微观结构与物质的多样性.docx
《微观结构与物质的多样性.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微观结构与物质的多样性.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
微观结构与物质的多样性
微观结构与物质的多样性
（时间：
90分钟 满分：
100分）
相对原子质量：
H—1，C—12，N—14，O—16，Na—23，Al—27，S—32，Ca—40，Fe—56，Cu—64，Zn—65，Ba—137
一、选择题（本大题共25小题，每小题2分，共50分。
每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求，不选、多选、错选均不得分）
1．中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素Lv的名称为
。
关于
Lv的叙述错误的是（ ）
A．原子序数116 B．中子数177
C．核外电子数116D．相对原子质量293
解析：
选D A．该元素的原子序数是116，正确。
B.该原子的中子数是293－116＝177，正确。
C.原子核内的质子数等于原子核外的电子数，等于元素的原子序数，所以该原子的原子核外电子数是116，正确。
D.293只表示该元素一种原子的质量数，据此不能确定该元素的相对原子质量，错误。
2．下列各组互为同位素的是（ ）
A．37Cl和35Cl
B．O2和O3
C．CH3CH2OH和CH3OCH3
D．CH4和C2H6
解析：
选A 同位素指具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素的互称。
3．（2017·嵊州质检）下列说法一定不正确的是（ ）
A．某些花岗石产生氡（
Rn），从而对人体产生伤害，
Rn的质量数是222
B．Se是人体必需的微量元素，
Se和
Se互为同位素
C.
U的浓缩一直被国际社会关注，
U与
U是两种不同的核素
D.
C－NMR（核磁共振）可用于含碳化合物的结构分析，
C的中子数为6
解析：
选D 元素左上角的数字表示质量数，A正确；质子数相同，中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素，B正确；核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，C正确；质量数为13的碳原子，其中子数为7，D错误。
4．（2017·温州模拟）下列有关化学用语表示正确的是（ ）
A．四氯化碳分子比例模型：
B．COS的电子式是
C．次氯酸的结构式为H—Cl—O
D.
O2－离子结构示意图：
解析：
选B A项，比例模型中的碳原子和氯原子的大小比例不对；C项，次氯酸的结构式为H—O—Cl；D项，正确的离子结构示意图为
。
5．下列关于卤化氢的说法不正确的是（ ）
A．卤素原子半径越大，氢化物越稳定
B．卤素原子半径越大，氢化物越不稳定
C．稳定性：
HF>HCl>HBr>HI
D．卤素单质与氢气反应越难，生成物越不稳定
解析：
选A 卤素原子半径越大，元素非金属性越弱，气态氢化物越不稳定。
6．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．P、S、Cl元素最高正价依次升高
C．N、O、F原子半径依次增大
D．Na、K、Rb的电子层数依次增多
解析：
选C N、O、F原子半径依次减小。
7．下列有关晶体的说法中，正确的是（ ）
A．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定
B．原子晶体中共价键越强，熔点越高
C．冰融化时水分子中共价键发生断裂
D．氯化钠熔化时离子键未被破坏
解析：
选B A选项中晶体中分子间作用力大小与分子的稳定性没有关系；C选项中冰融化时水分子中共价键不发生断裂；D选项中氯化钠熔化时离子键被破坏。
8．下列表示化学用语或模型正确的是（ ）
A．有8个中子的碳原子的核素符号：
12C
B．H2O的电子式：
C．Cl－的结构示意图：
D．CH4分子的比例模型：
解析：
选D 该碳原子的核素符号应为
6C；H2O的电子式为H
H；Cl－的结构示意图为
，故A、B、C三项错误。
9．下列有关晶体的叙述中，错误的是（ ）
A．离子晶体中一定存在离子键
B．原子晶体中只存在共价键
C．金属晶体的熔点、沸点均很高
D．稀有气体的原子能形成分子晶体
解析：
选C 有些金属的熔点比较低，如汞在常温下为液体，钠的熔点也低于100℃。
10．下列互为同素异形体的是（ ）
A.
8O和
8OB．CH3CH3和C6H6
C．金刚石和石墨D．NO和NO2
解析：
选C
8O和
8O互为同位素，A不符合题意；CH3CH3和C6H6、NO和NO2均属于化合物，B、D两项不符合题意；金刚石和石墨均为由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，C项符合题意。
11．下列叙述正确的是（ ）
A．由分子组成的物质中不一定存在共价键
B．金刚石、石墨、足球烯均是碳元素的同素异形体，性质都相似
C．由非金属元素组成的晶体一定是分子晶体
D．仅由非金属元素组成的物质不可能含有离子键
解析：
选A 稀有气体分子中不存在共价键，A项正确；同素异形体的化学性质相似，物理性质不同，B项错误；非金属元素组成的晶体还可以是原子晶体，C项错误；铵盐就是由非金属元素组成的，但含有离子键，D项错误。
12．科学家最近用金属钠还原CCl4和SiCl4制得一种一维SiC纳米棒。
相关反应的化学方程式为8Na＋CCl4＋SiCl4===SiC＋8NaCl。
下列说法不正确的是（ ）
A．一维SiC纳米棒“比表面积”大，对微小粒子有较强的吸附能力
B．上述反应中SiC既是氧化产物又是还原产物
C．SiCl4属于共价化合物
D．CCl4分子、SiCl4分子、SiC晶体中各原子都达到了8电子稳定结构
解析：
选B 纳米材料表面积大，吸附能力强，A项正确；该反应中硅元素化合价不变，碳元素化合价降低，则SiC为还原产物，B项错误；SiCl4中只存在共价键，C项正确；三种物质各原子均达到8电子稳定结构，D项正确。
13．下列有关说法正确的是（ ）
A．该组化合物中只含有共价键：
H2O、NH4Cl、H2O2
B．非金属原子间以共价键结合的物质都是共价化合物
C．Na2O、NaOH和Na2SO4为离子化合物，HCl、NH3、NH4NO3、H2SO4为共价化合物
D．共价化合物是由不同种非金属原子间通过共用电子对形成的
解析：
选D NH4Cl中既含有共价键，也含有离子键，A错误；非金属原子间以共价键结合形成的可能为共价化合物如HCl，也可能为单质如H2、O2，B错误；NH4NO3为离子化合物，C错误；共价化合物最少含有两种不同的非金属元素，非金属原子间是通过共用电子对形成共价化合物的，D正确。
14．氮化铝（AlN）具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性能，被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。
在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成：
Al2O3＋N2＋3C
2AlN＋3CO，下列叙述正确的是（ ）
A．在氮化铝的合成反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂
B．上述反应中每生成2molAlN，N2得到3mol电子
C．氮化铝中氮元素的化合价为－3价
D．氮化铝晶体属于分子晶体
解析：
选C 在反应中Al2O3中两种元素的化合价均没有变化，故Al2O3既不是氧化剂也不是还原剂，N2中的N元素化合价降低作氧化剂，A项错误；在反应中N的化合价从0价到－3价，故每生成2molAlN应得到6mol电子，B项错误；耐高温、抗冲击不是分子晶体所具备的，应为原子晶体，D项错误；氮是一种非金属，与铝结合时，显示－3价，C项正确。
15．下列电子式，正确的是（ ）
解析：
选C
16．元素A原子的L电子层比元素B原子的L电子层少3个电子，元素B原子核外电子数比元素A原子总电子数多5个，则A、B可形成（ ）
A．离子化合物B2A3B．共价化合物B3A2
C．共价化合物B2A3D．离子化合物B3A2
解析：
选D 由题意知元素A、B分别为N、Mg，可形成离子化合物Mg3N2。
17．目前，科学界拟合成一种“双重结构”的球形分子，即把足球烯C60的分子容纳在Si60分子中，外面的硅原子与里面的碳原子以共价键结合，下列叙述不正确的是（ ）
A．该反应为置换反应
B．该晶体属分子晶体
C．该物质是一种新的化合物
D．该物质的相对分子质量为2400
解析：
选A 此反应不是单质＋化合物＝新单质＋新化合物的置换反应，A项不正确。
18．在CF4、CCl4、CBr4和CI4中，分子间的作用力由小到大的顺序正确的是（ ）
A．CF4、CCl4、CBr4、CI4 B．CI4、CBr4、CCl4、CF4
C．CI4、CBr4、CF4、CCl4D．CF4、CBr4、CCl4、CI4
解析：
选A 组成与结构相似的分子，随着相对分子质量的增加，分子间的作用力逐渐变大。
19．已知下列元素原子的半径：
原子
N
S
O
Si
半径/pm
70
104
66
117
根据以上数据，磷原子的半径可能是（ ）
A．80pmB．110pm
C．120pmD．70pm
解析：
选B 本题考查同学们对原子半径大小判断的方法。
同一周期中（稀有气体元素除外）的元素原子半径随着原子序数的递增而逐渐减小；同主族元素的原子半径随着原子序数的递增而逐渐增大。
所以r（S）＜r（P）＜r（Si）。
20．下图是部分短周期元素原子序数与主要化合价的关系图，X、Y、Z、W、R是其中的五种元素。
下列说法不正确的是（ ）
A．原子半径：
Y>X
B．最高价氧化物的水化物的酸性：
R>W
C．气态氢化物的稳定性：
X>W
D．单质与水（或酸）反应的剧烈程度：
Z>Y
解析：
选D 由题意可推得X为O、Y为Na、Z为Al、W为S、R为Cl，则原子半径：
Na>O，故A项正确；HClO4的酸性大于H2SO4的酸性，故B项正确；同主族元素随着原子序数的递增非金属性减弱，气态氢化物的稳定性减弱，故C项正确；Na的金属性大于Al的金属性，单质与水反应的剧烈程度：
Na>Al，故D项不正确。
21．下表列出的有关晶体的说法中，有错误的是（ ）
选项
A
B
C
D
晶体名称
碘化钾
干冰
氩
碘
构成晶体的微粒
阴、阳离子
分子
原子
分子
微粒间的作用力
离子键
分子间作用力
共价键
分子间作用力
解析：
选C 氩是单原子分子，不存在化学键，应为分子间作用力。
22．X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有相同的核外电子结构。
下列叙述正确的是（ ）
A．原子序数：
XB．原子半径：
XC．核电荷数：
XD．原子最外层电子数：
X解析：
选D 由题意知X元素是位于下一周期的金属元素，而Y元素则是位于上一周期的非金属元素，所以原子序数X>Y，原子半径X>Y，原子最外层电子数X23．SiCl4晶体结构与CCl4相似，对其做出如下判断：
①SiCl4晶体是分子晶体；②常温常压下SiCl4是液体；③SiCl4熔点高于CCl4。
其中正确的是（ ）
A．只有①B．只有①②
C．只有②③D．①②③
解析：
选D SiCl4与CCl4组成结构相似，可推SiCl4晶体是分子晶体，因SiCl4的相对分子质量比CCl4大，故分子间作用力大，故熔点比CCl4高，常温常压下SiCl4是液体。
24．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为13。
X的原子半径比Y的小，X与W同主族，Z是地壳中含量最高的元素。
下列说法正确的是（ ）
A．原子半径的大小顺序：
r（Y）＞r（Z）＞r（W）
B．Y的最简单气态氢化物是其同主族形成的最简单气态氢化物中沸点最低的
C．元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
D．只含X、Y、Z三种元素的化合物，可能是离子化合物，也可能是共价化合物
解析：
选D 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Z是地壳中含量最高的元素，则Z为O元素，X的原子半径比Y的小，则X不可能与Y处于同一周期，Y的原子序数小于氧元素，故Y处于第二周期，X处于第一周期，则X为H元素，X与W同主族，W原子序数大于氧元素，故W为Na元素，四原子最外层电子数之和为13，则Y原子的最外层电子数为13－1－1－6＝5，故Y为N元素，A.同周期随原子序数增大原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径Na＞N＞O，即r（W）＞r（Y）＞r（Z），A错误；B.Y为N元素，简单氢化物为氨气，由于氨气分子之间存在氢键，沸点高于PH3、AsH3，B错误；C.同周期自左而右非金属性增强，故非金属性O＞N，非金属性越强气态氢化物越稳定，故氢化物稳定性H2O＞NH3，C错误；D.由H、N、O三元素组成的化合物中，硝酸为共价化合物，硝酸铵为离子化合物，D正确。
25．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。
X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Z2＋与Y2－具有相同的电子层结构，W与X同主族。
下列说法正确的是（ ）
A．原子半径大小顺序：
r（W）＞r（Z）＞r（Y）＞r（X）
B．Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同
C．X的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱
D．Y的气态简单氢化物的热稳定性比W的强
解析：
选D 根据对X元素的描述可知X为第二周期（若为第三周期元素则内层电子数为10）元素，则其最外层有4个电子，为C元素；地壳中含量最高的元素为O元素，则Y为O元素；O2－为10电子微粒，则Z2＋也是10电子微粒，故Z为Mg元素；与C同主族的短周期元素为Si元素，故W为Si元素。
原子半径r（Mg）＞r（Si）＞r（C）＞r（O），A项错误；MgO中含有离子键，SiO2中含有共价键，B项错误；酸性H2CO3＞H2SiO3，C项错误；热稳定性H2O＞SiH4，D项正确。
二、非选择题（本大题共7小题，共50分）
26．（4分）0.4gA的单质与盐酸充分反应放出0.02g氢气，B元素的阴离子结构与氩原子相同，它的气态氢化物水溶液是强酸。
（1）推断A、B两种元素的名称及在周期表中的位置：
A：
__________________、B：
__________________。
（2）用电子式表示A、B形成化合物的过程：
________________________________________________________________________。
解析：
根据B元素阴离子与氩原子结构相同，其氢化物的水溶液为强酸，判断B离子为Cl－。
再通过对A的相对原子质量的推断可确定A元素。
A ～ H2
xmol 0.01mol
讨论：
若A为＋1价金属元素，A为0.02mol，其相对原子质量：
0.4÷0.02＝20，不合题意；若A为＋2价金属元素，A为0.01mol，其相对原子质量：
0.4÷0.01＝40，元素为钙。
答案：
（1）钙；第4周期ⅡA族 氯；第3周期ⅦA族
（2）
27．（4分）在周期表中，同一主族元素化学性质相似。
目前也发现有些元素的化学性质和它在周期表中左上方或右下方的另一主族元素性质相似，这称为对角线规则。
已知Mg在空气中燃烧，除了生成氧化镁外，还生成氮化镁。
据此请回答：
（1）锂在空气中燃烧，除生成________（写化学式，下同）外，也生成微量的________。
（2）若已知反应Be2C＋4H2O===2Be（OH）2＋CH4↑，则Al4C3遇水反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
对角线规则Li与Mg、Be与Al性质相似，因此锂在空气中燃烧，除有Li2O生成外，也生成微量的Li3N。
答案：
（1）Li2O Li3N
（2）Al4C3＋12H2O===4Al（OH）3＋3CH4↑
28．（10分）为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。
实验过程：
Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。
Ⅳ.……
（1）A中产生黄绿色气体，其化学方程式是__________________________________
________________________________________________________________________。
（2）验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是_____________________________________
________________________________________________________________________。
（3）B中溶液发生反应的离子方程式是________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是
________________________________________________________________________。
（5）过程Ⅲ实验的目的是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
（6）氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：
同主族元素从上到下________，得电子能力逐渐减弱。
解析：
（4）应该把C中生成的Br2滴入D中，因为试管底部有CCl4，所以还需振荡静置，观察现象；（5）确认C中没有过量氯气，可以排除Cl2与KI溶液的反应。
答案：
（1）16HCl（浓）＋2KMnO4===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O
（2）淀粉 KI试纸变蓝
（3）Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
（4）打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡；静置后CCl4层溶液变为紫红色
（5）确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰
（6）原子半径逐渐增大
29．（6分）四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示，其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。
X
Y
Z
W
请回答下列问题：
（1）元素Z位于周期表中第______周期________族。
（2）XW2的电子式为_________________________________________________。
（3）W和Y形成的一种二元化合物具有色温效应，其相对分子质量在170～190之间，且W的质量分数约为70%。
该化合物的化学式为__________。
解析：
由于第1周期只有2种元素，根据短周期元素在周期表中的位置，确定Z只能是第3周期的元素，假设其最外层电子数为x，则有2＋8＋x＝3x，解得x＝5，即Z为磷元素，据此可以判断出W是硫元素、Y是氮元素、X是碳元素。
（1）磷元素位于元素周期表的第3周期ⅤA族。
（2）XW2是CS2，其结构式为S===C===S，电子式为
。
（3）设该化合物的质量为m，n（S）∶n（N）＝
∶
≈1∶1，其最简式为SN，假设其化学式为（SN）n,170<46n<190，解得：
3.7答案：
（1）3 ⅤA
（2）
（3）S4N4
30．（8分）有四种同族的物质，它们的沸点（压强为1.01×105Pa）如表所示：
①
He－268.6
Ne－249.5
Ar（x）
Kr－151.7
②
F2－187.0
Cl2－33.6
（a）58.7
I2184.0
③
HF（y）
HCl－84.0
HBr－67.0
HI－35.3
④
H2O（z）
H2S－60.2
（b）－42.0
H2Te－1.8
请根据上表回答下列问题：
（1）常温下，a为______色液体；b的分子式为________。
（2）写出②系列中物质主要化学性质的递变规律_____________________________
_____________________________________________________________（任写一种）。
（3）除极少数情况外，上述四种系列中物质的沸点与相对分子质量之间均存在一定的关系，该关系是____________________________。
（4）上表中，__________和__________两种物质的沸点较同系列其他物质反常，反常的主要原因是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
表中所给的是四种同族元素的单质和气态氢化物的沸点，同主族非金属元素的性质随着原子序数的递增，单质的氧化性越来越弱，氢化物的稳定性越来越弱，最高价氧化物对应的水化物的酸性越来越弱。
同主族非金属元素的单质和气态氢化物的组成和结构相似，随着原子序数的递增，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增大，熔沸点逐渐升高。
但是HF、H2O分子之间含有氢键，使沸点反常的高。
答案：
（1）深红棕 H2Se
（2）单质的氧化性越来越弱或氢化物的稳定性越来越弱（或其他合理答案）
（3）相对分子质量越大，沸点越高
（4）HF H2O 分子之间含有氢键，所以熔沸点较高
31．（8分）下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题：
（1）④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为__________________________。
（2）②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是
____________________________________。
（3）①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出其中一种化合物的电子式：
________________。
（4）由表中两种元素的原子按1∶1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解，可使用的催化剂为________（填字母）。
a．MnO2 b．FeCl3
c．Na2SO3 d．KMnO4
解析：
（3）四种元素分别为H、O、Na和Cl，含离子键必有Na＋，含极性共价键则应有两种非金属元素组成。
（4）符合题意的物质应是H2O2，它在MnO2、FeCl3等催化剂作用下能发生分解反应。
答案：
（1）Na＞Al＞O
（2）HNO3＞H2CO3＞H2SiO3
（4）ab
32．（10分）下图是部分短周期元素的单质熔点的变化图，根据此图，填写下列空格：
（1）③号元素位于周期表第________周期________族，其单质的一种同素异形体能导电，该同素异形体的名称叫__________。
（2）⑤、⑥两种元素形成的最高价氧化物对应的水化物之间相互反应的离子方程式为___________________________________________________________________
升级会员 