第四章 物质结构元素周期律 单元测试题 2023-2024学年高一上学期人教版（2019）化学必修一

第四章 物质结构元素周期律 测试题 一、选择题 1．下列物质中只含离子键的是 A． B． C． D．NaOH 2．已知短周期元素的离子：aX2+、bY+、cM2-、dN-都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是 A．碱性：X(OH)2＞YOH B．原子序数：d＞c＞b＞a C．离子半径：M2-＞N-＞Y+＞X2+ D．阴离子的还原性：M2-＜N- 3．化学用语是学习化学的基础工具，下列化学用语正确的是 A．质量数为37的氯原子： B．H2O的电子式： C．CO2的分子结构模型： D．N2的结构式：N≡N 4．不能说明氯的非金属性强于溴的是 A．酸性： B．分解温度：HBr<HCl C．BrCl中氯为-1价 D．沸点：HBr>HCl 5．如图是部分短周期元素主要化合价与原子序数的关系图，X、Y、Z、W、R是其中的五种元素。下列说法正确的是 A．离子半径：X2->Y+ B．气态氢化物的热稳定性：H2W>H2X C．R氧化物对应水化物的酸性强于W氧化物对应水化物的酸性 D．工业上用电解熔融态ZR3的方法制备金属Z 6．2022 年 12 月 7 日国务院联防联控机制发布《新冠病毒感染者居家治疗指南》，为新冠病毒感染者居家治疗提供参照。下列相关说法正确的是 A．家庭使用的玻璃体温计中的汞为主族元素 B．止咳祛痰药盐酸氨溴索中含有两种卤族元素 C．连花清瘟胶囊成分中的石膏CaSO4⋅2H2O 属于混合物 D．酒精能够有效杀灭新冠病毒，浓度越高，消毒效果越好 7．下列有关表述错误的是 A．氯化钠的电子式： B．硫化钾的电子式： C．碘化钠的电子式： D．的形成过程可以表示为 8．下列电子式，书写正确的是 A．氮原子 B．钠离子 C．氦原子 D．氮离子 9．W、X、Y、Z为四种原子序数依次增大的短周期非金属主族元素，其中只有X、Y位于同周期，四种元素可形成航天飞船的火箭推进剂［XW4］+［ZY4］-，W与X的最外层电子数之和等于Y的最外层电子数。下列说法错误的是 A．W、X、Y、Z的最高正价均等于其最外层电子数 B．X的液态简单氢化物常用来做制冷剂 C．简单阴离子还原性：W>X>Y D．W、X、Z均可与Y形成两种或两种以上的化合物 10．钠原子与钠离子比较，相同的是 A．核外电子层数 B．最外层电子数 C．电子数 D．核电荷数 11．金属单质四兄弟W、X、Y、Z不小心掉入稀盐酸池中，表现如下图所示，由此可知它们的活动性由强到弱的是 A．W>X>Y>Z B．Z>Y>X>W C．Z>X>W>Y D．Z>Y>W>X 12．用示意图或图示的方法能够直观形象地将化学知识传授给学生，下列示意图或者说法正确的是 A．Si的质量数是28.09 B．水合钠离子示意简图 C．光照过程中氯水的pH变化情况 D．氧化还原反应与电子转移关系的示意图 13．某元素离子核外有24个电子，其质量数为56，则R原子核内中子数为 A．29 B．30 C．31 D．34 14．最近，中科院核化学研究室科研人员自主研发Ge分离纯化工艺和Ge/Ga发生器制备技术，并测得Ge的半衰期为271天。已知：质量数相同、质子数不同的原子互为同量素；半衰期指质量减少一半所需要的时间。下列说法正确的是 A．Ge和Ga互为同位素 B．Ge和Ge互为同量素 C．的中子数与质子数之差为6 D．mgGe衰变813天时剩余的质量为mg 二、非选择题 15．(1)核内中子数为N的R2+，质量数为A，则该离子的核外电子数为 。 (2)α粒子是带有2个单位正电荷、质量数为4的原子核。由此可以推断α粒子含有 个质子， 个中子。 16．等电子体的结构相似、物理性质相近，称为等电子原理。如N2和CO为等电子体。下表为部分元素等电子体分类、空间构型表。 等电子体类型 代表物质 空间构型 四原子24电子等电子体 SO3 平面三角形 四原子26电子等电子体 三角锥形 五原子32电子等电子体 CCl4 四面体形 六原子40电子等电子体 PCl5 三角双锥形 七原子48电子等电子体 SF6 几面体形 (1)指出下列物质分子或离子的空间构型： ； ； 。 (2)由第一、二周期元素组成，与F2互为等电子体的离子有 ，其电子式是 。 (3)F6的空间构型如图1所示，请再按照图1的表示方法在图2中表示OSF4分子中O、S、F原子的空间位置。 17．填空。 (1)在Fe3O4+4CO3Fe+4CO2的的中， 是氧化剂， 是还原剂， 元素被氧化， 元素被还原。 (2)①胃液中含有盐酸，胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉，易吐酸水，服用适量的小苏打(NaHCO3)，能治疗胃酸过多，请写出其反应的离子方程式： ； ②如果病人同时患胃溃疡，为防胃壁穿孔，不能服用小苏打，此时最好用含氢氧化铝的胃药(如胃舒平)写出离子方程式： 。 18．(1)卤素氢化物中最不稳定的是 (写化学式)。 (2)下列两个元素族，单质熔、沸点随原子序数递增而升高的是 (填序号)。 A．碱金属 B．卤素 (3)下列反应中，更剧烈的是 (填序号)。 A．钠与水反应 B．钾与水反应 (4)取下列溶液分装两试管，再分别依次加入少量氯水和少量四氯化碳，用力振荡、静置后，四氯化碳层显紫红色的是 (填序号)。 A．溴化钠溶液 B．碘化钾溶液 19．向30mL1mol/L的AlCl3溶液中逐滴加入4mol/L的NaOH溶液，产生沉淀量最大时： (1)加入的NaOH溶液的体积是 (2)再加入 毫升NaOH溶液沉淀恰好完全消失。 20．将一定量的Mg、Al混合物投入200mL某浓度的盐酸中，金属完全溶解后，再逐滴加入2mol L-1的NaOH溶液至过量，所生成的沉淀与所加NaOH的关系如图所示。 (1)0～50mL段内，发生反应的离子方程式为 。 (2)300～350mL段内，发生反应的离子方程式为 。 (3)试计算该盐酸的浓度 。（写出必要的计算过程） 21．表是元素周期表的一部分，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 ⑪ ⑫ (1)写出①的元素符号： 。 (2)在第三周期中，最高价氧化物的水化物的碱性最强的是 (填元素符号，下同)；非金属性最强的是 。 (3)比较⑤和⑥的化学性质， (填元素符号)更活泼。 (4)比较③和⑤的离子半径，③ ⑤(填“>”.“=”或“＜”) 22．某实验室设计实验比较碳酸氢钠片与铝碳酸镁片两种抗酸药的效果。 【资料1】人体胃液的主要成分有盐酸、胃蛋白酶原、黏液。在盐酸作用下胃蛋白酶原转化为胃蛋白酶，起到消化食物的作用。当pH超过5.0时，胃蛋白酶完全失活，会导致消化不良。当盐酸过多，会产生大量的胃蛋白酶，分解胃壁蛋白，引起疼痛。抗酸药的主要作用机理是对过多的胃酸进行适量中和，控制胃液pH值处于3～5之间缓解疼痛。 【资料2】pH越低，c(H+)越大，酸性越强 实验准备： ①在烧杯中放入100mLpH为1.5盐酸，模拟胃环境。 ②用自动注射器可向烧杯中以1mL/min的速度滴入盐酸，模拟人体胃酸的分泌过程。 实验操作： 按照抗酸药说明书上的使用剂量，将药片研磨成粉末，向烧杯中加入抗酸药粉末，打开自动注射器，向烧杯中滴入盐酸。同时通过传感器采集烧杯中溶液pH随时间变化的数据。 请回答下列问题： (1)碳酸氢钠片与盐酸反应的离子方程式是 。 (2)铝碳酸镁片(有效成分为Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O)能消耗盐酸的原因是其组成中含有 。 (3)0～500秒内与盐酸反应的平均速率更快的是 (填抗酸药名称)，理由是 。 (4)该实验表明铝碳酸镁片的抗酸效果比碳酸氢钠片更佳，理由是 。 【参考答案】 一、选择题 1．B 解析：A．Cl2只有共价键，非金属原子之间是共价键，故A错误； B．Na2O中Na+和O2-之间属于金属离子和非金属离子之间是离子键，故B正确； C．H2SO4组成元素都是非金属，一般非金属原子之间都是共价键，故C错误； D．NaOH中Na+和OH-之间是离子键，H原子和O原子之间是共价键，故D错误； 答案选B。 2．C 【分析】四种微粒具有相同的电子层结构，X、Y在M、N周期的下一周期，按照主要化合价周期，四种元素在周期表大概位置 … M N Y X … 据此分析； 解析：A．Y、X属于同周期，从左向右金属性减弱，其最高价氧化物对应水化物碱性减弱，因此YOH碱性强于X(OH)2，故A错误； B．根据四种元素在周期表位置，原子序数：a＞b＞d＞c，故B错误； C．核外电子排布相同，一般微粒半径随着原子序数增大而减小，因此微粒半径：M2-＞N-＞Y+＞X2+，故C正确； D．非金属性越强，其离子还原性越弱，N的非金属性强于M，则M2-还原性强于N-，故D错误； 答案为C。 3．D 解析：A．原子符号左下角数字表示质子数，左上角数字表示质量数，所以质量数为37的氯原子为，A错误； B．H2O为共价化合物，电子式为，B错误； C．O原子的半径应该比C原子半径小，C错误； D．氮气分子中两个N原子形成氮氮三键，结构式为N≡N，D正确； 综上所述答案为D。 4．D 解析：A．元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，酸性HClO4>HBrO4，则非金属性Cl>Br，A正确； B．元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，分解温度HBr<HCl，则非金属性Cl>Br，B正确； C．BrCl中Cl为-1价，说明Cl得电子能力强于Br，故非金属性Cl>Br，C正确； D．HBr、HCl均为分子晶体，HBr相对分子质量大于HCl，分子间作用力更大，沸点更高，不能说明氯的非金属性强于溴，D错误； 故答案选D。 5．A 【分析】X、Y、Z、W、R都是短周期元素，且原子序数依次增大，并结合图中各元素的主要化合价可知，X为O，Y为Na，Z为Al，W为S，R为Cl。 解析：A．由分析可知，X为O，Y为Na，Na+和O2-的核外电子排布相同，但Na的原子序数大于O，故离子半径：O2-＞Na+，A正确； B．由分析可知，X为O，W为S；同一主族，从上到下，元素的非金属性依次减弱；元素的非金属性越强，其气态氢化物的热稳定性越强；非金属性：O＞S，故热稳定性：H2O＞H2S，B错误； C．R的最高价氧化物对应水化物的酸性强于W的最高价氧化物对应水化物的酸性，即高氯酸的酸性大于硫酸的酸性，C错误； D．由分析可知，Z为Al，R为Cl，AlCl3是共价化合物，熔融的AlCl3不能电离出Al3+，Al2O3是离子化合物，熔融的Al2O3能电离出Al3+，故工业上制取Al电解的是熔融的Al2O3，而不是熔融的AlCl3，D错误； 故选A。 6．B 解析：A．家庭使用的玻璃体温计中的汞为副族元素，A错误； B．止咳祛痰药盐酸氨溴索中含有氯、溴两种卤族元素，B正确； C．连花清瘟胶囊成分中的石膏CaSO4⋅2H2O 属于化合物，C错误； D．如果酒精浓度过高，造成蛋白质脱水凝固的作用过强，导致细菌包膜上蛋白质凝固变性。在细菌的表面形成了一层保护层，无法起到杀灭病毒的作用，D错误； 故选B。 7．C 解析：A．氯化钠的电子式为，A正确； B．硫化钾的电子式为，B正确； C．碘化钠的电子式为，C错误； D．的形成过程可以表示为，D正确； 故选C。 8．D 解析：A．氮原子的最外层有5个，电子式为，A错误； B．钠原子最外层为第三层，钠离子的第三层没有电子，故钠离子的电子式为Na+，B错误； C．氦原子最外层有2个电子，电子式为，C错误； D．氮离子最外层有8个电子，电子式为，D正确； 故选D。 9．A 【分析】W、X、Y、Z为四种原子序数依次增大的短周期非金属主族元素，其中只有X、Y位于同周期，则W位于第一周期，W为H；X、Y位于第二周期，Z位于第三周期，X和W可以形成［XW4］+，则X为N，W与X的最外层电子数之和等于Y的最外层电子数，则Y为O；Z和Y可以形成［ZY4］-，则Z为Cl，即W、X、Y、Z分别为H、N、O、Cl。 解析：A． O没有+6价，其最高正价为+2价，A错误； B．X为N，氮的液态简单氢化物NH3常用来做制冷剂，B正确； C．非金属性越强，其简单阴离子还原性越弱，非金属性：O>N>H，则简单阴离子还原性：W>X>Y，C正确； D．H、N、Cl均可与O形成两种或两种以上的化合物：H2O、H2O2，NO、NO2、N2O5等，Cl2O、ClO2等，D正确； 故答案为：A。 10．D 解析：A．钠原子核外电子层数为3，钠离子核外电子层数为2，A错误； B．钠原子最外层电子数为1，钠离子最外层电子数为8，B错误； C．钠原子电子数为11，钠离子电子数为10，C错误； D．钠原子与钠离子的核电荷数均为11，D正确； 答案选D。 11．C 解析：金属与酸反应的程度在图中被形象地反映出来了，Z产生氢气最快，X次之，W比较缓慢，Y没有变化，金属越活泼与酸反应生成氢气越快，金属活动性顺序为Z>X>W>Y，故选C。 12．C 解析：A．Si元素的相对原子质量是28.09，故A错误； B．水分子中氢原子一侧带正电，氧原子一侧带负电，钠离子带正电，应与氧原子一侧结合，故B错误； C．光照过程中次氯酸分解转变为盐酸，次氯酸是弱酸、盐酸是强酸，故酸性逐渐增强、pH逐渐变小，故C正确； D．在氧化还原反应中，还原剂失去电子被氧化，氧化剂在反应中得到电子被还原，图示电子得失方向错误，故D错误； 故选C。 13．B 解析：某元素离子核外有24个电子，所以其质子数是24+2＝26，质量数为56，则R原子核内中子数为56-26＝30。 答案选B。 14．C 解析：A．Ge和Ga二者质子数不同，不互为同位素，A错误； B．Ge和Ge二者质量数不相同，不互为同量素，B错误； C．的质子数为31，中子数为68-31=37，中子数与质子数之差为6，C正确； D．Ge的半衰期为271天，则mgGe衰变813天时剩余的质量为mg，D错误； 故选C。 二、非选择题 15． A-N-2 2 2 解析：(1)该离子的质子数=质量数-中子数=A-N，电子数=质子数-电荷数=A-N-2； (2)α粒子是带2个单位的正电荷的氦原子核，即没有电子，故α粒子的质子数为2，中子数=4-2=2。 16．(1) 三角锥形 平面三角形 四面体形 (2) (3) 【分析】根据题意价电子数(最外层电子)和原子数(氢原子不计在内)相同的分子(或离子)互称为等电子体，按等电子体的结构相似、物理性质相近进行分析。 解析：（1）与互为等电子体，的空间构型为三角锥形。与互为等电子体，的空间构型为平面三角形。与互为等电子体，的空间构型为四面体形。 （2）F2为双原子14电子体，从第一、二周期元素中，与F2互为等电子体的离子是，其电子式为：。 （3）SF6为7原子48电子体，空间构型为八面体形，OSF4为6原子40电子体，其空间构型为三角双锥形；S和O间为共价双键，S和F间为共价单键，即表示方法是： 。 17．(1) Fe3O4 CO C Fe (2) 解析：(1)在反应Fe3O4+4CO3Fe+4CO2中，铁元素从+2、+3价降低到0价，化合价降低，被还原，是氧化剂，碳元素从+2价升高到+4价，化合价升高被氧化，是还原剂； 故答案为：Fe3O4；CO；C；Fe； (2)①小苏打和胃液中的盐酸反应，离子方程式为：； ②为防胃壁穿孔，不能服用小苏打，而是用含氢氧化铝的胃药治疗胃酸，反应的离子方程式为：； 故答案为：；。 18． HI B B B 解析：(1)卤素中碘元素的非金属性最弱，氢化物最不稳定的是HI，故答案为：HI； (2)卤素单质都是分子晶体，氟气的相对分子量最小，而碘单质的相对分子量最大，所以卤素单质的熔、沸点随原子序数递增而升高，故答案为：B； (3)金属性越强与水反应越剧烈，金属性钾>钠，所以钾与水反应剧烈，故答案为：B； (4)氯水与NaBr、KI溶液分别生成Br2、I2，而二者的四氯化碳溶液分别为橙色、紫红色，故答案为B。 19．5mL 7.5 解析：(1)当铝离子都转化为氢氧化铝沉淀时得到沉淀质量最大，氯化铝的物质的量是0.03L×1mol/L＝0.03mol，根据方程式AlCl3+3NaOH＝Al(OH)3↓+3NaCl可知消耗氢氧化钠的物质的量是0.09mol，因此加入的NaOH溶液的体积是0.09mol÷4mol/L＝0.0225L＝22.5mL； (2)生成氢氧化铝的物质的量是0.09mol，则根据方程式Al(OH)3+NaOH＝NaAlO2+2H2O可知溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠是0.03mol，则需要氢氧化钠溶液的体积是0.03mol÷4mol/L＝0.0075L＝7.5mL。 20．(1)H++OH-=H2O (2)Al(OH)3+OH-=+2H2O (3)当V(NaOH)=300mL 时，溶液中溶质仅为NaCl，依据电荷守恒：n(HCl)= n(NaOH)=0.3L×2mol L-1=0.6mol；c(HCl)= 0.6mol÷0.2L=3mol L-1 【分析】将一定量的Mg、Al混合物投入200mL某浓度的盐酸中，金属完全溶解后，溶质为氯化铝、氯化镁及可能剩余的盐酸，再逐滴加入2mol L-1的NaOH溶液至过量，依次发生的反应是H++OH-=H2O、 、、Al(OH)3+OH-=+2H2O； 解析：（1）根据以上分析，0～50mL段内没有生成沉淀，所以0～50mL段内是盐酸与氢氧化钠反应，离子方程式为H++OH-=H2O； （2）300～350mL段内沉淀量减小，应该是氢氧化铝溶于氢氧化钠中，发生反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=+2H2O； （3）用元素守恒法 ，沉淀最多时，溶液中只有氯化钠(镁、铝全部形成沉淀) ，氯化钠中氯来自盐酸，钠来自氢氧化钠，且两者的物质的量之比为1∶1，n(HCl)=n(NaOH)=0.3L×2mol L-1=0.6mol； c(HCl)= =3mol L-1。 21． C Na Cl Na > 【分析】由元素在周期表的位置可知，①～⑫分别为C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar： 解析：(1)①元素在周期表中第二周期IVA族，元素符号为C； (2)同周期主族元素随核电荷数增大，金属性减弱，非金属性增强，则Na金属性最强，非金属性最强的是Cl；金属性越强其最高价氧化物的水化物碱性最强，则碱性最强的为Na； (3)金属性越强，越容易失去电子，化学性质越活泼，则比较⑤和⑥的化学性质，Na元素更活泼； (4)③和⑤的离子具有相同的核外电子排布，则核电荷越大半径越小，则半径：③>⑤。 22．HCO + H+ = H2O + CO2↑ OH-、 碳酸氢钠片 0～500秒内，碳酸氢钠片对应的pH的变化量大于铝碳酸镁片对应的pH变化量 碳酸氢钠片导致胃液的pH较长时间大于 5，易导致消化不良，且pH处于3-5之间的时间较短。而铝碳酸镁片可使胃液的pH迅速处于3-5之间，且较长时间保持在3-5之间 【分析】已知当盐酸过多，胃蛋白酶分解胃壁蛋白，引起疼痛，pH超过5.0时，胃蛋白酶完全失活，会导致消化不良。通过对比碳酸氢钠片与铝碳酸镁片与盐酸中和反应时pH的变化判断药的效果。 解析：(1)碳酸氢钠片与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，碳酸氢钠为弱酸的酸式盐，拆分为钠离子、碳酸氢根离子，离子方程式为HCO+H+ =H2O+CO2↑； (2)根据铝碳酸镁片的化学式，含有的氢氧根离子及碳酸根离子均能与氢离子反应； (3)根据图像可知，0～500秒内与盐酸反应的平均速率更快的是碳酸氢钠片；碳酸氢钠片的pH变化明显大于铝碳酸镁片，碳酸氢钠片的平均速率更快； (4)对比碳酸氢钠片与铝碳酸镁片的pH变化，碳酸氢钠片的pH迅速大于5，且较长时间的保存pH＞5，导致消化不良；而铝碳酸镁片能快速中和胃酸，且pH在3~5间，故铝碳酸镁片的抗酸效果比碳酸氢钠片更佳。 学科网（北京）股份有限公司 $$