专题5 微观结构与物质的多样性 章末自测题 2023-2024学年高一化学苏教版（2019）必修1
一、选择题
1．下列含有共价键的离子化合物是（ ）
A．NaCl B．MgCl2 C．HCl D．NaOH
2．“21世纪是钛的世纪”，钛是一种性能非常优越的金属，在能源、航天、医疗等方面有重要应用。已知钛原子序数为22，位于第四周期，最外层有2个电子。则其次外层电子数为（ ）
A．2 B．8 C．10 D．18
3．含有非极性键的离子化合物是（ ）
A． B． C． D．KOH
4．下列每组中的两种物质之间的关系为同素异形体的一组是（ ）
A．氧气和液氧 B． 和
C．C60和金刚石 D．HClO和HClO3
5．原子是一种很小的微粒。钠原子半径为 ，则a等于（ ）
A．9 B．10 C．11 D．12
6．下列说法正确的是 （ ）
①共价键的特征是具有饱和性和方向性
②共价化合物中一定含共价键，一定不含离子键
③H2O的非直线结构是由共价键的饱和性决定的
④分子中不一定存在共价键
⑤烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中的σ键比烯烃中的σ键稳定
A．①②④ B．①⑤ C．②③④ D．①③⑤
7．下列各组物质的性质比较正确的是（ ）
A．酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4
B．碱性：Ba(OH)2＜Ca(OH)2＜Mg(OH)2
C．还原性：Cl﹣＞Br＞I﹣
D．稳定性：CH4＞NH3＞H2O
8．下列说法正确的是（ ）
A．Na+的离子半径比O2-大 B．F的非金属性比S强
C．Be(OH)2的碱性比Mg(OH)2强 D．NH4Cl不含离子键，只含共价键
9．2022年我国科学家首次在月球上发现一种硅酸盐矿物，该物质含有X、Y、Z、W、E五种主族元素，原子序数依次增大且均不大于20，X、W为非金属元素，Y、Z、E为金属元素，Y的最高正化合价为，Z和E同族。下列说法错误的是
A．原子半径：
B．X和Y可形成含有非极性键的离子化合物
C．Y、Z、E的最高价氧化物对应的水化物均为强碱
D．简单气态氢化物稳定性：
10．下列说法正确的是（ ）
A．离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电引力
B．NH4NO3晶体中含共价键，是共价化合物
C．H2O2、N2H4分子中只含有极性共价键
D．某化合物熔融状态能导电，可以证明该化合物内一定存在离子键
11．固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外层电子结构。则下列有关说法中错误的是（ ）
A．NH5中既有离子键又有共价键
B．NH5的熔、沸点高于NH3
C．1 mol NH5中含有5 mol N-H键
D．NH5固体投入少量水中，可产生两种气体
12．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素，Y元素的某种单质在自然界中硬度最大，Z是地壳中含量最高的元素，四种元素原子最外层电子数之和为12。A、B、C、D、E是由其中的2种或3种元素组成的化合物，F是由Z元素形成的单质。已知：，。常温下，溶液的pH为13。下列说法正确的是（ ）
A．原子半径：W＞Z＞Y＞X
B．溶液与盐酸充分反应后，溶液显酸性
C．
D．E中所含的化学键类型不同D．用上述两个反应制备等量的F，转移电子数相等
二、非选择题
13．某研究性学习小组同学试图用如图装置(气密性好)研究与的反应。
实验步骤：
①将一定量浓盐酸滴在粉末上，立即产生黄绿色气体。
②待黄绿色气体均匀充满集气瓶时，关闭止水夹。
③再向钠粒滴2滴水，片刻后钠燃烧，产生白烟，白色固体附着在集气瓶内壁上。
回答下列问题：
（1）步骤①，仪器a的名称是 ，黄绿色气体是 ，的作用是 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
（2）步骤③向钠滴水时发生反应的化学方程式为 。
（3）钠能够燃烧的原因是 ，生成的白色固体的电子式为 。
（4）右侧烧杯中溶液是为了吸收未反应的试剂X可以选用的是 。
A．浓溶液 B．浓硫酸 C．澄清石灰水 D．饱和食盐水
此时烧杯中发生反应的离子方程式为： 。
14．有A、B、C、D、E、F七种元素，试按如下所给的条件推断：
①A、B、C是同一周期的金属元素，已知原子核外有3个电子层，A的原子半径在所属周期中最大，且原子半径：A＞B＞C；
②D、E是非金属元素，它们与氢化合可生成气态氢化物HD和H2E，室温下，D的单质是黄绿气体，E的单质是淡黄色固体；
③F是非金属性最强的元素
（1）A在加热条件下生成的氧化物的电子式为 ，含有的化学键类型有 ，D在元素周期表的位置是 。
（2）用电子式表示B、D元素形成的化合物的形成过程： 。
（3）比较D和E的氢化物稳定性强弱： （填化学式）。D、E、F简单离子半径由大到小为 （填离子符号）。
（4）C的最高价氧化物对于的水化物的化学式为 ；和A的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。
15．X、Y、Z三种短周期元素，它们的原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素常见单质在常温下都是无色气体，在适当条件下可发生如下图所示变化：
已知一个B分子中含有的Z元素的原子个数比C分子中的少一个。
请回答下列问题：
（1）Y元素在周期表中的位置是 ；X、Y原子半径的大小：X Y(填“>”、“<”或“=”)
（2）X的单质与Z的单质可制成新型的化学电源（KOH溶液作电解质溶液），两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电，则正极通入 （填物质名称）；负极电极反应式为 。
（3）C在一定条件下反应生成A的化学方程式是 。
（4）已知Y的单质与Z的单质生成C的反应是可逆反应，△H＜0．将等物质的量的Y、Z的单质充入一密闭容器中，在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应。下列说法中，正确的是 （填写下列各项的序号）。
a.达到化学平衡的过程中，混合气体平均相对分子质量减小
b.反应过程中，Y的单质的体积分数始终为50%
c.达到化学平衡时，Y、Z的两种单质在混合气体中的物质的量之比为1：1
d. 达到化学平衡时，正反应速率与逆反应速率相等
16．A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素。
元素 原子结构(基态)等
A 宇宙中含量最多的元素
B 原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素
C 原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都高于同周期相邻元素
D 原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对
E 前四周期元素中未成对电子数最多
（1）写出下列元素的元素符号：A ；E 。
（2）B元素在周期表中的位置为 ，属于周期表的 区。
（3）E元素基态原子的电子排布式： 。
（4）B，C，D三种元素的电负性： ＞ ＞ (填元素符号)。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．NaCl是离子化合物，Na+与Cl-之间以离子键结合，不存在共价键，A不符合题意；
B．MgCl2是离子化合物，Mg2+与Cl-之间以离子键结合，不存在共价键，B不符合题意；
C．HCl是共价化合物，H原子与Cl原子之间以极性共价键H-Cl结合，无离子键，C不符合题意；
D．NaOH是离子化合物，Na+与OH-之间以离子键结合，在OH-中H、O原子之间以极性共价键H-O结合，是含有共价键的离子化合物，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】 NaCl、MgCl2只含离子键，HCl只含共价键，NaOH中Na+与OH-之间以离子键结合，OH-中含有O-H共价键。
2．【答案】C
【解析】【解答】总共22个电子，K层2个、L层8个、N层2个，则M层22-2-8-2=10。故C符合题意
故答案为：C。
【分析】根据核外电子排布即可计算出次外层电子数
3．【答案】C
【解析】【解答】A、 为共价化合物，只含共价键，故A不符合题意；
B、 为离子化合物，只含离子键，故B不符合题意；
C、 为离子化合物，含有O-O非极性键，故C符合题意；
D、KOH为离子化合物，含有O-H极性键，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、 为共价化合物；
B、 只含离子键；
C、 为离子化合物，含有O-O键；
D、KOH为离子化合物，含有O-H键。
4．【答案】C
【解析】【解答】A．氧气和液氧是O2的两种不同状态，属于同一种物质，A不合题意；
B． 和 中，前者为Na，后者为Na+，是同一元素的两种不同微粒，B不合题意；
C．C60和金刚石是由碳元素组成的两种不同单质，互为同素异形体，C符合题意；
D．HClO和HClO3是氯元素组成的两种不同的含氧酸，D不合题意；
故答案为：C。
【分析】A.物质的存在形式有气、液、固；
B.同种元素可以形成多种微粒；
C.由同种元素形成的不同种单质互为同素异形体，互为同素异形体的物质要符合以下两个条件：同种元素形成，不同单质，据此进行分析判断；
D.HClO和HClO3是氯元素组成的两种不同化合物。
5．【答案】B
【解析】【解答】原子半径的数量级是10-10m，
故答案为：B。
【分析】考查的是原子半径的数量级
6．【答案】A
【解析】【解答】①共价键的特征是具有饱和性和方向性 ，①符合题意；
②含有离子键化合物为离子化合物，共价化合物中一定含共价键，一定不含离子键，②符合题意；
③H2O的非直线结构是由共价键的方向性决定的，③不符合题意；
④分子中不一定存在共价键，分子中不存在任何化学键，④符合题意；
⑤烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烯烃中含有的π键易断裂，σ键较稳定，烯烃比烷烃的化学性质活泼，⑤不符合题意；
故答案为 A
【分析】①共价键的特征是具有饱和性和方向性；
②含有离子键化合物为离子化合物，共价化合物中一定含共价键，一定不含离子键；
③H2O的非直线结构是由共价键的方向性决定的；
④分子中不一定存在共价键，分子中不存在任何化学键；
⑤烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烯烃中含有的π键易断裂，σ键较稳定，烯烃比烷烃的化学性质活泼。
7．【答案】A
【解析】【解答】A．非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，则性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4，故A符合题意；
B．金属性越强，对应碱的碱性越强，则碱性：Ba(OH)2＞Ca(OH)2＞Mg(OH)2，故B不符合题意；
C．非金属性越强，对应阴离子的还原性越弱，则还原性为Cl-＜Br-＜I-，故C不符合题意；
D．非金属性越强，其氢化物稳定性越强，则稳定性：H2O＞NH3＞CH4，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、最高价氧化物对应水化物的酸性即比较非金属性；
B、最高价氧化物对应水化物的碱性即比较金属性；
C、还原性即比较金属性；
D、氢化物的稳定性即比较非金属性。
8．【答案】B
【解析】【解答】A． Na+、O2-的核外电子排布相同，核电荷数越大的，离子半径越小，则Na+的离子半径比O2-小，故A不符合题意；
B． 同周期元素从左至右，非金属性逐渐增强，同主族元素从上至下，非金属性逐渐减弱，则F的非金属性比S强，故B符合题意；
C． 金属元素的金属性越强，其对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，金属性：Be＜Mg，则Be(OH)2的碱性比Mg(OH)2弱，故C不符合题意；
D． NH4Cl中铵根离子与氯离子之间形成离子键，铵根离子中N原子与H原子间形成共价键，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】 A.电子层越多离子半径越小，电子层结构相同时，核电荷数越大离子半径越小；
B.同周期元素从左向右非金属性增强，同主族元素从上向下非金属性减弱；
C.金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强；
D.NH4Cl既含离子键，又含共价键。
9．【答案】C
【解析】【解答】A．根据原子半径大小的比较，Na、Mg、Ca的半径大小为：，A不符合题意；
B．O和Na能形成含有非极性键的离子化合物，B不符合题意；
C．Na、Mg、Ca的最高价氧化物的水化物中，和为强碱，为中强碱，C符合题意；
D．因为O的非金属性强于Si，所以氢化物的稳定性，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．根据层多径大，相同电子数，核电荷数多半径小分析；
B．依据的电子式分析；
C．金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强；
D．非金属性越强，其简单氢化物越稳定。
10．【答案】D
【解析】【解答】A. 离子键就是使阴阳离子结合成化合物的静电作用，静电作用包含吸引力和排斥力，故A错误；
B. NH4NO3 晶体中含共价键和离子键，是离子化合物，而不是共价化合物，故B错误；
C. H2O2中含氧氧非极性键， N2H4 分子中含有氮氮非极性键，而不是只含极性共价键，故C错误；
D. 熔融状态下能导电的化合物中一定含有自由移动的离子，所以该化合物中一定含有离子键，故D正确；
故选D。
【分析】A. 静电作用包含吸引力和排斥力；
B. 含离子键的化合物是离子化合物；
C. 同种原子之间的共价键为非极性键；不同种原子之间的共价键为极性键；
D. 熔融状态下能导电的化合物中一定含有自由移动的离子。
11．【答案】C
【解析】【解答】A.NH5中所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外层电子结构，则NH5为NH4H，为离子化合物，既含有离子键又含有共价键，A不符合题意；
B.常温下NH5为固体而NH3为气体，显然NH5熔、沸点高于NH3，B不符合题意；
C.1 mol NH4H中含有4 mol，N-H键，C符合题意；
D.NH4H与水反应能产生氢气和氨气，D不符合题意。
【分析】 固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外层电子结构 ，说明NH5是由NH4+和H- 构成的离子化合物，应具有离子晶体的性质沸点高于分子晶体。
12．【答案】D
【解析】【解答】A．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，原子半径：W＞Y＞Z＞X，A不符合题意；
B．溶液与盐酸充分反应后恰好生成碳酸氢钠和氯化钠，溶液显弱碱性，B不符合题意；
C．D、E中所含的化学键类型相同，均含有离子键和共价键，C不符合题意；
D．用上述两个反应制备等量的氧气，氧元素化合价均是从－1价升高到0价，转移电子数相等，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】首先根据题目信息判断出元素， Y元素的某种单质在自然界中硬度最大 ，为金刚石，所以Y为C， Z是地壳中含量最高的元素 ，Z为O，常温下D为强碱，有根据上述转化都可得到氧气，所以D为氢氧化钠，所以X为H，W为钠，验证四个元素最外层电子之和为12，上述反应为过氧化钠与水反应和过氧化钠与二氧化碳反应。
13．【答案】（1）分液漏斗；Cl2；氧化剂
（2）2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
（3）Na与水反应放热，达到Na在Cl2中燃烧的着火点，从而引起钠的燃烧；
（4）A；Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【解析】【解答】(1) 仪器a的名称是：分液漏斗；浓盐酸和氯酸钾反应生成氯气，黄绿色气体是Cl2；反应中 里的Cl从+5价降低到0价，是作氧化剂；
(2) 钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；
(3) Na与水反应放热，可以达到燃烧的着火点，生成NaCl，电子式为 ；
(4) Cl2和碱反应生成Cl-和ClO-，而澄清石灰水氢氧化钙溶解少，对氯气吸收不完全，试剂X要选用 浓溶液 ；反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
【分析】将一定量浓盐酸滴在KClO3粉末上，立即产生黄绿色气体，反应生成了氯气，钠和水的反应是放热反应，达到着火点能燃烧；多余的氯气通入到氢氧化钠溶液中进行尾气处理，NaCl电子式为 解答即可。
14．【答案】（1）；离子键和共价键；第三周期第ⅦA族
（2）
（3）HCl>H2S；S2->Cl->F-
（4）Al(OH)3；Al(OH)3+OH-= +2H2O
【解析】【解答】(1) A在加热条件下生成的氧化物是Na2O2，电子式为： ；含有的化学键类型：离子键和共价键；D是Cl元素，在元素周期表的位置是：第三周期第ⅦA族；
(2) B、D元素形成的化合物是MgCl2，用电子式表示形成过程： ；
(3) D、E分别为Cl、S，同周期从左到右，非金属性增强，则Cl>S，氢化物稳定性越稳定，故HCl>H2S；同周期的简单离子半径随原子序数的增大而减小，随电子层数大的离子半径大，即：S2->Cl->F-，故答案为：HCl>H2S；S2->Cl->F-；
(4) C是Al，其最高价氧化物对于的水化物的化学式为：Al(OH)3；A的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，两者反应的化学方程式为：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，离子方程式为：Al(OH)3+OH-= +2H2O
【分析】①A、B、C是同一周期的金属元素，已知原子核外有3个电子层，即处于第三周期，A的原子半径在所属周期中最大且原子半径A＞B＞C，可推知A为Na，B为Mg，C为Al；
②D、E是非金属元素，它们与氢化合可生成气态氢化物HD和H2E，D、E分别表现-1、-2价，室温下，D的单质是黄绿气体，E的单质是淡黄色固体，则D为Cl元素，E为S元素；
③F是非金属性最强的元素，周期表中最右上角的元素非金属最强，即F是F元素；故A、B、C、D、E、F分别为：Na、Mg、Al、Cl、S、F。
15．【答案】（1）第2周期，VA族；<
（2）氧气；H2+2OH-=2H2O+2e-
（3）4NH3+5O2 4NO+6H2O
（4）b d
【解析】【解答】（1）Y为N元素，质子数为7，氧原子有2个电子层，最外层电子数为5，位于第二周期VA族，X为O元素，则X、Y原子半径的大小：X＜Y；
（2）氢气、氧气、KOH溶液构成新型的化学电源，正极发生还原反应，氧气在正极通入，负极发生氧化反应，氢气在负极失去电子，碱性条件下生成水，负极电极反应式为：H2+2OH--2e-=2H2O；
（3）氨气发生催化氧化生成NO，反应方程式为： 4NH3+5O2 4NO+6H2O；
（4）氢气的单质与氮气的单质生成氨气的反应是可逆反应，△H＜0，二者等物质的量混合，
a．混合气体总质量不变，总的物质的量减小，达到化学平衡的过程中，混合气体平均相对分子质量增大，故a错误；
b．反应过程中氮气体积分数为 =50%，故b正确；
c．氮气与氢气开始物质的量相等，二者按1：3反应，到达平衡时氮气与氢气的物质的量之比大于1：1，故c错误；
d．正反应速率与逆反应速率相等，可逆反应处于平衡状态，故d正确。
【分析】（1）根据元素周期表结构确定元素的位置，同一周期的元素，从左到右原子半经逐渐减小；
（2）氢和氧碱性燃料电池，燃料为氢气，在负极反应，氧气在正极反应；
（3）氨气催化氧化生成NO；
（4）a．该反应是总的物质的量减小的反应，所以平均相对分子质量增大；
b．根据三段式计算；
c．注意反应过程中的系数关系；
d．达到化学平衡状态，正逆反应速率相等。
16．【答案】（1）H；
（2）第二周期ⅥA族；p
（3）
（4）O；；K
【解析】【解答】A为H是宇宙中含量最多的元素；B为O元素；C为Mg元素；D为K元素；E为第四周期元素，外围电子排布为ndxnsy，且能级处于半满稳定状态时，含有的未成对电子数最多，即外围电子排布为3d54s1为Cr元素，据此分析解题。
(1)根据分析可知， A为H元素；E为Cr元素；
(2)B为O元素，B元素在周期表中的位置为第二周期ⅥA族，核外电子排布式为：1s2s22p6属于周期表的p区；
(3)E为Gr元素，为第24号元素，E元素基态原子的电子排布式：
；
(4)B、C、D三种元素分别为O、Mg、K，非金属性越强电负性越强，三种元素的电负性为：O＞Mg＞K。
【分析】A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素，A是宇宙中含量最多的元素，则A为H元素；B原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，而C原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数也相等，其核外电子排布为1s22s22p4、1s22s22p63s2，B第一电离能都低于同周期相邻元素，C的第一电离能都高于同周期相邻元素，故B为O元素、C为Mg；前四周期元素中E原子未成对电子数最多，其外围电子排布式为3d54s1，故E为Cr；D原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对，而D的原子序数小于Cr，故D原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，则D为K。
