高一化学竞赛试题

22
C．35和37表示的是质量数D．1H16O和2H18O的相对分子质量相同
高一化学竞赛试题
限时：90分钟总分：100分
第Ⅰ卷(选择题，共48分)
一、选择题(共48分，每小题3分)
1．有下列符号：35Cl和37Cl、O2和O3、1H16O和2H18O。

下列有关说法正确的是()
A．35Cl和37Cl互称为同素异形体B．O
2
和O3是氧元素的两种同位素
22
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－4B．b－a－8C．b＋a＋8D．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(X
2
)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()
A ．SiH 4 比 CH 4 稳定
B ．O 2－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，H 3PO 4 酸性比 H 3AsO 4 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 AlCl 3 和 MgCl 2 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(
)
①氘和氚是质量数不同、质子数相同的氢的两种元素
②氢元素是指 1H ③1H 、 2H 、3H 是氢的三种同位素，是同一种元素的三种原子
④1H 和 2H 的化学性质
几乎完全相同 ⑤H 2、D 2、T 2 的摩尔质量相等
A ．②③
B ．③④
C ．①③④⑤
D ．②③④⑤ 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 ②随核电荷数增加，单质熔沸点降低 ③随
核电荷数增加，单质氧化性增强
④随核电荷数增加，气态氢化物稳定性逐渐增
强 ⑤易形成－ 1 价离子 ⑥从上到下原子半径逐渐减小 ⑦从上到下非金属
性逐渐减弱
A ．①③⑤
B ．①⑤⑦
C ．②⑥⑦
D ．①②④ 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 ②第ⅠA 族和第ⅦA 族原子化合
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
④
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 N A 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 18O 2 中含有 N A 个氧原子
的核外电子层结构。

下列推测不正确的是(
)
B ．16O 与 18O 核外电子排布方式相同
C ．在标准状况下，1.12 L 16O 2 和 1.12 L 18O 2 均含有 0.1N A 个氧原子
D ．18O 2 和 16O 2 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 Z 2－具有相同
．．．
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 ＋＞Z 2－
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 a X m ＋和 b Y n －两种简单离子(X 、Y 都是短周期元素)中，已知 Y n －比 X m ＋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(
)
A ．A<B<C<D<E
C ．B<A<D<C<E
B ．C<D<A<B<E
D ．E<C<D<B<A
15．质子数≤18的 A 和 M 两种元素，已知 A 2－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 RO 2，则该种元素 R 在周期表中的位置是(
)
A ．第二周期第ⅣA 族
B ．第三周期第ⅣA 族
C ．第三周期第ⅥA 族
D ．第二周期第ⅥA 族
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0.089nm)：
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)。

1 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1mol的钠、钾、镁、铝分别投入足量的0.1mol·L－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NH
4
Cl溶液混合，反应生成NH
3
·H
2
O，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Na
2
S、KMnO
4
、浓盐酸、MnO
2
，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Na
2
CO
3
，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____________，N a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________________________。

2 18体，B 项错误；1H 16O 和 H O 的相对分子质量不同，前者为 18，后者为 22，D
参考答案
1．1．C
35Cl 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；O 2 和 O 3 是氧元素的两种不同单质，二者互为同素异形
2 2
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，AlCl 3 和 MgCl 2 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
11．D
18 g 18O 的物质的量为 0.5 mol ，含有氧原子的物质的量为 1 mol ，其个 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。

2
数为 N A 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 16O 2 和 1.12 L 18O 2 的物 质的量均为 0.05 mol ，故均含有 0.1N A 个氧原子，C 项正确；18O 2 和 16O 2 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 Z 2－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 O 2－>Na ＋。

13．B 若 a X m ＋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 b Y n －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 A 2－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
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5.6g R与6.4g氧气充分反应，2x g应与32g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 Cl K Ca r(K)>r(Ca)>r(S)>r(Cl)
(2)S2－
Ca2＋
Cl－K＋
r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)
(3)H
2
SO
4
、HClO
4
、KOH、Ca(OH)
2
酸性：HClO
4
>H
2
SO
4
，碱性：KOH>Ca(OH)
2 (4)HCl、H
2
S HCl>H
2
S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)HClO
4
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
、H
2
SO
4
、
HClO
4
，其中HClO4的酸性最强。

19.(1)钾铝
(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，NH 3·H 2O 不是 N 元素的最高价氧化物
对应的水化物
(3)分液漏斗 防止倒吸
(4)浓盐酸 KMnO 4 Na 2S S 2－＋Cl 2===S↓＋2Cl － (5)硫酸 Na 2SiO 3 有白色胶状沉淀产生
解析：由题中所给药品可知，可用 Na 2S 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 KMnO 4 与浓盐酸反应制取氯气；由 B 中药品 Na 2CO 3 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
r (N 3－)>r (O 2－)>r (Na ＋)
(2)离子键、共价键 (3)Fe 2O 3＋6HCl===2FeCl 3＋3H 2O
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 (N 3－)>r (O 2－)>r (Na ＋)。

(2)NH 4NO 3 晶体中含有离 子键和共价键。

(3)红棕色固体为 Fe 2O 3，溶于盐酸生成 FeCl 3 和 H 2O 。