高中化学必修一 第04章 物质结构 元素周期律B卷能力提高篇解析版

1、2020-2021学年高一化学必修第一册同步单元AB卷（新教材人教版）物质结构 元素周期律（B卷）（能力提高篇）说明：本试卷分选择题非选择题，满分100分，考试时间90分钟。可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 Be 9 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27 Si 28P 31 S 32 Cl 35.5 K 39 Ca 40 选择题：本题共20个小题，每小题2分。共40分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。下列陈述不符合原子核外电子排布基本规律的是A核外电子总是优先排在能量最低的电子层上BK层是能量最低的电子层CN电子层为次

2、外层时，最多可容纳的电子数为18D各电子层(n)最多可容纳的电子数为n2【答案】D【解析】电子按能量由低到高排列，A正确；K层离核最近，能量最低，B正确；次外层电子数不超过18，C正确；各电子层(n)最多可容纳电子数为2n2，D错误。A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，已知B、C两元素在周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍；B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C符合的一组是ABe、Na、AlBB、Mg、SiCO、P、ClDC、Al、P【答案】C【解析】解答本题首先确定三种元素在元素周期表中的相对位置，再根据元素周期表中结构的关系列式求解。由于A、B、

3、C为短周期元素，从A、B、C的图中位置看，A只能处在第二周期，而B、C处在第三周期。设A的原子序数为x，则B的原子序数为(x81)x7，C的原子序数为(x81)x9，则(x7)(x9)4x，x8。所以，A、B、C的原子序数分别为8、15、17，对应的元素分别为O、P、Cl，代入族序数关系：5726成立。我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素eq oal(144, 62)Sm与eq oal(150, 62)Sm的说法正确的是eq oal(144, 62)Sm与eq oal(150, 62)Sm互为同位素eq oal(144, 62)Sm与eq oal(150, 62)Sm的质量数相同eq oal(1

4、44, 62)Sm与eq oal(150, 62)Sm是同一种核素eq oal(144, 62)Sm与eq oal(150, 62)Sm的核外电子数和中子数均为62【答案】A【解析】eq oal(144, 62)Sm与eq oal(150, 62)Sm质子数相同，属于同种元素，又因质量数不同，所以中子数不同，即二者互为同位素，A正确，B不正确；核素是指具有一定质子数和中子数的原子，所以eq oal(144, 62)Sm与eq oal(150, 62)Sm是两种不同的核素，C不正确；质子数等于核外电子数，所以eq oal(144, 62)Sm与eq oal(150, 62)Sm的核外电子数均为6

5、2，中子数质量数质子数，eq oal(144, 62)Sm与eq oal(150, 62)Sm的中子数分别为82和88，D不正确。核内中子数为N的R2，质量数为A，则n g R的氧化物所含电子的物质的量为eq f(n,A16)(AN8) molB. eq f(n,A16)(AN10) molC(AN2) molD. eq f(n,A)(AN6) mol【答案】A【解析】R的氧化物的化学式为RO，则ngR的氧化物所含电子的物质的量为eq f(n,A16)(AN8) mol。可能存在的第119号未知元素，有人称为“类钫”，它位于碱金属族，根据周期表结构及元素性质变化趋势，下列关于碱金属某些元素原子

6、的结构和性质的判断，错误的是锂与水反应比钠剧烈碱金属单质都需要密封保存在煤油中锂的氧化物暴露在空气中易吸收二氧化碳 锂的阳离子的最外层电子数和钠的相同“类钫”单质是强还原剂“类钫”在化合物中显1价“类钫”单质的密度大于1 gcm3“类钫”的单质有较高的熔点ABC D【答案】A【解析】金属性：NaLi，元素的金属性越强，对应的单质与水反应越剧烈，则钠与水反应比锂与水反应剧烈，错误；锂密度小于煤油密度，用煤油保存锂，起不到隔绝空气的作用，错误；锂的氧化物是碱性氧化物，所以锂的氧化物在空气中易吸收二氧化碳，生成碳酸盐，正确；锂原子失去最外层电子后次外层变成最外层，锂离子最外层有2个电子，钠离子最外层

7、有8个电子，二者数目不相同，错误；“类钫”属于碱金属元素，碱金属单质都具有强的还原性，正确；碱金属元素最外层都只有1个电子，在反应中容易失去电子显1价，正确；碱金属密度从上到下逐渐增大，“类钫”单质密度大于钫，密度大于1 gcm3，正确；碱金属单质都属于金属晶体，单质中离子键较弱，熔点较低，错误。下列关于卤素(用X表示)的叙述正确的是A卤素单质与水反应均可用X2H2O=HXOHX表示BHX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数增加而增强C卤素单质的颜色从F2I2按相对分子质量增大而加深DX的还原性强弱依次为FClBrM【答案】B【解析】C同周期，B在C左边，故硼酸酸性弱于碳酸，A项错误；Mg、

8、Be同主族，镁在下方，Mg(OH)2的碱性强些，B项正确；同主族元素从上到下，其氢化物的热稳定性依次减弱，C项错误；阴、阳离子电子层结构相同时，阴离子对应的元素在阳离子对应元素的上一周期，原子序数小些，D项错误。已知短周期元素的离子aA2、bB、cC2、dD都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是A原子半径：ABDCB原子的最外层电子数目：ABDCC原子序数：dcbaD离子半径：C2DBA2【答案】D【解析】A、B、C、D在元素周期表中的相对位置为eq f(CD,BA)，所以原子序数：abdc；原子半径：BACD；离子半径：C2DBA2；原子的最外层电子数目：DCAB。根据表中(部分短周期元

9、素的原子半径及主要化合价)信息，判断下列叙述正确的是元素代号XYZQW原子半径/nm0.1860.1430.0890.1040.074主要化合价1326、22W2与Y3的核外电子数不可能相等B离子半径大小：XQ2C最高价氧化物对应水化物的碱性：XW【答案】B【解析】由表中数据可知，X为钠，Y为铝，Z为铍，Q为硫，W为氧。W2与Y3的核外电子数均为10，相等，错误；B项，X有2个电子层，Q2有3个电子层，所以离子半径大小：XMgZ，所以最高价氧化物对应水化物的碱性：XZ，错误；D项，Q为硫，W为氧，属于同一主族，W非金属性强于Q，所以简单氢化物的稳定性：QcbaB4种元素中b的金属性最强Cc的氧

10、化物的水化物是强碱Dd单质的氧化性比a单质的氧化性强【答案】B【解析】解答本题的关键是确定b原子次外层有2个电子还是8个电子。若b原子次外层有2个电子，则a为He，与a为主族元素不符，故b原子次外层应有8个电子，即a原子核外有8个电子，a为O；结合c所在周期数与族数相同，可确定c为Al；再结合b原子次外层有8个电子，可推出b可能为Na或Mg，d与a同族，则d为S。原子半径Na(或Mg)AlSO，A项错误；同周期从左到右，元素金属性逐渐减弱，即金属性Na(或Mg)Al，B项正确；Al2O3对应的水化物为Al(OH)3，Al(OH)3是两性氢氧化物，C项错误；同主族自上而下，元素非金属性逐渐减弱，

11、则对应单质的氧化性逐渐减弱，即氧化性O2S，D项错误。非选择题：本题共5个题，共60分。（12分）下面是同学们熟悉的物质：O2；金刚石；NaBr；H2SO4；Na2CO3；NH4Cl；NaHSO4；Ne；Na2O2；NaOH。(1)这些物质中，只含有共价键的是_(填序号，下同)；只含有离子键的是_；既含有共价键又含有离子键的是_；不存在化学键的是_；属于共价化合物的是_；属于离子化合物的是_。(2)将NaHSO4溶于水，破坏了NaHSO4中的_，写出其电离方程式_；NaHSO4在熔融状态下电离，破坏了NaHSO4中的_，写出其电离方程式：_。【答案】(1)(2)离子键和共价键NaHSO4=Na

12、HSOeq oal(2,4)离子键NaHSO4=NaHSOeq oal(,4)【解析】(1)O2、金刚石中只含有共价键；H2SO4中只含有共价键，是共价化合物；NaBr中只含有离子键，是离子化合物；Na2CO3、NH4Cl、NaHSO4、Na2O2、NaOH都是既含有离子键又含有共价键的离子化合物；稀有气体Ne是单原子分子，不含任何化学键。(2)NaHSO4溶于水电离时，Na与HSOeq oal(,4)之间的离子键被破坏，HSOeq oal(,4)中H与SOeq oal(2,4)之间的共价键也被破坏；而在熔融状态电离时只破坏离子键。22. （9分）原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z

13、、W，其中X、Z、W与氢元素可形成XH3、H2Z和HW共价化合物；Y与氧元素可形成Y2O和Y2O2两种离子化合物。(1)Y2O2的电子式为_，含有的化学键是_。(2)用电子式表示Y2O的形成过程：_。(3)X、Z、W三种元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是_(填化学式)。(4)XH3、H2Z和HW三种化合物，其中一种与另外两种都能反应的是_(填化学式)。(5)由X、W组成的化合物分子中，X、W原子的最外层均达到8电子稳定结构，该化合物遇水可生成一种具有漂白性的化合物，试写出该反应的化学方程式：_。【答案】(1)；离子键、共价键(2)(3)HClO4(4)NH3(5)NCl33H2O=

14、3HClONH3【解析】根据短周期元素Y可形成Y2O和Y2O2两种离子化合物可判断，Y为Na；由分子式XH3、H2Z和HW可知，X、Z、W分别属于第A、A、A三个主族，再由原子序数的大小关系判断，X、Z、W分别为N、S、Cl。(1)过氧化钠的电子式为,含有离子键和共价键；(2)用电子式表示Na2O的形成过程为；(3)非金属性越强,元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,在氮、硫、氯中氯元素的非金属性最强,所以酸性最强的是HClO4，(4)NH3与H2S和HCl都能反应,生成对应的铵盐,故答案为：NH3；(5)由X、W组成的化合物分子中,X、W原子的最外层均达到8电子稳定结构,则该化合物为NC

15、l3,遇水可生成一种具有漂白性的化合物为次氯酸和一种刺激性气味的气体则为氨气,反应的化学方程式为NCl3+3H2O3HClO+NH323. （10分）图表法是常用的科学研究方法，下表列出了同周期的四种短周期元素的部分性质(“电负性”即元素对应原子吸引电子能力的标度)：元素编号ABCDE电负性3.02.5X1.50.9原子半径/nm0.0990.1020.1100.1430.186主要化合价1，72，63，531请回答下列问题：(1)写出E元素的离子结构示意图：_。(2)X的值可能为_(填字母)。A3.6 B3.1C2.1D1.4(3)分析表中数据，简述同周期元素(惰性气体除外)电负性大小与原子

16、半径的关系：_。(4)A、B、C三种元素形成的氢化物中，其稳定性由强到弱的顺序是_(用化学式表示)。(5)A、D最高价氧化物对应水化物相互反应的化学方程式为_。(6)D、E最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为_。【答案】(1)(2)C(3)同周期元素的原子半径越小，电负性越大(4)HClH2SPH3(5)Al(OH)33HClO4=Al(ClO4)33H2O(6)Al(OH)3OH=AlOeq oal(,2)2H2O【解析】由题表可知，A、B、C、D、E分别是Cl、S、P、Al、Na。(1)Na的结构示意图为。(2)同周期元素从左到右电负性逐渐增大，所以X的值应该介于1.5和2.5之间

17、，所以选C。(3)同周期元素的原子半径越小，电负性越大。(4)元素非金属性越强，其氢化物的稳定性就越强，所以稳定性HClH2SPH3。(5)Al(OH)33HClO4=Al(ClO4)33H2O(6)Al(OH)3OH=AlOeq oal(,2)2H2O24. (16分)(1)甲同学拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律。其设计的实验方案如下，请你帮他填写完整，并做出评价。实验室提供的试剂：NaBr溶液、NaI溶液、新制的氯水。写出下列实验报告中的实验现象和离子方程式。实验步骤实验现象实验结论及离子方程式：_：_结论：卤素单质的氧化性由强到弱的顺序为Cl2Br2I2离子方程式：_评价甲同学设计

18、的实验方案的合理性是_(填字母)。A非常合理B部分合理C完全不合理补充和完善上一题中若选A，则此项不用再作答，若选B或C，则完成实验还需要的试剂是_。(2)下表是元素周期表主族元素的一部分，短周期元素X的最高正化合价是5，Y的单质可在空气中燃烧。WXYZ请回答下列问题：写出Z的原子结构示意图：_。探究同主族元素性质的一些共同规律，是学习化学的重要方法之一。在下表中列出对H2ZO3各种不同化学性质的推测，举例并写出相应的化学方程式(化学方程式中用字母Z表示即可)。编号性质推测化学方程式示例氧化性H2ZO34HI=Z2I23H2O12由C、O和Y三种元素组成的化合物COY中，所有原子的最外层都满足

19、8电子结构。写出该化合物的电子式：_。【答案】(1)溶液由无色变为橙色溶液由无色变为黄色2BrCl2=Br22Cl2ICl2=I22ClB溴水(2)1还原性2H2ZO3O2=2H2ZO4(或Br2H2ZO3H2O=H2ZO42HBr)2酸性H2ZO32NaOH=Na2ZO32H2O【解析】(1)氯气氧化性大于溴和碘，所以氯气能置换出溴和碘；向溴化钠溶液中滴加氯水证明氧化性Cl2Br2，向碘化钠溶液中滴加氯水证明氧化性Cl2I2，不能证明氧化性Br2I2；需要补充实验证明氧化性Br2I2。(2)短周期元素X的最高正化合价是5，说明X是A族元素，根据元素周期表，Y是A族元素，Y的单质可在空气中燃烧

20、，所以Y是S元素，根据在元素周期表中的相对位置，W、X、Z分别是Si、P、Se。Z是第四周期第A族，所以Z的原子结构式为；Z元素与S元素同主族，可能与H2SO3有相似的性质，所以可以验证H2ZO3的酸性，使其与氢氧化钠反应，化学方程式为H2ZO32NaOH=Na2ZO32H2O；也可以检验H2ZO3的还原性，化学方程式为2H2ZO3O2=2H2ZO4(或Br2H2ZO3H2O=H2ZO42HBr)；1还原性2H2ZO3O2=2H2ZO4(或Br2H2ZO3H2O=H2ZO42HBr)2酸性H2ZO32NaOH=Na2ZO32H2O应该碳原子在中间，与氧原子共用两对电子，与硫原子也共用两对电子，故该化合物的电子式为。（13分）A、B、C、D、E五种元素中只有E为金属元素，五种元素的原子序数按B、D、C、A、E的顺序依次增大，D、C元素在元素周期表中位置