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2014---2015学年第二学期高一化学竞赛试题


2014---2015 学年第二学期高一化学竞赛试题
限时:90 分钟 一、选择题(共 48 分,每小题 3 分) 1.有下列符号:35Cl 和 是( ) B.O2 和 O3 是氧元素的两种同位素
2 18 D.1H16 2 O 和 H2 O 的相对分子质量相同 37 2 18 Cl、O2 和 O3、1H16 2 O 和 H2 O。下列有关说法正确的

总分:100 分

第Ⅰ卷(选择题,共 48 分)

A.35Cl 和 37Cl 互称为同素异形体 C.35 和 37 表示的是质量数

2.主族元素 X、Y,已知 X 的质子数为 a,X2+比 Y2-核外少 8 个电子,若 Y 原 子的质量数为 b,则 Y 原子核内中子数为( )

A.b-a-4 B.b-a-8 C.b+a+8 D.b-a-12 3.正确掌握化学用语是学好化学的基础,下列有关表述正确的是( A.H、D、T 互为同素异形体 B.氨分子中的化学键为非极性共价键 )

D.S2-的结构示意图: 4.X、Y 代表两种非金属元素,下列不能说明非金属性 X 比 Y 强的是( A.Y 的阴离子(Y2-)的还原性强于 X 的阴离子(X-) B.X 的含氧酸的酸性比 Y 的含氧酸的酸性强 C.X 的单质(X2)能将 Y 的阴离子(Y2-)氧化,并发生置换反应 D.X、Y 的单质分别与 Fe 化合,产物中前者 Fe 为+3 价,后者 Fe 为+2 价 5.下列说法正确的是( ) )

A.形成离子键的阴阳离子间只存在静电吸引力 B.HF、HCl、HBr、HI 的热稳定性和还原性从左到右依次减弱 C.第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强 D.元素周期律是元素原子核外电子排布的周期性变化的结果 6.下列说法正确的是( )
-1-

A.SiH4 比 CH4 稳定 B.O2-半径比 F-的小 C.Na 和 Cs 属于第ⅠA 族元素,Cs 失电子能力比 Na 的强 D.P 和 As 属于第ⅤA 族元素,H3PO4 酸性比 H3AsO4 的弱 7.研究表明,26Al 可以衰变为 26Mg,可以比较这两种元素金属性强弱的方法是 ( )

A.比较这两种元素单质的硬度和熔点 B.在 AlCl3 和 MgCl2 溶液中分别滴加少量的 NaOH 溶液 C.将打磨过的镁带和铝片分别与热水作用,并向其中滴入酚酞溶液 D.将空气中放置已久的 26Al、26Mg 的单质分别与热水作用 8. 下列说法正确的是( ) ②氢元素是指 1H ③1H、 ④1H 和 2H 的化学性质

①氘和氚是质量数不同、 质子数相同的氢的两种元素
2

H、3H 是氢的三种同位素,是同一种元素的三种原子 ⑤H2、D2、T2 的摩尔质量相等 C.①③④⑤ D.②③④⑤ )

几乎完全相同 A.②③

B.③④

9. 下列组合中关于卤素的叙述全部正确的是( ①卤素只以化合态存在于自然界中 核电荷数增加, 单质氧化性增强 强 ⑤易形成-1 价离子

②随核电荷数增加, 单质熔沸点降低

③随

④随核电荷数增加,气态氢化物稳定性逐渐增 ⑦从上到下非金属

⑥从上到下原子半径逐渐减小

性逐渐减弱 A.①③⑤ B.①⑤⑦ C.②⑥⑦ D.①②④ ) ②第ⅠA 族和第ⅦA 族原子化合 ④

10.下列关于化学键的说法正确的是(

①含有金属元素的化合物一定是离子化合物 时,一定生成离子键

③由非金属元素形成的化合物一定不是离子化合物

活泼金属与非金属化合时,能形成离子键

⑤含有离子键的化合物一定是离子

化合物 ⑥离子化合物中可能同时含有离子键和共价键 A.①②⑤ B.④⑤⑥ C.①③④ D.②③⑤

11. 16O 和 18O 是氧元素的两种核素,用 NA 表示阿伏加德罗常数的数值,下列说 法不正确的是( )

A.在 18 g 18O2 中含有 NA 个氧原子
-2-

B.16O 与 18O 核外电子排布方式相同 C.在标准状况下,1.12 L 16O2 和 1.12 L 18O2 均含有 0.1NA 个氧原子 D.18O2 和 16O2 互为同位素 12.元素 X、Y、Z 原子序数之和为 36,X、Y 在同一周期,X+与 Z2-具有相同 的核外电子层结构。下列推测不正确 的是( ... A.同周期元素中 X 的金属性最强 B.原子半径 X>Y,离子半径 X+>Z2- C.同族元素中 Z 的氢化物稳定性最高 D.同周期元素中 Y 的最高价含氧酸的酸性最强 13.在 aXm+和 bYn-两种简单离子(X、Y 都是短周期元素)中,已知 Yn-比 Xm+多 两个电子层,下列关系或说法正确的是( A.X 只能是第二周期的元素 C.b-a+m+n 一定等于 16 ) B.a 一定比 b 小 D.Y 只能是第三周期的元素 )

14.A、B、C、D、E 是同周期的五种主族元素。A 和 B 的最高价氧化物对应的水 化物均呈碱性,且碱性:B>A;C 和 D 的最高价氧化物对应的水化物均呈酸性, 且酸性:C>D,E 是这五种元素中原子半径最小的元素,它们的原子序数由小到 大的顺序是( ) B.C<D<A<B<E D.E<C<D<B<A

A.A<B<C<D<E C.B<A<D<C<E

15.质子数≤18 的 A 和 M 两种元素,已知 A2-与 M+的电子数之差为 8,则下列 说法正确的是( )

A.A 和 M 原子的最外层电子数之差不一定为 5 B.A 和 M 原子的最外层电子数之和一定为 7 C.A 和 M 原子的电子数之差一定为 11 D.A 和 M 的原子序数之差不一定为 5 16.某种元素 R 的核外电子数等于核内中子数,取该元素单质 5.6 g 与氧气充分 反应,可得到 12 g 化合物 RO2,则该种元素 R 在周期表中的位置是( A.第二周期第ⅣA 族 C.第三周期第ⅥA 族 B.第三周期第ⅣA 族 D.第二周期第ⅥA 族 )

-3-

第Ⅱ卷(非选择题,共 52 分) 二、本部分包括 4 个小题,共 52 分 17. A、B、C、D 四种元素的核电荷数依次增大,它们的离子的电子层数相同 且最外层电子数均为 8。A 原子的 L 层电子数与 K、M 层电子数之和相等,D 原 子的 K、L 层电子数之和等于其电子总数的一半。 请回答下列问题: (1)四种元素的元素符号依次是 A________, B________, C________, D________。 它们的原子半径由大到小的顺序是____________________。 (2)试写出四种元素的简单离子结构示意图。 A________,B________,C________,D________。它们的离子半径由大到小的 顺序是________________________。 (3)它们最高价氧化物对应的水化物的化学式分别是___________________,分别 比较它们酸性和碱性的强弱________________________。 (4) 写 出能够生成的气态氢化物的化学式 ______________ ,其稳定性顺序是 ___________,理由是________________________________________________。 18.元素周期表是学习化学的重要工具,它隐含着许多信息和规律。下表所列是 五种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为 0.089 nm): 元素代号 原子半径/nm 主要化合价 A 0.160 +2 B 0.143 +3 C 0.102 +6、-2 D 0.099 +7、-1 E 0.074 -2

(1)用元素代号标出它们在如图所示部分元素周期表中的相应位置。

(2)B 元素位于元素周期表中第________周期第________族。 (3)C、E 两元素非金属性强弱的比较:C________(填“>”或“<”)E。 (4) 上 述 五 种 元 素 的 最 高 价 氧 化 物 对 应 的 水 化 物 中 酸 性 最 强 的 化 合 物 是 ______________(填化学式)。
-4-

19.某中学化学兴趣小组同学为探究元素周期律,设计了如下一系列实验。 Ⅰ.(1)将物质的量均为 1 mol 的钠、钾、镁、铝分别投入足量的 0.1 mol· L-1 的盐 酸中, 试预测实验结果: ________与盐酸反应最剧烈, ________与盐酸反应最慢。 (2)将 NaOH 溶液与 NH4Cl 溶液混合,反应生成 NH3· H2O,从而验证 NaOH 的碱 性强于 NH3· H2O 的,继而可以验证 Na 的金属性强于 N 的,你认为此设计是否 合理?并说明理由___________________________________________________。 Ⅱ.利用下图所示装置可以验证元素的非金属性的变化规律。

(3)仪器 A 的名称为________,仪器 D 的作用是_________________________。 (4)实验室中现有药品 Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2,请选择合适药品设计实验 验证氯的非金属性强于硫的:装置 A 、 B 、 C 中所装药品分别为 ________ 、 ________、________,装置 C 中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,离子方程式 为________________________。 (5)若要证明非金属性:C>Si,则 A 中应加入________,B 中应加入 Na2CO3,C 中应加入____________溶液,观察到 C 中的现象为________________________。 20.安全气囊是行车安全的重要设施。当车辆发生碰撞的瞬间,安全装置通电点 火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊,从而保护司机及乘客。为研究 安全气囊工作的化学原理,取安全装置中的粉末进行研究。经实验分析,确定该 粉末是一种混合物且只含 Na、Fe、N、O 四种元素。 (1) 氧元素在元素周期表中的位置是 ____________ , Na 的原子结构示意图为 ________, 其中三种主族元素的简单离子的半径从大到小的顺序是_________(用 离子符号表示)。 (2)氮的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐,该盐晶体中含 有的化学键类型是______________。 (3)水溶性实验表明,安全装置中的固体粉末部分溶解,不溶物为一种红棕色固 体,可溶于盐酸,写出反应的化学方程式________________________。
-5-

参考答案
1.1.C
35

Cl 和 37Cl 是质子数相同,中子数不同的同一元素的不同核素,二者

互为同位素,A 项错误;O2 和 O3 是氧元素的两种不同单质,二者互为同素异形
2 18 体,B 项错误;1H16 2 O 和 H2 O 的相对分子质量不同,前者为 18,后者为 22,D

项错误,C 项正确。 2.A 由题意可知,Y 的质子数为 a-2+8-2=a+4,则 Y 原子核内中子数为 b-a-4。 3.D H、D、T 互为同位素,A 错误;氨分子中的化学键为极性共价键,B 错 误;Cl-的电子式错误,C 错误。 4.B 判断元素非金属性强弱的实验事实依据有:(1)元素最高价氧化物对应水

化物的酸性强弱;(2)元素气态氢化物的稳定性强弱;(3)元素的单质与氢气化合 的难易;(4)单质之间的置换反应;(5)单质的氧化性强弱及简单阴离子的还原性 的强弱。A 项、C 项、D 项均能说明非金属性 X 比 Y 强。答案为 B 项。 5.D 形成离子键的阴阳离子间除存在静电吸引力外,还存在静电斥力,A 项

错误。HF、HCl、HBr、HI 的热稳定性从左到右依次减弱,还原性从左到右依次 增强,B 项错误。第三周期非金属元素最高价氧化物对应的水化物的酸性从左到 右依次增强,C 项错误。答案为 D 项。 6.C 本题考查元素周期律的内容。同一主族的元素随着原子序数的增大,非

金属性逐渐减弱, 气态氢化物的稳定性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的酸 性也逐渐减弱,故 A、D 项错误;同一主族的元素随着原子序数的增大,金属性 逐渐增强,失电子能力增强,故 C 项正确;核外电子排布相同的微粒,质子数 大的半径反而小,B 项错误。 7. C 比较元素的金属性强弱一般从金属单质与水(或非氧化性酸)反应的剧烈程

度、 最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱、金属单质之间的置换能力三个方面 进行判断。 通过比较两单质分别与水 ( 或非氧化性酸 ) 反应的剧烈程度或比较 Al(OH)3 和 Mg(OH)2 与 NaOH 的反应情况来比较碱性强弱, 进而判断 Mg、 Al 的金属性强弱。 A 项,单质的硬度和熔沸点与元素的金属性强弱无关。B 项,AlCl3 和 MgCl2 分 别与少量的 NaOH 溶液反应,生成 Al(OH)3 和 Mg(OH)2 沉淀,无法比较元素的 金属性强弱。D 项,在空气中久置,二者表面均附着氧化物,无法比较元素的金
-6-

属性强弱。 8.B 9.B 因为卤族原子的最外层电子数为 7,容易得到一个电子,形成-1 价离子, 所以非金属性较强,在自然界中无单质,①⑤正确;从上到下随核电荷数增加, 单质熔沸点升高、氧化性减弱、气态氢化物稳定性减弱、原子半径逐渐增大、非 金属性逐渐减弱,所以⑦正确。 10.B 铵盐中无金属元素,但属于离子化合物,③错;第ⅠA 族中 H 元素和第 ⅦA 族原子化合时形成共价键, ②错; 活泼金属与非金属化合时, 能形成离子键; 含有离子键的化合物一定是离子化合物; 离子化合物中可能同时含有离子键和共 价键,④⑤⑥正确。 11.D 18 g 18O2 的物质的量为 0.5 mol,含有氧原子的物质的量为 1 mol,其个 数为 NA 的数值,A 项正确;16O 与 18O 的质子数和核外电子数均相同,故二者核 外电子排布方式相同,B 项正确;在标准状况下,1.12 L 16O2 和 1.12 L 18O2 的物 质的量均为 0.05 mol,故均含有 0.1NA 个氧原子,C 项正确;18O2 和 16O2 不是互 为同位素,D 项错误。 12.B 本题考查原子结构、元素周期律知识,意在考查考生元素推导和元素周 期律知识的灵活运用能力。X+与 Z2-具有相同的核外电子层结构,符合的元素是 K、S 或 Na、O,又 X、Y 同周期且 X、Y、Z 原子序数之和为 36,故 X、Y、Z 是 Na、Cl、O;由元素周期律知 A、C、D 正确,离子半径 O2->Na+。 13.B 若 aXm+为 H+,则 Y 为第二周期元素,若 X 为第二周期元素,Y 为第三 周期元素。所以 A、D 错误,B 正确。若 X 为 H,则 a-m=0,此时 bYn-中 b +n=10,则 b+n-(a-m)=10-0=10,则 C 错误。 14.C 由题意知,最高价氧化物对应的水化物的碱性 B>A,A、B 为金属元素,

则原子序数 B<A; 最高价氧化物对应的水化物的酸性 C>D, C、 D 为非金属元素, 则原子序数 D<C;同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小,则 E 的原子序数 最大,故原子序数由小到大的顺序为 B<A<D<C<E。 15.B A2-带有 2 个单位负电荷,A 必然是第ⅥA 族元素,最外层电子数为 6; M+带 1 个单位正电荷,M 必然是第ⅠA 族元素,最外层电子数为 1,A 项错误, B 项正确;假如 A 为氧元素,则 M 为锂元素,二者原子序数(即电子总数)之差 为 5;假设 A 为硫元素,则 M 为钠元素,二者原子序数之差为 5;即二者原子
-7-

序数(即电子总数)之差一定为 5,C、D 项错误。 16.B 设 R 的原子序数为 x,其近似相对原子质量为 2x,由题意知 5.6 g R 与 6.4 g 氧气充分反应,2x g 应与 32 g 氧气充分反应,据 2x∶5.6=32∶6.4 可得 x =14,R 为硅元素,它位于周期表第三周期第ⅣA 族,答案为 B 项。 17.(1)S (2)S2- Ca2+ Cl K Ca r(K)>r(Ca)>r(S)>r(Cl) Cl- K+

r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+) 酸性:HClO4>H2SO4,碱性:KOH>Ca(OH)2

(3)H2SO4、HClO4、KOH、Ca(OH)2 (4)HCl、H2S HCl>H2S

非金属性:S<Cl

解析:A 原子的 L 层电子数与 K、M 层电子数之和相等,所以 A 的核电荷数为 2× 8=16,A 为 S。D 原子的 K、L 层电子数之和等于其电子总数的一半,所以 D 原子的核电荷数是(2+8)× 2=20,D 为 Ca。根据核电荷数依次增大,它们的离子 的电子层数相同且最外层电子数均为 8,可以判断出 B 为 Cl,C 为 K。S、Cl 分 别位于第三周期第ⅥA、第ⅦA 族,K、Ca 分别位于第四周期第ⅠA、第ⅡA 族, 故 r(K)>r(Ca)>r(S)>r(Cl)。其简单离子的核外电子排布相同,根据“序小径大”的 原则可知,r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+)。根据元素周期律可比较其最高价氧化物 对应的水化物的酸性和碱性的强弱及气态氢化物的稳定性强弱。 18.(1)

(2)三

ⅢA (3)< (4)HClO4

解析:(1)由主要化合价和原子半径可推知,A 为 Mg,B 为 Al,C 为 S,D 为 Cl, E 为 O。 (2)B 元素位于元素周期表中第三周期第ⅢA 族。 (3)C 为 S,E 为 O,二者位于同一主族,非金属性:O>S。 (4)五种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为 Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SO4、 HClO4,其中 HClO4 的酸性最强。 19.(1)钾 铝
-8-

(2)不合理,用碱性强弱来判断元素的金属性强弱时,一定要用元素的最高价氧 化物对应的水化物的碱性强弱进行判断,NH3· H2O 不是 N 元素的最高价氧化物 对应的水化物 (3)分液漏斗 (4)浓盐酸 (5)硫酸 防止倒吸 KMnO4 Na2SiO3 Na2S S2-+Cl2===S↓+2Cl-

有白色胶状沉淀产生

解析:由题中所给药品可知,可用 Na2S 与氯气发生置换反应判断氯和硫的非金 属性强弱,因为无加热装置,所以只能选择 KMnO4 与浓盐酸反应制取氯气;由 B 中药品 Na2CO3 可知,可用元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱来判 断其非金属性的强弱,所以 A 中应加入硫酸,B、C 装置中应加入相应的盐。 20.(1)第二周期第ⅥA 族 (2)离子键、共价键 r(N3-)>r(O2-)>r(Na+)

(3)Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O

解析:(1)Na、Fe、N、O 四种元素中,Na、N、O 属于主族元素,其简单离子的 电子层排布相同,故离子半径:r(N3-)>r(O2-)>r(Na+)。(2)NH4NO3 晶体中含有离 子键和共价键。(3)红棕色固体为 Fe2O3,溶于盐酸生成 FeCl3 和 H2O。

-9-


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