第四章 物质结构元素周期律 单元过关训练题 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》单元过关训练题 一、单选题 1．已知X、Y、Z为三种原子序数相邻的短周期元素，最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱是。下列说法中，错误的是 A．气态氢化物的稳定性：X>Y>Z B．原子的得电子能力：Z<Y<X C．单质的氧化性：X>Y>Z D．三种元素原子半径大小：Z<Y<X 2．Z科学家合成了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一周期的短周期元素，Z原子的最外层电子数是X原子核外电子数的一半。下列叙述正确的是   A．WZ的水溶液呈碱性 B．非金属性：X>Y>Z C．X的最高价氧化物对应的水化物难溶于水 D．该新化合物中Y原子不满足8电子稳定结构 3．短周期主族元素W、R、X、Y、Z原子序数依次增大，且分别在三个不同的周期。W与X同主族，R原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，Y是地壳中含量最多的金属元素，Y、Z的最外层电子数之和比X、R的最外层电子数之和多2。下列说法正确的是 A．原子半径：Z>Y>X B．最高价氧化物对应的水化物的碱性：X>Y C．简单氢化物的热稳定性：Z>R D．X、R、Z三种元素形成的化合物只有一种 4．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 5．化学与社会生产、生活、材料、科技密切相关。下列叙述正确的是 A．古代壁画颜料中所用的铁红主要成分为氧化亚铁 B．明矾能杀菌消毒，故可作水处理剂 C．航天飞船上用于燃气管路隔热层的纳米二氧化硅是胶体 D．中核集团从中制备出理想的放射性医疗同位素，与是不同种核素 6．Operando光谱和DFT计算明确了在负载的上，选择性催化还原NO的还原氧化半循环的过程如图所示。下列说法正确的是 A．为共价化合物 B．步骤1中NO作还原剂 C．步骤2中，若有22.4L参加反应，则转移电子数为 D．步骤3、4均是氧化还原反应 7．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。Z原子在短周期中原子半径最大，X、W均与Y相邻，Y原子最外层电子数是其内层电子数的3倍。下列有关说法正确的是 A．元素W的含氧酸均为强酸 B．简单离子的半径： C．简单气态氢化物的稳定性： D．Y和Z可以形成含非极性键的化合物 8．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W和X原子序数之和等于Y-的核外电子数，X和Z属于同一主族，化合物可用作化学电源的电解质。下列叙述不正确的是 A．最高价氧化物对应水化物酸性：X>Z B．非金属性：Y>X>Z C．气态氢化物的稳定性：Z>Y D．原子半径：W>X>Y 9．一种离子液体的结构如图所示，短周期元素W、X、Y、M、Z原子序数依次递增，Z的质子数是X的核外电子数的2倍。下列说法正确的是 A．简单氢化物稳定性：Y>X>Z B．离子半径：Z>M>Y C．该化合物所有原子满足8电子稳定结构 D．W单质只有3种同素异形体 10．硒与硫为同族相邻元素，微量的硒具有防癌的作用。但硒过量，会导致中毒，此外硒还会对大气、水体、土壤造成一定的污染。处理废水中的硒（主要含有毒的亚硒酸根离子）方法之一是铁硒共沉淀法，其中有毒的含硒废水中加入适量的氯化铁溶液使亚硒酸根离子形成亚硒酸铁沉淀与氢氧化铁共同沉淀而除去。下列说法错误的是 A．硒在周期表中的位置是第四周期第ⅥA族 B．亚硒酸根离子含有的电子数是 C．每生成沉淀转移电子数为 D．与氢氧化铁共同沉淀的原理可能与吸附有关 11．化合物M(结构如图)可用于医药、化妆品、食品等。M由原子序数依次增大的短周期主族元素R、W、X、Y、Z组成，其中Y、Z位于同一主族，W、X、Y位于同一周期，且基态W原子核外未成对电子数与基态Y原子核外未成对电子数相等。下列说法正确的是 A．简单离子半径： B．第一电离能： C．最简单氢化物的键角： D．X、Z的氧化物对应的水化物均为强酸 12．肼()有类似于氨的刺鼻气味，是一种强极性化合物，能很好地混溶于水，形成。NaClO能除去溶液中的，反应原理为，下列化学用语表述正确的是 A．的结构式为 B．的结构示意图为 C．的空间填充模型为 D．NaCl的形成过程为 13．X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，它们在周期表中的位置如下图所示，X原子最外层电子数是内层电子数的2倍。下列说法错误的是 X Y Z W A．Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 B．四种元素的单质中，Y单质的沸点最低 C．最高价氧化物对应水化物的碱性： D．原子半径： 14．X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素且原子序数依次增大，X和Y的最高正价与最低负价的代数和均为0，1mol化合物含有124mol质子，1个含有82个电子。下列说法正确的是 A．原子半径：Y＞W B．Z、M分别与X形成的化合物之间可反应生成盐 C．Y、Z的最高价氧化物对应的水化物酸性：Y＞Z D．通过电解W与M形成的化合物可以制备W的单质 二、非选择题 15．现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表。 元素编号 元素性质或原子结构 T M层上有6个电子 X 最外层电子数是次外层电子数的2倍 Y 常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性 Z 元素最高正价是+7价 (1)元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是 。 (2)元素Y与氢元素形成一种离子YH ，0.5 mol该粒子中所含电子数为 。 (3)元素Z在周期表中的位置是 ，元素Z与元素T相比，非金属性较强的是 (用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是 (填字母)。 A．常温下Z的单质和T的单质状态不同 B．Z的氢化物比T的氢化物稳定 C．一定条件下，Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应 (4)探寻物质性质的差异性是学习化学的重要方法之一、T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是 ，理由是 。 16．下表列出了A-R 9种元素在周期表中的位置 周期 族 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ 0 2 E F 3 A C D G R 4 B H 请回答下列问题。 (1)这9种元素分别为A ，B、 ，C ，D ，E ，F ，G 其中化学性质最不活泼的是 。 (2)D元素的最高氧化物对应的水化合物与氢氧化钠反应的离子方程式 。 (3)A、B、C三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为 。 (4)F元素氢化物的化学式是 ，该氢化物在常温下与B发生反应的化学方程式是 。 17．德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫是著名的俄国化学家，他对化学的发展作出了卓越的贡献。请回答下列问题： (1)门捷列夫的突出贡献是________ A．提出原子学说 B．发现元素周期律 C．提出分子学说 D．发现氧气 (2)某元素的原子L层电子数比K层电子数多3个，与该元素同一主族的短周期元素是 。 (3)C、O、Na的原子半径从大到小的顺序为 。 (4)请你根据原子结构示意图，分别指出这些原子所含的质子数、元素周期表中的位置。 质子数： ，周期表中位置： 。 (5)请将短周期元素或其化合物填入下列表格 ①金属性最强的元素是 (填元素符号)； ②形成化合物种类最多的元素是 (填元素符号)； ③第三周期中，简单气态氢化物热稳定性最好的是 (填写分子式)。 18．下表是元素周期表的一部分，表中所列的数字分别代表某一种元素。针对表中①~⑩号元素回答下列问题。    (1)⑨元素的原子结构示意图为 (2)②、③、④这三种元素分别形成的简单离子中离子半径由大到小的顺序的是 (填离子符号)。 (3)镓()与⑥同主族，其氢氧化物为两性氢氧化物，请写出氢氧化镓与反应的化学方程式 。 (4)元素①和⑧的单质化合形成的化合物中元素的化合价为 ；能与水反应生成氢气，在反应后的溶液中滴入酚酞，溶液变红，反应的化学方程式为 。 (5)表中元素⑦和⑩的最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是 (填化学式)。 (6)元素④和⑥相比，金属性较强的是 (填元素符号)，下列能证明这一事实的有 (填序号)。 A．在化合物中④的化合价比⑥的低 B．④的单质能与冷水剧烈反应而⑥的单质不能 C．④的最高价氧化物对应水化物的碱性比⑥强 D．④单质的熔点比⑥单质的低 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】元素非金属越强，对应最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则非金属性X>Y>Z，再根据化学式的化合价，可推算出X、Y、Z分别是Cl、S、P。 【详解】A．由题目可知，非金属性大小：X>Y>Z，则形成气态氢化物的稳定性：X>Y>Z ，A项正确； B．非金属性越强，原子得电子能力越强，则X>Y>Z，B项正确； C．非金属性越强，单质的氧化性越大，则X>Y>Z，C项正确； D．同周期原子半径从左到右递减，D项错误； 故答案选D。 2．C 【分析】W、X、Y、Z为同一周期的短周期元素，根据图知，X能形成4个共价键，Z能形成1个共价键，则X位于第ⅣA族、Z位于第ⅦA族，且Z原子核外最外层电子数是X原子核外电子数的一半，Z最外层7个电子，则X原子核外有14个电子，则X为Si，Z为Cl，该阴离子中Cl显－1价、X显＋4价，根据阴离子中元素化合价的代数和为－1价，知Y为－3价，所以Y为P，根据阳离子所带电荷知，W为Na。 【详解】A．WZ为NaCl，NaCl的水溶液呈中性，故A错误； B．同一周期元素非金属性随着原子序数增大而增强，则非金属性：Cl>P>Si，即Z>Y>X，故B错误； C．X的最高价氧化物对应的水化物为硅酸，难溶于水，故C正确； D．Y为P，其最外层有5个电子，P原子形成2个共价键且该阴离子得到W原子一个电子，所以P原子达到8电子稳定结构，故D错误； 答案选C。 3．B 【分析】短周期主族元素W、R、X、Y、Z原子序数依次增大，且分别在三个不同的周期，则W为H；R原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，则核外有8个电子，R为O；W与X同主族，且X的原子序数大于R的原子序数，则X为Na；Y是地壳中含量最多的金属元素，则Y为Al；X、R的最外层电子数之和为7，Y最外层电子数为3，则Z的最外层电子数为6，Z为S，据此分析。 【详解】A．X、Y、Z分别为Na、Al、S，为同周期元素，原子序数越大原子半径越小，则原子半径：X>Y>Z，A项错误； B．X、Y分别为Na、Al，金属性：Na>Al，金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，则碱性：X>Y，B项正确； C．R、Z分别为O、S，非金属性：O>S，非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强，热稳定性：H2O>H2S，C项错误； D．X、R、Z三种元素可形成的化合物有Na2SO3、Na2SO4等，D项错误； 故选B。 4．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。 5．D 【详解】A．铁红主要成分为氧化铁，故A错误； B．明矾溶于水能形成胶体，胶体表面积大，吸附力强，能够吸附水中悬浮的固体小颗粒使之沉淀，从而具有净水作用，但明矾不能用于消毒杀菌，故B错误； C．胶体需要是一种分散系，所以纳米二氧化硅不是胶体，故C错误； D．核素指的是具有一定数量质子，一定数量中子的一种原子，故D正确； 答案选D。 6．B 【详解】A．是铵盐，属于离子化合物，故A错误； B．步骤1中NO变为HONO，N元素的化合价由+2价变为+3价，化合价升高，作还原剂，故B正确； C．没有说明标准状况，不能认为22.4L为1mol，故无法计算转移电子数，故C错误； D．步骤3中元素的化合价没有变化，不是氧化还原反应，故D错误； 答案选B。 7．D 【分析】Z原子在短周期中原子半径最大，Z为Na，Y原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，Y为O，X、W均与Y相邻，X为N，W为S； 【详解】A．元素S的含氧酸有亚硫酸和硫酸，亚硫酸不是强酸，故A错误； B．S2-电子层数最多，半径最大，Na+与O2-核外电子层结构相同，Na+的核电荷数大，半径小，故简单离子的半径：，故B错误； C．由与非金属性O>N>S，故简单气态氢化物的稳定性：H2O>NH3>H2S，故C错误； D．O和Na可以形成Na2O2，含有非极性键，故D正确； 答案选D。 8．C 【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，且能形成离子化合物，则W为Li或Na；又由于W和X原子序数之和等于Y-的核外电子数，若W为Na，X原子序数大于Na，则W和X原子序数之和大于18，不符合题意，因此W只能为Li元素；由于Y可形成Y-，故Y为第ⅦA族元素，且原子序数Z大于Y，故Y不可能为Cl元素，因此Y为F元素，X的原子序数为10-3=7，X为N元素，X和Z属于同一主族，可知Z为P元素，综上所述，W为Li元素，X为N元素，Y为F元素，Z为P元素。 【详解】A．非金属性：N>P，元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强，则酸性：HNO3>H3PO4，A正确； B．同周期主族元素的非金属性随原子序数的增大而逐渐增强，同主族元素的非金属性随原子序数的增大而逐渐减弱，则非金属性：F>N>P，B正确； C．由分析可知，Y为F元素，Z为P元素，非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，即气态氢化物的稳定性：HF＞PH3，C错误； D．由分析可知，W为Li元素，X为N元素，Y为F元素，同周期主族元素原子半径随着原子序数的增大而减小，故原子半径：Li＞N＞F，D正确； 故选C。 9．A 【分析】短周期元素W、X、Y、M、Z原子序数依次递增，Z的质子数是X的核外电子数的2倍Z形成6个键、X形成2个键，则X为氧、Z为硫；M3+带3个单位正电荷，则M为铝，Y形成1个共价键，且原子序数小于铝，为氟；W形成4个共价键，则为碳； 【详解】A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，简单氢化物稳定性：HF>H2O>H2S，A正确； B．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；离子半径：S2->F->Al3+，B错误； C．该化合物S原子不满足8电子稳定结构，C错误； D．碳存在石墨、金刚石、C60、石墨烯等多种同素异形体，D错误； 故选A。 10．C 【详解】A．硒与硫为同族相邻元素，硒在周期表中的位置是第四周期第ⅥA族，故A正确； B．亚硒酸根离子符号为 ，1个中含有34+8×3+2=60个电子， 亚硒酸根离子含有的电子数是，故B正确； C．生成沉淀，元素化合价不变，没有发生电子转移，故C错误； D．氢氧化铁胶体具有吸附性，与氢氧化铁共同沉淀的原理可能与吸附有关，故D正确； 选C。 11．C 【分析】根据M的结构可知W形成四条单键，其最外层应为3个或4个电子，Y形成1个双键，Z形成2个单键，Y、Z位于同一主族，且基态W原子核外未成对电子数与基态Y原子核外未成对电子数相等，故可判断W为C元素，Y为O元素，Z为S元素，R为H元素，X为N元素。 【详解】A．简单离子半径：，A项错误； B．第一电离能：，B项错误； C．CH4为正四面体，键角为10928’，NH3为三角锥形，键角为107°，H2O为V形，键角为105°，最简单氢化物的键角：，C项正确； D．、为弱酸，D项错误； 答案选C。 12．D 【详解】 A．中不存在氮氮双键，的结构式为，故A错误； B．的质子数为11，结构示意图为，故B错误； C．O原子半径比H原子半径大，的空间填充模型为，故C错误； D．NaCl是离子化合物，形成过程为，故D正确； 选D。 13．D 【分析】X原子最外层电子数是内层电子数的2倍，推测X为C，则Y为N，Z为Mg，W为Al，据此解答。 【详解】A．NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故A正确； B．四种元素的单质中，N2单质的沸点最低，故B正确； C．最高价氧化物对应水化物的碱性：，故C正确； D．原子半径Mg＞Al＞C＞N，故D错误； 答案选D。 14．B 【分析】X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素且原子序数依次增大，X和Y的最高正价与最低负价的代数和均为0，所以X和Y可能为H、C或Si ，1个含有82个电子，其中M为-1价、W为+3价，所以M为 Cl、W为Al，1mol化合物含有124mol质子，1个含有82个电子，则Z(YX3)4的质子数和为124-81=43，即X和Y只能为H和C，Z的质子数为43-(6+3)×4=7，所以Z为N，综上所述，X、Y、Z、W、M分别为H、C、N、Al、Cl。 【详解】A． W为Al、Y为C，根据元素周期律，同一主族从上到下原子序数递增、原子半径增大，所以原子半径Al＞B，同一周期主族元素，从左到右原子序数递增、原子半径递减，所以原子半径B＞C，故A错误； B． Z、M分别与X形成的化合物为NH3和HCl，两者之间可反应生成NH4Cl，故B正确； C． Y、Z的最高价氧化物对应的水化物酸性分别为H2CO3、HNO3，根据元素周期律，同一周期从左往右，原子序数递增、原子半径递减、元素的非金属性增强，最高价氧化物的水化物的酸性增强，所以酸性强弱H2CO3＜HNO3，故C错误； D． AlCl3为共价化合物，不能通过电解AlCl3制备Al单质，应电解熔融氧化铝制备铝，故D错误； 故选B。 15．(1) (2)5NA (3) 第三周期第VIIA族 Cl B (4) H2CO3 H2CO3为弱酸 【分析】T M层上有6个电子，则T为硫；X最外层电子数是次外层电子数的2倍，则X为碳；Y常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性，则Y为氮；Z元素最高正价是+7价，则Z为氯； 【详解】（1）碳元素中一种核素可测定文物年代； （2）是10e－粒子，0.5 mol 含有电子； （3）Cl位于第三周期第ⅦA族；元素Cl与S相比，非金属性较强的是Cl； A．元素非金属性与单质状态无关，故A错误； B． 元素非金属性越强，对应氢化物稳定性越强；Z的氢化物比T的氢化物稳定，说明Cl非金属性强于S，故B正确； C．非金属性强弱与其单质是否能与碱反应无关，故C错误； 答案选B。 （4）T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为H2SO4、H2CO3、HNO3、HClO4，其中只有H2CO3是弱酸，其余均为强酸； 16．(1) Na K Mg Al C O Cl Ar (2)Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]- (3)K>Na>Mg (4) H2O 2K+2H2O=2KOH+H2↑ 【分析】由元素在元素周期表中的相对位置可知，A为Na元素、B为K元素、C为Mg元素、D为Al元素、E为C元素、F为O元素、G为C1元素、H为Br元素、R为Ar元素。 【详解】（1）由分析可知，A为Na元素、B为K元素、C为Mg元素、D为Al元素、E为C元素、F为O元素、G为Cl元素、H为Br元素、R为Ar元素，其中化学性质最不活泼的是稀有气体Ar元素； （2）氢氧化铝为两性氢氧化物，与氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]和水，反应的离子方程式为 Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-； （3）同主族元素，从上到下原子半径依次增大，同周期元素从左到右原子半径依次减小，则钾、钠、镁的原子半径依次减小，故答案为K>Na>Mg； （4）氧元素氢化物为H2O，水与钾反应生成氢氧化钾和氢气，反应的化学方程式为2K+2H2O=2KOH+H2↑； 17．(1)B (2)P (3)Na、C、O (4) 14 第三周期IVA (5) Na C HCl 【详解】（1）A．道尔顿提出近代原子学说，故A不符合题意；B．1869年，俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律，故B符合题意；C．阿伏加德罗提出分子学说，故C不符合题意；D．拉瓦锡发现氧气，故D不符合题意；综上所述，答案为B。 （2）某元素的原子L层电子数比K层电子数多3个，则L层有5个电子，该元素是N元素，与该元素同一主族的短周期元素是磷元素；故答案为：磷。 （3）根据层多径大，同电子层结构核多径小，则C、O、Na的原子半径从大到小的顺序为Na、C、O；故答案为：Na、C、O。 （4）根据原子结构示意图得到该原子的质子数为14，该元素在周期表中位置第三周期IVA；故答案为：14；第三周期IVA。 （5）①根据同周期从左到右金属性逐渐减弱，同主族从上到下金属性逐渐增强，则金属性最强的元素是Na；故答案为：Na。 ②形成化合物种类最多的元素是C，可以形成多种有机物；故答案为：C。 ③同周期从左到右非金属性逐渐增强，其气态氢化物稳定性增强，因此第三周期中，简单气态氢化物热稳定性最好的是HCl；故答案为：HCl。 18．(1)   (2) (3) (4) -1 (5) (6) BC 【分析】依据元素周期表的结构可推出： ①为H，②为N，③为F，④为Na，⑤为Mg，⑥为Al，⑦为Cl，⑧为K，⑨为Ca，⑩为Br，以此分析解题。 【详解】（1）⑨是Ca元素，原子结构示意图为  ， 故答案为  ； （2）N3-、F-、Na+这三种离子都为10电子的离子，电子层结构相同时，其原子序数越大，离子半径反而越小，则离子半径从大到小的顺序为， 故答案为：； （3）Ga与Al同族，其氢氧化物为两性氢氧化物，氢氧化镓和NaOH反应的化学方程式为：， 故答案为：； （4）KH中K金属性强于H，H元素化合价为-1价；KH与水反应生成氢气和KOH，化学方程式为， 故答案为：-1；； （5）元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，Cl的非金属性强于Br，则酸性最强的是， 故答案为：； （6）Na和Al相比，金属性Na>Al， A．化合价的高低无法确定元素金属性的强弱，A错误； B．Na能与冷水剧烈反应，Al不能与冷水反应，说明Na的金属活动性更强，金属性更强，B正确； C．元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，氢氧化钠碱性强于氢氧化铝，说明钠的金属性强于铝，C正确； D．金属的熔点高低与金属性没有必然联系，D错误； 故答案为：Na；BC。 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 $$