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专题5微观结构与物质的多样性
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．在饮用水中添加含钙、镁、锌、硒等的矿物质，可以改善人体营养，增强体质。其中的“钙、镁、锌、硒”是指
A．分子 B．原子 C．离子 D．元素
2．下列分子中所有原子都满足最外层8电子稳定结构的是（ ）
A．BeCl2 B．CH4 C．BF3 D．PCl3
3．下列用电子式表示的化合物的形成过程正确的是
A．
B．
C．
D．
4．按原子核外电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区。以下元素中属于ds区的是
A．钙 B．镍 C．锌 D．硒
5．某同学采用硫铁矿焙烧后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4 7H2O)，设计了如图流程：
下列说法不正确的是(　　)
A．溶液1中的阳离子可与NH、I﹣、SO在同一溶液中大量共存
B．固体1为SiO2，试剂X为Fe
C．向固体2中加入足量NaOH溶液，发生反应的离子方程式：Al(OH)3+OH﹣═AlO+2H2O
D．从溶液2得到FeSO4 7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解
6．短周期元素A、B、C原子序数依大增大，A3-与B2-、C+电子层结构相同，则下列说法中不正确的是
A．三种元素可组成CAB2和CAB3型化合物
B．离子半径:C+>B2->A3-
C．H2B在同主族元素气态氢化物中最稳定
D．B的某种单质可用于杀菌消毒
7．下列各组微粒，没有按照半径由小到大顺序排列的是
A．Cl、Na、F、K B．F、Cl、Na、K
C．Ca2＋、K＋、Cl－、S2－ D．Na＋、K＋、Cl－、Br－
8．某元素最高正价与最低负价的绝对值之差为4，该元素的离子与跟其核外电子排布相同的离子形成的化合物是(　　)
A．K2S B．MgO C．MgS D．NaF
二、填空题
9．化学键与物质的性质
(1)化学键与熔、沸点之间的关系
①有些物质熔化时，需要破坏化学键，消耗较多的能量，所以它们的熔、沸点 ，如氯化钠、金刚石、二氧化硅等。
②有些物质熔化时，不需要破坏化学键，消耗较少的能量，所以它们的熔、沸点 ，如氧气、氮气、一氧化碳等。
(2)化学键与物质的稳定性的关系
有些物质中的化学键很强，很难被破坏，化学性质 ，如氮气等。
(3)极性键与非极性键
不同元素的两个原子形成共价键时，它们吸引共用电子的能力不同，共用电子将偏向吸引电子能力较强的一方，所形成的共价键是极性共价键，简称 。同种元素的两个原子形成共价键时，它们吸引共用电子的能力相同，所形成的共价键是非极性共价键，简称 。
10．离子化合物MgO2可被用于治疗消化道疾病，各原子均满足8电子稳定结构。写出MgO2的电子式 。
11．如表是元素周期表的一部分，根据表中给出的10种元素(其中X、Y分别表示某种化学元素)，按要求作答。
族 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
2 N O F X
3 Na Y Al Si S Cl
(1)X、Y两种元素符号分别是 和 。
(2)Mg的原子序数为 。
(3)氧元素位于第二周期第 。
(4)表中失电子能力最强的原子是 。
(5)表中某原子最外层电子数为4，其元素符号是 。
(6)F与N相比，原子半径较小的是 。
(7)O2与S单质相比，更难与H2化合的是 。
(8)NH3中N元素的化合价为 ，其水溶液呈 (填“酸性”或“碱性”)。
(9)Cl2与水反应的生成物中具有漂白作用的是 (填“HCl”或“HClO”)，写出该反应的化学方程式： 。
(10)下列各项比较，符合相关性质递变规律的是 (填标号)。
A．氧化性：O2>N2 B．金属性：NaC．酸性：H2SO4>HClO4 D．碱性：NaOH12．同位素的概念
(1)定义： 相同而 不同的同一种元素的不同核素互为同位素。
(2)分类：同位素分为稳定同位素和放射性同位素。
(3)氢元素的三种同位素
名称
符号
质子数
中子数
(4)常见核素及其用途
①考古中推断生物体的存在年代： 。
②核反应堆的燃料： 。
③相对原子质量的标准原子： 。
④确定磷在植物中的作用部位： 。
⑤制造氢弹： 。
三、计算题
13．将一定质量的镁、铝合金投入100mL一定物质的量浓度HCl中，合金全部溶解，向所得的溶液中滴加5mol/L NaOH溶液到过量，生成沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积关系如图。
原合金中Mg质量 ，Al质量 ，盐酸的物质的量浓度 。
四、解答题
14．X、Y、Z、W的原子序数依次增大且原子序数均小于18。X原子的最外层上有4个电子，X、Z的核电荷数之比为2：3，金属单质W在空气中燃烧生成的化合物可与水反应生成Y单质。完成下列问题：
(1)X为 (填元素符号，下同)，Y为 。
(2)Z的简单离子的结构示意图为 。
(3)金属单质W在空气中燃烧生成的化合物与水反应生成Y单质的化学方程式为 。
15．随原子序数的递增，八种短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示，根据判断出的元素回答问题：
(1)g在元素周期表中的位置是 。
(2)元素y的一种核素可测定文物年代，该核素的符号为 。
(3)在上述元素中，原子半径最大的是 (填元素名称)，该元素的单质在氧气中点燃生成的淡黄色固体为 (填化学式)。
(4)元素g与元素h相比，非金属性较强的是 (填元素符号)，下列表述中能证明这一事实的是 (填序号)。
a.常温下g的单质和h的单质状态不同
b.h的气态氢化物比g的气态氢化物稳定
c.h的最高价氧化物的水化物酸性比g的最高价氧化物的水化物酸性强
(5)f、h两种元素组成的化合物的电离方程式为： 。
16．某同学做同主族元素性质的相似性和递变性实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象(见表，表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
实验方案 实验现象
①将新制氯水滴加到NaBr溶液中，振荡静置 A．浮在水面上，熔成小球，四处游动，随后消失
②将一小块金属钠放入冷水中 B．溶液变为橙红色
③将溴水滴加到NaI溶液中，振荡静置 C．浮在水面上，熔成小球，四处游动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失
④将一小块金属钾放入冷水中 D．溶液变为橙色
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的： 。
(2)实验用品：①试剂：金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1 mol·L-1NaBr溶液、0.1 mol·L-1NaI溶液、CCl4溶液等。
②仪器： 、 、 、镊子、小刀、玻璃片等。
(3)实验内容(请把表中与实验方案对应的实验现象的标号和化学方程式补写完整):
实验方案 实验现象 化学方程式
① D Cl2+2NaBr＝2NaCl+Br2
② A 2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑
③
④
(4)实验结论： 。
《专题5微观结构与物质的多样性》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D D B C A B A A
1．D
【详解】某矿泉水中含钙、镁、锌、硒等矿物质，这里的“钙、镁、锌、硒”指的是元素；故选：D。
2．D
【详解】A. BeCl2中Be的最外层有4个电子，不满足最外层8电子结构，故A不符合题意；
B. CH4中H的最外层有2个电子，不满足最外层8电子结构，故B不符合题意；
C. BF3中 B最外层有6个电子，不满足最外层8电子结构，故C不符合题意；
D. PCl3中P和Cl最外层均为8电子结构，故D符合题意；
故答案为D。
3．B
【详解】A.书写电子式时，离子化合物中阴离子不能合并书写，选项A错误；
B. 氧化钾是氧离子和钾离子之间通过离子键形成的离子化合物，形成过程为：，选项B正确；
C.的形成过程的正确表示方法为，选项C 错误；
D.为离子化合物，电子式应写为，选项D错误；
答案选B。
【点睛】本题考查了离子键、共价键的判断及用电子式书写化合物的性质过程，明确化合物中存在的化学键是解本题关键，难点是用电子式表示化合物的形成过程，注意化合物中原子或者离子不能合写。
4．C
【详解】A．Ca的外围电子排布为4s2，属于s区元素，故A不符合；
B．Ni的外围电子排布为3d74s2，属于d区元素，故B不符合；
C．Zn的外围电子排布为3d104s2，属于ds区元素，故C符合；
D．Se的外围电子排布为4s24p4，属于p区元素，故D不符合。
答案选C。
5．A
【分析】烧渣中加入足量酸，因为最终制取的是七水合硫酸亚铁，所以加入的酸是稀硫酸，Fe2O3、Al2O3和稀硫酸生成可溶性硫酸盐，SiO2不溶于稀硫酸，过滤后得到的固体1为SiO2，滤液1中含有硫酸铁、硫酸铝和硫酸；加入NaOH溶液控制溶液的pH得到固体2和溶液2，溶液2中含有亚铁离子，则试剂X能还原铁离子生成亚铁离子且不能引进新的杂质，则X为Fe，固体2为氢氧化铝和过量的Fe，将溶液2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeSO4 7H2O。
【详解】A．通过以上分析知，溶液1中含有铁离子、铝离子和氢离子，铁离子和碘离子发生氧化还原反应而不能大量共存，故A错误；
B．通过以上分析知，固体1为SiO2，试剂X为Fe，故B正确；
C．固体2中含有氢氧化铝，氢氧化铝能和NaOH反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为Al(OH)3+OH﹣═AlO+2H2O，故C正确；
D．亚铁离子易被空气中的氧气氧化，而且受热易失去结晶水，所以从溶液2得到FeSO4 7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解，故D正确；
答案选A。
6．B
【分析】三种短周期元素A、B、C的原子序数依次增大，A3-与B2-、C+的电子层结构相同，A、B在第二周期，C为第三周期，则A为N元素，B为O元素，C为Na元素，据此分析。
【详解】根据上述分析，A为N元素，B为O元素，C为Na元素。A．三种元素可组成NaNO2和NaNO3，故A正确；
B．电子排布相同的离子，原子序数越大，半径越小，则离子半径：A3-＞B2-＞C+，故B错误；
C．O为同主族元素中非金属性最强的元素，则对应的氢化物最稳定，故C正确；
D．O元素的单质臭氧具有强氧化性，可用于杀菌消毒，故D正确；
故选B。
7．A
【详解】A．同周期从左到右半径减小Na>Cl，半径大小为F>Cl>Na>K；
B．F位于第二周期，Cl、Na位于第三周期且Na排在Cl的前面，K位于第四周期，故四者的原子半径由小到大的顺序为FC．四者核外电子排布完全一样，且核电荷数依次减小，则离子半径依次增大；
D．Na+有两个能层，K+和Cl-有三个能层且K元素的核电荷数大，故K+的半径小于Cl-的，Br-有四个能层，故四者的离子半径按照由小到大的顺序为Na+答案选A。
8．A
【分析】元素最高正价与负价的绝对值之差为4，根据最高正价+|最低负价|=8，可知该元素最高正价为+6，应为S元素，硫离子核外有18个电子，所以另一离子也应含有18个电子，据此判断。
【详解】元素最高正价与最低负价的绝对值之差是4，令该元素最高正价为x，根据最高正价+|最低负价|=8，则：x-(8-x)=4，解得x=6，即该元素最高正价为+6，应为S元素，硫离子核外有18个电子，该元素的离子与另一种离子核外电子排布相同，则另一离子也应含有18个电子，为阳离子，则A符合，答案选A。。
9．(1) 较高 较低
(2)很稳定
(3) 极性键 非极性键
【解析】略
10．
【详解】
MgO2为离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，在该化合物中，Mg2+与之间以离子键结合，在阴离子中2个O原子之间以共价单键结合，该离子化合物的电子式为。
11．(1) Ne Mg
(2)12
(3)VIA族
(4)Na
(5)Si
(6)F
(7)S单质
(8) -3价 碱性
(9) HClO Cl2+H2OHCl+HClO
(10)A
【分析】由元素周期表的结构可知，X为Ne，Y为Mg。
【详解】（1）X、Y两种元素符号分别是Ne和Mg。
（2）Mg的原子序数为12。
（3）氧元素位于第二周期第VIA族。
（4）元素金属性越强，原子失电子能力越强，因此失电子能力最强的原子是钠原子。
（5）Si原子最外层电子数为4。
（6）同周期元素原子，随着原子序数的逐渐增加，原子半径逐渐小，所以F和N相比，原子半径较小的是F。
（7）同一主族中，从下往上，元素非金属性逐渐减弱，所以O与S相比，O非金属性更强，所以更难与H2化合的是硫单质。
（8）NH3中氢元素为+1价，根据化合物中各元素化合价代数和为零，氮元素化合价为-3价，其水溶液呈碱性。
（9）Cl2与水反应的生成物中具有漂白作用的是HClO，次氯酸具有强氧化性，可以使有色布条，品红褪色，并能使石蕊溶液变为无色液体，具有漂白作用；该反应方程式为Cl2+H2OHCl+HClO。
（10）A.同一周期中，从左到右，随着原子序的递增，单质的氧化性增强，因此氧化性O2>N2，故A符合题意；
B.同一周期中，从左到右，随着原子序数的递元素的金属性递减，因此金属性Na>Mg，故B不符合题意；
C.同一周期中，从左到右，随着原子序数的递增，元素最高价氧化物所对应的水化物的酸性增强，因此酸性HClO4>H2SO4，故C不符合题意；
D.同一周期中，从左到右，随着原子序数的递增，元素最高价氧化物所对应的水化物的碱性降低，因此碱性NaOH>Mg(OH)2，故D不符合题意。
故选A。
12． 质子数 中子数 氕 氘 氚 H D T 1 1 1 0 1 2 、
【解析】略
13． 4.8g 2.7g 8 mol/L
【详解】由图可知，从开始至加入氢氧化钠溶液20mL，没有沉淀产生，说明原溶液中盐酸溶解镁、铝后有剩余，此时发生的反应为盐酸与氢氧化钠的中和反应，继续滴加氢氧化钠溶液，得到最大量沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3，二者质量为19.4g，再继续滴加氢氧化钠溶液，到沉淀不再溶解时，沉淀为Mg(OH)2，质量为11.6g，故Al(OH)3质量为7.8g，由元素守恒可知：n(Al)=n(Al(OH)3)=0.1mol，n(Mg)=n(Mg(OH)2)=0.2mol，m(Al)=2.7g，m(Mg)=4.8g；加入20mL氢氧化钠溶液恰好中和了盐酸，此时溶液的溶质为AlCl3、MgCl2、NaCl，根据钠元素守恒：n(NaCl)=n(NaOH)=0.02L×5mol/L=0.1mol，n(HCl)=3n(AlCl3)+2n(MgCl2)+n(NaCl)=0.8mol，c(HCl)=0.8mol÷0.1L=8 mol/L，故答案为：4.8g；2.7g；8 mol/L。
【点睛】本题以图象题的形式考查混合物的计算，故要分析图象各阶段的发生的反应是解题关键，解题的突破在沉淀的溶解过程，可结合消耗的NaOH计算出溶解的Al(OH)3的物质的量，另外当所得沉淀量最多时，溶液里只存在Na+和Cl-，可结合守恒法计算n(Cl-)。
14． C O
【分析】金属单质W在空气中燃烧生成的化合物可与水反应生成Y单质，则W为钠元素，钠在空气中燃烧生成的过氧化钠可与水反应生成氧气，则Y为氧元素，X、Y、Z、W的原子序数依次增大且原子序数均小于18，X原子的最外层上有4个电子，则X的原子核外有6个电子，X为碳元素，X、Z的核电荷数之比为2：3，Z的核电荷数为9，Z为氟元素。
【详解】(1)X为C，Y为O。
(2)Z的简单离子的结构示意图为：F-。
(3)金属单质W在空气中燃烧生成的化合物与水反应生成Y单质，即过氧化钠可与水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式为。
15．(1)第三周期第VIA族
(2)C
(3) 钠 Na2O2
(4) Cl bc
(5)MgCl2=Mg2＋＋2Cl-
【分析】根据原子序数和原子半径及化合价分析得到，x为H元素，y为C元素，z为N元素，d为O元素，e为Na元素，f为Mg元素，g为S元素，h为Cl元素。
【详解】（1）g为S元素，在元素周期表中的位置是第三周期第VIA族；
（2）元素y为C元素，它的一种核素可测定文物年代，该核素是质量数为14的碳原子，该核素的符号为C；
（3）由题图可知，在上述元素中，原子半径最大的是e元素，e元素为钠元素；Na在氧气中点燃生成的淡黄色固体为Na2O2；
（4）同周期从左到右非金属性逐渐增强，因此元素g与元素h相比，非金属性较强的是Cl；
a．常温下g的单质和h的单质状态不同，单质状态与非金属性强弱无关，a项不选；
b．根据非金属性越强，其气态氢化物越稳定，由h的气态氢化物比g的气态氢化物稳定，可得出h非金属性比g强，b项选；
c．根据非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，由h的最高价氧化物的水化物酸性比g的最高价氧化物的水化物酸性强，可得出h非金属性比g强，c项选；
答案选bc；
（5）f、h两种元素组成的化合物为MgCl2，其电离方程式为MgCl2=Mg2++2Cl-。
16． 探究同主族元素性质的相似性和递变性 试管 烧杯 胶头滴管 B Br2+2NaI＝2NaBr+I2 C 2K+2H2O＝2KOH+H2↑ 同主族元素性质相似；自上而下元素原子失电子能力增强，得电子能力减弱
【详解】(1)该同学的实验涉及了卤素的置换反应和碱金属钠、钾与水的反应，实验目的是探究同主族元素性质的相似性和递变性。
(2)②结合实验方案和实验现象可推测出所用到的仪器有试管、烧杯、胶头滴管、镊子、小刀、玻璃片等。
(3)将溴水滴加到NaI溶液中，单质溴氧化碘离子，生成碘单质，溶液变为橙红色，方程式为Br2+2NaI＝2NaBr+I2；钾的金属性强于钠，将一小块金属钾放入冷水中，钾浮在水面上，熔成小球，四处游动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失，方程式为2K+2H2O＝2KOH+H2↑；
(4)根据实验现象可知其实验结论为同主族元素性质相似；自上而下元素原子失电子能力增强，得电子能力减弱，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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