第4章 原子结构和化学键 单元检测题 2024-2025学年高一上学期化学沪科版（2020）必修第一册

第4章《原子结构和化学键》单元检测题 一、单选题（共20题） 1．X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知X能形成自然界中最硬的矿石，Y是地壳中含量最高的元素，Y原子的最外层电子数是W原子最外层电子数的2倍，Z原子最外层只有一个电子。下列说法中，错误的是 A．W的最高价氧化物对应的水化物既能显酸性又能显碱性 B．原子半径： Z> X C．气态氢化物的稳定性： X> Y D．X与Y能形成共价化合物 2．下列电子式书写正确的是 A． B． C． D． 3．下列化学用语或图示表达正确的是 A．异丁烷的球棍模型： B．中子数为45的硒原子： C．氨的电子式： D．基态氯原子的电子排布式：1s22s22p63s23p5 4．X、Y、Z、W四种短周期元素，周期表中位置如图所示，下列说法正确的是 A．四种元素的原子半径由小到大的顺序为：r(X)＜r(Z)＜r(W)＜r(Y) B．X、Y既能形成离子化合物，又能形成共价化合物 C．X与其余三种元素之间形成的核外电子总数为10的微粒只有2种 D．H2Z的熔点比HW低 5．下列化学用语使用正确的是 A．的电子式： B．的电子式： C．氯离子的结构示意图： D．用电子式表示的形成过程： 6．我国拥有自主知识产权的铷（Rb）原子钟，每3000万年误差仅1秒。Rb是第五周期第IA族元素，下列关于，Rb的说法正确的是 A．铷属于副族元素 B．元素的金属性：Rb>K C．与同周期元素53I的原子半径比：Rb<I D．最高价氧化物对应的水化物的碱性：KOH>RbOH 7．下列对图示的解释不正确的是 A．NaCl=Na++Cl- B．b时刻溶液中含有较多的Ba2+和OH- C．元素R在周期表中位于第四周期第ⅡA族 D．可能是HClO分解使溶液pH降低 A．A B．B C．C D．D 8．“碳达峰”“碳中和”成为当今社会的热词。下列有关12C和14C的说法中正确的是 A．12C和14C的质子数相同，是同一种核素 B．12C和14C的质子数相同，互称为同位素 C．12C和14C的核外电子数相同，有完全相同的性质 D．由12CO2和14CO2组成的气体是混合物 9．2023年9月29日，国家航天局发布消息，探月工程嫦娥六号计划于2024年前后实施发射。我国科学家已在嫦娥五号取回的月壤中检测出了3He。下列关于3He的说法不正确的是 A．质量数为3 B．与4He互为同素异形体 C．与4He互为同位素 D．中子数为1 10．科学的分类能够反映事物的本质特征，有利于人们分门别类地进行深入研究，下列分类方法或概念表达科学合理的是 A．在水溶液中和熔融状态下都能导电的化合物才属于电解质 B．CaO、、、、CuO等金属氧化物都属于碱性氧化物 C．依据丁达尔效应可以将分散系分为胶体或非胶体(包括溶液和浊液)两大类 D．金刚石、石墨和，、和，和分别属于碳、氢、氧的同位素 11．X、Y、Z、M是元素周期表中前20号元素,其原子序数依次增大,且X、Y、Z相邻。X的核电荷数是Y的核外电子数的一半，Y与M可形成化合物M2Y。下列说法正确的是(　　) A．原子半径:Z＞Y B．简单离子的半径:M的离子＞Z的离子＞Y的离子＞X的离子 C．X的阴离子和Y的阴离子核外电子数相同 D．Z元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为HZO4 12．下列有关物质性质的比较正确的是 A．碱性： B．离子半径： C．还原性：HI > HBr > HCl D．热稳定性： 13．已知反应可用于冬天石油开采。下列有关微粒的化学用语正确的是 A．的电子式： B．的结构示意图： C．中子数为18的氯原子： D．的结构式为N＝N 14．下列排列顺序正确的是 ①热稳定性：H2O＞HF＞H2S ②原子半径：Na＞Mg＞O ③酸性：H3PO4＞H2SO4＞HClO ④得电子能力：C＜N＜O＜F A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 15．人们在金星大气中探测到PH3，据此推断金星大气层或存在生命。利用下列反应：可制备PH3。下列说法正确的是 A．PH3可形成分子间氢键 B．K+的结构示意图为   C．H2O的电子式为 D．KHPO2中含有离子键和共价键 16．下列电子式中，正确的是 A． B． C． D． 17．下列有关化学用语使用正确的是 A．的电子式为 B．的电子式为 C．氯的原子结构示意图为 D．电子式表示形成过程： 18．下列有关和的说法错误的是 A．和原子中均含有6个质子 B．的原子结构示意图： C．和互为同位素 D．和原子的核外电子排布相同 19．短周期主族元素V、X、Y、Z、W的原子序数依次增大，V原子核内无中子，X原子的最外层电子数是内层电子数的三倍，W的原子序数是X的两倍，X、Y、Z三种元素形成的化合物Q结构如图所示。下列叙述正确的是 A．ZV4的稳定性比V2X强 B．W的氧化物的水化物是强酸 C．原子半径：Y>W>Z>X>V D．非金属性：X>W>Z 20．下列有关化学用语表示正确的是 A．的结构示意图： B．的电子式： C．中子数为20的钙原子： D．的电离方程式： 二、非选择题（共5题） 21．近几年来关于氮污染的治理倍受关注。 (1)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的关系如图1所示，化合物X可借助傅里叶红外光谱图(如图2所示)确定。 图1图2 ①在图示的转化中，被还原的元素是 ，X的化学式为 。 ②钡元素在周期表中的位置是 。 (2)SCR技术可使NOx与NH3直接反应，实现无害转化。当NO与NO2的物质的量之比为2：1时，写出发生反应的化学方程式： 。 (3)利用ClO2氧化氮氧化物反应过程如下：NONO2N2 反应Ⅰ的化学方程式是2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+2HCl，反应Ⅱ的离子方程式是 。 (4)加入过量次氯酸钠可使废水中NH完全转化为N2，而本身被还原为NaCl。 ①写出次氯酸钠的电子式 。 ②检验废水中是否存在NH的方法是 。 ③若处理废水产生了0.448L N2(标准状况)，则需消耗浓度为2mol·L-1的次氯酸钠的体积为 mL。 22．某汽车安全气囊的气体发生剂主要含有叠氮化钠、三氧化二铁、高氯酸钾、碳酸氢钠等物质。 (1)叠氮化钠是气体发生剂，受热分解产生氮气和金属钠。反应的化学方程式为 。 (2)高氯酸钾是助氧化剂，在反应过程中与金属钠作用生成氯化钾和氧化钠。氧化钠中化学键的类型为 。 (3)碳酸氢钠的作用是 。 23．1998年中国十大科技成果之一是合成氮化镓纳米材料，已知镓(Ga)的原子结构示意图如图所示，则： (1)x的值为 ； (2)镓元素的化学性质与下列哪种元素的化学性质最相似 (在A、B、C图中选择，填字母)； A． B． C． (3)氯化镓的化学式为 ，请写出氯原子的结构示意图 ，氯离子的电子式 。 24．由于原子核外电子排布的周期性变化，使得元素的性质也呈现了周期性的变化，如，原子半径、主要化合价、元素的金属性和非金属性等。已知A、B、C、D为第三周期元素： (1)A为该周期原子半径最小的元素，则A元素位于周期表中的第三周期 族。 (2)B元素的最高价氧化物对应的水化物碱性最强，B元素为 。 (3)C元素在周期表中位于A的相邻主族，A、C形成的氢化物的化学式及其稳定性强弱为 。 (4)D元素最高价氧化物的水化物与B、C元素的最高价氧化物的水化物都能反应，则D元素最高价氧化物的水化物的化学式为 。 25．根据元素在周期表中的位置，判断下列各组化合物的酸、碱性强弱。 (1)和 ； (2)KOH和 ； (3)和 ； 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D B B B C B B C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D C A B D C A B D A 1．C 已知X、Y、Z、W 为四种短周期主族元素，且原子序数依次增大，X能形成自然界中最硬的矿石，由于自然界最硬的矿石为金刚石，则X为C；Y 是地壳中含量最高的元素，则Y为O；Y 原子的最外层电子数为6，则W原子的最外层电子数为3，W的原子序数大于O元素，则W为Al；Z原子的最外层只有一个电子，则Z为Na。 A．W为Al，Al元素的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝，氢氧化铝为两性氢氧化物，既可进行酸式电离，又可进行碱式电离，A项正确； B． 同周期从左到右主族元素的原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，故原子半径：Z＞Si＞X，B项正确； C．元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，由于非金属性：O＞C，故气态氢化物的稳定性：Y＞X，C项错误； D．X与Y可形成共价化合物二氧化碳、一氧化碳，D项正确； 故选C。 2．B A．NaCl是离子化合物，Na+与Cl-之间以离子键结合，其电子式为：，A错误； B．H2分子中2个H原子形成1对共用电子对，使分子中各个原子都达到最外层2个电子的稳定结构，其电子式为，B正确； C．HCl是共价化合物，H原子与Cl原子形成1对共用电子对，使H原子达到最外层2个电子的稳定结构，Cl原子达到最外层8个电子的稳定结构，电子式为：，C错误； D．H2O是共价化合物，2个H原子与O原子形成2对共用电子对，使H原子达到最外层2个电子的稳定结构，O原子达到最外层8个电子的稳定结构，其电子式为，D错误； 故合理选项是B。 3．D A．异丁烷系统命名为2-丙烷，其球棍模型为，为正丁烷的球棍模型，选项A错误； B．中子数为45的硒原子，质量数为79，可表示为：，选项B错误； C．氨气是氮原子与氢原子通过共用电子对形成的共价化合物，其电子式为，选项C错误； D．氯为17号元素，基态氯原子的电子排布式：1s22s22p63s23p5，选项D正确； 答案选D。 4．B 根据元素周期表的结构可知，X为H，Y为N，Z为O，W为Cl。 A．H、N、O、W的原子半径顺序为r(H)<r(O)<r(N)<r(Cl)，选项A错误； B．H、N、O可以形成HNO3，HNO3属于共价化合物，可以形成NH4NO3，NH4NO3属于离子化合物，选项B正确； C．构成的10电子微粒有NH3、、H2O、H3O+等，选项C错误； D．H2Z为H2O，HW为HCl，因为H2O中存在分子间氢键，常温下H2O为液态，HCl为气态，H2O的熔点比HCl高，选项D错误； 答案选B。 5．B A．CO2是共价化合物，碳与每个氧有两对共用电子对，其电子式，A选项错误； B．氯化铵的电子式为：，B选项正确； C．Cl-是Cl原子得到1个电子，Cl-的结构示意图为，C选项错误； D．用电子式表示Na2O的形成过程表示为：，D选项错误； 故答案选B。 6．B A．铷为第IA族元素，不是副族元素，A错误； B．同一主族元素，从上到下元素的金属性逐渐增强，Rb在K的下一周期，所以元素的金属性：Rb>K，B正确； C．对于电子层相同的元素，核电荷数越大，原子半径越小。Rb和I的电子层数相同，Rb是第IA的元素，I是第VIIA的元素，所以Rb、I的原子半径：Rb＞I，C错误； D．同一主族元素，从上到下元素的金属性逐渐增强，金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故碱性：KOH＜RbOH，D错误； 故选B。 7．C A．NaCl在水分子作用下电离产生的Na+、Cl-与水分子结合形成水合钠离子、水合氯离子，用电离方程式简单的表示其电离过程为：NaCl=Na++Cl-，A正确； B．在稀硫酸溶液中硫酸电离产生大量H+、，溶液导电能力较强。向其中加入Ba(OH)2，二者反应产生BaSO4沉淀和H2O，在a点时二者恰好发生反应：Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O，此时溶液中几乎不存在自由移动的离子，导电能力最弱，此后Ba(OH)2过量，其电离产生大量自由移动的Ba2+和OH-，使溶液的导电能力逐渐增强。根据图像可知：在b时刻溶液中含有较多的Ba2+和OH-，B正确； C．R是26号元素，则R是Fe，根据原子核外电子排布规律可知Fe原子结构示意图为：，可知Fe位于第四周期第Ⅷ族，C错误； D．Cl2溶于水，与水发生反应：Cl2+H2OHCl+HClO，HClO不稳定，光照发生分解反应：2HClO2HCl+O2↑，分解产生HCl，使溶液中c(H+)增大，溶液的pH减小，D正确； 故合理选项是C。 8．B A．12C和14C的质子数相同、中子数不同，是不同核素，故A错误； B．12C和14C的质子数相同、中子数不同，互称为同位素，故B正确； C．12C和14C的核外电子数相同，化学性质相同，物理性质不同，故C错误； D．由12CO2和14CO2组成的气体是纯净物，故D错误； 选B。 9．B A．元素符号左上角的数字为质量数，3He的质量数为3，故A正确； B．同素异形体是同种元素形成的不同单质，3He与4He不互为同素异形体，故B错误； C．同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子，3He与4He互为同位素，故C正确； D．He的质子数为2，则3He的中子数为1，故D正确； 故选B。 10．C A．在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物属于电解质，故A错误； B．属于两性氧化物，不属于碱性氧化物，故B错误； C．丁达尔效应是胶体的特征性质，依据丁达尔效应可以将分散系分为胶体或非胶体(包括溶液和独液)两大类，故C正确； D．金刚石、石墨和互为同素异形体，和互为同素异形体，、和都是单质，不属于H的同位素，故D错误； 故选C。 11．D X、Y、Z、M是元素周期表中前20号元素，其原子序数依次增大，且X、Y、Z相邻．X的核电荷数是Y的核外电子数的一半，推测X为氧元素，则Y为硫元素，Z为氯元素；Y与M可形成化合物M2Y，则M为K元素，据此分析解答。 A．同周期自左而右原子半径减小，故原子半径Z(Cl)＜Y(S)，故A错误； B．离子电子层数越多离子半径越大，具有相同电子排布的离子，核电荷数越大的离子半径越小，则离子的半径：S2-＞Cl-＞K+＞O2-，故B错误； C．X的阴离子为O2-，核外电子数为10、Y的阴离子为S2-，核外电子数为18，故C错误； D．Z为氯元素，其最高价氧化物的水化物为HClO4，故D正确； 故选D。 12．C A．同一周期从左往右原子序数递增，原子半径递减，元素的金属性减弱，最高价氧化物的水化物的碱性越来越弱，所以碱性：氢氧化钠强于氢氧化镁，故A错误； B．三者属于电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，半径越小，所以，故B错误； C．同一主族从上往下元素的非金属性递减，对应的氢化物的还原性依次的增强，故C正确； D．碳、氮、氟为同一周期从左至右的非金属性元素，元素的非金属性增强，对应氢化物的稳定性增强，故D错误； 故答案为：C。 13．A A．氯化铵为离子化合物，其电子式为：，A正确； B．Na+是Na原子失去最外层的1个电子形成的，其核外电子排布是2、8，故Na+的结构示意图是，B错误； C．中子数为18的氯原子质量数是17+18=35，故该原子的表示式为：，C错误； D．N2分子中2个N原子形成3对共用电子对，使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，其结构式为：N≡N，D错误； 故选A。 14．B ①同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，气态氢化物的稳定性逐渐增强，同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，气态氢化物的稳定性逐渐减弱，非金属性F＞O＞S，则热稳定性HF＞H2O＞H2S，①错误； ②同周期从左到右主族元素的原子半径逐渐减小，同主族从上到下元素的原子半径逐渐增大，则原子半径Na＞Mg＞（S）＞O，②正确； ③同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，非金属性P＜S，则酸性H3PO4＜H2SO4，③错误； ④同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，得电子能力逐渐增强，得电子能力C＜N＜O＜F，④正确； ②④正确；答案选B。 15．D A．氢键只存在于含有电负性较大的N、O、F元素的分子之间，故PH3不可形成分子间氢键，A错误； B．K+的结构示意图为  ，B错误； C．H2O是共价化合物，故其电子式为  ，C错误； D．KHPO2中含有K+和之间存在离子键，中存在共价键，D正确； 故答案为：D。 16．C A．氯化铵由铵根离子和氯离子构成，氯离子最外层达到8电子稳定结构，且铵根离子和氯离子应加上方括号，并在括号的右上方表示出电荷数及正负号，其电子式为，故A错误； B．铵根离子中N和H之间形成共价键，溴化铵的电子式为，故B错误； C．过氧化钠由Na+和构成，其电子式为，故C正确； D．氯化钙由钙离子和氯离子构成，电子式中氯离子应加上方括号，并在括号的右上方表示出电荷数及正负号，正确的电子式为，故D错误； 故答案选C。 17．A A．二氧化碳为共价化合物，碳氧间存在碳氧双键，电子式为 ，A正确； B．氯离子是阴离子，应表示出其最外层电子，扩上中括号，标上所带负电荷，则氯化铵的电子式为，B错误； C．氯为17号元素，原子结构示意图为，C错误； D．镁原子失去电子、氯原子得到电子形成离子化合物氯化镁，表示为，D错误； 故选A。 18．B A．和互为同位素，原子中均含有6个质子，选项A正确； B．质子数为6，原子结构示意图为 ，选项B错误； C．和质子数相同、中子数不同，碳元素形成的不同核素，互为同位素，选项C正确； D．和原子的核外电子排布相同，均为两个电子层，各层电子数分别为2、4，选项D正确； 答案选B。 19．D 短周期主族元素V、X、Y、Z、W的原子序数依次增大，V原子核内无中子，则应为H元素，X原子的最外层电子数是内层电子数的三倍，应为O元素，W的原子序数是X的两倍，为S元素，由Q结构可知Y最外层应有3个电子，Q为Al元素，Z元素的化合价为=4，则Z为Si元素，以此解答该题。 由以上分析可知，V、X、Y、Z、W分别为H、O、Al、Si、S。 A．非金属性O＞Si，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，则ZV4的稳定性比V2X弱，故A错误； B．W的氧化物的水化物若为亚硫酸，属于弱酸，故B错误； C．同主族从左向右原子半径增大，同周期主族元素从左向右原子半径减小，则原子半径Y＞Z＞W＞X＞V，故C错误； D．非金属性：O>S>Si，故D正确； 故选：D。 20．A A．铝离子的核外有10个电子，结构示意图为，故A正确； B．HCl为共价化合物，氯化氢的电子式是：，故B错误； C．中子数为20的钙原子，其质量数是20+20=40，可表示为，故C错误； D．NaHCO3在水溶液中电离时HCO不能拆开，正确的电离方程式为：NaHCO3═Na++HCO，故D错误； 故选：A。 21．(1) N、O Ba(NO3)2 第六周期第ⅡA族 (2)16NH3+12NO+6NO2=17N2+24H2O (3)2NO2+4SO=N2+4SO (4) 取少量反应后A中溶液于试管中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口。若试纸变蓝，则A中生成NH 30 根据元素化合价的变化分析反应的氧化剂与还原剂；根据反应物的物质的量的比书写化学反应方程式；根据铵根离子在碱性加入条件下可以放出氨气这一特点验证氨气的存在；根据得失电子数目守恒计算反应物的物质的量，从而计算所需溶液的体积。 （1）①被还原的元素化合价降低，根据图1，化合价降低的元素是N和O，根据元素守恒，X中应含有Ba元素，根据图2，X中含有NO，因此化合物X的化学式为Ba(NO3)2。 ②钡元素位于第六周期ⅡA族。 （2）氮的氧化物与NH3反应生成无害物质，即N转化成N2，NO与NH3的反应方程式6NO+4NH3=5N2+6H2O，NO2与NH3发生反应的方程式为6NO2+8NH3=7N2+12H2O，因此NO与NO2物质的量之比为2：1，因此总反应方程式为：16NH3+12NO+6NO2=17N2+24H2O。 （3）根据反应NO2→N2，N的化合价降低，NO2作氧化剂，SO作还原剂，SO被氧化成SO，离子反应方程式为2NO2+4SO=N2+4SO。 （4）①NaClO属于离子化合物，其电子式为； ②检验NH的方法：取少量反应后A中溶液于试管中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口，若试纸变蓝，则A中生成NH； ③次氯酸钠可以与NH完全反应转化为N2，反应的离子方程式为2NH+3ClO-=N2+3Cl-+3H2O+2H+，根据得失电子数目守恒，V(NaClO)×10-3×2×2=0.448×2×3/22.4，解得V(NaClO)=30mL。 【点睛】本题的难点是氧化还原反应方程式的书写，如本题(2)，生成无害物质，先写出NO+NO2+NH3→N2+H2O，参与反应NO和NO2物质的量之比为2：1，因此写成2NO+NO2+NH3→N2+H2O，根据化合价的升降法，进行配平。 22．(1) (2)离子键 (3)冷却剂 （1）据题意，叠氮化钠是气体发生剂，受热分解产生氮气和金属钠，根据氧化还原反应配平方程式为：； 故答案为：； （2）氧化钠为离子化合物，故含有离子键； 故答案为：离子键； （3）碳酸氢钠在受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O时要吸收产气过程释放的热量，做冷却剂； 故答案为：冷却剂。 23．(1)23 (2)B (3) （1）原子中，因为核外电子数=核内质子数，所以可求x的值为23； （2）元素的化学性质与最外层电子数有关，所以最外层电子数相同的元素化学性质相似；镓（Ga）元素与B元素最外层电子数相同，所以镓（Ga）元素与B元素的化学性质相似； （3）镓元素易失去最外层3个电子而显+3价，氯化物中氯元素化合价为-1价，所以氯化镓的化学式为GaCl3；氯原子是17号元素，核外电子分为三个电子层，一层2个电子，二层8个电子．三层7个电子，原子结构示意图为；氯离子的电子式为：。 24．(1)ⅦA (2)Na (3)HCl＞H2S (4)Al(OH)3 （1）A元素位于第三周期，同周期从左向右原子半径依次减小(稀有气体除外)，A为该周期原子半径最小的元素，即A为Cl，属于第三周期ⅦA族，故答案为ⅦA； （2）同周期从左向右金属性减弱，其最高价氧化物对应水化物碱性减弱，因此第三周期中碱性最强的是NaOH，故答案为Na； （3）C元素在周期表中位于A的相邻主族，根据上述分析，A为Cl，则C为S，非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，Cl的非金属性比S强，HCl稳定性比H2S强；故答案为HCl＞H2S； （4）D元素最高价氧化物的水化物能与NaOH、H2SO4反应，说明D的最高价氧化物对应水化物显两性，即D为Al，最高价氧化物的水化物为Al(OH)3；故答案为Al(OH)3。 25．(1)＞ (2)KOH＞ (3)＞； （1）N和P同主族，同主族从上到下非金属性逐渐减弱，其最高价氧化物对应水化物酸性逐渐减弱，因此酸性：＞；故答案为：＞。 （2）Na和K同主族，同主族从上到下金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应水化物碱性逐渐增强，因此碱性：KOH＞NaOH，Na和Mg同周期，同周期从左到右金属性逐渐减弱，其最高价氧化物对应水化物碱性逐渐减弱，因此碱性：NaOH ＞，所以碱性KOH＞；故答案为：KOH＞。 （3）Al和Mg同周期，同周期从左到右金属性逐渐减弱，其最高价氧化物对应水化物碱性逐渐减弱，因此碱性：＞；故答案为：＞。 学科网（北京）股份有限公司 $$