原子结构与元素的性质(习题精炼)(解析版)(人教2019必修第一册)

第4章物质结构元素周期律4.1.3原子结构与元素的性质一、选择题1．四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍；Y和Z元素原子的最外层电子数之和与X元素原子的最外层电子数相同；Y与W形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是（）A．工业上常用电解Z和W形成的化合物制备Z的单质B．Y的氧化物均为碱性氧化物C．W的氢化物的水溶液能与X的含氧酸盐反应，说明非金属性W＞XD．简单离子半径：W＞Y＞Z【答案】D【解析】根据上述分析可知X是C，Y是Na，Z是Al，W是Cl元素。A．AlCl3是共价化合物，在熔融状态下不能导电。在工业上一般用电解熔融Al2O3的方法冶炼Al，A错误；B．Na的氧化物有Na2O、Na2O2，其中Na2O是碱性氧化物，而Na2O2是过氧化物，B错误；C．HCl与碳酸盐反应产生CO2气体，只能证明酸性：HCl＞H2CO3，不能用来比较元素的非金属性：Cl＞C，C错误；D．离子核外电子层数越多，离子半径越大，对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径越小。Cl-核外有3个电子层，Na+、Al3+核外只有2个电子层，故离子半径：Cl-＞Na+＞Al3+，即简单离子半径：W＞Y＞Z，D正确；2．短周期主族元素R、X、Y和Z在周期表中相对位置如图所示。已知这四种元素的质子数之和等于55。下列说法错误的是（）A．简单阴离子结合氢离子的能力：Y＞ZB．常温常压下，R单质呈气态C．Z的氧化物对应水化物一定是强酸D．Y和Z组成的化合物是共价化合物【答案】C【解析】A．H2S为弱酸，HCl为强酸，所以S2-结合氢离子的能力比Cl-强，故A正确；B．R为N元素，常温下N2为气体，故B正确；C．Z为Cl元素，其氧化物Cl2O对应水化物HClO为弱酸，故C错误；D．S元素和Cl元素电负性相近，形成的化合物为共价化合物，故D正确；3．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X、W同主族，Y+与X2-具有相同的电子层结构，Z原子的最外层电子数等于X原子最外层电子数的一半，则下列叙述正确的是（）A．Y2X2中阴阳离子的个数比为1：1B．原子半径的大小顺序：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)C．X和W形成的常见化合物WX2为直线型分子D．Y、Z的最高价氧化物的水化物之间能发生反应【答案】D【解析】Y+与X2-具有相同的电子层结构，则Y为Na；X为O；X、W同主族，则W为S；Z原子的最外层电子数等于X原子最外层电子数的一半则Z为Al。AY2X2为Na2O2，属于离子化合物，阴阳离子为Na+和，个数比为2：1，故A错误；B.同周期原子半径递减，同主族原子半径递增，则原子半径的大小顺序：r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X)，故B错误；C.X和W形成的常见化合物SO2，其中S原子为sp2杂化，呈“V”型结构，故C错误；D.Y、Z的最高价氧化物分别为NaOH、Al(OH)3，二者混合可以发生反应，故D正确。4．下列有关说法正确的是（）A．在饱和氯水中Cl－、、Na＋、可以大量共存B．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应C．向无色溶液中滴加氯水和CCl4，振荡、静置下层溶液显紫色说明原溶液中有I－D．SO2通入碘水中，反应的离子方程式为SO2＋I2＋H2O=＋2I－＋2H＋【答案】C【解析】A.氯气具有氧化性，能与具有还原性的亚硫酸根离子发生氧化还原反应，则在饱和氯水中不可能存在亚硫酸根离子，故A错误；B.氯气在加热条件下能与铁反应生成氯化铁，常温下干燥的氯气不能与氯气反应，则常温下干燥的氯气能用钢瓶贮运，故B错误；C.向无色溶液中滴加氯水和CCl4，振荡、静置下层溶液显紫色说明氯气与溶液中的碘离子反应生成单质碘，单质碘溶于四氯化碳，下层溶液显紫色，故C正确；D.二氧化硫与碘水反应生成氢碘酸和硫酸，反应的离子方程式为SO2＋I2＋2H2O=＋2I－＋4H＋，故D错误；5．确碘在自然界中有很多存在形式，在地壳中主要以NaIO3形式存在，在海水中主要以I-形式存在，几种粒子与Cl2之间有以下转化关系以下说法不正确的是（）A．①中发生的反应是2I-+Cl2=

I2+2Cl-B．I-与过量Cl2发生的反应是I-+3Cl2+3H2O=+6Cl-+

6H+C．以上反应中，氯气都体现氧化性，具体表现为：氯元素出0价降低为-1价D．通过以上信息，可预测：若在加入淀粉的KI溶液中逐滴滴加氯水(溶质主要为Cl2)，不能观察到溶液变蓝的现象【答案】D【解析】A．①中碘离子被Cl2氧化，反应生成X是单质碘，发生的反应是2I-+Cl2=I2+2Cl-，A正确；B．单质碘可以继续被氯气氧化为，则I-与过量Cl2发生的反应是I-+3Cl2+3H2O=+6Cl-+6H+，B正确；C．氧化还原反应中，化合价降低发生还原反应表现氧化性，以上反应中，氯气都体现氧化性，具体表现为：氯元素由0价降低为-1价，C正确；D．由题知，当加入适量Cl2时I-被氧化为I2，I2遇淀粉变蓝，因此在加入淀粉的KI溶液中逐滴滴加氯水，能观察到溶液变蓝的现象，D错误；6．用CCl4萃取饱和碘水溶液中的碘，下列说法正确的是（）A．CCl4的密度比水小B．分液时，水从分液漏斗下口流出C．碘的CCl4溶液无色D．I2在CCl4中的溶解性比在水中更大【答案】D【解析】A．四氯化碳的密度比水大，故A错误；B．四氯化碳的密度比水大，所以四氯化碳在下层，水在上层，水应从分液漏斗上口倒出，故B错误；C．碘的四氯化碳溶液显紫红色，故C错误；D．碘更易溶液四氯化碳，且四氯化碳不溶于水，因此才可以萃取碘水中的碘，故D正确；7．1869年，俄罗斯化学家制定第一张元素周期表，随着科学的发展，周期表的形式和内涵变得更加完美，关于现代元素周期表的说法正确的（）A．ⅠA、IIA族的元素全部是金属元素，均能与酸发生反应生成氢气B．元素周期表包含七个周期、七个主族、七个副族，一个零族，一个VIII族C．现代元素周期表是按照相对原子量的大小顺序进行对元素进行排列D．零族元素中所有原子的最外层电子数都是八个，化学性质稳定【答案】B【解析】A.第一周期ⅠA族是H元素，不是金属元素，故A错误；B.元素周期表包含七个周期、七个主族、七个副族，一个零族，一个VIII族，故B正确；C.现代元素周期表是按照原子序数的大小顺序进行对元素进行排列，故C错误；D.零族元素中He原子的最外层电子数是2个，故D错误；8．实验室保存下列试剂，其中保存方法和理由描述都正确的是（）编号试剂保存方法理由A钠保存在酒精中防止与空气中水、氧气接触发生反应B液溴密封保存在细口瓶中防止升华C浓硝酸密封保存在棕色细口瓶中，置于阴暗处避免见光分解D烧碱存放在磨口玻璃塞的广口瓶中防止与空气中氧气接触被氧化【答案】C【解析】A.钠能与酒精反应，不能保存在酒精中，应保存在煤油中，A错误；B.液溴易挥发，不是升华，B错误；C.浓硝酸见光易分解，应密封保存在棕色细口瓶中，置于阴暗处，C正确；D.氢氧化钠能与玻璃中的二氧化硅反应生成黏性很强的硅酸钠，不能存放在磨口玻璃塞的广口瓶中，应该用橡皮塞，D错误；答案选C。9．已知：反应i.4KI+O2+2H2O=4KOH+2I2反应ii.3I2+6OH－=IO+5I－+3H2O，某同学进行如下实验：①取久置的KI固体(呈黄色)溶于水配成溶液；②立即向上述溶液中滴加淀粉溶液，溶液无明显变化；滴加酚酞后，溶液变红；③继续向溶液中滴加硫酸，溶液立即变蓝。下列分析合理的是()A．②说明久置的KI固体中不含有I2B．碱性条件下，I2与淀粉显色的速率快于其与OH-反应的速率C．③中溶液变蓝的可能原因：IO+5I－+6H+=3I2+3H2OD．若向淀粉KI试纸上滴加硫酸，一段时间后试纸变蓝，则证实该试纸上存在IO【答案】C【解析】A.KI易被氧气氧化，碘与KOH反应，则久置的KI固体中含有I2，故A错误；B.由实验②可知，碱性条件下，I2与KOH反应的速率大于I2与淀粉显色的速率，故B错误；C.IO、I−在酸性条件下发生氧化还原反应，离子反应为IO+5I－+6H+=3I2+3H2O，故C正确；D.向淀粉KI试纸上滴加硫酸，一段时间后试纸变蓝，可能发生、、，不能证实试纸上存在IO，故D错误；10．光鼎国际控股集团在广东河源市龙川县麻布岗镇天堂山探明了一座储量达17.5万吨的独立铷矿床。作为目前世界上探明的首个独立铷矿床，是继稀土之后在中国探明的又一种优势矿产，标志着中国找矿史上的重大突破，下列关于金属铷的说法不正确是（）A．金属铷与氧气反应，能够生成复杂的氧化物 B．金属铷与水剧烈反应，可能会发生爆炸C．金属铷的密度大于钠，故可保存在煤油中 D．铷的最高价氧化物对应的水化物难溶于水【答案】D【解析】金属铷为第ⅠA族第5周期元素，金属性较强，与钠性质相似。A.金属铷与氧气反应，反应条件不同产物不同，能够生成复杂的氧化物，故A正确；B.金属铷金属性较强与水剧烈反应，可能会发生爆炸，故B正确；C.金属铷的密度大于钠，且不与煤油反应，故可保存在煤油中，故C正确；D.铷的最高价氧化物对应的水化物为强碱，易溶于水，故D错误。11．X、Y、Z、W为短周期元素，它们在周期表中相对位置如图所示。若Z原子的最外层电子是K层电子数的3倍，下列说法不正确的是（）XYZWA．X的最高价氧化物的水化物与X的氢化物可形成离子化合物B．Y和W形成的单质都有较强的氧化性C．H2Y较稳定，是因为分子间存在氢键D．Z、W元素与Y均可以形成AB2型化合物【答案】C【解析】A．X为N，X的氢化物为氨气，其最高价氧化物对应的水合物为硝酸，氨气与硝酸反应生成的硝酸铵，为离子化合物，故A正确；B．O、Cl的非金属性都较强，O2和Cl2都是常见氧化剂、都有强氧化性，故B正确；C．氢键只影响物质的物理性质，H2O是一种非常稳定的化合物，是因为H-O键的稳定性强，故C错误；D．S与O可以形成SO2、Cl与O可以形成ClO2，均可以形成AB2型化合物，故D正确；12．如图是元素周期表短周期的一部分，

下列说法中正确的是……①②③……④⑤A．元素①位于第二周期IVA族B．气态氢化物的稳定性：④＞②C．最高价氧化物对应水化物的酸性：⑤＞④D．元素的最高正化合价：③=⑤【答案】C【解析】A.元素①位于第二周期第VA族，故A错误；B.同主族从上到下，非金属逐渐减弱，气态氢化物的稳定性减弱，因此气态氢化物的稳定性：②＞④，B错误；C.同周期从左到右，非金属逐渐增强，非金属性越强，元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物酸性：高氯酸大于硫酸，故C正确；D.元素的最高正化合价，⑤为+7价，③无正价，故D错误；13．前20号主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，X、Y、Z分属不同的周期，它们的原子序数之和是W原子序数的5倍，含有元素Z的盐的焰色反应为紫色。下列说法正确的是（）A．简单离子半径的大小Z>Y>W>XB．简单氢化物的沸点W>XC．Y是地壳中含量最多的金属元素D．工业上通过电解W、Y组成的化合物制备单质Y【答案】B【解析】由以上分析可知W为O元素、X为F元素、Y为Mg元素、Z为K元素；A.钾离子有三个电子层，其余离子均两层，相同电子层数，核电荷数越大，半径越小，简单离子半径的大小Z>W>X>Y，故A错误；B.W为O，简单氢化物为水，X为F，简单氢化物为氟化氢，水的沸点高于氟化氢，故B正确；C.Y为镁，地壳中含量最多的金属元素为铝，故C错误；D.工业电解熔融的氯化镁冶炼镁，故D错误；二、非选择题14．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题：(1)④、⑤、⑥的离子半径由大到小的顺序为_________(用对应的离子符号表示)。(2)②、③、⑦的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是______________。(3)①、④、⑤中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出符合要求的化合物的电子式：______________。(4)写出表中①～⑧元素中最高价氧化物对应水化物碱性最强的物质和自然界中含量最高的金属元素反应的离子方程式：______________。【答案】（1）O2->Na+>Al3+（2）HNO3>H2CO3>H2SiO3或H4SiO4（3）（4）2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑或2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑【解析】（1）电子层结构相同的情况下，核电荷数越大离子半径越小，另外，电子层越多离子半径越大，故离子半径O2->Na+>Al3+；（2）非金属性N>C>Si，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，故酸性HNO3>H2CO3>H2SiO3或H4SiO4；（3）H、O、Na可形成既含离子键又含极性共价键的化合物是NaOH，电子式为；（4）①～⑧元素中最高价氧化物对应水化物碱性最强的物质为NaOH，自然界中含量最高的金属元素为Al，反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑或2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑；15．下表为元素周期表的短周期部分，请参照元素①～⑧在表中的位置，用化学用语回答下列题：①②③④⑤⑥⑦⑧（1）半径最小的元素是______________,金属性最强的元素是____________；(填元素符号)（2）⑤和⑧两元素可形成化合物，灼烧该化合物时火焰颜色为___________色；（3）元素⑧在周期表中的位置是__________________________；（4）①和③两元素形成的化合物的电子式为__________________；（5）①分别与②、③、④形成的化合物中，最稳定是（填写化学式）______________________；（6）④、⑤、⑥三种元素形成的简单离子中，离子半径最大的