第四章 物质结构元素周期律 单元测试卷-2025-2026学年高一上学期化学人教版必修一第一册

第四章 物质结构 元素周期律 单元测试卷 一、单项选择题（共14小题，每小题3分，共42分。每个小题有且仅有一个正确答案） 1. 下列化学用语表达错误的是(　　) A. H2O的分子结构模型： B. FeS2的电子式： C. Ca的原子结构示意图： D. HCN(C显＋2价，N显－3价)的结构式：CHN 2. 第44号元素钌(Ru)在自然界存在Ru、Ru等七种核素，下列说法错误的是(　　) A. Ru的中子数为57 B. Ru原子的核外电子数为44 C. Ru的相对原子质量为98.5 D. Ru和Ru互为同位素，化学性质相同，物理性质不同 3. NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A. 由C构成的碳单质的中子数目为8NA B. 标准状况下，22.4 L溴单质中含有的共价键数目为NA C. 2 g 6LiD中质子数目为NA D. 3.4 g H2O2中共用电子对数目为0.4NA 4. 下列有关核素的说法正确的是(　　) A. Ts中质子数和中子数之差为59 B. C60与C60属于同种元素，二者互为同位素 C. Th和Th在元素周期表中位置不同，属于不同核素 D. Pu衰变成U属于化学变化，可释放出大量化学能 5. 科幻影片中提到的太阳急速老化，持续膨胀，实际上指的是太阳氦闪。实验室中用α粒子(即氦核He)轰击X的核反应为X＋He―→ Y＋H。已知X元素的最高正价为＋5，下列说法不正确的是(　　) A. n＝14 B. Y的氢化物中可能含有非极性共价键 C. 原子半径：X＞Y D. X的核素种类由m决定 6. X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，X的单质是空气的主要成分，充入食品包装袋中可以防腐，Y的某种单质易自燃，可得到＋5价的含氧化合物，Z的最高价氧化物的水化物和简单氢化物的水溶液均为强酸，W是地壳中含量居于第二位的金属元素，下列说法正确的是(　　) A. 简单阴离子的还原性：X＞Y B. 足量的W在Z的单质中燃烧得到WZ3 C. 简单气态氢化物的热稳定性：Y＞X D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＞Z 7. 几种短周期元素a～g，最高正价或最低负价与原子序数的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　) A. a、b、f、g的非金属性均弱于c B. d、e的最高价氧化物的水化物间可发生反应 C. a的简单氢化物沸点高于c的简单氢化物沸点 D. 最高价氧化物的水化物的酸性：b＞f 8. 甲～戊均为短周期主族元素，在元素周期表中的位置如图所示，丙是非金属性最强的元素，下列说法正确的是(　　) A. 乙和丙的化合物中乙元素显负价 B. 简单氢化物的沸点：丙＞乙＞甲 C. 同浓度最高价含氧酸的pH：戊＞甲 D. 丙、丁、戊都可作为制造农药的元素 9. 下列实验操作与现象、结论均正确且有因果关系的是(　　) 选项 实验操作与现象 结论 A 炭在电炉中和石英砂反应置换出硅 非金属性：C＜Si B 用坩埚钳夹住一片用砂纸打磨过的铝片在酒精灯上加热，熔化后的液态铝滴落 熔点：Al2O3＞Al C 相同浓度的HX和HY溶液，测定pH，前者的pH更大 非金属性：Y＜X D 将少量的金属铷投入水槽中，发生剧烈爆炸 金属性：Rb＞Na 10. X、Y、Z、M、R为五种短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A. Z为磷元素 B. X、Z和M可形成既含有离子键又含有共价键的化合物 C. 简单离子半径：R＞M D. 单质Y制造的容器可以久放碱液 11. 化合物M是一种活泼的有机化合物，其结构如图所示，其中短周期元素X、Y、Z、W的原子半径依次增大，X的单质是密度最小的气体，Y的最外层电子数是次外层电子数的两倍，W的最外层和最内层电子数相等，各原子序数满足关系：Z＋X＝Y＋W。下列说法正确的是(　　) A. 金属性：Ca＞W B. 简单离子半径：W＞Z C. Z的无氧酸和含氧酸均为强酸 D. W与Z形成的化合物中，含有共价键 12. 化学链燃烧作为一种新型的能源转化技术，具有高效捕集CO2的优势，该技术一般选用具有较强氧化还原性能的金属氧化物作为载氧体材料，分别与燃料和空气在燃料反应器和空气反应器中发生还原和氧化反应。Fe2O3/Al2O3－CH4体系的化学链燃烧过程发生的部分反应如下，下列说法错误的是(　　) CH4＋Fe2O3/Al2O3→ H2O ① CH4＋Fe2O3/Al2O3→ H2 ② CH4＋Fe2O3/Al2O3→ CO ③ A. 原子半径：Fe＞Al B. CH4、H2O、CO中均存在极性共价键 C. 反应①②③中存在离子键的断裂与形成 D. Al2O3的电子式为 13. FeCl3是一种易潮解、易升华的无机化工产品。某同学在实验室制备Cl2，并用干燥纯净的Cl2与Fe反应制备FeCl3，装置如图所示，下列说法不正确的是(　　) A. 装置A中发生反应：MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O B. 由装置D中反应可知氧化性：Cl2＞Fe3＋ C. 装置F仅用于吸收Cl2 D. 用电子式表示HCl的形成过程： 14. 四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表中的位置如图所示，元素Z的原子序数是元素Y的核外电子数的两倍。下列有关说法错误的是(　　) A. Y的简单氢化物中存在分子间氢键，简单氢化物的热稳定性：Y<Z B. 最外层电子数：W＞Z＝Y＞X C. Z、W的氧化物有两种或两种以上 D. 最高价含氧酸的酸性：W＞Z 二、非选择题（共58分） 15. （12分）已知A、B、C、D是短周期主族元素，根据表中信息回答下列问题： 元素 信息 A 周期表中原子半径最小的元素 B L层电子数是M层电子数的8倍 C 最高价氧化物是两性氧化物，其合金是制备飞机的理想材料 D 单质呈黄绿色，可用作自来水杀菌消毒剂 E 单质是深红棕色易挥发液体 F 最常见的金属，某种氧化物具有磁性 (1)中子数为2的A在元素周期表中的位置为__________________，已知F有四个电子层，K层和L层均排满，且最外层电子数为2，则其原子结构示意图为_________________。 (2)化合物BCA4与水反应可以得到一种盐和一种可燃性气体，其化学方程式为__________________________________________，所得盐中存在的化学键类型为__________________。 (3)用D单质消毒的自来水，养金鱼之前需进行暴晒处理的原因______________________________________________________________________________________________________________________________(用文字和化学方程式说明)。 (4)元素D和E的非金属性：D____E(填“＞”或“＜”，后同)，简单气态氢化物的热稳定性：D____E。 16. （10分）砷(As)和氮同主族，硒(Se)与硫最外层电子数相同。已知砷和硒的原子结构示意图如图所示，据此回答下列问题： 　　　 (1)砷元素在元素周期表中的位置为________________，硒元素的最高正价为________。 (2)硫、砷和硒的非金属性由强到弱的顺序为________________，O2－、S2－和Se2－的还原性由弱到强的顺序为________________。 (3)请写出弱酸H2SeO3与少量KOH溶液反应的离子方程式：____________________________________。 17. （12分）元素在元素周期表中的位置与其结构和性质之间存在关联性，下表列出了①～⑨九种元素在周期表中的位置。 据此回答下列问题： (1)元素⑦的简单阴离子结构示意图为________________，元素②和元素⑧形成的结构类似CO2的化合物的电子式为________________。 (2)元素⑨的单质通入元素④的氧化物的水化物浓溶液中并加热，已知产物中元素⑨的化合价为－1和＋5，则该反应的离子方程式为___________________________________，该反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为________。 (3)元素①和元素③所形成的化合物的酸性溶液与FeCl2溶液混合，溶液由浅绿色变成黄色，请写出离子反应方程式并用单线桥法表示电子转移的方向和数目：_______________。 (4)请设计实验证明元素⑤和元素⑥的金属性强弱：________________________________________________________________________________________________________________。 18. （14分）某研究性学习小组为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了下列实验： Ⅰ. 探究同周期元素金属性的递变规律(已知：强碱可以制弱碱)。 (1)小组同学利用铝、镁的可溶性盐进行如图1实验，实验中可观察到的现象是____________________________________________________________________；可得出金属性：Mg＞Al，得出该结论的实验依据是_____________________________________________________________，实验2发生反应的离子方程式为________________________、________________________。 Ⅱ. 利用图2装置验证同主族元素非金属性的变化规律(已知：强酸可以制弱酸)。 (2)已知H2SiO3是白色沉淀。若要证明非金属性：C＞Si，则在甲装置A中加稀硫酸、B中加Na2CO3固体，试管C中加Na2SiO3溶液，B中反应的离子方程式为____________________，试管C中产生白色沉淀，可证明酸性：H2CO3＞H2SiO3，即非金属性：C________Si(填“＞”或“＜”)；将甲装置换成乙装置，________(填“能”或“不能”)证明非金属性：Cl＞C＞Si，其中饱和NaHCO3溶液的作用是________________________________________________________________________。 19. （10分）1869年，俄国化学家门捷列夫制出第一张元素周期表，随着化学学科的不断发展，元素周期表逐渐完善演变为我们现在常用的形式，如图为元素周期表的一部分，据图回答下列问题： (1)Pb位于元素周期表的第________周期第________族，最高正化合价为________。 (2)P的最高价氧化物的水化物的化学式为____________，已知PH4Cl与NH4Cl性质相似，则PH4Cl是________(填“离子”或“共价”)化合物，电子式为________，PH4Cl与NaOH溶液反应的离子方程式为________________________。 (3)根据元素周期律可推出，该部分元素周期表中非金属性最强的元素为________(填元素符号)，该元素对应的单质与H2化合的化学方程式为____________________________。 (4)下列具有特殊性能的材料中，由过渡元素形成的化合物是________(填标号)。 A. 半导体材料砷化镓　　 　B. 光电半导体材料ZnO　　　 　C. 超导材料K3C60 第四章 单元测试卷答案 1. A　H2O的分子结构模型为　，故选A。 2. C　元素的相对原子质量是由该元素的各种核素所占的百分比(相对丰度)计算出的平均值，Ru有七种核素且相对丰度未知，不能计算相对原子质量，故选C。 3. C　未知“由C构成的碳单质”的质量，无法计算其中的中子数目，A错误；标准状况下，Br2为液体，不能根据气体摩尔体积计算所含共价键数目，B错误；每个6LiD分子含有3＋1＝4个质子，2 g 6LiD (0.25 mol)含有质子数目为NA，C正确；每个H2O2分子中含有3个共用电子对，3.4 g H2O2(0.1 mol)中含共用电子对数目为0.3NA，D错误。 4. A　Ts中质子数为117，中子数为293－117＝176，二者差值为176－117＝59，A正确；C60和C60均为单质，不是核素，二者不互为同位素，B错误；Th和Th质子数均为90，在元素周期表中位置相同，C错误；核素之间的转化不是化学变化，而是核物理变化，D错误。 5. D　由核反应式可知，4＋n＝17＋1，解得n＝14，A正确；由“X元素的最高正价为＋5”，结合n＝14可知，X为氮元素，则m＝7，q＝1，7＋2＝p＋1，解得p＝8，则Y为氧元素。H2O2含有O—O非极性共价键，B正确；同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，故原子半径：N＞O，C正确；同一元素的核素种类由中子数决定，D错误。 6. B　由“X的单质是空气的主要成分”可知，X为氮元素，由“Y的某种单质易自燃，可得到＋5价的含氧化合物”可知，Y为磷元素，由“Z的最高价氧化物的水化物和简单氢化物的水溶液均为强酸”可知，Z为氯元素，由“W是地壳中含量居于第二位的金属元素”可知，W为铁元素。同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，即单质氧化性逐渐减弱，则简单阴离子的还原性逐渐增强，故还原性：P3－＞N3－，A错误；Fe在Cl2中燃烧发生反应：2Fe＋3Cl2 2FeCl3，B正确；同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，简单气态氢化物的热稳定性逐渐减弱，故热稳定性：NH3＞PH3，C错误；同周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，非金属性越强，其最高价含氧酸酸性越强，则酸性：HClO4＞H3PO4，D错误。 7. C　由图可知，a、b、c位于第二周期，d、e、f、g位于第三周期，结合各元素的化合价可知，a为碳元素、b为氮元素、c为氧元素、d为钠元素、e为铝元素、f为硅元素、g为硫元素。同周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，故非金属性：O＞S、O＞N＞C＞Si，A正确；Al(OH)3属于两性氢氧化物，Al(OH)3能与NaOH反应，B正确；常温下，CH4是气体，O的简单氢化物是液体，沸点：CH4＜H2O(或H2O2)，C错误；非金属性：N＞Si，故酸性：HNO3＞H2SiO3，D正确。 8. D　甲～戊均为短周期主族元素，其中丙是非金属性最强的元素，则丙为氟元素，由图可知，甲为氮元素、乙为氧元素、丁为磷元素、戊为氯元素。非金属性：O＜F，故O和F形成的化合物中氧元素显正价，A错误；常温下H2O为液态，HF为气态，沸点：H2O＞HF，B错误；甲和戊的最高价含氧酸分别为HNO3、HClO4，均为一元酸，浓度相同时，pH相同，C错误；农药中通常含有F、Cl、P、S等元素，D正确。 9. D　炭在电炉中和石英砂(SiO2)发生反应：SiO2＋2CSi＋2CO↑，该反应中C的化合价升高，作还原剂，SiO2中Si的化合价降低，作氧化剂，Si为还原产物，故还原性(金属性)：C＞Si，A错误；加热时，铝片与空气中的氧气反应生成耐高温的氧化铝，现象为铝片熔化但不滴落，B错误；比较两种非金属元素的非金属性，应比较相同浓度的最高价含氧酸的酸性强弱，C错误；金属铷与水反应比金属钠剧烈，故铷的金属性强于钠，D正确。 10. B　X、Y、Z、M、R为五种短周期元素，由图可知，X的原子半径最小、最外层电子数为1，X为氢元素；R的原子半径最大、最外层电子数为1，R为钠元素；由Z的最外层电子数为5，原子半径小于R(Na)、Y、M可知，Z为氮元素；Y的最外层电子数为3、M的最外层电子数为6，结合原子半径可知，Y为铝元素、M为硫元素。由上述分析知，A错误；H、N、S可形成(NH4)2S和NH4HS，两者既含有离子键也含有共价键，B正确；一般情况下，电子层数越多，简单离子半径越大，故简单离子半径：S2－＞Na＋，C错误；Al2O3是两性氧化物，可以与碱液反应，单质铝也可与碱液反应，D错误。 11. A　由“X的单质是密度最小的气体”可知，X为氢元素；由“Y的最外层电子数是次外层电子数的两倍”可知，Y为碳元素；由“W的最外层和最内层电子数相等”及W的原子半径最大可知，W为镁元素，由原子序数满足：Z＋1＝6＋12可知，Z的原子序数为17，Z为氯元素。同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，故金属性：Ca＞Mg，A正确；一般情况下，电子层数越多，简单离子半径越大，则简单离子半径：Cl－＞Mg2＋，B错误；HClO为弱酸，C错误；MgCl2是离子化合物，含有离子键，不含共价键，D错误。 12. C　反应①②③中发生的是共价键的断裂与形成，故选C。 13. C　FeCl3易潮解，装置F中盛装碱石灰，用于吸收多余的Cl2，并防止空气中的水蒸气进入装置E使FeCl3潮解，故选C。 14. A　根据Y和Z的位置可知，Y、Z同主族，由“元素Z的原子序数是元素Y的核外电子数的两倍”可知，Y为氧元素、Z为硫元素，则X为氮元素、W为氯元素。同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，简单氢化物的热稳定性逐渐减小，分子间氢键不影响氢化物的热稳定性，故选A。 15. (1)第一周期第ⅠA族　　(2)NaAlH4＋4H2O=== 4H2↑＋Na[Al(OH)4]　离子键和(极性)共价键　(3)Cl2＋H2O HCl＋HClO、2HClO2HCl＋O2↑，光照处理除去HClO，且增大水中溶氧量，避免金鱼死亡(合理即可)　(4)＞　＞ 【解析】周期表中原子半径最小的元素是H，A为氢元素；L层电子数是M层电子数的8倍，则M层电子数为1，B为钠元素；C的最高价氧化物为两性氧化物，结合C属于短周期主族元素可知，C为铝元素；D的单质为黄绿色且用于杀菌消毒，D为氯元素；E的单质为深红棕色易挥发液体，E为溴元素；F的某种氧化物具有磁性，F为铁元素。 (2)NaAlH4和水反应生成H2和Na[Al(OH)4]，结合守恒原则可写出化学方程式；Na[Al(OH)4]是离子化合物，其中Na＋和[Al(OH)4]－之间存在离子键，[Al(OH)4]－的结构中存在(极性)共价键。 (4)同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，简单气态氢化物的热稳定性逐渐减弱，非金属性：Cl＞Br，热稳定性：HCl＞HBr。 16. (1)第四周期第ⅤA族　＋6　(2)S＞Se＞As　O2－<S2－<Se2－　(3)H2SeO3＋OH－=== HSeO＋H2O 【解析】(2)同周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，即非金属性：Se＞As，同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，即非金属性：S＞Se，故非金属性：S＞Se＞As；同主族元素从上到下，简单阴离子的还原性逐渐增强，故还原性：O2－<S2－<Se2－。 (3)H2SeO3是弱酸，书写离子方程式时不可拆，故离子方程式为H2SeO3＋OH－=== HSeO＋H2O。 17. (1)　　(2)3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO3-＋3H2O　 1∶5　(3)　 (4)取等质量表面打磨过的Al片和Mg片，加入等体积等浓度的盐酸中，观察反应的剧烈程度(或取等质量表面打磨过的Al片和Mg片，加入冷水中，镁片表面产生少量气泡，铝片表面无明显现象) 【解析】根据元素周期表中位置可知①为氢元素、②为碳元素、③为氧元素、④为钠元素、⑤为镁元素、⑥为铝元素、⑦为磷元素、⑧为硫元素、⑨为氯元素。 (2)加热时Cl2在NaOH浓溶液中歧化为化合价为＋5的ClO和化合价为－1的Cl－，根据守恒原则可写出反应的离子方程式；ClO为氧化产物，Cl－为还原产物，故氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶5。 (3)浅绿色的Fe2＋失去电子被氧化为棕黄色的Fe3＋，H2O2作氧化剂得到电子自身被还原为H2O，根据转移电子数守恒配平即可。 (4)镁片和铝片金属性越强，与酸反应放出氢气越剧烈。 18. Ⅰ. (1)实验1中生成白色沉淀，实验2中先生成白色沉淀，再溶解　Al(OH)3为两性氢氧化物，可溶于NaOH溶液，Mg(OH)2为中强碱，不溶于NaOH溶液，碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3，元素金属性越强，最高价氧化物对应的水化物碱性越强，故金属性：Mg＞Al　Al3＋＋3OH－=== Al(OH)3↓　Al(OH)3＋OH－=== [Al(OH)4]－　Ⅱ. (2)2H＋＋CO=== CO2↑＋H2O　＞　不能　排除挥发出的HCl对实验的干扰 【解析】Ⅱ. (2)稀硫酸和Na2CO3反应生成CO2和水，结合守恒原则可写出反应的离子方程式；试管C中产生白色沉淀说明有H2SiO3生成，即酸性：H2CO3＞H2SiO3，元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，即非金属性：C＞Si；HCl不是氯元素的最高价含氧酸，无法验证Cl和C非金属性的强弱；盐酸具有挥发性，挥发出的HCl会随着CO2进入Na2SiO3溶液，干扰CO2和硅酸钠的反应，故需通入饱和NaHCO3溶液除去HCl。 19. (1)六　ⅣA　＋4　(2)H3PO4　离子　PH＋OH－=== PH3↑＋H2O (3)F　F2＋H2=== 2HF　(4)B 【解析】(2)NH4Cl为离子化合物，PH4Cl与NH4Cl性质相似，故PH4Cl也为离子化合物；PH4Cl与NaOH溶液反应生成PH3、NaCl和H2O，结合守恒原则可写出反应的离子方程式。 (3)同周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，故非金属性最强的元素为F；F2与H2在暗处就能剧烈化合并发生爆炸，生成HF。 (4)元素周期表中副族和第Ⅷ族的元素为过渡元素，Zn处于第四周期第ⅡB族，则具有特殊性能的材料中，由过渡元素形成的化合物是ZnO，故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $