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第四章综合素养测评(时间:90分钟,满分:100分)一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)1.[2023·山东滨州高一检测]我国航天器“天问一号”已于2021年2月到达火星,实现中国在深空探测领域的技术跨越。此次探测由核素eq\o\al(\s\up1(247),\s\do1())96Cm提供能量。下列说法错误的是()A.eq\o\al(\s\up1(247),\s\do1())96Cm原子核内中子数与核外电子数之差为55B.eq\o\al(\s\up1(244),\s\do1())96Cm、eq\o\al(\s\up1(247),\s\do1())96Cm、eq\o\al(\s\up1(248),\s\do1())96Cm互为同位素C.已知Cm属于过渡元素,推测其可用作半导体材料D.在元素周期表中,第3纵列至第12纵列均为金属元素2.下列有关化学用语表示正确的是()A.原子核内含有77个质子、115个中子的铱(Ir)原子:eq\o\al(\s\up1(115),\s\do1(77))IrB.CO2的电子式是C.次氯酸的结构式为H—Cl—OD.eq\o\al(\s\up1(18),\s\do1())8O2-离子结构示意图eq\a\vs4\al\co1()3.原子核外任意电子层上所容纳电子的最大数目为2n2。下列叙述不正确的是()A.n只能取1时,对应的元素最多有2种B.n=3时,该电子层上的电子数一定是18C.n=3时,该电子层上的电子数可能是6D.n只能取2时,有关原子的核外有2个电子离原子核最近、能量最低4.元素周期表是一座开放的“元素大厦”,“元素大厦”尚未客满。若发现119号元素,请在“元素大厦”中安排好它的“房间”()A.第七周期0族B.第六周期第ⅡA族C.第八周期第ⅠA族D.第七周期第ⅦA族5.下列说法中正确的是()A.非金属元素呈现的最高化合价不超过元素原子的最外层电子数B.非金属元素呈现的最低化合价,其绝对值等于该元素原子的最外层电子数C.最外层有2个电子的原子都是金属原子D.最外层有5个电子的原子都是非金属原子6.a、b、c、d是四种短周期元素,a、b、c同周期,c、d同主族。a的原子结构示意图为eq\a\vs4\al(),b与d形成的化合物的电子式为,则下列叙述中正确的是()A.原子序数:a>b>cB.d单质最活泼C.原子半径:a>c>dD.最高价氧化物对应的水化物的酸性:d>a>c7.右图中,a、b、c、d、e为元素周期表中前四周期的一部分元素,下列有关叙述正确的是()A.元素b位于ⅥA族,有+6价、-2价两种常见化合价B.五种元素中,元素e的性质最稳定C.元素c和d的最高价氧化物对应水化物的酸性:c>dD.元素c和e的气态氢化物的稳定性:c>e8.如表所示的五种元素中,W、X、Y、Z为短周期元素,这四种元素的原子最外层电子数之和为22。下列说法错误的是()XYWZTA.X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高B.物质W3X4中,每个原子最外层均达到8电子稳定结构C.X、Y和氢三种元素形成的化合物中可能既有离子键又有共价键D.T元素的单质具有半导体的特性,T与Z元素可形成化合物TZ49.X、Y、Z、M、Q、R为短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法错误的是()A.R不能把Q从其盐溶液中置换出来B.X、R形成的化合物中,X呈-1价C.热稳定性:ZX3<YX4D.氯气可以与X2M反应生成M单质10.恒星都是一个稳定的、炽热的气体球,其内部都存在核反应产生能量。某恒星内部发生的一种核反应为eq\o\al(\s\up1(2z+1),\s\do1(z))X+eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He→eq\o\al(\s\up1(w),\s\do1(p))Y+eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H,X、Y为短周期元素,X的周期数是族序数的3倍。下列说法正确的是()A.eq\o\al(\s\up1(w),\s\do1(p))Y的质量数为26B.X、Y的简单离子的电子层结构不同C.X、Y的氧化物均只含离子键D.X、Y的最高价氧化物对应的水化物之间可发生反应11.北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60,实验测知该物质属于离子化合物,具有良好的超导性。下列有关分析正确的是()A.K3C60中只有离子键B.K3C60只含极性共价键C.该晶体在熔融状态下能导电D.1molK3C60中含有离子数目为63NA12.科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中M、W、T、L为同一短周期元素,L核外最外层电子数是W核外电子数的一半,下列叙述正确的是()A.化合物ML属于离子化合物,也属于弱电解质B.该新化合物中T满足8电子稳定结构C.W的最高价氧化物可以与水反应生成弱酸D.元素非金属性的顺序为W>T>L13.下列说法正确的是()A.MgF2晶体中既存在离子键又存在共价键B.HCl属于共价化合物,溶于水能电离出H+和Cl-C.某化合物在熔融状态时能导电,则该物质中不一定含有离子键D.CO2溶于水生成碳酸的过程中没有破坏共价键14.有五种短周期元素X、Y、Z、M、W的原子序数与其常见化合价的关系如图所示,下列关系不正确的是()A.元素X可能为锂B.原子半径:r(M)>r(W)C.X2W中各原子均达8电子稳定结构D.元素气态氢化物的稳定性:YH3>MH315.最简单的氢铝化合物的化学式为Al2H6,它的熔点为150℃且熔融状态不能导电,燃烧时放出大量的热。Al2H6的分子结构模型如图所示。下列说法正确的是()A.Al2H6中Al为-3价,H为+1价B.Al2H6中含有离子键和极性共价键C.Al2H6为离子化合物D.Al2H6在空气中完全燃烧,产物为氧化铝和水二、非选择题(本题包括4小题,共55分)16.(11分)现有下列短周期元素的数据(已知Be的原子半径为0.089nm):①②③④⑤⑥⑦⑧原子半径/nm0.0740.1600.1520.1100.0990.1860.0750.082最高正化合价+2+1+5+7+1+5+3最低负化合价-2-3-1-3(1)⑧号元素在元素周期表中的位置是______________;上述元素处于同一主族的有____________(用元素符号表示)。(2)元素①和⑥能形成两种化合物,写出其中较稳定的化合物与水反应的离子方程式:________________________________________________________________________。(3)含锂材料在社会中应用广泛,如各种储氢材料(Li2NH等)、便携式电源材料(LiCoO2等)。根据下列要求回答问题:①eq\o\al(\s\up1(6),\s\do1(3))Li和eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))Li可作核反应堆最佳热载体,eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))LiH和eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))LiD用作高温堆减速剂。下列说法正确的是________(填字母,下同)。A.eq\o\al(\s\up1(6),\s\do1(3))Li和eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))Li互为同位素B.eq\o\al(\s\up1(6),\s\do1(3))Li和eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))Li属于同种核素C.eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))LiH和eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))LiD的化学性质不同D.eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))LiH和eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))LiD是同种物质②下列说法不正确的是________。A.碱性:Be(OH)2<LiOH<NaOH<KOHB.半径:K>Na>Li>Li+C.氧化性:Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+D.金属性:Cs>Rb>K>Na>Li>Be17.(15分)1869年,俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表,揭示了化学元素间的内在联系,成为化学发展史上的重要里程碑之一。元素周期表与元素周期律在化学学习研究中有很重要的作用。(1)下表是元素周期表的一部分。周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0二①②③三④⑤⑥⑦⑧⑨四⑩ⅰ.元素④的过氧化物的电子式为________________,其最高价氧化物对应的水化物含有的化学键类型为________,⑩元素最高价氧化物对应的水化物的化学式是________。ⅱ.元素①、②、③的简单氢化物的稳定性最强的是________(用化学式表示,下同),②、⑧简单氢化物熔点高的是________,④、⑤最高价氧化物对应的水化物碱性更强的是________,④、⑤、⑧、⑨的简单离子半径由大到小的顺序为________。(2)德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换,该成果可在量子计算机研究方面带来重大突破。已知铷是37号元素,相对原子质量是85。ⅰ.铷在元素周期表中的位置是____________________。ⅱ.下列关于铷的说法不正确的是________(填字母)。a.与水反应比钠更剧烈b.Rb2O在空气中易吸收水和二氧化碳c.Rb2O2与水能剧烈反应并释放出O2d.单质具有很强的氧化性e.RbOH的碱性比同浓度的NaOH弱18.(15分)根据如图短周期主族元素的原子序数和化合价的关系推断元素种类,回答下列问题:(1)写出元素③在周期表中的位置________________________________________________________________________。(2)元素⑤、⑥的最高价氧化物对应的水化物中,碱性较强的是________(填化学式,下同)。(3)⑥、⑦、⑧三种元素常见原子半径最大的是________。(4)元素⑥和⑧的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)元素⑦、⑧形成的简单氢化物中,稳定性较强的是________,原因是________________________________________________________________________。(6)写出由①、④元素组成的含有极性键和非极性键的一种常见化合物的结构式________。(7)用电子式表示⑤和⑦按2∶1的原子个数比形成化合物的过程:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。19.(14分)某中学化学兴趣小组同学为探究元素周期律,设计了如下一系列实验。Ⅰ.(1)将物质的量均为1mol的钠、钾、镁、铝分别投入足量的0.1mol·L-1的盐酸中,试预测实验结果:____________与盐酸反应最剧烈,________与盐酸反应最慢。(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合,反应生成NH3·H2O,从而验证NaOH的碱性强于NH3·H2O的,继而可以验证Na的金属性强于N的,你认为此设计是否合理?并说明理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.利用下图所示装置可以验证元素的非金属性的变化规律。(3)仪器A的名称为__________,仪器D的作用是________________________________________________________________________。(4)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2,请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性强于硫的:装置A、B、C中所装药品分别为________、________、________,装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,离子方程式为____________________________。(5)若要证明非金属性:C>Si,则A中应加入______,B中应加入Na2CO3,C中应加入________溶液,观察到C中的现象为________________________________________________________________________。第四章综合素养测评1.解析:eq\o\al(\s\up1(247),\s\do1())96Cm原子核内中子数=247-96=151,核外电子数=96,核内中子数与核外电子数之差=151-96=55,故A正确;eq\o\al(\s\up1(244),\s\do1())96Cm、eq\o\al(\s\up1(247),\s\do1())96Cm、eq\o\al(\s\up1(248),\s\do1())96Cm是质子数相等,中子数不等的原子,互为同位素,故B正确;Cm属于过渡元素,属于金属元素,离金属与非金属的分界线较远,一般不会用作半导体材料,故C错误;在元素周期表中,第3纵列至第12纵列为过渡元素,均为金属元素,故D正确。答案:C2.解析:A项中符号应为eq\o\al(\s\up1(192),\s\do1(77))Ir,A错误;C项中结构式为H—O—Cl,C错误;D项中示意图应为eq\a\vs4\al\co1(),D错误。答案:B3.解析:A.n只能取1时,该电子层上的电子数是1或2,对应的元素是氢或氦。B.n=3时,该电子层上的电子数最多为18,也可能小于18。C.n=3,且该电子层为最外层时,其中的电子数为6是合理的。D.n只能取2时,有关原子的核外有K和L2个电子层,K层有2个电子,这2个电子离原子核最近、能量最低。答案:B4.解析:按目前元素周期表的编排原则,第七周期应有32种元素,则前七个周期共有118种元素,119号元素应位于第八周期第ⅠA族。答案:C5.解析:非金属元素的最高正价与其最外层电子数相等,故A项正确,B项错误。稀有气体元素He最外层为2个电子,锑元素是原子最外层为5个电子的金属元素,故C、D两项错误。答案:A6.解析:根据核外电子排布规律知,x=2,a为Si,由b、d形成的化合物的电子式可知b为Na,d为N,c、d同主族,则c为P。原子序数:c>a>b,A错误;N2中含有N≡N键,性质很稳定,B错误;原子半径:a>c>d,C正确;最高价氧化物对应的水化物的酸性:d>c>a,D错误。答案:C7.解析:图中,a为稀有气体元素氦,是5种元素中最稳定的,b是氧元素,没有+6价;c的非金属性比d弱,因此c的最高价氧化物对应水化物的酸性比d的弱;c的非金属性比e强,因此c的气态氢化物的稳定性比e强。答案:D8.答案:A9.解析:X、Y、Z、M、Q、R为短周期元素,X、R最外层只有一个电子,为第ⅠA族元素,Q最外层有3个电子,位于第ⅢA族,Y最外层有4个电子,位于第ⅣA族,Z原子最外层有5个电子,位于第ⅤA族,M最外层有6个电子,位于第ⅥA族;R原子半径最大,为Na元素;X原子半径最小,为H元素;Y原子半径大于Z而小于M,M原子半径小于Q而大于Y,可知Q是Al、Y是C、Z是N、M为S元素。A项,Na的化学性质较活泼,放入Al的盐溶液中,先与水反应,不能把Al置换出来,正确;B项,H和Na形成NaH,H元素显-1价,正确;C项,同一周期从左到右,元素非金属性逐渐增强,则N>C,热稳定性NH3>CH4,错误;D项,氯气的活泼性强于S的,因此氯气可以从H2S的水溶液中置换出S单质,正确。答案:C10.答案:A11.答案:C12.解析:M、W、T、L为同一短周期元素,据图可知,W能形成4个共价键、L能形成1个共价键,则W位于第ⅣA族、L位于第ⅦA族,且L核外最外层电子数是W核外电子数的一半,L最外层7个电子,则W原子核外有14个电子,故W为Si元素,L为Cl元素;该阴离子中Cl元素为-1价、W元素为+4价,根据原子团化合价的代数和为-1价可知,T为-3价,所以T为P元素;根据阳离子所带电荷知,M为Na元素。通过以上分析知:M、W、T、L分别为Na、Si、P、Cl元素。A错,NaCl为离子化合物,但属于强电解质。B对,该化合物中P为-3价,P原子最外层电子数为5+3=8,满足8电子稳定结构。C错,Si的最高价氧化物为SiO2,SiO2不与水反应。D错,同一周期元素非金属性随着原子序数增大而增强,则非金属性Cl>P>Si,即非金属性:L>T>W。答案:B13.解析:MgF2中只存在Mg2+与F-间的离子键,不存在共价键,故A错误;HCl中只含共价键,属于共价化合物,HCl是强电解质,在水中能完全电离为H+和Cl-,故B正确;离子化合物在熔融状态下能电离为自由移动的阴、阳离子,能导电,共价化合物在熔融状态下不能导电,故C错误。CO2与水反应时,破坏了H2O和CO2中的共价键,故D错误。答案:B14.答案:C15.答案:D16.解析:由题中及表中数据可知,①②③④⑤⑥⑦⑧分别位于第ⅥA、ⅡA、ⅠA、ⅤA、ⅦA、ⅠA、ⅤA、ⅢA族。Be的原子半径为0.089nm,Be的最高价为+2,②的最高价也是+2、半径比Be大,则②为Mg;③的最高价为+1、半径比Mg小,则③是Li;⑥的最高价为+1、半径比Mg大,则⑥为Na;④和⑦的最高价都是+5、最低价都是-3,则它们为第ⅤA族元素,因为④的半径较大,故④为P、⑦为N;根据同周期元素的原子半径逐渐减小,可知⑧为B、①为O、⑤为Cl。答案:(1)第二周期第ⅢA族Li和Na、N和P(2)2Na2O
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