第四章《物质结构 元素周期律》测试卷 人教版（2019）高中化学必修第一册

第四章《物质结构元素周期律》测试卷一、单选题(共15小题)1.下列有关锂、钠、钾、铷、铯说法不正确的是()A．核电荷数依次增大B．最外层电子数依次增多C．核外电子层数依次增多D．原子半径依次增大2.在下列元素中，与氢气反应需要持续加热才能进行的是()A．氟B．氯C．溴D．碘3.关于元素周期表的说法正确的是()A．元素周期表有8个主族B．ⅠA族的元素都是金属元素C．元素周期表有7个周期D．短周期是指第一、二周期4.已知短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC2－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是()A．原子半径：A>B>C>DB．离子半径：C2－>D－>B＋>A2＋C．原子序数：d>c>b>aD．原子最外层电子数：A>B>D>C5.学生将一小块金属钾投入滴有酚酞的水中，这种操作能证明下述四点性质中的()①钾比水轻；②钾的熔点较低；③钾与水反应时要放出热量；④钾与水反应后溶液显碱性A．仅①④B．仅④C．除②外D．全部6.以下关于分子间作用力的叙述不正确的是()A．是一种较弱的化学键B．分子间作用力较弱，破坏它所需能量较少C．分子间作用力对物质的熔、沸点有影响D．稀有气体原子间存在分子间作用力7.如图是周期表中短周期的一部分，A、B、C三种元素原子核外电子数之和等于B的质量数，B原子核内质子数和中子数相等。下面叙述中不正确的是()A．三种元素的原子半径的大小顺序是B＜A＜CB．A元素最高价氧化物对应水化物具有强氧化性和不稳定性C．B元素的氧化物和氢化物的水溶液都呈酸性D．C元素的单质是非金属单质中唯一能跟水激烈反应的单质8.下列物质中，属于共价化合物的是()A．氯化铵B．硝酸C．氯化钠D．金刚石9.已知两元素A与B的原子序数分别为a、b，且原子半径B＞A，则a与b的相对大小关系是()A．a一定大于bB．a一定小于bC．若元素A、B在同一周期，则a一定大于bD．若元素A、B不在同一周期，则a一定大于b10.某化合物XY2的Y－的粒子示意图可能是()A．B．C．D．11.下列关于离子键和离子化合物的说法正确的是()A．阴、阳离子间通过静电引力形成离子键B．阴、阳离子间通过离子键一定能形成离子化合物C．离子化合物都能导电，它们都是电解质D．只有活泼金属元素和活泼非金属元素化合时，才能形成离子键12.下列说法中正确的是()A．金属只有正价，非金属只有负价B．氟无正价，氧无最高正价C．主族元素的最高正价等于其原子最外层电子数D．同周期元素的最外层电子数越多，原子半径越大13.钾与钠在性质上具有很大的相似性，但钾比钠的活泼性强，下面是根据钠的性质对钾的性质的预测，其中正确的是()A．钾是银白色金属，硬度大，熔点高B．钾在空气可以被空气中的氧气所氧化，且产物只有氧化钾C．钾能与水反应，但不如钠与水的反应剧烈，产物都有氢气D．钾也可以与氯气反应，但比钠与氯气的反应剧烈14.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15.短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大，a的最外层电子数是电子层数的2倍，b的最外层电子数是电子层数的3倍，a、c的最外层电子数之和为6，d的核外电子数等于b的核外电子数加8。下列叙述错误的是()A．a和b可形成气态化合物B．c的原子半径小于d的原子半径C．b和c可以形成化合物D．a和d最高价氧化物的水化物均呈酸性二、实验题(共3小题)16.某课外活动小组研究金属钾的性质。他们首先通过分析钾与钠的原子结构示意图及查阅有关资料，知道钾与钠属于同一类物质，在性质上有许多相似之处。但在金属活动性顺序表中，钾排在钠的前面，钾在空气中燃烧的产物是超氧化钾(KO2)。(1)预测钾的化学性质，完成下列反应的化学方程式：①钾在氯气中燃烧____________________________；②点燃钾剧烈燃烧_____________________________；③将小块钾投入冷水中______________________________；(2)推测钾在自然界中的存在方式是(填“游离态”或“化合态”)________。(3)该小组研究钾的性质时用到的主要方法有____________________________________。(4)他们研究金属钾性质的程序是__________________________________。17.某校化学学习小组分别设计了一组实验来探究元素周期律。第一小组根据元素非金属性与其对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图1装置来一次性完成同主族元素非金属性强弱比较的实验探究。[查阅资料]Ⅰ.常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。Ⅱ.H2SiO3难溶于水。实验药品：大理石、碳酸钠粉末、稀硝酸、硅酸钠溶液。[探究过程](1)第一小组为比较N、C、Si的非金属性强弱，以图1装置进行实验：①烧杯C中现象为______________，发生反应的离子方程式为__________________________。②实验预期结论：________________________________________________________________。③存在问题：____________________________________________________________________。(2)第二小组设计了如图2装置来验证卤素单质的氧化性，A、B、C三处分别是蘸有溴化钠溶液的棉花、湿润的淀粉碘化钾试纸、湿润的红色纸条。①写出A处反应的离子方程式：____________________________________________________。②B处实验现象是_______________________________________________________________。③实验预期结论：________________________________________________________________。④存在问题：____________________________________________________________________。18.根据下图所示装置回答以下问题。已知：①KMnO4常温下与浓盐酸反应可制得Cl2。②H2SiO3不溶于水。(1)利用如图装置可以验证元素非金属性的变化规律。图中A装置的名称是________________。干燥管D的作用是____________。(2)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：烧瓶中发生反应的离子方程式为______________________________________________________________________________________________________________________。装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为______________________________。(3)若要用此装置证明酸性：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3，进而证明非金属性：N＞C＞Si，从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到的物质：①稀HNO3②稀盐酸③碳酸钙④Na2SiO3溶液⑤SiO2试剂A与C分别为________(填序号)；试管中发生反应的离子方程式为__________________。有同学认为此实验不能说明N、C、Si的非金属性强弱，你认为原因是_____________________________________________________________________________________________________。三、计算题(共2小题)19.实验室制取氯气，将多余的氯气用100mL1.7mol·L－1的氢氧化钠溶液完全吸收。对吸收后的溶液进行分析化验，测知c(OH－)＝0.1mol·L－1(不考虑反应前后溶液的体积变化)。ClO－和ClO的物质的量浓度之比为5∶1。(1)吸收氯气消耗氢氧化钠的物质的量为________。(2)被氧化氯气的物质的量为________，被还原氯气的物质的量为________。(3)若采用二氧化锰和浓盐酸共热的方法制氯气，制备尾气中的氯气所消耗的二氧化锰的质量为________。20.有氯化钠和碘化钠的混合物共26.7g，溶于水，通入足量氯气后，蒸干、灼烧，固体质量变为17.55g。(1)原混合物中碘化钠的质量是________。(2)原混合物中氯化钠的质量分数是________。四、填空题(共3小题)21.元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律。下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089nm)：(1)用元素代号标出它们在周期表中的对应位置(以下为周期表的一部分)(2)B元素处于周期表中第________周期第________族。(3)B的最高价氧化物对应水化物与C的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式____________________________。(4)上述五种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是________(填化学式)。(5)C，E形成的化合物为________(填化学式)。22.元素A原子获得2个电子或元素B原子失去1个电子后形成的离子都与OH－具有相同的电子数，则：(1)A是________，B是________。(2)离子半径大小：A2－______(填“＞”“＜”或“＝”)B＋。(3)在两种元素形成的化合物中，标出它们的化合价________________，并写出与水反应生成O2的化学方程式：_______________________________________________________________。23.(1)A元素的阴离子、B元素的阴离子和C元素的阳离子具有相同的电子层结构。已知A的原子序数大于B的原子序数。则A、B、C三种元素的原子序数由大到小的顺序是____________，A、B、C三种元素的离子半径由大到小的顺序是____________。(2)Y为短周期元素，若其最高价氧化物对应水化物的化学式为HYO3，则此时Y元素的化合价为________，Y原子的最外层电子数为________，其气态氢化物的化学式为________。

答案解析1.【答案】B【解析】碱金属(锂、钠、钾、铷、铯)元素位于同一主族，从上到下，其核电荷数依次增大，核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大。2.【答案】D【解析】氟、氯、溴、碘原子半径依次减小，得电子能力依次减弱，与氢气反应的能力越来越弱，碘单质需要持续加热才能发生反应。3.【答案】C【解析】元素周期表有7个横行7个周期，其中一、二、三周期为短周期，四、五、六周期为长周期；元素周期表有18列16个族，其中有7个主族、7个副族、一个零族和一个Ⅷ族。第ⅠA族中的氢元素为非金属元素。4.【答案】B【解析】原子序数＝核电荷数＝原子核外电子数，aA2＋、bB＋、cC2－、dD－的电子层结构相同，即核外电子数相同，根据离子电荷的多少及正负，推知电子层数：A＝B>C＝D，原子序数：a>b>d>c，原子最外层电子数：B<A<C<D。当电子层数相同时，核电荷数越多，原子半径越小，结合电子层数A＝B>C＝D，所以原子半径：B>A>C>D。当电子层结构相同时，核电荷数越多，离子半径越小，推知离子半径：C2－>D－>B＋>A2＋。只有B正确。5.【答案】D【解析】根据钾与水反应的实验现象：钾浮在水面上游动，说明具有性质①，金属钾熔成小球说明具有性质②③(熔点小于100℃)，由于溶液呈红色(加酚酞)说明具有性质④。6.【答案】A【解析】化学键是物质内成键原子或离子间较强的相互作用，而分子间作用力是一种比化学键弱得多的作用力，破坏它所需能量较少。物质的分子间作用力越大，其熔点、沸点越高。稀有气体是单原子分子，原子间不存在化学键，只存在着微弱的分子间作用力。7.【答案】A【解析】由图可知：短周期A、C处于第二周期，B处于第三周期，设B原子序数是x，则A的原子序数是x－9、C原子序数是x－7，由题意可知：x－9＋x＋x－7＝2x，解得x＝16，A为氮元素(硝酸具有强氧化性、不稳定性易分解)，B为硫元素(二氧化硫、三氧化硫、硫化氢的水溶液都呈酸性)，C为氟元素(非金属性最强)。8.【答案】B【解析】氯化铵(盐)和氯化钠(盐)属于离子化合物；硝酸(酸)属于共价化合物，金刚石属于单质。9.【答案】C【解析】根据元素周期律可知，若A、B在同一周期，而原子半径B＞A，所以原子序数a＞b，C正确；若在同一主族中，当原子半径B＞A时，原子序数b＞a，所以两种情况都有可能，A、B、D错误。10.【答案】D【解析】Y－是带1个单位负电荷的阴离子，选项D项(为Cl－)正确。11.【答案】B【解析】离子键是阴、阳离子间的静电引力与静电斥力，达到平衡时的一种静电作用；离子化合物是阴、阳离子通过离子键而形成的化合物；它们都是电解质，固态时不能导电，其水溶液或熔融状态下能导电；非金属元素原子间可能形成离子键，如氯化铵中的铵根离子与氯离子形成离子键。12.【答案】B【解析】同周期元素的最外层电子数越多，其原子半径越小(稀有气体元素除外)。13.【答案】D【解析】钠和钾都是硬度小、熔点低的银白色金属；钾暴露在空气中，既可以被空气中的氧气氧化，还能与空气中的水蒸汽反应生成氢氧化钾；钾的活泼性比钠强，钾与水、酸或氯气等反应时都比钠剧烈。14.【答案】A【解析】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，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。15.【答案】B【解析】由题意可知a为碳，b为氧，c为镁，d为硫。C、O可以形成气态化合物CO、CO2等，A项正确；Mg、S同周期，原子半径：Mg＞S，B项错误；MgO为化合物，C项正确；C、S的最高价氧化物对应的水化物分别为H2CO3、H2SO4，均呈酸性，D项正确。16.【答案】(1)2K＋Cl22KClK＋O2点燃,KO22K＋2H2O===2KOH＋H2↑(2)化合态(3)观察法、分类法、比较法、实验法(4)预测钾的物理性质和化学性质、利用实验来验证预测、作出正确分析和判断【解析】钠与钾都是活泼金属，它们都能与氯气化合生成金属氯化物；都能与水剧烈反应生成强碱和氢气；在空气中都极易被氧化生成氧化物(氧化钠与氧化钾)；燃烧时钠生成过氧化钠(Na2O2)，钾生成超氧化钾(KO2)；它们在自然界中都以化合态的形式存在。研究钾的性质时用到方法有：观察法、分类法、比较法、实验法。首先观察钾的外观性质，并查阅有关资料后，知道钾与钠属于同一类物质(用了分类的观点)，得知它们在结构和性质上有许多相似之处。预测后，用实验法来验证自己的想法，在实验中用观察法来推测产物，再通过比较、分析、综合得出结论。研究金属钾性质的程序是：预测钾的物理性质和化学性质、利用实验来验证预测、作出正确分析和判断。17.【答案】(1)①溶液变浑浊CO2＋SiO＋H2O===H2SiO3↓＋CO②非金属性：C＞Si③稀硝酸有一定的挥发性，影响C和Si非金属性强弱的判断(2)①Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－②试纸变蓝③氧化性：Cl2＞Br2＞I2④无法判断Br2和I2的氧化性【解析】(1)验证元素的非金属性与其对应最高价含氧酸之间的关系，可根据强酸制弱酸的反应原理，用稀硝酸与大理石反应生成二氧化碳，再将二氧化碳通入硅酸钠溶液中，生成硅酸沉淀。由此可说明硝酸、碳酸及硅酸酸性的强弱，但硝酸有挥发性，影响了最后结果的判断。(2)氯气能与溴化钠溶液发生置换反应，生成单质溴和氯化钠；氯气能与碘化钾溶液发生置换反应，生成单质碘，碘遇淀粉变蓝色；但无法判断Br2和I2的氧化性。18.【答案】(1)分液漏斗防倒吸(2)2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2OCl2＋S2－===S↓＋2Cl－(3)①、④CO2＋H2O＋SiO===H2SiO3↓＋COHNO3有挥发性，也会和硅酸钠反应生成硅酸【解析】(2)设计实验验证非金属性：Cl＞S，利用氯气与Na2S的氧化还原反应可验证，则装置A、B、C中所装药品应分别为浓盐酸、KMnO4、Na2S溶液，烧瓶中发生反应的离子方程式为2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，装置C中发生反应的离子方程式为Cl2＋S2－===S↓＋2Cl－。(3)探究元素非金属性强弱，由图可知应是利用最高价含氧酸的酸性强弱比较，所以A中试剂为稀硝酸，B中为碳酸钙，C中为Na2SiO3溶液；所以试剂A、C分别为①、④。试管中为Na2SiO3溶液，向其中通入CO2生成硅酸白色沉淀，发生反应的离子方程式为CO2＋H2O＋SiO===H2SiO3↓＋CO；通入试管中的CO2气体中混有挥发出的硝酸，硝酸也能与硅酸钠溶液反应生成硅酸，无法确定CO2是否与硅酸钠溶液反应，即不能说明N、C、Si的非金属性强弱。19.【答案】(1)0.16mol(2)0.03mol0.05mol(3)6.96g【解析】(1)反应前氢氧化钠的物质的量＝0.1L×1.7mol·L－1＝0.17mol，反应后氢氧化钠的物质的量＝0.1L×0.1mol·L－1＝0.01mol，反应消耗氢氧化钠的物质的量＝0.17mol－0.01mol＝0.16mol。(2)由8Cl2＋16NaOH===5NaClO＋NaClO3＋10NaCl＋8H2O可知，反应消耗氯气的物质的量＝0.16mol÷16×8＝0.08mol，被氧化氯气的物质的量＝0.08mol÷8×6÷2＝0.03mol，被还原氯气的物质的量＝0.08mol－0.03mol＝0.05mol。(3)由(2)可知，尾气中的氯气为0.08mol，由MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O可知，反应消耗二氧化锰的质量＝0.