第四章 物质结构元素周期律 单元测试 -2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第四章《物质结构 元素周期律》单元复习题 一、单选题 1．某物质可快速将芥子气降解为无毒物质，其结构式如图所示(分子式：)。其中X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，且X、Y同主族。下列说法错误的是 A．简单离子半径：Y>Z>X B．简单氢化物的热稳定性：Z<Y C．Y形成的氧化物可能会形成酸雨 D．与Y的简单氢化物反应可以生成Y 2．下列关于化学键的说法正确的是 A．离子化合物中一定只含有离子键 B．双原子分子中一定只含非极性共价键 C．NaOH熔化时破坏离子键 D．由非金属元素原子组成的化合物中一定只含共价键 3．某主族元素R原子的质量数为79，其离子含有45个中子和36个电子。下列关于R元素的叙述正确的是 A．R元素位于元素周期表中IIA族 B．R元素在周期表里处于第四周期 C．R元素气态氢化物的分子式为 D．R元素最高价氧化物对应水化物的化学式为 4．X、Y、Z三种元素在周期表中的位置如图。下列说法正确的是 A．原子半径：Y>X B．单质氧化性：X>Y C．Y与X可形成 D．X、Z可形成不止一种化合物 5．迄今为止合成的最重的元素是112号元素，它是用高能原子轰击的靶子，使锌核与铅核熔合而得，每生成一个112号元素的原子的同时向外释放出一个中子。下列说法错误的是 A．112号元素是金属元素 B．112号元素位于第七周期，是主族元素R C．原子中子数为165 D．112号元素为放射性元素 6．根据下表中，部分短周期元素的原子半径及主要化合价的信息，判断以下叙述正确的是 元素代号 L M Q R T 原子半径/nm 0.160 0.134 0.089 0.102 0.074 主要化合价 +2 +3 +2 +6、-2 -2 A．氢化物的稳定性为H2T<H2R B．单质与稀盐酸的反应速率为L<Q C．M与T形成的化合物具有两性 D．L2+与R2-的核外电子数相等 7．下列说法中错误的是 ①质子数相同的微粒一定属于同一种元素 ②同位素的性质几乎相同 ③质子数相同，电子数也相同的两种微粒，不可能是一种分子和一种离子 ④电子数相同的微粒不一定是同一种元素 ⑤某元素一种同位素原子的质子数为m，中子数为n，不能由此确定该元素的相对原子质量 A．②③ B．①②④ C．①② D．③④⑤ 8．Y、Z、U、W为四种短周期非金属元素，它们的原子半径与原子序数的关系如图所示，其中Y单质分子中有3对共用电子对。下列有关说法错误的是 A．W形成的单质氧化性最强 B．U的最高价氧化物对应的水化物具有弱酸性 C．Y、Z的简单气态氢化物的稳定性： D．Y的氧化物对应的水化物一定是强酸 9．人类对原子结构的探索从未停止过。下列有关原子结构的说法正确的是 A．所有的原子都含有质子、中子和电子 B．实验测得原子核外的电子，绕核在固定的轨道上做高速圆周运动 C．在化学反应过程中，原子核和原子的最外层电子数都可能发生变化 D．科学家汤姆生首先发现了电子并提出了“葡萄干面包式”的原子结构模型 10．海洋是地球上最大的氢矿，向大海要水是未来氢能发展的重要方向。6月2日，全球首次海上风电无淡化海水原位直接电解制氢技术海上中试在福建兴化湾海上风电场获得成功。下列有关说法正确的是 A．该过程将化学能转化为电能 B．互为同位素 C．氢能代替化石能源可减少碳排放 D．实验室里电解水时常加入少许酒精增强导电性 11．某实验小组设计如图方案回收利用含的废液。下列说法不正确的是 (已知：) A．步骤Ⅰ中，加入足量溶液充分反应后，上下两层均为无色 B．步骤Ⅰ中，分液时从分液漏斗下口放出 C．试剂可选用稀硫酸，发生的离子反应为： D．步骤Ⅱ中，实验操作为蒸馏 12．我国科学家研制出一种新型催化剂，可实现温和条件下将转化为，其过程主要包括如图所示两个反应： 下列有关该过程的说法不正确的是 A．可循环使用 B．有极性键和非极性键的断裂与形成 C．除元素之外，其他元素化合价均未发生变化 D．反应②的化学方程式为CH4+Br2 CH3Br+HBr 13．短周期主族元素A、B、C、D、的原子序数依次增大，且分布在三个周期，B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2.5倍，C、D两元素同主族，且能形成化合物和。下列说法正确的是 A．B、C、D元素的简单离子半径由小到大的顺序： B． D、最高价氧化物对应水化物酸性强弱： C．A与C形成的化合物中只含有极性键 D．分子中，各原子最外层均达到8电子稳定结构 14．为原子序数依次增大的短周期主族元素，的最外层电子数是和的最外层电子数之和，也是的最外层电子数的2倍。和的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是 A．原子半径： B．与只能形成一种化合物 C．的最高价氧化物对应的水化物不与强碱反应 D．和可形成既含有离子键又含有共价键的化合物 二、非选择题 15．下表列出了四种短周期主族元素W、X、Y、Z的有关信息。 原子序数 元素 有关信息 依次增大 W 质子数与Y的最外层电子数相等 X 最低化合价为-2 Y 四种元素中仅有的金属元素 Z 与Y的原子序数之和为W、X原子序数之和的3倍 回答下列问题： (1)X的某种含10个中子的核素常用来探究反应机理，该核素可表示为 ，Y在元素周期表中的位置是 。 (2)X、Z的最简单氢化物中，稳定性较弱的氢化物的电子式为 。 (3)化合物YXW属于 (填“离子”或“共价”)化合物，该化合物在酒精灯上灼烧时，火焰呈 色。 (4)由W、X、Y、Z四种元素组成的常见化合物的化学式为 、 ，两者发生反应的离子方程式为 。 16．观察下列A、B、C、D、E、F五种粒子(原子或离子)的结构示意图，回答下列问题： (1)属于离子的是 (填离子符号)。 (2)电子层结构相同的是 (填字母，下同)，最容易失去电子的是 ，最容易得到电子的是 。 (3)A与D形成化学键的过程可表示为 。 (4)在核电荷数1～10的元素内，写出两个与B电子层结构相同的离子的符号： 。 (5)请根据F的原子结构预测，其化学性质___________(填字母)。 A．非常活泼，容易与氧气等非金属单质反应 B．比较活泼，能与钠等金属反应 C．不太活泼，与氮气性质相似 D．很难与其他物质发生反应 17．硒是动物和人体所必需的微量元素之一，也是一种重要的工业原料。河南焦作的山药富含硒(Se)，有抗癌、抗衰老等重要功能。请回答下列问题。 (1)34Se在周期表中的位置为 。 (2)氧、硫、硒位于同一主族，下列说法正确的是___________(填标号)。 A．还原性：S2->Se2- B．浓硒酸可能具有强氧化性、吸水性 C．稳定性：H2Se>H2S>H2O D．氧化性：O2>Se (3)SO2通入SeO2的水溶液中会生成不溶于水的Se，该反应的化学方程式为 ；Se能与浓硫酸反应生成SO2和SeO2，则浓硫酸、SO2和SeO2三者中，氧化性最弱的为 。 (4)某混合物中硒主要以Se和CuSe的形式存在，从该混合物中提取硒主要步骤如下： ⅰ.将该混合物与浓硫酸混合焙烧，产生SO2、SeO2的烟气 ⅱ.用水吸收ⅰ中烟气，可得Se固体 ①若用NaOH溶液吸收烟气中的SeO2，则生成一种盐，该盐的化学式为 。 ②焙烧时，CuSe与浓H2SO4反应的化学方程式为 ，理论上该反应每转移1mol电子，得到的SeO2的质量为 g。 18．硒是动物和人体所必需的微量元素之一，也是一种重要的工业原料。硒在自然界中稀少而分散，常从精炼铜的阳极泥中提取硒。 (1)硒在元素周期表中的相邻元素如图所示，元素在周期表中的位置描述为 周期 族。 (2)从原子结构角度比较与的非金属性差异的原因 。 (3)阳极泥中的硒以和的形式存在，工业上常用硫酸化焙烧法提取硒，步骤如下： i.将含硒阳极泥与浓硫酸混合焙烧，产生、的混合气体 ii.用水吸收i中混合气体，可得固体 ①请写出与浓反应的化学方程式 。 ②焙烧过程产生的烟气中含有少量，可用足量溶液吸收，二者反应生成一种盐，该盐的化学式为 。 ③写出步骤ii中的化学方程式 。 ④根据元素周期律及上述信息，下列说法合理的是 。 a.既有氧化性又有还原性，其还原性比强 b.还原性： c.热稳定性： d.酸性： 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【分析】X能形成两条共价键，X是O、则Y是S、Z是Cl。 【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，简单离子半径：，A项正确； B．同周期元素从左到右，非金属性逐渐增强，简单氢化物的热稳定性：Z>Y，B项错误； C．硫的氧化物是形成酸雨的主要物质，C项正确； D．与Y的简单氢化物反应，，D项正确； 故选B。 2．C 【详解】A．离子化合物可能含有共价键，如中，既含共价键又含离子键，故A错误； B．双原子分子可以由同种原子构成，也可以由不同种原子构成，所以可能含非极性共价键，也可能含极性共价键，故B错误； C．NaOH属于离子化合物，熔化时仅破坏离子键，故C正确； D．由非金属元素原子组成的化合物中可能含有离子键，如铵盐，故D错误； 答案选C。 3．B 【详解】A．R的原子序数为，为Se元素，位于周期表中第四周期VIA族，故A错误， B．由A项可知，其在周期表里处于第四周期，故B正确； C．Se位于VIA族，最高正价为＋6，最低负价为-2，气态氢化物的分子式为，故C错误； D．R元素最高价为＋6，其氧化物对应水化物的化学式为，故D错误； 故选B。 4．D 【分析】根据元素在周期表中的位置可知，X为O，Y为F，Z为S，据此作答。 【详解】A．同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，故原子半径：O>F，A错误； B．同周期元素从左到右非金属性依次增强，即单质氧化性依次增大，故氧化性：，B项错误； C．F元素无正价，不能形成，C错误； D．S与O可形成、等化合物，D项正确； 故选D。 5．B 【分析】 第112号元素原子结构示意图为。 【详解】A．112号元素位于第7周期第ⅡB族，属于金属元素，故A正确； B．112号元素位于第7周期第ⅡB族，属于过渡元素，故B错误； C．该原子的相对原子质量约为277，其中子数=277-112=165，故C正确； D．112号元素为放射性元素，故D正确； 故选B。 6．C 【分析】短周期元素，由元素的化合价可知：T、R都有- 2价，而R有+6价且原子半径较大，则T为O元素，R为S元素；L、Q均有+2价，处于ⅡA族，原子半径L＞Q，则L为Mg元素、Q为Be元素； M只有+3价，处于ⅢA族，原子半径大于硫，则M为Al元素，据此分析解答。 【详解】根据上述分析可知：L是Mg，M是Al，Q是Be，R是S，T是O元素。 A．非金属性越强，对应简单氢化物的稳定性越强。元素的非金属性O＞S，则气态氢化物的稳定性H2O＞H2S，即H2T＞H2R，，A错误； B．L是Mg，Q是Be，二者是同一主族元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，元素的金属性就越强，其单质与酸反应就越剧烈。金属性：Mg＞Be，单质与稀盐酸的反应速率为L>Q，B错误； C．M与T形成的化合物为Al2O3，既能与酸反应又能与碱反应，故具有两性，C正确； D．L是Mg，R是S，二者形成的离子分别是Mg2+、S2-，Mg2+的核外电子数为12-2=10；S2-的核外电子数为16-(-2)=18，可见二者核外电子数不相等，D错误； 故选C。 7．C 【详解】①具有相同质子数的原子一定属于同种元素，但微粒可能为原子、分子、离子等，如、的质子数都是11，HF、Ne的质子数都是10，但不是同种元素，故①错误； ②同位素是同种元素的不同原子，最外层电子数相同，化学性质相同，但是物理性质有差别，故②错误； ③分子中质子数电子数，而离子中质子数电子数，若两者中质子数相同，电子数肯定不同，所以质子数相同，电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子，故③正确； ④同种元素具有相同的核电荷数（即核内质子数），电子数相同的微粒不一定是同一种元素，如和，具有相同的电子数，但不是同种元素，故④正确； ⑤该元素的一种原子的质子数为m、中子数为n，由于不能确定该元素有几种同位素原子，也不能确定其它同位素的质量数，因此不能求该元素的相对原子质量，故⑤正确； 综合可知，①②错误； 故答案选C。 8．AD 【分析】Y单质分子中有3对共用电子对，Y是N元素；Z原子序数比N大1，Z是O元素；U原子序数为N的2倍，U是Si元素；W原子序数比Si大3，则W是Cl元素， 【详解】A．O3氧化性大于Cl2，故A错误； B．Si的最高价氧化物对应的水化物H2SiO3是弱酸，故B正确； C．非金属性N<O，简单气态氢化物的稳定性NH3<H2O，故C正确；     D．N的氧化物对应的水化物不一定是强酸，如N2O3对应的HNO2是弱酸，故D错误； 选AD。 9．D 【详解】A．不是所有的原子都含有中子，如1H中就没有中子，故A项错误； B．原子核外的电子在核外一个有形状的轨道空间内运动，‌不做圆周运动，轨道空间的任何一个位置，它都有可能存在，故B项错误； C．在化学反应过程中，原子核不发生变化，发生变化的是原子的最外层电子数，故C错误； D．汤姆生发现电子后，最早提出了“葡萄干面包式”的原子结构模型，现在科学家普遍认为电子云模型能更好地解释我们观察到的有关电子的现象，故D项正确； 故本题选D。 10．C 【详解】A．该电解制氢过程是将电能转化为化学能，A错误； B．同一元素的不同原子之间互称为同位素，均为分子，不互为同位素，B错误； C．化石能源燃烧产生大量，溶于水使海水酸化，而氢能源是清洁能源，燃烧产物为水无污染，因此氢能源代替化石能源可缓解海水酸化，C正确； D．实验室里电解水时加入电解质可以增强导电性，酒精主要要成分是，是非电解质，不能增强溶液导电性，D错误； 故选C。 11．D 【分析】由题给流程可知，向碘的四氯化碳溶液中加入碳酸钠溶液，碳酸钠溶液与碘反应得到含有碘化钠和次碘酸钠的混合溶液，分液得到四氯化碳和溶液A；向溶液A中加入硫酸溶液，碘化钠和次碘酸钠在硫酸溶液中发生归中反应生成硫酸钠和碘。 【详解】A．由分析可知，步骤Ⅰ中，加入足量碳酸钠溶液发生的反应得到含有碘化钠和次碘酸钠的混合溶液，则充分反应后，上下两层均为无色，上层为含有碘化钠和次碘酸钠的混合溶液，下层为四氯化碳，故A正确； B．四氯化碳的密度大于水，加入足量碳酸钠溶液充分反应后，上下两层均为无色，下层为四氯化碳，则分液时应从分液漏斗下口放出，故B正确； C．由分析可知，向溶液A中加入硫酸溶液的目的是使碘化钠和次碘酸钠在硫酸溶液中发生归中反应生成硫酸钠和碘，离子方程式为，故C正确； D．步骤Ⅱ中，生成了碘单质和硫酸钠溶液，碘单质在水中溶解度小，主要以固体存在，实验操作为过滤可得粗碘，故D错误； 答案选D。 12．C 【详解】A．由图可知，HBr在反应①参与反应，在反应②中生成，可循环使用，故A正确； B．由图可知，O2存在非极性键，HBr中存在极性键，反应①中有极性键和非极性键的断裂，故B正确； C．由图可知，反应①中O2转化为H2O，O元素化合价发生变化，故C错误； D．由图可知，反应②中，CH4和Br2生成CH3Br和HBr，化学方程式为：CH4+Br2 CH3Br+HBr，故D正确； 答案选C。 13．D 【分析】短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，且分布在三个周期，则A为H元素，B元素原子的最外层电子数是内层电子数的 2.5 倍，则B为N元素，C、D两元素同族，且能形成化合物 DC2和 DC3，则C为O元素，D为S元素，E为Cl元素。 【详解】A．B为N元素，C为O元素，D为S元素，电子层数越多离子半径越大，电子层数相同的核电荷数越大离子半径越小，离子半径：O2-<N3-<S2-，A错误； B．D为S元素，E为Cl元素，同周期主族元素从左到右非金属性增强，非金属性：S<Cl，则最高价氧化物对应水化物酸性强弱：H2SO4<HClO4，B错误； C．A为H元素，C为O元素，形成的化合物H2O2中含有极性键、非极性键，C错误； D．D为S元素，E为Cl元素，S2Cl2结构式 Cl−S−S−Cl，其分子中各原子最外层均达到8个电子，D正确； 故选D。 14．D 【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍，则Z的最外层电子数为偶数，W和X的单质常温下均为气体，则推知W和X为非金属元素，所以可判断W为H元素，X为N元素，Z的最外层电子数为1+5=6，Y的最外层电子数为 =3，则Y为Al元素，Z为S元素，据此结合元素及其化合物的结构与性质分析解答。 【详解】A． 电子层数越多的元素原子半径越大，同周期元素原子半径依次减小，则原子半径：Y(Al)＞Z(S)＞X(N)＞W(H)，故A错误； B． W为H元素，X为N元素，两者可形成NH3和N2H4，故B错误； C． Y为Al元素，其氧化物为两性氧化物，可与强酸、强碱反应，故C错误； D． W、X和Z可形成(NH4)2S、NH4HS，两者既含有离子键又含有共价键，故D正确。 故选D。 15．(1) 第三周期第IA族 (2) (3) 离子 黄 (4) 【分析】短周期内除稀有气体外的四种元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，X的最低化合价为-2，则X为O或S，Y为四种元素种仅有的金属元素，可知X只能为O，Y为第三周期的金属元素，由Z与Y的原子序数之和为W、X原子序数之和的3倍，设W的质子数为x，Z的质子数为z，则(10+x+z)=(x+8)×3，z=14+2x，x只能为1符合Z为S满足题意，即W为H，X为O，Y为Na，Z为S，据此答题。 【详解】（1）根据分析可知X为O，O的某种含10个中子的核素常用来探究反应机理，该核素可表示为：；Y为Na，Na在元素周期表中的位置是：第三周期第IA族； （2） X、Z的最简单氢化物为水、硫化氢均只含共价键，S的非金属性弱，则稳定性较弱的氢化物为H2S，其电子式为：； （3）NaOH中含离子键和O-H共价键，为离子化合物，该化合物中含有钠元素故在酒精灯上灼烧时火焰呈黄色； （4）由W、X、Y、Z四种元素组成的常见化合物为NaHSO4、NaHSO3，两种物质发生反应的离子方程式为：。 16．(1)、 (2) BCE D A (3) (4)、 (5)D 【详解】（1）A是Cl原子，B是，C是Ne原子，D是Na原子，E是，F是Rn原子，故答案为：、； （2）电子层结构相同的是BCE，其最外层都是8电子稳定结构；D的最外层只有一个电子，最容易失去电子；A的最外层有7个电子，最容易得到电子；故答案为BCE；D；A； （3） A与D形成氯化钠，其化学键的过程可表示为； （4）B为，与其电子层结构相同的离子有、，故答案为：、； （5）F的原子结构中最外层为8电子稳定结构，结合其原子序数，其为稀有气体，很难与其他物质反应，故答案为D。 17．(1)第四周期第ⅥA族 (2)BD (3) (4) CuSe+4H2SO4CuSO4+3SO2↑+SeO2+4H2O 18.5 【详解】（1）是第34号元素，位于周期表中第四周期第ⅥA族； （2）A．由于同族元素非金属性从上到下依次减弱，所以非金属性：O＞S＞Se，非金属性越强，其阴离子还原性越弱，因此还原性：，故A错误； B．同族元素性质具有相似性，浓硫酸具有强氧化性、吸水性，浓硒酸可能也具有这些性质，故B正确； C．由于原子半径：O＜S＜Se，因此键长：O-H＜S-H＜Se-H，键长越短，键能越大，键能：O-H＞S-H＞Se-H，因此稳定性：，故C错误； D．由于非金属性：O＞S＞Se，非金属性越强，其单质氧化性越强，因此氧化性：，故D正确； 故选BD； （3）通入的水溶液中发生氧化还原反应，生成硫酸和不溶于水的，该反应的化学方程式为：；能与浓硫酸反应生成和，反应方程式为：，根据氧化剂的氧化性比氧化产物强的规律，可知氧化性：浓硫酸＞SeO2，当通入的水溶液中SeO2做氧化剂，SO2做还原剂，因此氧化性： SeO2＞SO2，即浓硫酸、和三者中，氧化性最弱的为： （4）①S和Se同族，元素性质具有相似性，SeO2与NaOH的反应类似于SO2与NaOH的反应，因此用足量溶液吸收烟气中的，二者反应生成一种盐的化学式为：；焙烧时，与浓反应生成SO2、SeO2，化学方程式为：；理论上该反应每转移1mol电子，生成molSeO2，质量为。 18．(1) 四或4 VIA (2)、同一主族，最外层电子数相同，电子层数，原子半径，得电子能力，所以非金属性 (3) 【详解】（1）S位于元素周期表的第三周期第ⅥA族，则Se位于元素周期表的第四周期第ⅥA族。 （2）与的非金属性差异的原因是：、同一主族，最外层电子数相同，电子层数，原子半径，得电子能力，所以非金属性 （3）①根据题给信息，浓硫酸具有强氧化性，可把CuSe中的Se元素氧化生成，其自身则被还原生成，反应的化学方程式为：。 ②中Se显+4价，与NaOH反应时生成。 ③用水吸收混合气体可得Se固体，反应中Se元素从+4价降低到0价，被还原，则作还原剂，被氧化，硫元素从+4价升高到+6价，因此反应的化学方程式为：。 ④a．Se最高显+6价，最低显-2价，中Se元素显+4价，因此既有氧化性，又有还原性，根据步骤ii的反应，还原性比弱，a错误； b．根据同主族元素从上到下非金属性减弱，单质的氧化性减弱得还原性：，b正确； c．Se、Br位于同一周期，根据同周期元素从左到右非金属性增强，简单氢化物热稳定性增强得热稳定性：，c错误； d．Cl、Br位于同一主族，非金属性：，酸性：，Se、Br位于同一周期，非金属性：，酸性：，因此酸性：，d正确； 故选bd。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$