第1章《原子结构 元素周期律》单元测试卷
一、单选题
1.下列关于氯的说法正确的是
A.含有原子
B.氯元素的两种核素化学性质完全不同
C.实验室制备,可用饱和食盐水除去杂质
D.具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂
2.某同学认为金属铝也有非金属性。下列化学反应中,你认为能支持该同学观点的是
A.铝片与盐酸反应生成氢气 B.氢氧化铝溶于强酸溶液
C.氢氧化铝溶于强碱溶液 D.铝热反应
3.已知元素Se位于第四周期ⅥA族,下列说法不正确的是
A.Se的原子序数为34
B.单质Se在空气中燃烧可生成SeO3
C.可形成Na2SeO3、Na2SeO4两种盐
D.H2S比H2Se稳定
4.结合元素周期律,根据下列事实所得推测合理的是
选项 事实 推测
A ⅣA族14Si和32Ge的单质是半导体材料 同族82Pb的单质是半导体材料
B HI在230℃时分解,HCl在1500℃时分解 HF分解温度大于1500℃
C 沸点:F2D 分解电解熔融的NaCl、MgCl2冶炼Na、Mg 电解熔融的AlCl3冶炼Al
A.A B.B C.C D.D
5.结合元素周期律,判断下列各组中的性质比较,不正确的是
A.最高正化合价:O>N>C B.酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4
C.稳定性:HCl>HBr>HI D.氧化性:Cl2>Br2>I2
6.下列互为同位素的是( )
A.1H2与2H2 B.D与T C.O2与O3 D.K与Ca
7.陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是
A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,是由于陶瓷中含有氧化铁
B.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐
C.闻名世界的秦兵马俑是陶制品
D.陶瓷化学性质稳定,具有耐腐蚀等优点
8.下列各组物质性质的比较中,正确的是
A.还原性:HF>HCl>HBr>HI B.与氢气反应的难易:F2C.与水反应由易到难:Cl2>Br2>I2>F2 D.密度:F29.下列不能用于比较非金属元素的非金属性强弱的是
A.单质间的置换反应 B.气态氢化物的稳定性
C.单质在水中的溶解度的大小 D.最高价氧化物对应水化物的酸性强弱
10.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W 与X形成的某种化合物可用作水果的催熟剂,Y 的氧化物为碱性氧化物,X、Y、Z 三种元素的最外层电子数之和为11.下列说法正确的是
A.原子半径:WB.简单氢化物的稳定性:X>Z
C.W、X形成的某种化合物常用作萃取剂
D.Y 和Z形成的含氧酸盐均可使酚酞溶液变红
11.下列关于元素周期表的说法正确的是
A.地壳中含量最多的金属元素位于第四周期
B.主族元素都是短周期元素
C.最外层电子数相同的元素一定在同一族
D.元素周期表有7个周期
12.下列关于元素周期表的说法正确的是
A.IA 族元素全部是金属元素,叫做碱金属元素
B.原子最外电子层只有2个电子的元素不一定是金属元素
C.0族元素所有原子的最外层电子数都是8个
D.短周期元素全是主族元素
二、填空题
13.原子序数
(1)含义:按照元素在周期表中的_______给元素编号。
(2)原子序数与元素的原子结构之间存在的关系:原子序数=__________________。
14.氮化硅(Si3N4)是一种重要的结构陶瓷材料,属于新型功能性陶瓷产品,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定,工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃时反应获得。
(1)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,除氢氟酸外,它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式:_________。
(2)现用四氧化硅和氮气在氢气气氛保护下,加强热发生反应,可得较高纯度的氮化硅及氯化氢,反应的化学方程式为____。
(3)沸石是一种含结晶水的、具有多孔结构的铝硅酸盐,化学式为Na2[Al2Si3O10(H2O)2],若以氧化物形式可表示为_________。
15.有X、Y、Z、W四种短周期元素,原子序数依次增大。X的阳离子就是一个质子。Z、W在周期表中处于相邻位置,它们的单质在通常状况下均为无色气体。Y原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍。请回答:
(1)Z2的电子式为_________,Y的原子结构示意图为________,YW2的结构式为________。
(2)将X2、W2 按下图所示通入某燃料电池中,其中,b电极的电极反应式为________。若有16gW2参加反应,转移的电子数是_______NA。
(3)由X、Y、Z、W四种元素组成的无机酸酸式盐,与足量的NaOH溶液在加热条件下反应的离子方程式为______________________________________________
16.1H216O,D217O,T218O,1H35Cl,2H37Cl五种分子中共存在___种元素,__种原子。
17.我国考古学家对“南澳一号”沉船进行了考古探索,从沉船中发现了大量宋代精美瓷器,体现了灿烂的中华文明。青花瓷胎体的原料——高岭土[Al2Si2O5(OH)x],可掺进瓷石制胎,青花瓷釉料的成分主要是钾长石(KAlSi3O8),在1300 ℃左右一次烧成的釉可形成精美的青花瓷。
(1)下列说法正确的是___________(填字母)。
A.高岭土分子中x=2
B.钾长石能完全溶解在盐酸中形成澄清的溶液
C.烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化
D.青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品
(2)在“南澳一号”考古直播过程中,需用高纯度SiO2制造的光纤。下图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程。
①洗涤石英砂的目的是___________。
②二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是___________。
③在以上流程中,要将洗净的石英砂研磨成粉末,目的是______________。
④工业上常用纯净石英砂与C在高温下发生反应制造粗硅,粗硅中含有SiC,其中Si和SiC的物质的量之比为1∶1,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.制造粗硅时的反应为2SiO2+5CSi+SiC+4CO↑
B.在以上流程中,将盐酸改为NaOH溶液,也可达到目的
C.纯净的SiO2只能用于制造光导纤维
18.如图是元素周期表的框架图,请回答下列问题:
(1)写出元素X在周期表中位置___。
(2)若将此元素周期表分为A、B、C、D区,其中全部是金属元素的区域为___区。
(3)所含元素最多的周期是__,所含元素最多的族是__。
(4)硬度最大的单质是__,密度最小的金属是___。(用物质的名称填写)
(5)在原子序数为1~18号元素中,请用化学式填写。
与水反应最剧烈的金属元素是__;与酸、碱都反应的金属是__;最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸是__;具有四核18个电子且含有非极性键的一种化合物是____。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】A.氯气所处温度、压强未知,气体摩尔体积未知,无法计算氯原子的物质的量,A错误;
B.都是氯元素,两者互为同位素,它们的化学性质相似,B错误;
C.氯气不溶于饱和食盐水,而氯化氢极易溶于水,因此实验室制备,可用饱和食盐水除去杂质,C正确;
D.氯气中氯元素化合价为0价,其化合价既可以由0价升高到+1价、+3价等,又可以由0价降低到-1价,既有氧化性又有还原性,如氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,氯气既是氧化剂又是还原剂,D错误;
答案选C。
2.C
【详解】A.铝片与盐酸反应生成氢气,体现了铝的金属性,A不选;
B.氢氧化铝溶于强酸溶液,说明氢氧化铝表现出碱性,体现了铝的金属性,B不选;
C.氢氧化铝溶于了强碱生成可溶性盐和水,说明它具有一定的酸性,因此Al(OH)3也可以写成H3AlO3,其能形成酸,因此它体现了非金属性,C选;
D.铝与氧化铁高温下反应生成铁和氧化铝,体现了铝的金属性强于铁,D不选;
故合理选项是C。
3.B
【详解】A. 硒是第四周期ⅥA元素,与S元素原子序数相差第四周期容纳元素种数,其原子序数为16+18=34,故A正确;
B. Se与S同主族,元素化学性质相似,Se在空气中燃烧生成SeO2,故B错误;
C. Se与S同主族,元素化学性质相似,可形成Na2SeO3、Na2SeO4两种盐,故C正确;
D、同主族上而下非金属性减弱,非金属性越强,氢化物越稳定,H2S比H2Se稳定,故D正确;
故选B。
4.B
【详解】A.制造半导体材料的元素分布在元素周期表中非金属元素与金属元素的分界线处,而不在该分界线处,是典型的金属元素,其单质不能作半导体材料,故A错误;
B.同主族元素的简单氢化物,从上到下稳定性逐渐减弱,故B正确;
C.分子间能形成氢键,的沸点在同族氢化物中最高,故C错误;
D.为共价化合物,熔融状态下不导电,应该电解熔融的来冶炼,故D错误;
选B。
5.A
【详解】A.最高正化合价:N(+5价)>C(+4价)>O(+2价),选项A不正确;
B.同周期从左到右非金属性增强,其最高价氧化物对应水化物酸性增强,因此酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4,选项B正确;
C.同主族从上到下非金属性逐渐减弱,其氢化物稳定性逐渐减弱,因此稳定性:HCl>HBr>HI,选项C正确;
D.非金属性越强,对应单质的氧化性越强,则氧化性:Cl2>Br2>I2,选项D正确;
答案选A。
6.B
【详解】A.1H2与2H2是同一单质,故A错误;
B.D与T是质子数相同,中子数不同的同一元素,互为同位素,故B正确;
C.O2与O3是同种元素组成的不同单质,故C错误;
D.K与Ca质子数不同,属于不同元素,故D错误;
故选B。
7.A
【详解】A.瓷器着色如雨过天晴,为青色,瓷器的原料高岭矿或高岭土中普遍含有铁元素,青瓷的烧制过程就是将含有红棕色氧化铁的色釉在火里烧,再经过还原形成青色,此时铁不再是三价铁,而是二价铁,故A错误;
B.以含硅元素物质为原料通过高温加热发生复杂的物理、化学变化制得硅酸盐产品,传统硅酸盐产品包括:普通玻璃、陶瓷、水泥,陶瓷,是用物理化学方法制造出来的最早的人造材料,一万多年以前,它的诞生使人类由旧石器时代进入了新石器时代,故B正确;
C.陶瓷的传统概念是指所有以黏土等无机非金属矿物为原材料,经过高温烧制而成的产品,闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成,故C正确;
D.陶瓷有:日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷、压电陶瓷等,共性为具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等优点,故D正确。
答案选A。
【点睛】本题考查陶瓷有关知识,掌握相关的硅酸盐产品的生产原料、产品组成、性质以及硅酸盐的概念是解答本题的关键。
8.D
【详解】A.元素的非金属性越强,对应氢化物的还原性越弱,非金属性:F>Cl>Br>I,则还原性:HF<HCl<HBr<HI,A项错误;
B.元素的非金属性越强,对应单质的活泼性越强,越易与氢气反应,则与氢气反应由易到难:F2>Cl2>Br2>I2,B项错误;
C.元素的非金属性越强,对应单质的活泼性越强,越易与水反应,则与水反应由易到难:F2>Cl2>Br2>I2,C项错误;
D.卤族元素的单质从上到下密度逐渐增大,D项正确;
答案选D。
9.C
【详解】比较两种元素的非金属性强弱,可根据单质之间的置换反应、与氢气反应的难易程度、氢化物的稳定性以及最高正价氧化物对应水化物酸性强弱等角度,而单质的溶解性、熔点、沸点属于物理性质,不能用于比较元素的非金属性强弱,故C符合题意;故选C。
【点晴】比较两种元素的非金属性强弱,可根据单质之间的置换反应、与氢气反应的难易程度、氢化物的稳定性以及最高正价氧化物对应水化物酸性强弱。
10.C
【详解】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W 与X形成的某种化合物可用作水果的催熟剂,化合物为乙烯,结合原子序数可知W为H,X为C;Y 的氧化物为碱性氧化物,Y为Na或Mg,X、Y、Z 三种元素的最外层电子数之和为11,若Y为Na,Z的最外层电子数为11﹣4﹣1=6,Z为S,若Y为Mg,Z的最外层电子数为11﹣4﹣2=5,Z为P,以此来解答。
由上述分析可知,W为H、X为C、Y为Na或Mg、Z为S或P,
A.电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径为WB.非金属性越强,对应氢化物越稳定,则简单氢化物的稳定性:XC.W、X形成的某种化合物苯可作萃取剂,故C正确;
D.如Y为Na、Z为S,Y 和Z形成的含氧酸盐为硫酸钠时,溶液为中性,不能使酚酞变红,故D错误;
故选:C。
11.D
【详解】A.地壳中含量最多的金属元素是铝,位于第三周期,故A错误;
B.主族元素由短周期元素和长周期元素组成,故B错误;
C.氦和镁最外层电子数都是2,但不在同一族,故C错误;
D.元素周期表7个横行,即有7个周期,故D正确;
故选:D。
12.B
【详解】A.IA 族元素中氢元素为非金属元素,A错误;
B.原子最外电子层只有2个电子的元素不一定是金属元素,例如氦元素,B正确;
C.0族元素中氦原子的最外层电子数为2个,C错误;
D.短周期元素中稀有气体元素为0族元素,D错误;
故选B。
13. 顺序 核电荷数=质子数=核外电子数
【详解】(1)按照元素在周期表中的顺序给元素编号,得到原子序数,故答案为:顺序;
(2)元素周期表中元素的排序依据是原子的核电荷数即质子数、原子的核外电子数,故有:原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,故答案为:核电荷数=质子数=核外电子数。
14. Si3N4+12HF=3SiF4↑+ 4NH3↑
【详解】(1)根据题目信息可知,Si3N4与氢氟酸反应,因Si3N4中硅元素化合价为+4价,氮元素化合价为-3价,故其生成物应为SiF4和NH3,根据元素守恒可得化学方程式为Si3N4+12HF=3SiF4↑+ 4NH3↑;
(2)根据元素守恒,SiCl4与N2、H2在高温下反应时,除生成Si3N4外,另一种生成物为HCl,化学方程式为;
(3)以氧化物形式表示硅酸盐组成时,按照活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→SiO2→H2O的顺序来书写,当有多种金属氧化物时则按金属活动性顺序排列,同时要注意原子守恒,所以Na2[Al2Si3O10(H2O)2]可以表示为。
15. O=C=O O2+2H2O+4e- = 4OH- 2 NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+2H2O+ CO32-
【详解】试题分析:X的阳离子就是一个质子,X是H元素;Y原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,Y是C元素;Z、W在周期表中处于相邻位置,它们的单质在通常状况下均为无色气体,Z是N元素、W是O元素。
解析:(1)N2中存在氮氮三键,N2的电子式为,C原子有6个电子,结构示意图为,CO2的结构式为O=C=O。
(2)b电极通入氧气,b是正极,b电极的电极反应式为O2+2H2O+4e- = 4OH-。根据电极反应,1mol氧气参加反应转移4mol电子,若有16gO2参加反应,转移的电子数是2NA。
(3)由X、Y、Z、W四种元素组成的无机酸酸式盐是NH4HCO3,与足量的NaOH溶液在加热条件下反应生成碳酸钠、氨气、水 ,离子方程式为NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+2H2O+ CO32-。
16. 3 8
【详解】元素是具有相同质子数的一类原子的总称,故有氢元素、氧元素、氯元素这三种元素;
具有一定质子数和一定中子数的为原子,有1H、2H = D、3H =T、16O、17O、18O、35Cl、37Cl共8种原子,故答案为3;8。
17. CD 除去石英砂中的NaCl杂质 SiO2+2OH-=SiO+H2O 增大反应物之间的接触面积,增大反应速率,提高生产效率 A
【分析】(2)石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)加水洗涤,氯化钠易溶于水,过滤后洗涤液中主要成分为氯化钠,滤渣中主要为二氧化硅和氧化铝,对滤渣进行研磨粉碎,再加入盐酸溶解,二氧化硅与盐酸不反应,氧化铝与盐酸反应生成可溶性的氯化铝,经过滤洗涤干燥最后获得产品二氧化硅。
【详解】(1) A.高岭土Al2Si2O5(OH)x分子,根据化合物中元素化合价代数和等于零的原则,可得:6+8-10-x=0,解得x=4,故A错误;
B.钾长石(KAlSi3O8)与盐酸反应生成氯化钾、氯化铝和硅酸,硅酸不溶于盐酸,不能形成澄清的溶液,故B错误;
C.青花瓷属于陶瓷的一种,烧制陶瓷过程中既发生了物理变化,又发生了化学变化,故C正确;
D.陶瓷、玻璃、水泥都属于传统的无机非金属材料,都是硅酸盐产品,故D正确;
答案选CD;
(2)①根据分析可知,洗涤石英砂的目的是除去石英砂中可溶性的NaCl杂质;
②二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,离子方程式是SiO2+2OH-=SiO+H2O
③在以上流程中,要将洗净的石英砂研磨成粉末,目的是增大反应物之间的接触面积,增大反应速率,提高生产效率;
④A.制造粗硅时的反应为2SiO2+5CSi+SiC+4CO↑,其中Si和SiC的物质的量之比为1∶1,故A正确;
B.在以上流程中,不能将盐酸改为NaOH溶液,因为二氧化硅可与氢氧化钠反应,最终无法到产品二氧化硅,故B错误;
C.纯净的SiO2能用于制造光导纤维,还可以用于制作光学仪器、制取硅单质等,故C错误;
答案选A。
18. 第四周期第Ⅷ族 B 第六周期 第ⅢB族 金刚石 锂 Na Al HClO4 H2O2
【详解】(1)根据图示可知,X位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族;
答案为:第四周期第Ⅷ族;
(2)s区(A)含有H元素,p区(C、D)含有金属元素与非金属元素,过渡元素(B)全部金属元素,
答案为:B;
(3)元素周期表中,第六周期含有32种元素,含有元素最多;第ⅢB族含有镧系元素、锕系元素,是所含元素最多的族;
答案为:第六周期;第ⅢB族;
(4)硬度最大的单质是金刚石,密度最小的金属是锂;
答案为:金刚石;锂;
(5)同周期自左向右原子半径逐渐减小,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。同主族自上而下原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,短周期中Na的金属性最强,与水反应最剧烈;与酸、碱都反应的金属是Al,它是两性金属;非金属性越强,元素的最高价氧化物的酸性越强,F、O元素没有最高价含氧酸,则最高价含氧酸最强为HClO4;具有四核18个电子且含有非极性键的一种化合物是H2O2;
答案为:Na;Al;HClO4;H2O2。
答案第1页,共2页
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