化学必修第1册第4章 第3节

A组·基础达标1．(广东学业水平)研究化学键有助于人们理解物质的某些性质。下列物质中既含离子键又含共价键的是()A．NaCl B．CO2C．K2SO4 D．H2O【答案】C2．下列各组物质中化学键类型相同的是()A．HClMgCl2NH4Cl B．H2ONa2OCO2C．NH3H2OCO2 D．CaCl2NaOHH2O【答案】C【解析】HCl中含有共价键，MgCl2中含有离子键，NH4Cl中含有离子键和共价键，A错误；H2O中含有共价键，Na2O中含有离子健，CO2中含有共价键，B错误；三者都只含有共价键，C正确；CaCl2中含有离子键，NaOH中含有离子键和共价键，H2O中只含有共价键，D错误。3．在下列变化过程中，属于“破坏极性键和非极性键→形成极性键和非极性键”过程的是()A．冰→水→水蒸气→H2和O2 B．2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2NaClC．2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2H2O D．2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑【答案】D【解析】H2和O2只含非极性键，A，C均错误；氯化钠只含离子键，B错误；H2O2含极性键和非极性键，H2O含极性键，O2含非极性键，D正确。4．下列有关表述错误的是()A．IBr的电子式为eq\o\al(·,·)eq\o(I,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)Beq\o(r,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)B．HClO的结构式为H—O—ClC．BF3中各原子都满足8电子结构D．MgO的形成过程可以表示为【答案】C【解析】I、Br最外层均有7个电子，通过共用一对电子即可达到8电子稳定结构，A正确；H，Cl，O三原子之间通过共用电子对形成次氯酸，其电子式为Heq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)Ceq\o(l,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)，结构式为H—O—Cl，B正确；BF3的电子式为，其中F最外层达到8电子稳定结构，B最外层只有6个电子，C错误；MgO是离子化合物，其形成过程表示正确，D正确。5．下列关于氢键的说法不正确的是()A．HF的沸点比HCl的沸点高是由于HF分子间存在氢键B．水结冰时体积膨胀是由于水分子之间存在氢键C．NH3的稳定性很强是因为其分子间能形成氢键D．在氨水中水分子和氨分子之间也存在着氢键【答案】C【解析】氢键是某些氢化物(NH3、H2O、HF)分子间存在的比范德华力稍强的作用力。它的存在使氢化物的熔、沸点相对较高，A正确；水结冰时由于水分子大范围的以氢键相互联结，形成相对疏松的晶体，从而在结构上有许多空隙，造成体积膨胀，B正确；在氨水中氨分子和水分子之间主要是以氢键结合的，D正确；NH3的稳定性取决于N—H键，而不是氢键，C错误。6．有X、Y、Z、W四种元素，它们的原子序数分别为6、10、11、17，下列判断错误的是()A．X和W能形成共价化合物 B．Z和W能形成离子化合物C．Y和Z不能形成化合物 D．Y分子中存在共价键【答案】D【解析】X、Y、Z、W四种元素分别为C、Ne、Na、Cl。C和Cl形成共价化合物CCl4，A正确；Na和Cl形成离子化合物NaCl，B正确；Ne是稀有气体元素，不与其他三种元素原子化合，且Ne是单原子分子，分子内无化学键，C正确，D错误。7．短周期元素X、Y、Z所在的周期数依次增大，它们的原子序数之和为20，且Y2－与Z＋核外电子层的结构相同。下列化合物中同时存在极性共价键和非极性共价键的是()A．Z2Y B．X2Y2C．Z2Y2 D．ZYX【答案】B【解析】由题推出Y为氧元素，Z为钠元素，X为氢元素。Na2O中只含有离子键，A错误；H2O2分子中既含有非极性共价键，又含有极性共价键，B正确；Na2O2中含有离子键和非极性共价键，不含有极性共价键，C错误；NaOH中含有离子键和极性共价键，D错误。8．碘晶体受热转变成碘蒸气。下列关于碘等物质的说法中正确的是()A．HCl溶于水能电离出H＋、Cl－，所以HCl是离子化合物B．碘晶体受热转变成碘蒸气，吸收的热量用于克服碘原子间的作用力C．He、CO2和CH4都是由分子构成，它们中都存在共价键D．NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O，既破坏了离子键，也破坏了共价键【答案】D【解析】HCl属于共价化合物，属于电解质，在溶液中可发生电离，A错误；碘晶体受热转变成碘蒸气，克服分子间作用力，而碘原子间的作用力属于共价键，B错误；He为单原子分子，不存在共价键，C错误；NaHCO3为离子化合物，含有离子键和共价键，受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O，阴阳离子间的离子键断裂，生成CO2和水破坏共价键，D正确。9．(1)试分析下列各种情况下粒子间作用力的变化情况(填“离子键”“极性键”或“非极性键”)：①NaCl溶于水时破坏______________;_②HCl溶于水时破坏______________;_③SO2溶于水时破坏______________;_④NaOH与HCl反应时形成______________和______________;_⑤反应2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2H2O中，被破坏的是________，形成的是______________;_⑥CaCl2和Na2CO3反应时，被破坏的是__________，形成的是______________;_⑦Na2O熔化时被破坏的是______________。(2)下列反应过程中，同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是________(填序号)。A．NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋HCl↑B．NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3C．2NaOH＋Cl2=NaCl＋NaClO＋H2OD．2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2【答案】(1)①离子键②极性键③极性键④离子键极性键⑤非极性键极性键⑥离子键离子键⑦离子键(2)D10．(广东学业水平，节选)联合国大会将2019年定为“国际化学元素周期表年”，高度体现了元素周期表的重要性。下表列出了部分元素在周期表中的位置：(1)元素a～m中金属性最强的是____(填元素符号)；原子最外层电子数与所处周期数相同的元素有____种。(2)g、h、m三种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱依次为________________________(填化学式)。(3)《天工开物》记载，“凡火药，以硝石、硫磺为主，草木灰为辅”。由d、e、l三种元素组成的化合物是硝石的主要成分，化学式为______________。(4)由元素e与元素f组成的一种化合物可用于潜艇供氧，该化合物中所含化学键类型有________键和________键。(5)元素h的纳米级单质均匀分散在冰中形成的混合物，是一种固体火箭推进剂。该推进剂高温时产生固体氧化物和元素a的单质，反应的化学方程式为____________________________________。【答案】(1)K3(2)Ca(OH)2>Mg(OH)2>Al(OH)3(3)KNO3(4)离子共价(或非极性)(5)2Al＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(高温))Al2O3＋3H2↑B组·能力提升11．如图为元素周期表短周期的一部分，下列有关A、B、C、D四种元素的叙述中不正确的是()A．A、C两元素形成的化合物都为共价化合物B．AD2的电子式为eq\o(S,\s\up6(··),\s\do4(··))·eq\o\al(·,·)·C·eq\o\al(·,·)·eq\o(S,\s\up6(··),\s\do4(··))C．B、C形成的化合物BC中所含化学键为非极性共价键D．B2的结构式为N≡N【答案】C【解析】根据题意可知，A、B、C、D分别为C、N、O、S四种元素。CO、CO2都为共价化合物，A正确；CS2的电子式为eq\o(S,\s\up6(··),\s\do4(··))·eq\o\al(·,·)·C·eq\o\al(·,·)·eq\o(S,\s\up6(··),\s\do4(··))，B正确；NO中为极性共价键，C错误；N2的结构式为N≡N，D正确。12．X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素。已知：①元素对应的原子半径大小为X<Z<Y<M<W；②Y是组成有机物的必要元素；③Z与X可形成两种常见的共价化合物，与W可形成两种常见的离子化合物；④M的电子层数与最外层电子数相等。下列说法不正确的是()A．W、M的离子半径大小：M<WB．YZ2为共价化合物，W2Z2既含有离子键又含有共价键C．Z与X形成的化合物的熔沸点偏高是因其分子内存在氢键D．Z与M形成的化合物可作为耐高温材料【答案】C【解析】由题意推出X为H，Y为C，Z为O，W为Na，M为Al。核外电子层排布相同的粒子，核电荷数大的半径小，A正确；YZ2为CO2，CO2属于共价化合物，W2Z2为Na2O2，其电子式为Na＋[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]2－Na＋，既含有离子键也含有共价键，B正确；Z与X形成的化合物是H2O2和H2O，熔沸点高，是因为分子间存在氢键，C错误；Z与M形成的化合物是Al2O3，氧化铝熔沸点较高，因此可作为耐高温材料，D正确。13．元素周期表前20号元素中，某两种元素的原子序数相差3，周期数相差1。(1)这样的两种元素的组合有________种。(2)若这样的两种元素形成化合物时原子数之比为1∶2。①写出这些化合物的化学式：____________________________________;_②在这些化合物中存在的化学键是________(填“离子键”或“共价键”)。(3)若这样的两种元素形成的化合物中原子数之比为1∶1。①写出这其中一种化合物的名称和化学式：______________________；②在这种化合物中存在的化学键是__________(填“离子键”“共价键”或“离子键、共价键”);③这种化合物属于______________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。【答案】(1)7(2)①Na2O、K2S、MgF2、CaCl2②离子键(3)①过氧化钠Na2O2(或过硫化钾K2S2)②离子键、共价键③离子化合物【解析】(1)根据元素周期表中的位置关系推出两种元素的组合有7种：H和Be；He和B；O和Na；F和Mg；Ne和Al；S和K；Cl和Ca。(2)符合要求的两种元素的组合只能是Na2O、K2S、MgF2、CaCl2，组合中两种元素形成的化合物中存在的化学键是离子键。(3)这样的两种元素形成的化合物中有两种的原子数之比为1∶1，首先可确定其中一种是中学常见的物质Na2O2，再结合同族元素性质相似的原理进行分析可知，另一种化合物是K2S2，它们都是离子化合物。14．各城市为保持街道整洁、湿润，在路面或广场上喷洒含化学式为XY2的溶液做保湿剂。X原子的结构示意图为，X的阳离子与Y的阴离子的电子层结构相同。元素Z、W均为短周期元素，它们原子的最外层电子数均是其电子层数的2倍，Z与Y相邻且Z、W能形成一种WZ2型分子。试回答下列问题：(1)m＝________，该保湿剂的化学式为________。(2)Z、W元素的名称分别为________、________。(3)下列说法正确的是________(填字母，下同)。A．XY2和WZ2都为离子化合物B．XY2中仅含离子键，WZ2中仅含极性共价键C．H2Z比HY的稳定性强D．X的阳离子比Y的阴离子半径大(4)下列化学用语表达正确的是______(填字母)。A．XY2是非电解质B．WZ2的结构式：Z=W=ZC．Y元素的单质与H2Z水溶液反应的离子方程式：Y2＋Z2－=2Y－＋Z↓D．用电子式表示XY2的形成过程：【答案】(1)20CaCl2(2)硫碳(3)B(4)BD【解析】(1)由X原子的结构示意图为不难推知其为，该元素为Ca，根据CaY2可知Y为－1价，又因Y－与Ca2＋的电子层结构相同，则Y为Cl。(2)Z、W原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，且Z、W能形成一种WZ2型分子，则Z、W是C或S。Z与Y相邻，则Z是S，W是C。(3)CaCl2是仅含离子键的离子化合物，CS2是仅含极性键的共价化合物，A错误，B正确；S的非金属性弱于Cl，则H2S的稳定性比HCl弱，C错误；Ca2＋、Cl－具有相同的电子层结构，且Ca2＋的核电荷数大，因而半径小，D错误。(4)XY2为CaCl2是电解质，A错误；H2S为弱酸，应写成分子式，即Cl2＋H2S=2H＋＋2Cl－＋S↓，C错误。综合素养测评(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意)1．[2023·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eq\o\al(\s\up1(247),\s\do1())96Cm提供能量。下列说法错误的是()A．eq\o\al(\s\up1(247),\s\do1())96Cm原子核内中子数与核外电子数之差为55B．eq\o\al(\s\up1(244),\s\do1())96Cm、eq\o\al(\s\up1(247),\s\do1())96Cm、eq\o\al(\s\up1(248),\s\do1())96Cm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．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\up1(115),\s\do1(77))IrB．CO2的电子式是C．次氯酸的结构式为H—Cl—OD．eq\o\al(\s\up1(18),\s\do1())8O2－离子结构示意图eq\a\vs4\al\co1()3．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4．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．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>cB．d单质最活泼C．原子半径：a>c>dD．最高价氧化物对应的水化物的酸性：d>a>c7．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>e8．如表所示的五种元素中，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。下列说法错误的是()XYWZTA.X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高B．物质W3X4中，每个原子最外层均达到8电子稳定结构C．X、Y和氢三种元素形成的化合物中可能既有离子键又有共价键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TZ49.X、Y、Z、M、Q、R为短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法错误的是()A．R不能把Q从其盐溶液中置换出来B．X、R形成的化合物中，X呈－1价C．热稳定性：ZX3<YX4D．氯气可以与X2M反应生成M单质10．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\up1(2z＋1),\s\do1(z))X＋eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He→eq\o\al(\s\up1(w),\s\do1(p))Y＋eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(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\up1(w),\s\do1(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11．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．1molK3C60中含有离子数目为63NA12．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．下列说法正确的是()A．MgF2晶体中既存在离子键又存在共价键B．HCl属于共价化合物，溶于水能电离出H＋和Cl－C．某化合物在熔融状态时能导电，则该物质中不一定含有离子键D．CO2溶于水生成碳酸的过程中没有破坏共价键14.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，产物为氧化铝和水二、非选择题(本题包括4小题，共55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0.089nm)：①②③④⑤⑥⑦⑧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(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：①eq\o\al(\s\up1(6),\s\do1(3))Li和eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))Li可作核反应堆最佳热载体，eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))LiH和eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(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\up1(6),\s\do1(3))Li和eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))Li互为同位素B．eq\o\al(\s\up1(6),\s\do1(3))Li和eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))Li属于同种核素C．eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))LiH和eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))LiD的化学性质不同D．eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))LiH和eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))LiD是同种物质②下列说法不正确的是________。A．碱性：Be(OH)2<LiOH<NaOH<KOHB．半径：K>Na>Li>Li＋C．氧化性：Li＋<Na＋<K＋<Rb＋<Cs＋D．金属性：Cs>Rb>K>Na>Li>Be17．(15分)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。周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0二①②③三④⑤⑥⑦⑧⑨四⑩ⅰ.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．(15分)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、