第四章 物质结构 元素周期律 单元测试题
一、单选题
1.下图是短周期主族元素的价类二维图。下列说法错误的是
A.g和h可能是同一种物质 B.一定条件下,a与氧气能一步反应生成d
C.一定条件下,a和e能反应生成b D.c、d、e中,只有c是酸性氧化物
2.下列化学用语书写不正确的是
A.N2的电子式:
B.KNO3的电离方程式:
C.用电子式表示NaCl的形成过程:
D.H2还原CuO反应中电子的转移:
3.某元素的一种微粒结构示意图如图所示,下列有关说法错误的是
A.若微粒为原子,它是元素Ar B.若微粒为阳离子,它可能是元素Al
C.若微粒为阴离子,其质子数小于18 D.该微粒最外层已达8电子稳定结构
4.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,焰色试验中X呈黄色,Y是地壳中含量最多的金属元素,W、Z原子最外层电子数相同,Z的核电荷数是W的2倍。下列叙述正确的是
A.简单离子半径:
B.化合物中,阴、阳离子的个数比为1:1
C.X、Y、Z最高价氧化物对应的水化物两两间能发生反应
D.简单氢化物的稳定性:
5.氚管是一种应用在深海夜光手表中的发光装置。其主要结构是在一个密闭玻璃管中充入氚气,由氚在β衰变时释放出的电子射中涂在玻璃管内部的荧光粉,发出荧光。下列说法错误的是
A.氚原子核内中子数为2
B.β衰变属于化学变化
C.H、D、T互为同位素
D.含有氚的废水具有放射性
6.下列说法正确的一组是
①、、均属于碱性氧化物
②已知氧化铝在熔融状态下能导电,则氧化铝在熔融状态下能电离
③海水、空气、胆矾、盐酸均为混合物
④苏打、碱石灰、醋酸、小苏打均为电解质
⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴、阳离子
⑥熔融的电解质都能导电
⑦铁粉、生石灰均能做干燥剂
⑧与石墨互为同素异形体
A.①③⑤⑥ B.②④⑤⑦⑧ C.②⑤⑧ D.②⑤⑥⑦
7.短周期主族元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大。X和Y位于同一周期且能组成红棕色的大气污染物,金属元素M的单质与冷水几乎不反应,但可与热水发生置换反应生成W的单质。下列有关说法错误的是
A.简单离子半径:
B.常温下,Z的单质能够与水剧烈反应
C.简单氢化物的沸点:Y>X
D.由W、X、Y三种元素组成的化合物的水溶液均呈酸性
8.某元素R的原子结构示意图如图。下列关于该元素的说法中,不正确的是
A.核电荷数和外电子数是16 B.属于非金属元素
C.其含氧酸的的化学式为HRO4 D.RO3为酸性氧化物
9. A、B、C、D均为短周期元素,其中A、B、C在周期表中的位置如图所示。
已知B元素的最外层电子数是次外层的一半,D为短周期原子半径最大的主族元素,下列说法正确的是
A.D与C形成的化合物中可能含有共价键
B.氧化物对应水化物的酸性A比C强
C.B的氧化物为两性氧化物
D.简单离子的半径:A10.通过实验、观察、类比、推理等方法得出正确的结论是化学学习的方法之一、下列实验操作、现象和解释都正确的是
选项 操作 实验现象 解释
A 铝热剂溶于足量稀盐酸再滴加KSCN溶液 出现血红色 铝热剂中一定含有氧化铁
B 将某无色气体通入溴水,再滴入HCl酸化的溶液 溴水褪色,出现白色沉淀 该无色气体为
C 将氯气通入含酚酞的NaOH溶液 溶液红色褪去 HClO具有漂白性
D 在铅皿中将浓硫酸跟萤石()混合 有“白雾”出现 非金属性:S>F
A.A B.B C.C D.D
11.下列离子方程式或化学方程式错误的是
A.浅黄色过氧化钠吸收后变为白色:
B.向溶液中滴加溶液产生蓝色沉淀:
C.向浓氨水中滴加明矾溶液产生白色沉淀:
D.向溶液中通入少量气体:
12.将400mL浓度均为的、混合液分为甲、乙、丙、丁四等份,分别通入适量的,的物质的量与转移电子的物质的量的关系如图(只考虑氯气与、、发生反应,忽略副反应)。下列叙述正确的是
A.甲中离子方程式为
B.乙中通入氯气的体积为448mL(标准状况)
C.丁中生成的、和的物质的量之比为
D.
13.短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,已知Z为金属元素,且Z与R、X、Y不在同一周期,常温下由这些元素组成的二元或三元化合物有如下转化关系,下列叙述错误的是
A.原子半径:Z>X>Y>R B.简单氢化物稳定性:Y>X
C.甲含两种化学键 D.X的最高价氧化物对应的水化物是强酸
14.为阿伏加德罗常数的值。HgS溶于“王水”的反应如下:(未配平)。下列叙述正确的是
A.盐酸中含HCl分子数为
B.标准状况下,生成2.24LNO时转移电子数为
C.该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为
D.生成9.6gS时,同时生成氢氧键的数目为
二、非选择题
15.高铁酸钠()是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法,其中一种方法是用次氯酸钠、烧碱和硫酸铁反应制备。回答下列问题:
(1)高铁酸钠()中铁元素的化合价是 ,据此判断高铁酸钠有 (填“氧化性”或“还原性”),中的中子数为 。
(2)用次氯酸钠、烧碱和氯化铁反应制备的化学原理可表示为。该反应中,氧化剂是 (填化学式),被氧化的元素是 (填元素符号),氧化产物和还原产物的物质的量之比为 ,生成1时,转移电子的物质的量为 。
(3)下列物质中可用于自来水消毒的是___________(填标号)。
A.臭氧 B.氯化钠 C.活性炭 D.二氧化氯
16.门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”、“类硅”在内的11种元素。回答下列问题:
Ⅰ. “类铝”在门捷列夫预言4年后,被布瓦博德朗在一种矿石中发现,命名为镓(Ga)。
(1)铝是一种活泼金属,工业上采用电解熔融Al2O3制备金属Al。电解反应方程式为2Al2O34Al+3O2↑,加入冰晶石的目的是 。Al可以与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]与H2,该反应的离子方程式为 。
(2)镓与铝同主族,且位于铝的下一周期,则镓的原子结构示意图为 。
(3)废弃的含GaAs的材料可以用浓硝酸溶解,放出红棕色气体,同时生成H3AsO4和Ga(NO3)3,该反应的化学方程式为 。
Ⅱ.门捷列夫预言的“类硅”,多年后被德国化学家文克勒发现,命名为锗(Ge)。
(4)硅是应用最为广泛的半导体材料,写出高纯硅的两种用途: 、 。
(5)写出SiCl4的电子式:
(6)硅和锗单质分别与H2反应时,反应较难进行的是 (填“硅”或“锗”)。
17.已知几种元素的性质或原子结构的相关叙述如表所示,回答下列问题。
元素编号 元素性质或原子结构的相关叙述
T 失去一个电子后形成与Ne相同的核外电子排布
X 最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y 其某种单质是空气的主要成分,也是最常见的助燃剂
Z 原子核外有3个电子层,最外层比次外层少1个电子
(1)元素X的一种同位素用作相对原子质量的标准,这种同位素的原子符号是 。X的另一种同位素可用来测定文物所属年代,这种同位素的原子符号是 。
(2)Y形成的另一种单质,主要存在于地球的平流层中,被称作地球生物的保护伞,该单质的化学式是 。
(3)元素Z在海水中含量非常高,海水中含Z元素的化合物主要是 (填化学式),电离方程式为 。
(4)画出T的原子结构示意图: 。
(5)由X元素组成的单质在Y元素组成的常见单质中完全燃烧,生成的产物用足量的氢氧化钠溶液吸收,反应的化学方程式为 。
18.下表列出9种元素在元素周期表(元素周期表只给出部分)中的位置
族 周期 ⅠA 0
1 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ② ③ ④ ⑤
3 ⑥ ⑦ ⑧
4 ⑨
请回答下列问题:
(1)考古工作者利用某元素的一种核素测定一些文物的年代,这种核素的元素符号是 。
(2)写出由元素②和元素④形成原子个数比为1∶2的化合物的电子式: 。
(3)元素⑥的最高价氧化物对应的水化物与元素⑦的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为
(4)③、④、⑤三种元素的简单氢化物稳定性顺序是 (填化学式;用“>”连接)。
(5)表中的ⅠA族、ⅡA族元素全部是金属元素,这种判断 (填“正确”或“错误”);根据元素周期律,自然界中最强的碱是 (填化学式)。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A.由图可知,a、b、c、d、e、f、g、h分别为、、、、NO、、铵盐、硝酸盐;g和h可能都是硝酸铵,A正确;
B.氨气与氧气不能直接反应生成二氧化氮,B错误;
C.氨气和一氧化氮在一定条件下能反应生成氮气,C正确;
D.对应的酸是硝酸,NO、、中只有是酸性氧化物,D正确;
故选B。
2.D
【详解】A.N原子最外层电子为5个,差3个电子达到稳定结构,共用3对电子,N2的电子式:,故A正确;
B.KNO3是强电解质,能完全电离出1个和1个,电离方程式:,故B正确;
C.NaCl为离子化合物,书写电子式时注意,左边写钠原子和氯原子电子式,右边写氯化钠的电子式,中间可以用箭头连接,用电子式表示氯化钠的形成过程为:,故C正确;
D.H2还原CuO反应中,氢气作还原剂,失去电子,图示中箭头方向错误,故D错误;
答案选D。
3.B
【详解】A.若微粒为原子,则x=18,它是元素Ar,故A正确;
B.若微粒为阳离子,x>18,可能是K、Ca等元素,它不可能是元素Al,故B错误;
C.若微粒为阴离子,质子数小于电子数,其质子数小于18 ,故C正确;
D.根据结构示意图,该微粒最外层达8电子稳定结构,故D正确;
选B。
4.C
【详解】A.根据题意可知元素W、X、Y、Z分别为O、Na、Al、S,简单离子半径:,A错误;
B.中,阴、阳离子的个数比为1:2,B错误;
C.X、Y、Z最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、、,两两间能发生反应,C正确;
D.简单氢化物的稳定性:,D错误;
故选C。
5.B
【详解】A.氚原子()核内质子数为1,中子数为2,故A正确;
B.β衰变是1个中子转化为1个质子和1个电子,原子核发生变化,属于物理变化,故B错误;
C.H、D、T的质子数相同、中子数不同,互为同位素,故C正确;
D.氚具有放射性,故D正确;
选B。
6.C
【详解】①属于酸性氧化物,故错误;
②氧化铝在熔融状态下能导电,可知氧化铝在熔融状态下能电离成自由移动的离子,故正确;
③胆矾为CuSO4·5H2O,为纯净物,故错误;
④碱石灰为NaOH和CaO的混合物,既不是电解质也不是非电解质,故错误;
⑤电解质在溶液中发生电离,生成自由移动的阴阳离子,从而使溶液能导电,故正确;
⑥熔融的电解质不一定发生电离,不一定能导电,故错误;
⑦铁粉不能做干燥剂,故错误;
⑧与石墨为结构不同的碳单质,互为同素异形体,故正确;
正确的有②⑤⑧;
故选:C。
7.D
【分析】X和Y位于同一周期且能组成红棕色的大气污染物,该气体为NO2,则X为N,Y为O,金属元素M的单质与冷水几乎不反应,但可与热水发生置换反应生成W的单质,可知M为Mg,W为H,由题给信息可知W、X、Y、M四种元素分别为H、N、O、Mg,Z可能为或。
【详解】A.简单离子半径:(或),A项正确;
B.常温下,或都很活泼,均能与水发生剧烈反应,B项正确;
C.简单氢化物的沸点:,C项正确;
D.由W、X、Y三种元素组成的的水溶液显碱性,D项错误;
故选:D。
8.C
【详解】A.元素R的原子结构示意图为,其核电荷数是16,核外电子数是16,故A正确;
B.该元素是硫元素,属于非金属元素,故B正确;
C.硫元素最高价为+6价,其最高价含氧酸的化学式是H2SO4,低价含氧酸可以是H2SO3,而化学式为HRO4中R为+7价,故C错误;
D.SO3与水反应生成H2SO4,SO3属于酸性氧化物,故D正确;
故选:C。
9.A
【分析】依题意推断,A为氮元素、B为硅元素、C为硫元素、D为钠元素。
【详解】A.钠与硫可以形成多硫化物,可能存在共价键,A正确;
B.没有指明化合价,无法比较,B错误;
C.二氧化硅为酸性氧化物,C错误;
D.核外电子排布相同的离子,序大径小,简单离子的半径:A>D ,D错误;
故选A。
10.B
【详解】A.铝热剂溶于足量稀盐酸再滴加KSCN溶液,出现血红色,说明溶液中含有Fe3+,铝热剂中可能含有四氧化三铁,故A错误;
B.将某无色气体通入溴水,再滴入HCl酸化的溶液,溴水褪色,出现白色沉淀,白色沉淀一定是硫酸钡,则该无色气体为,故B正确;
C.将氯气通入含酚酞的NaOH溶液,溶液红色褪去,可能是因为氢氧化钠被中和,溶液碱性减弱,故C错误;
D.非金属性F>S,在铅皿中将浓硫酸跟萤石()混合,有“白雾”出现,说明生成HF酸,HF酸是无氧酸,不能证明非金属性S>F,故D错误;
选B。
11.D
【详解】A.过氧化钠吸收的过程中发生氧化还原反应生成,方程式为:,故A正确;
B.向溶液中滴加溶液产生蓝色沉淀,离子方程式为:,故B正确;
C.向浓氨水中滴加明矾溶液产生Al(OH)3白色沉淀,离子方程式为:,故C正确;
D.向溶液中通入少量气体生成碳酸钙沉淀和次氯酸,离子方程式为:,故D错误;
故选D。
12.C
【详解】A.由丙、丁数据可知,丙中氯气恰好完全氧化、、生成、、。,,,根据电子守恒可知,,。由此可知,,,。还原性:,甲中氯气恰好将碘离子完全氧化,离子方程式为,A项错误;
B.根据乙中转移电子的物质的量为0.08mol,可得乙中通入氯气的物质的量为0.04mol,氯气体积为896mL(标准状况),B项错误;
C.丁中生成的、、的物质的量依次为0.04mol、0.02mol、0.02mol,它们的物质的量之比为,C项正确;
D.由分析可知,,D项错误;
答案选C。
13.C
【分析】短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,由酚酞溶液变红色可知,丙为氨气,则R为H元素;由Z为金属元素,且不与R、X、Y位于同一周期,白色固体丁不溶于氢氧化钠溶液可知,丁可能为氧化镁或氢氧化镁,则Z为Mg元素;甲与乙(液体)反应生成丙和丁,则甲为氮化镁、乙为水、丁为氢氧化镁,所以X为N元素、Y为O元素、Z为Mg元素。
【详解】A.四种元素中,氢原子的原子半径最小,镁原子的原子半径最大,同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则镁、氮、氧、氢的原子半径依次减小,故A正确;
B.元素的非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,氧元素的非金属性强于氮元素,所以水的稳定性强于氨气,故B正确;
C.由分析可知,甲为只含有离子键的离子化合物氮化镁,故C错误;
D.氮元素的最高价氧化物对应的水化物为强酸硝酸,故D正确;
故选C。
14.B
【分析】中N元素化合价由+5降低为+2,氧化剂是;HgS中S元素化合价由-2升高为0,还原剂是HgS;盐酸没有参与氧化还原反应,根据得失电子守恒,反应方程式为;
【详解】A.盐酸中HCl完全电离为和,溶液中不存在HCl分子,故A错误;
B.反应过程中N元素化合价由+5降低为+2,生成1molNO时转移3mol电子,故生成0.1molNO时转移0.3mol电子,故B正确;
C.中N元素化合价由+5降低为+2,氧化剂是;HgS中S元素化合价由-2升高为0,还原剂是HgS;盐酸没有参与氧化还原反应,根据得失电子守恒,两者物质的量之比为,故C错误;
D.根据,生成3molS时,生成4molH2O,所以同时生成8molH-O键,故D错误;
选B。
15.(1) +6 氧化性 12
(2) NaClO Fe 2:3 3mol
(3)AD
【详解】(1)中钠、氧化合价分别为+1、-2,根据正负化合价为零的原则可知,其中Fe的化合价为+6价;高铁酸钠中铁为+6价,处于高价态,有强氧化性;质量数等于质子数加中子数,则中的中子数为23-11=12;
(2)该反应中次氯酸根中的氯由+1价降低到-1价,则氧化剂为NaClO,发生还原反应得到还原产物为9个NaCl中的3个NaCl;铁元素由+3价升高到+6价,发生氧化反应,被氧化元素为Fe,发生氧化反应得到氧化产物;氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:3;该反应中铁元素由+3价升高到+6价,生成1时,转移电子的物质的量为3mol;
(3)臭氧、二氧化氯具有强氧化性,能杀菌消毒,故选AD。
16.(1) 降低Al2O3熔融温度或作助熔剂 2Al+2OH- + 6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
(2)
(3)GaAs+11HNO3=Ga(NO3)3+ H3AsO4+ 8NO2↑+ 4H2O
(4) 芯片 硅太阳能电池
(5)
(6)锗
【详解】(1)电解熔融Al2O3制备金属Al的过程中,加入冰晶石的目的是降低Al2O3熔融温度或作助熔剂。Al可以与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]与H2,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:2Al+2OH- + 6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑。
(2)镓与铝同主族,最外层有3个电子,且位于铝的下一周期,含有4个电子层,则镓的原子结构示意图为。
(3)GaAs和浓硝酸反应,生成红棕色气体NO2,同时生成H3AsO4和Ga(NO3)3,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:GaAs+11HNO3=Ga(NO3)3+ H3AsO4+ 8NO2↑+ 4H2O。
(4)硅是应用最为广泛的半导体材料,写出高纯硅的两种用途:芯片、硅太阳能电池。
(5)SiCl4是共价化合物,电子式为:。
(6)锗位于硅的下一周期,且位于同一主族,同主族自上而下元素的非金属性逐渐减弱,元素的非金属性Si>Ge,非金属性越强,越容易和H2反应,硅和锗单质分别与H2反应时,反应较难进行的是锗。
17.(1) 12C 14C
(2)O3
(3) NaCl NaCl=Na++Cl-
(4)
(5)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
【分析】T失去一个电子后,形成与Ne相同的核外电子排布,则T为Na;X的最外层电子数是次外层电子数的2倍,则X含有2个电子层,最外层含有4个电子,为C元素;Y的某种单质是空气的主要成分,也是最常见的助燃剂,则Y为O;Z的原子核外有3个电子层,最外层比次外层少1个电子,则Z为Cl元素,以此分析解答。
【详解】(1)X为C,元素X的一种同位素用作相对原子质量的标准,这种同位素的原子符号是12C,C的一种同位素可用来测定文物所属年代,该核素的质量数为14,这种同位素的原子符号是14C;
(2)Y为O,O形成的另一种单质,主要存在于地球的平流层中,被称作地球生物的保护伞,该单质为臭氧,其化学式是O3;
(3)Z为Cl,元素Z在海水中含量非常高,海水中含Z元素的化合物主要NaCl,电离方程式为NaCl=Na++Cl-;
(4)T为Na,原子结构示意图为;
(5)X为C、Y为O,X的单质在Y的常见单质中充分燃烧,生成产物为CO2,二氧化碳通入足量氢氧化钠溶液中反应的方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
18.(1)
(2)
(3)Al(OH)3+OH-=+2H2O
(4)HF>H2O>NH3;
(5) 错误 CsOH
【分析】根据题表中信息可知:①为H,②为C,③为N,④为O,⑤为F,⑥为Na,⑦为Al,⑧为Cl,⑨为Br元素。
【详解】(1)可用于文物断代的是C元素的一种核素,其原子核内质子数是6,中子数是8,则其质量数为14,写表示为。
(2)由元素②和元素④形成原子个数比为1∶2的化合物为CO2,电子式:。
(3)⑥为Na,Na元素最高价氧化物对应的水化物是NaOH,⑦为Al,Al元素最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3,Al(OH)3是两性氢氧化物能够与NaOH溶液反应产生NaAlO2、H2O,该反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH-=+2H2O。
(4)③为N,④为O,⑤为F,元素的非金属性随原子序数的增大而增强,元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性:F>O>N,所以三种元素形成的简单氢化物的稳定性大小关系为:HF>H2O>NH3。
(5)ⅠA族元素中H元素是非金属元素,因此认为元素周期表第ⅠA族、第ⅡA族元素全部是金属元素的判断是错误的;
根据元素周期律,元素金属性最强的在周期表的左下角,其形成的最高价氧化物对应的水化物的碱性最强,自然界中能够稳定存在的金属元素中金属性最强的元素是Cs,故最强的碱是CsOH