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．反应可用于消除和氮氧化物的污染，下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是A．中子数为8的氮原子： B．的结构式：N=NC．和互为同位素 D．的电子式：2．2020年12月17日，“嫦娥五号”顺利将1731g月壤带回地球，发现月壤中有地球土壤中极稀有的。是一种优良的核反应原料，与氘发生核聚变反应，放出巨大的能量：，下列有关说法不正确的是A．的中子数为1 B．等质量的和含相同的中子数C．和互为同位素 D．中的电子数为23．用Pt－Rh合金催化氧化NH3制NO，其反应的微观模型如图甲，含氮生成物产率随反应温度的变化曲线如图乙。下列说法正确的是A．氨分子的电子式为B．400℃时，生成的产物只有N2、NOC．Pt－Rh合金催化氧化NH3制NO，适宜的温度为400℃D．800℃以上，可能发生反应：2NO(g)O2(g)＋N2(g)4．下列化学用语或图示表达错误的是A．Cl-的结构示意图：B．2-甲基丁烷的球棍模型：C．HClO的结构式：H-Cl-OD．顺式聚异戊二烯的结构简式：5．下列物质中，只含有离子键的是A．NO2 B．NaOH C．H2O2 D．KCl6．工业上“液溴”的贮存容器上应贴的安全标识是ABCD腐蚀品易燃物剧毒品爆炸品A．A B．B C．C D．D7．某陶瓷颗粒增强材料()由X、Y、Z、W四种短周期主族元素组成，其中X与Y、Z与W分别同周期，四种元素的原子半径与最外层电子数的关系如图所示。下列说法错误的是A．简单离子半径：Y>ZB．最简单氢化物的热稳定性：Y>WC．该物质中各元素的最外层均满足结构D．工业上通过电解Z、Y的化合物(熔融)冶炼Z单质8．X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，下列说法中正确的是XYZWA．原子半径：W>Z>Y>XB．气态氢化物稳定性：X>Y，Z>WC．W单质能与水反应，生成一种具有漂白性的物质D．最高价氧化物对应水化物的酸性：X<Y；Z<W9．下列说法中，正确的是A．常温下，铝不与氧气反应B．铝是地壳中含量最多的元素C．氧化铝与水反应可制得氢氧化铝D．在溶液中加入过量的氨水可制得沉淀10．根据元素周期表的有关知识，下列关于铍及其化合物性质的推测中，错误的是A．单质铍能与冷水剧烈反应B．氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的碱性弱C．铍元素的原子半径大于硼元素的原了半径D．相同条件下，单质铍与盐酸的反应没有单质锂与盐酸的反应剧烈11．设为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是A．溶液中含有的数目为B．中含有的中子数为C．铁在氯气中充分燃烧，转移电子数为D．标准状况下，氦气中含有的原子总数为12．下列与生活有关的化学知识中叙述正确的是A．明矾是一种很好的净水剂，可以净水和杀菌消毒B．钢铁制品往往要通过一定的发蓝(或发黑)处理，使其表面产生起保护作用的致密的氧化物薄膜C．“嫦娥五号”返回器带回的月壤中含有3He，它与地球上的4He互为同素异形体D．“84”消毒液和医用酒精均可用来消毒，两者混合效力更强13．空间站是一种可以提供多名航天员巡防、长期工作和生活的载人航天器。空间站补充的一种方式是通过化学反应来生成。电解水可以生成和，其中可以直接供人类呼吸使用。在一定条件下与人类呼出的反应生成和，然后又可以电解产生。这样就可以形成一个循环的反应链。C和O都属于元素周期表第二周期元素，他们原子结构中相同的是A．质子数 B．电子层数 C．核外电子数 D．最外层电子数14．下列物质中，只含有共价键的是A．KCl B．MgO C．H2O D．NaOH15．X、Y、Z、M四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X元素的焰色试验呈黄色，Z是地壳中含量最多的金属元素，M原子最外层比次外层少一个电子。下列说法错误的是A．简单离子半径：M>Z>YB．最高价氧化物对应水化物的碱性：X>Y>ZC．X、Z、M的最高价氧化物对应的水化物能相互反应D．M的单质及其正一价的含氧酸均具有强氧化性二、填空题16．下面为元素周期表的一部分，根据元素①~⑧在表中的位置回答下列问题。族周期IA01①IIAIIIAIVAVAVIAVIIA2②③④3⑤⑥⑦⑧(1)①的元素名称为：，元素④的原子结构示意图为。(2)②的最高价氧化物对应水化物酸性比③的最高价氧化物对应水化物酸性弱的原因是___________(填字母)。A．②的单质为固体，而③的单质为气体B．原子半径②比③大C．②的非金属性比③弱D．原子序数③比②大(3)②、④组成的能引起温室效应的化合物的电子式为，其中含有的化学键为。(4)②、⑧的最高价氧化物对应水化物的酸性从强到弱的顺序为(用化学式表示)。(5)③、⑤、⑦三种元素的离子半径从大到小顺序为(用元素符号表示)。(6)写出元素⑤⑥对应的最高价氧化物的水化物相互之间发生反应的化学方程式。17．1869年俄国化学家门捷列夫制出第一张元素周期表，到现在形成的周期表经过了众多化学家的艰辛努力，历经142年。元素周期表体现了元素位、构、性的关系，揭示了元素间的内在联系。如图是元素周期表的一部分，回答下列问题：(1)Si的最高化合价为，Cl的最高价氧化物对应的水化物的化学式为，Bi的最高价氧化物的化学式为。(2)根据元素周期律，推断：①阴影部分元素简单气态氢化物热稳定性最强的是元素(填元素符号)。②酸性：(填“>”“<”或“=”，下同)。③氢化物的还原性：。(3)N的氢化物和它的最高价含氧酸反应的化学方程式。18．下表列出了A-H8种元素在周期表中的位置(填元素符号)：族周期IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA02EF3ACDGH4B这8种元素分别为A，B，C，D，E，F，GH。其中化学性质最不活泼的是。19．有①、、；②H2、D2、T2；③石墨、金刚石；④、、，以上四组微粒或物质中：(1)属于互为同位素关系的是；(2)互为同素异形体关系的是；(3)第②组代表的各物质的物理性质相同吗？；化学性质相同吗？；(4)由①和④的各核素组成的三原子化合物(水)的相对分子质量中最小的一种摩尔质量是。20．某种治疗胃病药物的化学成分是AlxMgy(OH)z(CO3)w·nH2O。(1)取该碱式盐3.40g，研磨、加水、搅拌使之充分分散，滴加2.00mol·L-1盐酸，先后与OH-和CO反应，当加入盐酸35.0mL时，开始产生CO2，加入盐酸45.0mL时恰好完全反应，该碱式盐中氢氧根与碳酸根的物质的量之比为。(2)在上述反应后所得溶液中加入过量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤、干燥后沉淀物重1.74g，该碱式盐中铝离子与镁离子的物质的量之比为。(3)若3.40g该碱式盐完全受热分解产生0.81g水，该碱式盐的化学式为。21．把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后，产生1.16g白色沉淀，再向所得浊液中逐渐加入1.00mol/LHCl溶液，加入HCl溶液的体积与生成沉淀的关系如图所示。(1)A点的沉淀物的化学式为。(2)写出A点至B点发生反应的离子方程式：。(3)某溶液中溶有MgCl2和AlCl3两种溶质，若把两者分开，应选用的试剂为：NaOH溶液、(填化学式)和盐酸。(4)C点(此时沉淀恰好完全溶解)HCl溶液的体积为mL。22．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。（1）Y的化学式为。（2）图中X的电子式为；其水溶液长期在空气中放置容易变浑浊，原因是(用化学方程式表示)；该变化体现出：S非金属性比O(填“强”或“弱”)。用原子结构解释原因：同主族元素从上到下，，得电子能力逐渐减弱。（3）Z与图表中某物质反应生成SO2的化学方程式是。23．（1）在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知：C（s）+O2（g）=CO2（g）∆H1=－393.5kJ·mol-1CO2（g）+C（s）=2CO（g）∆H2=＋172.5kJ·mol-1S（s）+O2（g）=SO2（g）∆H3=－296.0kJ·mol-1写出CO除SO2的热化学方程式。（2）某同学想利用下图装置验证同主族元素非金属性的变化规律。①若要证明非金属性Cl＞I，则在A中加浓盐酸，B中加KMnO4固体，C中加入淀粉碘化钾溶液，观察到C中溶液的现象，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置的缺点是。②若要证明非金属性C＞Si，则在A中加盐酸，B中加CaCO3固体，C中加（写化学式）溶液。该同学认为若观察到C中溶液有白色沉淀生成，即可证明，该方案存在明显缺陷，可通过在两装置间添加装有溶液的洗气瓶进行改进。【参考答案】一、选择题1．D解析：A．核素的表达式X中A表示X原子的质量数，Z表示X原子的质子数，则中子数=A-Z，中子数为8的氮原子：，故A项错误；B．氮原子最外层电子数为5，还需要3个电子(或形成3个共用电子对)达到8电子稳定结构，所以两个氮原子共用3对电子，氮气的结构式为，故B项错误；C．同位素是针对不同核素而言，而氢气是分子，故C项错误；D．氧原子最外层有6个电子，两个氢原子分别和氧原子形成1对共用电子对，故D项正确;故答案为：D。2．B解析：A．的质子数为2，质量数为3，则中子数为3-2=1，A正确；B．1个和1个都含1个中子，等质量的和的物质的量不等，则二者含有的中子数不等，B不正确；C．和的质子数相同、质量数或中子数不同，且二者都是原子，所以互为同位素，C正确；D．的质子数为2，则的核外电子数为2，D正确；故选B。3．D解析：A.NH3的电子式中N原子应满足8电子结构，A错误；B.根据图②，400℃时，生成的产物有N2、NO和水，B错误；C.根据图②，Pt-Rh合金催化氧化NH3制NO，温度400℃不适宜，因为此时NO产率很低，适宜温度为800℃，C错误；D.800℃以上，NO产率降低，N2产率有所上升，故可能发生反应：2NO(g)⇌O2(g)＋N2(g)，D正确；故选D。4．C解析：A．Cl-的核电荷数为17，核外电子数为18，故为，故A正确；B．2-甲基丁烷的球棍模型为，故B正确；C．HClO的结构式为H-O-Cl，故C错误；D．顺式聚异戊二烯的结构简式为，故D正确；故选C。5．D解析：A．NO2只含极性共价键，选项A错误；B．NaOH中含离子键和极性共价键，选项B错误；C．H2O2中含O−H极性共价键和O—O非极性共价键，选项C错误；D．KCl是由钾离子与氯离子构成，只含离子键，选项D正确；答案选D。6．C解析：液溴为剧毒品，会严重灼伤皮肤和眼睛，故应贴的安全标识C。7．C【分析】由图可知Y的原子半径小于Z和W的，则X、Y在第二周期，Z、W在第三周期，故X为Li元素，Y为O元素，Z为Al元素，W为Si元素。解析：A．简单离子半径：，选项A正确；B．元素的非金属性越强，最简单氢化物的热稳定性越强，选项B正确；C．该物质中Li元素的最外层为结构，选项C错误；D．工业上通过电解熔融的，冶炼Al单质，选项D正确；答案选C。8．C【分析】Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，则Y为O元素，则X为N元素，Z为S元素，W为Cl元素。解析：A．根据层多径大，同电子层结构核多径小，则原子半径：Z＞W＞X＞Y，故A错误；B．根据同周期到右非金属性逐渐增强，则简单气态氢化物越稳定，则气态氢化物稳定性：Y＞X；W＞Z，故B错误；C．W单质能与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸是一种具有漂白性的物质，故C正确；D．根据同周期从左到右非金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，但氧没有最高价氧化物对应水化物，故D错误。综上所述，答案为C。9．D解析：A．常温下铝与氧气反应生成氧化铝，A错误；B．铝是地壳中含量最多的金属元素，B错误；C．氧化铝与水不反应，C错误；D．弱碱不能溶解氢氧化铝，D正确；故答案为：D。10．A解析：A．金属性：镁>铍，镁与冷水反应缓慢，则单质铍与冷水反应比镁更缓慢，故A错误；B．元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，金属性：镁>铍，则氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的碱性弱，故B正确；C．同周期元素随着原子序数的递增半径减小，则铍元素的原子半径大于硼元素的原子半径，故C正确；D．锂和铍位于同一周期，铍的原子序数大于锂，同周期元素从左到右，金属性逐渐减弱，则单质铍与盐酸的反应没有单质锂与盐酸的反应剧烈，故D正确；答案选A。11．D解析：A．未说明溶液的体积，无法确定Na+的物质的量，A错误；B．一个D218O分子中含有12个中子，则1molD218O含有的中子数为12NA，B错误；C．Fe在氯气中燃烧生成氯化铁，5.6g铁为0.1mol，根据铁和氯气反应的化学方程式可知铁过量，则0.1molCl2与铁反应生成氯化铁转移电子数为0.2molNA，C错误；D．标准状况下44.8L氦气的物质的量为2mol，含有的原子总数为2NA，D正确；故答案选D。12．B解析：A．明矾只能净水，不能杀菌消毒，A项错误；B．钢铁表面的致密的氧化物薄膜是四氧化三铁，B项正确；C．两者的关系是互为同位素，C项错误；D．消毒液和医用酒精混合会发生氧化还原反应，消毒效力会降低，D项错误；故选B。13．B解析：C是6号元素，有6个质子和6个核外电子，最外层电子数是4，O是8号元素，有8个质子和8个核外电子，最外层电子数是6，C和O都属于元素周期表第2周期元素，即核外都有2个电子层，所以C和O的质子数、核外电子数和最外层电子数都不同，只有电子层数相同。故选B。14．C解析：A．氯化钾是和之间通过离子键形成的，A错误；B．氧化镁是活泼金属氧化物，活泼金属氧化物是由离子键构成的，B错误；C．水分子中只有氢原子和氧原子的共价键，C正确；D．和之间是离子键，内是共价键，D项错误；故选C。15．A【分析】X元素的焰色呈黄色，则X为Na：Z是地壳中含量最多的金属元素，则Z为Al，Y为Mg；M元素原子最外层电子数比次外层少一个，则M为Cl。解析：A．Mg2+和Al3+的核外电子数相同，核电荷数越大半径越小，故半径Mg2+大于Al3+，A错误；B．同一周期，从左到右元素的金属性减弱，其最高价氧化物对应水化物的碱性减弱，故最高价氧化物对应水化物的碱性：X>Y>Z，B正确；C．Al(OH)3具有两性，既能和强碱氢氧化钠反应，又能与强酸HClO4反应，C正确D．Cl2及其正一价含氧酸为HClO，均具有氧化性，D正确；故选A。二、填空题16．(1)氢(2)C(3)共价键(或极性键或极性共价键都可)(4)HClO4＞H2CO3(5)S2-＞N3-＞Na+(6)NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O【分析】根据各元素在元素周期表中的位置可知，①~⑧号元素分别为H、C、N、O、Na、Al、S、Cl。解析：（1）①为氢元素；④为O元素，原子结构示意图为；（2）同周期自左至右元素的非金属性增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性增强，故选C；（3）C和O组成的能引起温室效应的化合物为CO2，电子式为，其中含有O原子和C原子形成的极性共价键；（4）非金属C＜Cl，所以最高价氧化物对应水化物的酸性从强到弱的顺序为HClO4＞H2CO3；（5）③、⑤、⑦三种元素的离子分别为N3-、Na+、S2-，电子层数越多离子半径越大，电子层数相同，核电荷数越小离子半径越大，所以半径从大到小顺序为S2-＞N3-＞Na+；（6）元素⑤⑥对应的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，二者反应生成偏铝酸钠和水，化学方程式为NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O。17．(1)+4(2)F<<(3)解析：（1）硅元素处于第ⅣA族，因此Si的最高化合价为+4价，Cl的最高价是+7价，则最高价氧化物对应的水化物的化学式为，Bi是第ⅤA族元素，最高价是+5价，则最高价氧化物的化学式为。（2）①同主族从上到下非金属性逐渐增强，简单氢化物的稳定性逐渐增强，因此阴影部分元素简单气态氢化物热稳定性最强的元素是F。②同周期自左向右非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，则酸性：＜。③同主族从上到下非金属性逐渐增强，简单氢化物的还原性逐渐增强，则氢化物的还原性：＜。（3）N的氢化物氨气和它的最高价含氧酸硝酸反应的化学方程式。18．NaKMgAlCOClArAr解析：根据元素在周期表中的位置，A是第三周期IA族元素，A是Na元素；B是第四周期IA族元素，B是K元素；C是第三周期IIA族元素，C是Mg元素；D是第三周期IIIA族元素，D是Al元素；E是第二周期IVA族元素，E是C元素；F是第二周期VIA族元素，F是O元素；G是第三周期VIIA族元素，G是Cl元素；H是第三周期0族元素，H是Ar元素。这8种元素中，Ar原子最外层有8个电子，结构稳定，所以化学性质最不活泼的是Ar。19．(1)1和4(2)3(3)不相同相同(4)18g/mol解析：（1）具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素；属于互为同位素关系的是①、、；④、、；（2）同素异形体是同种元素组成的单质；互为同素异形体关系的是③石墨、金刚石；（3）第②组代表的各物质为不同氢元素的核素组成的氢单质，其物理性质存在差异，但化学性质相同；（4）由①和④的各核素组成的三原子化合物(水)的相对分子质量中最小的一种分子为，摩尔质量是18g/mol。20．5：21：3AlMg3(OH)5(CO3)2·2H2O解析：(1)、、，，，则；(2)过量OH-，即Mg(OH)2的质量为1.74g，，根据电荷守恒，n(Al3+)=0.01mol，n(Al3+)：n(Mg2+)=1：3；(3)受热分解产生0.81g水，，，故，故该碱式盐的化学式为AlMg3(OH)5(CO3)2·2H2O。21．Mg(OH)2AlO+H++H2O=Al(OH)3↓CO2130【分析】向所得悬浊液中加入盐酸时，0-A时固体质量不变，表示没有沉淀生成，说明溶液中NaOH过量，溶液中铝离子完全转化为偏铝酸根离子，A点的沉淀为Mg(OH)2，然后盐酸与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，到B点时偏铝酸钠完全反应，则B点的沉淀物为Mg(OH)2和Al(OH)3，C点沉淀全部溶解，溶质为NaCl、AlCl3、MgCl2，B到C点发生的反应是Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O，Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O，据此分析解答。解析：(1)根据上述分析可知，A点的沉淀为Mg(OH)2；(2)A-B段，盐酸和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，离子反应方程式为AlO+H++H2O=Al(OH)3↓；(3)分离MgCl2和AlCl3两种溶质，可利用Al(OH)3表现两性，先加入过量的NaOH溶液，发生Mg2＋＋2OH-=Mg(OH)2↓，Al3＋＋4OH-=＋2H2O，然后过滤，向沉淀中加入盐酸，Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O，因为Al(OH)3表现两性，溶于强酸，因此向滤液中先通入足量CO2，＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋，然后过滤，向沉淀中加入盐酸，得到氯化铝；(4)根据铝原子守恒得n(AlCl3)=n()=0.02mol，由Na+离子和Cl-离子守恒得，原混合物中n(NaOH)=n(NaCl)=n(Cl-)=2n(MgCl2)+3n(AlCl3)+n(HCl)=0.02mol×2+0.02mol×3+0.03L×1mol/L=0.13mol，C点溶液为MgCl2、AlCl3和NaCl混合液，C点所加盐酸用于中和原混合物中的NaOH，此时所加盐酸物质的量：n(HCl)=n(NaOH)=0.13mol；C点所表示盐酸的体积为：V=。22．SO32H2S+O2=2S↓+2H2O弱半径逐渐增大，核内质子数对核外电