第4章 原子结构和化学键 检测题 2022-2023高一上学期化学沪科版（2020）必修第一册

第4章 原子结构和化学键 检测题 2022-2023学年高一 化学沪科版（2020）必修第一册
一、单选题
1．高温下，超氧化钾晶体()呈立方体结构，如图为超氧化钾晶体的一个晶胞。则下列有关说法正确的（ ）
A．中只存在离子键
B．晶体中，所有原子之间都以离子键相结合
C．超氧化钾的化学式为，每个晶胞含有1个和1个
D．晶体中与每个距离最近的有6个
2．对下列各组物质的分类正确的是
①混合物：钢铁、水银、冰水混合物
②电解质：胆矾、氯化氢、硫酸钡
③酸性氧化物：CO、Al2O3、SO2
④同位素：2H2、1H、3H
⑤同素异形体：C60、金刚石、石墨
⑥干冰、液氯都是非电解质
A．①②③④⑤⑥ B．④⑤⑥ C．②⑤ D．②④⑤
3．W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，元素X和Z同族。某黄绿色气体与冷烧碱反应可得YZW的溶液，该溶液可作漂白液。下列说法正确的是
A．原子半径为WC．X的最高价氧化物对应水化物的酸性强于Z D．W的非金属性弱于X
4．“嫦娥五号”返回器取回的月壤中检测出含有丰富的3He，是人类梦寐以求的绿色能源。下列关于3He的说法正确的是
A．与4He互为同素异形体 B．质子数为3
C．与4He互为同位素 D．中子数为3
5．和含有相同的
A．质子数 B．电子数 C．电子层数 D．最外层电子数
6．如表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W的最高正化合价为。下列说法错误的是
W
X Y Z
A．原子半径： B．非金属性：
C．常温常压下，Z的常见单质为固态 D．X的最高价氧化物的水化物是强碱
7．下列表示方法不正确的是
①氯乙烯分子的比例模型： ②乙醇的官能团电子式为：
③对硝基甲苯的结构简式： ④乙炔的球棍模型：
A．②③ B．①② C．③④ D．①②③
8．以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是
①氢氧化物中碱性最强的是CsOH；
②单质熔点最高的是铯；
③与O2反应均可得到多种氧化物；
④它们的密度依次增大；
⑤其单质的还原性依次增强；
⑥它们对应离子的氧化性依次增强；
⑦单质与水反应的剧烈程度依次增加；
A．①⑤⑦ B．②⑥ C．②③④⑥ D．②③④
9．下列说法正确的是
A．、、、的还原性逐渐增强
B．、、、的热稳定性逐渐增强
C．K可以从溶液中置换出金属
D．碱金属单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物
10．下列表示相关微粒的化学用语正确的是
A．中子数为18的氯原子：
B．N2的结构式：N≡N
C．CO2的电子式：
D．Na+的结构示意图：
11．下列关于卤素(用X表示)的叙述，错误的是
A．的还原性依次为
B．都极易溶于水，它们的热稳定性随X的核电荷数的增加而减小
C．卤素单质的颜色由随相对分子质量增大而变深
D．卤素单质与水反应均可用表示
12．为确定、、的酸性强弱，某同学设计了如图所示的装置，下列有关叙述正确的是
A．通过三者酸性的强弱比较，可以证明非金属性
B．A中锥形瓶生成气体
C．B中装饱和溶液，用于除去A中挥发出的气体
D．C中装溶液，预期现象是先出现白色沉淀后又逐渐溶解
13．下列说法或有关化学用语的表达正确的是
A．次氯酸的结构式：H-Cl-O
B．Mn元素的原子结构示意图：
C．苯酚的空间充填模型：
D．溴乙烷的球棍模型：
14．决定物质化学性质的微粒
A．电子数 B．质子数 C．中子数 D．最外层电子数
二、填空题
15．物质的量是学习化学的基础。
(1)19g某二价金属的氯化物中含有，金属A的相对原子质量是___________。
(2)现有标准状况下CO和混合气体6.72L，其质量为10g，则此混合气体中，CO和的物质的量之比是___________。
(3)将的氯化钡溶液与的氯化钠溶液混合，若不考虑溶液混合时体积的变化，则混合溶液中氯离子的浓度是___________。
(4)若将通入热的烧碱溶液中，可以发生如下两个反应：和。从氧化还原角度分析表现了氧化性、还原性，当混合液中和的个数比为15:2时，混合液中和的个数比为___________。
(5)碘是人体必需的微量元素之一，国家规定在食盐中添加碘的标准为20-30mg/kg。已知碘的一种核素是，则该原子的中子数是___________
(6)把27g含镁、铝、铜的合金粉末分为两等份，一份放入过量氢氧化钠溶液中，得到(标准状况)，另一份放入过量盐酸中，得到(标准状况)。该合金中镁、铝、铜的物质的量之比为___________
A．2：1：3 B．2：4：1 C．1：2：3 D．3：2：4
(7)已知MHCl=36.5g/mol浓盐酸的密度为，质量分数为36.5％，则浓盐酸的物质的量浓度为___________
16．铁、铝在生产生活中有广泛的应用。回答下列问题：
(1)铝的原子结构示意图为_______。它位于元素周期表的第_______周期，第_______族。
(2)Na、Al最高价氧化物的水化物之间反应的化学方程式是_______。
(3)实验室制备氢氧化铝的常用方法是在氯化铝溶液中滴加氨水，反应的离子方程式为_______。
(4)检验某溶液中是否含有 Fe3+的操作方法是_______。
三、计算题
17．请按要求，回答下列问题：
(1)等质量的O2与O3，所含氧原子数之比为_______；
(2)硫酸钠溶液中含有3.01×1022个Na+，则溶液中SO的物质的量是_______。
(3)15.6g Na2X中含有0.4mol Na+，则Na2X的摩尔质量为_______，X的相对原子质量为_______。
(4)Cl﹣浓度为0.4mol·L﹣1的BaCl2溶液的物质的量浓度为_______，200mL该BaCl2溶液中含Ba2+的数目为_______。
18．由于原子核外电子排布的周期性变化，使得元素的性质也呈现了周期性的变化，如，原子半径、主要化合价、元素的金属性和非金属性等。
(1)已知氢元素有三种核素：1H、2H、3H，氯有2种核素35Cl、37Cl。则氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量有_______种。
(2)质量相同的和所含质子数之比为_______，中子数之比为_______。
四、实验题
19．硫元素是动植物生长不可缺少的元素，广泛存在于自然界中。
I.硫单质是一种淡黄色固体，由于其独特的化学性质，被广泛应用于炼金术领域。
(1)硫原子的结构示意图为_______，其离子的电子式为_______。
(2)自然界中主要有“斜方硫”和“单斜硫”两种硫单质，它们互为_______。
(3)S和O具有相同的最外层电子。其中非金属性较强的是_______(用元素符号表示)，写出一个能证明该结论的化学方程式_______。
II.某化学学习小组为了探究碳素钢(一种含碳的铁合金)和浓硫酸反应，进行了如图实验探究活动：
实验过程中观察到装置B、C中溶液褪色，装置D中的溶液未褪色，装置E中澄清石灰水变浑浊。
(4)由上述现象可得生成的气体的成分为_______(写化学式)。
(5)试用化学方程式解释生成使E中石灰水变浑浊的气体的原因：_______。
(6)装置D的作用是_______。
(7)实验过程中还观察到H中无水硫酸铜由白色粉末变成蓝色晶体，说明碳素钢与浓硫酸的反应产物中有还原性气体_______(填化学式)产生，试解释产生该气体的原因：_______。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A．K+与之间形成离子键，但中原子之间形成共价键，A选项错误；
B．KO2含有离子键、共价键，B选项错误；
C．由晶胞结构可知，晶胞中K+的个数为8×+6×=4，的个数为12×+1=4，超氧化钾的化学式为KO2，C选项错误；
D．以面心K+研究，与之距离最近的处于晶胞棱的位置，则晶体中与每个K+距离最近的有6个，D选项正确；
答案选D。
2．C
【详解】①水银、冰水混合物都是只有一种构成物质的基本微粒，属于纯净物，而不是混合物，①错误；
②胆矾、硫酸钡是盐，氯化氢是酸，它们都属于电解质，②正确；
③CO是不成盐氧化物，Al2O3是两性氧化物，只有SO2属于酸性氧化物，③错误；
④1H、3H互为同位素，而2H2是单质分子，不是同位素原子，④错误；
⑤C60、金刚石、石墨是C元素的不同性质的单质，三种物质互为同素异形体，⑤正确；
⑥干冰是化合物，在水溶液中和熔融状态下都不能因自身发生电离而导电，属于非电解质，而液氯是单质，不是化合物，因此既不属于电解质，也不属于非电解质，⑥错误；
综上所述可知：说法正确的是②⑤，故合理选项是C。
3．D
【分析】某黄绿色气体与冷烧碱反应可得YZW的溶液，即氯气与氢氧化钠溶液反应，该溶液可作漂白液，则为NaClO，W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，故W为O，Z为Cl，Y为Na，元素X和Z同族，故X为F。
【详解】A．同周期从左往右原子半径减小，故原子半径O>F，A错误；
B．非金属性F>Cl，故氢化物稳定性：HF>HCl，B错误；
C．F无正价，最高价为0，其没有最高价氧化物对应水化物，C错误；
D．同周期元素非金属性从左往右增强，故O的非金属性弱于F，D正确；
故选D。
4．C
【详解】A．同素异形体是同种元素组成的不同单质，3He与4He不是单质，不互为同素异形体，故A错误；
B．3He的质量数为3，质子数为2，故B错误；
C．3He与4He质子数相同，中子数不同，互为同位素，故C正确；
D．3He的质量数为3，中子数等于质量数减去质子数，所以3He的中子数为1，故D错误；
故选C。
5．A
【详解】A．和的质子数均为11，故A符合题意；
B．含有11个电子，失去一个电子形成，含有10个电子，故B不符合题意；
C．有3个电子层，只有2个电子层，故C不符合题意；
D．最外层电子数为1，最外层电子数为8，故D不符合题意；
答案选A。
6．D
【分析】由已知元素周期表分析，W为第二周期元素，X、Y、Z为第三周期元素，W的最高正化合价为 +5 ，则W为N元素，根据四种元素在周期表中的相对位置可知，X为Al元素，Y为Si元素，Z为P元素，据此分析。
【详解】A．根据周期表的原子半径大小规律：同一周期元素原子的半径随原子序数的递增而减小，同一主族元素原子的半径随原子序数的递增而增大，X元素的原子半径大于Z元素的原子半径，Z元素的原子半径大于W元素的原子半径，故X元素的原子半径大于W元素的原子半径，A正确；
B．根据周期表的非金属性规律：同一周期元素的非金属性随原子序数的递增而增大，同一主族元素的非金属性随原子序数的递增而减小，Y元素的非金属性小于Z元素的非金属性，Z元素的非金属性小于W元素的非金属性，故Y元素的非金属性小于W元素的非金属性，B正确；
C．Z为P元素，常见的单质有红磷和白磷，常温常压下均为固体，C正确；
D．X元素的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，为两性氢氧化物，D错误；
故选D。
7．D
【详解】① 为乙烯分子的比例模型，错误；
②乙醇的官能团为羟基，羟基不带电，故其电子式为 ，错误；
③对硝基甲苯的结构简式 ，错误；
④乙炔的球棍模型 ，正确；
综上所述，D项符合题意，故答案为：D。
8．C
【详解】①同主族从上到下金属性增强，其最高价氧化物的水化物的碱性增强，即碱性最强的是CsOH，故①说法正确；②碱金属从上到下熔沸点降低，因此Cs的熔点最低，故②说法错误；③Li与氧气反应只生成Li2O，故③说法错误；④Li的密度小于煤油的密度，Li保存在石蜡油中，故④说法错误；⑤同主族从上到下金属性增强，即单质的还原性依次增强，故⑤说法正确；⑥单质还原性越强，其离子的氧化性越弱，即从上到下对应离子的氧化性依次减弱，故⑥说法错误；⑦金属性越强，与水反应越剧烈，因此从上到下其单质与水反应剧烈程度增强，故⑦说法正确；综上所述，选项C正确。
9．A
【详解】A．F2、Cl2、Br2、I2的单质氧化性逐渐减弱，则F-、Cl-、Br-、I-的还原性逐渐增强，故A正确；
B．F、Cl、Br、I的非金属性越强，HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，故B错误；
C．K是活泼金属易与水反应，无法从NaCl溶液中置换出金属Na，故C错误；
D．碱金属单质Li在空气中燃烧生成氧化锂，无过氧化锂生成，故D错误；
答案为A。
10．B
【详解】A．中子数为18的氯原子的质量数为35，该原子表示为，故A错误；
B．N2分子中存在氮氮三键，结构式为N≡N，故B正确；
C．CO2分子中存在2个碳氧双键，电子式为，故C错误；
D．Na+的质子数为11，结构示意图为，故D错误；
选B。
11．D
【详解】A．卤素单质的氧化性从上到下逐渐增强，对应离子的还原性F-＜Cl-＜Br-＜I-，故A正确；
B．卤素元素的原子的得电子的能力越强，HX的热稳定性越强，卤素原子的得电子能力随X的核电荷数的增加而减小，所以HX热稳定性随X的核电荷数的增加而减小，故B正确；
C．卤素单质的颜色从上到下逐渐加深，由F2→I2依次是浅黄绿色、黄绿色、橙红色、紫色，故C正确；
D．卤素单质中，氟气和水之间反应生成HF和氧气，不符合：X2+H2O=HXO+HX，故D错误；
故选：D。
12．B
【详解】A．元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，不是氯元素最高价氧化物对应的水化物，故A错误；
B．要确定、、的酸性强弱，采用强酸制取弱酸原理，用稀盐酸和碳酸钙反应制取二氧化碳，用二氧化碳和硅酸钠溶液制取硅酸，所以锥形瓶中用于制取二氧化碳，故B正确；
C．和、二氧化碳都反应，所以B中应该用饱和的溶液除去A中挥发出的气体，故C错误；
D．硅酸不溶于水，所以其预期现象应该是出现白色沉淀，故D错误；
故选：B。
13．B
【详解】A．次氯酸的结构式：H-O-Cl，A错误；
B．Mn的原子序数为25，元素的原子结构示意图：，B正确；
C．是苯酚的球棍模型，C错误；
D．是溴乙烷的空间填充模型，D错误；
故选B。
14．D
【详解】质子数决定元素种类，最外层电子数决定元素化学性质；
A．电子数决定微粒种类，A不符合；
B．质子数决定元素种类，B不符合；
C．中子数决定质量数，C不符合；
D．最外层电子数决定元素化学性质，D符合；
故答案为：D。
15．(1)24
(2)2:1
(3)
(4)5:2
(5)74
(6)C
(7)12mol/L
【详解】（1）19g某二价金属的氯化物中含有，则的物质的量为0.2mol，其摩尔质量为，摩尔质量以g/mol为单位时，数值上等于其相对分子质量或式量，则金属A的相对原子质量为。
（2）标准状况下CO和混合气体6.72L，总的物质的量为0.3mol，其质量为10g，设CO的物质的量为a，则的物质的量为0.3-a，由28g/mol×a+44g/mol×(0.3-a)=10g得，a=0.2mol，故CO和的物质的量之比0.2:0.1=2:1。
（3）若不考虑溶液混合时体积的变化，则混合溶液中氯离子的浓度为。
（4）当混合液中和的个数比为15:2时，设Cl-的物质的量为15，ClO的物质的量为2，ClO-的物质的量为a，根据得氧化还原反应得失电子守恒，15×1=2×5+a×1，解得a=5，故混合液中和的个数比为5:2。
（5）中子数=质量数-质子数=127-53=74。
（6）铝和盐酸、氢氧化钠均反应。镁和盐酸反应，和氢氧化钠不反应。铜和盐酸、氢氧化钠均不反应。一份合金粉末放入过量氢氧化钠溶液中，铝和氢氧化钠反应生成H2的物质的量=，由2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑得，铝的物质的量为0.1mol，质量为2.7g，另一份放入过量盐酸中，根据2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，0.1mol铝反应生成氢气0.15mol，则镁和盐酸反应生成H2的物质的量为，根据Mg+2HCl=MgCl2+H2↑可知，镁的物质的量为0.05mol，质量为1.2g，因此铜的物质的量为，该合金中镁、铝、铜的物质的量之比为=0.05:0.1:0.15=1:2:3，故选C。
（7）该浓盐酸的物质的量浓度=12mol/L。
16．(1) 三 IIIA
(2)NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O
(3)
(4)取样，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变红色说明有Fe3+，反之则无。
【详解】（1）铝的核电荷数为13，其原子结构示意图为；铝位于元素周期表的第三周期第IIIA族；
（2）Na、Al最高价氧化物的水化物分别为NaOH和Al(OH)3，二者反应的化学方程式为NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O；
（3）氯化铝溶液中滴加氨水，反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵，其离子方程式为；
（4）根据Fe3+遇KSCN得红色溶液，检验某溶液中是否含有Fe3+的操作方法是：取样，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变红色说明有Fe3+，反之则无。
17．(1)1:1
(2)0.025
(3) 78g/mol 32
(4) 0.2 mol·L﹣1 2.408×1022(或0.04NA)
【解析】(1)
O2与O3中只含氧原子，等质量的O2与O3，所含氧原子数之比为1:1；
(2)
硫酸钠溶液中含有3.01×1022个Na+，n(Na+)=0.05mol，，则溶液中SO的物质的量是0.05mol=0.025mol；
(3)
15.6g Na2X中含有0.4mol Na+，n(Na2X)=0.2mol，则Na2X的摩尔质量为=78g/mol，X的相对原子质量为78-23×2=32；
(4)
，Cl﹣浓度为0.4mol·L-1的BaCl2溶液的物质的量浓度为0.2 mol·L-1，200mL该BaCl2溶液中含Ba2+的数目为0.2L×0.2 mol·L-1×6.02×1023mol-1=2.408×1022。
18．(1)5
(2) 10：9 8：9
【详解】（1）由氢元素的三种核素和氯元素的两种核素形成的氯化氢分子有1H35Cl、2H35Cl、3H35Cl、1H37Cl、2H37Cl、3H37Cl，相对分子质量分别为36、37、38、38、39、40，所以相对分子质量有5种。
（2）1个H216O中质子数为10个，中子数为8个，1个D216O中质子数为10个，中子数为10个，设和的质量均为1g，则和所含质子数之比为=10：9，中子数之比为=8：9。
19．(1)
(2)同素异形体
(3) O 2H2S+O2=2S+2H2O
(4)SO2、CO2
(5)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(6)确认SO2已被除尽
(7) H2 浓硫酸和铁、碳反应，随着反应进行，浓硫酸变为稀硫酸，与铁反应放出氢气
【分析】碳素钢与浓硫酸在加热条件下反应，铁和浓硫酸反应生成硫酸铁、二氧化硫和水，碳和浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，二氧化硫能使品红溶液褪色，酸性高锰酸钾溶液可以氧化二氧化硫，再通过品红溶液，若品红溶液不褪色，则证明二氧化硫已经被酸性高锰酸钾溶液除尽。气体通过澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则证明有二氧化碳产生。F中的碱石灰可以吸收水蒸气和酸性气体，CuO可以检验还原性气体如CO、H2等，若CuO由黑变红，且无水硫酸铜变蓝，则说明A中生成了氢气，最后的碱石灰可以起到防止空气中的水蒸气进入H中，影响实验结果的作用。
【详解】（1）硫为16号元素，有3个电子层，核外电子排布为2、8、6，原子的结构示意图为，硫原子得到2个电子变成硫离子，硫离子的电子式为。
（2）由同种元素形成的不同单质互为同素异形体，“斜方硫”和“单斜硫”是硫元素形成的不同单质，它们互为同素异形体。
（3）S和O具有相同的最外层电子，属于同一主族元素，自上而下非金属性逐渐减弱，则非金属性较强的是O元素，硫化氢能被氧气氧化为硫，该反应能说明非金属性O>S，化学方程式为2H2S+O2=2S+2H2O。
（4）二氧化硫能使品红溶液褪色，酸性高锰酸钾溶液可以氧化二氧化硫，再通过品红溶液，若品红溶液不褪色，则证明二氧化硫已经被酸性高锰酸钾溶液除尽。气体通过澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则证明有二氧化碳产生，则由现象可得生成的气体的成分为SO2、CO2。
（5）D中品红溶液不褪色，则证明二氧化硫已经被酸性高锰酸钾溶液除尽，E中二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
（6）装置C的作用是除去产物中的SO2，以免干扰CO2的检验，则装置D中品红溶液的作用是通过装置D中的溶液未褪色，确认SO2已被除尽。
（7）实验过程中还观察到H中无水硫酸铜由白色粉末变成蓝色晶体，说明有氢气和CuO发生了反应生成了水，说明碳素钢与浓硫酸的反应产物中有还原性气体H2产生，原因是：浓硫酸和铁、碳反应，随着反应进行，浓硫酸变为稀硫酸，与铁反应放出氢气