第一章物质的结构与性质一、选择题1．现行元素周期表中已列出112种元素，其中元素种类最多的周期是()A.第4周期B.第5周期C.第6周期D.第7周期2．利用组成物质的原子、离子或分子的一些特征性质，检验组成化学物质的元素，是研究物质组成的常用方法。下列叙述不正确的是A．用元素分析仪确定物质中是否含有C、H、O、N、S、Cl、Br等元素www.zxxk.comB．用红外光谱仪确定物质中是否存在某些有机原子团C．根据纤维在火焰上燃烧产生的气味，一般不能确定该纤维是否为蛋白质纤维D．用原子吸收光谱确定物质中含有哪些金属元素3．某元素X的近似平均相对原子质量为a，有质量数分别为b和c的两种同位素，则bX和cX在自然界中的原子个数之比为A、（a－c）：（b－a）B、（a－c）：（b－c）C、（a－b）：（a－c）D、（b－c）：（a－c）4．某元素的最外层电子数为2，价电子数为5，并且是同族中原子序数最小的元素，关于该元素的判断错误的是( )。A．电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2B．该元素为VC．该元素为ⅡA族元素D．该元素位于d区5．下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是（）A．SO2和SiO2 B．CCl4和KCl C．NaCl和HCl D．CO2和H2O6．下列叙述中正确的是A．只含离子键的化合物才是离子晶体B．(NH4)2SO4晶体是含有离子键、极性共价键和配位键的晶体C．由于I—I中的共价键键能比F—F、Cl—Cl、Br—Br都弱，因此在卤素单质中I2的熔点、沸点最低D．液态氯化氢能导电，说明氯化氢不是共价化合物7．A、B、C为三种短周期元素，A、B在同周期，A、C的最低价离子分别为A和C，离子半径A2一大于C，B2+和C具有相同的电子层结构。下列判断正确的是A．原子序数由大到小的顺序是C>A>BB．原子半径由大到小的顺序是r(B)>r(A)>r(C)C．离子半径由大到小的顺序是r(C)>r(B2+)>r(A2)D．原子核外最外层电子数由大到小的顺序是B>A>C8．对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是A．碱性：NaOH<mg(oh)2<al(oh)3b．第一电离能：na<mg<alc．电负性：na>Mg>AlD．还原性：Na>Mg>Al9．下列事实与氢键有关的是A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱B．水加热到很高的温度都难以分解C．CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高D．水结成冰体积膨胀10．已知X+、Y2+、Z-、W2-四种离子均具有相同的电子层结构，下列关于X、Y、Z、W四种元素的描述，不正确的是A．原子半径：X＞Y＞Z＞WB．原子序数：Y＞X＞Z＞WC．原子最外层电子数：Z＞W＞Y＞XD．金属性：X＞Y，还原性：W2-＞Z-11．关于下列粒子的描述不正确的是A．PH3的电子式为，其热稳定性不如NH3B．HS－的电子式为，是含有极性键的18电子的粒子C．CH2Cl2的电子式为，是结构呈正四面体的分子D．KF的电子式为，它是易溶于水的离子化合物12．下列叙述中，能说明金属M的金属性比金属N的金属性强的是（）A．M原子的最外层电子数比N原子的最外层电子数少B．常温时，M单质能从水中置换出氢气，而N单质与水不反应C．1molM从稀H2SO4中置换出的H2比lmolN从稀H2SO4中置换出的H2多D．在最高价氧化物的水化物中，M的化合价比N高13．已知第3周期某元素R的气态氢化物的化学式为H2R，下列叙述中不正确的是A．该元素的原子最外电子层上有6个电子B．该元素最高正价氧化物的化学式为RO2C．该元素一定是非金属元素D．该元素最高价氧化物的对应水化物的化学式为H2RO414．关于氢键，下列说法不正确的是 A．每一个水分子内含有两个氢键 B．冰、水中都存在氢键 C．水是一种非常稳定的化合物，这由于水分子之间形成氢键无关 D．水的沸点很高，原因之一是水分子间存在氢键15．X、Y、M、Z四种短周期主族元素的原子半径依次减小，X、Y、Z的电子层数之和为5，X元素原子的最外层电子数是它的电子层数的2倍，Y元素原子的最外层电子数是X和Z两元素原子最外层电子数的总和，M是地壳中含量最多的元素。下列说法不正确的是A．化合物YZ3极易溶解于水B．Z与M可以形成共价化合物C．12g14X中含有质子的物质的量为6molD．由上述四种元素组成的离子化合物受热易分解二、非选择题16．氢气、纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料已应用到社会生活和高科技领域。⑴已知短周期金属元素A和B，其单质单位质量的燃烧热大，可用作燃料。其原子的第一至第四电离能如下表所示：电离能(kJ/mol)I1I2I3I4A899.51757.114848.721006.6B7381451773310540①根据上述数据分析，B在周期表中位于区，其最高价应为；②若某同学将B原子的基态外围电子排布式写成了ns1np1，违反了原理；③B元素的第一电离能大于Al，原因是 ；⑵氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料。①已知金刚石中的C－C的键长为154.45pm，C60中C－C键长为145~140pm，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为是否正确并阐述理由。②C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子相对稳定结构，则C60分子中σ键与π键的数目之比为。17．某化学兴趣小组利用如下图装置验证元素非金属性的变化规律。（1）仪器A的名称为________，干燥管D的作用是________。（2）实验室中现有药品KMnO4、MnO2、浓盐酸、Na2S，请选择合适药品设计实验验证非金属性：Cl>S，装置A、B、C中所装药品应分别为浓盐酸、________、Na2S溶液，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，装置C中发生反应的离子方程式为____________。（3）若利用上装置证明非金属性：S>C>Si。在A中加入稀硫酸、B中加入Na2CO3溶液、C中加入Na2SiO3溶液，观察到B中产生气泡，试管C中出现________现象，则可以证明非金属性：S>C>Si。若将A中的稀硫酸改为稀盐酸，试管C中会出现同样的现象，是否可以得出结论：非金属性Cl>C>Si？__________（填“是”或“否”），你的理由是______________________。18．某金属元素X原子的核外电子数等于核内中子数，取该元素的单质0.6g与足量的氧气充分反应，可得到1.0g氧化物XO。试通过计算推导出该元素在元素周期表中的位置。19．某元素X的同位素构成的气态双原子分子有三种，相对分子质量分别为70、72、74。此三种分子的物质的量之比是9∶6∶l，请回答：（1）X元素有几种同位素？质量数分别是多少？（2）各同位素的原子数之比是多少？（3）X元素的近似相对原子质量是多少？20．四种元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期，已知它们的核电荷数依次增加，且核电荷数之和为51；Y原子的L层p轨道中有2个电子；Z原子与Y原子的价层电子数相同；W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4：1，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5：1。（1）Y、Z可分别与X形成只含一个中心原子的共价化合物a、b，它们的分子式分别是_____、_______；杂化轨道分别是________、_________；a分子的立体结构是____________；（2）Y的最高价氧化物和Z的最高价氧化物的晶体类型分别是_______晶体、_______晶体；（3）X的氧化物与Y的氢化物中，分子极性较小的是(填分子式)；（4）Y与Z比较，电负性较大的是____________；（5）W的元素符号是，其+2价离子的核外电子排布式是。21．已知A、B、C、D和E五种分子所含原子的数目依次为1、2、3、4和6，且都含有18个电子，又知B、C和D是由两种元素的原子组成，且D分子中两种原子个数比为1∶1。请回答：（1）组成A分子的原子的核外电子排布图是 ；（2）B和C的分子式分别是 和 ；C分子的空间构型为 形，该分子属于 分子（填“极性”或“非极性”）；（3）向D的稀溶液中加入少量氯化铁溶液现象是 ，该反应的化学方程式为 ；（4）若将1molE在氧气中完全燃烧，只生成1molCO2和2molH2O，则E的分子式是 。22．A、B、C、D、E、F六种物质的转化关系如图所示(反应条件和部分产物未标出)。（1）若A为短周期金属单质，D为短周期非金属固体单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，元素的原子最外层电子数D是A的2倍，F的浓溶液与A、D反应都有红棕色气体生成，则A的离子结构示意图为________，反应④的化学方程式为。（2）若A是常见的变价金属的单质，D、F是气态单质，且反应①在水溶液中进行。反应②也在水溶液中进行，其离子方程式是，用电子式表示化合物B的形成过程：。（3）若A、D、F都是短周期非金属元素单质，D的M层电子是L层电子的一半，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，则反应①的化学方程式为。参考答案1．C【解析】第6、7周期都分别有镧系和锕系元素，但第7周期尚未排满。2．C【解析】略3．A【解析】略4．C【解析】该元素为同族元素中原子序数最小的，所以该元素为第二周期或第四周期元素。又因其价电子数≠最外层电子数，可推出该元素并不是第二周期元素，应为第四周期元素，价电子排布式为3d34s2，故为23号元素V，d区元素。5．D【解析】试题分析：A项SO2是分子晶体，SiO2是原子晶体；B项CCl4是分子晶体，KCl是离子晶体；C项NaCl是离子晶体，HCl是分子晶体；D项CO2和H2O均是分子晶体，均是极性键。考点：考查化学键与晶体类型。点评：依据粒子种类判断化学键，依据物质组成判断晶体类型。6．B【解析】只要含有离子键的化合物就是离子晶体，也可以含有共价键。(NH4)2SO4晶体是含有离子键、极性共价键和配位键的晶体，物质的熔沸点和物质的结构氢键有关，在卤素单质中I2的熔点、沸点最高。液态氯化氢不能导电，氯化氢是共价化合物。7．B【解析】由题意可推知C为“F”，B为“Mg”，A为“S”。8．D【解析】试题分析：A．元素的金属性：Na>Mg>Al，所以碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，错误；B．一般情况下，同一周期的元素，元素原子最外层电子数越多，元素的第一电离能就越大，但当原子核外电子处于该轨道的全充满、半充满、充满或全空时是稳定的状态，所以第一电离能：Na<al<mg，错误；c．元素的非金属性越强，元素的电负性就越大。故元素的电负性：na<mg<al，错误；d．元素的金属性越强，原子的原子失去电子的能力就越强，则单质的还原性就越强。因此单质的还原性：na>Mg>Al，正确。考点：考查对Na、Mg、Al的有关性质正误判断的知识。9．D【解析】试题分析：A、它们都是通过共价键结合，元素的非金属性越强，其氢化物就越稳定，由于非金属性F>Cl>Br>I,所以稳定性HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱。但是这与氢键无关。错误。B、水加热到很高的温度都难以分解，是因为在水分子内的H—O键的键能大，与氢键无关。错误。C、CH4、SiH4、GeH4、SnH4都是由分子构成的物质。结构相似。物质的相对分子质量越大，分子间作用力就越大，克服分子间作用力使物质熔化消耗的能量就越高。即熔点随相对分子质量增大而升高。但是与氢键无关。错误。D、水结成冰，在物质内分子的排列由无序变为有序，在水分子之间存在氢键。分子之间的间隔增大，体积膨胀。也正是这种作用力，增加例如水中溶解氧气量。使水中的植物和动物都可以存活。正确。考查：物质的性质与氢键的关系的知识。10．A【解析】试题分析：X+、Y2+、Z-、W2-四种离子均具有相同的电子层结构，元素的原子失去电子形成阳离子，元素的原子获得电子形成阴离子。A．原子核外电子层数越多，原子半径越大，同一周期的元素，原子序数越大，原子半径就越小。所以原子半径：X＞Y＞W＞Z，错误。B．原子序数：Y＞X＞Z＞W，正确。C．元素的原子最外层电子数较少，失去电子，形成阳离子，元素的原子最外层电子数较多，容易获得电子，形成阴离子，所以原子最外层电子数：Z＞W＞Y＞X，正确。D．同一周期的元素，原子序数越大，元素的金属性越弱，非金属性越弱，则元素的金属性：X＞Y，元素的阴离子的还原性：W2-＞Z-，正确。考点：考查具有相同的电子层结构的离子性质比较的知识。11．C【解析】A正确，磷原子的半径比氮原子的半径大，P-H键不如N-H键稳定B正确，H-S键是极性键，含有18个电子的阴离子C错误，CH2Cl2的结构不是正四面体结构。D正确，KF是含有离子键，钾盐都易溶于水。12．B【解析】试题分析：A．M原子的最外层电子数比N原子的最外层电子数少，有可能M的电子层数小于N的电子层数，M的金属性不一定比N的金属性强，错误；B．M可与水反应置换出氢气，N不能，说明M的金属性比N强，正确；C．金属性的强弱与置换出氢气的多少无关，错误；D．金属元素的金属性与其最高价氧化物的水化物的化合价无关，错误，答案选B。考点：考查元素金属性的判断依据13．B【解析】试题分析：根据条件可知R是S元素，A.该元素的原子最外电子层上有6个电子，A正确；B.S的最高价氧化物为SO3，故B错误；C.S是非金属元素，故C正确；D.S元素对应的最高价氧化物的对应水化物的化学式为H2SO4，故D正确，此题选B。考点：考查S的结构与性质相关知识。14．A【解析】15．C【解析】试题分析：根据题意可知：X是C；Y是N，M是O，Z是H。A．化合物YZ3是极性分子，与水分子之间容易形成氢键，增加了分子之间的吸引力，而且二者会发生化学反应形成一水合氨，因此极易溶解于水，正确。B．Z与M都是非金属元素，二者可以形成共价化合物H2O、H2O2，正确；C．12g14X的物质的量小于1mol，因此其中含有质子的物质的量小于6mol，错误。D．由上述四种元素组成的离子化合物(NH4)2CO3、NH4HCO3都不稳定，受热易分解，正确。考点：考查元素周期表、元素周期律的应用的知识。16．（12分）⑴①s＋2(各2分)②能量最低原理(2分)③镁原子3s轨道全充满，能量较低(2分) ⑵①不正确C60是分子晶体，熔化时不需破坏化学键(2分) ②3∶1(2分)【解析】17．（1）分液漏斗，防止倒吸；（2）KMnO4，S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－；（3）有白色胶状沉淀产生，否，盐酸不是Cl元素的最高价氧化物的水化物（最高价含氧酸）；盐酸易挥发。【解析】试题分析：（1）分液漏斗，干燥管的作用防止倒吸；(2)研究非金属性强弱，可以研究最高价氧化物对应水化物的酸性，酸性越强其非金属性越强，或者利用置换反应（氧化剂氧化性大于氧化产物的氧化性），本题利用置换反应，先制备氯气，实验室用MnO2、浓盐酸，此反应需要加热，而本实验装置不需要加热，故利用高锰酸钾与浓盐酸的反应，此反应不需要不加热，故B中放入酸性高锰酸钾，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，产生S单质，推出氯气的氧化性强于S，故反应离子方程式：S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－；（3）本实验是利用最高价氧化物对应水化物的酸性，酸性越强其非金属性越强，B中有气泡产生，说明硫酸的酸性强于碳酸，要证明C的非金属性强于Si，就是证明碳酸的酸性强于硅酸，试管C的现象是有白色胶状沉淀产生，硫酸换成盐酸，盐酸的酸性强于碳酸，有气泡产生，此气体通入试管C中，同样会出现这种现象，此现象不能说明Cl大于C，因为盐酸不是Cl的最高价氧化物对应的水化物，同时盐酸易挥发，也有可能挥发出的氯化氢，进入到C装置产生硅酸沉淀，故不能说明非金属性Cl>C>Si。考点：考查非金属性强弱的比较、实验仪器名称等知识。18．第三周期ⅡA族【解析】试题分析：设X的相对原子质量为Ar，则由题意知：2X＋O2===2XO2Ar2(Ar＋16)0．6g1.0g，解得Ar＝24由该元素的原子核外电子数等于核内中子数可知，该元素原子的质子数与中子数相等，所以X的原子序数为12，该元素是Mg，位于周期表的第三周期ⅡA族。考点：考查元素的推断，元素周期表。19．（1）235,37（2）3∶1（3）35.5【解析】（1）由双原子构成的单质，可由同种同位素原子构成，也可由同种元素的不同同位素原子构成。由元素X构成的三种双原子分子，其同位素原子只有2种，质量数为35,37。（2）三种分子的物质的量之比为35X2 35X37X 37X2 9 6 1原子数之比（9＋9）∶（6＋6）∶（1＋1）故35X与37X原子数之比为（9＋9＋6）∶（6＋1＋1）＝3∶1。（3）X元素的近似相对原子质量为：35×＋37×＝35.5。20．（1）CH4、SiH4；sp3、sp3；正四面体（2）分子和原子（3）CH4（4）Y（5）Zn1s22s22p63s23p63d10【解析】试题分析：Y原子的L层p轨道中有2个电子，所以其核外电子排布式为1s22s22p2，为6号元素碳；Z与Y原子的价电子数相同：最外层为四个电子且均位于元素周期表的前四周期，为14号元素硅；W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4：1，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5：1，所以其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，为30号锌元素；电荷数之和为51，X为51－30－6－14＝1，1号元素氢。（1）C与Si可分别与H形成只含一个中心原子的共价化合物CH4、SiH4，甲烷、硅烷分子中都分别含有4个σ键不含孤电子对，所以都是采取sp3杂化，甲烷分子是正四面体构型。（2）C、Si形成的最高价氧化物中，CO2是分子晶体，二氧化硅是原子晶体。（3）氧元素的非金属强于碳元素的，所以X的氧化物与Y的氢化物中，分子极性较小的是CH4。（4）碳和硅是同一主族元素，同一主族元素中元素的电负性随着原子序数的增大而减小，所以电负性较大的是Y。（4）通过以上分析知，W是Zn元素，锌原子失去最外层2个电子变成+2价阳离子，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。考点：考查核外电子排布式、杂化轨道类型、共价键、电负性、分子空间结构、分子的极性以及晶体类型的有关判断点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的应试能力和逻辑推理能力。本题以元素的推断为载体考查了核外电子排布式的书写、分子中原子杂化方式的判断等知识点，正确推断元素是解本题的关键，注意原子最外层电子能量不一定最大，但失电子时首先失去最外层电子，为易错点。21．（1）（2）HCl H2S V 极性（3）有气泡产生 （4）CH4O【解析】试题分析：含有18电子的分子有Ar，SiH4，PH3，H2S，HCl，F2，H2O2，N2H4，C2H6，CH3OH，NH2OH，CH3F，NH2F。因此A、B、C、D分别为Ar、HCl、H2S和H2O2。1molE在氧气中完全燃烧，只生成1molCO2和2molH2O，所以1molE中含有1molC和4molH，因此E为CH3OH。考点：18电子点评：10电子、18电子是高考常考内容，考生应熟记主要的分子、离子。22．（1）C+4HNO3（浓）CO2↑+4NO2↑+2H2O（2）2Fe2++Cl2＝2Cl-+2Fe3+（3）SiO2+2C2CO+Si【解析】试题分析：（1）原子序数A是D的2倍，则A的原子序数是偶数，A是短周期金属，A是Mg，D是C，F的浓溶液与A、D反应都有红棕色气体生成，F是HNO3，A、B反应有D生成，则B是CO2，C是MgO，E是Mg（NO3）2。Mg的离子结构示意图为，反应④的化学方程式为C+4HNO3（浓）CO2↑+4NO2↑+2H2O。（2）A四常见的变价金属则是Fe，B能A反应，应该是酸性溶液，反应可生成D气体，B是盐酸，D是H2，F是Cl2，C是FeCl2，E是FeCl3,。②离子方程式是：2Fe2++Cl2＝2Cl-+2Fe3+，用电子式表示HCl的形成过程为：。（3）D的M层电子是L层电子的一半，则D是Si，A、D同主族，则A是C，F与A铜和周期，B与A反应生成D，B是SiO2，C是CO，F是O2，E是CO2。①的化学方程式为SiO2+2C2CO+Si考点：元素种类的推断、常见物质的而化学性质、化学方程式的书写。</al<mg，错误；c．元素的非金属性越强，元素的电负性就越大。故元素的电负性：na<mg<al，错误；d．元素的金属性越强，原子的原子失去电子的能力就越强，则单质的还原性就越强。因此单质的还原性：na></mg(oh)2<al(oh)3b．第一电离能：na<mg<alc．电负性：na>
