第四章物质结构元素周期律练习题(含答案)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练习题(含答案)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 2023-04-14 08:13:16

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第四章 物质结构 元素周期律 练习题
一、单选题
1.关于第ⅠA族和第ⅡA族元素的下列说法中正确的是(  )
A.在同一周期中,第ⅠA族单质的熔点比第ⅡA族的高
B.浓度都是0.01 mol·L-1时,氢氧化钾溶液的pH比氢氧化钡的小
C.氧化钠的熔点比氧化镁的高
D.加热时,碳酸钠比碳酸镁易分解
2.下列关于原子结构与元素性质的说法正确的是( )
A.同种元素的原子均有相同的质子数和中子数
B.全部由非金属元素组成的化合物中只含共价键
C.ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素
D.同一主族的元素,原子半径越大,其单质的熔点一定越高
3.甲、乙、丙三种物质均含有铝元素,在溶液中的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A.若甲是Al,丙是Al(NO3)3,则乙一定是NaAlO2
B.若甲是Al2O3,丙是NaAlO2,则乙一定是Al(NO3)3
C.若甲是Al(NO3)3,丙是NaAlO2,则乙一定是Al(OH)3
D.若甲是Al(OH)3,丙是Al(NO3)3,则乙一定是NaAlO2
4.中子数为8的碳原子可用于考古,其核素组成的符号可表示为(  )
A. B. C. D.
5.下列说法正确的是
A.碘升华时需要克服分子间作用力,不破坏共价键
B.NaCl和HCl溶于水都电离出Cl-,故它们都存在离子键
C.干冰和水分子中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
D.离子化合物在任何状态下都能导电
6.下列原子序数所代表的元素中,全属于主族元素的一组是(  )
A.11 22 26 B.13 15 38 C.16 29 31 D.18 21 31
7.我国化学家通过对反应的研究,进一步揭示了化学反应的本质。下列关于H与D的说法不正确的是
A.中子数均为2 B.质子数均为1
C.核外电子数均为1 D.两者互为同位素
8.下列说法正确的是
A.Li、Na、K、Rb的熔点依次升高
B.N、O、F元素最高正价依次升高
C.O、N、P、Si非金属性依次减弱
D.金属元素不能得电子,不显负价,故金属不能形成阴离子
9.下列关于共价键的说法正确的是
A.共价键只存在于非金属原子间
B.两个原子形成共价键时,原子之间只能存在一对共用电子对
C.两个原子形成共价键时,每个原子周围都有8个电子
D.共价键是通过共用电子对形成的一种相互作用
10.X、Y是元素周期表ⅦA族中的两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是
A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多
B.X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低
C.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
11.下列化学用语或图示表达不正确的是
A.的结构式:
B.乙醇的分子结构模型:
C.由和形成离子键的过程:
D.中子数为8的氮原子:
12.下列实验能达到预期目的的是
①用饱和溶液除去中的少量HCl
②用加热的方法提取 NaCl 固体中混有的少量碘
③用醋和澄清石灰水验证蛋壳中含有碳酸盐
④用米汤检验食用加碘盐中含碘
A.①②④ B.②③ C.③④ D.①②③④
13.四种主族元素a、b、c、d分布在三个短周期中,其原子序数依次增大,b、d的简单离子具有相同电子层结构,d的简单离子半径是同周期主族元素中最小的,四种元素原子的最外层电子数之和为15,下列叙述正确的是
A.b元素最高价氧化物对应的水化物为强酸
B.最简单气态氢化物的热稳定性:b>c
C.c为第二周期第VIIA族元素
D.原子半径:d>c>b>a
二、填空题
14.某汽车安全气囊的气体发生剂主要含有叠氮化钠、三氧化二铁、高氯酸钾、碳酸氢钠等物质。
(1)叠氮化钠是气体发生剂,受热分解产生氮气和金属钠。反应的化学方程式为_____。
(2)高氯酸钾是助氧化剂,在反应过程中与金属钠作用生成氯化钾和氧化钠。氧化钠中化学键的类型为_____。
(3)碳酸氢钠的作用是_____。
15.用化学用语回答下列问题:
(1)用核素符号表示质量数为37,质子数为17的Cl原子__________。
(2) 二氧化碳的电子式为___________;氢氧化钠的电子式为____________。
(3)氯离子结构示意图___________ 。
(4)用电子式表示水分子的形成过程_____________________。
(5)碳酸氢钠溶液加入氢氧化钠溶液反应的离子方程式______________________。
(6) Na2SO3溶液中滴入酚酞溶液变红,其原因是_____________________ (用离子方程式表示)。
(7) NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式______________________________。
16.化合物A是一种烈性炸药。已知A为1:1型的离子化合物,A中只含有三种常见元素,将一定质量的A置于密闭且容积可变的容器中引爆,无固体物质残留。维持体系压强在101.3kPa下分别于120℃及25℃测得爆炸后产生的混合气体的密度分别为0.768g/L和1.20g/L,A的摩尔质量不大于150。
(1)通过计算写出A的化学式_______。
(2)写出120℃爆炸的化学方程式________。
17.A 元素的一种单质是一种重要的半导体材料,含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料一一光导纤维,C 与烧碱反应生成含A 元素的化合物D。
(1)写出C与氢氟酸发生反应的化学方程式是_____________________________
(2)将C与纯碱混合高温熔融时反应生成D,同时还生成氧化物E;将全部的E与全部的D在足量的水中混合后,又发生化学反应生成含A的化合物F。
①分别写出生成D和F的化学方程式:_______________________、_________________________。
②要将NaOH高温熔化,下列坩埚中可选用的是______________________________。
a.普通玻璃坩埚 b.石英玻璃坩埚 c.氧化铝坩埚 d.铁坩埚
(3)碳还原SiO2制SiC,其粗产品中杂质为Si和SiO2。现将20.0g SiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应,收集到0.1mol氢气,过滤得SiC固体11.4g,滤液稀释到1L。生成氢气的离子方程式为______________________________,硅酸盐的物质的量浓度为__________mol/L。
(4) 下列叙述正确的有_______(填序号)。
①Na还原CCl4的反应、Cl2与H2O的反应均是置换反应
②Na2SiO3溶液与SO3的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱
③钠、锂分别在空气中燃烧,生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1∶2
18.用序号按要求回答问题:
下列物质:①N2②CO2③NH3④氩气⑤Na2O2⑥NaOH⑦CaBr2⑧H2O2⑨NH4Cl⑩HBr。
(1)只含非极性键的是______。
(2)含有极性键和非极性键的是______。
(3)含有极性键的离子化合物是______。
(4)不含离子键和共价键的是______。
19.“三酸两碱”是最重要的无机化工产品,广泛用于国防、石油、纺织、冶金、食品等工业。“三酸”是指硝酸、硫酸和盐酸,“两碱”是指烧碱和纯碱。回答下列问题:
(1)请写出硝酸中的氮元素在元素周期表中的位置___________。
(2)请将“三酸两碱”中所含位于第三周期的元素,按原子半径由大到小的顺序排列___________。
(3)氯的非金属性比硫_______(填“强”或“弱”),请用一个事实说明你的结论________。
(4)某烧碱溶液中含0.1molNaOH,向该溶液通入一定量CO2,充分反应后,将所得溶液低温蒸干,得到固体的组成可能有四种情况,分别是:①________;②Na2CO3;③_________;④NaHCO3。若该固体溶于水,滴加过量盐酸,再将溶液蒸干,得到固体的质量是_________g。
20.完成下列相关反应的化学方程式或离子方程式。
(1)用NaOH溶液除去Mg中混有的杂质Al,相关化学方程式为___________;
(2)氯气溶于水,部分发生了反应,相关离子方程式为___________;
(3)Al(OH)3可用于治疗胃酸过多,相关化学方程式为___________;
(4)实验室用氨水和硫酸铝溶液制取氢氧化铝,离子方程式为___________;
(5)实验室加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物制取NH3的化学方程式:___________。
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.钠、镁属于同一周期元素,但是金属钠的熔点低于金属镁,故A错误;
B.氢氧化钡和氢氧化钾均属于强碱,但氢氧化钡属于二元强碱,所以同浓度的氢氧化钡溶液的碱性大于氢氧化钾,故B正确;
C.MgO可作耐火材料,熔点高,而氧化钠熔点低,故C错误;
D.碳酸镁受热时可发生分解反应产生MgO,Na2CO3受热很难发生分解,故D错误;
故答案选B。
2.C
【详解】A、同种元素的原子含有相同的质子数,但中子数不同,如1H、2H,中子数分别是0、1,故A错误;
B、不一定只含共价键,可能含有离子键,如铵盐属于离子化合物,含有离子键,故B错误;
C、同周期从左向右非金属性增强(稀有气体除外),故C正确;
D、碱金属从上到下原子半径增大,但熔沸点降低,故D错误。
3.C
【详解】A.若甲是Al,丙是Al(NO3)3,则乙可能是NaAlO2或KAlO2等,选项A错误;
B.若甲是Al2O3,丙是NaAlO2,则乙可能是Al(NO3)3或硫酸铝、氯化铝能,选项B错误;
C.若甲是Al(NO3)3,丙是NaAlO2,则乙一定是Al(OH)3,选项C正确;
D.若甲是Al(OH)3,丙是Al(NO3)3,则乙可能是NaAlO2或KAlO2等,选项D错误。
答案选C。
4.C
【分析】质量数=中子数+质子数,据此回答问题。
【详解】根据可知,Z为质子数,数值上等于原子序数,碳原子序数为6,A为质量数=质子数+中子数=14,即核素组成的符号。
答案为C。
5.A
【详解】A.碘单质是分子晶体,碘升华时需要克服的是分子间作用力,不破坏共价键,A正确;
B.NaCl是离子化合物,溶于水会电离产生Na+和Cl-,HCl是共价化合物,溶于水也可以电离出Cl-,因此它们不都存在离子键,B错误;
C.水分子中H原子最外层是2个电子的结构,所以不是每个原子的最外层都具有8电子稳定结构,C正确;
D.离子化合物在固体状态下不能导电,D错误;
故选:A。
6.B
【详解】A.分别为Na、Ti、Fe,只有Na为主族元素,A不符合题意;
B.分别为Al、P、Sr,均为主族元素,B符合题意;
C.分别为S、Cu、Ga,只有Cu为副族元素,C不符合题意;
D.分别为Ar、Sc、Ga,只有Ga为主族元素,D不符合题意;
故合理选项是B。
7.A
【详解】A.H和D的质子数均为1,中子数分别为0和1,故A错误;
B.H和D的质子数均为1,故B正确;
C.H和D的质子数、电子数均为1,故C正确;
D.H和D的质子数相同,中子数不同,互为同位素,故D正确;
故选A。
8.C
【详解】A.碱金属单质熔点随原子序数的增大而减小,Li、Na、K、Rb的熔点依次降低,故A错误;
B.N元素最高正价是+5价,O没有最高正价,F元素没有正价,故B错误;
C.依据同主族从上到下非金属性逐渐减弱,同周期自左向右非金属性逐渐增强可知O、N、P、Si非金属性依次减弱,故C正确;
D.金属元素不能得电子,不显负价,但金属能形成阴离子,例如偏铝酸根离子等,故D错误;
故选C。
9.D
【详解】A.共价键不只存在于非金属原子间,例:AlCl3中存在共价键,是共价化合物,A错误;
B.两个原子形成共价键时,原子之间可能存在多对共用电子对,例:O2、N2,B错误;
C.两个原子形成共价键时,不是每个原子周围都有8个电子,例:HF,H原子周围只有2个电子,C错误;
D.通常情况下,吸引电子能力相同(或相近)的原子之间通过共用电子形成共价键,D正确;
故答案选D。
10.C
【详解】考查元素非金属性强弱的比较。比较非金属性强弱时,可以借助于元素周期律,或与氢气化合的难易程度以及氢化物的稳定性,或是最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,也可以是相互间的置换能力。同主族元素电子层数越多非金属性越弱,A中说明X的非金属性弱于Y的,不正确。稳定性和沸点无关,B不正确。D中说明Y的非金属性强于X的,不正确。答案是C。
11.C
【详解】A.的结构为折线形,故结构式:,正确;
B.乙醇的分子结构模型:,正确;
C.为离子化合物,故其形成离子键的过程: ,C错误;
D.中子数为8的氮原子,质量数为15,故为,D正确;
故选C。
12.B
【详解】①饱和碳酸氢钠溶液能与氯气反应,故错误;
②加热,NaCl稳定,碘升华,可以分离,故正确;
③醋酸与蛋壳中含有的碳酸盐反应生成二氧化碳,遇石灰水变浑浊,则可用醋和澄清石灰水验证蛋壳中含有碳酸盐,故正确;
④米汤中含淀粉,遇碘单质变蓝,而食用加碘盐中为碘酸钾,不含碘单质,不能检验,故错误;
②③正确,故选B。
【点睛】本题考查物质的鉴别和检验,侧重混合物的分离、提纯、除杂的考查,把握物质的性质及性质的差异为解答的关键。
13.A
【解析】四种主族元素a、b、c、d分布在三个短周期中,其原子序数依次增大,则a为H;b、d的简单离子具有相同电子层结构,d的简单离子半径是同周期主族元素中最小的,d为Al,四种元素原子的最外层电子数之和为15,b、c为第二周期元素,b、c的最外层电子数之和为15-1-3=11,b为N,c为O符合题意,以此来解答.
【详解】由上述分析可知,a为H,b为N,c为O,d为Al;A.b元素为氮元素,其最高价氧化物对应的水化物硝酸为强酸,故A正确;B.非金属性O>N,则气态氢化物的热稳定性:b<c,故B错误;C.c为O元素,核电荷数为8,为第二周期第VIA族元素,故C错误;D.短周期主族,电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径:Al>N>O>H,故D错误;故答案为A。
14.(1)
(2)离子键
(3)冷却剂
【详解】(1)据题意,叠氮化钠是气体发生剂,受热分解产生氮气和金属钠,根据氧化还原反应配平方程式为:;
故答案为:;
(2)氧化钠为离子化合物,故含有离子键;
故答案为:离子键;
(3)碳酸氢钠在受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O时要吸收产气过程释放的热量,做冷却剂;
故答案为:冷却剂。
15. 3NO2+H2O=2HNO3+NO
【详解】(1)用核素符号表示质量数为37,质子数为17的Cl原子;故答案为:。
(2)二氧化碳的电子式为;氢氧化钠的电子式为;故答案为:;。
(3)氯离子结构示意图 ;故答案为:。
(4)用电子式表示水分子的形成过程;故答案为:。
(5)碳酸氢钠溶液加入氢氧化钠溶液反应的离子方程式;故答案为:。
(6)Na2SO3溶液中滴入酚酞溶液变红,主要是碳酸根水解,其水解离子方程式为;故答案为:。
(7)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO;故答案为:3NO2+H2O=2HNO3+NO。
16.(1)NH4N(NO2)2
(2)NH4N(NO2) 2=2N2+O2+2H2O
【详解】(1)由PM=ρRT24.8,29.3,而29.3÷24.8=1.18,(120+273)÷(25+273)=1.3相差很大,说明产物中有水,则另一元素最可能为N,爆炸后气体混合物可能为H2O、N2、O2,可设摩尔分数分别为x、y、z,易得x:y:z = 2:2:1最简式为HNO,A为离子型,阳离子最可能为NH4+,阴离子,即[N(NO2)2]-;A为NH4N(NO2)2 。
(2)120℃爆炸后产生的混合气体的密度为0.768g/L,则化学方程式:NH4N(NO2) 2=2N2+O2+2H2O。
17. SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑ Na2SiO3+CO2+H2O= Na2CO3+H2SiO3↓ d 2Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+ H2↑ 0.17mol/L ②③
【分析】由题中的已知条件可知,A是硅元素,C是二氧化硅晶体,D是硅酸钠。
【详解】(1) 二氧化硅与氢氟酸发生反应的化学方程式是SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;
(2)将二氧化硅与纯碱混合高温熔融时反应生成硅酸钠,同时生成二氧化碳;将全部的二氧化碳与全部的硅酸钠在足量的水中混合后,又发生化学反应生成含A的化合物硅酸。①生成D和F的化学方程式分别为:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑、Na2SiO3+CO2+H2O= Na2CO3+H2SiO3↓;②a.玻璃中含有二氧化硅,二氧化硅能和氢氧化钠反应,选项a错误; b.石英中含有二氧化硅,二氧化硅能和氢氧化钠反应,选项b错误;c.三氧化二铝能和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,选项c错误;d.铁坩埚含有铁,铁与氢氧化钠不反应,选项d正确。答案选d;
(3)根据硅与NaOH反应的化学方程式Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑可写出其离子方程式为Si+2OH﹣+H2O═SiO32﹣+2H2↑;
计算溶液中硅酸盐的物质的量浓度需要根据化学方程式进行计算:
Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑
28 g 1 mol 2 mol
m(Si) n1(Na2SiO3) 0.1 mol
m(Si)==1.4g,
n1(Na2SiO3)==0.05mol,
粗产品中SiO2的质量为m(SiO2)=20.0g﹣11.4g﹣1.4 g=7.2g;
SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O
60g 1mol
2g n2(Na2SiO3)
n2(Na2SiO3)==0.12mol,
则n(Na2SiO3)=n1(Na2SiO3)+n2Na2SiO3)=0.12mol+0.05mol=0.17mol,
硅酸盐的物质的量浓度为=0.17mol/L;
(4)①Na还原CCl4的反应属于置换反应,但Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,不是置换反应,故①错误;②Na2SiO3溶液与SO3的反应,说明酸性H2SiO3比H2SO4弱,则可用于推断Si与S的非金属性强弱,故③正确;③钠、锂分别在空气中燃烧,生成的氧化物分别为Na2O2、Li2O,阴阳离子数目比均为1:2,故④正确。答案选②③。
【点睛】本题综合元素化合物知识,题目难度中等,注意从质量守恒的角度结合反应的化学方程式计算,(3)为易错点,根据反应的方程式计算生成Na2SiO3的物质的量,进而计算浓度。
18.(1)①
(2)⑧
(3)⑥⑨
(4)④
【分析】①N2含非极性共价键;②CO2含极性共价键;③NH3含极性共价键;④氩气为单原子气体,不含化学键;⑤Na2O2含离子键和非极性共价键;⑥NaOH含离子键和极性共价键;⑦CaBr2含离子键;⑧H2O2含极性共价键和非极性共价键;⑨NH4Cl含离子键和极性共价键;⑩HBr含极性共价键;含有离子键的化合物为离子化合物,只含共价键的化合物为共价化合物,据此解答。
【详解】(1)只含非极性键的是①。
(2)含有极性键和非极性键的是⑧。
(3)含有极性键的离子化合物是⑥⑨。
(4)不含离子键和共价键的是④。
19.(1)第二周期第VA族
(2)Na>S>Cl
(3) 强 Cl2+H2S→S↓+2HCl(或高氯酸的酸性比硫酸的酸性强或HCl的稳定性比H2S强)
(4) NaOH和Na2CO3 Na2CO3和NaHCO3 5.85
【解析】(1)
N为7号元素,有2个电子层,最外层电子数为5,周期序数=电子层数,主族序数=最外层电子数,则N在元素周期表中的位于第二周期第VA族,故答案为:第二周期第VA族;
(2)
“三酸两碱”中所含位于第三周期的元素分别是Na、S、Cl,从左到右原子半径逐渐减小,即原子半径大小顺序是Na>S>Cl,故答案为:Na>S>Cl;
(3)
比较非金属元素的非金属性强弱,可根据单质之间的置换反应、对应最高价氧化物的水化物的酸性、氢化物的稳定性的角度判断,根据反应Cl2+H2S→S↓+2HCl或高氯酸的酸性比硫酸的酸性强或HCl的稳定性比H2S强等事实可以得到氯的非金属性比硫强,故答案为:Cl2+H2S→S↓+2HCl(或高氯酸的酸性比硫酸的酸性强或HCl的稳定性比H2S强);
(4)
①0.1molNaOH的溶液吸收一定量CO2后,根据吸收二氧化碳的量,当通入二氧化碳的量很少时,氢氧化钠过量,生成Na2CO3,故蒸干得到NaOH、Na2CO3;
②当NaOH和CO2恰好完全反应时,则生成Na2CO3,低温蒸干得到Na2CO3;
③当CO2稍过量时,会与部分Na2CO3反应生成NaHCO3,低温蒸干得到Na2CO3和NaHCO3;
④当CO2大量过量时,Na2CO3完全转化为NaHCO3,低温蒸干得到NaHCO3;
故低温蒸干得到的固体组成为:①NaOH和Na2CO3;②Na2CO3;③Na2CO3和NaHCO3;④NaHCO3。根据Na守恒,若该固体溶于水,滴加过量盐酸,再将溶液蒸干,得到固体为0.1molNaCl,其质量为58.5g/mol0.1mol=5.85g,故答案为:NaOH和Na2CO3;Na2CO3和NaHCO3;5.85。
20. 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ Cl2+H2O=H++Cl-+HClO Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH 2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O
【详解】(1)用NaOH溶液除去Mg中混有的杂质Al,相关化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(2)氯气溶于水,部分发生了反应生成盐酸和次氯酸,相关离子方程式为Cl2+H2O=H++Cl-+HClO;
(3)Al(OH)3可用于治疗胃酸过多是由于其具有两性,能与酸反应,相关化学方程式为Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O;
(4)实验室用氨水和硫酸铝溶液制取氢氧化铝,离子方程式为Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH;
(5)实验室加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物加热反应制取NH3的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O。
答案第1页,共2页
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