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．核素的核电荷数是 A．17 B．37 C．20 D．54 2．下列物质中含有离子键的是 A．CO2 B．NaOH C．He D．Cl2 3．超级电容器是介于普通电容器与电池之间的储能装置。石墨烯/聚3，4－乙烯二氧噻吩(PEDOP)可用于制备超级电容器。下列有关说法正确的是 A．石墨烯/聚3，4－乙烯二氧噻吩是一种新型化合物 B．聚3，4－乙烯二氧噻吩是人工合成高分子化合物 C．石墨与C60互为同分异构体 D．聚3，4－乙烯二氧噻吩是纯净物 4．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的原子半径是短周期元素中最小的，Y是短周期中金属性最强的元素，元素Z的最高正价与最低负价代数和为4，下列说法正确的是 A．原子半径：W>Z> Y B．简单离子的还原性：W >Z C．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>W D．X与Y形成化合物的水溶液可使红色石蕊试纸变蓝 5．为纪念门捷列夫，科学家将1955年人工合成的一种新元素用符号“Md”表示，中文命名为“钔”。核素的质子数为 A．101 B．157 C．258 D．359 6．下列有关物质性质、用途的说法正确的是 A．在食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋，可防止食物受潮、氧化变质 B．浓硫酸具有吸水性，可以使蔗糖炭化 C．与水反应生成硝酸，说明是酸性氧化物 D．高温时与反应放出，所以的酸性比强 7．如图为元素周期表中元素X的信息。下列关于X的说法正确的是 A．属于过渡元素 B．质量数为72.63 C．处于第四周期IVA族 D．非金属性比碳强 8．下列化学用语表述正确的是 A．正丁烷的空间填充模型：   B．氯化铵的电子式：   C．3-甲基戊烷的键线式：   D．中子数为8的氧原子： 9．下列电子式的书写正确的是 A．氮原子： B．O2-： C．Na2O：Na+[]2- Na+ D．CaCl2：Ca2+ 10．短周期元素的离子aW2＋、bX＋、cY2-、dZ-都具有相同的电子层结构，下列推断正确的是 A．原子半径：W>X>Z>Y B．离子半径：Y2->Z->X＋>W2＋ C．a+2=c-2 D．热稳定性：H2Y>HZ 11．下列物质属于化合物的是 A．纯净的空气 B．含铜量为80%的氧化铜 C．纯净的盐酸 D．含氮量为15%的碳酸铵 12．化学与生产、生活及社会发展密切相关。下列有关说法错误的共有 ①“血液透析”和“静电除尘”利用了胶体的不同性质 ②碳纳米管和石墨烯互为同素异形体 ③二氧化氯是一种高效的新型火菌消毒剂，使用时用医用消毒酒精适当稀释效果更佳 ④我国古老的马家窑青铜刀属于青铜制品，青铜是一种合金 ⑤氢氧化铁胶体具有很强的吸附性，可用于自来水的杀菌消毒 ⑥具有强氧化性，可作织物漂白剂 ⑦PM2.5指直径小于或接近2.5微米的颗粒物，在空气中能产生丁达尔现象 ⑧包装用的铝箔，利用了其延展性好且容易在表面形成致密氧化膜的性质 ⑨纯金属与其合金相比，一般具有更低的熔点 A．2项 B．3项 C．4项 D．5项 13．X、Y、Z、W是短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示，X是空气中含量最多的元素，下列说法正确的是 X Y Z W A．Y与Z形成的化合物能实现光能转化为电能 B．W的单质有漂白性，能做自来水消毒剂 C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：W＞X＞Z D．X和Z都能与Y元素形成多种化合物 14．下列物质的性质比较，正确的是 A．热稳定性： B．离子半径大小： C．酸性强弱： D．沸点： 15．X、Y、Z、M、Q为周期表前20号元素，原子序数依次增大。X元素的某种原子失去一个电子即为质子，Y元素的周期数是其最外层电子数的，X与Z同主族，M与Y原子最外层电子数相同。Z、M、Q原子的最外层电子数之和与Y的核电荷数相同。以下说法错误的是。 A．简单离子的半径：M>Q B．最高价氧化物的水化物碱性：Q>Z C．ZX为离子化合物，其中X元素的化合价为价 D．X、Y、Z形成的化合物可以与M最高价氧化物的水化物发生中和反应 16．下列结论错误的是 ①微粒半径： K+＞Al3+＞S2-＞C1- ②氢化物的稳定性： HF＞HCl＞H2S＞PH3＞ SiH4 ③离子的还原性： S2- ＞C1- ＞Br- ＞I- ④氧化性： C12＞S＞Se＞Te ⑤酸性： H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3 ⑥非金 属性： O＞N＞P＞Si ⑦金属性： Be＜Mg＜Ca＜K 。 A．只有① B．①③ C．②④⑤⑥⑦ D．①③⑤ 17．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如下表所示，已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍，下列说法正确的是 A．原子半径：X＜Y＜Z B．气态氢化物的热稳定性：X＞Z C．元素W与Mg形成的化合物含离子键 D．X的最高价氧化物为两性氧化物 18．下列物质中有Cl-存在的是 A．KCl B．NaClO C．HCl D．KClO3 19．已知硒(Se)为第VIA族元素，上列有关硒元素的化合物的说法中不正确的是 A．其同族氢化物的熔沸点：H2O>H2Se>H2S B．SeO3只有还原性 C．BaSeO4与BaSO4相似，均难溶于水 D．H2SeO4溶于水破坏共价键 20．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A．标准状况下，2.24L氖气含有的质子数为NA B．常温常压下，0.1mol12C18O2含有的中子数为2.6NA，电子数为2.2NA C．1mol雄黄(As4S4，)分子中，含有的极性键数为8NA D．0.1mol(H2与Cl2)的混合气体充分反应后，体系中含有共价键总数为0.2NA 二、非选择题（共5题） 华为手机采用的石墨烯薄片液冷散热系统，是全球最强散热手机系统。石墨烯的结构可看作单层的石墨。 21．判断石墨的化学式“C”是否为分子式？ （填“是”或“否”） 22．从“元素周期律”的角度解释说明碳和硅的非金属性强弱 。 23．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钾与形成的球碳盐，推测该物质中可能存在的化学键种类： 。 24．将碳的最高价氧化物通入少量稀氨水中，尝试写出发生反应的离子方程式 。 25．写出下列物质中含有的微粒数目。 1molHD2O+质子数： ；中子数： ；电子数： 。 26．回答下列问题： (1)问题一：图1是主族元素的原子半径，分析图1可得出什么结论 。 (2)问题二：图2是短周期元素的主要化合价，分析图2可得出什么结论 。 27．元素周期表反应了元素存在周期性的变化规律，下表是周期表中部分元素的部分信息： 元素名称 氟 氯 溴 碘 砹 元素符号 9F 17Cl xBr yI zAt 单质颜色(常态) 浅黄绿色 黄绿色 深红棕色 紫黑色 / 单质熔点/℃ -219.6 -101 -7.2 113.5 / 单质沸点/℃ -188.1 -34.6 58.78 184.4 / 主要化合价 -1 -1、+7 -1、+7 -1、+7 / 分析并回答下列问题： (1)周期表从左到右依次有18个纵行，上述元素在周期表的第 个纵行。 (2)上表中xBr、zAt的x= ，z= 。 (3)yI在周期表中的位置是 。 (4)常温下，描述最接近砹单质物理性质的是 。 A．红色液体易挥发 B．无色气体易液化 C．灰色固体易升华 D．黑色固体易升华 (5)单质从F2到I2分别与氢气反应的条件依次是 。 A．点燃、接触、加热、强热 B．强热、接触、加热、点燃 C．接触、点燃、加热、强热 D．加热、接触、强热、加热 (6)下列化学式正确的是 。 A．Na2At B．CAt4 C．AgAt2 D．At2O7 (7)IBr是一种拟卤素，它的性质与卤素单质的化学性质相似。请写出Cl2和IBr分别与NaOH溶液反应的化学方程式① 、② 。其中属于氧化还原反应有 。 28．下图为元素周期表前三周期的一部分，①②③④分别代表一种元素，其中①的单质为空气的重要成分，动植物的生命活动不可缺少。 请回答下列问题： (1)①的元素符号是 。 (2)②的原子结构示意图为 。 (3)③和④最高价氧化物的水化物酸性强弱：③ ④(填“>”或“<”)。 (4)①单质与④的氢化物水溶液发生置换反应的化学方程式为 。 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B B D A A C C C B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B C C A C B C A B D 1．A 核电荷数=质子数，则核素的核电荷数为17，故答案选A。 2．B CO2和Cl2都是共价分子，存在共价键，He是单原子分子，不存在化学键，NaOH是离子化合物，含有离子键； 故答案为B。 3．B A．石墨烯/聚3，4-乙烯二氧噻吩是混合物，A项错误； B．聚3，4-乙烯二氧噻吩是聚合物、是人工合成高分子化合物，B项正确； C．石墨与C60都是碳元素的不同单质，故互为同素异形体，C项错误； D．高分子化合物都是混合物，聚3，4-乙烯二氧噻吩是聚合物，是混合物，D项错误； 答案选B。 4．D 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的原子半径是短周期元素中最小的，则X为H元素；Y是短周期中金属性最强的元素，则Y为Na元素；元素Z的最高正价与最低负价代数和为4，则Z为S元素、W为Cl元素。 A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则硫原子的原子半径大于氯原子，故A错误； B．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，对应简单离子的还原性依次减弱，则硫离子的还原性强于氯离子，故B错误； C．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，则硫酸的酸性弱于高氯酸，故C错误； D．X与Y形成的化合物为氢化钠，氢化钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠溶液可使红色石蕊试纸变蓝，故D正确； 故选D。 5．A 核素中，258表示的是质量数，101表示的是质子数，所以核素的质子数为101，答案选A。 6．A A．铁粉是抗氧化剂、硅胶是干燥剂，在食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋，可防止食物受潮、氧化变质，故A正确； B．浓硫酸使蔗糖炭化，体现浓硫酸的脱水性，故B错误； C．与水反应生成硝酸和NO，不是酸性氧化物，故C错误； D．的酸性比弱，故D错误； 选A。 7．C A．根据4s24p2可知，电子层有4个，最外层电子数为4，所以Ge处于第4周期第IVA族，不属于过渡元素，A错误； B．质量数=中子数+质子数，均为整数，74.92为Ge相对原子质量，B错误； C．Ge处于第4周期第IV族，C正确； D．同一主族元素，从上到下，非金属性减弱，因此Ge的非金属性比碳弱，D错误； 答案选C。 8．C A．正丁烷的球棍模型为：  ，A错误； B．氯化铵的电子式为：  ，B错误； C．3-甲基戊烷的键线式正确，C正确； D．中子数为8的氧原子：，D错误； 故选C。 9．C A．氮原子核外有7个电子，最外层有5个电子，，A错误； B．氧离子是氧原子得到2个电子后形成的离子，最外层有8个电子，，B错误； C．Na2O是由钠离子和氧离子构成的，电子式正确，C正确； D．氯化钙是钙离子和氯离子构成的，Ca，D错误； 故选C。 10．B 短周期元素的离子aW2+、bX+、cY2-、dZ-具有相同电子层结构，核外电子数相等，所以a-2=b-1=c+2=d+1，Y、Z为非金属，处于第二周期，故Y为O元素，Z为F元素，W、X为金属处于第三周期，W为Mg元素，X为Na元素。 A．同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径Na＞Mg＞O＞F，故A错误； B．电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，所以离子半径：O2-＞F-＞Na+＞Mg2+，故B正确； C．aW2+、cY2-核外电子数相同，故a-2=c+2，故C错误； D．非金属性F＞O，非金属性越强氢化物越稳定性，氢化物稳定性为HF＞H2O，故D错误； 故选：B。 11．B A．纯净的空气含氮气、氧气等多种物质，属于混合物，故不选A；     B．CuO中Cu元素的质量分数为，含铜量为80%的氧化铜是纯净物，氧化铜是化合物，故选B； C．纯净的盐酸是氯化氢的水溶液，盐酸是混合物，故不选C； D．碳酸铵中N元素的质量分数为，含氮量为15%的碳酸铵为混合物，故不选D； 选B。 12．C ①“血液透析”利用胶体不能透过半透膜性质，“静电除尘”利用了胶体粒子带电的性质，故①正确； ②碳纳米管和石墨烯是碳元素的不同单质互为同素异形体，故②正确； ③二氧化氯能氧化乙醇，不能用医用消毒酒精稀释二氧化氯，故③错误； ④青铜是铜锡合金，故④正确； ⑤氢氧化铁胶体具有很强的吸附性，可用于净水，但是不具有杀菌消毒作用，故⑤错误； ⑥NaClO具有氧化性和漂白性，可用于织物漂白剂，故⑥正确； ⑦分散质粒子的直径在1～100nm之间的分散系属于胶体，PM2.5不能产生丁达尔现象，故⑦错误； ⑧铝箔是通过压延制造而成的，延展性好，食品包装袋中用到铝箔，是用到了铝箔良好的阻隔性，铝箔的氧气透过率极低，能有效的阻隔空气中易使食品变质的气体，如氧气等，故⑧正确； ⑨合金与其纯金属相比，一般具有更低的熔点，故⑨错误； 综上，错误的有③⑤⑦⑨共4项； 答案选C。 13．C X是空气中含量最多的元素，则X为N；根据周期表的相对位置，可知Y为O，Z为Si，W为Cl。 A．硅单质可以实现光能转化为电能，二氧化硅不可以，故A错误； B．Cl2没有漂白性，氯水中含有的HClO有漂白性，可用于自来水的消毒，故B错误； C．非金属性Cl>N>Si，故最高价氧化物对应的水化物的酸性HClO4>HNO3>H2SiO3，故C正确； D．N和O可以形成NO、NO2等化合物，但Si和O只能形成SiO2，故D错误； 故选C。 14．A A．元素的非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，热稳定性：，A正确； B．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；离子半径大小：，B错误； C．原子半径氟小于氯小于溴，则氢溴键更易断裂电离出氢离子，故酸性，C错误； D．三者均为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，则磷化氢小于砷化氢，氨气形成氢键，沸点升高，故沸点：，D错误； 故选A。 15．C X失去一个电子后变为质子，因此X为H。Y最外层电子数为周期数的三倍即为O，X、Z同主族，因此Z为Na。M、Y原子最外层电子数相同即M为S。Z、M、Q原子的最外层电子数之和与Y的核电荷数相同，可知Q为K。 A．简单离子半径为：S2−>K+，A正确； B．K金属性强于Na，所以氢氧化钾碱性强于氢氧化钠，B正确； C．ZX为NaH属于离子化合物，H为−1价，C错误； D．X、Y、Z形成的化合物为氢氧化钠，M最高价氧化物的水化物为硫酸，可以发生中和反应，D正确。 故选C。 16．B ①核外电子排布相同的微粒，其微粒半径随原子序数的增大而减小，微粒半径应该是S2->Cl->K+>Al3+，①错误； ②非金属性越强，对应氢化物的稳定性越强，非金属性F＞Cl＞S＞P＞Si，则氢化物的稳定性：HF> HCl>H2S>PH3>SiH4，②正确； ③非金属性越强，相应阴离子的还原性越弱，还原性应该是S2->I-> Br-> Cl-，③错误； ④非金属性越强，单质的氧化性越强，非金属性Cl＞S＞Se＞Te，则氧化性Cl2>S>Se>Te，④正确； ⑤非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性S＞P＞Si，则酸性，H2SO4>H3PO4>H2SiO3，⑤正确； ⑥同周期自左向右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，同主族自上而下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，⑥正确； ⑦同周期自左向右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，同主族自上而下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，⑦正确； 综上所述①③错误； 答案选B。 17．C Y、W的原子序数之和是Z的3倍，设Y的原子序数为a，则Z的原子序数为a+1，W的原子序数为a+10，则a+(a+10)=3×(a+1)，解得a=7，即Y为N元素，结合位置关系可知，Z为O，X为Si，W为Cl元素，然后结合元素化合物知识来解答。 由以上分析可知X为Si，Y为N，Z为O，W为Cl元素。 A．原子核外电子层越多，原子半径越大，则原子半径大小关系为：X＞Y＞Z，A错误； B．元素的非金属性越强，其相应的简单气态氢化物就越稳定，元素的非金属性：X＜Z，则气态氢化物的稳定性为X＜Z，B错误； C．W是Cl元素，可Cl与Mg形成化合物是MgCl2，其中Mg2+与Cl-之间以离子键结合，因此是含离子键的化合物，C正确； D．X为Si，其最高价氧化物是SiO2，该物质是酸性氧化物，D错误； 故合理选项是C。 18．A A．KCl是离子化合物，由钾离子和氯离子构成，有Cl-存在，A正确； B．NaClO是离子化合物，由钠离子和次氯酸根离子构成，没有Cl-存在，B错误； C．HCl是共价化合物，没有Cl-存在，C错误； D．KClO3是离子化合物，由钾离子和氯酸根离子构成，没有Cl-存在，D错误； 答案选A。 19．B A．H2O可形成分子间氢键，沸点最高，H2S，H2Se二者均由分子构成，熔沸点取决于分子间作用力，分子间作用力取决于相对分子质量，H2Se的相对分子质量比H2S大，因此H2Se分子间作用力强于H2S，故熔沸点：H2O>H2Se>H2S，故A正确； B．SeO3中Se元素的化合价为+6价，是Se元素的最高价态，所以SeO3只有氧化性，没有还原性，故B错误； C．Se和S位于同一主族，则BaSeO4与BaSO4相似，均难溶于水，故C正确； D．H2SeO4溶于水电离出H+和，H2SeO4是共价化合物，溶于水破坏共价键，故D正确； 故选B。 20．D A．标准状况下，2.24L氖气的物质的量为0.1mol，又1个Ne原子含有10个质子，故2.24L氖气含有的质子数为NA，故A正确； B．1个12C18O2含有的中子数为26，电子数为22，故0.1mol12C18O2含有的中子数为2.6NA，电子数为2.2NA，故B正确； C．由结构可知，1mol雄黄(As4S4，)分子中，含有的极性键数为8NA，故C正确； D．0.1molH2与Cl2的混合气体，无论谁过量，充分反应后，体系中都含有0.1mol的分子，且每个分子都只有一个共价键，所以含有共价键总数为0.1NA，故D错误； 故选D。 21．否 22．同主族从上往下，原子半径增大，原子核对核外电子的吸引能力减弱，非金属性减弱，故非金属性C>Si 23．离子键、共价键 24． 【解析】21．石墨是混合型晶体，不是分子晶体，没有分子式，故答案为 “否”； 22．同主族从上往下，原子半径增大，原子核对核外电子的吸引能力减弱，非金属性减弱，故非金属性C>Si； 23．属于盐，为离子晶体，含有离子键，碳原子之间为共价键，故答案为离子键、共价键； 24．碳的最高价氧化物为CO2，CO2通入少量稀氨水中生成碳酸氢铵，发生反应的离子方程式为：。 25． 11NA 10NA 10NA 1个H原子有1个质子，没有中子，1个电子；1个D原子有1个质子、1个中子和1个电子；1个O原子有8个质子、8个中子和8个电子；故1molHD2O+质子数11NA；中子数：10NA；失去1mol电子，带1mol正电荷，故电子数：10NA； 故答案为：11NA；10NA；10NA。 26．(1)同周期的主族元素随核电荷数的增加原子半径减小，同主族元素随电子层数的增多原子半径增大 (2)同主族元素的化合价相似；随着原子序数的递增，元素的最高正化合价呈现+1→+7，非金属元素最低负化合价呈现-4→-1的周期性变化，非金属元素的最高正化合价与最低负化合价的绝对值之和为8 【解析】（1） 由图1可得出同周期的主族元素随核电荷数的增加原子半径减小，同主族元素随电子层数的增多原子半径增大； （2） 由图2可得出同主族元素的化合价相似；随着原子序数的递增，元素的最高正化合价呈现+1→+7，非金属元素最低负化合价呈现-4→-1的周期性变化，非金属元素的最高正化合价与最低负化合价的绝对值之和为8. 27．(1)17 (2) 35 85 (3)第五周期第VIIA族 (4)D (5)C (6)BD (7) Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O IBr+2NaOH=NaBr+NaIO+H2O Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O （1）氟、氯、溴、碘、砹均为卤族元素，最外层均有7个电子，在周期表中位于第ⅦA族，在周期表的第17纵行。 （2）Br位于第四周期第ⅦA族，其原子序数比位于第三周期的氯元素多18，则Br的原子序数为17+18=35，即x=35；砹位于第六周期，第五周期有18种元素，第六周期有32种元素，所以砹的原子序数比Br多32+18=50，则z=50+35=85。 （3）碘在溴的下一周期，所以碘位于第五周期第ⅦA族。 （4）根据同主族元素的递变性，可推出砹的物理性质。卤素单质从F2到I2的颜色逐渐加深，状态从气态到固态，所以砹的颜色应比碘的紫黑色还深，状态应为固态，碘易升华，故砹也可能易升华，故选D。 （5）卤族元素从F到I，非金属性逐渐减弱，和氢气化合越来越难。F2和氢气在冷暗处就能化合，且会发生爆炸，Cl2和氢气反应需要点燃或光照，Br2和氢气反应需要加热，I2和氢气反应需要比Br2更高的温度且需持续加热，故选C。 （6）At位于第ⅦA族，和Cl相似，最高正价为+7价，负价为-1价，和Na、C、Ag结合的化合物分别为NaAt、CAt4、AgAt，和O结合，O为-2价，At为+7价，则化学式为At2O7，故选BD。 （7）IBr是一种拟卤素，它的性质与卤素单质的化学性质相似。Cl2和IBr分别与NaOH溶液反应是相似的，氯气和NaOH溶液反应的化学方程式为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，则IBr与NaOH溶液反应的化学方程式为：IBr+2NaOH=NaBr+NaIO+H2O，在该反应中，IBr中Br为-1价，I为+1价，反应后化合价没有发生变化，不是氧化还原反应，氯气和NaOH溶液的反应中Cl元素的化合价既升高，又降低，发生了氧化还原反应。 28．(1)O (2) (3)＜ (4) ①的单质为空气的重要成分，动植物的生命活动不可缺少，则①为O，②为F，③P，④为S，以此分析； （1）根据分析，①为氧，故答案为：O； （2）②为F，故答案为：； （3）同周期元素，随着原子序数增大，氧化性增大，最高价氧化物的水化物酸性增强，酸性H3PO4＜H2SO4； 故答案为：＜； （4）根据置换反应原理，； 故答案为：。 学科网（北京）股份有限公司 $$