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综合训练题

这是一份高中化学人教版 (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。

(时间：45分钟 满分：100分)


一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项符合题意。)


1．核素2H、15N、18O、34S常被用作陆地生态分析研究。下列说法正确的是( )


A．16O和18O是同一种核素


B．1Heq \\al(18,2)O的摩尔质量为20


C．34S和15N核内的中子数相差9


D．2H＋核外电子数为0


解析：16O、18O是不同的核素，A错误；1Heq \\al(18,2)O的摩尔质量为20 g/ml，B错误；34S中子数为34－16＝18,15N中子数为15－7＝8，二者中子数差为18－8＝10，C错误。


答案：D


2．下列有关化学用语表示正确的是( )


A．原子核内含有77个质子、115个中子的铱(Ir)原子，eq \\al(115, 77)Ir


B．CO2的电子式是eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)eq \\al(·,·)Ceq \\al(·,·)eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))


C．次氯酸的结构式为H—Cl—O


D. eq \\al(18, 8)O2－离子结构示意图eq \a\vs4\al\c1()


解析：A项中符号应为eq \\al(192, 77)Ir，A错误；C项中结构式为H—O—Cl，C错误；D项中示意图应为eq \a\vs4\al\c1()，D错误。


答案：B


3．重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是( )


A．氘(D)原子核外有1个电子


B．1H与D互称同位素


C．H2O与D2O互称同素异形体


D．1Heq \\al(18,2)O与Deq \\al(16,2)O的相对分子质量相同


解析：同素异形体是指同种元素组成的不同单质。H2O和D2O都是化合物，故C项错误。


答案：C


4．原子核外任意电子层上所容纳电子的最大数目为2n2。下列叙述不正确的是( )


A．n只能取1时，对应的元素最多有2种


B．n＝3时，该电子层上的电子数一定是18


C．n＝3时，该电子层上的电子数可能是6


D．n只能取2时，有关原子的核外有2个电子离原子核最近、能量最低


解析：A.n只能取1时，该电子层上的电子数是1或2，对应的元素是氢或氦。B.n＝3时，该电子层上的电子数最多为18，也可能小于18。C.n＝3，且该电子层为最外层时，其中的电子数为6是合理的。D.n只能取2时，有关原子的核外有K和L 2个电子层，K层有2个电子，这2个电子离原子核最近、能量最低。


答案：B


5．下列说法中正确的是( )


A．非金属元素呈现的最高化合价不超过元素原子的最外层电子数


B．非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数


C．最外层有2个电子的原子都是金属原子


D．最外层有5个电子的原子都是非金属原子


解析：非金属元素的最高正价与其最外层电子数相等，故A项正确，B项错误。稀有气体元素He最外层为2个电子，锑元素是原子最外层为5个电子的金属元素，故C、D两项错误。


答案：A


6．下列有关化学键的叙述正确的是( )


A．离子化合物中一定含有离子键


B．单质分子中均不存在化学键


C．含有极性键的分子中一定不含非极性键


D．含有共价键的化合物一定是共价化合物


解析：特别注意：离子化合物中一定含有离子键，共价化合物中一定含有共价键；含有离子键的化合物一定是离子化合物，但含有共价键的化合物不一定为共价化合物，如NaOH、NH4Cl等，A正确，D错误；化学键既可以存在于化合物中，也可以存在于双原子或多原子的单质分子中，如O2、O3，B错误；极性键和非极性键可以共存于同一分子中，如H2O2，C错误。


答案：A


7．X、Y是元素周期表第ⅦA族中的两种元素。下列叙述能说明X的非金属性比Y强的是( )


A．X原子的电子层数比Y原子的电子层数多


B．Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来


C．X的单质比Y的单质更容易与氢气反应


D．同浓度下X的氢化物水溶液比Y的氢化物水溶液的酸性强


解析：因X、Y是元素周期表中第ⅦA族的元素，若X原子的电子层数多，则说明X比Y的非金属性弱，A错误；B项事实说明Y比X更活泼，B错误；根据单质与H2化合的难易判断，X2与H2化合更容易，说明氧化性：X2>Y2，则非金属性：X>Y，C正确；非金属元素氢化物水溶液酸性的强弱不能作为元素非金属性强弱的判断依据，D错误。


答案：C





8．图中，a、b、c、d、e为元素周期表中前四周期的一部分元素，下列有关叙述正确的是( )


A．元素b位于ⅥA族，有＋6价、－2价两种常见化合价


B．五种元素中，元素e的性质最稳定


C．元素c和d的最高价氧化物对应水化物的酸性：c>d


D．元素c和e的气态氢化物的稳定性：c>e


解析：图中，a为稀有气体元素氦，是5种元素中最稳定的，b是氧元素，没有＋6价；c的非金属性比d弱，因此c的最高价氧化物对应水化物的酸性比d的弱；c的非金属性比e强，因此c的气态氢化物的稳定性比e强。


答案：D


9．a、b、c、d是四种短周期元素，a、b、c同周期，c、d同主族。a的原子结构示意图为，b与d形成的化合物的电子式为，则下列叙述中正确的是( )


A．原子序数：a>b>c


B．d单质最活泼


C．原子半径：a>c>d


D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：d>a>c


解析：根据核外电子排布规律知，x＝2，a为Si，由b、d形成的化合物的电子式可知b为Na，d为N，c、d同主族，则c为P。原子序数：c>a>b，A错误；N2中含有N≡N键，性质很稳定，B错误；原子半径：a>c>d，C正确；最高价氧化物对应的水化物的酸性：d>c>a，D错误。


答案：C


10．元素X、Y、Z的原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X＋与Z2－具有相同的核外电子排布。下列推测不正确的是( )


A．同周期元素中X的金属性最强


B．原子半径：X>Y，离子半径：X＋>Z2－


C．同族元素中Z的氢化物稳定性最高


D．同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强


解析：由X＋与Z2－具有相同核外电子排布分析：X若为K，则Z为S，根据X、Y、Z原子序数之和为36推测Y只能为H，显然与“X、Y在同一周期”不符。所以X只能为Na，Z为O，Y为Cl，结合元素周期律可知B项不正确。


答案：B


11．已知W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增大。W、Z同主族，X、Y、Z同周期，其中只有X为金属元素。下列说法一定正确的是( )


A．原子半径：X>Y>Z>W


B．W的含氧酸的酸性比Z的含氧酸的酸性强


C．W的气态氢化物的稳定性小于Y的气态氢化物的稳定性


D．若W与X原子序数差为5，则形成化合物的化学式为X3W2


解析：由于原子序数按W、X、Y、Z依次增大，W与Z是同一主族的元素，而X、Y、Z是同一周期的元素，且只有X是金属元素，则这四种元素在周期表中的相对位置为：





则原子半径X>Y>Z>W，A项正确；若W为N元素，酸性；HNO2Y，气态氢化物的稳定性W>Y，C项错误；若W与X原子序数差5，当W为N元素，则X为Mg元素，可形成Mg3N2，当W为O元素，则X为Al元素，可形成Al2O3，D项错。


答案：A


12．四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同电子层结构，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W与Y同族，Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是( )


A．简单离子半径：W

B．W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性


C．气态氢化物的热稳定性：W

D．最高价氧化物的水化物的酸性：Y>Z


解析：根据“X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的”可知X为Na，结合题给条件推出W为O(或N)，Y为S(或P)，Z为Cl。Cl－具有3个电子层，Na＋、O2－(或N3－)只有2个电子层，所以Cl－的半径大于Na＋、O2－(或N3－)的半径，Na＋、O2－(或N3－)具有相同的电子层结构，则核电荷数越小，离子半径越大，所以简单离子半径为Cl－>O2－(或N3－)>Na＋，故A项错误；非金属性越强，气态氢化物越稳定，故C项错误；非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，故D项错误。


答案：B


二、非选择题(本题包括4小题，共52分)





13．(12分)W、X、Y、Z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。请回答下列问题：


(1)写出四种元素的元素符号：


W________；X________；Y________；Z______。


(2)四种元素的所有化合价中，最低负化合价为________价，最高正化合价为________价。


(3)甲和乙分别是由W、X、Y、Z四种元素中的三种元素组成的常见化合物，化合物甲具有消毒杀菌作用，其化学式为______________；化合物乙是一种常见的化肥，其化学式为____________。


(4)HYO3的酸性比HWO强，有人据此认为Y的非金属性强于W，你认为这种看法是否正确，说明理由：____________________________。


解析：(1)Y和Z的单质是空气中的主要成分，且r(Y)>r(Z)，故Y是氮元素、Z是氧元素，进而推知X为氢元素；r(W)>r(Z)，原子序数W>Z，所以W只能是第三周期元素，W最外层有7个电子，故W是氯元素。(2)N的最低化合价为－3价，Cl的最高化合价为＋7价。(3)由H、N、O、Cl中的三种元素组成的具有消毒杀菌作用的化合物是次氯酸；化合物乙是氮肥，可能是氯化铵或硝酸铵或NH3·H2O。


答案：


(1)Cl H N O


(2)－3 ＋7


(3)HClO NH4Cl(或NH4NO3或NH3·H2O)


(4)不正确，HClO不是氯的最高价含氧酸


14．(12分)某学生在做元素性质与原子结构关系的实验时，设计了一套实验方案，并记录了有关的实验现象。请帮助该学生整理并完成实验报告。


(1)实验目的


探究同一主族元素性质的递变规律。


(2)实验用品


仪器：试管、胶头滴管


药品：新制氯水、新制溴水、溴化钠溶液、碘化钠溶液、四氯化碳


(3)实验内容(在下表横线中填写相关内容)


(4)实验结论：______________________________。


(5)问题和讨论


①上述两个实验中发生反应的离子方程式分别为______________________________、______________________________。


②由于氟单质过于活泼，所以很难设计出一个简单的实验来验证其氧化性的强弱。试列举两项事实说明氟的非金属性比氯的强：______________________、________________________。


解析：向溴化钠溶液中加入新制氯水，发生反应：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，证明氧化性：Cl2>Br2；再加入四氯化碳后，振荡静置，溶液分层，上层近无色，下层呈橙红色。向碘化钠溶液中加入新制溴水，发生反应：Br2＋2I－===I2＋2Br－，证明氧化性：Br2>I2；再加入四氯化碳后，振荡静置，溶液分层，上层近无色，下层呈紫红色。两个实验说明：同主族元素从上到下，元素原子的得电子能力逐渐减弱。


答案：


(3)①橙红 ②紫红


(4)同主族元素从上到下，元素原子的得电子能力逐渐减弱


(5)①Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ 2I－＋Br2===2Br－＋I2


②HF的稳定性比HCl的强 F2能置换出水中的氧，而Cl2不能置换出水中的氧(其他合理答案也可)


15．(16分)某中学化学兴趣小组同学为探究元素周期律，设计了如下一系列实验。


Ⅰ.(1)将物质的量均为1 ml的钠、钾、镁、铝分别投入足量的0.1 ml·L－1的盐酸中，试预测实验结果：____________与盐酸反应最剧烈，________与盐酸反应最慢。


(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合，反应生成NH3·H2O，从而验证NaOH的碱性强于NH3·H2O的，继而可以验证Na的金属性强于N的，你认为此设计是否合理？并说明理由


_______________________________________________________


____________________________________________________





Ⅱ.利用下图所示装置可以验证元素的非金属性的变化规律。





(3)仪器A的名称为________，仪器D的作用是


_______________________________________________________________。


(4)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2，请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性强于硫的：装置A、B、C中所装药品分别为________、________、________，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为________。


(5)若要证明非金属性：C＞Si，则A中应加入________，B中应加入Na2CO3，C中应加入________溶液，观察到C中的现象为


________________________________________________________________。


解析：由题中所给药品可知，可用Na2S与氯气发生置换反应判断氯和硫的非金属性强弱，因为无加热装置，所以只能选择KMnO4与浓盐酸反应制取氯气；由B中药品Na2CO3可知，可用元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱来判断其非金属性的强弱，所以A中应加入硫酸，B、C装置中应加入相应的盐。


答案：


(1)钾 铝


(2)不合理，用碱性强弱来判断元素的金属性强弱时，一定要用元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱进行判断，NH3·H2O不是N元素的最高价氧化物对应的水化物


(3)分液漏斗 防止倒吸


(4)浓盐酸 KMnO4 Na2S S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－


(5)硫酸 Na2SiO3 有白色胶状沉淀产生


16．(12分)


(1)N2、H2O、Na2O2、CaCl2、KOH、NaF中，既含有离子键，又含有共价键的物质是________，属于共价化合物的是________。


(2)用电子式写出CaCl2、HCl的形成过程。


①CaCl2的形成过程


_______________________________________________________________；


②HCl的形成过程


_______________________________________________________________。


(3)氮化钠(Na3N)是科学家制备的一种重要化合物，它与水作用产生NH3。请写出Na3N的电子式：


_______________________________________________________________。


(4)Na3N与盐酸反应生成两种盐，反应的化学方程式为


_______________________________________________________________。


解析：


(1)N2中含有共价键，H2O中含有共价键，Na2O2中含有离子键和共价键，CaCl2中含有离子键，KOH中含有离子键和共价键，NaF中含有离子键，因此既含有离子键，又含有共价键的物质是Na2O2、KOH，属于共价化合物的是H2O。


(2)①CaCl2属于离子化合物，它的形成过程为





②HCl属于共价化合物，它的形成过程为


Heq \a\vs4\al\c1(×)＋eq \a\vs4\al\c1(·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)―→Heq \\al(×,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)


(3)氮化钠(Na3N)是离子化合物，其电子式是


(4)Na3N与盐酸反应生成两种盐，根据原子守恒可知该两种盐是氯化钠和氯化铵，因此反应的化学方程式为Na3N＋4HCl===3NaCl＋NH4Cl


答案：


(1)Na2O2、KOH H2O


(2)①


②Heq \a\vs4\al\c1(×)＋eq \a\vs4\al\c1(·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)―→Heq \\al(×,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)


(3)


(4)Na3N＋4HCl===3NaCl＋NH4Cl








序号
实验方案
实验现象
①
向盛有少量溴化钠溶液的试管中滴加少量新制氯水，振荡，再加入少量四氯化碳，振荡后静置
液体分为两层，下层呈________色
②
向盛有少量碘化钠溶液的试管中滴加少量新制溴水，振荡，再加入少量四氯化碳，振荡后静置
液体分为两层，下层呈________色