江苏省徐州市2015-2016学年高一化学苏教版必修2专题检测：专题1 微观结构与物质的多样性

专题1 微观结构与物质的多样性专题检测
(时间：90分钟　满分：100分),
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分；每小题只有一个选项符合题意)
1．日本福岛核电站的核原料铀 235(2 ( http: / / www.21cnjy.com )35 92U)裂变释放出具有放射性的碘 131(I)和铯 137(Cs)，下列说法正确的是(　　)
A．127I与131I互为同素异形体
B．137Cs的核电荷数为137
C．铀 235的中子数是143
D．铯与水的反应比钠与水的反应缓慢
2．下列说法不正确的是(　　)
A．Mg的金属性比Al强
B．H－的离子半径大于Li＋
C．HCl的热稳定性比HF强
D．HClO4的酸性比H3PO4强
3．下列分子式表示一种纯净物的是(　　)
A．C4H10 B．C
C．C2H6O D．O2
4．不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是(　　)
A．单质氧化性的强弱
B．单质沸点的高低
C．单质与氢气化合的难易
D．最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱
5．下列电子式正确的是(　　)
( http: / / www.21cnjy.com )
6．下列变化需克服相同类型作用力的是(　　)
A．碘和干冰的升华
B．硅和C60的熔化
C．氯化氢和氯化钾的溶解
D．溴和汞的汽化
7．下面是一些常见分子的比例模型。其中1个分子中含有共用电子对最多的是(　　)
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8．下列说法正确的是(　　)
A．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表ⅡA族
B．主族元素X、Y能形成XY2型化合物，则X与Y 的原子序数之差可能为2或5
C．氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高
D．同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同
9．W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子 ( http: / / www.21cnjy.com )序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是(　　)
A．单质的沸点：W>X
B．阴离子的还原性：W>Z
C．氧化物的水化物的酸性：YD．X与Y不能存在于同一离子化合物中
10．下列顺序排列不正确的是(　　)
A．热稳定性：H2O>HF>H2S
B．原子半径：Na>Mg>O
C．酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4
D．非金属性：F>Cl>Br
11．下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是(　　)
A．酸性：H2SO4>H3PO4
B．非金属性：Cl>Br　　　
C．碱性：NaOH>Mg(OH)2
D．热稳定性：Na2CO3>NaHCO3
12．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．O2和O3分子式不同，结构相同
D．单质硫有S2、S4、S6等，它们都是硫的同素异形体
13．如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是(　　)
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A．原子半径：Z>Y>X
B．气态氢化物的稳定性：RC．WX3和水反应形成的化合物是离子化合物
D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应
14．X、Y、Z均为短周期主族元素，其核电荷数依次增大，且它们的原子最外层电子数之比为1∶4∶2。下列叙述中正确的是(　　)
A．X一定是碱金属元素
B．Y元素能形成化合物NaHYO3，且其水溶液呈碱性
C．Z元素形成的最高价氧化物熔点较低
D．X的单质一定能通过电解Z的盐酸盐溶液制备
15．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如下图所示，其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍，下列说法不正确的是(　　)
X Y
Z W
A.原子半径：W>Z>Y>X
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>Z
C．最简单气态氢化物的热稳定性：Y>X>W>Z
D．元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等
16．如图所示，a、b、c均为非金属单质， ( http: / / www.21cnjy.com )d、e均为含有10个电子的共价化合物，且分子中所含原子个数：d＞e，f为离子化合物。则下列说法错误的是(　　)
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A．常温下，单质a呈气态
B．单质c具有强氧化性
C．稳定性：d＞e
D．f受热易分解为d和e
二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
17．(10分)如图所示， ( http: / / www.21cnjy.com )已知A元素的最低化合价为－3价，它的最高价氧化物含氧56.21%，原子核内中子数比质子数多1，试回答(均用具体的元素符号回答)：
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(1)写出它们的元素符号：
A________，B________，C________，D________。
(2)A、B、C、D的气态氢化物稳定性最差的是______。
(3)A、B、C的原子半径由小到大的顺序是________________________________。
(4)A、B、C三元素最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是___________________
_____________________________________________________。
18．(10分)现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
元素编号 元素性质或原子结构
T M层上有6个电子
X 最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y 常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性
Z 元素最高正价是＋7价
W 其单质既能跟酸反应，又能跟碱反应，都产生H2
(1)元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是________。
(2)元素Y与氢元素形成一种离子YH，写出该微粒的化学式：________(用元素符号表示)。
(3)元素Z与元素T相比，非金属性较强的是______(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是________。
①常温下Z的单质和T的单质状态不同
②Z的氢化物比T的氢化物稳定
③一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(4)探寻物质的性质差异性是学习的重要 ( http: / / www.21cnjy.com )方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是________(填化学式)，理由是__________________________________。Z的最高价氧化物对应的水化物与W的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为_______________________________________________
______________________________________________________________________________。
19．(8分)C60、金刚石和石墨的结构模型分别如下图所示(金刚石、石墨仅表示出部分结构)：
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(1)等质量的C60、金刚石和石墨 ( http: / / www.21cnjy.com )三者完全燃烧产生的二氧化碳的物质的量________，在一定条件下它们相互之间能否转化？________(填“能”或“不能”)。
(2)固态时，C60、金刚石和石墨三者为分子晶体的是________________。
(3)石墨是层状结构，层与层之间可以滑动，其 ( http: / / www.21cnjy.com )硬度比金刚石小很多的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
20．(10分)现有下列短周期元素性质的数据：
元素编号元素性质 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
原子半径(10－10 m) 0.74 1.60 1.52 1.10 0.99 1.86 0.75 1.43
最高正化合价 ＋2 ＋1 ＋5 ＋7 ＋1 ＋5 ＋3
最低负化合价 －2 －3 －1 －3
试回答下列问题：
(1)上述元素中处于同一主族的有______________，处于第3周期的有__________________(以上均用编号表示)。
(2)元素④与元素⑦相比较，气态氢化物较稳定的是________(填气态氢化物的化学式)。
(3)元素①、⑥能形成两 ( http: / / www.21cnjy.com )种化合物，写出其中较稳定的化合物与CO2反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)上表中某元素最高价氧化物对应的水 ( http: / / www.21cnjy.com )化物能溶于盐酸和氢氧化钠溶液，该元素的单质与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为____________________________________________________
____________________________________________。
21．(14分)某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。
Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1 m ( http: / / www.21cnjy.com )ol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：________与盐酸反应最剧烈，______与盐酸反应的速度最慢；________与盐酸反应产生的气体最多。
(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑 ( http: / / www.21cnjy.com )浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混 ( http: / / www.21cnjy.com )合生成NH3·H2O，从而验证NaOH碱性强于NH3·H2O，继而可以验证Na的金属性强于氮，你认为此设计是否合理？并说明理由。________________
________________________________________________________________________________________________________________________________。
Ⅱ.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律
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(4)仪器B的名称为________，干燥管D的作用为____________。
(5)若要证明非金属性：Cl＞I，则A ( http: / / www.21cnjy.com )中加浓盐酸，B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到C中溶液__________________________
__________(填现象)，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用______________溶液吸收尾气。
(6)若要证明非金属性：C＞Si，则在A中 ( http: / / www.21cnjy.com )加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液，观察到C中溶液________________________(填现象)，即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C中干扰试验，应在两装置间添加装有________________溶液的洗气瓶除去。
答案精析
1．C　[127I与131I ( http: / / www.21cnjy.com )互为同位素，A错误；铯 137的核电荷数为55,137为其质量数，B错误；U中质量数为235，质子数为92，中子数为143，C正确；铯的活动性比钠强，与水反应更剧烈，D错误。]
2．C　[同一周期的元素，随原子序数递 ( http: / / www.21cnjy.com )增，金属性逐渐减弱，A正确；H－与Li＋具有相同的电子层结构，“序小径大”，B正确；同一主族，自上而下，非金属性减弱，气态氢化物的稳定性减弱，C错误；同一周期，随原子序数递增，非金属性增强，最高价氧化物对应水化物酸性增强，D正确。]
3．D　[C4H10有两种同分异构体； ( http: / / www.21cnjy.com )碳有多种同素异形体，如金刚石和石墨等，都可用“C”表示其组成，C2H6O有乙醇和二甲醚两种同分异构体。]
4．B　5.C
6．A　[碘和干冰均为分子晶体，由分子构 ( http: / / www.21cnjy.com )成，分子间以分子间作用力结合，二者升华时均破坏分子间作用力，A正确；硅为原子晶体，熔化时破坏共价键，C60为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，B错误；HCl溶于水破坏共价键，KCl溶于水破坏离子键，C错误；溴汽化破坏分子间作用力，汞汽化破坏金属键，D错误。]
7．D　[CO2中每个O、C之间均是两对共用电子对，共有4对共用电子对。]
8．B　[本题考查物质结构知识；本题可用举例 ( http: / / www.21cnjy.com )法，氦原子最外层电子数为2，为0族，A项错误；MgCl2中原子序数之差为5，CO2中原子序数之差为2，B项正确；由于HF分子间存在氢键，故HF的沸点比HCl的高，C项错误；第ⅠA族中H的氧化物H2O为分子晶体，其它碱金属氧化物为离子晶体，D项错误。]
9．B　[W的L层无电子，则W是H元 ( http: / / www.21cnjy.com )素；X的L层有5个电子，则X是N元素，Y与Z的L层都是8个电子，则二者都是第3周期元素。根据最外层电子数之和为18可知Y与Z的最外层电子数之和为12，Z的原子序数大于Y，所以Y是P，Z是Cl元素。A项，氢气与氮气都是分子晶体，相对分子质量大的沸点高，沸点X>W，错误；B项，H元素的非金属性比Cl弱，所以简单阴离子的还原性W>Z，正确；C项，未指明最高价氧化物的水化物，不能判断酸性的强弱，错误；D项，N与P可以同时存在于同一离子化合物中，如磷酸铵，错误，答案选B。]
10．A　11.D
12．D　[A中，同素异形体之间的转化 ( http: / / www.21cnjy.com )属于化学变化，A错；B中，同素异形体的物理性质一般不同，化学性质相似，B错；C中，O2和O3属于同素异形体，它们的分子式不同，结构也不相同，C错；D中S2、S4、S6是由S元素形成的不同硫单质，它们属于同素异形体，D正确。]
13．D　[X及其后的一种元素均没有最高 ( http: / / www.21cnjy.com )正价，则知X为氧元素。根据短周期元素的主族序数＝元素的最高正价数可推断：Y为钠元素，Z为铝元素，W为硫元素，R为氯元素。A项不正确，原子半径：Y(Na)>Z(Al)>X(O)；B项不正确，气态氢化物稳定性R(HCl)>W(H2S)；C项不正确，WX3(SO3)与H2O化合生成H2SO4，H2SO4是共价化合物；D项正确，Y(Na)和Z(Al)对应的最高价氧化物的水化物分别为NaOH与Al(OH)3，二者能发生反应：NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O。]
14．B　[X、Y、Z均为短周期主 ( http: / / www.21cnjy.com )族元素，其核电荷数依次增大，且它们的原子最外层电子数之比为1∶4∶2，所以其分别是第ⅠA族、第ⅣA族、第ⅡA族，所以其可能是H或Li、C和Mg元素。A项，X不一定是碱金属元素，错误；C项，氧化镁的熔点较高，错误；D项，H2可以通过电解MgCl2溶液制取，但Li不可以，错误。]
15．A　[短周期元素W原子的质子数 ( http: / / www.21cnjy.com )是其最外层电子数的三倍，则W是P元素，根据元素在周期表中的位置关系可确定：X是N元素，Y是O元素；Z是Si元素。同一周期从左到右，元素的原子半径减小，同一主族从上到下，元素的原子半径增大，所以原子半径大小关系是Z>W>X>Y，A项不正确；同一周期从左到右，元素最高价氧化物对应水化物的酸性增强，所以它们的最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>Z，B项正确；同一周期从左到右，最简单气态氢化物的稳定性增强，同一主族从上到下，最简单气态氢化物的稳定性减弱，所以元素的气态氢化物的稳定性：Y>X>W>Z，C项正确；X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等，D项正确。]
16．C　[非金属单质形成的含有10个 ( http: / / www.21cnjy.com )电子的共价化合物有CH4、NH3、H2O、HF。由于f为离子化合物且分子中所含原子个数：d＞e，则d是NH3，e是HF，f是NH4F。因此a、b、c分别是N2、H2、F2。根据元素周期律可知HF的稳定性大于NH3，故C错误。]
17．(1)P　S　Cl　O　(2)PH3　(3)Cl(4)HClO4>H2SO4>H3PO4
解析　A元素的最低化合价为－ ( http: / / www.21cnjy.com )3价，则其最高正价为＋5价，最高价氧化物的化学式可表示为R2O5，设A元素的相对原子质量为Ar，则有：＝56.21%，Ar≈31，即A为磷，B、C、D、E分别为硫、氯、氧、硒。根据同周期、同主族元素的原子半径、金属性和非金属性的递变规律可以推断出它们的气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性强弱关系。
18．(1)C　(2)NH　(3)Cl　②　(4)H2CO3　只有它显弱酸性　3H＋＋Al(OH)3===Al3＋＋3H2O
解析　(1)从X的原子结构 ( http: / / www.21cnjy.com )：“最外层电子数是次外层电子数的2倍”，且其一种同位素可测定文物年代推知X为碳元素，其同位素符号是C。(2)因元素Y单质为双原子分子，其氢化物水溶液显碱性推出Y为氮元素，Y与H形成的YH即NH。(3)Z属短周期元素，其最高正价为＋7价，则可推知Z为氯元素，它的非金属性比硫强，可以通过②来证实。(4)从T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应水化物来看，分子式分别为H2SO4、H2CO3、HNO3和HClO4，显然H2CO3的性质与其他三种不同，因只有它是弱酸。
19．(1)相等　能　(2)C60　(3)石墨中层与层之间的作用力是较弱的分子间作用力
20．(1)③和⑥、④和⑦　②④⑤⑥⑧　(2)NH3
(3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　(4)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
解析　根据表格信息知，①为氧元素；根据＋1 ( http: / / www.21cnjy.com )价和原子半径知，③为锂元素，⑥为钠元素；②的原子半径比⑥小，则②为镁元素，④和⑦位于第ⅤA族，根据原子半径知，④为磷元素，⑦为氮元素；氟没有正价，则⑤为氯元素，⑧为铝元素。
21．(1)钾　铝　铝　(2)S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－
(3)不合理，NH3·H2O不是N元素对应的最高价氧化物的水化物　(4)锥形瓶　防止倒吸　(5)变蓝　NaOH
(6)有白色沉淀生成　饱和NaHCO3
解析　(5)本实验利用KMnO4与浓盐酸反应 ( http: / / www.21cnjy.com )制备氯气，然后让氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应，根据溶液颜色的变化来比较氯和碘非金属性强弱。过量的氯气会逸散到空气中，污染环境，应用碱液吸收。(6)利用强酸制弱酸的原理比较硅和碳的非金属性强弱，制二氧化碳过程中有杂质氯化氢气体存在，不能说明是二氧化碳与Na2SiO3反应生成白色沉淀，故应先用饱和NaHCO3溶液除去氯化氢气体。