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课时学案

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专题整合

元素周期律和元素周期表元素周期律内容:原子半径、元素化合价、金属性、非金属性等呈现周期性变化实质:原子核外电子排布呈现周期性变化元素周期表及其应用元素周期表的结构元素性质同周期:递变规律同主族相似性递变规律元素周期表的应用微粒之间的相互作用力化学键离子键→离子化合物共价键→共价化合物等分子间作用力从微观结构看物质的多样性同素异形现象、同素异形体同分异构现象、同分异构体不同类型的晶体离子晶体分子晶体共价晶体金属晶体非晶体

一、元素金属性、非金属性强弱的判断
(1)元素金属性强弱的判断依据
①根据金属活动性顺序表判断,越靠前,元素金属性越强。
②根据单质与水或非氧化性酸反应置换出氢气的难易程度判断,置换出氢气越容易,则元素金属性越强。
③根据对应阳离子氧化性强弱判断,金属阳离子氧化性越弱,则元素金属性越强。
④根据金属元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱判断,碱性越强,则原金属元素的金属性越强。
⑤根据置换反应判断,若Xn++YX+Ym+,则Y比X金属性强。
(2)元素非金属性强弱的判断依据
①根据单质与H2化合的难易程度、生成的氢化物的稳定性判断,越易化合,生成氢化物越稳定,则元素非金属性越强。
②根据对应阴离子(或氢化物)还原性强弱判断,非金属阴离子还原性越弱,则元素非金属性越强。
③根据非金属元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱判断,酸性越强,则元素的非金属性越强。
④根据置换反应判断,若An-+BA+Bm-,则B比A非金属性强。
[典例1]下列事实不能作为实验判断依据的是(　　)
A.钠和镁分别与冷水反应,判断金属性强弱
B.铁投入CuSO4溶液中,能置换出铜,钠投入CuSO4溶液中,不能置换出铜,判断钠与铁的金属性强弱
C.酸性:H2CO3n,对下列叙述的判断正确的是(　　)
①a-b=n-m　②元素的原子半径:Y>X>R>Z　③元素非金属性:Z>R　④最高价氧化物对应水化物碱性:X>Y
A.②③ B.③ C.①②③④ D.①②③
解析:四种主族元素的离子aXm+、bYn+、cZn-和dRm-,它们具有相同的电子层结构,若m>n,则X和Y同周期、Z和R同周期,且X和Y在Z和R的下一个周期,原子序数从大到小的顺序为a>b>c>d,故原子半径:Y>X> R>Z;Y的金属性强于X,故Y的最高价氧化物对应水化物碱性强于X;则Z的非金属性强于R;aXm+和bYn+的电子数相同,故a-b=m-n;综上所述,A正确。
答案:A
[跟踪训练2]下列各组微粒中,半径依次增大的是(　A　)
A.Al3+、Al、Mg、K B.S、Cl、Cl-、S2-
C.Na+、Na、Cl、Cl- D.S2-、Cl-、K+、Ca2+
解析:同周期主族元素自左而右原子半径减小、同主族元素自上而下原子半径增大,阳离子半径小于相应原子半径,所以微粒半径:Al3+H2SO4,C错误;元素的非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性O>S,所以简单气态氢化物的稳定性H2O>H2S,D错误。
四、化学键与物质类别的关系
(1)稀有气体中不含化学键。
(2)离子化合物一定含离子键,可能含共价键。
(3)共价化合物只含共价键,一定不含离子键。
(4)含共价键的物质不一定是共价化合物。
(5)化学键破坏不一定发生化学变化,但化学反应中一定有化学键的断裂和形成。
[典例4]关于NaCl和HCl,下列说法正确的是(　　)
A.NaCl和HCl分子中都含有Cl-
B.NaCl是离子化合物,HCl是共价化合物
C.两种化合物不同元素原子间都存在共用电子对
D.两种化合物类型不同,所以不能相互转化
解析:NaCl是离子化合物,不能称为“分子”,NaCl晶体中含有Na+、Cl-,两种离子间的作用力为离子键,不存在共用电子对;HCl是共价化合物,分子中不存在Cl-;NaCl和HCl可以相互转化,NaCl与浓硫酸共热可生成HCl,HCl与NaOH中和可生成NaCl。
答案:B
[跟踪训练4]下列物质的晶体中,既含离子键,又含共价键的是(　A　)
A.NaOH B.He
C.CaCl2 D.H2O2
解析:Na+和OH-之间形成离子键,OH-内形成共价键,A项正确;氦气属于单原子分子,无任何化学键,只有微弱的范德华力,B项错误;Ca2+和Cl-之间形成的是离子键,C项错误;过氧化氢中只有共价键,D项错误。
五、物质变化与微粒间作用力的关系
物质性质影响因素分析

即凡涉及化学性质的问题,要从化学键方面找原因;凡涉及物理性质的问题,要从分子间作用力及氢键方面找原因。
[典例5]有下列变化:①干冰气化;②硝酸钾熔化;③KHSO4溶于水;④硫酸溶于水;⑤蔗糖溶于水;⑥HI分解。用序号填空:
(1)未破坏化学键的是　　　　　　　　　。 
(2)仅离子键被破坏的是　　　　　　　　。 
(3)仅共价键被破坏的是　　　　　　　　。 
(4)离子键和共价键均被破坏的是　　　　　　　　。 
解析:根据晶体类型判断,离子键是阴、阳离子之间的相互作用;共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用,由此分析解答。①干冰属于分子晶体,气化时不破坏化学键,破坏分子间作用力;②硝酸钾为离子晶体,熔化仅破坏离子键;③KHSO4为离子晶体,溶于水电离出K+、H+、SO42-,破坏的是离子键、共价键;④硫酸是共价化合物,溶于水电离出氢离子和硫酸根离子,所以溶于水仅破坏共价键;⑤蔗糖是分子晶体,溶于水不破坏化学键,破坏分子间作用力;⑥HI是共价化合物,分解时仅破坏共价键。
答案:(1)①⑤　(2)②　(3)④⑥　(4)③
[跟踪训练5]下列有关化学键的说法正确的是(　D　)
A.HCl溶于水、NaCl溶于水破坏的化学键类型相同
B.碘升华、NaCl颗粒被粉碎,均破坏化学键
C.氦气、液溴、硫黄中均存在共价键
D.钠与水反应、钠与氧气反应的过程中,均存在离子键的形成
解析:HCl溶于水破坏的是共价键,NaCl溶于水破坏的是离子键,破坏的化学键类型不同,A项错误;碘分子之间只存在分子间作用力,碘升华破坏分子间作用力,没有破坏化学键,NaCl颗粒被粉碎,只是形状发生了变化,没有破坏化学键,B项错误;稀有气体为单原子分子,不存在共价键,只存在分子间作用力,C项错误;钠与水反应生成NaOH和H2,钠与氧气反应生成氧化钠或过氧化钠,均存在离子键的形成,D项正确。

(以下选择题有1个或2个选项符合题意)
1.下列结论正确的是(　C　)
①离子半径:K+>Al3+>S2->Cl-
②氢化物的稳定性:HF>HCl>H2S>PH3>SiH4
③离子的还原性:S2->Cl->Br->I-
④氧化性:Cl2>S>Se>Te
⑤酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO
⑥非金属性:O>N>P>Si
⑦金属性:BeAl3+,故①错误;非金属性:F>Cl>S>P>Si,氢化物稳定性:HF>HCl>H2S>PH3>SiH4,故②正确;非金属性Cl>Br>I>S,阴离子还原性S2->I->Br->Cl-,故③错误;非金属性Cl>S>Se>Te,单质氧化性Cl2>S>Se>Te,故④正确;非金属性S>P>C,最高价含氧酸的酸性H2SO4>H3PO4>H2CO3,碳酸酸性比HClO酸性强,即酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO,故⑤正确;同周期元素随原子序数增大,非金属性逐渐增强,同主族元素自上而下,非金属性逐渐减弱,故非金属性:O>N>P>Si,故⑥正确;同主族元素自上而下,金属性逐渐增强,同周期元素自左而右,金属性逐渐减弱,故金属性:Be④ B.③>④>①>②
C.③>①>②>④ D.①>②>④>③
解析:根据原子结构推出①②③④分别为S、Cl、S2-、F,同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,因此半径:S>Cl,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,因此半径:Cl>F,S得到两个电子变为S2-,因此半径:S2->S,所以总的半径关系为S2->S>Cl>F,即③>①>②>④,C正确。
3.甲～庚元素在周期表中的相对位置如下表,己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性,甲和丁在同一周期,甲原子最外层与最内层具有相同电子数。下列判断正确的是(　BD　)

A.丙与戊的原子序数相差25
B.气态氢化物的稳定性:庚>己>戊
C.常温下,甲和乙的单质能与水剧烈反应
D.丁的最高价氧化物可用于制造光导纤维
解析:根据“己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性”可知,己为S元素,结合元素周期表中各元素的相对位置,可得出庚为F、戊为As、丁为Si、丙为B,又由“甲和丁在同一周期,甲原子最外层与最内层具有相同电子数”,说明甲为Mg、乙为Ca。A项,丙(5B)与戊(33As)的原子序数相差28,错误;B项,元素的非金属性越强,其对应气态氢化物的稳定性越强,因非金属性:庚(F)>己(S)>戊(As),则稳定性:HF>H2S>AsH3,正确;C项,常温下,镁与水反应很缓慢,钙能与水剧烈反应,错误;D项,丁(Si)的最高价氧化物(SiO2)可用于制造光导纤维,正确。
4.初中我们知道有新物质生成的反应属于化学反应,但从化学键的观点看,化学反应的实质是“既有旧键的断裂又有新键的形成”,据此你认为下列变化中有化学键断裂,但不属于化学反应的是(　C　)
A.蔗糖溶于水 B.金刚石变成石墨
C.NaCl熔化 D.P2O5吸水作干燥剂
解析:蔗糖溶于水不电离,依旧以蔗糖分子形式存在,既没有旧键的断裂,也没有新键的形成;而NaCl熔化只有旧键的断裂,没有新键的形成,故两者都不属于化学反应。金刚石变成石墨实际上是金刚石中的碳碳键断裂,碳原子重新结合成新的碳碳键而形成石墨,故属于化学变化;同理P2O5吸水变成磷酸必然伴随“旧键的断裂,新键的形成”,亦属于化学变化。
5.下列叙述正确的是(　B　)
A.离子化合物中不可能含共价键
B.活泼金属与活泼非金属化合时能形成离子键
C.由非金属元素形成的化合物一定是共价化合物
D.共价化合物不可能含有离子键,熔融状态可以导电
解析:根据离子化合物的定义可知,离子化合物中可能含有共价键,A错误;活泼金属与活泼非金属化合时可以形成离子键,B正确;氯化铵是由非金属元素形成的化合物,但氯化铵是离子化合物,C错误;共价化合物不含有离子键,熔融状态不能导电,D错误。
6.下表为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,W元素原子的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是(　D　)

A.X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增
B.Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在,它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增
C.YX2晶体熔化、液态WX3汽化均需克服分子间作用力
D.根据元素周期律,可以推测T元素的单质具有半导体特性,T2X3具有氧化性和还原性
解析:由W元素原子的核电荷数为X元素的2倍,且两者位于同族,可推出X为氧元素、W为硫元素,再依据在周期表中的位置,可推知Z为磷元素、Y为硅元素、T为砷元素。O、S、P的原子半径大小关系为P>S>O,非金属性强弱关系为O>S>P,非金属性越强,气态氢化物越稳定,故氢化物的热稳定性为H2O>H2S>PH3,A项错误;硫元素在自然界中可以以单质形式存在,B项错误;SiO2晶体由共价键构成,是共价晶体,C项错误;As位于金属元素与非金属元素的分界线处,具有半导体特性,As2O3中As为+3价,故As2O3既有氧化性,又有还原性,D项正确。
专题5　检测试题
选题表
　　　难易度
知识点　　　
易
中
难
元素周期律与元素周期表
3,7
13,14,15
19
微粒间的相互作用力
1,5
11
20
微观角度看物质的多样性
8,10

16,17
综合应用
2,4,6,9
12
18
一、选择题(本题共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.下列关于化学键的说法中,不正确的是(　B　)
A.化学反应过程包含反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成
B.氯化氢气体溶解于水产生氢离子和氯离子的过程中有离子键被
破坏
C.化学键是相邻原子或离子间的强烈的相互作用
D.非极性键属于一种化学键
解析:化学反应的实质是反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成,A正确;氯化氢气体溶解于水产生氢离子和氯离子的过程中是H原子和Cl原子形成的共价键断裂,B错误;化学键为物质中直接相邻的原子或离子间的强烈的相互作用,C正确;非极性键是同种元素之间形成的共价键,属于化学键,D正确。
2.下列有关叙述正确的是(　C　)
A. 816O和 818O中子数相同,质子数不同,互为同位素
B.H2O比H2S稳定,H—S键比H—O键更难断裂
C.Na2O中存在离子键,是离子化合物
D.Na2O2中阳离子与阴离子个数之比为1∶1
解析: 816O和 818O质子数都是8,中子数分别是8和10,A项错误;氧的非金属性比硫强,故H—O键比H—S键更难断裂,B项错误;Na2O是由Na+和O2-组成的,两者通过离子键结合,C项正确;Na2O2是由Na+和O22-组成的,阳离子与阴离子个数之比为2∶1,D项错误。
3.具有相同电子层数的A、B、C三种元素,已知它们最高价氧化物对应水化物的酸性大小顺序为HAO4>H2BO4>H3CO4,则下列判断正确的是(　D　)
A.原子半径:A>B>C
B.单质的氧化性:B>A>C
C.气态氢化物的稳定性:AC
解析:非金属性:A>B>C,同周期随原子序数增大,元素非金属性增强,故原子序数:A>B>C,D正确;同周期元素原子半径从左到右逐渐减小,原子序数:A>B>C,则原子半径:AC,非金属性越强,对应单质的氧化性越强,B错误;非金属性:A>B>C,非金属性越强,对应氢化物的稳定性越强,C错误。
4.下列关于原子结构、元素性质的说法正确的是(　B　)
A.非金属元素组成的化合物中只含共价键
B.ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素
C.同种元素的原子均有相同的质子数和中子数
D.ⅦA族元素的阴离子还原性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强
解析:NH4Cl全部由非金属元素组成,但含有离子键和共价键,A项错误;同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,各周期中ⅠA族金属元素的金属性最强,B项正确;同种元素的原子的质子数相同,但中子数不一定相同,C项错误;ⅦA 族元素的阴离子还原性越强,则元素的非金属性越弱,其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱,D项错误。
5.下列化学反应中,既有离子键、极性键、非极性键断裂,又有离子键、极性键、非极性键形成的是(　C　)
A.2NaBr+Cl22NaCl+Br2
B.2NaOH+SiO2Na2SiO3+H2O
C.2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
D.H2S+Cl2S↓+2HCl
解析:反应物NaBr中含有离子键,Cl2中含有非极性键,生成物NaCl中含有离子键,Br2中含有非极性键,反应过程中没有极性键的断裂和生成,A不符合题意;反应物NaOH中含有极性键和离子键,SiO2中含有极性键,生成物Na2SiO3中含有离子键和极性键,H2O中含有极性键,反应过程中没有非极性键的断裂和生成,B不符合题意;反应物Na2O2中含有非极性键和离子键,H2O中含有极性键,生成物NaOH中含有离子键和极性键,O2中含有非极性键,所以反应过程中既有离子键、极性键、非极性键断裂,又有离子键、极性键、非极性键生成,C符合题意;反应物H2S中含有极性键,Cl2中含有非极性键,生成物HCl含有极性键,S中含有非极性键,反应过程中没有离子键的断裂和生成,D不符合题意。
6.下列有关化学用语表示正确的是(　C　)
A.中子数为10的氧原子: 810O
B.钠离子的电子式: [··Na······]+
C.Mg2+的结构示意图:
D.电离方程式:NaClONa++Cl-+O2-
解析:元素符号的左上角表示质量数,左下角表示质子数,质子数为8、中子数为10的氧原子质量数为18,则该原子表示为  8 18O,A错误;钠离子的电子式为Na+,B错误;Mg的质子数为12,失去两个电子变为Mg2+,其结构示意图为,C正确;次氯酸钠由钠离子和次氯酸根离子构成,则电离方程式:NaClONa++ClO-,D错误。
7.X、Y、Z均为元素周期表中前20号元素,Xb+、Yb-、Z(b+1)-三种简单离子的电子层结构相同,下列说法正确的是(　C　)
A.原子半径:Z>Y>X
B.离子半径:Yb->Z(b+1)->Xb+
C.Z(b+1)-的还原性一定大于Yb-
D.气态氢化物的稳定性:Hb+1Z>HbY
解析:元素原子的电子层数越多,原子半径越大,同周期元素从左到右原子半径减小,则原子半径:X>Z>Y,A错误;离子的电子层结构相同时,离子半径随原子序数的增大而减小,则离子半径:Z(b+1)->Yb->Xb+,B错误;非金属性越强,对应阴离子的还原性越弱,Z(b+1)-的还原性一定大于Yb-,
C正确;非金属性越强,对应氢化物越稳定,则Hb+1Z的稳定性一定小于HbY,D错误。
8.下列说法中正确的是(　B　)
A.离子化合物的熔点一定比共价化合物的高
B.稀有气体形成的晶体属于分子晶体
C.干冰升华时,分子内共价键会发生断裂
D.共价晶体的熔点一定比金属晶体高
解析:共价化合物可能是共价晶体,如SiO2晶体,其熔点比大部分离子晶体要高;金属晶体的熔点差别较大,有的很高,如金属钨(W),其熔点比某些共价晶体高。
9.“类推”是常用的学习方法,下列类推的结论中,正确的是(　B　)
A.ⅣA族元素氢化物沸点顺序是GeH4>SiH4>CH4,则ⅤA族元素氢化物沸点顺序也是AsH3>PH3>NH3
B.第二周期元素氢化物的稳定性顺序是HF>H2O>NH3,则第三周期元素氢化物的稳定性顺序也是HCl>H2S>PH3
C.存在离子键的化合物是离子化合物,则存在共价键的化合物是共价化合物
D.Cl2+H2OHCl+HClO,所以F2+H2OHF+HFO
解析:氨气分子中存在氢键,所以沸点要高于AsH3的,即顺序为NH3>AsH3>PH3,A错误;非金属性越强,其气态氢化物越稳定,第二周期元素氢化物的稳定性顺序是HF>H2O>NH3,则第三周期元素氢化物的稳定性顺序也是HCl>H2S>PH3,B正确;有些非金属单质,如氧气分子中也存在共价键,C错误;2F2+2H2O4HF+O2,D错误。
10.下列有关晶体的说法中正确的是(　B　)
A.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
B.共价晶体中共价键越强,熔点越高
C.冰融化时水分子中共价键发生断裂
D.氯化钠熔化时离子键未被破坏
解析:晶体中分子间作用力越大,该晶体熔、沸点越高,与分子稳定性无关,A错误;冰融化时破坏分子间作用力,属于物理变化,而水分子中共价键断裂时发生化学变化,C错误;氯化钠熔化时离子键被破坏,形成自由移动的离子,D错误。
二、选择题(本题共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,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物,可以进行下列实验。其中合理、可靠的是(　B　)
选项
方法或操作
现象或结果
结论
A
观察常温下的状态
SbCl5是苍黄色液体,SnCl4为无色液体
SbCl5和SnCl4
都是离子化合物
B
测定三者的熔点
依次为73.5 ℃、2.8 ℃、-33 ℃
三者都不是离子化合物
C
将三者溶解于水中,滴入HNO3酸化的AgNO3溶液
都产生白色沉淀
三者都是离子化合物
D
测定三者水溶液的导电性
都可以导电
都是离子化合物
解析:离子化合物熔、沸点较高,常温下呈固态,故A错误,B正确;如果SbCl3、SbCl5、SnCl4是共价化合物,它们在水溶液中发生电离,也可能有C和D的现象和结论,故C、D错误。我们判定某化合物是离子化合物还是共价化合物的常用方法是测定熔融状态下该化合物能否导电,若能导电则为离子化合物,若不能导电则为共价化合物。
12.下列说法正确的是(　AC 　)
A.由ⅠA族和ⅥA族元素形成的原子个数比为1∶1、电子总数为38的化合物,是含有共价键的离子型化合物
B.在SiO2晶体中,1个Si原子和2个O原子形成2个共价键
C.HI的相对分子质量大于HF,但HF的沸点高于HI
D.H与D、16O与18O互为同位素;H216O、D216O、H218O、D218O互为同素异形体
解析:A项原子个数比为1∶1、电子总数为38的化合物应是Na2O2,它是含O—O共价键的离子型化合物;B项二氧化硅中每个硅原子与4个氧原子形成4个硅氧共价键,同时每个氧原子与2个硅原子形成2个硅氧共价键,所以硅氧原子个数比为1∶2;C项因HF分子间形成氢键,而HI分子间不存在氢键,虽然HF相对分子质量小于HI,但沸点还是高于HI;D项同素异形体的研究对象是单质。
13.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素,已知:四种元素的电子层数之和为10,且它们分别属于连续的四个主族;四种元素的原子中半径最大的是X原子。下列说法正确的是(　B　)
A.四种元素中有两种元素在第二周期
B.W所在主族元素的原子次外层电子数可能为2或8,不可能为18
C.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间能反应
D.工业上获得X单质的方法主要是电解其熔融的氧化物
解析:W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素,且它们分别属于连续的四个主族,电子层数越多,其原子半径越大,同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减小,四种元素的原子中半径最大的是X原子,所以X、Y、Z位于同一周期,四种元素的电子层数之和为10,W只能是H,X、Y、Z位于第三周期,它们属于连续的四个主族元素,则X是Mg、Y是Al、Z是Si。四种元素中没有第二周期的元素,A错误;W是H,W所在主族元素的原子次外层电子数可能为2或8,如Li、Na,B正确;X、Y、Z的最高价氧化物的水化物分别是Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SiO3,氢氧化铝属于两性氢氧化物,但不能溶于弱酸、弱碱,所以氢氧化铝不能溶于氢氧化镁、硅酸,C错误;Mg属于活泼金属,工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼Mg,D错误。
14.某同学在研究前18号元素时发现,可以将它们排成如图所示的“蜗牛”形状,图中每个“”代表一种元素,其中O点代表氢元素。下列说法中不正确的是(　A　)

A.离O点越远的元素原子半径越大
B.虚线相连的元素处于同一族
C.B元素是图中金属性最强的元素
D.A、B组成的化合物中可能含有共价键
解析:由题给信息可推知B为钠元素,是第三周期原子半径最大的元素,A不正确;按照原子序数可以将各个黑点对应的元素确定可知,B正确;短周期中钠元素金属性最强,C正确;A对应的为氧元素,B对应的为钠元素,两者形成的离子化合物过氧化钠中存在氧氧共价键,D
正确。
15.a、b、c、d为短周期元素,原子序数依次增大。a原子最外层电子数等于电子层数的3倍,a和b能组成两种常见的离子化合物,其中一种含两种化学键,d的最高价氧化物对应的水化物和气态氢化物都是强酸。向d的氢化物的水溶液中逐滴加入bca2溶液,开始没有沉淀,随着bca2溶液的不断滴加,逐渐产生白色沉淀。下列推断正确的是(　AB　)
A.原子半径:b>c>a
B.最高价氧化物对应水化物的碱性:b>c
C.cd3含有离子键,是离子化合物
D.向b2a2中加入cd3溶液一定不产生沉淀
解析:a、b、c、d为短周期元素,原子序数依次增大,a原子最外层电子数等于电子层数的3倍,a为O;a和b能组成两种常见的离子化合物,其中一种含两种化学键,b为Na;d的最高价氧化物对应的水化物和气态氢化物都是强酸,d为Cl;d的氢化物的水溶液为盐酸,向盐酸中逐滴加入bca2溶液,开始没有沉淀,随着bca2溶液的不断滴加,逐渐产生白色沉淀,c为Al。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,则原子半径:b>c>a,A正确;同周期从左到右元素的金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱,金属性:b>c,最高价氧化物对应水化物的碱性:b>c,B正确;cd3为AlCl3,AlCl3是共价化合物,C错误;b2a2为Na2O2,过氧化钠与AlCl3溶液中的水反应生成NaOH和氧气,过量NaOH与AlCl3溶液反应生成NaAlO2,而少量NaOH与AlCl3溶液反应会产生氢氧化铝沉淀,D
错误。
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(8分)按要求用序号填空。
(1)有以下各组物质:①CO、CO2,②H2、D2、T2,③1735Cl、 1737Cl,④14C、14N,⑤液氨、氨水,⑥O2、O3,⑦CH2CH2、CH3CH2CH3,⑧、。其中互为同位素的是　　　 　,互为同素异形体的是　 　　　,互为同分异构体的是　 　　　。  
(2)现有①BaCl2、②金刚石、③NH4Cl、④Na2S、⑤干冰、⑥碘片六种物质,熔化时需要破坏共价键的是　　 　　,属于离子晶体的是　　　　,晶体含有两种化学键的是　　　　,含有分子间作用力的是　　　　。  
解析:(1)同位素:质子数相同、中子数不同的同一元素的原子互称同位素,则③1735Cl、1737Cl互为同位素。同素异形体:同种元素组成的不同单质,则⑥O2、O3互为同素异形体。同分异构体:分子式相同、结构不同的化合物,则⑧、互为同分异构体。
(2)①BaCl2中只含离子键,②金刚石中只含C—C共价键,③NH4Cl属于离子晶体,含离子键、共价键,④Na2S中含离子键,⑤干冰中只含CO共价键,⑥碘片中只含 I—I共价键。熔化时需要破坏共价键的是②,属于离子晶体的是①③④,晶体含有两种化学键的是③,含有分子间作用力的是⑤⑥。
答案:(1)③　⑥　⑧　(2)②　①③④　③　⑤⑥
17.(10分)C60、金刚石和石墨的结构模型分别如图所示(金刚石、石墨仅表示出部分结构):


(1)等质量的C60、金刚石和石墨三者完全燃烧产生的二氧化碳的物质的量　　　　,在一定条件下,它们相互之间能否转化?　　　　(填“能”或“不能”)。 
(2)固态时,C60、金刚石和石墨三者中为分子晶体的是　　　　　。 
(3)石墨是层状结构,层与层之间可以滑动,其硬度比金刚石小很多的原因是  　。 
答案:(1)相等　能　(2)C60　(3)石墨中层与层之间的作用力是较弱的分子间作用力
18.(16分)下面是元素周期表的草图,表中所列字母代号分别代表某一种元素,请回答:

(1)表中的实线表示元素周期表的左右边界,请用实线补全元素周期表的上下边界。
(2)表中最活泼的金属元素与最活泼的非金属元素形成的物质是
　　　　　　　　(填化学式)。 
(3)由a、d两种元素可形成两种化合物,写出其中一种化合物分解生成另一种化合物的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　,这两种化合物中所含的化学键有　　　 　(填字母)。 
A.极性共价键　B.非极性共价键　C.离子键
(4)e、f、k、m对应的单原子离子的半径由大到小的顺序为　　　　　　　　　　(填离子符号,下同)。 
(5)d、m对应的离子还原性由强到弱的顺序为　　　　　　　　。 
(6)d、e、p的气态氢化物中,最不稳定的是　　　　　(填分子式)。 
(7)用电子式表示n与m形成的原子个数比为2∶1的化合物的形成过程:　 。 
解析:(1)元素周期表共七个周期,第一周期为短周期,包括2种元素,第二、三周期为短周期,包含8种元素,其余周期为长周期,则元素周期表上下边界如图所示:

(2)表中最活泼的金属元素与最活泼的非金属元素分别为K和F,则形成的物质是KF。
(3)a、d两种元素分别为H与O,形成两种化合物为H2O和H2O2,则其中一种化合物分解生成另一种化合物的化学方程式为2H2O22H2O+
O2↑,这两种化合物中所含的化学键有极性共价键和非极性共价键,故选AB。
(4)e、f、k、m对应的单原子离子分别为F-、Na+、Al3+、S2-,则半径由大到小的顺序为S2->F->Na+>Al3+。
(5)d、m对应的离子分别为O2-、S2-,则还原性由强到弱的顺序为S2->O2-。
(6)d、e、p的气态氢化物中,最不稳定的是HBr。
(7)n与m形成的原子个数比为2∶1的化合物是K2S,则用电子式表示其形成过程为。
答案:(1)

(2)KF　(3)2H2O22H2O+O2↑　AB　(4)S2->F->Na+>Al3+　(5)S2->O2-　(6)HBr
(7)
19.(12分)原子序数依次增加的前四周期的主族元素A～I的有关性质如下:
元素代号
A
B
C
D
E
原子半径/nm
0.037
0.070
0.066
0.064
0.117
主要化合价
+1
+5、-3
-2
-1
+4、-4

元素代号
F
G
H
I
原子半径/nm
0.104
0.099
0.197
0.114
主要化合价
+6、-2
+7、-1
+2
+7、-1
已知E的单质是一种常见的半导体材料,分析表中数据,回答有关
问题:
(1)元素G在周期表中的位置是　　　　　　　　,元素C的气态氢化物的电子式为　　　　　　。  
(2)元素A、B、G可形成化合物BA4G,该化合物中存在的化学键有　　　　　　　　　,E的单质晶体属于　　　(填“离子”“分子”或“共价”)晶体。  
(3)元素D、G、I的非金属性由强到弱的顺序是　　　　　　(用元素符号表示)。  
(4)元素C、D的气态氢化物的稳定性顺序为　　　　(用化学式表示),元素D的单质可以将元素C从化合物A2C中置换出来,该置换反应的化学方程式为　 　　　　　　　　　　。  
解析:根据表格数据,D、G、I的最低负价均为-1价,其中G、I有+7价,则D为F元素;I的原子半径大于G,则G为Cl元素,I为Br元素。E存在+4和-4价,为第ⅣA族元素,E的单质是一种常见的半导体材料,为Si元素。F的原子序数大于E,小于G,主要化合价为+6、-2价,则F为S元素。H的原子序数大于G,化合价为+2价,则H为Ca元素。根据B、C的原子序数的关系和原子半径的大小可知,B为N元素,C为O元素,则A为H元素。
(1)元素G为Cl元素,在周期表中位于第三周期ⅦA族,元素C的气态氢化物为水,电子式为H··O······H。
(2)元素A、B、G可形成化合物NH4Cl,为铵盐,属于离子化合物,该化合物中存在的化学键有离子键、共价键;硅晶体为空间网状结构的晶体,属于共价晶体。
(3)同一主族元素从上到下,非金属性减弱,元素D、G、I的非金属性由强到弱的顺序为F>Cl>Br。
(4)同一周期元素从左向右,非金属性增强,则对应氢化物的稳定性增强。元素C、D的气态氢化物的稳定性顺序为HF>H2O,元素D的单质可以将元素C从化合物H2O中置换出来,反应的化学方程式为2H2O+
2F24HF+O2。
答案:(1)第三周期ⅦA族　H··O······H
(2)离子键、共价键　共价
(3)F>Cl>Br
(4)HF>H2O　2H2O+2F24HF+O2
20.(14分)A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,其原子半径与最外层电子数的关系如图1。E原子最外层电子数是D原子最外层电子数的4倍,D的简单离子核外电子排布与C2-相同。

试回答:
(1)元素E在元素周期表中的位置是　 。 
(2)与元素D的简单离子所含电子数和质子数均相同的微粒是　　　　(用化学式作答,下同)。 
(3)B和E的最高价氧化物对应的水化物,酸性较弱的为　　　　。若用图2装置验证这两种酸的酸性强弱,则在装置中加入的试剂分别为Ⅰ　　　,Ⅱ　　　,观察到的实验现象是　　　　　　　　　　。 
(4)由以上五种元素组成的中学常见的物质,其组成和结构信息如
下表:
物质
组成和结构信息
a
含有A、C、D的盐
b
C、D组成的化合物,且原子个数之比为1∶1
c
化学组成为AC2
①a含有的化学键有　　　　　　　　。 
②b与c反应的化学方程式为  　　　　　　　　。 
解析:A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,E原子最外层电子数是D原子最外层电子数的4倍,则D处于ⅠA族,E处于ⅣA族,E与A最外层电子数相同,两者同主族,且E的原子半径较大,故A为C元素、E为Si元素;最外层电子数:C>B>4,且两者原子半径小于碳原子,故B、C处于第二周期,C可形成离子C2-,故C为O元素,则B为N元素;D的简单离子核外电子排布与O2-相同,且D处于ⅠA族,故D为Na。(1)E为Si元素,在元素周期表中的位置是第三周期ⅣA族。(2)D的简单离子为Na+,与Na+所含电子数和质子数均相同的微粒是NH4+或H3O+。(3)B和E的最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3、H2SiO3,酸性较弱的为H2SiO3,若验证这两种酸的酸性强弱,根据强酸制弱酸的原理,可知装置Ⅰ中加入的试剂为HNO3溶液,装置Ⅱ中加入的试剂为Na2SiO3溶液,发生反应:2HNO3+Na2SiO3H2SiO3↓+2NaNO3,现象为装置Ⅱ中出现白色胶状沉淀。(4)a是含有C、O、Na的盐,则a为Na2CO3;c的化学组成为AC2,则c为CO2;b是由O、Na组成的化合物,且原子个数之比为1∶1,则b为Na2O2。Na2CO3中含有离子键、共价键。b与c反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。
答案:(1)第三周期ⅣA族　(2)NH4+(或H3O+)
(3)H2SiO3　HNO3　Na2SiO3　装置Ⅱ中出现白色胶状沉淀
(4)①离子键、共价键
②2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
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选题表
　　　难易度
知识点　　　
易
中
难
物质的分类
2


分离物质的基本方法
1

17
化学计量
3
15
19
氧化还原与离子反应
4,5
12

钠、镁及其化合物
6


氯、溴、碘及其化合物

11

硫及其化合物
7


元素周期律与元素周期表
8
16

微粒间的作用力与物质多样性
9,10


综合应用

13,14
18,20
一、选择题(本题共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.《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。”文中涉及的操作方法是(　B　)
A.蒸馏 B.升华 C.蒸发 D.萃取
解析:砒霜样品受热,其有效成分三氧化二砷变成蒸气(升华),降温,蒸气凝华成固体,从而达到分离提纯砒霜的目的。
2.下列关于物质分类的说法正确的是(　A　)
A.烟、云、雾都属于胶体
B.氯化铵、次氯酸都属于强电解质
C.SO2、SiO2、CO均为酸性氧化物
D.胶体区别于其他分散系的本质原因是丁达尔效应
解析:烟、云、雾都属于胶体,A正确;次氯酸属于弱电解质,B错误;CO为不成盐氧化物,C错误;胶体区别于其他分散系的本质原因是分散质粒子直径大小,D错误。
3.用6.02×1023表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是(　A　)
A.常温常压下,1.6 g臭氧中含有6.02×1022个氧原子
B.标准状况下,2.24 L水中含有6.02×1022个水分子
C.2.24 L氨气分子中含6.02×1023个电子
D.2.4 g金属镁变为镁离子时失去6.02×1022个电子
解析:A项,n(O3)=1.6 g48 g·mol-1=130 mol,n(O)=0.1 mol,故含有6.02×1022个氧原子;B项,标准状况下,水不是气体;C项,没有说明在标准状况下,NH3的物质的量不能确定;D项,2.4 g Mg变为Mg2+,失去2×6.02×
1022个电子。
4.已知常温下,溶液中能发生如下反应:①2R-+Z2R2+2Z-;②16H++
10Z-+2XO4-2X2++5Z2+8H2O;③2M2++R22M3++2R-。由此判断,下列说法中正确的是(　D　)
A.Z2+2M2+2M3++2Z-不可以进行
B.Z元素在①②反应中都发生还原反应
C.反应②中XO4-是还原剂,X2+是还原产物
D.各粒子氧化性由强到弱的顺序是XO4->Z2>R2>M3+
解析:反应①中,氧化性Z2>R2,还原性Z-Z2,还原性X2+M3+,还原性R-Z2>R2>M3+,还原性强弱顺序为X2+O2->Na+　(4)H2S　水分子间存在氢键　>
(5)Na+[··O······O······]2-Na+
17.(5分)已知A、B、C、D四种物质的一些物理性质如下表所示。
物质
A
B
C
D
分散到水中
悬浊液
无色溶液
液体分层,且下层为无色油状液体
无色
溶液
熔点/℃
1 452
-21.3
-11.5
801
沸点/℃
1 703
78.9
117
1 210
根据上述信息,回答下列问题:
(1)若已知A与D不发生反应,且均不与水反应。
①欲从A、D的混合物中分离提纯D,需进行的操作:a溶解;b　　　　(填操作名称,下同);c　 。 
②上述a、b、c操作过程中均需用到的一种玻璃仪器为　　　　。 
(2)从B的水溶液中分离出B的操作名称为　 。 
(3)从C与水的混合物中分离提纯C,所需的玻璃仪器有　　　　。 
解析:(1)①根据题中信息可知,A不溶于水,D溶于水,因此,欲从A、D的混合物中分离提纯D,首先要进行溶解、过滤,得到D的溶液,再蒸发结晶即可得到D。②溶解、过滤和蒸发结晶操作中都要用到玻璃棒。(2)B与水互溶,但其沸点与水的沸点相差较大,因此可用蒸馏的方法分离。(3)C与水不互溶,因此从C与水的混合物中分离提纯C,可采取分液的方法。分液时需要用到分液漏斗和烧杯。
答案:(1)①过滤　蒸发结晶　②玻璃棒　(2)蒸馏　(3)分液漏斗、
烧杯
18.(12分)绿矾(FeSO4·7H2O)是自然界存在的一种矿石,翠绿如宝石,很早就引起人们的重视。
材料一　《唐本草》和《天工开物》等古籍都记载中国很早就能焙烧绿矾制备铁红(主要成分是Fe2O3)。铁红颜色鲜艳,稳定无毒,是中国传统红色颜料的重要着色剂。
材料二　公元8世纪,阿拉伯炼金家查比尔曾提出,把绿矾焙烧可以蒸馏出“矾精”,它具有比较大的溶解力。绿矾焙烧是一种生产硫酸的古老方法。
(1)某研究性学习小组用如图所示实验装置对绿矾的焙烧反应进行
探究。

①实验过程中,装置A硬质玻璃管中可观察到的实验现象是　 。 
②装置C的作用是　 。 
③该小组学生设计如下实验方案验证“矾精”是硫酸溶液:取U形管中的溶液少许于试管中,滴入　　　　　　　　　(填试剂名称),溶液呈红色,说明“矾精”中含有H+;检验“矾精”中含有SO42-的方法是　  　。 
(2)某工厂计划用绿矾焙烧工艺生产高纯度铁红(Fe2O3)160 kg,计算理论上所需绿矾的质量为　 。 
解析:(1)①焙烧绿矾制备铁红(主要成分是Fe2O3),实验过程中,装置A硬质玻璃管中可观察到的实验现象是绿色晶体变成红棕色粉末。②在空气中加热绿矾,会生成二氧化硫,二氧化硫会污染空气,不能任意排放,所以装置C的作用是吸收二氧化硫,防止污染空气。③检验氢离子用紫色石蕊试液,溶液变红色;检验“矾精”中含有SO42-的方法是取U形管中的溶液少许于试管中,滴加稀盐酸,没有现象,再加入氯化钡溶液,如果有白色沉淀生成,说明含有SO42-。
(2)利用铁原子守恒得:m(绿矾)=mM(Fe2O3)×2×M(绿矾)=160 kg160 g/mol×
2×278 g/mol=556 kg。
答案:(1)①绿色晶体变成红棕色粉末　②吸收尾气SO2,防止污染环境　③紫色石蕊试液　取U形管中的溶液少许于试管中,滴加稀盐酸,没有现象,再加入氯化钡溶液,如果有白色沉淀生成,说明含有SO42-
(2)556 kg
19.(16分)将24.4 g NaOH固体溶于水配成100 mL溶液,其密度为1.219 g· mL-1。
(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为　 。 
(2)该溶液中NaOH的质量分数为　　　　　。 
(3)从上述溶液中取出10 mL,其中NaOH的物质的量浓度为　　 　,
NaOH的质量分数为　　　　,溶液的密度为　　　　　,含NaOH的质量为　　　,含NaOH的物质的量为　　　　　　。 
(4)将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为　　　　　　。 
解析:(1)n(NaOH)=24.4 g40 g·mol-1=0.61 mol,c(NaOH)=nV=0.61mol0.1 L=
6.1 mol·L-1。
(2)100 mL NaOH溶液的质量为100 mL×1.219 g· mL-1=121.9 g。w(NaOH)=24.4 g121.9 g×100%≈20%。
(3)从原溶液中取出10 mL溶液,其中物质的量浓度、质量分数、密度均不会改变,但所含NaOH的质量、物质的量均变为原来的110。
(4)这10 mL NaOH溶液的物质的量浓度为6.1 mol·L-1,稀释到100 mL以后,NaOH的物质的量浓度缩小为6.1mol·L-110=0.61 mol·L-1。
答案:(1)6.1 mol·L-1　
(2)20%
(3)6.1 mol·L-1　20%　1.219 g· mL-1　2.44 g 0.061 mol　
(4)0.61 mol·L-1
20.(13分)消毒剂在生产、生活中有极其重要的作用,开发具有广谱、高效、低毒的杀菌剂和消毒剂是今后发展的趋势。
(1)Cl2、H2O2、ClO2(还原产物为Cl-)、O3(1 mol O3转化为1 mol O2和1 mol H2O)等物质常被用作消毒剂。等物质的量的上述物质消毒效率最高的是　　　　(填字母)。 
A.Cl2 B.H2O2
C.ClO2 D.O3
(2)H2O2有时可作为矿业废液消毒剂,有“绿色氧化剂”的美称。如消除采矿业废液中的氰化物(如KCN),经以下反应实现:KCN+H2O2+H2OA+NH3↑,则生成物A的化学式为　　　　　　,H2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是　  　。 
(3)漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温下于黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定可分解,反应的离子方程式为HClO2ClO2↑+H++Cl-+H2O(未配平)。在该反应中,当有1 mol ClO2生成时转移的电子数约为　　　　　　　　。 
(4)“84”消毒液(主要成分是NaClO)和洁厕剂(主要成分是浓盐酸)不能混用,原因是  　(用离子方程式表示)。 
利用氯碱工业的产物可以生产“84”消毒液,写出有关反应的化学方程式:　 。 
解析:(1)1 mol Cl2、H2O2、ClO2、O3转移的电子依次为1 mol、1 mol、5 mol、2 mol,因此等物质的量的上述物质,ClO2的消毒效率最高。
(2)根据元素守恒原理,可知反应KCN+H2O2+H2OA+NH3↑,A为KHCO3。过氧化氢作氧化剂,还原产物是水,没有污染。
(3)该反应为歧化反应,HClO2中的氯元素+3价一部分升高到ClO2中的+4价,一部分降到-1价,当有1 mol ClO2生成,转移1 mol电子,电子数约为6.02×1023。
(4)原因是Cl-+ClO-+2H+H2O+Cl2↑。化学方程式为2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O。
答案:(1)C
(2)KHCO3　过氧化氢作氧化剂,还原产物是水,没有污染
(3)6.02×1023
(4)Cl-+ClO-+2H+H2O+Cl2↑　2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O