2019-2020学年新教材高中化学第四章学业过关检测四含解析新人教版必修第一册

PAGE11-学业过关检测(四)(时间：60分钟分值：100分)一、选择题(本题包括15个小题，每小题3分，共45分)1．钒的氧化物有“化学面包”之美称，这是因为钒的氧化物是化学工业中的最佳催化剂之一。自然界中钒的同位素有51V和50V。下列有关说法正确的是()A．51V和50V互为同位素B．51V和50V的质量数相同C．51V和50V是同一种核素D．51V和50V的核外电子数与中子数均为23解析：选A。51V和50V互为同位素，质量数分别为51、50，二者是V的两种核素，二者的中子数分别是28、27，A项正确，B、C、D项错误。2．短周期主族元素的原子，前者一定大于后者的是()A．中子数、质子数B．质量数、核电荷数C．最高正化合价、最低负化合价的绝对值D．核外电子数、其阳离子核外电子数解析：选D。H没有中子，则中子数小于质子数，故A错误；质量数＝质子数＋中子数，质子数等于核电荷数，若为普通氢原子，质量数等于核电荷数，故B错误；F没有正化合价，O没有最高正化合价，且第ⅣA族元素的最高正化合价与最低负化合价的绝对值相等，故C错误；原子失去电子变成阳离子，故阳离子的核外电子数一定小于原子的核外电子数，故D正确。3．下列化学用语正确的是()A．CO2分子的电子式为B．核内质子数为117、核内中子数为174的核素Ts可表示为eq\o\al(174,117)TsC．Cl－的结构示意图为D．HClO的结构式为H—Cl—O解析：选A。CO2为共价化合物，碳氧之间形成双键，电子式为，A项正确；核内质子数为117、核内中子数为174的核素Ts，质子数＋中子数＝质量数＝117＋174＝291，可表示为eq\o\al(291,117)Ts，B项错误；次氯酸中氧元素显－2价，氯元素显＋1价，电子式为，结构式为H—O—Cl，D项错误。4．下列不能作为判断氯、磷两种元素非金属性强弱的依据的是()A．氧化性：Cl2＞红磷B．单质沸点：红磷＞Cl2C．氢化物稳定性：HCl＞PH3D．酸性：HClO4＞H3PO4解析：选B。单质的氧化性越强，其元素的非金属性越强；单质的沸点属于物理性质，与元素的非金属性无关；氢化物的稳定性越强，其元素的非金属性越强；最高价氧化物对应的水化物酸性越强，其元素的非金属性越强。5．A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c，它们的离子An＋、Bn－、Cm－具有相同的电子层结构，且n＞m，则下列关系正确的是()A．a＞b＞c B．a＞c＞bC．a＝b＋m＋n D．a＝c－n－m解析：选B。离子An＋、Bn－、Cm－具有相同的电子层结构，则有a－n＝b＋n＝c＋m，又n＞m，可知a＞c＞b，故A错误、B正确；由关系式可知a＝b＋2n＝c＋m＋n，故C、D错误。6．A、B代表两种非金属元素，下列不能说明A的非金属性比B强的是()A．B的简单阴离子(B2－)的还原性强于A的简单阴离子(A－)的还原性B．A的含氧酸比B的含氧酸的酸性强C．A的单质A2能将B的阴离子(B2－)氧化，并发生置换反应D．A、B的单质分别与Fe化合时，前者产物中Fe的化合价为＋3价，后者产物中Fe的化合价为＋2价解析：选B。元素的非金属性越强，对应的阴离子的还原性越弱，B的阴离子(B2－)的还原性强于A的阴离子(A－)的还原性，可说明非金属性A＞B；元素的非金属性越强，对应的最高价含氧酸的酸性越强，A的含氧酸比B的含氧酸的酸性强，但不一定是最高价含氧酸，所以不能确定A、B的非金属性强弱；元素的非金属性越强，对应的单质的氧化性越强，A的单质A2能将B的阴离子(B2－)氧化，并发生置换反应，可说明非金属性A＞B；A、B的单质分别与Fe化合时，前者产物中Fe为＋3价，后者产物中Fe为＋2价，可说明非金属性A＞B。7．铊是超导材料的组成元素之一，铊在周期表中位于第六周期，与铝是同主族元素，元素符号是Tl，以下对铊的性质的推断不正确的是()A．铊是易导电的银白色金属B．能生成＋3价离子化合物C．Tl(OH)3是两性氢氧化物D．Tl3＋的氧化能力比Al3＋弱解析：选C。A.铝为易导电的银白色金属，Tl与Al同主族，则铊也是易导电的银白色金属，故A正确；B.第ⅢA族元素的最高正价为＋3，且为金属元素，则能生成＋3价离子化合物，故B正确；C.同主族从上到下，元素金属性逐渐增强，则Tl(OH)3是碱性氢氧化物，故C错误；D.金属性Tl＞Al，则Tl3＋的氧化能力比Al3＋弱，故D正确。8．W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是()A．单质的沸点：W>XB．阴离子的还原性：W>ZC．氧化物对应水化物的酸性：Y<ZD．X与Y不能存在于同一离子化合物中解析：选B。W、X、Y、Z四种元素均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，故W是第一周期的H元素，X是第二周期的N元素，Y、Z是第三周期元素，因为四种元素的最外层电子数之和为18，故Y、Z最外层电子数之和为18－(1＋5)＝12，又因为第三周期主族元素最外层电子排布是1～7，故只有Y的最外层电子数是5，Z的最外层电子数是7才能满足条件，则Y是P元素，Z是Cl元素。A.H2和N2都是分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，故沸点N2>H2，A不正确。B.Cl元素的非金属性强于H元素，元素得电子能力越强，其对应阴离子越不容易失去电子，故对应阴离子的还原性Cl－＜H－，B正确。C.P元素的非金属性弱于Cl元素的非金属性，元素非金属性越弱，其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱，故酸性H3PO4<HClO4，题目中未说明“最高价”，C不正确。D.铵盐是离子化合物，N和P可能存在于同一离子化合物中，如(NH4)3PO4、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4等，D不正确。9．根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是()选项事实推测ACaCO3和BaCO3都难溶于水SrCO3也难溶于水BSi是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料第ⅣA族元素的单质都可做半导体材料CHCl在1500℃时分解，HI在230℃时分解HBr的分解温度介于二者之间DSi与H2在高温时能反应，S与H2加热能反应P与H2在高温时能反应解析：选B。同一主族元素的性质相似，CaCO3和BaCO3都难溶于水，因此SrCO3也难溶于水，A项正确；在元素周期表中，位于金属和非金属分界处的元素单质能做半导体，Pb不位于金属元素和非金属元素分界处，所以Pb不能做半导体材料，B项错误；元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性Cl＞Br＞I，所以氢化物的稳定性HCl＞HBr＞HI，则HBr的分解温度介于二者之间，C项正确；元素的非金属性越强，其单质与氢气越容易化合，非金属性S＞P＞Si，所以P与H2在高温时能反应，D项正确。10．W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，由此可知()WXYZA.X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是YB．Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于YC．X元素形成的单核阴离子还原性大于YD．Z元素单质在化学反应中只表现氧化性解析：选A。W的气态氢化物可与其最高价含氧酸形成离子化合物，故其气态氢化物具有碱性，为NH3，故W为N，根据四种元素在周期表中的位置关系，可推知X为O，Y为S，Z为Cl。元素非金属性越强，气态氢化物越稳定，四种元素中，硫元素的非金属性最弱，故稳定性最弱的氢化物为H2S，A项正确；氯元素的氧化物对应水化物有多种，如HClO、HClO4等，硫元素的氧化物对应水化物也有多种，如H2SO4、H2SO3等，其酸性HClO4＞H2SO4＞H2SO3＞HClO，B项错误；硫元素的非金属性小于氧元素，故还原性O2－＜S2－，C项错误；Cl2中氯元素化合价为中间价态，可以表现出氧化性和还原性，D项错误。11．元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如图所示，其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸，T元素的一种核素的质量数为37，则下列判断不正确的是()A．T元素中质量数为37的这种核素含有20个中子B．R与Q的电子数相差26C．气态氢化物的稳定性：R<T<QD．T的单质通入Q的钠盐溶液中能发生置换反应解析：选C。由R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸可知R为F，由各元素在周期表中的相对位置可以确定X为S、T为Cl、Z为Ar、Q为Br。eq\o\al(37,17)Cl中，中子数＝37－17＝20，A正确；R的原子序数为9，Q的原子序数为35，35－9＝26，B正确；F、Cl、Br三种元素位于同主族，从上到下元素非金属性依次减弱，气态氢化物的稳定性依次减弱，C错误；Cl2能与NaBr发生置换反应生成Br2，D正确。12．如图所示是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系，则下列说法正确的是()A．Z、N两种元素形成的化合物熔融状态下可以导电B．X、N两种元素的气态氢化物的沸点相比，前者较低C．Z的氧化物能分别溶解于Y的氢氧化物和N的氢化物的水溶液中D．由Z与X两种元素组成的化合物能与水反应解析：选C。根据图示可知X、Y、Z、M、N分别是O、Na、Al、Si、Cl。AlCl3熔融状态下以分子形式存在，不能导电，A项错误；H2O分子间存在氢键，导致水的沸点比氯化氢的高，B项错误；Al2O3是两性氧化物，能够溶于NaOH溶液和HCl溶液，C项正确；Al2O3不能溶于水也不与水反应，D项错误。13．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，X、Y的核电荷数之比为3∶4。W－的最外层为8电子结构。金属单质Z在空气中加热生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是()A．X与Y能形成多种化合物，一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应B．原子半径大小：X＜Y，Z＞WC．化合物Z2Y和ZWY3中都只存在离子键D．Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可做水的消毒剂解析：选D。结合四种元素的原子序数依次增大及X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，可知X为碳元素；X、Y的核电荷数之比为3∶4，则Y为氧元素；金属单质Z在空气中加热生成的化合物可与水发生氧化还原反应，则Z为钠元素；W－的最外层为8电子结构，故W为氯元素。A项，碳和氧形成的化合物主要为CO、CO2，其中CO不能与氢氧化钠反应，错误；B项，原子半径C>O，Na>Cl，错误；C项，化合物Na2O中只存在离子键，而化合物NaClO3中存在离子键和共价键，错误；D项，O3、Cl2、ClO2等均可做水的消毒剂，正确。14．原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c－和d＋的电子层结构相同。下列叙述错误的是()A．元素的非金属性强弱顺序为c＞b＞aB．a和其他3种元素均能形成共价化合物C．d和其他3种元素均能形成离子化合物D．元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6解析：选B。由a的最外层电子数为1，a－的电子层结构与氦相同可知，a为H。b和c的次外层有8个电子，则b、c处于第三周期，又知b、c的最外层电子数分别为6、7，从而推知b、c分别为S、Cl。由c－和d＋的电子层结构相同可知，d为K。A项S、Cl处于第三周期，Cl的原子序数大于S，则Cl的非金属性强于S；由H2S中S元素显－2价、H元素显＋1价可知，S的非金属性强于H，因此三种元素的非金属性强弱顺序为Cl＞S＞H。B项H和S、Cl可形成共价化合物H2S和HCl，而H与K则形成离子化合物KH。C项K和H、S、Cl均可形成离子化合物，分别为KH、K2S和KCl。D项H、S、Cl的最高化合价分别为＋1、＋6和＋7，最低化合价分别为－1、－2和－1，因此三种元素各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6。15．(2018·高考江苏卷)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层只有一个电子，Z位于元素周期表ⅢA族，W与X属于同一主族。下列说法正确的是()A．原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)B．由X、Y组成的化合物中均不含共价键C．Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱D．X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强解析：选D。地壳中含量最多的元素X为O元素，短周期元素Y的原子序数大于X，且Y原子的最外层只有一个电子，则Y为Na元素；Z的原子序数大于Na且为第ⅢA族短周期元素，则Z为Al元素；W与X属于同一主族，且为短周期元素，则W为S元素。原子半径Na>Al>S，A项错误；Na2O2中两个氧原子之间为共价键，B项错误；Y和Z的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，碱性NaOH>Al(OH)3，C项错误；O的非金属性强于S，则简单气态氢化物的热稳定性H2O＞H2S，D项正确。二、非选择题(本题包括5小题，共55分)16．(11分)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的顺序为________(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形成原子个数比2∶1的化合物的形成过程：________________________________________________________________________。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。答案：(1)(2)KF(3)2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑AB(4)S2－＞F－＞Na＋＞Al3＋(5)S2－＞O2－(6)H2S(7)17．(11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，＋7－2，＋6－3，＋5＋3＋1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)。A．3.6 B．3.1C．2.1 D．1.4(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__________________________________________________________________。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，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HCl>H2S>PH3。答案：(1)(2)C(3)同周期元素的原子半径越小，电负性越大(4)HCl>H2S>PH3(5)Al(OH)3＋3HClO4=Al(ClO4)3＋3H2O(6)Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O18．(10分)如图是从元素周期表中截取的一个片断，其中X、Y、Z、W均属于短周期元素。请回答下列问题。(1)若X的单质为空气中的主要成分之一，则W的原子结构示意图为____________。Y与它同周期前一种元素的非金属性强弱可以用化学方程式证明：_____________________________________________________________________________________________。(2)若Y、W、Z的最高价氧化物对应的水化物依次为一元酸、二元酸、三元酸，这三种酸的正盐的含氧酸根离子中，有两种的电子数相等，这两种离子的离子符号是________、________。(3)若Na与Y和Z的单质分别反应可以生成摩尔质量相同的两种化合物，其中Na与Y形成的化合物的电子式为____________________________，所含化学键的类型为________________。解析：(1)X的单质为空气中的主要成分之一，结合元素在周期表中的位置关系可知，X为N、Y为F、Z为Cl、W为Ar，则Ar的原子结构示意图为；证明F与O的非金属性强弱可依据反应2F2＋2H2O=4HF＋O2。(2)由Y、W、Z最高价含氧酸的元数可知，Y为N，Z为P，W为S，所以电子数相等的含氧酸根离子为SOeq\o\al(2－,4)与POeq\o\al(3－,4)。(3)由Na与Y、Z的单质分别反应可生成摩尔质量相同的两种化合物可推知，Y为O，Z为S，生成的产物分别为Na2O2和Na2S，则Na2O2的电子式为，其含离子键和共价键。答案：(1)2F2＋2H2O=4HF＋O2(2)POeq\o\al(3－,4)SOeq\o\al(2－,4)(3)Na＋[]2－Na＋离子键、共价键19．(11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。①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Ⅰ：_____________________Ⅱ：______________________结论：卤素单质的氧化性由强到弱的顺序为Cl2＞Br2＞I2离子方程式：Ⅰ____________________Ⅱ____________________②[评价]甲同学设计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③[补充和完善]上一题②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：①写出Z的原子结构示意图：________________。②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H2ZO3＋4HI=Z↓＋2I2＋3H2O12③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8电子结构。写出该化合物的电子式：____________________。解析：(1)①氯气氧化性大于溴和碘，所以氯气能置换出溴和碘；②向溴化钠溶液中滴加氯水证明氧化性Cl2＞Br2，向碘化钠溶液中滴加氯水证明氧化性Cl2＞I2，不能证明氧化性Br2＞I2；③需要补充实验证明氧化性Br2＞I2。(2)短周期元素X的最高正化合价是＋5，说明X是ⅤA族元素，根据元素周期表，Y是ⅥA族元素，Y的单质可在空气中燃烧，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。答案：(1)①溶液由无色变为橙色溶液由无色变为黄色2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－2I－＋Cl2=I2＋2Cl－②B③溴水(2)①②1还原性2H2ZO3＋O2=2H2ZO4(或Br2＋H