第四章 物质结构元素周期律 测试题 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 测试题 一、选择题 1．关于下列物质、、、、、的说法不正确的是 A．上述物质有两种属于共价化合物 B．既含离子键又含极性共价键的是、 C．溶于水破坏了共价键和离子键，发生了物理变化 D．含有非极性共价键的物质有、、 2．五种短周期元素a、b、c、d、e，其原子半径与原子序数的关系如图，下列说法错误的是 A．c元素的离子半径比a的离子半径大 B．d元素对应的最高价氧化物的水化物酸性比e元素的弱 C．b、c、e三种元素对应的最高价氧化物的水化物相互间能发生反应 D．a、d两元素分别形成的最简单氢化物的稳定性为d＜a 3．某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与2H原子组成HmX分子，在agHmX中所含质子的物质的量是 A．mol B．mol C．mol D．mol 4．下列元素原子的原子半径最小的是 A．P B．S C． D． 5．下列化学用语表达不正确的是 A．CO2的结构式：O=C=O B．S2-的结构示意图： C．中子数为10的氧原子：O D．过氧化钠的电子式： 6．元素的性质呈周期性变化的根本原因是 A．相对原子质量递增，量变引起质变 B．原子半径呈周期性变化 C．原子核外电子排布呈周期性变化 D．元素的最高正化合价呈周期性变化 7．下列物质中仅含共价键的盐是 A． B． C． D．NaI 8．下列生活中的物质与其有效成分的化学式、用途的对应关系中，正确的是 选项 A B C D 生活中的物质 碘酒 苏打 食醋 复方硫酸亚铁片 有效成分的化学式 用途 消毒杀菌 中和胃酸 做调味品 补血和预防贫血的功效 A．A B．B C．C D．D 9．下列变化不需要破坏化学键的是 A．液态水变为水蒸气 B．HCl气体溶于水 C．NaHCO3受热分解 D．NaCl熔化 10．原子序数为x的元素位于ⅡA族，则原子序数为x＋1的元素不可能为 A．非金属 B．金属 C．最高正价+3 D．第ⅣA族 11．2019年科学家们合成了具有半导体特性的环状C18分子，其合成方法的示意图如下： 下列说法不正确的是 A．C与O同属第二周期元素，原子半径r(C)>r(O) B．非金属性C小于O，故C24O6中O显负价 C．环状C18分子属于不饱和烃 D．C22O4分子中含有极性键和非极性键 12．我国科研人员成功合成新核素锕−204()。锕−204的中子数为 A．89 B．115 C．204 D．293 13．中国是世界上能提炼铍的少数国家之一。铍的一种核素为，其核内中子数为 A．13 B．9 C．5 D．4 14．正确掌握化学用语是学好化学的基础，下列化学用语使用正确的是 A．NH4Cl的电子式： B．氟原子结构示意图 C．次氯酸的结构式：H-O-Cl D．氮气的电子式： 二、非选择题 15．元素周期表体现了元素“位-构-性”的关系，下图是元素周期表的一部分，回答下列问题： (1)Ga元素的原子结构示意图如图所示，则其在元素周期表中的位置为 。 (2)Ge元素位于中金属元素和非金属元素的分界处，其最高正价为 ，可作 材料使用；Bi元素的最高价氧化物为 (填化学式，下同)；I元素的最高价氧化物对应的水化物为 。 (3)以上元素中，失电子能力最强的元素是 ，非金属性最强的元素是 。 (4)根据元素周期律等有关知识，推断： ①阴影部分元素对应的氢化物中最稳定的是 。 ②、、、，四种离子半径由大到小的顺序： (用离子符号排序)。 ③、、的酸性由强到弱的顺序： 。 16．下表是元素周期表的一部分，请根据表中的信息回答下列问题： (1)元素①→⑥中金属性最强的是 (填元素符号) (2)④⑤⑥三种元素分别对应的最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序是 (填化学式) (3)比较②③的原子半径：② ③(填>或<) (4)元素周期律中某些区域的一些元素可用于制造半导体材料，这些元素常常位于周期表中 的分界线附近 17．磷元素形成的单质、化合物用途广泛。请回答下列问题。 (1)磷元素在周期表中的位置是 。 (2)磷元素形成的单质白磷，在军事上可用作燃烧弹，该反应的化学方程式是 。 (3)磷元素可以形成多种含氧酸。 ①过多饮用含磷酸(H3PO4)的饮料，会导致人体的骨密度降低。磷酸的结构式为，其结构中画圈部分可电离出H+，故称为三元酸。磷酸与氢氧化钠完全中和时，反应的化学方程式是 。 ②次磷酸(H3PO2)的结构式为，在工业上可做还原剂，请从化合价的角度解释原因是 ；100mL 1mol/L次磷酸与2mol/LNaOH溶液恰好反应，消耗NaOH溶液的体积是 mL。 18．根据所学知识，回答下列问题： (1)自来水厂用氯气杀菌、消毒，其消毒原理主要是氯气溶于水后生成了HClO，写出HClO的电子式： 。 (2)6.0g氮的氧化物NOx中，含N物质的量为0.2mol，则NOx的摩尔质量为 。 (3)已知反应：3Cu+8HNO3(浓)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(稀)。若有64gCu被氧化，则被还原的HNO3的物质的量是 。 (4)ClO2是一种黄绿色气体，被称为“第四代”饮用水消毒剂。制备ClO2的一种方法为在平底烧瓶中加入KClO3固体、足量草酸(H2C2O4)、稀硫酸，60℃~80℃水浴加热。该反应的化学方程式为 。 19．将0.1mol的镁铝混合物溶于100mL 2 mol·L－1的H2SO4中，然后再滴加1 mol·L－1的NaOH溶液。请回答： (1)若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V的变化如图所示。当V1＝160mL时，则金属粉末中，n(Mg)＝ mol (2)若在滴加NaOH溶液的过程中，欲使Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V (NaOH)＝ mL 20．向1L AlCl3和FeCl3混合溶液中加入含a mol NaOH的溶液时，产生的沉淀量可达最大值；继续加入NaOH溶液，沉淀开始溶解，当前后加入的NaOH总量达到b mol时，沉淀不再减少，求原溶液中Fe3+的物质的量浓度 。 21．A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素，已知A、B、E 3种原子最外层共有10个电子，且这3种元素的最高价氧化物的水化物两两皆能发生反应生成盐和水，C元素的最外层电子数比次外层电子数少4，D元素原子次外层电子数比最外层电子数多3。 (1)写出下列元素符号：A ， C ，D ，E (2)A与E两元素可形成化合物，用电子式表示其化合物的形成过程： 。 (3)写出A、B两元素的最高价氧化物的水化物之间的相互反应的化学方程式： 。 (4)比较C、D的最高价氧化物的水化物的酸性：(用化学式表示) 22．某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律．甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图装置来一次性完成N、C、Si的非金属性强弱比较的实验研究；乙同学根据置换反应的规律，利用下图装置完成了O元素的非金属性比S强的实验研究．回答下列问题： （1）图中D装置名称是 ． （2）N、C、Si的非金属性由强到弱的顺序是： ；从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到物质：试剂A为 ；试剂C为 （填序号）． ①稀HNO3溶液 ②稀盐酸 ③碳酸钙 ④Na2SiO3溶液 ⑤SiO2 （3）①乙同学设计的实验所用到试剂A为 ；试剂B为 ；试剂C为 ．（写名称） ②写出C中发生反应的化学方程式 ． 【参考答案】 一、选择题 1．C 解析：A．为单质，不是化合物，故只有和属于共价化合物，A正确； B．、中含有离子键和极性共价键，B正确； C．溶于水，只破坏了离子键，有化学键的断裂，但是没有新的化学键生成，所以该变化属于物理变化，C错误； D．同种元素间形成的为非极性共价键，、、中的氧氧之间均为非极性共价键，D正确； 故选C。 2．A 【分析】根据原子半径与原子序数的关系图可推知元素a、b、c、d、e分别为O、Na、Al、Si、Cl，据此进行分析。 解析：A．c元素的离子Al3+半径与a的离子O2-具有相同的电子排布，但Al3+的核电荷数大于O2-，则Al3+半径较小，A错误； B．非金属性：Si<Cl，所以H2SiO3酸性比HClO4弱，B正确； C．b、c、e三种元素对应的最高价氧化物的水化物NaOH、Al(OH)3、HClO4，分别属于强碱、两性氢氧化物、强酸，则相互间能两两反应，C正确； D．非金属性a＞d，则a、d两元素分别形成的最简单氢化物的稳定性为d＜a，D正确； 故选A。 3．C 解析：HmX分子的相对分子质量是A+m，即摩尔质量是(A+m)g/mol，所以agHmX的物质的量是，而1mol HmX中含质子数是m+A-N，所以ag HmX所含质子的物质的量是mol，故本题选C。 4．B 解析：四种元素位于同一周期，同周期自左向右原子半径逐渐减小，则原子半径为Mg＞Al＞P＞S。 答案选B。 5．B 解析：A．CO2分子为直线型结构，分子中存在两个碳氧双键，二氧化碳的结构式为：O=C= O，A正确； B．S2-的核电荷数为16，核外电子总数为18，硫离子结构示意图为，B错误； C．中子数为10的氧原子的质量数为18，该氧原子可以表示为，C正确； D．过氧化钠为离子化合物，过氧化钠的电子式：，D正确； 故选B。 6．C 解析：元素的性质呈周期性变化，根本原因是原子核外电子排布呈周期性变化，故答案选C。 7．B 解析：A．盐是由金属阳离子或铵根离子和酸根离子构成的化合物；不是盐，为有机物，A不符合题意； B．为共价化合物，为仅含共价键的盐，B符合题意； C．硫酸镁是由镁离子和硫酸根离子构成的盐，存在离子键，C不符合题意； D．碘化钠是由钠离子和碘离子构成的盐，D不符合题意； 故选B。 8．D 解析：A．碘酒的有效成分是，A错误； B．苏打的有效成分是，腐蚀性强，不能用于中和胃酸，B错误； C．食醋的有效成分是，C错误； D．复方硫酸亚铁片的有效成分是，有补血和预防贫血的功效，D正确； 答案选D。 9．A 解析：A．液态水变为水蒸气，破坏了分子间作用力，A符合题意； B．HCl气体溶于水会电离出H+和Cl-，破坏了共价键，B不符合题意； C．NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O，破坏了离子键和共价键，C不符合题意； D．NaCl熔化电离出Na+和Cl-，破坏了离子键，D不符合题意； 故选A。 10．D 解析：A．若x为第二周期，则原子序数为x＋1的元素为硼，属于非金属元素，故A正确； B．若x为第三到七周期，则原子序数为x＋1的元素属于金属元素，故B正确； C．若x为第二周期，则原子序数为x＋1的元素为铝，其最高正价为+3，故C正确； D．原子序数为x的元素位于ⅡA族，则原子序数为x＋1的元素只能位于第VIII族或第IIIA族或第IIIB族，不可能为第ⅣA族，故D错误； 故选D。 11．C 解析：A．C与O同属第二周期元素，其原子半径随着核电荷数的增大而减小，即原子半径r(C)>r(O)，A正确； B．两种非金属化合时，非金属性小的电负性小，显正价，非金属性强的电负性大，显正价，故C24O6中O显负价，B正确； C．环状C18分子没有H，不是烃，C错误； D．C22O4分子中含有C-H键，这是极性键；还含有C-C键，这是非极性键，D正确； 故先C。 12．B 解析：A．新核素锕−204()，则质子数为89，故A错误； B．新核素锕−204()，则质子数为89，中子数＝204−89＝115，故B正确； C．新核素锕−204()，则质量数为204，故C错误； D．新核素锕−204()，则质量数为204，质子数为89，故D错误。 综上所述，答案为B。 13．C 解析：9为质量数，4为质子数。质量数=质子数+中子数，所以中子=质量数-质子数=9-4=5，C项正确； 故选C。 14．C 解析：A．NH4Cl的电子式为 ，A错误； B．氟原子最外层有7个电子，B错误； C．次氯酸分子内存在键，其结构式为，C正确； D．氮气的电子式为 ，D错误； 故选C。 二、非选择题 15．(1)第四周期IIIA族 (2) +4 半导体 Bi2O5 HIO4 (3) Tl HIO4 (4) HF >>> >> 解析：（1）Ga元素的原子结构示意图如图所示，有四个电子层且最外层电子数为3，则其在元素周期表中的位置为第四周期IIIA族。 （2）Ge元素位于中金属元素和非金属元素的分界处，在元素周期表中的位置为第四周期IVA族，其最高正价为+4价，可作半导体材料使用；Bi元素位于第VA族，最高价氧化物为Bi2O5，I元素的最高价氧化物对应的水化物为HIO4。 （3）同一周期，从左到右元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同一主族，从上到下元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减小，元素金属性越强，失电子能力越强，以上元素中，失电子能力最强的元素是Tl，非金属性最强的元素是F。 （4）①同一主族，从上到下元素的非金属性逐渐减小，非金属性越强，元素对应的氢化物中越稳定，阴影部分元素对应的氢化物中最稳定的是HF； ②电子层数多的离子半径大，电子层数相同的离子，核电荷数越大半径越小，、、、，四种离子半径由大到小的顺序：>>>； ③元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：S>Se>As，、、的酸性由强到弱的顺序：>>。 16．Na H2SO4>H3PO4>H2SiO3 < 金属与非金属 【分析】由元素在周期表中的位置可知①到⑥分别为H、F、Na、Si、P、S。 解析：(1)金属性最强的元素在周期表的左下角，因此元素①→⑥中金属性最强的是Na； (2)同周期从左往右非金属性增强，非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性增强，因此④⑤⑥三种元素分别对应的最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序是H2SO4>H3PO4>H2SiO3； (3)一般来说，电子层数越多，原子半径越大，因此②③的原子半径：②<③； (4)位于金属与非金属分界线附近的元素往往常用来制造半导体。 17．(1)第三周期第VA族 (2)4P+5 O22P2O5 (3) H3PO4+3NaOH=Na3PO4+3H2O H3PO2中P的化合价为+1价，化合价可以继续升高，失电子被氧化，具有还原性，可作还原剂 50 解析：（1）磷元素在周期表中的位置是第三周期第VA族； （2）白磷燃烧生成五氧化二磷，化学方程式是4P+5 O22P2O5； （3）①根据结构式可知磷酸(H3PO4)为三元酸，1mol磷酸可以中和3mol氢氧化钠，磷酸与氢氧化钠完全中和时，反应的化学方程式是H3PO4+3NaOH=Na3PO4+3H2O； ②次磷酸(H3PO2) 中P的化合价为+1价，化合价可以继续升高，失电子被氧化，具有还原性，可作还原剂；次磷酸(H3PO2) 为一元酸，1mol次磷酸(H3PO2)智能中和1mol氢氧化钠，100mL 1mol/L次磷酸与2mol/LNaOH溶液恰好反应，设氢氧化钠的体积为V，，V=0.05L，即50mL； 18．(1) (2)30g/mol (3)mol (4)2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O 解析：（1）次氯酸分子中氧原子分别与氢原子、氯原子共用1对电子形成共价键，则HClO的电子式为 （2）氮的氧化物的物质的量为0.2mol，则其摩尔质量为 。 （3）由反应方程式可知，当有3molCu被氧化时，有2molHNO3被还原，则64gCu被氧化的同时，被还原的硝酸的物质的量为 （4）氯元素化合价从价降低到价，碳元素化合价从价升高到价，根据得失电子守恒、原子守恒得到方程式为2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。 19．(1)0.06 (2)400 解析：（1）当V1=160mL时，此时，溶液是MgSO4、Al2(SO4)3和Na2SO4混合液，由Na+离子守恒可知，n(Na2SO4)=n(NaOH)= ×0.16L×1mol/L=0.08mol，令MgSO4为xmol，Al2(SO4)3为ymol，则：根据Mg原子、Al原子守恒有：x+2y=0.1；根据SO离子守恒有：x+3y=0.1×2-0.08，联立方程，解得：x=0.06、y=0.02；所以金属粉末中n(Mg)=0.06mol；故为： 0.06； （2）当溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全时，此时溶液是Na2SO4溶液，根据SO 离子和Na+;离子守恒有：n(Na+)=2n(Na2SO4)=2 n (H2SO4)=2×0.1L×2mol/L=0.4mol，所以，V(NaOH)==0.4L=400ml，故为：400。 20．mol/L 解析：根据反应方程式：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，可知原沉淀中Al(OH)3的物质的量为：n[Al(OH)3]=n(NaOH)=(b-a)mol，由AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl可知生成Al(OH)3过程中消耗的NaOH的物质的量为：3(b-a)mol，则与Fe3+反应的NaOH的物质的量为：a-3(b-a)=(4a-3b)mol，根据反应FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl可知，n(Fe3+)=mol，则原溶液中Fe3+的物质的量浓度为：c= =mol/L，故答案为：mol/L。 21． Na Si P S NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O H3PO4 >H2SiO3 【分析】A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素，C元素的最外层电子数比次外层电子数少4，则C元素原子有3个电子层，最外层电子数为4，则C为Si元素；D元素原子序数大于硅元素，处于第三周期，D元素原子次外层电子数比最外层电子数多3，则最外层电子数为8-3=5，则D为磷元素；A、B、E三种元素的最高价氧化物的水化物两两皆能发生反应生成盐和水，则含有Al元素，氢氧化铝溶于强酸、强碱，故有Na元素，则A为Na、B为Al，三种原子最外层共有10个电子，则E的最外层电子数为10-1-3=6，则E为S元素，所以 A为Na，B为Al，C为Si，D为P，E为S；据以上分析进行解答。 解析：(1)由以上分析可以知道：A为Na，C为Si，D为P，E为S； 因此，本题正确答案是：Na，Si，P，S； (2)A与E两元素可形成化合物为NaCl，用电子式表示其化合物的形成过程为； 因此，本题正确答案是： 。 (3)A、B两元素最高价氧化物的水化物分别为：NaOH、Al(OH)3，因氢氧化铝具有两性，故反应的方程式为： NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O； 因此，本题正确答案是： NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O； (4)C为Si，D为P，非金属性P>Si，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，则酸性：H3PO4 >H2SiO3； 因此，本题正确答案是： H3PO4 >H2SiO3； 22． 长颈漏斗 N、C、Si ① ④ 双氧水 二氧化锰 氢硫酸或硫化钠溶液 2H2S+O2=2S↓+2H2O 【分析】（1）根据装置图分析； （2）根据同周期和同主族元素非金属性的变化规律分析；通过比较酸性强弱来判断非金属性强弱，装置中为强酸制备弱酸依此选择试剂； （3）通过比较单质的氧化性来判断非金属性。 解析：（1）由装置图可知，A为加液装置，A为分液漏斗，故答案为长颈漏斗； （2）同周期从左到右非金属性增强，则C＜N，同主族元素从上到下非金属性：C＞Si，所以非金属性由强到弱的顺序是：N＞C＞Si；通过比较酸性强弱来判断非金属性强弱，装置中为强酸制备弱酸，所以A中试剂为稀硝酸，B中为碳酸钙，C中为Na2SiO3溶液，故答案为N、C、Si； ①；④； （3）①完成了O元素的非金属性比S强的实验研究，通过比较单质的氧化性来判断非金属性，所以用二氧化锰作催化剂使双氧水分解生成氧气，氧气通过氢硫酸或硫化钠溶液会生成硫单质，故答案为双氧水； 二氧化锰； 氢硫酸或硫化钠溶液； ②C中发生反应的方程式为：2H2S+O2=2S↓+2H2O，故答案为2H2S+O2=2S↓+2H2O。 学科网（北京）股份有限公司 $$