苏教版高中化学必修第一册专题5微观结构与物质的多样性测试含答案

专题5微观结构与物质的多样性一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45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)1.2023年10月4日,化学家莫吉·G·巴旺迪、化学家路易斯·E·布鲁斯和物理学家阿列克谢·埃基莫夫因“发现和合成量子点”获得2023年诺贝尔化学奖。碳量子点是一类重要的半导体纳米光电材料,直径低于10nm。碳量子点通常由无定形和晶态的碳核组成,在碳核表面存在含氧官能团,例如羟基(—OH)等。下列说法正确的是()A.碳量子点属于胶体B.碳量子点具有丁达尔效应C.碳量子点直径比C60分子大D.碳量子点与石墨互为同素异形体2.反应8NH3+3Cl26NH4Cl+N2可用于输送氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是()A.中子数为9的氮原子:7B.N2的电子式:N⋮⋮NC.Cl2的结构式:Cl—ClD.Cl-的结构示意图:3.下列有关碳及其化合物的说法中正确的是()A.612B.CO与CO2属于酸性氧化物C.H2CO3与Na2CO3均属于离子化合物D.通过改变碳原子的排列方式可实现石墨转化为金刚石4.研究化学键有助于人们理解物质的某些性质。下列各组物质中,所含化学键类型完全相同的是()A.Cl2和CaCl2B.H2O2和Na2O2C.CH4和ArD.NaI和Na2O5.下列说法正确的是()A.短周期元素中非金属元素的最高价氧化物对应的水化物都不能与其简单氢化物反应B.元素周期表中ⅦA族元素的最高正价都是+7价C.碱性:NaOH>KOHD.冰中存在氢键6.下列关于化学键的说法正确的是()①含有金属元素的化合物一定是离子化合物②ⅠA族和ⅦA族元素的原子形成的化合物一定为离子化合物③含有离子键的化合物一定是离子化合物④离子化合物中可能同时含有离子键和共价键A.①④B.③④C.①③④D.②④7.如图是元素周期表的一部分,有关说法不正确的是()A.元素b的单质不能与酸性氧化物发生化学反应B.a、b、d元素的简单离子半径:d>a>bC.元素c的氧化物既能与酸反应又能与强碱反应D.a、c、e的最高价氧化物对应的水化物之间能相互反应8.过氧化氢(H2O2)溶液俗称双氧水,医疗上常用3%的双氧水进行伤口消毒。H2O2能与SO2反应生成H2SO4,H2O2分子的结构如图所示。下列说法错误的是()A.H2O2的结构式为H—O—O—HB.H2O2为共价化合物C.H2O2与SO2在水溶液中反应的离子方程式为SO2+H2O22H++SO4D.H2O2与SO2反应过程中有共价键断裂,同时有共价键和离子键形成9.短周期主族元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如图,下列表述正确的是()A.Z的最高价氧化物有可能与Y的最高价氧化物对应的水化物反应B.W有可能周期数等于其族序数C.Y的最高正价可能为+7价D.若X为O,则离子半径顺序:r(W2-)>r(Y-)>r(X2-)>r(Z3-)10.现有四种短周期元素,其有关信息如下表所示:元素结构特点及在周期表中的位置单质及化合物的部分性质与用途甲第三周期某金属元素氧化物为两性氧化物乙原子最外层电子数是次外层电子数的一半单质是重要的半导体材料丙原子最外层电子数是最内层电子数的2倍单质存在多种同素异形体丁第ⅥA族元素某种单质可用于自来水的杀菌消毒则甲、乙、丙、丁四种元素的原子序数从大到小的排列顺序为()A.乙、甲、丁、丙B.丁、甲、乙、丙C.丙、丁、甲、乙D.甲、乙、丙、丁11.现有短周期主族元素X、Y、Z、R、T,R原子的最外层电子数是电子层数的2倍;Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,Y与T同主族。五种元素原子半径与原子序数之间的关系如图所示。下列推断正确的是()A.简单离子半径:Y<ZB.简单氢化物的沸点:Y<TC.最高价氧化物对应水化物的酸性:T<RD.由X、Y、Z、R四种元素组成的常见化合物中含有离子键12.下列说法中,正确的是()A.空气中含量最高的单质的组成元素位于周期表中第二周期Ⅴ族B.共价晶体中都存在共价键C.所有物质中都存在化学键D.Fe(CO)5是一种黄色液体,熔点是-20.3℃,其形成的晶体为离子晶体13.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:元素代号XYZW原子半径/pm1861439966主要化合价+1+3+7、-1-2下列叙述正确的是()A.金属性:X<YB.Y的单质能与强酸溶液反应,与强碱溶液不反应C.四种元素形成的简单离子半径:Z->X+>Y3+>W2-D.Z的单质与X的最高价氧化物的水化物反应可制备漂白液14.R、X、Y、Z的原子序数依次增大,且都不超过10,这四种元素组成的某种化合物的结构如图所示,下列说法不正确的是()A.常温常压下,上述元素的单质不都呈气态B.Y、Z的气态氢化物能发生化合反应C.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>YD.Y的单质是空气的主要成分,性质很稳定15.现有W、X、Y、Z四种短周期主族元素,W分别与X、Y、Z形成甲、乙、丙三种化合物,且每个甲、乙、丙分子中均含有10个电子,Y和Z组成丁,有关物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是()A.原子半径由小到大的顺序是W<X<Y<ZB.Z的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸C.化合物的沸点由高到低的顺序是甲>乙>丙D.Y分别与W、Z都只能形成两种化合物二、非选择题(本题共5小题,共55分)16.(8分)(1)具有一定质子数和中子数的一种原子称为一种核素。已知有1H216O、2H232S、3H218O、3H232S、32S16O2,这些分子中共含有(2)下列过程中,共价键被破坏的是(填序号)。

①碘升华②氢气在氧气中燃烧③HCl气体溶于水④酒精溶于水⑤冰融化⑥氢氧化钠固体熔化⑦NH4Cl受热分解⑧(NH4)2SO4溶于水(3)根据元素周期表和元素周期律分析下面的推断,其中错误的是(填序号)。

①砹(At)的气态氢化物不稳定②硒(Se)化氢比硫化氢稳定③铍原子失电子能力比镁弱④氢氧化铝的碱性比氢氧化钙强17.(10分)某化学兴趣小组,利用如图所示装置探究元素非金属性强弱的变化规律。(1)仪器A的名称为,D的作用是。

(2)实验室中现有Na2S溶液、浓盐酸、稀硫酸、MnO2,请选择合适试剂设计实验探究氯和硫的非金属性强弱(必要时可以加热,图中省略)。①仪器A中所装试剂为。

②装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,该装置中发生反应的化学方程式为。

③根据该实验探究的结论,可知HCl的稳定性比H2S的稳定性(填“强”或“弱”)。

(3)若要探究S和C的非金属性强弱,B、C中所装药品分别为Na2CO3固体、澄清石灰水,则A、B中试剂发生反应的离子方程式为,观察到C中的现象为。

18.(11分)前18号主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A与其他元素均不同周期,B与C、D与E分别在同一周期,C与E在同一主族,C元素的原子最外层电子数是电子层数的3倍,D元素的原子半径在同周期主族元素中最大,且A、B的原子序数之和等于C的原子序数。回答下列问题:(1)B的简单氢化物的结构式为,液态的B的单质汽化时吸收的热量主要用于(填“克服分子间作用力”或“使化学键断裂”)。

(2)用电子式表示D2E的形成过程:。

(3)D所在周期的主族元素的简单离子中,半径最小的是(填离子符号)。

(4)A和C按原子个数之比为1∶1形成的化合物的化学式为,写出该物质与EC2反应的化学方程式:。

(5)由以上五种元素中的两种形成的含有18个电子的分子的化学式为。

(6)下列说法正确的是(填序号)。

①E的常见氧化物均为酸性氧化物②C和D形成的化合物均为离子化合物,且只含有离子键③EC2通入溴水中,溶液的酸性增强④D的单质还原性强,可与CuSO4溶液反应生成铜单质19.(13分)Ⅰ.食品添加剂中可能存在的部分短周期元素的最高正化合价或最低负化合价与原子序数的关系如下图所示。已知:x为非金属元素,d原子的最外层电子数为内层电子数的3倍。(1)x、e、d三种元素形成的离子化合物的电子式为。

(2)g在元素周期表中的位置为;f的最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式为。h的气态氢化物稳定性比g的气态氢化物稳定性(填“强”或“弱”)。

(3)d、e、f、g的简单离子半径由大到小的顺序为(用离子符号表示)。

(4)x和d组成的化合物中,原子个数比为1∶1的是(填化学式)。

Ⅱ.(5)短周期主族元素X、Y、Z、W、E可形成一种麻醉剂,其分子结构式如图所示。其中,X的原子核只有1个质子;Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期;E原子比W原子多8个电子。在该分子中,Z元素的化合价为价,写出YZ2分子的结构式:。

20.(13分)如图为元素周期表的一部分,列出了前四周期10种主族元素在周期表中的位置。请回答下列问题:(1)元素E的原子结构示意图为,I在元素周期表中的位置为,C与I形成的化合物的电子式为。

(2)G与J形成原子数之比为1∶2的化合物P,P是日常生活中常见的物质,P分子的结构式为,空间构型为;元素K与G同主族且位于G的下一周期,P的沸点比元素K的简单氢化物的沸点高,原因是。

(3)已知木炭可在G的单质中完全燃烧形成化合物Q,用电子式表示Q的形成过程:。

(4)元素D的最高价氧化物对应的水化物与氢氧化钠反应的离子方程式为。

(5)J、F、G、K可以形成原子个数之比为5∶1∶4∶1的化合物M,M的化学式为;M中含有的化学键类型为。

(6)下列各图是依据各种元素(原子或离子)的性质对比关系而绘制出来的,其中描述正确的是。

ABC

答案全解全析1.C将碳量子点分散到分散剂中才能形成胶体,A错误;碳量子点不是胶体,不具有丁达尔效应,B错误;碳量子点直径比C60分子大,C正确;碳量子点通常由无定形和晶态的碳核组成,在碳核表面存在含氧官能团,例如羟基等,碳量子点不是碳单质,与石墨不互为同素异形体,D错误。2.C质子数为7,中子数为9的氮原子的质量数为7+9=16,该氮原子表示为

716N,A错误;N2中两个N间形成3对共用电子对,N2的电子式为··N⋮⋮N··,B错误;Cl2中两个Cl原子间形成1对共用电子对,Cl2的结构式为Cl—Cl,C正确;Cl-的结构示意图为3.D612C、613C4.DCl2只含有共价键,CaCl2只含有离子键,二者化学键类型不同,A错误;H2O2只含共价键,Na2O2中既有共价键又有离子键,二者化学键类型不完全相同,B错误;CH4只含有共价键,Ar为单原子分子,不存在化学键,C错误;NaI和Na2O均只含有离子键,化学键类型完全相同,D正确。5.D浓硫酸可与H2S反应,A错误;F没有正价,B错误;金属性:Na<K,元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则碱性:NaOH<KOH,C错误;冰中存在氢键,D正确。6.B含有金属元素的化合物不一定是离子化合物,如AlCl3属于共价化合物,①错误;ⅠA族和ⅦA族元素的原子形成的化合物不一定是离子化合物,如H与F形成的HF为共价化合物,②错误;化合物中若含有离子键,则该化合物一定是离子化合物,③正确;离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键,如NaOH、Na2O2中都含有离子键、共价键,④正确;综上所述,说法正确的是③④,B项正确。7.A由元素在周期表中的位置可知,a为Na,b为Mg,c为Al,d为O,e为S,f为Cl。CO2属于酸性氧化物,Mg与CO2能反应生成MgO和C,A错误;具有相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小,则a、b、d元素的离子半径:d>a>b,B正确;元素c的氧化物为Al2O3,其为两性氧化物,既能与酸反应又能与强碱反应,C正确;a、c、e的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、H2SO4,能相互反应,D正确。8.D由H2O2分子的结构图可知,H2O2的结构式为H—O—O—H,A项正确;H2O2为共价化合物,B项正确;H2O2与SO2在水溶液中反应的化学方程式为H2O2+SO2H2SO4,H2SO4在水溶液中完全电离,则反应的离子方程式为SO2+H2O22H++SO42-,C项正确;H2O2与SO29.A若Y为N,其最高价氧化物对应的水化物为HNO3,Z为Al,Al的最高价氧化物为Al2O3,HNO3与Al2O3可以发生化学反应,A正确;W元素可能为Si、P、S,这三种元素都在第三周期,Si元素在第ⅣA族,P元素在第ⅤA族,S元素在第ⅥA族,W的周期数不可能等于其族序数,B错误;Y元素可能为N、O、F,N的最高价为+5价,O没有最高正价,F无正价,Y的最高正价不可能为+7价,C错误;若X为O,则Y为F,Z为P,W为S,离子半径:r(P3-)>r(S2-)>r(O2-)>r(F-),D错误。10.A由题表可知甲、乙、丙、丁分别为Al、Si、C、O,原子序数分别为13、14、6、8,按原子序数从大到小排列应为乙>甲>丁>丙,A正确。11.DY与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,则Z是Na、Y是O;Y与T同主族,Y的原子序数小于T,所以T是S;R的原子序数小于O,R原子的最外层电子数是电子层数的2倍,则R是C;X的原子半径、原子序数都小于C,所以X是H。电子层数相同,核电荷数越多,离子半径越小,离子半径:Na+<O2-,A错误;水分子间存在氢键,沸点:H2S<H2O,B错误;S的非金属性强于C,最高价氧化物对应水化物的酸性:H2CO3<H2SO4,C错误;由H、O、Na、C四种元素组成的常见化合物NaHCO3中含有离子键,D正确。12.B空气中含量最高的单质的组成元素为N,N位于第二周期ⅤA族,A错误;原子之间通过共价键直接构成的晶体为共价晶体,共价晶体中都存在共价键,B正确;稀有气体中不含化学键,C错误;Fe(CO)5熔点较低,形成的晶体是分子晶体,D错误。13.DZ的主要化合价为+7、-1,则Z处于ⅦA族,Z为氯元素;W的主要化合价为-2,且原子半径小于Cl,则W为氧元素;Y的主要化合价为+3,应处于ⅢA族,且其原子半径大于Cl,则Y为铝元素;X的原子半径比Al的大,且X的主要化合价为+1,则X为钠元素。同一周期的主族元素,原子序数越大,元素的金属性越弱,所以金属性X>Y,A错误。Al既能与强酸溶液反应,又能与强碱溶液反应,B错误。一般,核外电子层数越多,离子半径越大;当核外电子层数相同时,离子的核电荷数越大,离子半径就越小,所以离子半径:Z->W2->X+>Y3+,C错误;Cl2与NaOH反应产生NaCl、NaClO和H2O,D正确。14.CR、X、Y、Z的原子序数依次增大,且都不超过10,由化合物的结构可知,R、Z只形成1个共价键,可判断阳离子为NH4+,则R为H、Y为N、Z为F;题述阴离子中X的化合价为+3价,可知X为B。常温常压下,H2、N2和F2为气体,B不是气体,A正确;Y、Z的气态氢化物分别为NH3、HF,二者能发生化合反应生成NH4F,B正确;非金属性:B<N,酸性:H3BO3<HNO3,C错误;N15.AW、X、Y、Z四种短周期主族元素,W分别与X、Y、Z形成甲、乙、丙三种化合物,且每个甲、乙、丙分子中均含有10个电子,由X的单质+乙Y的单质+甲,可知X的单质为F2、乙为H2O、Y的单质为O2、甲为HF,则W为H、X为F、Y为O;再由丙+氧气丁+水,可知丙是NH3或CH4,丁是NO或CO2,则Z为N或C。一般,电子层数越多,原子半径越大,同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,原子半径由小到大的顺序是W<X<Y<Z,A项正确;Z为C或N,其最高价氧化物对应的水化物为H2CO3或HNO3,HNO3属于强酸,而H2CO3是弱酸,B项错误;化合物甲是HF,乙是H2O,化合物的沸点:乙>甲,C项错误;O与H可形成H2O、H2O2,O与C可形成CO、CO2,O与N可形成NO、NO2、N2O5等多种氧化物,D项错误。16.答案(每空2分)(1)6(2)②③⑦(3)②④解析(1)1H216O、

2H232S、3H218O、3H232S、32S16O2分子中共含有6种核素:117.答案(除注明外,每空2分)(1)分液漏斗(1分)防止倒吸(1分)(2)①浓盐酸(1分)②Na2S+Cl22NaCl+S↓③强(1分)(3)2H++CO32-H2O+CO2解析(1)仪器A为分液漏斗,D可以避免C中液体进入B中,起防止倒吸的作用。(2)①通过氯气与硫化钠发生氧化还原反应生成单质硫来证明Cl的非金属性强于S,浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应可以生成氯气,所以B中加入的是二氧化锰,A中试剂是浓盐酸。②装置C中盛放硫化钠溶液,氯气通入硫化钠溶液中,反应生成氯化钠和单质硫(淡黄色沉淀),化学方程式是Na2S+Cl22NaCl+S↓。③C中生成单质硫说明氯气的氧化性强于硫,从而证明非金属性:Cl>S;元素非金属性越强,其气态氢化物越稳定,所以HCl的稳定性比H2S的稳定性强。(3)可以通过稀硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体来证明酸性:H2SO4>H2CO3,即非金属性:S>C,A中盛放稀硫酸,B中所装试剂为Na2CO3固体,碳酸钠与足量稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,反应的离子方程式为2H++CO32-H2O+CO2↑,C中试剂为澄清石灰水,二氧化碳与Ca(OH)218.答案(除标注外,每空1分)(1)克服分子间作用力(2)(2分)(3)Al3+(4)H2O2H2O2+SO2H2SO4(5)H2O2、H2S、N2H4(合理即可)(2分)(6)①③(2分)解析前18号主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A与其他元素均不同周期,A为H;B与C、D与E分别在同一周期,则B与C在第二周期,D与E在第三周期,C元素的原子最外层电子数是电子层数的3倍,则C为O;C与E在同一主族,则E为S;D元素的原子半径在同周期主族元素中最大,则D为Na;A、B的原子序数之和等于C的原子序数,则B为N。(1)B的简单氢化物为NH3,其结构式为;液态的N2汽化时吸收的热量主要用于克服分子间作用力。(2)用电子式表示Na2S的形成过程:。(3)D为Na,第三周期的主族元素的简单离子中,半径最小的是Al3+。(4)A和C按原子个数之比为1∶1形成的化合物的化学式为H2O2;H2O2与SO2反应的化学方程式为H2O2+SO2H2SO4。(6)①E的常见氧化物为二氧化硫、三氧化硫,均为酸性氧化物,正确;②氧化钠、过氧化钠均为离子化合物,过氧化钠中含有离子键和共价键,错误;③SO2通入溴水中,发生氧化还原反应,生成硫酸和氢溴酸,溶液的酸性增强,正确;④Na与CuSO4溶液反应时,Na先与水反应生成氢氧化钠,NaOH再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,错误。19.答案(除标注外,每空2分)Ⅰ.(1)Na+[··O······H]-(2)第三周期ⅥA族Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O强(1分)(3)S2->O2->Na+>Al3+(4)H2O2(1分)Ⅱ.(5)-2(1分)OC解析Ⅰ.x为非金属元素,最高正价为+1,且原子序数最小,则x为H;d最低负价为-2,其原子的最外层电子数为内层电子数的3倍,则d为O;g最高正价为+6,则g为S;e、f原子序数介于O(d)和S(g)之间,e最高正价为+1,则e为Na,f最高正价为+3,则f为Al;h原子序数大于S(g),最低负价为-1,则h为Cl;综上所述,x、d、e、f、g、h分别为H、O、Na、Al、S、Cl。(1)x、d、e分别为H、O、Na,三种元素形成的离子化合物为NaOH,其电子式为Na+[··O······H]-。(2)g为S,在元素周期表中的位置为