第四章《物质结构元素周期律》单元训练题--2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修1

第四章《物质结构 元素周期律》单元训练题 一、单选题 1．下列化学用语或图示不正确的是 A．氯化铯晶胞 B．4-乙基-1，4-辛二烯结构简式 C．三氯化磷结构式 D．电子式 A．A B．B C．C D．D 2．利用如下装置验证可做供氧剂，下列说法错的是 A．装置乙中的试剂是饱和碳酸氢钠溶液 B．装置丙中固体由淡黄色变为白色 C．装置丁的作用是吸收未反应的 D．若用进行实验，可收集到 3．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X与W、Z相邻，且X、Z同主族，W、X、Y、Z的最外层电子数之和为18，Y的金属性是短周期元素中最强的。下列说法正确的是 A．简单离子半径：X＞Y＞Z B．简单氢化物的稳定性：W＞X C．Y、Z形成的化合物中含有离子键 D．W的氧化物的水化物均为强酸 4．A、B、C、D为四种短周期主族元素。A元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍；B元素原子失去1个电子，所得到的微粒具有与氖原子相同的电子层结构；C是地壳中含量最多的金属元素；D元素原子M层电子数是K层的3倍，下列说法不正确的是 A．A元素可以形成多种同素异形体 B．简单氢化物的稳定性： C．最高价氧化物的水化物酸性： D．A和B两种元素形成的化合物可做呼吸面具中的供氧剂 5．短周期主族元素X、Y、Z、W、Q形成的化合物结构如图所示。其中Z、W相邻且与Q同周期，Y、Q同主族，X、Z同主族且Z原子半径更小。下列说法正确的是 A．X、Y、Z、W四种元素不可以形成离子化合物 B．非金属性：Z<W C．Q的单质可保存在煤油中 D．X与Z形成的两种化合物，都属于酸性氧化物 6．在核工业中有重要应用，U元素有多种同位素。下列有关说法正确的是 A．的中子数与质子数之差为143 B．、、互为同位素，在元素周期表中位置相同 C．、、的物理性质和化学性质都相同 D．、、的质子数、核外电子数都相等，它们是同种原子 7．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层只有一个电子，Z的周期序数等于族序数，W与X属于同一主族，下列说法正确的是 A．原子半径：r(W)＞r(Z)＞r(Y)＞r(X) B．由X、Y组成的化合物中均只含离子键 C．Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的强 D．X的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱 8．科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素“组合”成一种超分子，具有高效的催化性能，其分子结构示意图如下(注：实线代表共价键，其他重复单元的W、X未标注)。已知W、X、Z分别位于不同周期，的原子半径在同周期中最大。下列说法正确的是 A．的最高价氧化物对应的水化物是强酸 B．与只能组成一种离子化合物 C．的常见单质的氧化性在同主族中最强 D．简单氢化物热稳定性： 9．短周期主族元素、、、在周期表中位置如下图，下列表述错误的是 A．的最高正价和最低负价的代数和可能为0 B．有可能周期数等于其族序数 C．的气态氢化物有可能与其最高价氧化物对应的水化物反应得到盐 D．元素的非金属性： 10．关于碱金属元素与卤族元素，下列叙述正确的是 A．碱金属与卤族元素单质的密度均随核电荷数的增大而增大 B．碱金属与卤族元素单质的熔沸点均随核电荷数的增大而升高 C．碱金属与卤族元素原子的半径大小均随核电荷数的增大而增大 D．碱金属元素最高价氧化物对应水化物的碱性及卤族元素最高价氧化物对应水化物的酸性均随核电荷数的增大而增强 11．下列物质分类正确的是 碱 电解质 碱性氧化物 共价化合物 离子化合物 A KOH Na2SO4 Na2O HCl Na2O2 B 氢氧化铝 Na2O2 N2 H2SO4 C 纯碱 漂白粉 Fe2O3 KCl HCl D Cu(OH)2 盐酸 氧化铝 H2O2 KF A．A B．B C．C D．D 12．物质W常用作漂白剂和氧化剂，其组成元素均为短周期主族元素，各元素原子半径与原子序数的关系如图所示，实验室中常用洗涤残留在试管壁上的淡黄色N单质固体。下列说法不正确的是 A．X、Z形成的某种化合物与M、N形成的化合物可以发生氧化还原反应 B．实验室中也可用热的氢氧化钠溶液洗涤残留在试管壁上的N单质 C．Z的简单气态氢化物的稳定性比Y的简单气态氢化物的稳定性弱 D．化合物W常用作氧化剂，不宜在高温下使用 13．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、Z位于同主族，四种元素组成的一种化合物的结构式为 。下列说法不正确的是 A．W的最简单氢化物的稳定性比X的弱 B．原子半径：Y>Z>X>W C．X、Y形成的化合物只含有离子键 D．W与Y形成的化合物阴阳离子比一定是1：2 14．一种用于科研的化合物M的结构如图所示，X、Y、Z、W、R分布在元素周期表的前三周期，Z是空气中含量最多的元素，Y、Z为同周期相邻的元素，W、R的原子序数之和为33。下列说法正确的是 A．Z的氢化物属于碱 B．M中各原子均满足8电子稳定结构 C．Y的氧化物均为酸性氧化物 D．R2常用作自来水的消毒剂 二、非选择题 15．由四种短周期主族元素组成一种化合物M，结构如图所示。X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y和Z均位于第二周期，X和W的最低化合价相等。请回答下列问题： (1)元素Y在周期表中的位置为 ，X和W的最低化合价为 。 (2)物质M所含化学键类型为 ，物质M与稀溶液常温下反应的离子方程式为 。 (3)Y、Z、W的简单离子半径由大到小的顺序为 (填离子符号)。 (4)Y、W的最高价氧化物对应的水化物中酸性较强的是 (填化学式)。 (5)已知和反应可以生成Y的单质，的电子式为 ，该反应中氧化剂、还原剂物质的量之比为 。 16．近年来，有科学家提出，使用氯气消毒时，氯气会与水中的有机物发生反应，生成的有机氯化物可能对人体有害。二氧化氯(，是易溶于水的黄绿色气体)是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题： (1)工业上可用与在存在下制得。 ①该反应的离子方程式为 。 ②每生成，消耗还原剂的物质的量为 ，转移的电子数为 。 (2)实验室以、盐酸、为原料，通过图中流程制备。 ①属于 (填“离子化合物”或“共价化合物”)，分子内存在 (填“极性键”、“非极性键”或“极性键和非极性键”)。 ②除去中的可选用的试剂是 (填标号)。 a． 固体氯化钙 b． 澄清石灰水 c． 浓硫酸 d． 饱和食盐水 ③溶液和发生反应的化学方程式为 。 17．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑩在表中的位置，回答下列问题： (1)元素⑩在周期表中的位置是 ，⑦的原子结构示意图为 .②的一种核素可测定文物年代，这种核素的符号是 。 (2)④⑤⑥的简单离子半径由小到大的顺序为 (用离子符号和“<”表示) (3)①与③形成的二元化合物中，所含电子数为18的分子的电子式为 ，②③的简单气态氢化物中沸点高的是 (用化学式表示)，其主要原因为 。 (4)⑤的最高价氧化物对应的水化物与⑦的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式 。 (5)下列五种物质中，①  ②  ③  ④ ⑤，只存在共价键的是 ，只存在离子键的是 ，既存在离子键又存在共价键的是 (填序号). 18．表为元素周期表的一部分，针对表中的①~⑨种元素，填写下列空白： IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0族 2 ① ② ③ 3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 4 ⑨ ⑩ (1)在这些元素中，化学性质最不活泼的是： (填元素符号)。 (2)②的最高价氧化物化学式 ，⑨的最高价氧化物对应的水化物的化学式 。 (3)写出④的单质与水反应的离子方程式： 。 (4)①与⑤两种元素相比较，原子半径较大的是 (填元素符号)，其非金属性较强的是 (填元素名称)，其最高正价氧化物水化物酸性较强的酸是 (填化学式)，用离子方程式比较二者酸性强弱关系 。 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．B 【详解】 A．氯化铯晶胞属于体心立方堆积，A正确；     B．的名称为5-乙基-1，4-辛二烯，B错误； C．三氯化磷结构式为，C正确； D．电子式为，D正确； 故选B。 2．D 【分析】由实验装置图可知，装置甲为稀盐酸与碳酸钙反应制备二氧化碳装置，装置乙中盛有的饱和碳酸氢钠溶液用于除去挥发出的氯化氢气体，装置丙中二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气，装置丁中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的二氧化碳气体，装置戊用于收集反应生成的氧气。 【详解】A．由分析可知，装置乙中盛有的饱和碳酸氢钠溶液用于除去挥发出的氯化氢气体，故A正确； B．由分析可知，装置丙中二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气，反应中淡黄色的过氧化钠固态变为白色的碳酸钠，故B正确； C．由分析可知，装置丁中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的二氧化碳气体，故C正确； D．过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应中氧元素的化合价即升高被氧化又降低被还原，过氧化钠即是反应的氧化剂又是还原剂，则用进行实验时，不可能收集到，故D错误； 故选D。 3．C 【分析】 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Y的金属性是短周期元素中最强的，则Y与Z同周期，Y为Na元素。X与W、Z相邻，且X、Z同主族，设X元素原子的最外层电子数为n，则W原子的最外层电子数为n-1，Z元素原子的最外层电子数为n，W、X、Y、Z的最外层电子数之和为18，则n-1+n+n+1=18，n=6，从而得出W、X、Y、Z分别为N、O、Na、S。 【详解】A．X、Y、Z分别为O、Na、S，简单离子半径：S2-＞O2-＞Na+，A不正确； B．W、X分别为N、O，非金属性N＜O，非金属性越强，简单氢化物越稳定，则简单氢化物的稳定性：NH3＜H2O，B不正确； C．Y、Z形成的化合物为Na2S，属于离子化合物，一定含有离子键，C正确； D．W为N元素，W的氧化物的水化物可能为HNO3、HNO2等，HNO3为强酸，HNO2为弱酸，D不正确； 故选C。 4．B 【分析】A、B、C、D为四种短周期主族元素，质子数均小于18，A元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，则A为O；B元素的原子失去1个电子，所得到的微粒具有与氖原子相同的电子层结构，则B为Na；C元素是地壳中含量最多的金属元素，则C为Al；D元素的原子M层电子数是K层的3倍，则D为S，据此结合元素及其化合物的性质分析解答。 【详解】A．A为O，O元素可以形成多种同素异形体，比如氧气、臭氧，故A正确； B．A为O，D为S，根据非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，同主族从上到下非金属性逐渐减弱，则简单气态氢化物的稳定性：A(H2O)＞D(H2S)，故B错误； C．同周期从左到右金属性逐渐减弱，其最高价氧化物对应的水化物的碱性减弱，则最高价氧化物对应的水化物的碱性：B(NaOH)＞C[Al(OH)3]，故C正确； D．A和B两种元素形成的化合物之一过氧化钠，能与二氧化碳、水反应产生氧气，可做呼吸面具中的供氧剂，故D正确； 故选B。 5．D 【分析】 从化合物结构图可知，Z和X最外层都有6个电子，且Z和X同主族，Z的半径更小，所以Z为O，X为S；Q带一个单位正电荷，所以Q为碱金属元素，Q和Y同主族，所以Y为H；Q和Z同周期，所以Q为Li；Z和W相邻，W为N或F，形成的化合物的阴离子带一个单位负电荷，则是W得到1个电子，所以W为N。 【详解】 A．X、Y、Z、W四种元素可形成、、等离子化合物，故A错误； B．O的非金属性大于N，故B错误； C．Li的密度比煤油小，不能保存在煤油中，故C错误； D．X与Z形成的两种化合物分别为和，都是酸性氧化物，故D正确； 故选：D。 6．B 【详解】A．的中子数=235-92=143，与质子数之差为143-92=51，故A错误； B．、、质子数相同而中子数不同，为同一元素的不同原子，所以互为同位素，在元素周期表中的位置相同，故B正确； C．、、质子数相同，核外电子数相同，化学性质几乎相同，但是物理性质不同，故C错误； D．、、的质子数、核外电子数都相等，中子数不等，所以它们是三种不同的核素，即三种不同的原子，故D错误； 故答案为：B。 7．C 【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，则X为O，Y原子的最外层只有一个电子，则Y为Na，Z的周期序数等于族序数，Z为Al，W与X属于同一主族，W为S。 【详解】A．根据元素周期律的原子半径变化的规律：同周期从左到右依次减小，同主族从上到下依次增大，原子半径由大到小的顺序：Na＞Al＞S＞O，A错误； B．由X、Y组成的化合物有Na2O和Na2O2等，Na2O2中含有非极性共价键，B错误； C．已知Na的金属性强于Al，故Z的最高价氧化物对应的水化物即NaOH的碱性比W的最高价氧化物对应的水化物即Al(OH)3强，C正确； D．已知O的非金属性比S的强，故X的简单气态氢化物即H2O的热稳定性比W的简单气态氢化物即H2S的强，D错误； 故选C。 8．C 【分析】四种原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z分别位于不同周期，则W为H元素；Z的原子半径在同周期元素中最大，则Z为Na元素；由超分子结构示意图可知，X、Y形成共价键的数目为4、2，则X为C元素、Y为O元素； 【详解】A．X为C元素，其最高价氧化物对应的水化物碳酸是弱酸，A错误； B．Na元素与O元素可组成的离子化合物可以为氧化钠或过氧化钠，B错误； C．同周期元素从上到下元素非金属性逐渐减弱，则O元素常见单质的氧化性在同主族中最强，C正确； D．非金属性越强，简单氢化物热稳定性越强，则简单氢化物热稳定性：，D错误； 答案选C。 9．B 【分析】由周期表片段可知，X元素可能为C、N、O，Y元素可能为N、O、F，Z元素可能为Al、Si、P，W元素可能为Si、P、S； 【详解】A．X为碳元素时，其最高正价和最低负价的代数和为0，故A正确； B．W的周期数为3，但其不可能为Al，故B错误； C．X为氮元素时，其气态氢化物有可能与其最高价氧化物对应的水化物反应得到盐，故C正确； D．根据元素周期律可知元素的非金属性：，故D正确； 故选B。 10．C 【详解】A．碱金属中Na的密度比K大，故A错误； B．卤族元素单质的状态从气态到液态再到固态，熔沸点从上到下逐渐增大；而碱金属熔沸点均随核电荷数的增加而降低，故B错误； C．随着核电荷数的增大，碱金属元素和卤素的原子的核外电子层数越多，则原子半径都逐渐增大，故C正确； D．碱金属元素从上到下，金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性从上到下逐渐增强；而卤素元素从上到下，非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物的酸性也减弱（F没有正价），故D错误； 故选C。 11．A 【分析】电解质是在水溶液或熔融状态能导电的化合物，酸、碱、盐、活泼金属氧化物均属于电解质。电离出阴离子只有氢氧根的化合物为碱。碱性氧化物与酸反应生成盐和水。含有离子键的化合物为离子化合物。只含共价键的化合物为共价化合物。 【详解】A．KOH属于碱；Na2SO4是盐，属于电解质；Na2O属于碱性氧化物；HCl由分子组成，只含共价键，属于共价化合物；Na2O2由钠离子和过氧根组成的离子化合物，A正确； B．Na2O2与酸反应生成盐、水、氧气，不是碱性氧化物；N2是单质，不是化合物；H2SO4由分子组成，属于共价化合物，B错误； C．纯碱碳酸钠属于盐；漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物，不是电解质；KCl属于离子化合物；Cl属于共价化合物，C错误； D．盐酸是氯化氢的水溶液，属于混合物，不是电解质；氧化铝属于两性氧化物，D错误； 故答案：A。 12．C 【分析】根据元素原子半径与原子序数的关系图，可知X是第一周期元素，Y、Z是第二周期元素，M、N是第三周期元素，M能形成+1价阳离子，M是Na元素，Z能形成2个共价键，Z是O元素；Y能形成4个共价键，Y是C元素；X能形成1个共价键，则X是H元素。常用洗涤残留在试管壁上的淡黄色N单质固体，N是S元素。 【详解】A．H、O形成的化合物H2O2具有氧化性，Na、S形成的化合物Na2S具有还原性，H2O2、Na2S能发生氧化还原反应，故A正确； B．S和热的氢氧化钠反应生成硫化钠、亚硫酸钠，实验室中也可用热的氢氧化钠溶液洗涤残留在试管壁上的S单质，故B正确； C．O的非金属性大于C，所以H2O的稳定性比CH4的稳定性强，故C错误； D．化合物W中含有O-O键，常用作氧化剂，不宜在高温下使用，故D正确； 选C。 13．B 【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、Z位于同主族，W能形成2个共价键，X形成1个共价键，Y形成+1价阳离子，W是O元素、X是F元素、Y是Na元素，Z是S元素。 【详解】A．非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，最简单氢化物的稳定性比H2O<HF，故A正确； B．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径：Na>S>O>F，故B错误； C．F、Na形成的化合物NaF只含有离子键，故C正确； D．O与Na形成的化合物Na2O、Na2O2阴阳离子比都是1：2，故D正确； 选B。 14．D 【分析】Z是空气中含量最多的元素，则Z为N元素，Y、Z为同周期相邻的元素，根据M的结构简式可知，Y为C元素，W、R的原子序数之和为33，Y为C则W为S，R为Cl，X为H； 【详解】A．Z为N，氢化物为，不属于碱，A项错误； B．M中X不满足8电子稳定结构，B项错误； C．Y的氧化物CO是不成盐氧化物，不是酸性氧化物，C项错误； D．R为常作为自来水消毒剂，D项正确； 答案选D。 15． 第二周期第ⅤA族 -1 离子键、共价键 2∶1 【分析】X、Y、Z、W的原子序数依次增大的短周期元素，由题中M的结构图以及成键方式可知， X为H；Y为N；Z为O ；X和W的最低化合价相等，W为；据此分析。 【详解】(1)元素N在周期表中第二周期第ⅤA族，X和W的最低化合价为-1价；故答案为：第二周期第ⅤA族；-1； (2)物质M有阴、阳离子，所以含离子键，其中阳离子 中，N和H原子之间又形成共价键；物质M与稀溶液常温下反应的离子方程式为；故答案为：离子键、共价键；； (3)Y、Z、W的简单离子为，电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，原子序数越大，半径越小，故半径由大到小的顺序为；故答案为：； (4)Y、W的最高价氧化物对应水化物中酸性较强的是；故答案为：； (5)是，是双氧水，的电子式为，反应方程式为。该反应中氧化剂为双氧水、还原剂为，物质的量之比为2∶1；故答案为：；2∶1。 16． 0.02 0.04 离子化合物 极性键 ac 【详解】(1)工业上可用与在存在下制得。 ①与在存在下反应生成，反应的离子方程式为；故答案为：。 ②每生成即物质的量为，是还原剂，根据离子方程式可知消耗还原剂的物质的量为0.02，转移的电子数为0.02×2=0.04；故答案为：0.02；0.04。 (2)①是铵盐，属于离子化合物，分子中有三个氮氯键，因此分子内存在极性键；故答案为：离子化合物；极性键。 ②是易溶于水的黄绿色气体，因此不能用水溶液来处理氨气，故利用氯化钙固体或浓硫酸吸收氨气，即可选试剂为ac；故答案为：ac。 ③根据图中信息可知溶液和反应生成、NaCl、和H2O，其化学方程式为；故答案为：。 17． 第四周期第ⅤA族 分子之间存在氢键 ①② ⑤ ③④ 【分析】参照元素①～⑩在表中的位置可判断①～⑩分别是H、C、N、F、Na、Mg、Al、S、Cl、As，据此解答。 【详解】(1)元素⑩是As，在周期表中的位置是第四周期第ⅤA族，⑦是Al，其原子结构示意图为；②的一种核素可测定文物年代，这种核素的符号是。 (2)④⑤⑥的简单离子具有相同的核外电子排布，离子半径随原子序数的增大而减小，则由小到大的顺序为； (3)①与③形成的二元化合物中，所含电子数为18的分子是N2H4，电子式为，氨气分子间能形成氢键，则②③的简单气态氢化物中沸点高的是。 (4)⑤的最高价氧化物对应的水化物氢氧化钠与⑦的最高价氧化物对应的水化物氢氧化铝发生反应的离子方程式为。 (5)①只有共价键，②只有共价键，③中含有离子键和共价键，④中含有离子键和共价键，⑤中只有离子键，则只存在共价键的是①②，只存在离子键的是⑤，既存在离子键又存在共价键的是③④。 18． Ar N2O5 KOH 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ Si 碳 H2CO3 SiO+CO2+H2O=CO+H2SiO3↓ 【分析】由元素在周期表中的位置可知，①为C、②为N、③为O、④为Na、⑤为Si、⑥为S、⑦为Cl、⑧为Ar、⑨为K、⑩为Br， 【详解】(1)稀有气体Ar最外层为稳定结构，化学性质最不活泼，故答案为：Ar； (2)②为N，位于第VA族，最高价为+5价，其最高价氧化物化学式为N2O5，⑨为K，最高价氧化物对应的水化物的化学式是KOH，故答案为：N2O5；KOH； (3)④的单质是Na，与水反应的离子方程式：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑； (4)①为C、⑤为Si，同主族从上到下，原子半径增大，则原子半径较大的是Si，同主族从上到下非金属性减弱，则其非金属性较强的是碳，非金属性越强，其最高正价氧化物水化物酸性越强，则较强的酸是H2CO3，根据强酸制弱酸的原理，将CO2通入硅酸盐中，就能比较两种酸的强弱，则离子方程式为：SiO+CO2+H2O=CO+H2SiO3↓。 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 $$