第四章 物质结构元素周期律 测试题 高一上学期化学人教版（2019）必修第一册+

第四章物质结构元素周期律测试题一、选择题1．X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的前20号主族元素，其中仅有1种金属元素，且只有2种元素处于同一周期。自然界中Z的单质主要存在于火山口附近，X和Y最外层电子数之和是M最外层电子数的3倍。下列说法一定正确的是A．简单离子半径：M＞Z＞W B．化合物中只含离子键C．热稳定性： D．氧化物对应水化物酸性：Z＜W2．为纪念元素周期表诞生150周年，IUPAC向世界介绍了118位优秀青年化学家，并形成张“青年化学家元素周期表”。中国学者雷晓光、姜雪峰、刘庄分别成为“、、”元素的代言人。下列围绕这些元素的相关说法正确的是A．是一种化合物 B．与的化学性质相同C．与的电子数之比为 D．中含有非极性键3．下列事实能证明氯气的氧化性比硫强的是A．常温下，氯气呈气态，而硫呈固态 B．氯气能溶于水而硫不能C．氯气能将硫从氢硫酸中置换出来 D．跟金属或氢气化合时硫显-2价，而氯显-1价4．下列有关化学用语正确的是A．的结构式： B．互为同素异形体C．原子核内有1个中子的氦原子： D．中的阴离子为5．加氢转化为燃料是实现减排的一个重要策略，我国科学家在调控加氢反应的选择性方面取得新进展，其过程的示意图如下。下列说法正确的是A．该反应中有C—H键生成B．分子中化学键为非极性键C．该反应中的四种物质都是共价化合物D．该反应的化学方程式为6．下列物质中，只含有极性共价键的是A．Cl2 B．H2O2 C．BrF3 D．Na2O27．元素周期表VIA族元素又称为氧族元素，包含氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)、鉝(Lv)六种元素，其中钋、鉝为金属，碲为准金属，氧、硫、硒是典型的非金属元素。判断O的非金属性比S的强，可依据的事实是A．相同条件下，O2更易与H2反应 B．地壳中氧的含量高于硫C．常温下，氧气呈气态，硫呈固态 D．Na2O2是淡黄色固体，Na2S是白色固体8．科学家用钙离子撞击锎靶，产生了一种超重元素，其反应可表示为：，下列说法正确的是A．原子核内有98个质子，141个中子B．与互为同素异形体C．是一种性质活泼的非金属元素D．已知第ⅡA的硫酸盐溶解性：易溶于水，微溶于水，可推断出不溶于水，但溶解度比大9．一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中X的原子核只有1个质子；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一个周期；元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是A．原子半径：B．由W、Y和Z组成的化合物易溶于水C．非金属性：D．中Z的化合价为+2价10．下列元素属于短周期主族元素的是A．K B．Ne C．Br D．Be11．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．的NaClO水溶液中含有的氧原子数为B．常温常压下，中含有个分子C．7.8g的和的混合物中含有阴、阳离子总数为D．常温常压下，18g羟基()中所含的中子数为12．设是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．与足量的反应完全后可生成个分子B．标准状况下，所含分子数目为C．常温常压下，由和CO组成的混合气体含有的原子数目为D．中含有的质子数为13．随着科学的进步，研究物质的手段也逐渐增多，越来越多的新物质被发现，如、、、等。下列有关说法错误的是A．中含有36个电子 B．和互为同位素C．中含360个中子 D．和互为同素异形体14．下列选项中的物质或粒子属于同素异形体的是A．氯气和液氯 B．金刚石和石墨C．Na和Na+ D．H2O和H2O215．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是A．标准状况下，2.24L中分子数为0.1NAB．常温常压下，18g与18g所含电子数均为10NAC．常温常压下，92g的和混合气体含有的原子数为6NAD．常温常压下，22.4L氯气与足量的镁粉充分反应，转移的电子数为2NA二、填空题16．常见金属和非金属及其化合物是化学研究的重要内容。回答下列问题：(1)实验室制取氢氧化铝时，常用铝盐溶液和(填“氨水”或“氢氧化钠溶液”)作为原料。(2)下列金属矿物中用于冶炼金属铁的是(填序号)；a．金红石(TiO2)b．赤铁矿(Fe2O3)c．辉铜矿(Cu2S)(3)实现Fe转化为Fe2+可选用足量的(填序号)；a．稀盐酸b．氢氧化钠溶液c．稀硝酸(4)向FeCl2溶液中滴入新制的氯水，反应的离子方程式为：。(5)向FeCl2溶液中加入一定量的NaOH溶液，溶液中出现白色絮状沉淀，后变成红褐色沉淀，沉淀颜色变化涉及的化学反应方程式：。17．蔡老师经常研究元素周期表，下表是元素周期表的一部分，请按每题的要求回答下列有关问题：族周期IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA02①②3③④⑤⑥⑦⑧⑨4⑩⑪⑫(1)写出下列元素名称(填汉字)：①，⑥，⑦。(2)在这些元素中，最活泼的金属元素是，最活泼的非金属元素是，最不活泼的元素是。(填元素名称，填汉字)(3)在这些元素的最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是，碱性最强的是，呈两性的氢氧化物是。(填名称，汉字)18．按要求回答问题：(1)“四素”比较：元素核素同位素同素异形体本质(2)微粒比较：范畴同类原子原子单质特性决定因素19．用X表示原子：(1)中性原子的中子数N＝。(2)AXn＋共有x个电子，则该阳离子的中子数N＝。(3)AXn－共有x个电子，则该阴离子的中子数N＝。(4)12C16O2分子中的中子数N＝。(5)A2－原子核内有x个中子，其质量数为m，则ngA2－所含电子的物质的量为。20．原子是由居于原子中心的带正电的和核外带负电的构成的。原子核由和构成。构成原子的粒子及其性质质量/kg相对质量电性和电量质子1.673×10-271.007+1.602×10-19中子1.675×10-271.0080电子9.109×10-311/1836-1.602×10-19思考：①从表格得出原子的质量主要取决于哪些微粒？原子的质量主要集中在，质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略电子的质量，将核内所有叫做质量数。②质量数与质子数和中子数间的关系是：质量数(A)=+21．某50mL溶液含0.2mol/LAl2(SO4)3和0.005molH2SO4，向此溶液中滴加0.4mol/L的NaOH溶液直至生成的沉淀重新溶解消失。①生成沉淀质量最大时加入的NaOH溶液的体积mL；②沉淀完全溶解时，加入NaOH溶液的最小体积是mL。22．回答下列问题：(1)原子序数11-17的元素，自钠到氯，电子层数相同，随着核电荷数依次递增，原子半径依次，核对外层电子的引力逐渐，失电子能力逐渐，得电子能力逐渐，因此，金属性逐渐，非金属性逐渐。(2)A元素原子M电子层上有6个电子，B元素与A元素位于同一周期，B元素的原子最外电子层只有1个电子。①A在周期表中的位置，画出B元素的原子结构示意图。②A、B两元素形成化合物的化学式是，该化合物是(“离子化合物”或“共价化合物”)。23．某学生在做同主族元素性质递变规律的实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关的实验现象。现在请你帮助该学生整理并完成实验报告。(1)实验目的：。实验用品：仪器：试管、胶头滴管。药品：氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳。(2)实验内容(在下表横线中填写相关内容)：序号实验方案实验现象①向盛有少量溴化钠溶液的试管中滴加少量新制的氯水，振荡，再注入少量四氯化碳，振荡后静置液体分为两层，下层呈色②向盛有少量碘化钾溶液的试管中滴加少量溴水，振荡，再注入少量四氯化碳，振荡后静置液体分为两层，下层呈色(3)实验结论：。(4)问题和讨论：①上述两个实验中发生反应的离子方程式分别为、。②由于F2过于活泼，所以很难设计出一个简单的实验来验证其氧化性的强弱。试列举两项事实说明氟的非金属性比氯强、【参考答案】一、选择题1．B【分析】自然界中Z的单质主要存在于火山口附近，则Z是S；X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的前20号主族元素，只有2种元素处于同一周期，且仅有1种金属元素，则W为Cl，M为K或Ca，原子序数最小的X是H；X和Y最外层电子数之和是M最外层电子数的3倍，若M是K，则Y是Be，不符合仅有1种金属元素的要求；若M是Ca，则Y是N，符合要求。从而得出；X、Y、Z、W、M分别为；H、N、S、Cl、Ca。解析：A．核外电子排布相同时，原子序数越小，离子半径越大，则离子半径，A项错误；B．CaCl2是离子化合物，电子式为，只含离子键，B项正确；C．Cl的非金属性强于S，非金属性越强，对应简单氢化物越稳定，则热稳定性，C项错误；D．没有指明最高价氧化物对应水化物，酸性，D项错误；故选B。2．B解析：A．该物质是只有N元素组成的纯净物，它为单质，A项错误；B．两者均为SO2，它们的化学性质相同，B项正确；C．NH3中电子数为7+3=10，H2S中电子数为2+16=18，两者电子数之比为10:18=5:9，C项错误；D．该物质中只有Si-N键，它为极性键，D项错误；故选B。3．C解析：A．物质的状态为物理性质，不能作为判断物质的氧化性强弱的依据，A错误；B．物质的溶解性属于物理性质，不能作为判断物质的氧化性强弱的依据，B错误；C．H2S能被Cl2氧化成硫单质，说明氯气的氧化性比硫强，C正确；D．硫元素的最低价为-2价，氯元素的最低价为-1价，取决于最外层电子数目的多少，与氧化性强弱无关，D错误；答案选C。4．C解析：A．次氯酸是一元酸，结构式为H—O—Cl，故A错误；B．16O和18O是互为同位素的两个氧原子，则是化学性质相同的同一种物质，不互为同素异形体，故B错误；C．原子核内有1个中子的氦原子的质子数为2、质量数为3，原子符号为，故C正确；D．过氧化钙是含有离子键和共价键的离子化合物，阴离子为O，故D错误；故选C。5．A【分析】由图可知，二氧化碳与氢气在催化剂表面发生反应生甲烷和水，其中二氧化碳断裂碳氧极性键、氢气断裂非极性键，形成碳氢极性键和氢氧极性键，据此分析解答。解析：A．该反应中生成了甲烷，所以有C—H键生成，A正确；B．分子是由极性键组成的非极性分子，呈直线形，B错误；C．氢气为共价单质，不属于共价化合物，C错误；D．上述反应没有催化剂，没有配平，正确的方程式为：，D错误；故选A。6．C解析：A．氯气中只含有非极性共价键，A错误；B．双氧水中既含有非极性共价键，又含有极性共价键，B错误；C．三氟化溴中只含有极性共价键，C正确；D．过氧化钠属于含有非极性共价键的离子化合物，D错误；故选C。7．A解析：A．相同条件下O2更易与H2反应，说明O2氧化性强于S，O的非金属性强于S，A正确；B．地壳中氧的含量高于硫，不能说明O的非金属性比S强，B错误；C．常温下氧气呈气态，硫为固态，这些都是物理性质，与非金属性无关，C错误；D．Na2O2为淡黄色固体，Na2S为白色固体，这些是钠的化合物的物理性质，与元素的非金属性无关，D错误；故答案选A。8．D解析：A．原子核内有98个质子，个中子，A错误；B．与互为同位素，B错误；C．的质子数为118，位于第七周期0族，为稀有气体，最外层有8个电子，性质非常稳定，C错误；D．、、、对应的硫酸盐的溶解度逐渐减小，所以推断出不溶于水，但溶解度比大，D正确；故选D。9．B【分析】X的原子核只有1个质子，X为H；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一个周期，则三者均为第二周期元素，结合分子结构中成键数目可知Y为C，Z为O，W为F；元素E的原子比W原子多8个电子，则E为Cl，据此分析解答。解析：A．Cl核外3层电子，C的核电荷数小于F，则原子半径：Cl>C>F，即，故A正确；B．C、O、F可形成，该物质为有机物，难溶于水，故B错误；C．C、O、F为同周期元素，从左到右非金属性增强，则非金属性：，故C正确；D．为OF2，F的非金属性强于O，则F显-1价，O显+2价，故D正确；故选：B。10．D解析：A．K为第四周期元素，A错误；B．Ne为第二周期0族元素，B错误；C．Br为第四周期元素，C错误；D．Be为第二周期IIA族元素，D正确；故选D。11．C解析：A．NaClO水溶液中的溶剂水中也含有氧原子，故含有的氧原子数应大于，故A错误；B．常温常压下，物质的量不是1mol，故不含有个分子，故B错误；C．和的摩尔质量均为78g/mol，且均由2个阳离子和一个阴离子构成，7.8g的和的混合物物质的量为0.1mol，故含有阴、阳离子总数为，故C正确；D．的摩尔质量为18g/mol，18g羟基()的物质的量为1mol，1个含中子数为9，故1mol含有中子数为9，故D错误；故选C。12．C解析：A．钠和水反应的方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，的物质的量为1mol，与足量的反应完全后可生成0.5molH2，生成分子的个数为0.5，故A错误；B．标准状况下HF是液体，的物质的量不是1mol，故B错误；C．和CO都是双原子分子，摩尔质量都是28g/mol，由和CO组成的混合气体含有的原子数目，故C正确；D．D2O的摩尔质量为20g/mol，D2O分子中含有10个质子，中含有的质子数为，故D错误；选C。13．A解析：A．每个氮原子含有7个电子，因此中含有电子数为5×7-1=34，A错误；B．和质子数都是8，含有8个中子，含有10个中子，两者质子数相同而中子数不同，因此两者互为同位素，B正确；C．1个C中含有中子数为12-6=6，因此中含中子数为6×60=360，C正确；D．同素异形体是指同种元素组成的结构不同的单质，和都是由H元素组成的不同单质，两者互为同素异形体，D正确；故答案为：A。14．B解析：同素异形体是指同种元素形成的不同的单质。A．氯气和液氯是同一种物质的不同状态，不是同素异形体，A错误；B．金刚石和石墨是由碳元素形成的两种不同单质，是同素异形体，B正确；C．Na和是由钠元素的两种粒子，不是同素异形体，C错误；D．和是由氢元素和氧元素形成的两种化合物，不是同素异形体，D错误；故选B。15．C解析：A．标准状况下，三氧化硫为固态，无法计算2.24L三氧化硫的物质的量和含有的分子数目，故A错误；B．水和重水的摩尔质量不相等，则18g水和18g重水的物质的量不相等，含有的电子数不相等，故B错误；C．二氧化氮和四氧化二氮的最简式相同，均为NO2，则92g混合物中含有的原子数目为×3×NAmol—1=6NA，故C正确；D．常温常压下，气体摩尔体积大于22.4L/mol，则22.4L氯气的物质的量小于1mol，与足量的镁粉充分反应，转移的电子数小于2NA，故D错误；故选C。二、填空题16．(1)氨水(2)b(3)a(4)2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl−(5)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3解析：（1）氢氧化铝能溶于氢氧化钠，但不溶于弱碱氨水，因此制备氢氧化铝应选用铝盐与氨水反应，故答案为：氨水；（2）工业上用赤铁矿与焦炭加热制取铁，故答案为：b；（3）铁盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铁与氢氧化钠不反应，与足量硝酸反应，因硝酸具有强氧化性能将铁氧化成硝酸铁，故答案为：a；（4）FeCl2溶液中滴入新制的氯水，反应生成氯化铁，反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl−，故答案为：2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl−；（5）向FeCl2溶液中加入一定量的NaOH溶液，溶液中出现白色絮状沉淀，后变成红褐色沉淀，沉淀颜色变化过程中氢氧化亚铁被氧气氧化成氢氧化铁，反应方程式为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3，故答案为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3；17．(1)氮硅硫(2)钾氟氩(3)高氯酸氢氧化钾氢氧化铝【分析】根据表格中各元素的位置可知，①为氮元素，②为氟元素，③为钠元素，④为镁元素，⑤为铝元素，⑥为硅元素，⑦为硫元素，⑧为氯元素，⑨为氩元素，⑩为钾元素，⑪为钙元素，⑫为溴元素，据此进行分析。解析：（1）由分析可知，①为氮，⑥为硅，⑦为硫。（2）最活泼的金属为金属性最强的元素，表格中钾金属性最强；最活泼的非金属为非金属性最强的元素，表格中氟的非金属性最强；稀有气体最不活泼，表格中氩最不活泼。（3）非金属性越强，最高价含氧酸酸性越强，由于氟没有最高正价，故最高价含氧酸酸性最强的是高氯酸；元素金属性越强，最高价氧化物对应的水化物碱性越强，故碱性最强的是氢氧化钾；呈两性的氢氧化物是氢氧化铝。18．(1)质子数相同的一类原子的总称具有一定数目的质子数、中子数的原子质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子同种元素形成的不同性质的单质(2)只有种类，没有个数化学反应中的最小粒子，同一元素的原子化学性质几乎完全相同元素组成相同，形成的单质的性质不同质子数质子数、中子数组成元素、结构解析：（1）元素是质子数相同的一类原子的总称；核素是具有一定数目的质子数、中子数的原子；同位素是质子数相同而中子数不同的同一元素的不同种原子；同素异形体是同种元素形成的不同性质的单质；（2）同类原子表示的是只有原子种类、没有原子个数；原子是化学反应中的最小粒子。同一元素的原子，由于原子核外电子排布相同，因此这同一元素的原子的化学性质几乎完全相同；单质是仅由一种元素组成纯净物；由同一元素可以组成多种性质不同的单质；同类原子的质子数相同；原子的种类是由质子数和中子数共同决定；单质的性质由组成该单质的元素及物质的微粒结构决定。19．A－ZA－x－nA－x＋n22mol解析：(1)根据“质子数＋中子数＝质量数”的关系可知：N＝A－Z。(2)AXn＋共有x个电子，中性原子X的电子数为x＋n，则N＝A－x－n。(3)AXn－共有x个电子，中性原子X的电子数为x－n，则N＝A－x＋n。(4)12C16O2分子中的中子数为12－6＋(16－8)×2＝22。(5)A2－原子核内有x个中子，其质量数为m，则质子数为m－x，含电子数为m－x＋2，则ngA2－所含电子的物质的量为mol。20．原子核核外电子质子中子原子核质子和中子的数目和质子数(Z)中子数(N)解析：原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的核外电子构成的；原子核由是由质子和中子构成；①原子的质量很小，质量主要集中在原子核，质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的数目相加所得到的数值叫做质量数；②质量数与质子数和中子数间的关系是：质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。21．175mL225mL【分析】（1）生成沉淀质量最大时，所发生的反应为H＋+OH－=H2O和Al3＋+3OH－=Al（OH）3↓，根据反应的方程式计算；（2）沉淀完全溶解时，所发生的反应为H＋+OH－=H2O和Al3＋+4OH－=AlO2－+H2O，根据反应的方程式计算．解析：n（H＋）=0.005mol×2=0.01mol，开始生成沉淀时发生：H＋+OH－=H2O，n（NaOH）=0.01mol，（1）生成沉淀质量最大时，所发生的反应为H＋+OH－=H2O和Al3＋+3OH－=Al（OH）3↓，中和硫酸需要0.01molNaOH溶液，n（Al3＋）=0.2mol·L－1×2×0.05L=0.02mol，需要NaOH0.02mol×3=0.06mol，共需NaOH0.06mol+0.01mol=0.07mol，所以需要NaOH的体积为0.07moL/0.4mol·L－1=0.175L=175mL，答：生成沉淀质量最大时加入的NaOH溶液的体积为175mL；（2）沉淀完全溶解时，所发生的反应为H＋+OH－=H2O和Al3＋+4OH－=AlO2－+H2O，中和硫酸需要0.01molNaOH溶液，发生Al3＋+4OH－=AlO2－+H2O，需要n（NaOH）=0.02mol×4=0.08mol，共需NaOH的物质的量为0.08mol+0.01mol=0.09mol，体积为0.09mol/0.4mol·L－1=0.225L=225mL，答：沉淀完全溶解时，加入NaOH溶液的最小体积为225mL．22．(1)减小增强减弱增强减弱增强(2)第三周期第ⅥA族Na2S离子化合物解析：（1）原子序数11-17的元素，自钠到氯，电子层数相同，最外层电子数从1增加到7，随着核电荷数依次递增，核对外层电子的引力逐渐增大，因此原子半径依次减小，最外层电子数逐渐增多，为了形成8