1、专题5微观结构与物质的多样性注意事项1.全卷满分100分。考试用时90分钟。2.可能用到的相对原子质量:H 1C 12N 14O 16Na 23Li 7Cl 35.5。一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分)1.(2021山东济宁高一上质量检测)2019年是国际化学元素周期表150周年。下列关于元素周期表的说法正确的是()A.A、A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7个周期、7个主族、7个副族、1个族、1个0族C.现代元素周期表是按照相对原子质量的大小顺序对元素进行排列的D.0族元素中所有原子的最外层电子数都是8,化学性质稳定2.(2021黑龙江鹤岗第
2、一中学高一上期末)下列有关化学用语表示正确的是()A.CaH2的电子式: B.Cl-的结构示意图:C.HCl的形成过程: D.次氯酸的结构式:HClO3.(2021江苏无锡高一上期中教学质量抽测)某元素R位于元素周期表的A族和第4周期。下列说法错误的是()A.R的单质具有强还原性B.R的单质能够和水发生反应C.R元素最高化合价为+2价D.R在自然界中以单质的形式存在4.(2021天津六校联考高一上期末)下列说法正确的是()A.核外电子排布相同的微粒化学性质可能不同B.化学键包括共价键、离子键、氢键等C.核外电子排布相同的两个原子可能不是同种元素原子D.原子的种类由原子核内中子数决定5.(202
3、1北京朝阳高一上期末)下列叙述不正确的是()A.817O的中子数为9B.原子半径:ONC.非金属性:OND.稳定性:H2ONH36.(2021黑龙江齐齐哈尔高一上期末)下列说法中正确的是()A.能生成碱的金属元素都在A族B.原子序数为14的元素位于元素周期表的A族C.稀有气体元素原子的最外层电子数均为8D.第二周期A族元素的原子的中子数一定为67.(2021吉林长春高一上期末)下列关于F、Cl、Br、I的比较不正确的是()A.单质的氧化性随元素核电荷数的增加而减弱B.单质的颜色随元素核电荷数的增加而加深C.它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强D.它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增
4、多8.(2021江苏常州高一上期末)短周期主族元素W、R、X、Y、Z原子序数依次增大,且分别在三个不同的周期。W与X同主族,R原子最外层电子数是其内层电子数的3倍,Y是地壳中含量最多的金属元素,Y、Z的最外层电子数之和比X、R的最外层电子数之和多2。下列说法正确的是()A.原子半径:ZYXB.最高价氧化物对应的水化物的碱性:XYC.简单氢化物的热稳定性:ZRD.X、R、W三种元素形成的化合物中只存在一种化学键9.(2021北京顺义高一上期末)某元素的原子结构示意图为,关于该元素的说法中,不正确的是()A.元素符号是AlB.最高正化合价是+3价C.金属性比镁的强D.单质既能与盐酸反应又能与氢氧化
5、钠溶液反应10.(2021湖北黄冈高一上期末)X、Y、Z、W四种短周期主族元素在周期表中的相对位置如图,下列说法不正确的是()XYZWA.若X、Y为非金属元素,则非金属性Y比X强B.简单离子半径:ZXC.Y、W具有相同的最高正价D.X、Y、Z、W四种元素既可都为金属元素,也可都为非金属元素11.(2021广东深圳宝安高一上期末)Q、X、Y和Z均为短周期元素,它们在周期表中的相对位置如图所示,这4种元素的原子最外层电子数之和为22。下列说法正确的是()XYQZA.原子半径:Y比X大B.最高价氧化物的水化物的酸性:Q比Z强C.Z的单质常用于自来水消毒D.Q与Y形成的化合物含有离子键12.(2021
6、广东广州协和中学高一上期末)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是K层电子数的3倍,Y的金属性是同周期元素中最强的,Z是地壳中含量最多的金属元素,W与X同主族。下列说法正确的是()A.简单离子半径:r(W)r(Z)r(Y)B.由X、Y组成的一种化合物用于潜水艇或呼吸面具中作为氧气的来源C.X的简单氢化物的热稳定性比W的弱D.W的氧化物的水化物是一种强酸13.(2021黑龙江大庆铁人中学高一上期末)依据已知信息,由元素的原子结构和元素在周期表的位置,下列对碱金属元素及其化合物性质的预测或推理不合理的是()编号已知信息预测或推理A钠在空气中燃烧生成Na2O2锂在空气中
7、燃烧生成Li2O2B钠可以跟冷水反应其他碱金属可以跟冷水反应CNaOH是强碱CsOH是更强的碱D钠在自然界中以化合态存在Rb在自然界中以化合态存在14.(2021江苏南京高一上期末学情调研)牛奶中含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素和矿物质。随着原子序数的递增,其组成元素中部分短周期元素的原子半径相对大小、最高正化合价或最低负化合价随原子序数的变化如图所示。牛奶的含钙量很高而且比较容易吸收,一直被作为补钙的首选。已知钙是第四周期A族元素。下列有关钙元素性质推测正确的是()A.钙元素与f元素的原子具有相同的电子层结构B.相同条件下,单质与水反应的剧烈程度:CafC.最高价氧化物对应的水化物碱性:Cad
8、D.元素c和e的气态氢化物的稳定性:ce二、非选择题(本题共5小题,共55分)16.(8分)(2021河南平顶山一中高一上教学质量评估)结合如图六种微粒的结构示意图,回答下列问题:(1)粒子在化学反应中易(填“失”或“得”)电子,形成(填化学符号)。(2)五种粒子中化学性质相似的是(填序号)。(3)六种粒子中具有相对稳定结构的是(填序号)。(4)若表示某阴离子的结构示意图,则X可能是下列中的(填字母)。a.16b.17c.18d.1917.(12分)(2021湖北黄冈高一上期末调研)短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,且分布在三个周期,B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2.
9、5倍,C、D两元素同族,且能形成化合物DC2和DC3。请回答下列问题:(1)已知D2E2分子中,各原子最外层均达到8个电子,则D2E2的结构式为。(2)用离子符号表示A、C、D元素的简单离子半径由小到大的顺序:。(3)写出一个能表示D、E元素非金属性强弱的化学方程式:。(4)写出由A、B、C、D四种元素形成的两种酸式盐在溶液中反应的离子方程式:。(5)元素A和元素C以原子个数比11形成的化合物Q,元素A和元素B形成化合物M,Q与M的电子总数相等。Q所含化学键的类型为;以M为燃料、Q为氧化剂作火箭的推进剂,最终生成一种单质和一种化合物,写出该反应的化学方程式:。18.(13分)(2020海南海口
10、琼山中学高一下月考)某同学利用如图装置探究元素周期表中元素性质的递变规律。(1)仪器B的名称为,球形干燥管D的作用为。(2)若要证明非金属性:ClI,则A中加浓盐酸,B中加KMnO4(已知KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气),C中加淀粉碘化钾混合溶液,观察到C中溶液的现象,即可证明。此装置缺少尾气处理装置,可用溶液吸收尾气,反应的离子方程式为。(3)现有盐酸、CaCO3和Na2SiO3溶液,若要证明非金属性:CSi,则C中装的试剂为。观察到C中溶液的现象,即可证明。但有同学认为盐酸具有挥发性,可进入C中干扰实验,也会产生相同的实验现象,为了避免干扰,应在两装置间添加装有溶液的洗气瓶。19.(
11、10分)(2021湖南永州高一上期末)下表中的每个编号表示一种元素,请根据要求回答问题。(1)的元素符号是;的原子结构示意图是。(2)和的原子半径大小关系是(填“”“AlS,A项错误;X、Y分别为Na、Al,金属性:NaAl,金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,则碱性:XY,B项正确;R、Z分别为O、S,非金属性:OS,非金属性越强,简单氢化物的热稳定性越强,热稳定性:H2OH2S,C项错误;X、R、W三种元素形成的化合物为NaOH,NaOH中存在离子键和共价键,含2种化学键,D项错误。9.C核电荷数为13,所以元素符号是Al,A项正确;Al原子最外层有3个电子,所以其最高正化合价
12、是+3价,B项正确;铝和镁的原子电子层数相同,铝原子最外层有3个电子、镁原子最外层有2个电子,铝的金属性比镁弱,C项错误;铝能与盐酸反应生成氯化铝和氢气,铝能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,D项正确。10.CX、Y位于同一周期,同周期从左至右,金属性依次减弱,非金属性依次增强,故非金属性YX,A项正确;X、Z位于同一主族,形成的简单离子电子层数Z比X多,故简单离子半径ZX,B项正确;Y、W位于同一主族,最外层电子数相等,元素性质有相似性,一般其最高正价相等,但也有特殊性,当Y、W分别是O、S时,O无最高正价,S的最高正价为+6价,又若Y、W分别是F、Cl时,由于F的非金属性极强,F无正价
13、,Cl的最高正价为+7价,C项错误;当X、Y分别位于第A族、第A族时,X、Y、Z、W可分别是Li、Be、Na、Mg,四种元素均为金属元素,当X、Y位于第A族、第A族或第A、第A族或第A族、第A族时,四种元素均可为非金属元素,D项正确。11.C4种元素的原子最外层电子数之和为22,根据元素在周期表中的位置,假设Q最外层电子数为a,则X的最外层电子数为a+1,Y的最外层电子数为a+2,则Z的最外层电子数为a+3,则可得:a+a+1+a+2+a+3=22,则a=4,X、Y位于第二周期,则X是N,Y是O,Q是Si,Z是Cl。同周期主族元素从左到右,原子半径依次减小,则原子半径X(N)Y(O),A项错误
14、;同周期主族元素从左到右,元素的非金属性逐渐增强,元素最高价氧化物的水化物的酸性依次增强,则酸性H2SiO3r(Na+)r(Al3+),A项错误;由O、Na组成的一种化合物Na2O2,用于潜水艇或呼吸面具中作为氧气的来源,B项正确;元素非金属性越强,简单氢化物的热稳定性越强,非金属性:OS,则热稳定性:H2OH2S,C项错误;W为S元素,其氧化物的水化物可以是H2SO3,H2SO3不是强酸,D项错误。13.A钠金属性强于锂,锂在空气中燃烧生成Li2O,A项错误;钠可以跟冷水剧烈反应,其他碱金属均可以跟冷水反应,且金属越活泼,与水反应越剧烈,B项正确;金属性越强、最高价氧化物的水化物的碱性越强,
15、Cs的金属性大于Na,CsOH是更强的碱,C项正确;Rb的金属性大于Na,钠元素在自然界中以化合态存在,则Rb在自然界中以化合态存在,D项正确。14.Bw和g最低负价均为-2价,而w的原子半径较小,所以w为O元素,g为S元素;x、e最高正价为+1价,e的原子半径大于S,则e为Na元素,x的原子半径小于O,则x为H元素;f最高正价为+2价,原子半径小于Na大于S,则f为Mg元素;y、z最高正价分别为+4、+5价,且原子半径大于O,则y为C元素,z为N元素。Ca为20号元素,原子核外有4层电子,f为12号Mg元素,原子核外有三层电子,原子电子层结构不同,A项错误;Ca与Mg同主族,同主族元素自上而
16、下金属性增强,所以Ca比Mg活泼,与水反应时Ca更剧烈,B项正确;元素金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,所以Caf,C项错误;同周期自左至右金属性减弱,所以金属性MgAl,而金属性CaMg,所以铝比钙金属性弱,D项错误。15.D根据元素周期表的特征,可知a位于元素周期表第一周期0族,所以a为He;同理可知b为O,c为P,d为Cl,e为As。b为O,O位于第二周期A族,其最低价为-2价,没有最高正价,A项错误;a为He,其单质为He,为单原子分子,B项错误;同周期非金属元素从左到右非金属性依次增强,非金属性PCl,最高价氧化物对应水化物的酸性PAs,气态氢化物的稳定性PAs,D项正
17、确。16.答案(1)失(1分)Mg2+(1分)(2)(2分)(3)(2分)(4)ab(2分)解析(1)粒子最外层电子数为2,在化学反应中易失去2个电子而形成带有2个单位正电荷的镁离子,其符号为Mg2+。(2)决定元素化学性质的是原子最外层电子数,五种粒子中化学性质相似的是,原子最外层均为6个电子,易得电子;中原子最外层电子数为2,只有一个电子层,属于稀有气体元素的原子,化学性质稳定;中最外层有2个电子,在化学反应中易失去2个电子而形成阳离子,尽管最外层电子数相同,但化学性质不同。(3)中原子的最外层电子数为2,只有一个电子层,属于稀有气体元素的原子,化学性质稳定;的最外层电子数为8,均属于稳定
18、结构,所以六种粒子中具有相对稳定结构的是。(4)当质子数小于核外电子数时,为阴离子,所以若表示某阴离子的结构示意图,则X可能是16或17。17.答案(1)ClSSCl(2分)(2)H+、O2-、S2-(2分)(3)H2S+Cl2 2HCl+S(2分)(4)H+HSO3- SO2+H2O(2分)(5)共价键(2分)N2H4+2H2O2 N2+4H2O(2分)解析短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,且分布在三个周期,则A为H元素;B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2.5倍,则B为N元素;C、D两元素同主族,且能形成化合物DC2和DC3,则C为O元素,D为S元素,E为Cl元素。(
19、1)S2Cl2分子中各原子最外层均达到8个电子,其结构式为ClSSCl。(2)电子层数越多,简单离子半径越大,则H+、O2-、S2-半径由小到大的顺序为H+、O2-、S2-。(3)可通过氯气与氢硫酸反应置换出S单质,证明氯气的氧化性比S单质的氧化性强,从而说明Cl的非金属性比S的非金属性强,反应的化学方程式为H2S+Cl2 2HCl+S。(4)A、B、C、D四种元素形成的两种酸式盐为NaHSO3和NaHSO4,NaHSO3在溶液中完全电离出钠离子和HSO3-,NaHSO4在溶液中完全电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,故在溶液中反应的离子方程式为H+HSO3-+H2O。(5)元素H和元素O以原子
20、个数比11形成的化合物Q为H2O2,含有18个电子,元素H和元素N形成化合物M与H2O2的电子总数相等,则M为N2H4,H2O2分子内所含化学键的类型为共价键;以N2H4为燃料,以H2O2为氧化剂,可作火箭的推进剂,最终生成一种单质和一种化合物,则单质和化合物分别为氮气和水,则该反应的化学方程式为N2H4+2H2O2 N2+4H2O。18.答案(1)锥形瓶(2分)防止倒吸(2分)(2)变蓝(2分)NaOH(2分)Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O(2分)(3)Na2SiO3溶液(1分)有白色沉淀生成(1分)饱和NaHCO3(1分)解析(1)仪器B的名称为锥形瓶;球形干燥管D的球形部分具
21、有较大空间,能起缓冲作用,能够防止倒吸,可以避免C中液体进入锥形瓶中。(2)KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气,氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应生成碘单质,淀粉遇碘单质变蓝,故观察到C中溶液变蓝,则可证明氯气的氧化性比碘单质的氧化性强,从而证明非金属性:ClI;此装置缺少尾气处理装置,过量的氯气会逸到空气中污染环境,可用NaOH溶液吸收尾气,反应的离子方程式为Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。(3)非金属元素的非金属性越强,其对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,根据提供的试剂,若要证明非金属性:CSi,只要证明酸性:碳酸硅酸即可,因此分液漏斗中应加入盐酸,锥形瓶中加入CaCO3,盐酸
22、与CaCO3反应可生成二氧化碳,C中装Na2SiO3溶液,二氧化碳与硅酸钠反应可生成硅酸白色沉淀,溶液变浑浊,但是盐酸具有挥发性,所以生成的二氧化碳中含有HCl,HCl能和硅酸钠反应而使溶液变浑浊,干扰实验结果,故需要将二氧化碳中的HCl除去,根据HCl能与NaHCO3反应,而二氧化碳不反应,可以在两装置之间添加装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去HCl。19.答案(1)P(2分)(2分)(2)(2分)(3)H：O：H(2分)(4)Al(OH)3+OH- AlO2-+2H2O(2分)解析根据元素在周期表中的位置,可判断分别为N、O、Na、Al、P、Cl。(1)为磷,元素符号为P;为Cl,原子结
23、构示意图为。(2)和分别为N、O,为同周期元素,原子序数越大原子半径越小,则原子半径。(3)的最简单氢化物为水,电子式为H：O：H。(4)、的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,NaOH与Al(OH)3反应生成偏铝酸钠和水,离子方程式为Al(OH)3+OH- AlO2-+2H2O。20.答案(1)(1分)(2)HClO4H3PO4H2CO3(1分)Cl-F-Na+(1分)(3)Na(1分)HF(1分)(4)发出黄色火焰,产生白烟(1分)(2分)(5)(2分)(6)C(2分)解析同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,参考所给最高价态和最低价态
24、,氟没有正价,最低负价为-1,可知为F,为Cl,为Li,为Na,为P,为S,为C。(1)为S,S的原子结构示意图为。(2)为C,为P,为Cl,P、Cl位于同一周期,同周期从左到右元素非金属性逐渐增强,非金属性:CPH3PO4H2CO3;为Na,为F,为Cl,F-和Na+的核外电子排布相同,核电荷数越大,半径越小,则F-Na+,同主族元素的简单离子半径随核电荷数的增大逐渐增大,则Cl-的半径大于F-,故元素、的简单离子半径从大到小的顺序是Cl-F-Na+。(3)为Li,为Na,Li和Na位于同一主族,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,元素、中金属性更强的是Na;为S,为F,F和Cl位于同一主族
25、,同主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱,非金属性FCl,S和Cl位于同一周期,同周期从左到右元素非金属性逐渐增强,非金属性SS,元素、中简单气态氢化物稳定性更强的是HF。(4)为Na,为Cl,钠在氯气中加热发生反应生成氯化钠,氯化钠为白色固体,现象为发出黄色火焰,产生白烟,氯化钠中含有离子键,用电子式表示NaCl的形成过程为。(5)为Na,钠与水发生反应生成氢氧化钠和氢气,化学方程式为2Na+2H2O 2NaOH+H2,钠作还原剂,失去电子,水作氧化剂,水中的氢原子得到钠失去的电子,用单线桥法标出电子转移的方向和数目为。(6)元素周期表共有7个横行,称为周期;共有18个纵列,第8、9、10三个纵列形成一个族,共16个族,A不符合题意;短周期元素是指第一至第三周期的前18号元素,B不符合题意;副族元素全部是金属元素,没有非金属元素,C符合题意;A族的元素除氢之外,其余锂、钠、钾、铷、铯、钫被称作碱金属元素,D不符合题意。