专题5 微观结构与物质的多样性【单元测试】高一化学单元精讲·速记·巧练（苏教版2019必修第一册）（含答案解析）

专题5微观结构与物质的多样性单元测试一、选择题（每小题只有一个选项符合题意）1．据著名网站报道，意大利科学家使用普通氧分子和带正电的氧化离子作用，制出了新型的氧分子O4，它的结构很复杂，可能具有与S4相似的长方形结构。下列有关O4的说法正确的是()A．O4分子内存在离子键B．合成O4的反应可看作核聚变反应，即不属于化学变化C．O4与O3、O2互为同素异形体D．O4将来可用作更强有力的火箭推进还原剂答案：C解析：构成O4分子的化学键是共价键，A错误；合成O4的反应并没有新核生成，所以不是核聚变反应，为化学变化，B错误；O4为同一种原子构成的分子，因此它是一种单质，与臭氧互为同素异形体，C正确；O4把更多氧原子集中在同样大小的空间里，因此它液化后的能量、密度均高于普通液态氧，可用作更强有力的火箭推进氧化剂，D错误。2．下列化学用语正确的是()A．K＋的结构示意图：B．四氯化碳的电子式为C．CH4分子的空间填充模型：D．次氯酸的结构式：H—O—Cl答案：D解析：钾的核电荷数为19，A错误；四氯化碳的电子式中氯原子最外层的电子也要全部表示出来，B错误；选项C中为球棍模型，C错误。3．放射性元素eq\o\al(\s\up1(277),\s\do1(112))Cn的一个原子经过6次衰变(每次衰变都放出一个相同的粒子)后，得到比较稳定的第100号元素镄(Fm)的含153个中子的原子。下列说法中正确的是()A．每次衰变都放出eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))HeB．每次衰变都放出eq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(1))HC．eq\o\al(\s\up1(153),\s\do1(100))Fm只是元素镄的一个原子，153不代表镄元素的相对原子质量D．eq\o\al(\s\up1(277),\s\do1(112))Cn经过3次这样的衰变得不到镄原子，产生的是Cn的同位素原子答案：A解析：eq\o\al(\s\up1(277),\s\do1(112))Cn的质子数为112，该原子经过6次衰变后得到100号元素镄(Fm)的含153个中子的原子，则放出的粒子的质子数为(112－100)÷6＝2，中子数为(277－112－153)÷6＝2，即放出的粒子是α粒子(42He)，A正确、B错误；根据质量数＝质子数＋中子数＝100＋153＝253，应为eq\o\al(\s\up1(253),\s\do1(100))Fm，C错误；质子数相同、中子数不同的同一元素互称同位素，eq\o\al(\s\up1(277),\s\do1(112))Cn经过3次这样的衰变得到的原子质子数为112－2×3＝106，与eq\o\al(\s\up1(277),\s\do1(112))Cn的质子数不相等，D错误。4．下列说法正确的是()A．碘单质的升华过程中，只需克服分子间作用力B．NH4Cl属于离子化合物，该物质中只存在离子键C．在N2、CO2和SiO2物质中，都存在共价键，它们都是由分子构成D．金刚石和足球烯(C60)均为共价晶体答案：A解析：碘单质为分子晶体，升华过程中，只需克服分子间作用力，A正确；NH4Cl属于离子化合物，该物质中存在离子键和共价键，B错误；SiO2属于共价晶体，是由原子构成，C错误；足球烯(C60)为分子晶体，D错误。5．下列说法中，正确的是()A．碘晶体、碘蒸气是同素异形体B．同素异形体是同种元素的不同单质C．SO2、SO3互为同分异构体D．同分异构体的分子组成相同，分子结构不同答案：B解析：同素异形体是同种元素形成的性质不同的单质，A错误，B正确；同分异构体是分子式相同但结构不同的化合物，不是分子组成相同，C、D错误。6．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的不同主族的短周期元素，X、Y的简单离子的核外电子数相同，Y的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，Z原子最外层电子数是K层的3倍。下列说法正确的是()A．简单离子半径：Y＞ZB．X只能形成HXO3型的酸C．气态氢化物的热稳定性：W<ZD．Y与Z、W都能形成离子化合物答案：D解析：X、Y、Z、W是原子序数依次增大的不同主族的短周期元素，Y的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则Y为钠元素；Z原子最外层电子数是K层的3倍，Z为第三周期元素，为硫元素，则W为氯元素；X、Y的简单离子的核外电子数相同，则X为氮元素。电子层数越多，离子半径越大，简单离子半径Y＜Z，A错误；氮元素有HNO3、HNO2两种酸，B错误；元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，热稳定性W＞Z，C错误；元素Na与S、Cl分别能形成Na2S、NaCl，都是离子化合物，D正确。7．下列说法正确的是()A．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表第ⅡA族B．主族元素X、Y能形成XY2型化合物，则X与Y的原子序数之差可能为2或5C．氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高D．同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同答案：B解析：氦原子最外层电子数为2，为0族，A错误；MgCl2中原子序数之差为5，CO2中原子序数之差为2，B正确；由于HF分子间存在氢键，故HF的沸点比HCl的高，C错误；第ⅠA族中H的氧化物H2O为分子晶体，其他碱金属氧化物为离子晶体，D错误。8．如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是()A．原子半径：Z>Y>XB．气态氢化物的稳定性：R<WC．WX3和水反应形成的化合物是离子化合物D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应答案：D解析：X和它后面的一种元素都没有最高正价，知X为氧元素，根据短周期元素的主族序数＝元素的最高正价数可推断：Y为钠元素，Z为铝元素，W为硫元素，R为氯元素。原子半径：Y(Na)>Z(Al)>X(O)，A错误；气态氢化物稳定性R(HCl)>W(H2S)，B错误；WX3(SO3)与H2O化合生成H2SO4，H2SO4是共价化合物，C错误；Y(Na)和Z(Al)对应的最高价氧化物的水化物分别为NaOH与Al(OH)3，二者能发生反应：NaOH＋Al(OH)3=NaAlO2＋2H2O，D正确。9．下列晶体中，化学键种类相同、晶体类型也相同的是()A．SO3与SiO2 B．NO2与H2OC．NaCl与HCl D．CCl4与KCl答案：B解析：三氧化硫是分子晶体，二氧化硅是共价晶体，A错误；二氧化氮和水都是由共价键形成、由分子组成的物质，形成的晶体均为分子晶体，B正确；氯化钠是离子晶体，氯化氢形成的晶体为分子晶体，C错误；四氯化碳是共价化合物，形成分子晶体，氯化钾是离子晶体，D错误。10．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W与Y、X与Z位于同一主族，W与X可形成共价化合物WX2，Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍。下列叙述中不正确的是()A．WZ2分子中所有原子最外层都为8电子结构B．WX2、ZX2的化学键类型和晶体类型都相同C．YX2晶体在熔化时破坏的是共价键D．原子半径大小顺序为X＜W＜Y＜Z答案：D解析：根据题意推断出W、X、Y、Z分别为C、O、Si、S四种元素。WZ2分子为CS2分子，所有原子最外层都为8电子结构，A正确；WX2、ZX2分别为CO2、SO2，化学键类型和晶体类型都相同，B正确；YX2分子是SiO2，是共价晶体，熔化时破坏的是共价键，C正确；原子半径大小为Si最大，O最小，即Y最大，X最小，D错误。11．A、B代表两种非金属元素，下列不能说明A的非金属性比B强的是()A．B的简单阴离子(B2－)的还原性强于A的简单阴离子(A－)的还原性B．A的含氧酸比B的含氧酸的酸性强C．A的单质A2能将B的阴离子(B2－)氧化，并发生置换反应D．A、B的单质分别与Fe化合时，前者产物中Fe的化合价为＋3，后者产物中Fe的化合价为＋2答案：B解析：元素的非金属性越强，对应的阴离子的还原性越弱，B的阴离子(B2－)的还原性强于A的阴离子(A－)的还原性，则非金属性：A＞B；元素的非金属性越强，对应的最高价含氧酸的酸性越强，A的含氧酸比B的含氧酸的酸性强，但不一定是最高价含氧酸，所以不能确定A、B的非金属性强弱；元素的非金属性越强，对应的单质的氧化性越强，A的单质A2能将B的阴离子(B2－)氧化，并发生置换反应，可说明非金属性：A＞B；A、B的单质分别与Fe化合，前者产物中Fe为＋3价，后者产物中Fe为＋2价，说明A的非金属性强。12．X、Y、Z为短周期元素，X原子最外层只有一个电子，Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4，Z的最外层电子数是内层电子总数的3倍。有关下列叙述正确的是()A．X肯定为碱金属元素B．Y、Z两元素形成的化合物熔点较低C．X、Y两元素形成的化合物不可能为离子化合物D．稳定性：Y的氢化物>Z的氢化物答案：B解析：X原子最外层只有一个电子且为短周期元素，X为氢、锂、钠中的一种；Y为硫、Z为氧，Y、Z两元素形成的共价化合物熔点较低；X与Y两元素可以形成离子化合物Na2S；稳定性：H2O>H2S。13．根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是()选项事实推测ACaCO3和BaCO3都难溶于水SrCO3也难溶于水BSi是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料第ⅣA族的元素的单质都可作半导体材料CHCl在1500℃时分解，HI在230℃时分解HBr的分解温度介于二者之间DSi与H2高温时反应，S与H2加热能反应P与H2在高温时能反应答案：B解析：同一主族元素的性质相似，CaCO3和BaCO3都难溶于水，因此SrCO3也难溶于水，A项正确；在元素周期表中，位于金属和非金属分界线附近的元素单质能作半导体材料，Pb不位于金属元素和非金属元素分界线附近，所以Pb不能作半导体材料，B项错误；元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性：Cl＞Br＞I，所以氢化物的稳定性：HCl＞HBr＞HI，则HBr的分解温度介于二者之间，C项正确；元素的非金属性越强，其单质与氢气反应越容易化合，非金属性：S＞P＞Si，所以P与H2在高温时能反应，D项正确。14．如图所示是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系，则下列说法正确的是()A．Z、N两种元素形成的化合物熔融状态下可以导电B．X、N两种元素的气态氢化物的沸点相比，前者较低C．Z的氧化物能分别溶解于Y的氢氧化物和N的氢化物的水溶液中D．X、N与H三种元素形成的化合物一定是强酸答案：C解析：根据图示可知X、Y、Z、M、N分别是O、Na、Al、Si、Cl。AlCl3熔融状态下以分子形式存在，不能导电，A项错误；H2O分子间存在氢键，导致水的沸点比氯化氢的高，B项错误；Al2O3是两性氧化物，能够溶于NaOH溶液和盐酸，C项正确；HClO是弱酸，D项错误。15．某同学对“NaOH和NH4Cl都是离子化合物”有下列四点感悟，其中不正确的是()A．离子化合物中可能含有共价键B．PH4F为离子化合物C．离子化合物不一定含金属元素D．NaOH与NH4Cl的混合固体在加热过程中只有离子键发生断裂答案：D解析：A项，NaOH为离子化合物，既含有离子键又含有共价键，正确；B项，PH4F类比于NH4Cl，可知其为离子化合物，正确；C项，NH4Cl是由非金属元素组成的离子化合物，正确；D项，NaOH与NH4Cl反应生成NaCl和NH3·H2O，NHeq\o\al(＋,4)中的共价键也发生断裂，错误。16．X、Y、Z、W为四种短周期的主族元素，其中X、Z同族，Y、Z同周期，W与X、Y既不同族也不同周期；X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍；Y的最高正价与最低负价的代数和为6，下列说法不正确的是()A．Y元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HYO4B．原子半径由小到大的顺序为W＜X＜ZC．X与W可以形成W2X、W2X2两种物质D．Y、Z两元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物更稳定答案：D解析：X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍，则X为O元素，X、Z同族，则Z为S元素，Y的最高正价与最低负价的代数和为6，则Y的最高价为＋7价，且与S同周期，所以Y为Cl元素，W与X、Y既不同族也不同周期，W为H元素，据此解答。Y、Z分别为Cl、S，非金属性：Cl＞S，HCl(Y的气态氢化物)更稳定，D项错误。二、非选择题17．有A、B、C、D、E五种短周期主族元素，已知A是短周期主族元素中非金属性最强的元素，且E与A同族；金属元素B的原子核内质子数比前一周期的同族元素多8，其单质不能从CuSO4溶液中置换出Cu；C元素的密度非常小；D的气态氢化物溶于水后显碱性。(1)写出B元素的离子结构示意图_______________；(2)B、E两种元素形成的化合物的电子式为__________________。(3)A、E两种元素分别形成的氢化物中沸点较高的是__________(填化学式)，其原因是____________________________________________。(4)写出D的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物在溶液中反应的离子方程式：_____________________。(5)写出D的氢化物(过量)与E的单质发生氧化还原反应生成一种单质和一种盐的化学反应方程式：__________________________________________。答案：(1)(2)Na＋[eq\o\al(\s\up1(·),\s\do1(·))eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(\s\up1(·),\s\do1(·))]－(3)HFHF分子间存在氢键(4)NH3＋H＋=NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))(5)8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋N2解析：A、B、C、D、E为五种短周期主族元素，A是非金属性最强的元素，故A为F；E与A同族，且为短周期元素，故E为Cl；金属元素B的原子核内质子数比它的前一周期同主族元素原子的质子数多8，其单质不能从CuSO4溶液中置换出Cu，故B为Na；C元素是H；D的气态氢化物的水溶液显碱性，即D为N。(1)B为Na，Na原子失去最外层一个电子形成钠离子，即电子层数为2，最外层电子数是8，Na＋的结构示意图为。(2)NaCl为离子化合物，故其电子式为Na＋[eq\o\al(\s\up1(·),\s\do1(·))eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(\s\up1(·),\s\do1(·))]－。(3)A的氢化物为HF，E的氢化物为HCl，由于HF分子间存在氢键，故HF的沸点高于HCl。(4)N的气态氢化物为NH3，N的最高价氧化物的水化物为HNO3，氨气是碱性气体，与酸反应生成盐，故在溶液中反应的离子方程式为NH3＋H＋=NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))。(5)氨气具有还原性，氯气具有氧化性，二者反应生成氯化铵和氮气，化学反应方程式为8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋N2。18．已知五种元素的原子序数大小顺序为C＞A＞B＞D＞E，A、C同周期，B、C同主族。A与B形成的离子化合物A2B中所有离子的电子数相等，其电子总数为30；D和E可形成4核10个电子的分子。试回答下列问题：(1)写出这五种元素的名称：A______，B_______，C_______，D______，E______。(2)用电子式表示离子化合物A2B的形成过程：______________________________________。(3)按要求填写下列化合物的构成关系：①D元素形成单质的电子式______________；②E与B形成原子个数1∶1的化合物的电子式______________；③A、E两元素形成化合物属于________晶体；④D与E两元素按原子数目比为1∶3和2∶4构成分子M和N，M的电子式为____________，N的结构式为____________。答案：(1)钠氧硫氮氢(3)①eq\o\al(\s\up1(·),\s\do1(·))N⋮⋮Neq\o\al(\s\up1(·),\s\do1(·))②Heq\o\al(\s\up1(·),\s\do1(·))eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(\s\up1(·),\s\do1(·))eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(\s\up1(·),\s\do1(·))H③离子④解析：首先根据原子结构推出各元素，然后再根据不同物质的电子式的书写方法书写电子式，并根据用电子式表示离子化合物的形成过程的方法表示A2B的形成过程。因为A、B离子的电子数相同，在电子总数为30的A2B型的离子化合物中，每个离子的电子数均为10，故可推知A为钠，B为氧。D和E可形成4核10电子的分子，且知原子序数E＜D＜B＜A＜C，可得E为氢元素，D为氮元素；C与钠同周期，与氧同主族，故C为硫元素。氮、氢元素按原子数目比1∶3形成的是氨气，写N2H4的结构式时可以参考H2O2的结构式：H—O—O—H。19．某研究性学习小组设计实验验证以下规律：元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物酸性就越强。该小组设计了如图装置进行实验。拟比较C、Si、S三种元素的非金属性。(1)推测三种元素对应的最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序是______________________(填化学式)。(2)若B、C均为正盐，且焰色反应均为黄色。A、B、C的化学式依次为_________、_________、_______(A、C填溶质的化学式)。(3)烧瓶中的实验现象为__________________________________________。(4)固体B也可以用B的溶液代替。实验室配制0.1mol/L的B的溶液450mL，需要用托盘天平称取B_______g。(5)有同学认为，将A中物质换为浓硝酸，其余试剂不变。则可以验证N、C、Si三元素的非金属性强弱。你认为，该同学的观点_______(选填“正确”“错误”)。理由是___________________________________。答案：(1)H2SO4、H2CO3、H2SiO3(H4SiO4也可，有大于符号也可)(2)H2SO4Na2CO3Na2SiO3(3)有气泡产生(或有气体生成)(强调无色气体也可；说到气味算错)(4)5.3(5)错误硝酸挥发到C中，不能确定与Na2SiO3反应的是碳酸(答到挥发性，或者硝酸与Na2SiO3反应均可)解析：(1)元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，C、Si、S的非金属性从大到小为：S>C>Si，所以其最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序为：H2SO4、H2CO3、H2SiO3。(2)焰色反应均为黄色，则为钠盐，即B为Na2CO3，C为Na2SiO3，A为S元素，对应最高价氧化物的水化物为硫酸。(3)根据强酸制弱酸的原理，可知，烧瓶内硫酸会与Na2CO3反应生成CO2、Na2SO4与水。(4)容量瓶的规格有500mL，所以所配制的B溶液的体积为500mL，溶质为Na2CO3，其质量为m＝cVM＝0.1mol