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．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。下列说法正确的是 X Y W Z T A．原子半径：Z>W>Y>X B．氧化物对应的水化物酸性：Z>X C．由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键 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 2．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的主族元素。X的原子核外L层电子数比K层多5；Y元素的原子失去1个电子，所得到的微粒具有与氖原子相同的电子层结构；Z是地壳中含量最多的金属元素；W与Y同主族。下列说法正确的是 A．原子半径：W＞Z＞Y＞X B．X的最高价氧化物的化学式可表示为X2O7 C．Z的最高价氧化物的水化物属于强碱 D．单质与O2或H2O反应的剧烈程度：Y＜W 3．A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素，且位于两个不同的周期。A元素原子的最外层电子数是内层的2倍，C与A同周期，且C与A能形成AC和AC2两种化合物，E元素的原子半径在同周期中最小，D与E形成的化合物DE是生活中常用的调味剂，下列叙述正确的是 A．氢化物的稳定性：B>C>A>E B．熔点：DE>AE4>BC2 C．D2C与D2C2含有的化学键类型完全相同 D．简单离子半径：D>E>C>B 4．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．中含有的中子数为 B．与完全反应，转移的电子数为0.2 C．，含有的原子数约2为 D．溶液中含有的氧原子数4为 5．下表是元素周期表的一部分，有关说法正确的是    族 周期 2 丙 丁 3 甲 乙 戊 己 A．戊的氢化物比丁的氢化物稳定 B．甲、乙、戊三种元素的原子半径：戊>乙>甲 C．六种元素中，丙元素单质的化学性质最活泼 D．丙、戊、己的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强 6．下列是几种粒子的结构示意图，有关说法不正确的是 ①  ②  ③  ④ A．①和②属同种元素 B．①和③的化学性质相似 C．①和④可形成NaO D．②表示的是阴离子 7．元素X由同位素和组成，前者的丰度为m%，后者的丰度为n%，则该元素的近似相对原子质量为 A． B．A+B C． D．Am%+Bn% 8．下列物质中，只含有非极性共价键的是 A．NaOH B．NaCl C．Cl2 D．H2S 9．下列物质中，含有极性共价键的是 A． B． C． D． 10．下列元素中，最高正化合价数值最大的是 A．C B．S C．F D．Ne 11．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．中质子数目为 B．标准状况下，中含有共价键的数目为 C．14g由CO和组成的混合气体中含有的原子数目为 D．溶液与足量Cu反应，转移的电子数为 12．下列有关物质结构的表述正确的是 A．次氯酸的电子式： B．二氧化硅的分子式：SiO2 C．硫原子的最外层电子排布式：2s22p4 D．钠离子的结构示意图： 13．下列性质比较错误的是 A．熔沸点：​ B．稳定性：​ C．碱性：​ D．还原性：​ 14．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，M、N、P、Q依次是这些元素形成的单质，甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素形成的二元化合物。其中，乙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体；丙是一种高能燃料，其组成元素与乙相同，分子中两种原子个数比为1：2。丁是常见的两性氧化物。上述物质的转化如图所示。下列说法正确的是 A．简单离子半径大小：Z>Y B．常温常压下，戊的沸点低于乙 C．化合物丙中只含有极性键 D．工业上在一定条件下可由丁制备Q 15．下列电子式书写正确的是 A． B． C． D． 16．下列说法证确的是 A．硫酸的摩尔质量是98g B．1molCl2质量为71g C．1mol/LH2SO4溶液中含1molH2SO4 D．N2的摩尔质量就是N2的相对分子质量 17．在下列物质中，含有非极性共价键的是 A．CO2 B．CH4 C．Na2O2 D．MgCl2 18．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列判断正确的是（    ） A．原子半径：r(W)＞r(Z)＞r( Y)＞r(X) B．Y元素的单质只能跟酸反应 C．最简单气态氢化物的热稳定性：W＞Z D．W元素氧化物对应的水化物均为强酸 19．“嫦娥一号”卫星完成的四大科学目标之一是探测下列14种元素的含量和分布：K、Th(钍)、U(铀)、O、Si、Mg、Al、Ca、Fe、Ti(钛)、Na、Mn、Cr(铬)、Gd(钆)。这14种元素原子的最外层电子数是奇数的主族元素有 A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 20．下列实验操作能达到相应实验目的的是 选项 实验操作 实验目的 A 向淀粉-KI溶液中滴入适量新制的氯水 比较Cl2、I2的还原性强弱 B 将Li、K分别投入水中 比较二者活泼性的强弱 C 将亚硫酸溶液滴入碳酸钠溶液中 比较S、C的非金属性强弱 D 过量的NaOH溶液分别滴入MgCl2、AlCl3溶液中 比较Mg、Na的金属性强弱 A．A B．B C．C D．D 二、非选择题（共5题） 21．铁元素位于第 周期 族。 22．简单阴离子的电子式 不但要画出最外层电子数，而且还应用“[ ]”括起来，并在右上角标出“n-”以表示其所带的电荷。例如：氯离子 、硫离子 。 23．某年，瑞典的化学家阿尔费德森在分析一种矿物时发现，得出的已知成分只有96%，那么其余的4%到哪儿去了呢？他经过反复试验，确信一定是矿物中含有一种至今还不知道的元素。因这种元素是在名叫透锂长石的矿物中发现的，他就取名为“锂”(希腊文“岩石”之意)。不久，阿尔费德森又在其它矿物中发现了这种元素。另一名瑞典化学家贝采尼乌斯也在卡尔斯温泉和捷克的马里安温泉的矿泉水中发生了锂。 (1)问题一：在元素周期表中，锂处于什么位置 ？ (2)问题二：由Na的性质预测Li可能的化学性质 ？ 24．“三酸两碱”是最重要的无机化工产品，广泛用于国防、石油、纺织、冶金、食品等工业。“三酸”是指硝酸、硫酸和盐酸，“两碱”是指烧碱和纯碱。请回答下列问题： (1)请写出硝酸中的氮元素在元素周期表中的位置： 。 (2)“三酸两碱”中所含第三周期的元素，按原子半径由大到小的顺序排列为 。 (3)氯的非金属性比硫 (填“强”或“弱”)，请举例说明你的结论： 。 (4)将Cu与稀硫酸混合，二者不反应，滴入后，溶液很快变成蓝色，该反应的化学方程式为 。 (5)19 g某二价金属的氯化物中含有0.4 mol ，金属A的相对原子质量是 。 25．回答下列问题： (1)①写出次氯酸的结构式： ；②写出生石膏的化学式： 。 (2)写出实验室制备氯气的离子方程式： 。 (3)称取10.5g固体样品(1g以下使用游码)时，将样品放在了天平的右盘，则所称样品的实际质量为 g。 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D B C D C D C D B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C A D D C B C C B B 1．D 设W的最外层电子数为a，则根据这几种元素在周期表中的相对位置可知，X、Y、Z的最外层电子数分别为：a+1、a+2、a+3，依题意有a+(a+1)+(a+2)+(a+3)=22，解得a=4，且该四种元素为短周期元素，则W、X、Y、Z、T分别为：Si、N、O、Cl、Ge。 A．原子半径：W>Z>X>Y，A错误； B．Z和X的氧化物的水化物均有多种，无法比较，B错误； C．NH4NO3中既含有离子键也含有共价键，C错误； D．Ge单质具有半导体性质，其与C同族，化学性质相似，可形成化合物GeCl4，D正确； 答案选D。 2．D X的原子核外L层电子数比K层多5，则其核外电子排布为2、7，其为F元素；Y元素的原子失去1个电子，所得到的微粒具有与氖原子相同的电子层结构，则Y为Na元素；Z是地壳中含量最多的金属元素，则Z为Al元素；W与Y同主族，则W为K(Rb、Cs等)元素。从而得出X、Y、Z、W分别为F、Na、Al、K。 A．X、Y、Z、W分别为F、Na、Al、K(Rb、Cs等)，K(Rb、Cs等)的电子层数最多，原子半径最大，Na和Al为同周期元素，Na的原子半径比Al大，F的原子半径最小，则原子半径：K(Rb、Cs等)＞Na＞Al＞F，A不正确； B．X为F元素，是非金属性最强的元素，没有正化合价，不能形成氧化物，B不正确； C．Z为Al元素，其最高价氧化物的水化物Al(OH)3属于两性氢氧化物，C不正确； D．Na和K(Rb、Cs等)的单质都能与O2或H2O反应，由于K(Rb、Cs等)的金属性比Na强，所以剧烈程度：Na＜K(Rb、Cs等)，D正确； 故选D。 3．B A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素，且位于两个不同的周期。A元素原子的最外层电子数是内层的2倍，则A为C元素，C与A同周期，且C与A能形成AC和AC2两种化合物，则C为O元素，B为N元素，E元素的原子半径在同周期中最小，D与E形成的化合物DE是生活中常用的调味剂即氯化钠，则D为Na元素，E为Cl元素，综上，A为C元素，B为N元素，C为O元素，D为Na元素，E为Cl元素。 A．元素非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越好，故稳定性H2O最强，A错误； B．NaCl常温下是固态，CCl4常温下是液态，NO2常温下是气体，故熔点NaCl>CCl4>NO2，B正确； C．Na2O只含离子键，而Na2O2含有离子键和共价键，因此化学键类型不完全相同，C错误； D．最外层电子数相同时，电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越小，半径越大；故简单离子半径：Cl->N3->O2->Na+，D错误； 故选B。 4．C A．的物质的量为0.1mol，含有的中子数为，A错误； B．与完全反应，钠全部转化为钠离子，转移的电子数为0.1，B错误； C．为标况，的物质的量为1mol，含有的原子数约2为，C正确； D．水溶液中也含氧原子，故无法计算，D错误； 故选C。 5．D 根据周期表位置关系可知甲乙丙丁戊己分别为Na、Mg、C、O、S、Cl。 A．非金属性：O>S，非金属性越强，对应的氢化物热稳定性越强，故戊的氢化物H2S比丁的氢化物H2O更不稳定，A错误； B．同周期主族元素原子半径从左往右原子半径递减，故甲、乙、戊三种元素的原子半径：Na> Mg >S，B错误； C．六种元素中，丁元素单质氧气的化学性质最活泼，C错误； D．非金属性越强，对应的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，因非金属性：Cl >S>C，故丙、戊、己的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强，D正确。 故选D。 6．C A．①和②分别是O和O2-，都属于氧元素，A正确； B．①为氧原子，③为硫原子，其最外层上均有6个电子，化学性质相似，B正确； C．①是O原子、④是Na原子，所形成的物质是Na2O，C错误； D．②为O2-，为阴离子，D正确； 故选C。 7．D 元素的近似相对原子质量=核素1的质量数×丰度+核素2的质量数×丰度+…，元素X由同位素和组成，前者的丰度为m%，后者的丰度为n%，故该元素的近似相对原子质量=A×m%+B×n%= Am%+Bn%， 故选D。 8．C 离子键是指阴阳离子之间的静电作用，共价键是指非金属原子之间通过共用电子对形成的强烈相互作用，同种非金属原子之间形成非极性共价键，不同同种非金属原子之间形成极性共价键，据此分析解题。 A．NaOH含有离子键和极性共价键，A不合题意； B．NaCl只含离子键，B不合题意； C．Cl2只含非极性共价键，C符合题意； D．H2S只含极性共价键，D不合题意； 故答案为：C。 9．D 不同非金属原子之间形成的共价键为极性共价键，相同非金属原子之间形成的共价键为非极性共价键。 A．氢气中氢原子之间为非极性共价键，A错误； B．氯化镁是由镁离子和氯离子构成的离子化合物，只含离子键，B错误； C．溴化钾是由钾离子和溴离子构成的离子化合物，只含离子键，C错误； D．甲烷中碳原子和氢原子之间为极性共价键，D正确； 故选D。 10．B 主族元素的最高价正价＝最外层电子数，但F和稀有气体元素没有正价，所以答案选B。 11．C A．无论是Al，还是Al3+，质子数不变，均为13，因此amolAl3+中质子数为13aNA，故A错误； B．标准状况下，水不是气体，因此无法直接运用22.4L/mol进行计算，题中没有给出该条件下的密度，无法计算水的质量，故B错误； C．CO和N2所含原子数相等，且摩尔质量相等，14g该混合气体中含有原子数为= NA，故C正确； D．Cu与氯化铁发生Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，100mL1.0mol氯化铁与足量铜反应，转移电子物质的量为100mL×10-3L/mL×1.0mol/L×(3－2)=0.1mol，即转移电子数为0.1NA，故D错误； 答案为C。 12．A A． 次氯酸的电子式： ，故A正确； B． 二氧化硅是原子晶体没有分子式，SiO2是化学式，故B错误； C． 硫原子的最外层电子排布式：3s23p4，故C错误； D． 钠离子的结构示意图： ，故D错误； 故选A。 13．D A．碱金属元素单质，原子序数越大，原子半径越大，熔沸点越低，A正确； B．根据非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，则稳定性：，B正确； C．根据金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，碱性：，C正确； D．单质的氧化性越强则在对应简单离子的还原性越弱，氧化性： ​， 则离子的还原性：​， 故D错误； 故选D。 14．D 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。M、N、P、Q分别是这些元素形成的单质，甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素形成的二元化合物。其中，乙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体，则乙为NH3；丙是一种高能燃料，其组成元素与乙相同，分子中两种原子个数比为1：2，则丙为N2H4；M、N元素的单质反应生成NH3，则M为H、N为N元素；丁是常见的两性氧化物，则丁为Al2O3；己加热生成Al2O3，则己为Al(OH)3；Q与P反应生成丁Al2O3，则Q、P为Al和O2，若Q为O2，则甲为NO，NO与戊不会生成氢氧化铝和氨气，则Q为Al，甲为AlN，戊为H2O。 根据分析可知：W为H，X为N，Y为O，Z为Al；甲为AlN，乙为NH3，丙为N2H4，丁为Al2O3，戊为H2O，己为Al(OH)3。 A．X为N，Y为O，Z为Al，电子层数相同的原子序数越大离子半径越小，则离子半径Al3+＜O2-＜N3-，故A错误； B．戊为H2O，乙为NH3，水在常温下为液态，氨气为气体，则水的沸点较高，故B错误； C．丙为N2H4，含有N-H极性键和N-N非极性键，故C错误； D．丁为Al2O3，Q为Al，工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al，故D正确； 答案选D。 15．C A．氯气中Cl和Cl原子共用1对电子对，其他不共用的电子也需要表示出来，Cl2的电子式为：，A错误； B．N2是N和N共用3对电子对，还有2个电子未表示出来，N2的电子式为：，B错误； C．NaCl为离子化合物，钠离子与氯离子构成，电子式为，C正确； D．氢氧化钾为离子化合物，其电子式为：，D错误； 故选C。 16．B A．硫酸的相对分子质量为98，摩尔质量是98g/mol，A不正确； B．Cl2的摩尔质量为71g/mol，1molCl2质量为71g，B正确； C．1mol/LH2SO4溶液的体积未知，无法求出含有H2SO4的物质的量，C不正确； D．N2的质量以“克”为单位时，N2的摩尔质量在数值上等于N2的相对分子质量，D不正确； 故选B。 17．C A．CO2中C原子和O原子之间存在极性共价键，A错误； B．CH4中C原子和H原子之间存在极性共价键，B错误； C．Na2O2中钠离子和过氧根离子之间存在离子键，O与O之间存在非极性共价键，C正确； D．MgCl2中镁离子和氯离子之间存在离子键，D错误； 答案选C。 18．C 由短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置可知，W位于第三周期，其中W原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍，则最外层电子数为6，由此可知W为S，结合位置可知X为N，Y为Al，Z为Si。 A．同周期从左向右原子半径减小，则原子半径：r(Al)＞r(Si)＞r(S)＞r(N)，故A错误； B．Y为Al，Al既能与酸反应，又能与碱反应，故B错误； C．非金属性S＞Si，则最简单气态氢化物的热稳定性：H2S＞SiH4，故C正确； D．S元素最高价氧化物对应水化物硫酸为强酸，而SO2的水化物H2SO3为弱酸，故D错误； 故选C。 19．B 这14种元素原子是主族元素有K、O、Si、Mg、Al、Ca、Na；K、O、Si、Mg、Al、Ca、Na中最外层电子数是奇数为最外层电子数是奇数K、Al、Na； 故选B。 20．B A．向淀粉-KI溶液中滴入适量新制的氯水，淀粉-KI溶液变蓝，说明有碘单质生成，发生的反应为：Cl2+2KI=2KCl+I2，氧化性：Cl2＞I2，可以比较氧化性强弱，A不符合题意； B．将Li、K分别投入水中，反应的剧烈程度不同，K的反应明显更烈，说明K比Li活泼，B符合题意； C．最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，相应元素的非金属性就越强，亚硫酸中的S为价，不是S的最高价，不能通过比较亚硫酸和碳酸的酸性强弱比较S、C的非金属性强弱，C不符合题意； D．将过量的氢氧化钠溶液滴入MgCl2、AlCl3溶液中，分别成氢氧化镁沉淀与氢氧化铝沉淀，后氢氧化铝白色沉淀消失，不能比较氢氧化镁与氢氧化钠的碱性强弱，则不能比较Mg、Na的金属性强弱，D 不符合题意； 故选B。 21． 四 Ⅷ Fe原子序数为26，位于第四周期，第Ⅷ族。 22． 氯离子最外层8个电子，带1个单位负电荷，离子电子式为：；硫离子最外层8个电子，带2个单位负电荷，离子电子式为：；故答案为：；。 23．(1)第2周期第IA族 (2)Li具有还原性，能与O2、水、酸等反应 【解析】(1) 由元素周期表知锂是3号元素，位于第2周期第IA族。 正确答案：第2周期第IA族 (2) 由Na的性质知钠具有还原性，可以与水反应，与非金属单质反应，与酸反应，故可预测Li具有还原性，能与O2、水、酸等反应。 正确答案：Li具有还原性，能与O2、水、酸等反应。 24．(1)第二周期第ⅤA族 (2)Na＞S＞Cl (3) 强 (4) (5)24 （1）N为7号元素，核外电子排布为2、5，则N位于第二周期第VA族；故答案为：第二周期第VA族。 （2）“三酸两碱”中所含位于第三周期的元素分别是Na、S、Cl，从左到右原子半径逐渐减小，即原子半径大小顺序是Na＞S＞Cl；故答案为：Na＞S＞Cl。 （3）比较非金属元素的非金属性强弱，可根据单质之间的置换反应或对应最高价氧化物的水化物的酸性、氢化物的稳定性的角度判断，根据反应或高氯酸的酸性比硫酸的酸性强或HCl的稳定性比强等事实可以得到氯的非金属性比硫强；故答案为：强；。 （4）Cu和稀硫酸不反应，酸性条件下Cu能被过氧化氢氧化，Cu、稀硫酸和反应生成硫酸铜和水，其反应方程式为；故答案为：。 （5）氯化物中含有0.4 mol ，那么的物质的量为0.2 mol，的摩尔质量，因此A的相对原子质量为；故答案为：24。 25．(1) H-O-Cl CaSO4·2H2O (2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O (3)9.5 【解析】（1） ①次氯酸为共价化合物，结构式为H-O-Cl；②生石膏的化学式为CaSO4·2H2O； （2） 实验室利用二氧化锰和浓盐酸加热生成氯气，离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O； （3） 托盘天平精确到0.1g，用托盘天平称量固体时，正确的操作是左物右码，如果放反了，则m物=m砝-m游，当读数为10.5g时，使用的砝码的质量是10g，游码的质量是0.5g，则固体的质量m=10.0g-0.5g=9.5g，故答案为：9.5。 学科网（北京）股份有限公司 $$