第四章 物质结构 元素周期律 测试卷 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》测试卷 一、单选题 1．化学与人类的生产、生活有着密切联系。下列叙述错误的是 A．使用最广泛的合金是铝合金 B．风力、原煤、石油、天然铀为一次能源 C．放射性同位素可用于育种、金属探伤 D．乙二醇溶液可用作汽车防冻液 2．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。X、Y、Z最外层电子数之和为15，X与Z同族，化合物WX可做金属冶炼的还原剂，Z的最高价氧化物的水化物是二元强酸。下列说法正确的是（　　） A．原子半径：Z＞Y＞X B．Y在自然界存在游离态 C．最简单氢化物的热稳定性：W＞X D．Y与氯元素形成的化合物是共价化合物 3．观察下列模型示意图并结合有关信息，判断下列说法不正确的是 晶体硼 结构 模型 示意图 结构单元 备注 熔点 易溶于 A．晶体硼属于共价晶体，结构单元中含有30个，含有20个正三角形 B．中所有原子都达到了8电子稳定结构 C．属于分子晶体 D．的结构式为 4．下列物质中，含有极性共价键的是 A． B． C． D． 5．2011年3月12日日本福岛几组核电站受强地震的影响连续爆炸，造成严重的核泄漏。据报道在核电站附近检测到主要的两种放射性物质为：13153I和13755Cs，下列关于13153I和13755Cs的说法不正确的是 A．I位于第五周期第ⅦA族 B．Cs的质量数为137 C．I原子中中子数与核外电子数之差为25 D．Cs的失电子能力比钾的弱 6．短周期部分元素原子半径与原子序数的关系如图，下列说法正确的是 A．相同条件下，Y的氢化物比X的氢化物更稳定，熔沸点也更高 B．A单质通常保存在煤油中 C．Y的单质能从含R简单离子的水溶液中置换出R单质 D．M的最高价氧化物对应水化物能分别与Z、R的最高价氧化物对应水化物反应 7．W、X、Y、Z均为短周期元素，W的最外层电子数是其电子层数的3倍，含X元素的物质焰色反应为黄色，Z与W同主族，Y的质子数是W和Z的质子数之和的一半。下列判断正确的是 A．离子半径：Y>X B．简单氢化物的沸点：Z>W C．W和X形成的化合物中一定不含共价键 D．X、Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性：X>Y 8．用CCl4萃取饱和碘水溶液中的碘，下列说法正确的是（  ） A．CCl4的密度比水小 B．分液时，水从分液漏斗下口流出 C．碘的CCl4溶液无色 D．I2在CCl4中的溶解性比在水中更大 9．与氩的核外电子排布相同的离子，跟与氖的核外电子排布相同的离子，所形成的化合物是 A． B． C． D． 10．下列叙述不正确的是（     ） A．化学反应的过程，本质上是旧化学键断裂和新化学键形成的过程 B．由极性键组成的分子是否有极性决定与分子中各键的空间排列能否使键的极性相互抵消 C．原子中核外电子排布的周期性变化是产生元素周期律的根本原因 D．核素就是同位素 11．化学科学需要借助化学专用语言描述，下列有关化学用语正确的是 A．CO2 的电子式 B．氨气的结构式 C．氯离子的结构示意图 D．中子数为 20 的氯原子Cl 12．下列化学用语中不正确的是 A．CO2的电子式为 B．Cl-的结构示意图： C．N2的结构式：N≡N D．用电子式表示HCl的形成过程为 13．X、Y、Z、R、W五种短周期元素，原子序数依次增加，Y、W同主族，W的原子序数是Y 的两倍，W 的最外层电子数是R的两倍，R的最外层电子数是Z的三倍，X与其他元素均不在同一周期。下列说法错误的是 A．半径比较：Z＞W＞Y＞X B．非金属性比较：W＞Y C．元素最高价氧化物对应的水化物碱性比较：Z＞R D．R的单质既能与强酸反应，又能与强碱反应 14．化学科学需要借助化学专用语言描述，下列化学用语表达正确的是 A．CO2的电子式   B．Cl－的结构示意图为   C．氮气的结构式为N=N D．质量数为37的氯原子为Cl 15．四硼酸钠（Na2B4O7）可用作清洁剂、化妆品、杀虫剂，该物质的晶体中含有两种离子。下列说法正确的是（　　） A．与互为同位素 B．Na2B4O7的电离方程式为Na2B4O7B4O72-+2Na+ C．BF3中所有原子都满足最外层8电子结构 D．Na2B4O7中既含有离子键，又含有共价键 二、填空题 16．请用符号表示下列核素或同位素。 （1）质子数为，中子数为的原子： 。 （2）质子数和中子数都为9的氟原子： 。 （3）中子数为2的氢原子： 。 （4）中子数分别为8、9、10的氧原子： 。 （5）质量数分别为35、37的氯原子： 。 17．用周期表中特殊位置的短周期元素填空 (1)族序数等于周期数的元素： ； (2)族序数等于周期数2倍的元素： ； (3)族序数等于周期数3倍的元素： ； (4)周期数是族序数2倍的元素： ； (5)周期数是族序数3倍的元素是： ； (6)最高正价不等于族序数的元素是： 。 Li、Li、Na、Mg、C、N中， (7) 和 互为同位素； (8) 和 的质量数相等，但不能互称同位素； 18．A、B、C、D、E、F六种元素（前20号元素）的核电荷数依次增大。C是地壳中含量最高的元素；D的最高价氧化物的水化物分别能与E、F的最高价氧化物的水化物反应；E原子的最外层电子数是其最内层电子数的3倍；F元素是化学肥料中一种重要元素，其原子的次外层电子数与倒数第三层的电子数相等；A与F具有相同的最外层电子数；B元素的某种单质常作为干电池中的电极材料。试回答下列问题： （1）由A、B两元素按原子个数之比为1︰1组成的某分子，其相对分子质量小于30，请写出实验室制备该物质的化学反应方程式 。 （2）D、E、F三种元素的原子半径由大到小顺序是 （用元素符号表示）。 （3）由C、D、E、F四种元素组成的某盐，可用作净水剂，也可用于制作膨化食品。该盐的化为 ，将该盐溶液与Ba(OH)2溶液按溶质物质的量之比1:2混合反应，此反应的离子方程式为 。 试卷第4页，共5页 试卷第1页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．A 【详解】A．生活中使用最广泛的合金是铁合金，A错误； B．风力、原煤、石油、天然铀为一次能源，B正确； C．放射性同位素可用于育种、金属探伤、诊断和治疗疾病等，C正确； D．乙二醇熔点低，可用于配制汽车防冻液，D正确； 2．D 【分析】四种元素为短周期主族元素，其中Z的最高价氧化物的水化物是二元强酸，该二元强酸为H2SO4，即Z为S，X与Z属于同主族，即X为O，X、Y、Z最外层电子数之和为15，推出Y的最外层电子数为3，则Y为Al，化合物WX可做金属冶炼的还原剂，即该化合物是C，W为C，据此分析； 【详解】四种元素为短周期主族元素，其中Z的最高价氧化物的水化物是二元强酸，该二元强酸为H2SO4，即Z为S，X与Z属于同主族，即X为O，X、Y、Z最外层电子数之和为15，推出Y的最外层电子数为3，则Y为Al，化合物WX可做金属冶炼的还原剂，即该化合物是CO，W为C， A. 原子半径大小顺序是Al>S>O，故A错误； B. Y为Al，铝单质为活泼金属，能于空气中氧气发生反应，即自然界中不存在游离态的铝单质，故B错误； C. O的非金属性强于C，则最简单氢化物的稳定性H2O>CH4，故C错误； D. Al与Cl形成的化合物是AlCl3，AlCl3属于共价化合物，故D正确； 答案：D。 【点睛】易错点是选项D，学生认为AlCl3中含有Al元素，AlCl3属于离子化合物，但该化合物熔融状态下不导电，应属于共价化合物。 3．BB 【详解】A．晶体硼为立体网状结构，且熔点高，应为原子晶体，每个B原子具有×5个共价键，每个三角形中含有×3个共价键，12个B原子共含有12××5=30个共价键，含有的正三角形的个数为=20，故A正确； B．SF6为空间对称结构，S原子最外层电子全都参与成键，则其原子最外层电子为12个，不是8电子稳定结构，故B错误； C．S8易溶于CS2，该晶体中存在的微粒是分子，所以属于分子晶体，故C正确； D．根据模型示意图可知，HCN的结构式为H—C≡N，故D正确； 故选B。 4．A 【分析】相同非金属元素之间形成的共价键为非极性共价键，不同非金属元素之间形成的共价键为极性共价键，根据定义判断。 【详解】A．只含H-O键，为极性共价键，故A正确； B．NaCl为离子化合物，仅含离子键，故B错误； C．中钠离子与过氧根离子间为离子键，过氧根内部O-O之间为非极性共价键，故C错误； D．中Cl-Cl键为非极性共价键，故D错误； 故选：A。 5．D 【详解】A．I的核电荷数为53，位于第五周期第ⅦA族，故A正确； B．Cs的质量数为137，故B正确； C．I原子中中子数为131-53=78，核外电子数为53，二者差78-53=25，故C正确； D．Cs与钾是同主族元素，核电荷数比钾大，失电子能力比钾的强，故D错误； 故选：D。 6．D 【详解】根据原子序数可以推出，A为Li，X为O，Y为F，Z为Na，M为Al，N为Si，R为Cl，则， A、相同条件下，Y(F)的非金属性比X(O)强，则Y的氢化物HF的稳定性比X的氢化物H2O高，但是其熔沸点较比H2O低，A错误； B、A为Li，其单质密度比煤油小，会漂浮在煤油上，实验室中常将金属锂保存在液体石蜡中，B错误； C、Y的单质F2与含R简单离子Cl-的水溶液反应时，F2先和H2O反应，不能置换Cl2，C错误； D、M的最高价氧化物对应水化物Al(OH)3是两性氢氧化物，能和Z、R的最高价氧化物对应水化物NaOH、HClO4这些强碱、强酸反应，D正确； 故选D。 7．D 【分析】W、X、Y、Z均为短周期元素，W的最外层电子数是其电子层数的3倍，W为：O，含X元素的物质焰色反应为黄色，则X为：Na，Z与W同主族，则Z为：S，Y的质子数是W和Z的质子数之和的一半，则Y为：Mg，据此分析选择。 【详解】A．Y离子为：Mg2+，X离子为：Na+，核外电子排布相同的离子，原子序数越小，离子半径越大，所以离子半径：Mg2+< Na+，，A错误； B．水可以形成分子间氢键，使其熔沸点升高，所以简单氢化物的沸点：H2O> H2S，B错误； C．氧元素和钠元素可以形成过氧化钠，过氧化钠中含有共价键，C错误； D．同周期主族元素，从左向右金属性递减，最高价氧化物对应水化物碱性递减，所以碱性：NaOH> Mg(OH)2，D正确； 答案为：D。 8．D 【详解】A．四氯化碳的密度比水大，故A错误； B．四氯化碳的密度比水大，所以四氯化碳在下层，水在上层，水应从分液漏斗上口倒出，故B错误； C．碘的四氯化碳溶液显紫红色，故C错误； D．碘更易溶液四氯化碳，且四氯化碳不溶于水，因此才可以萃取碘水中的碘，故D正确； 综上所述答案为D。 9．A 【分析】与氩核外电子排布相同的离子有第三周期的非金属阴离子、第四周期的金属阳离子，与氖核外电子排布相同的离子有第二周期的非金属阴离子、第三周期的金属阳离子，以此来解析； 【详解】A．钙离子与氩核外电子排布相同, F与氖核外电子排布相同的离子，A符合题意； B．H+不符合与氩核外电子排布相同或与氖核外电子排布相同，B不符合题意； C．钠离子、氧离子均与氖核外电子排布相同的离子，C不符合题意； D．H+不符合与氩核外电子排布相同或与氖核外电子排布相同，D不符合题意； 故选A。 10．D 【详解】A．化学反应为原子重新组合的过程，存在化学键的断裂和形成，所以化学反应的过程，本质上是旧化学键断裂和新化学键形成的过程，故A正确； B．由极性键组成的分子是否有极性，决定于分子中各键的空间排列能否使键的极性相互抵消，如分子中正负电荷的中心不重合，具有一定的极性，极性分子是由极性键构成的结构不对称的分子，故B正确； C．元素周期律就是元素性质的周期性变化规律，性质是由结构决定，所以元素周期律的实质就是原子核外电子的排布的周期性变化，故C正确； D．核素是指的单一的原子，而同位素是同种元素的不同原子之间的互称，故D错误； 答案选D。. 11．C 【详解】 A．二氧化碳中C原子和O原子之间以双键相结合，二氧化碳的电子式为，故A错误； B．氨气中存在3个氮氢键，电子式为，用“-”表示共用电子对，氨气的结构式为，故B错误； C．氯离子的核外电子数为18、核内有17个质子，分3层排布，各层电子数分别为2、8、8，氯离子的结构示意图为，故C正确； D．氯元素的质子数为17，中子数为20的氯原子的质量数=中子数+质子数=20+17=37，故表示为，故D错误； 故选：C。 12．A 【详解】A．CO2为共价化合物，每个氧原子与碳原子之间共用两对电子，对应电子式为： ，A错误； B．Cl-原子核内含有17个质子，核外有18个电子，其的结构示意图： ，B正确； C．N2的结构式：N≡N，C正确； D．HCl为共价化合物，电子式为： ，用电子式表示HCl的形成过程： ，D正确； 答案为A。 13．B 【分析】Y、W同主族，W的原子序数是Y 的两倍，W是S，Y是O，W 的最外层电子数是R的两倍，R是Al，R的最外层电子数是Z的三倍，Z是Na，X与其他元素均不在同一周期，X是H，故X、Y、Z、R、W分别是H、O、Na、Al、S，由此分析； 【详解】A．X、Y、Z、Ｗ分别是H、O、Na、S，H的电子层数最少，半径最小，O、S位于同一主族，同主族半径逐渐增大，故原子半径S＞O，Na、S位于同一周期，同周期从左到右半径逐渐减小，故原子半径Na>S，故原子半径Na＞S＞O＞H，即Z＞W＞Y＞X，故A正确； B．W是S，Y是O，同主族从上到下非金属性减弱，故非金属性O＞S，即Y＞W，故B错误； C．Z是Na，R是Al，金属性Na＞Al，元素最高价氧化物对应的水化物碱性：Z＞R，故C正确； D．R是Al，既能和强酸反应，又能和强碱反应，故D正确； 答案选B。 14．B 【详解】A．CO2的电子式，故A错误； B．Cl－的核电荷数为17，核外电子数为18，其离子结构示意图为，故B正确； C．氮气是氮氮叁键，其结构式为N≡N，故C错误； D．质量数为37的氯原子为Cl，故D错误。 综上所述，答案为B。 15．D 【详解】A.质子数相同，质量数不同的原子互称同位素，是离子，故A错误； B. Na2B4O7是强电解质完全电离，电离方程式为，故B错误； C. BF3中硼原子第一层有两个电子，最外层有三个电子，需要5个电子才能达到8电子结构，每个F原子只能提供一个电子，所以B原子不满足最外层8电子结构，故C错误； D. Na2B4O7中和Na+之间是离子键，中含有共价键，故D正确； 故答案为D。 【点睛】易误选A，注意同位素的概念：质子数相同，质量数不同的原子互称同位素。 16． （或） 、、 、 【分析】结合核素的组成结构和同位素的概念分析解题即可。 【详解】(1)质子数为，中子数为的原子的质量数为a+b，其核素表示为； (2)质子数和中子数都为9的氟原子的质量数为18，其核素表示为； (3)中子数为2的氢原子，质子数为1，质量数为3，其核素表示为(或)； (4)中子数分别为8、9、10的氧原子，质量数分别是16、17、18，核素依次表示为、、； (5)质子数为17，质量数分别为35、37的氯原子核素依次表示为、。 【点睛】核素的最常见表示形式为，其中A为质量数，Z为质子数，核内中子数为A-Z，而同种元素的不同核素，其子数肯定不等，互为同位素，化学性质几乎完全相同，据此分析解题。 17． H、Be、Al C、S O Li Na O、F Li Li C N 【详解】根据主族元素的最外层电子数等于其主族序数，核外电子层数等于周期序数，据此分析解题： 族序数等于周期数的元素即第1周期ⅠA，第2周期ⅡA，第3周期ⅢA，即分别为：H、Be、Al，故答案为：H、Be、Al； (2)族序数等于周期数2倍的元素即第2周期第ⅣA，第3周期ⅥA，故分别为：C、S，故答案为：C、S； (3)族序数等于周期数3倍的元素即第二周期第ⅥA，故分别为：O，故答案为：O； (4)周期数是族序数2倍的元素即第2周期ⅠA，即Li，故答案为：Li； (5)周期数是族序数3倍的元素是第3周期ⅢA，即Na,故答案为：Na； (6)元素的最高正价等于其最外层电子数等于其主族序数，但O、F无最高正价，故答案为：O、F； (7)同位素是指质子数相同，中子数不同的原子之间，故Li和Li互为同位素，故答案为：Li；Li； (8) C和N 的质量数相等，但不能互称同位素，故答案为：C；N。 18． CaC2+ 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2 ↑ K >Al >S KAl(SO4)2 Al3++2SO42－+2Ba2++4OH－=2BaSO4↓+AlO2-+2H2O 【详解】本题考查原子结构，元素周期律知识；由C是地壳中含量最高的元素，可知C为O；F元素是化学肥料中一种重要元素，其原子的次外层电子数与倒数第三层的电子数相等，则F为K，其最高价氧化物对应的水化物为KOH；B元素的某种单质常作为干电池中的电极材料，可推测B为碳；E原子的最外层电子数是其最内层电子数的3倍，可推测E为O或S，但O 无含氧酸，则E为硫，其最高价氧化物对应的水化物为H2SO4；D的最高价氧化物的水化物能与KOH、H2SO4反应，则D为铝；A与F具有相同的最外层电子数，且可与B按1：1组成分子，可推测A为氢。 （1）由A、B按1：1组成的分子，且相对分子质量小于30的分子为C2H2，实验室制取C2H2的化学方程式为CaC2+ 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2 ↑； （2）K 、Al 、S原子半径大小关系为： K >Al >S ； （3）K、Al、S、O组成的净水剂为KAl(SO4)2 ；该盐溶液与Ba(OH)2溶液按溶质物质的量之比1:2混合反应，Al3+与OH-的物质的量比为1：4，则铝以AlO2-形式存在，反应的离子方程式为 Al3++2SO42－+2Ba2++4OH－=2BaSO4↓+AlO2-+2H2O 。 答案第8页，共8页 答案第7页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 $$