2022_2023学年新教材高中化学新人教版必修第一册第四章物质结构元素周期律综合素养测评

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第四章　综合素养测评(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意)1．[2022·山东滨州高一检测]我国航天器“天问一号”已于2021年2月到达火星，实现中国在深空探测领域的技术跨越。此次探测由核素96247Cm提供能量。下列说法错误的是(　　)A．96247Cm原子核内中子数与核外电子数之差为55B．96244Cm、96247Cm、96248Cm互为同位素C．已知Cm属于过渡元素，推测其可用作半导体材料D．在元素周期表中，第3纵列至第12纵列均为金属元素2．元素周期表是一座开放的“元素大厦”，“元素大厦”尚未客满。若发现119号元素，请在“元素大厦”中安排好它的“房间”(　　)A．第七周期0族 B．第六周期第ⅡA族C．第八周期第ⅠA族 D．第七周期第ⅦA族3．下列有关化学用语表示正确的是(　　)A．原子核内含有77个质子、115个中子的铱(Ir)原子： eq \o\al(\s\up11(115),\s\do4(　77)) IrB．CO2的电子式是C．次氯酸的结构式为H—Cl—OD． eq \o\al(\s\up11(18),\s\do4()) 8O2－离子结构示意图 eq \a\vs4\al\co1() 4．原子核外任意电子层上所容纳电子的最大数目为2n2。下列叙述不正确的是(　　)A．n只能取1时，对应的元素最多有2种B．n＝3时，该电子层上的电子数一定是18C．n＝3时，该电子层上的电子数可能是6D．n只能取2时，有关原子的核外有2个电子离原子核最近、能量最低5．下列说法中正确的是(　　)A．非金属元素呈现的最高化合价不超过元素原子的最外层电子数B．非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数C．最外层有2个电子的原子都是金属原子D．最外层有5个电子的原子都是非金属原子6．右图中，a、b、c、d、e为元素周期表中前四周期的一部分元素，下列有关叙述正确的是(　　)A．元素b位于ⅥA族，有＋6价、－2价两种常见化合价B．五种元素中，元素e的性质最稳定C．元素c和d的最高价氧化物对应水化物的酸性：c>dD．元素c和e的气态氢化物的稳定性：c>e7．a、b、c、d是四种短周期元素，a、b、c同周期，c、d同主族。a的原子结构示意图为 eq \a\vs4\al() ，b与d形成的化合物的电子式为，则下列叙述中正确的是(　　)A．原子序数：a>b>c B．d单质最活泼C．原子半径：a>c>d D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：d>a>c8．[2022·杭州高一检测]北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60，实验测知该物质属于离子化合物，具有良好的超导性。下列有关分析正确的是(　　)A．K3C60中只有离子键 B．K3C60只含极性共价键C．该晶体在熔融状态下能导电 D．1 mol K3C60中含有离子数目为63NA9．恒星都是一个稳定的、炽热的气体球，其内部都存在核反应产生能量。某恒星内部发生的一种核反应为 eq \o\al(\s\up11(2z＋1),\s\do4(　　z)) X＋ eq \o\al(\s\up11(4),\s\do4(2)) He―→ eq \o\al(\s\up11(w),\s\do4(p)) Y＋ eq \o\al(\s\up11(1),\s\do4(1)) H，X、Y为短周期元素，X的周期数是族序数的3倍。下列说法正确的是(　　)A． eq \o\al(\s\up11(w),\s\do4(p)) Y的质量数为26B．X、Y的简单离子的电子层结构不同C．X、Y的氧化物均只含离子键D．X、Y的最高价氧化物对应的水化物之间可发生反应10．如表为元素周期表的一部分。下列事实不能说明X元素、Y元素、硫元素之间的非金属性强弱关系的是(　　)A.X2单质与H2S溶液反应，溶液变浑浊B.H2X和H2S分别受热分解，前者的分解温度高C.酸性：HYO4>H2SO4D.Na2SO3可与HY反应生成H2SO3二、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分，每小题有一个或两个选项符合题意。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分) 11.借助碱金属和卤族元素的递变性分析下面的推断，其中正确的是(　　)A.已知Ca是第四周期第ⅡA族的元素，故Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱B.已知As是第四周期第ⅤA族的元素，故AsH3的稳定性比NH3的稳定性弱C.已知Cs的原子半径比Na的原子半径大，故Cs与水反应不如Na与水反应剧烈D.已知Cl的核电荷数比F的核电荷数大，故Cl的原子半径比F的原子半径大12.科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中M、W、T、L为同一短周期元素，L核外最外层电子数是W核外电子数的一半，下列叙述正确的是(　　)A.化合物ML属于离子化合物，也属于弱电解质B.该新化合物中T满足8电子稳定结构C.W的最高价氧化物可以与水反应生成弱酸D.元素非金属性的顺序为W>T>L13．某元素X最高价含氧酸的相对分子质量为98，且X的氢化物的分子式不是H2X，则下列说法正确的是(　　)A.X的最高价含氧酸的分子式可表示为H3XO4 B．X是第二周期第ⅤA族元素C.X是第二周期第ⅥA族元素 D．X的最高正化合价为＋514．[2022·南京高一检测]有五种短周期元素X、Y、Z、M、W的原子序数与其常见化合价的关系如图所示，下列关系不正确的是(　　)A.元素X可能为锂 B．原子半径：r(M)>r(W)C.X2W中各原子均达8电子稳定结构 D．元素气态氢化物的稳定性：YH3>MH315．最简单的氢铝化合物的化学式为Al2H6，它的熔点为150℃且熔融状态不能导电，燃烧时放出大量的热。Al2H6的分子结构模型如图所示。下列说法正确的是(　　)A.Al2H6中Al为－3价，H为＋1价B.Al2H6中含有离子键和极性共价键C.Al2H6为离子化合物D.Al2H6在空气中完全燃烧，产物为氧化铝和水三、非选择题(本题包括4小题，共60分)16．(11分)现有下列短周期元素的数据(已知Be的原子半径为0.089 nm)：(1)⑧号元素在元素周期表中的位置是____________；上述元素处于同一主族的有____________(用元素符号表示)。(2)元素①和⑥能形成两种化合物，写出其中较稳定的化合物与水反应的离子方程式：________________________________________________________________________。(3)含锂材料在社会中应用广泛，如各种储氢材料(Li2NH等)、便携式电源材料(LiCoO2等)。根据下列要求回答问题：① eq \o\al(\s\up11(6),\s\do4(3)) Li和 eq \o\al(\s\up11(7),\s\do4(3)) Li可作核反应堆最佳热载体， eq \o\al(\s\up11(7),\s\do4(3)) LiH和 eq \o\al(\s\up11(7),\s\do4(3)) LiD用作高温堆减速剂。下列说法正确的是________(填字母，下同)。A． eq \o\al(\s\up11(6),\s\do4(3)) Li和 eq \o\al(\s\up11(7),\s\do4(3)) Li互为同位素 B． eq \o\al(\s\up11(6),\s\do4(3)) Li和 eq \o\al(\s\up11(7),\s\do4(3)) Li属于同种核素C． eq \o\al(\s\up11(7),\s\do4(3)) LiH和 eq \o\al(\s\up11(7),\s\do4(3)) LiD的化学性质不同 D． eq \o\al(\s\up11(7),\s\do4(3)) LiH和 eq \o\al(\s\up11(7),\s\do4(3)) LiD是同种物质②下列说法不正确的是________。A．碱性：Be(OH)2Li＋C．氧化性：Li＋Li>Be17．(18分)[2022·中山高一检测]1869年，俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学发展史上的重要里程碑之一。元素周期表与元素周期律在化学学习研究中有很重要的作用。(1)下表是元素周期表的一部分。ⅰ.元素④的过氧化物的电子式为________，其最高价氧化物对应的水化物含有的化学键类型为________，⑩元素最高价氧化物对应的水化物的化学式是________。ⅱ.元素①、②、③的简单氢化物的稳定性最强的是________(用化学式表示，下同)，②、⑧简单氢化物熔点高的是________，④、⑤最高价氧化物对应的水化物碱性更强的是________，④、⑤、⑧、⑨的简单离子半径由大到小的顺序为________。(2)德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果可在量子计算机研究方面带来重大突破。已知铷是37号元素，相对原子质量是85。ⅰ.铷在元素周期表中的位置是____________________。ⅱ.下列关于铷的说法不正确的是________(填字母)。a．与水反应比钠更剧烈b．Rb2O在空气中易吸收水和二氧化碳c．Rb2O2与水能剧烈反应并释放出O2d．单质具有很强的氧化性e．RbOH的碱性比同浓度的NaOH弱18．(16分)[2022·武汉高一检测]根据如图短周期主族元素的原子序数和化合价的关系推断元素种类，回答下列问题：(1)写出元素③在周期表中的位置________________________________________________________________________。(2)元素⑤、⑥的最高价氧化物对应的水化物中，碱性较强的是________(填化学式，下同)。(3)⑥、⑦、⑧三种元素常见原子半径最大的是________。(4)元素⑥和⑧的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)元素⑦、⑧形成的简单氢化物中，稳定性较强的是________，原因是________________________________________________________________________。(6)写出由①、④元素组成的含有极性键和非极性键的一种常见化合物的结构式________。(7)用电子式表示⑤和⑦按2∶1的原子个数比形成化合物的过程：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。19．(15分)某中学化学兴趣小组同学为探究元素周期律，设计了如下一系列实验。Ⅰ.(1)将物质的量均为1 mol的钠、钾、镁、铝分别投入足量的0.1 mol·L－1的盐酸中，试预测实验结果：____________与盐酸反应最剧烈，________与盐酸反应最慢。(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合，反应生成NH3·H2O，从而验证NaOH的碱性强于NH3·H2O的，继而可以验证Na的金属性强于N的，你认为此设计是否合理？并说明理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.利用下图所示装置可以验证元素的非金属性的变化规律。(3)仪器A的名称为________，仪器D的作用是________________________________________________________________________。(4)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2，请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性强于硫的：装置A、B、C中所装药品分别为________、________、________，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为____________________________。(5)若要证明非金属性：C＞Si，则A中应加入______，B中应加入Na2CO3，C中应加入________溶液，观察到C中的现象为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第四章　综合素养测评1．解析：A. 96247Cm原子核内中子数＝247－96＝151，核外电子数＝96，核内中子数与核外电子数之差＝151－96＝55，故A正确；B.96244Cm、96247Cm、96248Cm是质子数相等，中子数不等的原子，互为同位素，故B正确；C.Cm属于过渡元素，属于金属元素，离金属与非金属的分界线较远，一般不会用作半导体材料，故C错误；D.在元素周期表中，第3纵列至第12纵列为过渡元素，均为金属元素，故D正确。答案：C2．解析：按目前元素周期表的编排原则，第七周期应有32种元素，则前七个周期共有118种元素，119号元素应位于第八周期第ⅠA族。答案：C3．解析：A项中符号应为 eq \o\al(\s\up11(192),\s\do4(　77)) Ir，A错误；C项中结构式为H—O—Cl，C错误；D项中示意图应为 eq \a\vs4\al\co1() ，D错误。答案：B4．解析：A.n只能取1时，该电子层上的电子数是1或2，对应的元素是氢或氦。B.n＝3时，该电子层上的电子数最多为18，也可能小于18。C.n＝3，且该电子层为最外层时，其中的电子数为6是合理的。D.n只能取2时，有关原子的核外有K和L 2个电子层，K层有2个电子，这2个电子离原子核最近、能量最低。答案：B5．解析：非金属元素的最高正价与其最外层电子数相等，故A项正确，B项错误。稀有气体元素He最外层为2个电子，锑元素是原子最外层为5个电子的金属元素，故C、D两项错误。答案：A6．解析：图中，a为稀有气体元素氦，是5种元素中最稳定的，b是氧元素，没有＋6价；c的非金属性比d弱，因此c的最高价氧化物对应水化物的酸性比d的弱；c的非金属性比e强，因此c的气态氢化物的稳定性比e强。答案：D7．解析：根据核外电子排布规律知，x＝2，a为Si，由b、d形成的化合物的电子式可知b为Na，d为N，c、d同主族，则c为P。原子序数：c>a>b，A错误；N2中含有N≡N键，性质很稳定，B错误；原子半径：a>c>d，C正确；最高价氧化物对应的水化物的酸性：d>c>a，D错误。答案：C8．答案：C9．答案：A10．解析：元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，X单质可以把硫从H2S溶液中置换出来，说明X单质的氧化性大于硫单质，元素的非金属性X大于硫，不选A；元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，不选B；元素的非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，酸性：HYO4>H2SO4，可说明Y的非金属性较强，不选C；Na2SO3可与HY反应生成H2SO3，只能说明酸性的强弱，但不能证明非金属性的强弱，选D。答案：D11．解析：由碱金属元素和卤族元素的递变性可知，同主族元素从上到下金属性递增，非金属性递减，最高价氧化物对应的水化物碱性增强，金属活泼性增强，非金属气态氢化物稳定性减弱，则A、C项错误。B项正确；同主族元素随核电荷数递增，原子半径递增，D项正确。答案：BD12．解析：M、W、T、L为同一短周期元素，据图可知，W能形成4个共价键、L能形成1个共价键，则W位于第ⅣA族、L位于第ⅦA族，且L核外最外层电子数是W核外电子数的一半，L最外层7个电子，则W原子核外有14个电子，故W为Si元素，L为Cl元素；该阴离子中Cl元素为－1价、W元素为＋4价，根据原子团化合价的代数和为－1价可知，T为－3价，所以T为P元素；根据阳离子所带电荷知，M为Na元素。通过以上分析知：M、W、T、L分别为Na、Si、P、Cl元素。A错，NaCl为离子化合物，但属于强电解质。B对，该化合物中P为－3价，P原子最外层电子数为5＋3＝8，满足8电子稳定结构。C错，Si的最高价氧化物为SiO2，SiO2不与水反应。D错，同一周期元素非金属性随着原子序数增大而增强，则非金属性Cl>P>Si，即非金属性：L>T>W。答案：B13．解析：最高价含氧酸的相对分子质量为98的是硫酸和磷酸，且磷元素的氢化物的分子式不是H2X，而是PH3，故X应为磷，最高正化合价为＋5，在第三周期ⅤA族。答案：AD14．答案：C15．答案：D16．解析：由题中及表中数据可知，①②③④⑤⑥⑦⑧分别位于第ⅥA、ⅡA、ⅠA、ⅤA、ⅦA、ⅠA、ⅤA、ⅢA族。Be的原子半径为0.089 nm，Be的最高价为＋2，②的最高价也是＋2、半径比Be大，则②为Mg；③的最高价为＋1、半径比Mg小，则③是Li；⑥的最高价为＋1、半径比Mg大，则⑥为Na；④和⑦的最高价都是＋5、最低价都是－3，则它们为第ⅤA族元素，因为④的半径较大，故④为P、⑦为N；根据同周期元素的原子半径逐渐减小，可知⑧为B、①为O、⑤为Cl。答案：（1）第二周期第ⅢA族　Li和Na、N和P（2）2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑（3）①AD　②C17．答案：（1）ⅰ.Na＋[∶ eq \o(O,\s\up11(··),\s\do4(··)) ∶ eq \o(O,\s\up11(··),\s\do4(··)) ∶]2－Na＋　离子键和共价键　HBrO4ⅱ.HF　H2O　NaOH　S2－>Cl－>Na＋>Al3＋（2）ⅰ.第五周期第ⅠA族　ⅱ.de18．解析：根据原子序数和化合价的关系图可判断①～⑧分别是H、C、N、O、Na、Al、S、Cl。（1）元素③是N，在周期表中的位置为第二周期第VA族；（2）金属性Na>Al，则元素⑤、⑥的最高价氧化物对应的水化物中，碱性较强的是NaOH；（3）同周期元素的原子半径从左至右逐渐减小，则⑥、⑦、⑧三种元素常见原子的半径最大的是Al；（4）元素⑥和⑧的最高价氧化物对应的水化物分别是氢氧化铝和高氯酸，二者反应的离子方程式为Al（OH）3 ＋3H＋===Al3＋＋3H2O；（5）由于非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性Cl>S，则元素⑦、⑧形成的简单氢化物中，稳定性较强的是HCl；（6）由①、④元素组成的含有极性键和非极性键的一种常见化合物是双氧水，结构式为H—O—O—H；（7）⑤和⑦按2∶1的原子个数比形成的化合物是离子化合物硫化钠，用电子式表示其形成过程为。答案：（1）第二周期第ⅤA族　（2）NaOH（3）Al　（4）Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O（5）HCl　Cl的非金属性更强　（6）H—O—O—H（7）19．解析：由题中所给药品可知，可用Na2S与氯气发生置换反应判断氯和硫的非金属性强弱，因为无加热装置，所以只能选择KMnO4与浓盐酸反应制取氯气；由B中药品Na2CO3可知，可用元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱来判断其非金属性的强弱，所以A中应加入硫酸，B、C装置中应加入相应的盐。答案：（1）钾　铝（2）不合理，用碱性强弱来判断元素的金属性强弱时，一定要用元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱进行判断，NH3·H2O不是N元素的最高价氧化物对应的水化物（3）分液漏斗　防止倒吸（4）浓盐酸　KMnO4　Na2S　S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－（5）硫酸　Na2SiO3　有白色胶状沉淀产生X硫Y①②③④⑤⑥⑦⑧原子半径/nm0.0740.1600.1520.1100.0990.1860.0750.082最高正化合价＋2＋1＋5＋7＋1＋5＋3最低负化合价－2－3－1－3周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0二①②③三④⑤⑥⑦⑧⑨四⑩