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單元質檢卷(五) 物質結構 元素周期律
(時間:45分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本題共10小題,每小題5分,共50分。每小題只有一個選項符合題目要求)
1.下列有關化學用語的表述正確的是( )
A.質子數是82,中子數是122的鉛原子:82122Pb
B.氫化鈣(CaH2)中氫離子結構示意圖:
C.一氯甲烷的電子式:HCHClH
D.HCO3-水解的離子方程式:HCO3-+H2OCO32-+H3O+
2.已知33As、35Br位于同一周期,下列關系正確的是( )
A.還原性:As3->S2->Cl-
B.熱穩(wěn)定性:HCl>AsH3>HBr
C.原子半徑:As>Cl>P
D.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4
3.由短周期元素組成的離子化合物中,一個陽離子和一個陰離子的核外電子數之和為20,下列說法中正確的是( )
A.化合物中一定只有離子鍵而沒有共價鍵
B.化合物中陽離子和陰離子個數不一定相等
C.所含元素一定不在同一周期也不在第一周期
D.化合物中簡單陽離子半徑一定大于簡單陰離子半徑
4.W、X、Y、Z是四種常見的短周期元素,其原子半徑隨原子序數的變化如圖所示。已知W的一種核素的質量數為18,中子數為10;X是短周期主族元素中原子半徑最大的元素;Y的單質是一種常見的半導體材料;Z的非金屬性在同周期元素中最強。下列說法不正確的是( )
A.簡單離子半徑:W>X>Z
B.簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Y
Z>X>Y
D.一定條件下,Y單質可以從X的氫化物中置換出X單質
6.X、Y、Z、W是原子序數逐漸增大的四種短周期主族元素,其原子半徑如下表,已知Y、Z兩種元素的單質是空氣的主要成分,W原子最外層電子數與Ne原子最外層電子數相差1。下列說法正確的是( )
元 素
X
Y
Z
W
原子半徑/nm
0.037
0.075
0.074
0.099
A.Y、Z、W處于周期表中同一周期
B.通常狀況下得不到純凈的YZ2
C.X與Z形成的化合物不含非極性鍵
D.X、Z、W形成的化合物為弱酸
7.右表為元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W為短周期元素,W元素的核電荷數為X元素的2倍。下列說法不正確的是( )
A.X、W、Z元素的氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性依次遞減
B.Y、Z、W元素在自然界中均不能以游離態(tài)存在,它們的最高價氧化物的水化物的酸性依次遞增
C.固態(tài)WX3升華需克服分子間作用力
D.根據元素周期律,可以推測T元素的單質具有半導體的特性
8.X、Y、Z、W、Q都是短周期元素,其中X原子的最外層電子數是內層電子數的3倍;X與Z同族,Y與Z同周期,Q原子的電子總數等于其電子層數的3倍,W與X、Y既不同族也不同周期且W不為稀有氣體;X、Y、Z三種元素的族序數之和為16。下列說法中正確的是( )
A.Q與W能形成10電子分子,不能形成14電子、18電子分子
B.Y的最高價氧化物對應水化物的化學式只能表示為H4YO4
C.Y、Z、Q分別與X化合,只能形成AB2型化合物
D.X、Z、W中的兩種或三種元素與Na元素形成的鹽,溶液可能顯酸性、堿性、中性
9.J、M、R、T是原子序數依次增大的短周期主族元素,J、R在周期表中的相對位置如下表。已知J元素最低負化合價的絕對值與其原子最外層電子數相等,M是地殼中含量最多的金屬元素。下列說法錯誤的是( )
J
R
A.J和氫組成的氣態(tài)氫化物分子中只含有極性共價鍵
B.M單質能與氫氧化鈉溶液反應,產生一種可燃性氣體
C.R、T兩元素的氣態(tài)氫化物中,T的氣態(tài)氫化物更穩(wěn)定
D.J、M、R、T元素最高價氧化物對應的水化物中酸性最強的是HTO4
10.X、Y、Z、W是原子序數依次增大的四種短周期元素,甲、乙、丙、丁、戊是由其中的兩種或三種元素組成的化合物,己是由Z元素組成的單質。已知:甲+乙丁+己,甲+丙戊+己;25 ℃時,0.1 molL-1丁溶液的pH為13。下列說法正確的是( )
A.離子半徑:Z2-X: 。
(5)5.6 L標準狀況下的X的簡單氫化物在足量的Z單質中完全燃燒生成液態(tài)水時,放出的熱量為356.8 kJ。該反應的熱化學方程式為 。
(6)在堿性條件下,Q的單質可與YZ2-反應制備一種可用于凈水的含陰離子為YZ42-的鹽,該反應的離子方程式為 。
12.(14分)X、Y、Z、Q、R是五種短周期元素,原子序數依次增大。X、Y兩元素最高正價與最低負價之和均為0;Q與X同主族;Z、R分別是地殼中含量最高的非金屬元素和金屬元素。
請回答下列問題:
(1)五種元素原子序數由大到小的順序是 (填元素符號)。
(2)X與Y能形成多種化合物,其中既含極性鍵又含非極性鍵,且相對分子質量最小的物質是 (填分子式)。
(3)由以上某些元素組成的化合物A、B、C、D有如下轉化關系:
其中,C是溶于水顯酸性的氣體;D是淡黃色固體。C的化學式為 ;D的電子式為 。
①如果A、B均由三種元素組成,B為兩性不溶物,則A的化學式為 。
②如果A由三種元素組成,B由四種元素組成,A、B溶液均顯堿性。用離子方程式表示A溶液顯堿性的原因 ;A、B濃度均為0.1 molL-1的混合溶液中,離子濃度由大到小的順序是 ;常溫下,在該溶液中滴加稀鹽酸至中性時,溶質的主要成分有 。
13.(10分)如下表所示為元素周期表的一部分,參照元素①~⑦在表中的位置,請回答下列問題:
族
周期
ⅠA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
②
③
3
④
⑤
⑥
⑦
(1)③④⑦的原子半徑由大到小的順序為 (用元素符號表示)。
(2)⑥和⑦的最高價含氧酸的酸性強弱為 (用酸的化學式表示)。
(3)①②兩種元素按原子個數之比為1∶1組成的常見液態(tài)化合物,在酸性溶液中能將Fe2+氧化,寫出該反應的離子方程式: 。
(4)由表中元素形成的物質可發(fā)生如圖中的反應,其中B、C、G是單質,B為黃綠色氣體,D溶液顯堿性。
①寫出D溶液與G反應的化學方程式: 。
②寫出檢驗A溶液中溶質的陰離子的方法: 。
14.(16分)有八種短周期主族元素x、y、z、d、e、f、g、h,其中x、y、d、f隨著原子序數的遞增,其原子半徑的相對大小、最高正價或最低負價的變化如圖甲所示。z、e、g、h的最高價氧化物對應水化物的溶液(濃度均為0.01 molL-1)的pH與原子序數的關系如圖乙所示。
甲
乙
根據上述信息進行判斷,并回答下列問題:
(1)h在元素周期表中的位置是 。
(2)比較f、g、h常見離子的半徑大小: > > (用離子符號表示);e、f的最高價氧化物對應水化物堿性較強的是 (用化學式表示)。
(3)下列可作為比較f和Mg金屬性強弱的依據是 (填序號)。
a.測兩種元素單質的硬度和熔、沸點
b.測等濃度相應氯化物水溶液的pH
c.比較相同條件下單質與同濃度鹽酸反應的劇烈程度
d.比較兩種元素在化合物中化合價的高低
(4)上述元素任選三種組成六原子共價化合物,寫出其化學式: (寫一個即可)。
(5)據報道,意大利科學家獲得了極具研究價值的z4,其分子結構與白磷分子的正四面體結構相似。已知斷裂1 mol z—z鍵吸收167 kJ熱量,生成1 mol z≡z 鍵放出942 kJ熱量,請寫出z4氣體在一定條件下生成z2氣體反應的熱化學方程式: 。
(6)由上述元素中的y、z、e組成的某劇毒化合物eyz不慎泄漏時,消防人員通常采用噴灑過氧化氫溶液的方式處理,以減少污染。反應生成一種酸式鹽和一種氣體,二者溶于水均呈堿性,該反應的化學方程式為 。已知eyz含有類似z2分子中的化學鍵,寫出化合物eyz的電子式: 。
單元質檢卷(五) 物質結構 元素周期律
1.B 質子數是82,中子數是122的鉛原子應表示為82204Pb,A項錯誤;CaH2中含H-,B項正確;一氯甲烷的電子式應為HCHClH,C項錯誤;HCO3-水解的離子方程式應為HCO3-+H2OH2CO3+OH-,D項錯誤。
2.A 根據元素周期律,氧化性:Cl2>S>As,則對應陰離子的還原性:As3->S2->Cl-,A項正確;非金屬性:Cl>Br>As,則簡單氫化物的熱穩(wěn)定性:HCl>HBr>AsH3,B項錯誤;原子半徑:As>P>Cl,C項錯誤;非金屬性:S>P>As,則最高價氧化物對應水化物的酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4,D項錯誤。
3.B 由題意知,若構成該離子化合物的陰、陽離子均是10電子微粒,那么陰離子可以是N3-、O2-、F-、OH-等,陽離子可以是NH4+、Na+、Mg2+、Al3+等。離子化合物中一定含有離子鍵,也可能含有共價鍵,如NaOH等,A錯誤;當陰、陽離子所帶電荷數值不相等時,陽離子和陰離子個數不相等,如:MgF2、Na2O,當陰、陽離子所帶電荷數值相等時,陽離子和陰離子個數相等,如NaF、NaOH,B正確;NH4+中氫元素在第一周期,所以組成該離子化合物的元素可能在第一周期,C錯誤;對于簡單離子,陰、陽離子電子層結構相同時,核電荷數越大,離子半徑越小,陽離子的核電荷數一定大于陰離子的核電荷數,則簡單陽離子半徑一定小于簡單陰離子半徑,D錯誤。
4.A W原子的質子數為18-10=8,則W為O元素;短周期主族元素中原子半徑最大的為Na,則X為Na元素;Y為Si元素;Z在同周期元素中非金屬性最強,則Z為Cl元素。O2-、Na+是10e-微粒,具有相同的核外電子數,核電荷數越大,離子半徑越小,Cl-是18e-微粒,則離子半徑:Cl->O2->Na+,即Z>W>X,故A錯誤;由于非金屬性:SiS,故穩(wěn)定性H2O比H2S強,B項錯誤;離子半徑:S2->N3->O2->Na+,C項錯誤;一定條件下,NH3與氧氣反應可以生成N2,D項正確。
6.B X、Y、Z、W是原子序數逐漸增大的四種短周期主族元素,因同周期元素隨著原子序數的增大而原子半徑逐漸減小,可知X位于第一周期,應為H,Y、Z為第二周期元素,W為第三周期元素,Y、Z兩種元素的單質是空氣的主要成分,分別為氮氣、氧氣,可知Y為N,Z為O,W原子最外層電子數與Ne原子最外層電子數相差1,應為Cl。由以上分析可知Y、Z為第二周期元素,W為第三周期元素,A項錯誤;因存在可逆反應2NO2N2O4,則通常狀況下得不到純凈的NO2,B項正確;X與Z形成的化合物H2O2中含非極性鍵,C項錯誤;X、Z、W形成的化合物HClO4為強酸,D項錯誤。
7.B X、Y、Z、W為短周期元素,由元素周期表可知,X應位于第二周期,且應處于周期表中右半部分,W與X處于同一主族,且W元素原子的核電荷數為X的2倍,則X為O,W為S,則Z為P,T為As,Y為Si。元素的非金屬性越強,其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,由于非金屬性:O>S>P,故氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2O>H2S>PH3,A項正確;S元素在自然界中存在游離態(tài),B項錯誤;固態(tài)SO3屬于分子晶體,升華需克服分子間作用力,C項正確;As處于元素周期表的金屬與非金屬分界線附近,具有半導體的性質,D項正確。
8.D X、Y、Z、W、Q都是短周期元素,其中X原子的最外層電子數是內層電子數的3倍,最外層電子數不超過8,則X內層電子數是2、最外層電子數是6,所以X是O;X與Z同族,則Z是S;X、Y、Z三種元素的族序數之和為16,則Y族序數是4,Y和Z同周期,則Y是Si;Q原子的電子總數等于其電子層數的3倍,則Q有兩個電子層,Q為C;W與X、Y既不同族也不同周期且W不為稀有氣體元素,則W是H。A項,Q是C、W是H,Q與W形成的CH4中含有10個電子,C2H2中含有14個電子,C2H6中含有18個電子,故A項錯誤;B項,Y是Si,Y的最高價氧化物對應水化物的化學式能表示為H4YO4或H2YO3,故B項錯誤;C項,C與O能形成AB2型化合物CO2,還能形成AB型化合物CO,故C項錯誤;D項,O、S、H中的兩種或三種元素與Na元素形成的鹽有硫酸鈉、硫酸氫鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉等,硫酸氫鈉溶液呈酸性,亞硫酸鈉溶液呈堿性,硫酸鈉溶液呈中性,故D項正確。
9.A 首先進行元素推斷,M是地殼中含量最多的金屬元素,M為Al;J元素最低負化合價的絕對值與其原子最外層電子數相等,J為C;根據元素所處的位置,R為S,則T為Cl。C和H組成的氣態(tài)氫化物分子眾多,如CH4、C2H4、C2H2等,其中CH4中只含有C—H極性共價鍵,而C2H4、C2H2中除含有C—H極性共價鍵外,還含有碳碳非極性共價鍵,A錯誤;Al單質能與氫氧化鈉溶液反應,產生可燃性氣體氫氣,B正確;由于非金屬性:Cl>S,故熱穩(wěn)定性:HCl>H2S,C正確;四種元素中Cl元素的非金屬性最強,故HClO4酸性最強,D正確。
10.D 25℃時,0.1molL-1丁溶液的pH為13,則丁是一元強堿,其含有的金屬元素位于短周期,則丁應為NaOH,發(fā)生反應:甲+乙丁+己,根據元素守恒可知,甲、乙兩種物質至少共含有H、O、Na三種元素,己是由Z元素組成的單質,由發(fā)生反應可知,己不能是Na,結合原子序數可知,X為H、Z為O、W為Na,故己為O2,可知甲是Na2O2、乙是H2O;再根據反應:甲+丙戊+己,可知丙是CO2,戊是Na2CO3,則Y為C。Z為O、W為Na,兩者對應離子分別為O2-、Na+,Na+、O2-的電子層結構相同,核電荷數越大離子半徑越小,則離子半徑:Na+W+,故A項錯誤;Y為C,原子序數為6,位于元素周期表中第二周期ⅣA族,故B項錯誤;甲是Na2O2,過氧化鈉為離子化合物,但過氧根離子中含有的共價鍵為非極性鍵,故C項錯誤;Z的氣態(tài)氫化物為H2O,氧元素的非金屬性在氧族元素中最強,所以H2O的穩(wěn)定性最強,故D項正確。
11.答案(1)
(2)Na+[O∶O∶]2-Na+
(3)Cl->O2->Na+
(4)H2S+Cl22HCl+S↓
(5)2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2 854.4 kJmol-1
(6)3Cl2+2FeO2-+8OH-2FeO42-+6Cl-+4H2O
解析M的最高價氧化物對應的水化物能按1∶1電離出電子數相等的陰、陽離子,則M是鈉元素;Q所在主族序數與所在周期序數之差為4,非金屬性在同周期元素中最強,所以Q是氯元素;X的單質為淡黃色晶體,所以X是硫元素;Y的某種核素原子的質量數為56,中子數為30,則質子數=56-30=26,即Y是鐵元素;X元素的單質在Z元素的單質中燃燒,發(fā)出明亮的藍紫色火焰,所以Z是氧元素。
(1)鐵位于第四周期第Ⅷ族。
(2)M與Z形成的含有共價鍵的化合物是過氧化鈉,其電子式為Na+[O∶O∶]2-Na+。
(3)離子的核外電子層數越多離子半徑越大,核外電子排布相同時,離子半徑隨原子序數的增大而減小,則Na、Cl、O簡單離子的半徑由大到小的順序為Cl->O2->Na+。
(4)相互間的置換反應可以說明非金屬性強弱,證明氯的非金屬性比硫強的化學方程式可表示為H2S+Cl22HCl+S↓。
(5)5.6L標準狀況下的H2S的物質的量為0.25mol,在足量的O2中完全燃燒生成液態(tài)水時,放出的熱量為356.8kJ,所以該反應的熱化學方程式為2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2854.4kJmol-1。
(6)在堿性條件下,Cl2可與FeO2-反應制備FeO42-,該反應是氧化還原反應,氯氣是氧化劑,則反應的離子方程式為3Cl2+2FeO2-+8OH-2FeO42-+6Cl-+4H2O。
12.答案(1)Al>Na>O>C>H (2)C2H2
(3)CO2 Na+[OO]2-Na+?、貼aAlO2
②CO32-+H2OHCO3-+OH-
c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+) NaCl、NaHCO3、H2CO3
解析X、Y、Z、Q、R五種短周期元素,原子序數依次增大,Z、R分別是地殼中含量最高的非金屬元素和金屬元素,則Z為氧,R為鋁,X、Y兩元素最高正價與最低負價之和均為0,且Q與X同主族,則X、Q處于第ⅠA族,Y處于第ⅣA族,元素X、Y的原子序數均小于氧的,Q的原子序數大于氧的,所以X為氫,Q為鈉,Y為碳。
(1)這五種元素原子序數由大到小的順序是Al>Na>O>C>H。
(2)H和C能形成多種化合物,屬于烴類物質,其中既含有極性鍵,又含有非極性鍵,且相對分子質量最小的是乙炔,分子式為C2H2。
(3)C是溶于水顯酸性的氣體,則C為CO2,D是淡黃色固體,則為Na2O2,其電子式為Na+[OO]2-Na+。①如果A、B均由三種元素組成,B為兩性不溶物,結合轉化關系可推出A為偏鋁酸鈉,B為氫氧化鋁。②如果A由三種元素組成,B由四種元素組成,A、B溶液均顯堿性,結合轉化關系可知,A為碳酸鈉,B為碳酸氫鈉,溶液中碳酸根離子水解,破壞水的電離平衡,溶液顯堿性,離子方程式為CO32-+H2OHCO3-+OH-;碳酸鈉、碳酸氫鈉都為0.1molL-1的混合溶液中,鈉離子濃度最大,碳酸根和碳酸氫根都水解,溶液顯堿性,碳酸根離子水解程度大于碳酸氫根離子的水解程度,所以離子濃度關系為c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)。常溫下,在該溶液中滴加稀鹽酸至中性時,氫離子和碳酸根離子轉化為碳酸氫根離子,仍為堿性,所以部分碳酸氫根轉化為碳酸,所以溶質為氯化鈉、碳酸氫鈉和碳酸。
13.答案(1)Na>Cl>F (2)HClO4>H2SO4 (3)H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O (4)①2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑?、谌∩倭緼溶液置于試管中滴加幾滴稀硝酸酸化的硝酸銀溶液,若有白色沉淀生成,說明溶液中含Cl-
解析(1)根據元素在周期表中的位置可知,③是F、④是Na、⑦是Cl。同一周期的元素原子序數越大,原子半徑越小;同一主族的元素原子核外電子層數越多,原子半徑就越大,因此這三種元素的原子半徑由大到小的順序為Na>Cl>F。
(2)根據元素在周期表中的位置可知,⑥是S、⑦是Cl,元素的非金屬性越強,其最高價含氧酸的酸性越強。元素的非金屬性Cl>S,所以最高價含氧酸的酸性強弱為HClO4>H2SO4。
(3)①是H、②是O,兩種元素按原子個數之比為1∶1組成的常見液態(tài)化合物是H2O2,具有強的氧化性,在酸性溶液中能將Fe2+氧化,根據得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒可得該反應的離子方程式是H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O。
(4)根據元素及由元素形成的物質間的轉化關系可知:A是NaCl,B是Cl2,C是H2,D是NaOH,H2與Cl2反應生成的E是HCl,G是Al,Al與NaOH溶液發(fā)生反應生成的F是NaAlO2,HCl與NaAlO2溶液發(fā)生反應生成AlCl3,反應的化學方程式是NaAlO2+4HClAlCl3+NaCl+2H2O。
①根據以上分析可知,Al與NaOH溶液反應的化學方程式是2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑。②A溶液中溶質是NaCl,檢驗Cl-用稀硝酸酸化的硝酸銀溶液。
14.答案(1)第三周期第ⅦA族 (2)S2- Cl- Al3+ NaOH (3)bc (4)HClO4(或H2CO3或H2SO3) (5)N4(g)2N2(g) ΔH=-882 kJmol-1 (6)NaCN+H2O2+H2ONaHCO3+NH3↑ Na+[C??N]-
解析根據圖甲所示,x、y、d、f分別是H、C、O、Al;根據圖乙所示,0.01molL-1的z的最高價氧化物對應水化物為一元強酸,則z為N;0.01molL-1的e的最高價氧化物對應水化物為一元強堿,則e為Na;0.01molL-1的g的最高價氧化物對應水化物為二元強酸,則g為S;0.01molL-1的h的最高價氧化物對應水化物為一元強酸,則h為Cl。
(1)氯元素在元素周期表中的位置是第三周期第ⅦA族。
(2)Al3+、S2-、Cl-的半徑大小關系為S2->Cl->Al3+;NaOH的堿性強于Al(OH)3。
(3)Al和Mg金屬性強弱的判斷依據:測等濃度相應氯化物水溶液的pH;根據“越弱越水解”得知對應堿的強弱,再根據對應堿的強弱來判斷金屬性強弱;比較相同條件下單質與同濃度鹽酸反應的劇烈程度,反應越劇烈,金屬性越強。
(5)z4分子結構與白磷分子的正四面體結構相似,所以1個z4分子中含有6個共價鍵,焓變等于反應物的總鍵能減去生成物的總鍵能,N4(g)2N2(g) ΔH=167kJmol-16-942kJmol-12=-882kJmol-1。
(6)y、z、e組成的某劇毒化合物為NaCN,NaCN與過氧化氫反應生成碳酸氫鈉和氨氣,反應的化學方程式為NaCN+H2O2+H2ONaHCO3+NH3↑;NaCN的電子式為Na+[C??N]-。
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