专题5微观结构与物质的多样性基础练习（含解析）2022-2023学年上学期高一化学苏教版（2019）必修第一册

专题5 微观结构与物质的多样性 基础练习
一、单选题
1．下列关于元素和元素周期表的叙述正确的是
A．质子数相同的粒子一定是同种元素
B．卤素单质的熔点从F2到I2逐渐升高，碱金属单质的熔点从Li到Cs也逐渐升高
C．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
D．碱性氧化物是金属氧化物，金属氧化物不一定是碱性氧化物
2．a、b、c、d、e为原子序数依次增大且不同主族的短周期元素，a的原子中只有一个电子，b3-与d3+的电子层结构相同；c原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列叙述错误的是
A．简单离子的半径：c>d B．简单氢化物的热稳定性：c>b
C．a、b、c可能形成离子化合物 D．e的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
3．下列说法错误的是
A．一种元素可能有多种不同的核素
B．石墨和金刚石互为同位素，化学性质相似
C．氢元素有三种不同的核素，它们的质子数相同，中子数不同
D．和互为同位素，两者化学性质几乎完全相同
4．下列关于化学键的说法中不正确的是
A．化学键是一种作用力
B．化学键可以使离子相结合，也可以使原子相结合
C．化学反应过程中，反应物分子内的化学键断裂，产物分子中的化学键形成
D．氢键也是一种化学键
5．下列物质中，只含共价键的是
A．NH4Cl B．NaOH C．CH4 D．Na2O
6．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。它们分别位于不同的主族，X的最高正价与最低负价代数和为0，Y为金属元素，Y与Z最外层电子数之和与W的相等，X与W所在族序数之和等于10。下列说法正确的是
A．X、Y、W的氧化物均不止一种
B．原子半径：W>Z>Y>X
C．W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱
D．W分别与X、Y形成的化合物中化学键类型相同
7．已知A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的短周期主族元素，A、D同主族，C、E同主族，A和B、F均能形成二元共价化合物，B元素与酸雨的形成有关。下列说法正确的是
A．离子半径最大的元素为F B．气态简单氢化物的稳定性C＜F
C．简单氢化物的沸点E＞C D．D元素和A、B、C、E、F均能形成离子化合物
8．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W与Y、X与Z位于同一主族，W与X可形成共价化合物WX2，Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍。下列叙述中不正确的是
A．WX2、ZX2均属于共价化合物
B．原子半径大小顺序为X＜W＜Y＜Z
C．最高价氧化物水化物的酸性：Y＜W＜Z
D．WX2分子中所有原子最外层都为8电子结构
9．某些含硒(Se)药物能增强人体免疫力。Se 与S元属素于同主族元素，Se位于S的下一周期，下列说法错误的是
A．氢化物的稳定性：H2S> H2Se
B．晒元素位于第四周期VIA族
C．Se2-的结构示意图为
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：H2SO410．短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，基态W原子核外电子分布在3个能级，且各能级电子数相等，X原子最外层电子数是内层电子数的3倍，Y是短周期元素中原子半径最大的元素，Z的原子序数是W和Y的原子序数之和。下列说法正确的是
A．X氢化物的沸点一定高于W氢化物的沸点
B．简单离子的半径由大到小顺序为Z>Y>X
C．仅由X、Y、Z形成的化合物的水溶液可能呈碱性
D．W、Y、Z分别与X均只能形成两种二元化合物
二、填空题
11．周期表中特殊位置的短周期元素
①族序数等于周期数的元素：_______；
②族序数等于周期数2倍的元素：_______；
③族序数等于周期数3倍的元素：_______；
④周期数是族序数2倍的元素：_______；
⑤周期数是族序数3倍的元素是：_______；
⑥只有负价的元素是：_______；
⑦最高正价等于最低负价的元素是_______。
12．围绕下列七种物质：①铝，②NaHCO3溶液，③稀硝酸，④H2SO4，⑤熔融Ba(OH)2，⑥NaOH溶液，⑦A12(SO4)3固体 ，根据要求回答下列问题。
(1)既能与强酸反应，又能与强碱反应的是 _____________ (填序号)。
(2)属于电解质的是 _______________(填序号)。
(3)写出①和⑥反应的离子方程式________________________。
(4)34.2g⑦溶于水配成500mL溶液，溶液中SO42-的物质的量浓度为______________ 。
(5)①与③发生反应的化学方程式为A1+4HNO3=A1(NO3)3+NO↑+2H2O，该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比是___________。
(6)除去②中的Na2CO3，相关的化学方程式为___________________。
13．已知五种元素的原子序数的大小顺序为C＞A＞B＞D＞E，A，C同周期，B，C同主族。A与B形成的离子化合物A2B中所有离子的电子数相同，其电子总数为30；D和E可形成4核10个电子的分子。试回答下列问题：
(1)写出五种元素的元素符号：A：________、B：________、C：________、D：________、E：________。
(2)用电子式表示离子化合物A2B的形成过程：______________________。
(3)写出下列物质的电子式：
①D元素形成的单质：_______________________________________________。
②E与B形成的化合物：_____________________________________________。
③A，B，E形成的化合物：___________________________________________。
④D与E形成的化合物：______________________________________________。
⑤C，D，E形成的离子化合物：________________________________________。
14．下面是同学们熟悉的物质：①O2 ②H2O ③MgCl2 ④HCl ⑤NaF ⑥CO2 ⑦CH4 ⑧CaO ⑨NaOH；这些物质中，属于盐的是____(填序号，下同)；属于共价化合物的是____；只含有离子键的是_____。
15．C、为第ⅣA族短周期元素，和的化学式相似，但结构和物理性质有很大的不同。
回答下列问题：
(1)、CO2两种晶体的构成微粒分别是___________、___________(填“原子”或“分子”)，熔化时克服的微粒间的作用力分别是___________、___________。
(2)属于___________晶体，干冰属于___________晶体，熔点：___________(填“>”“＜”或“=”)干冰。
(3)从原子半径大小的角度分析，C、O原子间能形成键，而、O原子间不能形成键的原因是___________。
16．按要求对下列物质进行分类：
①与；②与；③苯和甲苯；④与⑤与；⑥与；⑦金刚石和石墨⑧乙烯和丙烯；⑨乙醇和乙酸；⑩乙醇与甲醚()
(1)互为同位素的是_______(填编号，下同)；
(2)互为同分异构体的是_______。
(3)互为同种物质的是_______。
(4)互为同系物的是_______。
(5)互为同素异形体的是_______。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A．质子数相同的粒子不一定是同种元素，如H2O和Ne， 都含10个质子，却不是同种元素，故A错误；
B．卤素单质均为分子晶体，从F2到I2随相对分子质量增大，熔点逐渐升高。但金属的熔点与金属键有关，原子半径越小，金属键越强，熔点越高，所以碱金属单质的熔点从Li到Cs逐渐降低，故B错误；
C．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素既具有一定的金属性，又具有一定的非金属性，而过渡元素为副族元素，故C错误；
D．碱性氧化物是与酸反应生成盐和水的氧化物，均为金属氧化物，但金属氧化物可以是两性氧化物如Al2O3，或酸性氧化物如Mn2O7，故D正确；
故选D。
2．D
【分析】a、b、c、d、e为原子序数依次增大且不同主族的短周期元素，a的原子中只有一个电子，则a为H；b3-与d3+离子的电子层结构相同，则b为N元素，d为Al元素；c原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则c为O元素；则e可能为Si或Cl；综上所述，a、b、c、d、e分别为H、N、O、Al、Si或Cl。
【详解】A．c为O，d为Al，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故简单离子的半径：c>d，故A正确；
B．元素的非金属性越强，简单氢化物越稳定，简单氢化物的热稳定性：c>b，故B正确；
C． a为H，与b(N)、c(O)元素可能形成离子化合物，如NH4NO3，故C正确；
D．e为Si时，其最高价氧化物对应的水化物为硅酸，硅酸为弱酸，故D错误；
故选D。
3．B
【详解】A. 一种元素可能有多种不同的核素，比如氢由三种核素，故A正确；
B. 石墨和金刚石互为同素异形体，结构不同，化学性质不同，故B错误；
C. 氢元素有三种不同的核素，分别为，它们的质子数相同，中子数不同，故C正确；
D. 和互为同位素，化学性质由最外层电子数决定，因此两者化学性质几乎完全相同，故D正确。
综上所述，答案为B。
【点睛】同素异形体是同种元素形成的不同单质。同位素物理性质不同，化学性质几乎相同。
4．D
【详解】A．化学键是一种直接相邻的原子间的强烈的相互作用力，既包含吸引力还包含排斥力，故A正确；
B．化学键可以使离子相结合而形成离子键，也可以使原子相结合形成共价键，故B正确；
C．化学反应过程中，反应物分子内的化学键断裂，生成物分子中的化学键形成，从而完成化学反应，故C正确；
D．氢键属于分子间作用力，它不属于化学键，故D错误；
故答案选D。
5．C
【详解】A、NH4Cl属于离子化合物，含有离子键和共价键，故A错误；
B、NaOH属于离子化合物，含有离子键和共价键，故B错误；
C、CH4属于共价化合物，只含有共价键，故C正确；
D、Na2O属于离子化合物，只含离子键，故D错误。
答案选C。
6．A
【分析】X的最高正价与最低负价代数和为0，所以X为C元素，Y为金属元素，Y与Z最外层电子数之和与W的相等，X与W所在族序数之和等于10，所以Y为Na、Z为P元素、W为S元素，以此分析解答。
【详解】A．X为C元素，其氧化物有CO、CO2；Y为Na，其氧化物有Na2O、Na2O2；W为S元素，其氧化物有SO2、SO3；所以X、Y、W的氧化物均不止一种，故A正确；
B．同周期自左而右原子半径减小、电子层越多原子半径越大，则原子半径大小为：Y> Z > W> X ，故B错误；
C．W为S元素，其最高价氧化物对应的水化物是H2SO4，Z为P元素，其最高价氧化物对应的水化物是H3PO4，酸性H2SO4＞H3PO4，故C错误；
D．W分别与X、Y形成的化合物为CS2、Na2S，CS2为共价化合物，只含共价键，Na2S为离子化合物，只含离子键，故D错误；
故选A。
7．D
【分析】A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素。已知A、D同主族，C、E同主族，A和B、F均能形成二元共价化合物，B元素与酸雨的形成有关，则B是N，A是H，D是Na，C原子序数比N大，与Na小，则C是O，E是S元素，F是Cl元素，然后根据元素周期律分析解答。
【详解】根据上述分析可知：A是H，B是N，C是O，D是Na，E是S，F是Cl元素。
A．离子核外电子层数不同时，离子的电子层数越多，离子半径越大；当离子核外电子层数相同时，离子的原子序数越大，离子半径越小。H+核外没有电子层；N3-、O2-、Na+核外有2个电子层；S2-、Cl-核外有3个电子层，所以离子半径最大的是S2-，即离子半径最大的元素为F，A错误；
B．元素的非金属性越强，其形成的简单氢化物的稳定性就越强。C是O，F是Cl，元素的非金属性：O＞Cl，所以气态氢化物的稳定性：C＞F，B错误；
C．C是O，E是S，它们形成的简单氢化物分别是H2O、H2S，二者都是由分子构成的分子晶体，由于H2O的分子之间存在氢键，增加了分子之间的吸引作用，使物质的熔沸点增大，所以简单氢化物的沸点：H2O＞H2S，即简单氢化物的沸点：C＞E，C错误；
D．A是H，B是N，C是O，D是Na，E是S，F是Cl元素，Na与H形成NaH，与N形成Na3N，与O形成Na2O，与S形成Na2S，与Cl形成NaCl，这些化合物都是离子化合物，D正确；
故合理选项是D。
8．B
【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍，Y是Si元素；W与Y、X与Z位于同一主族，W与X可形成共价化合物WX2，W是H元素、X是O元素， Z是S元素。
【详解】A．CO2、SO2均属于共价化合物，故A正确；
B．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径大小顺序为O＜C＜S＜Si，故B错误；
C．元素非金属性越强，最高价氧化物水化物的酸性越强，酸性H2SiO3＜H2CO3＜H2SO4，故C正确；
D．CO2分子的结构式为O=C=O，所有原子最外层都为8电子结构，故D正确；
选B。
9．D
【详解】A．同主族元素从上到下非金属性减弱，非金属性：S＞Se，则简单氢化物稳定性：H2S＞H2Se，故A正确；
B．Se 与S元属素于同主族元素，Se位于S的下一周期，晒元素位于第四周期VIA族，故B正确；
C．Se原子的核外电子总数为34，最外层得到2个电子形成Se2-，结构示意图为，故C正确；
D．元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：S＞Se，，则最高价氧化物对应水化物的酸性：H2SO4>H2SeO4，故D错误；
故选：D。
10．C
【详解】短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，基态W原子核外电子分布在3个能级，且各能级电子数相等，则电子排布式为1s22s22p2，W为C元素；X原子最外层电子数是内层电子数的3倍，则为O元素；Y是短周期元素中原子半径最大的元素，则为Na元素；Z的原子序数是W和Y的原子序数之和，则为6+11=17,为Cl元素。
A．X氢化物H2O和H2O2， W氢化物为烃，随着碳原子数的增加，烃的沸点可能高于H2O和H2O2，选项A错误；
B．简单离子Cl-多一个电子层，半径最大，O2-、Na+具有相同电子层结构核电荷数越大半径越小，故半径由大到小顺序为Cl-> O2-> Na+，即Z>X >Y，选项B错误；
C．仅由X、Y、Z形成的化合物NaClO的水溶液呈碱性，选项C正确；
D．W、Y分别与X均能形成两种二元化合物Na2O、Na2O2、H2O、H2O2，Z与X均能形成两种以上二元化合物Cl2O、ClO2、Cl2O7等，选项D错误；
答案选C。
11． H、Be、Al C、S O Li Na O、F C
【详解】①族序数等于周期数的元素，可能均为1、2、3，则第一周期第ⅠA族为H，第二周期第ⅡA族为Be、第三周期第ⅢA族为Al；
②族序数等于周期数2倍的元素，周期数为2，族序数为4或周期数为3，族序数为6，分别为C或S；
③族序数等于周期数3倍的元素，只有周期数为2，族序数为6符合，第二周期第ⅥA族为O元素；
④周期数是族序数2倍的元素，只有族序数为1，周期数为2符合，第二周期第ⅠA族为Li元素；
⑤周期数是族序数3倍的元素，只有族序数为1，周期数为3符合，第三周期第ⅠA族为Na元素；
⑥只有负价的元素是：O、F
⑦最高正价等于最低负价的元素是：C。
12． ①② ④⑤⑦ 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 0.6mol/L 1∶1 Na2CO3+ H2O + CO2= 2NaHCO3
【详解】(1)①金属铝与酸反应生成Al3+和氢气，与碱反应生成AlO2-和氢气，故①可选；
②NaHCO3溶液既能与酸反应，生成水和二氧化碳，又能与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水，故②可选；
③稀硝酸与强酸不反应，与强碱能反应，故③不选；
④H2SO4与强酸不反应，与强碱能反应，故④不选；
⑤Ba(OH)2固体与强碱不反应，与强酸能反应，故⑤不选；
⑥NaOH溶液与强碱不反应，与强酸能反应，故⑥不选；
⑦A12(SO4)3与强酸不反应，与强碱能反应，故⑦不选；
故答案为①②；
(2)①铝为金属单质，既不是电解质也不是非电解质；
②NaHCO3溶液是混合物，既不是电解质也不是非电解质；
③稀硝酸是混合物，既不是电解质也不是非电解质；
④H2SO4在水中能导电，是电解质；
⑤Ba(OH)2固体在水中或熔化状态下能导电，是电解质；
⑥NaOH溶液是混合物，既不是电解质也不是非电解质；
⑦A12(SO4)3在水中或熔化状态下能导电，是电解质；
故答案为④⑤⑦；
(3)铝溶解于NaOH溶液的离子反应方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
(4)34.2gA12(SO4)3的物质的量为=0.1mol，则SO42-的物质的量为0.1×3=0.3mol，故溶液中SO42-的物质的量浓度为=0.6mol L-1；
(5)在A1+4HNO3=A1(NO3)3+NO↑+2H2O反应中还原剂为铝，氧化剂的为硝酸，但还有部分硝酸起酸性作用，还原剂和氧化剂的物质的量之比是1:1；
(6)除去NaHCO3中的Na2CO3，可以在其水溶液中通入过量CO2，发生反应的化学方程式为Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3。
13． Na O S N H 或 (或)
【分析】A与B形成离子化合物A2B，A2B中所有离子的电子数相同，且电子总数为30，所以每个离子都有10个电子，由化学式的结构可知，B带2个单位负电荷，A带1个单位正电荷，所以A是Na元素，B是O元素，因为A、C同周期，B与C同主族，所以C为S元素；D和E可形成4核10电子的分子，每个原子平均不到3个电子，可知其中一定含有氢原子，分子中有4个原子核共10个电子，一定是NH3，结合原子序数D＞E，可知D是N元素，E是H元素。据此分析可得结论。
【详解】（1）由上述分析可知，A为Na，B为O，C为S，D为N，E为H，故答案为Na；O；S；N；H；
（2）（2）A2B是Na2O，由钠离子与氧离子形成的离子化合物，Na2O的形成过程为，故答案为；
（3）①D元素形成的单质为N2，其电子式为：，故答案为；
②E与B形成的化合物为H2O或H2O2，电子式为：或，故答案为或；
③A、B、E形成的化合物为NaOH，其电子式为：，故答案为；
④D与E形成的化合物为NH3等，NH3电子式为：，故答案为；
⑤C、D、E形成的离子化合物为（NH4）2S或NH4HS，电子式为或，故答案为或。
【点睛】本题重点训练了电子式的书写，在进行物质电子式的书写时，首先要辨清化合物是属于离子化合物还是共价化合物，离子化合物中有阴、阳离子，带有电荷，而共价化合物是通过共用电子对成键的，没有阴、阴离子，不带电荷。
14． ③⑤ ②④⑥⑦ ③⑤⑧
【分析】①O2是由共价键形成的单质，②H2O是由共价键形成的化合物，属于氧化物，③MgCl2是由Mg2+和Cl-通过离子键形成的离子化合物，属于盐，④HCl是由H和Cl通过共价键形成的共价化合物，属于酸，⑤NaF是由Na+和F-通过离子键形成的化合物，属于盐，⑥CO2是由共价键形成的化合物，属于氧化物，⑦CH4是由H和C通过共价键形成的共价化合物，属于有机物，⑧CaO是由Ca2+和O2-通过离子键形成的离子化合物，属于氧化物，⑨NaOH是由Na+和OH-通过离子键形成的离子化合物，OH-内通过共价键形成，属于碱，据此分析解题。
【详解】盐是指由金属阳离子或铵根离子和酸根离子组成的化合物，故上述物质中属于盐的是：③⑤，共价化合物是指非金属原子键通过共价键形成的化合物，故属于共价化合物的是②④⑥⑦，离子键是指阴阳离子间的静电作用，故仅含离子键的有：③⑤⑧，故答案为：③⑤；②④⑥⑦；③⑤⑧。
15． 原子 分子 共价键 分子间作用力 原子 分子 > 的原子半径大于C，、O原子间距离较大，轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成稳定的键
【详解】(1)属于以共价键结合成空间网状结构的原子晶体，熔化时需要克服共价键；CO2属于以分子间作用力结合形成的分子晶体，熔化时需要克服分子间作用力，故答案为：原子；分子；共价键；分子间作用力；
(2) 属于以共价键结合成空间网状结构的原子晶体；CO2属于以分子间作用力结合形成的分子晶体，原子晶体的熔点高于分子晶体，故答案为：原子；分子；>；
(3)CO2晶体是分子晶体，其中C的原子半径较小，C、O原子能充分接近，p-p轨道肩并肩重叠程度较大，形成稳定的π键；而Si原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p-p轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的π键，故答案为：的原子半径大于C，、O原子间距离较大，轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成稳定的键。
16．(1)①
(2)⑤⑩
(3)④
(4)③⑧
(5)②⑥⑦
【分析】同一元素的不同原子互称同位素；由同种元素组成的不同单质叫同素异形体；分子式相同结构不同的有机化合物互称同分异构体；结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物。
①与中子数不同，是氢元素的不同核素，互为同位素；②与是氧元素形成的结构不同的单质，互为同素异形体；③苯和甲苯结构相似，都属于芳香烃，相差1个CH2原子团，互为同系物；④与都是氢氧元素组成的，结构相同，属于同一物质；⑤与分子式相同，结构不同，为碳链异构，互为同分异构体；⑥与是碳元素形成的结构不同的单质，互为同素异形体；⑦金刚石和石墨是碳元素形成的结构不同的单质，互为同素异形体；⑧乙烯和丙烯结构相似，都属于单烯烃，相差1个CH2原子团，互为同系物；⑨乙醇和乙酸是两种不同类的物质；⑩乙醇与甲醚()分子式相同，结构不同，为官能团异构，互为同分异构体。
(1)
互为同位素的是①(填编号，下同)；故答案为：①；
(2)
互为同分异构体的是⑤⑩。故答案为：⑤⑩；
(3)
互为同种物质的是④。故答案为：④；
(4)
互为同系物的是③⑧。故答案为：③⑧；
(5)
互为同素异形体的是②⑥⑦，故答案为：②⑥⑦。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页