2020-2021学年第四章 物质结构 元素周期律综合与测试课后复习题

这是一份2020-2021学年第四章 物质结构 元素周期律综合与测试课后复习题，共13页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题仅有一个选项符合题意）
1.钒的氧化物有“化学面包”之美称，这是因为钒的氧化物是化学工业中的最佳催化剂之一。自然界中钒的同位素有 eq \\al(51,23)V和 eq \\al(50,23)V。下列有关说法正确的是（ ）
A.eq \\al(51,23)V和 eq \\al(50,23)V互为同位素
B.eq \\al(51,23)V和 eq \\al(50,23)V的质量数相同
C.eq \\al(51,23)V和 eq \\al(50,23)V是同一种核素
D.eq \\al(51,23)V和 eq \\al(50,23)V的核外电子数与中子数均为23
解析：选A。 eq \\al(51,23)V和 eq \\al(50,23)V互为同位素，质量数分别为51、50，二者是V的两种核素，二者的中子数分别是28、27，A项正确，B、C、D项错误。
2.下列化学用语正确的是（ ）
A.CO2分子的电子式为eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up5(••),\s\d5())eq \\al(·,·)eq \\al(×,×)Ceq \\al(×,×)eq \(O,\s\up5(••),\s\d5())
B.核内质子数为117、中子数为174的核素Ts可表示为 eq \\al(174,117)Ts
C.Cl－的结构示意图为
D.HClO的结构式为H—Cl—O
解析：选A。CO2为共价化合物，碳氧之间形成双键，电子式为eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up5(••),\s\d5())eq \\al(·,·)eq \\al(×,×)Ceq \\al(×,×)eq \(O,\s\up5(••),\s\d5())，A项正确；核内质子数为117、中子数为174的核素Ts，质量数＝质子数＋中子数＝117＋174＝291，可表示为eq \\al(291,117)Ts，B项错误；次氯酸中氧元素显－2价，氯元素显＋1价，电子式为Heq \\al(·,·)eq \(O,\s\up5(••),\s\d5(••))eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up5(••),\s\d5(••))eq \\al(·,·)，结构式为H—O—Cl，D项错误。
3.下列不能作为判断氯、磷两种元素非金属性强弱的依据的是（ ）
A.氧化性：Cl2＞红磷
B.单质沸点：红磷＞Cl2
C.氢化物的稳定性：HCl＞PH3
D.酸性：HClO4＞H3PO4
解析：选B。单质的氧化性越强，其元素的非金属性越强；单质的沸点属于物理性质，与元素的非金属性无关；氢化物的稳定性越强，其元素的非金属性越强；最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，其元素的非金属性越强。
4.（2020·怀化高一期末）飞船的太阳能电池板有“飞船血液”之称，我国在砷化镓太阳能电池研究方面处于国际领先水平，下列有关说法正确的是（ ）
A.砷元素符号为As，位于元素周期表中第四周期ⅤA 族
B.酸性：砷酸＞磷酸
C.镓元素符号为Ga，单质不能与水反应
D.碱性：Ga（OH）3＜Al（OH）3
解析：选A。砷元素符号为As，与N、P同主族，处于元素周期表中第四周期ⅤA族，A正确；同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，元素非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，故酸性：磷酸＞砷酸，B错误；镓元素符号为Ga，处于第ⅢA族，金属性比Al强，应能与水反应，C错误；同主族元素从上到下金属性逐渐增强，金属性AlX
B.阴离子的还原性：W>Z
C.氧化物对应水化物的酸性：YH2，A不正确。B.Cl元素的非金属性强于H元素，元素得电子能力越强，其对应阴离子越不容易失去电子，故对应阴离子的还原性：Cl－＜H－，B正确。C.P元素的非金属性弱于Cl元素的非金属性，元素非金属性越弱，其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱，故酸性：H3PO4Yb－>Xa＋，B错；Z（b＋1）－的还原性一定大于Yb－，C对；气态氢化物的稳定性Hb＋1Z一定小于HbY，D错。
12.如图所示是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系，则下列说法正确的是（ ）
A.Z、N两种元素形成的化合物在熔融状态下可以导电
B.X、N两种元素的气态氢化物的沸点相比，前者较低
C.Z的氧化物能分别溶于Y的氢氧化物和N的氢化物的水溶液中
D.由Z与X两种元素组成的化合物能与水反应
解析：选C。根据图示可知X、Y、Z、M、N分别是O、Na、Al、Si、Cl。AlCl3在熔融状态下以分子形式存在，不能导电，A项错误；H2O分子间存在氢键，导致水的沸点比HCl的高，B项错误；Al2O3是两性氧化物，能够溶于NaOH溶液和HCl溶液，C项正确；Al2O3不能溶于水，也不与水反应，D项错误。
13.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，X、Y的核电荷数之比为3∶4。W－的最外层为8电子结构。金属单质Z在空气中加热生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是（ ）
A.X与Y能形成多种化合物，一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应
B.原子半径大小：X＜Y，Z＞W
C.化合物Z2Y和ZWY3中都只存在离子键
D.Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可做水的消毒剂
解析：选D。结合四种元素的原子序数依次增大及X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，可知X为碳元素；X、Y的核电荷数之比为3∶4，则Y为氧元素；金属单质Z在空气中加热生成的化合物可与水发生氧化还原反应，则Z为钠元素；W－的最外层为8电子结构，故W为氯元素。A项，碳和氧形成的化合物主要为CO、CO2，其中CO不能与氢氧化钠溶液反应，错误；B项，原子半径C>O，Na>Cl，错误；C项，化合物Na2O中只存在离子键，而化合物NaClO3中存在离子键和共价键，错误；D项，O3、Cl2、ClO2等均可做水的消毒剂，正确。
14.原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c－和d＋的电子层结构相同。下列叙述错误的是（ ）
A.元素的非金属性强弱顺序为c＞b＞a
B.a和其他3种元素均能形成共价化合物
C.d和其他3种元素均能形成离子化合物
D.元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6
解析：选B。由a的最外层电子数为1，且a－的电子层结构与氦相同可知，a为H；b和c的次外层有8个电子，则b、c处于第三周期，又知b、c的最外层电子数分别为6、7，从而推知b、c分别为S、Cl；由c－和d＋的电子层结构相同可知，d为K。A项，S、Cl处于第三周期，Cl的原子序数大于S，则Cl的非金属性强于S；由H2S中S元素显－2价、H元素显＋1价可知，S的非金属性强于H，因此三种元素的非金属性强弱顺序为Cl＞S＞H。B项，H和S、Cl可形成共价化合物H2S和HCl，而H与K则形成离子化合物KH。C项，K和H、S、Cl均可形成离子化合物，分别为KH、K2S和KCl。D项，H、S、Cl的最高正化合价分别为＋1、＋6和＋7，最低负化合价分别为－1、－2和－1，因此三种元素各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6。
15.（2020·太原高一检测）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.31d和33d属于同种核素
B.气态氢化物的稳定性：a>d>e
C.a与b可以形成b2a、b2a2两种化合物
D.d的最高价氧化物对应的水化物是一种弱酸
解析：选C。 31d和33d的质子数相同，而中子数不同，二者属于不同核素，A错误；e的化合价为＋6价，故e为S，a的化合价为－2价，则a为O，d的原子序数与e相邻，且化合价为＋5价，故d为P，气态氢化物的稳定性：a>e>d，B错误；b的原子序数比a大且其化合价为＋1价，故b为Na，a与b可以形成Na2O、Na2O2两种化合物，C正确；H3PO4是一种中强酸，D错误。
16.（2018·高考江苏卷）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层只有一个电子，Z位于元素周期表ⅢA族，W与X属于同一主族。下列说法正确的是（ ）
A.原子半径：r（W）>r（Z）>r（Y）
B.由X、Y组成的化合物中均不含共价键
C.Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱
D.X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
解析：选D。地壳中含量最多的元素X为O元素，短周期元素Y的原子序数大于X，且Y原子的最外层只有一个电子，则Y为Na元素；Z的原子序数大于Na且为第ⅢA族短周期元素，则Z为Al元素；W与X属于同一主族，且为短周期元素，则W为S元素。原子半径：Na>Al>S，A项错误；Na2O2中两个氧原子之间为共价键，B项错误；Y和Z的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al（OH）3，碱性：NaOH>Al（OH）3，C项错误；O的非金属性强于S，则简单气态氢化物的热稳定性：H2O＞H2S，D项正确。
二、非选择题（本题包括4小题，共52分）
17.（12分）如图是部分元素在元素周期表中的位置，根据下列要求回答问题：
（1）下列关于 eq \\al(48,20)Ca、eq \\al(249, 97)Bk（锫）、eq \\al(293,117)Ts和 eq \\al(294,117)Ts的说法中不正确的是 （填字母，下同）。
A.117号元素的相对原子质量为293.5
B.eq \\al(293,117)Ts和 eq \\al(294,117)Ts互为同位素
C.eq \\al(48,20)Ca、eq \\al(249, 97)Bk表示两种原子、两种元素
D.上述元素都位于长周期中
（2）根据元素周期表的结构推知，117号元素在周期表中的位置是 。
A.第七周期ⅣA族 B.第七周期ⅦA族
C.第六周期ⅣA族 D.第六周期ⅦA族
（3）117号元素Ts属于 （填“金属元素”或“非金属元素”），它的气态氢化物的稳定性比砹的气态氢化物的稳定性 （填“强”或“弱”）；它的最高价氧化物的化学式为 。
（4）下列关于上述元素及其化合物的判断正确的是 （填字母）。
A.eq \\al(131, 53)I、eq \\al(134, 55)Cs和eq \\al(137, 55)Cs放射性元素变成其他元素，发生了化学变化
B.c与d形成的化合物至少有两种
C.j元素与d元素组成化合物的颜色相同
D.加碘食盐中“碘”不是碘­131
解析：（1）117号元素的两种核素所占百分率未知且不一定只有两种核素，所以，无法计算它的相对原子质量，A选项错误；eq \\al(293,117)Ts和eq \\al(294,117)Ts是同种元素的两种原子（核素），它们的质子数相同，中子数不同，互为同位素，B选项正确；eq \\al(48,20)Ca、eq \\al(249, 97)Bk表示质子数不同的两种原子，属于两种不同的元素，C选项正确；题述钙元素的原子序数最小，且位于第四周期，其他元素一定位于长周期中，D选项正确。（2）根据周期表的结构可知，0族元素的原子序数与周期数的关系如下表：
第七周期0族元素为118号元素，所以117号元素位于周期表第七周期第ⅦA族。（3）根据元素周期表中金属与非金属分界线可知，Ts位于砹元素正下方，是非金属元素，由周期表知，同主族从上至下元素非金属性逐渐减弱，Ts的非金属性比At的弱，故氢化物的稳定性比At弱。Ts最高化合价为＋7价。（4）A选项，一种元素变成另一种元素，原子核发生变化，化学变化的原子核没有变化，A选项错误；C与O形成的化合物有CO、CO2等，B选项正确；氧化铜呈黑色，氧化亚铜呈红色，C选项错误；D选项，放射性碘­131对人体有害，D选项正确。
答案：（1）A （2）B （3）非金属元素 弱 Ts2O7
（4）BD
18.（13分）图表法是常用的科学研究方法，下表列出了同周期的四种短周期元素的部分性质（“电负性”即元素对应原子吸引电子能力的标度）：
请回答下列问题：
（1）写出E元素的离子结构示意图： 。
（2）X的值可能为 （填字母）。
A.3.6 B.3.1 C.2.1 D.1.4
（3）A、B、C三种元素形成的氢化物中，其稳定性由强到弱的顺序是_______________________________________________（用化学式表示）。
（4）A、D最高价氧化物对应水化物相互反应的化学方程式为___________________________________________________。
（5）D、E最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为____________________________________________________。
解析：由题表可知，A、B、C、D、E分别是Cl、S、P、Al、Na。（1）Na＋的结构示意图为。
（2）由表中数据可知，同周期元素从左到右电负性逐渐增大，所以X的值应该介于1.5和2.5之间，所以选C。
（3）元素非金属性越强，其氢化物的稳定性就越强，所以稳定性：HCl>H2S>PH3。
答案：（1） （2）C （3）HCl>H2S>PH3
（4）Al（OH）3＋3HClO4===Al（ClO4）3＋3H2O
（5）Al（OH）3＋OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O
19.（13分）如图是从元素周期表中截取的一个片段，其中X、Y、Z、W均属于短周期元素。请回答下列问题：
（1）若X的单质为空气中的主要成分之一，则W的原子结构示意图为 。Y与它同周期前一种元素的非金属性强弱可以用化学方程式证明：________________________________________________________________。
（2）若Y、W、Z的最高价氧化物对应的水化物依次为一元酸、二元酸、三元酸，这三种酸的正盐的含氧酸根离子中，有两种的电子数相等，这两种离子的离子符号是 、 。
（3）若Na与Y和Z的单质分别反应可以生成摩尔质量相同的两种化合物，其中Na与Y形成的化合物的电子式为 ，所含化学键的类型为 。
解析：（1）若X的单质为空气中的主要成分之一，结合元素在周期表中的位置关系可知，X为N、Y为F、Z为Cl、W为Ar，则Ar的原子结构示意图为；证明F与O的非金属性强弱可依据反应2F2＋2H2O===4HF＋O2。
（2）由Y、W、Z最高价含氧酸的元数可知，Y为N，Z为P，W为S，所以电子数相等的含氧酸根离子为SOeq \\al(2－,4)与POeq \\al(3－,4)。
（3）由Na与Y、Z的单质分别反应可生成摩尔质量相同的两种化合物可推知，Y为O，Z为S，生成的产物分别为Na2O2和Na2S，则Na2O2的电子式为Na＋[eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up5(••),\s\d5(••))eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up5(••),\s\d5(••))eq \\al(·,·)]2－Na＋，其含离子键和共价键。
答案：（1） 2F2＋2H2O===4HF＋O2
（2）POeq \\al(3－,4) SOeq \\al(2－,4)
（3）Na＋[eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up5(••),\s\d5(••))eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up5(••),\s\d5(••))eq \\al(·,·)]2－Na＋ 离子键、共价键
20.（14分）(1)某同学拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律。其设计的实验方案如下，请你帮他填写完整，并做出评价。
实验室提供的试剂：NaBr溶液、NaI溶液、新制的氯水。
①[实验过程]
写出下列实验报告中的实验现象和离子方程式：
②[评价]该同学设计的实验方案的合理性是 （填字母）。
A.非常合理 B.部分合理
C.完全不合理
③[补充和完善]②中若选A，则此项不用再作答，若选B或C，则完成实验还需要的试剂是 。
（2）下表是元素周期表主族元素的一部分，短周期元素X的最高正化合价是＋5，Y的单质可在空气中燃烧。
请回答下列问题：
①写出Z的原子结构示意图： 。
②探究同主族元素性质的一些共同规律，是学习化学的重要方法之一。在下表中列出对H2ZO3各种不同化学性质的推测，举例并写出相应的化学方程式（化学方程式中用Z表示即可）。
③由C、O和Y三种元素组成的化合物COY中，所有原子的最外层都满足8电子稳定结构。写出该化合物的电子式： 。
解析：（1）①氯气的氧化性大于溴和碘，所以氯气能置换出溴和碘；②向溴化钠溶液中滴加氯水证明氧化性：Cl2＞Br2，向碘化钠溶液中滴加氯水证明氧化性：Cl2＞I2，故此实验部分合理；③需要补充实验证明氧化性：Br2＞I2。（2）短周期元素X的最高正化合价是＋5，说明X是ⅤA族元素，根据元素在元素周期表中的位置关系可知，Y是ⅥA族元素，Y的单质可在空气中燃烧，所以Y是S元素，故W、X、Z分别是Si、P、Se。
答案：（1）①溶液由无色变为橙色 溶液由无色变为棕黄色 2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ 2I－＋Cl2===I2＋2Cl－ ②B ③溴水
（2）①
②
③eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up5(••),\s\d5())eq \\al(·,·)eq \\al(·,·)Ceq \\al(·,·)eq \\al(·,·)eq \(S,\s\up5(••),\s\d5())eq \\al(·,·)
选项
事实
推测
A
CaCO3和BaCO3都难溶于水
SrCO3也难溶于水
B
Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料
第ⅣA族元素的单质都可做半导体材料
C
HCl在1 500 ℃ 时分解，HI在230 ℃时分解
HBr的分解温度介于二者之间
D
Si与H2在高温时能反应，S与H2加热能反应
P与H2在高温时能反应
W
X
Y
Z
元素符号
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
Og
原子序数
2
10
18
36
54
86
118
所在周期
一
二
三
四
五
六
七
元素
编号
A
B
C
D
E
电负性
3.0
2.5
X
1.5
0.9
原子
半径/
nm
0.099
0.102
0.110
0.143
0.186
主要
化合价
－1，＋7
－2，＋6
－3，＋5
＋3
＋1
实验步骤
实验现象
实验结论及
离子方程式
Ⅰ.
Ⅱ.
离子方程式：
Ⅰ.________________________
Ⅱ.______________________
结论：卤素单质的氧化性由强到弱的顺序为Cl2＞Br2＞I2
W
X
Y
Z
编号
性质推测
化学方程式
示例
氧化性
H2ZO3＋4HI===Z↓＋2I2＋3H2O
1
2
1
还原性
2H2ZO3＋O2===2H2ZO4
（或Br2＋H2ZO3＋H2O===H2ZO4＋2HBr）
2
酸性
H2ZO3＋2NaOH===Na2ZO3＋2H2O