第四章 物质结构 元素周期律（单元专项训练，北京专用）【上好课】化学人教版必修第一册

第四章《物质结构 元素周期律》单元复习题 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 I-127 Ba-137 PO-209 一、选择题(本大题共16小题，每小题3分，48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．(2025·北京朝阳高一期末)下列电子式书写不正确的是( ) A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A项，N原子的最外层有5个电子，其中3个未成对电子和1对成对电子，3个未成对电子分别和3个H原子形成3对共用电子对，NH3的电子式，故A正确；B．CO2是共价化合物，碳原子有四个电子分别和氧原子形成两对共用电子对，电子式为，故B错误；C．氯气分子中两个氯原子形成一对共用电子对，电子式为，故C正确；D．HClO是共价化合物，氧原子与氢原子、Cl原子分别形成1对成对电子，电子式为，故D正确；故选B。 2．(2026·北京首都师范大学高二开学考试)下列说法中不正确的是( ) ①原子核内有18个中子的氯原子：3517Cl ②和是中子数不同质子数相同的同种核素 ③元素周期表中铋元素的数据如图所示，则Bi元素的质量数是209.0 A．② B．①② C．①③ D．②③ 【答案】D 【解析】①  氯原子的质子数为17，原子核内有18个中子的氯原子其质量数为35，表示为3517Cl，①正确；② 和质子数都为92，中子数依次为143、146，属于不同的核素，②错误；③ 质量数都是整数，元素周期表中铋元素的数据如图所示，则Bi元素的质量数不是209.0，③错误；符合题意的为②③，故选D。 3．碳化硅是一种新型材料，与金刚石结构类似。下列有关分析正确的是( ) A．碳、硅原子核外电子数相同 B．碳、硅位于周期表同一周期 C．硅相对原子质量 D．碳化硅的硬度可能较高 【答案】D 【解析】A．碳的原子序数是6，硅的原子序数是14，原子中核外电子数=质子数=原子序数，所以两者核外电子数不同，选项A错误；B．在元素周期表中同一横行的元素处于同一周期，碳、硅不在同一横行，不属于同一周期，选项B错误；C．相对原子质量的单位是1，省略不写，不是“g”，选项C错误；D．碳化硅与金刚石结构类似，金刚石的硬度大，所以可推出碳化硅的硬度可能较高，选项D正确；故选D。 4．(2025·北京西城高一期末)下列化学用语或图示表达不正确的是( ) A．H2O的结构式： B．CH4的分子结构模型为： C．中子数为8的氮原子：157N D．CO2的电子式： 【答案】D 【解析】A．H2O的结构式为V形，故结构式为：，A正确；B．CH4的分子结构模型为空间正四面体结构，C原子位于正四面体体心位置，B正确；C．N原子质子数为7，中子数为8，则质量数=7+8=15，则该原子可表示为157N，C正确；D．CO2的电子式为：，D错误；故选D。 5．(2025·北京海淀高一期中)下列关于元素化合物的化学用语不正确的是( ) A．氟离子的结构示意图： B．H和Cl形成共价键的过程： C．白醋去除水垢的离子方程式：CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O D．氧化生成单质硫： 【答案】B 【解析】A．氟离子质子数为9，氟离子的最外层含有8个电子，其正确的离子结构示意图为，故A正确；B．氯化氢是共价化合物，无电子的得失，则用电子式表示HCl的形成过程为，故B错误；C．醋酸是弱酸，在离子方程式中不能拆，白醋去除水垢的离子方程式：CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O，故C正确；D．二氧化硫与硫化氢反应生成单质硫，二氧化硫中硫元素由+4价下降到0价，硫化氢中硫元素由-2价上升到0价，所以单线表示电子转移方向为：，故D正确；故选B。 6．下列各组物质中，每种物质都是既有离子键又有共价键的一组是 ( ) A．NaOH H2SO4 (NH4)2SO4 B．MgO Na2SO4 HNO3 C．Na2O2 KOH Na3PO4 D．HCl Na2O MgCl2 【答案】C 【解析】H2SO4中只有共价键，A错误；MgO中只有离子键，HNO3中只有共价键，B错误；各物质中既有离子键又有共价键，C正确；HCl中只有共价键，Na2O、MgCl2中只有离子键，D错误。 7．(2025·北京房山高一期中)硒(Se)被誉为“生命的奇效元素”，其原子结构示意图为，下列说法不正确的是( ) A．非金属性：Se＞Cl B．位于元素周期表第四周期第ⅥA族 C．SeO2既有氧化性又有还原性 D．稳定性：H2S＞H2Se 【答案】A 【解析】A项，根据周期表可知，同一周期非金属性：Se＜Cl，同一主族非金属性：S＞Se，则非金属性：Se＜Cl，A错误；B．根据原子结构示意图可知，Se原子核外有4个电子层、最外层有6个电子，所以Se是第四周期ⅥA族元素，B正确；C．Se最高价为+6、最低价为-2，SeO2中Se显+4价，位于中间价态，所以SeO2既有氧化性又有还原性，C正确；D．S与Se同主族，同主族元素从上到下非金属性减弱，气态氢化物的稳定性减弱，氢化物的稳定性：H2S＞H2Se，D正确；故选A。 8．CO2加氢转化为燃料是实现CO2减排的一个重要策略。我国科学家在调控CO2加氢反应的选择性方面取得新进展，其过程的示意图如下。下列分析错误的是( ) A．H2O的电子式为 B．甲烷的空间填充模型为： C．该反应有助于实现碳中和 D．非金属性C＜O 【答案】A 【解析】A项，H2O是共价化合物，其电子式为，A错误；B项，甲烷由1个碳和4个氢相连，其空间填充模型为：，B正确；C项，该技术将二氧化碳转化为燃料，能充分利于二氧化碳，有利于碳中和，C正确；D项，同周期越靠右，非金属性越强，则非金属性C＜O，D正确；故选A。 9．化学和生活、社会发展息息相关。下列说法正确的是( ) A．我国“硅-石墨烯-锗(Ge)晶体管”技术获得重大突破，所涉元素都是短周期元素 B．“嫦娥五号”返回舱推带的月壤中含有高能原料，是一种核素，3g的和2g的具有相同的中子数 C．“人造太阳”的核燃料是氘、氚，、互为同素异形体 D．1938年德国物理学家进行过中子撞击铀核的裂变实验，其中生成的钡元素是第五周期第ⅡA族元素，猜测其单质可与水发生置换反应 【答案】B 【解析】A．Si和C是短周期元素，Ge是长周期元素，故A错误；B．3g的3He的物质的量为1mol，含有1mol中子；2g的2H的物质的量为1mol，含有1mol中子；故B正确；C．氘、氚(H、H)互为同位素，故C错误；D．1938年德国物理学家进行过中子撞击铀核的裂变实验，其中生成的钡元素是第五周期第ⅡA族元素，该过程中有新元素生成，不是化学变化，故D错误；故选B。 10．下列有关碱金属和卤素的说法中，错误的是( ) A．溴单质与H2的反应比碘单质与H2的反应更剧烈 B．碱金属中，锂原子失去最外层电子的能力最弱；卤素中，氟原子得电子的能力最强 C．钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈 D．随核电荷数的增加，碱金属和卤素的熔、沸点都逐渐降低 【答案】D 【解析】溴的非金属性强于碘，故溴单质与H2的反应比碘单质与H2的反应更剧烈，A项正确；碱金属中，锂的金属性最弱，故锂原子失去最外层电子的能力最弱，卤素中，氟的非金属性最强，故氟原子得电子的能力最强，B项正确；钾的金属性比钠强，故钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈，C项正确；随核电荷数的增加，碱金属单质的熔、沸点逐渐降低，卤素单质的熔、沸点逐渐升高，D项不正确。 11．短周期主族元素Q、W同周期且非金属性Q>W，下列说法正确的是( ) A．原子半径：Q>W B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q＜W C．简单气态氢化物的稳定性：W＜Q D．Q与W形成化合物时，一般是W显负价、Q显正价 【答案】C 【解析】短周期主族元素Q、W同周期且非金属性Q>W，故判断Q应在W的右侧。A项，周期表中同周期从左到右，原子半径减小，原子半径：Q＜W，故A错误；B项，周期表中同主族从下到上，同周期从左到右，元素的非金属性增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性增强，最高价氧化物对应水化物的酸性：Q>W，故B错误；C项，周期表中同主族从下到上，同周期从左到右，元素的非金属性增强，元素的氢化物稳定性增强，简单气态氢化物的稳定性：W＜Q，故C正确；D项，Q与W形成化合物时，一般是Q显负价、W显正价，故D错误；故选C。 12．运用元素周期律进行分析，下列预测中正确的是( ) A．Li、Na、K的金属性和密度均随原子序数的增加而增大 B．第二周期非金属元素气态氢化物溶于水后，溶液都呈酸性 C．Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O2，其溶液是一种强碱 D．砹(At)单质为有色固体，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸 【答案】D 【解析】A项，Li、Na、K的金属性随原子序数的增加而增大，但K的密度比Na小，A错误；B项，第二周期非金属元素气态氢化物溶于水后，溶液不一定呈酸性，如氨气，溶于水溶液显碱性，B错误；C项，Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O，依据对角线规则，氢氧化锂的碱性与氢氧化镁相似，则氢氧化锂为弱碱，C错误；D项，卤族元素单质从上向下，单质由气体过渡到固体，颜色逐渐加深，砹(At)单质为有色固体，氯化银、溴化银、碘化银不溶于水也不溶于稀硝酸，则AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸，D正确；故选D。 13．(2025·北京海淀高一期中)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下图所示。下列说法不正确的是( ) A．最高价含氧酸的酸性： B．简单阳离子半径： C．的氢化物常温常压下为气体 D．形成的气态氢化物溶于水可以形成喷泉 【答案】A 【解析】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，其中R的序数比Y大，X、R的最外层均含有1个电子，X的原子半径最小，则X为H，R为Na；Y、Z、M的最外层电子数分别为4、5、6，结合原子半径可知，M位于第三周期，Y、Z位于第二周期，则Y为C，Z为N，M为S元素，由上述分析可知，X为H，Y为C，Z为N，M为S，R为Na元素。A。N元素的非金属性强于C，故最高价含氧酸的酸性：N>C，故A错误；B．H+的半径最小，其半径小于Na+，故B正确；C．S的氢化物的H2S，常温常压下为气体，故C正确；D．N的氢化物是NH3，极易溶于水，溶于水可以形成喷泉，故D正确；答案选A。 14．短周期元素甲、乙、丙、丁的原子半径依次增大，其氢化物中甲、乙、丙、丁的化合价如表所示。下列说法中正确的是( ) 元素 甲 乙 丙 丁 化合价 －2 －3 －4 －2 A．含氧酸的酸性：乙<丁 B．元素非金属性：甲<乙 C．氢化物的稳定性：甲>丁 D．丙所形成的单质可能互为同位素 【答案】C 【解析】根据元素周期律中的原子半径规律和化合价规律判断甲是氧元素，乙是氮元素，丙是碳元素，丁是硫元素，N的含氧酸有HNO2、HNO3，S的含氧酸有H2SO3、H2SO4，酸性强弱无法判断，A项错误；O的非金属性大于N的非金属性，B项错误；O的非金属性大于S，氢化物的稳定性：H2O>H2S，C项正确；C的单质中石墨和金刚石为同素异形体，同位素是指同种元素不同原子的互称，D项错误。 15．有A、B两种短周期元素，原子半径是r(A)<r(B)，且A、B两种元素原子的最外层电子数相同(选项中的m、n均为正整数)，下列说法正确的是( ) A．若B(OH)m 是强碱，则A(OH)m一定为强碱 B．若HnAOm是强酸，则B的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸 C．若B是金属，则A可能是非金属，若B是非金属，则A可能是金属 D．常温下，若B元素的氢化物是气体，则A元素的氢化物可能是液体 【答案】D 【解析】A、B两种短周期元素，原子半径是：r(A)＜r(B)，且A、B两种元素原子的最外层电子数相同，则A、B位于周期表同一主族，且B在A的下一周期，则：A项，同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增强，如B(OH)m是强碱，则A(OH)m不一定为强碱，故A错误；B项，同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱，对应的最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱，若HnAOm是强酸，则B的最高价氧化物对应的水化物不一定为强酸，故B错误；C项，短周期元素中，A、B位于相同主族，同主族自上而下金属性增强、非金属性减弱，若B是金属，则A可能是非金属，如H、Li，若B是非金属，则A一定是非金属，如C、Si；N、P；O、S；F、Cl等，故C错误；D项，常温下，若B元素的氢化物是气体，则A元素的氢化物可能是液体，如O、S，故D正确。 16．(2025·北京大学附中高一期末)前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是次外层的2倍，Y原子的L层有6个电子，Z是第四周期主族元素中原子半径最大的元素，W与X同主族。下列说法不正确的是( ) A．XY2的电子式为： B．Y2与Z单质的反应产物可能与反应条件有关 C．Z2Y2中阴、阳离子的个数比为1∶1 D．W在元素周期表中的位置是第四周期，第ⅣA族 【答案】C 【解析】X原子的最外层电子数是次外层的2倍，而X的原子序数是四个元素中最小的，次外层只有2个电子，最外层电子数为4，该元素为碳，Y原子的L层有6个电子，因此K层有2个电子，该元素为氧，Z是第四周期主族元素中原子半径最大的元素，因此为ⅠA族元素钾，W与X同主族，而原子序数大于Z，因此为第四周期ⅣA族元素锗。A．XY2即CO2，题目所给电子式正确，故A正确；B．O2与K单质反应的产物，类比于O2与Na的反应，与反应在常温或加热条件下有关，故B正确；C．K2O2中含O22-，是双原子组成的阴离子，因此阴、阳离子个数比为1：2，故C错误；D．锗在元素周期表中的位置是第四周期，第ⅣA族，故D正确；故选C。 二、填空题(本大题共5小题，共52分) 17．(8分)为纪念元素周期表诞生150周年，IUPAC等从世界范围征集优秀青年化学家提名，形成一张“青年化学家元素周期表”，向世界介绍118位优秀青年化学家，有8位中国青年化学家成为“N、S、Hg、U”等元素的代言人。 (1)汞的原子结构示意图，汞在元素周期表中位于第__________周期。 (2)氮在周期表第_________列，周期表中位置是_______________________。 (3)下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是___________。 A．酸性：HCl＞H2S B．非金属性：O＞S C．碱性：NaOH＞Mg(OH)2 D．热稳定性：HCl＞H2S (4)非金属性：N＞C，用一个化学方程式证明________________________。 【答案】(1)六(1分) (2)第15列(1分) 第二周期第ⅤA族(2分) (3)A(2分) (4)CaCO3+2HNO3＝Ca(NO3)2+H2O+CO2↑(2分) 【解析】(1)汞的原子结构示意图为，最外层电子数是2，有6个电子层，所以汞在元素周期表中位于第六周期。 (2)氮元素的原子序数是7，氮在周期表第15列，周期表中位置是第二周期第ⅤA族。 (3)A. 氢化物的酸性与非金属性强弱没有关系，不能用元素周期律解释，A符合；B. 同主族从上到下非金属性逐渐增强，即非金属性：O＞S，能用元素周期律解释，B不符合；C. 金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性Na＞Mg，则碱性：NaOH＞Mg(OH)2，能用元素周期律解释，C不符合；D. 非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，非金属性Cl＞S，所以热稳定性：HCl＞H2S，能用元素周期律解释，D不符合；答案选A。 (4)硝酸能制备碳酸，说明硝酸的酸性强于碳酸，所以非金属性：N＞C，反应的化学方程式为CaCO3+2HNO3＝Ca(NO3)2+H2O+CO2↑。 18．(8分)钋(PO)是一种低熔点金属，极其稀有，毒性和放射性极强。回答下列问题： (1)具有放射性，经衰变成稳定的Pb原子，在衰变过程中释放一个。生成的Pb的原子核中质子数为___________，中子数为___________。Po元素能形成较稳定的+4价离子，含有的电子的物质的量为___________。 (2)下列有关的说法正确的是___________。 a．由衰变为铅的变化是化学变化 b．钋元素的相对原子质量为210 c．比原子核多一个中子 d．研究表明，烟草中含有和等，它们互为同位素 (3)半衰期是指由大量原子组成的放射性样品中，放射性元素原子核有50%发生衰变所需的时间。已知的半衰期为138天，质量为64克的，经276天后，得到铅的质量为___________。 【答案】(1)82(1分) 124 (1分) (2分) (2)cd(2分) (3)47.09g(2分) 【解析】(1)具有放射性，经衰变成稳定的Pb原子，在衰变过程中释放一个，是2个质子和2个中子的粒子，生成的Pb的原子核中质子数为84-2=82，中子数为210-4-82=124。Po元素能形成较稳定的+4价离子，Po4+含有的电子数为84-4=80，含有的电子的物质的量为=； (2)a．由衰变为铅的变化原子发生了变化，原子是化学变化中的最小微粒，故a错误；b．钋元素的相对原子质量是所有同位素原子相对原子质量的平均值，故b错误；c．、的中子数分别为210-84，209-84， 比原子核多一个中子，故c正确；d．研究表明，烟草中含有和等，它们的质子数相同，中子数不同，互为同位素，故d正确；故选cd； (3)经过第一个半衰期生成的Pb的物质的量为×50%mol，剩余的Po的物质的量为×50%mol，再经过第二个半衰期生成的Pb的物质的量为×50%×50%mol，所以经过276天所得Pb的质量为(×50%+×50%×50%)mol×206g·mol－1=47.09g。 19．(12分)(2025·北京第五十七中学高一期末)X、Y、Z、M、Q、R皆为周期表中前20号元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。 (1)已知X位于第一周期，则X2Y电子式为 。 (2)比较Y和Z的简单氢化物，更稳定的是 (填化学式)。 (3)已知Q位于第三周期，则R在元素周期表中的位置是 。 (4)下列推断正确的是 (填序号)。 a．简单离子半径：M-＞Q+＞R2+ b．由X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱 c．Z与M的最高价氧化物对应水化物均为强酸 (5)比较I-和M的阴离子，还原性更强的是 (填离子符号)，从原子结构的角度解释原因 。 【答案】(1) (2分) (2)H2O(2分) (3)第四周期第IIA族(2分) (4)bc(2分) (5) I- (2分) Cl、I为同主族元素，电子层数I＞Cl，离子半径I-＞Cl-，失电子能力I-＞Cl-，还原性I-＞Cl-(2分) 【解析】由图可知，X为H元素、Y为O元素、Z为N元素、M为Cl元素、Q为Na元素、R为是Ca元素。 (1)H2O是共价化合物，电子式为； (2)同周期元素，从左到右非金属性依次增强，气态氢化物稳定性依次增强，则水的稳定性强于氨分子；(3)Ca在元素周期表中的位置是第四周期第IIA族； (4)a．一般离子的电子层数越多，离子半径越大，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则简单离子半径大小顺序为Cl−>Ca2+>Na+，故a错误；b．氢、氮、氧三种元素组成的化合物可能是盐硝酸铵或亚硝酸铵，也可能是碱，如一水合氨，故b正确；c．硝酸和高氯酸均为强酸，故c正确；故选bc； (5)非金属性越弱，对应简单阴离子还原性越强，比较I-和Cl的阴离子，还原性更强的是I-；从原子结构的角度解释原因是Cl、I为同主族元素，电子层数I＞Cl，离子半径I-＞Cl-，失电子能力I-＞Cl-，还原性I-＞Cl-。 20．(14分)(2025·北京第一零一中学高一期中)元素周期表与元素周期律在学习、研究中有重要的作用。下表是几种短周期元素的相关信息。 元素 信息 X 最低负化合价为价，没有正化合价 Y 单质在空气中的体积分数约为21% Z 最高正化合价为+7价 Q 原子半径最大的元素 R 原子半径最小的碱金属元素 U 最高价氧化物对应的水化物为两性氢氧化物 (1)元素Y在周期表中的位置是 。 (2)Y、Q对应的离子半径大小关系是： (填化学式，下同) (3)Q、Z两种元素形成的化合物有重要的用途，用电子式表示它的形成过程 。 (4)非金属性：Z U(填“>”或“<”)，请从原子结构的角度解释其原因： 。 (5)下列关于U及其化合物的推断中，正确的是 (填字母)。 a．U在其化合物中的化合价为+3价 b．单质与H2O反应的难易程度：U比Q容易 c．U的单质能与Q的最高价氧化物对应的水化物反应 d．U和Z形成的化合物的水溶液可与Q的单质发生反应，从而置换出U的单质 (6)电子层数：R (填“>”、“<”或“=”)Z，原子半径：R>Z，请从原子结构的角度解释R的原子半径比Z大的原因 。 【答案】(1)第二周期VIA(2分) (2)O2->Na+(2分) (3) (2分) (4) >(1分) 氯原子其最外层电子数为7，原子半径小，容易得到电子；铝原子最外层电子数为3，原子半径大，容易失去电子，所以氯的氧化性强于铝(2分) (5)ac(2分) (6)＜(1分) 氯原子的电子层数比锂原子多一层，但由于核电荷数的增加，其对电子的吸引力也更大，导致氯原子的半径实际上比锂原子小(2分) 【解析】X最低负化合价为-1价，没有正化合价，是F元素；Y单质在空气中的体积分数约为21%，Y是O元素；Z最高正化合价为+7价，则Z是Cl元素；Q是前三周期原子半径最大的元素，Q是Na元素；R是原子半径最小的碱金属元素，则R是Li元素；最高价氧化物对应的水化物为两性氢氧化物，所以U是Al元素。 (1)Y是O元素，位于周期表第二周期VIA。 (2)O2-与Na+电子层结构相同，钠原子的核电荷数多于氧原子，则O2->Na+。 (3)Q、Z两种元素形成的化合物是NaCl，属于离子化合物，用电子式表示它的形成过程是。 (4)Z是Cl元素，U是Al元素，由于氯原子其最外层电子数为7，原子半径小，核电荷高，使其获得电子极其容易且趋势强烈，因此表现出强氧化性。铝原子因其最外层电子数为3，原子半径大，有效核电荷相对较低，使其获得电子极其困难，更容易失去电子，表现还原性，因此其氧化性非常弱，则氯的氧化性强于铝。 (5)a．铝原子容易失去最外层的3个电子，化合价为+3价，a正确；b．同一周期原子，从左到右，还原性减弱，则钠的还原性强于铝，钠与水反应更容易，b错误；c．铝单质能与钠的最高价氧化物对应的水化物反应，方程式为：2Al＋2NaOH＋6H2O===2 Na[Al(OH)4]＋3H2↑，c正确；d．U和Z形成的化合物是氯化铝，不可以和单质钠发生置换反应，钠单质首先是和水反应，d错误；故选ac。 (6)R是Li元素，Z是Cl元素，锂原子只有两层电子，氯原子有三层电子，电子层数：R＜Z；氯原子和锂原子分别位于第三周期和第二周期。在同一周期内，随着原子序数的增加，电子层数保持不变，但核电荷数增加，这会导致原子核对最外层电子的吸引力增强，从而使原子半径减小。以此类推，虽然氯原子的电子层数比锂原子多一层，但由于核电荷数的增加，其对电子的吸引力也更大，导致氯原子的半径实际上比锂原子小。 21．(10分)某化学课外兴趣小组为验证卤素单质氧化性的相对强弱，用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。 实验过程： Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。 Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。 Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。 Ⅳ.…… (1)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是________________________。 (2)B中溶液发生反应的离子方程式是________________________。 (3)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是________________________。 (4)过程Ⅲ实验的目的是________________________。 (5)浸有NaOH溶液的棉花作用是________________________。 【答案】(1)淀粉-KI试纸变蓝(2分) (2)Cl2+2Br-=Br2+2Cl-(2分) (3)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后CCl4层溶液变为紫红色(2分) (4)排除Cl2对溴置换碘实验的干扰(2分) (5)尾气处理，防止Cl2污染空气(2分) 【解析】(1)因Cl2的氧化性大于I2的氧化性，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可发生反应：Cl2+2I-=I2+2Cl-，I2能使淀粉-KI试纸变蓝。(2)因Cl2的氧化性大于Br2的氧化性，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可发生反应：Cl2+2Br-=Br2+2Cl-。(3)因Br2的氧化性大于I2的氧化性，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，会发生反应：Br2+2I-=I2+2Br-，同时检验产物碘的存在，所以为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象为打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后CCl4层溶液变为紫红色。(4)为验证溴的氧化性强于碘，实验时应避免氯气的干扰，当B中溶液由黄色变为棕红色时，说明有大量的溴生成，此时应关闭活塞a，否则氯气过量，影响实验结论。(5)Cl2有毒，污染空气，故要对其进行尾气处理，故用氢氧化钠溶液来处理。 13 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章《物质结构 元素周期律》单元复习题 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 I-127 Ba-137 PO-209 一、选择题(本大题共16小题，每小题3分，48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．(2025·北京朝阳高一期末)下列电子式书写不正确的是( ) A． B． C． D． 2．(2026·北京首都师范大学高二开学考试)下列说法中不正确的是( ) ①原子核内有18个中子的氯原子：3517Cl ②和是中子数不同质子数相同的同种核素 ③元素周期表中铋元素的数据如图所示，则Bi元素的质量数是209.0 A．② B．①② C．①③ D．②③ 3．碳化硅是一种新型材料，与金刚石结构类似。下列有关分析正确的是( ) A．碳、硅原子核外电子数相同 B．碳、硅位于周期表同一周期 C．硅相对原子质量 D．碳化硅的硬度可能较高 4．(2025·北京西城高一期末)下列化学用语或图示表达不正确的是( ) A．H2O的结构式： B．CH4的分子结构模型为： C．中子数为8的氮原子：157N D．CO2的电子式： 5．(2025·北京海淀高一期中)下列关于元素化合物的化学用语不正确的是( ) A．氟离子的结构示意图： B．H和Cl形成共价键的过程： C．白醋去除水垢的离子方程式：CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O D．氧化生成单质硫： 6．下列各组物质中，每种物质都是既有离子键又有共价键的一组是 ( ) A．NaOH H2SO4 (NH4)2SO4 B．MgO Na2SO4 HNO3 C．Na2O2 KOH Na3PO4 D．HCl Na2O MgCl2 7．(2025·北京房山高一期中)硒(Se)被誉为“生命的奇效元素”，其原子结构示意图为，下列说法不正确的是( ) A．非金属性：Se＞Cl B．位于元素周期表第四周期第ⅥA族 C．SeO2既有氧化性又有还原性 D．稳定性：H2S＞H2Se 8．CO2加氢转化为燃料是实现CO2减排的一个重要策略。我国科学家在调控CO2加氢反应的选择性方面取得新进展，其过程的示意图如下。下列分析错误的是( ) A．H2O的电子式为 B．甲烷的空间填充模型为： C．该反应有助于实现碳中和 D．非金属性C＜O 9．化学和生活、社会发展息息相关。下列说法正确的是( ) A．我国“硅-石墨烯-锗(Ge)晶体管”技术获得重大突破，所涉元素都是短周期元素 B．“嫦娥五号”返回舱推带的月壤中含有高能原料，是一种核素，3g的和2g的具有相同的中子数 C．“人造太阳”的核燃料是氘、氚，、互为同素异形体 D．1938年德国物理学家进行过中子撞击铀核的裂变实验，其中生成的钡元素是第五周期第ⅡA族元素，猜测其单质可与水发生置换反应 10．下列有关碱金属和卤素的说法中，错误的是( ) A．溴单质与H2的反应比碘单质与H2的反应更剧烈 B．碱金属中，锂原子失去最外层电子的能力最弱；卤素中，氟原子得电子的能力最强 C．钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈 D．随核电荷数的增加，碱金属和卤素的熔、沸点都逐渐降低 11．短周期主族元素Q、W同周期且非金属性Q>W，下列说法正确的是( ) A．原子半径：Q>W B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q＜W C．简单气态氢化物的稳定性：W＜Q D．Q与W形成化合物时，一般是W显负价、Q显正价 12．运用元素周期律进行分析，下列预测中正确的是( ) A．Li、Na、K的金属性和密度均随原子序数的增加而增大 B．第二周期非金属元素气态氢化物溶于水后，溶液都呈酸性 C．Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O2，其溶液是一种强碱 D．砹(At)单质为有色固体，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸 13．(2025·北京海淀高一期中)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下图所示。下列说法不正确的是( ) A．最高价含氧酸的酸性： B．简单阳离子半径： C．的氢化物常温常压下为气体 D．形成的气态氢化物溶于水可以形成喷泉 14．短周期元素甲、乙、丙、丁的原子半径依次增大，其氢化物中甲、乙、丙、丁的化合价如表所示。下列说法中正确的是( ) 元素 甲 乙 丙 丁 化合价 －2 －3 －4 －2 A．含氧酸的酸性：乙<丁 B．元素非金属性：甲<乙 C．氢化物的稳定性：甲>丁 D．丙所形成的单质可能互为同位素 15．有A、B两种短周期元素，原子半径是r(A)<r(B)，且A、B两种元素原子的最外层电子数相同(选项中的m、n均为正整数)，下列说法正确的是( ) A．若B(OH)m 是强碱，则A(OH)m一定为强碱 B．若HnAOm是强酸，则B的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸 C．若B是金属，则A可能是非金属，若B是非金属，则A可能是金属 D．常温下，若B元素的氢化物是气体，则A元素的氢化物可能是液体 16．(2025·北京大学附中高一期末)前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是次外层的2倍，Y原子的L层有6个电子，Z是第四周期主族元素中原子半径最大的元素，W与X同主族。下列说法不正确的是( ) A．XY2的电子式为： B．Y2与Z单质的反应产物可能与反应条件有关 C．Z2Y2中阴、阳离子的个数比为1∶1 D．W在元素周期表中的位置是第四周期，第ⅣA族 二、填空题(本大题共5小题，共52分) 17．(8分)为纪念元素周期表诞生150周年，IUPAC等从世界范围征集优秀青年化学家提名，形成一张“青年化学家元素周期表”，向世界介绍118位优秀青年化学家，有8位中国青年化学家成为“N、S、Hg、U”等元素的代言人。 (1)汞的原子结构示意图，汞在元素周期表中位于第__________周期。 (2)氮在周期表第_________列，周期表中位置是_______________________。 (3)下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是___________。 A．酸性：HCl＞H2S B．非金属性：O＞S C．碱性：NaOH＞Mg(OH)2 D．热稳定性：HCl＞H2S (4)非金属性：N＞C，用一个化学方程式证明________________________。 18．(8分)钋(PO)是一种低熔点金属，极其稀有，毒性和放射性极强。回答下列问题： (1)具有放射性，经衰变成稳定的Pb原子，在衰变过程中释放一个。生成的Pb的原子核中质子数为___________，中子数为___________。Po元素能形成较稳定的+4价离子，含有的电子的物质的量为___________。 (2)下列有关的说法正确的是___________。 a．由衰变为铅的变化是化学变化 b．钋元素的相对原子质量为210 c．比原子核多一个中子 d．研究表明，烟草中含有和等，它们互为同位素 (3)半衰期是指由大量原子组成的放射性样品中，放射性元素原子核有50%发生衰变所需的时间。已知的半衰期为138天，质量为64克的，经276天后，得到铅的质量为___________。 19．(12分)(2025·北京第五十七中学高一期末)X、Y、Z、M、Q、R皆为周期表中前20号元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。 (1)已知X位于第一周期，则X2Y电子式为 。 (2)比较Y和Z的简单氢化物，更稳定的是 (填化学式)。 (3)已知Q位于第三周期，则R在元素周期表中的位置是 。 (4)下列推断正确的是 (填序号)。 a．简单离子半径：M-＞Q+＞R2+ b．由X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱 c．Z与M的最高价氧化物对应水化物均为强酸 (5)比较I-和M的阴离子，还原性更强的是 (填离子符号)，从原子结构的角度解释原因 。 20．(14分)(2025·北京第一零一中学高一期中)元素周期表与元素周期律在学习、研究中有重要的作用。下表是几种短周期元素的相关信息。 元素 信息 X 最低负化合价为价，没有正化合价 Y 单质在空气中的体积分数约为21% Z 最高正化合价为+7价 Q 原子半径最大的元素 R 原子半径最小的碱金属元素 U 最高价氧化物对应的水化物为两性氢氧化物 (1)元素Y在周期表中的位置是 。 (2)Y、Q对应的离子半径大小关系是： (填化学式，下同) (3)Q、Z两种元素形成的化合物有重要的用途，用电子式表示它的形成过程 。 (4)非金属性：Z U(填“>”或“<”)，请从原子结构的角度解释其原因： 。 (5)下列关于U及其化合物的推断中，正确的是 (填字母)。 a．U在其化合物中的化合价为+3价 b．单质与H2O反应的难易程度：U比Q容易 c．U的单质能与Q的最高价氧化物对应的水化物反应 d．U和Z形成的化合物的水溶液可与Q的单质发生反应，从而置换出U的单质 (6)电子层数：R (填“>”、“<”或“=”)Z，原子半径：R>Z，请从原子结构的角度解释R的原子半径比Z大的原因 。 21．(10分)某化学课外兴趣小组为验证卤素单质氧化性的相对强弱，用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。 实验过程： Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。 Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。 Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。 Ⅳ.…… (1)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是________________________。 (2)B中溶液发生反应的离子方程式是________________________。 (3)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是________________________。 (4)过程Ⅲ实验的目的是________________________。 (5)浸有NaOH溶液的棉花作用是________________________。 1 / 7 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $