专题1《微观结构与物质的多样性》单元测试题
一、单选题(共15小题)
1.下列各组元素,属于同一周期的一组是( )
A. H 、Li 、Na
B. Na 、Mg 、Ca
C. Al 、P 、S
D. N 、O 、Cl
2.O2和O3是氧元素的两种结构不同的单质,1 mol O2转化为O3时要吸收94.73 kJ的热能。下列说法正确的是( )
A. O3比O2稳定
B. O2和O3是氧的两种核素,互称同素异形体
C. O2和O3的相互转化是化学变化
D. 在标准状况下,等体积的O2和O3含有相同数目的氧原子
3.下列关于离子键和离子化合物的说法正确的是( )
A. 阴、阳离子间通过静电引力形成离子键
B. 阴、阳离子间通过离子键一定能形成离子化合物
C. 离子化合物都能导电,它们都是电解质
D. 只有活泼金属元素和活泼非金属元素化合时,才能形成离子键
4.X、Y、Z都是短周期元素,在元素周期表中的位置如图所示:
下列有关说法正确的是( )
A. 原子半径:Z>Y>X
B. 氢化物的稳定性:X>Y、Z>Y,可能X>Z
C. 最高价氧化物对应的水化物酸性:Z>Y>X
D. 三种元素形成的简单离子的半径:X5.雷雨天闪电时空气中有臭氧(O3)生成。下列说法不正确的是( )
A. O2和O3互为同素异形体
B. O2和O3的相互转化是物理变化
C. 在相同的温度与压强下,等体积的O2和O3含有气体的分子数相同
D. 等质量的O2和O3含有相同的质子数
6.下列说法正确的是( )
A. 元素的性质随着相对原子质量的递增而呈周期性的变化
B. 从Na到Ar,随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小
C. 11~17号元素的化合价的变化情况和3~9号元素化合价的变化情况完全相同
D. 没有元素原子核外电子排布的周期性变化,就没有元素性质的周期性变化
7.下列说法中不正确的是( )
A. 非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素的最外层电子数
B. 非金属元素呈现的最低化合价,其绝对值等于该元素原子的最外层电子数
C. 金属元素在化合物中只显正价
D. 同种元素的最高正价和最低负价的绝对值之和为8(O、F除外)
8.下列有关化学用语使用正确的是( )
A. MgCl2的形成过程可表示为·Mg·+2C―→Mg2+[C]-[C]-
B. 中子数为20的氯原子:20Cl
C. 氢氧化钠是含有共价键的离子化合物
D. Na2S的电子式为Na[]2-
9.已知某元素有两个电子层,第二层电子数是第一层电子数的3倍。下列关于该元素的叙述不正确的是( )
A. 第三周期ⅡA族
B. 原子最外层有6个电子
C. 是一种非金属元素
D. 常温下单质为气体
10.如果n为第ⅡA族中某元素的原子序数,则原子序数为(n+1)的元素可能位于( )
A. ⅢA或ⅢB
B. ⅣA
C. ⅠB
D. ⅠA
11.下列说法正确的是( )
A. 离子键就是阴、阳离子间的静电引力
B. 所有金属元素与所有非金属元素间都能形成离子键
C. 氯化铵属于离子化合物
D. 在离子化合物氯化钙中,两个氯离子间也存在离子键
12.发现具有真正意义的元素周期表的化学家是( )
A. 门捷列夫(俄国)
B. 纽兰兹(英国)
C. 迈尔(德国)
D. 尚古多(法国)
13.根据下表给出的几种物质的熔点、沸点数据,判断下列有关说法中错误的是( )
A. SiCl4是分子晶体
B. 单质B可能是原子晶体
C. AlCl3加热能升华
D. NaCl中化学键的强度比KCl中的小
14.与氢氧根离子具有相同的质子数和电子数的微粒是( )
A. CH4
B. NH
C. NH
D. Cl-
15.目前,科学界拟合成一种“双重结构”的球形分子,即把足球烯C60的分子容纳在Si60分子中,外面的硅原子与里面的碳原子以共价键结合,下列叙说不正确的是( )
A. 该反应为置换反应
B. 该晶体为分子晶体
C. 该物质是一种新的化合物
D. 该物质的相对分子质量是2 400
二、填空题(共3小题)
16.根据下列微粒结构示意图,回答问题:
(1)表示钠原子的是_________(填序号,下同);
(2)表示阳离子的是______________;
(3)表示同一种元素的微粒是______________;
17.标号为①~⑩的元素,在元素周期表中的位置如下:
试回答下列问题:
(1)其原子只要形成一对共用电子对就达到了稳定结构的元素是________(填写元素符号)。
(2)①和④号元素形成的化合物的化学式为________,用电子式表示其形成过程为________________________________________________________________________。
(3)⑧号元素的最高价氧化物的水化物的化学式是____________。
(4)①、⑤、⑦号元素形成的一种化合物的电子式是________,在该化合物中既含有________键,又含有________键。
18.已知五种短周期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电子分子。试回答下列问题:
(1)写出五种元素的名称: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D元素形成的单质的电子式________________________________________________。
(4)写出下列物质的电子式:
①B与E形成的化合物____________;②A、B、E形成的化合物____________;③D、E形成的化合物__________。
(5)A和B可形成A2B、A2B2两种化合物,E与B可形成E2B、E2B2两种化合物,则下列说法不正确的是________。
A.A2B2和E2B2中都含有非极性共价键
B.A2B和E2B都含离子键
C.A2B和A2B2中阴阳离子个数比均为1∶2
D.A2B和A2B2均能溶于E2B,并发生反应
三、实验题(共3小题)
19.比较硅、磷、硫、氯四种元素非金属性的强弱。
(1)写出它们最高价氧化物对应水化物的化学式(并说明酸性的强弱顺序) ________________。
(2)写出它们气态氢化物的化学式(并说明稳定性的强弱顺序) ____________。
(3)请总结同周期元素非金属性的变化规律__________________________,并用原子结构解释其原因________________________。
20.某同学设计实验验证非金属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。他设计了如下图所示装置以验证氮、碳、硅元素的非金属性强弱。
该同学设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱,已知A是强酸,常温下可与铜反应;B是块状固体;打开分液漏斗的活塞后,C中可观察到有白色沉淀生成。
(1)写出所选用物质的化学式
A.________B.________C.________
(2)写出烧杯中发生反应的离子方程式:__________________。
21.某研究性学习小组设计了一组实验来探究第ⅦA族元素原子的得电子能力强弱规律。下图中A、B、C是三个可供选择制取氯气的装置,装置D的玻璃管中①②③④处依次放置蘸有NaBr溶液、淀粉碘化钾溶液、NaOH浓溶液和品红溶液的棉球。
(1)写出装置B中指定仪器的名称
a.________b.________
(2)实验室制取氯气还可采用如下原理
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
依据该原理需要选择A、B、C装置中的________装置制取氯气。
(3)反应装置的导气管连接装置D的________(填“X”或“Y”);导管,试回答下列问题
①处所发生反应的离子方程式:____________________;
②处的现象:____________________;
③处所发生反应的离子方程式:__________________________。
(4)装置D中④的作用是__________________。
(5)某同学根据①②两处棉球颜色的变化得出结论:Cl、Br、I原子的得电子能力依次减弱。上述实验现象________(填“能”或“不能”)证明该结论、理由是__________________________。
答案解析
1.【答案】C
【解析】第一周期有氢和氦两种元素;第二周期的元素有锂、铍、硼、碳、氮、氧、氟、氖;第三周期的元素有钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩;钙元素属于第四周期。
2.【答案】C
【解析】1 mol O2转化为O3时要吸收94.73 kJ的热能,O3含能量高,O2比O3稳定,A错误;一定数目质子数和一定数目中子数的一种原子为一种核素,O2和O3是氧的两种单质,是氧元素的同素异形体,B错误;O2和O3是两种不同的单质,相互转化是化学变化,C正确;在标准状况下等体积的O2和O3物质的量相同,分子中所含氧原子不同,D错误。
3.【答案】B
【解析】离子键是阴、阳离子间的静电引力与静电斥力,达到平衡时的一种静电作用;离子化合物是阴、阳离子通过离子键而形成的化合物;它们都是电解质,固态时不能导电,其水溶液或熔融状态下能导电;非金属元素原子间可能形成离子键,如氯化铵中的铵根离子与氯离子形成离子键。
4.【答案】B
【解析】由图可知:X、Y同主族,原子半径Y>X,非金属性X>Y、氢化物的稳定性X>Y、最高价氧化物水化物的酸性X>Y,形成的简单离子的半径Y>X;Y、Z同周期,原子半径Y>Z,非金属性Y< Z、氢化物的稳定性Y< Z、最高价氧化物水化物的酸性Y< Z,形成的简单离子的半径Y>Z。
5.【答案】B
【解析】A项,O2和O3都是由氧元素形成的不同单质,故互为同素异形体,正确;O2和O3为不同的物质,O2和O3的相互转化过程中有新物质生成,属于化学变化,故B错误;同温同压同体积的气体分子数相同,在相同的温度与压强下,等体积的O2与O3含有相同的分子数,C正确;等质量的氧气和臭氧,氧元素质量相同,所含氧原子数相同,含有相同的质子数,D正确。
6.【答案】D
【解析】元素的性质随着核电荷数的递增而呈周期性的变化,A项错;从Na到Cl,随着核电荷数的递增,原子半径逐渐变小,但对于稀有气体元素的原子半径不做研究,B项错;O无最高正价,F无正价,而S、Cl均表示出最高化合价,C项错。
7.【答案】B
【解析】元素的最低负化合价的绝对值等于使原子达到8电子稳定结构所需的电子数。
8.【答案】C
【解析】MgCl2的电子式为[C]-Mg2+[C]-,选项A错误;中子数为20的氯原子的质量数为37,选项B错误;Na2S的电子式应:Na+[]2-Na+不能把两个Na+合并在一起,选项D错误。
9.【答案】A
【解析】该元素有两个电子层,第一层上有2个电子,第二层上有6个电子,则该元素为氧元素,位于元素周期表的第二周期ⅥA族。
10.【答案】A
【解析】在元素周期表中,第二、三周期的第ⅡA族与第ⅢA族元素相邻,其原子序数相差1;第四、五、六、七周期的第ⅡA族与第ⅢB族相邻,其原子序数相差1;所以原子序数为(n+1)的元素位于第ⅢA或第ⅢB族。
11.【答案】C
【解析】离子键是阴、阳离子间的静电作用力,不光是静电引力, A、D选项错误;只有活泼的金属元素和非金属元素之间才能形成离子键,B选项错误;氯化铵中含有NH、Cl-,二者形成离子键,氯化铵属于离子化合物。
12.【答案】A
【解析】1869年俄国化学家门捷列夫编制出第一张元素周期表。
13.【答案】D
【解析】由表中数据可知,SiCl4的熔沸点较低,属于分子晶体,A正确;单质B的熔沸点很高,所以单质B可能是原子晶体,B正确;由表中数据可知AlCl3的沸点比熔点低,所以AlCl3加热能升华,C正确;KCl、NaCl均为离子晶体,决定晶格能的因素为离子电荷、离子半径,钾离子的半径大于钠离子,所带电荷相同,因此NaCl的晶格能较大,化学键强度较大,D错误。
14.【答案】C
【解析】氢氧根离子中的质子数为9个,电子数为10。
甲烷分子中的质子数为10,电子数为10;
铵根离子中的质子数为11,电子数为10;
NH中的质子数为9,电子数是10;
氯离子中的质子数是17,电子数是18。
15.【答案】A
【解析】把足球烯C60分子容纳在Si60分子中属于化合反应,A错误;该晶体是“双重结构”的球形分子,由分子构成的,属于分子晶体,B正确;由题中信息可知,该分子是由60个碳原子和60个硅原子结合而成的,是由不同元素构成的纯净物,属于化合物,C正确;该分子是由60个碳原子和60个硅原子结合而成的,该物质的相对分子质量为2 400,D正确。
16.【答案】(1)C (2)D (3)E、F
【解析】(1)在C中,核内质子数=核外电子数=11,为钠原子;
(2)在D中,核内质子数=12>核外电子数=10,为阳离子;
(3)在E、F中核内质子数相同,属于同一种元素。
17.【答案】(1)H、F、Cl
(2)NH3 3H×+··―→H (3)Mg(OH)2 (4)Na+[H]- 离子 极性共价
【解析】原子只要形成一对共用电子对就达到了稳定结构,说明该原子最外层可能只含1个电子或者含7个电子。①号元素是氢;④号元素是氮;⑤号元素是氧;⑦号元素是钠;⑧号元素为镁。
18.【答案】(1)钠 氧 硫 氮 氢
(2)
(3)N……N
(4)①HH(或HH) ②Na+[H]- ③HH
(5)B
【解析】离子化合物A2B中存在的离子是A+、B2-,由于电子总数是30且A+、B2-的电子数相同, A+、B2-为10电子微粒,则A为钠元素、B为氧元素;而B、C是短周期元素且同主族, C为硫元素;D和E可形成4核10电子分子且原子序数D>E, D是氮元素,E是氢元素。
19.【答案】(1) HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3
(2) HCl>H2S>PH3>SiH4
(3)同周期元素非金属性随原子序数增大而增强 同周期元素(如硅、磷、硫、氯),随着原子序数的递增,原子的核电荷数增多,原子半径减小,原子核对最外层电子的吸引力增强,在反应过程中得到电子能力增强,元素的非金属性逐渐增强
【解析】硅、磷、硫、氯等非金属元素,其最高价氧化物对应水化物酸性越强,气态氢化物的稳定性越强,元素的非金属性越强。
20.【答案】(1)HNO3 CaCO3 Na2SiO3(或K2SiO3) (2)CO2+SiO+H2O===H2SiO3↓+CO或2CO2+SiO+2H2O===H2SiO3↓+2HCO
【解析】根据强酸制弱酸的反应原理,非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。由题意可推测:A为HNO3,B为CaCO3,C为Na2SiO3或K2SiO3。
21.【答案】(1)分液漏斗 圆底烧瓶 (2)A (3)X Cl2+2Br+===2Cl-+Br2 棉球变蓝 Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O (4)检验氯气是否被吸收完全 (5)不能 实验无法证明Br和I得电子能力的相对强弱(其他合理答案也可)
【解析】(1)a为分液漏斗,b为圆底烧瓶。(2)高锰酸钾与浓盐酸反应较为剧烈,无需加热即可进行。(3)检验氯气的性质时,不能先通过NaOH浓溶液,否则会消耗氯气,且起不到尾气吸收的作用,应从X导管进气,氯气与NaBr溶液反应生成Br2,反应的离子方程式为Cl2+2Br===2Cl-+Br2;氯气与碘化钾溶液反应生成I2,反应的离子方程式为Cl2+2I-===2Cl-+I2,棉球变蓝;氯气在碱性溶液中发生氧化还原反应,反应的离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。(4)氯气与水反应生成的HClO具有漂白性,能使品红溶液褪色,把蘸有品红溶液的棉球放在最后可观察氯气是否被吸收完全。(5)②处棉球变蓝是由于Cl2与I-发生反应,故不能证明Br原子和I原子得电子能力的相对强弱。