第四章 物质结构 元素周期律 单元测试卷 2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

第4章 《物质结构 元素周期律单元过关测试卷》参考答案 1.C 【详解】㊀模型带负电荷，A错误；㊉模型带正电荷，B错误； 模型不带电，C正确； 模型由两种微粒构成，属于原子核，D错误。 2.B 【详解】HCl为双原子分子，只有直线一种构型，A正确；CH4分子为正是面体构型，B错误；CO2分子三个原子在同一直线上，且C、O原子间有两对共用电子对，C正确；H2O分子结构为“V”型，D正确。 3.C 【详解】 为Mg2+的结构示意图，A错误； 原子结构示意图中，原子核不是用元素符号表示，B错误；NaCl为离子化合物，C正确；HCl为共价化合物，以公用电子对方式结合成分子，D错误。 4.A 【详解】同素异形体指的是单质，而氘和氚并非单质，它们是氢元素的两种核素，二者互为同位素，A错误；为氚的符号，B正确；两个原子的原子核发生聚变，形成一个原子，同时释放出一个中子和能量，C正确；氘原子的符号为，中子数为1，D正确。 5.B 【详解】21/20=1.05，1.05×22=23.1，“20”非质量数，A错误；21g的的物质的量为n=m/M，n=21/42=0.5mol，1个原子的中子数为N=A-Z=42-20=22个，所以21g的原子中子个数为0.5×22=11mol，B正确；21/22=0.95，0.95×22=20.9，“22”非质量数，C错误；42/21=2，2×22=44，把物质的量用n=M/m进行计算，D错误。 6.A 【详解】和原子的质子数相同，中子数不同，是同种元素的不同核素，A正确；“4”为（71-31）-（67-31）所得，是两者的中子数的差值，而不是电子数，3+ 失去3个电子，比少3个，B错误；有36个中子，有40个中子，C错误；和原子核质子数相同，是同种元素，D错误。 7.C 【详解】电子为汤姆孙发现，A错误；卢瑟福根据α粒子散射实验现象，提出有核的原子结构，B错误；“葡萄干面包”结构由汤姆孙提出，C正确；波尔提出的是原子轨道模型，D错误。 8.C 【详解】元素周期表有7个A族、7个B族、1个第Ⅷ族、1个0族，共16族，A错误；“9”为氟元素的质子数，B错误；“18.998”是氟元素的相对原子量，C正确；氟元素位于元素周期表的第17列，D错误。 9.C 【详解】门捷列夫通过总结元素周期律，绘制出元素周期表，A错误；副族的族序数与最外层电子数不相等，B错误；元素的“原子序数”等于原子核内质子数，C正确；中子为质量数与质子数的差值，图中没有质量数信息，没有显示中子信息，D错误。 10.D 【详解】原子核的质子和核外电子有相互作用力，“半径”等性质与原子核中质子数的多少有密切关系，A错误；元素性质除金属性和非金属性外，还有“原子半径”“化合价”等性质，B错误；门捷列夫通过周期律绘制出周期表，并在表中留出“类铝”空位，C错误；元素性质的周期性变化就是原子核外电子排布周期性变化使然，D正确。 11.B 【详解】元素的非金属性强弱可以用其单质的氧化性强弱衡量，F2与H2反应体现了F2的氧化性，反应剧烈说明F2氧化性很强，A正确；久置氯水中HClO分解为HCl，酸性增强，B错误；Cl元素原子与Br元素原子的最外层电子数相同，Cl元素的非金属性强于Br元素，这是因为Cl元素原子的半径小于Br元素原子的半径，故C正确；Br比I非金属性强，D正确。 12.D 【详解】HClO4和H2SO4属于Cl、S元素最高价氧化物的水化物酸性比较，需比较其非金属性强弱，需用元素周期律解释，A不符合题意；同理，碱性比较也需用元素周期律解释，B不符合题意；S2﹣、O2﹣离子的还原性与原子半径有关，需要用元素周期律解释，C不符合题意；盐的热稳定性与盐自身的性质差异有关，与元素周期律无关，D项正确。 13.D 【详解】依据元素周期表的对角线规则，上周期的元素性质与其右下角的元素性质相似。Li元素与Mg元素的性质相似，Mg(OH)2难溶于水，则LiOH也难溶于水，A正确；B元素与Si元素性质相似，B正确；Be元素与Al元素的性质相似，AlCl3滴入过量的NaOH反应，首先产生Al(OH)3白色絮状沉淀，继续滴入NaOH与Al(OH)3反应生成可溶性的NaAl(OH)4，C正确；依据图可知，没有与左下角性质相似的规律，D错误。 14.D 【详解】依据题意，X元素L层没有排满，A错；Y的L层一定排满，B错；同理，C错；Y原子的 L 层电子数恰好是X原子 L 层电子数的两倍，X的L层电子数=4，X原子为碳原子，X的M层电子为0，Y原子的M电子层比X原子的M层电子多3，则Y原子的M电子为3，为铝原子，D正确。 15.A 【详解】W成键数为1，原子序数最小，短周期中成1个键且原子序数最小的元素为氢。根据满足稀有气体稳定结构的成键推断，Z原子的电子数是Q的一半，且Z成2个键，则推出Z为氧，Q为硫。X在环中形成4个键，说明X最外层有4个电子，且原子序数在氢之后、氧之前，所以X为碳，Y在环中形成3个键，说明Y最外层有5个电子，原子序数在碳之后、氧之前，所以Y为氮。 W (H)、Y (N)、Z (O) 可以组成NH4NO3，属于铵盐，是盐类物质，A正确；Z是O，W是H，O有2个电子层，H只有1个电子层，原子半径：O>H，即Z>W，B错误；X是C，最高价氧化物的水化物是H2CO3，属于弱酸，C错误；Z的氢化物是H2O，Q的氢化物是H2S，非金属性：O>S，非金属性越强，氢化物越稳定，所以H2O>H2S，D错误。 16.D 【详解】氯化钠（NaCl）中Na+与Cl-以离子键相结合，是离子化合物，A错误；纯碱(Na2CO3)中Na+ 与 之间为离子键，C与O之间为共价键，属离子化合物，B错误；生石灰（CaO）中Ca2+与O2- 以离子结合，属离子化合物，C错误；水（H2O）中H与O以共价键相结合，无离子键，属共价化合物，D正确。 17.D 【详解】H2O2的结构是H−O−O−H，其中O−H是极性共价键，而O−O是非极性共价键，所以它不只有极性键，A错误；共价化合物中，元素的化合价与共用电子对的偏移、对数都有关（比如在H2O中，O与2个H形成共用电子对，显- 2价），B错误；共价键并非只存在于非金属化合物中，比如某些金属化合物（如AlCl3）也含有共价键，甚至离子化合物中也可能有共价键（如NaOH的O−H键），C错误；共价键的定义就是原子间通过共用电子对所形成的相互作用，D正确。 18.B 【详解】CO2是分子晶体，微粒间靠分子间作用力结合；SiO2是共价晶体，靠共价键形成空间网状结构，所以二者状态和硬度差异源于微粒间作用力不同，A正确；常温下H2O为液体、HF为气体，不是氢键强度的问题，而是H2O分子间形成2个氢键，HF分子之间只形成1个氢键，B错误；N2分子中存在N≡N三键，键能极大，所以化学性质稳定，可作保护气，C 正确；分子间作用力（范德华力、氢键）会影响物质的熔沸点，作用力越强，熔沸点越高，D 正确。 19. (1)Cu元素化合价：+2； OH-的电子式： (2)弱于 (3)极性共价键； （4）氢化物稳定性顺序：HCl>H2S>PH3>SiH4；同一周期主族元素，从左到右非金属性逐渐增强，气态氢化物的稳定性逐渐增强 【详解】（1）Cu的化合价：先标出其他元素的化合价：Al为+3价，为-3价，OH-为-1价，结晶水整体为中性。设Cu的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为0：x+6×(+3)+4×[(+5)+(−2×4)]+8×(−1)+5×0=0，解得：x=+2。OH-是由O原子与H原子形成一对共用电子对，O原子最外层还有6个电子，加上得1个电子，电子式为：。 （2）S和O位于同一主族，根据元素周期律，同主族从上到下非金属性减弱，非金属性O>S P和S位于同一周期，同周期从左到右非金属性增强，非金属S>P，因此，O>S>P。 （3）H原子与O原子对共用电子对的吸引力不同，共用电子对偏向O原子而偏离H原子，即形成的是极性共价键，其形成过程用表示。 （4）Si、P、S、Cl 位于同一周期（第三周期），从左到右非金属性逐渐增强，而非金属性越强，对应的气态氢化物越稳定。 20. （1） ； S=C=S （2）F（氟）； F2 + 2H2O === 4HF + O2↑ （3）Si（硅） （4）Al(OH)3；Na（钠）；Al(OH)3＋OH- === （5）同主族的最外层电子数相同 【详解】 （1）依据周期表位置⑤为Si元素，所以其原子结构示意图为；①为C元素，⑥为S元素，CS2的结构与CO2结构相似，C原子需形成4对电子对，S原子需形成2对电子对，才达到稳定结构，用短线一根短线表示一对共用电子对，其原子排成直线型，所以其结构式为S=C=S （2）元素②位于周期表中最右上角，其原子半径在同周期中最小，最外层电子数最多，得电子能力最强，所以该元素的非金属性最强，为F元素；F2与H2O反应时，由于F元素的非金属性比O元素的非金属性强，其单质可以把-2价的O元素氧化成0价，生成O2 （3）位于金属与非金属分界线上的元素为⑤，⑤是Si元素，是半导体材料 （4）元素④为Al元素，其最高价氧化物的水化物Al(OH)3既能与酸又能与碱反应，显两性，表中金属性最强的元素为③，③为Na元素，其最高价氧化物的水化物为NaOH，两者反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH- === （或） （5）②为F元素，⑦为Cl元素，两者在周期表中的位置关系为同一周期，同周期的主族元素最外层电子数相同，结构相似，性质也相似。 21. （1） ①烧杯； ②酚酞溶液； NaOH； 钠和水反应的现象包括浮在水面上、熔化成小球、四处游动、发出嘶嘶声、溶液变红 ③除有钠反应的现象外，还会伴随燃烧甚至轻微爆炸； 2K＋2H2O===2K＋＋2OH－＋H2↑（2）依据元素周期律预测，卤素的非金属性为Cl˃Br˃I 取少量NaBr溶液于试管中，滴加氯水，再加入CCl₄振荡静置，观察到CCl₄层呈橙红色， 说明Cl2将Br-氧化为Br2，Cl2氧化性比Br2强；再取少量KI溶液于试管中，滴加溴水，再加入CCl₄振荡静置，观察到CCl₄层呈紫红色，说明Br2将I-氧化为I2，Br2氧化性比I2强。依据元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，说明卤素的非金属性强弱为Cl˃Br˃I 【详解】 （1） ① 钠与水反应的应选择的仪器需要烧杯，因为反应比较剧烈，不能使用较小的试管等容器；②反应的产物NaOH无色无味，难以观察到，所以用酚酞溶液作指示剂便于观察；钠密度比水小，会浮在水面上，同时，反应放出大量热量，使得钠迅速熔化成一个闪亮的小球。反应生成的氢气推动钠球在水面上快速无规则移动，此外，反应过程中会发出嘶嘶声。溶液中有酚酞指示剂，溶液会由无色变为粉红色，表明溶液呈碱性，有NaOH生成；③钾与水反应更剧烈，除有钠反应的现象外，钾的反应会伴随燃烧甚至轻微爆炸。其反应的与钠与水反应类似：2K＋2H2O===2K＋＋2OH－＋H2↑ （2） 依据周期表规律，同主族从上到下，非金属性逐渐减弱，所以，卤素的非金属性为Cl˃Br˃I 实验设计的原理可以依据：元素的的非金属性越强，其对应的单质氧化性越强来设计，所以可通过置换反应验证。 实验设计思路：取少量NaBr溶液于试管中，滴加氯水，再加入CCl₄振荡静置，观察到CCl₄层呈橙红色，说明Cl2将Br-氧化为Br2，Cl2氧化性比Br2强；再取少量KI溶液于试管中，滴加溴水，再加入CCl₄振荡静置，观察到CCl₄层呈紫红色，说明Br2将I-氧化为I2，Br2氧化性比I2强。依据元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，说明卤素的非金属性强弱为Cl˃Br˃I 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 物质结构 元素周期律单元过关测试卷 （考试时间：60分钟，满分：100分） 一、选择题（本题共18题，每题3分，共计54分，每小题只有1个选项符合题目要求） 1.原子是由居于原子中心的原子核和核外运动的电子构成，原子核又由质子和中子构成。以下模型属于中子的是（ ） A. ㊀ B. ㊉ C. D. 2.分子具有一定的空间结构，下列分子结构错误的是（ ） A.HCl分子的结构 B.CH4分子的结构 C.CO2分子结构 D. H2O分子结构 3.化学用语是化学学习的核心工具，化学用语具有将抽象化学概念具象化的功能，下列化学用语正确的是（ ） A. 镁原子的结构示意图 B.硫原子的结构示意图 C.用电子式表示氯化钠的形成过程 D.氯化氢的电子式 4.能源是人类赖以生存与发展的重要物质基础，能源安全更是关乎国家经济社会发展的全局性、战略性问题。可控核聚变被视为人类解决能源问题的终极方案，我国科学家李建刚院士用如下图示对可控核聚变进行表示，下列说法错误的是（ ） A. 氘和氚互为同素异形体 B. 氚原子可以用符号表示 C. 聚变反应方程式：+→++能量 D. 氘原子有一个中子 5.有一种钙原子的符号为，21g的这种钙原子核内中子的物质的量为（ ） A. 23.1mol B. 11mol C. 20.9mol D. 44mol 6.镓在半导体、光伏、通讯、医疗等领域具有重要用途，我国是镓的主要生产国，产量占全球90%以上。关于镓元素，下列说法正确的是(　 　) A．和是镓元素的两种核素 B．3+ 比少4个电子 C．和都含有36个中子 D．和是两种不同元素 7.微粒的位置关系是原子结构模型的核心内容，人类对其的认识经历了漫长的历史过程，以下说法正确的是（ ） A. 道尔顿发现原子中存在电子，提出原子可以继续分割 B. 卢瑟福根据α粒子散射实验现象，提出原子轨道模型 C. 汤姆孙认为电子镶嵌在质子中间，形成类似于“葡萄干面包”的结构 D. 波尔研究氢原子光谱，提出有核的原子结构模型 8.元素周期表由行和列构成，其行、列及方格内均蕴含着元素的相关信息。下图展示了氟元素在周期表中的部分信息，关于元素周期表的认识，下列说法正确的是（ ） A.元素周期表有七个横行，为七个周期，有18个纵列，即有18个族 B.“9”是氟元素的质量数 C.“18.998”是氟元素的相对原子量 D.氟元素位于周期表的第二行，第18列 9.元素周期表与原子结构有密切的关系，下列说法正确的是（ ） A.门捷列夫通过编制元素周期表，总结出了元素周期律 B.元素周期表的“周期序数”对应元素原子的电子层数，“族序数”对应元素原子的最外层电子数 C.元素的“原子序数”是按原子核内质子数进行编号的 D.元素原子的中子数也能从周期表的信息中读出 10.元素周期律本质上揭示了元素原子核外电子排布与元素性质周期性变化的关系，是对哲学中量变引起质变的有力论证，下列说法正确的是（ ） A.元素的性质与元素原子原子核中的质子数无关 B.元素性质只有金属性和非金属性 C.门捷列夫通过周期律绘制出周期表，并在表中留出“铝”空位，后来得到实证 D.元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果 11.下列有关卤族元素及其化合物的说法错误的是 A.F2与H2在暗处能剧烈化合并发生爆炸，说明F元素的非金属性很强 B.HClO见光易分解，久置氯水的酸性比新制氯水弱 C.Cl元素的非金属性比Br元素的强，是因为Cl元素原子半径比Br元素原子半径小 D.HBr比HI稳定 12.下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是（ ） A.酸性：HClO4>H2SO4 B.碱性：NaOH>Mg(OH)2 C.简单离子的还原性：S2﹣＞O2﹣ D.热稳定性：Na2CO3>NaHCO3 13.在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素（如右下图）的有些性质是相似的， 这种相似性被称为对角线规则。下推断错误的是（ ） A.LiOH难溶于水 B.单质Si的熔点较高，则单质B的熔点也很高 C.BeCl2溶液滴入过量的NaOH溶液的实验现象为：先产生白色絮状沉淀，然后溶解 D.Na元素与右上角的Be元素也有类似的对角线规则，性质上也具有一定的相似性 14.两种元素原子X和Y，X原子的M层比Y原子的M层少3个电子，Y原子的L层电子数恰好是X原子L层电子数的两倍，则X、Y分别是( ) A.硅原子和钠原子 B.硼原子和氮原子 C.氮原子和碳原子 D.碳原子和铝原子 15.下面化合物由W、X、Y、Z、Q元素组成，五种均为原子序数依次增大的短周期元素，分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型，Z原子的电子数是Q的一半。下列说法正确的是( ) A.W、Y、Z三种元素组成的化合物可以是盐类物质 B.原子半径：Z < W C.X最高价氧化物的水化物为强酸 D.简单氢化物的稳定性：Q ˃ Z 16.在生活中我们接触到的很多物质属于离子化合物或共价化合物，下列物质属于共价化合物的是（ ） A.氯化钠 B.纯碱 C.生石灰 D.水 17.下列关于共价键的说法正确的是（ ） A.H2O2只存在极性共价键 B.共价化合物中各元素的化合价与共用电子对的对数无关 C.共价键只存在于非金属元素形成的化合物中 D.共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用 18.依据元素周期律，同周期、同主族元素的性质具有相似性和递变性，可据此推断元素的性质；但元素性质也存在“反常”现象，下列说法错误的是（ ） A.C和Si为同主族元素，CO2常温下为气体,SiO2为坚硬的固体，原因是二者微粒间的作用力存在差异 B.常温下H2O为液体而HF为气体，原因是氟元素形成的氢键强度弱于氧元素形成的氢键。 C.N2性质稳定能作为保护气是因为N原子间存在N≡N D.分子间的作用力对物质的熔点、沸点有影响 19.（14分）宋代的《千里江山图》堪称美学与化学的完美融合，其颜料中蕴含着古人的化学智慧，这幅画卷能历经千年而青绿依旧，主要是用到了多种矿物颜料。其中一种矿物颜料为绿松石，它含有CuAl6(PO4)4(OH)8·5H2O，回答下列问题。 （1）CuAl6(PO4)4(OH)8·5H2O的Cu元素化合价为 ，OH-的电子式为 。 （2）P元素的非金属性 O的非金属性（填“强于”“弱于”） （3）H2O分子中H、O原子以 键相结合，用电子式表示其形成过程 。 （4）Si、P、S、Cl四种元素的最简氢化物稳定性由高到低的顺序是 （填化学式），其原因是 。 20.（16分）根据下表回答问题。 族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 2 ① ② 3 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ （1） ⑤的原子结构示意图为 ，①与⑥形成XY2的结构是为 。 （2） 表中非金属性最强的元素为 ，其单质与水反应的化学方程式是 。 （3）表中用于半导体材料的元素为_______。 （4）表中最高价氧化物的水化物显两性的是 ，该物质能与表中金属性最强的元素的最高价氧化物的水化物反应，其反应的离子方程式为 。 （5）②与⑦元素的性质具有相似性的原因是 。 21.（16分）元素周期律是化学的核心规律，也是用于进行性质预测的重要思维模型。基于元素周期律作出预测后，还需通过实验验证其预测的正确性。 （1）根据元素周期律可预测，K元素的金属性强于Na元素，可通过观察二者单质分别与水反应的剧烈程度来验证这一预测。 ①钠与水反应选择的反应仪器是 ②钠与水反应需要加入一种检验产物的指示剂是 ，指示剂检验的产物为 ，其实验的现象是 。 ③能说明钾与水反应的现象比钠与水反应更剧烈的现象为 ， 其反应的离子方程式是 。 （2）请根据周期表预测卤素（F除外）的性质递变规律，设计实验对其进行验证 。 1 学科网（北京）股份有限公司 $Sheet1 第四章 物质结构 元素周期律单元试题双向细目表 题号 题型 知识 情境 立意 设问方式 能力 素养 分值 难度 预估 情景来源 情景表达 信息获取 与加工 逻辑推理 与论证 批判思维 与辩证 实验探究 与创新 宏观辨识 微观探析 变化观念 平衡思想 证据推理 模型认知 实验探究 创新意识 科学态度 社会责任 1 选择题 原子结构模型 学习探索 素养 知识 判断正误 √ 3 0.8 2 选择题 分子的空间结构 学习探索 文字 知识 简单判断 √ 3 0.9 3 选择题 化学用语 学习探索 文字 知识 判断正误 √ 3 0.8 4 选择题 同位素考查 科技期刊 文字+图形 素养 读图判断 √ √ √ 3 0.6 5 选择题 构成原子微粒的数量关系 学习探索 文字+符号 能力 计算 √ 3 0.6 6 选择题 离子微粒的数量关系 社会热点 文字 素养 计算、判断 √ √ 3 0.6 7 选择题 原子微粒位置关系认识史 化学史 文字 知识 简单判断 √ 3 0.9 8 选择题 认识元素周期表 学习探索 文字+图形 知识 读图判断 √ 3 0.7 9 选择题 原子结构与元素周期表的关系 学习探索 文字 能力 判断正误 √ 3 0.6 10 选择题 元素周期律的理解 学习探索 文字 素养 判断正误 √ √ 3 0.5 11 选择题 元素性质与原子结构的关系 学习探索 文字 能力 判断正误 √ 3 0.6 12 选择题 元素周期律应用 学习探索 文字 素养 推断理解 √ √ 3 0.6 13 选择题 元素性质与元素周期表关系 学习探索 文字+图形 知识 推理判断 √ 3 0.8 14 选择题 元素推断 学习探索 文字 能力 推理判断 √ √ 3 0.3 15 选择题 位-构-性关系 学习探索 文字+结构式 素养 推理判断 √ √ √ 3 0.2 16 选择题 化学键的与物质类别判断 生活实践 文字 知识 简单判断 √ 3 0.9 17 选择题 共价键的理解 学习探索 文字 素养 推理判断 √ √ 3 0.6 18 选择题 微粒间作用力与性质的关系 生活实践 文字 素养 推理判断 √ √ √ 3 0.6 19 非选择题 周期律应用 优秀传统文化 文字 （1） 能力 化合价计算 √ 2 0.7 知识 化学用语书写 √ 2 0.4 （2） 能力 性质推断 √ 2 0.5 （3） 能力 化学键判断 √ 2 0.5 素养 化学用语书写 √ √ 2 0.3 （4） 能力 性质推断 √ 2 0.7 素养 原因解释 √ 2 0.3 20 非选择题 位-构-性的关系综合 学习探索 文字+图表 （1） 知识 化学用语书写 √ 1 0.9 素养 结构式书写 √ 2 0.3 （2） 能力 性质推断 √ 2 0.8 素养 化学用语书写 √ 3 0.3 （3） 知识 位置与性质 √ 1 0.9 （4） 能力 性质推断 √ 2 0.7 素养 化学用语书写 √ 3 0.4 （3） 素养 性质推断 √ √ 2 0.4 21 非选择题 元素周期律的实验验证 学习探索 文字 （1） 能力 仪器选择 √ 2 0.7 能力 试剂选择 √ 2 0.7 素养 产物预测 √ √ 2 0.6 素养 现象描述 √ √ 2 0.3 素养 现象对比 √ √ 2 0.2 能力 化学用语书写 3 0.4 （2） 素养 实验设计 √ √ 3 0.2 $