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

人教版（2019）高中化学 必修第一册 第四章 物质结构 元素周期律·单元检测卷 （考试时间：75分钟　满分：100分） 姓名：__________　班级：__________　学号：__________　得分：__________ 一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意） 1．嫦娥五号从月球带回的月壤中富含3He，它是一种潜在的核聚变发电燃料。下列关于3He的说法正确的是 A．3He与4He互为同位素 B．3He原子核内含有3个质子 C．3He原子核内含有3个中子 D．3He原子最外层电子数为2，故在反应中容易失去电子 2．考古工作中常利用14C测定古生物遗骸的年代。下列关于14C的说法正确的是 A．14C与12C的化学性质差异很大 B．14C的质量数为14，核内有6个质子和8个中子 C．14C与N2互为同位素 D．14C和12C是同一种核素 3．碘-131（131I）在医学上可用于治疗甲状腺疾病，加碘盐中添加的是稳定的碘-127（127I）。下列说法正确的是 A．131I与127I的中子数相同 B．131I与127I的核外电子排布不同 C．131I与127I的化学性质几乎相同 D．131I与127I互为同素异形体 4．下列有关原子结构的说法正确的是 A．每种元素的原子核都含有质子和中子 B．核电荷数为17的元素，其原子结构示意图为 +17 2 8 7 C．某元素原子M层为最外层时，最多可容纳18个电子 D．电子层数相同的微粒，其化学性质一定相似 5．下列关于元素周期表的说法正确的是 A．元素周期表有7个横行、18个纵列，故共有18个族 B．最外层电子数为2的元素一定位于第ⅡA族 C．同一周期主族元素，从左到右原子半径逐渐增大 D．同一主族元素，从上到下电子层数依次增多 6．（锂电池）智能手机、新能源汽车广泛使用锂电池，锂是最轻的金属。下列关于锂及其化合物的说法正确的是 A．Li在空气中燃烧生成Li2O2 B．Li的金属性比Na强 C．LiOH是强碱，其碱性比NaOH强 D．Li位于元素周期表第二周期第ⅠA族 7．下列各组微粒的半径大小比较中，错误的是 A．r(Na)＞r(Mg) B．r(K＋)＞r(Na＋) C．r(F－)＞r(Na＋) D．r(Na＋)＞r(F－) 8．下列有关元素化合价的说法正确的是 A．第三周期主族元素从左到右最高正价从＋1递增到＋7 B．第ⅦA族元素的最高正化合价都等于＋7 C．元素的非金属性越强，其最低负化合价的绝对值越大 D．元素最高正化合价与最低负化合价的代数和一定等于8 9．下列事实中，能说明氯元素的非金属性比硫元素强的是 ① Cl2能与H2S反应生成S；② HCl比H2S稳定； ③ 酸性：HClO4＞H2SO4；④ 盐酸的酸性比氢硫酸强。 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ 10．（芯片与光伏）高纯硅是制造计算机芯片和太阳能光伏电池的关键材料。下列说法正确的是 A．硅位于第二周期第ⅣA族 B．硅是良好的金属导体 C．硅的最高价氧化物对应水化物是强酸 D．硅位于金属与非金属分界线附近，可作半导体材料 11．下列化学用语表示正确的是 A．NaCl的电子式为Na＋[∶Cl∶]－ B．HCl的电子式为H＋[∶Cl∶]－ C．N2的电子式为N∶∶N D．CO2的结构式为O—C—O 12．下列物质中，既含有离子键又含有共价键的是 A．Na2O B．H2O C．NaOH D．MgCl2 13．下列关于分子间作用力和氢键的说法错误的是 A．冰浮在水面上，与水分子间存在氢键有关 B．HF、H2O的沸点比同主族相邻元素氢化物反常偏高，与氢键有关 C．氢键是一种特殊的化学键，强度比共价键大 D．DNA双螺旋结构的稳定性与碱基对之间的氢键有关 14．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子最外层电子数是其内层电子数的2倍；Y是地壳中含量最多的元素；Z2＋与Y2－具有相同的电子层结构；W与X同主族。下列说法正确的是 A．原子半径：r(W)＞r(Z)＞r(Y)＞r(X) B．Y分别与X、W形成的化合物中化学键类型相同 C．最高价氧化物对应水化物的酸性：W＞X D．W的最简单气态氢化物比X的最简单气态氢化物稳定 二、非选择题（本题共4小题，共58分） 15．（14分）原子结构、同位素知识在科技、考古、医学等领域有广泛应用。 （1）碳-14常用于考古测年。14C原子核内含有______个质子、______个中子；它与12C互为______（填"同位素"或"同素异形体"）。 （2）嫦娥五号带回的月壤中含有3He。3He与4He的化学性质几乎相同，其原因是______。 （3）碘-131（131I）可用于治疗甲状腺疾病。131I原子核外电子数为______；它在元素周期表中位于第______周期第______族。 （4）按要求书写下列化学用语： ① 钠原子（核电荷数为11）的结构示意图为______； ② 氧离子（O2－）的电子式为______。 （5）现有下列各组物质：① 金刚石与石墨；② 16O与18O；③ 水与重水(D2O)；④ O2与O3。其中互为同位素的是______；互为同素异形体的是______（填序号）。 16．（14分）下表为元素周期表的一部分，表中所列①～⑩分别代表10种短周期元素。 ①位于第二周期第ⅠA族；②位于第二周期第ⅣA族；③位于第二周期第ⅤA族； ④位于第二周期第ⅥA族；⑤位于第二周期第ⅦA族； ⑥位于第三周期第ⅠA族；⑦位于第三周期第ⅡA族；⑧位于第三周期第ⅢA族； ⑨位于第三周期第ⅥA族；⑩位于第三周期0族。 请用化学用语回答下列问题： （1）①～⑩中，化学性质最不活泼的是______（填元素符号，下同）；金属性最强的是______；非金属性最强的是______。 （2）④、⑨两种元素分别与氢形成的气态氢化物中，较稳定的是______（填化学式）；从原子结构角度解释其原因：______。 （3）③的最高价氧化物对应水化物的化学式为______；它与⑧的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为______。 （4）⑥、⑦、⑧三种元素的最高价氧化物对应水化物中，碱性由强到弱的顺序为______（填化学式）。 （5）写出⑧的单质与⑥的最高价氧化物对应水化物溶液反应的离子方程式：______。 （6）在这些元素中，常用于制造半导体材料的元素位于周期表中______附近。 17．（15分）短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。A元素原子形成的离子就是一个质子；B是植物生长所需的主要营养元素之一，其气态氢化物的水溶液呈碱性；C是地壳中含量最多的元素；D的简单阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构；E与C同主族。 （1）写出下列元素的元素符号：A______，B______，C______，D______，E______。 （2）B元素在周期表中的位置是______；其原子结构示意图为______。 （3）C、D两元素可形成多种化合物，其中可用于呼吸面具中作供氧剂的是______（填化学式）；它与CO2反应的化学方程式为______。 （4）C、E两元素相比，非金属性较强的是______（填元素符号）；下列事实能证明这一结论的是______（填字母）。 a．E的气态氢化物比C的气态氢化物稳定 b．C的单质能将E从其氢化物的水溶液中置换出来 c．C的单质比E的单质更容易与H2化合 （5）A与C可形成原子个数比分别为2∶1和1∶1的两种化合物。其中原子个数比为1∶1的化合物的电子式为______；它属于______（填"离子"或"共价"）化合物。 18．（15分）化学键与分子间作用力是理解物质结构与性质的重要工具。 （1）现有下列五种物质：①NaCl；②NaOH；③HCl；④N2；⑤Na2O2。 其中只含离子键的是______；只含极性共价键的是______；既含离子键又含非极性共价键的是______（填序号）。 （2）按要求书写下列物质的电子式： ① H2O：______； ② MgCl2：______； ③ CO2：______。 （3）下列变化中，主要破坏共价键的是______；主要破坏分子间作用力的是______（填序号）。 ① 干冰升华；② 冰融化；③ 电解水生成H2和O2；④ NaCl晶体熔化。 （4）干冰可用于人工降雨。干冰升华过程中______（填"有"或"没有"）发生化学键的断裂；干冰与CO2气体属于______（填"同种"或"不同种"）物质。 （5）（火箭燃料）已知键能的近似数据：H—H键能约436 kJ·mol－1，O=O键能约498 kJ·mol－1，H—O键能约463 kJ·mol－1。反应2H2＋O2===2H2O中，生成2 mol H2O时______（填"吸收"或"放出"）的能量约为_____kJ。 参考答案与详细解析 1．3He的质子数为2，中子数为3－2＝1，核外电子数为2，属于稀有气体元素。 A项：3He与4He质子数均为2、中子数不同，互为同位素，正确； B项：He的原子序数为2，核内只有2个质子，错误； C项：3He中子数＝3－2＝1，错误； D项：He为稀有气体，最外层为稳定结构，不易失电子，错误。 答案：A 2．14C的质子数为6，质量数为14，中子数为14－6＝8。 A项：14C与12C最外层电子数相同，化学性质几乎相同，错误； B项：质量数14，质子数6，中子数8，正确； C项：同位素研究对象是原子，N2是单质分子，错误； D项：14C与12C中子数不同，是两种不同核素，错误。 答案：B 3．131I与127I质子数均为53，中子数不同，互为同位素。 A项：中子数分别为78和74，不相同，错误； B项：质子数相同，核外电子排布相同，错误； C项：同位素最外层电子数相同，化学性质几乎相同，正确； D项：二者互为同位素而非同素异形体，错误。 答案：C 4．A项：普通氢原子（1H）核内只有质子、没有中子，错误； B项：核电荷数17的氯原子，K层2个、L层8个、M层7个，结构示意图为+17 2 8 7，正确； C项：M层作最外层时最多容纳8个电子，次外层时才最多18个，错误； D项：电子层数相同的微粒如Na＋和O2－，化学性质不相似，错误。 答案：B 5．A项：周期表有18个纵列，但只有16个族（7主、7副、第Ⅷ族、0族），错误； B项：最外层电子数为2的元素还可能是He（0族）及部分过渡元素，错误； C项：同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，错误； D项：同主族元素从上到下电子层数依次增多，正确。 答案：D 6．Li是第二周期第ⅠA族碱金属元素，金属性比Na弱。 A项：Li金属性较弱，在空气中燃烧主要生成Li2O，不生成Li2O2，错误； B项：同主族从上到下金属性增强，Li的金属性比Na弱，错误； C项：金属性Li＜Na，故碱性LiOH＜NaOH，错误； D项：Li位于第二周期第ⅠA族，正确。 答案：D 7．A项：同周期从左到右原子半径减小，r(Na)＞r(Mg)，正确； B项：K＋比Na＋多一个电子层，r(K＋)＞r(Na＋)，正确； C项：F－与Na＋电子层结构相同（均为10电子），核电荷数越大半径越小，r(F－)＞r(Na＋)，正确； D项：与C项矛盾，r(Na＋)＜r(F－)，错误。 答案：D 8．A项：第三周期主族元素从Na到Cl最高正价由＋1递变到＋7，正确； B项：F无正化合价，错误； C项：非金属性强弱与最低负价绝对值大小没有必然递变关系，错误； D项：应为"最高正价与|最低负价|之和等于8"，而非代数和，错误。 答案：A 9．判断非金属性强弱的依据：与H2化合难易、气态氢化物稳定性、最高价氧化物对应水化物酸性、置换反应等。 ① Cl2＋H2S===2HCl＋S↓，Cl2置换出S，说明Cl非金属性强； ② HCl比H2S稳定，说明Cl非金属性强； ③ HClO4是最强含氧酸，酸性强于H2SO4，可说明； ④ 氢化物水溶液酸性强弱不能作为判断非金属性强弱的依据，错误。 故①②③正确。 答案：A 10．硅位于第三周期第ⅣA族，处于金属与非金属分界线附近。 A项：硅位于第三周期而非第二周期，错误； B项：硅是半导体而非良好导体，错误； C项：硅酸（H2SiO3）是弱酸，错误； D项：硅位于金属与非金属分界线附近，可作半导体材料，正确。 答案：D 11．A项：NaCl为离子化合物，电子式为Na＋[∶Cl∶]－（Cl周围补满8个电子并加括号、标负电荷），正确； B项：HCl为共价化合物，不能写成H＋[∶Cl∶]－，应为H∶Cl∶，错误； C项：N2中为氮氮三键，电子式应为∶N⋮⋮N∶，N∶∶N只表示双键，错误； D项：CO2的结构式应为O=C=O，O—C—O未正确表示双键，错误。 答案：A 12．A项：Na2O中只有Na＋与O2－之间的离子键； B项：H2O中只有H—O极性共价键； C项：NaOH中Na＋与OH－之间为离子键，O与H之间为极性共价键，既含离子键又含共价键； D项：MgCl2中只有离子键。 答案：C 13．A项：冰中水分子间形成氢键，使冰的结构疏松、密度小于水，正确； B项：HF、H2O分子间氢键使其沸点反常偏高，正确； C项：氢键是一种较强的分子间作用力，不是化学键，强度比共价键弱得多，错误； D项：DNA碱基对之间靠氢键连接，正确。 答案：C 14．由题意可推出：X最外层电子数是内层2倍→X为C（2、4）；Y为地壳中最多的O；Z2＋与O2－电子层结构相同→Z为Mg；W与C同主族短周期→W为Si。 A项：原子半径应为r(Mg)＞r(Si)＞r(C)＞r(O)，即r(Z)＞r(W)＞r(X)＞r(Y)，错误； B项：O与C形成CO、CO2，O与Si形成SiO2，均只含共价键，化学键类型相同，正确； C项：非金属性C＞Si，故酸性H2CO3＞H2SiO3，应为X＞W，错误； D项：非金属性C＞Si，氢化物稳定性CH4＞SiH4，即X的氢化物更稳定，错误。 答案：B 15．（1）6（1分）；8（1分）；同位素（2分）。 （2）3He与4He最外层电子数相同（均为2），核外电子排布相同，故化学性质几乎相同（2分）。 （3）53（1分）；五（1分）；ⅦA（1分）。 （4）① +11 2 8 1（即原子核内标＋11，核外电子层从内到外依次为2、8、1）（2分）； ② [∶O∶]2－（O周围补满8个电子并加方括号、标负电荷）（2分）。 （5）②（1分）；①④（2分，漏选得1分，错选不得分）。 评分说明：③中水与重水为同种化合物的不同分子，既不互为同位素也不互为同素异形体。 16．先由位置确定元素：①Li；②C；③N；④O；⑤F；⑥Na；⑦Mg；⑧Al；⑨S；⑩Ar。 （1）Ar（1分）；Na（1分）；F（1分）。 （2）H2O（1分）；O与S同主族，O原子半径小，得电子能力强，非金属性O＞S，故H2O更稳定（2分）。 （3）HNO3（1分）；Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O（2分）。 （4）NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3（2分）。 （5）2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑（2分）。 （6）金属与非金属分界线（1分）。 17．突破口：A的离子就是一个质子→A为H；B的气态氢化物水溶液呈碱性→B为N（NH3）；C为地壳中最多的O；D的简单阳离子与O2－（10电子）电子层结构相同且原子序数大于O→D为Na；E与O同主族短周期→E为S。 （1）A：H（1分）；B：N（1分）；C：O（1分）；D：Na（1分）；E：S（1分）。 （2）第二周期第ⅤA族（1分）；+7 2 5（即核内标＋7，核外电子层依次为2、5）（1分）。 （3）Na2O2（1分）；2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2（2分）。 （4）O（1分）；bc（2分，漏选得1分，错选不得分）。 （5）H∶O∶O∶H（O周围补满孤对电子）（1分）；共价（1分）。 评分说明：a项错误，应为H2O比H2S稳定。 18．（1）①（1分）；③（1分）；⑤（2分）。 （2）① H∶O∶H（O上下各有一对孤对电子）（2分）； ② [∶Cl∶]－Mg2＋[∶Cl∶]－（每个Cl周围补满8个电子并加括号、标负电荷）（2分）； ③ ∶O∶∶C∶∶O∶（C与每个O之间为双键）（1分）。 （3）③（1分）；①②（2分，漏选得1分，错选不得分）。 （4）没有（1分）；同种（1分）。 （5）放出（1分）；482（1分）。 计算过程：断键吸收能量＝2×436＋498＝1370 kJ；成键放出能量＝4×463＝1852 kJ；净放出能量＝1852－1370＝482 kJ。 学科网（北京）股份有限公司 $