第四章 物质结构 元素周期律（同步练习）2025-2026学年高一上学期化学必修第一册 （人教版2019）

**基本信息** 练习围绕“物质结构元素周期律”，以14道单选题（基础）和4道填空题（综合）分层，覆盖原子结构、周期律等核心知识点，通过基础判断到综合应用的梯度设计，强化化学观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层（单选题1-14题）|单一知识点（原子半径比较、化学键类型、同位素概念等）|以概念辨析为主，如第2题判断化学键与化合物类型，强化化学观念| |综合层（填空题15-18题）|跨知识点应用（结构表示、反应原理、晶胞分析等）|结合计算与推理，如第16题晶胞中氧原子物质的量计算，培养科学思维|

第四章物质结构元素周期律 一、单选题：本大题共14小题，共42分。 1.短周期主族元素、、、原子序数依次增大，是地壳中含量最多的元素，原子的最外层只有一个电子，位于元素周期表Ⅲ族，与属于同一主族。下列说法正确的是(    ) A. 原子半径： B. 由、组成的化合物中均不含共价键 C. 的最高价氧化物的水化物的碱性比的弱 D. 的简单气态氢化物的热稳定性比的强 2.下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是 (    ) 选  项 物  质 所含化学键类型 共价键 离子键、共价键 离子键 离子键、共价键 所属化合物类型 共价化合物 离子化合物 离子化合物 共价化合物 A. B. C. D. 3.同一主族的、、三种元素，已知最高价氧化物对应水化物的酸性强弱是(    ) ，下列推断正确的是 A. 原子序数： B. 电子层数： C. 元素的非金属性强弱： D. 气态氢化物稳定性： 4.下列对物质的结构组成表示正确的是(    ) A. 的结构式 B. 硫离子的结构示意图 C. 二氧化碳的电子式 D. 过氧化钠的电子式 5.中国科学技术名词审定委员会已确定第号元素的名称为鉝。关于的叙述错误的是(    ) A. 原子序数 B. 中子数 C. 核外电子数 D. 相对原子质量 6.下列有关氢和水的说法错误的是(    ) A. 与互称同位素 B. 与互称同素异形体 C. 氘原子核外有个电子 D. 与的相对分子质量相同 7.向和的混合溶液中，逐滴滴加的氨水至过量，下列关系图中最合理的是 A. B. C. D. 8.短周期主族元素、、、原子序数依次增大，其中、处于同一主族，、的原子最外层电子数之和等于，的简单氢化物与的单质组成的混合气体见光可生成的氢化物和油状混合物．下列说法正确的是 (    ) A. 原子半径： B. 的氢化物的热稳定性比的强 C. 的氧化物的水化物酸性一定比的强 D. 分别与、形成的化合物，其所含化学键的类型相同 9.下列变化过程中，原物质内部共价键被破坏，同时有离子键形成的是 A. 盐酸和溶液混合 B. 氯化氢溶于水 C. 溴化氢气体与氨气相遇反应 D. 锌和稀硫酸反应 10.将相同质量的镁条分别在氧气、空气、氮气、二氧化碳中完全燃烧，所得固体产物的质量关系为(    ) A. B. C. D. 11.向和的混合溶液中通入过量的，充分反应后将溶液蒸干，灼热残余物，最后剩下的物质是(    ) A. 、、 B. 、 C. 、 D. 12.下列排列顺序正确的是 (    ) 热稳定性： 离子半径： 电子数：             结合质子能力： 分散系中分散质粒子的直径：悬浊液胶体溶液． A. B. C. D. 全部 13.某主族元素的最高正化合价与最低负化合价的代数和为，由此可以判断     。 A. 一定是第四周期元素 B. 一定是Ⅳ族元素 C. 的气态氢化物比同族其他元素气态氢化物稳定 D. 气态氢化物化学式为 14.把一块钠投入预先滴入滴紫色石蕊试液的水溶液中，可观察到的现象正确的一组为： 钠沉到水下面；钠浮在水面上，四处游动；钠熔成闪亮的小球，听到滋滋的响声；溶液变红；溶液变蓝 A. B. C. D. 二、填空题：本大题共4小题，共32分。 15.氟化氢水溶液中存在的氢键有 ______ 种；分子中键与键之间的夹角为，并有对称性，分子中每个原子最外层均满足电子稳定结构，其结构式为 ______ ，个分子中含有 ______ 个键． 16.称为叠氮酸，常温下为无色有刺激性气味的液体．也被称为类卤离子．用酸与叠氮化钠反应可制得叠氮酸．而叠氮化钠可从下列反应制得： 、浓盐酸混合液可溶解铜、铂、金等不活泼金属，如溶解铜生成铜和铂的化合物在超导和医药上有重要应用，的化合物晶胞如图，图中小黑球代表氧原子，其余大黑球为、、原子即为超导氧化物之一，而化学式为的化合物有两种异构体，其中异构体可溶水，可用于治疗癌症．试回答下列问题： 基态氮原子核外电子排布的轨道表示式为 ______ 元素、、的第一电离能由大到小的顺序为 ______ 属于 ______ 晶体，与互为等电子体的分子的化学式 ______ 写种的电子式为 ______ ，其中心原子的杂化类型是 ______ 中的键型为 ______ ，超导氧化物晶胞中实际占有的氧原子的物质的量为 ______ 治癌药物的结构简式为 ______ ． 17.表为元素周期表的一部分，请参照元素在表中的位置，用化学用语回答下列问题： 族 周期 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅷ 证明的非金属性比强的实验事实是    的单质与、的最高价氧化物对应水化物的浓溶液都能发生反应，与反应的化学方程式为   。 现有、两种中学化学中的常见物质，它们由、、中的两种或三种元素组成。的浓溶液常温下能使铁钝化，由此可知的化学式为   ；中、两种元素的质量比为，写出的电子式   ；与的单质在催化剂、加热条件下发生的反应是工业制取的基础，写出该反应的化学方程式   。 电动汽车的某种燃料电池，通常用作电解质，用的单质、石墨作电极，在石墨电极一侧通入空气，该电池负极的电极反应   。 的一种氧化物，通常情况为气体，是形成酸雨的主要原因之一，可利用某种燃料电池，通常用硫酸溶液作电解质，用石墨作电极，在一端通入空气，另一端通入该气体，该电池负极的电极反应   。该燃料电池的产物为   。 18.离子方程式能够体现反应的实质。写出下列反应的离子方程式。 钠投入水中 ______ 。 通入水中 ______ 。 铜片投入氯化铁溶液中 ______ 。 氯气通入稀溶液中 ______ 。 答案和解析 1.【答案】  【解析】解：短周期主族元素、、、原子序数依次增大，是地壳中含量最多的元素，为元素；原子的最外层只有一个电子且原子序数大于，则为元素；位于元素周期表Ⅲ族，且原子序数大于，则为元素；与属于同一主族且为短周期元素，则为元素，即、、、分别是、、、元素； A.同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小，所以原子半径，故A错误； B.由、组成的化合物可能是也可能是，只含离子键、含有离子键和共价键，故B错误； C.元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，金属性，则的最高价氧化物的水化物的碱性比的强，故C错误； D.元素的非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，非金属性，所以的简单气态氢化物的热稳定性比的强，故D正确； 故选：。 本题考查原子结构和元素周期律，侧重考查学生判断及知识综合运用能力，明确原子结构、元素周期表结构、物质结构、元素周期律即可解答，注意：选项中易漏掉而导致错误。 2.【答案】  【解析】解：中只含共价键，碳原子和氧原子之间存在共价键，属于共价化合物，故A正确； B.中只含离子键，镁离子与氯离子中存在离子键，属于离子化合物，故B错误； C.中只含共价键，氢原子和氯原子之间存在共价键，属于共价化合物，故C错误； D.中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键，氧原子和氢原子之间存在共价键，属于离子化合物，故D错误； 故选：． 一般来说，活泼金属和活泼金属元素之间易形成离子键，非金属元素之间易形成共价键，共价化合物中只含共价键，离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键，据此分析解答． 本题考查化学键、化合物的类型，明确元素之间的成键原因、化学键与化合物的关系是解答本题的关键，难度不大． 3.【答案】  【解析】【分析】 本题考查了同主族元素性质的相似性和递变性，同主族从上到下，原子的半径逐渐增大，非金属性减弱，氢化物的稳定性减弱，最高价氧化物对应的水化物的酸性减弱，难度不大。 【解答】 A.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对应水化物的酸性逐渐减弱，根据酸性相对强弱：，可知原子序数的关系为，故A错误； B. 原子序数的关系为，同主族元素从上到下电子层数逐渐增多，所以电子层数，故B错误； C.原子序数的关系为，同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱，则可知非金属性，故C错误； D.元素非金属性越强，则对应氢化物的稳定性越强，则气态氢化物的稳定性：，故 D正确。  故选D。 4.【答案】  【解析】【分析】 本题考查了化学用语的知识。 【解答】 A.次氯酸分子中存在个氢氧键和个氧氯键，次氯酸正确的电子式为：，故A错误  B.硫离子的结构示意图，故B错误  C.二氧化碳的电子式为 ，故C正确； D.过氧化钠是由个钠离子与个过氧根离子通过离子键结合而成的离子化合物，电子式为： ，故D错误。 故选C。 5.【答案】  【解析】解：第号元素的原子序数为，故A正确； B.中子数质量数质子数，故B正确； C.原子序数质子数核外电子数核电荷数，可知核外电子数为，故C正确； D.代表该原子的质量数，一种元素有多种核素，质量数指的是质子与中子质量的和，不同核素的质量数不同，即一种元素可以有多个质量数，相对原子质量为各核素的平均相对质量，所以同种元素的相对原子质量只有一个数值，两者近似相等，故D错误． 故选D． 根据在原子中：原子序数质子数核外电子数核电荷数，进行解答． 本题主要考查了原子符号的含义，掌握原子序数核内质子数核电荷数是解题的关键，题目难度不大． 6.【答案】  【解析】【分析】 本题考查同位素、同素异形体的概念，相对分子质量的计算，难度不大。对于元素、核素、同位素、同素异形体、同分异构体、同系物、同种物质等概念的区别是考试的热点问题。 【解答】 A.与质子数相同，中子数不同，故互为同位素，故A正确； B.与都是化合物，不是单质，故B错误；  C.氘质子数为，质子数核外电子数，故原子核外有个电子，故C正确；  D.的相对分子质量为：，的相对分子质量为：，故D正确。 故选B。 7.【答案】  【解析】【分析】 本题考查物质的性质，掌握镁、铝及其重要化合物性质是解题的关键，注意结合图形进行分析，难度不大。 【解答】 向和的混合溶液中，逐滴滴加的氨水至过量，会产生氢氧化铝和氢氧化镁的沉淀，反应完成时沉淀量达到最大后为一定值，选项D符合题意。 故选D。 8.【答案】  【解析】解：由上述分析可知，为，为，为，为， A.电子层越多，原子半径越大，同周期从左向右原子半径减小，则原子半径为，故A错误； B.非金属性，则的氢化物的热稳定性比的强，故B正确； C.的氧化物的水化物若为，比碳酸的酸性弱，但最高价含氧酸的酸性，故C错误； D.分别与、形成的化合物为、，前者含共价键，后者含离子键，故D错误； 故选：。 短周期主族元素、、、原子序数依次增大，的简单氢化物与的单质组成的混合气体见光可生成的氢化物和油状混合物，为，为其中、处于同一主族，为；、的原子最外层电子数之和等于，的最外层电子数为，结合原子序数可知为第三周期的元素，以此来解答． 本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，把握甲烷光照下的取代反应、原子序数、原子结构来推断元素为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大． 9.【答案】  【解析】【分析】 本题考查化学键，为高频考点，把握化学键形成的一般规律及化学键的类型为解答的关键，注意分析与应用能力的考查，注意化学反应中化学键断裂和生成，题目难度不大。 【解答】 A.反应生成氯化钠和水，没有共价键的破坏，故A不选； B.氯化氢溶于水发生电离，只有共价键的破坏，故B不选； C.溴化氢气体与氨气相遇反应，反应生成氯化铵，中共价键破坏，生成溴化铵时有离子键形成，故C选； D.反应生成硫酸锌和氢气，没有共价键的破坏，故D不选。 故选C。 10.【答案】  【解析】【分析】 本题主要考查镁的重要化合物以及化学方程式的有关计算，题目较为基础，重点在于确定各物质的化学式，题目难度一般。 【解答】 设镁的质量均为， 镁与氧气反应生成，镁增重； 镁与空气反应生成、，完全生成氮化镁时质量增加为，质量增加小于； 镁在氮气中燃烧生成氮化镁，质量增加为； 镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳单质，质量增加大于，则顺序为，故C正确。 故选C。 11.【答案】  【解析】解：向含有和的混合溶液中通入过量氯气发生：，， 加热时，易挥发，易升华，最后所得固体只有， 故选D． 向含有和的混合溶液中通入过量氯气发生：，，结合和的性质分析． 本题考查卤素知识，为高频考点，注意把握物质的性质的异同，结合还原性强弱解答该题，题目难度不大，注意相关基础知识的积累． 12.【答案】  【解析】考查气态氢化物稳定性、离子直径大小、物质熔点、结合质子能力、分散系中粒子直径大小的判断。 因为、、的非金属性逐渐减弱，所以气态氢化物的稳定性逐渐减弱，热稳定性：，正确；钠离子、镁离子、氟离子的核外电子层结构完全相同，则核电荷数越少离子半径越大，所以氟离子的半径最大，镁离子的半径最小，错误；石英是原子晶体，食盐是离子晶体，冰是分子晶体，所以物质的熔点：石英食盐冰，正确；离子结合质子后的物质越稳定，则结合质子的能力越强。水是中性液体，碳酸的酸性比苯酚强，所以结合质子能力：，正确；根据分散系的分类标准，浊液中分散质粒子直径大于，胶体中粒子直径在之间，溶液中溶质的粒子直径小于，所以分散系中分散质粒子的直径：悬浊液胶体溶液，正确。  故选B。 13.【答案】  【解析】【分析】 主族元素的最高正化合价最低负化合价，主族元素的最高正化合价最外层电子数。 【解析】 主族元素的最高正化合价与最低负化合价的代数和为，所以可知到是第Ⅵ的元素，而氧元素没有最高正价，所以为、、，故A、B错误； 同一周期，从左到右，气态氢化物的稳定性逐渐增强，所以的气态氢化物不如同周期ⅤⅡ元素气态氢化物稳定，故C错误； 的最低负价是价，气态氢化物化学式为，故D正确。 故选 D。 14.【答案】  【解析】【分析】 本题考查了钠和水的反应，明确钠的性质是解本题关键，根据实验现象分析钠的性质，题目难度不大。 【解答】 钠的密度小于水，所以会浮在水面上，故错误； 钠的密度小于水，所以会浮在水面上，钠和水剧烈反应生成氢气，生成的氢气使钠受力不均而导致钠四处游动，故正确； 钠和水反应放出大量的热，放出的热量使钠熔成小球，说明钠的熔点较低，生成的氢气燃烧而听到滋滋的响声，故正确； 钠和水反应生成强碱，溶液呈碱性，则石蕊试液遇碱变蓝色，故错误； 根据知，溶液呈蓝色，故正确； 故选B。 钠的密度小于水，熔点低，与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，现象总结为：浮水面、熔小球、乱游动、嘶嘶响，碱能使石蕊试液变蓝色。 15.【答案】；；  【解析】解：分子之间形成氢键，水分子之间形成氢键，与水分子之间形成种氢键、，氟化氢水溶液中存在的氢键有种氢键； 分子中碳原子按杂化，碳碳之间是单键，碳氮之间是参键，其结构式为：，碳氮参键中有两个键，所以个分子中含有个键， 故答案为：；；． 分子之间形成氢键，水分子之间形成氢键，与水分子之间形成种氢键；分子中碳原子按杂化，碳碳之间是单键，碳氮之间是参键，碳氮参键中有两个键，据此判断． 本题考查了原子核外电子排布、氢键等知识，明确核外电子排布规律为解答关键，注意掌握氢键的概念及判断方法，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力． 16.【答案】；；分子；；；杂化；配位键；；  【解析】解：氮元素的原子核外有个电子，轨道表示式为， 故答案为：； 同一周期，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第族元素大于第族元素，同一主族，元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以第一电离能大小顺序是：， 故答案为：； 叠氮酸为非金属元素组成的共价化合物，属于分子晶体；中电子数为：，与具有相同电子数目和原子数目，是等电子体，常见粒子还有等；价层电子对个数为，含有个孤对电子，所以电子式为，为杂化； 故答案为：分子；；；； 该晶胞中原子个数，原子个数，原子个数，原子个数，所以该物质的化学式为， 超导氧化物晶胞中实际占有的氧原子的物质的量为， 故答案为：； 根据物质的相似相溶原理，极性溶质极易溶于极性溶剂，水是极性溶剂，所以此种化合物是极性溶质，其异构体的结构可用示意图表示为：， 故答案为：． 原子核外有个电子，分两层排布，根据原子核外电子排布原则：电子优先单独占据个轨道，且自旋方向相同是，能量最低； 同一周期，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第族元素大于第族元素，同一主族，元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小； 的构成微粒为分子，叠氮酸为分子晶体；根据等电子体是指具有相同电子数目和原子数目的分子或离子来回答；根据价层电子确定电子式；根据价层电子对互斥理论确定杂化类型，价层电子对个数键个数孤电子对个数来解答；根据值判断杂化类型：一般有如下规律：当，杂化；，杂化；，杂化； 提供空轨道，提供孤对对子，配位形成离子，该晶胞中原子个数，原子个数，原子个数，原子个数； 根据物质的相似相溶原理分析． 本题考查内容较为综合，关于第一电离能变化的趋势为易错点，掌握晶胞的计算、正确判断中心原子的杂化轨道是解本题关键，题目难度中等． 17.【答案】酸性；浓 ；； ；；硫酸  【解析】试题分析：是，是。由于非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，所以证明的非金属性比强的实验事实是酸性；是碳元素，则单质碳和浓硫酸反应的方程式是浓。 、、分别是、、，的浓溶液常温下能使铁钝化，由此可知的化学式为；中、两种元素的质量比为，则和原子的个数之比是，因此是氨气，含有极性键的共价化合物，其电子式是；在催化剂的作用下氨气能被氧气氧化食醋和水，反应的化学方程式是。 是铝，在反应中失去电子，所以做负极。由于电解质是氢氧化钠溶液，所以电池负极的电极反应是。能形成酸雨的的氧化物是二氧化氯，在反应中失去电子，所以在负极通入，氧气得到电子，在正极通入，则负极电极反应式是，由于正极是氧气得到电子，所以该电池的产物应该是硫酸。 考点：考查元素周期表的结构、元素周期律的应用、电子式、化学方程式以及电极反应式的书写 点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，侧重对学生基础知识的巩固和训练，有利于提高学生的逻辑推理能力和应试能力。本题主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查，比较全面考查学生有关元素推断知识和灵活运用知识的能力，考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度，考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。 18.【答案】        【解析】解：钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，离子方程式为， 故答案为：； 和水反应生成硝酸和一氧化氮气体，离子方程式， 故答案为：； 铜和氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，离子方程式为， 故答案为：； 氯气和反应生成次氯酸钠、氯化钠和水，离子方程式为， 故答案为：。 钠和水反应生成氢氧化钠和氢气； 和水反应生成硝酸和一氧化氮气体； 铜和氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜； 氯气和反应生成次氯酸钠、氯化钠和水。 本题考查离子方程式书写，侧重基础知识检测和运用能力考查，把握物质性质、发生的反应、离子方程式的书写方法即可解答，题目难度不大。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $