2027届高三化学一轮复习单元检测卷（能力提升）《第四章 物质结构元素周期律》及答案

2027年高三一轮复习单元检测卷（能力提升）全解全析 第四章 物质结构元素周期律 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：必修一 5．难度系数：0.65 6．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Co-59 第Ⅰ卷（选择题 共45分） 一、选择题：本题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．化学与现代科技的发展密切相关。下列说法正确的是 A．福建舰航母甲板使用的特种高强度航母钢，其硬度、熔点均高于纯铁 B．天宫空间站使用了石墨烯存储器，石墨烯和石墨互为同位素 C．宇树机器人的触觉传感器材料压电陶瓷属于新型无机非金属材料 D．中国“人造太阳”创造“亿度千秒”世界纪录，其中发生的可控核聚变属于化学变化 【答案】C 【详解】A．特种高强度航母钢属于铁合金，合金硬度高于纯铁，但熔点低于纯铁，A错误； B．石墨烯和石墨都是碳元素的单质，二者互为同素异形体，B错误； C．压电陶瓷能实现机械能与电能的相互转化，属于新型无机非金属材料，C正确； D．化学变化的最小微粒是原子，化学反应前后元素种类不变；可控核聚变是原子核发生改变，核反应前后元素种类发生了改变，核反应不属于化学变化，D错误； 故选C。 2．下列化学用语或图示表达正确的是 A．中子数为7的碳核素： B．Cl的原子结构示意图： C．磷酸二氢钠溶于水时的电离方程式： D．氯化钠的电子式： 【答案】A 【详解】A．碳元素质子数为6，中子数为7的碳核素，A正确； B．Cl的质子数为17，核外应为17个电子，原子结构示意图应为，B错误； C．磷酸二氢钠是强电解质，在水中断裂离子键完全电离，溶于水时的电离方程式应为：，C错误； D．NaCl含有离子键，电子式应为，D错误； 故选A。 3．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A．常温常压下，4.6 g由NO2和N2O4组成的混合物含有的原子总数为0.3NA B．在核反应中，0.1 mol 含有的中子数为9NA C．标准状况下，11.2 L OF2气体与水完全反应生成O2和HF时转移的电子数为2NA D．标准状况下， 22.4 LCl2和H2的混合气体含有分子数目为2NA 【答案】A 【详解】A．和的最简式均为，4.6 g混合物中含最简式的物质的量为，原子总物质的量为，即原子总数为，A正确； B．根据核反应的质子数守恒、质量数守恒，可得，，1个的中子数为，则0.1 mol 含有的中子数为，B错误； C．与水反应为归中反应，1 mol 参与反应转移2 mol电子，标准状况下11.2 L 的物质的量为0.5 mol，转移电子数为，C错误； D．标准状况下22.4 L和的混合气体总物质的量为1 mol，含有的分子数目为，D错误； 故答案选A。 4．下列实验操作、现象和得到的结论均正确的是 选项 实验操作、现象 结论 A 取和各2份分别依次加入溶液和盐酸，只溶于盐酸，都能溶 碱性： B 将某铁粉加稀硫酸溶解，再向溶解液中滴加几滴KSCN溶液，无明显现象 铁粉未发生变质 C 将相同大小的钠块和钙块放入相同体积的蒸馏水中，钙与水反应不如钠剧烈 金属活动性：Na>Ca D 向Fe和盐酸反应后的溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，溶液褪色 Fe和盐酸反应生成 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．为两性氢氧化物，既可溶于强酸又可溶于强碱，只能溶于强酸，说明的碱性强于，实验操作、现象和结论均正确，A正确； B．若铁粉部分变质生成，溶于稀硫酸后产生的会与过量的反应生成，滴加溶液也无明显现象，无法证明铁粉未变质，B错误； C．钙与水反应生成的微溶于水，附着在钙表面阻碍反应持续进行，导致反应现象不如钠剧烈，实际金属活动性，结论错误，C错误； D．和盐酸反应后的溶液中含有，酸性条件下也可被酸性氧化使溶液褪色，无法证明反应生成了，D错误； 故答案为A。 5．四种短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X的最内层电子数是最外层的，Y和W价电子数相同，Z与Y形成的一种化合物可作供氧剂，四种元素的最外层电子数之和为17。下列说法错误的是 A．简单离子半径： B．最高价含氧酸的酸性： C．W的简单氢化物既有氧化性又有还原性 D．Z、W形成的化合物只含离子键 【答案】D 【分析】首先推断元素：短周期主族元素原子序数依次增大，X最内层电子数（2）是最外层的，则X最外层4个电子，为C；Z与Y形成的化合物可作供氧剂，该物质为，故Y为O、Z为Na；Y和W价电子数相同，故W为S；验证最外层电子数之和：，符合题意。 【详解】A．W的简单离子有3个电子层，半径最大；Y的和Z的电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径，A正确； B．W的最高价含氧酸为（强酸），X的最高价含氧酸为（弱酸），故酸性，B正确； C．W的简单氢化物为，其中-2价S化合价可升高体现还原性，+1价H化合价可降低体现氧化性，故既有氧化性又有还原性，C正确； D．Z为Na、W为S，二者可形成等化合物，内部存在共价键，并非只含离子键，D错误； 故选D。 6．原子序数依次增大的三种元素分别形成单质甲、乙、丙，其中乙为生活中用量最大的金属单质，丙在常温下为深红棕色液体，甲、乙、丙与三种元素形成的二元化合物、、的相互转化关系如图所示（省略反应条件）。下列说法正确的是 A．乙与丙可以直接化合生成 B．乙与水蒸气反应可生成一种黑色固体 C．用酸性溶液可以鉴别和 D．工业上通过热分解法制备乙 【答案】B 【分析】原子序数依次增大的三种元素分别形成单质甲、乙、丙，乙为生活中用量最大的金属单质，乙是Fe，丙在常温下为深红棕色液体，丙是Br2，根据转化关系图，X和Fe反应生成Y，Y和Br2反应生成Z，可以推知X为HBr、Y为FeBr2、Z为FeBr3 ，甲为H2。 【详解】A．乙（Fe）与丙（Br2）在加热条件下可反应生成FeBr3，而Y为FeBr2，A错误； B．乙（Fe）与水蒸气在高温条件下反应生成黑色固体为四氧化三铁，B正确； C．Y为FeBr2，其中Fe2+、Br-都具有还原性，可以使酸性溶液褪色，Z为FeBr3 ，其中Br-具有还原性，也可以使酸性溶液褪色，不能用酸性溶液鉴别和，C错误； D．工业上通过热还原法（如CO还原赤铁矿）制备Fe，热分解法适用于制备Hg、Ag等不活泼金属，D错误； 故选B。 7．X、Y、Z、W、Q为五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X的某种核素不含中子；Y原子最外层电子数是内层电子数的2倍；Z与Q同族，Z的原子序数是Q的一半；W元素的焰色试验呈黄色。下列说法错误的是 A．单质的氧化性： B．简单氢化物的稳定性： C．W、Z组成的离子化合物中不可能含有共价键 D．简单离子半径： 【答案】C 【分析】X、Y、Z、W、Q为五种短周期主族元素，原子序数依次增大，X的某种核素不含中子，则X为H元素；Y原子最外层电子数是内层电子数的2倍，则Y为C元素；Z与Q同族，Z的原子序数是Q的一半，则Z为O元素、Q为S元素；W元素的焰色试验呈黄色，则W为Na元素。 【详解】A．同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，单质的氧化性减弱，则氧气氧化性强于硫单质，A正确； B．同周期元素，从左到右非金属性依次增强，简单氢化物的稳定性依次增强，则水的稳定性强于甲烷，B正确； C．过氧化钠是典型的离子化合物，化合物中含有离子键和非极性键，C错误； D．离子的电子层数越大，离子半径越大，则四种离子中氢离子的离子半径最小、硫离子的离子半径最大；电子层数相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则氧离子的离子半径大于钠离子，所以四种离子半径的大小顺序为：S2-> O2-> Na+> H+，即，D正确； 故选C。 8．如图所示的转化关系中，A、C是短周期非金属元素的单质，常温下均为气体。B是短周期原子半径最大的主族元素对应的单质，H是厨房中常见调味品的主要成分，I是混合物。下列叙述错误的是 A．在I的溶液中加入适量的醋酸可增强杀菌消毒效果 B．电解H溶液可得到B和C C．D和E中化学键类型不完全相同 D．用G溶液处理过的锅炉水垢更易被除去 【答案】B 【分析】根据题干信息和转化关系，推断各物质如下：B：短周期原子半径最大的主族元素单质为Na；H：厨房调味品主要成分为NaCl，故C为；A：短周期非金属气体单质，结合转化链A→D→E→A+F，且F能与、反应，推断A为；A与B发生反应生成D：，D为；D与A在加热条件下发生反应生成E：，E为；E与水发生反应生成A和F：，F为NaOH；F与少量反应生成G：，G为；F与C反应生成混合物I：，I为与混合物； 【详解】A．I为与混合物，加入醋酸后发生反应，次氯酸的氧化性强，杀菌效果好，A正确； B．H为NaCl溶液，电解反应为，产物为和，而非金属钠，B错误； C．D为仅含离子键；E为含离子键和非极性共价键，类型不同，C正确。 D．G为，水垢含微溶的，可转化为更易溶于酸的：，易与酸反应溶解，更易除垢，D正确； 故答案选B。 9．氮化镓(GaN)是第三代半导体材料。某工厂以铝土矿(主要成分为)为原料制备GaN的流程如图所示。已知镓与铝同主族，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。下列说法错误的是 已知：。 A．滤渣1的主要成分为Fe2O3 B．由步骤②、③可知，的酸性比的强 C．生成滤渣2的离子方程式可能为2[Al(OH)4]−+CO2=2Al(OH)3↓++H2O D．步骤⑥的反应中，被氧化 【答案】D 【分析】以铝土矿(主要成分为Al2O3、Ga2O3、Fe2O3)为原料制备GaN，流程主线以Ga为主元素，Al2O3、Fe2O3作为杂质被除去，加入NaOH溶液“碱浸”铝土矿，Fe2O3不反应，滤渣1的主要成分为Fe2O3，Al2O3、Ga2O3与碱反应进入滤液1中，以、形式存在，通入适量CO2，与CO2反应生成Al(OH)3沉淀，过滤，滤渣2为Al(OH)3，滤液2中通入过量CO2生成Ga(OH)3沉淀，经过一系列处理最终转化为GaN，据此回答。 【详解】A．根据上述分析可知，滤渣1的主要成分为Fe2O3，A正确； B．、与碱反应后，分别以、的形式存在于滤液1中，步骤②中与适量反应生成沉淀，步骤③中与过量反应生成沉淀，所以的酸性比的强，B正确； C．与适量CO2反应生成滤渣2，滤渣2是Al(OH)3沉淀，反应的离子方程式可能为2+CO2=2Al(OH)3↓++H2O，C正确； D．生成的化学方程式为，中H元素化合价降低，NH3被还原，D错误； 故答案选D。 10．下列实验装置和试剂选择正确且能达到相应目的的是 A．比较非金属性：Cl>C B．探究和的热稳定性 C．配制一定物质的量浓度的KCl溶液 D．制备 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．元素的非金属强弱与氢化物的稳定性和最高价氧化物对应水化物的酸性有关，与氢化物的酸性无关，则盐酸能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，只能说明盐酸的酸性强于碳酸，但不能说明氯元素的非金属性强于碳元素，A错误； B．碳酸钠受热不分解，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，则探究碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性时，应将碳酸钠放入大试管中受热，而碳酸氢钠放入小试管中受热，B错误； C．配制一定物质的量浓度的氯化钾溶液定容时，液面距离刻度线约1-2 cm，应该用胶头滴管加入蒸馏水，不能直接加入蒸馏水，C错误； D．由实验装置图可知，实验时先打开止水夹a，利用铁与稀硫酸反应生成的氢气排尽装置中的空气，然后关闭止水夹a，反应生成的氢气使得试管b中气体压强增大，将反应生成的硫酸亚铁压入试管c中，硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液在氢气氛围中发生反应生成氢氧化亚铁白色沉淀和硫酸钠，则题给装置能达到制备氢氧化亚铁的实验目的，D正确； 故选D。 11．X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的一种核素可用于测定文物的年代，原子的最外层电子数是内层电子的3倍，是短周期中金属性最强的元素，的单质与强酸、强碱均可反应。下列说法正确的是 A．X、Y、Z元素形成物质的水溶液呈中性 B．原子半径： C．简单氢化物的稳定性： D．与形成的化合物只含离子键 【答案】C 【分析】X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的一种核素可用于测定文物的年代，X为C；原子的最外层电子数是内层电子的3倍，则最外层电子是6，Y为O；是短周期中金属性最强的元素，Z为Na；的单质与强酸、强碱均可反应，W为Al。 【详解】A．X、Y、Z形成的物质如，其水溶液因水解呈碱性，A错误； B．同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，所以原子半径顺序应为Na（Z）> Al（W）> C（X）> O（Y），B错误； C．简单氢化物的稳定与元素的非金属性成正比，O的非金属性更强，X（C）的氢化物稳定性弱于Y（O）的，C正确； D．Y（O）与Z（Na）可形成（仅离子键）和（含离子键和共价键），因此化合物并非只含离子键，D错误； 故答案选C。 12．以高砷烟尘(主要成分是As2O3、As2O5和Pb5O8)为原料制备砷酸钠晶体(Na3AsO4·10H2O)的工艺流程如图。 下列说法正确的是 A．“碱浸”时，Pb5O8与Na2S反应的物质的量之比为1：3 B．“抽滤”结束后，先关闭抽气泵 C．“氧化”的目的是将As(Ⅲ)氧化为As(V) D．“系列操作”包括蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥 【答案】C 【分析】以高砷烟尘(主要成分是、和)为原料制备砷酸钠晶体()流程中，、与NaOH溶液反应依次形成和，与NaOH、反应为PbS；氧化滤液中的生成，经系列操作得到砷酸钠晶体。 【详解】A．“碱浸”时，与反应为，与反应的物质的量之比为1：8，A错误； B．“抽滤”结束后，应先断开抽滤瓶与抽气泵的连接，再关闭抽气泵，再把布氏漏斗拆除，B错误； C．根据分析，As有+3、+5两种价态，氧化前的As为+3价，氧化后为+5价，故“氧化”的目的是将As(Ⅲ)氧化为As(V)，C正确； D．砷酸钠晶体中含有结晶水，需要通过冷却结晶法收集固体，“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，D错误； 故选C。 13．有关下列物质转化过程说法正确的是 A．中存在极性共价键与非极性共价键 B．反应器I、II、III中均有氧化还原反应发生 C．该原理中参与循环利用的物质只有 D．物质X为 【答案】B 【详解】A．CO2的结构式为O=C=O，C=O键为不同原子形成的极性共价键，分子中不存在非极性共价键（非极性键存在于同种原子之间），A错误； B．反应器I中，Fe2O3被CO和H2还原为Fe，为氧化还原反应；反应器II中，Fe与H2O反应生成H2和X（H元素化合价降低），存在化合价变化，为氧化还原反应；反应器III中，X与空气中O2反应生成Fe2O3，存在化合价变化，为氧化还原反应，故三个反应器均有氧化还原反应发生，B正确； C．循环利用的物质需既是反应物又是产物。图中Fe2O3在反应器I被还原为Fe，Fe进入反应器II生成X，X在反应器III被氧化为Fe2O3，故Fe2O3参与循环；H2O在反应器I生成、反应器II消耗，也参与循环，因此循环物质不只有H2O，C错误； D．反应器II中Fe与H2O(g)在高温条件下反应生成H2和Fe3O4，D错误； 故选B。 14．一种麻醉剂的分子结构式如图所示。X、Y、Z、W、E为原子序数依次增大的短周期元素，其中，X是最轻的元素，E对应的最高价含氧酸为最强酸。下列说法错误的是 A．的不稳定性是导致水溶液久置变质的主要原因 B．生活中俗称的“煤气中毒”是分子造成的 C．溶液与反应表现了作为酸性氧化物的通性 D．中Z的化合价为+2价 【答案】C 【分析】X是最轻的元素，则X为H元素；元素Y、Z、W、E原子序数依次增大，分子结构中Y形成4条共价键、Z形成2条共价键、W形成1条共价键，推知Y为C元素、Z为O氧元素、W为F元素；E对应的最高价含氧酸为最强酸，则E为Cl元素。元素对应关系： X是H、Y是C、Z是O、W是F、E是Cl。 【详解】A．是，氯气溶于水生成次氯酸和盐酸，，次氯酸见光容易分解，，导致氯气与水反应平衡正移，使氯气水溶液变质，A正确； B．“煤气中毒”是由气体引起，B正确； C．和二氧化硅反应：，酸性氧化物与碱反应生成盐和水，这是的特殊腐蚀性所致，与二氧化硅是酸性氧化物无关，C错误； D．是，F元素为-1价，则氧元素显 +2 价，D正确； 故选C。 15．在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是 A．、HONO均为中间产物 B．每生成，同时产生 C．反应过程中有非极性键的断裂 D．·OOH在反应过程中表现出氧化性 【答案】B 【详解】A．在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯方程式为，根据反应机理图可知、HONO均为中间产物，A正确； B．根据A项方程式每生成，同时产生，B错误； C．反应物中的氧气中含有非极性键，反应过程中会发生断裂，C正确； D．·OOH在反应过程中与NO反应生成，故表现出氧化性，D正确； 故选B。 第II卷（非选择题 共55分） 16．（13分）2023年10月26日11时14分，神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火发射。飞船返回地球时，为了减弱返回舱着陆的速度，反推发动机的燃料是高氯酸铵和铝粉混合物。请回答与高氯酸铵和铝粉相关元素的问题： (1)二氧化氯和过氧化氢均有强氧化性。 ①Cl和O分别形成简单氢化物的稳定性比较_______>_______ ②在酸性条件下，由和双氧水反应制备，其反应的离子方程式为_______；该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为_______。 (2)高氯酸铵中铵根离子的电子式为_______；高氯酸铵和铝粉中的元素所形成的简单离子中，核外电子数相同、半径由小到大的顺序是_______(用离子符号表示)。 (3)氮元素的非金属性较强，N2分子的性质比较稳定，其原因是_______。 (4)高氯酸铵和铝粉反应除了生成和N2外，还有另外两种不含氮元素的物质生成，请写出其化学方程式_______。 【答案】(1) H2O HCl 1:2 (2) (3)N2分子中氮氮叁键键能大，很难断开，所以比较稳定 (4) 【详解】（1）①Cl和O相比，O的非金属性较强，则其简单氢化物较稳定，故稳定性为：H2O>HCl； ②根据题意可知和双氧水生成二氧化氯，离子方程式为：，该反应中过氧化氢为还原剂，为氧化剂，则该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:2； （2） 铵根离子氮原子与4个氢原子分别共用1对电子，带一个单位正电荷，电子式为：；高氯酸铵和铅粉含有H、N、O、Al、Cl五种元素，其中形成的简单离子中核外电子数相同的为，核外电子数相同，质子数越多，对核外电子的半径吸引力越大，半径就越小，所以离子半径由小到大顺序为； （3）氮元素的非金属性较强，可N2分子的性质比较稳定，是因为氮气分子中存在氮氮三键，很难断开，故答案为：氮气分子中存在氮氮三键，很难断开； （4）高氯酸铵和铝粉反应除了生成AlCl3和N2外，还生成氧化铝、水，化学方程式为：。 17．（14分）门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”、“类硅”在内的11种元素。回答下列问题： Ⅰ． “类铝”在门捷列夫预言4年后，被布瓦博德朗在一种矿石中发现，命名为镓(Ga)。 (1)铝是一种活泼金属，工业上采用电解熔融Al2O3制备金属Al。电解反应方程式为2Al2O34Al+3O2↑，加入冰晶石的目的是_______。Al可以与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]与H2，该反应的离子方程式为_______。 (2)镓与铝同主族，且位于铝的下一周期，则镓的原子结构示意图为_______。 (3)废弃的含GaAs的材料可以用浓硝酸溶解，放出红棕色气体，同时生成H3AsO4和Ga(NO3)3，该反应的化学方程式为_______。 Ⅱ．门捷列夫预言的“类硅”，多年后被德国化学家文克勒发现，命名为锗(Ge)。 (4)硅是应用最为广泛的半导体材料，写出高纯硅的两种用途：_______、_______。 (5)写出SiCl4的电子式：_______ (6)硅和锗单质分别与H2反应时，反应较难进行的是_______ (填“硅”或“锗”)。 【答案】(1) 降低Al2O3熔融温度或作助熔剂 2Al+2OH- + 6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑ (2) (3)GaAs+11HNO3=Ga(NO3)3+ H3AsO4+ 8NO2↑+ 4H2O (4) 芯片 硅太阳能电池 (5) (6)锗 【详解】（1）电解熔融Al2O3制备金属Al的过程中，加入冰晶石的目的是降低Al2O3熔融温度或作助熔剂。Al可以与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]与H2，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：2Al+2OH- + 6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑。 （2） 镓与铝同主族，最外层有3个电子，且位于铝的下一周期，含有4个电子层，则镓的原子结构示意图为。 （3）GaAs和浓硝酸反应，生成红棕色气体NO2，同时生成H3AsO4和Ga(NO3)3，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：GaAs+11HNO3=Ga(NO3)3+ H3AsO4+ 8NO2↑+ 4H2O。 （4）硅是应用最为广泛的半导体材料，写出高纯硅的两种用途：芯片、硅太阳能电池。 （5） SiCl4是共价化合物，电子式为：。 （6）锗位于硅的下一周期，且位于同一主族，同主族自上而下元素的非金属性逐渐减弱，元素的非金属性Si>Ge，非金属性越强，越容易和H2反应，硅和锗单质分别与H2反应时，反应较难进行的是锗。 18．（14分）二氧化锗被广泛用于光谱分析、化工催化剂、电子器件等。实验室利用市售粗品先制备，然后水解制备高纯的装置如下图所示(加热及夹持装置略)。 已知和的部分性质如下： 熔点为，沸点为84℃，密度为，无色液体，易挥发，与水发生水解生成，能溶于盐酸 熔点为1115℃，沸点为1200℃，白色粉末或无色结晶 回答下列问题： (1)元素在元素周期表中的位置是_______。 (2)装置C的仪器名称是_______。 (3)装置A中的浓硫酸除吸水干燥外，另一个作用是_______。 (4)装置B中滴入浓盐酸时，发生反应的化学方程式为_______。装置B中通入的作用为_______(填字母)。 A．氧化，生成 B．搅拌作用，使盐酸与充分反应 C．创造流动的氛围，使便于逸出 (5)测得装置E中收集到的(假设不含杂质)为20.0mL，则的产率为_______。 (6)向装置E中的加入一定量的蒸馏水，摇匀，放置一段时间，最后析出，反应的离子方程式是_______。将析出的沉淀经过滤、洗涤、干燥等一系列操作即可得到高纯二氧化锗。洗涤时，判断已经洗涤干净的操作是_______。 【答案】(1)第四周期第ⅣA族 (2)直形冷凝管 (3)观察气泡，控制的流速 (4) BC (5)82% (6) 取最后一次洗涤液，加入几滴溶液，若不产生白色沉淀，则洗涤干净 【分析】Cl2与二氧化锗粗品在烧瓶中反应生成GeCl4，控制温度计的温度在86.6℃左右，使GeCl4汽化，在E中收集GeCl4并使其水解得到，最后NaOH的作用是进行尾气处理，吸收剩余的Cl2。 【详解】（1）Ge元素是第32号元素，在元素周期表中的位置是第四周期第ⅣA族； （2）装置C的仪器名称是直形冷凝管； （3）装置A中的浓硫酸除吸水干燥外，另一个作用是，观察气体流出形成的气泡，从而控制的流速； （4）A．方程式为，和中的化合价都是价，该反应不是氧化还原反应， A错误； B．反应体系为固体与液体的反应，通入起到搅拌作用，有利于浓盐酸与充分反应，B正确； C．该制备过程包括生成物从溶液体系中逸出，所以的搅拌能创造流动氛围使生成物易于逸出，C正确； 故选BC； （5），实际，产率为； （6）向装置E中的加入一定量的蒸馏水，摇匀，放置一段时间，最后析出，反应的离子方程式是；判断已经洗涤干净，即检验是否含有氯离子，操作是：取最后一次洗涤液，加入几滴溶液，若不产生白色沉淀，则洗涤干净。 19．（14分）氮化镁(Mg3N2)是一种重要的化学试剂。某化学兴趣小组拟制备氮化镁并测定产品纯度。 已知：①氮化镁极易与水反应；②亚硝酸钠和硫酸铵制取氮气的反应剧烈放热，产生氮气的速度较快；③焦性没食子酸溶液用于吸收少量O2。 (1)氮化镁的电子式为_______。 (2)结合信息，为制备氮化镁，图中实验装置(可重复使用)的连接顺序为A→_______→_______→_______→_______→_______(按气流方向，用大写字母表示)。 (3)实验时在 D装置内加入镁粉，先点燃_______(“A”或“D”)处酒精灯。 (4)定性分析 操作步骤 实验现象 解释原因 取少量氮化镁样品于试管中，加足量蒸馏水 管底部有不溶物，试管变烫，产生有刺激性气味的气体 ①写出反应的化学方程式__________________ 弃去上层清液，加入足量稀盐酸 观察到固体全部溶解且冒气泡 ②冒气泡的原因是___________ (5)定量测定 利用如图装置测定氮化镁产品纯度(杂质不产生气体，不考虑氨气在热水中的溶解)。 ①当产品与蒸馏水完全反应后，_______、_______、调平液面、读数。 ②取产品质量为 mg，开始滴定管读数为x1mL，最终滴定管读数为x2mL(折合成标准状况)，则该样品纯度为_______(用计算式表示)。如果开始仰视刻度线，终点时俯视刻度线，则测得结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 【答案】 E B C D C A 冷却至室温 上下移动碱式滴定管 偏低 【分析】该实验利用氮气与镁共热产生氮化镁，镁易与氧气二氧化碳等反应，制备过程中应先排尽装置中的空气，氮化镁易与水反应，制备过程中必须保证核心反应装置干燥。A装置加热亚硝酸铵和硫酸铵混合溶液产生氮气，出来的氮气中含有水和氧气，由于亚硝酸钠和硫酸铵制取氮气的反应剧烈放热，产生氮气的速度较快，在反应过程中为防止倒吸，应先通过E缓冲瓶，再通过装有焦性没食子酸溶液的B装置除去氧气，然后通过浓硫酸C装置除去氮气中的水分，在D装置中发生核心反应，为防止外界空气和水蒸气进入，需要在D装置后接一个装有浓硫酸的C装置。在测量氮化镁的纯度时，利用的是氮化镁与水反应产生的氨气来计算，所以测量氨气的体积是实验成败的关键。 【详解】(1)氮化镁为离子化合物，其电子式为 ， 所以答案为：。 (2)实验目的是制备氮化镁，实验原理3Mg＋N2Mg3N2，装置A为制备N2，N2中混有氧气和水蒸气，下一步是除去氧气和水蒸气，然后得到N2，空气中有水蒸气，还要防止空气中水蒸气进入装置B中，由于亚硝酸钠和硫酸铵制取氮气的反应剧烈放热，产生氮气的速度较快，在反应过程中为防止倒吸，应先通过E缓冲瓶，再通过装有焦性没食子酸溶液的B装置除去氧气然后通过浓硫酸C装置除去氮气中的水分，在D装置中发生核心反应，为防止外界空气和水蒸气进入，需要在D装置后接一个装有浓硫酸的C装置。，即顺序是A→E→B→C→D→C，所以答案为EBCDC。 (3)在制取氮化镁之前应排尽装置内的空气，即先产生氮气，用氮气排尽装置内的空气，所以先点燃A处酒精灯。 (4)根据信息，氮化镁易与水反应，其反应方程式为； 氮化镁反应完后，剩余的固体为产品中含有的镁杂质，镁与盐酸反应的方程式为：。 (5)本实验需要精确测量常温常压下产生氨气的体积，所以要先冷却至室温，然后调节量气管中液面高度，使左右两面液面平齐，所以答案为：冷却至室温；上下移动碱式滴定管。 (6)氮化镁与水反应Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2＋2NH3↑，氨气的体积为(x2－x1)mL，根据反应方程式，氮化镁的纯度为=；开始仰视刻度线，读数x1偏大，终点仰视刻度线，读数x2偏小，则(x2－x1)偏小，即所测氮化镁的纯度偏低，所以答案为；偏低。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027年高三一轮复习单元检测卷（能力提升） 第四章 物质结构元素周期律 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：必修一 5．难度系数：0.65 6．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Co-59 第Ⅰ卷（选择题 共45分） 一、选择题：本题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．化学与现代科技的发展密切相关。下列说法正确的是 A．福建舰航母甲板使用的特种高强度航母钢，其硬度、熔点均高于纯铁 B．天宫空间站使用了石墨烯存储器，石墨烯和石墨互为同位素 C．宇树机器人的触觉传感器材料压电陶瓷属于新型无机非金属材料 D．中国“人造太阳”创造“亿度千秒”世界纪录，其中发生的可控核聚变属于化学变化 2．下列化学用语或图示表达正确的是 A．中子数为7的碳核素： B．Cl的原子结构示意图： C．磷酸二氢钠溶于水时的电离方程式： D．氯化钠的电子式： 3．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A．常温常压下，4.6 g由NO2和N2O4组成的混合物含有的原子总数为0.3NA B．在核反应中，0.1 mol 含有的中子数为9NA C．标准状况下，11.2 L OF2气体与水完全反应生成O2和HF时转移的电子数为2NA D．标准状况下， 22.4 LCl2和H2的混合气体含有分子数目为2NA 4．下列实验操作、现象和得到的结论均正确的是 选项 实验操作、现象 结论 A 取和各2份分别依次加入溶液和盐酸，只溶于盐酸，都能溶 碱性： B 将某铁粉加稀硫酸溶解，再向溶解液中滴加几滴KSCN溶液，无明显现象 铁粉未发生变质 C 将相同大小的钠块和钙块放入相同体积的蒸馏水中，钙与水反应不如钠剧烈 金属活动性：Na>Ca D 向Fe和盐酸反应后的溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，溶液褪色 Fe和盐酸反应生成 A．A B．B C．C D．D 5．四种短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X的最内层电子数是最外层的，Y和W价电子数相同，Z与Y形成的一种化合物可作供氧剂，四种元素的最外层电子数之和为17。下列说法错误的是 A．简单离子半径： B．最高价含氧酸的酸性： C．W的简单氢化物既有氧化性又有还原性 D．Z、W形成的化合物只含离子键 6．原子序数依次增大的三种元素分别形成单质甲、乙、丙，其中乙为生活中用量最大的金属单质，丙在常温下为深红棕色液体，甲、乙、丙与三种元素形成的二元化合物、、的相互转化关系如图所示（省略反应条件）。下列说法正确的是 A．乙与丙可以直接化合生成 B．乙与水蒸气反应可生成一种黑色固体 C．用酸性溶液可以鉴别和 D．工业上通过热分解法制备乙 7．X、Y、Z、W、Q为五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X的某种核素不含中子；Y原子最外层电子数是内层电子数的2倍；Z与Q同族，Z的原子序数是Q的一半；W元素的焰色试验呈黄色。下列说法错误的是 A．单质的氧化性： B．简单氢化物的稳定性： C．W、Z组成的离子化合物中不可能含有共价键 D．简单离子半径： 8．如图所示的转化关系中，A、C是短周期非金属元素的单质，常温下均为气体。B是短周期原子半径最大的主族元素对应的单质，H是厨房中常见调味品的主要成分，I是混合物。下列叙述错误的是 A．在I的溶液中加入适量的醋酸可增强杀菌消毒效果 B．电解H溶液可得到B和C C．D和E中化学键类型不完全相同 D．用G溶液处理过的锅炉水垢更易被除去 9．氮化镓(GaN)是第三代半导体材料。某工厂以铝土矿(主要成分为)为原料制备GaN的流程如图所示。已知镓与铝同主族，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。下列说法错误的是 已知：。 A．滤渣1的主要成分为Fe2O3 B．由步骤②、③可知，的酸性比的强 C．生成滤渣2的离子方程式可能为2[Al(OH)4]−+CO2=2Al(OH)3↓++H2O D．步骤⑥的反应中，被氧化 10．下列实验装置和试剂选择正确且能达到相应目的的是 A．比较非金属性：Cl>C B．探究和的热稳定性 C．配制一定物质的量浓度的KCl溶液 D．制备 A．A B．B C．C D．D 11．X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的一种核素可用于测定文物的年代，原子的最外层电子数是内层电子的3倍，是短周期中金属性最强的元素，的单质与强酸、强碱均可反应。下列说法正确的是 A．X、Y、Z元素形成物质的水溶液呈中性 B．原子半径： C．简单氢化物的稳定性： D．与形成的化合物只含离子键 12．以高砷烟尘(主要成分是As2O3、As2O5和Pb5O8)为原料制备砷酸钠晶体(Na3AsO4·10H2O)的工艺流程如图。 下列说法正确的是 A．“碱浸”时，Pb5O8与Na2S反应的物质的量之比为1：3 B．“抽滤”结束后，先关闭抽气泵 C．“氧化”的目的是将As(Ⅲ)氧化为As(V) D．“系列操作”包括蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥 13．有关下列物质转化过程说法正确的是 A．中存在极性共价键与非极性共价键 B．反应器I、II、III中均有氧化还原反应发生 C．该原理中参与循环利用的物质只有 D．物质X为 14．一种麻醉剂的分子结构式如图所示。X、Y、Z、W、E为原子序数依次增大的短周期元素，其中，X是最轻的元素，E对应的最高价含氧酸为最强酸。下列说法错误的是 A．的不稳定性是导致水溶液久置变质的主要原因 B．生活中俗称的“煤气中毒”是分子造成的 C．溶液与反应表现了作为酸性氧化物的通性 D．中Z的化合价为+2价 15．在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是 A．、HONO均为中间产物 B．每生成，同时产生 C．反应过程中有非极性键的断裂 D．·OOH在反应过程中表现出氧化性 第II卷（非选择题 共55分） 16．（13分）2023年10月26日11时14分，神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火发射。飞船返回地球时，为了减弱返回舱着陆的速度，反推发动机的燃料是高氯酸铵和铝粉混合物。请回答与高氯酸铵和铝粉相关元素的问题： (1)二氧化氯和过氧化氢均有强氧化性。 ①Cl和O分别形成简单氢化物的稳定性比较_______>_______ ②在酸性条件下，由和双氧水反应制备，其反应的离子方程式为_______；该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为_______。 (2)高氯酸铵中铵根离子的电子式为_______；高氯酸铵和铝粉中的元素所形成的简单离子中，核外电子数相同、半径由小到大的顺序是_______(用离子符号表示)。 (3)氮元素的非金属性较强，N2分子的性质比较稳定，其原因是_______。 (4)高氯酸铵和铝粉反应除了生成和N2外，还有另外两种不含氮元素的物质生成，请写出其化学方程式_______。 17．（14分）门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”、“类硅”在内的11种元素。回答下列问题： Ⅰ． “类铝”在门捷列夫预言4年后，被布瓦博德朗在一种矿石中发现，命名为镓(Ga)。 (1)铝是一种活泼金属，工业上采用电解熔融Al2O3制备金属Al。电解反应方程式为2Al2O34Al+3O2↑，加入冰晶石的目的是_______。Al可以与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]与H2，该反应的离子方程式为_______。 (2)镓与铝同主族，且位于铝的下一周期，则镓的原子结构示意图为_______。 (3)废弃的含GaAs的材料可以用浓硝酸溶解，放出红棕色气体，同时生成H3AsO4和Ga(NO3)3，该反应的化学方程式为_______。 Ⅱ．门捷列夫预言的“类硅”，多年后被德国化学家文克勒发现，命名为锗(Ge)。 (4)硅是应用最为广泛的半导体材料，写出高纯硅的两种用途：_______、_______。 (5)写出SiCl4的电子式：_______ (6)硅和锗单质分别与H2反应时，反应较难进行的是_______ (填“硅”或“锗”)。 18．（14分）二氧化锗被广泛用于光谱分析、化工催化剂、电子器件等。实验室利用市售粗品先制备，然后水解制备高纯的装置如下图所示(加热及夹持装置略)。 已知和的部分性质如下： 熔点为，沸点为84℃，密度为，无色液体，易挥发，与水发生水解生成，能溶于盐酸 熔点为1115℃，沸点为1200℃，白色粉末或无色结晶 回答下列问题： (1)元素在元素周期表中的位置是_______。 (2)装置C的仪器名称是_______。 (3)装置A中的浓硫酸除吸水干燥外，另一个作用是_______。 (4)装置B中滴入浓盐酸时，发生反应的化学方程式为_______。装置B中通入的作用为_______(填字母)。 A．氧化，生成 B．搅拌作用，使盐酸与充分反应 C．创造流动的氛围，使便于逸出 (5)测得装置E中收集到的(假设不含杂质)为20.0mL，则的产率为_______。 (6)向装置E中的加入一定量的蒸馏水，摇匀，放置一段时间，最后析出，反应的离子方程式是_______。将析出的沉淀经过滤、洗涤、干燥等一系列操作即可得到高纯二氧化锗。洗涤时，判断已经洗涤干净的操作是_______。 19．（14分）氮化镁(Mg3N2)是一种重要的化学试剂。某化学兴趣小组拟制备氮化镁并测定产品纯度。 已知：①氮化镁极易与水反应；②亚硝酸钠和硫酸铵制取氮气的反应剧烈放热，产生氮气的速度较快；③焦性没食子酸溶液用于吸收少量O2。 (1)氮化镁的电子式为_______。 (2)结合信息，为制备氮化镁，图中实验装置(可重复使用)的连接顺序为A→_______→_______→_______→_______→_______(按气流方向，用大写字母表示)。 (3)实验时在 D装置内加入镁粉，先点燃_______(“A”或“D”)处酒精灯。 (4)定性分析 操作步骤 实验现象 解释原因 取少量氮化镁样品于试管中，加足量蒸馏水 管底部有不溶物，试管变烫，产生有刺激性气味的气体 ①写出反应的化学方程式__________________ 弃去上层清液，加入足量稀盐酸 观察到固体全部溶解且冒气泡 ②冒气泡的原因是___________ (5)定量测定 利用如图装置测定氮化镁产品纯度(杂质不产生气体，不考虑氨气在热水中的溶解)。 ①当产品与蒸馏水完全反应后，_______、_______、调平液面、读数。 ②取产品质量为 mg，开始滴定管读数为x1mL，最终滴定管读数为x2mL(折合成标准状况)，则该样品纯度为_______(用计算式表示)。如果开始仰视刻度线，终点时俯视刻度线，则测得结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 1 学科网（北京）股份有限公司 $