第四章 物质结构元素周期律 单元练习题 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》单元练习题 一、单选题 1．短周期主族元素X、Y、Z、W的原多序数依次增大、Y是地壳中含最最高的元素，X、Y原子的最外层电子数之比为2：3，Y是短周期中金属性最强的元素，W原子与X原子的最外层电子数相同，下列说法正确的是 A．Z位于元素周期表中第2周期ⅠA族 B．X的非金属性比Y的强 C．W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强 D．原子半径： 2．W、X、Y、Z都是短周期元素。X、Y在元素周期表中的相对位置关系如图，W的最外层电子数是Y的最外层电子数的2倍，Z的核电荷数是W的2倍。下列说法不正确的是 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA X Y A．简单离子的半径：X>W B．最简单氢化物的稳定性：W>Z C．最高价氧化物对应水化物的碱性；X>Y D．X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物能两两发生反应 3．前四周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的相对位置如图所示，其中C元素原子的最外层电子数与最内层电子数之和等于其电子总数的一半，下列说法正确的是 A．C、D、E三种元素最高价氧化物对应的水化物中D的酸性最强 B．元素C、D形成的简单离子的电子总数不同 C．元素C、D、E形成的常见单质的熔沸点大小：E>D>C D．A的原子半径小于B的原子半径 4．2019年8月15日，牛津大学化学系与IBM苏黎世研究实验室合作的一项成果发表在《Sicence》，他们合成了世界上第一个完全由碳原子构成的环状分子——C18，如图所示，其中的18个碳原子通过交替的碳碳单键和碳碳三键相连接。下列关于C18的说法错误的是 A．属于环状有机物 B．与石墨互为同素异形体 C．碳原子间的结合方式有多种 D．一定条件下能与H2反应 5．X、Y、Z、M是四种短周期主族元素，且原子序数依次增大，其中Y、M位于同一主族，Z与M位于同一周期。Y原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，X原子的核外电子数比Y原子的少1。Z是同周期主族元素中原子半径最大的元素。下列说法正确的是 A．简单离子的半径：M＞Y＞X＞Z B．单质的氧化性：Y＜M C．元素M的氧化物对应的水化物为强酸 D．Y、Z、M可以组成多种离子化合物 6．短周期元素形成的一种麻醉剂的结构式如图所示，其中X、Y、Z、W、E原子序数依次增大，且分布于三个短周期，下列说法正确的是 A．五种元素中，W的非金属性最强，其最高价含氧酸的酸性最强 B．简单气态氢化物的热稳定性； C．E的含氧酸中，的价态越高，其氧化性越强 D．X和Z组成的二元化合物一定只含极性键 7．X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为19，Z的原子序数是X与Y的原子序数之和，M与X同主族，X与Q可形成原子个数比为2：1的18e–分子。下列说法正确的是 A．简单气态氢化物的稳定性：Y＜Z＜Q B．简单离子半径：Q>M>Z>Y C．含Z、M、Q三种元素的化合物超过3种 D．X与其他四种元素形成的二元化合物含有相同的化学键 8．已知蓝色环保颜料由原子序数依次增大的W、X、Y、Z、R五种短周期主族元素组成，W、R位于同一主族，W元素原子的核外电子数是其周期序数的4倍；X、Y、Z、R位于同一周期，其原子序数之和为54，且只有Y、Z相邻；X的单质可与冷水剧烈反应，下列有关说法正确的是 A．简单离子半径： B．最简单氢化物的稳定性： C．Y的最高价氧化物对应的水化物为强酸 D．W、Z形成的二元化合物为离子化合物 9．某种化合物（如图）由W、X、Y、Z四种短周期元素组成，其中W、Y、Z分别位于三个不同周期，Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍；W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同，下列说法正确的是 A．简单离子的氧化性：W＜X B．X与Y、Y与Z均可形成具有漂白性的化合物 C．原子半径：W＜X＜Y＜Z D．W元素只能形成离子化合物 10．下列有关实验操作和现象及结论均正确的是 选项 实验操作及现象 实验结论 A 某溶液加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 该溶液中一定含或 B 将盐酸滴入碳酸钠溶液中产生气泡 氯的非金属性大于碳 C 向溶液X中先滴加稀硝酸，再滴如 BaCl2溶液， 出现白色沉淀 溶液X中一定含有 D 向某溶液中加入 NaOH 溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 该溶液中一定含有 A．A B．B C．C D．D 11．M、W、X、Y、Z是同周期主族元素，X原子的最外层电子数是W原子次外层电子数的3倍，R元素是无机非金属材料的主角。M、W、X、Y、Z形成的化合物的结构如图所示。下列说法正确的是 A．M的单质通常保存在煤油中 B．R的氧化物能溶于Y的氢化物的水溶液 C．图中W原子不满足8电子稳定结构 D．X、Y、Z的最简单氢化物的沸点：Y>X>Z 12．化学和生活、社会发展息息相关。下列说法正确的是 A．我国“硅-石墨烯-锗(Ge)晶体管”技术获得重大突破，所涉元素都是短周期元素 B．“嫦娥五号”返回舱携带的月壤中含有高能原料，是一种核素，3g的和2g的具有相同的中子数 C．“人造太阳”的核燃料是氘、氚，、互为同素异形体 D．1938年德国物理学家进行中子撞击铀核的实验，生成的钡元素与同主族相邻周期元素的原子序数差值均为32，其单质可与水发生置换反应 13．如图是周期表中短周期的一部分，A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B原子的质量数，B原子的原子核内质子数等于中子数。下列叙述正确的是 A．原子半径的大小顺序： B．C的氢化物在同主族中酸性最强 C．A的氢化物中可能含有非极性共价键 D．简单阴离子的还原性：C>B 14．X、Y、Z、M、N、Q为短周期主族元素，其原子半径与常见化合价的关系如图所示。下列说法正确的是 A．X与Q形成的二元化合物阴阳离子个数比为1∶1 B．最高价氧化物对应的水化物碱性：Q<N C．X、Z、N、Q形成的简单离子半径最小的是 D．X、Z、M三种元素的单质中，M单质的熔点、沸点最高 二、非选择题 15．如图是元素周期表的一部分，回答下列问题： (1)元素Ga在元素周期表中的位置为：第 周期第 族。 (2)Sn的最高正价为 ，Cl的最高价氧化物对应的水化物的化学式为 ，Bi的最高价氧化物的化学式为 。 (3)根据元素周期律，推断： ①阴影部分元素氢化物热稳定性最高的是 (填元素符号)。 ②H3AsO4、H2SeO4的酸性强弱：H3AsO4 H2SeO4(填“>”或“＜”下同)。 ③氢化物的还原性：H2O H2S。 16．几种主族元素在周期表中的位置如下 根据上表回答下列问题： (1)⑦元素的氢化物的电子式是 。 (2)①③⑦三种元素原子半径由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。 (3)表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图为 ，该元素在周期表中的位置是 。 (4)①②③三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的是 (填化学式)。 (5)⑦的非金属性强于⑧，下列表述中能证明这一事实的是___________(填字母)。 A．⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定 B．⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物对应的水化物的酸性 C．⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来 D．⑦的氢化物酸性比⑧的氢化物酸性弱 (6)①和④形成的化合物是 (填“离子”或“共价”)化合物。 17．下表是元素周期表的一部分，请回答： 族 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0 1 2 N O F 3 Na Si Cl (1)钠元素在元素周期表中的位置是 ； (2)N、O、F三种元素中，非金属性最强的是 (填元素符号)； (3)由上表中两种元素组成的化合物是光导纤维的主要原料，该化合物的化学式为 ； (4)碘与氯是同主族元素。下面关于碘的推断错误的是 (选填字母)； a．常温下，碘单质为气态        b．最高正化合价为+7  c．Cl2通入淀粉KI溶液中出现蓝色 (5)氮的氢化物和氯的氢化物反应生成一种铵盐，常用作氮肥，该反应的化学方程式为 。 18．下图中的①、②是氟元素、钙元素在元素周期表中的信息，A、B、C、D是四种粒子的结构示意图。 请你回答： (1)氟元素的相对原子质量为 ，钙元素的原子序数为 ； (2)X= ； (3)A、B、C、D属于同种元素的粒子是 (填序号)； (4)A粒子的化学性质与B、C、D中哪一种粒子的化学性质相似 (填序号)； (5)某地发生了氢氟酸(HF)泄漏，消防队员用熟石灰对泄漏点进行处理，请写出化学方程式 。 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】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y是地壳中含量最高的元素，则Y为O；X、Y原子的最外层电子数之比为2：3，X的最外层电子数为4，其原子序数小于O，则X为C；Z是短周期中金属性最强的元素，则Z为Na元素，W原子与X原子的最外层电子数相同，二者位于同主族，则W为Si元素，以此分析解答。 【详解】结合分析可知，X为C，Y为O，Z为Na，W为Si元素，据此分析解题： A．由分析可知，Z为Na，Na的原子序数为11，位于元素周期表中第3周期ⅠA族，A错误； B．主族元素同周期从左向右非金属性逐渐增强，则O的非金属性强于C，即非金属性O＞C即X＜Y，B错误； C．非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定性越强，非金属性：Si＜C，则简单气态氢化物的热稳定性W＜X，C错误； D．主族元素同周期从左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：r(Y)＜r(X)＜r(W)＜r(Z)，D正确； 故答案为：D。 2．A 【分析】由图分析得X为Na元素，Y为Al元素；根据W的最外层电子数是Y的最外层电子数的2倍，可知W为O元素；根据Z的核电荷数是W的2倍，可知Z为S元素。 【详解】A．X为Na元素，W为O元素，核外电子结构相同的离子，原子序数越小，离子半径越大，则简单离子的半径：，A项错误； B．W为O元素，Z为S元素，元素的非金属性越强，对应简单氢化物的稳定性越强，非金属性：O＞S，则稳定性：H2O＞H2S，即W>Z，B项正确； C．X为Na元素，Y为Al元素，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：Na＞Al，则最高价氧化物对应水化物的碱性：NaOH＞Al(OH)3，即X＞Y，C项正确； D．X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、H2SO4，Al(OH)3为两性氢氧化物，故X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物能两两发生反应，D项正确； 答案选A。 3．A 【分析】根据前四周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的相对位置，A、B是第二周期元素，C、D是第三周期元素，D是第四周期元素。C元素原子的最外层电子数与最内层电子数之和等于其电子总数的一半，则C是S元素；根据其相对位置，可知A是C元素、B是N元素、D是Cl元素、E是Br。 【详解】A．S、Cl、Br三种元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4，故A正确； B．S2-、Cl-的电子总数都是18，故B错误； C．S、Cl、Br形成的常见单质的熔沸点大小：S>Br2>Cl2，故C错误； D．同周期元素从左到右半径依次减小，C的原子半径大于N的原子半径，故D错误； 选A。 4．A 【详解】A．是环状无机物，A项错误； B．是仅由碳原子构成的分子，与石墨互为同素异形体，B项正确； C．中的18个碳原子通过交替的碳碳单键和碳碳三键相连接，C项正确； D．中含有碳碳三键，可以和氢气发生加成反应，D项正确； 故选A。 5．D 【分析】X、Y、Z、M是四种短周期主族元素，且原子序数依次增大，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，其中Y、M位于同一主族，则M为S元素， X原子的核外电子数比Y原子的少1，则X为N元素，Z是同周期主族元素中原子半径最大的元素，Z与M位于同一周期，则Z为Na元素，由此可知X为N元素，Y为O元素，Z为Na元素，M为S元素； 【详解】A．离子的核外电子层数越多半径越大，半径最大，、、核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，则四种元素简单离子的半径由大到小的顺序为M＞X＞Y＞Z，A错误； B．单质的氧化性：，B错误； C．元素M的氧化物对应水化物中不是强酸，C错误； D．O、S、Na可以组成、等离子化合物，D正确； 答案选D。 6．B 【分析】X、Y、Z、W、E为原子序数依次增大的短周期元素，且分布于三个短周期，结合图示可知，X、E、W均形成1个共价键，则X为H元素，W为F元素，E为Cl元素；Y形成4个共价键，Z形成2个共价键，其原子序数均小于F元素， Y为C元素，Z为O元素； 【详解】A．W为F，不存在最高价氧化物的水化物，故A错误； B．非金属性：O>C，简单氢化物的稳定性：H2O>CH4，故B正确； C．E为Cl元素，其含氧酸酸氧化性并不是价态越高越强，如氧化性：HClO> HClO4，故C错误； D．H和O可形成H-O-O-H，含非极性键，故D错误； 故选：B。 7．C 【分析】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，X与Q可形成原子个数比为2:1的18e-分子，该物质为H2S，则X为H元素，Q为S元素；M与X同主族，则M为Na元素(不可能为Li元素)；Z的原子序数是X与Y的原子序数之和，则Y和Z同周期且为相邻元素。设Y最外层电子数为x，五种元素最外层电子数之和为19，则1+x+x+1+1+6=19，解得x=5，则Y为N元素，Z为O元素；据此分析解答。 【详解】A．非金属性强，元素简单气态氢化物越稳Z＜Y＜Q　，A错误； B．电子层数多的离子半径大，则S2-半径最大，Na+、O2-和N3-核外电子排布完全相同，核电荷数大的半径反而小，则简单离子半径：S2->N3->O2->Na+，B错误； C．含Z、M、Q三种元素的化合物有Na2SO3、Na2SO4、NaHSO4、Na2S2O3等，超过3种，C正确； D．X与其他四种元素形成的二元化合物H2S、NaH、H2O2、H2O、NH3，含离子键，共价键，不相同，D错误； 故选C。 8．A 【分析】W、X、Y、Z、R五种短周期主族元素原子序数依次增大，X的单质可与冷水剧烈反应，则X为Na元素；W、R位于同一主族，W元素原子的核外电子数是其周期序数的4倍，X、Y、Z、R位于同一周期，其原子序数之和为54，且只有Y、Z相邻，则W为O元素、Y为Al元素、Z为Si元素、R为S元素。 【详解】A．同主族元素，从上到下离子半径依次增大，电子层数相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则三种离子的离子半径大小顺序为S2->Na+>Al3+，故A正确； B．元素的非金属性越强，最简单氢化物的稳定性越强，元素的非金属性强弱顺序为O>S>Si，则最简单氢化物的稳定性强弱顺序为H2O>H2S>SiH4，故B错误； C．氢氧化铝是两性氢氧化物，不是强酸，故C错误； D．二氧化硅是只含有共价键的共价化合物，故D错误； 故选A。 9．B 【分析】其中W、Y、Z分别位于三个不同周期，Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍：W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同，结合化合物的结构可推知：X为Na、Y为O、Z为H、W为Al。 【详解】A．Na的还原性强于Al，则简单离子氧化性：Al3+＞Na+，故A错误； B．Na2O2和H2O2均有强氧化性，具有漂白性，故B正确； C．同周期元素随核电荷数增大半径减小，同主族元素随核电荷数增大半径增大，则原子半径：H＜O＜Al＜Na，故C错误； D．AlCl3是共价化合物，因此Al能形成离子化合物和共价化合物，故D错误； 故选B。 10．D 【详解】A．能使石灰水变浑浊的气体可能为二氧化碳或二氧化硫，则原溶液中可能含、或、等，故A错误； B．盐酸为无氧酸，应利用最高价含氧酸的酸性比较非金属性，不能比较Cl、C的非金属性，比较元素的非金属性要比较最高价氧化物的水化物的酸性强弱，即根据HClO4酸性比H2CO3强，可判断出氯的非金属性大于碳，故B错误； C．向溶液X中先滴加稀硝酸，再滴加BaCl2，出现白色沉淀，该白色沉淀可能为氯化银或硫酸钡，原溶液中可能含有银离子、亚硫酸根离子，不一定含有，故C错误； D．氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则原溶液中一定含有，故D正确； 答案为D。 11．B 【分析】X形成化合物时有2个共价键，故X为O或S，Y有1个共价键，故Y为H、Cl、F，Z为Si或C，W得电子后形成4个键，则W为B或Al，又因X原子的最外层电子数是W原子次外层电子数的3倍，则X为O，W为B，M、W、X、Y、Z是同周期主族元素，则M为Li，Y为F，Z为C，R为Si，以此分析； 【详解】A．金属Li的密度小于煤油，不能保存在煤油中，Li单质保存在石蜡油中，A错误； B．SiO2与HF反应生成四氟化硅和水，故R的氧化物能溶于Y的氢化物的水溶液，B正确； C．根据结构中化学键特点，B在阴离子原子团中满足8电子稳定，C错误； D．X、Y、Z的最简单氢化物为H2O、HF、CH4，H2O、HF中含有氢键，沸点偏高，在常温下，H2O为液体，HF为气体，则沸点H2O>HF>CH4，D错误； 故答案为：B。 12．B 【详解】A．Si和C是短周期元素，Ge是长周期元素，A错误； B．3g的的物质的量为1mol，含有1mol中子；2g的的物质的量为1mol，含有1mol中子，B正确； C．、的质子数相同，中子数不同，互为同位素，C错误； D．钡元素与锶元素的原子序数差值为18，钡元素与镭元素的原子序数差值为32，D错误； 故选B。 13．C 【分析】均为短周期元素，由图可知，A、C位于第二周期，B位于第三周期，A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B原子的质量数，B原子的原子核内质子数等于中子数，设B的质子数为x，则x-9+x+x-7=2x，解得x=16，则B为S，A为N、C为F，以此来解答。 【详解】由上述分析可知，A为N、B为S、C为F； A．主族元素电子层越多，原子半径越大，同周期主族元素原子序数大的半径小，则原子半径的大小顺序：r(S)＞r(N)＞r(F)，故A错误； B．C为F，氢化物HF是弱酸，故B错误； C．A的氢化物为N2H4时存在N-N非极性共价键，故C正确； D．B为S，C为F，非金属性越强即F>S，单质的氧化性越强，简单阴离子的还原性越弱，还原性：F-<S2-，故D错误； 故答案为C。 14．D 【分析】由M最高+6价，最低-2价，则M为S元素，X为-2价，所以X是O元素，Y最高-4价，最低-4价，原子半径小于M，则Y是C元素，Z有+7价，则Z是Cl元素，N为+3价，原子半径大于M，则N为Al元素，Q为+1价，原子半径大于N，则Q为Na元素。 【详解】A．Na2O与Na2O2中阴阳离子个数比都是1∶2，A错误； B．Al(OH)3是两性氢氧化物，NaOH是强碱，NaOH碱性强，B错误； C．半径大小为Cl->O2->Na+> Al3+,C错误； D．O2、Cl2常温下是气体，S常温下是固体，所以S单质的熔点、沸点最高　，D正确； 故选D。 15．(1) 四 IIIA (2) +4 HClO4 Bi2O5 (3) F ＜ ＜ 【解析】（1） B元素位于第二周期第ⅢA族，和它同主族的相差两个电子层的是元素，位于第四周期第ⅢA族。 （2） 碳、锡同为第ⅣA族元素，其最外层均有4个电子，所以的最高价为价；最外层有7个电子，其最高价为价，最高价氧化物对应的水化物为；的最外层有5个电子，其最高价氧化物为。 （3） ①阴影部分为卤族元素，同主族元素从下往上，元素的非金属性逐渐增强，故卤族元素中F的非金属性最强，其对应的氢化物热稳定性最强； ②同周期主族元素，随着原子序数的递增，元素的非金属性增强，其最高价氧化物对应的水化物酸性也增强，所以的酸性小于。 ③氧的非金属性大于硫，则对应氢化物的还原性，H2O小于H2S。 16．(1) (2)Na＞Al＞Cl (3) 第三周期IA族 (4)KOH (5)ABC (6)离子 【详解】（1）根据元素周期表的位置可知⑦元素为Cl元素，其氢化物为HCl，HCl的电子式是为； （2）根据元素周期表的位置可知①为Na，③为Al，⑦为Cl，同周期元素，从左到右半径依次减小，半径由大到小的顺序是Na＞Al＞Cl； （3）核外电子层数是最外层电子数的3倍，该原子电子层为三层，最外层1个电子，故该原子为Na，该元素的原子结构示意图为；该元素在周期表中的位置是第三周期IA族； （4）①为Na，②为K，③为Al，金属性越强，最高价氧化物对应的水化物碱性越强，同主族元素从上到下金属性依次增强，故K>Na>Al，①②③三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的是KOH； （5）A. 非金属性越强其氢化物稳定性越强，故⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定，故A正确； B. 非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物对应的水化物的酸性，故B正确； C. 非金属性越强，其单质氧化性越强，⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来，故C正确； D. 非金属性与其氢化物的酸性无关，⑦的氢化物酸性比⑧的氢化物酸性弱，故D错误； 故答案为ABC （6）①为Na，④为H，①和④形成的化合物是NaH，NaH属于离子化合物。 17．(1)第三周期第IA族 (2)F (3)SiO2 (4)a (5)NH3+HCl=NH4Cl 【解析】（1） 钠元素为11号元素，在元素周期表中的位置是第三周期第IA族； （2） 同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，N、O、F三种元素中，非金属性最强的是F； （3） 二氧化硅是光导纤维的主要原料，化学式为SiO2； （4） a．常温下，碘单质为固体，a错误；         b．碘元素为VIIA族元素，最高正化合价为+7，b正确； c．Cl2通入淀粉KI溶液中反应生成碘单质，碘单质能使淀粉出现蓝色，c正确； 故选a； （5） 氮的氢化物为氨气和氯的氢化物为氯化氢，两者反应生成一种氯化铵，该反应的化学方程式为NH3+HCl=NH4Cl。 18．(1) 19.00 20 (2)8 (3)B、C (4)B (5) 【解析】（1） 由图①可知氟元素的相对原子质量为19；由图②可知钙元素的原子序数为20； （2） 由图D可知，为18号元素，则最外层电子式为18-2-8=8； （3） 质子数决定元素种类，根据图示可知，A、B、C、D属于同种元素的粒子是B、C； （4） 由图可知，A粒子为氟原子，有氧化性，B为氯原子，也有氧化性，故与A粒子的化学性质相似的为B； （5） 氢氟酸是弱酸，可以和碱反应，熟石灰的主要成分是氢氧化钙，则其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 $$