第一章《物质结构元素周期律》单元检测题
一、选择题(每小题只有一个正确答案)
1.下列元素中原子半径最大的是( )
A. 钠 B. 氯 C. 铝 D. 氟
2.元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质,下列说法正确的是( )
A. 同周期元素随着原子序数的递增原子半径逐渐增大
B. 第三周期主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C. 短周期元素形成离子后,最外层电子都达到8电子稳定结构
D. 同一主族的元素的原子,最外层电子数相同,化学性质完全相同
3.下列粒子的结构示意图中,表示阴离子的是( )
A. B. C. D.
4.下列关于碱金属铷的叙述中,正确的是( )
A. 它位于周期表的第四周期第ⅠA族
B. 氢氧化铷是弱碱
C. 在钠、钾、铷三种单质中,铷的熔点最高
D. 硝酸铷是离子化合物
5.下列物质间发生化学反应,在不同条件下可制得不同产物的是( )
A. 钠和氧气 B. 钠和氯气
C. 镁和氧气 D. 钠和水
6.下列说法正确的是( )
A. 同一元素各核素的质量数不同,但它们的化学性质几乎完全相同
B. 任何元素的原子都是由核外电子和核内中子、质子组成的
C. 钠原子失去一个电子后,它的电子数与氖原子相同,所以变成氖原子
D.Ar、K、Ca的质量数相同,所以它们是互为同位素
7.重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法错误的是( )
A. 氘(D)原子核外有1个电子
B.1H与D互为同位素
C. H2O与D2O互称同素异形体
D.1HO与DO的相对分子质量相同
8.甲、乙是周期表中同一主族的两种元素,若甲的原子序数为x,则乙的原子序数不可能的是( )
①x+2 ②x+4 ③x+8 ④x+18 ⑤x+32
A. ①⑤ B. ② C. ③ D. ④
9.关于锂的结构和性质判断错误的是( )
①与水反应比钠剧烈;②原子半径小于钠; ③它的氧化物在空气中易吸收二氧化碳;④它的阳离子最外层电子数与钠的阳离子相同; ⑤它是还原剂。
A. ①④ B. ②③ C. ③⑤ D. 只有①
10.六氧化四磷的分子结构中只含有单键,且每个原子的最外层都满足8电子结构,则该分子中含有的共价键数目是( )
A. 10 B. 12 C. 24 D. 28
11.A、B、C都为短周期元素,A、B同周期,A、C的最低价离子分别为A2-和C-,B2+和C-具有相同的电子层结构,下列说法中正确的是( )
A. C元素的最高正化合价为+7价 B. 原子半径:A>B>C
C. 离子半径:A2->C->B2+ D. 还原性:A2-12.下列元素中,不属于第ⅠA族的是( )
A. 锂 B. 钠 C. 镁 D. 钾
13.下列微粒半径大小比较正确的是( )
A. NaC. Na+Cl->Na+>Al3+
14.已知X、Y、Z是三种原子序数相连的元素,最高价氧化物对应水化物酸性相对强弱的顺序是HXO4>H2YO4>H3ZO4,则下列判断正确的是( )
A. 气态氢化物的稳定性:HX>H2Y>ZH3
B. 非金属活泼性:Y<X<Z
C. 原子半径:X>Y>Z
D. 原子最外层电子数:X<Y<Z
15.某元素的核外有三个电子层,其最外层电子数是次外层电子数的一半,则此元素是( )
A. 硫 B. 碳 C. 硅 D. 氯
二、填空题
16.结合元素周期表回答下列问题:
(1)表中的实线是元素周期表的部分边界,请在图中用实线补全元素周期表的边界。
(2)表中所列元素,属于短周期元素的有________,属于主族元素的有________。
(3)g元素位于第________周期第________族;i元素位于第________周期第________族。
(4)元素f是第________周期第________族元素,请在下边方框中按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。
17.回答下列问题:
(1)周期表中位于第8纵行的铁元素属于第________族。
(2)周期表中最活泼的非金属位于第________纵行。
(3)含有元素超过18种的周期是________周期。
18.下表为元素周期表的一部分,请回答有关问题:
(1)⑤和⑧的元素符号是________和________(填写元素符号,下同);
(2)表中最活泼的金属是________,非金属最强的元素是________;
(3)①和②可形成________(填“离子”或“共价”)化合物;
(4)⑦和⑩单质氧化性________强(填写元素符号);
(5)⑥的最高正价是________。
19.下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数,Y为元素的有关性质)。
把与下面元素有关性质相符的曲线标号填入相应的空格中:
(1)第ⅡA族元素的价电子数________。
(2)第三周期元素的最高化合价________。
(3)F-、Na+、Mg2+、Al3+的离子半径________。
20.回答下列问题:
(1)第三周期第ⅣA族的元素原子序数是________;
(2)钠元素的原子序数为11,相邻的同族元素的原子序数是________;
(3)短周期元素中,族序数=周期序数的元素有________;
(4)短周期元素中,族序数等于周期序数2倍的元素有________;
(5)短周期元素中,周期序数=族序数2倍的有________。
三、实验题
21.已知非金属单质硫(S)是淡黄色固体粉末,难溶于水。为了验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强,某化学实验小组设计了如下实验,请回答下列问题:
(1)装置A的分液漏斗中盛装的试剂是____________,烧瓶中发生的反应的化学方程式是______________________。
(2)画出虚线框内的实验装置图,所加试剂为____________,该装置的作用是__________________。
(3)装置B中盛放的试剂是____________(填序号),实验现象为____________________________,该反应的离子方程式是____________________________,该反应属于四种基本反应类型中的__________反应。
A.Na2S溶液 B.Na2SO3溶液
C.Na2SO4溶液
(4)已知:①硫酸比次氯酸稳定;②高氯酸的酸性比硫酸强;③S2-比Cl-易被氧化;④HCl比H2S稳定;⑤铜与盐酸不反应,但能与浓硫酸反应;⑥铁与氯气在加热条件下反应生成三氯化铁,铁与硫在加热条件下反应生成硫化亚铁;⑦硫原子与氯原子的电子层数相同,氯的原子半径小于硫原子。能说明氯的非金属性比硫强的是________(填序号)。
A.全部 B.②③④⑥⑦
C.①②④⑤⑥ D.②③④⑤⑥⑦
(5)装置C中盛放烧碱溶液,目地是吸收反应后剩余的气体,防止污染空气,写出该装置中所发生反应的离子方程式:________________________。
四、推断题
22.A、B、C、D、E 5种微粒,它们可能是原子或离子,并且组成它们的元素的原子序数都小于18。A微粒的最外层电子数比次外层多5个;金属B的原子核内质子数比前一周期的同族元素多8个,其单质不能从CuSO4溶液中置换出Cu;C元素有3种同位素:C1、C2、C3,C1的质量数分别为C2、C3的和;D的气态氢化物溶于水后显碱性;E是由两种不同元素组成的带负电荷的微粒,它共有2个原子核10个电子,E极易与C+结合成中性微粒。
(1)写出五种微粒的表示符号:A________、B________、C________、D________、E________。
(2)写出C的同位素名称:C1________、C2________、C3________。
(3)C和D形成的10个电子的分子的化学式为________。
23.甲、乙、丙、丁四种短周期元素的位置如图所示(其中乙、丙、丁的位置未标出)。
已知四种元素的原子序数之和为36,乙的原子序数与甲、丁原子序数之和相等。
(1)甲元素在周期表中的位置为______________。
(2)丙、丁可形成AB2型化合物,其化学式为________。
(3)丙是自然界中形成化合物种类最多的元素,则丙是________(填名称),其单质与甲元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液共热时反应的化学方程式是______________________。
(4)若甲、乙、丙、丁四种元素两两化合时,丁与其他三种元素得到的化合物种类最多,则丁是________(填元素符号),写出这些化合物中任意两种符合以下条件的化学式______________________
(①原子个数比为1∶2;②分子中价电子总数为偶数)。
五、计算题
24.实验室制取氯气,将多余的氯气用100 mL 1.7 mol·L-1的氢氧化钠溶液完全吸收。对吸收后的溶液进行分析化验,测知c(OH-)=0.1 mol·L-1(不考虑反应前后溶液的体积变化) 。ClO-和ClO3-的物质的量浓度之比为5∶1。
(1)吸收氯气消耗氢氧化钠的物质的量为________。
(2)被氧化氯气的物质的量为________,被还原氯气的物质的量为________。
(3)若采用二氧化锰和浓盐酸共热的方法制氯气,制备尾气中的氯气所消耗的二氧化锰的质量为________。
答案解析
1.【答案】A
【解析】同一周期元素,原子半径随着原子序数的增大而减小(原子半径钠>铝>氯);
同一主族元素,原子半径随着原子序数的增大而增大(原子半径氟<氯);
原子半径最大的是钠。
2.【答案】B
【解析】同周期元素随着原子序数的递增原子半径逐渐减小;短周期元素形成离子后最外层不一定都达到8电子稳定结构(如H+、Li+等);同一主族元素的原子化学性质不可能完全不同(如碳与铅等)。
3.【答案】A
【解析】阴离子的核内质子数<核外电子数,选项A正确。
4.【答案】D
【解析】碱金属铷位于元素周期表的第五周期第ⅠA族,是一种很活泼的金属,氢氧化铷是强碱,硝酸铷是离子化合物,钠、钾、铷三种碱金属单质中,铷的熔点最低。
5.【答案】A
【解析】钠与氧气反应条件不同,其产物不同,常温下反应生成氧化钠,加热时会生成过氧化钠;钠与氯气反应只能生成氯化钠,镁与氧气反应只能生成氧化镁,钠与水反应只能生成氢氧化钠和氢气。
6.【答案】A
【解析】同一元素的各核素(质子数相同中子数不同)互为同位素,同位素之间质量数不同,化学性质相似;原子不一定都是由核外电子和核内中子、质子而组成(如氕原子核内不含有中子);钠失去一个电子变为钠离子(与氖原子质子数不同);Ar、K、Ca的质量数相同,但它们的质子数不同,它们不互为同位素。
7.【答案】C
【解析】氘(D)原子核外有1个电子,与1H互为同位素;H2O与D2O都是化合物,它们不是同素异形体;1HO与DO的相对分子质量都是20。
8.【答案】B
【解析】各周期元素的数目为2、8、8、18、18、32,其差值不会有4。
9.【答案】A
【解析】锂的金属活泼性比钠弱,锂与水反应不如钠剧烈;氧化锂是碱性氧化物,能与空气中二氧化碳反应生成碳酸盐;锂离子只有一个电子层,其电子数为2。
10.【答案】B
【解析】由于每个原子的最外层都达到8电子结构,所以每个P原子有3个电子成键(与O原子共用电子),每个O原子有2个电子成键,即P4O6中成键的电子数共4×3+6×2=24,所以共用电子对数目为12。
11.【答案】C
【解析】短周期元素B、C不同周期,B2+和C-具有相同的电子层结构,则B为镁元素,C为氟元素;A、C可形成最低价离子A2-和C-,则A为硫元素。
12.【答案】C
【解析】锂、钠、钾元素的原子最外层电子数都为1,它们都属于第ⅠA族元素;镁元素的原子核外最外层电子数为2,为第ⅡA族元素。
13.【答案】D
【解析】电子层数不同时,微粒的电子层数越多,其半径越大(如Cs>Rb>K>Na);电子层数相同时,微粒的核电荷数越大,其半径越小(如Na>Mg>Al>S或O2->Na+>Mg2+>Al3+); S2-的半径大于Cl-的半径,Na+的半径大于Al3+的半径, S2-、Cl-比Na+、Al3+多一个电子层,四种离子的半径 S2->Cl->Na+>Al3+。
14.【答案】A
【解析】本题的关键是“最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱”这一信息,由此可推知X、Y、Z为非金属元素,原子序数相连意味着它们属同周期元素,故活泼性:X>Y>Z,原子半径:X<Y<Z,气态氢化物的稳定性顺序为:HX>H2Y>ZH3。
15.【答案】C
【解析】该元素的核外有三个电子层,次外层为L层有8个电子,最外层为M层有4个,该元素的为硅元素。
16.【答案】(1)
(2)a、b、c、d、e、f、g a、b、c、d、e、f
(3)三 0 四 ⅡB
(4)三 ⅥA
【解析】
17.【答案】(1)Ⅷ (2)17 (3)六、七
【解析】熟悉周期表的结构。铁元素是中学重点学习的元素,它位于第四周期第Ⅷ族。
18.【答案】(1)Si Ar (2)K F (3)共价 (4)Cl (5)+6
【解析】(1)由元素在周期表中位置,可知①为C、②为O、③为F、④为Al、⑤为Si、⑥为S、⑦为Cl、⑧为Ar、⑨为K、⑩为Kr;(2)同周期自左而右金属性减弱、非金属性增强,同主族自上而下金属性增强、非金属性减弱,故K的金属性最强、F的非金属性最强;(3)①和②可形成的化合物为一氧化碳、二氧化碳,都属于共价化合物;(4)氯元素单质的氧化性比稀有气体单质的氧化性强;(5)⑥处于第三周期ⅥA族,最高正化合价为+6价。
19.【答案】(1) b (2)c (3)a
【解析】(1)第ⅡA族元素的价电子数都是2,b符合。(2)第三周期元素的最高化合价从+1价逐渐增大到+7价,c符合。(3)F-、Na+、Mg2+、Al3+的离子半径为F->Na+>Mg2+>Al3+,a符合。
20.【答案】(1)14 (2)3、19 (3)H、Be、Al (4)C、S (5)Li
【解析】第一、二、三周期为短周期,若其族序数与周期序数相等时,元素为氢、铍和铝;若族序数等于周期序数的2倍时,元素为碳和硫;若周期序数等于族序数的2倍时,元素为锂。
21.【答案】(1)浓盐酸 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+O2↑+2H2O (2) 饱和食盐水 除去Cl2中的HCl气体 (3)A 有淡黄色沉淀生成 S2-+Cl2===2Cl-+S↓ 置换 (4)B (5)Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
【解析】该实验装置验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强的原理是氯气可以将硫从其化合物中置换出来。(1)装置A的作用是制取氯气、分液漏斗中盛装的试剂是浓盐酸,所发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(2)二氧化锰和浓盐酸反应制得的氯气中含有氯化氢杂质。可以用盛有饱和食盐水的洗气瓶将其除去,虚线框内的实验装置图为。(3)氯气将硫从其化合物中置换出来可以证明氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强,反应的原理是S2-+Cl2===2Cl-+S↓,装置中有淡黄色沉淀生成,所发生的反应属于置换反应。(4)最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则元素的非金属性越强,故②正确;S2-比Cl-易被氧化,说明单质氯气的氧化性强于单质硫,故③正确;元素的氢化物越稳定,则其非金属性越强,故④正确;非金属单质氧化相同的金属,得到化合物中金属元素的价态越高,说明非金属单质的氧化物越强,则对应元素的非金属性越强,故⑥正确,同周期元素的原子半径越小,得电子能力越强,则其非金属性越强,⑦正确。(5)实验时,用氯氧化钠溶液进行尾气处理,所发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。
22.【答案】 (1)F Na H N OH- (2)氕 氘 氚 (3)NH3
【解析】微粒A最外层电子数比次外层多5个,说明它的电子层排布为2、7,A为氟元素;
金属B的原子核内质子数比前一周期的同族元素多8个,说明它是Na、Mg、Al中的一种,又因不能从CuSO4溶液中置换出Cu,说明其可与冷水反应,即B为钠元素;
C元素有3种同位素:C1、C2、C3,C1的质量数分别为C2、C3的和,说明是氢的3种同位素氕、氘、氖;
D的气态氢化物溶于水后显碱性,说明是氨气,D为氮元素;
E极易与C+结合成中性微粒,C+为H+,E为OH-。
23.【答案】(1)第二周期第ⅤA族 (2)CO2 (3)碳 C+4HNO3(浓)△,CO2↑+4NO2↑+2H2O (4)O CO2、N2O、N2O4(任写两种)
【解析】设甲的原子序数为n,则(n-1)+n+(n+1)+(n+8)=36,解得n=7,甲为N,由于乙的原子序数等于甲与丁原子序数之和,乙为磷,丁为氧,则丙为碳。氧与碳、氮、磷形成的原子个数比为1∶2的化合物有CO2、NO2、N2O、N2O4,其中NO2的价电子总数为奇数,不符合题意。
24.【答案】(1)0.16 mol (2)0.03 mol 0.05 mol (3)6.96 g
【解析】(1)反应前氢氧化钠的物质的量=0.1 L×1.7 mol·L-1= 0.17 mol,
反应后氢氧化钠的物质的量=0.1 L×0.1 mol·L-1= 0.01 mol,
反应消耗氢氧化钠的物质的量=0.17 mol-0.01 mol=0.16 mol。
(2)由8Cl2+16NaOH===5NaClO+NaClO3+10NaCl+8H2O可知,
反应消耗氯气的物质的量=0.16 mol÷16×8=0.08 mol,
被氧化氯气的物质的量=0.08 mol÷8×6÷2=0.03 mol,
被还原氯气的物质的量=0.08 mol-0.03 mol =0.05 mol。
(3)由(2)可知,尾气中的氯气为0.08 mol ,
由MnO2+4HCl(浓)MnCl2+ Cl2↑+2H2O可知,
反应消耗二氧化锰的质量=0.08 mol×87 g·mol-1=6.96 g。