第四章 物质结构元素周期律 单元测试题 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单元测试题一、单选题1．某种化合物(如右下图)由W、X、Y、Z四种前20号元素组成，分别位于四个不同周期。的L层M层电子数相等，有10个电子，下列说法不正确的是A．原子半径：Z<Y<W<XB．简单离子的氧化性：W>XC．W与Y形成的化合物常用作光导纤维D．Y与X、Z均可形成多种化合物2．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前20号主族元素。W、X、Z最外层电子数之和为10，W与Y同族，W的氢化物的水溶液能腐蚀玻璃。下列说法正确的是A．W和Y的最高正价相同 B．原子半径：X＞ZC．氢化物的稳定性：W＜Y D．Y和Z形成的化合物是离子化合物3．某新型电池材料结构如图所示，X、Y、Z、M、W是同周期主族元素，其中除M外均能满足8电子稳定结构，而X的最外层电子数是W次外层电子数的3倍，下列说法正确的是A．最简单氢化物的热稳定性和沸点均为Y<XB．原子半径：Y<X<Z<W，离子半径；Y<XC．M的单质需保存在煤油中，W的氢化物常表示为D．W的最高价氧化物对应的水化物酸性强于Z的最高价氧化物对应的水化物4．短周期主族元素a、b、c、d的原子序数依次增大。四种元素形成的单质依次为m、n、p、q，x、y、z是这些元素组成的二元化合物，其中z为形成酸雨的主要物质之一，w溶液可使酚酞溶液显红色。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是

A．原子半径的大小：a<b<c<dB．x的电子式一定是：C．简单氢化物的沸点：b>dD．y、w溶于水，破坏的化学键类型完全相同5．下列说法正确的是A．的沸点高于是因为非金属性O>SB．和分子中各原子的最外层电子数都满足8电子稳定结构C．由H、N、O三种元素构成的化合物一定是共价化合物D．溶于水既有极性键的断裂也有非极性键的断裂6．已知短周期五种元素的原子序数的大小顺序为C＞A＞B＞D＞E，A的氯化物焰色反应为黄色；B与C同主族，B与E形成共价化合物E2B2，且高温易分解；D和E可形成具有10电子的微粒DE。下列有关说法错误的是A．A与B可形成A2B或A2B2型的离子化合物B．D元素最高价氧化物水化物的酸性强于硅酸C．B与C简单氢化物的稳定性：B＞CD．简单离子半径：A＞B＞D7．元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，这些元素组成的物质之间的转化关系如图。m、p、r是常见的单质，其中p是元素W的单质，为用途最广泛的金属；n由两种元素组成，通常为液态，中含有质子；q是一种强碱，二氧化碳与其反应后溶液的焰色试验呈黄色。下列说法错误的是A．r是一种最理想的清洁能源B．q为离子化合物，含有离子键和共价键C．由元素Z和Y组成的化合物中阴阳离子个数比为1∶1D．n和p的反应中，每消耗，反应中转移电子的物质的量为8．前20号元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且处于四个不同的周期和四个不同的主族。A为Y元素组成的单质；甲、乙、丙、丁、戊为上述四种元素中的两种或三种元素组成的化合物；常温下乙为液体。下列说法正确的是A．简单离子半径：Z>YB．反应①为氧化还原反应C．反应②为工业上制备漂白粉的反应原理D．Z位于第三周期ⅡA族9．二氧化氯(ClO2)具有强氧化性，可用于处理工业废水中CN-：2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-，下列有关说法正确的是A．Cl-的结构示意图： B．CO2化学式不能代表分子式C．中子数为8的氮原子：N D．N2的电子式：10．X、Y、Z、M、Q、R均为前20号元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法错误的是A．X、Y、M组成的化合物中可能具有强氧化性B．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是酸、碱或盐C．简单离子半径：Q＞MD．化合物R(YX)2是强碱11．2022年诺贝尔化学奖授予对点击化学和生物正交化学做出贡献的三位科学家。我国科学家合成一种点击化学试剂，X分别与Y、Z、M形成原子个数为3、6、4的分子，衰变方程：。下列说法错误的是A．Q2与XQ均为无色气体 B．与的相对分子质量相同C．同一周期中，Z的最高价含氧酸酸性最强 D．Y、M形成简单氢化物的还原性：Y＞M12．X、Y为原子的最外层电子数分别是1和6的两种短周期元素，下列关于X、Y两种元素形成的常见化合物的说法错误的是A．可能是只含极性键的共价化合物 B．可能是含非极性键的共价化合物C．不可能是含非极性键的离子化合物 D．可能是正、负离子个数之比为2∶1的离子化合物二、多选题13．科学家利用四种原子序数依次递增的短周期主族元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子，该超分子具有高效的催化性能，其分子结构示意图如图。W、X、Z分别位于不同周期，Z的原子半径在同周期元素中最大。(注：实线代表共价键，其他重复单元的W、X未标注)下列说法不正确的是

A．离子半径：Z<YB．与化合的难易程度：Y<XC．Z与Y可组成多种离子化合物D．Z元素对应离子的氧化性在同周期元素中最强14．如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图，若用原子序数代表所对应的元素，则下列说法正确的是A．和属于同种核素B．气态氢化物的稳定性：C．b、c、e的最高价氧化物的水化物能够两两反应D．a和b形成的化合物不可能含共价键三、非选择题15．下表是元素周期表的一部分，根据表中给出的10种元素，按要求作答。族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA02NOFNe3NaMgAlSiSCl(1)金属性最强的元素是；(2)F的原子结构示意图是；(3)地壳中含量最多的元素是(填名称)；(4)单质常用作半导体材料的是(填化学式)；(5)Ne原子的最外层电子数是；(6)N与O原子半径较大的是；(7)与HCl热稳定性较弱的是；(8)与MgO难与水反应的是；(9)元素最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是(填化学式)，两性氢氧化物是；(10)用于制造光导纤维的物质是(填“Si”或“”)；(11)次氯酸(HClO)具有杀菌漂白作用，其中Cl元素的化合价为，HClO不稳定，易分解，写出其在光照条件下分解的化学方程式：。16．下表是元素周期表的一部分，针对①~⑩元素在表中的位置，回答下列问题：(1)⑨元素在元素周期表中的位置为。(2)在①、②、③、④四种元素中，其离子半径按由大到小的顺序排列为(用离子符号比较大小)。(3)②、⑥、⑦元素所形成简单氢化物的稳定性由强到弱的顺序是(用化学式比较强弱)。(4)请写出⑥的最高价氧化物对应水化物和4的单质之间发生的化学方程式。(5)写出⑩的单质与SO2水溶液反应的方程式：。(6)写出工业制单质⑤的化学方程式。(7)⑤的最高价氧化物与⑧的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式。17．元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和性质。下图是元素周期表的一部分，请按要求回答下列问题：

族周期IA01IIAIIIAIVAVAVIAVIIA2①②3③④⑤⑥⑦⑧(1)元素①在元素周期表的位置：第周期第族，它是形成化合物种类最多的元素。(2)写出②的元素符号。(3)画出元素④的原子结构示意图。(4)元素③和⑤的最高价氧化物对应的水化物中碱性较强的是(填化学式)。(5)比较⑦和⑧的原子半径大小>(填原子符号)。(6)元素⑧的单质是一种色、有刺激性气味的气体。(7)写出元素⑧的单质与水反应的化学方程式：。(8)写出实验室制取元素⑧的单质的离子方程式：。18．如表是元素周期表的一部分。回答下列问题：(1)地球上99%的溴元素存在于海水中，因此溴被称为“海洋元素”。①该表中溴在元素周期表中的位置为。②该表中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是(填化学式)，该元素形成化合物HXO的结构式为(X用对应元素符号表示)。③卤素互化物(如IBr)与卤素单质性质相似。已知IBr能与水发生非氧化还原反应，写出IBr与水反应的化学方程式；IBr中含有的化学键是(填“离子键”、“极性键”或“非极性键”)。(2)溶于水形成溶液，向所得溶液中通入气体，反应生成Se和。写出与反应的化学方程式。(3)已知某主族元素离子结构示意图为，其中x-y=12，此元素与氯元素组成化合物的电子式为。参考答案：1．C【分析】的L层M层电子数相等即都是8，则该离子的核外电子排布为2、8、8，X为K元素，W可形成4个共价键与X失去1个电子达到稳定结构，故W为Al元素，根据四种元素分别位于四个不同周期，则一定有第一周期元素，结合H只能形成1个共价键，则Z为H元素，由有10个电子，则Y为O元素；【详解】由分析知，Z为H、Y为O、W为Al、X为K；A．电子层数越多原子半径越大，电子层数相同的核电荷数越大原子半径越小，则原子半径：Z(H)<Y(O)<W(Al)<X(K)，A正确；B．W为Al、X为K，还原性：K>Al，则氧化性：Al3+>K+，B正确；C．Y为O、W为Al，形成的化合物为Al2O3，常用作光导纤维的是SiO2，C错误；D．Y为O、X为K，形成的化合物有K2O、KO2等，Z为H，与O原子形成的化合物有H2O、H2O2等，D正确；故选：C。2．D【分析】W的氢化物的水溶液能腐蚀玻璃，则W是F，W与Y同族，则Y是Cl，W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前20号主族元素，则Z是K（或Ca），X是Mg（或Na），则W是F，X是Mg，Y是Cl，Z是K，以此解题。【详解】A．由分析可知，W是F，Y是Cl，F没有正价，Cl的最高正价为+7价，A错误；B．由分析可知，根据电子层数多，半径大，B错误；C．由分析可知，W是F，Y是Cl，其中F的非金属性强，氢化物稳定，C错误；D．由分析可知，Y是Cl，Z是K或Ca，两者形成物质氯化钾或氯化钙是离子化合物，D正确；故选D。3．B【分析】根据已知，五种元素是同周期主族元素，又X的最外层电子数是W次外层电子数的3倍，可推知W有二个电子层，次外层为2个电子，X为氧元素；又据盐的结构图示可知，Z形成四个共价键，且与氧(X)形成双键，Z原子的最外层电子数为4，Z为碳元素；Y形成一个共价键，Y为氟元素；盐中含有草酸根结构且与W相连、W还与二个F相连，W为硼元素；电池材料中为非8电子稳定结构，M为锂元素，据此分析解答。【详解】A．非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，非金属性：F>O，稳定性：<HF，A错误；B．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：F<O<C<B，简单阴离子半径F-<O2-，B正确；C．锂的密度比煤油小，它不可以保存于煤油中，硼化氢通常表示为，C错误；D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，硼的最高价氧化物对应的水化物酸性弱于碳的最高价氧化物对应的水化物，D错误；故选B。4．C【分析】短周期主族元素，a、b、c、d的原子序数依次增大；四种元素形成的单质依次为m、n、p、q时；x、y、z是这些元素组成的二元化合物，其中z为形成酸雨的主要物质之一，z为SO2，q为S，d为S元素，n为O2；w溶液可使酚酞溶液显红色，w溶液呈碱性，则w为NaOH或碳酸钠，结合原子序数及图中转化可知，a为H或C，b为O，c为Na，x为H2O或二氧化碳，y为Na2O2，以此来解答。【详解】由分析可知，a为H或C，b为O，c为Na，d为S，则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，则原子半径的大小：H＜O＜S＜Na或O＜C＜S＜Na，故A错误；B．x若为H2O，其电子式为，故B错误；C．水分子间含氢键，氢化物的沸点：H2O＞H2S，故C正确；D．y为Na2O2，溶于水生成氢氧化钠和氧气，破坏含离子键和共价键，而w为NaOH或碳酸钠，溶于水，只破坏离子键，故D错误；故选C。5．D【详解】A．的沸点高于是因为水分子间能形成氢键，故A错误；B．分子中P原子不是最外层8电子稳定结构，故B错误；C．由H、N、O三种元素构成的化合物不一定是共价化合物，如NH4NO3是离子化合物，故C错误；D．溶于水生成氢氧化钠和氧气，既有水分子中极性键O-H的断裂，也有非极性键O-O键的断裂，故D正确；选D。6．D【分析】已知短周期五种元素的原子序数的大小顺序为C＞A＞B＞D＞E，A的氯化物焰色反应为黄色，则A为Na；B与C同主族，B与E形成共价化合物E2B2，且高温易分解，则E为H，B为O，C为S；D和E可形成具有10电子的微粒DE，则D为N。【详解】A．A与B可形成A2B或A2B2型即氧化钠和过氧化钠的离子化合物，故A正确；B．D元素最高价氧化物水化物是硝酸，硝酸的酸性强于硅酸，故B正确；C．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，其简单氢化物稳定性减弱，则B与C简单氢化物的稳定性：B＞C，故C正确；D．根据同电子层结构核多径小，则简单离子半径：D＞B＞A，故D错误。综上所述，答案为D。7．C【分析】n由两种元素组成，通常为液态，1moln中含有10mol质子，则n是H2O；q是一种强碱，二氧化碳与其反应后溶液的焰色试验呈黄色，则q是NaOH；m、p、r是常见的单质，其中p是元素W的单质，则m是Na，p是Fe，r是H2，n和p反应生成r和s，即铁和水反应生成四氧化三铁和氢气，则s为Fe3O4，根据原子序数大小关系可知：X是H，Y是O，Z是Na，W是Fe元素。【详解】A．r是氢气，氢气燃烧的产物只有水，是一种最理想的清洁能源，故A正确；B．q是NaOH，是由Na+与OH-通过离子键结合，也含有O-H的共价键，故B正确；C．Na2O2中阳离子为Na+，阴离子为O，阴阳离子个数比为1：2，故C错误；D．n和p的反应为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，16.8gFe的物质的量为0.3mol，转移电子的物质的量为0.8mol，故D正确；故答案选C。8．C【分析】前20号元素、、、的原子序数依次增大，且处于四个不同的周期和四个不同的主族，则为、为Ca元素，、分别位于第二、第三周期。常温下乙为液体，应为，则为，只能为、、、中的一种，为元素组成的单质，且可以和丙反应生成三种物质，则为，为，甲为，丙为，丁、戊为、中的一种。【详解】A．和的核外电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径：，故A错误；B．反应①为与的反应生成氢氧化钙，不存在化合价变化，不属于氧化还原反应，故B错误；C．反应②为与的反应，该反应是工业上制备漂白粉的反应原理，故C正确；D．为Ca元素，位于第四周期ⅡA族，故D错误；选C。9．C【详解】A．的结构示意图为，A错误；B．为分子晶体，化学式能代表分子式，B错误；C．氮原子，中子数为：，C正确；D．N2的电子式：，D错误；故选C。10．C【分析】由化合价、原子半径的大小关系，可确定X、Y、Z、M、Q、R分别为H、O、N、Cl、Na、Ca。【详解】A．X、Y、M组成的化合物可能为HClO，它具有强氧化性，A正确；B．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能为HNO3、NH3∙H2O、NH4NO3，则可能为酸、碱或盐，B正确；C．Q为Na，M为Cl，简单离子半径：Cl-＞Na+，C错误；D．化合物R(YX)2是Ca(OH)2，属于强碱，D正确；故选C。11．A【分析】Y、Z、M形成原子个数为3、6、4的分子，则X为H元素，三种化合物分别为H2S、N2H4、H2O2，则M为O元素、Y为S元素、Z为N元素；根据的转变方程，M的质子数为8，可确定Q的质子数为9，Q为F元素。【详解】A．F2为淡黄绿色气体，HF为无色气体，A错误；B．与的质量数之和都为20，则二者的相对分子质量相同，B正确；C．Z为N元素，在第二周期中，只有HNO3为强酸，它的酸性最强，C正确；D．非金属性S小于O，则它们形成简单氢化物的还原性：H2S＞H2O，D正确；故选A。12．C【详解】A．X、Y为原子最外层电子数分别为1和6的两种短周期元素，X、Y可能为H和O，两者形成的H2O为只含极性键的共价化合物，A正确；B．X、Y可能为H和O，两者形成的H2O2为含非极性键的共价化合物，B正确；C．X、Y可能为Na和O，两者形成的Na2O2为含非极性键的离子化合物，C错误；D．X、Y可能为Na和O，两者形成的Na2O是正、负离子个数比为2：1的离子化合物，D正确；故答案选C。13．BD【分析】根据图示可知W形成1个共价键，又是短周期中原子序数最小的元素，说明W原子核外只有1个电子，则W是H元素，X形成4个共价键，则X是C元素，W、X、Z分别位于不同周期，Z的原子半径在同周期元素中最大，则Z是Na元素，Y形成2个共价键，原子序数比C大，比Na小，说明Y原子核外有2个电子层，最外层有6个电子，则Y是O元素；【详解】A．Y是O，Z是Na元素，O2和-Na+核外电子排布都是2、8，电子排布相同，离子的核电荷数越大，离子半径就越小，所以离子半径：Z<Y，A正确；

B．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强；元素的非金属性越强，越容易和氢气化合，其简单氢化物的稳定性就越强，故与化合的难易程度：X<Y，故B错误；C．O、Na两种元素可形成两种离子化合物Na2O、Na2O2，故C正确；D．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强；则钠单质的金属性同周期最强，则其对应离子的氧化性同周期最弱，故D错误；故选BD。14．BC【分析】短周期元素中，a为-2价、e为+6价，处于VI族，可推知a为O、e为S，b有+1价，原子序数大于氧，则b为Na，由原子序数可知c、d处于第三周期，化合价分别为+3、+5，则c为Al、d为P。【详解】A．和质子数相同，中子数不同，是不同的核素，互为同位素，故A错误；B．元素的非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，非金属性：O>S>P，则气态氢化物的稳定性：H2O>H2S>PH3，即，故B正确；C．b为Na，其最高价氧化物的水化物为NaOH，c为Al，其最高价氧化物的水化物为Al(OH)3，e为S，则最高价氧化物的水化物为硫酸，Al(OH)3为两性氢氧化物，与NaOH、硫酸均能反应，NaOH与硫酸能发生中和反应，则b、c、e的最高价氧化物的水化物能够两两反应，故C正确；D．O和Na形成的Na2O2中含有O-O非极性共价键，故D错误；故答案选BC。15．(1)Na(2)(3)氧(4)Si(5)8(6)N(7)HCl(8)MgO(9)NaOH(10)(11)【详解】（1）同周期元素从左到右金属性依次减弱，结合表中元素，金属性最强的元素是Na(或钠)；故答案为：Na(或钠)。（2）F为9号元素，质子数=核外电子数，的原子结构示意图是；故答案为：。（3）地壳中含量最多的前四种元素分别为氧、硅、铝、铁，含量最多的元素是O(或氧)；故答案为：O(或氧)。（4）单质常用作半导体材料的是硅，符号为Si；故答案为：Si。（5）Ne为10号元素，位于第二周期零族元素，原子的最外层电子数是8；故答案为：8。（6）N与O原子为同周期元素，从右至左，原子半径依次减小，半径较大的是N(或氮)；故答案为：N(或氮)。（7）非金属性越强，其气态氢化物越稳定，H2S与HCl热稳定性较弱的是H2S(或硫化氢)；故答案为：H2S(或硫化氢)。（8）Na2O与水反应生成氢氧化钠；MgO难溶于水，不与水反应，难与水反应的是MgO(或氧化镁)；故答案为：MgO(或氧化镁)。（9）金属性越强，对应水化物的碱性越强，元素最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是NaOH；Al(OH)3是两性氢氧化物，既能与酸反应，又能与强碱反应；故答案为：NaOH；Al(OH)3。（10）制造光导纤维的主要原料是二氧化硅；故答案为：SiO2。（11）次氯酸(HClO)具有杀菌漂白作用，其中Cl元素的化合价为+1，HClO不稳定，易分解生成HCl和O2，其在光照条件下分解生成HCl和O2，化学方程式：2HClO2HCl+O2↑。故答案为：+1；2HClO2HCl+O2↑。16．(1)第四周期Ⅷ族(2)O2->F->Na+>Al3+(3)HF>HCl>H2S(4)2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑(5)SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr(6)(7)【分析】根据元素在周期表中的位置，①是O元素；②是F元素；③是Na元素；④是Al元素；⑤是Si元素；⑥是S元素；⑦是Cl元素；⑧是K元素；⑨是Fe元素；⑩是Br元素。【详解】（1）⑨是Fe元素，在元素周期表中的位置为第四周期Ⅷ族。（2）电子层数相同时，质子数越多半径越小，O2-、F-、Na+、Al3+四种离子半径按由大到小的顺序排列为O2->F->Na+>Al3+。（3）元素非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性F>Cl>S，所以单氢化物的稳定性由强到弱的顺序是HF>HCl>H2S。（4）⑥的最高价氧化物对应水化物是H2SO4，4的单质是Al，Al和硫酸反应生成硫酸铝和氢气，反应的化学方程式是2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑。（5）Br2与水溶液反应生成硫酸和氢溴酸，反应的化学方程式为SO2+Br2+2H2O