苏教版2019 高中化学 必修一 专题5微观结构与物质的多样性基础练习

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专题5 微观结构与物质的多样性 基础练习

一、单选题
1．下列说法中错误的是
A．钠的金属性比镁强
B．溴元素的非金属性比氯元素的弱
C．硝酸的酸性比磷酸弱
D．气态氢化物的热稳定性：H2S＜HCl
2．设为阿伏加德罗常数的值。处理汽车尾气的反应之一为 (未配平)。下列说法正确的是
A．0.1 mol NO中含有的电子数为1.1
B．1 mol CO参加反应转移的电子数为2
C．0.5 mol中含有的共用电子对数为
D．与的化学计量数之比为1：1
3．共价键、离子键和分子间作用力都是构成物质或分子时粒子间的作用力。下列物质中，只含有离子键的是
A．干冰 B．氯化钠 C．氢氧化钠 D．碘
4．4种相邻主族短周期元素的相对位置如表，元素x的原子核外电子数是m的2倍，y的氧化物具有两性．称为拟卤素，性质与卤素相似．下列说法不正确的是（   ）


M
N
X
Y



A．X位于三周期 IIA，其单质可采用电解熔融制备
B．元素最高价氧化物的水化物中，酸性最强的是
C．气体分子的电子式为
D．其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为
5．已知砷(As)的原子结构示意图为，根据同主族元素性质的递变规律，下列关于As的描述不正确的是
A．位于第四周期第VA族 B．原子半径：
C．酸性： D．稳定性：
6．下列化合物中，能与Na2CO3溶液反应生成沉淀且沉淀可溶于NaOH溶液的是
A．MgCl2 B．Ca(NO3)2 C．FeSO4 D．AlCl3
7．下列说法正确的个数为（    ）
①化学键断裂，一定发生化学变化
②任何物质中都存在化学键
③氢键是极弱的化学键
④离子键就是阴、阳离子之间的静电吸引力
⑤活泼金属与活泼非金属化合时能形成离子键
⑥任何共价键中，成键原子成键后均满足稳定结构
⑦验证化合物是否为离子化合物的实验方法是可以看其熔化状态下能否导电
⑧两种非金属元素形成的化合物不可能含有离子键
A．1 B．2 C．3 D．4
8．通常情况下，微粒A和B为分子，C和E为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C和D；A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。已知：氨气能与水反应下列判断不正确的是
A．A、B、E中的一种肯定含有金属元素 B．A为电解质，B为非电解质
C．A和B中所含元素可以组成盐类物质 D．能够确定该白色沉淀的化学组成
9．下列说法正确的是
A．14C与14N互为同位素 B．葡萄糖与果糖互为同分异构体
C．H2与CH4互为同系物 D．SO2与SO3互为同素异形体
10．下列有关碱金属元素的性质判断正确的是
A．Li与反应最剧烈
B．从Li到Cs，其单质熔沸点逐渐升高
C．钾与氧气反应可生成多种氧化物
D．从Li到Cs最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱
11．以下能说明氯的非金属性比硫强的事实是
①HClO的氧化性比H2SO4的氧化性强；
②常温下氯气是气态而硫是固态；
③氯气能溶于水而硫难溶于水；
④HCl比H2S稳定；
⑤H2S能被Cl2氧化成硫单质；
⑥HClO4酸性比H2SO4强；
⑦氯气与氢气化合比硫与氢气化合要容易进行；
⑧氯的最高价为＋7价而硫的最高价为＋6价。
A．①②③④⑤⑥⑦⑧ B．①④⑤⑥⑦
C．④⑤⑥⑦⑧ D．④⑤⑥⑦
12．铋的相关信息如图所示，下列说法正确的是（    ）

A．Bi元素的质量数是209
B．Bi元素位于第六周期第ⅤA族
C．Bi原子的6p能级上有1个未成对电子
D．Bi原子最外层有5个能量相同的电子
13．下列各组元素性质的递变情况错误的是
A．Li、Be、B原子最外层电子数依次增多 B．N、O、F电负性依次增大
C．P、S、Cl元素最高正价依次升高 D．Na、K、Rb第一电离能逐渐增大

二、填空题
14．南京理工大学化工学院胡炳成教授团队于2017年1月成功合成世界首个全氮阴离子盐，使氮原子簇化合物的研究又有了新的突破。请回答以下问题：
(1)基态N原子的电子排布图为___________，该原子中2p轨道上电子的排布遵循的原则是___________。
(2)第二周期元素原子的第一电离能介于B、N之间的有___________。
(3)科学家目前合成了N4分子，该分子中N—N—N的键角为___________；N4分解后能产生N2并释放出大量能量，推测其用途：___________(写出一种即可)。
(4)N8是一种由全氮阳离子和全氮阴离子构成的特殊物质，已知阳离子由5个氮原子排列成V形，每个氮原子均达到8电子稳定结构，则阳离子的电子式为___________。
15．短周期元素A、B、C在周期表中的位置关系如图所示，A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数则：A、B、C的元素符号分别是___、___、___。

16．室温下，仅由N、H两种元素组成的某种液态燃料的质量为，在25℃、下，该液态燃料完全燃烧生成和时，放出的热量。
(1)该液态燃料的分子式为_______，属于_______(填“共价”或“离子”)化合物，电子式为_______。
(2)该液态燃料可用作火箭发动机的燃料，利用作氧化剂，二者反应生成和。
已知：①
②
则该液态燃料与反应的热化学方程式为_______。
(3)若用该液态燃料与液态反应，反应产物为和，，下列说法正确的是_______(填标号)。
A．该液态燃料完全参加反应时转移的电子数为
B．在该反应中既是氧化产物又是还原产物
C．上述反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和
17．回答下列问题
(1)请用化学用语表示：
①三个硫酸根离子_______；   ②一个二氧化硫分子_______；  ③两个硅原子_______；
④硫酸铵_______；   ⑤碳酸根显-2价_______。  ⑥五个镁离子_______。
(2)写出符号3Fe2+ 中数字的含义：
①“3”表示 _______；  ②“2”表示_______。
18．已知A、B、C、D、E、F均为短周期主族元素，且它们的原子序数依次增大.B和E同主族，A、B在元素周期表中处于相邻的位置，C元素原子在同周期主族元素中原子半径最大，D是地壳中含量最多的金属元素，E元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍.请回答下列问题：
（1）画出F的原子结构示意图_____。
（2）B、C、E对应简单离子的半径由大到小的顺序为_____（用具体微粒符号表示）。
（3）A的气态氢化物与其最高价氧化物对应水化物反应，生成的化合物属于_____（填“离子化合物”或“共价化合物”）。
（4）加热条件下，B单质与C单质的反应产物的电子式为______。
（5）D元素最高价氧化物对应水化物与C元素最高价氧化物对应水化物的溶液反应的化学方程式为______。
19．根据要求写出方程式：
(1)写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式____。
(2)过氧化钠与水反应的化学方程式____。
(3)氧化铝和酸反应的离子方程式____。
(4)氢氧化铝和碱反应的离子方程式____。
20．在下列各组物质中，找出合适的序号填在对应的空格内：
①淀粉和纤维素  ②和  ③和  ④和  ⑤和金刚石  ⑥异戊烷和新戊烷  ⑦与  ⑧
(1)互为同位素的是___________；
(2)互为同素异形体的是___________；
(3)互为同系物的是___________；
(4)互为同分异构体的是___________；
(5)同一种物质的是___________。
21．画出下列各微粒的结构示意图：
（1）与氖原子电子层结构相同的-2价阴离子：_____________。
（2）最外层电子数为次外层电子数2倍的原子：________________。
（3）第2层电子数为第1层、第3层电子数之和的原子：________。
（4）观察下列A、B、C、D、E五种粒子（原子或离子）的结构示意图，回答有关问题：

①属于离子结构示意图的是_____（填编号）。   
②属于金属元素的是___（填编号）
③性质最稳定的原子是（填写编号，下同）______，最容易失去电子的原子是____，最容易得到电子的原子是________。
④A在周期表中的位置_____周期______ 族。

参考答案：
1．C
【详解】A．同周期元素随核电核数增加金属性逐渐减弱，故钠的金属性比镁强，故A正确；
B．同主族元素随核电核数增加非金属性逐渐减弱，故溴元素的非金属性比氯元素的弱，故B正确；
C．同主族元素随核电核数增加非金属性逐渐减弱，故N＞P，最高价氧化物对应水化物的酸性硝酸的酸性比磷酸强，故C错误；
D．同周期元素随核电核数增加非金属性逐渐增强，故Cl＞S，故气态氢化物的热稳定性：H2S＜HCl，故D正确；
故选C。
2．B
【详解】A． 0.1 mol中含有的电子数为0.1 mol ×(7+8)×=1.5，A项错误；
B．配平后的化学方程式为，反应中碳元素从+2价升高到+4价、氮元素从+2价降低到0价，则按得失电子数守恒得： 1molCO参加反应转移的电子数为2， B项正确；
C．一个分子中含有2个碳氧双键，0.5 mol中含有的共用电子对数为2，C项错误；
D．由方程式知，与的化学计量数之比为1:2，D项错误；
答案选B。
3．B
【详解】A．干冰是固态二氧化碳，是共价化合物，只含有共价键，故A不符合题意；
B．氯化钠是离子化合物，由钠离子和氯离子通过离子键构成，只含有离子键，故B符合题意；
C．氢氧化钠是离子化合物，由钠离子和氢氧根离子通过离子键构成，氢氧根内氢氧元素以共价键相连，既含有离子键，又含有共价键，故C不符合题意；
D．碘是非金属单质，由碘原子通过共价键连接构成，只含有共价键，故D不符合题意；
答案选B。
【点睛】离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键。
4．D
【分析】4种元素都是短周期元素，且为相邻主族，根据元素在周期表中的位置知，M和N位于第二周期、X和Y位于第三周期，X原子核外电子数是M的2倍，Y的氧化物具有两性，则Y是Al元素，根据元素相对位置可知，X是Mg元素、M是C元素、N元素为N元素。
【详解】A.元素X是Mg元素，其原子序数为12，在周期表中的位置是第三周期第IIA族，镁单质可采用电解熔融制备，故A正确；
B.M、N、X、Y分别是C、N、Mg、Al，元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，这四种种元素中非金属性最强的是N元素，所以酸性最强的是，故B正确；
C.气体分子为，其电子式为：，故C正确；
D.根据氯气和氢氧化钠溶液反应知，和NaOH反应生成NaCN、NaOCN、，反应方程式为：，故D错误；
答案选D。
5．D
【详解】A．砷(As)的原子结构核外有四层电子，最外层电子数为5，故其位于第四周期第VA族，A正确；
B．同一主族，从上至下，原子半径增大，，B正确；
C．同一主族，从上至下，非金属性减弱，非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，故酸性：，C正确；
D．同一主族，从上至下，非金属性减弱，非金属性越强，其气态氢化物越稳定，故稳定性：，D错误；
故选D。
6．D
【详解】A.能生成碳酸镁沉淀，但碳酸镁不溶于氢氧化钠，则A不符合题意；
B. 能生成碳酸钙沉淀，但碳酸钙不溶于氢氧化钠，则B不符合题意；
C. 能生成碳酸亚铁沉淀，但碳酸亚铁不溶于氢氧化钠，则C不符合题意；
D.铝离子和碳酸根离子能发生双水解，可生成氢氧化铝沉淀，溶于氢氧化钠溶液中，故D选项符合题意；
故答案为D。
【点睛】解决此类问题的关键是，要熟悉物质之间发生的反应，知道常见物质的溶解性及特性，比如氢氧化铝是两性物质，既能溶于强酸又能溶于强碱。
7．B
【详解】①化学键断裂，不一定发生化学变化，如NaCl溶于水，离子键断裂，但是是一个物理变化，①错误；
②不是所有物质中都存在化学键，如稀有气体中不含化学键，②错误；
③氢键不属于化学键，③错误；
④离子键就是阴、阳离子之间的静电作用，包括静电引力和静电斥力，④错误；
⑤活泼金属与活泼非金属化合时能形成离子键，⑤正确；
⑥不是所有原子形成共价键后均满足稳定结构，例如BF3中B原子最外层只有6个电子，⑥错误；
⑦离子化合物在熔化状态下能够电离出阴阳离子而导电，而共价化合物由共价分子构成，熔化状态不会导电，故验证化合物是否为离子化合物的实验方法是可以看其熔化状态下能否导电，⑦正确；
⑧两种非金属元素形成的化合物可能含有离子键，如NH4H，⑧错误；
综上所述：⑤⑦正确，B满足题意。答案选B。

8．D
【分析】10电子微粒有H2O、NH3、CH4、HF、NH、OH-、Al3+、Mg2+、Na+、O2-、F-等微粒，A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀，该白色沉淀为Al(OH)3或Mg(OH)2，应为Al3+或Mg2+和氨水的反应，则C为NH，B溶于A，说明A为H2O，B为NH3，D应为OH-。
【详解】A．A、B、E三种微粒肯定含有金属元素Al或Mg，故A正确；
B．H2O为电解质，NH3为非电解质，故B正确；
C．N、O、H可以组成硝酸铵，为盐，故C正确；
D．不能确定白色沉淀为氢氧化镁沉淀或氢氧化铝沉淀，故D错误；
故选D。
9．B
【详解】A.同位素指的是具有相同质子数，不同中子数的同种元素的不同原子间互称，14C与14N为不同种元素，不能互称同位素，故A错误；
B.葡萄糖与果糖分子式相同，但是结构不同，葡萄糖属于多羟基醛糖，而果糖属于多羟基酮糖，二者互为同分异构体，故B正确；
C.同系物指的是组成相同，结构相似，分子间相差nCH2，据此可知H2与CH4之间不是同系物关系，故C错误；
D.同素异形体研究的对象为单质，组成的元素的种类相同，据此可知SO2与SO3之间不属于同素异形体关系，故D错误；
故答案选B。
10．C
【详解】A．同一主族元素从上向下金属性逐渐增强，锂与水反应最不剧烈，A错误；
B．碱金属元素从上向下其单质熔沸点逐渐降低，B错误；
C．钾与氧气反应可生成多种氧化物，C正确；
D．同一主族元素从上向下金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强，D错误；
答案选C。
11．D
【详解】①HClO中的Cl是+1价，并不是Cl的最高价氧化物的水化物，故①不符合；②物质的状态与物质的化学键有关，故②不符合；③氯气能溶于水而硫难溶于水不能说明非金属性强弱，故③不选；④非金属性越强，气态氢化物越稳定，形成气态氢化物越容易，故④⑦可以选；⑤Cl2的氧化性大于H2S，说明Cl的非金属性大于S，故⑤可选；⑥非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，故⑥可选；⑧化合价与原子最外层电子数有关，故⑧不选；此题选④⑤⑥⑦；答案选D。
12．B
【详解】A. 该表中最下面数据为Bi元素的相对原子质量，其相对原子质量为209.0，故A错误；
B. 根据Bi元素价电子排布式可知，该元素原子有6个电子层，且最外层有5个电子，则Bi元素位于第六周期第ⅤA族，故B正确；
C. 根据Bi元素价电子排布式可知，Bi原子6p亚层（能级）三个轨道，每个轨道上各有一个电子，所以有三个未成对电子，故C错误；
D. Bi原子最外层有5个电子，能量不相同，故D错误；
正确答案是B。
【点睛】本题考查元素周期表的应用，侧重考查基本概念、化学用语，明确表中每一数据、字母的含义是解本题关键，熟练掌握元素周期表、原子结构，题目难度不大。
13．D
【详解】A．Li、Be、B原子最外层电子数分别为1、2、3，则原子最外层电子数依次增多，故A正确；
B．同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强，则N、O、F电负性依次增大，故B正确；
C．P、S、Cl元素最外层电子数分别为5、6、7，最高正价分别为+5、+6、+7，最高正价依次升高，故C正确；
D．同一主族元素，从上到下，原子半径逐渐增大，失电子能力增强，第一电离能逐渐减小，所以Na、K、Rb第一电离能逐渐减小，故D错误。
故选D。
14．          洪特规则     Be、C、O     60°     制造火箭推进剂或炸药(其他合理答案均可)    
【分析】(1)N为7号元素，基态氮原子核外有7个电子，据此分析解答；
(2) 同一周期，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，但第ⅡA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，据此分析判断；
(3)N4分子和P4分子类似，为正四面体结构，据此分析解答；
(4) N8是一种由全氮阳离子和全氮阴离子构成的特殊物质，阳离子由5个氮原子排列成V形，每个氮原子均达到8电子稳定结构，其结构为，两个N-N为配位键，电子对由靠近三键的N提供，故中间的N原子需失去一个电子达到稳定结构，所以N5分子碎片所带电荷是+1，该离子为N，据此分析解答。
【详解】(1)N为7号元素，基态氮原子核外有7个电子，其核外电子排布图为。2p轨道上3个电子各单独占据1个轨道且自旋状态相同，遵循洪特规则，故答案为：；洪特规则；
(2)Be原子2s能级处于全充满状态，其第一电离能比B大，N原子2p能级处于半充满状态，其第一电离能比O的大，所以第一电离能介于B和N之间的有Be、C、O，共三种，故答案为：Be、C、O；
(3)N4分子和P4分子类似，为正四面体结构，分子中N—N—N的键角为60°。N4分解后能产生N2并释放出大量能量，可以制造火箭推进剂或炸药，故答案为：60°；制造火箭推进剂或炸药；
(4) N8是一种由全氮阳离子和全氮阴离子构成的特殊物质，阳离子由5个氮原子排列成V形，每个氮原子均达到8电子稳定结构，其结构为，两个N-N为配位键，电子对由靠近三键的N提供，故中间的N原子需失去一个电子达到稳定结构，所以N5分子碎片所带电荷是+1，该离子为N，电子式为：，故答案为：。
【点睛】本题的易错点和难点为(5)，关键是根据8电子稳定结构判断N原子间的化学键的排布，进而确定含有的电荷数。
15．     N     S     F
【详解】A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数，即A、C的原子序数之和等于B的原子序数，设A的原子序数为x，则C为x+2，根据三种元素所处位置可知A、C为第二周期元素，B为第三周期元素，所以B的原子序数为x+9，所以x+x+2=x+9，解得x=7，则A的原子序数为7，B的原子序数为16，C的原子序数为9，所以A为N元素，B为S元素，C为F元素。
16．(1)     N2H4     共价    
(2)
(3)B

【分析】(1)
，依题意可知：只含、两种元素且相对分子量为32的分子式只有；该化合物由、两种非金属元素组成，所以为共价化合物，电子式为。
(2)
由①、②和③联立，可得到。
(3)
未标明标准状况下，A项错误；根据，可知，反应物的键能总和小于生成物的键能总和，C项错误。故选B。
17．(1)                    (NH4)2SO4          5Mg2+
(2)     3个亚铁离子     每个亚铁离子带2个单位的负电荷

【详解】（1）①三个硫酸根离子表示为；②一个二氧化硫分子表示为；③两个硅原子表示为；④硫酸铵化学式为(NH4)2SO4；⑤碳酸根显-2价表示为；⑥五个镁离子表示为5Mg2+；
（2）①标在符号前面的数字表示微粒个数，则“3”表示3个亚铁离子；②)标在元素符号右上角的数字表示1个离子所带的电荷数, “2”表示每个亚铁离子带2个单位的负电荷。
18．          S2- > O2-> Na+     离子化合物          Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O
【分析】A、B、C、D、E、F均为短周期主族元素，且它们的原子序数依次增大，B和E同主族，D是地壳中含量最多的金属元素，则D为Al元素；E、F原子序数均大于Al，处于第三周期，而E元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍，最外层电子数为6，故E为S元素，F为Cl；B和E同主族，则B为O元素；A、B在元素周期表中处于相邻的位置，A为N元素；C元素原子在同周期主族元素中原子半径最大，处于IA族，原子序数介于氧、铝之间，故C为Na，以此分析解答。
【详解】(1)根据上述分析可知：F为Cl元素，原子结构示意图为，故答案：。
(2)根据上述分析可知：B为O元素，C为Na元素，E为S元素，电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子电子层越多离子半径越大，故离子半径：S2- > O2-> Na+，故答案为：S2- > O2-> Na+；
(3)根据上述分析可知：A为N元素，A的气态氢化物、最高价氧化物对应水化物分别为氨气、硝酸，二者反应生成硝酸铵，属于离子化合物，故答案为：离子化合物；
(4)根据上述分析可知：B为O元素，C为Na元素，加热条件下氧气与钠的反应生成Na2O2，含有离子键、共价键，所以电子式为：，故答案：；
(5)根据上述分析可知：D为Al元素，C为Na元素。Al的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3，Na最高价氧化物对应水化物NaOH ,两者能发生中和反应，反应的化学方程式为：Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O，故答案：Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O。
19．(1)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(2)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(3)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
(4)Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O

【解析】(1)
铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应方程式：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；
(2)
过氧化钠与水反应生成氢氧化和氧气，反应方程式：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；
(3)
氧化铝与酸反应的离子方程式为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；
(4)
氢氧化铝与碱反应的离子方程式为：Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O。
20．     ③     ⑤     ⑦     ⑥     ⑧
【详解】(1)同位素是质子数相同而中子数不同的原子，互为同位素的是③；
(2)同素异形体是同种元素形成的不同物质，互为同素异形体的是⑤；
(3)同系物是结构相似、在分子组成上相差若干个CH2原子团的有机物，互为同系物的是⑦；
(4) 同分异构体是分子式相同而结构不同的物质，互为同分异构体的是⑥；
(5)为同一种物质的是⑧；
21．                    BE     DE     C     D     A     第三     ⅦA
【详解】(1)与氖原子电子层结构相同的-2价阴离子为氧离子，离子结构示意图为 ，故答案为： ；
(2)最外层电子数为次外层电子数2倍的原子为碳原子，原子结构示意图为 ，故答案为： ；
(3)第2层电子数为第1层、第3层电子数之和的原子为硫原子，原子结构示意图为 ，故答案为： ；
(4)由微粒结构示意图可知，A为氯原子、B为氧离子、C为氖原子、D为钠原子、E为镁离子；
①由微粒结构示意图可知，B属于氧离子结构示意图，E属于镁离子结构示意图，故答案为：BE；
②由微粒结构示意图可知，钠元素、镁元素属于金属元素的，故答案为：DE；
③由微粒结构示意图可知，C为稀有气体氖，则性质最稳定的原子是氖；最容易失去电子的原子是金属性最强的钠；最容易得到电子的原子是非金属性最强的氯，故答案为：C；D；A；
④A为氯元素，位于元素周期表中第三周期ⅦA族，故答案为：第三；ⅦA。