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）必修第一册

第四章《物质结构 元素周期律》单元训练题 一、单选题 1．工业上电解熔融Al2O3和冰晶石(NaAlF6)的混合物可制得铝。下列说法错误的是 A．离子半径：r(O2-)>r(F-) B．熔点Al2O3>Al C．氢化物的稳定性：H2O>HF D．碱性强弱：NaOH>Al(OH)3 2．下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是 A．硒在光照下导电性显著提高，可用作光敏材料 B．分子间有氢键，的热稳定性比的高 C．的溶解度比大，可用于饮用水消毒杀菌 D．具有还原性，可用于吸收含的尾气 3．X、Y、Z三种元素在周期表中的位置如图。下列说法正确的是 A．原子半径：Y>X B．单质氧化性：X>Y C．Y与X可形成 D．X、Z可形成不止一种化合物 4．某主族元素R原子的质量数为79，其离子含有45个中子和36个电子。下列关于R元素的叙述正确的是 A．R元素位于元素周期表中IIA族 B．R元素在周期表里处于第四周期 C．R元素气态氢化物的分子式为 D．R元素最高价氧化物对应水化物的化学式为 5．按照表中元素的位置，认真观察从ⅢA族的硼到ⅦA族的砹连接的一条折线，我们能从分界线附近找到 A．耐高温材料 B．新型农药材料 C．半导体材料 D．新型催化剂材料 6．已知A、B、C、D、E为元素周期表前18号元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法正确的是 A．化合物可作自来水杀菌消毒剂 B．B与E组成的化合物中只有离子键 C．非金属性强弱比较： D．A、B、C三种元素组成的化合物不可能是盐 7．均为短周期元素，它们在元素周期表的位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是次外层电子的3倍，下列说法中正确的是 X Y Z W A．原子半径： B．4种元素的氢化物中，Y元素的氢化物最稳定因为分子间有氢键 C．最高价氧化物对应水化物的酸性： D．X的最高价氧化物对应的水化物能与其气态氢化物发生反应 8．W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y的周期数是族序数的3倍；Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是 A．原子半径：r(W)<r(X)<r(Y) B．X、Y元素形成的化合物只有离子键 C．W、Z的氧化物对应的水化物均为强酸 D．X氢化物的沸点比Z的高 9．中国科学院用离子化合物钽酸锂()开发出可批量制造的新型“光学硅”芯片。下列说法错误的是 A．与互为同位素 B．中Ta的化合价为 C．中的中子数为 D．中的阳离子数为 10．W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y、Z位于同一周期且互不相邻，Q是地壳中含量最多的金属元素，上述元素组成的一种化合物的结构如图所示。下列说法正确旳是 A．W与Z可形成结构式为W-Z-Z-W的化合物 B．原子半径大小：W<X<Y<Z C．Z的氢化物的沸点一定高于Y的氢化物 D．Y、Q的最高价氧化物对应水化物之间可以发生反应 11．短周期主族元素、、、的原子序数依次增大，、、在周期表中处于相邻位置。原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，元素在地壳中的含量位居第二，的单质是目前使用量最大的主族金属元素。下列说法不正确的是 A．元素的氧化物属于两性氧化物 B．元素的单质与空气中、均可反应 C．简单氢化物的稳定性： D．简单离子半径大小顺序： 12．已知A、B、C、D、E、F、G是短周期主族元素，其原子半径与原子序数的关系如图所示，其中B、D、F原子最外层电子数之和等于F的质子数，F的简单离子半径在同周期元素中最小，D与E可形成含有非极性键的淡黄色固体，D与G同主族。下列说法正确的是 A．简单离子的半径：G>D>E> F B．简单氢化物的热稳定性：B<D<C C．化合物使石蕊溶液显红色 D．氧化物对应水化物的碱性：F>E 13．1898年，居里夫人发现了放射性元素镭，因而获得诺贝尔化学奖。在现代医学上，的放射性被用来治疗癌症。下列说法不正确的是 A．含有的中子数为135 B．元素位于周期表中第七周期IIA族 C．单质与水剧烈反应 D．镭的某核素衰变过程为→(氡)+X，则X为元素 二、非选择题 14．10种短周期主族元素a～j的原子半径、最高化合价和最低化合价随着原子序数递增的变化如图所示： 回答下列问题： (1)b在元素周期表中的位置是 ；h为光导纤维的重要组成元素，组成光导纤维主要物质的名称为 。 (2)a、c、d三种元素组成的常见离子化合物中的化学式为 。 (3)a～j中最高价氧化物对应水化物酸性最强的为 (填化学式)；e、f、g简单离子半径由大到小的顺序为 (填离子符号)。 (4)下列事实能证明j的非金属性强于i的是___________(填标号)。 A．i的简单氢化物沸点更高 B．i的简单阴离子的还原性更强 C．j的氧化物对应水化物酸性更强 D．j的单质与氢气化合更容易 (5)a、d形成的一种10电子微粒与a、i形成的一种18电子微粒能发生反应，对应的离子方程式为 。 15．是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，这五种元素和元素M的信息如下表所示。 元素 信息 Q 元素Q的一种单质可用于制作铅笔芯 W 元素W的一种单质可用于供给呼吸 X X元素的最高价氧化物对应的水化物在第三周期中碱性最强 Y 元素Y与W同族 Z Z元素的最高化合价为 M 元素M的一种氧化物是具有磁性的黑色晶体 回答下列问题： (1)X的简单离子结构示意图为 。 (2)用电子式表示化合物的形成过程： 。 (3)的原子半径由大到小为 (用元素符号表示)。 (4)简单氢化物的稳定性：Q W(填“>”或“<”)。 (5)的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱为 (用化学式表示)。 (6)写出M元素的单质与W元素的简单气态氢化物发生反应生成具有磁性的黑色晶体的化学方程式： ，该反应生成标准状况下气体时，转移 电子。 16．元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律。下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089nm)： 元素代号 A B C D E 原子半径/nm 0.16 0.143 0.102 0.099 0.074 主要化合价 ＋2 ＋3 ＋6、-2 -1 -2 (1)用元素B在周期表中的对应位置 。 (2)画出B的离子结构示意图 、离子半径 A2+ E2- (大于或小于)。 (3)B的最高价氧化物的水化物与C的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为 。 (4)上述五种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是 (填化学式)。 (5)画出E与氢原子数目比为1：1形成的化合物的电子式 。用电子式表示AD2的形成过程： 。 元素周期表体现了元素位置、结构和性质的关系，可指导我们预测和推断元素及其化合物的性质。如图是元素周期表的一部分，回答下列问题： 17．Sn在元素周期表中的位置是 ，P、S、Cl元素对应的简单离子的还原性由强到弱的顺序为 。(写离子符号) 18．根据元素周期律，推断As、Se的最高价氧化物水化物的酸性强弱： 。(填化学式)用铝热法还原下列氧化物，制得金属各1mol，消耗铝最少的是 。 A．    B．    C．    D． 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： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A D B C A D D D A 题号 11 12 13 答案 D A D 1．C 【详解】A．核外电子数相同时，核电荷数越大半径越小，故半径大小为r(O2-)>r(F-)，A正确； B．铝是金属晶体，熔点较低，Al2O3是离子晶体，熔点高，故熔点Al2O3>Al，B正确； C．元素非金属性越强，氢化物的稳定性越强，H2O<HF，C错误； D．元素金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故碱性强弱为NaOH>Al(OH)3，D正确； 故选C。 2．A 【详解】A．硒是一种半导体材料，在光照下导电性可提高近千倍，导电性显著提高，可用作光敏材料，A正确； B．非金属性N＞P，则简单气态氢化物的热稳定性比的高，与分子间氢键无关，B错误； C．O3具有强氧化性，能使细菌、病毒中的蛋白质发生变性，因此可用于饮用水消毒杀菌，与其溶解度无关，D错误； D．能与反应生成NaHSO3，该反应为非氧化还原反应，与的还原性无关，D错误； 故答案选A。 3．D 【分析】根据元素在周期表中的位置可知，X为O，Y为F，Z为S，据此作答。 【详解】A．同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，故原子半径：O>F，A错误； B．同周期元素从左到右非金属性依次增强，即单质氧化性依次增大，故氧化性：，B项错误； C．F元素无正价，不能形成，C错误； D．S与O可形成、等化合物，D项正确； 故选D。 4．B 【详解】A．R的原子序数为，为Se元素，位于周期表中第四周期VIA族，故A错误， B．由A项可知，其在周期表里处于第四周期，故B正确； C．Se位于VIA族，最高正价为＋6，最低负价为-2，气态氢化物的分子式为，故C错误； D．R元素最高价为＋6，其氧化物对应水化物的化学式为，故D错误； 故选B。 5．C 【详解】A．过渡区金属可用来制造耐高温、耐腐蚀的材料，故A不符合题意； B．非金属性较强的区域可找到制农药的元素，如F、Cl、S、P等，故B不符合题意； C．这条折线是金属和非金属元素的分界线，分界线附近的元素既有金属性又有非金属性，所以能找到半导体材料，故C符合题意； D．过渡区金属可用来寻找新型催化剂材料，故D不符合题意； 故答案选C。 6．A 【分析】A、B、C、D、E为元素周期表前18号元素，根据原子半径与主要化合价的关系图可知，B只有-2价，则B为O元素；A原子半径小于B，且化合价为+1价，则A为H元素；D的最高正价为+7价，则D为Cl元素；C的化合价有+5、-3价，且原子半径小于D，则C为N元素；E的化合价为+1价，且原子半径大于D，则E为Na元素；综上，A、B、C、D、E分别为H、O、N、Cl、Na元素。 【详解】A．化合物具有强氧化性，可用于自来水杀菌消毒，A正确； B．B与E组成的化合物包括、，中含有氧氧共价键，B错误； C．同周期元素随原子序数增大，非金属性增强，则非金属性强弱比较：，C错误； D．A、B、C三种元素可以组成化合物，属于盐类物质，D错误； 答案选A。 7．D 【分析】均为短周期元素，若Y原子的最外层电子数是次外层电子的3倍，Y是O元素；根据其在元素周期表中的相对位置，X是N元素、Z是S元素、W是Cl元素。 【详解】A．同周期元素从左到右半径依次减小，同主族元素从上到下半径依次增大，原子半径：S>Cl>N>O，故A错误； B．H2O的稳定性与共价键有关，与氢键无关，故B错误； C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，酸性HClO4>H2SO4，故B错误； D．HNO3能与NH3发生反应生成NH4NO3，故D正确； 选D。 8．D 【分析】W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体，该气体应为NO2，X的原子序数较大，所以W为N元素，X为O元素；Y的周期数是族序数的3倍，则应为第三周期第IA族元素，即Na元素；Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同，即Z的最外层电子数为7，Z的原子序数大于Na，为Cl元素，据此解答。 【详解】A．同一周期主族元素自左至右原子半径依次减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，所以原子半径Na＞N＞O，故A错误； B．Na与O可以形成Na2O2，离子中含有共价键，故B错误； C．N、Cl元素的氧化物有多种，对应的水化物不一定为强酸，例如次氯酸、HNO2为弱酸，故C错误； D．水分子间能形成氢键，所以沸点关于氯化氢的，故D正确； 答案为D。 9．D 【详解】A．与质子数相同，中子数不同，互为同位素，A正确； B．中Li为+1价，O为-2价，Ta为，B正确； C．中的中子数为，C正确； D．中阳离子为Li+，中的阳离子数为，D错误； 故选D。 10．A 【分析】W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，Q是地壳中含量最多的金属元素，Q是Al元素；X、Y、Z位于同一周期且互不相邻，X、Y、Z位于第二周期，X能形成+1价阳离子，X是Li元素；Z形成2个共价键，Z是O元素；Y形成4个共价键，Y是C元素；W能形成1个共价键，则W是H元素； 【详解】A．H与O可形成H2O2，结构式为H-O-O-H，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，原子半径大小：H<O<C<Li，故B错误； C．C可以形成固态氢化物，所以O的氢化物的沸点不一定高于C的氢化物，故C错误； D．碳酸是弱酸、氢氧化铝和碳酸不反应，故D错误； 选A。 11．D 【分析】X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，所以X为O元素，W元素在地壳中的含量位居第二，所以W为Si，元素Z的单质是目前使用量最大的主族金属元素，Z为Al，Y、Z、W在周期表中处于相邻位置，X、Y、Z、W的原子序数依次增大，则Y为Mg，综上，X为O，Y为Mg，Z为Al，W为Si，据此分析解题。 【详解】A．Z为Al，其氧化物为氧化铝，为两性氧化物，A正确； B．Y为Mg，在加热条件下可以和氧气生成Mg3N2，和氧气反应生成氧化镁，B正确； C．X为O，W为Si，其中氧的非金属性大于硅，非金属性越强，其氢化物越稳定，故简单氢化物的稳定性：，C正确； D．X为O，Y为Mg，Z为Al，这三种元素的简单离子是相同的，此时原子序数越小离子半径越大，则简单离子半径大小顺序：，D错误； 故选D。 12．A 【分析】由图判断A为第一周期，B、C、D为第二周期，E、F、G为第三周期。F的简单离子半径在同周期元素中最小，故F为Al；B、D、F的最外层电子数之和为13，故B、D最外层电子数之和为10，由此，B为C、D为O、故C为N；D与G同主族，G为S，D与E形成过氧化钠，E为Na．即A-H、B-C、C-N、D-O、E-Na、F-Al、G-S，据此分析解题。 【详解】A．G(S2-)、D(O2-)、E(Na+)、F(Al3+)，S2-有三个电子层，半径最大，其余三个离子的电子层结构相同，所带电荷数越大离子半径越小，故离子半径大小顺序应为：G(S2-)>D(O2-)>E(Na+)>F(Al3+)，A正确； B．元素非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越高，故顺序为：B(CH4)<C(NH3)<D(H2O)，B错误； C．化合物即为Na2CO3，碳酸根水溶液显碱性，故能使石蕊显蓝色，C错误；     D．金属性越强氧化物对应水化物的碱性越强，碱性：F[Al(OH)3]<E(NaOH)，D错误； 故选A。 13．D 【详解】A．含有的中子数为223-88=135，故A正确； B．是88号元素，位于周期表中第七周期IIA族，故B正确； C．是活泼金属，单质与水剧烈反应放出氢气，故C正确； D．镭的某核素衰变过程为→(氡)+X，根据质量守恒定律，X的质子数为2，所以X为He元素，故D错误； 选D。 14．(1) 第二周期IVA族 二氧化硅 (2)NH4NO3或NH4NO2 (3) HClO4 F->Na+>Mg2+ (4)BD (5)(或) 【分析】根据图中数据推断出，a为H，b为C，c为N，d为O，e为F，f为Na，g为Mg，h为Si，i为S，j为Cl。 【详解】（1）b为C元素，在周期表中位于第二周期IVA族；组成光导纤维的主要物质的名称为二氧化硅； （2）H、N、O三种元素组成的常见离子化合物的化学式为NH4NO3或NH4NO2； （3）a～j中最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸为高氯酸，化学式为HClO4；电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，故F-、Na+、Mg2+半径由大到小的顺序为 F->Na+>Mg2+； （4）A．氢化物的沸点与非金属性无关，A项错误； B．阴离子的还原性越弱，非金属单质的氧化性越强，非金属性越强，B项正确； C．只有最高价氧化物对应水化物的酸性强弱才能说明，C项错误； D．单质与氢气越容易化合，非金属性越强，D项正确； 故答案选BD； （5）a、d形成的一种10电子微粒与a、i形成的一种18电子微粒能发生反应，则a、d形成的一种10电子微粒为OH-，a、i形成的一种18电子微粒为H2S， H2O与H2S反应对应的离子方程式为：（或）。 15．(1) (2) (3) (4)< (5) (6) 0.2 【分析】Q、W、X、Y，Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，根据表格中的相关信息得：制作铅笔芯的单质是石墨，则Q是碳；供给呼吸的单质是氧气，W是氧；第三周期中碱性最强的是NaOH，X是钠；Y与W同族，Y是硫；Z最高正价为+7价，Z是氯；具有磁性、为黑色晶体的氧化物是，则M是铁。 【详解】（1） Na+的结构示意图为； （2） XZ为NaCl，为离子化合物，用电子式表示的形成过程为； （3） W、X、Y分别为O、Na、S，根据电子层数越多，半径越大；电子层数相同时，核电荷数越多，半径越小，故的原子半径由大到小为； （4）Q、W分别表示为C、O，根据元素非金属性越强，所对应简单氢化物的稳定性越强；同周期，从左至右非金属性逐渐增强，故非金属性O>C，所对应简单氢化物稳定性C<O； （5）Q、Y、Z分别为C、S、Cl，非金属性越强，最高价氧化物所对应的水化物酸性越强；因为非金属性Cl>S>C，故酸性； （6）铁单质与水蒸气反应反应生成具有磁性的黑色晶体为四氧化三铁，化学方程式为，该反应4H2~8e-，标况下2.24L氢气为0.1mol，所转移的电子为0.2mol。 16．(1)第三周期IIIA族 (2) 小于 (3)Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O (4)HClO4 (5) 【分析】短周期元素中，C、E均为-2价，且C有+6价且原子半径C＞E，故C为硫元素、E为氧元素；D为-1价，且原子半径大于氧，故D为Cl元素；A、B化合价分别为+2、+3，且原子半径A＞B＞硫，故A为Mg元素、B为Al元素。 【详解】（1）元素B为Al元素，在周期表中的位置为第三周期IIIA族。 （2） Al为第13号元素，失去最外层3个电子形成，离子结构示意图；核外电子排布相同的离子，随核电荷数增加，离子半径减小，则离子半径：。 （3）B的最高价氧化物的水化物为Al(OH)3，C的最高价氧化物的水化物为，两者发生酸碱中和反应生成硫酸铝和水，离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。 （4）述五种元素的最高价氧化物对应水化物中属于酸的有、HClO4，非金属性：，则酸性最强的是HClO4。 （5） E与氢原子数目比为1：1形成的化合物为，属于共价化合物，其电子式为；AD2为，属于离子化合物，其形成过程为。 17． 第五周期第ⅣA族 18． H3AsO4＜H2SeO4 D 【解析】17．Sn在元素周期表中的位置是第五周期第ⅣA族，非金属性越强，则对应简单离子的还原性越弱，即P、S、Cl元素对应的简单离子的还原性由强到弱的顺序为； 18．同周期从左到右非金属元素的非金属性依次增强，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：Se＞As，则酸性：H3AsO4＜H2SeO4；制备1molMn，Mn的化合价从＋4价降低到0价，转移4mol电子；同理，制备1mol的金属W、Cr、Co，转移的电子的物质的量分别为6mol、3mol、mol；根据得失电子守恒，转移的电子越少，消耗的铝越少，因此消耗铝最少的是D。 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 $$