第四章 物质结构元素周期律 测试题 高中化学 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．根据元素周期律，下列关系正确的是A．非金属性： B．热稳定性：C．原子半径： D．碱性：2．考古领域利用C测定文物的年代。C中的数字“14”表示该原子的A．质子数 B．电子数 C．质量数 D．核电荷数3．某合金和铁的有关性质如下表。试根据数据分析，该合金与铁相比可能最不适合的用途是金属硬度(数值越大表示硬度越大)导电性(数值越大表示导电性越好)某合金25003.207.53.5铁15357.864.517A．导线 B．门窗框 C．炉具 D．飞机机身4．下列有关核素的说法错误的是A．和电子数不同 B．和质子数相同C．和互为同位素 D．和质量数相同5．“嫦娥五号”探测器使用钚元素的同位素温差电池来提供稳定、持久的能源。下列关于的说法正确的是A．和的质子数之差为2B．和是两种不同的核素C．的中子数与质子数之差为144D．和的质量数相等6．下列有关化学用语的表述不正确的是A．的结构示意图：B．中子数为9的氧原子：C．的结构式：D．氮化镁的电子式为7．下列叙述正确的是A．最高正化合价： B．元素的金属性：C．热稳定性： D．碱性：8．下列说法不正确的是A．12C与14C属于碳的两种核素B．水的摩尔质量：18gC．Na+的结构示意图：D．碳酸钠的电离方程式Na2CO3=2Na＋+9．短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Y是短周期中金属性最强的元素，Z与X位于同一主族。下列叙述不正确的是A．原子半径：r(Y)＞r(Z)＞r(X)B．X的简单气态氢化物的热稳定性比Z强C．由X、Y、Z三种元素可以形成化合物：D．Y形成的最高价氧化物对应的水化物是弱碱10．下列说法中正确的是A．非金属单质燃烧时火焰均为无色B．焰火是美丽绚烂的，所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色，且属于化学变化C．钠、钾、铷三种单质中，密度逐渐增大D．某元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，该元素的单质常温下呈气态11．反应Cl2+H2O=HCl+HClO可用于自来水消毒。下列表示反应中相关微粒的叙述正确的是A．HClO结构式为H−Cl−O B．Cl−的结构示意图为C．HCl电子式为 D．每个H2O分子有10个电子12．下列化合物中，只含离子键的是A．HCl B．H2O C．NaCl D．NaOH二、非选择题13．按要求书写下列反应的离子方程式：(1)溶液和溶液①向溶液中逐滴滴加溶液直至过量：，。②向溶液中逐滴滴加溶液直至过量：，。③：。(2)溶液和稀盐酸①向溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量：，。②向稀盐酸中滴入溶液：。14．某粒子(原子或离子)的结构示意图如图所示，请回答下列问题：(1)若m=11，则该粒子所对应元素的符号为；(2)若该粒子带两个单位负电荷，且n=8，则该粒子的符号为；(3)若m-n＜10，则该粒子是一个(选填“原子”、“阳离子”或“阴离子”)。15．回答下列问题(1)写出磁性氧化铁的化学式。(2)写出的电子式。(3)写出过量通入溶液中的离子方程式。16．根据元素周期表中1～20号元素的性质和递变规律，回答下列问题：(1)原子序数为8的元素符号是；(2)硫化氢的化学式是；(3)氟(F)和氯(Cl)均为第ⅦA族元素，则两种元素的非金属性强弱是：FCl(填“>”或“<”)；(4)钾和硫两种元素的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为。17．下表列出了①~⑥六种元素在周期表中的位置：（1）可以形成最简单的有机物的元素是A．①和②B．①和⑥C．①和③D．①和④（2）③元素原子的最外层电子数为（3）⑤元素和④元素形成常见离子化合物的化学式为、。（4）②、③、④三种元素的非金属性逐渐（5）④元素和⑥元素形成的氢化物，其稳定性的强弱顺序为18．图为周期表的一部分，表中所列字母分别代表周期表对应的化学元素。针对所列元素回答问题：(1)元素B在周期表的位置是。(2)元素A和B形成的二元化合物中。能标志一个国家石油化学工业发展水平的是(填化学式)。该物质使溴的四氯化碳溶液褪色的化学方程式为。(3)能形成两性氢氧化物的元素是(填元素符号)。(4)元素G、H、I形成的简单离子中，半径最大的是(填离子符号)。(5)E单质在H单质中燃烧的现象是。生成物的电子式为。(6)元素C和D的最简单氢化物中，沸点比较高的是(填化学式)；E和D形成的化合物E2D2和水反应的化学方程式是。(7)写出由A、C、D三种元素形成的所有常见化合价的化学式：。19．下图中，A是固体金属单质，燃烧时火焰呈黄色。请回答下列问题：(1)写出B物质的化学式：B的常见用途有：(任写一条)(2)画出A原子的结构示意图，该原子的最外电子层上只有1个电子，在化学反应中该电子很容易失去，因此其单质表现出很强的(填“氧化”或“还原”)性。(3)写出下列转化的化学方程式：A→C：。20．Ⅰ．下图所示是分离混合物时常用的仪器，回答下列问题：(1)写出仪器C、E的名称分别是、。(2)若向C装置中加入碘水和足量CCl4，充分振荡后静置，观察到现象是：C内液体分两层，上层液体呈色，下层液体呈色。(3)碘单质和溴单质有相类似的性质，都可以用有机溶剂萃取水溶液中的单质，若利用C仪器提取溴水中的溴单质，下列有机溶剂中不能选用的是___________(填字母)。A．汽油 B．CCl4 C．酒精 D．苯Ⅱ．配制一定物质的量浓度的溶液是化学实验室的基本实验操作之一、请回答下列问题：(4)配制0.5mol/L的硫酸溶液450mL，需用量筒量取质量分数98%、密度1.84g/cm3的浓硫酸的体积为mL，如果实验室有15mL、20mL、50mL量筒，应最好选用mL量筒。(5)配制上述溶液，除用到量筒、烧杯、玻璃棒外，还需要的两种玻璃仪器是。(6)关于容量瓶的四种叙述：①是配制准确浓度溶液的仪器；②不宜贮存溶液；③不能用来加热；④使用之前要检查是否漏水。这些叙述中正确的是___________(填字母)。A．①②③④ B．②③ C．①②④ D．②③④(7)下面操作造成所配稀硫酸溶液浓度偏高的是(填序号)。A．浓硫酸稀释后溶液没有冷却到室温就转移B．转移时没有洗涤烧杯、玻璃棒C．向容量瓶加水定容时眼睛俯视液面D．用量筒量浓硫酸后洗涤量筒并将洗涤液转移到容量瓶E．摇匀后发现液面低于刻度线，又加蒸馏水至刻度线21．实验探究是体验知识的产生和形成过程的基本途径。下面是某同学完成的探究实验报告的一部分：实验名称：卤素单质的氧化性强弱比较实验步骤实验结论①氯水+1mL四氯化碳，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色氧化性从强到弱的顺序：氯、溴、碘②溴化钠溶液+氯水+1mL四氯化碳，振荡、静置后，观察四氯化碳层颜色③碘化钾溶液+氯水+1mL四氯化碳，振荡、静置后，观察四氯化碳层颜色实验药品：溴化钠溶液、碘化钾溶液、氯水、溴水、碘水、四氯化碳、淀粉碘化钾试纸实验设计如下，请回答：（1）完成该实验需用到的实验仪器是、。（2）②中反应的化学方程式为；③中反应的离子方程式为。（3）四氯化碳在实验中所起的作用是。（4）该同学的实验设计不足之处是，改进的办法是。22．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持装置已略去，装置气密性已检验)。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中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。Ⅳ．……(1)写出A中产生黄绿色气体的反应的离子方程式。(2)能证明氯气的氧化性强于碘的实验现象是。(3)B中发生反应的离子方程式是。(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ步骤如下：打开活塞b，使少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后观察到现象，证明溴的氧化性强于碘。(5)过程Ⅲ的实验目的是。(6)氯、溴和碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多，，得电子能力逐渐减弱。【参考答案】一、选择题1．A解析：A．同主族从上到下，非金属性减弱，即非金属性，A正确；B．非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，热稳定性：，B错误；C．同周期（除稀有气体）从左到右原子半径减小，所以原子半径：，C错误；D．钠的金属性强于镁，所以其最高价氧化物对应水化物的碱性：，D错误；故选A。2．C解析：原子符号左上角为质量数，左下角为质子数，质量数=质子数+中子数，核外电子数=核内质子数=核电荷数，则C中的数字“14”表示该原子的质量数；故答案选C。3．A解析：根据某合金的密度比铁的密度小，硬度比铁的硬度大，熔点比铁的熔点高，因此适合作门窗框、炉具、飞机机身；某合金的导电性比铁弱，因此不适合作导线，故A符合题意。综上所述，答案为A。4．A解析：A．和是同种元素，同种元素的原子序数相同，故核外电子数也相同，A错误；B．和为同种元素，故二者的质子数相同，B正确；C．和是同种元素构成的不同原子，二者之间互为同位素，C正确；D．元素符号的左上角代表质量数，和质量均为14，故二者的质量数相同，D正确；故本题选A。5．B【分析】的质子数为94，质量数为238，所以中子数=质量数-质子数=238-94=144，据此分析解答。解析：A．和的质子数均为94，A错误；B．和是质子数相同，中子数不同的两种不同的核素，B正确；C．根据上述分析可知，的中子数与质子数之差为144-94=50，C错误；D．和的质量数分别为238和240，D错误；故选B。6．B解析：A．钙的核电荷数为20，Ca2+的结构示意图为，A正确；B．元素符号左上角的数字表示质量数，质量数=中子数+质子数，中子数为9的氧原子的质量数为8+9=17，表示为，B错误；C．N2H4中N和N之间形成单键，故其结构式为，C正确；D．氮化镁即Mg2N3属于离子化合物，其电子式为，D正确；故答案为：B。7．B解析：A．P、N为同主族元素，最高化合价均为+5价，故A错误；B．Na、Mg、Al均为第三周期主族元素，核电荷数越小，金属性越强，则金属性：Na＞Mg＞Al，故B正确；C．元素的非金属性F>O>S，则热稳定性HF>H2O>H2S，故C错误；D．Li、Na、K均为第IA族元素，核电荷数越大，金属性越强，则碱性强弱顺序为KOH＞NaOH＞LiOH，故D错误；故答案选B。8．B解析：A．两种均为碳元素原子，质量数不同，互为同位素，故A正确；B．水的摩尔质量：18g/mol，故B错误；C．Na为11号元素，钠原子失去一个电子得到钠离子，钠离子核外电子排布为2、8，钠离子结构示意图为：，故C正确；D．碳酸钠为强电解质，完全电离成钠离子和碳酸根离子，电离方程式为：Na2CO3=2Na＋+，故D正确；故选：B。9．D【分析】根据题意，X为O，Y为Na，Z为S。解析：A．主族元素，同周期从左到右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，原子半径：r(Na)＞r(S)＞r(O)，即原子半径：r(Y)＞r(Z)＞r(X)，A选项正确；B．非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强，非金属性：O＞S，则X的简单气态氢化物的热稳定性比Z强，B选项正确；C．X、Y、Z三种元素可以形成化合物：Na2SO4，即，C选项正确；D．Y形成的最高价氧化物对应的水化物是NaOH，是强碱，D选项错误；答案选D。10．D解析：A．硫是非金属单质，在空气中燃烧为淡蓝色火焰，故A项错误；B．焰色试验为物理变化，并且有些金属（如铂）灼烧时火焰是没有颜色的，故B项错误；C．碱金属元素随着原子序数的增大，其单质的熔点、沸点依次降低，密度依次增大(钾反常)，所以密度从大到小应该是钾、钠、铷，故C项错误；D．某元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，该元素是氧元素，氧气是常温下是气体，故D项正确；答案选D。11．D解析：A．HClO结构式为H−O−Cl，A错误；B．Cl−是氯原子得到1个电子后形成的阴离子，结构示意图为，B错误；C．HCl为共价化合物，电子式为，C错误；D．每个H2O分子有1×2+8=10个电子，D正确；故选D。12．C解析：A．HCl含H-Cl共价键，A不符合题意；B．H2O含H-O共价键，B不符合题意；C．NaCl只含离子键，C符合题意；D．NaOH既含离子键也含H-O共价键，D不符合题意；故选C。二、非选择题13．(1)(2)解析：（1）①向溶液中逐滴滴加少量溶液反应生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为：，滴加过量NaOH溶液与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠，离子方程式为：；②向溶液中逐滴滴加少量溶液反应生成偏铝酸钠，离子方程式为：，过量溶液与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为：；③中2mol氯化铝能与6molNaOH溶液反应生成2mol氢氧化铝沉淀，其中1molAl(OH)3与剩余的1molNaOH溶液反应生成1mol偏铝酸钠，则离子方程式为：；（2）①向溶液中逐滴滴入少量稀盐酸生成碳酸氢钠和氯化钠，离子方程式：，过量稀盐酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳和水，离子方程式为：；②向稀盐酸中滴入溶液生成氯化钠和水和二氧化碳，离子方程式为：。14．(1)Na(2)S2-(3)阴离子解析：（1）若m=11，即为11号元素，故该粒子所对应元素的符号为Na，故答案为：Na；（2）若该粒子带两个单位负电荷，且n=8，则m=16，故为硫元素，该粒子为硫离子，符号为S2-，故答案为：S2-；（3）若m-n＜10，即m＜n+10，即核外电子数大于质子数，故该粒子是一个阴离子，故答案为：阴离子。15．(1)(2)(3)解析：（1）磁性氧化铁是四氧化三铁，化学式为。（2）属于共价化合物，电子式为。（3）过量通入溶液中生成次氯酸和碳酸氢钙，反应的离子方程式为。16．(1)O(2)H2S(3)>(4)解析：（1）在周期表中，原子序数为8的元素是氧元素，符号是O；（2）硫化氢的化学式是H2S；（3）在周期表中从上至下，非金属性逐渐减弱，氟(F)和氯(Cl)均为第ⅦA族元素，氟(F)位于第二周期，氯(Cl)位于第三周期，因此两种元素的非金属性强弱是：F>Cl；（4）钾和硫两种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为KOH和H2SO4，两者相互反应的离子方程式为。17．A5Na2ONa2O2增强H2O＞H2S【分析】由元素在周期表中的位置可知，①为H元素、②为C元素、③为N元素、④为O元素、⑤为Na元素、⑥为S元素，结合以上各元素及其化合物的性质进行分析。解析：由元素在周期表中的位置可知，①为H元素、②为C元素、③为N元素、④为O元素、⑤为Na元素、⑥为S元素；（1）有机物含有碳元素，H元素和C元素组成的最简单有机物为甲烷，化学式为CH4；选①和②，故A正确；故答案选A。（2）N元素位于周期表第二周期ⅤA族，最外层电子数为5；故答案是：5；（3）④为O元素、⑤为Na元素；二者形成常见离子化合物，化学式分别为：Na2O；Na2O2；故答案是：Na2O；Na2O2；（4）②为C元素、③为N元素、④为O元素，同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，非金属性逐渐增强；故答案是：增强；（5）O元素和S元素为同主族元素，同主族元素从上到下，非金属性依次减弱，氢化物的稳定性依次减弱，稳定性的强弱顺序为H2O＞H2S；故答案是：H2O＞H2S。18．第二周期第IVA族C2H4CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2BrAlS2-发出黄色火焰，产生大量白烟，放出热量H2O2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑HNO3、HNO2、NH4NO2、NH4NO3【分析】由元素在周期表最中位置可知，A为H元素，B为C元素，C为N元素，D为O元素，E为Na元素，F为Al元素，G为S元素，H为Cl元素，I为K元素。解析：(1)C元素处于周期表中第二周期第IVA族；(2)碳、氢元素组成的一种物质标志一个国家石油化学工业发展水平，该物质为乙烯，其化学式为C2H4；乙烯与溴发生加成反应生成CH2BrCH2Br，反应方程式为：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br；(3)氢氧化铝属于两性氢氧化物，则能形成两性氢氧化物的元素是Al；(4)元素G、H、I形成的简单离子分别为：、、，它们的电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：；(5)Na在氯气中燃烧生成NaCl，燃烧的现象是：发出黄色火焰，产生大量白烟，放出热量；NaCl是离子化合物，其电子式为；(6)元素C和D的最简单氢化物分别为NH3、H2O，常温下，水为液体，而氨气为气体，故H2O的沸点更高；化合物E2D2为Na2O2，Na2O2与水反应生成NaOH与氧气，反应方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；(7)由H、N、O三种元素形成的所有常见化合价的化学式：HNO3、HNO2、NH4NO2、NH4NO3。19．(1)Na2O2呼吸面具的供氧剂或杀菌消毒、漂白等，答案合理即可(2)还原(3)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑【分析】在如图转化关系中，A是固体金属单质，燃烧时火焰呈黄色，则A是Na，Na点燃时与O2反应产生B是Na2O2，Na与H2O反应产生NaOH和H2，则C是NaOH；NaOH溶液吸收CO2气体反应产生D是Na2CO3，然后根据物质性质分析解答。解析：（1）根据上述分析可知B是Na2O2；Na2O2能够与CO2、H2O反应产生O2，因此可以作呼吸面具的供氧剂；由于其具有强氧化性，能够将有色物质氧化变为无色物质，故可以作漂白剂；由于其具有强氧化性，能够使细菌、病毒蛋白质发生变性而失去生理活性，因此也可以作杀菌消毒等；（2）A是Na，Na是11号元素，原子核外电子排布是2、8、1，所以其原子结构示意图是；该原子的最外电子层上只有1个电子，在化学反应中该电子很容易失去，因此其单质表现出很强的还原性；（3）A是Na，Na与H2O反应产生NaOH和H2，该反应的化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。20．(1)分液漏斗冷凝管(2)无紫红(3)C(4)13.615(5)500mL的容量瓶、胶头滴管(6)A(7)ACD解析：(1)仪器C、E名称分别为分液漏斗、冷凝管；(2)由于CCl4密度比水大，故萃取碘后在下层，显紫红色，上层为水，显无色，故此处依次填：无、紫红；(3)萃取剂选择要满足三点要求：①与原溶剂互不相溶，②与原溶液不反应，③溶质在萃取剂中溶解度大于在原溶剂中溶解度，故萃取溴水中Br2，可以选用汽油、CCl4、苯等作萃取剂，酒精与水互溶，故不能选用，故此处选C；(4)质量分数98%、密度1.84g/cm3的浓硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)==18.4mol/L，配制0.5mol/L的硫酸溶液450mL，要使用500mL的容量瓶，由于溶液在稀释前后溶质的物质的量不变，所以需浓硫酸的体积V(H2SO4)==13.6mL；如果实验室有15mL、20mL、50mL量筒，则应选用15mL的量筒量取实验误差最小；(5)根据配制一定体积一定物质的量浓度溶液的步骤可知：配制上述溶液，除用到量筒、烧杯、玻璃棒外，还需要的两种玻璃仪器是500mL的容量瓶、胶头滴管；(6)①容量瓶是准确配制一定浓度、一定体积的物质的量浓度溶液的仪器，①正确；②容量瓶是配制溶液的仪器，不能长期贮存溶液，②正确；③容量瓶是准确配制一定浓度、一定体积的物质的量浓度溶液的玻璃仪器，不能用来加热，③正确；④溶液配制过程中涉及颠倒摇匀操作，因此在使用之前要检查是否漏水，④正确；综上所述可知答案选A；(7)A．浓硫酸稀释后溶液没有冷却到室温就转移，当溶液恢复至室温后，溶液体积偏小，导致所配溶液的浓度偏高，A符合题意；B．转移时没有洗涤烧杯、玻璃棒，导致配制溶液中溶质的物质的量偏少，则所配溶液的浓度偏低，B不符合题意；C．向容量瓶加水定容时眼睛俯视液面，使得溶液的体积偏少，由于溶质的物质的量不变，最终导致配制溶液浓度偏高，C符合题意；D．量筒内壁蘸有的溶液在仪器设计范围内，若用量筒量浓硫酸后洗涤量筒并将洗涤液转移到容量瓶，导致容量瓶中溶质的物质的量偏多，由于溶液的体积不变，最终导致配制的溶液浓度偏高，D符合题意；E．摇匀后发现液面低于刻度线，又加蒸馏水至刻度线，导致溶液体积偏大，由于溶质的物质的量不变，因此导致最终配制的溶液浓度偏低，E不符合题意；综上所述可知，符合题意的是ACD。21．试管胶头滴管2NaBr＋Cl2=2NaCl＋Br2Cl2＋2I-=2Cl-＋I2萃取剂没能比较出溴和碘单质的氧化性强弱将第③改为碘化钾溶液＋溴水＋1mL四氯化碳，振荡、静置，观察四氯化碳层的颜色【分析】(1)该实验用量筒量取试剂，可在试管中进行反应；(2)②中反应的化学方程式为2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2；③中反应的离子方程式为2I-+Cl2=2Cl-+I2；(3)四氯化碳不参加反应，但卤素单质不易溶于水，易溶于四氯化碳；(4)不能比较溴、碘的氧化性强弱，以此来解答。解析：由非金属单质间的置换反应来比较单质的氧化性强弱可知，Cl2能置换出Br2、I2，Br2能置换出I2，则说明氧化性Cl2>Br2>I2，(1)该实验用量筒量取试剂，可在试管中进行反应，还需要胶头滴管滴加液体，故答案为：试管、胶头滴管；(2)②中反应的化学方程式为2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2；③中反应的离子方程式