《第2章 元素与物质世界》试卷及答案-高中化学必修第一册-鲁科版-2024-2025学年

《第2章元素与物质世界》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列元素中，属于金属元素的是（）。A.氦（He）B.碳（C）C.氧（O）D.钠（Na）2、下列关于元素周期表的描述中，错误的是（）A.周期表中同一周期从左向右原子半径逐渐减小B.周期表中同一族从上向下原子半径逐渐增大C.周期表中主族元素最外层电子数决定其族序数D.稀有气体在周期表中位于第18族，因为它们都是单原子分子3、下列关于钠元素（Na）的说法中，哪一项是错误的？A.钠是一种银白色的金属，在空气中易氧化。B.钠在自然界中主要以单质的形式存在。C.钠可以与水剧烈反应，放出氢气并产生热量。D.钠的熔点较低，且其密度小于水。4、下列物质中，属于纯净物的是（）A、空气B、石灰水C、生铁D、蒸馏水5、下列关于元素周期表的描述，正确的是（）。A、元素周期表中有7个主族，7个副族，2个族，18个周期。B、元素周期表中的每一行被称为主族。C、镧系元素和锕系元素位于元素周期表的中部，这横跨了6个周期。D、元素周期表中第1、2周期元素仅含有s区元素。6、下列物质中，属于单质的是（）A.氧化铁B.高锰酸钾C.二氧化硅D.氢气7、下列关于原子结构的说法中，正确的是（）A、原子的质子数等于其核外电子数B、原子的中子数等于其质子数C、原子的电子数等于其中子数D、原子的质子数等于其中子数与电子数之和8、下列选项中，属于非金属元素的是（）A、锂（Li）B、铁（Fe）C、氮（N）D、铜（Cu）9、下列说法中，正确描述同位素特点的是（）A、同位素是质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子B、同一元素的同位素无论在自然界中是否稳定，物理性质都相同C、同位素在化学反应中表现出的化学性质完全相同D、同位素只能存在于周期表中同一元素的所有原子中10、下列关于元素周期表的描述，正确的是（）A.同一周期元素，原子序数越大，金属性越强B.同一主族元素，原子序数越大，非金属性越强C.同一主族元素，原子序数越大，原子半径越小D.同一周期元素，原子序数越大，原子半径越大11、下列选项中，哪一种元素在自然界中以游离态形式存在最多？A、氧(O)B、铁(Fe)C、金(Au)D、硅(Si)12、下列关于元素周期表的描述正确的是：A.元素周期表的各周期包含的元素种类数逐渐增加，但第6周期和第7周期的元素种类数相同。B.元素周期表的元素按照原子序数递增的顺序排列。C.在元素周期表中，同一族的元素具有相同的化学性质。D.元素周期表中，金属元素和非金属元素的分界线呈锯齿状分布。13、下列关于原子结构的说法正确的是（）A.原子核由质子和电子组成B.电子的质量远小于质子和中子的质量C.原子的化学性质由原子核决定D.原子核带负电荷14、下列物质中，属于非金属元素的是（）。A、铜(Cu)B、碳(C)C、铁(Fe)D、银(Ag)15、下列关于元素周期律的描述，不正确的是（）A.元素周期律是元素性质的周期性变化规律。B.金属元素的双键层电子壳层数逐渐增加。C.非金属元素的最外层电子数逐渐增加。D.元素的金属性随原子序数的增加而增强。16、下列关于元素周期律的叙述中，正确的是（）A.元素周期律的实质是元素性质随原子序数的递增呈周期性变化B.同一周期中，原子半径随着原子序数的增加而逐渐增大C.同一主族中，元素的金属性从上到下逐渐减弱D.金属元素的最高价氧化物的水化物呈酸性二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题【题目】在元素周期表中，第ⅠA族（碱金属族）元素的化学性质与其他元素有所不同。以下是几种第ⅠA族元素的化学性质比较表，请参照这个信息，回答下列问题：元素LiNaKRbCs电负性1.000.930.820.820.79颜色无色无色银白色银白色红色硬度很硬较硬软软极软熔点180.5°C97.8°C63.6°C38.8°C28.4°C沸点1342°C883°C774°C690°C671°C（1）解释轻碱金属元素（如锂、钠）和重碱金属元素（如钾、铷、铯）有哪些不同的化学性质？（2）为什么锂的硬度比其他碱金属元素都要高？请结合你的分析解释原因。（3）结合电负性和熔点的变化趋势，推测第ⅠA族下一个元素（Fr，钫）的电负性和熔点变化情况。第二题实验条件：1.现有一瓶未知溶液，可能含有NaCl、KNO3、CuSO4和Ba(NO3)2中的某几种。2.提供的试剂有：稀盐酸、NaOH溶液、BaCl2溶液和AgNO3溶液。实验步骤：1.取少量未知溶液，逐滴加入稀盐酸。2.另取一试管，加入少量未知溶液，滴加BaCl2溶液。3.另取一试管，加入少量未知溶液，滴加AgNO3溶液和几滴稀盐酸。实验现象：1.向未知溶液中逐滴加入稀盐酸时，没有明显现象。2.向未知溶液中滴加BaCl2溶液后，产生白色沉淀。3.向未知溶液中滴加AgNO3溶液和稀盐酸后，产生白色沉淀和淡黄色沉淀。问题：根据实验现象，分析未知溶液的成分，并写出相应的化学反应方程式。第三题题目：某化学反应方程式为：3A+2B→C+2D。已知反应前A和B的质量分别为45g和30g，反应后C和D的质量分别为28g和42g。请回答以下问题：（1）计算反应物A的摩尔质量M_A。（2）根据化学反应方程式，若要使反应完全进行，还需加入多少克的B？（3）如果C的摩尔质量为M_C，请计算D的摩尔质量M_D。第四题【题目】（总分：10分）（1）（5分）有多种元素能够与氧形成不同的化合物，分别写出A、B两种元素与氧形成的化合物的化学式，并详细解释为什么这两种化合物的稳定性存在差异。A元素：碳B元素：磷（2）（5分）根据你所学的知识，尝试解释为什么磷的某些化合物（例如五氧化二磷）在真空条件下比较容易升华，而碳形成的化合物则不容易发生升华。《第2章元素与物质世界》试卷及答案一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列元素中，属于金属元素的是（）。A.氦（He）B.碳（C）C.氧（O）D.钠（Na）答案：D解析：金属元素是指在元素周期表中位于左上角至右下方区域的元素，它们具有良好的导电性和导热性。氦（He）是稀有气体，碳（C）和氧（O）均为非金属元素，而钠（Na）属于第ⅠA族的金属元素。2、下列关于元素周期表的描述中，错误的是（）A.周期表中同一周期从左向右原子半径逐渐减小B.周期表中同一族从上向下原子半径逐渐增大C.周期表中主族元素最外层电子数决定其族序数D.稀有气体在周期表中位于第18族，因为它们都是单原子分子答案：D解析：选项D错误，因为稀有气体位于第18族的原因主要是它们的最外层电子都达到稳定的8电子结构（除了氦为2电子稳定结构），而不是因为它们都是单原子分子。虽然稀有气体大多数以单原子分子存在，但这不是它们位于第18族的原因。其他选项均符合元素周期表的基本规律。3、下列关于钠元素（Na）的说法中，哪一项是错误的？A.钠是一种银白色的金属，在空气中易氧化。B.钠在自然界中主要以单质的形式存在。C.钠可以与水剧烈反应，放出氢气并产生热量。D.钠的熔点较低，且其密度小于水。答案：B解析：选项A正确，因为钠确实是一种银白色的活泼金属，容易与空气中的氧气发生反应形成氧化钠。选项B错误，因为钠是一种非常活泼的金属，在自然界中几乎不存在单质形式，它通常与其他元素结合形成化合物，如食盐（氯化钠）。选项C正确，因为钠能与水反应生成氢氧化钠和氢气，并释放大量热量，有时甚至引发燃烧。选项D也正确，钠的熔点约为97.8°C，密度为0.97克/厘米³，确实比水轻。因此，本题答案选B。4、下列物质中，属于纯净物的是（）A、空气B、石灰水C、生铁D、蒸馏水答案：D解析：纯净物是由单一物质组成的，具有固定的组成和性质。空气（A）是由多种气体混合而成的混合物；石灰水（B）是氢氧化钙的水溶液，也是混合物；生铁（C）是铁和碳的合金，也是混合物。蒸馏水（D）是经过蒸馏得到的纯净水，只含有水分子，属于纯净物。因此，正确答案是D。5、下列关于元素周期表的描述，正确的是（）。A、元素周期表中有7个主族，7个副族，2个族，18个周期。B、元素周期表中的每一行被称为主族。C、镧系元素和锕系元素位于元素周期表的中部，这横跨了6个周期。D、元素周期表中第1、2周期元素仅含有s区元素。答案：A解析：元素周期表包括7个主族、7个副族、1个族（即0族）和18个周期。选项A正确描述了元素周期表的分区情况。选项B中，“元素周期表中的每一行被称为一族”的说法不准确，正确的说法是每一行是一个周期。选项C中，镧系和锕系元素确实位于周期表中部，但是它们跨越了10个周期，并不是6个。选项D中，第1、2周期元素不仅包含s区元素，还包括ds区中的钪元素和浑元素（不清楚具体指的是否为这些，并且整体表述不够准确）。6、下列物质中，属于单质的是（）A.氧化铁B.高锰酸钾C.二氧化硅D.氢气答案：D解析：由同种元素组成的纯净物称单质。选项A、B、C均为化合物，只有选项D为氢元素组成的单质，符合题目要求。7、下列关于原子结构的说法中，正确的是（）A、原子的质子数等于其核外电子数B、原子的中子数等于其质子数C、原子的电子数等于其中子数D、原子的质子数等于其中子数与电子数之和答案：A解析：原子的质子数等于其核外电子数，这是原子结构的基本特征。选项A正确。选项B错误，因为中子数并不一定等于质子数，例如碳-14同位素就有6个质子和8个中子。选项C错误，因为电子数与中子数并不一定相等。选项D错误，因为原子的质子数并不等于其中子数与电子数之和。8、下列选项中，属于非金属元素的是（）A、锂（Li）B、铁（Fe）C、氮（N）D、铜（Cu）答案：C解析：此题考察元素的分类。元素周期表中，通常将元素分为金属元素、非金属元素和类金属元素。选项A中的锂、选项B中的铁和选项D中的铜，分别属于碱金属元素、过渡金属元素和副族金属元素，都属于金属元素；选项C中的氮属于非金属元素。因此，正确答案是C。9、下列说法中，正确描述同位素特点的是（）A、同位素是质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子B、同一元素的同位素无论在自然界中是否稳定，物理性质都相同C、同位素在化学反应中表现出的化学性质完全相同D、同位素只能存在于周期表中同一元素的所有原子中答案：A解析：同位素的定义是质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子。选项A正确地描述了这一概念。选项B错误，因为不同同位素的物理性质（例如质量）可能不同。选项C错误，虽然同位素的化学性质相似，但不能说是完全相同。选项D错误，因为有些元素的同位素可能是不稳定的。10、下列关于元素周期表的描述，正确的是（）A.同一周期元素，原子序数越大，金属性越强B.同一主族元素，原子序数越大，非金属性越强C.同一主族元素，原子序数越大，原子半径越小D.同一周期元素，原子序数越大，原子半径越大答案：D解析：同一周期元素，原子序数越大，核电荷数增加，原子半径逐渐减小，因此原子半径越大。选项A和B都是错误的，因为同一周期元素，原子序数越大，金属性和非金属性都会减弱。选项C也是错误的，因为同一主族元素，原子序数越大，原子半径是增大的。11、下列选项中，哪一种元素在自然界中以游离态形式存在最多？A、氧(O)B、铁(Fe)C、金(Au)D、硅(Si)答案：C解析：大部分元素在自然界中主要以化合态形式存在，但是在地壳中含量较高的几种元素如氧、硅和铝以及金等一些贵金属，在特定条件下可以以游离态（单质）形式存在。而金由于其性质稳定，不仅在地壳中以游离态存在，在珠宝和首饰中也有广泛应用，故答案为C。12、下列关于元素周期表的描述正确的是：A.元素周期表的各周期包含的元素种类数逐渐增加，但第6周期和第7周期的元素种类数相同。B.元素周期表的元素按照原子序数递增的顺序排列。C.在元素周期表中，同一族的元素具有相同的化学性质。D.元素周期表中，金属元素和非金属元素的分界线呈锯齿状分布。答案：B解析：B选项正确，因为元素周期表确实是按照原子序数递增的顺序排列的。A选项错误，因为第6周期和第7周期的元素种类数分别是32和18，不相等。C选项虽然表述有一定道理，但不够准确，因为同一族的元素虽然性质相似，但也有差异。D选项描述的分界线形态不准确，金属与非金属的分界线大致呈斜线分布，但不是锯齿状。13、下列关于原子结构的说法正确的是（）A.原子核由质子和电子组成B.电子的质量远小于质子和中子的质量C.原子的化学性质由原子核决定D.原子核带负电荷答案：B解析：选项A错误，因为原子核由质子和中子组成，电子在原子核外围运动。选项B正确，电子的质量约为质子的1/1836，中子的质量约为质子的1/1838，所以电子的质量远小于质子和中子的质量。选项C错误，原子的化学性质主要由其最外层电子的排布决定，而不是原子核。选项D错误，原子核带正电荷，因为质子带正电荷，而中子不带电。14、下列物质中，属于非金属元素的是（）。A、铜(Cu)B、碳(C)C、铁(Fe)D、银(Ag)答案：B解析：解析如下：铜(Cu)和铁(Fe)属于金属元素。碳(C)和银(Ag)中，碳(C)属于非金属元素，而银(Ag)属于金属元素。因此，正确答案是B、碳(C)。注：在教育内容中，“铜(Cu)”和“铁(Fe)”确实属于金属元素，“银(Ag)”也属于金属元素，而“碳(C)”属于非金属元素。因此，此题目的选项描述相对简单，实际应注重讲解非金属元素的具体例子如碳、氮、氧等。这里是为了简化题目描述而对选项进行了选择。15、下列关于元素周期律的描述，不正确的是（）A.元素周期律是元素性质的周期性变化规律。B.金属元素的双键层电子壳层数逐渐增加。C.非金属元素的最外层电子数逐渐增加。D.元素的金属性随原子序数的增加而增强。答案：B解析：元素周期律是指元素的性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的规律。选项A描述正确。金属元素的非金属性随着原子序数的增加而降低，故B错误。非金属元素的最外层电子数随原子序数的增加而增加，选项C描述正确。元素的金属性随原子序数的增加而增强，选项D描述正确。因此，不正确的描述是B。16、下列关于元素周期律的叙述中，正确的是（）A.元素周期律的实质是元素性质随原子序数的递增呈周期性变化B.同一周期中，原子半径随着原子序数的增加而逐渐增大C.同一主族中，元素的金属性从上到下逐渐减弱D.金属元素的最高价氧化物的水化物呈酸性答案：A解析：选项A正确，因为元素周期律的实质是元素的性质随原子序数的递增呈周期性变化。选项B错误，因为在同一周期中，随着原子序数的增加，原子半径实际上是逐渐减小的。选项C错误，因为同一主族中，元素的金属性从上到下逐渐增强。选项D错误，因为金属元素的最高价氧化物的水化物通常是碱性的，而不是酸性的。二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题【题目】在元素周期表中，第ⅠA族（碱金属族）元素的化学性质与其他元素有所不同。以下是几种第ⅠA族元素的化学性质比较表，请参照这个信息，回答下列问题：元素LiNaKRbCs电负性1.000.930.820.820.79颜色无色无色银白色银白色红色硬度很硬较硬软软极软熔点180.5°C97.8°C63.6°C38.8°C28.4°C沸点1342°C883°C774°C690°C671°C（1）解释轻碱金属元素（如锂、钠）和重碱金属元素（如钾、铷、铯）有哪些不同的化学性质？（2）为什么锂的硬度比其他碱金属元素都要高？请结合你的分析解释原因。（3）结合电负性和熔点的变化趋势，推测第ⅠA族下一个元素（Fr，钫）的电负性和熔点变化情况。【答案】（1）轻碱金属元素（如锂、钠）的硬度较大，熔点较高，沸点较高，化学性质相对活泼；而重碱金属元素（如钾、铷、铯）硬度较小，熔点较低，沸点较低，化学性质相对不活泼。这是因为原子半径增大，导致范德华力减弱，导致熔点和沸点降低；同时，原子半径的增大使得电子容易逸出，化学性质更加活泼，且碱金属与氧、水等非金属单质反应的剧烈程度依次递减。（2）锂的硬度比其他碱金属元素都要高，是因为锂原子半径小，电子层数少，原子间的吸引力较强。（解释锂的小原子半径可以帮助高中生更好地理解）（3）Fr（钫）由于是原子序数递增的下一个元素，原子半径会更大，这将导致范德华力进一步减小，因此推测Fr的熔点将会更低。电负性方面，由于钫与前面元素相比原子半径增大更多，使得原子核对价电子的吸引力减小，推测其电负性也会进一步减小。【解析】这道题旨在考察学生对于元素周期表中价格性质变化的理解和应用能力。题目中提供了第ⅠA族元素的多项物理性质数据，包括电负性、颜色、硬度、熔点和沸点，通过这些性质，学生可以进行对比分析并推理出相关的原因和预测后续元素的性质变化。这不仅有助于加深学生对元素周期律的理解，还能培养学生从数据中提取信息并进行逻辑推理的能力。第二题实验条件：1.现有一瓶未知溶液，可能含有NaCl、KNO3、CuSO4和Ba(NO3)2中的某几种。2.提供的试剂有：稀盐酸、NaOH溶液、BaCl2溶液和AgNO3溶液。实验步骤：1.取少量未知溶液，逐滴加入稀盐酸。2.另取一试管，加入少量未知溶液，滴加BaCl2溶液。3.另取一试管，加入少量未知溶液，滴加AgNO3溶液和几滴稀盐酸。实验现象：1.向未知溶液中逐滴加入稀盐酸时，没有明显现象。2.向未知溶液中滴加BaCl2溶液后，产生白色沉淀。3.向未知溶液中滴加AgNO3溶液和稀盐酸后，产生白色沉淀和淡黄色沉淀。问题：根据实验现象，分析未知溶液的成分，并写出相应的化学反应方程式。答案：根据实验现象，可以分析出未知溶液中可能含有NaCl、KNO3和Ba(NO3)2，因为：1.没有明显现象说明溶液中不含AgNO3，因为Ag+与Cl-会生成白色沉淀AgCl。2.加入BaCl2溶液后产生白色沉淀，说明溶液中含有SO42-，反应方程式为：BaCl2+CuSO4=BaSO4↓+CuCl2。3.加入AgNO3溶液和稀盐酸后，产生白色沉淀和淡黄色沉淀，说明溶液中含有Cl-和Ag+，反应方程式为：AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3。由于KNO3在上述反应中均不产生明显现象，因此可以判断原溶液中可能含有KNO3。反应方程式如下：1.BaCl2+CuSO4=BaSO4↓+CuCl22.AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3解析：通过上述实验和分析，我们可以利用化学反应的特征现象来判断溶液中的离子种类。在本题中，通过观察沉淀的颜色和形成速度，结合已知的化学反应方程式，可以推断出溶液中可能含有的离子和化合物。这种方法在化学实验和分析中是非常重要的，有助于我们了解化学反应的原理和实验现象的联系。第三题题目：某化学反应方程式为：3A+2B→C+2D。已知反应前A和B的质量分别为45g和30g，反应后C和D的质量分别为28g和42g。请回答以下问题：（1）计算反应物A的摩尔质量M_A。（2）根据化学反应方程式，若要使反应完全进行，还需加入多少克的B？（3）如果C的摩尔质量为M_C，请计算D的摩尔质量M_D。答案：（1）A的摩尔质量M_A：首先，根据质量守恒定律，反应前后质量总和相等，即：反应前质量总和=反应后质量总和45g(A)+30g(B)=28g(C)+42g(D)+未反应的A和B由于A完全反应，未反应的A质量为0，所以：45g+30g=28g+42g75g=70g这意味着有5g的B未反应。根据化学方程式，3摩尔的A与2摩尔的B反应，所以A与B的物质的量的比例为3:2。设A的物质的量为n(A)，B的物质的量为n(B)，则有：n(A)/n(B)=3/2由于A的质量为45g，可以计算出A的物质的量：n(A)=m(A)/M_A45g/M_A=n(A)同理，B的物质的量为：n(B)=m(B)/M_B由于B未反应的物质的量占其总物质的量的1/3，可以计算出B的总物质的量：n(B)=2*(30g-5g)/M_Bn(B)=55g/M_B将比例关系代入：45g/M_A/(55g/M_B)=3/2M_A/M_B=(45g/55g)*(2/3)M_A/M_B=90/165M_A/M_B=6/11由于B的摩尔质量M_B已知为30g/mol，可以解出A的摩尔质量M_A：M_A=(6/11)*30g/molM_A≈16.36g/mol（2）还需加入的B的质量：由于A完全反应，根据化学方程式，3摩尔的A需要2摩尔的B，因此：n(B)=(2/3)*n(A)n(B)=(2/3)*(45g/M_A)将M_A的值代入：n(B)=(2/3)*(45g/16.36g/mol)n(B)≈2.67molB的总物质的量应为：n(B)=n(B)+未反应的B的物质的量n(B)=2.67mol+(5g/M_B)n(B)=2.67mol+(5g/30g/mol)n(B)≈2.67mol+0.17moln(B)≈2.84mol因此，还需加入的B的质量为：质量(B)=n(B)*M_B质量(B)=2.84mol*30g/mol质量(B)≈85.2g（3）D的摩尔质量M_D：由于反应生成了42g的D，我们可以通过A和C的摩尔质量来计算D的摩尔质量。由于A和C的物质的量之比为3:1，且A的摩尔质量已知为16.36g/mol，C的摩尔质量为M_C，可以计算出C的物质的量：n(C)=n(A)/3n(C)=(45g/16.36g/mol)/3n(C)≈0.88mol由于反应生成了28g的C，可以计算出C的摩尔质量：M_C=m(C)/n(C)M_C=28g/0.88molM_C≈31.82g/mol由于D和C的物质的量之比为2:1，可以计算出D的物质的量：n(D)=2*n(C)n(D)=2*0.88moln(D)≈1.76mo