化学必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律第二节 元素周期律精品综合训练题

这是一份化学必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律第二节 元素周期律精品综合训练题，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一、选择题：本题共15小题。每小题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意。
1．下列微粒中半径最小的是( )
A．Na B．F－ C．Al3＋ D．Cl－
C [Na、Cl－均有3个电子层，F－、Al3＋均有2个电子层，因此微粒半径最小的在F－、Al3＋中。又因为F－、Al3＋的核外电子排布相同，微粒半径随原子序数的增大而减小，则微粒中半径最小的是Al3＋。]
2．一种原子的核内有6个质子和6个中子，另一种原子的核内有6个质子和7个中子，则它们不同的是( )
A．核电荷数 B．核外电子数 C．原子的质量 D．元素的种类
C [一种原子的核内有6个质子和6个中子，另一种原子的核内有6个质子和7个中子，可知二者质子数相同，中子数不同。由于质子数等于核电荷数等于原子核外电子数。质子数相同的原子属于同一元素。由于原子的质量主要集中在原子核上，二者的质子数相同，中子数不同，因此二者的质量不相同。]
3．元素周期表是一座开放的“元素大厦”，“元素大厦”尚未客满。若发现119号元素，请在“元素大厦”中安排好它的“房间”( )
A．第七周期0族 B．第六周期第ⅡA族
C．第八周期第ⅠA族 D．第七周期第ⅦA族
C [按目前元素周期表的编排原则，第七周期应有32种元素，则前七个周期共有118种元素，119号元素应位于第八周期第ⅠA族。]
4．下列有关化学用语表示正确的是( )
A．H2O2的电子式
B．S2－的结构示意图：
C．含10个中子的氧离子： eq \\al(\s\up1(18),\s\d1( 8)) O2－
D．HClO的结构式：H—Cl—O
C [H2O2是共价化合物，A项错误；S2－的核电荷数仍为16，B项错误；HClO的结构式为H—O—Cl，D项错误。]
5．核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一、氘( eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H)是核聚变反应的主要原料，下列有关叙述正确的是( )
A． eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H的中子数为2
B． eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H的核电荷数为1
C． eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H是自然界中最轻的原子
D． eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H是氢元素的一种同素异形体
B [A. eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H的中子数为2－1＝1，故A错误；B. eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H的质子数为1，则核电荷数为1，故B正确；C.自然界中最轻的原子是 eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H，不是 eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H，故C错误；D. eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H是氢元素的一种同位素，故D错误。]
6．氯、溴、碘单质的化学性质相似，主要原因是( )
A．单质均有颜色 B．均为双原子分子
C．原子最外层电子数均为7 D．均为非金属单质
C [A.单质均有颜色，属于物质的物理性质，故A不符；B.均为双原子分子，属于物质的组成，故B不符；C.原子最外层电子数均为7，属于物质的微观结构，结构上有相似，决定了氯、溴、碘单质的化学性质相似，故C符合；D.均为非金属单质，属于物质的组成，故D不符。]
7．下列事实不能用元素周期律解释的是( )
A．碱性：Mg(OH)2>Be(OH)2
B．热稳定性：Na2CO3>NaHCO3
C．酸性：HClO4>H2SO4
D．气态氢化物的稳定性：NH3>PH3
B [A.元素最高价氧化物对应水化物的碱性与其金属性强弱一致，故碱性：Mg(OH)2>Be(OH)2能用元素周期律解释，A不合题意；B.热稳定性：Na2CO3>NaHCO3，是碳酸盐和碳酸氢盐的稳定性，与元素的金属性和非金属性无关，不能用元素周期律解释，B符合题意；C.元素最高价氧化物对应水化物的酸性与其非金属性强弱一致，酸性：HClO4>H2SO4能用元素周期律解释，C不合题意；D.非金属元素的简单气态氢化物的稳定性与其非金属性强弱一致，气态氢化物的稳定性：NH3>PH3能用元素周期律解释，D不合题意。]
8．我国航天器“天问一号”已于2021年2月到达火星，实现中国在深空探测领域的技术跨越。此次探测由核素 eq \\al(\s\up1(247),\s\d1( 96)) Cm提供能量。下列说法错误的是( )
A． eq \\al(\s\up1(247),\s\d1( 96)) Cm原子核内中子数与核外电子数之差为55
B． eq \\al(\s\up1(244),\s\d1( 96)) Cm、 eq \\al(\s\up1(247),\s\d1( 96)) Cm、 eq \\al(\s\up1(248),\s\d1( 96)) Cm互为同位素
C．已知Cm属于过渡元素，推测其可用作半导体材料
D．在元素周期表中，第3纵列至第12纵列均为金属元素
C [A. eq \\al(\s\up1(247),\s\d1( 96)) Cm原子核内中子数＝247－96＝151，核外电子数＝96，核内中子数与核外电子数之差＝151－96＝55，故A正确；B. eq \\al(\s\up1(244),\s\d1( 96)) Cm、 eq \\al(\s\up1(247),\s\d1( 96)) Cm、 eq \\al(\s\up1(248),\s\d1( 96)) Cm是质子数相等，中子数不等的原子，互为同位素，故B正确；C.Cm属于过渡元素，属于金属元素，离金属与非金属的分界线较远，一般不会用作半导体材料，故C错误；D.在元素周期表中，第3纵列至第12纵列为过渡元素，均为金属元素，故D正确。]
9．下列叙述正确的是( )
A．同周期元素中，第ⅠA族元素的原子半径最小
B．第ⅥA族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子
C．室温时，0族元素的单质都是气体
D．所有主族元素的原子，形成单原子离子时的化合价和它的族序数相等
C [同周期元素中，第ⅦA族的原子半径是最小的，故A错误；第ⅥA族元素的原子半径越大，说明非金属性越弱，越不容易得到电子，故B错误；0族元素俗称稀有气体，室温下呈气态，故C正确；氯原子形成的单原子离子是Cl－，化合价是－1价，与其族序数(ⅦA)不相等，氟只能形成－1价离子，而氟位于第ⅦA族，故D错误。]
10．如表为元素周期表的一部分。下列事实不能说明X元素、Y元素、硫元素之间的非金属性强弱关系的是( )
A．X2单质与H2S溶液反应，溶液变浑浊
B．H2X和H2S分别受热分解，前者的分解温度高
C．酸性：HYO4>H2SO4
D．Na2SO3可与HY反应生成H2SO3
D [元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，X单质可以把硫从H2S溶液中置换出来，说明X单质的氧化性大于硫单质，元素的非金属性X大于硫，不选A；元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，不选B；元素的非金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的酸性越强，酸性：HYO4>H2SO4，可说明Y的非金属性比硫强，不选C；Na2SO3可与HY反应生成H2SO3，只能说明酸性的强弱，但不能证明非金属性的强弱，选D。]
11．下列说法不正确的是( )
A．沸点：H2O＞HF
B．热稳定性：HF＞H2O
C．NCl3、SiCl4分子中每个原子最外层均满足8电子结构
D．仅由N、H、O三种元素形成的化合物中不可能含离子键
D [常温下，水为液体，HF为气体，所以沸点：H2O＞HF，A项正确；F的非金属性大于O的，所以热稳定性：HF＞H2O，B项正确；NCl3中N原子最外层有5个电子，3个Cl原子提供3个电子，使N原子最外层达到8电子稳定结构，N原子也提供3个电子给3个Cl原子，使每个Cl原子最外层达到8电子的稳定结构，同样的道理，SiCl4分子中每个原子最外层均满足8电子结构，C正确；NH4NO3中既含有离子键又含有共价键，D错误。]
12．某元素X最高价含氧酸的相对分子质量为98，且X的氢化物的分子式不是H2X，则下列说法正确的是( )
A．X的最高价含氧酸的分子式可表示为H2XO4
B．X是第二周期ⅤA族元素
C．X是第二周期ⅥA族元素
D．X的最高正化合价为＋5
D [最高价含氧酸的相对分子质量为98的是硫酸和磷酸，且磷元素的氢化物的分子式不是H2X，而是PH3，故X应为磷，最高正化合价为＋5价，在第三周期ⅤA族。]
13．已知同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是HZO4＞H2YO4＞H3XO4，下列判断正确的是( )
A．原子半径按X、Y、Z的顺序逐渐减小
B．单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱
C．三种元素阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序增强
D．气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序减弱
A [同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是HZO4＞H2YO4＞H3XO4，可知X、Y、Z的原子序数为X＜Y＜Z。同周期元素从左到右单质的氧化性逐渐增强，阴离子的还原性逐渐减弱，原子半径逐渐减小，气态氢化物的稳定性逐渐增强，可知正确选项为A。]
14.短周期元素A、B、C、D的位置如右图所示，B、C两元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，各元素对应的物质相互比较，其中关系正确的是( )
A．原子半径：C>D>A
B．单质的熔点：B>C，D>A
C．最高正价：B>D＝A>C
D．气态氢化物的稳定性B>C，D>A
B [设A的质子数设a，则根据元素的位置可知，B、D、C的质子数分别是a＋7、a＋8、a＋9，因此有a＋7＋a＋9＝4a，解得a＝8，所以A、B、C、D分别是O元素、P元素、Cl元素、S元素。A.同一周期元素，从左到右原子半径依次减小，不同周期的元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，则原子半径应该是D>C>A，A错误；B.固体单质的熔点高于气体的熔点，则单质的熔点：磷单质>氯气，硫单质>氧气，B正确；C.氧元素没有最高正价，最高正价：P＜S＜Cl，C错误；D.元素的非金属性越强，其相应的简单的气态氢化物的稳定性就越强，元素的非金属性：C(Cl)>B(P)，A(O)>D(S)，则气态氢化物的稳定性：C(HCl)>B(PH3)，A(H2O)>D(H2S)，D错误。]
15．短周期主族元素W、X、Y、Z位于三个不同周期，原子序数依次增大，且W、X、Y、Z＋的最外层电子数与电子层数的比值分别为1、2、3、4，下列说法正确的是( )
A．简单离子半径：YY
C．Y与Z形成的化合物一定属于离子化合物
D．由W、X、Y、Z四种元素组成的盐只有一种
C [短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，且W、X、Y、Z＋的最外层电子数与其电子层数的比值依次为1、2、3、4，W的电子层数为1，最外层电子数为1，所以W为H；若X的电子层数为1，最外层电子数为2，X为He，不属于主族，不符合题意，若X的电子层数为2，最外层电子数为4，X为C；Y的电子层数为2，最外层电子数为6，所以Y为O；Z＋的电子层数为2，最外层电子数为8，Z为Na。微粒具有相同的电子层结构时，原子序数越大，半径越小，故简单离子半径：Y(O2－)>Z(Na＋)，A项错误；同一周期，从左向右，非金属性逐渐增强，所以B项错误；Y与Z形成的化合物为氧化钠或过氧化钠，均属于离子化合物，C项正确；由W、X、Y、Z四种元素组成的盐有NaHCO3、Na2CO3·10H2O，D项错误。]
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
16．(10分)下列几种物质：
①MgCl2 ②H2O ③Al ④H2O2 ⑤K2O2 ⑥Ca(OH)2 ⑦HClO ⑧I2 ⑨He
(1)只含有离子键的是(选填序号，下同) __________;
(2)含有共价键的离子化合物是________________;
(3)共价化合物是__________________;
(4)熔融状态时和固态时都能导电的是________________;
(5)HClO的结构式________，I2的电子式__________。
[解析] 只含离子键的是MgCl2 ，含有共价键的离子化合物是K2O2 、Ca(OH)2，共价化合物是H2O、H2O2 、HClO，熔融状态时和固态时都能导电的是Al，HClO的结构式是H—O—Cl ，I2的电子式是。
[答案] (1)①
(2)⑤⑥
(3)②④⑦
(4)③
(5)H—O—Cl
17．(10分)现有下列短周期元素的数据(已知Be的原子半径为0.089 nm)：
(1)⑧号元素在元素周期表中的位置是__________；上述元素处于同一主族的有 ________________ (用元素符号表示)。
(2)元素①和⑥能形成两种化合物，写出其中较稳定的化合物与水反应的离子方程式： __________________。
(3)含锂材料在社会中应用广泛，如各种储氢材料(Li2NH等)、便携式电源材料(LiCO2等)。根据下列要求回答问题：
① eq \\al(\s\up1(6),\s\d1(3)) Li和 eq \\al(\s\up1(7),\s\d1(3)) Li可作核反应堆最佳热载体， eq \\al(\s\up1(7),\s\d1(3)) LiH和 eq \\al(\s\up1(7),\s\d1(3)) LiD用作高温堆减速剂。下列说法正确的是________(填字母，下同)。
A． eq \\al(\s\up1(6),\s\d1(3)) Li和 eq \\al(\s\up1(7),\s\d1(3)) Li互为同位素
B． eq \\al(\s\up1(6),\s\d1(3)) Li和 eq \\al(\s\up1(7),\s\d1(3)) Li属于同种核素
C． eq \\al(\s\up1(7),\s\d1(3)) LiH和 eq \\al(\s\up1(7),\s\d1(3)) LiD的化学性质不同
D． eq \\al(\s\up1(7),\s\d1(3)) LiH和 eq \\al(\s\up1(7),\s\d1(3)) LiD是同种物质
②下列说法不正确的是________。
A．碱性：Be(OH)2＜LiOH＜NaOH＜KOH
B．半径：K＞Na＞Li＞Li＋
C．氧化性：Li＋＜Na＋＜K＋＜Rb＋＜Cs＋
D．金属性：Cs＞Rb＞K＞Na＞Li＞Be
[解析] 由题中及表中数据可知，①②③④⑤⑥⑦⑧分别位于第ⅥA、ⅡA、ⅠA、ⅤA、ⅦA、ⅠA、ⅤA、ⅢA族。Be的原子半径为0.089 nm，Be的最高价为＋2，②的最高价也是＋2、半径比Be大，则②为Mg；③的最高价为＋1、半径比Mg小，则③是Li；⑥的最高价为＋1、半径比Mg大，则⑥为Na；④和⑦的最高价都是＋5、最低价都是－3，则它们为第ⅤA族元素，因为④的半径较大，故④为P、⑦为N；根据同周期元素的原子半径逐渐减小，可知⑧为B、①为O、⑤为Cl。
[答案] (1)第二周期ⅢA族 Li和Na、N和P
(2)2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑
(3)①AD ②C
18．(10分)几种主族元素在周期表中的位置如下
根据上表回答下列问题：
(1)①③⑦三种元素原子半径由大到小的顺序是 __________ (用元素符号表示)。
(2)表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图为 __________ ，该元素在周期表中的位置是 ____________ 。
(3)①②③三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的是 __________ (填化学式)。
(4)⑦的非金属性强于⑧，从原子结构的角度解释其原因：__________________________
________________________________________________________________________。
下列表述中能证明这一事实的是________(填字母，下同)。
a．⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定
b．⑦的最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧的最高价氧化物对应的水化物的酸性
c．⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来
(5)④与⑤元素形成的分子可能是________。
[解析] 根据元素在周期表中的相对位置可知各元素是：①Na、②K、③Al、④H、⑤C、⑥N、⑦Cl、⑧Br。(1)①③⑦三种元素处于第三周期，从左到右原子半径逐渐减小，原子半径由大到小的顺序是Na＞Al＞Cl。(2)表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图为，该元素在周期表中的位置是第三周期ⅠA族。(3)①②③三种元素的金属性：K＞Na＞Al，①②③三种元素最高价氧化物对应水化物碱性：KOH＞NaOH＞Al(OH)3，最强的是KOH。(4)a项，⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定，证明非金属性：Cl＞Br，故正确；b项，⑦的最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧的最高价氧化物对应的水化物的酸性，证明非金属性：Cl＞Br，故正确；c项，⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来，氯能将溴离子氧化，证明非金属性：Cl＞Br，故正确。(5)④H元素与⑤C元素形成的分子可能是甲烷。
[答案] (1)Na>Al>Cl
(2) 第三周期ⅠA族
(3)KOH
(4)Cl、Br处于同一主族(ⅦA族)，易得1个电子，Cl的原子半径比Br小，原子核对最外层电子的吸引能力强，Cl的得电子能力强，非金属性强 abc
(5)C
19．(12分)元素周期表体现了元素位构性的关系，揭示了元素间的内在联系。如图是元素周期表的一部分，回答下列问题。
(1)Cl的最高价氧化物对应水化物的化学式为________，Bi的最高价氧化物为________。
(2)根据元素周期律，推断：
①阴影部分元素氢化物热稳定性最高的是________元素(填元素符号)。
②H3AsO4、H2SeO4的酸性强弱：H3AsO4________H2SeO4(填“＞”“＜”或“＝”，下同)。
③氢化物的还原性：H2O________H2S。
④原子半径比较：N________Si。
(3)可在图中分界线(虚线部分)附近寻找________(填字母)。
A．优良的催化剂 B．半导体材料
C．合金材料 D．农药
(4)请设计实验比较C、Si的非金属性强弱顺序(可供选择的药品有：CaCO3固体、稀硫酸、盐酸、饱和NaHCO3溶液、饱和Na2CO3溶液、硅酸钠溶液，化学仪器根据需要选择)。
[解析] (1)Cl的最高价是＋7价，最高价氧化物对应水化物的化学式为HClO4；Bi和N元素同主族，所以最高正价是＋5价，最高价氧化物为Bi2O5。(2)①同主族元素从上到下，氢化物稳定性逐渐减弱，所以阴影部分元素氢化物热稳定性最高的是F元素；②As和Se位于同一周期，同周期元素从右到左，最高价含氧酸的酸性逐渐减弱，所以H3AsO4、H2SeO4的酸性强弱：H3AsO4＜H2SeO4；③氢化物的还原性：H2O＜H2S；④原子电子层数越多，半径越大，所以原子半径：N＜Si。(3)可在金属和非金属的分界线附近来寻找半导体材料。(4)C、Si的非金属性强弱顺序为C＞Si，可以根据碳酸酸性强于硅酸来证明，化学反应中，强酸可以制得弱酸，即在试管中加入CaCO3固体，再加入盐酸，将生成的气体通过NaHCO3溶液洗气后，通入Na2SiO3溶液中生成白色胶状沉淀，则碳酸酸性强于硅酸，结论：非金属性：C＞Si。
[答案] (1)HClO4 Bi2O5
(2)①F ②＜ ③＜ ④＜
(3)B
(4)
20.(13分)有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族；X＋与M2－具有相同的电子层结构；离子半径：Z2－>W－；Y是一种重要的半导体材料，其气态氢化物化学式为YH4。请完成下列问题：
(1)M元素的简单离子的结构示意图为________。
(2)Z在周期表中的位置为________，其非金属性比W的非金属性________(填“强”或“弱”)。
(3)X、Z、W的原子半径由大到小顺序为________(填元素符号)。
(4)Y的氢化物化学式为________，该氢化物中化学键类型为________(填“离子键”“极性键”或“非极性键”)。
(5)W的单质与X的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为 ____________ 。
[解析] X、Y、Z、W、M五种短周期元素，由题意知Y为Si；X、Y、Z、W同周期，都处于第三周期，则X＋为Na＋，所以X为Na，由X＋与M2－具有相同的电子层结构，可以知道M为O；Z、M同主族，则Z为S；离子半径 Z2－>W－，则W为Cl。(1)M元素为O，其简单离子的结构示意图为。(2)Z为S在周期表中的位置为第三周期第ⅥA族；同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，则S的非金属性比Cl的弱。 (3)同周期从左到右原子半径依次减小，则原子半径大小顺序为Na>S>Cl。(4)根据上述分析Y为Si，其氢化物化学式为SiH4，该氢化物中化学键类型为极性键。(5)氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠、水，其反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ ClO－＋H2O。
[答案] (1)
(2)第三周期第ⅥA族 弱
(3)Na＞S＞Cl
(4)SiH4 极性键
(5)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2OX
硫
Y
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
原子半径/nm
0.074
0.160
0.152
0.110
0.099
0.186
0.075
0.082
最高正化合价
＋2
＋1
＋5
＋7
＋1
＋5
＋3
最低负化合价
－2
－3
－1
－3
实验步骤
实验现象与结论
实验步骤
实验现象与结论
在试管中加入CaCO3固体，再加入盐酸，将生成的气体通过NaHCO3溶液洗气后，通入Na2SiO3溶液
现象：生成白色胶状沉淀
结论：非金属性：C＞Si