第四章《物质结构元素周期律》单元复习题-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》单元复习题 一、单选题 1．、、、是短周期元素，它们在元素周期表中的相对位置如图所示，能形成多种同素异形体，其中一种是电的良导体，是第ⅡA族元素。下列说法错误的是 A．、、、元素的最高正化合价依次升高 B．与形成的化合物遇水能形成两种碱性物质 C．、的简单氢化物之间能发生化合反应 D．等物质的量浓度的、的最高价氧化物对应水化物溶液的酸性： 2．已知反应：，NA为阿伏加德罗常数的值，若消耗2.24L(标准状况)F2，下列叙述错误的是 A．转移的电子数为0.2NA B．生成的氧化产物分子数为0.2NA C．生成的NaF质量为4.2g D．消耗的F2中含有的共价键数为0.1NA 3．X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素在周期表中的位置如图所示，W的原子序数是Y的两倍。下列说法正确的是 X Y Z W M A．可用于自来水消毒 B．最简单氢化物的热稳定性：X>Y C．Z的最高价氧化物具有良好的导电性 D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：W>M 4．四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表中的位置如下图所示，Z的原子序数是Y的2倍。下列说法正确的是 X Y Z W A．原子半径： B．X只能形成一种含氧酸 C．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在 D．X、Z、W分别能与Y形成共价化合物 5．为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A．18g重水（）中含有的质子数为10 B．1mol乙醇（原子连接方式）中含有的极性键数为8 C．32g环状（）分子中含有的S-S键数为1 D．0.1的溶液中的数目为0.3 6．氯、硫元素的价类二维图如图所示。下列说法正确的是 A．Fe 分别与b、g反应，产物中铁元素的化合价相同 B．a+e→b反应的离子方程式为 C．由i的酸性比d强，可知非金属性S>Cl D．d、h的水溶液在空气中久置，溶液酸性均减弱 7．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。化合物YZW是常用漂白液的有效成分，其溶液的焰色反应呈黄色。下列说法正确的是 A．元素非金属性：X<W B．原子半径：W<X<Y<Z C．氢化物水溶液酸性：X>Z D．中含有非极性键 8．已知，A、B、C、D为原子序数依次增大的短周期元素，C为金属，A和D形成的化合物是常见的有机溶剂，B的电子总数是次外层的4倍，B和D不同族。下列说法一定正确的是 A．原子半径： B．简单氢化物的沸点： C．电解C和D形成的化合物都可制得单质C D．D的含氧酸均可与碳酸氢钠溶液反应 9．近年来我国科技创新硕果累累。下列有关说法不正确的是 A．2022年北京冬奥会展示的智能服饰含有石墨烯，石墨烯与金刚石互为同素异形体 B．“华龙一号”核电项目中核反应堆所用铀棒中含有的和互为同位素 C．“北斗导航”系统应用一体化芯片手机，芯片主要成分为 D．大飞机使用了高温陶瓷材料氮化硅，氮化硅属于新型无机非金属材料 10．是制备金属钛的重要中间体，工业制备原理为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．12gC中共价键数目最多为 B．的中子数目为 C．若生成的CO体积为26.88L（已换算成标准状况）时，转移电子数目为 D．溶液中含数目为 11．短周期元素X、Y、Z、M原子序数依次增大，Z的最简单氢化物与最高正价的氧化物的水化物能发生反应生成盐，M的最高正价与最低负价绝对值之差为4，它们组成的一种分子结构如图。下列说法正确的是 A．非金属性：X＞Y＞Z B．原子半径：Y＞Z＞M C．Y、Z、M的最简单氢化物的沸点：Z＞M＞Y D．X、Y、Z、M在化合物中均为8电子稳定结构 12．分类思想在化学学习与研究中具有重要应用，下列关于物质的分类正确的是 ①混合物：氯水、氨水、水银、冰水混合物    ②电解质：明矾、冰醋酸、纯碱 ③同素异形体：C60、金刚石、石墨烯          ④离子化合物：氧化铝、氯化铝 ⑤强酸：HF HCl        ⑥与水反应的碱性氧化物：CaO、Al2O3、Fe3O4 ⑦ 既能与酸反应又能与碱反应的物质：Al、 Al2O3 、Al(OH)3、 NaHCO3、CH3COONH4 。 A．②④⑤ B．①④⑤⑦ C．②③⑦ D．全部正确 13．短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如表所示，这四种元素的原子最外层电子数之和为20.则下列说法不正确的是 X Y W Z A．简单氢化物的稳定性X<Y     B．原子半径大小：X<Y<W C．W、Z的单质均可与NaOH溶液反应     D．W和Y形成的化合物可与Z的氢化物的水溶液发生反应 14．下列化学用语中，正确的是 A．次氯酸分子的结构式： B．在水溶液中的电离方程式为： C．氟原子的结构示意图： D．用电子式表示的形成过程： 二、非选择题 15．为了探究同周期、同主族元素性质的递变规律，某小组同学设计并实施了如下实验，并在此基础上进行推测。 (1)①同学甲取一小段镁条，用砂纸打磨后，放到试管中，再加入2 mL水，滴入2滴酚酞溶液，加热试管，可以观察到的现象是 。对比金属钠与水的反应，该同学由此得出实验结论为金属性：Na （填“大于”或“小于”）Mg。 ②向两支试管分别加入溶液和溶液，然后滴加氨水，直到不再产生白色沉淀为止。再分别将沉淀取出，分别装在两支试管中滴加2 mol/L NaOH溶液，边滴边振荡，观察到的现象是 ，写出该现象中发生反应的离子方程式： 。 (2)①同学乙在点滴板的3个孔穴中分别滴入3滴NaBr溶液、NaI溶液和水，然后向NaBr溶液和NaI溶液各滴入3滴新制的氯水（如图所示），能说明非金属性Cl大于Br的实验现象是 。 ②写出少量新制氯水与NaI溶液反应的离子方程式： 。 ③以上实验 （填“能”或“不能”）证明氧化性：。 (3)二硫化硒洗剂具有抗皮脂溢出作用，还具有一定的抗真菌作用。已知元素硒（Se）位于周期表第四周期，且与氧、硫位于同一主族。同学丙根据单质S在空气中燃烧生成，推测单质Se在空气中燃烧可生成 。（填化学式） (4)碳酸铯常温常压下为白色固体，极易溶于水，在空气中放置迅速吸湿，水溶液呈强碱性。已知元素铯（Cs）位于周期表中第六周期、第ⅠA族，碳酸铯的化学式是 。 16．某学习小组探究B及其化合物的性质。 (1)元素周期表中虚线相连的元素的性质具有一定的相似性，即对角线法则。 B在元素周期表中的位置是 。其最高价氧化物的化学式为 ，与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 。 (2)某科研团队研究发现硼氢化钠()在催化剂表面与水反应可生成。 ①上图中X的化学式为 。 ②图中反应的总化学方程式为 。 ③ g的还原能力与标准状况下22.4L的还原能力相当(还原能力即生成失去电子的量)。 17．下表是元素周期表的一部分，请针对表中所列标号为①~⑩的元素回答下列问题。      族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 二 ① ② ③ ④ 三 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ (1)②的原子结构示意图为 。 (2)元素③、⑤以原子个数比为形成的化合物含有的化学键为 。 (3)元素③、⑨与H原子以原子个数比为形成的化合物的电子式为 ，元素①、③以原子个数比为形成的化合物的结构式为 。 (4)第三周期中元素的最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是 (填化学式，下同)，最高价氧化物对应的水化物具有两性的物质是 ，简单氢化物的热稳定性最强的是 。 (5)元素③、⑤、⑨形成简单离子的半径由大到小的顺序是 (填离子符号) 18．海洋是资源的宝库，蕴藏着丰富的氯、溴、碘等元素。氯、溴、碘是典型的非金属元素，都能与大多数金属化合生成盐，故统称为卤素；卤素单质都具有氧化性。 (1)氯在元素周期表中的位置 (2)氯气是重要的化工产品，工业可以由电解氯化钠溶液得到，同时还生成NaOH和H2.写出该电解过程的离子方程式 (3)氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化学性质和卤素(X2)很相似，化学上称为拟卤素，它们阴离子的还原性强弱顺序为：。试写出：在NaBr和KSCN的混合溶液中滴加少量(CN)2，请写出发生反应的离子方程式 。 (4)NaNO2因外观和食盐相似，又有咸味，容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应： Ⅰ.上述反应的还原剂是 Ⅱ.根据上述反应，鉴别某白色固体是NaNO2还是NaCl。可选用的物质有：①水 ②淀粉碘化钾试纸 ③淀粉溶液 ④白酒 ⑤食醋(稀的醋酸溶液)，你认为必须选用的物质有 (填字母)。   A．③⑤    B．①②⑤    C．①②④     Ⅲ.某厂废液中，含有2%~5%的NaNO2直接排放会造成污染，下列试剂能使NaNO2转化为N2防止污染的是 。(填字母) A．NaCl          B．       C．     D．浓 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．D 【分析】、、、是短周期元素，X为C元素、Y为N、Z为Mg、W为S元素； 【详解】A．由题意可知，是镁元素、是碳元素、是氮元素、是硫元素，最高正化合价分别为+2、+4、+5、+6依次升高A项正确； B．与水反应生成、或，B项正确； C．是碱性气体，是酸性气体，二者可化合生成，C项正确； D．是二元强酸，是一元强酸，当二者浓度相等时，前者较大，溶液酸性较强，D项错误； 故选D。 2．B 【详解】A．反应中F的化合价由0价转化为-1价，O的化合价由-2价变为+2价，说明每反应2分子F2转移电子数为4e-，若消耗F2(标准状况)2.24L，即0.1mol，故转移的电子数为0.2NA，A选项正确； B．根据反应可知反应生成的氧化产物为OF2，每消耗2molF2生成的氧化产物OF21mol，则消耗0.1molF2生成0.05mol OF2，分子数为0.05NA，B选项错误； C．根据反应可知，每消耗2molF2生成2molNaF，则消耗0.1molF2生成0.1molNaF，质量为0.1mol×42g/mol=4.2g，C选项正确； D．每个F2中含l个共价键，则消耗0.1mol F2，消耗的F2中含有的共价键数为0.1NA，D选项正确； 故答案为B。 3．A 【分析】根据元素在周期表中位置，且W的原子序数是Y的两倍可判断，Y为O元素，W为S元素，M为Cl元素，Z为Si元素，X为N元素。 【详解】A．为，可用于自来水消毒，A正确； B．元素非金属性越强，最简单氢化物的热稳定性越强，热稳定性：，B错误； C．二氧化硅不具有良好的导电性，C错误； D．元素非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，酸性：，D错误； 答案选A。 4．D 【分析】由于Z的原子序数是Y的2倍，故Y为O，Z为S，则X为C，W为Cl，据此回答。 【详解】A．由于和位于同主族，故原子半径：，A错误； B．C形成的含氧酸有碳酸、乙酸、乙二酸等，B错误； C．O、S、Cl元素在自然界中均能以O2、S、Cl2等游离态存在，C错误； D．C、S、Cl分别能与O形成CO2、SO2、ClO2等共价化合物，D正确； 故选D。 5．C 【详解】A．D2O的摩尔质量为20 g/mol，则18g重水物质的量为0.9 mol，根据关系式D2O~10质子，计算可得质子数为0.9NA，A错误； B．根据乙醇的结构式可知，1mol乙醇含有的极性键数为7NA，B错误； C．32g环状S8的物质的量为，含有的S-S键数目为=1NA，C正确； D．缺少溶液的体积，不可计算物质的量，D错误； 故选C。 6．B 【分析】根据价态二维图可知，a为HCl，b为Cl2，c为ClO2，d为HClO，e为NaClO3，f为H2S，g为S，h为SO2，i为H2SO4，j为Na2SO3。 【详解】A．Fe分别与Cl2、S反应，产物中铁元素的化合价不相同，氯气与铁反应生成+3价，硫单质与铁反应生成+2价，故A错误； B．a+e→b反应是盐酸和氯酸钠反应生成氯化钠、氯气和水，反应的离子方程式为，B正确； C．最高价含氧酸的酸性越强，则非金属性越强，HClO不是最高价含氧酸，所以不能作为判断S和Cl的非金属性强弱依据，C错误； D．HClO的水溶液在空气中久置，见光分解生成盐酸，溶液酸性增强，SO2的水溶液在空气中久置被氧化生成硫酸，酸性增强，故D错误； 故选B。 7．D 【分析】化合物YZW是常用漂白液的有效成分即NaClO，其溶液的焰色反应呈黄色说明含有钠元素，W、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，则W为O、Y为Na、Z为Cl，X处于O与Na之间，则X为F元素。 【详解】由题意可知：W、X、Y、Z分别为O、F、Na、Cl元素。 A．同周期主族元素从左到右非金属性减弱，元素非金属性的强弱为F>O，A选项错误； B．电子层数越多原子半径越大，电子层数相同时核电荷数越大原子半径越小，原子半径大小为F<O<Cl<Na，B选项错误； C．氢化物水溶液的酸性强弱HCl>HF，C选项错误； D．为，含离子键和非极性键，D选项正确； 故答案选D。 8．B 【分析】A和D形成的化合物是常见的有机溶剂即四氯化碳，A为C元素，D为Cl元素，B的电子总数是次外层的4倍，则次外层电子数为2，B的电子数为8，B为O元素，C为金属，C的原子序数在O和Cl之间，则C为Na或Mg或Al元素； 【详解】由分析可知A为C元素；B为O元素；C为Na或Mg或Al；D为Cl元素， A．电子层数越多原子半径越大，电子层数相同的，核电荷数越大原子半径越小，则原子半径，A错误； B．分子间含有氢键，沸点更高，B正确； C．若C为Al，氯化铝是共价化合物，熔融状态下不能导电，则不能用电解的方法制单质Al，C错误； D．若D的含氧酸为，则不与反应，D错误； 故选B。 9．C 【详解】A石墨烯与金刚石是碳元素组成的不同种单质，二者互为同素异形体，A项正确； B．和质子数相同，中子数不同，二者互为同位素，B项正确； C．芯片主要成分为Si，C项错误； D．氮化硅具有耐高温，硬度大等特点，属于新型无机非金属材料，D项正确； 答案选C。 10．C 【详解】A．12gC为1mol，若为金刚石，每个碳都是连接4个共价键，但是每个键都是两个碳原子共有，因此每个碳原子拥有=2个共价键，则12gC中共价键数目最多为2NA，若为石墨，每个石墨中的碳通过三个共价键与其他碳原子相连，所以每个碳所属的共价键应是=1.5，则12gC中共价键数目最多为1.5NA，A错误； B．1mol58Fe的中子数目为(58-26)=32NA，B错误； C．若生成的CO体积为26.88L，即1.2molCO，分析方程式可知，生成6molCO转移14mol电子，1.2molCO转移电子为2.8NA，C正确； D．缺少溶液的体积，不可计算氯离子的数目，D错误； 故选C。 11．C 【分析】短周期元素X、Y、Z、M原子序数依次增大，Z的最简单氢化物与最高正价的氧化物的水化物能发生反应生成盐，则Z为N，M的最高正价与最低负价绝对值之差为4，则M为S，它们组成的一种分子结构如图，根据结构分析X只有1个价键，Y有4个价键，Y原子序数小于7，则Y为C，X为H。 【详解】A．同一周期，从左到右，元素的非金属性逐渐增强，则非金属性：X＜Y＜Z，A错误； B．根据层多径大，同电子层结构核多径小，则原子半径：M＞Y＞Z，B错误； C．由分析可知，Y为C、Z为N、M为S，Y、Z、M的最简单氢化物由于NH3分子间存在氢键，沸点最高，H2S的相对分子质量比CH4大，分子间作用力H2S比CH4大，故沸点：NH3＞H2S＞CH4即Z＞M＞Y，C正确； D．由分析可知，X为H、Y为C、Z为N、M为S，故X、Y、Z、M在化合物中除X即H之外，其余元素均为8电子稳定结构，D错误； 故答案为：C。 12．C 【详解】①氯水为Cl2的水溶液和氨水为NH3的水溶液均属于混合物，水银为单质和冰水混合物为H2O均属于纯净物，①错误；②酸、碱、盐均属于电解质，故明矾、冰醋酸、纯碱均属于电解质，②正确；③同素异形体是指同一元素形成的性质不同的几种单质，故C60、金刚石、石墨烯，属于同素异形体，③正确；④氯化铝属于共价化合物，氧化铝属于离子化合物，④错误；⑤HF属于弱酸，HCl属于强酸，⑤错误；⑥CaO属于碱性氧化物，Al2O3属于两性氧化物，Fe3O4为复杂的氧化物，⑥错误；⑦Al、Al2O3、Al(OH)3、NaHCO3、CH3COONH4均既能与酸反应又能与碱反应，⑦正确，综上分析可知，②③⑦正确，故答案为：C。 13．B 【分析】设W最外层电子数为x，则X、Y、Z最外层电子数分别为x+1、x+3、x+4，故x+x+1+x+3+x+4=20，x=3，故W为Al、X为C、Y为O、Z为Cl。 【详解】A．非金属性越强则对应的简单氢化物越稳定，同周期主族元素从左往右非金属性在逐渐增大，同主族元素从上往下逐渐减小，可知非金属性Y>X，即O>C，因此简单氢化物的稳定性H2O>CH4，故A正确； B．同周期主族元素从左往右原子半径逐渐减小，同主族元素从上往下逐渐增大，原子半径大小：O < C < Al，故B错误； C．W为Al ，Z为Cl，，，故C正确； D．W和Y形成的化合物(Al2O3)可与Z的氢化物（HCl）的水溶液发生反应，故D正确； 故答案选B。 14．B 【详解】A．的结构式为，故A错误； B．NaHSO4为强酸的酸式盐，在水溶液中的电离方程式为，故B正确； C．氟原子的结构示意图为，故C错误； D．H2O为共价化合物，用电子式表示 H2O的形成过程为 ，故D错误； 故答案选B。 15．(1) 溶液变红，Mg条表面有少量气泡产生 大于 沉淀不溶解，沉淀溶解 (2) NaBr溶液由无色变为橙黄色 不能 (3) (4) 【详解】（1）①镁条用砂纸打磨后，放到装有水和酚酞溶液的试管中加热试管，溶液变红，Mg条表面有少量气泡产生；对比反应条件可知，Na金属性大于Mg； ②向两支试管分别加入溶液和溶液，然后滴加氨水，直到不再产生白色沉淀为止。再分别将沉淀取出，分别装在两支试管中滴加2 mol/L NaOH溶液，边滴边振荡，观察到的现象：沉淀不溶解，沉淀溶解，对应离子程式：； （2）非金属性Cl大于Br，将Br-氧化为Br2，NaBr溶液由无色变为橙黄色；新制氯水与NaI溶液反应，将碘离子氧化为碘单质，离子方程式：；以上实验只能证明、，无法证明； （3）元素硒（Se）位于周期表第四周期，且与氧、硫位于同一主族，化学性质与S相似，单质Se在空气中燃烧可生成； （4）元素铯（Cs）位于周期表中第六周期、第ⅠA族，其最高正化合价为+1价，碳酸铯的化学式：； 16．(1) 第2周期第ⅢA族 或 (2) 或 9.5g 【详解】（1）B为第5号元素，有2个电子层，最外层电子数为3，在元素周期表中的位置是第2周期第ⅢA族；其最高价为+3价，其氧化物的化学式为；与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：或； （2）①与中B都为+3价，由原子守恒，质量守恒可知上图中X的化学式为或；②图中反应的总化学方程式为；③，标准状况下22.4L的还原能力为：，设xg的还原能力与其相当，，解得x=9.5g。 17．(1) (2)离子键和共价键 或离子键和非极性键 (3) O=C=O (4) NaOH HCl (5) 【分析】①为C②为N③为O④为F⑤为Na⑥为Mg⑦为Al⑧为S⑨为Cl⑩为Ar。 【详解】（1）②为N的原子结构示意图为。故答案为：； （2）元素③、⑤以原子个数比为形成的化合物Na2O2含有的化学键为钠离子与过氧根离子形成的离子键和O-O共价键 或离子键和非极性键。故答案为：离子键和共价键 或离子键和非极性键； （3）元素③、⑨与H原子以原子个数比为形成的化合物HClO的电子式为，元素①、③以原子个数比为形成的化合物CO2 的结构式为O=C=O。故答案为：；O=C=O； （4）第三周期中元素Na的金属性最强，Al具有两性，Cl的非金属性最强，第三周期中元素的最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是NaOH，最高价氧化物对应的水化物具有两性的物质是，简单氢化物的热稳定性最强的是HCl。故答案为：NaOH；；HCl； （5）氯离子有三个电子层，氧离子和钠离子电子层结构相同，钠的核电荷大，离子半径小，元素③、⑤、⑨形成简单离子的半径由大到小的顺序是,故答案为：。 18．(1)第三周期第ⅦA族 (2) (3) (4) HI B B 【详解】（1）氯元素的原子序数是17，在元素周期表中的位置为：第三周期第ⅦA族； （2）电解氯化钠溶液得到，同时还生成NaOH和H2，根据质量守恒可知，水是反应物，反应中氢元素化合价降低得到氢气，则氯元素化合价升高得到氯气，电解过程的离子方程式； （3）氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化学性质和卤素(X2)很相似，还原性强弱顺序为：，因此在NaBr和KSCN的混合溶液中滴加少量(CN)2，SCN－被氧化为(SCN)2，同时生成CN－，故发生反应的离子方程式为； （4）Ⅰ.上述反应中碘元素化合价升高，则还原剂是HI； Ⅱ. 已知NaNO2能发生如下反应： ，酸性条件下NaNO2能氧化碘离子生成使淀粉变蓝的碘单质，故鉴别某白色固体是NaNO2还是NaCl，可以选择①水、②淀粉碘化钾试纸、⑤食醋(稀的醋酸溶液)，故选B； Ⅲ.使NaNO2转化为N2，氮元素发生还原反应，则需加入还原剂，氯化铵中氮元素处于低价态，具有还原性，故选B。 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 $$