高中化学人教版物质结构与性质第一章原子结构与性质单元测试 省赛获奖

河南省信阳市二高2023届高三化学复习能力提升训练：选修3原子结构与性质（有详解）1．已知aAn+、bB（n+1）+、cCn-、dD(n+1)-具有相同的电子层结构，关于A、B、C、D四种元素的叙述正确的是（） A．气态氢化物的稳定性：D>C B．原子序数：b>a>c>d C．最高价氧化物对应水化物的碱性：B>A D．四种元素一定属于短周期元素2．下列关于原子核外电子排布式或运动状态的描述中，不完全是专指碳原子的是（）A．原子核外电子有六种运动状态B．L能层p能级只有一个空轨道C．L能层有两个未成对的电子D．最外层p能级电子数与次外层电子数相等3．相同状况下，等体积的14N17O和14C16O分子中所含中子总数（）A．前者大B．后者大C．相等D．不能确定4．国际化学组织已将周期表中原主、副族的族号去掉而改称列，如碱金属为第1列，稀有气体为第18列。按此规定，下列叙述正确的是（）A．第1列元素均能形成M2O和M2O2型化合物B．第14列元素所形成的化合物种类最多C．第17列元素均有最高价氧化物R2O7D．最外层有两个电子的原子都在第2列5．下列气态氢化物最稳定的是（） A．HClB．HBrC．HFD．HI6．下列说法正确的是（）A．除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数B．已知MgCO3的KSP=×l0-6，MgCO3的MgCl2、Na2CO3溶液中，都有c(Mg2+)=c(CO32－)，且c(Mg2+)·c(CO32－)=×10－6C．Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，说明AB的溶解度小于CD的溶解度D．常温下，反应C(s)＋CO2(g)==2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>07．现有X、Y、Z、W、Q五种短周期元素,原子序数依次增大,Y、Z、W、Q形成的简单离子具有相同的电子层结构,YX3、X2Z、X2Z2、W2Z、W2Z2都是常见的化合物,其中,YX3在常温下呈气态,能使酚酞溶液变红色。下列有关推断正确的是()A.简单离子半径:Y＞Z＞W＞Q＞X与X2Z反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2能分别与Y、Z、W形成共价化合物、W、Q的最高价氧化物对应的水化物两两之间一定相互反应8．下列气态氢化物最稳定的是（）A．SiH4 B．PH3 C．H9．X+核外电子分别为2、8、8，则X元素在周期表的位置是：（）A、第三周期第0族B、第四周期ⅠA第族C、第三周期第ⅠA族D、第三周期第ⅧA族10．X、Y、Z、W是元素周期表中前四周期原予序数依次增火的四种元素，其相关信息如下表：元素相关信息XX的基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等YY的基态原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍ZZ的基态原子价电于排布为nsn-1WW的单质是一种常见的红色金属，在潮湿的空气中易生成绿色的锈斑(1)W位于元素周期表第周期第族，其基态原子核外有个未成对电子。(2)与Z同周期且依次相邻的两种元素的原子与Z比较，三者第一电离能的大小顺序为[用元素符号表示]；Y的氢化物在同族的氢化物中沸点反常，其原因是。(3)写出W的单质在潮湿的空气中生成绿色锈斑的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目。(4)往X、Y与氢三种元素组成的多种分子中，有些分子的核磁共振氢谱显示有三种氢，且数目比为1：2：3，写出其中一种分子的名称。X、Y可以形成多种弱酸根离子，写出其中一种离子水解的的离子方程式11．短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性，乙位于第VA族，甲和丙同主族，丁的最外层电子数和电子层数相等，则（）A．原子半径：丙<丁<乙B．乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应C．甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物D．单质的还原性：丁>丙>甲12．应用元素周期律，判断下列语句，其中正确的组合是（）①第三周期金属元素的最高价氧化物对应水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱②砹（At）是第VIIA族，其氢化物的稳定大于HC1③硒（Se）与氧同主族，而与钙同周期，合成H2S比合成H2Se容易④第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性⑤铊（TI）与铝同主族，其单质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应A.①③⑤B.①③C.①③④⑤D.全对13．四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素。下列说法正确的是（）A．原子半径Z>YB．X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小C．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱D．M的最高价氧化物对应水化物不能与NaOH溶液反应14．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素，甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物，己是由Y元素形成的单质，常温下丙和己均为气体。已知反应：甲+乙丁+己，甲+丙戊+己；常温下0．01mol·L-1丁溶液的pH为12。下列说法正确的是（）A．元素X在周期表中的位置为第2周期ⅥA族B．元素X、Y、Z的原子半径由大到小的顺序为r(Z)>r(Y)>r(X)C．1mol甲与足量的乙完全反应转移的电子数为6．02×1023D．1．0L0．1mol·L-1戊溶液中阴离子的总物质的量小于0．1mol15．若某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是（）A．该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有3个未成对电子B．该元素原子核外共有5个电子层C．该元素原子的M能层共有8个电子D．该元素原子最外层共有3个电子16．短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大，元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是（）A．元素X与氢形成原子个数比为1:1的化合物有多种B．元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成C．Z的原子半径比Y的原子半径大D．元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2，且各微粒均满足8电子的稳定结构17．下列有关化学用语表示正确的是()A．对硝基甲苯的结构简式：O2NCH3B．镁离子的结构示意图：C．次氯酸的电子式：H∶Cl,∶O,∶D．亚硫酸钠水解的离子方程式：SO32—＋2H2OH2SO3＋2OH－18．下图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图，下列说法正确的是（）A．非金属性：X＞NB．气态氢化物的稳定性：M＜NC．X和Y形成的化合物中只可能含离子键D．化合物MX2能与碱反应，不能与任何酸反应19．利用下图装置采用适当试剂可完成实验某探究实验，并得出相应实验结论，实验所用试剂或所得结论列于表中。请回答：实验试剂实验结论甲乙丙①高锰酸钾②氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2（1）图中①为，②为。（2）请你根据上述实验装置再设计一个实验，并将选择的试剂、丙中的现象以及根据实验现象得出的实验结论填入下表；试剂甲试剂乙试剂丙丙中现象实验结论酸性：盐酸＞碳酸石蕊试液20．X、Y、Z、W和N均是由短周期元素组成的五种化合物。已知五种化合物水溶液的焰色反应均呈黄色，Y、Z和N均由三种元素组成。请根据题目要求回答下列问题。(1)固体化合物X为浅黄色粉末，该化合物中含有的化学键有________(填序号)。A．离子键B．极性共价键C．非极性共价键D．氢键(2)写出X与二氧化碳反应的化学方程式________________________________________________________________________。(3)下表为Y与Z实验的部分内容：序号主要实验步骤及实验现象①在含Y的溶液中，加入稀硫酸放置，产生浅黄色沉淀和无色有刺激性气味的气体，该气体可使品红溶液褪色②在含Z的溶液中，滴加盐酸，开始有白色沉淀，继续滴加盐酸，白色沉淀先增加后消失，然后加入过量的氨水又出现白色沉淀③将实验②最终得到的混合物加热蒸发、灼烧，最终得到白色固体写出Y与稀硫酸反应的离子方程式________________________________________________________________________。(4)写出含molZ的溶液与20mL5mol·L－1的盐酸反应的离子反应式__________________________。实验③加热蒸发、灼烧得到的最终产物主要是________。(5)化合物W和N可以相互转化：Weq\o(,\s\up7(△),\s\do5(CO2＋H2O))N。若有W和N·xH2O的混合物6.52g，加热到完全反应后，气体产物通过浓硫酸增重1.71g，剩余气体通过碱石灰增重1.10g，则混合物中W的质量为________，N·xH2O的化学式为__________。21．元素R的气态氢化物化学式为HxR.在标准状况下，气体的体积是5.6L。将5.1gHxR气体通入200mlL的CuCl2溶液中正好完全反应，并生成黑色沉淀(1)求HxR的相对分子质量；(2)推断x值，并确定R元素的名称.22．A、B、C是中学化学中常见的三种短周期元素。已知：①A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；②B元素最高正价与最低负价的代数和为2；③C元素有多种化合价，且常温下C元素的单质与石灰水反应，可得到两种含C元素的化合物；④B、C两种元素质子数之和是A元素质子数的4倍。（1）写出常温下C的单质和石灰水反应的离子方程式_____________；两者恰好反应所得溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是。（2）意大利罗马大学的FuNvioCacace等人获得了极具理论研究意义的B4气态分子。B4分子结构与白磷分子结构相似，已知断裂1molB—B键吸收167kJ的热量，生成1molB≡B键放出942kJ热量。写出B4转化为B2的热化学方程式：；由此判断相同条件下B4与B2的稳定性顺序是：______________。（以上均用化学式表示）（3）X遇水蒸气可形成一种常见的漂白性物质。则X与水反应的化学方程式是_______________。23．X、Y、Z均为短周期元素，X元素的气态氢化物的水溶液滴入无色酚酞变红，Y元素的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Z元素是短周期元素中原子半径最大的元素（He、Ne、Ar除外）。（1）写出X的元素符号，其原子结构示意图为。（2）元素Y的最简单氢化物的化学式。（3）Z元素原子的质子数为，Z元素的最高价氧化物对应的水化物的电子式为。（4）X元素最高价氧化物对应的水化物与氧化铝反应的离子方程式为。（5）Y元素的最高价氧化物和Z元素的过氧化物发生氧化还原反应的化学方程式为。参考答案1．B【解析】2．C【解析】3．C【解析】相同状况下，等体积的不同气体的物质的量相等；1mol14N17O分子中含中子数16mol，1mol14C16O分子中含中子数164．B【解析】试题分析：A错误，比如金属活泼性越强就越不容易形成M2O2型化合物。B选项正确，因为有碳的存在，碳的化合物尤其以有机物种类多。C选项为卤族元素，其中氧和氟没有最高正价。D选项最外层有两个电子的原子也可以在第12列，原来的ⅡB。考点：元素周期表点评：本题需要学生熟练的掌握元素周期表，对于每一列的元素都能对应之前的族序数加以分析。所以在做此题时，可以将第几列转化成第几族来判断。5．C【解析】氟、氯、溴、碘，为同一主族，从上到下，半径逐渐增大，半径越小，气态氢化物越稳定，所以应该是HF，选C。6．D【解析】试题分析：A．氟元素无最高正化合价，错误；B．这个c(Mg2+)·c(CO32－)=×10－6相等，但沉淀溶解平衡会发生移动，错误；C．物质的类型不同，不能通过Ksp(AB2)和Ksp(CD)大小进行对照，错误；D．常温下，反应C(s)＋CO2(g)==2CO(g)不能自发进行，该反应的熵是增加的，有利用反应自发进行，要使反应不能自发进行，则该反应肯定满足ΔH>0，正确；考点：本题考查反应的自发性判断，沉淀溶解常数，元素化合价与族的关系。7．A【解析】根据“YX3在常温下呈气态,能使酚酞溶液变红色”,知YX3为NH3,其中Y为N,X为H。又据X与Z,W与Z分别可形成常见的化合物X2Z、X2Z2、W2Z、W2Z2,且X、Y、Z、W的原子序数依次增大,则可知Z为O,W为Na。又因Y、Z、W、Q形成的简单离子具有相同的电子层结构,故Q可为Mg或Al。离子半径:N3-＞O2-＞Na+＞Mg2+(Al3+)＞H+,A项正确;2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,其中氧化剂与还原剂的物质的量之比应为1∶1,B项错误;H与Na形成的化合物为NaH,是离子化合物,C项错误;若Q为Mg,则其最高价氧化物对应的水化物Mg(OH)2与NaOH不反应,D项错误。8．D【解析】试题分析：气态氢化物中稳定性最弱取决于元素非金属性的强弱，元素的非金属性越强，对应氢化物越稳定。同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱，则有非金属性：Cl＞S＞P＞Si，F＞Cl，则非金属性：F＞S＞P＞Si，元素的非金属性越强，对应氢化物越稳定，所以气态氢化物最稳定的是HF。考点：元素周期律点评：本题考查了元素周期律，该考点是高考考查的重点和热点，本题要掌握气态氢化物中稳定性最弱取决于元素非金属性的强弱，元素的非金属性越强，对应氢化物越稳定。本题难度不大。9．B【解析】X的+1价阳离子为288的结构，其原子为2、8、8、1。故为第四周期ⅠA主族10．（16分）（1）四（1分）ⅠB（1分）1(2分)（2）Ⅰ1(Mg)＞Ⅰ1(Al)＞Ⅰ1(Na)(2分)H2O分子间存在氢键（2分）（3）（方程式2分，电子转移的方向和数目2分,单线桥或双线桥表示均可）（4）乙醇（2分）（其它合理答案均给分，不是名称不给分），CO32-+H2OHCO3-+OH-（或C2O42-+H2OHC2O4-+OH-等合理答案均给分）（2分）【解析】试题分析：根据题意可以推知，X、Y、Z、W分别为C、O、Mg、Cu；（1）Cu的原子序数为29，在第四周期第ⅠB族，电子排布式为[Ar]3d104s1，故有1个未成对电子；（2）同周期从左到右，第一电离能依次增大，H2O中存在氢键，故沸点反常；（3）绿斑为碱式碳酸铜，故为铜与空气中氧气、二氧化碳、水反应得到；（4）为C、H、O三种元素的化合物可发挥性很大，可以从简单、常见物质着手考虑。考点：以物质结构为基础，考查了原子结构、分子结构，元素周期表及元素周期律以及元素及化合物知识。11．B【解析】试题分析：气态化合物的水溶液呈碱性为氨气，故甲、乙、丙、丁分别为H、N、Na、Al。A、原子半径乙<丁<丙，错误；B、乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物分别为强酸、强碱、两性氢氧化物，故能相互反应，正确；C、氧化钠为离子化合物，错误；D、单质还原性丙>丁>甲，错误。考点：考查元素周期律与周期表的有关问题。12．B【解析】第三周期金属元素的最高价氧化物对应水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱其酸性随原子序数的增大而增强。砹（At）是第VIIA族，其氢化物的稳定小于HC1。第二周期非金属元素的气态氢化物NH3溶于水后，水溶液为碱性。铊（TI）与铝同主族，其单质能与盐酸反应，不和氢氧化钠溶液反应。13．B【解析】试题分析：A、M为金属，根据四种短周期元素的位置判断M是Al元素，X、Y、Z分别是Si、N、O元素。YZ同周期，所以Y的原子半径大于Z的原子半径，错误；B、Si的非金属性弱于O的非金属性，所以Si最简单气态氢化物的热稳定性比O的小，正确；C、N的最高价氧化物对应水化物是硝酸，而O不存在最高价氧化物对应水化物，错误；D、M的最高价氧化物对应水化物是氢氧化铝，可以与氢氧化钠溶液反应，错误，答案选B。考点：考查对元素周期表的认知程度，元素的判断，元素周期律的应用14．C【解析】试题分析：常温下0．01mol·L-1丁溶液的pH为12，可知丁为一元强碱，应为NaOH，根据己是由Y元素形成的单质，常温下丙和己均为气体。已知反应：甲+乙丁+己，甲+丙戊+己，可推出甲为Na2O2、乙为H2O、己为O2、丙为CO2、戊为Na2CO3，则W、X、Y、Z分别为H、C、O、Na元素。A、X为C元素，在周期表中的位置为第2周期IVA族，错误；B、原子半径r(Na)>r(C)>r(O)，即r(Z)>r(X)>r(Y)，错误；C、根据化合价的变化可知，Na2O2的电子转移为：Na2O2~e‾，所以1molNa2O2与足量的H2O完全反应转移的电子数为6．02×1023，正确；D、Na2CO3为弱酸强碱盐，CO32‾发生水解反应，CO32‾+H2OHCO3‾+OH‾，阴离子的物质的量增多，所以1．0L0．1mol·L-1戊溶液阴离子的总物质的量大于0．1mol，错误。考点：本题考查元素的推断、原子半径比较、电子转移、盐类的水解。15．B【解析】试题分析：基态原子外围电子排布为4d15s2，核内只有一个未成对电子，核外共有5个电子层，最外层有2个电子，M层有18个电子，选项B符合题意。考点：原子核外电子排布16．C【解析】试题分析：因X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，是碳元素，Y是地壳中含量最丰富的金属元素，为铝元素．Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，是短周期元素，且W、X、Y和Z的原子序数依次增大，Z为硫元素，W是制备一种高效电池的重要材料，是锂元素；元素X与氢形成的化合物有C2H2，C6H6等，故A正确；元素Y为铝，铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成，故B正确；W、X的氯化物为LiCl，则Li＋的最外层只有两个电子，故C错；硫和碳可形成共价化合物CS2，故D正确。考点：考查了元素的推断和元素的性质。【答案】A【解析】B项为镁原子的结构示意图；次氯酸的电子式应为H∶O,∶Cl,∶，C项错误；多元弱酸根离子水解是分步进行的，D项错误18．AB【解析】试题分析：图中14种元素分别位于第二、三周期第IA～VIIA族，由于同周期主族元素的原子半径随原子序数的增大而减小，同主族元素的原子半径随原子序数的增大而增大，则图中X、Y、Z、M、N分别为氧、钠、铝、硅、氯元素。X、N分别为氧、氯，由于氧无最高正价（+6），氯有最高正价（+7），说明氧的非金属性比氯的强，故A正确；M、N分别是硅、氯，由于硅的非金属性比氯弱，非金属性越弱，气态氢化物越稳定，则硅化氢的稳定性比氯化氢弱，故B正确；X、Y分别为氧、钠，二者形成的化合物分别为氧化钠、过氧化钠，Na2O只有离子键、Na2O2既有离子键又有共价键，故C错误；X、M分别为氧、硅，二者形成的二氧化硅是酸性氧化物，与碱能反应，氢氟酸是唯一能与二氧化硅反应的酸，故D错误。考点：考查物质结构和元素周期律，涉及短周期主族元素原子半径、非金属性、气态氢化物的稳定性、氧化钠和过氧化钠的结构、二氧化硅的性质等。19．（1）①浓盐酸②NaBr或KBr溶液（2）试剂甲试剂乙试剂丙丙中现象实验结论稀盐酸大理石澄清石灰水白色沉淀酸性：盐酸＞碳酸浓盐酸高锰酸钾石蕊试液先变红，后腿色氯水既有酸性，又具有漂白性【解析】试题分析：（1）由氧化性强的制取氧化性弱的物质，所以①为浓盐酸，②为NaBr或KBr溶液。（2）要证明酸性的强弱，用强酸制取弱酸。要证明氯水的漂白性，要先制氯气。所以该表为试剂甲试剂乙试剂丙丙中现象实验结论稀盐酸大理石澄清石灰水白色沉淀酸性：盐酸＞碳酸浓盐酸高锰酸钾石蕊试液先变红，后腿色氯水既有酸性，又具有漂白性考点：元素周期律点评：本题非常基础简单，主要考查学生对元素周期律的理解。20．(1)AC(2)2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2(3)S2Oeq\o\al(2－,3)＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O(4)AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓Al2O3(5)4.2gNa2CO3·7H2O【解析】(1)依据焰色反应现象知，五种化合物都含有钠离子，根据X颜色知，它是过氧化钠，Na＋与Oeq\o\al(2－,2)之间存在离子键，Oeq\o\al(2－,2)中氧与氧之间存在非极性共价键。(3)据实验①中现象知，Y＋H2SO4→S↓＋SO2↑，联想高二化学学生实验“化学反应速率和化学平衡”中化学反应原理：Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，Y为硫代硫酸钠。又根据实验②中“Z＋盐酸→白色沉淀，白色沉淀＋盐酸→溶液，溶液＋氨水→白色沉淀”，由短周期元素组成的物质中只有偏铝酸钠符合题意。Z为偏铝酸钠。灼烧氢氧化铝：2Al(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Al2O3＋3H2O。(4)n(HCl)＝20×10－3L×5mol·L－1＝mol，n(HCl)＝n(NaAlO2)，NaAlO2＋HCl＋H2O=Al(OH)3↓＋NaCl。(5)根据W、N转化关系，“CO2＋H2O”暗示：W为碳酸氢钠，N为碳酸钠。设W、N·xH2O物质的量分别为a、b。根据混合物质量得：84g·mol－1×a＋(106＋18x)g·mol－1×b＝6.52g①2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2Oaa2a18g1.71g44g1.10g84g4.2g5.6L摩尔质量为34g／mol,R为硫。22．（共12分）（1）C12＋2OH－=ClO－＋H2O+Cl－c(Ca2+)=c(Cl－)>c(ClO－)>c(OH－)>c(H+)（各2分）（2）N4(g)=2N2(g)△H=－882kJ·mol－1N2>N4（各2分）（3）NCl3+3H2O＝NH3↑+3HClO（各2分）【解析】试题分析：根据短周期元素，A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则A为碳元素；B元素最高正价与最低负价的代数和为2，则B为氮或磷元素；再由③C可能为氯元素，由④A元素质子数的4倍为6×4=24，B的质子数