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．短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大，Y的最外层电子数是内层电子数的3倍，Y与X、Q相邻，W与X、Q均不在同一周期且与Z同主族。下列说法正确的是A．W、X、Y三种元素形成的化合物一定只含共价键B．简单氢化物的沸点：Z>X>YC．X元素氧化物的水化物均为强酸D．Y、Z的简单离子具有相同的电子层结构2．下列事实能用元素周期律解释的是A．Fe3+能将氧化成I2 B．气态氟化氢比气态氯化氢稳定C．水的沸点比硫化氢的沸点高 D．向溶液中加盐酸，有气泡产生3．锂电池的用途非常广泛。一种用于锂电池电解液的锂盐的结构如图所示，其中a、b、c、d为相邻两个短周期的元素，a原子的核外电子数是c的两倍；b、c、d位于同一周期。下列说法正确的是A．简单离子半径：b>c>d>a B．d的最高化合价为+7价C．c、d两元素之间不能形成化合物 D．b的最高价氧化物对应的水化物为强酸4．人类在金星大气中探测到，实验室制备的方法有：①；②。已知是弱酸，其结构式为。下列说法不正确的是A．反应①为非氧化还原反应 B．的结构示意图：C．是三元酸 D．和都是电解质5．化合物常应用于各种调味香精中，其结构式如图所示。已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素且分属三个不同周期，Z、W的基态原子价层电子都有2个未成对电子，下列有关叙述错误的是A．原子半径： B．氢化物键角：C．W的氧化物对应的水化物均为强酸 D．的电子式为：6．中国载人登月初步飞行方案公布，计划2030年前实现登月。登月发射使用的火箭是长征9号火箭，火箭采用煤油、液氢、液氧等无毒无污染推进剂。煤油中含有碳原子数从11至16的烃分子，可以通过石油的蒸馏获得。分解水可以制取氢气，分解时的能量变化如下图所示。月球中含有He的一种同位素He，可作为核聚变的燃料。He的中子数是A．1 B．2 C．3 D．57．我国嫦娥五号探测器带回1.731kg的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的短周期元素A、B、C、D，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15。B、C、D为同周期相邻元素，且均不与A同族。下列结论正确的是A．离子半径大小顺序：C>B>AB．C单质的导电性能强于D单质C．工业制B的单质可通过电解化合物BA得到D．D的最高价氧化物对应的水化物的酸性强于碳酸8．某反应体系中只有五种物质：AsH3、H2O、HBrO3、H3AsO4、Br2。启动反应后，两种含溴物质的物质的量变化如图所示。下列叙述正确的是A．在该反应中，氧化剂是Br2，还原剂是AsH3B．氧化产物、还原产物的物质的量之比为4∶5C．1mol还原剂完全反应时转移8mol电子D．上述反应所涉及的物质含共价键和离子键9．下图是短周期主族元素的价类二维图。下列说法错误的是A．g和h可能是同一种物质 B．一定条件下，a与氧气能一步反应生成dC．一定条件下，a和e能反应生成b D．c、d、e中，只有c是酸性氧化物10．短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，XY2是温室中作物的“肥料”，Y、Z能组成两种常见的离子化合物，R原子最外层电子数等于电子层数的2倍。下列叙述正确的是A．简单离子半径：Z>R>Y B．X的同素异形体只有两种C．简单氢化物的还原性：R>Y D．Z2R2只含一种化学键11．以高铝铁矿石(主要成分为、，还含有CuO和等杂质)为原料制备的一种流程如下：

下列叙述正确的是A．“碱溶”中NaOH溶液可以用氨水替代B．固体Y为C．滤液与生石灰的主要反应为D．检验是否洗净的最佳试剂是NaOH溶液和蓝色石蕊试纸12．2019年诺贝尔化学奖颁给研究锂电池的科学家，一种用作锂电池电解液的锂盐结构如图所示。其中，X位于第三周期，X原子的电子数为Z原子的两倍，W、Z、Y位于同一周期。下列说法不正确的是A．非金属性：B．X的氧化物对应的水化物均为强酸C．Y的氢化物可用于刻蚀玻璃D．中，Z的化合价为+2价13．下列关于物质的分类中，正确的是选项酸碱盐混合物AHClO纯碱明矾CuSO4·5H2OBHNO3生石灰NaHSO4盐酸CH2SO3烧碱碳酸氢钠澄清石灰水DAl(OH)3熟石灰BaCO3液氨A．A B．B C．C D．D14．2023年10月4日，化学家芒吉·G．巴文迪、化学家路易斯·E．布鲁斯和物理学家阿列克谢·I叶基莫夫因“发现和合成量子点”获得2023年诺贝尔化学奖。碳量子点是一类具有显著荧光性能的零维碳纳米材料，直径低于。碳量子点通常是由无定型和晶态的碳核组成，在碳核表面含有不同的含氧官能团，例如羟基，羒基等。下列说法正确的是A．碳量子点属于胶体 B．碳量子点具有丁达尔效应C．碳量子点直径比氢离子大 D．碳量子点与石墨属于同素异形体二、非选择题15．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①~⑩在表中的位置，回答下列问题：(1)自然界中，组成物质最多的元素在周期表中的位置是。上述元素中最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是(填化学式)。(2)写出由①④⑩三种元素形成的一种盐的电子式。⑤⑦形成A2B2型化合物中所含的化学键类型为。(3)⑥⑦⑨的简单离子半径由大到小的顺序为(用离子符号表示)。(4)根据对角线元素性质相似规则，写出②的最高价氧化物对应的水化物与稀硫酸反应的离子方程式：。(5)①与④或⑤形成的两种10电子离子，在加热条件下能发生反应生成另两种10电子分子，写出对应的离子方程式：。(6)⑥元素原子得电子能力强于⑩，请用原子结构知识解释其原因：。16．短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，且四种元素位于不同主族。X原子的最外层电子数比内层电子数多3个。Z、M位于同一周期，在该周期内Z的原子半径最大，M的原子半径最小。Y和Z形成的两种离子化合物中阴、阳离子的数目之比都为1：2。回答下列问题：(1)X、Z两种元素形成的简单离子的半径大小关系是(用化学符号回答)。(2)X和Z两种元素可以形成离子化合物P(Z3X)和Q(ZX3)，化合物P与盐酸反应可生成两种盐，这两种盐的化学式是NaCl和；化合物Q中X离子的每个X原子均达8电子稳定结构，其结构类似[O-C≡N]-，则X的电子式是。17．X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素。X是宇宙中含量最丰富的元素，Z与R的某种化合物常做自来水消毒剂，Y元素在自然界形成的化合物种类数最多，W与Y同族。根据物质性质回答下列问题：(1)Y与R形成的化合物的电子式为。(2)Z与R分别与X形成的化合物沸点由高到低(用化学式表示)，原因是。(3)元素M与X同族且不相邻，其某种化合物可做潜水艇供氧剂，当生成标况下11.2L氧气时，转移的电子数目为。(4)X、W、R三种元素形成的化合物与水反应时生成某种胶体以及可燃性气体，请写出该反应的化学方程式。18．请回答下列问题(1)元素周期律是指随着的递增而呈现变化的规律，该规律背后的根本原因是。A．原子核外电子排布呈周期性变化

B．元素的相对原子质量逐渐增大C．原子半径呈现从大到小的周期性变化

D．元素化合价呈周期性变化(2)如图为元素周期表的一部分。请按要求填空。CNFNaAlSCl①以上元素中，原子半径最小的是(写元素符号)；最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是(写化学式)，其电离方程式为②S在元素周期表中的位置是；电子式为，属于电解质或非电解质)③下列说法正确的是A．可以通过Na和溶液的置换反应来说明Na和Mg的金属性强弱B．离子半径：C．氧化性：D．F、N、C最高正价依次递减④C和N中，非金属性较强的是(写元素符号)，请用一个化学反应方程式说明。参考答案：1．D【详解】Y的最外层电子数是内层电子数的3倍，说明Y的最外层电子数为6的O，X与Y相邻且序数小于Y，则X为N，Q的与Y相邻，则Q为S，W属于第一周期，则W为H，Z与W同主族，则Z为Na，以此分析；【分析】A．H、N、O元素可以形成，NH4NO3含有离子键，A错误；B．简单氢化物的沸点，NaH为离子晶体，沸点高，NH3的沸点比H2O低，则沸点Z>Y>X，B错误；C．N的氧化物的水化物中，HNO2为弱酸，C错误；D．O2-有两个电子层，Na+有两个电子层，D正确；故答案为：D。2．B【详解】A．Fe3+能将氧化成I2是由于Fe3+的氧化性强于I2，与元素周期律无关，A不合题意；B．非金属元素的简单氢化物的稳定性与其非金属性一致，故气态氟化氢比气态氯化氢稳定，是由于F的非金属性强于Cl，同一主族从上往下元素非金属性依次减弱，B符合题意；C．水的沸点比硫化氢的沸点高是由于H2O分子间存在氢键，与元素周期律无关，C不合题意；D．向溶液中加盐酸，有气泡产生，能说明HCl的酸性强于H2SO3，但由于HCl、H2SO3均不是最高价氧化物对应水化物，其酸性与非金属强弱无关，即与元素周期律无关，D不合题意；故答案为：B。3．D【分析】化合物中a可形成6个共价键，c可形成2个共价键，a原子的电子数为c原子的两倍，则a为S，c为O，b、c、d位于同一周期，可知均为第二周期元素，d只形成1个共价键，d为F；b形成2个共价键且得到1个电子，b为N，由上述分析可知：a为S、b为N、c为O、d为F元素；【详解】A．简单离子半径：S2->N3->O2->F-，A错误；B．F元素没有正价，B错误；C．O和F可以形成化合物，如OF2，C错误；D．N的最高价氧化物对应的水化物为硝酸，是强酸，D正确；故选D。4．C【详解】A．反应①中没有元素化合价改变，为非氧化还原反应，A正确；B．由钠原子失去最外层1个电子形成钠离子，其结构示意图为：，B正确；C．酸分子中只有-OH上的H才能电离出氢离子，分子中只有-OH，因此属于一元酸，C错误；D．是盐，是碱，它们与水均是电解质，D正确；故选C。5．C【详解】X共价键为1，则X可能为H、F、Cl，Y存在4个共价键，Y可能为Si、C，Z存在2个共价键，Z可能为O、S，W存在2个共价键，Z可能为O、S，X、Y、Z、W为原子序数依次增大，且属于三个周期，则X为H、Y为C、Z为O、W为S，以此分析；【分析】A．电子层越多，半径越大，当电子层越多，核电荷数越大，半径越小，则半径，S＞C＞O＞H，A正确；B．O的电负性比S大，而原子半径小于S，所以键角HOH要大于HSH，B正确；C．S的氧化物对应水化物H2SO4为强酸，H2SO3为弱酸，C错误；D．CS2的电子数为

，D正确；故答案为：C。6．A【详解】He的中子数=3-2=1，故A正确；故选：A。7．B【分析】短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大，最外层电子数之和为15，B、C、D为同周期相邻元素，B、C、D最外层电子数之和可能为9或12，若B、C、D最外层电子数之和为9，则A最外层电子数为6，则A、B、C、D依次为O、Mg、Al、Si；若B、C、D最外层电子数之和为12，则A最外层电子数为3，B、C、D为同周期相邻元素，且均不与A同族，所以这种情况不符合题意，所以A、B、C、D依次为O、Mg、Al、Si，据此答题。【详解】A．Mg2+、Al3+、O2-电子层结构相同，质子数越多，离子半径越小，所以离子半径：O2->Mg2+>Al3+，A错误；B．C单质为铝单质，铝属于导体，导电性很强，D单质为硅，为半导体，半导体导电性介于导体和绝缘体之间，故C单质的导电性强于D单质的，B正确；C．B为Mg元素，MgO熔点较高，工业通过电解熔融MgCl2制镁单质，C错误；D．Si的最高价氧化物的水化物为硅酸，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性就越强，同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，所以硅酸酸性弱于碳酸，D错误；故选B。8．C【详解】A．由图像可知，2mol乙完全反应生成1mol甲，分析五种物质组成，可知甲为Br2，乙为HBrO3。氧化剂是HBrO3，还原产物是Br2，故还原剂是AsH3，氧化产物是H3AsO4，化学方程式为，A项错误；B．由上述反应可知，氧化产物、还原产物的物质的量之比为5∶4，B项错误；C．1molAsH3完全反应时转移8mol电子，C项正确；D．反应涉及的物质只含共价键(包括极性键和非极性键)，D项错误；故选：C。9．B【详解】A．由图可知，a、b、c、d、e、f、g、h分别为、、、、NO、、铵盐、硝酸盐；g和h可能都是硝酸铵，A正确；B．氨气与氧气不能直接反应生成二氧化氮，B错误；C．氨气和一氧化氮在一定条件下能反应生成氮气，C正确；D．对应的酸是硝酸，NO、、中只有是酸性氧化物，D正确；故选B。10．C【分析】XY2是温室中作物的“肥料”，可知该物质为CO2，X为C、Y为O，Y、Z能组成两种常见的离子化合物，可知Z为Na，两种离子化合物为氧化钠和过氧化钠；R原子最外层电子数等于电子层数的2倍，R为第三周期元素，核外电子排布为2、8、6，R为S，据此分析解答；【详解】A．S2-电子层数为3，Na+、O2-电子层数为2，且Na的核电荷数大于O，电子层数越多离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大半径越小，则离子半径：S2->O2->Na+，故A错误；B．C有金刚石、石墨、C60等多种同素异形体，故B错误；C．O、S为同主族元素，非金属性：O>S，非金属性越强，形成气态氢化物的还原性越弱，故C正确；D．Na2O2中含离子键和非极性共价键两种化学键，故D错误；故选：C。11．C【详解】A．氨水不能溶解氧化铝、二氧化硅，A错误；B．硅酸钠与盐酸反应生成硅酸，则固体Y为硅酸，B错误；C．“沉铝”后，滤液的主要成分是氯化钠和氯化铵，氯化铵和氧化钙共热生成氯化钙、氨气和水，C正确；D．氢氧化铝表面吸附氯化铵，用硝酸银溶液检验氯离子更灵敏，D错误；故选C。12．B【分析】X位于第三周期，且化合物中X可形成6个共价键，则X为S；X原子的电子数为Z原子的两倍，Z为O；W、Z、Y位于同一周期，可知均为第二周期元素，Y只形成1个共价键，Y为F；W形成2个共价键且得到1个电子，W为N，由上述分析可知：X为S、W为N、Z为O、Y为F元素；【详解】A．同一周期主族元素从左向右元素的非金属性逐渐增大，则元素的非金属性由强到弱的顺序为：Y＞Z＞W，A正确；B．X为S，X的氧化物对应的水化物若为亚硫酸，属于弱酸，若为H2SO4就属于强酸，B错误；C．Y为F元素，其氢化物HF的水溶液能够与玻璃的成分SiO2发生反应产生SiF4和H2O，因此可用于刻蚀玻璃，C正确；D．Z为O、Y为F元素，F的非金属氧化性强，故Z为+2价，F为-1价，D正确；故答案为：B。13．C【详解】A．纯碱是盐，CuSO4·5H2O是纯净物，A不正确；B．生石灰是碱性氧化物，不属于碱，B不正确；C．H2SO3属于酸，烧碱为NaOH，属于碱，碳酸氢钠属于盐，澄清石灰水是碱Ca(OH)2的水溶液，属于混合物，C正确；D．Al(OH)3是两性氢氧化物，不属于酸，液氨是纯净物，D不正确；故选C。14．C【详解】A．碳量子点是一类具有显著荧光性能的零维碳纳米材料，与胶粒直径吻合，需要分散到分散剂才能形成胶体，选项A错误；B．碳量子点不是胶体，不具有丁达尔效应，选项B错误；C．碳量子点通常是由无定型和晶态的碳核组成，直径比氢离子大，选项C正确；D．碳量子点通常是由无定型和晶态的碳核组成，在碳核表面含有不同的含氧官能团，例如羟基，羒基等，不是碳单质，与石墨不属于同素异形体，选项D错误；答案选C。15．(1)第二周期IVA族NaOH(2)

离子键、(非极性)共价键(3)F->Na+>Al3+(4)LiOH+H+=Li++H2O(5)+OH-NH3↑+H2O(6)两种元素同主族，F原子核外电子层数比Cl少，原子半径小，原子核对核外电子的束缚作用强，元素得电子能力强【分析】根据元素在周期表中的位置，①是H元素；②是Li元素；③是C元素；④是N元素；⑤是O元素；⑥是F元素；⑦是Na元素；⑧是Mg元素；⑨是Al元素；⑩是Cl元素。【详解】（1）自然界中，组成物质最多的元素是C元素，在周期表中的位置是第二周期IVA族。上述元素中，Na元素金属性最强，最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是NaOH。（2）由H、N、Cl三种元素形成的盐是NH4Cl，NH4Cl是离子化合物，电子式

。O、Na形成A2B2型化合物是Na2O2，所含的化学键类型为离子键、共价键。（3）电子层数相同时，质子数越多半径越小，F、Na、Al的简单离子半径由大到小的顺序为F->Na+>Al3+。（4）根据对角线元素性质相似规则，Li与Mg性质相似，LiOH与稀硫酸反应生成硫酸锂和水，反应的离子方程式为LiOH+H+=Li++H2O。（5）H与N或O形成的两种10电子离子在加热条件下能发生反应生成另两种10电子分子，该离子分别是、OH-，形成的10电子分子是NH3、H2O，对应的离子方程式+OH-NH3↑+H2O。（6）两种元素同主族，F原子核外电子层数比Cl少，原子半径小，原子核对核外电子的束缚作用强，所以F元素原子得电子能力强于Cl。16．(1)N3->Na+(2)NH4Cl【分析】短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，且四种元素位于不同主族。X原子的最外层电子数比内层电子数多3个，X为N。Z、M位于同一周期，在该周期内Z的原子半径最大，Z为Na，M的原子半径最小，M为Cl。Y和Z形成的两种离子化合物中阴、阳离子的数目之比都为1：2，Y为O。【详解】（1）X、Z两种元素形成的简单离子的半径大小关系是N3->Na+。（2），故答案为NH4Cl。化合物Q中X离子的每个X原子均达8电子稳定结构，其结构类似[O-C≡N]-，则X的电子式是。17．(1)(2)分子间存在氢键(3)(4)【分析】X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素。X是宇宙中含量最丰富的元素，X是H元素；Z与R的某种化合物常做自来水消毒剂，Z是O元素、R是Cl元素；Y元素在自然界形成的化合物种类数最多，Y是C元素；W与Y同族，W是Si元素。【详解】（1）C与Cl形成的化合物是共价化合物CCl4，电