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1、第4章原子结构和化学键单元测试卷一、单选题1下列说法中正确的是质子数相同的微粒一定是同种元素同位素的化学性质基本相同某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数电子数相同的微粒不一定是同一种原子ABCD2X、Y、Z、W为不同周期的四种主族元素，且原子序数不大于20，X、Z、W的最外层电子数之和等于Y的最外层电子数，W的最高价氧化物对应的水化物常用来检验Y的最高价氧化物。下列说法正确的是AX和Z组成的化合物是一种强氧化剂BY的简单氢化物的稳定性小于H2O的稳定性CW与Y形成的化合物的电子式为：DY、Z、W的最高价氧化物对应的水化物分别为强酸、强碱、强碱3下列化学用语中，表示正确的是A氯化氢的电子式
2、：BCH4的球棍模型：C二氧化碳的电子式：D乙醇的结构式：C2H6O4X、Y、Z、W、R是原子序数依次递增的短周期元素。X原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，Y、R同主族，且两者核外电子数之和是X核外电子数的4倍，Z为短周期中金属性最强的元素，W是地壳中含量最高的金属元素。下列叙述正确的是AY、Z、W原子半径依次增大BY、Z形成的化合物中可能含有共价键CX、Z、W的最高价氧化物对应水化物两两间均可发生反应DW、Z的最高价氧化物对应水化物碱性：WZ5下列说法正确的是冶金厂常用高压电除去烟尘，是因为烟尘微粒带电荷；“钡餐”中使用的硫酸钡是非电解质；活性炭，金刚石是同素异形体；雾是气溶胶，在阳光下
3、可观察到丁达尔现象；某无色溶液中加入稀盐酸，产生的气体可使澄清石灰水变浑浊，则原溶液中一定含ABCD6美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室在2006年10月16日宣布，该实验室科学家与俄罗斯科学家合作，利用俄方的回旋加速器设备，成功合成了118号超重元素，并观察到其存在了不到1毫秒时间。该元素原子的核内中子数与核外电子数之差是A118B297C61D1797短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X、Z同主族，这四种元素与C、Li形成的某种离子液体的结构式为，下列说法正确的是A最简单氢化物的热稳定性：WWZYB气态氢化物稳定性：YRCZ和Y形成的化合物是离子化合物D常温下单质W能溶于R的最高价
4、氧化物对应水化物的浓溶液二、填空题13减少交通事故除遵守交通法规正确驾驶外，安全措施也极为重要。汽车的安全气嚢内一般充入的是叠氮化钠(NaN3)、硝酸铵(NH4NO3)、硝酸钾(KNO3)等物质。当汽车在高速行驶中受到猛烈撞击时，这些物质会迅速发生分解或发生反应，产生大量气体，充满气囊，从而保护驾驶员和乘客的安全。请回答下列问题：(1)下列判断正确的是_。A道路起雾与H2O分子的化学键断裂有关BNH4NO3、KNO3中均含有离子键和共价键CNaN3不会和酸性高锰酸钾或次氯酸钠溶液反应DNaN3、NH4NO3固体在储存和使用时都必须格外小心，以免发生爆炸(2)汽车的安全气囊内叠氮化钠爆炸过程中的
5、能量变化如图所示：叠氮化钠的爆炸反应属于_(填“吸热”或“放热”)反应。若爆炸过程中有30mol非极性键生成(一个共用电子对为一个化学键)，则反应的能量变化为_kJ(用含a、b的代数式表示)，消耗叠氮化钠的质量为_g。(3)若安全气囊内充的是叠氮酸钠和硝酸钾，撞击时发生的反应是10NaN32KNO3=K2O5Na2O16N2。当该反应的氧化产物比还原产物多1.4mol时，转移电子的物质的量是_mol；同时气囊内还必须充入一定量的SiO2粉末，其在安全气囊内所起的作用可能是_。14已知某主族元素的原子结构示意图如下，请写出它们在周期表中的位置。X：_，Y：_。15完成下表核素核电荷数中子数电子排
6、布元素所在周期元素所在族3_2VI A族_2，8，8_三、计算题16用表示原子：(1)中性原子的中子数N=_。(2)共有x个电子，则该阳离子的中子数N=_。(3)共有x个电子，则该阴离子的中子数N=_。17某元素的同位素，它的氯化物XCl21.11g溶于水配成溶液后，加入1mol/L的AgNO3溶液20mL恰好完全反应。若这种同位素原子核内有20个中子，求：(1)Z值_和A值_。(2)X元素在周期表中的位置_。18把主族元素X的最高价氧化物X2O4.7g溶于95.3g水中，得到溶质质量分数为5.6%的溶液，Y与X位于同一族，12gY的氢氧化物与400mL 0.75mol/L的盐酸完全中和，Z与
7、Y同周期，标准状况下5.6 LZO2为16g。(1)求X、Y、Z的相对原子质量：X_、Y_、Z_；(2)写出其元素符号：X_、Y_、Z_。四、实验题19两个化学兴趣小组拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律。I.第一小组同学探究元素的非金属性强弱，设计的实验方案如下：(1)补充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甲中溶液由无色变成橙色乙中溶液_离子方程式甲：_乙：结论：卤素单质的氧化性由强到弱的顺序为(2)该小组设计的实验方案_(填“合理”或“不合理”)，理由是_。II第二小组同学探究元素C、的非金属性强弱，设计的实验方案如下：(3)球形干燥管D的作用为_。
8、(4)该小组同学用盐酸、和溶液，按图装置进行实验，观察到试管C中溶液有白色沉淀生成，甲同学认为非金属性。但乙同学认为此方案不合理，理由是_。改进措施：在B、C两装置之间接一个盛有_溶液的洗气瓶。20某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图装置来一次性完成N、C、Si的非金属性强弱比较的实验研究；回答下列问题：(1)图中A的仪器名称是_，D的作用是_。(2)N、C、Si的非金属性由强到弱的顺序是：_；从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到物质：A中试剂为_，试剂C为_(填序号)。稀HNO3溶液稀盐酸碳酸钙Na2SiO3溶液
9、SiO221某同学为验证元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。(1)将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：_与盐酸反应最剧烈，_与盐酸反应产生的气体最多。(2)向Na2S溶液中通入氯气出现淡黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为_。(3)利用下图装置可验证同主族非金属性的变化规律。若要证明非金属性：ClI，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4(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，请写出C中的离子反应方程式_若要证明非金属性：CSi，则在A中加盐酸、B中加CaCO3，C中加Na2SiO3溶液。请写出C
10、中的化学反应方程式_，该实验能否 _(填“能”或“否”)证明非金属性：CSi试卷第7页，共7页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1D【详解】质子数决定元素种类，质子数相同的粒子不一定是同种元素，可能为分子，如H2O和NH3，故错误；同位素为同种元素的原子，化学性质基本相同，故正确；元素不谈质量数，一种元素的原子可能有不同的质量数，故错误；电子数相同的微粒不一定是同一种原子，可能为分子，如HF、H2O，故正确；综上所述，正确，故选：D。2B【分析】四种元素为不同周期的四种主族元素，且原子序数不大于20，因此四种元素分别位于第一、第二、第三、第四周期元素，则X为H，W的
11、最高价氧化物对应水化物常用来检验Y的最高价氧化物，应是利用澄清石灰水检验二氧化碳的存在，W为Ca，Y为C，X、Z、W的最外层电子数之和等于Y的最外层电子数，推出Z的最外层有1个电子，从而得出Z为Na，据此分析；【详解】AH和Na组成的化合物是NaH，H显-1价，具有强还原剂，故A错误；BC简单氢化物为CH4，非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性：CO，因此甲烷的稳定性小于H2O的稳定性，故B正确；C组成的化合物是CaC2，属于离子方程式，其电子式为，故C错误；D三种元素最高价氧化物对应水化物分别为H2CO3、NaOH、Ca(OH)2，分别为弱酸、强碱、强碱，故D错误；答案为B。3C【详解】A
12、氯化氢是共价化合物，电子式为，故A错误；B为甲烷的空间填充模型，球棍模型中，用大小不同的小球和短棍分别表示原子、共价键，同时要体现分子的空间构型，故甲烷的球棍模型是，故B错误；C二氧化碳中碳原子和氧原子之间为双键，故二氧化碳的电子式为，故C正确；D用一条短线代表一对共用电子对的式子为结构式，故C2H6O是其分子式，不是结构式，故D错误；故选C。4B【分析】X原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，则X为C元素；Y、R同主族，且两者核外电子数之和是X核外电子数的4倍，则核外电子数之和为24、两原子核外电子数相差8，由此得出Y为O元素、R为S元素；Z为短周期中金属性最强的元素，则Z为Na元素；W是地
13、壳中含量最高的金属元素，则W为Al元素。从而得出X、Y、Z、W、R分别为C、O、Na、Al、S元素。【详解】AY、Z、W分别为O、Na、Al元素，Na、Al同周期且Na在Al的左边，原子半径NaAl，A不正确；BY、Z分别为O、Na元素，二者形成的化合物Na2O2中含有共价键，B正确；CX、Z、W分别为C、Na、Al元素，最高价氧化物对应水化物中，H2CO3与Al(OH)3不能发生反应，C不正确；DW、Z分别为Al、Na元素，它们最高价氧化物对应水化物碱性：NaOHAl(OH)3，D不正确；故选B。5C【详解】烟是胶体，胶体微粒带有电荷，通高压电，使胶体聚沉，烟尘形成沉淀，从而净化空气，与胶体
14、的性质有关，故正确；硫酸钡是盐，在熔融状态下能够电离出白由移动的离子，属于电解质，故错误；活性炭，石墨烯，金刚石都是碳元素形成的不同单质，故正确；胶体能产生丁达尔效应，雾是气溶胶，所以在阳光下可观察到丁达尔现象，故正确；碳酸根离子和碳酸氢根离子都能与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体，亚疏酸根离子和亚硫酸氢根离子也能与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的二氧化硫气体，所以某无色溶液中加入稀盐酸，产生的气体可使澄清石灰水变浑浊不能确定原溶液中是否含有碳酸根离子，故错误；正确，故选C。6C【详解】原子符号左上角的数字为质量数，左下角的数字为质子数，则的中子数=质量数-质子数=297-118=
15、179，核外电子数=质子数=118，故该元素原子的核内中子数与核外电子数之差为179-118=61，故C正确；故选C。7AC【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X能形成2个共价键，Z形成6个共价键，X、Z同主族，X是O元素、Z是S元素；Y能形成1个共价键，Y是F元素；W形成3个共价键，W是N元素；【详解】A同周期元素从左到右，非金属性依次增强，气态氢化物的稳定性依次增强，热稳定性： NH3 Y Z W，A错误；B. 元素非金属性越强，其气态氢化物越稳定，故气态氢化物稳定性H2OH2S即YR，B错误；C. 由分析可知，Z和Y形成的化合物即Na2O或者Na2O2，均为离子化合物
16、，C正确；D. 由分析可知，W为Al，R为S，铝在常温下在浓硫酸、浓硝酸中发生钝化，故常温下单质W即Al不能溶于R的最高价氧化物对应水化物的浓溶液即H2SO4，D错误；故答案为：C。13(1)BD(2) 放热反应 2.5(a-b)或2.5(b-a) 487.5(3) 1 SiO2与产物K2O、Na2O反应生成无腐蚀性的硅酸盐，可减少对人体的伤害【解析】(1)A道路起雾是水变为水蒸气，水分子间距离发生变化， H2O分子没变，化学键没有断裂，故A错误；BNH4NO3、KNO3都是离子化合物，均含有离子键和共价键，故B正确；CNaN3能被酸性高锰酸钾或次氯酸钠氧化为氮气，故C错误；DNaN3、NH4
17、NO3受撞击发生爆炸，固体在储存和使用时都必须格外小心，以免发生爆炸，故D正确；选BD；(2)根据图示，叠氮化钠爆炸，生成物的能量降低，反应属于放热反应；根据图示，3molNaN3反应生成1molNa3N和4molN2，放出(a-b)KJ能量，氮分子中有3个非极性共价键，若爆炸过程中有30mol非极性键生成(一个共用电子对为一个化学键)，说明生成10mol氮气，则反应的能量变化为2.5(a-b)kJ；生成10mol氮气，消耗7.5mol叠氮化钠，质量为7.5mol65g/mol=487.5g；(3)10NaN32KNO3=K2O5Na2O16N2，NaN3中N元素化合价升高，发生氧化反应,氧化
18、产物是N2，KNO3中N元素化合价降低，还原产物是N2，当有10molNaN3参加反应时，氧化产物为15molN2、还原产物有1molN2，氧化产物比还原产物多14mol，该反应的氧化产物比还原产物多1.4mol时，有1mol NaN3反应，转移电子的物质的量是1mol；同时气囊内还必须充入一定量的SiO2粉末，SiO2与产物K2O、Na2O反应生成无腐蚀性的硅酸盐，可减少对人体的伤害。14 第四周期第A族 第五周期第A族【详解】由X的原子结构示意图可知，其原子核外有4个电子层，则X位于第四周期，最外层电子数为1，位于第A族，则X在元素周期表中的位置为第四周期第A族；由Y的原子结构示意图可知，
19、其原子核外有5个电子层，则Y位于第五周期，最外层电子数为7，位于第A族，则Y在元素周期表中的位置为第五周期第A族，故答案为：第四周期第A族；第五周期第A族。15 4 2，1 2 I A族 8 10 2，8 18 22 3 0【详解】的核电荷数为3、中子数为73=4，电子排布为2，1，位于元素周期表第二周期I A族；的核电荷数为8、中子数为188=10，电子排布为2，8，位于元素周期表第二周期VI A族；的核电荷数为18、中子数为4018=22，电子排布为2，8，8，位于元素周期表第二三周期0族，故答案为：4；2，1；2；I A族；8；10；2，8；18；22；3；0。16 A-Z A-x-n
20、A-x+n【详解】(1)在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，又因为中子数质子数=质量数，据此可知中性原子的中子数N=A-Z；(2)中性原子的核外电子数=质子数，所以如果AXn+共有x个电子，则质子数=Xn，因此该阳离子的中子数N=A-x-n；(3)同(2)分析可知，如果AXn-共有x个电子，则质子数=X-n，因此该阴离子的中子数N=A-x+n。17(1) 20 40(2)第四周期第A族【详解】（1）由Cl-+Ag+AgCl可知，n（Cl-）=n（Ag+）=0.02L1mol/L=0.02mol，所以n（XCl2）=0.5n（Cl-）=0.50.02mol=0.01mo
21、l，则M（XCl2）=1.11g0.01mol=111g/mol，所以XCl2相对分子质量为111，因此X的相对原子质量=111-35.52=40，即X的质量数为40，质子数=质量数-中子数=40-20=20，即Z=20，A=40；（2）X的原子序数为20，X为Ca，位于第四周期第A族。18(1) 39 23 32(2) K Na S【详解】（1）主族元素X的最高价氧化物X2O，X处于IA族，溶于水生成XOH，4.7g X2O 溶于95.3g水中，得到溶质质量分数为5.6%的溶液，则XOH的质量=(4.7g+95.3g)5.6%=5.6g，令X的相对原子质量为a，则根据X原子守恒：，解得a=3
22、9，元素Y与X同主族，则Y也处于IA族，其氢氧化物为YOH，与盐酸发生中和反应，设Y的相对原子质量b，则，解得b=23，标况下ZO2的物质的量为，ZO2的摩尔质量为，则Z的相对原子质量为64-32=32；（2）X、Y处于IA族，X相对原子质量为39，Y的相对原子质量为23，则X为K，Y为Na，Z的相对原子质量为32，且Z与Na同周期，故Z为S。19(1) 由无色变成黄褐色 (2) 不合理 该实验只能证明的氧化性强于和，无法判断和氧化性强弱关系(3)防止倒吸(4) 盐酸有挥发性，挥发出的和溶液反应也会产生白色沉淀 饱和【分析】元素非金属性越强，其单质氧化性越强，简单阴离子还原性越弱；元素非金属性
23、越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强。（1）甲试管中氯水与溶液发生反应，溶液由无色变为橙色，生成了Br2，其离子方程式为：；乙试管中氯水与溶液发生反应，生成了I2，可看到溶液由无色变为黄褐色，离子方程式为：。（2）由甲试管中的反应可证明氯气的氧化性比溴强，乙试管中的反应可证明氯气的氧化性比碘强，但无法证明溴和碘的氧化性强弱，因此该小组设计的实验方案不合理。（3）球形干燥管D的容积较大，能够防止倒吸，避免C中液体进入锥形瓶中。（4）盐酸具有挥发性，锥形瓶中制得的二氧化碳中会混有盐酸挥发出的氯化氢，氯化氢能和硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，即无法证明是二氧化碳与硅酸钠溶液反应，为了防止氯化氢产生干
24、扰，应在B、C装置间连接盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶，除去二氧化碳中的氯化氢。20(1) 长颈漏斗 防止倒吸(2) NCSi 【分析】元素非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，根据“强酸制弱酸”原理，通过证明最高价含氧酸的酸性强弱判断元素非金属性强弱。【详解】（1）根据装置图，A的仪器名称是分液漏斗；D的作用是防止倒吸；（2）同周期元素从左到右非金属性增强，同主族元素从上到下非金属性减弱，N、C、Si的非金属性由强到弱的顺序是NCSi；元素非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，酸性HNO3H2CO3H2SiO3，HNO3和碳酸钙反应放出二氧化碳能证明酸性HNO3H2CO3，二氧化碳和Na2Si
25、O3溶液反应生成白色硅酸沉淀，证明酸性H2CO3H2SiO3，证明N、C、Si的非金属性强弱，A中试剂为稀HNO3溶液，B中为碳酸钙、试剂C为Na2SiO3溶液。21(1) 钾 铝(2)S2-Cl2=S2Cl-(3) Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 Na2SiO3+CO2+2H2O=H2SiO3+Na2CO3 否【分析】分液漏斗内的盐酸滴入锥形瓶内，与CaCO3发生复分解反应生成二氧化碳气体。二氧化碳气体通入Na2SiO3溶液中，发生复分解反应生成硅酸等。两个反应的原理都是强酸制弱酸，由后一反应，若不考虑其它因素的干扰，可得出酸性H2CO3H2SiO3，从而得出非金属性：CSi。【详解】（
26、1）将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，由于钾的金属性最强，所以与盐酸反应最剧烈，1mol钠、钾、镁、铝与盐酸反应，放出氢气的物质的量分别为0.5mol、0.5mol、1mol、1.5mol，则实验结果：钾与盐酸反应最剧烈，铝与盐酸反应产生的气体最多。答案为：钾；铝；（2）向Na2S溶液中通入氯气，发生反应Na2S+Cl2=2NaCl+S，从而出现淡黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，离子方程式为S2-Cl2=S2Cl-。答案为：S2-Cl2=S2Cl-；（3）若要证明非金属性：ClI，则发生反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O、2KI+Cl2=2KCl+I2，I2使淀粉变蓝，则C中的离子反应方程式：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2。若要证明非金属性：CSi，则C中的化学反应方程式：Na2SiO3+CO2+2H2O=H2SiO3+Na2CO3，由于盐酸挥发出的氯化氢气体溶解在C中也能与Na2SiO3发生反应，所以该实验不能证明非金属性：CSi。答案为：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2；Na2SiO3+CO2+2H2O=H2SiO3+Na2CO3；否。【点睛】若想由实验证明非金属性：CSi，则应在CO2气体进入装置C前，用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的HCl气体。答案第15页，共8页