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．碲被誉为工业领域的“维生素”，已知碲(52Te)与S同主族，下列有关说法正确的是A．元素碲位于周期表的第四周期第VIA族 B．单质碲在常温下是液体C．H2Te比H2S稳定 D．单质碲在空气中燃烧生成二氧化碲2．X、Y、Z、W为原子序数逐渐增加的四种常见的短周期主族元素。Y为短周期主族元素中原子半径最大的元素，Z元素的最外层电子数是X最外层电子数的3倍，且Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法正确的是A．与同浓度盐酸反应的剧烈程度：X>YB．Z元素位于元素周期表中第三周期第ⅣA族C．简单离子半径：Z>WD．氧化物的水化物的酸性：W>Z3．镇是一种人工合成的元素，同位素的原子核内的中子数是A．58 B．173 C．288 D．4034．下列有关表述错误的是A．氯化钠的电子式：B．硫化钾的电子式：C．碘化钠的电子式：D．的形成过程可以表示为5．利用固体表面催化工艺进行NO分解的过程如图所示。下列说法不正确的是A．N2含有非极性共价键B．NO和O2均属于共价化合物C．上述过程的总化学方程式为2NON2+O2D．标准状况下，NO分解生成11.2LN2转移电子数为1.204×10246．瑞德西韦是抗击新冠病毒肺炎重要药物之一，其化学式为，下列有关组成元素的叙述中正确的是A．氢有三种常见的同素异形体：、、B．C、N、O、P四种元素的最高化合价都等于它们对应原子的最外层电子数C．O元素有一种核素，则O元素的相对原子质量为16D．在P原子中，在离核较远的区域内运动的电子能量较高7．二氧化硫是一种重要的化工原料，可以制取硫酸、焦亚硫酸钠等化工产品。其中，催化制取三氧化硫的热化学方程式为：。二氧化硫也是形成酸雨的主要污染物，可以通过氨气水溶液进行吸收。实验室可以用浓硫酸与铜加热制取少量二氧化硫。下列关于上述相关元素说法正确的是A．元素S在周期表中位于第三周期ⅣA族B．第一电离能：C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：D．元素Cu基态原子的电子排布式为8．在同一周期的元素中(除稀有气体元素外)，随着原子序数的递增，下列说法中不正确的是A．最外层电子数逐渐增多B．原子半径逐渐减小C．元素原子的失电子能力逐渐增强D．元素的非金属性逐渐增强9．W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的前四周期元素，W是形成化合物种类最多的元素，Y的最外层电子数是其电子层数的3倍，ZY2是一种常用的自来水消毒剂，R是组成人体血红蛋白的核心金属元素，下列说法正确的是A．原子半径大小顺序为：Z＞Y＞X B．R的单质与冷水剧烈反应C．简单氢化物的热稳定性：X＞W D．含氧酸的酸性：Z＞X10．下列叙述I和II均正确，并有因果关系的是选项叙述I叙述IIAAl有一定的非金属性向氢氧化铝沉淀中滴加盐酸，沉淀溶解B将体积相同的Na和K分别投入冷水中，K与H2O反应更剧烈金属性：K＞NaC钠比铜的金属性强金属钠可从硫酸铜溶液中置换出铜单质DI-还原性弱于Cl-向NaI溶液中滴入少量氯水和CCl4，振荡、静置，溶液下层呈紫红色A．A B．B C．C D．D11．化合物A主要用作磷化铝中间体，也用于医药，其结构如图所示。已知：W、X、Y、Z为四种短周期主族元素，原子序数依次增大，Z的某种单质是生命活动中不能缺少的物质，下列说法错误的是A．原子半径：X＞Y＞ZB．化合物A中Y显-3价C．简单氢化物热稳定性：Y＜ZD．由W、Y、Z三种元素组成的化合物一定是共价化合物12．下列说法不正确的是①同位素的性质完全相同②质子数相同，电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子③电子数相同的粒子不一定是同一种元素④人们发现了118种元素，即共有118种核素⑤某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数A．②③⑤ B．①④⑤ C．①②⑤ D．③④⑤13．核能的和平利用对于完成“节能减排”的目标有着非常重要的意义。尤其是核聚变，因其释放能量大，成为当前研究的一个热门课题。其反应原理为2H＋3H4He＋n，下列说法中正确的是A．D和T是质量数不同，质子数相同的氢的两种元素B．通常所说的氢元素是指1HC．1H、2H、3H是氢的三种核素，互为同位素D．这个反应既是核反应，也是化学反应14．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，已知：四种原子最外层电子数之和为24。下列说法正确的是A．元素X和元素Z的最高正化合价相同B．单核阴离子半径的大小顺序为C．气态简单氢化物的热稳定性顺序为D．元素Y的氧化物对应水化物都是强酸15．下列说法中错误的是A．1H、2H、3H、H+、H2是氢元素的四种不同粒子B．40Ca和42Ca、石墨和金刚石均为同位素C．12C、13C、14C是不同的核素D．16O、18O互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎相同二、填空题16．下表是元素周期表的一部分，其中每个数字序号代表一种短周期元素。①②③④⑤⑥(1)②、⑥两元素的气态氢化物中更稳定的是(写氢化物的化学式)。(2)在③与④两种元素中，原子半径最大的是(写元素符号)。(3)写出③与⑤两种元素所形成的化合物的化学式(4)写出③和⑤的最高价氧化物对应的水化物相互发生反应的化学方程式为17．回答下列问题(1)写出重晶石的化学式；写出CO2的电子式。(2)下列变化中属于吸热反应的是(填序号)。①盐酸和碳酸氢钠反应②将胆矾加热变为白色粉末③苛性钠固体溶于水④氢氧化钡和氯化铵晶体反应⑤生石灰跟水反应生成熟石灰⑥镁和盐酸反应(3)写出氨的催化氧化的化学反应方程式。(4)写出工业上制取粗硅的化学反应方程式。18．人体胃液中含有胃酸(0.2%～0.4%的盐酸)，起杀菌、帮助消化等作用，但胃酸的量不能过多或过少，它必须控制在一定范围内，当胃酸过多时，医生通常用“小苏打片”或“胃舒平”给病人治疗。(1)用小苏打片治疗胃酸过多的离子方程式为。(2)如果病人同时患有胃溃疡，此时最好服用“胃舒平”[主要成分是Al(OH)3]，反应的离子方程式为。(3)向装有Ba(OH)2溶液的烧杯里缓缓滴入稀硫酸恰好完全反应，则反应的离子方程式。(4)过氧化钠和水反应的离子方程式为。(5)用FeSO4将酸性废水中的Cr2O还原为Cr3＋的离子方程式为：。19．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑥在表中的位置，用化学用语回答下列问题。（1）元素①的原子结构示意图为。（2）元素③和⑥可形成化合物，用电子式表示形成其过程。（3）元素②、③形成简单离子的半径（填离子符号）>。（4）元素②、⑥形成的气态氢化物稳定性（填化学式，下同）>；元素③、④形成的最高价氧化物水化物的碱性>。（5）元素④的最高价氧化物与元素⑤最高价氧化物的水化物稀溶液反应的离子方程式。20．在MgCl2和AlCl3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液直至过量。经测定，加入的NaOH的物质的量(mol)和所得沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。(1)写出下列线段内发生反应的离子方程式：OD段。CD段。(2)原溶液中Mg2+、Al3+的物质的量浓度之比为。(3)图中C点表示当加入molNaOH时，Al3+已经，Mg2+已经。21．A、B、C三元素原子的核外电子数都比氩原子少，A和C处于同主族，两者间隔一周期，A元素和B元素的原子两者核电荷数之差为5，B原子核外第3电子层比第2电子层少两个电子，则B的原子结构示意图为；A离子的结构示意图为；B与C形成化合物的化学式是，它的电子式是，它属于化合物（填“离子”或“共价”）；A与B形成化合物的化学式是，它的电子式是，它属于化合物。22．某化学课外活动小组为了验证主族元素化学性质的递变规律，设计实验如下图所示。(1)为了验证氯气的氧化性比硫的氧化性强，装置A中盛放的试剂是(填序号)，装置A中发生反应的化学方程式为。A．溶液B．溶液C．溶液(2)下列不能用于验证氯元素比硫元素非金属性强的依据是_______。A．比稳定B．的氧化性比的强C．的酸性比的强D．铁与反应生成，而铁与硫反应生成(3)若装置A中加入淀粉碘化钾溶液，通入后观察到装置A中溶液，即可证明非金属性：。从原子结构角度解释的非金属性比I强的原因：同主族元素从上到下，。【参考答案】一、选择题1．D解析：A．元素碲的原子序数是52，位于周期表的第五周期第VIA族，A错误；B．依据同族元素性质递变规律可知单质碲在常温下是固体，B错误；C．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，简单氢化物稳定性逐渐减弱，所以H2S比H2Te稳定，C错误；D．硫在空气中燃烧生成二氧化硫，因此依据同主族元素性质相似可判断单质碲在空气中燃烧生成二氧化碲，D正确；答案选D。2．C【分析】Y为短周期主族元素中原子半径最大的元素，根据原子半径大小比较，推出Y为Na，Z元素最外层电子数是X最外层电子数的3倍，且Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸，四种元素原子序数依次增大，Z为S，X为Be，W为Cl，据此分析；解析：A．金属性越强，与同浓度盐酸反应越剧烈，同周期从左向右金属性减弱，同主族从上到下金属性增强，因此有金属性：Na＞Mg＞Be，金属钠与盐酸反应比金属Be剧烈，故A错误；B．Z元素为S，位于第三周期ⅥA族，故B错误；C．Z、W的简单离子为S2-、Cl-，核外电子排布相同，原子序数越大，离子半径越小，即离子半径：S2-＞Cl-，故C正确；D．Z氧化物对应水化物有H2SO3、H2SO4等，W的氧化物对应水化物有HClO、HClO4等，硫酸的酸性强于次氯酸，故D错误；答案为C。3．B解析：中质子数为115，质量数为288，中子数=质量数-质子数=288-115=173，故答案为B。4．C解析：A．氯化钠的电子式为，A正确；B．硫化钾的电子式为，B正确；C．碘化钠的电子式为，C错误；D．的形成过程可以表示为，D正确；故选C。5．B解析：A．N2含有非极性共价键，说法正确，A错误；B．O2是单质不属于化合物，B正确；C．从图示可知，化合物生成两种单质，所以上述过程的总化学方程式为2NON2+O2，C错误；D．标准状况下，NO分解生成11.2LN2即0.5摩尔，所以有1摩尔+2价的氮降低到0价，转移电子数为1.204×1024，D错误；故选B。6．D解析：A．、、为质子数相同，中子数不同的不同氢原子，互为同位素，A错误；B．C、N、P三种元素的最高化合价都等于它们对应原子的最外层电子数，但O元素没有正价，不等于其最外层电子数，B错误；C．质量数指的是质子数与中子数的和，某原子的相对原子质量约等于该原子的质量数。但元素的相对原子质量为各核素的质量数根据其原子百分比计算出的平均值，C错误；D．在多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较低，在离核较远的区域内运动的电子能量较高，D正确；故选D。7．D解析：A．元素硫为16号元素，其在周期表中位于第三周期ⅥA族，故A错误；B．同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族、ⅤA族第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：I1(N)＞I1(O)，故B错误；C．S的最高价氧化物对应的水化物为H2SO4，故C错误；D．Cu为29号元素，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1，故D正确；故答案选D。8．C解析：A．同周期自左至右最外层电子数逐渐增多，A正确；B．由于电子层数相同，同一周期的元素中(除稀有气体元素外)，随着原子序数的递增，核电荷数增多，原子半径逐渐减小，B正确；C．随着原子序数的递增，核电荷数增多，元素得电子的能力逐渐增强，失电子能力减弱，C错误；D．同周期自左至右，元素的非金属性逐渐增强，D正确；综上所述答案为C。9．C【分析】W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的前四周期元素，W是形成化合物种类最多的元素，则W为C元素；Y的最外层电子数是其电子层数的3倍，则Y为O元素，X为N元素；ZY2是一种常用的自来水消毒剂，则Z为Cl元素；R是组成人体血红蛋白的核心金属元素，则R为Fe元素。解析：A．同周期元素，从左到右，原子半径依次减小，则N的原子半径大于O，故A错误；B．铁是较活泼的金属，常温下不能与水反应，故B错误；C．同周期元素，从左到右，元素的非金属性依次增强，简单氢化物的稳定性依次增强，则氨气的稳定性强于甲烷，故C正确；D．次氯酸是弱酸，酸性弱于硝酸，所以Cl的最高价含氧酸的酸性强于N的最高价含氧酸，但Cl的含氧酸的酸性不一定强于N的含氧酸，故D错误；故选C。10．B解析：A．向氢氧化铝沉淀中滴加盐酸，沉淀溶解，说明氢氧化铝显碱性，与铝的金属性有关，A错误；B．金属性越强，与水反应越剧烈，金属性：K＞Na，体积相同的Na和K分别投入冷水中，K与H2O反应更剧烈，B正确；C．钠比铜的金属性强，但钠加入硫酸铜溶液中，先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜，故钠不能从硫酸铜溶液中置换出铜单质，C错误；D．非金属性Cl>I，所以Cl2的氧化性强于I2，则Iˉ的还原性强于Clˉ，D错误；故答案为：B。11．D【分析】W、X、Y、Z为四种短周期主族元素，原子序数依次增大，Z的某种单质是生命活动中不能缺少的物质，Z是O元素；W能形成1个共价键，W是H元素；X形成4个共价键，X是C元素；Y能形成3个共价键，Y是N元素；解析：A．同周期主族元素从左到右，原子半径依次减小，则原子半径：，选项A正确；B．化合物A是氨基甲酸铵，A中N显价，选项B正确；C．元素的非金属性越强，氢化物越稳定，则简单氢化物稳定性：，选项C正确；D．H、N、O三种元素组成的化合物中，硝酸铵为离子化合物，选项D错误；答案选D。12．B解析：①同位素是指质子数相同而中子数不同的原子，故其物理性质不完全相同，化学性质几乎完全相同，错误；②由于分子不带电，则分子中质子数等于电子数，而离子带电荷即离子中质子数和电子数不相等，故质子数相同，电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子，正确；③电子数相同的粒子不一定是同一种元素，如H2O和NH3、均含有10个电子，不属于同一元素，正确；④同种元素可能有多种核素，元素有118种，核素种类大于118种，错误；⑤原子有质量数，元素没有质量数，某种元素原子的相对原子质量取整数，就是其质量数，质量数是原子中质子和中子的相对质量取近似整数值之和，错误；综上分析可知，①④⑤不正确，故答案为：B。13．C解析：A．D和T是质量数不同、质子数相同的氢的两种核素，A选项错误；B．通常所说的氢元素是指H，而不是某一种核素，B选项错误；C．氢元素的三种核素，互为同位素，C选项正确；D．该反应是核反应，不属于化学变化，D选项错误；答案选C。14．C【分析】设X元素原子的最外层电子数为a，则Y、Z、W的最外层电子数分别为a-1、a、a+1，从而得出a+(a-1)+a+(a+1)=24，a=6，所以X、Y、Z、W分别为O、P、S、F。解析：A．X、Z分别为O、S，在反应中，O通常不表现出正化合价，而S表现出+6价，A不正确；B．W为F元素，X为O元素，F-和O2-的电子层结构相同，但F的核电荷数比O大，所以单核阴离子半径的大小顺序为，B不正确；C．非金属性，非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，则气态简单氢化物的热稳定性顺序为，C正确；D．元素Y的氧化物对应水化物可能为H3PO2、H3PO3、H3PO4，它们都是弱酸，D不正确；故选C。15．B解析：A．1H、2H、H+、H2分别表示：质子数为1，中子数为0的氢原子；质子数为1，中子数为1的氢原子；带一个正电荷的氢离子；氢气单质；是氢元素的四种不同粒子，A正确；B．40Ca和42Ca是同元素的不同原子互为同位素，石墨和金刚石为碳元素的不同单质，互为同素异形体，B错误；C．12C、13C、14C是质子数相同，中子数不同的同一元素形成的不同原子，互为同位素，是不同的核素，C正确；D．16O、18O是质子数相同，中子数不同的同一元素形成的不同原子，互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎相同，D正确；故选B。二、填空题16．HFNaNa2S2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O【分析】根据①~⑥号元素在周期表中的位置可知，①为7号N元素；②为9号F元素；③为11号Na元素；④为12号Mg元素；⑤为16号S元素；⑥为17号C元素；则①~⑥分别为N、F、Na、Mg、S、Cl；据此分析可知：解析：(1)由分析可知②、⑥两元素分别为F、Cl，F的非金属性强于Cl，则其气态氢化物的稳定性为HF＞HCl，故答案为HF；(2)③与④分别为：Na、Mg两种元素，同周期元素从左至右，原子半径逐渐减小，则原子半径Na＞Mg，故答案为Na；(3)③与⑤分别为Na、S两种元素，则其两种元素所组成的化合物为Na2S，故答案为：Na2S；(4)③的最高价氧化物对应的水化物为NaOH；⑤的最高价氧化物对应的水化物为H2SO4。前者为碱、后者为酸，则两者反应的化学方程式为：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O，故答案为：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。17．(1)BaSO4(2)①②④(3)4NH3+5O24NO+6H2O(4)SiO2+2CSi+2CO↑解析：（1）天然产的硫酸钡俗称重晶石，其化学式是BaSO4；CO2分子中C原子与2个O原子形成4个共价键，使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，其电子式为；（2）①盐酸和碳酸氢钠反应会吸收热量，因此该反应为吸热反应；②将胆矾加热变为白色粉末，该反应发生会吸收热量，因此该反应为吸热反应；③苛性钠固体溶于水会放出大量热量，这是物质溶解过程的热量变化，不是放热反应；④氢氧化钡和氯化铵晶体反应发生会吸收热量，因此反应为吸热反应；⑤生石灰跟水反应生成熟石灰，反应发生会放出热量，因此该反应为放热反应；⑥镁和盐酸反应产生MgCl2、H2，该反应发生会放出热量，因此反应为放热反应。综上所述可知：上述变化中属于吸热反应的是①②④；（3）氨与氧气在催化剂存在条件下加热，发生氧化还原反应产生一氧化氮、水，则氨催化氧化的化学反应方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O；（4）在工业上是采用焦炭与二氧化硅在高温下反应产生硅和一氧化碳，则根据电子守恒、原子守恒，可知制取粗硅反应的化学方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑。18．(1)H++HCO=H2O+CO2↑(2)Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O(3)Ba2++2OH—+2H++SO=BaSO4↓+2H2O(4)2Na2O2+2H2O=4Na++4OH—+O2↑(5)Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O解析：（1）用小苏打片治疗胃酸过多的反应为盐酸与碳酸氢钠溶液反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应的离子方程式为H++HCO=H2O+CO2↑，故答案为：H++HCO=H2O+CO2↑；（2）胃舒平疗胃酸过多的反应为盐酸与氢氧化铝反应生成氯化铝和水，反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O，故答案为：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O；（3）氢氧化钡溶液与稀硫酸恰好反应生成硫酸钡沉淀和水，反应的离子方程式为Ba2++2OH—+2H++SO=BaSO4↓+2H2O，故答案为：Ba2++2OH—+2H++SO=BaSO4↓+2H2O；（4）过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH—+O2↑，故答案为：2Na2O2+2H2O=4Na++4OH—+O2↑；（5）由题意可知，还原酸性废水中重铬酸根离子的反应为酸性条件下，亚铁离子与废水中的重铬酸根离子反应生成铁离子、铬离子和水，反应的离子方程式为Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，故答案为：Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。19．F－Na＋HFHClNaOHAl(OH)3Al2O3+6H+=2Al3++3H2O【分析】根据元素周期表中各元素的位置，可以推出：①为N，②为F，③为Na，④为Al，⑤为S，⑥为Cl。解析：（1）①为N，是7号元素，其原子结构示意图为；（2）③为Na，⑥为Cl，它们形成的化合物为NaCl，其形成过程用电子式可表示为：；（3）②为F，其简单离子为F-，③为Na，其简单离子为Na+，二者的离子的核外电子排布相同，F-的半径大于Na+的；（4）②为F，⑥为Cl，由于F的非金属性比Cl强，所以HF稳定大于HCl；③为Na，④为Al，由于Na的金属性比Al强，所以NaOH的碱性比Al(OH)3强；（5）④为Al，其最高价氧化物为Al2O3，⑤为S，其最高价氧化物的水化物为H2SO4，则该反应的离子方程式为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O20．(1)Al3++3OH—=Al(OH)3↓、Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓Al(OH)3+OH—=+2H2O(2)2：1(3)0.8全部生成NaAlO2完全生成沉淀Mg(OH)2解析：(1)由图可知，OD段发生的反应为溶液中氯化镁和氯化铝与加入的氢氧化钠溶液反应得到氯化钠、氢氧化镁沉淀和氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为Al3++3OH—=Al(OH)3↓、Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓；CD段发生的反应为氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为Al(OH)3+OH—=+2H2O，故答案为：Al3++3OH—=Al(OH)3↓、Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓；Al(OH)3+OH—=+2H