高中化学人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律综合与测试单元测试同步训练题

第四章 物质结构 元素周期律 B卷

一、单选题

1.据科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的，每百吨核聚变所释放的能量相当于目前人类一年消耗的总能量。在地球上，氦元素主要以的形式存在。下列说法正确的是(   )

A.原子核内含有4个质子

B.和互为同位素

C.原子核内含有3个中子

D.最外层电子数为2，具有较强的金属性

2.下列有关化学用语的表示方法中正确的是(   )

A.次氯酸的电子式：

B.离子核外有a个电子，b个中子，M原子符号为

C.用电子式表示的形成过程为：

D.的结构示意图：

3.根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是(   )

A.A    B.B    C.C    D.D

4.逻辑推理是化学学习常用的思维方法，下列推理正确的是(   )

A.氧化物都含有氧元素，含有氧元素的化合物一定是氧化物

B.氧化还原反应中有元素化合价的改变，有元素化合价改变的化学反应一定是氧化还原反应

C.电解质是溶于水或熔融状态下能够导电的化合物，溶于水能导电的化合物一定是电解质

D.中和反应有盐和水生成，有盐和水生成的反应一定是中和反应

5.用表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是(   )

A.标准状况下，2.24 L的混合气体中分子数为0.2

B.在常温常压下，18 g与18 g所含电子数均为10

C.常温常压下，92 g的混合气体含有的原子数为6

D.常温常压下，22.4 L氯气与足量的镁粉充分反应，转移的电子数为2

6.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、Y同主族，X的简单离子半径是同周期中最小的，X、Y同周期且最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等；Z元素是最重要的“成盐元素”，下列说法正确的是(   )

A.原子半径由大到小的顺序：X>Y>Z

B.W与Z组成的化合物一定含非极性共价键

C.Z的氧化物对应的水化物均是强酸

D.W、Y、Z的简单氢化物中，所有原子都满足8电子稳定结构

7.X、Y、Z、M、Q、R皆为除Li以外的前20号元素，其原子半径与化合价的关系如图所示。下列说法错误的是(   )

A.Q位于第三周期ⅠA族

B.X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱

C.简单离子半径：

D.Z与M的最高价氧化物对应水化物均为强酸

8.向装有、CuO、Fe、Cu的烧杯中加入过量稀硫酸，充分反应后，仍有红色粉末剩余，则关于反应后溶液中金属阳离子的判断一定正确的是(   )

A.只有  B.只有

C.一定有，可能有 D.一定有，可能有

9.X、Y、Z、W是四种常见的短周期主族元素，其原子半径随原子序数的变化如图所示。已知Y、Z两种元素的单质是空气的主要成分，W原子的最外层电子数与Ne原子的最外层电子数相差1。下列说法正确的是(   )

A.Y、Z、W处于同一周期

B.Y、W的最简单氢化物的水溶液能相互反应

C.X、W可形成离子化合物XW

D.X、Z、W形成的化合物均为强酸

10.运用元素周期表分析下面的推断，其中不正确的是（   ）

A.锂（Li)与水反应比钠与水反应剧烈

B.砹（)单质为有色固体，难溶于水也不溶于稀硝酸

C.在氧气中.铷(Rb)的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂

D.酸性比阳的酸性强

11.关于化学键的下列叙述中，不正确的是 (   )

A.离子化合物可能含共价键

B.全部由非金属元素形成的化合物一定只含共价键

C.Na在中燃烧的生成物含离子键

D.水分子中氢、氧原子之间的化学键是极性键

12.下列事实与氢键有关的是（ ）

A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱

B.水加热到很高的温度都难以分解

C.的熔点随相对分子质量的增 大而升高

D.氨气在水中溶解度很大

13.下列反应过程中,同时有离子键、极性共价键、非极性共价键的断裂和形成的是(   )‍
A.NH4ClNH3↑+HCl↑  B.NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
C.2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O D.2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

二、多选题

14.下表为部分短周期元素的原子半径及主要化合价，根据表中信息判断下列叙述不正确的是(   )

A.气态氰化物的稳定性

B.四种离子的核外电子排布相同

C.A与氧气反应的产物之一，阳离子和阴离子的个数比为1:1

D.C元素的原子最外层电子数等于电子层数

15.现有W、X、Y、Z四种短周期元素，W分别与X、 Y、Z结合生成甲、乙、丙三种化合物，且每个甲、乙、丙分子中均含10个电子，Y和Z化合生成丁，有关物质的转化关系如下图所示。下列说法错误的是(   )

A.原子序数由小到大的顺序是：W<X<Y<Z

B.Z的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸

C.元素的非金属性：W<Z<Y<X

D.Y与W、Z都能形成两种或两种以上的化合物

三、填空题

16.钠、碳及它们的化合物在生产、生活中有着重要的用途。

(1)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有等物质。当汽车发生碰撞时，迅速分解产生，同时放出大量的热。使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。

①中氯元素的化合价是_____________，具有____________(填“还原性”或“氧化性”)。

②可处理产生的Na，反应为，反应中Na作_________(填“还原剂”或“氧化剂")。

③是冷却剂，吸收产气过程中释放的热量而分解，其分解的化学方程式是_____________。

(2)可用于呼吸面具或潜水艇中氧气的来源。某实验小组利用下图装置探究与的反应。请回答下列问题。

①根据实验目的，将虚线框中的装置补充完整并标出所用的试剂。

②装置C中观察到的现象__________________，是反应的化学方程式是_____________。

③装置D的作用是吸收未反应的便于的检验。吸收的离子方程式是___________________。

四、推断题

17.元素X、Q、Y、Z、M、R均为短周期主族元素,且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3︰4,M原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3︰4;R、Z+、X+离子半径逐渐减小;化合物XR常温下为气体,Q和Y在周期表中的位置相邻。请回答下列问题。

(1)M在元素周期表中的位置是_______,写出Z的离子结构示意图:________。
(2)写出X、Y、R按原子个数之比1︰1︰1形成的化合物的化学式:________。

(3)X与Y可分别形成10电子和18电子的分子,写出该18电子分子转化成10电子分子的化学方程式:________________。

(4)写出单质R的一种工业用途:________________。

(5)图表示由上述元素中的某两种元素组成的气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系,写出该转化过程的化学方程式:________________。

(6)由X、Y、Z、M四种元素可形成一种离子化合物A,已知A既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应,还能和氯水反应,写出A与氯水反应的离子方程式:________________。
(7)科学家认为存在QX5这种物质,且预测其与水剧烈反应放出气体,所得水溶液呈弱碱性,写出该反应的化学方程式:________________。

五、实验题

18.为探究元素性质递变规律，设计如下实验。

(1)填写各实验步骤对应的实验现象（选填相应序号，不重复选）。

A.剧烈反应，迅速产生大量无色气体

B.浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出“嘶嘶”

声，随之消失，溶液变成红色

C.反应不十分剧烈，产生无色气体

D.有气体产生，溶液变成浅红色

(2)实验④：向1mL 1mol/L  AlCl3溶液中滴加2mol/L NaOH溶液至过量，观察生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失。请用离子方程式解释该实验现象：                  。

(3)实验⑤：向试管中加入3～5ml,Na2SiO3溶液，逐滴加入稀硫酸，边加边振荡，观察试管中出现白色凝胶。写出相应化学方程式：                      ，证明酸性：                ＞              （用化学式表示）。

(4)实验⑥：向新制得的Na2S溶液中滴加新制的氯水，观察试管中出现黄色沉淀。写出相应离子方程式：                   ，证明氧化性：             ＞                    （用化学式表示）。

通过以上实验和讨论，推断钠、镁、铝的金属性逐渐                         （选填“增强”或“减弱），硅、硫、氯的非金属性逐渐                   （选填“增强”或“减弱”）。

参考答案

1.答案：B

解析：A项，原子核内含有2个质子，错误；B项，和为质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素，互为同位素，正确；C项，原子核内含有1个中子错误；D项，的原子K层为最外层，电子数为2，为稳定结构，不具有较强的金属性，错误。

2.答案：B

解析：A项，HClO是共价化合物，电子式为，错误；B项，离子核外有个电子，M原子核外有个电子，M的质子数为，质量数为，M原子符号为，正确；C项，氯化镁是离子化合物，用电子式表示的形成过程为

：，错误；D项，的结构示意图为，错误。

3.答案：C

解析：A项，同主族元素从上到下金属性逐渐增强，Ca与冷水易反应，Mg与冷水较难反应，因此Be(铍)与冷水更难反应，正确；B项，一般情况下活泼的金属与活泼的非金属容易形成离子键，如Na与Cl形成离子键，而Al与Cl形成共价键，因此Si与Cl形成共价键，正确；C项，第ⅣA族元素不都位于金属和非金属分界线处，因此第ⅣA族元素不都是半导体材料，如单质碳是非金属、铅是金属，不是半导体材料，错误；D项，非金属性越强，氢化物越稳定，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，HCl在1500℃时分解，HI在230℃时分解，因此HBr的分解温度介于二者之间，正确。

4.答案：B

解析：A项，含有两种元素，其中一种是氧元素的化合物叫氧化物，错误；B项，氧化还原反应的实质是有电子得失或偏移，即宏观特征是有化合价的改变，正确；C项，溶于水因自身电离而导电的化合物是电解质，溶于水后与水反应所得溶液导电的化合物不一定是电解质，如等，错误；D项，酸和碱作用生成盐和水的反应才是中和反应，酸性氧化物与碱反应生成盐和水的反应不属于中和反应，错误。

5.答案：C

解析：A项，标准状况下，2.24 L的混合气体的物质的量是0.1 mol，其分子数为0.1，错误；B项，均含有10个电子，在常温常压下，18 g与18 g的物质的量不相等，所含电子数不相等，错误；C项，的最简式均为，故92 g混合物中含有的“”的物质的量是2 mol，其中含6 mol原子，即6个，正确；D项，常温常压下，气体摩尔体积大于22.4 L/mol，故22.4 L氯气的物质的量小于1 mol，与足量的镁粉充分反应，转移的电子数小于2，错误。

6.答案：A

解析：根据上述分析可知W是C，X是Al，Y是Si，Z是Cl。A.同周期元素，原子序数越大，原子半径越小，所以原子半径由大到小的顺序：X>Y>Z，A正确；B.W是C，Z是Cl，二者可形成，中只含有极性键，B错误；C.选项中未强调是最高价氧化物，其水化物不一定是强酸，如HClO是弱酸，C错误；D.W是C，Y是Si，Z是Cl，简单氢化物中氢原子均未达到8电子稳定结构，D错误。

7.答案：C

解析：由Y的化合价只有-2价推断Y为氧元素，X的半径比氧原子的半径小且只有+1价，则X为氢元素，M的最高正价为+7价，最低负价为-1价，则M为氯元素，Z的半径小于氯元素，且最低负价为-3价，最高正价为+5价，则Z为氮元素，Q只有+1价，且Q的原子半径大于氯原子半径，但小于只有+2价的R，故Q为钠元素，R为Ca元素。A项，Na位于第三周期ⅠA族，正确；B项，X、Y、Z三种元素分别代表H、O、N，可以形成硝酸、硝酸铵和一水合氨，正确；C项，的半径由大到小为，错误；D项，Z、M的最高价氧化物对应的水化物分别为和，都是强酸，正确。

8.答案：D

解析：A项，还原性Fe>Cu，且铁离子可氧化单质铜，充分反应后溶液中仍有红色粉末存在，说明铁离子完全反应，错误；B项，由于氧化性：，无论是和Fe反应，还是和Cu反应，溶液中定存在，当Fe过量时，不存在，当Fe不足时，有，错误；C项，根据以上分析可知溶液中一定不存在铁离子，可能含有，错误；D项，根据以上分析可知溶液中一定有，可能有，正确。

9.答案：B

解析：同周期元素随原子序数的增大，原子半径逐渐减小，又Y、Z两种元素的单质是空气的主要成分，所以Y为氮元素，Z为氧元素， W原子的最外层电子数与氖原子的最外层电子数相差1，且W的原子半径大于氧原子，所以W为氯元素，又X的原子半径小于氮原子且原子序数小于氮原子，所以X为氢元素。综上，X为H元素，Y为N元素，Z为O元素，W为Cl元素。A.H位于第一周期，O位于第二周期，Cl位于第三周期，故X、Z、W位于不同周期，A项错误；B.Y、W的最简单氢化物分别为和HCl，它们的水溶液反应的化学方程式为，B项正确；C.XW为HCl，HCl是共价化合物，C项错误；D.X、Z、W形成的化合物可以是HClO，HClO为弱酸，D项错误。

10.答案：A

解析：金属性：Na>Li,元素的金属性越强，对应的单质与水反应越 剧烈，则钠与水反应比锂与水反应剧烈，A项错误；卤族元素的单质从上到下顏色逐渐加深，则砹（At)单质为有色固体，AgCl、 AgBr、AgI都不溶于水也不溶于硝酸，B项正确；碱金属元素从上 到下元素的金属性逐渐增强，对应的单质与氧气反应的产物有氧 化物、过氧化物、超氧化物等，越来越复杂，C项正确；非金属性： Br>I，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸 性越强，则HBrO4的酸性比HIO4的酸性强，D项正确。

11.答案：B

解析：离子化合物可能含共价键.如过氧化钠，A正确；全部由非金鸚元素形成的化合物不一定只含共价键，如氯 化铵中含有离子键和共价鍵，B错误；Na在中燃烧生成物为 NaCl,含有离子键，C正确；氢、氧原子对共用电子对的作用力不 同,故两原子之间的化学鍵是极性键，D正确.

12.答案：D

解析：在水中的溶解度很大，其主要原因是与之间形成氢鍵。

13.答案：D
解析：A项,该反应中有离子键和极性键的断裂,没有非极性键的断裂,有极性键的形成,没有离子键和非极性键的形成,A项错误;B项,该反应中没有非极性键和离子键的断裂,也没有非极性键的形成,B项错误;C项,该反应中没有非极性键的形成,C项错误。

14.答案：AC

解析：短周期元素中，F、G为-1价，且原子半径F>G，则G为F元素，F为Cl元素；E的化合价为-2价、+6价，可知E为S元素；B为+2价，原子半径大于S元素，故B为Mg元素；D为+3价，原子半径小于Mg，大于S，故D为Al元素；C为+2价，原子半径小于镁，则C为Be元素；A为+1价，A的原子半径大于镁，所以A为Na元素。A项，G为F元素，F为Cl元素，E为S元素，非金属性F>Cl>S，因此气态氢化物的稳定性，错误；B项，四种离子分别为，四种离子核外均含有2个电子层，核外电子排布相同，正确；C项，钠与氧气反应的产物之一为，阴离子和阳离子的个数比为1:2，错误；D项，C为Be元素，其原子最外层有2个电子，电子层数为两层，最外层电子数等于电子层数，正确。

15.答案：AB

解析：W分别与X、Y、Z可形成10电子分子，可推断W为H。10电子分子的化合物有：。由X的单质与乙反应为置换反应，可推测其为与的反应，Y的单质为，甲为HF，则X为F，Y为O，Z可能为N或者C。A.根据分析可知，W、X、 Y、Z分别为H、F、O、N或C，原子序数由小到大的顺序为：W<Z<Y<X，A错误；B.Z可能为N或C，其最高价氧化物对应的水化物可能为强酸，B错误；C.W、X、Y、Z分别为H、F、O、N或C，同周期元素原子序数越大，非金属性越强，元素的非金属性：W<Z<Y<X，C正确；D.Y与W可形成水、过氧化氢，若Z为C可形成甲烷、乙烷等，若为N可形成氨气、联氨等两种或两种以上的化合物，D正确。

16.答案：(1)①+7 ；氧化性   ②还原剂    ③

(2)①   ②淡黄色固体变为白色；  

③(或)

解析：(1)①中K为+1价，O为-2价，根据化合物中总化合价为0，计算得到C1化合价为+7价，处于最高价态，因此具有氧化性。

②反应 中，Na由0价升高为+1价，失去电子，发生氧化反应，作还原剂。

③碳酸氢钠受热易分解为碳酸钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式为。

(2)①碳酸氢钠受热易分解为碳酸钠、二氧化碳和水，本实验主要探究的反应，应先除去水蒸气，可采用盛有浓硫酸的洗气瓶，连接方式应为长进短出。

②过氧化钠为淡黄色固体，与二氧化碳反应后生成碳酸钠白色粉末，因此实验现象为淡黄色固体变为白色，反应方程式为。

③二氧化碳为酸性氧化物，与氢氧化钠溶液发生反应，当二氧化碳少量时离子方程式为，当二氧化碳过量时离子方程式为。

17.答案：(1)第三周期第ⅥA族;

(2)HClO

(3)2H2O22H2O+O2↑

(4)制漂白粉(或制漂白液、用于自来水消毒等合理答案均可)

(5)2SO2+O22SO3

(6)

(7)NH5+H2O=H2↑+NH3•H2O或NH5+H2O=H2↑+NH3↑+H2O

解析：(1)元素X、Q、Y、Z、M、R均为短周期主族元素,且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3︰4,则Y为O元素;M原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3︰4,则M为S元素;R-、Z+、X+离子半径逐渐减小;化合物XR常温下为气体,则X、Z、R分别为H、Na、Cl;Q和Y在周期表中的位置相邻,则Q为N元素。

S元素在元素周期表中的位置为第三周期第ⅥA族,Na+的离子结构示意图为。

(2)X、Y、R按原子个数之比1︰1︰1形成的化合物为次氯酸,其化学式为HClO。

(3)X与Y可分别形成10电子的H2O分子和18电子的H2O2分子,该18电子分子转化成10电子分子的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。

(4)氯气的工业用途有制漂白粉,制漂白液,用于自来水消毒等。

(5)由图中信息可知,两个3原子气体分子和l个双原子气体分子反应可以生成2个4原子分子,根据题中所涉及的元素,可以确定是二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫,该转化过程的化学方程式为2SO2+O22SO3。

(6)由H、O、Na、S四种元素可形成一种离子化合物A,已知A既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应,还能和氯水反应,则A为亚硫酸氢钠,A与氯水反应的离子方程式为。

(7)科学家认为存在NH5这种物质,且预测其与水剧烈反应放出气体,所得水溶液呈弱碱性,则该反应的产物为氢气和氨水,该反应的化学方程式为NH5+H2O=H2↑+NH3•H2O或NH5+H2O=H2↑+NH3↑+H2O。

18.答案：(1)D；B；D；A；C

(2)Al3++3OH-=Al(OH)3↓；Al(OH)3+OH-= AlO+2H2O

(3) H2SO4+Na2SiO3=H2SiO3(胶体）+Na2SO4；H2SO4 ；H2SiO3

(4)S2-+Cl2=S↓+2Cl- ；Cl2 ； S；减弱；增强