苏教版高中化学必修第一册专题5微观结构与物质的多样性专题检测含解析

专题质量检测(五)　微观结构与物质的多样性

(时间：90分钟　满分：100分)

一、选择题(本题共20小题，每小题2分，共40分，每小题只有一个选项符合题意)

1．下列各组物质互为同素异形体的是(　　)

A．氧气与臭氧

B．甲烷与丙烷

C．乙醇与二甲醚

D.H与H

解析：选A　同素异形体研究的对象是单质，同分异构体的研究对象是化合物，同位素的研究对象是核素。A互为同素异形体；C互为同分异构体，D互为同位素。

2．CO2气体在一定条件下可与金属镁反应(2Mg＋CO22MgO＋C)，干冰在一定条件下也可以形成CO2气体，这两个变化过程中需要克服的作用力分别是(　　)

A．化学键，分子间作用力

B．化学键，化学键

C．分子间作用力，化学键

D．分子间作用力，分子间作用力

解析：选A　化学反应的本质是旧化学键断裂与新化学键形成的过程。CO2气体与金属镁反应，CO2中的共价键断裂，而CO2固体变成CO2气体是物理变化，只破坏CO2分子间的作用力。

3．下列各组元素中，按最高正化合价递增顺序排列的是(　　)

①C、N、F　②Na、Mg、Al　③F、Cl、Br　④P、S、Cl

A．①③  B．②④

C．①④  D．②③

解析：选B　元素原子的最外层电子数等于其最高正化合价数，但要注意氧和氟除外。

4．反应8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是(　　)

A．中子数为9的氮原子：N

B．N2分子的电子式：N⋮⋮N

C．Cl2分子的结构式：Cl—Cl

D．Cl－的结构示意图：

解析：选C　中子数为9的氮原子的质量数为16，可表示为7N，A项错误；N2的电子式为∶N⋮⋮N∶，B项错误；Cl原子最外层有7个电子，两个氯原子间可以形成一个共用电子对，C项正确；Cl－最外层达到8电子的稳定结构，其结构示意图为，D项错误。

5．下列有关化学用语的表示正确的是(　　)

A．硫离子的结构示意图：

B．甲烷的球棍模型：

C．氯化氢的电子式：

D．氮气的结构式：N===N

解析：选A　B选项是甲烷的空间填充模型，错误。氯化氢是共价化合物，H原子与Cl原子通过共价键结合，故HCl的电子式为H ，C选项错误。N2分子中两个N原子之间有3对共用电子对，用结构式表示为N≡N，D选项错误。

6．某同主族(或同周期)元素的主要化合价的变化规律如图所示，它们可能位于周期表中的(　　)

A．ⅠA族  B．ⅡA族

C．第二周期  D．第三周期

解析：选D　若为ⅠA族或ⅡA族元素，化合价应均为＋1价或＋2价，A、B选项错误。若为第二周期元素，F元素没有正价，C选项错误。若为第三周期元素，符合最高正价从＋1价到 ＋7 价，最低负价由硅的－4价到Cl的－1价，D选项正确。

7．下列有关元素周期表的说法，正确的是(　　)

A．元素周期表有8个主族

B．0族原子的最外层电子数均为8

C．ⅠA族的元素全是金属元素

D．短周期是指第一、二、三周期

解析：选D　元素周期表有7个主族，7个副族，1个0族，1个Ⅷ族，A选项错误。0族元素中He原子最外层只有2个电子，其余元素的原子最外层电子数为8，B选项错误。ⅠA族的氢元素是非金属元素，其余都是金属元素，C选项错误。第一、二、三周期含有的元素种类比较少，叫短周期，D选项正确。

8．我国是世界上唯一能够制造实用化的深紫外全固态激光器的国家，其核心材料为KBe2BO3F2(K位于ⅠA族)。下列有关说法错误的是(　　)

A．金属性：K>Be

B．非金属性：B<O<F

C．原子半径：K>Be>B>O>F

D．五种组成元素均位于短周期

解析：选D　同一主族中，元素的金属性随着原子序数的增大而增强，所以金属性：Be<Mg<Ca；同一周期中，元素的金属性随着原子序数的增大而减弱，所以金属性：K>Ca，则金属性强弱顺序是：Be<Ca<K，A选项正确。同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，则元素的非金属性：B<O<F，B选项正确。同周期元素从左到右原子半径依次减小，故原子半径：K>Ca、Be>B>O>F，同主族元素从上到下原子半径依次增大，故原子半径：Ca>Be，则原子半径：K>Be>B>O>F，C选项正确。Be、B、O、F元素位于短周期，K元素位于长周期，D选项错误。

9．已知1～18号元素的离子W3＋、X＋、Y2－、Z－都具有相同的电子层结构，则下列叙述或表示方法正确的是(　　)

A．四种元素位于同一周期

B．简单气态氢化物的热稳定性：H2Y>HZ

C．离子半径：X＋>W3＋ 

D．原子半径：Z>Y

解析：选C　1～18号元素的离子W3＋、X＋、Y2－、Z－都具有相同的电子层结构，则阴离子元素位于阳离子元素的上一周期，且原子序数大小顺序是W>X>Z>Y。W、X属于同一周期，Y、Z属于同一周期，且X、W位于Y、Z的下一周期，A选项错误；非金属性：Y<Z，则简单气态氢化物的热稳定性：H2Y<HZ，B选项错误；电子层结构相同的阳离子，核电荷数越大离子半径越小，所以离子半径：X＋>W3＋，C选项正确；同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小，Y和Z属于同一周期且Y的原子序数小于Z，所以原子半径：Y>Z，D选项错误。

10．下表为短周期元素①～⑧的部分性质。

下列说法不正确的是(　　)

A．元素④⑤形成的化合物是共价化合物

B．元素⑦的气态氢化物的稳定性比元素④的气态氢化物的稳定性强

C．元素①⑧形成的化合物具有两性

D．上表8种元素中，元素③的最高价氧化物对应水化物的碱性最强

解析：选D　根据原子半径和主要化合价知，①～⑧号元素分别为O、Mg、Li、P、Cl、Na、N、Al。

11．下列分子内部都存在极性键的一组物质是(　　)

A．H2S、NH3、SO3  B．CO2、NH4Cl、Na2O2

C．N2、CS2、NO  D．CaO、H2O2、CH4

解析：选A　A项，H2S、NH3、SO3都存在极性键，正确。B项，Na2O2中存在离子键和非极性键，无极性键，错误。C项，N2中只有非极性键，错误。D项，CaO中无共价键，错误。

12．某元素R原子的核外电子数等于核内中子数，该元素的单质2.8 g，与氧气充分反应，可得到6 g化合物RO2，则该元素的原子(　　)

A．具有三层电子  B．具有二层电子

C．最外层电子数为5  D．核电荷数为7

解析：选A　设R的核电荷数为x，则R原子的核外电子数和核内中子数均为x，故R的质量数为2x。

R　＋　O2===RO2

2x　　　　　　2x＋32

2．8 g         6 g

由＝，得x＝14，

故R的原子结构示意图为，A正确。

13．下列各组物质化学键的类型完全相同的是(　　)

A．NH4Cl　　H2O　　　CO2

B．NaCl  MgCl2  Na2O

C．H2O  Na2O  CO2

D．CaCl2  NaOH  H2SO4

解析：选B　NH4Cl、H2O、CO2含有的化学键分别是离子键和共价键、共价键、共价键，A不符合题意；NaCl、MgCl2、Na2O均含有离子键，B符合题意；H2O、Na2O、CO2含有的化学键分别是共价键、离子键、共价键，C不符合题意；CaCl2、NaOH、H2SO4含有的化学键分别是离子键、离子键和共价键、共价键，D不符合题意。

14．下列有关物质结构的说法正确的是(　　)

A．共价化合物中各原子最外层都一定满足8电子稳定结构

B．BaO2晶体中阳离子与阴离子数目之比为1∶2

C．H2O是一种非常稳定的化合物，这是氢键所致

D．在反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑中，既有离子键、共价键的断裂，又有离子键、共价键的形成

解析：选D　A项，共价化合物中原子最外电子层不是8电子，也可以是稳定结构，如H原子最外电子层达到2电子稳定结构，错误；B项，BaO2是由Ba2＋和O2－2构成的，阳离子与阴离子数目之比为1∶1，错误；C项，H2O稳定是由于H—O键稳定，与氢键无关，错误。

15.如图所示的五种元素，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。下列说法正确的是(　　)

A．X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高

B．由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键

C．物质WY2、W3X4、WZ4均有熔点高、硬度大的特性

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TZ4

解析：选D　设W元素原子的最外层电子数为x，根据各元素的位置关系及题干信息可知，4x＋6＝22，得x＝4。由W、X、Y、Z为短周期元素，可知W为Si，X为N，Y为O，Z为Cl，T为Ge。NH3、H2O和HCl中H2O的沸点最高，A项错误；N、H、O可形成含有离子键的化合物，如NH4NO3等，B项错误；SiCl4属于分子晶体，熔、沸点较低，C项错误；Ge与Si为相邻的同主族元素，性质相似，单质能做半导体，Si能与Cl形成SiCl4，Ge也能与Cl形成GeCl4，D项正确。

16.X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，下列说法正确的是(　　)

A．W单质能与水反应，生成一种具有漂白性的物质

B．原子半径：W>Z>Y>X

C．4种元素的单质中，Z单质的熔、沸点最低

D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>W>X

解析：选A　Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则Y为氧元素，根据其他元素的相对位置关系可知，X为N，Z为S，W为Cl。

17．下列各组物质，两者互为同分异构体的是(　　)

①CuSO4·5H2O与CuSO4·3H2O

②NH4CNO与CO(NH2)2

④与

A．①②③  B．②③④

C．①③④  D．①②④

解析：选B　分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体；①中化学式不同；②③④各组中，两者的分子式相同，但结构不同，故两者互为同分异构体。

18．原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W，X是最外层只有一个电子的非金属元素，Y是地壳中含量最高的元素，W的原子序数是Y的2倍，X、Y、Z、W的最外层电子数之和为15。下列说法正确的是(　　)

A．X和Y只能形成一种化合物

B．简单离子半径：W2－>Y2－>Z2＋

C．简单气态氢化物的热稳定性：W>Y

D．WY2、ZY中化学键类型相同

解析：选B　短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是最外层只有一个电子的非金属元素，则X为H元素；Y是地壳中含量最高的元素，则Y为O元素；W的原子序数是Y的2倍，则W为S元素；Z的最外层电子数为15－1－6－6＝2，且Z的原子序数大于O、小于S，则Z为Mg元素。H原子和O原子可以形成H2O、H2O2，A选项错误。电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，电子层数越多离子半径越大，故离子半径：S2－>O2－>Mg2＋，B选项正确。非金属性：W(S)<Y(O)，故简单气态氢化物的热稳定性：W(S)<Y(O)，C选项错误。SO2中含有共价键，MgO中含有离子键，D选项错误。

19．短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是次外层的3倍，X、W同主族，Y的原子半径在同周期中最大，Z的M层电子数比K层多1。下列说法中正确的是(　　)

A．简单气态氢化物的沸点：X<W

B．Y、Z、W最高价氧化物对应的水化物相互之间可发生反应

C．W的氧化物对应的水化物是一种强酸

D．简单气态氢化物的热稳定性：W>R

解析：选B　短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是次外层的3倍，则X含有2个电子层，最外层含有6个电子，X为O元素。X、W同主族，则W为S元素。R的原子序数大于S，则R为Cl元素。Y的原子半径在同周期中最大，其原子序数大于O，则Y位于第三周期，为Na元素。Z的M层电子数比K层多1，则Z为Al元素。常温下H2S为气态，水为液态，因此水的沸点较高，A选项错误；Al(OH)3是两性氢氧化物，NaOH是强碱，H2SO4是强酸，因此NaOH、Al(OH)3和H2SO4相互之间可发生反应，B选项正确；S的氧化物对应的水化物可能是H2SO3或H2SO4，H2SO3为弱酸，H2SO4是强酸，C选项错误；元素的非金属性：W(S)<R(Cl)，则简单气态氢化物的热稳定性：W<R，D选项错误。

20．科学家合成了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半，下列叙述正确的是(　　)

A．WZ的水溶液呈碱性

B．元素非金属性的顺序为X>Y>Z

C．Y的最高价氧化物对应的水化物是中强酸

D．该新化合物中Y不满足8电子稳定结构

解析：选C　该化合物由阴、阳离子构成，说明它是离子化合物。从该化合物的结构式看出，W为金属元素；1个 Z原子形成1个共价键，说明Z原子最外层有1个或7个电子；1个X原子形成4个共价键，说明X原子最外层有4个电子；Y原子形成2个共价键，阴离子得1个电子，说明Y原子最外层有5个电子；根据“Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半”知，W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl。氯化钠水溶液呈中性，A项错误；元素非金属性顺序为Z(Cl)>Y(P)>X(Si)，B项错误；磷的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，是中强酸，C项正确；2个硅原子和1个P原子形成2个共价键，阴离子得到1个电子，所以该化合物中磷原子最外层达到了8电子稳定结构，D项错误。

二、非选择题(本题共5小题，共60分)

21．(10分)部分短周期元素的性质或原子结构如下表：

用相应的元素符号或化学式回答下列问题：

(1)元素X的一种同位素，中子数比质子数多1，这种同位素的符号是________。

(2)元素Y与氢元素形成一种离子YH，写出该微粒的电子式：________。

(3)元素Z与元素T相比，非金属较强的是________。

(4)T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是________。

(5)T的最高价氧化物对应的水化物与W的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：X的最外层电子数是次外层电子数的2倍，所以X是C元素。Y单质常温下为双原子分子，其氢化物的水溶液呈碱性，所以Y是N元素。T原子M层上有6个电子，故T的质子数为16，T为S元素。Z的最高正价是＋7价，在短周期中只有Cl元素有＋7价。W的最高价氧化物对应的水化物呈两性，则W为铝元素。(1)C元素的一种同位素的中子数比质子数多1，即C原子的质子数是6，中子数是7，这种同位素的符号是 C。(2)N原子和H原子形成的NH的电子式为。(3)Cl原子得电子能力比S原子强，所以Cl元素的非金属性比S元素强。(4)C、N、S、Cl这四种元素中非金属性最强的是Cl，所以最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4。(5)硫的最高价氧化物对应的水化物为硫酸，铝的最高价氧化物对应的水化物是氢氧化铝，两者发生酸碱中和反应。

22．(10分)短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示，其中T所处的周期数与主族序数相等。

请回答下列问题：

(1)W在周期表中的位置是________，Q、R、T三种元素原子半径由大到小的顺序为________________(用元素符号表示)，QO2的电子式为____________，比较Q、R的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱：____________。(填物质的化学式)。

(2)T单质与NaOH溶液反应的离子方程式为____________________________________

________________________。

解析：Q、R、T、W处于短周期，Q、R在第二周期，T、W在第三周期，T的周期数与主族序数相等，则T为铝元素，Q、R、W分别为碳元素、氮元素、硫元素。

(1)第三周期第ⅥA族　　HNO3>H2CO3

(2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑

23．(10分)氮化钠(Na3N)是科学家制备的一种重要的化合物，它与水作用可产生NH3。请回答下列问题：

(1)Na3N的电子式是________，该化合物由________键形成。

(2)Na3N与盐酸反应生成________种盐，其电子式是________________。

(3)比较Na3N中两种微粒的半径：r(Na＋)________r(N3－)(填“>”“＝”或“<”)。

解析：(1)Na位于ⅠA族，易失去一个电子成为＋1价的Na＋；N位于ⅤA族，易得到三个电子成为－3价的N3－，所以Na3N应属于离子化合物。

(2)Na3N与盐酸反应时，N3－与HCl电离出的H＋结合成NH3，NH3再进一步与HCl反应生成NH4Cl，Na＋与Cl－形成NaCl，故可生成两种盐。

(3)Na＋、N3－的电子层结构相同，根据电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小知，离子半径：r(Na＋)<r(N3－)。

(3)<

24．(12分)A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的原子序数依次增大。A可与其他四种元素分别形成二元化合物，其中只在与D形成的化合物中呈－1价；B2C5对应的水化物与BA3反应生成盐X；D的原子半径在短周期中最大(0族元素除外)；E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的倍。请回答下列问题：

(1)X的化学式为________，化合物DA的电子式为________。

(2)元素的非金属性C________(填“>”“<”或“＝”)E。下列各项中，能说明该结论的事实有________(填序号)。

①氢化物H2E的酸性比H2C强

②氢化物H2C的热稳定性比H2E强

③氢化物H2E的水溶液放置在空气中会变浑浊

④单质与H2化合，C比E容易

解析：A可与其他四种元素分别形成二元化合物，其中只在与D形成的化合物中呈－1价，且D的原子半径在短周期中最大，则D是Na元素，A是H元素。B2C5对应的水化物与BA3反应生成一种盐X，即B是N元素，C是O元素，X是NH4NO3。E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的倍，则E是S元素。根据以上分析解答：

(1)X的化学式为NH4NO3，化合物NaH是离子化合物，电子式为Na＋[H]－。

(2)同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，元素的非金属性：O>S。氢化物的酸性不能比较非金属性的强弱，故①不能说明；非金属性越强，氢化物越稳定，H2O的热稳定性比H2S强，故②能说明；H2S的水溶液放置在空气中会变浑浊，说明O2的氧化性大于S，故③能说明；非金属性越强，越易与H2化合，单质与H2化合，O2比S容易，故④能说明。

答案：(1)NH4NO3　Na＋[H]－　(2)>　②③④

25．(18分)下表为元素周期表的一部分，请根据元素①～⑨在表中的位置，回答下列问题：

(1)原子半径最小的元素是________(填元素名称)，写出⑧的原子结构示意图：________。

(2)最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是________(用化学式回答，下同)，酸性最强的是________。

(3)①与⑤形成的化合物中，化学键类型为________。

(4)⑦与⑨形成的化合物的电子式为______________。

(5)③、④、⑥的原子半径由大到小的顺序为______________(用元素符号回答)。

(6)为探究元素②和⑧的非金属性强弱，某同学设计了如图所示的装置进行实验(夹持仪器已略去，装置气密性良好)。请回答：

①溶液B的作用是____________________________。

②上述实验中，能说明②和⑧非金属性强弱的化学方程式是___________________。

解析：根据元素在周期表中的位置可知：①为H元素、②为C元素、③为N元素、④为O元素、⑤为F元素、⑥为 Na元素、⑦为Mg元素、⑧为Si元素、⑨为Cl元素。

(6)在锥形瓶中用盐酸与大理石反应制取CO2气体，由于盐酸具有挥发性，在装置B中用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl杂质气体，发生反应：HCl＋NaHCO3===NaCl＋CO2↑＋H2O。然后将除杂后的CO2气体通入Na2SiO3溶液中，发生反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓。看到产生了白色沉淀，则证明了酸性：碳酸>硅酸。由于元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，所以同时证明了元素的非金属性C强于Si。

答案：(1)氢　　(2)NaOH　HClO4

(3)共价键　

(5)Na>N>O　(6)①除去CO2气体中的HCl

②Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓(或Na2SiO3＋2CO2＋2H2O===2NaHCO3＋H2SiO3↓)