第一章《物质结构
元素周期律》单元检测题
一、单选题(共15小题)
1.下列有关物质结构的说法正确的是()
A.
g
Na2O2晶体中阴、阳离子个数均为2NA
B.
4.48
L
NH3中含有0.6NA个N—H键
C.
S2Cl2的结构式为Cl—S—S—Cl
D.
PCl5和NH3分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构
2.下列各图若为元素周期表的一部分(表中数字代表原子序数),其中合理的是()
A.
A
B.
B
C.
C
D.
D
3.R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素,下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)()
A.
若R(OH)n为强碱,则W(OH)n+1也为强碱
B.
若HnXOm为强酸,则Y是活泼非金属元素
C.
若Y的最低化合价为-2,则Z的最高正化合价为+6
D.
若X的最高正化合价为+5,则五种元素都是非金属元素
4.X、Y、Z、W均为元素周期表中的前20号元素,原子序数依次增大,W、Y为金属元素,X元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍,Y、Z元素位于同一周期,Z元素的单质是一种良好的半导体。W能与冷水剧烈反应,Y、Z元素原子的最外层电子数之和与X、W元素原子的最外层电子数之和相等。下列说法正确的是()
A.
原子半径:W>Y>Z>X
B.
气态氢化物的稳定性:X<Z
C.
最高价氧化物对应的水化物的碱性:Y>W
D.
Y、Z的氧化物都是两性氧化物
5.短周期中三种元素a、b、c在周期表中的位置如图,下列有关这三种元素的叙述正确的是()
A.
a是一种活泼的非金属元素
B.
c的最高价氧化物的水化物是一种弱酸
C.
b的氢化物很稳定
D.
b元素的最高化合物为+7价
6.0.1
mol某金属元素的单质直接与氯气反应后,质量增加7.1
g,这种元素是()
A.
Na
B.
Mg
C.
Fe
D.
Al
7.下列化合物中只有共价键的是()
A.
NaCl
B.
NaOH
C.
(NH4)2SO4
D.
H2SO4
8.下列物质中,既有离子键,又有共价键的是()
A.
HCl
B.
KCl
C.
CaCl2
D.
NH4NO3
9.下列有关碱金属的说法不正确的是()
A.
均为ⅠA族元素,最外层均有1个电子
B.
单质的还原性:Li>Na>K>Rb>Cs
C.
碱性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH
D.
由Li到Cs,核电荷数依次增加,电子层数、原子半径依次增大
10.下列表示物质结构的化学用语正确的是()
A.
含有8个中子的碳原子的核素符号:14C
B.
氯离子的结构示意图:
C.
氧离子的电子式:·
D.
氯化镁的电子式:Mg2+[C]
11.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-
12.有A、B、C、D、E五种金属元素,在相同条件下,B元素的最高价氧化物对应水化物的碱性比A的强;A,B单质均可以从C盐溶液中置换出C;D单质可以与冷水剧烈反应并放出氢气;A,B,C,E四种单质分别投入盐酸中,只有E不放出氢气。则五种金属元素的金属性由强到弱的顺序为()
A.
D>B>A>C>E
B.
A>B>C>E>D
C.
D>B>E>A>C
D.
D>E>B>A>C
13.具有下列结构示意图的微粒,既可以是原子又可以是阴离子或阳离子的是()
A.
B.
C.
D.
14.下列有关化学用语使用正确的是()
A.
次氯酸的结构式:H—Cl—O
B.
乙醇的结构简式:C2H6O
C.
硫离子的结构示意图:
D.
丙烷分子的球棍模型:
15.金属元素铊的相关信息如下图所示。下列有关卡片信息解读错误的是()
A.
Tl是铊的元素符号
B.
铊元素的中子数81
C.
铊位于第六周期ⅢA族
D.
铊属于金属元素
二、实验题(共3小题)
16.某化学课外兴趣小组为验证卤素单质氧化性的相对强弱,用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时,关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)盛放浓盐酸的仪器名称为____________________。
(2)在烧瓶内发生反应时,体现浓盐酸的性质为_______________________________________。
(3)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是__________________________________________。
(4)B中溶液发生反应的离子方程式是_______________________________________________。
(5)浸有NaOH溶液的棉花的作用为________________________________________________。
(6)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作步骤和现象是_____________________________。
(7)过程Ⅲ实验的目的是__________________________________________________________。
17.某同学想通过实验探究硫和碳得电子能力的强弱,通过比较它们最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来验证,设计了如图实验。
(1)仪器a的名称是________,应盛放下列药品中的________(填字母)。
A.稀硫酸
B.亚硫酸
C.氢硫酸
D.盐酸
(2)仪器b的名称是________,应盛放下列药品中的________(填字母)。
A.碳酸钙
B.硫酸钠
C.氯化钠
D.碳酸钠
(3)仪器c中应盛放的试剂是________,如果看到的现象是____________________,证明b中反应产生了________,即可证明________比________酸性强,得电子能力________比________强,b中发生反应的离子方程式为______________________。
18.某同学在研究元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(见下表,表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的:研究________元素性质递变规律。
(2)实验用品:
实验试剂:金属钠、镁条、铝条、稀盐酸、新制氯水、新制硫化钠溶液、氯化铝溶液、氢氧化钠溶液、酚酞溶液等。
实验仪器:①________、②________、③________、④________、试管夹、胶头滴管、镊子、小刀、玻璃片、砂纸、火柴等。
(3)实验内容(填写与实验步骤对应的实验现象的编号):
写出实验①和②中反应的化学方程式及此实验的结论:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
此实验的结论:___________________________________________________________。
(4)请用原子结构的知识简单解释上述实验结论:________________________________________________________________________。
三、计算题(共3小题)
19.有X、Y、Z三种元素:
(1)X元素原子的核电荷数为8,其原子核内的质子数为________,该元素原子的二价阴离子中,核外电子数为________,中子数为9的核素表示为________。
(2)Y元素的一价阳离子核外有18个电子,质量数为40,该元素原子的原子核内中子数为________。
(3)2
g
ZO中电子数比质子数多3.01×1022个,则Z的相对原子质量为________。
20.有氯化钠和碘化钠的混合物共26.7
g,溶于水,通入足量氯气后,蒸干、灼烧,固体质量变为
17.55
g。
(1)原混合物中碘化钠的质量是________。
(2)原混合物中氯化钠的质量分数是________。
21.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ClO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________。
四、填空题(共3小题)
22.A、B、C是短周期三种相邻的元素,A、B同主族,B、C同周期;这三种元素的原子序数之和为38,最外层电子数之和为16。
(1)则它们的元素符号分别为A________,B________,C________。
(2)A元素位于元素周期表的第______周期第______族。
23.下面是元素周期表的草图,表中所列字母代号分别代表某一种元素,请回答:
(1)表中的实线表示元素周期表的左右边界,请用实线补全元素周期表的上下边界。
(2)表中最活泼的金属与最活泼的非金属形成的物质是__________________(填化学式)。
(3)由a、d两种元素可形成两种化合物,写出其中一种化合物分解生成另一种化合物的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,这两种化合物中所含的化学键有________(填字母)。
A.极性共价键
B.非极性共价键
C.离子键
(4)e、f、k、m对应的单原子离子的半径由大到小的顺序为__________(填离子符号)。
(5)d、m对应的离子还原性由强到弱顺序为___________________________________
(填离子符号)。
(6)d、e、m的气态氢化物中,最不稳定的是________________________(填分子式)。
(7)用电子式表示n与m形成的原子个数比2∶1的化合物的形成过程:__________________。
24.在下列物质中:①CO2;②KCl;③CaBr2;④O2;⑤NH4Cl;⑥Ca(OH)2;⑦N2;⑧HBr;⑨NH3;⑩Na2O2。
(1)只有非极性键的是________。
(2)只有极性键的是________。
(3)只有离子键的是________。
(4)既有离子键,也有非极性键的是________。
(5)既有离子键,又有极性键的是________。
(6)属于离子化合物的是________。
(7)属于共价化合物的是________。
答案解析
1.【答案】C
【解析】78
g
Na2O2的物质的量是1
mol,晶体中阴、阳离子个数分别为NA、2NA,A项错误;4.48
L
NH3的物质的量不一定是0.2
mol,其中不一定含有0.6NA个N—H键,B项错误;S2Cl2是共价化合物,结构式为Cl—S—S—Cl,C项正确;PCl5和NH3分子中P和H均没有达到8电子稳定结构,D项错误。
2.【答案】D
【解析】选项A、B、C中的2号、10号、18号等稀有气体元素,应位于元素周期表的最右端。
3.【答案】B
【解析】同周期元素,随原子序数的递增,其金属性(氢氧化物碱性)逐渐减弱,选项A错误;HnXOm是强酸,说明X是活泼性非金属,原子序数Y>X,非金属性Y>X,选项B正确;Y为氧时,Z为氟(无正价);当Y为硫时,Z为氯(最高正价为+7价),选项C错误;Y位于第三周期时,X为磷,R为铝,铝是金属元素,选项D错误。
4.【答案】A
【解析】X原子最外层电子数是其次外层电子数的3倍,则X为氧元素;由题意可知:Y为铝元素,Z为硅元素,W为钾元素。X气态氢化物水的稳定性比硅烷强(X>Z);最高价氧化物的水化物氢氧化钾的碱性比氢氧化铝强(Y<W);Y的氧化物(Al2O3)是两性氧化物,Z的氧化物(SiO2)是酸性氧化物。
5.【答案】C
【解析】由图可知:短周期元素a为氦(化学性质不活泼),b为氟(氢化物很稳定、无正价),c为硫(硫酸为强酸)。
6.【答案】B
【解析】金属与氯原子结合的物质的量之比为
n(M)∶n(Cl)=0.1
mol∶=1∶2
氯化物的化学式为MCl2,该金属元素为镁元素。
7.【答案】D
【解析】Na是活泼金属,与活泼非金属Cl形成的NaCl是离子化合物,钠、氯间的化学键是离子键;NaOH中,Na+与OH-间以离子键结合,OH-中O原子与H原子间以共价键结合;(NH4)2SO4中NH4-与SO42-间以离子键结合,NH4-中N与H,SO42-中S与O以共价键结合;H2SO4中,H和O之间、S和O之间都以共价键结合。
8.【答案】D
【解析】HCl中只有共价键,KCl和CaCl2中只有离子键,NH4NO3中既有离子键又有共价键。
9.【答案】B
【解析】碱金属位于周期表第ⅠA族,主族序数等于原子最外层电子数,最外层电子数为1,故A正确;同主族电子层数依次增加,失电子能力越来越强,还原性增强,单质的还原性:Li<Na<K<Rb<Cs,故B错误;金属性越强形成的碱的碱性越强,LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH,故C正确;同一主族,从上到下,电子层数、原子半径依次增大,故D正确。
10.【答案】A
【解析】氯离子原子核的核电荷数为17,选项B不正确;氧离子的电子式应加中括号,选项C不正确;氯化镁的电子式中氯离子不能合并,选项D不正确。
11.【答案】C
12.【答案】A
【解析】比较金属性的强弱,可根据①金属活动顺序表,②最高价氧化物对应水化物的碱性强弱,③与水、酸反应的剧烈程度,④单质之间的置换反应等。
13.【答案】C
【解析】原子的核内质子数=核外电子数,最外层电子数≤8(K层为最外层时电子数≤2);
阴离子的核内质子数<核外电子数,最外层电子数=8(K层为最外层时电子数=2);
阳离子的核内质子数>核外电子数,最外层电子数=8(K层为最外层时电子数=2);
原子、阴离子、阳离子其最外层电子数都可能为8或2,选项C正确。
14.【答案】D
【解析】次氯酸的结构式为H—O—Cl,A错误;乙醇的结构简式为C2H5OH,C2H6O为乙醇的分子式,B错误;硫离子正确的结构示意图为,C错误;原子之间为单键,主链有3个碳原子,氢原子数为8个,符合丙烷的结构,D正确。
15.【答案】B
【解析】由图可知,铊元素的原子序数(核电荷数或质子数)为81,是一种金属元素,元素符号为Tl,其相对原子质量是204.4,由“6s26p1”表示铊原子有6个电子层,最外层有3个电子,铊元素位于元素周期表中的第六周期第ⅢA族。
16.【答案】(1)分液漏斗(2)还原性和酸性(3)湿润的淀粉KI试纸变蓝(4)Cl2+2Br-===Br2+2Cl-(5)吸收挥发出来的Cl2,防止污染空气(6)打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡,静置后CCl4层变为紫红色(7)确认C的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰
【解析】盛放浓盐酸的仪器名称为分液漏斗,A中滴加浓盐酸后,发生反应:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,体现浓盐酸的还原性和酸性,生成黄绿色气体Cl2,Cl2与KI反应生成I2和KCl,I2使试纸变蓝色;在B、C中均发生反应:Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,由于B、C中生成了Br2而使溶液变为黄色,打开活塞b,C中生成的Br2在D中发生反应:Br2+2KI===2KBr+I2。实验过程Ⅲ,当B中黄色溶液继续通入过量Cl2时,溶液变为红棕色,以此为对照,说明C中黄色溶液无Cl2,从而排除Cl2对溴置换碘实验的干扰,其中浸有NaOH溶液的棉花用于吸收挥发出来的Cl2,防止污染空气。
17.【答案】(1)分液漏斗 A(2)圆底烧瓶 D(3)澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 CO2 H2SO4 H2CO3 S C CO+2H+===CO2↑+H2O
【解析】稀硫酸与碳酸钠反应,有二氧化碳生成,由此可说明硫酸的酸性比碳酸强。元素最高价氧化物对应的水化物酸性越强,元素的非金属性越强,其原子得电子的能力越强。
18.【答案】(1)同周期(2)①试管 ②酒精灯 ③滤纸 ④烧杯(培养皿)(3)B F A C D E ①Mg+2H2O△,Mg(OH)2+H2↑ ②Cl2+Na2S===S↓+2NaCl
随着原子序数的递增,同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强
(4)同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,原子核对外层电子束缚能力增强,原子得电子能力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱
【解析】(1)实验目的是:探究同周期元素的金属性和非金属性的递变规律。
(2)镁条与沸水反应的实验需用试管并用酒精灯加热;钠(取用时需用滤纸擦干表面的煤油)与滴有酚酞试液冷水反应的实验,常在烧杯中进行。
(3)①用砂纸擦后的镁带与沸水反应,反应比较缓慢,有气体产生,向反应液中滴加酚酞,溶液变为浅红色(选B)。②硫化钠溶液与氯水发生置换反应,有黄色沉淀单质硫生成(选F)。③钠与滴有酚酞试液的冷水反应的现象是:反应剧烈,迅速产生气体(钠浮于水面,熔成小球,在水面上无定向移动,随之消失),溶液变成红色(选A)。④镁带与稀盐酸剧烈反应,有气体产生,镁与盐酸反应比铝剧烈(选D)。⑤铝条与稀盐酸反应比较缓慢,有气体产生,铝与盐酸反应不如镁与盐酸反应剧烈(选C)。⑥向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液至过量,其现象:生成氢氧化铝白色胶状沉淀,继而在氢氧化钠过量时氢氧化铝与氢氧化钠反应使沉淀消失(选E)。
(5)实验①③说明钠与水反应比镁剧烈,即钠的金属性比镁强;实验④⑤说明镁与稀盐酸反应比铝剧烈,即镁的金属性比铝强;实验⑥说明氢氧化铝具有两性,既能与碱反应,又能与酸反应,铝既有金属性又有非金属性;元素的金属性由强到弱的顺序是:钠>镁>铝;实验②可说明氯的非金属性比硫强。即同周期从左到右元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
19.【答案】(1)8 10 O(2)21(3)32
20.【答案】(1)15
g(2)43.8%
【解析】氯气与碘化钠反应生成氯化钠和单质碘,由于单质碘受热易升华,所以反应后的溶液蒸干、灼烧,最后得到的固体为氯化钠。
由2NaI+Cl2===2NaCl+I2可知,1
mol碘化钠参加反应时固体质量减少91.5
g,固体实际减少的质量=26.7
g-17.55
g=9.15
g
原混合物中碘化钠的质量=9.15
g÷91.5
g·mol-1×150
g·mol-1=15
g,原混合物中氯化钠的质量=26.7
g-15
g=11.7
g
氯化钠的质量分数=×100%=43.8%
21.【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。
22.【答案】(1)N P S
(2)二 ⅤA
【解析】设A或B元素最外层电子数为x,则C最外层电子数为x+1或x-1:
若为x-1,则2x+(x-1)=16,解得x=17/3,不符合题意;
若为x+1,则2x+(x+1)=16,解得x=5,即A、B位于第ⅤA族,C位于第ⅥA族。
设B的原子序数为n,则A的原子序数为n+8或n-8,C的原子序数为n+1:
n+n+8+n+1=38,解得n=29/3,不符合题意;
n+n-8+n+1=38,解得n=15,B为磷元素,A为氮元素,C为硫元素。
23.【答案】(1)
(2)KF(3)2H2O22H2O+O2↑ AB(4)S2->F->Na+>Al3+(5)S2->O2-(6)H2S
(7)
【解析】由表中各元素所处的位置可知,a为H元素、b为C元素、d为O元素、e为F元素、f为Na元素、k为Al元素、m为S元素、n为K元素、p为Br元素。
24.【答案】(1)④⑦(2)①⑧⑨(3)②③(4)⑩(5)⑤⑥(6)②③⑤⑥⑩(7)①⑧⑨
【解析】