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- 2021-05-13 发布
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单元评估检测(五)
第五章
(90分钟 100分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)
1.下列说法中正确的是( )
A.第三周期所包含的元素中钠的原子半径最小
B.钠的第一电离能比镁的第一电离能大
C.在所有主族元素中,氟的电负性最大
D.电子云示意图中的每个小黑点都表示一个电子
2.低合金高强度结构钢Q460是支撑“鸟巢”的铁骨钢筋,除含有铁元素外,还含有Mn(锰)、Ti(钛)、Cr(铬)、Nb(铌)等合金元素,下列有关说法正确的是( )
A.Fe位于元素周期表的第四周期第ⅧB族
B.工业上利用热还原法冶炼金属Fe、Cr、Mn
C. TiO2、TiO2、TiO2互为同位素
D. Nb3+原子核内有51个中子,核外有41个电子
3.(2019·安庆模拟)短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是( )
A.元素W、X的氯化物中,各原子均满足8电子的稳定结构
B.元素X与氢形成的原子个数比为1∶2的化合物不一定属于烯烃
C.第一电离能:X>Y
D.元素Z与元素X形成的XZ2属于共价化合物,仅含极性键
4.下列物质的分子中既有σ键又有π键的是( )
①HCl ②H2O ③N2 ④H2O2 ⑤C2H4 ⑥C2H2
A.①②③ B.③④⑤⑥
C.①③⑤ D.③⑤⑥
5.下列物质发生变化时,所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是( )
A.液溴和苯分别受热变为气体
B.干冰和氯化铵分别受热变为气体
C.二氧化硅和铁分别受热熔化
D.食盐和葡萄糖分别溶解在水中
6.(易错题)X和Y是原子序数大于4的短周期元素,Xm+和Yn-两种离子的核外电子排布相同,下列说法中正确的是( )
A.X的原子半径比Y小
B.X和Y的核电荷数之差为m-n
C.电负性X>Y
D.第一电离能Xr( )>r( )(均用实际的元素符号表示)。
(3)分子组成为ADG2的物质在水中会强烈水解,产生使品红溶液褪色的无色气体和一种强酸。该反应的化学方程式是:____________________________。
20.(10分)A、B、C、D、E为中学常见的五种物质,均含元素M。
①元素M在A、B、C、D、E中所呈现的化合价依次递增,其中只有B为单质;
②常温下将气体D通入水中发生反应,生成C和E;
③工业上以A、空气和水为原料,通过催化氧化法制取E。
请回答以下问题:
(1)B的电子式为: ,A的结构式为 ,
A分子的空间构型是 。
(2)写出②中涉及反应的化学方程式______________________________。
(3)工业上,若输送Cl2的管道漏气,用A进行检验时可观察到大量白烟,同时有B生成,写出有关反应的化学方程式___________________________。
21.(10分)(探究题)下表是元素周期表前四周期的一部分,①~⑤代表五种元素。
(1)⑤元素形成的一种离子在空气中很不稳定,写出此离子的核外电子排布式:__________________________________________。
(2)标准状况下,①元素形成的气态氢化物与CO的密度相同,是一种高能燃料。1 g该氢化物完全燃烧生成①的最高价氧化物(固态)和液态水放热72.35 kJ。请写出该氢化物燃烧的热化学方程式:______________________。
(3)染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO,可以在碱性条件下加入③元素形成的单质除去。加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。请写出相应的离子方程式:_________________________________。
(4)分别写出含有④元素的某种18电子的微粒和含有②元素的某种10电子的离子间反应的离子方程式:_________________________________________。
答案解析
1.【解析】选C。同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小,第三周期所包含的元素中钠的原子半径最大,A错误;同一周期,从左到右,虽然有个别特殊性,但总体上元素第一电离能是逐渐增大的,钠的第一电离能比镁的第一电离能小,B错误;电负性就是以氟为4作为标准的,氟的电负性最大,C正确;电子云示意图中小黑点的疏密代表电子在这一区域出现机会的多少,D错误。
2.【解析】选B。A选项,Fe位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族;C选项,Ti、Ti、Ti互为同位素;D选项,核外电子数为41-3=38。
3.【解析】选A。W是制备高效电池的材料,为锂元素,Y是铝元素,X原子最外层电子数是内层电子数的2倍,且原子序数小于铝,是碳元素,Z原子序数比铝大,最外层电子数是电子层数的2倍,是硫元素。LiCl中,Li原子最外层为2个电子的稳定结构,A不正确;碳与氢形成的原子个数比为1∶2的化合物符合通式CnH2n,可能为烯烃,也可能为环烷烃,B正确;碳的第一电离能一定比铝大,C正确;硫与碳形成的化合物是CS2,属于共价化合物,只含极性共价键,D正确。
4.【解析】选D。当两个原子间能形成多个共用电子对时先形成一个σ键,另外的原子轨道只能形成π键,N2中有三个共价键:一个σ键、两个π键,C2H4中碳碳原子之间有两个共价键,一个σ键、一个π键,C2H2中碳碳原子之间有三个共价键,一个σ键、两个π键。
5.【解析】选A。液溴和苯都是克服分子间作用力;干冰、葡萄糖克服分子间作用力,氯化铵、食盐克服离子键,二氧化硅克服共价键,铁克服金属键。
6.【解析】选D。Xm+与Yn-的核外电子排布相同,则质子数X>Y,原子半径X>Y。X比Y更易失电子,第一电离能X小于Y,电负性X小于Y。
【误区警示】该选项B容易误判,原因是对形成离子过程中电子层结构的变化认识不准确。从两种元素形成的离子的电子层结构相同可知,X元素位于Y元素的下一周期,X元素失去m个电子形成上一周期稀有气体的电子层结构,Y元素得到n个电子形成同周期稀有气体的电子层结构,故二者核电荷数之差为m+n。
7.【解析】选C。同周期自左向右,元素的非金属性增大,电负性增大,第一电离能趋势增大。A选项,X可以显负价,Y显正价,A正确;B选项,第一电离能可能Y小于X,也可能Y大于X,B正确;C选项,非金属性越强则其最高价含氧酸的酸性越强,C错误;D选项,非金属性越强则其氢化物的稳定性越强,D正确。
8.【解析】选D。A选项,符合该结构示意图的阴离子如S2-、Cl-,前者能破坏水的电离平衡,后者不能;B选项,CH2CH2不是乙烯的结构简式,官能团碳碳双键必须写出;C选项,用于文物年代测定的是同位素原子;D选项,由共价化合物、离子化合物的电子式的书写方法可知,两者电子式的书写正确,两者均为常见的氧化剂,D正确。
9.【解题指南】先分析X、Y、Z、Q所在的周期,然后抓住X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍推出X,最后依次得出Y、Z、Q。
【解析】选A。由四种元素在周期表中的位置可知:X、Y在第二周期,Z、Q在第三周期。又X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,即X的最外层电子数为4,X为C,同时可推得Y为N,Z为P,Q为S。A项中X与Q的化合物是CS2,是共价化合物,存在共价键;元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物酸性就越强,因非金属性S>P,所以H2SO4的酸性比H3PO4的酸性强,B项不正确;Q的简单离子是S2-,电子层数为3,而Na+的电子层数为2,层多径大,C项不正确;Y的气态氢化物为NH3,因存在氢键,所以沸点反而很高,D项不正确。
【方法技巧】微粒半径大小的比较方法
(1)电子层数不同,层数越多半径越大;相反,层数越少,半径越小;
(2)电子层数相同,核电荷数越大,半径越小;相反,核电荷数越小,半径越大。简单归纳为:层不同,层多径大;层同,核大径小。
10.【解题指南】解答本题要注意以下两点:
(1)对电子运动的描述要正确;
(2)能说明同一电子层电子的能量不同。
【解析】选C。A、B选项中,能表示出最外层有5个电子,但不能表示出这些电子的能量有差异,错误;C选项,能表示出最外层的5个电子有2个在s能级上,3个在p能级上,正确;D选项不符合洪特规则,错误。
11.【解析】选A。根据第三周期元素X、Y、Z,其最高价氧化物的化学式分别为X2O、Y2O3、ZO2可知,X、Y、Z分别为Na、Al、Si,同周期原子序数越小半径越大,金属性越强,A错误,B正确。C选项,Al(OH)3是两性氢氧化物,能与NaOH溶液反应,C正确。D选项,SiO2是制造光导纤维的材料,D正确。
12.【解析】选D。判断金属活动性顺序的依据之一是金属间的置换反应,利用D所给的试剂,Fe能够从CuSO4溶液中置换出Cu,但不能从MgCl2溶液中置换出Mg。
13.【解题指南】解答本题时注意以下两点:
(1)NH5应为铵盐,阴离子为H-;
(2)NH5与乙醇的反应由NH5跟水的反应迁移分析。
【解析】选A。固体NH5属于离子晶体,类比NH4Cl晶体,可知NH5由NH和H-组成,N元素的化合价为-3,NH中的H元素化合价为+1,H-的化合价为-1。NH5与H2O反应时H-失去电子被氧化,H2O中的H+得到电子被还原,NH与H2O中OH-结合生成NH3·H2O;与乙醇反应时和与水反应相似,水、乙醇作氧化剂,NH5被氧化。
14.【解析】选B。由表中数据I3I2知其最高正价为+2价,M元素位于第ⅡA族,最外层有2个电子,但M不一定是Be元素。
15.【解析】选B。分子中的质量数之和是20,质子数之和是10,A正确;NaHCO3水溶液呈碱性是水解原因即:HCO+H2OOH-+H2CO3,B错误;C选项,是基态硫离子的电子排布式,C正确;熔融状态下硫酸氢根离子不能电离,D正确。
16.【解题指南】解答本题要注意以下三点:
(1)先根据物质的性质判断出该物质的晶体类型;
(2)再由原子半径大小推出键长大小;
(3)根据不同类别物质中微粒间的作用力不同,选出答案。
【解析】选C。A选项,C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度即C3N4是原子晶体,A错误。B选项,N的原子半径比C的原子半径小,所以C—N键的键长比金刚石中C—C键的键长要短,B错误。C选项,C为+4价,N为-3价,所以C3N4
晶体中每个C原子连接4个N原子,而每个N原子连接3个C原子,C正确。D选项,C、N都为非金属元素,电负性相差不大,C、N原子间以极性共价键结合,D错误。
17.【解析】由T、X、Y、Z的结构或性质信息可知,T、X、Y、Z分别为碳、钠、氮、氯。
(1)Cl-的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,与N2分子互为等电子体的分子为CO。
(2)NH3的沸点高于HCl,是因为NH3分子间能形成氢键。
(3)碳、钠、氮三种元素吸引电子能力氮最强,钠最弱,故电负性N>C>Na。
(4)原子序数为钠和氯原子序数之和的元素,原子核外有28个电子,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2。
答案:(1)1s22s22p63s23p6 CO
(2)Y的简单氢化物分子间能形成氢键
(3)N>C>Na
(4)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2
18.【解题指南】解答本题的关键点有三点:
(1)导致酸雨的氧化物主要是SO2和NOx;
(2)X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子;
(3)有红色(或砖红色)和黑色两种氧化物的元素是Cu。
【解析】先根据题干信息推出各元素,根据导致酸雨的氧化物主要是SO2和NOx且原子序数W<Y可知W是N,Y是S;据X原子基态时7个轨道填充电子,得其核外电子排布为1s22s22p63s23p1,所以X是Al;Z2O为红色,ZO为黑色,则Z为Cu。(1)由于非金属性O>N,因此气态氢化物的稳定性有H2O(g)>NH3。(2)Y(S)和X(Al)处于同一周期,同周期元素,I1从左往右依次增大(ⅡA族元素与ⅤA族元素例外),因此第一电离能是S的大于Al的。(3)CuO是离子晶体,S是分子晶体,前者熔点高。(4)Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液即浓硫酸与Cu加热时能发生氧化还原反应。
答案:(1)二 ⅤA 弱 (2)[Ne]3s23p4或1s22s22p63s23p4 大 (3)离子晶体 高
(4)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
19.【解析】由题意知,A为S,B为N,C为Si,D为O,E为P,F为F,G为Cl,H为C。
(1)表中属于第三周期元素的是S、Si、P、Cl。
(2)C的最高价氧化物为CO2,电子式为;比较S2-、O2-、Cl-三种简单阴离子的半径大小顺序为:r(S2-)>r(Cl-)>r(O2-)。
(3)SOCl2在水中会强烈水解,产生使品红溶液褪色的无色气体SO2和一种强酸HCl。该反应的化学方程式为SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl。
答案:(1)A、C、E、G (2) S2- Cl- O2-
(3)SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl
20.【解析】工业上以A、空气和水为原料,通过催化氧化法制取E,则A、E分别为NH3、HNO3;再根据题意,可推出B、C、D物质分别为:N2、NO、NO2。解题时要注意正确写出N2的电子式、NH3的结构式和空间构型。
答案:(1) 三角锥形
(2)3NO2+H2O===2HNO3+NO
(3)8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2
21.【解析】由元素周期表可知①②③④⑤对应的元素分别为B、O、Al、S、Fe。
(1)Fe2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6;
(2)B元素形成的气态氢化物与CO的密度相同,即相对分子质量相同,所以化学式为B2H6,依题意写出热化学方程式;
(3)Al在碱性条件下与NO发生氧化还原反应,生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体氨气,依题意写出离子方程式;
(4)含有S元素的18电子的微粒为H2S或HS-,含有O元素的10电子微粒为
OH-、H3O+。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d6
(2)B2H6(g)+3O2(g)===B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=-2 025.8 kJ·mol-1
(3)H2O+2Al+OH-+NONH3↑+2AlO
(4)HS-+OH-===S2-+H2O或HS-+H3O+===H2S+H2O等