第四章 物质结构元素周期律 单元测试 -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．X、Y、Z、M、Q为元素周期表的前20号元素，且原子序数依次增大。X是元素周期表中原子半径最小的元素，元素Y的周期数是其最外层电子数的，X与Z同主族，M与Y原子最外层电子数相同。Z、M、Q原子的最外层电子数之和与Y的核电荷数相同。下列说法错误的是 A．简单离子的半径： B．最高价氧化物对应水化物的碱性： C．ZX为离子化合物，其中X元素的化合价为+1 D．X、Y、Z形成的化合物可以与M的最高价氧化物的水化物发生中和反应 2．某种食品添加剂含有短周期元素A、B、C、D、E，其最高正化合价或最低负化合价与原子序数的关系如终所示 以下说法不正确的是 A．简单氢化物的稳定性E小于B B．C是短周期中原子半径最大的原子 C．D的最高价氧化物的水化物为强碱 D．D、E分别与A形成的化合物均能与溶液反应 3．化学物质在生活生产中有着广泛的用途，下列说法不正确的是 A．：制造氢弹 B．：呼吸面具供氧剂 C．漂白液：漂白棉麻纸张 D．：食品干燥剂 4．化学是一门以实验为基础的学科。下列所选试剂(或操作)和实验装置合理的是 A．甲：验证和的还原性强弱 B．乙：制备氢氧化亚铁 C．丙：除去中少量的、 D．丁：比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性 5．日本福岛核事故向环境中排放的放射性物质中含有和。下列有关和的说法中正确的是 A．和属于两种元素 B．和互称为同位素 C．和是同一种核素 D．和互称为同素异形体 6．下列事实与元素周期律相关知识无关的是 A．用金属Na与KCl反应冶炼金属钾 B．向粉末中加入稀硝酸，固体逐渐溶解并有无色气体产生 C．和暗处即化合爆炸，而和化合需光照或点燃 D．Na和水剧烈反应，Mg和热水缓慢反应，而Al难以和水反应 7．F是非金属性最强的元素，关于含氟化合物HFO，下列推测不合理的是 A．HFO是共价化合物 B．HFO中F为+1价 C．HFO是一种酸 D．HFO性质不稳定 8．2016年IUPAC将第117号元素命名为Ts(中文名“硼”，tián)，Ts的原子核外最外层电子数是7，下列说法不正确的是 A．Ts的单质在常温下是气体 B．Ts是第7周期第VIIA族元素 C．Ts的最高正价为+7 D．Ts在同族元素中非金属性最弱 9．W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19，Y最外层电子数与其K层电子数相等，是形成酸雨的物质之一，下列说法正确的是 A．原子半径： B．X与W可形成离子化合物 C．Y的氧化物常用作耐火材料 D．X的简单气态氢化物热稳定性比Z的强 10．反应可用于脱除污水中残留的Cl2。下列说法正确的是 A．Na+的结构示意图： B．Cl2的电子式： C．中子数为17的硫原子： D．H2O的电离方程式： 11．几种短周期元素的原子半径和主要化合价见下表，下列说法中正确的是 元素代号 X Y Z L M Q 原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 0.099 0.077 0.074 主要化合价 +2 +3 +6、-2 +7、-1 +4、-4 -2 A．X与Q通过共价键形成化合物 B．M在周期表中的位置：二周期ⅣA族 C．Z、L的最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>L D．等物质的量的X、Y的单质与足量的盐酸反应，生成的一样多 12．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。若Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，则下列说法中，正确的是 A．原子半径：W>Z>Y>X B．简单氢化物稳定性：Z>Y C．H、X、Y三种元素可形成离子化合物 D．W单质能与水反应，生成两种具有漂白性的物质 13．一种医药分子结构如下图所示。已知X、Y、Z、W、E的原子序数依次增大，X是原子半径最小的元素，Y的最高正价与最低负价绝对值相等，Z的L层电子数是K层的3倍，W、E的半径同周期最小(不考虑稀有气体原子)。下列说法正确的是 A．原子半径：Y＜Z B．含有非极性键 C．非金属性：W>Z D．该分子中所有原子的最外层都满足8电子结构 14．杭州亚运会主火炬塔燃料甲醇的燃烧-再生流程如图所示。有关说法错误的是 A．过程①中产生的为氧化产物 B．过程②的反应为： C．该流程涉及离子键的断裂与形成 D．该流程可实现废碳循环利用 二、非选择题 15．我国科学家利用铜基单原子催化剂将二氧化碳转化为高价值液体燃料甲酸(CH2O2)，该成果于2021年12月14日在顶级学术期刊《自然》上发表。 (1)铜原子的结构示意图及铜在元素周期表中的部分信息如图所示，则x= ，y= 。 (2)如图是二氧化碳转化为甲酸的反应的微观示意图，该反应的化学方程式为 。 16．下图表示铷(Rb)及其化合物的产业链，回答相应问题。 、 (1)从卤水中分离铷离子常用离子交换法，而离子大小是影响交换效果的因素，铷的离子半径 (填“小于”或“大于”)钾的离子半径。 (2)写出由氧化铷制备氢氧化铷的化学方程式： 。 (3)写出由氯化铷制备硝酸铷的化学方程式： 。 (4)离子推进火箭是通过电离原子气体，转化为阳离子，然后离子被电场力作用加速，通过排气口射出推进器，产生反作用力推动火箭。单质铷适合用于离子推进火箭的原因是 。 17．元素的原子序数依次增大且小于20，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。 (1)Z离子的结构示意图是 ，Y、Z、Q、R的简单离子的半径由大到小的顺序是 (用离子符号表示)。 (2)Q元素在元素周期表中的位置是 ，关于Q所在主族的单质及化合物的叙述错误的是 (填字母)。 A．从上到下，单质颜色越来越深，熔、沸点越来越高 B．单质均可与水发生反应生成两种酸 C．单质均具有强氧化性，能将氧化至 D．氢化物均易溶子水，但不全为强酸 (3)和能形成一种分子式为的化合物，该化合物的电子式为 *。 (4)用电子式表示与Y同主族且原子半径最小的元素和Q形成化合物的形成过程： 。 (5)下列事实不能说明的非金属性比的非金属性强的是_____(填字母)。 A．将的单质通入的气态氢化物形成的溶液中，存淡黄色沉淀产生 B．化合物中，的化合价为价 C．与化合时产物中为价，与化合时产物中为价 D．二者的单质分别与钠反应，只降到价，降到价 18．由我国自主研发的“奋斗者号潜水艇在太平洋马里亚纳海沟成功坐底，创造了中国载人深潜的新纪录。 (1)过氧化钠可用作潜水艇的供氧剂，过氧化钠中存在的化学键 ，写出的电子式 ，写出和反应的化学方程式： ，该反应中生成1mol 转移的电子数为 。 (2)某实验小组通过如图所示实验，探究与水的反应，下列说法正确的是___________。(不定项) A．②中的大量气泡主要成分是氢气 B．③中溶液变红，说明有酸性物质生成 C．④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的 D．⑤中的主要作用是验证溶液中存在过氧化氢 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 C B A B A B A CD D 题号 11 12 13 14 答案 B C C C 1．C 【分析】X是元素周期表中原子半径最小的元素，因此X为H．元素Y的周期数是其最外层电子数的，即为O，X、Z同主族，因此Z为Na．M、Y原子最外层电子数相同即M为S。Z、M、Q原子的最外层电子数之和与Y的核电荷数相同，可知Q为K。综上可知，X为H，Y为O，Z为Na，M为S，Q为K。 【详解】A．相同电子层的粒子，核电荷数多的半径小，简单离子半径为：S2−>K+，即，A正确； B．K金属性强于Na，所以氢氧化钾碱性强于氢氧化钠，即，B正确； C．ZX为NaH属于离子化合物，H为−1价，C错误； D．X、Y、Z形成的化合物为氢氧化钠，M最高价氧化物的水化物为硫酸，可以发生中和反应，D正确。 故选C。 2．C 【分析】短周期元素A、B、C、D、E中，E的最高价为+6，A的最低价为-2，则E为S元素、d为O元素；C的最高价为+1，其原子序数大于O，则C为Na元素；B的最低价为-1，其原子序数大于S，则C为Cl元素；D的最高价为+3，其原子序数大于Na，则D为A1元素，然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。 【详解】根据上述分析可知：A是O，B是Cl，C是Na，D是Al，E是S元素。 A．元素的非金属性越强，其形成的简单氢化物的稳定性就越强。B是Cl，E是S元素，元素的非金属性：S＜Cl，所以简单氢化物的稳定性：H2S＜HCl，A正确； B．C是Na，位于元素周期表第三周期第ⅠA族。同一周期元素，原子序数越大原子半径越小；同一主族元素原子序数越大，原子半径就越大，故Na原子是短周期中原子半径最大的原子，B正确； C．D是Al，位于元素周期表金属与非金属性交界处，其最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物，不属于强碱，C错误； D．根据上述分析可知：A是O，D是Al，E是S元素，O与Al、S两种元素形成的化合物分别是Al2O3、SO2。其中Al2O3是两性氧化物，能够与强酸、强碱发生反应；SO2是酸性氧化物，能够与强碱反应，因此SO2，Al2O3都可以与强碱NaOH溶液反应，D正确； 故合理选项是C。 3．B 【详解】A．能发生核聚变，可用于制造氢弹，故A正确； B．呼吸面具供氧剂是Na2O2，故B错误； C．漂白液具有漂白性，用于漂白棉麻纸张，故C正确；     D．能和水反应生成氢氧化钙，用于食品干燥剂，故D正确； 选B。 4．A 【详解】A．少量Cl2与FeBr2充分反应，将混合液滴入CCl4中，溶液分层，上层黄色，下层无色，说明Cl2优先将Fe2+氧化为Fe3+，证明Fe2+的还原性比Br-强，A正确； B．Fe2+易被空气中氧气氧化，此方法无法实现Fe(OH)2的制备，B错误； C．CO2也能与Na2CO3溶液发生反应生成NaHCO3，C错误； D．碳酸氢钠与碳酸钠应交换位置，间接加热的先分解，D错误； 故选A。 5．B 【详解】A．和质子数相等，属于同一种元素，故A错误； B．和质子数相等、中子数不同，互称为同位素，故B正确； C．和中子数不相等，是两种不同的核素，故C错误；     D．和是质子数相等、中子数不同的原子，互称为同位素，故D错误； 选B。 6．A 【详解】A．工业上用钠制取钾：Na+KCl=K↑+NaCl（高温）是利用化学平衡，金属钠与氯化钾的反应时，钾的沸点比钠低，不断地将钾的蒸气分离出去，就能使反应持续进行，与元素周期律，A正确； B．向粉末中加入稀硝酸，固体逐渐溶解并有无色气体产生，说明硝酸的酸性强于碳酸的酸性，两者都是最高价氧化为对应的水化物，说明非金属N>C，与元素周期律有关，B错误； C．和暗处即化合爆炸，而和化合需光照或点燃，说明F的非金属性强于Cl，与元素周期律有关，C错误； D．Na和水剧烈反应，Mg和热水缓慢反应，而Al难以和水反应，说明金属性Na>Mg>Al，与元素周期律有关，D错误； 故选A。 7．B 【详解】A．HFO通过共用电子对连接原子，形成H-O-F的结构式，HFO酯含共价键，因此是共价化合物，故A不符合题意； B．HFO的结构式为H-O-F，氟元素非金属性比氧元素非金属性强，因此分子中F元素为-1价，在H-O中，由于O的非金属性强，共用电子对偏向O，使得O在这里得到-1价，而在O-F中，由于F的非金属性更强，共用电子对偏向F，导致O在这里得到+1价，综合这两个部分，O的总化合价为0价，故B符合题意； C．HFO能电离生成H+，则HFO是一种酸，故C不符合题意； D．HFO中F为-1价，具有强氧化性，性质不稳定，故D不符合题意； 故选：B。 8．A 【分析】该元素的原子序数为117，位于第七周期，该原子核外最外层有7个电子，位于第ⅦA族，因此Ts是第7周期第VIIA族元素。 【详解】A．第ⅦA族元素随原子序数越大，单质由气体递变为固体，碘为固体，则Ts的单质在常温下是固体，故A错误； B．根据分析可知，Ts是第7周期第VIIA族元素，故B正确； C．Ts是第VIIA族元素，主族元素的最高正价等于其主族序数，最高正价和负价的绝对值之和为8，所以Ts的主要化合价-1、+7，故C正确； D．Ts位于第七周期第VIIA族，同主族元素从上往下，非金属性逐渐减弱，因此Ts在同族元素中非金属性最弱，故D正确； 故答案选A。 9．CD 【分析】W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，是形成酸雨的物质之一，则Z是S，X是O，Y最外层电子数与其K层电子数相等，且原子序数大于O，则Y是Mg，最外层电子数之和为19，则W最外层电子数为19-6-2-6=5，则W是N，由此分析回答； 【详解】A．X、Y、Z分别是O、Mg、S，同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下，元素原子半径逐渐增大，原子半径O＜S＜Mg，A错误； B．X与W分别为O和N，只能形成共价化合物，B错误； C．Y的氧化物即为MgO，熔点高，可作耐火材料，C正确； D．同一主族从上到下，非金属形逐渐减弱，非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，故X的简单气态氢化物热稳定性比Z的强，D正确； 故选CD。 10．D 【详解】 A．Na+的核外电子数为10，结构示意图为，A不正确； B．Cl2中，两个Cl原子间形成一对共用电子，另外，每个Cl原子的最外层还有3个孤电子对，电子式为，B不正确； C．中子数为17的硫原子，其质子数为16，则质量数为33，可表示为：，C不正确； D．H2O为弱电解质，发生微弱的电离，电离方程式：，D正确； 故选D。 11．B 【分析】短周期元素，由元素的化合价可知，Q只有-2价，则Q为O元素，Z有+6、-2价，可知Z为S元素；L有+7、-1价，则L为氯元素；M有+4、-4价，原子半径L＞M，则M为C元素；X为+2价，Y为+3价，原子半径X＞Y＞Z，所以X为Mg元素，Y为Al元素；结合元素周期律及物质的量结构与性质解答； 【详解】A．Mg元素与O元素形成的是离子键，故A错误； B．则M为C元素，在周期表的位置为第二周期ⅣA族，故B正确； C．由于S的非金属性弱于Cl，故最高价氧化物对应水化物的酸性：S<Cl，故C错误； D．X为Mg，Y为Al，等物质的量的X、Y的单质与足量盐酸反应，根据电子转移守恒可知，二者生成H2为2：3，故D错误； 答案选B。 12．C 【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，则X、Y是第二周期元素，Z、W是第三周期元素，若Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，则Y是O元素，则X、Y、Z、W分别是N、O、S、Cl。 【详解】A．原子半径：S>Cl>N>O，即Z > W >X>Y，A错误； B．非金属性：O>S，则简单氢化物稳定性：Y>Z，B错误； C．H、X、Y三种元素可形成离子化合物NH4NO3，C正确； D．氯气能与水反应，生成一种具有漂白性的物质（次氯酸），D错误； 故选C。 13．C 【分析】根据题意，X是 H元素，Y是 C元素，Z是O元素，由于原子序数依次增大，且W、E是同周期内半径最小，分别为F和Cl，据此分析选项； 【详解】A．根据分析，Y、Z分别为C、O元素，属于第二周期，同一周期内，原子半径从左到右逐渐减小，则Y＞Z，A错误； B．根据分析，X、Z分别为H、O元素，X2Z为水分子，不含非极性键，B错误； C．根据分析，W、Z分别为F、O元素，同一周期内，非金属性从左到右逐渐增强，即W＞Z，C正确； D．题目所给分子结构图中，X为H原子，H原子最外层只能容纳2电子，D错误； 答案选C。 14．C 【详解】A．过程①甲醇燃烧生成，C元素化合价由-2价升高到+4价，发生氧化反应，为氧化产物，A正确； B．由图示可知，与反应生成甲醇和水，方程式为，B正确； C．该过程只涉及到共价键的断裂与形成，不涉及离子键的断裂与形成，C错误； D．该过程甲醇燃烧生成二氧化碳，二氧化碳再合成甲醇，可实现废碳的循环利用，D正确； 故选C。 15．(1) 29 1 (2) 【详解】（1）原子的核内质子数=原子序数，则x=29，核内质子数等于核外电子数，则29=2+8+18+y，则y=1； （2）由微观示意图，二氧化碳和H2O转化为甲酸，该反应的化学方程式为。 16．(1)大于 (2) (3) (4)铷的金属性强，易于失去电子而转化为阳离子 【详解】（1）铷和钾属于同一主族元素，其中铷离子电子层多，离子半径大，铷的离子半径大于钾的离子半径。 （2）类比氧化钠和水的反应可知，氧化铷制备氢氧化铷的化学方程式为。 （3）类比氯化钠和硝酸银反应可知，氯化铷制备硝酸铷的化学方程式为。 （4）离子推进火箭是通过电离原子气体，转化为阳离子，然后离子被电场力作用加速，通过排气口射出推进器，产生反作用力推动火箭，所以越易失电子转化为阳离子的金属适合用于离子推进火箭，单质铷适合用于离子推进火箭的原因是铷的金属性强，易于失去电子而转化为阳离子。 17．(1) (2) 第三周期第ⅧA族 BC (3) (4) (5)D 【分析】R、Y最外层只有1个电子，说明位于ⅠA族，五种元素的原子序数依次增大，且原子序数小于20，根据原子半径大小比较规律，推出为为，的最外层电子数为4，位于ⅣA，推出为的最外层电子数为6，位于ⅥA族，即为最外层电子数为7，位于ⅦA族，即为，据此分析； 【详解】（1） 根据上述分析，为，其离子形式为，硫离子结构示意图为；根据分析，简单离子半径由大到小的顺序为； （2）A．根据上述分析，为，位于第三周期ⅦA族，卤族元素从上到下，单质颜色从浅黄绿色黄绿色红棕色棕黑色，状态从气体液体固体，熔、沸点越来越高，故A说法正确； B．与水反应生成和氧气，只生成一种酸，故B说法错误； C．单质均具有强氧化性，但不能将氧化成，只能氧化成，故C说法错误； D．氢氟酸属于弱酸，故D说法正确； 答案选BC； （3）与形成的为，它的电子式为； （4） 与同主族原子半径最小的元素是，和形成的化合物为，HCl属于共价化合物，用电子式表示形成过程 （5）A．氯气与反应，氯气的氧化性强于，则的非金属性强于，故A不符合题意； B．为，Cl显价，说明的非金属性强于，故B不符合题意； C．与变价金属反应，将金属氧化成较高价态，与变价金属反应，将金属氧化成最高价态，从而能够说明的非金属性强于，故C不符合题意； D．得电子的多少，不能说明非金属性强弱，故D符合题意； 答案选D。 18．(1) 离子键、非极性共价键 2NA (2)CD 【详解】（1） 中钠离子与过氧根离子间形成离子键，过氧根离子中氧与氧原子间形成非极性共价键；电子式为；与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，方程式为；产物氧气由过氧化钠中-1价转化而来，每生成1mol O2转移2mol电子，转移电子数为2NA； （2）A．②中的大量气泡主要成分是氧气，故A错误； B．③中溶液变红，说明有碱性物质生成，故B错误； C．④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质，具有漂白性，将酚酞氧化使其褪色，故C正确； D．⑤中MnO2可催化过氧化氢分解成氧气，通过实现现象可验证溶液中存在过氧化氢，故D正确； 故答案为：CD。 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 $$