的计算公式,哈雷彗星上碳元素的相对原子质量为:12C和13C的近似相对原子质量与其原子个数百分含量的乘积之和,即为=12.015,故答案为12.015。
15.(1)小于
(2)核电荷数较大
(3)B
【详解】(1)根据同电子层结构核多径小,则离子半径:小于;故答案为:小于。
(2)与具有相同的电子构型,根据同电子层结构核多径小,小于,因此其原因是核电荷数较大;故答案为:核电荷数较大。
(3)根据层多径大,同电子层结构核多径小,则H、B、N中原子半径最大的是B;故答案为:B。
16. < >
【详解】(1)含有6个质子,8个中子的原子为;
(2)非金属性Cl>S,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,则酸性H2SO4<HClO4,同主族从上到下非金属性减弱,非金属性C>Si,酸性H2CO3>H2SiO3;
(3)由于电子总数为18,且为+1价的单核阳离子,故此微粒的质子数为19,即为K+,结构示意图为;
(4)与氩原子电子层结构相同的-2价阴离子应含有16个质子,原子核外有18个电子,为S2-,结构示意图为。
17. 碱金属元素 卤素元素 增多 增大 增强 减弱 增强 减小 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O
【详解】(1)第 IA 族的元素(H 除外),它们的氧化物的水化物都是可溶于水的强碱,所以又称为碱金属元素,第VIIA族包含F、Cl、Br、I、At,自然界都以典型的盐类存在,是成盐元素,所以又称为卤素元素,故答案为:碱金属元素;卤素元素;
(2)根据元素周期律可知:同主族元素,至上而下,最外层电子数相同,核外电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱;故答案为:增多;增大;增强;减弱;
(3) 根据元素周期律可知:同周期元素,从左至右,电子层数相同,核电荷数逐渐增大,半径逐渐减小,原子核对最外层电子的吸引力逐渐增大,得电子能力逐渐增大,非金属性依次增强;故答案为:增强;减小;
(4)实验室通过加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气,其化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
18. Ar )O2->F->Na+>Al3+ NaOH+HClO4=NaClO4+H2O 共价键、离子键
【分析】由元素在周期表位置可知,①为C,②为N,③为O,④为F,⑤为Na,⑥为Al,⑦为Si,⑧为S,⑨为Cl,⑩为Ar元素,然后结合原子结构与元素性质及元素周期律分析解答。
【详解】(1)②为N元素,其原子核外电子排布为2、5,所以原子结构示意图为;
(2)0族元素Ar原子最外层有8个电子,既不容易失去电子,也不容易得到电子,化学性质最不活泼,最稳定;
(3)根据元素在周期表的位置可知:③为O,④为F,⑤为Na,⑥为Al,这几种元素形成的离子核外电子排布都是2、8,电子层结构相同。对于电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以这几种元素形成的离子中,离子半径由大到小的顺序是:O2->F->Na+>Al3+;
(4)同一周期元素随原子序数的增大,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强;同一主族元素,原子序数越大,元素的金属性越强,非金属性越弱。在上述元素中金属性最强的是Na元素,其形成的最高价氧化物对应的水化物是NaOH;能够形成含氧酸的非金属性最强的元素是Cl元素,其形成的最高价含氧酸是HClO4,二者在水溶液中发生反应产生NaClO4和H2O,反应的化学方程式为:NaOH+HClO4 =NaClO4+H2O;
(5)③为O,⑤为Na,⑨为Cl,由这三种元素形成的一种常见的杀菌消毒剂是NaClO,该物质是离子化合物,Na+与ClO-通过离子键结合,在阴离子ClO-中,Cl与O原子之间通过共价键结合,故该化合物中存在的化学键有离子键、共价键;
(6)⑧为S,⑨为Cl,由元素⑧和⑨形成的某种化合物可表示为X2Y2是S2Cl2,2个S原子通过一个共价键结合,每个S原子分别与1个Cl原子结合,从而使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构,其电子式为:。
【点睛】本题考查元素周期表与周期律的综合应用。涉及元素的推断、常用化学用语、离子半径大小比较、元素化合物性质等。掌握元素周期表的结构推断元素是关键。(6)为易错点、难点,注意根据同族元素性质的相似性,利用H2O2的结构分析推断。
19.相同
【详解】同位素由于具有相同的质子数,所以其化学性质几乎是相同的。
答案第1页,共2页
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