第4章 物质结构 元素周期律（拔高练）-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册(人教版2019)

进阶 第四章 物质结构 突破 元素周期律 第一节 原子结构与元素周期表 课时1 原子结构 ,试回答下列问题: (1)若该微粒代表一种原子,则这种微粒的符号是 (2)向该微粒(带负电荷)的盐溶液中加入AgNO.溶液时会出现白色沉淀,则这种微粒的符号 (3)微粒乙氧化性很弱,但得到电子后变成一种还原性强的原子,且这种原子有一个单电子 则微粒乙的化学符号是 (4)某原子得到两个电子形成该微粒,则这种微粒的符号是 课时2 >元素周期表 核素 1.(2024·安徽六安高一期末)某元素构成的双原子分子有三种,相对分子质量分别为70、72 ( 74.若此三种单质的物质的量之比为9:6:1.由此推断正确的结论是 _~ A. 此元素有三种核素 B. 其中一种核素的质量数为36 C. 其中质量数为35的核素原子占总原子数的百分率为25% D. 此单质的相对分子质量为71 2. 右图为蝶旋式元素周期表的部分结构 (1)元素①~⑧中,化学性质最不活泼的元素是 (写元素符号)。 (2)②③④的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。 (3)③的单质能与①的最高价氧化物反应,生成①的单质,反应的化学方程式为 (4)门捷列夫在绘制元素周期表时,预言了一种当时未被发现的元素“类硅”,后来被德国化 学家文克勒发现,并命名为“错(Ge)”。图中①~⑧中,表示错元素的是 ,非金属性 Si Ge(用“>”或“<”表示)。 (5)关于蝶旋式元素周期表,下列说法不正确的是 (填字母)。 a.元素⑧的原子结构示意图为 b. 图中灰色部分为第四周期过渡金属区域 c. 蝶旋式元素周期表解决了矩形周期表中部分原子序数相邻元素间距离远的问题 进阶突破·拨高练 13 课时3 原子结构与元素的性质 1.(2024·天津高一月考节选)氢气是一种重要的化工原料,大量用于制造盐酸、漂白剂、农药。 染料和药品等。为探究氢气与K1溶液的反应,某课外小组用下图装置进行实验(夹持仪器已 略去)。 滴有淀 粉浮液_ LNAA 1 B C 实验操作 实验现象 打开A中分液漏斗活塞,滴加部分浓盐酸,加热 装置B中溶液变蓝色,随后蓝色褪去,溶液显浅棕色 (1)装置A中生成氢气的化学反应方程式为 (2)装置C中NaOH的作用是 (3)能证明氢气的氧化性强于碑的实验现象是 (4)为探究B中溶液颜色变化的原因,小组同学查阅资料并进行实验。 查阅资料:I.和I在溶液中会发生反应:I.+I--I.I 显棕黄色且遇淀粉变蓝;I. 可被氢气 氧化为ICl(红色)和ICl(黄色),两种离子可继续被氧化成IO(无色) 进行实验: 实验操作 实验现象 I.取反应后B中的溶液4mL分成两等份,第一份滴入 第一份溶液变蓝色:第二份溶液颜色没有 1滴碑水:第二份滴入1滴淀粉溶液 变化 II.将I.溶于KI溶液中配制得碑总浓度为0.1mol·L*的 加淀粉后溶液变蓝,通入氢气后蓝色褪去,溶 溶液,取上述溶液2mL.滴加1滴淀粉溶液,再通入氢气 液显浅棕色 III.向I所得溶液继续通入氧气 溶液几乎变为无色 ①操作I的实验目的是 ②写出ICI;在水溶液中与氢气反应生成IO;的离子方程式 ③由以上实验可推断B中溶液颜色变成浅棕色的原因是 14 黑白题 化学1必修第一册·BJ 第二节 元素周期律 课时1 2元素性质的周期性变化规律 1. X、Y、Z、W四种主族元素的原子序数依次增大.且均不大于20.四种元素核电荷数之和为46 X、Y两种元素能够形成两种化合物,其中一种化合物被称为生命的源泉。乙元素是一种重要 的“成盐元素”,其形成的一种盐在海水中含量最高,其单质通过电解该盐溶液获得。下列关 于四种元素的说法错误的是 ) A. X.Y.、ZY。、W(ZY),均是常见的杀菌消毒剂,三者作用原理相同 B. WX.中X元素的检验方法可以将WX.固体置于氧气流中灼烧并将产物通过无水疏酸铜 C. WZ、WY.两种化合物中阴阳离子个数比均为1:2 D. 可以通过XZY、ZY.等物质中元素的化合价来比较Y、乙两种元素的非金属性强弱 课时2 元素周期表和元素周期律的应用 1.(2023·广东广州高一期末)元素周期表反映元素之间的内在联系,是化学学习、研究和应用 的一种重要工具。 周期 IA 0 IA 1 IIA IVAVA VA IA { a b 3 。 d _ 4 Ga 1 回答下列问题 周期 (1)减少化石燃料使用有利于实现“碳中和”。碳位于周期表中第 族。 (2)a与e的单质均可用于高能电池材料,a与e的单质发生反应的化学方程式为 (不要求写反应条件)。 (3)b元素氢化物在常温下与单质g发生反应的化学方程式为 (4)c元素最高价氧化物对应的水化物与d元素的氧化物反应的离子方程式为 (5)e、f、h三种元素的最高价含氧酸中,酸性最强的是 (用化学式表示)。 (6)元素Ga的原子序数为 。稼(Ga)及其化合物应用广泛,常用于半导体、合金材料 等工业,氮化稼(GaN)材料的研究与应用是目前半导体研究的前沿和热点。已知:稼在化合 物中常显+3价,氢氧化稼难溶于水,铁酸稼Ga(FeO.).难溶于水。 ①设计氧化嫁转化为氢氧化家的一种方案: (依次写出离子方程式)。 ②工业上用含铁酸稼Ga。(Fe.O.).矿潦经过疏酸浸出获得两种金属盐,利用稼盐可制备具有 优异光电性能的GaN。Ga。(Fe.O)。与疏酸发生反应的离子方程式为 进阶突破·拨高练 15 第三节 化学键 1.氢化钢(NaH)是一种白色的离子化合物,其中纳元素是+1价;氢化钢与水反应放出氢气。下 f 列叙述中不正确的是 _ A.NaH的电子式为Na[··H] B. NaH中氢负离子的电子层排布与氢原子的电子层排布相后 C.半径:HH D. NaH与水反应时,水作氧化剂 2.(2024·河南洛阳高一月考)在温和条件下,光催化CH.转化为高附加值化学品是利用天然气 和可再生能源的方法。CH.光催化转化为C.H.的一种机理如图所示,h表示失电子后形成的 空穴。下列说法错误的是 _ _ A.100C、101kPa时,等体积的0.和CH.的质量之比为2:1 摧化剂 B. 总反应为4CH.+O. →2C.H+2H,0 光照 ~CH+Ht C.H。 C. CH.的结构模型为 D. 反应过程中有极性键、非极性键的断裂与形成 3.(2024·陕西成阳一模)一种工业用缓冲剂由前四周期原子序数依次递增且在不同周期的X、Y乙、 W四种元素组成,结构如图所示。已知Z的单质常温下为固体。下列说法正确的是 _ ) #### A.Y元素的非金属性强于Z元素的非金属性 B. 简单氢化物的沸点:Y>Z>W C. 该化合物中所有原子均满足8电子稳定结构 D. Y和W不可能形成既含有离子键又含有共价键的化合物 4.元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,这些元素组成的物质之间的转化关系如图。m、p、r是 常见的单质,其中p是元素W的单质;n由两种元素组成,通常为液态,1moln中含有10mol 质子;q是一种强碱,二氧化碳与其反应后溶液的焰色试验呈黄色;s是一种磁性氧化物。下 列说法错误的是 ,_ ) A.r是一种最理想的清洁能源 B.为离子化合物,含有离子键和共价 C. 由元素乙和Y组成的化合物中阴阳离子个数比为1:1 D.n和p的反应中,每消耗16.8gp.反应中转移电子的物质的量为0.8mo 16 黑白题 化学1必修第一册·BJ淀中没有Fe(0H)..甲同学的猜测错误。(4)根据已知,Fe(0H),沉 24g·moll=2.4g;加入NaOH溶液体积为300~350ml.时发生反 淀具有较强的吸附性,灰绿色可能是Fe(OH)。吸附Fe”引起的,而 应:AI(OH),+NaOH-Na[A(OH).].根据A1元素守恒可知 实验4中NaOH溶液浓度高,反应后溶液中Fe”*浓度较小.不易被暖 nAl)=nf A1(OH)]=nNaOH)=2.0 mol·1x0.05 L=0.1 mol.则 附在Fe(0H).表面,导致沉淀没有灰绿色。(5)当实验5中的现象 m(Al)=0.1 molx27g·mol-l-2.7g,所以原6.0g金属混合物中Cu 为白色沉淀变为红褐色,中间过程无灰绿色出现时,可说明白色沉 的质量n(Cu)=6.0g-2.4g-2.7g=0.9g.故Cu的物质的量n(Cu) 淀上没有或很少附着有Fe”。(6)根据上述实验可知,当NaOH浓 09g 度高或者溶液中不存在Fe”和O.时,制备Fe(OH)。时能较长时间 观察到白色沉淀,其操作可以是向高浓度NaOH溶液中滴加FeSO 成分是0.1molMg(0H).0.1molA1(0H)..其质量是a=0.1molx 溶液。 58g·mol'+0.1molx78g·mol-l=13.6g.B正确;当沉淀质量达到 课时2 铁盐、亚铁盐 最大值时溶液为NaCl.根据元素守恒可知a(HCl)=n(NaOH) 1.(1)铁粉 取适量溶液,加入几漓铁氧化钾溶液,不生成蓝色沉淀, 2.0 mol·Lx0.3 L=0.6mol.由于HC1溶液的体积是100mL.故该 则已被完全氧化 (2)2Fe*+2H'+H:0--2Fe”+2H.0 (3)①a=8或a=9时反应后溶液pH均接近4.即反应过程中溶液 V0.1L 性均增强 ②a值越大,溶液的碱性就越强,发生反应2Fe②+40H+ 未给出标准状况,无法计算氢气体积,D错误 H.O.--2FeO(0H)+2H.0进行的程度就越大,得到的FeO(OH) 3.D 解析:由于碳酸纳和盐酸的反应是分步进行的,即Na.CO.+HC 就越多 ③实际操作过程中会有部分Fe”*被氧气氧化为Fe”,参与 -NaCl+NaHCO.NaHCO.+HClNaCl+HO+CO.f.所以根据曲 共沉淀的Fe”减少,导致生成的Fe;O.产率减小 线可知,A中是氢氧化纳和碳酸钢的混合物,B中是碳酸纳和碳酸氢 解析:(2)制备Fe.(0H)。(sO).的第①步反应是向疏酸酸化的 沟的混合物,最终生成氢化钟均是0.0075mD.所以根据原子守恒可 FeSO.溶液中加入H.0。溶液,发生氧化还原反应产生Fe(50) 知氢氧化纳的物质的量浓度是0.0075mol+0.01L=0.75mol·1.A (3)①向FeSO.溶液中加入NaOH溶液.并加人H.O.溶液.发生反 B错误;根据以上分析可知.B线中消耗盐酸0V(HCI)<25mL.时发 应2Fe+40H+H.0.--2FeO(0H)+2H.0.反应消耗0H,使溶 生的离子反应为H+C0 一一HCO.C错误;根据原子守恒可知B 液pH减小。当a=8或a=9时反应后溶液pH均接近4.即反应过 中生成c0.的体积为0. 05 Lx0.1mol·L-lx22.4 L·moll 程中溶液酸性均增强,说明假设1不正确;②溶液中含有一定浓度 0.112L=112mL.D正确 Fe^*.会导致FeO(OH)向Fe.0.的转化,根据表中数据分析可知, 第四章 物质结构 元素周期律 值越大,溶液的碱性就越强,发生反应2Fe”+40H+H.0:- 第一节 2FeO(OH)+2H.0的Fe”*就越多,因而反应产生的FeO(OH)就越 原子结构与元素周期表 多,故反应转化为Fe.0.的就越少。 课时1 原子结构 第二节 金属材料 1.(1)Ar (2)Cl-(3)K'(4)s2- 课时1 合金、错和错合金 解析:由微粒的结构示意图可知,可能是18号元素氢原子或周期表 1.C 解析:合金的熔点比各成分的熔点低,该合金的熔点低于金属 中相邻元素,包括金属的阳离子或非金属的阴离子。(1)由该原子 和金属铅的熔点,A错误;金属是活泼金属,不可能显负价,该合金 性质及核外电子总数可知,该原子质子数为18,故该原子为Ar 中金属为单质,所以元素呈0价,铅元素呈0价,B错误;该合金在 (2)盐溶液中的某微粒与AgNO.溶液反应时会出现白色沉淀.则该 一定条件下完全吸氢的化学方程式为Mg-A。+17H.--17MgH. 微粒是Cl,氢离子和银离子反应:Ag+Cl-AgClI,生成AgC 12A1.1mol MgAl.完全吸氢17mol.在盐酸中会全部释放出来,锲 白色沉淀。(3)由题意知,Z得到1个电子后变成一种还原性强的原 错合金中的铁和错都能与盐酸反应生成H。.生成氢气的物质的量分 子,所以Z的原子序数为19.该微粒为K。(4)该原子枝外有16个 别为17mol.18mol.则生成氢气-共(17+17+18)mol=52mol.消耗 电子,即磕原子,这种微粒为s。 盐酸只有钱、铅生成氢气的物质的量分别为17m0l.18mol.M 课时2 元素周期表 核素 +2HCI-MCl.+H.f.2A1+6HCI2AICl.+3H..需盐酸为 1.D 解析:某元素构成的双原子分子有三种,相对分子质量分别为 . 70mol 70.72、74.此元素有两种核素,质量数分别为35.37.A错误;某元素 构成的双原子分子有三种,相对分子质量分别为70、72、74,此元素 5.mol·I.C正确:制备该合金如果在氢气保护下.Mg单质在一定 有两种核素,质量数分别为35、37.B错误;其中质量数为35的核素 原子占总原子数的百分率为+6+16×=75%.C错误;此单质的相 温度下熔炼时,与氢气反应生成氮化铁:3Mg+N.-Mg.N..D 9x2+6 错误。 课时2 物质的量在化学方程式计算中的应用 16 1. C 解析:Fe.A1合金溶于足量的盐酸中得到FeCl。、AICl.溶液,通人 2.(1)Ar (2)o}>MgAr(3)2Mg+co.点-2Mgo+C(4)⑧ 足量Cl.得到FeCl.,AICl..再加人过量NaOH溶液得到Fe(OH)。 Na[AI(OH)]..过滤,把源淹充分灼烧,得到的固体是Fe.0.,得到 >(5)a 固体质量与原来合金质量相等,说明合金中A1的质量相当于Fe0 解析;由图知,元素的排列按原子序数由小到大蝶旋状排列,则①的 中0元素质量.则Fe.A1的质量之比=(56x2):(16x3)=7:3.则 原子序数为6.即为C.②为0.③为Mg.④为A1.为S.为Cl. 73 二者的物质的量之比为36-9:8。 7为Ar.按排列规则知.③与①为同主族元素且B为第四周期元 素,故为Ge元素。(1)元素①-⑧中,化学性质最不活泼的元素是 2.B 解析:向金属混合物与盐酸反应后的溶液中加入足量NaOH溶液 稀有气体Ar。(2)②为0.③为Mg.④为A1.②、③.④的简单离子具 后沉淀为Mg(OH).根据Mg元素守恒可知n(Mg)= 有相同的电子层排布,原子序数大的离子半径小,则离子半径; 5.8g 0>Mg}>Al*。(3)③的单质能与①的最高价氧化物反应,即铁 a[Mg(OH)]= 在点燃条件下与二氧化碳气体发生置换反应,反应的化学方程式 拨高练参考答案 黑白题55 点2Mgo+C。(4)据分析,表示错元素的是⑧.Si与 为2Mg+Co. 周期第IVA族。(2)a为Li.e为S.两者反应的化学方程式为21i+ Ge处于同主族,同主族从上到下元素非金属性递减,则非金属 -Li$。(3)b元素氢化物为H.0或H.0,g为K.K是非常活泼 性:Si>Ge。(5)由示意图知,元素⑧的原子序数为34.故原子结构示 的金属,能与水反应生成KOH和氢气,即化学方程式为2K+2H.0 --2KOH+H。f。(4)e元素最高价氧化物对应的水化物为NaOH. 意图错误,a不正确;图中灰色部分共10种元素,按排列规则,灰色部 分为第四周期过渡金属区域,b正确;由图知,蝶旋式元素周期表解决 d元素的氧化物为A.0.A1.0.为两性氧化物.与氢氧化钴反应的 了矩形周期表中部分原子序数相邻元素间距离远的问题,。正确 离子方程式为A10。+20H+3H,0--2[A1(0H)1(5)三种元 课时3 原子结构与元素的性质 素最高价氧化物对应水化物的酸分别为H.SO。、HC1O.、HBrO.,非金 属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,三种元素中 1.(1)MnO.+4HCI(浓)-MnCl.+Clf+2H0(2)吸收多余氛气. C1的非金属性最强,则HC10.酸性最强。(6)Ga位于第四周期第 防止污染环境(3)B装置中通氢气后溶液变蓝(4)①证明反应 IIA族,与A1属于同一主族,则Ga的原子序数为13+18=31。①G 后的B游液中有淀粉无15,说明溶液的浅棕色不是5造成的 与A1属于同一主族,单质及其化合物的性质与铅具有相似性 ②ICI+2Cl+3H.0-10+6CI+6H°③1先被氢气氧化成l. Ga.0. 与盐酸反应:Ga.O.+6H'-2Ga”+3H.0,然后加入氢水,发 1.又被氢气氧化成ICl(红色)和ICI(黄色).两者混合呈浅棕色 生反应Ga”+3NH。·H.O--Ga(OH).1+3NH:;或者GaO.为两 解析:(1)实验室用浓盐酸和二氧化加热制取氧气.反应方程式 性氧化物,与NaOH溶液反应:Ga0.+20H+3H.0- 为MnO.+4HCI()-MnCl+Clf+2H.0。(2)氧气有毒,污染 2[Ga(OH)],然后通入足量的C0,气体,发生反应[Ga(0H)] 环境,所以不能直接排放;氢气能被氢氧化溶液吸收:2NaOH+C. CO. Ga(OH)..+HCO;②Ga(Fe.O).与疏酸反应得到两种 NaCl+NClO+H.0.所以可用氢氧化纳溶液吸收多余的氧气.防 金属盐,即得到Ga(sO)..Fe(sO ).因此Ga(FeO):与疏酸反 止污染环境。(3)因C1.的氧化性大于1..根据氧化剂的氧化性大于 应的离子方程式为Ga(Fe0)+24H'--2Ga”+6Fe+12H,0 氧化产物的氧化性,可发生反应Cl。+2r1.+2Cl,1.能使淀粉变 第三节 化学键 蓝,即B装置中通氧气后溶液变蓝。(4)①第一份滴入1滴碑水. 1.A 解析:NaH的电子式中氢负离子的两个电子应竖着写,A错误; 单质与淀粉作用显蕴色,证明反应后的B溶液中有淀粉,1.显棕黄 氢负离子最外层有两个电子,与氢原子的电子层排布相同,B正确 色且遇淀粉变蓝,第二份滴入淀粉溶液,溶液颜色没有变化,说明落 阴离子的半径大于原子半径,所以氢负离子的半径应大于氢原子 液的浅棕色不是造成的.无5,②lC;中的礁为+1价,氢气具有 C正确;NaH与水反应的化学方程式为NaH+H.O--NaOH+H:1. 氧化性,两者反应生成l0,失去4e”.C1.生成Cl,得到2e”,最小公 在该反应中水作氧化剂,D正确 倍数为4.所以离子方程式为ICl;42Cl.+3H.0-10+6CI+6H*; 2.C 解析:等温等压下,等体积的O.和CH.的物质的量相等,所以质 ③向IlI所得溶液继续通入氢气,溶液几乎变为无色,则被氧化成l0 量比等于摩尔质量之比.等于32:16=2:1.A正确;由图可知.CH 与氧气反应生成C.H.和水,总反应的化学方程式为4CH.+0 (无色),B中溶液颜色变成浅棕色的原因是1先被氧气氧化成1。 Cl.+21I+2CI.1.又被氢气氧化成ICl(红色)和IC(黄色). 光照 两者混合呈浅棕色。 结构模型不符合实际的原子大小.C错误;根据总反应:4CH.+0 催化烈2C.H。+2H:0.可知反应过程中有极性键,非极性键的断裂 □技巧点拨 眶 向含I溶液中通入少量Cl.,I可被氧化为1.,若通入足量Cl。,l 与形成,D正确 能被进一步氧化,最终生成IO。 3. A 解析:根据结构图可以看出X形成1个共价键,X最外层有1个 电子。Y形成2个共价键,Y最外层有6个电子。阴离子带一个负 第二节 元素周期律 电荷是得到的一个电子给了Z.从而可知Z最外层有6个电子,7的 课时1 元素性质的周期性变化规律 单质常温下为固体,Z为S元素。W离子带一个正电荷,W最外层 1.C 解析:X、Y两种元素能够形成两种化合物,其中一种化合物被称 有1个电子。X.Y.Z.W是前四周期原子序数依次递增的原子,故X 为生命的源泉,则X、Y分别为H、0。Z形成的一种盐在海水中含量 为H.Y为0.Z为S.W为K。同一主族从上到下.元素的非金属性 最高,7为C1.四种元素核电荷数之和为46.则W为20号元素Ca 减弱.Y为0.Z为S.非金属性;0>S.A正确:Y为0.Z为S.W为K 三种物质分别为H.0.、ciO。Ca(C1O)..三者均具有较强的氧化性 简单氢化物分别为H.0.H.S.KH。KH为离子化合物.常温下为固 可利用氧化性进行清毒杀菌,A正确;CaH.与O.反应生成的H.0遇 态,H.0分子间存在氢键,沸点高于H.S的沸点,故简单氢化物沸 无水CuSO.变蓝,说明含有H元素,B正确;WZ。、WY,分别为CaCl 点:W>Y>Z.B错误;该化合物中H原子、S原子不满足8电子稳定 和Ca0。.前者由Ca和C构成,阴阳离子个数之比为2:1.而后者 结构.C错误;Y为0.W为K.两者组成的K.0.含离子键和共价键 由Ca*和0构成,阴阳离子个数之比为1:1.C错误;XZY.ZY,分 D错误。 别为HC10和C10。两者(以元素均呈正价而0元素均呈负价,说明 4.C 解析:n由两种元素组成,通常为液态,1moln中含有10mol质 0得电子能力强于C1.所以0的非金属性强于C3.D正确。 子,则:是H.0;a是一种强喊,二氧化碳与其反应后溶液的焰色试 验呈黄色,则q是NaOH;s是一种避性氧化物,则;是Fe;D,m、p、r 课时2 元素周期表和元素周期律的应用 1.(1)二 IVA (2)2Li+S--LiS (3)2K+2H 0--2KOH+H 1 是常见的单质,其中p是元素W的单质,则m是Na.p是Fe,r是 H.;根据它们原子序数大小关系可知:X是H.Y是0.Z是Na.W是 (4)A1,O+20H+3H,0-2[A1(0H)](5)HClO.(6)31 Fe。氢气的燃烧产物是水,故为理想的清洁能源,A正确;a是 ①Ga0.+6H'-2Ga”+3H O.Ga+3NH,·H{0- NaOH.是由Na'与OH通过离子键结合的,也含有0-H共价键 Ga(OH):1+3NH:(合理即可)②Ga(FeO).+24H'-2Ga” B正确;Na.0.中阳离子为Na*.阴离子为0,阴.阳离子个数比为 6fe+12H,0 1:2.C错误;n和p的反应为3Fe+4H:0(g)高温feo0.+4Hg,16.8g 解析:根据元素周期表的结构,推出a为Li.b为0.e为Na.d为A1.e Fe的物质的量为0.3mol.转移电子的物质的量为0.8mol.D正确。 为S.f为Cl.g为K.h为Br。(1)碳元素的原子序数为6.位于第二 必修第一册·BJ黑白题56