第四章 物质结构元素周期律 单元同步训练题 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》单元同步训练题 一、单选题 1．有关硫升华过程的描述中，错误的是 A．该过程吸热 B．分子间距增大 C．不会破坏分子间作用力 D．不会破坏共价键 2．部分短周期元素化合价与原子序数的关系如图，下列说法正确的是 A．原子半径： B．气态氢化物的稳定性： C．和的最高价氧化物对应的水化物能相互反应 D．离子半径： 3．关于铊及其化合物的叙述中，错误的是 A．铊的金属性比铝强 B．碱性 C．铊在化合物中呈价 D．相同条件时，铊和水反应的现象比铝和水更明显 4．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等，Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍，由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述正确的是 A．化合物M中W原子的最外层都达到8电子结构 B．元素非金属性强弱的顺序为 C．Y的简单氢化物比W的稳定 D．可从元素Y所在主族中寻找新的半导体材料 5．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，它们的最外层电子数之和为15。已知X、Y、Z为同周期原子序数相连的元素，且均不与W同族。下列说法正确的是 A．W与Z形成的化合物易溶于水 B．X与W可形成离子化合物 C．简单离子半径W＜X＜Y D．Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸 6．由原子序数依次增大的四种短周期主族元素X、Y、Z、W组成的化合物是一种食品品质改良剂。已知X、Y、Z、W分属三个周期，X、W元素的原子序数之和是Y元素原子序数的2倍，且X、W元素原子的最外层电子数之和与Y元素原子最外层电子数相等，Z是短周期金属性最强的元素。下列说法正确的是 A．原子半径： B．W的最高价氧化物对应的水化物为强酸 C．具有强还原性 D．不属于电解质 7．利用如图图示装置进行实验，能达到相应目的是 A．用甲比较氯、碳、硅的非金属性强弱 B．用乙制备 C．根据丙装置在反应开始后，针筒活塞向右移动确定该反应为放热反应 D．用丁除去中少量的 8．已知：。下列说法不正确的是 A．氯气的密度比空气大且不与空气反应，可以用向上排空气法收集氯气 B．燃烧生成的HCl气体与空气中的水蒸气结合呈雾状 C．停止反应后，用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近集气瓶口产生白烟 D．该反应中前后含有极性共价键断裂和生成 9．X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，其原子半径与化合价的关系如图所示。下列说法错误的是 A．Q位于第三周期第ⅠA族 B．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱 C．Y、Z最简单氢化物稳定性：Z>Y D．Z与M的最高价氧化物对应的水化物均为强酸 10．对于短周期主族元素，若原子半径，则下列说法正确的是 A．若在第一周期，则构成的化合物不可能含有离子键 B．若均在ⅦA族，则气态氢化物的热稳定性 C．若均属于第三周期非金属元素，则元素最高价 D．若的简单离子核外电子排布相同，则对应的简单离子半径可能，也可能 11．AgCl可溶于氨水生成Ag(NH3)2Cl，Ag(NH3)2Cl与NH3反应可生成Ag。反应如下：4Ag(NH3)2Cl + N2H4 + 4H2O = 4Ag↓ + N2↑ + 4NH4Cl + 4NH3·H2O。下列关于该反应说法正确的是 A．Ag(NH3)2Cl发生氧化反应 B．还原性：N2H4＜Ag C．N2H4的结构式为 D．每生成标准状况下11.2LN2，反应中转移2mol电子 12．镓被称为“电子工业脊梁”，与铝性质相似。以砷化镓废料(主要成分为，含少量等杂质)为原料生产，工艺流程如图所示。已知砷化镓废料“溶解”后砷以形式存在；难溶于水。下列说法不正确的是 A．砷化“溶解”时温度不宜过高 B．“滤渣2”的主要成分为 C．实验室“蒸发结晶”时用到的硅酸盐仪器有酒精灯、烧杯、坩埚、玻璃棒 D．“转溶”时发生反应的离子方程式为 13．都属于短周期主族元素，是空气中含量最高的元素，基态原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，是短周期金属性最强的元素，与同主族。下列说法正确的是 A．原子半径： B．和只能形成一种化合物 C．元素在周期表中位于第三周期第ⅠA族 D．最高价氧化物对应水化物的酸性在同周期最强 14．短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W原子的质子数是其层电子数的三倍，下列说法不正确的是 A．简单离子半径： B．最高价氧化物对应水化物的酸性： C．与同主族的短周期元素，其最高价氧化物中氧元素的质量分数为 D．非金属性 二、非选择题 15．元素周期表对化学的发展有很大影响，在材料、能源、环境和生命科学研究上发挥着越来越重要的作用。下表列出了A-R九种元素在元素周期表中的位置，试用元素符号或化学式回答下列问题： 周期 主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 2 F 3 A C D E G R 4 B H (1)B的离子结构示意图为 ，AD两最高价氧化物对应的的水化物反应的离子方程式是 。 (2)在AC、D、F这些元素形成的最简单离子中，离子半径由大到小的顺序是 (填离子符号)，AC、D最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱为 。 (3)由元素AF形成的一种杀菌消毒剂中存在的化学键有 。 (4)由元素E和G形成的某种化合物可表示为(其中各原子均满足8电子稳定结构)，写出的电子式： 。 (5)已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出气体，现按如图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是___________。 ① ② ③ ④ A 黄绿色 橙色 蓝色 无色 B 无色 橙色 紫色 白色 C 黄绿色 橙色 蓝色 白色 D 黄绿色 无色 紫色 白色 A．A B．B C．C D．D (6)G元素和H元素两者核电荷数之差是 。 16．下表列出了①~⑨九种元素在周期表中的位置。 族 周期 IA 0 1 ① IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 2 ② ④ 3 ⑤ ⑥ ⑦ ③ ⑧ ⑨ 请按要求回答下列问题： (1)①、④按原子个数比为1：1组成的分子的电子式为 。 (2)③、⑥两种元素的简单离子半径由大到小的顺序是 (填化学符号)， ②、⑧两种元素最高价氧化物对应的水化物中酸性较强的是 (填化学式)。 (3)④、⑧元素的氢化物组成结构相似，相同条件下沸点较低的是 (填化学式)。 (4)元素⑤的最高价氧化物对应的水化物与元素⑦的最高价氧化物对应水化物反应，其离子方程式为 。 17．氯及其化合物在生产生活中布着重要用途。请回答下列问题： (1)下列与氯元素同一主族的元素是 。 a、Na            b、Sr            c、F            d、B (2)NaCl的电子式为 。 (3)下列含氯物质：①    ②    ③    ④NaClO    ⑤    ⑥    ⑦HCl，其中只含有离子键的 (填序号)：只含有共价键的是 (填序号)；属于电解质的是 (填序号)。 (4)亚硝酸钠与氯化铵共热能发生反应，其化学方程式为：，则X的化学式为 。该化学方程式的合氮物质中，氮元素未表现出的化合价为 价(填序号)。 A．＋3            B．-3            C．0            D．＋5 18．化学用语、元素周期律等是我们学习元素及其化合物知识的重要工具。请按要求回答下列问题： (1)的电子式为 ；用电子式表示的形成过程： 。 (2)现有XY、Z、W四种元素，其中Z元素的―1价离子和W元素的+1价离子的电子层结构都与氩元素相同，Y原子的M层有3个电子，Y原子的L层电子数恰好是X原子L层电子数的两倍。则X、Y、Z、W的元素符号依次为 、 、 、 ；含等质子数的X原子与Z原子的个数之比 ，写出W的最高价氧化物对应的水化物与Y的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式： 。 (3)已知：氧族元素(不含Po)的部分知识如表所示。 元素 (氧) (硫) (硒) (碲) 元素主要化合价 ―2 ―2、+4、+6 -2、+4、+6 原子半径 逐渐 ①碲元素的主要化合价可能有 ；氧、硫、硒、碲原子半径逐渐 (填“增大”或“减小”)。 ②氢硒酸(的水溶液)有较强的还原性，因此露置在空气中长期保存易变质，其可能发生置换反应生成难溶于水的硒单质，则该置换反应的化学方程式为 。 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．C 【详解】A．硫升华从固态变为气态，需要吸收热量，A正确； B．硫升华，固态硫转化为气态硫，分子间距增大，B正确； C．硫为分子晶体，升华从固态转化为气态，分子间距增大，破坏了分子间作用力，C错误； D．硫升华，破坏的是分子间作用力，没有破坏共价键，D正确； 故答案选C。 2．C 【分析】根据图中元素的化合价和原子序数可知，X为O，Y为Na，Z为Al，W为S，R为Cl。 【详解】A．Na和Al比O多一个电子层，原子半径较大，电子层数相同的情况下，原子序数越大，原子半径越小，则原子半径Na>Al>O，A错误； B．Cl的非金属性强于S，则气态氢化物的稳定性HCl>H2S，B错误； C．Y和Z的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH和Al(OH)3，两者能反应生成Na[Al(OH)4]，C正确； D．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径S2->Cl-，D错误； 故答案选C。 3．B 【详解】A．铊与Al同主族，且在第六周期，金属性强于Al，A正确； B．Ti的金属性强于Al，则碱性TI(OH)3>Al(OH)3，B错误； C．铊在ⅢA族，在化合物中呈+3价，C正确； D．铊的金属性强于Al，相同条件下，铊与水反应的现象比铝与水反应更明显，D正确； 故答案选B。 4．A 【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，则X是Na元素，根据M的结构简式可知，W可以与Y形成2个共价键，W的最外层有6个电子，其原子序数小于Na，则W为O元素，W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等，Z的最外层电子数为8-1=7，Z的原子序数大于Na，则Z为Cl元素，Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍，结合W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构可知Y为Si元素。 【详解】A．化合物M中W都满足8电子稳定结构，A正确； B．元素非金属性强弱的顺序：O>Cl>Si，B错误； C．元素的非金属性越强，形成的简单氢化物越稳定，非金属性：O>Si，所以H2O比SiH4稳定，C错误； D．在金属与非金属的交界位置寻找新的半导体材料，D错误； 故选A。 5．B 【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，它们的最外层电子数之和为15。已知X、Y、Z为同周期原子序数相连的元素，且均不与W同族。若W原子的最外层电子数为3，则X、Y、Z中X元素必与W元素同主族，此种情况不符合题意；若W原子的最外层电子数为6，则X、Y、Z的最外层电子数分别为2、3、4，此种情况符合题意。从而得出W为O元素，X、Y、Z分别为Mg、Al、Si元素。 【详解】A．W与Z形成的化合物SiO2是石英的主要成分，它难溶于水，A不正确； B．X与W可形成MgO，它是由Mg2+和O2-构成的离子化合物，B正确； C．W、X、Y分别为O、Mg、Al，O2-、Mg2+、Al3+的电子层结构相同且核电荷数依次增大，则简单离子半径O2-＞Mg2+＞Al3+，C不正确； D．Z为Si元素，其非金属性比碳弱，则它的氧化物的水化物硅酸的酸性弱于碳酸，D不正确； 故选B。 6．C 【分析】由X、Y、Z、W分属三个周期可知，X为H元素；Z是短周期金属性最强的元素，则Z为元素；由X、W元素的原子序数之和是Y元素原子序数的2倍，可知W的原子序数为奇数，可能为13、15、17，又X、W元素原子的最外层电子数之和与Y元素原子最外层电子数相等，经验证W只能为P元素，故Y为O元素； 【详解】A．原子半径，同一周期从左到右，逐渐减小，同一主族从上到下，逐渐变大，故原子半径顺序：，A项错误； B．W为P，最高价氧化物对应的水化物为为中强酸，B项错误； C．ZX为NaH，-1价的H具有极强的还原性，C项正确； D．属于盐，属于电解质，D项错误； 故选C。 7．D 【详解】A．比较氯、碳、硅的非金属性强弱，应该比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，而甲中使用稀盐酸，不能比较Cl和C的非金属性强弱，故A不符合题意； B．SO2与BaCl2溶液不反应，因此不能用乙制备BaSO3，故B不符合题意； C．稀硫酸和锌反应是放热反应，但是该反应也产生氢气，导致装置内压强增大活塞会向右移动，故C不符合题意； D．饱和亚硫酸氢钠和二氧化硫不反应，和HCl反应生成二氧化硫气体，D符合题意； 故选D。 8．D 【详解】A．相同条件下氯气的密度比空气密度大，在通风橱中可以采用向上排空气法收集，A正确； B．HCl气体极易溶于水，遇到空气中的水蒸气后立即形成盐酸小液滴，即白雾，B正确； C．浓氨水易挥发，挥发的氨气和HCl气体互相反应，化学方程式NH3+HCl=NH4Cl，生成NH4Cl固体小颗粒，固体粉末就是烟，C正确； D．该反应中前后H2和Cl2中只含有非极性键，HCl中含有极性键，故反应前后没有极性共价键的断裂，只有极性键的生成，D错误； 故答案为：D。 9．C 【分析】由Y的最低化合价为-2价及其原子半径可推断Y为O元素；X的原子半径比氧的原子半径小且最高化合价为+1价，则X为H元素；M的最高价为+7价，最低价为-1价，则M为Cl元素；Z的原子半径小于氯元素，且最低价为-3价，最高价为+5价，则Z为N元素；Q的最高价为+1价，且Q的原子半径大于氯原子半径，但小于最高价为+2价的R，故Q为Na元素，R为Ca元素，据此分析解答。 【详解】A．Q为Na元素，位于第三周期第ⅠA族，故A正确； B．X为H元素、Y为O元素、Z为N元素，组成的化合物可能是盐，如：NH4NO3，可能是碱：，故B正确； C．Y为O元素、Z为N元素，非金属性：O＞N，即最简单氢化物稳定性：H2O>NH3，故C错误； D．Z为N元素、M为Cl元素最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3、HClO4，均为强酸，故D正确； 故选C。 10．D 【详解】A．若在第一周期，则为，例如：原子半径，为离子化合物，含有离子键，A错误； B．若、均在ⅦA族，原子半径，则为、Y为，气态氢化物的热稳定性：，B错误； C．若均属于第三周期非金属元素，原子半径，则原子序数，元素的最高正价，C错误；   D．若的简单离子核外电子排布相同，例如：均为简单离子，原子半径：，离子半径：，而原子半径：，离子半径：，D正确； 故选D。 11．D 【详解】A．Ag(NH3)2Cl中银化合价降低，发生还原反应，A错误； B．反应中Ag(NH3)2Cl为氧化剂发生还原反应生成银单质、N2H4为还原剂，还原剂还原性大于还原产物，则还原性：N2H4>Ag，B错误； C．N2H4的结构式为，C错误； D．N2H4中氮元素化合价由-2变为0，电子转移为N2H4~4e-~ N2，每生成标准状况下11.2LN2（为0.5mol），反应中转移2mol电子，D正确； 故选D。 12．C 【分析】砷化镓废料(主要成分为GaAs，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)经过硫酸、过氧化氢溶液溶解，GaAs、Fe2O3溶解，砷以H3AsO4形式存在，SiO2不溶，滤渣1为SiO2，㓎出液用氢氧化钙调pH得到“滤渣2”的主要成分为Fe(OH)3、Ca3(AsO4)2、CaSO4，滤液主要溶质为Ga2(SO4)3，加入硫酸和硫酸铵结晶，所得晶体加热得到Ga(OH)3，加氢氧化钠溶液溶解得到Na[Ga(OH)4]溶液，电解得到镓，据此回答。 【详解】A．砷化“溶解”时温度不宜过高，因为H2O2受热易分解，A正确； B．根据分析可知，“滤渣2”的主要成分为Fe(OH)3、Ca3(AsO4)2、CaSO4，B正确； C．实验室“结晶”时用到的硅酸盐仪器有酒精灯、烧杯、蒸发皿、玻璃棒，C错误； D．根据分析可知，Ga(OH)3加入氢氧化钠溶液溶解得到Na[Ga(OH)4]溶液，离子方程式为：，D正确； 故选C。 13．C 【分析】是空气中含量最高的元素，即氮气，即X为N元素；基态Y原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，则Y为O元素；Z是短周期金属性最强的元素，则Z为Na元素；与同主族，则W为P元素。 【详解】A．电子层数越多，原子半径越大；同时同周期从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径由小到大的顺序：r(O)＜r(N)＜r(Na)，即r(Y)＜r(X)＜r(Z)，故A错误； B．X为N、Y为O元素，形成NO、NO2等多种化合物，故B错误； C．Z为Na元素，在周期表中位于第三周期第IA族，故C正确； D．W为P元素，同周期主族元素从左到右非金属性增强，第三周期中Cl的非金属性最强，则HClO4的酸性最强，故D错误； 故选：C。 14．A 【分析】根据元素在周期表中的相对位置，可知X、Y为第二周期元素，Z、W、Q为第三周期元素，其中W原子的质子数是其M层电子数的三倍，可知W元素是P元素，则X是N元素，Y是O元素，Q是Cl元素，Z是Al元素，据此分析解答。 【详解】A．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；简单离子半径：Cl-＞Al3+，故A错误； B．元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，X是N，W是P，Q是Cl,最高价氧化物对应水化物的酸性：Q(HClO4)＞X(HNO3)＞W(H3PO4)，故B正确； C．与Y同主族的短周期元素，其最高价氧化物为三氧化硫，三氧化硫其中氧元素的质量分数为60%，故C正确； D．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，非金属性Cl＞P，故D正确； 故选：A。 15．(1) (2) (3)共价键、离子键 (4) (5)A (6)18 【分析】根据元素在周期表中的位置，A是Na元素；B是K元素；C是Mg元素；D是Al元素； E是S元素；F是O元素；G是Cl元素；H是Br元素、R是Ar元素。 【详解】（1）B是K元素，K+核外有18个电子，结构示意图为，A、D最高价氧化物对应的的水化物分别是NaOH、Al(OH)3，NaOH、Al(OH)3反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式是。 （2）电子层数相同，质子数越多半径越小，Na+、Mg2+、Al3+、O2-半径由大到小的顺序是；同周期元素从左到右，金属性依次减弱，Na、Mg、Al最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱为。 （3）由元素Na、O形成的一种杀菌消毒剂是Na2O2，存在的化学键有离子键、共价键； （4）化合物中各原子均满足8电子稳定结构，根据价键规律，S原子之间形成1对共用电子对，S原子与Cl原子之间形成1对共用电子对，其电子式为； （5）常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出气体Cl2，①处充满黄绿色；氯气进入玻璃管后与②处NaBr溶液发生置换反应生成，白色棉球变为橙色；氯气和③处KI溶液反应置换出，遇淀粉变蓝；④处利用氯气与碱液反应进行的尾气吸收，尽管反应生成的物质均为无色，但棉球本身是白色的，所以④处的颜色为白色，故A正确； （6）G元素是Cl元素，核电荷数为17，H是Br元素，核电荷数为35，两者核电荷数之差是18。 16．(1) (2) P>Mg H2SO4 (3)H2S (4)OH-+ Al(OH)3=+2H2O 【分析】根据元素周期表可知①H②C③P④O⑤Na⑥Mg⑦Al⑧S⑨Cl。 【详解】（1）①、④按原子个数比为1：1组成的分子为H2O2，电子式为； 故答案为：。 （2）③、⑥两种元素的简单离子为P3-核外电子排布为288，3个电子层，Mg2+，核外电子排布为28，2给电子层，半径由大到小的顺序是P>Mg；②、⑧两种元素最高价氧化物对应的水化物为H2CO3、H2SO4，酸性较强的是H2SO4； 故答案为：P>Mg；H2SO4。 （3）④、⑧元素的氢化物为H2O、H2S，水分子间有氢键，故沸点高于硫化氢； 故答案为：H2S。 （4）元素⑤的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，元素⑦的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3，反应的离子方程式为OH-+ Al(OH)3=+2H2O； 故答案为：OH-+ Al(OH)3=+2H2O。 17．(1)c (2)   (3) ③ ①②⑤⑦ ③④⑤⑥⑦ (4) N2 D 【详解】（1）与Cl元素同一主族的元素有F、Br、I、At等，故答案为c； （2）NaCl为离子化合物，是钠离子和氯离子通过静电作用形成的，其电子式为  ； （3）离子键是阴阳离子通过静电作用形成的化学键，一般活泼金属元素与活泼非金属元素之间会形成离子键，因此只含有离子键的是③；共价键是指原子之间通过共用电子对所形成的化学键，一般是同种或不同种非金属元素之间会形成共价键，因此只含有共价键的是①②⑤⑦；强电解质在水溶液中完全发生电离的电解质，一般包括强酸、强碱和绝大多数盐，因此属于强电解质的是③④⑤⑥⑦，故答案为③，①②⑤⑦，③④⑤⑥⑦； （4）从元素守恒的角度分析，X含有氮元素，即为N2，方程式中氮元素的化合价有+3价，-3价，0价。没有出现+5价，答案选D。 18．(1) (2) C Al Cl K 17∶6 (3) -2 +4 +6 增大 【详解】（1）Na2O2是离子化合物，由钠离子和过氧根离子构成，其电子式为；CaCl2是离子化合物，由钙离子和氯离子构成，用电子式表示其形成过程为。 （2）现有X、Y、Z、W四种元素，其中Z元素的-1价离子和W元素的+1价离子的电子层结构都与氩元素相同，则Z为Cl，W为K；Y原子的M层有3个电子，则Y为Al；Y原子的L层电子数恰好是X原子L层电子数的两倍，则X为C。1个X(C)原子有6个质子，1个Z(Cl)原子有17个质子，则含等质子数的X原子与Z原子的个数之比为17：6；W的最高价氧化物对应的水化物为KOH，Y的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，KOH和Al(OH)3发生酸碱中和反应生成KAlO2和水，反应的离子方程式为：。 （3）①同主族元素最外层电子数相同，主要化合价相同，则碲元素的主要化合价可能有-2、+4、+6；氧、硫、硒、碲原子序数逐渐增大，电子层数逐渐增多，则原子半径逐渐增大。 ②氢硒酸( H2Se 的水溶液)有较强的还原性，因此露置在空气中长期保存易被空气中的氧气氧化而变质，H2Se和O2发生置换反应生成难溶于水的硒单质，则该置换反应的化学方程式为：。 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 $$