第四章 物质结构元素周期律 测试题 高中化学人教版（2019）必修第一册

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第四章 物质结构元素周期律 测试题一、选择题1．反应可用于消除和氮氧化物的污染，下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是A．中子数为8的氮原子： B．的结构式：N=NC．和互为同位素 D．的电子式：2．2020年12月17日，“嫦娥五号”顺利将1731g月壤带回地球，发现月壤中有地球土壤中极稀有的。是一种优良的核反应原料，与氘发生核聚变反应，放出巨大的能量：，下列有关说法不正确的是A．的中子数为1 B．等质量的和含相同的中子数C．和互为同位素 D．中的电子数为23．用Pt－Rh合金催化氧化NH3制NO，其反应的微观模型如图甲，含氮生成物产率随反应温度的变化曲线如图乙。下列说法正确的是A．氨分子的电子式为B．400℃时，生成的产物只有N2、NOC．Pt－Rh合金催化氧化NH3制NO，适宜的温度为400℃D．800℃以上，可能发生反应：2NO(g)O2(g)＋N2(g)4．下列化学用语或图示表达错误的是A．Cl-的结构示意图：B．2-甲基丁烷的球棍模型：C．HClO的结构式：H-Cl-OD．顺式聚异戊二烯的结构简式：5．下列物质中，只含有离子键的是A．NO2 B．NaOH C．H2O2 D．KCl6．工业上“液溴”的贮存容器上应贴的安全标识是A．A B．B C．C D．D7．某陶瓷颗粒增强材料()由X、Y、Z、W四种短周期主族元素组成，其中X与Y、Z与W分别同周期，四种元素的原子半径与最外层电子数的关系如图所示。下列说法错误的是A．简单离子半径：Y>ZB．最简单氢化物的热稳定性：Y>WC．该物质中各元素的最外层均满足结构D．工业上通过电解Z、Y的化合物(熔融)冶炼Z单质8．X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，下列说法中正确的是A．原子半径：W>Z>Y>XB．气态氢化物稳定性：X>Y ， Z>WC．W单质能与水反应，生成一种具有漂白性的物质D．最高价氧化物对应水化物的酸性：XYB．最高价氧化物对应水化物的碱性：X>Y>ZC．X、Z、M的最高价氧化物对应的水化物能相互反应D．M的单质及其正一价的含氧酸均具有强氧化性二、填空题16．下面为元素周期表的一部分，根据元素①~⑧在表中的位置回答下列问题。(1)①的元素名称为： ，元素④的原子结构示意图为 。(2)②的最高价氧化物对应水化物酸性比③的最高价氧化物对应水化物酸性弱的原因是___________(填字母)。A．②的单质为固体，而③的单质为气体B．原子半径②比③大C．②的非金属性比③弱D．原子序数③比②大(3)②、④组成的能引起温室效应的化合物的电子式为 ，其中含有的化学键为 。(4)②、⑧的最高价氧化物对应水化物的酸性从强到弱的顺序为 (用化学式表示)。(5)③、⑤、⑦三种元素的离子半径从大到小顺序为 (用元素符号表示)。(6)写出元素⑤⑥对应的最高价氧化物的水化物相互之间发生反应的化学方程式 。17．1869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，历经142年。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)Si的最高化合价为 ，Cl的最高价氧化物对应的水化物的化学式为 ，Bi的最高价氧化物的化学式为 。(2)根据元素周期律，推断：①阴影部分元素简单气态氢化物热稳定性最强的是 元素(填元素符号)。②酸性： (填“>”“铍，镁与冷水反应缓慢，则单质铍与冷水反应比镁更缓慢，故A错误；B．元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，金属性：镁>铍，则氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的碱性弱，故B正确；C．同周期元素随着原子序数的递增半径减小，则铍元素的原子半径大于硼元素的原子半径，故C正确；D．锂和铍位于同一周期，铍的原子序数大于锂，同周期元素从左到右，金属性逐渐减弱，则单质铍与盐酸的反应没有单质锂与盐酸的反应剧烈，故D正确；答案选A。11．D解析：A．未说明溶液的体积，无法确定Na+的物质的量，A错误；B．一个D218O分子中含有12个中子，则1mol D218O含有的中子数为12NA，B错误；C．Fe在氯气中燃烧生成氯化铁，5.6g铁为0.1mol，根据铁和氯气反应的化学方程式可知铁过量，则0.1mol Cl2与铁反应生成氯化铁转移电子数为0.2molNA，C错误；D．标准状况下44.8L氦气的物质的量为2mol，含有的原子总数为2NA，D正确；故答案选D。12．B解析：A．明矾只能净水，不能杀菌消毒，A项错误；B．钢铁表面的致密的氧化物薄膜是四氧化三铁，B项正确；C．两者的关系是互为同位素，C项错误；D．消毒液和医用酒精混合会发生氧化还原反应，消毒效力会降低，D项错误；故选B。13．B解析：C是6号元素，有6个质子和6个核外电子，最外层电子数是4，O是8号元素，有8个质子和8个核外电子，最外层电子数是6，C和O都属于元素周期表第2周期元素，即核外都有2个电子层，所以C和O的质子数、核外电子数和最外层电子数都不同，只有电子层数相同。故选B。14．C解析：A．氯化钾是和之间通过离子键形成的，A错误；B．氧化镁是活泼金属氧化物，活泼金属氧化物是由离子键构成的，B错误；C．水分子中只有氢原子和氧原子的共价键，C正确；D．和之间是离子键，内是共价键，D项错误；故选C。15．A【分析】X元素的焰色呈黄色，则X为Na：Z是地壳中含量最多的金属元素，则Z为Al，Y为Mg；M元素原子最外层电子数比次外层少一个，则M为Cl。解析：A．Mg2+和Al3+的核外电子数相同，核电荷数越大半径越小，故半径Mg2+大于Al3+，A错误；B．同一周期，从左到右元素的金属性减弱，其最高价氧化物对应水化物的碱性减弱，故最高价氧化物对应水化物的碱性：X>Y>Z，B正确；C．Al(OH)3具有两性，既能和强碱氢氧化钠反应，又能与强酸HClO4反应，C正确D．Cl2及其正一价含氧酸为HClO，均具有氧化性，D正确；故选A。二、填空题16．(1) 氢 (2)C(3) 共价键(或极性键或极性共价键都可)(4)HClO4＞H2CO3(5)S2-＞N3-＞Na+(6)NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O【分析】根据各元素在元素周期表中的位置可知，①~⑧号元素分别为H、C、N、O、Na、Al、S、Cl。解析：（1）①为氢元素；④为O元素，原子结构示意图为；（2）同周期自左至右元素的非金属性增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性增强，故选C；（3）C和O组成的能引起温室效应的化合物为CO2，电子式为，其中含有O原子和C原子形成的极性共价键；（4）非金属C＜Cl，所以最高价氧化物对应水化物的酸性从强到弱的顺序为HClO4＞H2CO3；（5）③、⑤、⑦三种元素的离子分别为N3-、Na+、S2-，电子层数越多离子半径越大，电子层数相同，核电荷数越小离子半径越大，所以半径从大到小顺序为S2-＞N3-＞Na+；（6）元素⑤⑥对应的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，二者反应生成偏铝酸钠和水，化学方程式为NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O。17．(1) +4 (2) F < < (3)解析：（1）硅元素处于第ⅣA族，因此Si的最高化合价为+4价，Cl的最高价是+7价，则最高价氧化物对应的水化物的化学式为，Bi是第ⅤA族元素，最高价是+5价，则最高价氧化物的化学式为。（2）①同主族从上到下非金属性逐渐增强，简单氢化物的稳定性逐渐增强，因此阴影部分元素简单气态氢化物热稳定性最强的元素是F。②同周期自左向右非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，则酸性：＜。③同主族从上到下非金属性逐渐增强，简单氢化物的还原性逐渐增强，则氢化物的还原性：＜。（3）N的氢化物氨气和它的最高价含氧酸硝酸反应的化学方程式。18． Na K Mg Al C O Cl Ar Ar解析：根据元素在周期表中的位置，A是第三周期I A族元素，A是Na元素；B是第四周期I A族元素，B是K元素；C是第三周期IIA族元素，C是Mg元素；D是第三周期IIIA族元素，D是Al元素；E是第二周期IVA族元素，E是C元素；F是第二周期VIA族元素，F是O元素；G是第三周期VIIA族元素，G是Cl元素；H是第三周期0族元素，H是Ar元素。这8种元素中，Ar原子最外层有8个电子，结构稳定，所以化学性质最不活泼的是Ar。19．(1)1和4(2)3(3) 不相同 相同(4)18 g/mol解析：（1）具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素；属于互为同位素关系的是①、、；④、、；（2）同素异形体是同种元素组成的单质；互为同素异形体关系的是③石墨、金刚石；（3）第②组代表的各物质为不同氢元素的核素组成的氢单质，其物理性质存在差异，但化学性质相同；（4）由①和④的各核素组成的三原子化合物(水)的相对分子质量中最小的一种分子为，摩尔质量是18g/mol。20． 5：2 1：3 AlMg3(OH)5(CO3)2·2H2O解析：(1) 、、，，，则；(2)过量OH-，即Mg(OH)2的质量为1.74g，，根据电荷守恒，n(Al3+)=0.01mol，n(Al3+)：n(Mg2+)=1：3；(3) 受热分解产生0.81g水，，，故，故该碱式盐的化学式为AlMg3(OH)5(CO3)2·2H2O。21． Mg(OH)2 AlO+H++H2O=Al(OH)3↓ CO2 130【分析】向所得悬浊液中加入盐酸时，0-A时固体质量不变，表示没有沉淀生成，说明溶液中NaOH过量，溶液中铝离子完全转化为偏铝酸根离子，A点的沉淀为Mg(OH)2，然后盐酸与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，到B点时偏铝酸钠完全反应，则B点的沉淀物为Mg(OH)2和Al (OH)3，C点沉淀全部溶解，溶质为NaCl、AlCl3、MgCl2，B到C点发生的反应是Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O，Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O，据此分析解答。解析：(1)根据上述分析可知，A点的沉淀为Mg(OH)2；(2)A-B段，盐酸和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，离子反应方程式为AlO+H++H2O=Al(OH)3↓；(3)分离MgCl2和AlCl3两种溶质，可利用Al(OH)3表现两性，先加入过量的NaOH溶液，发生Mg2＋＋2OH-=Mg(OH)2↓，Al3＋＋4OH-=＋2H2O，然后过滤，向沉淀中加入盐酸，Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O，因为Al(OH)3表现两性，溶于强酸，因此向滤液中先通入足量CO2，＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋，然后过滤，向沉淀中加入盐酸，得到氯化铝；(4)根据铝原子守恒得n(AlCl3)=n()=0.02mol，由Na+离子和Cl-离子守恒得，原混合物中n(NaOH)=n(NaCl)=n(Cl-)=2n(MgCl2)+3n(AlCl3)+n(HCl)=0.02mol×2+0.02mol×3+0.03L×1mol/L=0.13mol，C点溶液为MgCl2、AlCl3和NaCl混合液，C点所加盐酸用于中和原混合物中的NaOH，此时所加盐酸物质的量：n(HCl)=n(NaOH)=0.13mol；C点所表示盐酸的体积为：V=。22． SO3 2H2S+O2=2S↓+2H2O 弱 半径逐渐增大，核内质子数对核外电子的束缚能力逐渐减弱 Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O解析：（1）+6价硫元素的氧化物为SO3；（2）-2价硫元素的气态氢化物为H2S，其电子式为：；-2价硫元素具有较强的还原性，能够与空气中氧气发生氧化还原反应生成硫单质，其溶液长期在空气中放置容易变浑浊，其反应为：2H2S+O2=2S↓+2H2O；硫的氧化物中，硫元素呈正价，氧元素呈负价，由此可知非金属性O>S；同主族元素最外层电子数相同，从上至下电子层数逐渐增加，半径逐渐增大，核内质子数对核外电子的束缚能力逐渐减弱，因此其得电子能力逐渐减弱；（3）Na2SO3中S元素呈+4价，Na2SO3为强碱弱酸盐，能与非氧化性酸反应生成SO2，其反应方程式为：Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O。23． 2CO（g）+SO2（g）=S（s）+2CO2（g）△H=-270 kJ•mol-1 变蓝 缺少尾气处理装置 Na2SiO3 饱和NaHCO3解析：(1)已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H2=+172.5kJ/mol③S(s)+O2(g)=SO2(g)△H3=-296.0kJ/mol根据盖斯定律，①-②-③得到反应的热化学方程式为：2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H=△H1-△H2-△H3=-270 kJ•mol-1；(2)①KMnO4与浓盐酸反应生成氯气，氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应生成碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色，故C中溶液变为蓝色，氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应离子方程式为：Cl2+2I-＝2Cl-+I2，则证明了非金属性：Cl＞I，过量的氯气会逸散到空气中，污染环境，可用碱液吸收，可用NaOH溶液吸收，则此装置的缺点是缺少尾气处理装置；②碳酸和硅酸钠反应生成硅酸沉淀和碳酸钠，所以C中加Na2SiO3溶液；碳酸钙和盐酸反应是放热反应，放出的热量促进氯化氢挥发，导致制取的二氧化碳中含有HCl，HCl和硅酸钠反应生成硅酸，从而对二氧化碳产生干扰，为防止干扰，用饱和的碳酸氢钠溶液除去HCl，所以应在两装置间添加装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去。