第四章 物质结构元素周期律 测试题 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 测试题 一、选择题 1．下列物质中，既含有离子键又含有共价键的是 A．KCl B．H2O2 C．NH4Cl D．Na2O 2．用氨水检验氯气管道泄露的原理为8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2，下列说法不正确的是 A．N元素位于周期表第2周期VA族 B．NH3的球棍模型为 C．中子数为20的氯原子：Cl D．N2的电子式为 3．下列有关化学用语表示正确的是 A．中子数为10的氧原子：O B．Mg2＋的结构示意图： C．S2-的结构示意图： D．中子数为16，质子数为15的原子结构示意图： 4．第115号元素在元素周期表中的符号为Mc，中文名为镆，下列表述正确的是 A．Mc原子核内含173个中子，此原子是 B．Mc元素位于元素周期表的第七周期 C．Mc元素的相对原子质量为115 D．Mc元素属于非金属元素 5．化学家合成了一种新化合物(结构如图所示)，该化合物的组成元素W、X、Y、Z均为短周期元素且位于同一周期，Z的最外层电子数是X的核外电子数的一半。下列叙述正确的是 A．W的单质可以置换出水溶液中的钛 B．该化合物中，Z原子满足8电子稳定结构 C．X的最高价氧化物能溶于水生成相应的酸 D．Y元素的单质不存在同素异形体 6．X、Y、Z、R、T为短周期主族元素，其中R原子的最外层电子数是电子层数的2倍，Y与Z能形成、型离子化合物，Y与T同主族。五种元素原子半径与原子序数之间的关系如图所示。下列推断错误的是 A．最简单氢化物的稳定性：Y＜T B．和的阴、阳离子个数比相同 C．最高价氧化物对应水化物的酸性：R＜T D．由Y、Z、T三种元素组成的盐不止一种 7．下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．非金属性：F＞O B．金属性：K＞Na C．碱性：NaOH＞Mg(OH)2 D．酸性：HCl＞H2CO3 8．下列各组顺序的排列不正确的是 A．原子半径：Na<Mg<Al B．热稳定性：HCl>H2S>PH3 C．酸性强弱：H2SiO3<H2CO3<H2SO4 D．沸点：H2O>H2S 9．X、Y、Z、W均为短周期主族元素，Z的原子序数是Y的两倍，它们在元素周期表中的位置关系如图所示。下列说法正确的是 X Y Z W A．简单阴离子半径： B．常温下，X、Y的最简单氢化物均为气态 C．氧化物对应水化物的酸性： D．四种元素中有一种为金属元素 10．随着科学技术的不断进步，研究物质的手段和途径越来越多，、、、等已被发现。下列说法正确的是 A．中含有36个电子 B．中含720个中子 C．和互为同素异形体 D．和互为同位素 11．下列两种物质之间属于同素异形体关系的是 A．石墨和C60 B．水和重水 C．干冰和二氧化碳 D．12C 和14C 12．放射性粒子是治疗肿瘤的手段之一。下列说法不正确的是 A．是碘元素中的一种核素 B．与互为同位素 C．的质量数为125 D．中质子数与中子数相等 13．稀土元素镝(Dy)常用于制造硬盘驱动器，下列关于的说法中，正确的是 A．质子数为156 B．中子数为90 C．核外电子数为222 D．质量数为66 14．下列物质中，属于共价化合物的是 A．AgCl B． C． D． 15．下列对于氯化氢和盐酸的叙述，错误的是 A．氯化氢和盐酸的化学式都能用HCl表示，但性质有区别 B．氯化氢和盐酸都是共价化合物，都是电解质，都能导电 C．氯化氢和浓盐酸在潮湿的空气中都能形成酸雾 D．氯化氢是无色气体，浓盐酸是无色溶液，它们都有刺激性气味 二、填空题 16．请回答下列问题。 (1)在第三周期元素中，化学性质最不活泼的是 ，可用于制半导体材料的元素是 ，最高价氧化物的水化物碱性最强的是 ，酸性最强的是 ，具有两性的是 (以上均用化学式填空)。 (2)在C、N、O、F中，原子半径最大的是 。 (3)第32号元素在元素周期表中的位置为 。 (4)由与所代表的物质中，共有 种元素， 种原子，、的关系是 。 (5)写出钠、铝最高价氧化物的水化物之间反应的化学方程式： 。 17．如表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑩种元素，填写下列空白： 主族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0族 2 ① ② ③ 3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 4 ⑨ ⑩ (1)元素⑦的名称为 ，在周期表中的位置 。 (2)在最高价氧化物的水化物中，酸性最强的化合物的化学式是 ，碱性最强的化合物的电子式是 。 18．下表是元素周期表的一部分，请根据表中的信息回答下列问题： (1)元素①→⑥中金属性最强的是 (填元素符号) (2)④⑤⑥三种元素分别对应的最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序是 (填化学式) (3)比较②③的原子半径：② ③(填>或<) (4)元素周期律中某些区域的一些元素可用于制造半导体材料，这些元素常常位于周期表中 的分界线附近 19．原子、元素、核素、同位素等都属于重要的化学基本概念。下列八种化学符号：H、H、C、Li、Na、N、Li、Mg。 （1）涉及的核素共有 种； （2）互为同位素的是 、 。 （3）质量数相等，但不能互称为同位素的是 ； （4）中子数相等，但质子数不相等的是 。 （5）氢的三种同位素是 。 20．在自然界中许多元素有多种核素，如氧元素存在O、O、O三种核素，氢元素有H、H、H三种核素。 (1)O、O、H、H四种核数最多可以组成 种水分子。 (2)6.02×1022个H218O中含 mol水分子， mol氢原子。 (3)现有0.5mol由H和O组成的水分子，其中含中子 mol，电子数 个。 21．将0.1mol的镁铝混合物溶于100mL 2 mol·L－1的H2SO4中，然后再滴加1 mol·L－1的NaOH溶液。请回答： (1)若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V的变化如图所示。当V1＝160mL时，则金属粉末中，n(Mg)＝ mol (2)若在滴加NaOH溶液的过程中，欲使Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V (NaOH)＝ mL 22．下表是元素周期表的一部分。 族 周期 IA ⅡA ⅢA ⅣA VA VIA VIIA 0 1 ① 2 ② ③ ④ 3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ (1)写出表中部分元素的元素符号：② 、⑦ 。 (2)⑧的简单离子的结构示意图为 。 (3)①～⑧元素形成的单质中氧化性最强的是 (填化学式，下同)，还原性最强的是 。 (4)②、③、⑦三种元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是 (填化学式，下同)，②、③、④三种元素形成的简单氢化物中最稳定的是 。 (5)将④、⑤、⑥三种元素的简单离子半径按由大到小的顺序排列： (用离子符号表示)。 (6)⑥的最高价氧化物与⑤的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。 23．（1）在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知： C（s）+O2（g）=CO2（g） ∆H1=－393.5kJ·mol-1 CO2（g）+C（s）=2CO（g） ∆H2=＋172.5kJ·mol-1 S（s）+O2（g）=SO2（g） ∆H3=－296.0kJ·mol-1 写出CO除SO2的热化学方程式 。 （2）某同学想利用下图装置验证同主族元素非金属性的变化规律。 ①若要证明非金属性Cl＞I，则在A中加浓盐酸，B中加KMnO4固体，C中加入淀粉碘化钾溶液，观察到C中溶液 的现象，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置的缺点是 。 ②若要证明非金属性C＞Si，则在A中加盐酸，B中加CaCO3固体，C中加 （写化学式）溶液。该同学认为若观察到C中溶液有白色沉淀生成，即可证明，该方案存在明显缺陷，可通过在两装置间添加装有 溶液的洗气瓶进行改进。 【参考答案】 一、选择题 1．C 解析：A．KCl只有离子键，A项不符合题意； B．H2O2中只有共价键，B项不符合题意； C．NH4Cl中有铵根和氯之间为离子键而N和H之间为共价键，C项符合题意； D．Na2O只有离子键，D项不符合题意； 故选C。 2．D 解析：A．氮是7号元素，位于周期表第2周期VA族，A正确； B．NH3的空间构型为三角锥形，其球棍模型为，B正确； C．中子数为20的氯原子质量数为37，可表示为Cl，C正确； D．N2中两个氮原子之间是三对共用电子对，其电子式为：，D错误； 故选D。 3．B 解析：A．核素左上角代表质量数，所以中子数为10的氧原子：O，A错误； B．Mg2＋核内电荷数为12，核外电子数为10，其结构示意图为：，B正确； C．S2-的核内电荷数为16，核外电子数为18，结构示意图为，C错误； D．原子序数等于质子数，中子数为16，质子数为15的原子结构示意图为：，D错误； 故选B。 4．B 解析：A．Mc原子核内含173个中子，此原子是，A错误； B．Mc为第115号元素，位于元素周期表的第七周期VA族，B正确； C．Mc元素的原子序数、质子数和核电荷数为115，而不是相对原子质量，C错误； D．第115号上一周期铋元素是金属元素，根据元素周期律，同主族从上往下金属性逐渐增强，所以Mc元素属于金属元素，D错误； 故选B。 5．B 【分析】元素W、X、Y、Z均为短周期元素且位于同一周期，Z的最外层电子数是X的核外电子数的一半，且X成四根键因此位于第IVA族，则X为Si，Z为Cl，结合题干已知条件知，W为正一价即位于第IA族即为Na，则Y为P。 解析：A．Na单质不可以置换出TiCl4水溶液中的钛，因钠优先和水反应，且不存在TiCl4水溶液，故A错误； B．Z为Cl原子，满足8电子稳定结构，故B正确； C．Si最高价氧化物为SiO2，不溶于水且不能与水反应生成硅酸，故C错误； D．Y为P，存在红磷、白磷等多种同素异形体，故D错误。 故选：B。 6．A 【分析】短周期主族元素中，R原子最外层电子数是电子层数的2倍，可能为C或S，由图中原子半径和原子序数关系可知R应为C；Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物，应为Na2O、Na2O2，则Y为O，Z为Na；Y与T同主族，则T应为S，X的原子半径最小，原子序数最小，则X为H元素，以此来解答。 解析：根据题意，可推出X、Y、Z、R、T依次为H、O、、C、S。 A．非金属性：O>S，非金属性越强，简单氢化物越稳定，则稳定性：H2O>H2S，A错误； B．中与离子个数比为，中与离子个数比为，B正确； C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以酸性：C＜S，C正确； D．由O、、S组成的盐可以是硫酸钠、亚硫酸钠，D正确； 故选A。 7．D 解析：A．O、F是同一周期元素，原子序数越大，元素的非金属性就越强，所以元素的非金属性：F＞O，A不符合题意； B．K、Na是同一主族元素，原子核外电子层数越多，元素的金属性就越强，所以元素的金属性：K＞Na，B不符合题意； C．Na、Mg是同一周期元素，原子序数越大，元素的金属性就越弱，所以元素的金属性：Na＞Mg，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强，故碱性：NaOH＞Mg(OH)2，C不符合题意； D．HCl是无氧酸，不能根据HCl的酸性来判断元素的非金属性：Cl＞C，D符合题意； 故合理选项是D。 8．A 解析：A．同周期自左向右，原子半径逐渐减小，故A不正确； B．同周期元素气态氢化物的稳定性从左到右逐渐增强，即热稳定性：HCl>H2S>PH3，故B正确； C．同周期最高价氧化物对应水合物的酸性从左到右依次增强（Si、P同周期），同主族最高价氧化物对应水合物的酸性从上到下依次减弱（C、Si同主族），则酸性强弱：H2SiO3<H2CO3<H3PO4，故C正确； D．水分子间存在氢键，沸点高与H2S，故D正确； 故选A。 9．A 【分析】X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图所示，X、Y位于第二周期，Z、W位于第三周期，已知Z原子的原子序数是Y原子的2倍，Y、Z同主族，则Y为O，Z为S；结合各元素在周期表中的相对位置可知，X为N，W为Cl元素，以此分析解答。 解析：A．根据具有相同电子层的阴离子，所带电荷越多，半径越大，电子层数越多，半径越大，则简单阴离子半径：，故A正确； B．常温下，X、Y的最简单氢化物分别为NH3、H2O，H2O为液态，故B错误； C．最高价氧化物对应水化物分别为HClO4、H2SO4，酸性：，故C错误； D．X、Y、Z、W分别为N、O、S、Cl，均为非金属元素，故D错误； 故选A。 10．C 解析：A．1个中含有的电子数为，A错误； B．每个12C原子含有6个中子，则中含有的中子数为，B错误； C．和是由氧元素组成的不同单质，互为同素异形体，C正确； D．和是由氢元素组成的不同单质，互为同素异形体，D错误； 故选C。 11．A 解析：同素异形体是同一元素形成的性质不同的几种单质，故石墨和C60是碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，水和重水是含有不同氢原子的水分子，属于同一种物质，干冰和二氧化碳是同一种物质，而12C 和14C是质子数相同而中子数不同的原子，互为同位素关系，故答案为：A。 12．D 解析：A．是碘元素中中子数为72的一种核素，故A正确； B．与是质子数相同、中子数不同的核素，互为同位素，故B正确； C．的质量数为125，故C正确； D．的质子数是53，中子数是125-53=72，质子数与中子数不相等，故D错误； 选D。 13．B 【分析】R中A代表质量数，Z代表质子数，中子数N=A-Z。 解析：A．Dy中质子数为66，A错误； B．Dy中中子数为156-66=90，B正确； C．原子核外电子数等于质子数，故Dy核外电子数为66，C错误； D．Dy中质量数为156，D错误； 故选B。 14．D 解析：A．AgCl含有离子键，属于离子化合物，选项A不符合； B．O2是由氧元素组成的单质，选项B不符合； C．NH4Cl含有离子键，属于离子化合物，选项C不符合； D．是由碳、氧两种非金属元素组成的化合物，只含共价键，属于共价化合物，选项D符合； 答案选D。 15．B 解析：A．氯化氢和盐酸的化学式都能用HCl表示，但性质有区别，例如氯化氢不能导电而盐酸能导电，A正确； B． 氯化氢是共价化合物、是电解质、不能导电，盐酸是混合物、不属于电解质、但能导电，B错误； C．浓盐酸能挥发出氯化氢气体，氯化氢溶解在潮湿的空气中的水中形成酸雾，C正确； D． 氯化氢是无色有刺激性气味的气体，浓盐酸是无色有刺激性气味的溶液， D正确； 答案选B。 二、填空题 16．(1) Ar Si NaOH (2)C (3)第四周期ⅣA族 (4) 2 4 同位素 (5) 解析：（1）在第三周期元素中，化学性质最不活泼的是稀有气体Ar；可用于制半导体材料的元素是Si；金属性越强，最高价氧化物的水化物碱性越强，在第三周期元素中金属性最强的是碱金属Na，所以最高价氧化物的水化物碱性最强的是NaOH，非金属性越强，最高价氧化物的水化物酸性越强，在第三周期元素中非金属性最强的是卤族元素，所以最高价氧化物的水化物酸性最强的是HClO4，最高价氧化物的水化物具有两性的是Al(OH)3； （2）C、N、O、F都是第二周期元素，电子层数相同，当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，故原子半径最大的是：C； （3）稀有气体Kr是第四周期0族元素，位于36号元素，则第32号元素在元素周期表中的位置为第四周期ⅣA族； （4）质子数相同表示同一种元素，由与所代表的物质中，共有H、O两种元素，含有、、、四种原子，、的质子数相同，中子数不同，两者的关系是同位素； （5）钠、铝最高价氧化物的水化物分别为NaOH和Al(OH)3，两者反应的化学方程式为。 17．(1) 氯 第3周期ⅦA族 (2) HClO4 解析：由表格可知，①为C，②为N，③为O，④为Na，⑤为Al，⑥为S，⑦为Cl，⑧为Ne，⑨为K，⑩为Br，据此分析作答。 (1)⑦为Cl，则其名称为氯，在周期表中的位置为第3周期ⅦA族，故答案为：氯，第3周期ⅦA族； (2)上述元素中，非金属最强的元素为Cl，其在最高价氧化物的水化物中，酸性最强，化学式是HClO4；金属性最强的元素为K，其在最高价氧化物的水化物中，碱性最强，化学式是KOH，其电子式为：，故答案为：HClO4；。 18．Na H2SO4>H3PO4>H2SiO3 < 金属与非金属 【分析】由元素在周期表中的位置可知①到⑥分别为H、F、Na、Si、P、S。 解析：(1)金属性最强的元素在周期表的左下角，因此元素①→⑥中金属性最强的是Na； (2)同周期从左往右非金属性增强，非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性增强，因此④⑤⑥三种元素分别对应的最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序是H2SO4>H3PO4>H2SiO3； (3)一般来说，电子层数越多，原子半径越大，因此②③的原子半径：②<③； (4)位于金属与非金属分界线附近的元素往往常用来制造半导体。 19．Li和Li H和H 和 Na和Mg H、H、H 解析：(1)核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，属于原子的有H、H、C、Li、Na、N、Li、Mg，它们都表示核素，即共有8种核素，故答案为：8； (2)质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，在8种微粒中，Li和Li质子数都是3，而中子数分别为3和4，即二者互为同位素，H和H质子数都是1，而中子数分别为0和1，即二者互为同位素，故答案为：Li和Li；H和H； (3)在8中微粒中，质量数相等的是和，它们的质子数分别为6和7而不相同，它们不能互称同位素，故答案为：和； (4)根据质量数=质子数+中子数得，H、H、C、Li、Na、N、Li、Mg的中子数分别为0、1、8、3、12、7、4、12，因此中子数相等，但质子数不相等的是Na、Mg，故答案为：Na和Mg； (5)氢原子有三种同位素：H、H、H，故答案为：H、H、H。 20．0.1 0.2 6 5NA 解析：(1)一个水分子由两个H原子和一个O原子构成，两个氢原子可以相同也可以不同，所以如果氢原子相同有两种取法，如果氢原子不同有1种取法，氧原子有两种取法，即共有(C＋C)C＝6种取法． 故答案为：6； (2)6.02×1022个H218O的物质的量为n(H2O)=，1molH2O中含有2mol氢原子，n(H)=2n(H2O)=0.2mol， 故答案为：0.1；0.2； (3) 由H和O组成的水分子为：H2O，1个该水分子中有12个中子和10个电子，则0.5mol该水分子中含有6mol中子，5mol电子，电子数为5NA， 故答案为：6；5NA。 21．(1)0.06 (2)400 解析：（1）当V1=160mL时，此时，溶液是MgSO4、Al2(SO4)3和Na2SO4混合液，由Na+离子守恒可知，n(Na2SO4)=n(NaOH)= ×0.16L×1mol/L=0.08mol，令MgSO4为xmol，Al2(SO4)3为ymol，则：根据Mg原子、Al原子守恒有：x+2y=0.1；根据SO离子守恒有：x+3y=0.1×2-0.08，联立方程，解得：x=0.06、y=0.02；所以金属粉末中n(Mg)=0.06mol；故为： 0.06； （2）当溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全时，此时溶液是Na2SO4溶液，根据SO 离子和Na+;离子守恒有：n(Na+)=2n(Na2SO4)=2 n (H2SO4)=2×0.1L×2mol/L=0.4mol，所以，V(NaOH)==0.4L=400ml，故为：400。 22．(1) C P (2) (3) F2 Na (4) HNO3 HF (5)F->Na+>Al3+ (6)Al2O3+2OH-==2+H2O 【分析】由元素周期表结构可知，①为H，②为C，③为N，④为F，⑤为Na，⑥为Al，⑦为P，⑧为Cl。 解析：（1）由分析可知，②为C，⑦为P。 （2）⑧为Cl，其最外层有7个电子，容易得一个电子形成氯离子，其离子结构示意图为：。 （3）同一周期主族元素从左向右非金属逐渐增强，金属性逐渐减弱；同一主族从上向下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，因此①～⑧元素形成的单质中氧化性最强的是F2，还原性最强的是Na。 （4）非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，C、N、P中N的非金属性最强，因此其最高价氧化物对应的水化物HNO3的酸性最强；非金属性越强，其氢化物越稳定，C、N、F中F的非金属性最强，因此其氢化物HF最稳定。 （5）④、⑤、⑥分别为F、Na、Al，其离子结构示意图分别为：F-：，Na+；，Al3+：，三者电子层数相同，则核电荷数越大，离子半径越小，因此由大到小的顺序为：F->Na+>Al3+。 （6）Al的最高价氧化物为Al2O3，Na的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，两者反应的离子方程式为：Al2O3+2OH-==2+H2O。 23． 2CO（g）+SO2（g）=S（s）+2CO2（g）△H=-270 kJ•mol-1 变蓝 缺少尾气处理装置 Na2SiO3 饱和NaHCO3 解析：(1)已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol ②CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H2=+172.5kJ/mol ③S(s)+O2(g)=SO2(g)△H3=-296.0kJ/mol 根据盖斯定律，①-②-③得到反应的热化学方程式为：2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H=△H1-△H2-△H3=-270 kJ•mol-1； (2)①KMnO4与浓盐酸反应生成氯气，氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应生成碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色，故C中溶液变为蓝色，氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应离子方程式为：Cl2+2I-＝2Cl-+I2，则证明了非金属性：Cl＞I，过量的氯气会逸散到空气中，污染环境，可用碱液吸收，可用NaOH溶液吸收，则此装置的缺点是缺少尾气处理装置； ②碳酸和硅酸钠反应生成硅酸沉淀和碳酸钠，所以C中加Na2SiO3溶液；碳酸钙和盐酸反应是放热反应，放出的热量促进氯化氢挥发，导致制取的二氧化碳中含有HCl，HCl和硅酸钠反应生成硅酸，从而对二氧化碳产生干扰，为防止干扰，用饱和的碳酸氢钠溶液除去HCl，所以应在两装置间添加装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去。 学科网（北京）股份有限公司 $$