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．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．X、Y、Z、W四种元素，原子序数小于18且依次增大。其中X元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍；Y元素最外层电子数比其次外层电子数多4个；Z元素原子最外层有1个电子；W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数。下列说法正确的是 A．化合物XY属于酸性氧化物 B．W的氧化物对应水化物都是强酸 C．化合物能与发生化合反应 D．化合物中阴、阳离子的最外层电子数均达到8个电子稳定结构 3．1819年德国矿物学教授E．Mitscherlich发现了化合物中的同晶形规律，这个规律是：相同晶型的化合物具有相同数目的原子且原子以相同的方式结合。例如，和就是互为同晶型的两种化合物。化学家们后来利用这一规律来推测当时某些元素的相对原子质量。现在已知两种非金属元素和的含氧酸钠盐互为同晶型化合物，在的含氧酸钠盐中，钠元素的质量分数为，A元素的质量分数为，其余为氧；在的含氧酸钠盐中，钠元素的质量分数为，B元素的质量分数为，其余为氧。若元素的相对原子质量为，则元素的相对原子质量是 A． B． C． D． 4．辽阳市是国务院批复确定的以石化产业为主的现代工业城市，一种液化石油气在活性炭作用下脱硫机理如图所示，下列说法正确的是 A．反应过程中有极性键和非极性键的断裂 B．总反应为 C．反应中每转移，消耗 D．的分子结构模型为 5．占自然界中硫元素的绝大部分，不会发生放射性衰变；在自然界中约占硫元素的4.2％，它被广泛应用于地球化学、生物化学和环境科学等领域的研究中。下列说法正确的是 A．和是S的同种核素 B．和的中子数均为16 C．和互为同位素 D．硫离子的结构示意图为 6．日本核污水排放问题引发全球民众的广泛关注，核污染水中含高达64种核放射性元素如氚等，其中对海洋生物的危害较大，下列有关说法错误的是 A．碘元素位于第Ⅶ族 B．的中子数比核外电子数多23 C．转化为的过程不属于化学变化 D．与互为同素异形体 7．M、N、X、Y、Z是短周期主族元素，其最外层电子数之和是20。与He具有相同的电子层结构。N与X、Y、Z位于不同周期，X是地壳中含量最高的金属元素，Y原子M层电子数是K层电子数的2倍。下列说法错误的是 A．简单离子半径：X>N B．Y的氧化物是酸性氧化物 C．最高价含氧酸的酸性：Z>Y D．M与N能组成含10个电子的分子 8．下表是生物细胞中的部分元素及其组成，其中属于金属元素的是 选项 元素符号 质量分数 A N 3% B P 1% C K 0.35% D S 0.25% A．A B．B C．C D．D 9．2023年诺贝尔化学奖颁发给研究量子点的三位科学家，日常生活中的电视屏幕和LED显示屏与量子点相关，一种LED器件材料的化合物为，所含的5种元素位于主族，X、Y、M、E在同周期相邻位置且原子序数依次增大，Z单质是最轻的气体，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是 A．电负性： B．Y、M、E的简单氢化物均为极性分子 C．第一电离能： D．和中心原子的杂化类型相同 10．是原子序数依次增大的四种短周期元素，是上述四种元素形成的二元化合物，其中r是一种中学常见的两性氧化物，是一种强酸，r与的水溶液反应生成与。下列说法正确的是 A．简单离子半径： B．的含氧酸为强酸 C．气态氢化物的沸点： D．与的化学键类型完全相同 11．根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是 A．中子数为9氮原子： B．如图所示实验可证明元素的非金属性：N＞C＞Si C．49号元素In在元素周期表的位置为第5周期 ⅢA族 D．氘、氚用作“人造太阳”核聚变燃料不属于化学变化 12．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，仅X、Y处于同周期，X的最外层电子数是次外层的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Z的原子序数是X的两倍。下列说法正确的是 A．简单离子的半径： B．最简单氢化物的稳定性： C．W与Y形成的化合物均只含极性共价键 D．Z的最高价氧化物对应的水化物为强碱 13．用中子轰击X原子产生He的核反应为nY+42He。已知元素Y在化合物中显+1价。下列说法中正确的是 A．月壤中的3He与地球上的4He互为同素异形体 B．Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2 C．X、Y元素分别与氢元素都可形成离子化合物 D．H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液 14．人类对物质结构的认识源远流长，下列有关说法中错误的是 A．英国科学家波义耳提出了化学元素学说，标志着近代化学的诞生 B．瑞典科学家贝采里乌斯提出了电化二元学说，这一学说成为后来形成的离子键理论的基础 C．德国科学家柯赛尔提出了共价键电子对理论，使人类对物质微粒间结合方式的认识前进了一大步 D．俄国科学家门捷列夫发现了元素周期律，并编排了元素周期表，为人们发现新元素和研究元素之间的相互联系提供了有力的理论支撑 二、非选择题 15．某汽车安全气囊的气体发生剂主要含有叠氮化钠(NaN3)、三氧化二铁、高氯酸钾、碳酸氢钠等物质。 (1)叠氮化钠是气体发生剂，受热分解产生两种单质。反应的化学方程式为 。 (2)高氯酸钾是助氧化剂，在反应过程中与金属钠作用生成氯化钾和氧化钠。氧化钠的电子式为 。 (3)碳酸氢钠的作用是 。(用化学方程式表示) (4)叠氮化钠(NaN3)中化学键类型有 。 16．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)自然界中，组成物质最多的元素在周期表中的位置是 。上述元素中最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是 (填化学式)，上述元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 (填化学式)。 (2)写出由③⑤两种元素形成③的最高价化合物的电子式 。 (3)⑥⑦⑨的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。 (4)根据对角线元素性质相似规则，写出②的最高价氧化物对应的水化物与稀硫酸反应的离子方程式： 。 (5)⑥、⑩的单质分别与①的单质化合时，较难的是 (填化学式)，①与④或⑤形成的两种10电子离子，在加热条件下能发生反应生成另两种10电子分子，写出对应的离子方程式： 。 (6)常温常压下，③的最简单氢化物在空气中完全燃烧，生成液态水时放出的热，该反应的热化学方程式为 。 17．如表为元素周期表的一部分，参照元素①~⑩在表中的位置，回答下列问题： 族 周期 ⅠA 0 1 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 2 ② ③ ④ 3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ (1)写出元素锗(Ge，原子序数32)在元素周期表中的位置 。 (2)第三周期中非金属性最强的元素的原子形成简单离子的结构示意图为 。 (3)写出②的单质在足量④的单质中燃烧产物的电子式 。用电子式表示⑤和⑩组成简单化合物的形成过程 。 (4)④和⑨的单质均能与反应生成的型化合物，请判断这两种型化合物的热稳定性 > (填化学式)，从原子结构角度解释原因 。 (5)由表中①、③、④、⑥、⑩元素形成的常见物质Z、M、N可发生以下反应： ⅰ．M中所含的化学键种类为 (填字母)。 a．离子键    b．极性共价键    c．非极性共价键 ⅱ．Z→N的化学方程式 。 18．观察下列A、B、C、D、E、F五种粒子(原子或离子)的结构示意图，回答下列问题： (1)属于离子的是 (填离子符号)。 (2)电子层结构相同的是 (填字母，下同)，最容易失去电子的是 ，最容易得到电子的是 。 (3)A与D形成化学键的过程可表示为 。 (4)在核电荷数1～10的元素内，写出两个与B电子层结构相同的离子的符号： 。 (5)请根据F的原子结构预测，其化学性质___________(填字母)。 A．非常活泼，容易与氧气等非金属单质反应 B．比较活泼，能与钠等金属反应 C．不太活泼，与氮气性质相似 D．很难与其他物质发生反应 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 D A A C D A C A C 题号 11 12 13 14 答案 B B D 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．D 【分析】已知X、Y、Z、W四种元素，原子序数小于18且依次增大，其中X元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍，X为C：Y元素最外层电子数比其次外层电子数多4个，Y为O；Z元素原子最外层有1个电子，Z为Na；W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数，W为S。 【详解】A．化合物XY为CO，CO属于不成盐氧化物、不属于酸性氧化物，A错误； B．W为S，其氧化物SO2对应的酸为亚硫酸，为弱酸，B错误； C．化合物Z2Y2、XY2依次为Na2O2、CO2，两者反应生成Na2CO3和O2，该反应不属于化合反应，C错误； D．化合物Z2W为Na2S，其阴、阳离子分别为S2-、Na+，S2-、Na+的最外层电子数均达到8个电子的稳定结构，D正确； 故选D。 3．A 【详解】根据A和B的含氧酸钠盐互为同晶型化合物，设A、B的含氧酸盐的化学式分别为：NaxAOy、NaxBOy，在A的含氧酸钠盐中，钠元素的质量分数为m，A元素的质量分数为n，则，，设B的相对原子质量为Z，在B的含氧酸钠盐中，钠元素的质量分数为p，B元素的质量分数为q，，，联立四式，B的相对分子质量Z=，故选：A。 4．A 【详解】A．，断裂极性键；，断裂非极性键，故A项正确； B．根据机理如图可知，总反应：，故B项错误； C．不是标准状况，不能用气体摩尔体积进行计算，故C项错误； D．S原子半径大于H原子半径，分子结构模型不符合原子半径大小规律，故D项错误； 故答案选A。 5．C 【详解】A．32S和34S为同一元素，是S的不同种核素，故A项错误； B．质量数=质子数+中子数，所以32S原子核内中子数为32-16=16，34S原子核内中子数为34-16=18，故B项错误； C．32S和34S为同一元素，互为同位素，故C项正确； D．硫离子的结构示意图为：，故D项错误； 故答案选C。 6．D 【详解】A．碘是53号元素，位于元素周期表中第五周期第ⅦA族，A正确； B．碘的质子数为53，所以原子的中子数=129-53=76，中子数比核外电子数多76-53=23，B正确； C．转化为的过程属于物理变化不属于化学变化，C正确； D．同素异形体研究对象是单质，与是中子数不同的碘元素原子，互为同位素，D错误； 故选D。 7．A 【分析】与He具有相同的电子层结构，M为H；X是地壳中含量最高的金属元素，X是Al；Y原子M层电子数是K层电子数的2倍，为2,8,4结构，是Si；N与X、Y、Z位于不同周期，N为第二周期，Z为第三周期，且最外层电子数和为20-1-3-4=12，即N、Z分别为O、S或N、Cl。 【详解】A．具有相同的核外电子排布，核电荷越多，半径越小，故铝离子半径较小，A错误； B．硅的氧化物是二氧化硅，是酸性氧化物，B正确； C．同周期从左到右，非金属性以此增强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，硫酸或高氯酸的酸性大于硅酸，C正确； D．N为第二周期，为N或O，能与H形成NH3、H2O，10电子的物质，D正确， 答案选A。 8．C 【详解】A．N是氮元素的元素符号，氮元素属于非金属元素，A不符合题意； B．P是磷元素的元素符号，磷元素属于非金属元素，B不符合题意； C．K是钾元素的元素符号，钾元素带钅字旁，属于金属元素，C符合题意； D．S是硫元素的元素符号，硫元素属于非金属元素，D不符合题意； 故选：C。 9．A 【分析】Z单质是最轻的气体，E在地壳中含量最多，可以推出Z为氢，E为氧。所含的5种元素位于主族，X、Y、M、E同周期相邻且原子序数依次增大，则M为氮，Y为碳，X为硼； 【详解】A．电负性：，A项正确； B．和为极性分子，为非极性分子，B项错误； C．第一电离能：，C项错误； D．有一对孤对电子，原子为杂化，无孤对电子，N原子为杂化，D项错误； 答案选A。 10．C 【分析】是原子序数依次增大的四种短周期元素，是上述四种元素形成的二元化合物，其中r是一种中学常见的两性氧化物，则r为，s是一种强酸，r与的水溶液反应生成与，则为，和盐酸反应生成和水，因此分别为四种元素。 【详解】A．比、多一个电子层，离子半径最大；和具有相同电子层结构，核电荷数越大，半径越小，则简单离子半径：，A错误； B．的含氧酸可以为、、、，因此的含氧酸不一定为强酸，B错误； C．水分子间可以形成氢键，因此沸点高于HCl，则气态氢化物的沸点：，C正确； D．水和均为共价化合物，是离子化合物，因此三者形成的化学键类型不同，D错误； 答案选C。 11．B 【详解】A．N原子核内质子数为7，则中子数为9的N原子的质量数为7+9=16，用原子符号可表示为，A正确； B．由于酸性：HNO3＞H2CO3，所以HNO3可以与CaCO3在锥形瓶中发生复分解反应制取CO2气体，但由于硝酸具有挥发性，挥发的HNO3在试管中与Na2SiO3发生复分解反应：2HNO3+Na2SiO3=2NaNO3+H2SiO3↓，从而证明酸性：HNO3＞H2SiO3，不能证明酸性：H2CO3＞H2SiO3，故不能用于比较元素的非金属性：C＞Si，因此如图装置不能用于比较元素的非金属性：N＞C＞Si，B错误； C．元素In与Al位于同一个族，其在元素周期表的位置为第5周期 ⅢA族，C正确； D．原子是化学变化中的最小粒子，而氘、氚用作“人造太阳”核聚变燃料过程中变化发生在原子内，发生的变化不是化学变化，而是核反应，D正确； 故选B。 12．B 【分析】X的最外层电子数是次外层的2倍，是C元素；Y是地壳中含量最高的元素，是O元素；仅X、Y处于同周期，W是H；Z的原子序数是X的两倍，Z为Mg，据此回答。 【详解】A．O2-和Mg2+的核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，故半径：r（O2-）>r（Mg2+），即Y>Z，A错误； B．X是碳元素，Y是氧元素，非金属性：X<Y，简单氢化物的稳定性：X<Y，B正确； C．W是H，Y是O，W与Y形成的化合物可能是水或过氧化氢，可能同时含有极性键和非极性键，C错误； D．Z是Mg，它的最高价氧化物对应的水化物Mg(OH)2为弱碱，D错误； 故选B。 13．D 【分析】根据核反应可知，X的质量数N为4+7-1=10，又因为Y在化合物中呈+1价，则推知Y位于IA族，质量数=质子数+中子数，Y的质量数为7，所以得出Y为Li，其质子数p=3，所以X的质子数Z=3+2-0=5，核电荷数=原子序数=核内质子数=5，则推知X属于B元素； 【详解】A．3He和4He两者的质子数均为3，中子数不同，所以两者互为同位素，A错误； B．Y为Li，在空气中燃烧的产物只有Li2O，B错误； C．X为B，与氢元素会形成BH3或B2H4等硼氢化合物，B元素与H元素以共价键结合，属于共价化合物，C错误； D．X为B元素，H3BO3为硼酸，氢氧化钠溶液具有腐蚀性，若不慎将溶液溅到皮肤上，则需用大量水冲洗，同时涂抹硼酸，以中和碱液，D正确； 故选D。 14．C 【详解】A．1661年英国科学家波义耳提出化学元素的概念，标志着近代化学的诞生，故A正确； B．贝采利乌斯1814年提出了电化二元论：化合物都是由两种电性质不同(即带正电荷和负电荷)的组分构成的，形成的离子键理论的基础，故B正确； C．1923年，美国化学家吉尔伯特·路易斯发展了柯赛尔的理论，提出共价键的电子对理论，故C错误； D．门捷列夫在化学上的主要贡献是发现了元素周期律，并编制出元素周期表，故D正确； 故选C。 15．(1) (2) (3)做冷却剂 (4)离子键、共价键 【详解】（1）据题意，叠氮化钠是气体发生剂，受热分解产生两种单质为氮气和金属钠，根据氧化还原反应配平方程式为； （2） 氧化钠为离子化合物，其电子式为； （3）碳酸氢钠在受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O时要吸收产气过程释放的热量，做冷却剂； （4）之间是离子键，内部氮原子之间是共价键。 16．(1) 第二周期ⅣA族 NaOH HClO4 (2) (3)F->Na+>Al3+ (4)LiOH+H+=Li++H2O (5) Cl2 (6) 【分析】根据元素在周期表中的位置，可知①是H元素；②是Li元素；③是C元素；④是N元素；⑤是O元素；⑥是F元素；⑦是Na元素；⑧是Mg元素；⑨是Al元素；⑩是Cl元素。 【详解】（1）自然界中，组成物质最多的元素是C元素，在周期表中的位置是第二周期ⅣA族。上述元素中，Na的金属性最强，金属性越强，最高价氧化物对应的水化物碱性越强，碱性最强的是NaOH；非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，上述元素中，酸性最强的是HClO4。 （2） C、O两种元素形成C的最高价化合物是CO2，电子式为； （3）电子层数相同，质子数越多半径越小，F、Na、Al的简单离子半径由大到小的顺序为F->Na+>Al3+。 （4）根据对角线规则，LiOH难溶于水，与稀硫酸反应的离子方程式为LiOH+H+=Li++H2O。 （5）同主族元素从上到下非金属性减弱，非金属性越强，其单质越易与氢气化合，F2、Cl2的单质分别与H2化合时，较难的是Cl2；H与N形成的10电子离子是，H与O形成的10电子离子是，在加热条件下、能发生反应生成另两种10电子分子NH3、H2O，对应的离子方程式为。 （6）常温常压下，CH4在空气中完全燃烧，生成液态水时放出的热，则1molCH4燃烧生成二氧化碳和液态水放热893kJ，该反应的热化学方程式为。 17．(1)第四周期第ⅣA族 (2) (3) (4) H2O H2S O与S为同主族元素，最外层电子数相同，电子层数O小于S，原子半径O小于S，得电子能力O大于S，非金属性O强于S (5) ab 【分析】根据元素在周期表中的位置，可知①是H元素、②是C元素、③是N元素、④是O元素、⑤是Na元素、⑥是Al元素、⑦是Si元素、⑧是P元素、⑨是S元素、⑩是Cl元素。 【详解】（1）锗(Ge，原子序数32)在元素周期表中的位置是：第四周期第ⅣA族； （2） 第三周期中非金属性最强的元素是Cl，简单离子为Cl-，离子结构示意图为：； （3） C的单质在足量氧气中燃烧产物生成二氧化碳，二氧化碳是共价化合物，电子式为，Na和Cl组成简单化合物NaCl是离子化合物，形成过程表示为：； （4）O与S为同主族元素，最外层电子数相同，电子层数O小于S，原子半径O小于S，得电子能力O大于S，非金属性O强于S，故H2O的稳定性大于H2S； （5）氨气和氯化铝溶液反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵，故Z为氢氧化铝，M为NH4Cl；氢氧化铝加热生成氧化铝，故N为氧化铝，电解熔融的氧化铝可得到Al单质； i．M为NH4Cl，由和Cl-构成，所含的化学键种类为离子键、极性共价键，故选ab； ⅱ．氢氧化铝加热分解为氧化铝和水，反应的化学方程式为：。 18．(1)、 (2) BCE D A (3) (4)、 (5)D 【详解】（1）A是Cl原子，B是，C是Ne原子，D是Na原子，E是，F是Rn原子，故答案为：、； （2）电子层结构相同的是BCE，其最外层都是8电子稳定结构；D的最外层只有一个电子，最容易失去电子；A的最外层有7个电子，最容易得到电子；故答案为BCE；D；A； （3） A与D形成氯化钠，其化学键的过程可表示为； （4）B为，与其电子层结构相同的离子有、，故答案为：、； （5）F的原子结构中最外层为8电子稳定结构，结合其原子序数，其为稀有气体，很难与其他物质反应，故答案为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 $$