专题5微观结构与物质的多样性单元测试卷（含解析）高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册

专题5 微观结构与物质的多样性 单元测试卷
一、单选题
1．下列关于物质性质变化的比较，不正确的是（ ）
A．酸性强弱：HI>HBr>HCl>HF
B．原子半径大小：Na>S>O
C．碱性强弱：KOH>NaOH>LiOH
D．还原性强弱：F->Cl->I-
2．下列说法正确的是
A．红磷转化为白磷，属于物理变化
B．石墨导电、金刚石不导电，故二者不是同素异形体
C．和分子式不同，化学性质相同
D．单质硫有、、等，它们都是硫的同素异形体
3．四种主族元素的离子aXm+、bYn+、cZn-和dRm-( a、b、c、d为元素的原子序数)，它们具有相同的电子层结构，若，对下列叙述的判断正确的是
①元素的原子序数：②③元素非金属性：④最高价氧化物对应水化物碱性：
A．只有③ B．①③ C．①②③ D．①②③④
4．下列离子方程式书写正确的是
A．金属钠与水反应：
B．和溶液混合：
C．碳酸氢钠溶液与盐酸反应：
D．向溶液中加入过量的氨水：
5．纳米金(79Au)粒子在遗传免疫等方面有重大的应用前景，说法错误的是（ ）
A．Au为第五周期元素 B．Au为过渡金属元素
C．Au的质子数为79 D．纳米金表面积大吸附能力强
6．下列说法正确的是
A．含有离子键的化合物一定是离子化合物
B．任何元素原子的最外层电子数就是该元素的最高化合价
C．目前人们已发现的元素种类数目与原子种类数目相同
D．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高
7．前20号元素M、N、R、Q、Z的原子序数依次递增，M与Z、N与Q分别同主族，M、N形成的常见化合物有M2N、M2N2，由该5种元素组成的某结晶化合物X常用作净水剂。下列叙述错误的是（ ）
A．化合物X中含有离子键和共价键
B．简单离子半径由大到小的顺序为Z R Q N
C．N、Q分别与Z形成化合物的水溶液均呈碱性
D．R、Q、Z的最高价氧化物的水化物间能相互反应
8．下列说法正确的是
A．H2O 与D2O 互为同素异形体
B．乙二醇（HOCH2CH2OH）和甘油（CH2OHCHOHCH2OH）互为同系物
C．(CH3)2CHCH2CH(CH3)2 的名称是 2,5-二甲基戊烷
D．C5H12 的同分异构体有 3 种，其沸点各不相同
9．下列关于物质结构和化学用语的说法正确的是
A．BF3、CCl4中所有原子均达到8电子稳定结构
B．78gNa2O2晶体中所含离子数目为3NA
C．18gH2O或D2O的质子数均为10NA
D．34gH2O2含有极性键的数目为3NA
10．钡和铊均在周期表中位于第六周期，铊与铝是同族元素，元素符号是Tl；钡与镁是同族元素以下对钡和铊的性质的推断错误的是
A．钡和铊是易导电的银白色金属 B．钡能与水常温下反应生成氢气
C．Tl3+的氧化能力比Al3+弱 D．Tl(OH)3是两性氢氧化物
11．元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是
A．由水溶液的酸性：HCl＞HF，不能推断出元素的非金属性：Cl＞F
B．人们可以在周期表的过渡元素中寻找催化剂和耐腐蚀、耐高温的合金材料
C．原子半径随着周期序数的增加而增加
D．短周期元素形成的微粒X2－和Y2＋核外电子排布相同，离子半径：X2－＞Y2＋
12．下列有关化学用语表示正确的是（ ）
A．质量数为31的磷原子： B．氟原子的结构示意图：
C．的电子式： D．甲酸甲酯的结构简式：
13．下列说法不正确的是（ ）
A．NH5的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构，是既具有离子键又具有共价键的离子化合物
B．Na2O是离子晶体，溶于水生成NaOH的过程中既有离子键的断裂又有共价键的形成
C．某物质固态时不导电但溶于水能导电，则该物质中一定含有离子键
D．石英是由硅原子和氧原子构成的原子晶体，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
14．根据元素周期律，下列推断错误的是
A．原子半径：C ＞ N B．热稳定性：HF ＜ HCl
C．还原性：Mg ＞ Al D．碱性：NaOH＜KOH
二、填空题
15．回答下列问题：
(1)下列物质中：①液氯和氯气②、和③金刚石与“足球烯”④白磷和红磷⑤与⑥D与T互为同素异形体的有_______(填序号，下同)，属于同位素的有_______，属于同一种物质的有_______。
(2)某元素R与氢形成的气态氢化物的化学式为，其最高价氧化物的化学式为_______。
(3)标况下有①水②个分子③气体④⑤所含原子个数从大到小的顺序为_______(用序号表示)。
(4)生活中常用的“84”消毒液与洁厕净(主要成分是盐酸)混合时会产生大量的黄绿色有毒气体，写出该反应的离子方程式：_______。
(5)过氧化钠与二氧化碳反应化学方程式为_______，等物质的量的分别与足量的、反应生成氧气的质量之比为_______。
16．有以下物质：①空气、②Cu、③BaCO3、④Ba(OH)2、⑤硝酸、⑥CO2、⑦硫酸、⑧O2
(1)以上物质中属于混合物的是___________，属于酸的是___________，属于碱的是___________，属于氧化物的是___________，属于盐的是___________。填序号
(2)从物质类别来看O2、Cu都属于___________；请写出与O2互为同素异形体的物质化学式___________。
17．自然界中的许多金属元素都能以硫化物的形式存在，硫铁矿（FeS2）就是其中一种，在矿区，开采出的硫铁矿石暴露在空气和水中，会发生下图所示转化。回答下列问题：
⑴FeS2的氧化产物Fe2(SO4)3易______，会使地下水和土壤呈______性；如果矿区中的水流或降雨不断淋洗硫铁矿，FeS2最终转化为____________。
⑵写出FeS2的电子式：____________。
⑶写出图中①③两个反应的离子方程式：
①____________________________________，
③____________________________________。
18．填空或写出下列反应的离子方程式：
(1)碘－131是元素碘（元素周期表中第53号元素）的一种放射性同位素，符号为。在核医学中，以以NaI溶液的形式直接用于甲状腺功能检查和甲状腺疾病。和互为同位素，这两种原子的中子数差值为_________。碘元素在元素中位于第__________周期第__________族。
(2)向明矾溶液中滴加Ba(OH)2、溶液恰好沉淀，离子方程式是：________________。
(3)实验室常利用氨水制取Al(OH)3，而不用NaOH的溶液的原因是（用离子方程式说明）______。
(4)实验室用FeCl2溶液和NaOH溶液制取Fe(OH)2时观察到的现象是________________。
(5)将0.2mol钠、镁、铝分别投入10mL1mol/L的盐酸中，在标准状况下产生氢气体积的大小顺序是________________。
19．下表是元素周期表的一部分根据A～G元素在周期表中的位置，用化学式填写空白。
族 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
1 A
2 D F H
3 B C E G
(1)氧化性最强的单质是______，还原性最强的单质是______，化学性质最不活泼的单质是______。(填相应的化学式)
(2)最稳定的氢化物是______。(填相应的化学式)
(3)按碱性逐渐减弱、酸性逐渐增强的顺序，将B、C、E、G四种元素的最高价氧化物对应水化物的化学式排列成序是__________________。(填相应的化学式)
20．利用物质的结构与性质对周期表进行研究，有助于我们更好地掌握同类知识。
I.2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。
(1)In在周期表中的位置是_______。
(2)In的最高价氧化物对应的水化物的碱性_______Ba(OH)2的碱性(填“>”或“<”)。
(3)的中子数与电子数的差值为_______。
II.硒(34Se)是动物和人体所必需的微量元素之一，也是重要的工业原料，与氧同族。
(4)Se原子结构示意图可表示为_______。
(5)下列说法合理的是_______。
a.SeO2既有氧化性又有还原性 b.沸点：H2O < H2S < H2Se
c.热稳定性：H2Se参考答案：
1．D
【详解】A、第ⅤⅡA主族元素从上到下氢化物稳定性减弱，溶于水形成酸的酸性从上到下增强，即酸性强弱为，故A正确；
B、同周期从左到右原子半径依次减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，Na、S、O三种原子的半径大小为，故B正确；
C、第ⅠA主族金属形成的最高价氢氧化物碱性依次增强，，故C正确；
D、第ⅤⅡA主族元素单质的氧化性从上到下依次减弱，对应阴离子的还原性依次增强，故D错误；
故选D。
2．D
【详解】A．红磷转化为白磷，生成了新物质，属于化学变化，A错误；
B．石墨和金刚石是均由碳元素组成的不同单质，属于同素异形体，B错误；
C．和分子式不同，化学性质有较大不同，C错误；
D．单质硫有、、等，它们都是硫的同素异形体，D正确；
故选D。
3．B
【分析】四种短周期元素的离子aXm+、bYn+、cZn-和dRm-具有相同的电子层结构，则：a-m=b-n=c+n=d+m，若m＞n，故原子序数大小顺序是：a＞b＞c＞d，结合离子所带电荷可知，X、Y为金属元素，Z、R为非金属元素，且X、Y位于Z和R的下一周期，在同一周期元素中，元素的非金属性随着原子序数的增大而增强，元素的金属性随着原子序数的增大而减小，元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强。
【详解】①四种短周期元素的离子aXm+、bYn+、cZn-和dRm-具有相同的电子层结构，则：a-m=b-n=c+n=d+m，若m＞n，故原子序数大小顺序是：a＞b＞c＞d，故正确；
②四种短周期元素的离子aXm+、bYn+、cZn-和dRm-具有相同的电子层结构，则：a-m=b-n=c+n=d+m，则a-b=m-n，故错误；
③原子序数c＞d，则Z在R右边，所以非金属性Z＞R，故正确；
④金属性：Y＞X，则其最高价氧化物的水化物碱性Y＞X，故错误；
正确的有①③，故选：B。
4．D
【详解】A．金属钠与水反应：，故A错误；
B．和溶液混合，没有按照比例拆分，因此离子方程式为：，故B错误；
C．碳酸氢钠溶液与盐酸反应，碳酸氢根不能拆：，故C错误；
D．向溶液中加入过量的氨水：，故D正确。
综上所述，答案为D。
5．A
【详解】A．79号元素Au为第六周期第IB的元素，A错误；
B．79号元素Au为第六周期第IB的元素，属于过渡元素，是金属元素，B正确；
C．Au原子序数为79，由于原子序数等于原子核内质子数，所以Au的质子数为79，C正确；
D．将金属Au制成纳米级颗粒大小，可增大其表面积，因此使得纳米金的吸附能力大大增强，D正确；
故答案是A。
6．A
【详解】A．离子化合物一定含有离子键，则含有离子键的化合物一定是离子化合物，故A正确；
B．元素原子的最外层电子数不一定等于该元素的最高化合价，如锰原子最外层有2个电，子，但其最高化合价是+7价，故B错误；
C．有的元素有多种原子，所以元素的种类小于原子的种类，故C错误；
D．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较低，在离核较远的区域内运动的电子能量较高，故D错误；
故选A。
7．B
【分析】由5种元素组成的某结晶化合物X常用作净水剂，X可能为明矾KAl(SO4)212H2O，K与H、O与S同主族，H与O能形成H2O、H2O2，符合题意，故M、N、R、Q、Z分别为H、O、Al、S、K。
【详解】A.综上分析，X为KAl(SO4)212H2O，分子中既含钾离子、铝离子与硫酸根离子的离子键又含硫原子与氧原子、氢原子与氧原子的共价键，A正确；
B.离子电子层数越多半径越大，层数相同时，核电荷数越大半径越小，则N、R、Q、Z对应的离子半径由小到大的是S2->K+>O2->Al3+，应为Q Z N R，B错误；
C.N与Z形成化合物K2O、K2O2与水反应生成KOH，Q与Z形成的化合物为K2S，易水解使溶液均呈碱性，C正确；
D. R、Q、Z的最高价氧化物的水化物分别为氢氧化铝、硫酸、氢氧化钾，氢氧化铝具有两性，能与强酸、强碱反应，故硫酸与氢氧化钾均能和氢氧化铝反应，D正确；
答案选B。
8．D
【详解】A. 同素异形体针对的是单质，H2O 与D2O都为化合物，故A错误；
B. 乙二醇(HOCH2CH2OH)和甘油(CH2OHCHOHCH2OH)结构不相似，前者含有两个羟基，后者含有三个羟基，故B错误；
C. (CH3)2CHCH2CH(CH3)2的名称是 2，4-二甲基戊烷，故C错误；
D. C5H12的同分异构体有3种，分别为正戊烷，异戊烷，新戊烷，其沸点各不相同，故D正确。
综上所述，答案为D。
【点睛】同素异形体是同种元素形成的不同单质，同系物是结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物。
9．B
【详解】A．BF3中B元素化合价为+3价，B原子最外层电子数是3，3+3=6，则B原子不满足8电子结构，故A错误；
B．78gNa2O2的物质的量是1mol，晶体中所含离子数目为3NA，故B正确；
C．H2O或D2O的质子数均是10个，但相对分子质量不同，因此18gH2O或D2O的质子数不相同，故C错误；
D．34gH2O2的物质的量是1mol，含有极性键的数目为2NA，故D错误；
故选B。
10．D
【详解】A．镁和铝为易导电的银白色金属，钡与镁同主族、铊与铝同主族，同主族元素从上到下，元素的金属性逐渐增大，金属性钡强于镁、铊强于铝，则钡和铊是易导电的银白色金属，故A正确；
B. 同主族元素从上到下，元素的金属性逐渐增大，钙和钡同主族，钙能与冷水反应生成氢气，金属性钡强于钙，则钡能与水常温下反应生成氢气，故B正确；
C. 同主族元素从上到下，元素的金属性逐渐增大，金属性越强对应离子的氧化性越弱，则Tl3+的氧化能力比Al3+弱，故C正确；
D. 同主族从上到下，元素的金属性增强，金属性铊强于铝，氢氧化铝是两性氢氧化物，则Tl（OH）3是碱，不是两性氢氧化物，故D错误；
故选D。
【点睛】同主族元素从上到下，元素的金属性逐渐增大，利用同主族元素的性质变化规律来解答是关键。
11．C
【详解】A．元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，所以由水溶液的酸性：HCl＞HF，不能推断出元素的非金属性：Cl＞F，A选项正确；
B．过渡金属元素种类繁多，结构复杂，因此可在过渡元素中寻找催化剂和耐腐蚀、耐高温的合金材料，B选项正确；
C．同一主族元素的原子半径随着周期序数的增加而增加，C选项错误；
D．微粒X2－和Y2＋核外电子排布相同，根据“阴上阳下”的原则，Y的原子序数大于X的原子序数，则离子半径：X2－＞Y2＋，D选项正确；
答案选C。
12．A
【详解】A．P是15号元素，质量数为31的磷原子：，A正确；
B．氟离子的结构示意图：，氟原子核外共9个电子，B错误；
C．是离子化合物，两个氯原子分别得一个电子与钙离子结合形成，其电子式为：，C错误；
D．结构简式是结构式省略单键的一种简单表达形式，甲酸甲酯中含碳氧双键，不能省略，D错误；
答案选A。
13．C
【详解】A．NH5为离子化合物，分子中存在NH4+和H-，所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构，含有离子键，N-H键属于共价键，选项A正确；
B．Na2O是离子晶体，溶于水生成NaOH的过程中，Na2O中离子键断裂，生成NaOH时有共价键的形成，选项B正确；
C．某物质固态时不导电但溶于水能导电，则该物质中不一定含有离子键，如氯化铝为共价化合物不含离子键，选项C不正确；
D．石英是由硅原子和氧原子构成的原子晶体，每个硅原子形成4个共价键，每个氧原子形成两个共价键，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构，选项D正确；
答案选C。
14．B
【详解】A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则碳原子的原子半径大于氮原子，故A正确；
B．元素的非金属性越强，氢化物的热稳定性越强，氟元素的非金属性强于氯元素，则氟化氢的热稳定性强于氯化氢，故B错误；
C．元素的金属性越强，金属单质的还原性越强，镁元素的金属性强于铝元素，则镁的还原性强于铝，故C正确；
D．元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，钠元素的金属性弱于钾元素，则氢氧化钠的碱性弱于氢氧化钾，故D正确；
故选B。
15．(1) ③④⑤ ②⑥ ①
(2)
(3)①>⑤>③>②>④
(4)
(5)
【解析】(1)
①液氯是液态的氯气，故和氯气是同一种物质；②、和是同一种元素的不同原子，故互为同位素；③金刚石与“足球烯”是同种元素的不同单质，故互为同素异形体；④白磷和红磷是同种元素的不同单质，故互为同素异形体；⑤与是同种元素的不同单质，故互为同素异形体；⑥D与T是同一种元素的不同原子，故互为同位素；综上所述，互为同素异形体的有③④⑤，属于同位素的有②⑥，属于同一种物质的有①，故答案为：③④⑤；②⑥；①。
(2)
某元素R与氢形成的气态氢化物的化学式为，可知其最低负价为-3价，其最高正价为+5价，其最高价氧化物的化学式为，故答案为：。
(3)
①水的物质的量为=1mol，所含原子的物质的量为1mol3=3mol；②个分子的物质的量为0.5mol，所含原子的物质的量为0.5mol=1mol；③气体的物质的量为=0.5mol，所含原子的物质的量为0.5mol3=1.5mol；④所含原子的物质的量为0.2mol4=0.8mol；⑤所含原子的物质的量为2mol1=2mol，所含原子的物质的量越大，原子数目越大，则所含原子个数从大到小的顺序为①>⑤>③>②>④，故答案为：①>⑤>③>②>④。
(4)
Cl-具有还原性，ClO-具有氧化性，在酸性条件下，Cl-与ClO-发生氧化还原反应生成氯气和水，离子方程式为：，故答案为：。
(5)
过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，化学方程式为，由方程式可知，生成物中的氧原子全部来自于，2mol与足量的反应生成1molO2，故等物质的量的分别与足量的、反应生成氧气的物质的量相等，则质量之比为1:1，故答案为：；。
16．(1) ① ⑤⑦ ④ ⑥ ③
(2) 单质 O3
【解析】(1)
混合物是由两种或多种物质混合而成的物质，则属于混合物的是①；在水溶液中电离出的阳离子全部是氢离子的化合物是酸，则属于酸的是⑤⑦；在水溶液中电离出的阴离子全部是OH-的化合物是碱，则属于碱的是④；由两种元素组成，其中一种为氧元素的化合物是氧化物，则属于氧化物的是⑥；金属阳离子或铵根离子与酸根阴离子所组成的化合物是盐，则属于盐的是③；
(2)
O2、Cu都是由同种元素组成的纯净物，则O2、Cu都属于单质；同素异形体是同一元素形成的不同单质，与O2互为同素异形体的物质化学式为O3。
17． 水解 酸 FeO(OH)
【分析】（1）Fe2(SO4)3是强酸弱碱盐，易水解，使地下水和土壤呈酸性；由转化图可知，如果矿区中的水流或降雨不断淋洗硫铁矿，FeS2最终转化为FeO(OH)；
（2）FeS2为离子化合物，由Fe2+、S22-构成；
（3）反应①为FeS2被氧气氧化生成硫酸根；反应③为Fe3+与FeS2反应生成Fe2+和硫酸根，二者皆为氧化还原反应，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平离子方程式。
【详解】（1）Fe2(SO4)3是强酸弱碱盐，易水解，使地下水和土壤呈酸性；由转化图可知，如果矿区中的水流或降雨不断淋洗硫铁矿，FeS2最终转化为FeO(OH)；
故答案为：水解；酸；FeO(OH)；
（2）FeS2为离子化合物，由Fe2+、S22-构成，其电子式为；
故答案为：；
（3）反应①为FeS2被氧气氧化生成硫酸根，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平方程式为：；
反应③为Fe3+与FeS2反应生成Fe2+和硫酸根，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平方程式为：；
故答案为：；。
18．(1) 4 五 VIIA
(2)
(3)
(4)先产生白色沉淀，很快变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀
(5)钠>镁=铝
【详解】（1）碘53号元素，有53个质子，131I和127I的中子数为78和74，差值为4；碘是53号元素，在元素周期表中位于第五周期，第VIIA族；
（2）向明矾[KA1(SO4)2]溶液中滴加Ba(OH)2溶液至恰好沉淀，n[KA1(SO4)2]:n[ Ba(OH)2]=2:1，故离子方程式为:；
（3）为两性氢氧化物，能溶于强碱，离子方程式为：；
（4）实验室用FeCl2溶液和NaOH溶液制取Fe(OH)2时观察到的现象先产生白色沉淀，很快变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀；
（5）0.2mol钠、镁、铝分别投入10mL1mol/L的盐酸中，n(HCl)=0.01mol，钠与水反应，钠无剩余，故0.2mol钠能产生0.1mol氢气；镁、铝有剩余，盐酸全反应了，故镁、铝产生氢气都是0.05mol，故产生氢气量钠>镁=铝。
19． F2 Na Ne HF NaOH、Al(OH)3、H3PO4、HClO4
【分析】结合周期表可知A为氢，B为钠，C为铝，D为氮，E为磷，F为氟，G为氯，H为氖。据此回答。
【详解】(1)氧化性最强的单质是F2，还原性最强的单质是Na，化学性质最不活泼的单质是Ne ；
(2)F的非金属性最强，最稳定的氢化物是HF ；
(3)按碱性逐渐减弱、酸性逐渐增强的顺序，将B、C、E、G四种元素的最高价氧化物对应水化物的化学式排列成序是NaOH、Al(OH)3、H3PO4、HClO4。
20．(1)第五周期ⅢA族
(2)<
(3)17
(4)
(5)ad
【解析】(1)
稀有气体元素54Xe位于第五周期零族，根据稀有气体元素定位法可知49In是在周期表中的位置是第五周期ⅢA族；
(2)
Ba位于周期表第六周期ⅡA族，In位于第五周期ⅢA族，因此非金属性Ba强于In，In的最高价氧化物对应的水化物的碱性(3)
的中子数与电子数的差值=(115-49)-49=17；
(4)
Se为34号元素，位于第四周期ⅥA族，其原子结构示意图可表示为；
(5)
a．Se为第ⅥA族元素，最高价态为+6，最低价为-2价，因此SeO2既有氧化性又有还原性，a正确；
b．同主族元素简单氢化物的沸点从上到下升高，但H2O分子间存在氢键，沸点比H2S、H2Se均高，b错误；
c．非金属性：Sed．Se和Br位于同一周期，Br在右，因此非金属性：Se选ad。