第四章《物质结构元素周期律》检测题—2023---2024学年上学期高一化学人教版（2019）必修第一册

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第四章《物质结构 元素周期律》

一、单选题
1．下列叙述正确的是(　　)
A．带相反电荷的离子之间的相互吸引称为离子键
B．非金属原子间不可能形成离子键
C．金属元素与非金属元素化合时，一定形成离子键
D．某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时形成的化学键不一定是离子键
2．下列表示离子化合物形成过程的电子式正确的是（  ）
A．
B．
C．
D．
3．已知M是短周期金属元素，X和Y是短周期非金属元素，且X、M、Y的原子序数依次增大。三者组成的物质 M3XY(可视为M2X • MY)是一种良好的离子导体。研究者在常压下利用下列反应合成M3XY：2M +2MXA + 2MY==2M3XY + A2。其中常温常压下A2是无色无味气体，已知上述反应中消耗0.92 g M的单质可得到标准状况下448 mL的A2。下列有关说法正确的是
A．X位于第二周期第IVA族
B．简单离子半径:Y > M > X
C．MXA是共价化合物
D．M3XY溶于水后溶液呈碱性
4．二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂，其分子结构如图所示。常温下，S2Cl2是一种橙黄色的液体，遇水易水解，并产生能使品红褪色的气体，化学方程式为2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl，下列说法中错误的是

A．S2Cl2同时含有极性键和非极性键
B．S2Cl2中所有原子最外层都达到了8e-稳定结构
C．反应中SO2是氧化产物，S是还原产物
D．反应中，生成3molS，转移电子数目为6NA
5．X、Y、Z、W属于前20号元素且原子序数依次增大，X的原子最外层电子数是次外层的2倍，Y的单质是空气中含量最高的气体，Z是地壳中含量最高的金属元素，W的焰色反应为紫色。下列说法正确的是
A．简单原子半径：r(Y)＜r(X)＜r(Z)＜r(W)
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X＞Y
C．单质与水反应的剧烈程度：Z＞W
D．X的氧化物与W的氧化物所含化学键类型相同
6．下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是
A．Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多
B．第二周期元素从Li到F，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
C．因为Na比K容易失去电子，所以Na比K的还原性强
D．O与S为同主族元素，且O比S的非金属性强
7．下列用电子式表示化合物的形成过程，正确的是
A．MgCl2：→Mg2+
B．Na2S：→Na+Na+
C．NaBr：+→
D．H2O：
8．A、B、C、D是原子序数依次增大的短周期主族元素,且B、D原子序数之和是A、C原子序数之和的2倍。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物,M是某种元素对应的单质,乙和丁的组成元素相同,且乙是一种18电子分子,化合物N能使品红溶液褪色。上述物质间的转化关系如图所示部分反应物和生成物省略)。下列说法正确的是

A．元素D的氧化物对应水化物均为强酸
B．原于半径:r(D)>r(C)>r(B)
C．化合物乙与化合物N能发生反应
D．化合物N与乙烯均能使溴水褪色.,且原理相同
9．X、Y、W、Z 是四种常见短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示。已知 W的一种核素的质量数为 18，中子数为 10，X 和Ne 原子的核外电子总数相差 1；Y 的单质是一种常见的半导体材料；Z 的非金属性在同周期主族元素中最强。下列说法正确的是

A．最高化合价：X＞Y＞Z＞W
B．简单气态氢化物的稳定性：Y＞W
C．Y 的氧化物与 X、Z 的最高价氧化物对应的水化物均能反应
D．由 X、Z、W 三种元素形成的化合物一定既含有离子键又含有共价键
10．M、W、X、Y、Z是同周期主族元素，X原子的最外层电子数是W原子次外层电子数的3倍。它们形成的化合物可用作新型电池的电极材料，结构如图所示，化合物中除外其它原子均满足8电子稳定结构。下列说法正确的是

A．M的单质通常保存在煤油中 B．W的最高价氧化物对应的水化物是一元弱酸
C．简单气态氢化物稳定性X＞Y D．上述五种元素中Z的电负性最大
11．几种短周期元素的原子半径和主要化合价见下表，下列说法中正确的是
元素代号
X
Y
Z
L
M
Q
原子半径/nm

0.160
0.143
0.102
0.099
0.077
0.074
主要化合价
＋2
＋3
＋6、－2
＋7、－1
＋4、－4
－2

A．等物质的量的X、Y的单质与足量的盐酸反应，生成的H2一样多
B．上述元素中，M元素的最高价氧化物对应水化物的酸性最弱
C．Y与Q形成的化合物不能跟氢氧化钠溶液反应
D．Z的氢化物的稳定性强于L的氢化物的稳定性
12．下列实验能达到预期目的的是

实验内容
实验目的
A
用蘸有新制氯水的玻璃棒，滴到干燥的pH试纸表面
检验氯水的pH值
B
稀盐酸和硅酸钠溶液反应，生成白色胶状沉淀
证明氯元素的非金属性强于硅元素
C
金属铝和氢氧化钠溶液反应生成氢气，但不与熔融氢氧化钠生成氢气
证明金属铝不与氢氧化钠反应
D
在电炉中，高温下焦炭将二氧化硅还原成粗品的硅单质
证明碳元素的非金属性强于硅元素

A．A B．B C．C D．D

二、填空题
13．（1）有①168 O 、17 8O 、188O ；②H2、D2、T2；③石墨、金刚石；④11H 、21H、31H；四组微粒或物质。互为同位素的是 (填编号，下同)，互为同素异形体的是 。
（2）已知拆开1 mol H—H键、1 mol N≡N、1 mol N—H键分别需要吸收的能量为436kJ、946k J、391kJ。则由氢气和氮气反应生成1 mol NH3需要 （填“放出”或“吸收”） k J能量。
（3）如图为原电池装置示意图：

①若A为Zn，B为Cu，电解质溶液为稀硫酸，则A电极名称为 （填“正极”或“负极”），写出正极电极反应式： 。
②若A为铜片，B为铁片，电解质为CuSO4溶液，则铜片为 （填“正极”或“负极”），写出负极电极反应式： 。
14．如表显示了元素周期表中短周期的一部分，①—⑦代表7种短周期元素。

ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
1
①







2





②


3
③

④

⑤
⑥
⑦

请填写下列空白：
(1)请画出元素④的离子结构示意图 。
(2)②、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为：__>__>__(填序号) 。
(3)⑤、⑥、⑦的最高价氧化物对应水化物酸性由强到弱的顺序是：___>__>___(填序号) 。
(4)①、②、③三种元素可形成碱性物质，该物质的溶液与④的单质反应的化学方程式为 。
(5)①和②两种元素可形成生活中最常见的物质，该物质与⑦的单质反应的化学方程式为 。
15．有X、Y、Z、M、G五种元素，是分属三个短周期并且原子序数依次增大的主族元素。其中X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子。在熔融状态下，将Z的单质和FeG2（元素G和铁构成的某化合物）组成一个可充电电池（装置示意图如下），反应原理为：2Z +FeG2Fe+2ZG

放电时，电池的正极反应式为： ；充电时，接电源负极的电极材料是 （写物质名称），该电池的电解质为 （填写化学式）。
16．氯元素形成的单质或化合物用途广泛。
(1)氯元素在周期表中的位置 。
(2)工业上可用钢瓶储运液氯，在加注液氯前要对钢瓶进行充分干燥的原因是 (填合适的化学方程式)。
如图是氯的价类二维图：

其中C是一种新型净水剂，其合成路线如图：

(3)C为 (填化学式)。
(4)在氧化还原反应中，可将其拆成氧化半反应和还原半反应，比如：Zn+Cu2+=Zn2++Cu的氧化半反应可以表示为：Zn-2e-=Zn2+，电解时生成d的氧化半反应式为 。
(5)“a的合成塔”中发生反应的化学方程式为 。
(6)“c的发生器”中发生反应的离子方程式为 (写出正确的离子方程式并用单线桥法分析电子转移的情况)。
(7)实验测得等物质的量的f、O3、H2O2具有相同的漂白能力，原因是 。
17．下图是元素周期表的一部分，根据①～⑧在周期表中的位置按题目要求回答：
族
周期
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
1
①


2




②
③
④

3
⑤
⑥
⑦



⑧

(1)在元素①～⑧中，非金属性最强的元素是 (填元素名称)。
(2)画出元素②的原子结构示意图： 。
(3)元素②③④的气态氢化物中最稳定的是 (用化学式表示)。
(4)元素①和⑧形成的化合物甲中含有 键(填“离子”或“共价”)，请用电子式表示物质甲的形成过程 。
(5)为验证VIIA族部分元素非金属性的递变规律，设计了下图装置进行实验：

资料：I2在CCl4中的溶解度比水大，I2溶于CCl4呈紫色。
请回答：
①仪器A的名称是 ，A中发生的反应的离子方程式是 。
②棉花中浸有的NaOH溶液的作用是(用离子方程式表示) 。
③为验证溴与碘非金属性强弱：通入少量⑧的单质，充分反应后，将A中液体滴入试管内，取下试管，充分振荡、静置，可观察到 。
④VIIA族元素，非金属性随元素核电荷数增加而逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下原子半径逐渐 (填“增大”或“减小”)，得电子能力逐渐减弱。
18．氯及其化合物在生产生活中应用广泛。
(1)在元素周期表中，元素Ts跟氯元素位于同一主族。它的一种核素可由核反应→得到，Ts的原子结构示意图可表示为：，则m= ，的中子数为 。
(2)海水制得的粗盐中含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质。某同学设计了以下除杂流程，请将下表补充完整：
实验步骤
添加的试剂
预期沉淀的离子
1


2
BaCl2溶液

3


4
适量稀盐酸

(3)高氯酸(HClO4)是一元强酸，在工业上有重要用途。写出高氯酸与小苏打溶液反应的离子方程式 。
(4)ClO2是一种安全高效的消毒剂。以单位质量得到的电子数表示消毒效率，ClO2的消毒效率是Cl2的 倍。
19．针对下表中十种元素，填写空格。
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅦA
ⅧA
O
2




N
O
F

3
Na
Mg
Al


S
Cl
Ar
4
K
Ca






（1）最不活泼的元素是 。
（2）N、F、C1中，原子半径最大的是 。
（3）最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 （填名称）。
（4）写出实验室制氯气的离子方程式 。
20．1869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。如图是元素周期表的一部分，回答下列问题。
B
C
N
O
F
Al
Si
P
S
Cl
Ga
Ge
As
Se
Br
In
Sn
Sb
Te
I
(1)周期表呈现的短周期元素中，次外层电子数等于其他电子层电子数之和的元素是 (写原子结构示意图)；上述周期表呈现的元素中，金属性最强的元素在周期表中处于第 周期第 族。
(2)Sn的最高正价为 ，写出Cl的最高价氧化物对应水化物的化学式 。
(3)比较微粒半径大小：Al F； (选填“>”或“r(D)>r(B)，B错误；
C．SO2具有还原性，可与H2O2发生氧化还原反应，C正确；
D．SO2使溴水褪色是因为其还原性，而乙烯使溴水褪色是因为乙烯和溴发生了加成反应，两者褪色原理不同，D错误；
答案选C。
【点睛】解答本题的突破口是化合物N能使品红溶液褪色，可推知N可能为SO2，进而结合信息推断出各物质和各元素。
9．D
【分析】W的一种核素的质量数为18，中子数为10，则W为O元素；X 和Ne 原子的核外电子总数相差1，再参照图中X的原子半径，可确定X为Na元素；Y 的单质是一种常见的半导体材料，则Y为Si元素；Z 的非金属性在同周期主族元素中最强，参照Z的原子半径，则Z为Cl元素。
【详解】由以上分析可知，X、Y、W、Z分别为Na、Si、O、Cl元素。
A．Z(Cl)的最高化合价可达+7价，Y(Si)可达+4价，O一般不表现正价，Na显+1价，A不正确；
B．非金属性Si② ⑦>⑥>⑤ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ Cl2+H2O=HCl+HClO
【分析】可根据表中位置信息将各元素推出，也可根据位构性关系求解；
【详解】(1)根据表内位置信息，元素④位于第3周期第ⅢA族是铝元素，失去3个电子成铝离子，离子结构示意图 ；
(2)根据各元素在表内位置关系，在②、⑤、⑥中，原子半径最小是第2周期的②，同一周期的⑤、⑥中，根据同期律⑤>⑥，故最小②，最大为⑤，原子半径由大到小的顺序为：⑤>⑥>②；
(3)根据各元素在表内位置关系，⑤、⑥、⑦的最高价氧化物对应水化物酸性由强到弱的顺序是：⑦>⑥>⑤；
(4)①、②、③分别为H、O、Na三种元素可形成碱性物质NaOH，该物质的溶液与④的单质Al反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(5)①和②两种元素可形成生活中最常见的物质H2O，该物质与⑦的单质Cl2反应的化学方程式为Cl2+H2O=HCl+HClO;
15． Fe2+ + 2e = Fe 熔融钠 β-Al2O3
【分析】X、Y、Z、M、G都是短周期元素，且分属三个周期，原子序数依次增大，Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子，则M为S元素，Y为O元素，X、Z同主族，可形成离子化合物ZX，则X为H元素，Z为Na元素，由于G是原子序数比硫大的主族元素，所以G为Cl元素，根据原电池原理写电极反应，判断电极材料和电解质。
【详解】Z是金属钠，FeG2为FeCl2，根据原电池原理，在反应中2Na+FeCl2Fe+2NaCl，电池的正极是氧化剂发生还原反应，所以反应式为Fe2++2e=Fe；充电时，即为电解质池，根据电解池原理，接电源负极的为电解池的阴极，在阴极上氧化剂发生还原反应，结合图可知，电极材料是熔融钠，电池的电解质为β-Al2O3，故答案为：Fe2++2e-=Fe；熔融钠；β-Al2O3。
16．(1)第三周期第ⅦA族
(2)Cl₂+H₂O⇌HCl+HClO，Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
(3)ClO2
(4)Cl-—6e-+3H2O=ClO+6H+
(5)H2+Cl22HCl
(6)
(7)当HClO、O3、H2O2物质的量相等时，所得电子的物质的量相等

【详解】（1）氯是17号元素，在周期表中的位置是第三周期第ⅦA族；
（2）常温下，干燥的氯气和铁不反应，所以常温下，干燥的氯气可用钢瓶储运，在有水存在时，氯气和水反应，Cl₂+H₂O⇌HCl+HClO，钢瓶可以和酸反应，Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（3）由图可知，C为+4价氯的氧化物，则为ClO2；
（4）由图可知，d为氯酸钠，则电解时生成d的氧化半反应式为Cl-—6e-+3H2O=ClO+6H+；
（5）由图可知a为氯化氢，则“a的合成塔”中发生反应的化学方程式为H2+Cl22HCl；
（6）由图可知，氯酸钠和氯化氢反应生成二氧化氯，离子方程式为：；
（7）由图可知，f为HClO，当HClO、O3、H2O2物质的量相等时，所得电子的物质的量相等，故具有相同的漂白能力。
17． 氟 HF 共价 分液漏斗 Cl2 + 2Br- = 2Cl- + Br2 Cl2 + 2OH- = Cl- + ClO- +H2O CCl4层呈紫色 增大
【分析】由元素在周期表中的位置可知，①为H，②为N，③为O，④为F，⑤为Na，⑥为Mg，⑦为Al，⑧为Cl。
【详解】由元素在周期表中的位置可知，①为H，②为N，③为O，④为F，⑤为Na，⑥为Mg，⑦为Al，⑧为Cl。
(1)同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，故在元素①～⑧中，非金属性最强的元素是氟；
(2)元素②是7号的N元素，其原子结构示意图为；
(3)元素非金属性越强气态氢化物的稳定性越强，则元素②③④的非金属性最强的为F，则气态氢化物中最稳定的是HF；
(4)元素①和⑧形成的化合物甲为HCl ，氢原子与氯原子之间形成共价键，分子中只含共价键；用电子式表示物质HCl的形成过程为；
(5) ①由图可知，A为分液漏斗，A中发生氯气与NaBr的氧化还原反应，该离子反应为：2Br-+Cl2=Br2+2Cl-；
②棉花中浸有的NaOH溶液的作用是除去未反应的氯气，以免污染空气，反应的离子方程式为Cl2 + 2OH- = Cl- + ClO- +H2O；
③溴与KI反应生成碘，碘易溶于四氯化碳，充分振荡、静置，可观察到溶液分层，上层几乎无色，下层CCl4层呈紫红色；
④VIIA族元素，非金属性随元素核电荷数增加而逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。
18．(1) 18 176
(2) NaOH溶液 Mg2+ Na2CO3溶液 Ca2+、Ba2+
(3)H++=H2O+CO2↑
(4)2.63

【解析】(1)
Ts跟氯元素位于同一主族，最外层电子数相同，则z=7，由核反应→，x=117，由核内质子数等于核外电子数，则117=2+8+m+32+32+18+7，解得m=18, 的中子数为293-117=176；
(2)
海水制得的粗盐成分是NaCl，可用NaOH溶液除去杂质Mg2+，加入过量BaCl2溶液除去，用Na2CO3溶液除去Ca2+和过量Ba2+，最后加入适量稀盐酸除去过量的OH-和；
(3)
高氯酸(HClO4)是一元强酸，电离方程式为HClO4=H++ClO，小苏打为NaHCO3，两者是氢离子和碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和水，反应的离子方程式H++=H2O+CO2↑；
(4)
设质量都是71g，氯气得到的电子数为1mol×2×1=2mol，ClO2得到的电子数为mol×1×5=mol，则ClO2消毒的效率是Cl2的倍数为。
19． Ar Cl 高氯酸
【详解】（1）元素周期表中最不活泼的元素是位于0族的稀有气体元素，则最不活泼的元素是Ar，故答案为：Ar；
（2）同周期元素，从左到右原子半径依次减小，同主族元素，从上到下原子半径依次增大，则N、F、C1中，原子半径最大的是C1，故答案为：C1；
（3）非元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强，氯元素的非金属性最强，则最高价氧化物对应水化物酸性最强的是高氯酸，故答案为：高氯酸；
（4）实验室制氯气的反应为二氧化锰和浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为，故答案为：。
20．(1) 五 ⅢA
(2) +4 HClO4
(3) ＞ ＜
(4) BC 3

【详解】（1）短周期元素中，次外层电子数等于其他电子层电子数之和的元素是S元素，S的原子序数为16，核外有3个电子层，每一个电子层上排布的电子数为分别2、8、6，其原子结构示意图为；同周期从左到右元素的金属性逐渐减弱，同主族从上到下元素的金属性逐渐增强，则上述周期表呈现的元素中，金属性最强的元素为In，与Al同主族，在Al的下面2个周期，则In在元素周期表中的位置为第五周期第ⅢA族；故答案为：；五；ⅢA；
（2）Sn位于第ⅣA族，最外层电子数为4，最高正价为+4价；Cl的最高价氧化物对应的水化物为高氯酸，其化学式为HClO4，故答案为：+4；HClO4；
（3）电子层数越多，原子半径越大，Al有3个电子层，F有2个电子层，因此原子半径：Al>F；电子层数相同时，核电荷数越大，微粒半径越小，Al3+和F-均有2个电子层，Al的核电荷数比F大，因此离子半径：Al3+；