第四章 物质结构元素周期律 单元卷 2023-2024学年高一上学期人教版（2019）化学必修第一册

第四章 物质结构元素周期律 测试题 一、选择题 1．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．18g葡萄糖中含有的羟基数为0.6NA B．标准状况下，11.2L正戊烷所含的分子数为0.5NA C．常温常压下，28g乙烯和环丙烷的混合物中含有的氢原子数为4NA D．1mol甲基(－14CD3)所含的中子数和电子数分别为11NA、10NA 2．工业上电解饱和食盐水制取的原理为：。下列关于该反应的说法错误的是 A．的结构式： B．中电解过程中被氧化为 C．存在非极性键的断裂和形成 D．饱和食盐水可用于制备纯碱 3．元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置如图所示，其中X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17，Q位于第4周期，下列说法不正确的是 A．元素X的化合价有-4、+2、+4 B．原子半径r(Q)>r(Y)>r(Z) C．Q的最高价氧化物的水化物是H3QO4 D．Y、Z的氧化物对应的水化物均是强酸 4．下列过程中，共价键被破坏的是 A．氯化氢气体溶于水 B．酒精溶于水 C．溴蒸气被木炭吸附 D．碘单质升华 5．下列有关性质的比较不能用元素周期律解释的是 A．金属性： B．酸性： C．碱性： D．热稳定性： 6．我国科研团队采用和(铪)熔合蒸发技术合成了新核素。下列说法错误的是 A．、互为同位素 B．含有142个中子 C．化学性质不活泼 D．的核电荷数为176 7．某些短周期元素的性质或原子结构信息如表所示。 元素 元素性质或原子结构信息 X M层上有6个电子 Y 最外层电子数是次外层电子数的2倍 Z 常温下的单质为双原子分子，其氢化物的水溶液呈碱性 G 元素的最高正价是+7 下列叙述错误的是 A．元素X、Z、G的最高价氧化物对应的水化物均为强酸 B．Y的最高价氧化物与Na2O2反应生成标准状况下11.2LO2，转移 C．元素Z与氢元素只能形成一种常见的微粒 D．非金属性：G>X 8．下列叙述中，正确的是 A．铝比铁活泼，但铝制品比铁制品更耐腐蚀 B．碱金属都保存在煤油中 C．碘保存在细口玻璃瓶中 D．液氯能使干燥的红布条褪色 9．下列有关化学用语表示正确的是 A．MgO 的电子式为： B．S2－的结构示意图： C．R2＋核外有a个电子，b个中子，则表示R原子符号R D．次氯酸分子的结构式：H—Cl—O 10．下列有关原子结构和元素周期律表述正确的是 A．原子序数为15的元素的最高化合价为＋3 B．第ⅦA族元素是同周期元素中非金属性最强的元素 C．Li、Na、K、Rb、Cs的得电子能力逐渐增强 D．原子序数为16的元素位于元素周期表的第三周期ⅣA族 11．在下列物质中，含有共价键的化合物是 A．Cl2 B．Na2O C．CaCl2 D．CH4 12．规范的化学试卷的上方总有相对原子质量一项，如Na-23；Cl-35.5；Br-80；I-127等，这些数值确切地说是 A．核素的相对原子质量 B．元素的近似平均相对原子质量 C．元素的平均相对原子质量 D．元素的平均相对原子质量的近似值 13．核电荷数为1-18的元素中，下列叙述正确的是 A．最外层只有1个电子的元素一定是金属元素 B．核电荷数为9的元素的原子容易获得1个电子 C．最外层电子数为次外层电子数一半的元素一定是非金属元素 D．最外层只有3个电子的元素一定是金属元素 14．下列事实不能用元素周期律知识解释的是 A．熔沸点： B．原子半径： C．碱性： D．还原性： 二、非选择题 15．回答下列问题： (1)按要求完成下列各题内容： ①NH4Cl的电子式： 。 ②HClO的结构式： 。 ③写出Cl-的结构示意图 。 ④已知阴离子R2-的原子核内有n个中子，R原子的质量数为m，则w克R2-所含有电子的物质的量是 。 (2)写出下列符合要求的方程式： ①写出NaHSO4在水溶液中的电离方程式 。 ②二氧化硫可以用氯化铁溶液吸收，生成氯化亚铁和两种强酸，该反应的离子方程式为 。 ③金属铝和氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。 16．请将对应答案的字母填在横线上。 A．O2和O3 B．、、 C．C2H4和C2H6 D．丙烷和正丁烷 E．正丁烷和异丁烷 F．和 (1)属于同分异构体的是 ； (2)属于同位素的是 ； (3)属于同系物的是 ； (4)属于同一物质的是 ； (5)属于同素异形体的是 。 17．组成A、B、C、D分子的元素原子序数均小于10，它们之间能发生如下图所示的反应。其中A的水溶液能使酚酞试液变红，组成B的元素的电负性在周期表中最大。请写出A、B、C、D的化学式： A ；B ；C ；D 。 18．用以下微粒的化学符号回答下列问题： ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ （1）上述微粒共涉及 （填数字）种元素。 （2）互为同位素的核素是 。 （3）上述微粒中，中子数相同的核素为 和 ， 和 . 19．8.1g的金属铝中先加入4mol/L的250mL的盐酸中，再向反应后的溶液中逐渐加入浓度为4mol/L的NaOH溶液，若产生7.8g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为多少 mL 20．向1L AlCl3和FeCl3混合溶液中加入含a mol NaOH的溶液时，产生的沉淀量可达最大值；继续加入NaOH溶液，沉淀开始溶解，当前后加入的NaOH总量达到b mol时，沉淀不再减少，求原溶液中Fe3+的物质的量浓度 。 21．A、B、C、D、E、F为元素周期表中前20号元素，且原子序数依次递增。A、F同主族，C、E同主族。A元素原子是所有元素中半径最小的，B元素的最高价氧化物对应的水化物能够与它的简单氢化物发生化合反应生成盐，C元素原子的最外层电子数是其内层电子数的三倍，D元素的最外层电子数等于其族序数。请回答以下问题： (1)F在元素周期表中的位置为 。B元素的名称为 。 (2)E的简单离子结构示意图为 。 (3)D的最高价氧化物与F的最高价氧化物对应水化物之间反应的离子方程式为： 。 (4)A、C两种元素按原子个数之比为1∶1组成的常见液态化合物，在酸性溶液中能将Fe2+氧化，写出该反应的离子方程式： 。 (5)请用文字描述检验某溶液中是否含元素F的操作： 。 (6)物质甲是一种高能燃料，由A、B两元素组成，1mol甲分子中含有的电子数为18NA，请写出甲的化学式 。 22．为了探究氯、溴、硫的非金属性强弱，设计如下实验装置(加热及夹持装置已略)。 (1)仪器a的名称是 。试剂X是 。 (2)写出装置A中发生反应的化学方程式: (3)装置E中NaOH溶液的作用是 (4)反应一段时间后，观察到装置C中溶液变为橙黄色，说明非金属性:Cl Br( 填“>"或"<")。 (5)打开装置C中的活塞，将装置C中的溶液逐渐滴入装置D中，振荡。观察到的现象是 ，写出可能发生反应的离子方程式: 写一个即可），根据此现象不一定能说明溴的非金属性比硫强，原因是 。 【参考答案】 一、选择题 1．C 解析：A．一个葡萄糖分子中含有5个羟基，18g葡萄糖为0.1mol，含有羟基数为0.5mol，A错误； B．标准状况下，正戊烷不是气体，11.2L正戊烷的物质的量远大于0.5mol，含有的分子数大于0.5mol，B错误； C．乙烯和环丙烷的最简式都是CH2，28g两者的混合物含有2molCH2，含有的氢原子数为4mol，C正确； D．一个-14CD3中含有11个中子和9个电子，1mol甲基(-14CD3)含有11mol中子和9mol电子，D错误； 故答案选C。 2．C 解析：A．的结构式：，A正确； B．电解过程中中的化合价由-1→0，化合价升高，被氧化为，B正确； C．水中存在O-H极性键、氯气分子中存在非极性键，存在极性键的断裂和非极性键的形成，C错误； D．以饱和食盐水、NH3和CO2为原料，可以制取纯碱，D正确； 答案选C。 3．D 【分析】元素Q位于第四周期，由元素在周期表中相对位置，可知X处于第二周期，Y、Z处于第三周期，X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17，设Y原子最外层电子数为y,则X原子最外层电子数为y-2，Z原子最外层电子数为y+1，故y+y-2+y+1=17，解答y=6，故Y为S元素，则X为C元素、Z为Cl元素、Q为As元素。 解析：由分析可知，X为C、Y为S、Z为Cl、Q为As； A．X为C元素，有-4，+2，+4等多种价态，故A正确； B．同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径r(As)＞r(S)＞r(Cl)，故B正确； C．Q为As元素，位于ⅤA族，最高化合价为+5价，As元素的最高价氧化物的水化物是H3AsO4，故C正确； D．Y、Z的氧化物对应的水化物若为H2SO3、HClO均属于弱酸，故D错误； 故选：D。 4．A 解析：A．氯化氢气体溶于水后发生完全电离，生成H+、Cl-，共价键被破坏，A符合题意； B．酒精溶于水，形成酒精溶液，乙醇和水分子都保持不变，没有发生化学键的断裂，B不符合题意； C．溴蒸气被木炭吸附后，仍以溴分子形式存在，共价键没有被破坏，C不符合题意； D．碘单质升华后，碘分子不变，只改变碘分子间的距离，没有破坏共价键，D不符合题意； 故选A。 5．B 解析：A．同周期从左到右金属性逐渐减弱，因此金属性：，故A不符合题意； B．不是最高价含氧酸，不能用元素周期律解释酸性强弱，故B符合题意； C．同周期从左到右金属性逐渐减弱，其最高价氧化物对应水化物碱性逐渐减弱，因此碱性：，故C不符合题意； D．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，其氢化物稳定性逐渐减弱，因此热稳定性：，故D不符合题意。 综上所述，答案为B。 6．D 解析：A．、的质子数相同，但质量数不同，二者互为同位素，A正确； B．的质量数为232，质子数为90，则含有的中子数为232-90=142，B正确； C．的质子数为18，原子结构示意图为，原子的最外层电子数为8，所以化学性质不活泼，C正确； D．的质子数为72，则核电荷数为72，D错误； 故选D。 7．C 【分析】X、Y、Z、G是短周期元素，X的M层上有6个电子，则X为S元素，Y最外层电子数是次外层电子数的2倍，则Y核外电子数为2+4=6,Y为C元素，常温下Z的单质为双原子分子，其氢化物的水溶液呈碱性，则Z为N元素，G元素的最高正价是+7，则G为Cl元素，综上，X为S，Y为C，Z为N，G为Cl； 解析：A．元素X、Z、G的最高价氧化物对应的水化物分别为硫酸、硝酸和高氯酸，均为强酸，A正确； B．Y的最高价氧化物与Na2O2反应，即，存在关系式：，则生成标准状况下11.2L即0.5molO2，转移，B正确； C．元素Z与氢元素能形成常见的微粒有NH3、NH，C不正确； D．同周期从左到右元素非金属性递增，则非金属性：G(Cl)＞X(S)，D正确； 答案选C。 8．A 解析：A．铝比铁活泼，铝易被空气中的氧气氧化为致密的氧化铝薄膜，防止内层金属铝继续被氧化，而铁锈是疏松的，不能保护内层金属铁，故铝制品比铁制品更耐腐蚀，故A正确； B．金属锂的密度比煤油小，应保存在石蜡中，故B错误； C．碘为固体，易升华，应保存在广口棕色玻璃瓶中，故C错误； D．液氯只有氯气分子，氯气没有漂白性，不能使干燥的红布条褪色，故D错误； 故选A。 9．C 解析：A．MgO的电子式为：，A错误； B．的结构示意图：，B错误； C．核外有a个电子，b个中子，则表示R原子符号，C正确； D．次氯酸分子的结构式：，D错误； 故选C。 10．B 解析：A．原子序数为15的元素为P，其最高化合价为+5，A错误； B．第ⅦA族元素是同周期中最靠右的元素(不考虑稀有气体)，同周期从左向右非金属性逐渐增强，B正确； C．Li、Na、K、Rb、Cs的原子半径逐渐增大，金属性逐渐增强，所以失电子能力逐渐增强，C错误； D．原子序数为16的元素为S，处于周期表的第三周期的ⅥA族，D错误； 答案选B。 11．D 解析：A．氯气为含有共价键的单质，A错误； B．氧化钠为含有离子键的化合物，B错误； C．氯化钙为含有离子键的化合物，C错误； D．甲烷为含有共价键的化合物，D正确； 答案选D。 12．D 解析：同种元素可能有多种核素，不同核素的相对原子质量不同，Na-23；Cl-35.5；Br-80；I-127等，这些数值是元素的平均相对原子质量的近似值，故选D。 13．B 解析：A．最外层只有一个电子的有H、Li、Na，A错误； B．核电荷数为9的为F元素，F原子最外层有7个电子，易获得1个电子，B正确； C．满足条件的元素有Li、Si，C错误； D．最外层有3个电子的元素有B和Al，D错误； 答案选B。 14．A 解析：A．熔沸点，是因为H2O分子间能形成氢键，不能用元素周期律知识解释，故选A； B．同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，所以原子半径，故不选B； C．同主族元素从上到下，金属性增强，最高价氧化物的水化物碱性增强，所以碱性，故不选C； D．同周期元素从左到右，元素非金属性增强，气态氢化物的还原性减弱，所以还原性，故不选D； 选A。 二、非选择题 15．(1) H-O-Cl （m-n+2）mol (2) NaHSO4=Na++H++SO 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 解析：（1）①氯化铵是离子化合物，由铵根离子与氯离子构成，其电子式为； ②HClO的结构式H-O-Cl； ③氯离子质子数为17，电子数为18，核外各层上电子数分别为2、8、8，其结构示意图为； ④元素R的质量数为m,其摩尔质量为mg/mol,则wg R2-阴离子物质的量为mol，离子Rn-核外有n个中子，质量数=质子数+中子数，则质子数为：m-n,阴离子中质子数+所带负电荷数=核外电子数，则R2-离子的核外电子总数为：m-n+2， 所以wg R2-电子的物质的量为：mol×（m-n+2）=（m-n+2）mol； （2）①NaHSO4在水溶液中的电离方程式NaHSO4=Na++H++SO； ②二氧化硫可以用氯化铁溶液吸收，生成氯化亚铁和两种强酸，该反应的离子方程式为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+； ③金属铝和氢氧化钠溶液反应的化学方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。 16．(1)E (2)B (3)D (4)F (5)A 解析：（1）正丁烷和异丁烷分子式相同，结构式不同，互为同分异构体，故答案为：E。 （2）、、 质子数相同，中子数不同，互为同位素，故答案为：B。 （3）丙烷和正丁烷结构相似，分子组成上相差若1个CH2原子团，互为同系物，故答案为：D。 （4）甲烷是正四面体结构，二氯代物只有一种，和属于同一物质，故答案为：F。 （5）O2和O3是O元素构成的不同单质，互为同素异形体，故答案为：A。 17． F2 HF N2 解析：A的水溶液能使酚酞试液变红，结合A的结构模型可知A为NH3，组成B的元素的电负性在周期表中最大，则B为F元素组成的单质，为F2；结合生成物的结构模型可知生成HF和N2，C为HF，D为N2，发生反应的方程式为2 NH3+3 F2=6HF+ N2； 18．（两者可互换位置） （两者可互换位置） 解析：（1）①和②属于同位素，⑥和⑦属于同属异形体，则有Li、N、C、O、Na、Mg共6中元素，故答案为：6； （2）质子数相同而质量数不同的同种元素的不同核素叫同位素，由此定义可知，、属于同位素，故答案为：、； （3）与的中子数相同均为8；与的中子数均为12，故答案为：；；；。 19．100mL或者300 mL 解析：试题分析：n(Al)= = 0.3mol，n(HCl)=" 4mol/L×0.25L=" 1mol，n[Al(OH)3]= = 0.1mol。 根据反应关系，Al～3HCl，可知铝完全溶解，溶液中还有HCl剩余。则加入NaOH溶液，先与剩余的HCl发生中和反应，再与AlCl3反应生成Al(OH)3沉淀，若NaOH溶液足够，最终Al(OH)3沉淀完全溶解。 （1） 若加入的NaOH不足，反应后溶液中溶质为AlCl3和NaCl 金属铝为0.3mol，产生Al(OH)3 0.1mol，则溶液中的AlCl3为0.2mol 根据氯原子守恒 ：n(NaCl) = 1mol－0.2×3mol=0.4mol 根据Na原子守恒：n(NaOH)=0.4mol V(NaOH)=0.4mol÷4mol/L=100mL （2） 若加入的NaOH过量，反应后溶液中溶质为NaAlO2和NaCl 金属铝为0.3mol，产生 Al(OH)3 0.1mol，则溶液中的NaAlO2为0.2mol 根据氯原子守恒： n(NaCl)=1mol 根据Na原子守恒：n(NaOH)=1.2mol V(NaOH)=1.2mol÷4mol/L=300mL 20．mol/L 解析：根据反应方程式：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，可知原沉淀中Al(OH)3的物质的量为：n[Al(OH)3]=n(NaOH)=(b-a)mol，由AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl可知生成Al(OH)3过程中消耗的NaOH的物质的量为：3(b-a)mol，则与Fe3+反应的NaOH的物质的量为：a-3(b-a)=(4a-3b)mol，根据反应FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl可知，n(Fe3+)=mol，则原溶液中Fe3+的物质的量浓度为：c= =mol/L，故答案为：mol/L。 21．(1) 第四周期第IA族 氮 (2) (3)Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]- (4)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O (5)先用铂丝蘸取稀盐酸在酒精灯火焰上灼烧至无色，再蘸取待测液在酒精灯上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，若火焰呈紫色则含有钾元素 (6)N2H4 【分析】A元素原子是所有元素中半径最小的，A为H元素；B元素的最高价氧化物对应的水化物能够与它的简单氢化物发生化合反应生成盐，B为N元素；C元素原子的最外层电子数是其内层电子数的三倍，最外层电子数为6，C为O元素； C、E同主族，E为S元素；D元素的最外层电子数等于其族序数，D为Al元素；A、B、C、D、E、F为元素周期表中前20号元素，且原子序数依次递增，A、F同主族，F为K元素； 解析：（1）F为K元素，为第四周期第IA族；B为N元素。 （2）E为S元素，原子序数为16，其简单离子结构示意图为： （3）D为Al元素，其最高价氧化物为Al2O3， F的最高价氧化物对应水化物为KOH，其反应的离子方程式为：Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]- （4）A、C两种元素按原子个数之比为1∶1组成的常见液态化合物为H2O2，在酸性溶液中与Fe2+反应的离子方程式为：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O； （5）元素F为K元素，需用颜色试验来检验，先用铂丝蘸取稀盐酸在酒精灯火焰上灼烧至无色，再蘸取待测液在酒精灯上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，若火焰呈紫色则含有钾元素 （6）由A、B两元素（即N、H两元素）组成，且1mol该分子中含有的电子数为18NA，则该物质为N2H4。 22． 圆底烧瓶 浓盐酸 MnO2 +4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O 吸收多余氯气，防止污染环境 > 溶液变浑浊 Br2 +S2-=2Br- +S↓(或Cl2+S2-=2C1- +S↓) 溴水中可能含有氯气，干扰实验 【分析】为了探究氯、溴、硫的非金属性强弱，装置A用于制备Cl2，装置C是验证Cl2的氧化性强于Br2 的氧化性，C装置生成的Br2 氧化D装置中的S2-，证明Br2 的氧化性强于S的。E装置是尾气吸收处理，防止污染环境。 解析：（1）装置A用于制备Cl2，仪器a是圆底烧瓶，试剂X是浓盐酸； （2）装置A中浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气，反应的化学方程式为MnO2 +4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O ； （3）氯气是有毒气体，装置E是尾气处理装置，故装置E中NaOH溶液的作用是吸收多余氯气，防止污染环境； （4）反应一段时间后，观察到装置C中溶液变为橙黄色，是因为Cl2把装置C中的Br-氧化成Br2，反应的离子方程式为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-，说明非金属性：Cl>Br； （5）打开装置C中的活塞，将装置C中的溶液逐渐滴入装置D中，振荡。装置C中生成的Br2或者装置C中溶解了未反应完全的Cl2氧化装置D中的S2-，生成淡黄色的硫单质，可能发生反应的离子方程式为Br2 +S2-=2Br- +S↓(或Cl2+S2-=2C1- +S↓)。 学科网（北京）股份有限公司 $$