第4章 原子结构和化学键（单元测试） 化学沪科版2020必修第一册

第4章 原子结构和化学键 测试卷 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 一、原子结构和元素周期表（13分） 1．某国政府召开会议，正式决定向海洋排放核电站中对海洋环境有害的核废水，并将核废水主要辐射物质“氚(T)”做成卡通形象，以合理化将放射性核废水排入海洋的行为，进而引发国内外民众的严重不满。 (1)下列有关氚的说法正确的是___________。 A．卡通形象中标“＋”号的小球表示质子 B．氚的核素符号为 C．氚及其同位素性质完全相同 D．11g氚水()所含中子数为6 (2)元素周期表中氢元素的信息如图所示，其中“1.008”表示___________。 A．H元素的相对原子质量 B．H原子的相对原子质量 C．H元素的近似相对原子质量 D．H原子的近似相对原子质量 (3)有关和的说法正确的是___________。 A．互为同位素 B．互为同素异形体 C．电子数不同 D．是同一种物质 (4)已知天然氢元素中：氕(H)，丰度为99.98%、氘(D)，丰度0.016%、氚(T)，丰度0.004%；氕、氘、氚原子的质量用、、表示，原子的质量用表示。氢元素的相对原子质量计算表达式___________(用、、、表示) (5)的质量数常被当作氧元素的近似相对原子质量。这里的“近似”不包括的含义是___________。 A．电子的质量太小 B．质子和中子的相对质量都很接近于1 C．元素的近似相对原子质量总是取整数 D．氧的其它同位素的丰度太低，被忽略了 (6)一个分子的质量约为___________g(保留3位有效数字)。 (7)对于离子 ①电子式为___________。②一个离子中电子数、质子数和中子数之比为___________。 二、结构示意图和电子式（13分） 2．中国近代化学启蒙者、格致中学的前身格致书院创始人徐寿在《化学鉴原》一书，巧妙地应用了取西文第一音节，并结合物质本身性质而造新字的原则来翻译命名元素，例如钠、钾、钙、镍等。徐寿采用的这种命名方法，后来被我国化学界接受，一直沿用至今。 原子序数为117的元素命名为Tennessine(缩写Ts)，中文名称为“鿬”。其合成过程是某研究小组使用粒子加速器，用由某种钙原子轰击含有原子序数为97的锫()原子，得到1个和5个。 （1）钙原子的原子结构示意图为___________，钙原子含有的电子数为___________。 （2）上述合成得到的过程可表示为，其中微粒表示___________。 A．质子    B．电子    C．中子    D．粒子 （3）鿬原子的核外电子排布中第四层的电子层符号是___________，该层最多容纳的电子数是___________。已知鿬原子中能量最高的电子层含有7个电子，因此鿬元素可能的负离子的电子式为___________。 （4）以下关于和说法正确的是___________。 A．和互为同素异形体 B．与的原子质量比约为 C．和的电子数差1 D．和的中子数分别为177和176 （5）119号元素尚未被合成出来，推测其最外层电子数为1。该元素的中文名称最可能含有的偏旁为___________。 A．氵 B．石 C．钅 D．气 三、根据元素周期律的元素推断（10分） 3．某化合物由、、、四种前18号元素组成，且原子序数依次增大，原子的最外层电子数是次外层的3倍，、原子最外层电子数相同；元素的负离子核外电子排布和氖原子相同，原子的最外层电子数与原子的核外电子总数相等。回答下列问题： (1)原子的电子式为___________，的离子结构示意图是___________，Y元素的元素符号___________。 (2)写出2种含Z元素的18电子微粒有___________。 (3)科学家发现：具有2、8、20、28、50、82、114、126等数目的质子和中子的原子核具有特别的稳定性，并将这些数称为“幻数”，而具有双幻数的、、等尤为稳定，写出W、X、Y、Z中质子数为“幻数”的元素的最稳定核素符号___________。 (4)下列关于、及其化合物的说法错误的是___________(选填序号)。 A．和两元素形成的化合物不止一种 B．和都没有简单正离子 C．元素和、形成的酸可能是强酸 D．元素和、形成的化合物之一是常见的干燥剂 (5)一种含的化合物名称为碘酸碘，其中碘元素的化合价为+3和+5价，则碘酸碘的化学式为___________(选填序号)。 A． B． C． D． 四、根据元素性质的元素推断（17分） 4．有7种短周期元素，它们的核电荷数依次增大，其余信息如下表所示： 元素代号 信息 Ⅰ 在自然界中存在三种天然同位素，其中有一种同位素中不含中子 Ⅱ 最外层电子数等于电子层数的三倍 Ⅲ 其核电荷数等于Ⅱ与IV的最外层电子数之和 Ⅳ 最外层电子数等于最内层电子数的两倍 Ⅴ 与Ⅰ和Ⅱ一起可以组成一种不太常见的二元弱酸X Ⅵ 该元素并不提供额外信息 Ⅶ 这种元素不是稀有气体 请用具体的元素符号回答下列问题： (1)在以上的元素中，失电子能力最弱的元素是___________。 (2)记Ⅵ和Ⅶ两种元素的氢化物为A和B，下列说法正确的是___________。 A．共价键的极性：A<B B．稳定性：A>B C．酸性：A>B D．分解温度：A<B (3)用电子式表示元素Ⅰ和Ⅶ组成的化合物的形成过程：___________。 (4)找出上述7种元素形成的单质晶体中熔点最高的物质，并说明其熔点高的原因。___________。 (5)比较元素Ⅱ和元素Ⅵ的简单氢化物的稳定性，并说明理由。___________。 元素Ⅱ和Ⅴ形成的一种物质的分子结构如图所示(注：虚线代表这根化学键朝向纸面里)，该物质的熔点为23.8℃。 (6)书写元素Ⅴ原子的结构示意图：___________。 (7)元素Ⅴ在自然界中仅存在1种稳定同位素。利用元素Ⅰ的三种同位素与Ⅴ组成简单的化合物，形成的化合物共有___________种不同的式量。 (8)构成这种物质的微粒是___________。 A．P原子和O原子 B．和 C．分子 D．分子 (9)对于22g该物质，下列说法正确的是___________。 A．含1.2根极性共价键 B．在标准状况下的体积为2.24L C．含22个中子     D．含10.8mol的电子 (10)该物质与冷水反应即可得到二元弱酸X，其中Ⅴ元素的化合价不变，Ⅰ与Ⅱ的原子个数比相等。写出该二元弱酸的电离方程式：___________。 五、实验室制取氯气和物质结构式（32分） 5．氯气的发现者是瑞典化学家舍勒。1774年，他正在研究软锰矿，当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时，产生了一种黄绿色的气体。 I．为了进一步了解氯气的性质，同学甲提出可以在实验室中仿照舍勒的方法制备纯净的氯气，并设计了以下实验装置： (1)发生装置中，反应的化学方程式为___________。 (2)为了在装置C中测试干燥氯气的漂白性，装置A中盛放的液体是___________，装置B中盛放的液体是___________。 (3)装置C中为干燥的红色布条，装置D中是湿润的红色布条，通入氯气后，布条颜色出现明显变化的装置为___________，因此，具有漂白性的物质是___________，其结构式为___________。 (4)若装置E中盛放的液体是试液，该装置中发生反应的离子方程式为___________、___________。 (5)若装置F中盛放的液体是淀粉碘化钾溶液，则实验现象为___________，反应的离子方程式为___________。 (6)同学乙认为同学甲的装置存在一定的问题，存在的问题和改进的方案为___________。 Ⅱ．同学乙查询了工业生产氯气的方法：先通过粗盐的提纯制得较为纯净的氯化钠，再通过电解精制饱和食盐水获得氯气，并且生产的氯气可以作为非常重要的工业原料。 第一步：粗盐(含、、、)的提纯 (7)、、的半径从大到小的顺序为___________。(用离子符号表示) (8)试剂乙的化学式为___________，目的是除去溶液B中的___________(用离子符号表示)。 (9)用离子方程式表示溶液C中加入HCl后发生的化学反应：___________、___________。 第二步：用提纯后的食盐晶体制备化工产品烧碱和产品甲。 (10)设备甲中发生的反应的化学方程式为：___________，某电极生成的气体为一种无色气体，请写出此电极上发生的电极反应式___________。 (11)设备乙中发生的反应的火焰颜色为___________，产品甲为___________。 六、绿氢与加氢反应合成甲醇（15分） 6．甲醇是全球重要的基础化工原料之一。绿色化学生产甲醇则依托“可再生能源+碳捕集利用(CCU)”，通过电解水制氢(绿氢)与加氢反应合成甲醇，从源头实现“低碳/零碳”。以下是某种二氧化碳加氢制备甲醇()的部分工艺流程如图所示。 依据上述流程及所学化学知识，回答下列问题。 （1）流程图中，A物质为___________(填化学式)。 （2）写出电解水的化学反应方程式___________，若电解消耗5.4g ，标准状况下生成的体积为___________L。 （3）已知甲醇的结构式为，0.5 mol的甲醇分子中含有的共价键数目为___________。 （4）下关于微粒说法正确的是___________。 A．与互为同位素，由它们分别构成的和也互为同位素 B．1 mol的分子所含中子数为26 C．与的质子数相同、中子数不同，因此二者互为同位素 D．微粒的质子数小于中子数 （5）“合成”前需要将气体原料压缩处理，从分子角度解释，气体能被压缩的原因为___________。 A．气体分子在不断做无规则运动，压强增大时分子运动速率减慢 B．气体分子间存在较大间隔，压缩时分子间间隔减小 C．气体分子体积很小，受到压力时分子体积可进一步缩小 D．气体分子质量很小，质量轻的分子更易被外界压力挤压 （6）上述流程中不涉及化学变化的为___________。 A．电解        B．合成        C．蒸馏 （7）已知“合成”工艺流程中，生成物中除了甲醇气体以外还存在水蒸气，请写出“合成”的化学反应方程式___________，生成的混合气体的平均相对分子质量为___________。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $null 第4章 原子结构和化学键 测试卷 参考答案 1．（除标注外每空2分，共13分） (1)AD (2)A（1分） (3)D（1分） (4) (5)C（1分） (6) (7) 2．（除标注外每空2分，共13分） （1） 2NA （2）中子（1分） （3） N（1分） 32 （4）BD （5）C（1分） 3．（除标注外每空2分，共10分） (1) F（1分） (2)H2S、HS- (3)（1分） (4)D（1分） (5)D（1分） 4．(除标注外每空2分，共17分） (1)Ne（1分） (2)AD (3) (4)单晶硅，其为共价晶体，熔融破坏共价键，其余为分子晶体，熔化破坏分子间作用力。破坏共价键需要的能量远大于破坏分子间作用力 (5)和结构相似：O的半径比S小，键键长比键短，键能更大，故更稳定 (6) (7)7（1分） (8)C（1分） (9)AD (10)、 5．（除标注外每空2分，共32分） (1) (2) 饱和食盐水（1分） 浓硫酸（1分） (3) 装置D（1分） HClO（1分） H-O-Cl (4) (5) 溶液变蓝（1分） (6)装置C和装置E和F连接，水可能进入装置C使得干燥的有色布条变湿润，影响实验结果，所以应该在C和D之间加装一个球形干燥管 (7)Cl- >K+ > Ca2+ (8) Na2CO3 （1分） Ca2＋、Ba2＋ (9) H＋＋OH−＝H2O (10) (11) 苍白色（1分） 盐酸溶液（1分） 6．（除标注外每空2分，共15分） （1） O2 （1分） （2） 6.72 （3）2.5NA （4）CD （5）B （1分） （6）C （1分） （7） 3H2+CO2=CH3OH+H2O 25 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4章 原子结构和化学键 测试卷 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 一、原子结构和元素周期表（13分） 1．某国政府召开会议，正式决定向海洋排放核电站中对海洋环境有害的核废水，并将核废水主要辐射物质“氚(T)”做成卡通形象，以合理化将放射性核废水排入海洋的行为，进而引发国内外民众的严重不满。 (1)下列有关氚的说法正确的是___________。 A．卡通形象中标“＋”号的小球表示质子 B．氚的核素符号为 C．氚及其同位素性质完全相同 D．11g氚水()所含中子数为6 (2)元素周期表中氢元素的信息如图所示，其中“1.008”表示___________。 A．H元素的相对原子质量 B．H原子的相对原子质量 C．H元素的近似相对原子质量 D．H原子的近似相对原子质量 (3)有关和的说法正确的是___________。 A．互为同位素 B．互为同素异形体 C．电子数不同 D．是同一种物质 (4)已知天然氢元素中：氕(H)，丰度为99.98%、氘(D)，丰度0.016%、氚(T)，丰度0.004%；氕、氘、氚原子的质量用、、表示，原子的质量用表示。氢元素的相对原子质量计算表达式___________(用、、、表示) (5)的质量数常被当作氧元素的近似相对原子质量。这里的“近似”不包括的含义是___________。 A．电子的质量太小 B．质子和中子的相对质量都很接近于1 C．元素的近似相对原子质量总是取整数 D．氧的其它同位素的丰度太低，被忽略了 (6)一个分子的质量约为___________g(保留3位有效数字)。 (7)对于离子 ①电子式为___________ ②一个离子中电子数、质子数和中子数之比为___________。 【答案】除备注外，每空2分 (1)AD (2)A（1分） (3)D（1分） (4) (5)C（1分） (6) (7) 【详解】（1）A．卡通形象中+号表示正电荷，该小球表示质子，故 A 正确； B．氚原子，核电荷数为 1，质量数为1+2= 3，故表示为，B 错误； C．氚及其同位素在周期表中位置相同，物理性质不相同，化学性质相同， C 错误； D．11g氚水物质的量为， 1分子氚水中含12个中子，则所含中子数为6，D 正确； 选AD。 （2）元素周期表中氢元素的信息如图所示，其中“1.008”表示氢元素的相对原子质量，答案选A； （3）H2和T2是同种元素形成的相同单质，是同一种物质，答案选D。 （4）则氕、氘、氚原子的相对原子质量分别为：、、，结合丰度可知氢元素的相对原子质量计算表达式为 （5）的质量数常被当作氧元素的近似相对原子质量。 A．原子的质量几乎全部集中在原子核上，电子的质量太小，A正确； B．质子和中子的相对质量都很接近于1，由于一个质子和一个中子的相对质量取近似整数时均为1，所以相对原子质量取整数时在数值上等于质子数加中子数，即等于质量数，B正确； C．元素的近似相对原子质量不一定是整数，如氯元素的近似相对原子质量为35.5，所以元素的近似相对原子质量不一定是整数， C错误； D．元素的近似相对原子质量应该是各同位素的近似相对原子质量与丰度乘积的和，氧的其它同位素的丰度太低，对氧元素的近似相对原子质量影响不大，D正确； 选C。 （6）一个分子的质量约为 （7）①的电子式为。②D为氘元素，含有1个质子、1个电子、1个中子，H含有1个质子、1个电子、0个中子，14N含有7个质子，7个电子，7个中子，所以一个中，含有11个质子，10个电子，8个中子，在离子中，电子数、质子数和中子数之比为。 二、结构示意图和电子式（13分） 2．中国近代化学启蒙者、格致中学的前身格致书院创始人徐寿在《化学鉴原》一书，巧妙地应用了取西文第一音节，并结合物质本身性质而造新字的原则来翻译命名元素，例如钠、钾、钙、镍等。徐寿采用的这种命名方法，后来被我国化学界接受，一直沿用至今。 原子序数为117的元素命名为Tennessine(缩写Ts)，中文名称为“鿬”。其合成过程是某研究小组使用粒子加速器，用由某种钙原子轰击含有原子序数为97的锫()原子，得到1个和5个。 （1）钙原子的原子结构示意图为___________，钙原子含有的电子数为___________。 （2）上述合成得到的过程可表示为，其中微粒表示___________。 A．质子    B．电子    C．中子    D．粒子 （3）鿬原子的核外电子排布中第四层的电子层符号是___________，该层最多容纳的电子数是___________。已知鿬原子中能量最高的电子层含有7个电子，因此鿬元素可能的负离子的电子式为___________。 （4）以下关于和说法正确的是___________。 A．和互为同素异形体 B．与的原子质量比约为 C．和的电子数差1 D．和的中子数分别为177和176 （5）119号元素尚未被合成出来，推测其最外层电子数为1。该元素的中文名称最可能含有的偏旁为___________。 A．氵 B．石 C．钅 D．气 【答案】除备注外，每空2分 （1） 2NA （2）中子（1分） （3） N（1分） 32 （4）BD （5）C（1分） 【解析】2． 钙元素为20号元素，故钙原子的原子结构示意图为，1个钙原子含有20个电子，故0.1mol钙原子含有2mol电子，电子数为2NA； 3．过程，其中微粒没有质子，有一个中子，故微粒表示中子； 4． 鿬原子的核外电子排布中第四层的电子层符号是N，根据每层最多容纳的电子数为2n2个，该层最多容纳的电子数是32个，已知鿬原子中能量最高的电子层含有7个电子，则鿬的最外层电子数为7，因此鿬元素可能的负离子的电子式为； 5．A．和质子数均为117，中子数分别为177、176，故和互为同位素，A错误； B．和质量数分别为294、293，故与的原子质量比约为，B正确； C．对原子来说，核外电子数等于质子数，故 与的核外电子数均为117，电子数差值为0，C错误； D．中子数=质量数-质子数，故和的中子数分别为177和176，D正确； 答案选BD； 6．119号元素尚未被合成出来，推测其最外层电子数为1，属于第ⅠA族，该族从上至下元素金属性逐渐增强，故该元素的中文名称最可能含有的偏旁为金字旁，故答案选C。 三、根据元素周期律的元素推断（10分） 3．某化合物由、、、四种前18号元素组成，且原子序数依次增大，原子的最外层电子数是次外层的3倍，、原子最外层电子数相同；元素的负离子核外电子排布和氖原子相同，原子的最外层电子数与原子的核外电子总数相等。回答下列问题： (1)原子的电子式为___________，的离子结构示意图是___________，Y元素的元素符号___________。 (2)写出2种含Z元素的18电子微粒有___________。 (3)科学家发现：具有2、8、20、28、50、82、114、126等数目的质子和中子的原子核具有特别的稳定性，并将这些数称为“幻数”，而具有双幻数的、、等尤为稳定，写出W、X、Y、Z中质子数为“幻数”的元素的最稳定核素符号___________。 (4)下列关于、及其化合物的说法错误的是___________(选填序号)。 A．和两元素形成的化合物不止一种 B．和都没有简单正离子 C．元素和、形成的酸可能是强酸 D．元素和、形成的化合物之一是常见的干燥剂 (5)一种含的化合物名称为碘酸碘，其中碘元素的化合价为+3和+5价，则碘酸碘的化学式为___________(选填序号)。 A． B． C． D． 【答案】除备注外，每空2分 (1) F（1分） (2)H2S、HS- (3)（1分） (4)D（1分） (5)D（1分） 【分析】、、、为四种前18号元素，且原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，则X为O元素；X、Z原子最外层电子数相同，则Z为S元素；Y元素的负离子核外电子排布和氖原子相同，原子序数大于O，则Y为F元素；Y原子的最外层电子数与W原子的核外电子总数相等，则W为N元素。 【详解】（1） 氮原子的最外层电子数为5，电子式为；氧原子的核电荷数为8，核外有2个电子层，最外层电子数为6，得到2个电子形成氧离子，氧离子结构示意图为；由分析可知，Y为氟元素，元素符号为F； （2）由分析可知，Z为S元素，硫化氢、氢硫酸根离子或硫离子含有的电子数都为18，含S元素的18电子微粒有H2S、HS-或S2-； （3）氮元素、氧元素、氟元素、硫元素的核电荷数分别为7、8、9、16，则由题意可知，质子数和中子数都为8的O原子，是具有双幻数的最稳定的核素，故答案为：； （4）A．氧元素和硫元素形成的氧化物为二氧化硫和三氧化硫，则两元素形成的化合物不止一种，故正确； B．氧元素和硫元素的非金属性强，不能形成简单正离子，故正确； C．氢元素与硫元素、氧元素形成的化合物可能是硫酸，硫酸是二元强酸，故正确； D．铜元素与硫元素、氧元素形成的化合物可能是硫酸铜、亚硫酸铜，硫酸铜能与水形成五水合硫酸铜，硫酸铜能检验水，但不是常见的干燥剂，故错误； 故选D； （5）碘酸的化学式为HIO3，其中碘元素化合价为+5，碘酸碘中碘元素的化合价为+3和+5价，由化合价代数和为0可知，碘酸碘的化学式为I(IO3)3，则为I4O9，故选D。 四、根据元素性质的元素推断（17分） 4．有7种短周期元素，它们的核电荷数依次增大，其余信息如下表所示： 元素代号 信息 Ⅰ 在自然界中存在三种天然同位素，其中有一种同位素中不含中子 Ⅱ 最外层电子数等于电子层数的三倍 Ⅲ 其核电荷数等于Ⅱ与IV的最外层电子数之和 Ⅳ 最外层电子数等于最内层电子数的两倍 Ⅴ 与Ⅰ和Ⅱ一起可以组成一种不太常见的二元弱酸X Ⅵ 该元素并不提供额外信息 Ⅶ 这种元素不是稀有气体 请用具体的元素符号回答下列问题： (1)在以上的元素中，失电子能力最弱的元素是___________。 (2)记Ⅵ和Ⅶ两种元素的氢化物为A和B，下列说法正确的是___________。 A．共价键的极性：A<B B．稳定性：A>B C．酸性：A>B D．分解温度：A<B (3)用电子式表示元素Ⅰ和Ⅶ组成的化合物的形成过程：___________。 (4)找出上述7种元素形成的单质晶体中熔点最高的物质，并说明其熔点高的原因。___________。 (5)比较元素Ⅱ和元素Ⅵ的简单氢化物的稳定性，并说明理由。___________。 元素Ⅱ和Ⅴ形成的一种物质的分子结构如图所示(注：虚线代表这根化学键朝向纸面里)，该物质的熔点为23.8℃。 (6)书写元素Ⅴ原子的结构示意图：___________。 (7)元素Ⅴ在自然界中仅存在1种稳定同位素。利用元素Ⅰ的三种同位素与Ⅴ组成简单的化合物，形成的化合物共有___________种不同的式量。 (8)构成这种物质的微粒是___________。 A．P原子和O原子 B．和 C．分子 D．分子 (9)对于22g该物质，下列说法正确的是___________。 A．含1.2根极性共价键 B．在标准状况下的体积为2.24L C．含22个中子     D．含10.8mol的电子 (10)该物质与冷水反应即可得到二元弱酸X，其中Ⅴ元素的化合价不变，Ⅰ与Ⅱ的原子个数比相等。写出该二元弱酸的电离方程式：___________。 【答案】除备注外，每空2分 (1)Ne（1分） (2)AD (3) (4)单晶硅，其为共价晶体，熔融破坏共价键，其余为分子晶体，熔化破坏分子间作用力。破坏共价键需要的能量远大于破坏分子间作用力 (5)和结构相似：O的半径比S小，键键长比键短，键能更大，故更稳定 (6) (7)7（1分） (8)C（1分） (9)AD (10)、 【分析】7种短周期元素，它们的核电荷数依次增大，Ⅰ在自然界中存在三种天然同位素，其中有一种同位素中不含中子，则Ⅰ为H；Ⅱ的最外层电子数等于电子层数的三倍，则Ⅱ为2周期的O；Ⅳ的最外层电子数等于最内层电子数的两倍，最内层电子数为2，则Ⅳ的最外层电子数等于4，由于Ⅳ的原子序数大于O，所以Ⅳ为Si；Ⅲ的核电荷数等于Ⅱ与IV的最外层电子数之和，即为6+4=10，所以Ⅲ为Ne；短周期中原子序数大于Si的只有4种元素，P、S、Cl、Ar，但Ⅶ不是稀有气体，所以V为P、VI为S、VII为Cl。 【详解】（1）在以上的元素中，失电子能力最弱的元素是0族元素Ne； （2）A和B分别为H2S和HCl，由于S、Cl元素同周期，Cl的原子序数大于S，则Cl元素的非金属性强于S。 A. Cl元素的非金属性强于S，Cl与H的共价键的极性更强，即共价键的极性A<B，故A正确；      B. Cl元素的非金属性强于S，则H2S和HCl稳定性强弱：A＜B，故B错误； C. H2S为弱酸、HCl为强酸，则酸性A＜B，故C错误； D. Cl元素的非金属性强于S，则稳定性HCl更强，即分解温度：A<B，故D正确； 故答案为：AD； （3）Ⅰ和Ⅶ组成的化合物为HCl，用电子式表示HCl的形成过程为：； （4）上述7种元素形成的单质分别为H2、O2、Ne、Si、P(或P4)、S、Cl2，其中只有单晶Si为共价晶体，熔融时需要破坏共价键，其余为分子晶体，熔化时需要破坏分子间作用力，而破坏共价键需要的能量远大于破坏分子间作用力，所以熔点最高的物质为Si； （5）元素Ⅱ和元素Ⅵ的简单氢化物分别为H2O和H2S，和结构相似：O的半径比S小，键键长比键短，键能更大，故更稳定； （6）元素Ⅴ为P，其原子结构示意图为； （7）P元素在自然界中仅存在1种稳定同位素，H元素的三种同位素分别为H、D、T，与P组成简单的化合物有：PH3、PD3、PT3、PH2D、PH2T、PHDT、PD2T、PDT2、PHT2、PHD2，式量涉及有34、35、35、37、38、39、40，形成的化合物共有7种不同的式量。 （8）元素Ⅱ和Ⅴ分别为O和P，两者形成的物质的熔点为23.8℃，熔点较低，则其由分子构成，由分子结构图可知，黑球形成3个价键，为P，白球形成2个价键，为O，则其分子式为P4O6。由以上分析可知，构成这种物质的微粒为分子，故答案为：C。 （9）22g P4O6的物质的量为，由图示可知，1mol P4O6中极性共价键的物质的量为12mol。 A. 1mol P4O6中极性共价键物质的量为12mol ，则0.1mol P4O6含1.2根极性共价键，故A正确；      B. 该物质的熔点为23.8℃，在标准状况下为固体，所以1mol P4O6的体积不是2.24L，故B错误； C. 0.1mol P4O6含中子的物质的量为0.1×(16×4+6×8)=11.2mol，含11.2个中子，故C错误； D. 0.1mol P4O6含电子的物质的量为0.1×(15×4+6×8)=10.8mol，故D正确； 故答案为：AD。 （10）P4O6中P元素化合价为+3价，P4O6与冷水反应即可得到二元弱酸X，其中P元素的化合价为+3价，H与O的原子个数比相等，设该酸的化学式为HxPyOx，由正负化合价代数为0可知，x+3y+(-2)x=0，解得x=3y，即其化学式为H3PO3，该二元弱酸的电离方程式：、。 五、实验室制取氯气和物质结构式（32分） 5．氯气的发现者是瑞典化学家舍勒。1774年，他正在研究软锰矿，当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时，产生了一种黄绿色的气体。 I．为了进一步了解氯气的性质，同学甲提出可以在实验室中仿照舍勒的方法制备纯净的氯气，并设计了以下实验装置： (1)发生装置中，反应的化学方程式为___________。 (2)为了在装置C中测试干燥氯气的漂白性，装置A中盛放的液体是___________，装置B中盛放的液体是___________。 (3)装置C中为干燥的红色布条，装置D中是湿润的红色布条，通入氯气后，布条颜色出现明显变化的装置为___________，因此，具有漂白性的物质是___________，其结构式为___________。 (4)若装置E中盛放的液体是试液，该装置中发生反应的离子方程式为___________、___________。 (5)若装置F中盛放的液体是淀粉碘化钾溶液，则实验现象为___________，反应的离子方程式为___________。 (6)同学乙认为同学甲的装置存在一定的问题，存在的问题和改进的方案为___________。 Ⅱ．同学乙查询了工业生产氯气的方法：先通过粗盐的提纯制得较为纯净的氯化钠，再通过电解精制饱和食盐水获得氯气，并且生产的氯气可以作为非常重要的工业原料。 第一步：粗盐(含、、、)的提纯 (7)、、的半径从大到小的顺序为___________。(用离子符号表示) (8)试剂乙的化学式为___________，目的是除去溶液B中的___________(用离子符号表示)。 (9)用离子方程式表示溶液C中加入HCl后发生的化学反应：___________、___________。 第二步：用提纯后的食盐晶体制备化工产品烧碱和产品甲。 (10)设备甲中发生的反应的化学方程式为：___________，某电极生成的气体为一种无色气体，请写出此电极上发生的电极反应式___________。 (11)设备乙中发生的反应的火焰颜色为___________，产品甲为___________。 【答案】除备注外，每空2分 (1) (2) 饱和食盐水（1分） 浓硫酸（1分） (3) 装置D（1分） HClO（1分） H-O-Cl (4) (5) 溶液变蓝（1分） (6)装置C和装置E和F连接，水可能进入装置C使得干燥的有色布条变湿润，影响实验结果，所以应该在C和D之间加装一个球形干燥管 (7)Cl- >K+ > Ca2+ (8) Na2CO3 （1分） Ca2＋、Ba2＋ (9) H＋＋OH−＝H2O (10) (11) 苍白色（1分） 盐酸溶液（1分） 【分析】Ⅰ．装置A中MnO2和浓HCl加热反应生成氯化锰、氯气、水，生成的氯气中混有氯化氢和水蒸气，装置B中盛饱和食盐水，除去氯化氢杂质，装置C中盛浓硫酸，对氯气进行干燥，干燥的氯气通入干燥的有色布条，可以看到布条不褪色，然后盛水的湿润的有色布条，看到布条褪色，最后用氢氧化钠溶液吸收尾气，防止污染大气； Ⅱ．欲除去溶液中的Mg2＋、Ca2＋、，则用氯化钡除掉，用氢氧化钠除掉Mg2＋，用碳酸钠除掉Ca2＋与多余的Ba2＋，根据流程图可知试剂丙为碳酸钠；其作用为除掉Ca2＋与多余的Ba2＋；溶液C中的成分为碳酸钠、氢氧化钠、氯化钠、氯化钾，能与盐酸反应的有碳酸钠、氢氧化钠； Ⅲ．用提纯后的食盐晶体制备化工产品烧碱和产品甲，设备甲中发生为电解食盐水产生氢氧化钠，根据电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氢气、氯气，氢气在氯气中燃烧火焰呈苍白色，生成HCl，HCl被水吸收生成产品甲为盐酸溶液，据此分析解题。 【详解】（1）根据分析可知，装置A中发生反应的化学方程式为，故答案为。 （2）据分析可知，装置B中盛饱和食盐水，除去氯化氢杂质，装置C中盛浓硫酸，对氯气进行干燥，故答案为饱和食盐水；浓硫酸。 （3）干燥的氯气通入干燥的有色布条，可以看到布条不褪色，然后盛水的湿润的有色布条，看到布条褪色，因此，具有漂白性的物质是HClO，结构式为H-O-Cl，故答案为装置D；HClO；H-O-Cl。 （4）若装置E中盛放的液体是试液，该装置中发生反应的离子方程式为，，故答案为；。 （5）若装置F中盛放的液体是淀粉碘化钾溶液，Cl2和KI反应生成I2，离子方程式为，淀粉遇I2变蓝，故答案为溶液变蓝；。 （6）学乙认为同学甲的装置存在一定的问题，装置C和装置E和F连接，水可能进入装置C使得干燥的有色布条变湿润，影响实验结果，所以应该在C和D之间加装一个球形干燥管，故答案为装置C和装置E和F连接，水可能进入装置C使得干燥的有色布条变湿润，影响实验结果，所以应该在C和D之间加装一个球形干燥管。 （7）电子层结构相同的离子，原子序数越大，半径越小，所以Cl- >K+ > Ca2+，故答案为Cl- >K+ > Ca2+。 （8）欲除去溶液中的Mg2＋、Ca2＋、，用氯化钡除掉，则用氢氧化钠除掉Mg2＋，用碳酸钠除掉Ca2＋与多余的Ba2＋，根据流程图可知试剂乙为碳酸钠；其作用为除掉掉Ca2＋与多余的Ba2＋，故答案为Na2CO3；Ca2＋、Ba2＋。 （9）溶液C中的成分为碳酸钠、氢氧化钠、氯化钠、氯化钾，能与盐酸反应的有碳酸钠、氢氧化钠，离子方程式为：，H＋＋OH−＝H2O，故答案为，H＋＋OH−＝H2O。 （10）设备甲中发生为电解食盐水产生氢氧化钠，反应的化学方程式为，电极生成的气体为一种无色气体为H2，则此电极上发生的电极反应式为，故答案为；。 （11）根据电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氢气、氯气，氢气在氯气中燃烧火焰呈苍白色，生成HCl，HCl被水吸收生成产品甲为盐酸溶液，故答案为苍白色；盐酸溶液。 六、绿氢与加氢反应合成甲醇（15分） 6．甲醇是全球重要的基础化工原料之一。绿色化学生产甲醇则依托“可再生能源+碳捕集利用(CCU)”，通过电解水制氢(绿氢)与加氢反应合成甲醇，从源头实现“低碳/零碳”。以下是某种二氧化碳加氢制备甲醇()的部分工艺流程如图所示。 依据上述流程及所学化学知识，回答下列问题。 （1）流程图中，A物质为___________(填化学式)。 （2）写出电解水的化学反应方程式___________，若电解消耗5.4g ，标准状况下生成的体积为___________L。 （3）已知甲醇的结构式为，0.5 mol的甲醇分子中含有的共价键数目为___________。 （4）下关于微粒说法正确的是___________。 A．与互为同位素，由它们分别构成的和也互为同位素 B．1 mol的分子所含中子数为26 C．与的质子数相同、中子数不同，因此二者互为同位素 D．微粒的质子数小于中子数 （5）“合成”前需要将气体原料压缩处理，从分子角度解释，气体能被压缩的原因为___________。 A．气体分子在不断做无规则运动，压强增大时分子运动速率减慢 B．气体分子间存在较大间隔，压缩时分子间间隔减小 C．气体分子体积很小，受到压力时分子体积可进一步缩小 D．气体分子质量很小，质量轻的分子更易被外界压力挤压 （6）上述流程中不涉及化学变化的为___________。 A．电解        B．合成        C．蒸馏 （7）已知“合成”工艺流程中，生成物中除了甲醇气体以外还存在水蒸气，请写出“合成”的化学反应方程式___________，生成的混合气体的平均相对分子质量为___________。 【答案】除备注外，每空2分 （1）O2 （1分） （2） 6.72 （3）2.5NA （4）CD （5）B （1分） （6）C （1分） （7） 3H2+CO2=CH3OH+H2O 25 【分析】绿色化学生产甲醇则依托“可再生能源+碳捕集利用(CCU)”，通过电解水制氢(绿氢)与CO2加氢反应合成甲醇，利用太阳能发电电解水生成氢气和氧气，A为氧气，氢气与二氧化碳生成甲醇和水，化学方程式为：，由流程图可知，甲醇沸点为65℃，水的沸点为100℃，则利用蒸馏的方法得到甲醇，据此分析回答； （1）由分析可知，A物质为O2； （2）电解水生成氢气和氧气，化学反应方程式为：；若电解消耗5.4 g H2O，即0.3 mol H2O，生成氢气的物质的量为：0.3 mol，则标准状况下，0.3 mol H2的体积为：； （3）已知甲醇的结构式为，1个甲醇分子中含有5个共价键，则0.5 mol的甲醇分子中含有2.5 mol共价键，则共价键的数目为2.5NA； （4）A．同位素是指质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子，12C与14C互为同位素，但12CO2和14CO2是分子，不互为同位素，故A错误； B．12C的中子数为12-6=6，18O的中子数为18-8=10，1个12C18O2分子所含中子数为26，则1 mol的12C18O2分子中含有26 mol中子，则中子数为26NA，B错误； C．同位素是指质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子，18O与16O中质子数相同、中子数不同，二者互为同位素，C正确； D．1个12C18O2分子所含中子数为26，质子数为22，12C18O2微粒的质子数小于中子数，D正确； 故选CD； （5）“合成”前需要将气体原料压缩处理，从分子角度解释，气体能被压缩是由于气体分子间存在较大间隔，压缩时分子间间隔减小，故选B； （6）上述流程中不涉及化学变化的为蒸馏，故选C； （7）已知“合成”工艺流程中，生成物中除了甲醇气体以外还存在水蒸气，化学反应方程式为：；假设3 molH2与1 molCO2反应生成1 molCH3OH(g)和1 molH2O(g)，CH3OH质量为：1 mol×32 g/mol=32 g，H2O的质量为：1 mol×18 g/mol=18 g，则生成的混合气体的平均相对分子质量在数值上等于混合气体的平均摩尔质量，即，相对分子质量为25； 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 第4章 原子结构和化学键 测试卷 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 一、原子结构和元素周期表（13分） 1．某国政府召开会议，正式决定向海洋排放核电站中对海洋环境有害的核废水，并将核废水主要辐射物质“氚(T)”做成卡通形象，以合理化将放射性核废水排入海洋的行为，进而引发国内外民众的严重不满。 (1)下列有关氚的说法正确的是___________。 A．卡通形象中标“＋”号的小球表示质子 B．氚的核素符号为 C．氚及其同位素性质完全相同 D．11g氚水()所含中子数为6 (2)元素周期表中氢元素的信息如图所示，其中“1.008”表示___________。 A．H元素的相对原子质量 B．H原子的相对原子质量 C．H元素的近似相对原子质量 D．H原子的近似相对原子质量 (3)有关和的说法正确的是___________。 A．互为同位素 B．互为同素异形体 C．电子数不同 D．是同一种物质 (4)已知天然氢元素中：氕(H)，丰度为99.98%、氘(D)，丰度0.016%、氚(T)，丰度0.004%；氕、氘、氚原子的质量用、、表示，原子的质量用表示。氢元素的相对原子质量计算表达式___________(用、、、表示) (5)的质量数常被当作氧元素的近似相对原子质量。这里的“近似”不包括的含义是___________。 A．电子的质量太小 B．质子和中子的相对质量都很接近于1 C．元素的近似相对原子质量总是取整数 D．氧的其它同位素的丰度太低，被忽略了 (6)一个分子的质量约为___________g(保留3位有效数字)。 (7)对于离子 ①电子式为___________。②一个离子中电子数、质子数和中子数之比为___________。 二、结构示意图和电子式（13分） 2．中国近代化学启蒙者、格致中学的前身格致书院创始人徐寿在《化学鉴原》一书，巧妙地应用了取西文第一音节，并结合物质本身性质而造新字的原则来翻译命名元素，例如钠、钾、钙、镍等。徐寿采用的这种命名方法，后来被我国化学界接受，一直沿用至今。 原子序数为117的元素命名为Tennessine(缩写Ts)，中文名称为“鿬”。其合成过程是某研究小组使用粒子加速器，用由某种钙原子轰击含有原子序数为97的锫()原子，得到1个和5个。 （1）钙原子的原子结构示意图为___________，钙原子含有的电子数为___________。 （2）上述合成得到的过程可表示为，其中微粒表示___________。 A．质子    B．电子    C．中子    D．粒子 （3）鿬原子的核外电子排布中第四层的电子层符号是___________，该层最多容纳的电子数是___________。已知鿬原子中能量最高的电子层含有7个电子，因此鿬元素可能的负离子的电子式为___________。 （4）以下关于和说法正确的是___________。 A．和互为同素异形体 B．与的原子质量比约为 C．和的电子数差1 D．和的中子数分别为177和176 （5）119号元素尚未被合成出来，推测其最外层电子数为1。该元素的中文名称最可能含有的偏旁为___________。 A．氵 B．石 C．钅 D．气 三、根据元素周期律的元素推断（10分） 3．某化合物由、、、四种前18号元素组成，且原子序数依次增大，原子的最外层电子数是次外层的3倍，、原子最外层电子数相同；元素的负离子核外电子排布和氖原子相同，原子的最外层电子数与原子的核外电子总数相等。回答下列问题： (1)原子的电子式为___________，的离子结构示意图是___________，Y元素的元素符号___________。 (2)写出2种含Z元素的18电子微粒有___________。 (3)科学家发现：具有2、8、20、28、50、82、114、126等数目的质子和中子的原子核具有特别的稳定性，并将这些数称为“幻数”，而具有双幻数的、、等尤为稳定，写出W、X、Y、Z中质子数为“幻数”的元素的最稳定核素符号___________。 (4)下列关于、及其化合物的说法错误的是___________(选填序号)。 A．和两元素形成的化合物不止一种 B．和都没有简单正离子 C．元素和、形成的酸可能是强酸 D．元素和、形成的化合物之一是常见的干燥剂 (5)一种含的化合物名称为碘酸碘，其中碘元素的化合价为+3和+5价，则碘酸碘的化学式为___________(选填序号)。 A． B． C． D． 四、根据元素性质的元素推断（17分） 4．有7种短周期元素，它们的核电荷数依次增大，其余信息如下表所示： 元素代号 信息 Ⅰ 在自然界中存在三种天然同位素，其中有一种同位素中不含中子 Ⅱ 最外层电子数等于电子层数的三倍 Ⅲ 其核电荷数等于Ⅱ与IV的最外层电子数之和 Ⅳ 最外层电子数等于最内层电子数的两倍 Ⅴ 与Ⅰ和Ⅱ一起可以组成一种不太常见的二元弱酸X Ⅵ 该元素并不提供额外信息 Ⅶ 这种元素不是稀有气体 请用具体的元素符号回答下列问题： (1)在以上的元素中，失电子能力最弱的元素是___________。 (2)记Ⅵ和Ⅶ两种元素的氢化物为A和B，下列说法正确的是___________。 A．共价键的极性：A<B B．稳定性：A>B C．酸性：A>B D．分解温度：A<B (3)用电子式表示元素Ⅰ和Ⅶ组成的化合物的形成过程：___________。 (4)找出上述7种元素形成的单质晶体中熔点最高的物质，并说明其熔点高的原因。___________。 (5)比较元素Ⅱ和元素Ⅵ的简单氢化物的稳定性，并说明理由。___________。 元素Ⅱ和Ⅴ形成的一种物质的分子结构如图所示(注：虚线代表这根化学键朝向纸面里)，该物质的熔点为23.8℃。 (6)书写元素Ⅴ原子的结构示意图：___________。 (7)元素Ⅴ在自然界中仅存在1种稳定同位素。利用元素Ⅰ的三种同位素与Ⅴ组成简单的化合物，形成的化合物共有___________种不同的式量。 (8)构成这种物质的微粒是___________。 A．P原子和O原子 B．和 C．分子 D．分子 (9)对于22g该物质，下列说法正确的是___________。 A．含1.2根极性共价键 B．在标准状况下的体积为2.24L C．含22个中子     D．含10.8mol的电子 (10)该物质与冷水反应即可得到二元弱酸X，其中Ⅴ元素的化合价不变，Ⅰ与Ⅱ的原子个数比相等。写出该二元弱酸的电离方程式：___________。 五、实验室制取氯气和物质结构式（32分） 5．氯气的发现者是瑞典化学家舍勒。1774年，他正在研究软锰矿，当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时，产生了一种黄绿色的气体。 I．为了进一步了解氯气的性质，同学甲提出可以在实验室中仿照舍勒的方法制备纯净的氯气，并设计了以下实验装置： (1)发生装置中，反应的化学方程式为___________。 (2)为了在装置C中测试干燥氯气的漂白性，装置A中盛放的液体是___________，装置B中盛放的液体是___________。 (3)装置C中为干燥的红色布条，装置D中是湿润的红色布条，通入氯气后，布条颜色出现明显变化的装置为___________，因此，具有漂白性的物质是___________，其结构式为___________。 (4)若装置E中盛放的液体是试液，该装置中发生反应的离子方程式为___________、___________。 (5)若装置F中盛放的液体是淀粉碘化钾溶液，则实验现象为___________，反应的离子方程式为___________。 (6)同学乙认为同学甲的装置存在一定的问题，存在的问题和改进的方案为___________。 Ⅱ．同学乙查询了工业生产氯气的方法：先通过粗盐的提纯制得较为纯净的氯化钠，再通过电解精制饱和食盐水获得氯气，并且生产的氯气可以作为非常重要的工业原料。 第一步：粗盐(含、、、)的提纯 (7)、、的半径从大到小的顺序为___________。(用离子符号表示) (8)试剂乙的化学式为___________，目的是除去溶液B中的___________(用离子符号表示)。 (9)用离子方程式表示溶液C中加入HCl后发生的化学反应：___________、___________。 第二步：用提纯后的食盐晶体制备化工产品烧碱和产品甲。 (10)设备甲中发生的反应的化学方程式为：___________，某电极生成的气体为一种无色气体，请写出此电极上发生的电极反应式___________。 (11)设备乙中发生的反应的火焰颜色为___________，产品甲为___________。 六、绿氢与加氢反应合成甲醇（15分） 6．甲醇是全球重要的基础化工原料之一。绿色化学生产甲醇则依托“可再生能源+碳捕集利用(CCU)”，通过电解水制氢(绿氢)与加氢反应合成甲醇，从源头实现“低碳/零碳”。以下是某种二氧化碳加氢制备甲醇()的部分工艺流程如图所示。 依据上述流程及所学化学知识，回答下列问题。 （1）流程图中，A物质为___________(填化学式)。 （2）写出电解水的化学反应方程式___________，若电解消耗5.4g ，标准状况下生成的体积为___________L。 （3）已知甲醇的结构式为，0.5 mol的甲醇分子中含有的共价键数目为___________。 （4）下关于微粒说法正确的是___________。 A．与互为同位素，由它们分别构成的和也互为同位素 B．1 mol的分子所含中子数为26 C．与的质子数相同、中子数不同，因此二者互为同位素 D．微粒的质子数小于中子数 （5）“合成”前需要将气体原料压缩处理，从分子角度解释，气体能被压缩的原因为___________。 A．气体分子在不断做无规则运动，压强增大时分子运动速率减慢 B．气体分子间存在较大间隔，压缩时分子间间隔减小 C．气体分子体积很小，受到压力时分子体积可进一步缩小 D．气体分子质量很小，质量轻的分子更易被外界压力挤压 （6）上述流程中不涉及化学变化的为___________。 A．电解        B．合成        C．蒸馏 （7）已知“合成”工艺流程中，生成物中除了甲醇气体以外还存在水蒸气，请写出“合成”的化学反应方程式___________，生成的混合气体的平均相对分子质量为___________。 试题 第7页（共8页） 试题 第8页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $