第四章物质结构元素周期律巩固练习（含解析）2022-2023学年高一上学期化学人教版（2023）必修第一册

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一、单选题

1．短周期主族元素a、b、c、d原子序数依次增大，a是短周期主族元素中原子半径最小的元素，b是地壳中含量最多的元素，c元素的单质常用作半导体材料，d元素的最高正价与最低负价的代数和为6。下列说法不正确的是（）

A．d单质在常温下是气体

B．原子半径：r(c)>r(d)>r(b)

C．简单氢化物的沸点：d>b

D．最高价氧化物对应水化物的酸性：d>c

2．卤族元素随着原子核电荷数的增加，下列叙述不正确的是

A．原子半径依次增大B．单质的熔沸点逐渐升高

C．卤离子的还原性逐渐减弱D．氢化物的热稳定性依次减弱

3．W、X、Y、Z是周期表中前20号的主族元素，原子序数依次增大。W、X、Y的原子最外层电子数之和为13，X与Z同主族，实验室可用Z的最高价氧化物的水化物稀溶液检验W的最高价氧化物。下列说法正确的是

A．失去电子能力：X>Z>W

B．原子半径：Z>Y>X

C．W、X、Y、Z的最高正化合价依次为＋4、＋2、＋7、＋2

D．W与Y形成的化合物含有极性键，不含有非极性键

4．向含有KBr和KI的混合溶液中通入过量的Cl2充分反应后，将溶液蒸干，并灼烧所得的物质，最后剩余的固体物质是（）

A．KCl和KIB．KBrC．KClD．KCl和I2

5．在含有NaBr和NaI的溶液中通入足量Cl2，然后把溶液蒸干，并将所得固体灼烧，最后剩余的物质是()

A．NaCl和NaBrB．NaCl和I2C．NaClD．NaCl、NaBr和I2

6．某原子的轨道表示式如下，从中得到的信息错误的是

A．位于元素周期表的p区

B．其电离能大于同一周期的相邻元素

C．电子的空间运动状态有7种

D．有3种能量不同的电子

7．下列叙述错误的是

A．6Li和7Li的电子数相等，中子数也相等

B．1H和2H是不同的核素，它们的质子数相等

C．14C和14N的质量数相等，它们的中子数不等

D．13C和14C属于同一种元素，它们互为同位素

8．下列关于物质性质的比较，不正确的是

A．酸性强弱：HIO4＞HBrO4＞HClO4B．稳定性：H2O＞H2S＞PH3

C．碱性强弱：KOH＞NaOH＞LiOHD．金属性强弱：Na＞Mg＞Al

9．NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是

A．1mol氯气与铁反应，转移的电子数为NA

B．286gNa2CO310H2O晶体中所含CO的数目小于NA

C．0.2mol/LNa2S溶液中，则该溶液含有的S2-数可能于大于0.2NA

D．13g13C所含的质子数为0.2NA

10．科学家对原子结构的认识顺序正确的是（）

①道尔顿原子模型；②卢瑟福原子模型；③波尔原子轨道模型；④汤姆生原子模型

A．①②③④B．①③②④C．①④②③D．④②③①

11．前四周期主族元素V、W、X和Y，原子序数依次增大且最外层电子数之和为11，元素V的一种核素可用于文物断代，W的气态氢化物和其最高价氧化物的水化物能形成离子化合物，X是短周期原子半径最大的原子。下列说法正确的是：

A．简单离子半径大小：r(W)Y

D．简单氢化物的稳定性：W>V

12．下列叙述正确的是

A．所有物质中都至少有一种化学键，但离子化合物中也可能含有共价键

B．活泼金属与活泼非金属化合时都能形成离子键

C．由非金属元素形成的化合物一定是共价化合物，同理离子化合物中一定含金属元素

D．共价化合物不可能含有离子键，只含共价键的物质一定是共价化合物

二、填空题

13．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)⑥元素的氢化物是_________(填化学式)

(2)①③⑦三种元素原子半径由大到小的顺序是_________(填元素符号)。

(3)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__________________。

(4)①②③三种元素氧化物对应水化物碱性最强的是_________(填化学式)，①与水反应的化学方程式为_________。

(5)⑦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_________(填序号)

a.⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定

b.⑦最高价氧化物的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物的水化物的酸性

c.⑦能将⑧从其钠盐溶液中置换出来

(6)④与⑤元素形成的分子可能是_________(填字母序号)

14．某同学在画某种元素的一种单核微粒的结构的示意图时，忘记在圆圈内标出其质子数，请你根据下面的提示做出自己的判断。

（1）该微粒是中性微粒，这种微粒的符号是_____；

（2）该微粒的还原性很弱，失去1个电子后变为原子，原子的氧化性很强，该单质与水反应的化学方程式：_____；

（3）该微粒的还原性很弱，失去2个电子后变成原子，该元素在周期表中的位置为_____；

（4）该微粒的氧化性很弱，得到1个电子后变为原子，原子的还原性很强，该单质与水反应的离子方程式_____；

（5）该微粒的符号为X3-，则这种微粒的单质的电子式为___________。

15．实验室加热液体时常加入沸石，其主要成分为。根据其组成元素完成下列填空：

(1)元素Si在周期表中的位置是_______。

(2)沸石中的元素可形成多种化合物；Na元素与原子半径最小的元素组成化合物甲，常作强还原剂，化合物甲的电子式为_______；化合物乙可作为呼吸面具或潜艇氧气的来源，乙是_______(填化学式)；Na与同周期非金属性最强的元素形成的化合物可做调味品，用电子式表示该化合物的形成过程_______。

(3)与氧元素同周期的非金属元素中，简单气态氢化物最稳定的是_______(填化学式)。

(4)Na所在周期的主族元素中，简单离子半径最小的是_______(填离子符号)

(5)2022年我国科学家开始参与研究Uue新元素的合成。Uue与Na同主族，位于第八周期，称为类钫，其一种可能存在的核素原子核中有180个中子，则中A=_______、Z=_______。

16．已知氟、氯、溴、碘在元素周期表中位于同一纵行，都是典型的非金属元素，都能与大多数金属化合生成盐，故统称为卤素。卤素单质都具有氧化性，其氧化性强弱顺序是F2>Cl2>Br2>I2，它们都能与H2、H2O等反应。

（1）若用X2表示卤素单质，则X2与H2化合的化学方程式是________________________，其反应条件难易规律是________________________________________。

（2）氧化性强的卤素单质(如Cl2)能把氧化性弱的卤素从其卤化物(如NaBr或KI)中置换出来。请写出将氯气通入碘化钾溶液中的化学方程式：______________________，离子方程式：________________________________。

17．铅是一种高密度、柔软的蓝灰色金属。2023年7月23日，铅被列入有害水污染物名录。请回答下列问题。

(1)Pb位于第六周期，与C元素同族。请写出它的外围电子排布式___________，对比以下三种氧化物的熔沸点、、，从小到大分别为_____________，请解释原因：____________________。

(2)铅在自然界主要以方铅矿(PbS)及白铅矿()的形式存在，也存在于铅矾()中。中心原子轨道的杂化类型___________，的空间构型____________。

(3)四乙基铅[]曾广泛用作汽油中的抗爆剂，由Pb提供空轨道，有机原子团提供孤电子对形成，该化合物中存在化学键类型有_____________

A．金属键B．离子键C．共价键D．配位键

(4)第三代太阳能电池利用有机金属卤化物碘化铅甲胺()半导体作为吸光材料，具有钙钛矿()的立方结构，其晶胞如图所示：

①比较元素电负性：C_________N(填“>”或“”或“”“＜”)，判断依据是_______。沸点：NH3_______PH3(填“>”“＜”)。

(4)氮的一种氢化物是肼(N2H4)，它的电子式是_______。

(5)PH3和NH3与卤化氢的反应相似，产物的结构和性质也相似。推断PH3与HI反应产物中存在的化学键类型是_______。

19．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①~⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题。

族周期IA0

1①ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA

2②③④

3⑤⑥⑦⑧

（1）元素②的原子结构示意图为_____。

（2）元素③、④、⑤、⑥原子半径由大到小为_____。

（3）上述8种元素中，非金属性最强的是_____。

（4）元素②、③形成的气态氢化物稳定性:_____＞_____；元素①、③、⑤可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出其电子式：_____。

（5）元素⑦的最高价氧化物对应的水化物与元素⑤最高价氧化物对应的水化物溶液反应的离子方程式为_____。

（6）写出金属铜与②最高价氧化物对应的水化物稀溶液反应的离子方程式_____。

（7）从原子结构的角度解释元素③和⑦的非金属性强弱：_____

试卷第1页，共3页

试卷第1页，共3页

参考答案：

1．C

【详解】短周期主族元素a、b、c、d原子序数依次增大，a是短周期主族元素中原子半径最小的元素，则a是H元素；b是地壳中含量最多的元素，则b是O元素；c元素的单质常用作半导体材料，则c是Si元素，d元素的最高正价与最低负价的代数和为6，则d为Cl元素。

A.d是Cl元素，d元素的单质Cl2在常温下是黄绿色有刺激性气味的气体，A正确；

B.同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小；不同周期的元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以原子半径r(c)>r(d)>r(b)，B正确；

C.d、b的简单氢化物分别是HCl、H2O，二者都是由分子构成的物质，分子之间存在分子间作用力，而H2O分子之间还存在氢键，增加了分子之间的吸引力，使物质的熔沸点增大，所以简单氢化物的沸点：dSi，所以酸性HClO4>H2SiO3，即最高价氧化物对应水化物的酸性：d>c，D正确；

故合理选项是C。

2．C

【详解】A．卤族元素随着原子核电荷数的增加，电子层数增多，原子半径增大，A不符合题意；

B．卤族元素随着原子核电荷数的增加，单质的熔沸点升高，B不符合题意；

C．卤族元素随着原子核电荷数的增加，单质的氧化性逐渐减弱，对应离子的还原性逐渐增强，C符合题意；

D．卤族元素随着原子核电荷数的增加，氢化物的热稳定性依次减弱，D不符合题意;

答案选C。

【点睛】卤族元素的递变规律：从上到下，原子半径逐渐增大，单质的熔沸点升高，单质的氧化性减弱，气态氢化物的稳定性减弱，最高价含氧酸的酸性减弱，相应离子的还原性逐渐增强。

3．C

【分析】实验室可用Z的最高价氧化物的水化物稀溶液检验W的最高价氧化物，则Z是Ca，W是C；X与Z同主族，则X是Mg，W、X、Y的原子最外层电子数之和为13，则Y的最外层电子数为7，因此Y是Cl。

【详解】A.同一主族，电子层数越大，失电子能力越强，因此失电子能力Z＞X，A错误；

B.电子层数越大，半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，因此原子半径Z＞X＞Y，B错误；

C.最高正价等于最外层电子数，W、X、Y、Z的最高正化合价依次为＋4、＋2、＋7、＋2，C正确；

D.W与Y能形成化合物CCl4，只含有极性键，W与Y还可以形成化合物CCl3CCl3，既含有极性键也含有非极性键，D错误；

答案选C。

4．C

【详解】向含有KBr和KI的混合溶液中通入过量的Cl2，发生反应2KBr+Cl2==2KCl+Br2、2KI+Cl2==2KCl+I2，此时溶液中的溶质为KCl、Br2、I2；将溶液蒸干，并灼烧所得的物质，Br2挥发，I2升华，最后只剩下KCl，故选C。

【点睛】在解题时，我们很容易忽视Br2、I2的特性，特别是碘易升华的性质，而把蒸干灼烧仅仅看成是将溶液中的水去除，从而得出错误的结论。

5．C

【详解】在Cl2足量的情况下，Br－、I－均被全部氧化为Br2、I2单质，同时生成NaCl，灼烧时Br2挥发、I2升华，最后只剩下NaCl，故选C。

6．C

【详解】从该原子的轨道式上，可以知道该原子核外电子数为7，该原子为氮原子。

A．N元素位于元素周期表的p区，选项A正确；

B．同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，故其电离能大于同一周期的相邻元素，选项B正确；

C．该原子核外有7个电子，根据轨道表示式可知电子的空间运动状态只有5种，选项C错误；

D．核外电子的能级为1s、2s、2p能级，同一能级上的电子能量相同，电子在各能级的能量关系:1sAl>Cl3周期IA族KOH2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑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，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。a、b、cC、D

【分析】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）⑥是N元素，最低负价-3价；

（2）①③⑦三种元素处于第3周期，从左到右原子半径逐渐减小；

（3）表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍，该元素为Na。

（4）①②③三种元素的金属性K＞Na＞Al；钠与水反应生成氢氧化钠和氢气。

（5）根据非金属性强弱比较规律分析解答；

（6）④为H元素与⑤为C元素形成的分子可能是烃，碳有4个价电子，满足条件的C和D，分别是甲烷和苯。

【详解】（1）⑥是N元素，最低负价-3价，氢化物是NH3；

（2）①③⑦三种元素处于第3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(填元素符号)。

（3）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周期IA族。

（4）①②③三种元素的金属性K＞Na＞Al，①②③三种元素氧化物对应水化物碱性KOH＞NaOH＞Al(OH)3，最强的是KOH，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，①与水反应的化学方程式为2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑。

（5）⑦非金属性强于⑧，从原子结构的角度解释其原因为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，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。

a.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.⑦最高价氧化物的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物的水化物的酸性，证明非金属性Cl＞Br，故正确；

c.⑦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；

故选a、b、c。

（6）④为H元素与⑤为C元素形成的分子可能是烃，碳有4个价电子，满足条件的C和D，分别是甲烷和苯。答案选CD。

14．Ne2F2+2H2O═4HF+O2第二周期第VIA族2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑

【详解】根据结构示意图知，该单核微粒的核外电子数为10，

（1）该微粒是中性微粒，则为Ne原子，故答案为Ne；

（2）该微粒的还原性很弱，失去1个电子后变为原子，原子的氧化性很强，则原子的质子数为10-1=9，该微粒为F-，其单质氟气与水反应生成HF与氧气，反应方程式为：2F2+2H2O=4HF+O2，故答案为2F2+2H2O═4HF+O2；

（3）该微粒的还原性很弱，失去2个电子后变成原子，据此可知该微粒的原子核外有8个电子，即为氧原子，O在周期表中的位置为第二周期第VIA族，故答案为第二周期第VIA族；

（4）该微粒的氧化性很弱，得到1个电子后变为原子，原子的还原性很强，则原子的质子数为10+1=11，为Na+离子，其单质Na与水反应生成氢氧化钠与氢气，反应的离子方程式为：2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑，故答案为2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑；

（5）该微粒的符号为X3-，则该微粒的原子核外有7个电子，即氮原子，则对应的单质为氮气，氮气的电子式为，故答案为。

15．(1)第三周期第ⅣA族

(2)Na2O2

(3)HF

(4)Al3+

(5)299119

【详解】（1）硅为14号元素，元素Si在周期表中的位置为第三周期第ⅣA族；

（2）Na元素与原子半径最小的元素组成化合物甲，常作强还原剂，则化合物甲为离子化合物氢化钠，电子式为；过氧化钠和二氧化碳生成碳酸钠和氧气，化合物乙可作为呼吸面具或潜艇氧气的来源，则乙是Na2O2；Na与同周期非金属性最强的元素形成的化合物可做调味品，该化合物为氯化钠，用电子式表示该化合物的形成过程为；

（3）与氧元素同周期的非金属元素中，简单气态氢化物最稳定的是氟化氢HF；

（4）电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；Na所在周期的主族元素中，简单离子半径最小的是Al3+；

（5）核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数；Uue与Na同主族，位于第八周期，称为类钫，则其原子序数为119，其一种可能存在的核素原子核中有180个中子，则中Z=119，A=119+180=299。

16．X2＋H2=2HX按F2、Cl2、Br2、I2顺序与H2化合由易到难Cl2＋2KI=2KCl＋I2Cl2＋2I－=2Cl－＋I2

【分析】（1）卤素单质的氧化性强弱顺序是F2>Cl2>Br2>I2，它们与同一种还原剂H2反应，由易到难，均生成卤化氢，据此进行分析；

（2）氯气的氧化性大于碘，所以氯气能够置换碘，据此写出该反应的化学方程式和离子方程式。

【详解】（1）由题意可知，卤素单质的氧化性强弱顺序是F2>Cl2>Br2>I2，它们与同一种还原剂H2反应，由易到难，生成物均为卤化氢，所以X2与H2化合的化学方程式是X2＋H2=2HX；

综上所述，本题答案是：X2＋H2=2HX；按F2、Cl2、Br2、I2顺序与H2化合由易到难。

（2）氯气通入碘化钾溶液中生成氯化钾和单质碘，化学方程式：Cl2＋2KI=2KCl＋I2；碘化钾、氯化钾均属于强电解质，均能溶于水，拆成离子形式，所以离子方程式：Cl2＋2I－=2Cl－＋I2；

综上所述，本题答案是：Cl2＋2KI=2KCl＋I2；Cl2＋2I－=2Cl－＋I2。

17．是分子晶体，是离子晶体，是原子晶体正四面体CD体心面心

【分析】由Pb在周期表的位置写出它的外围电子排布式，根据SiO2、PbO2、CO2晶体类型判断熔沸点高低，根据元素周期律判断电负性及第一电离能的大小，由密度d=，求出NA即可。

【详解】（1）Pb与C元素同族，最外层电子数为4，位于第六周期，则它的外围电子排布式为6s26p2；因为SiO2是原子晶体，熔沸点很高，PbO2是离子晶体，熔沸点较高，CO2是分子晶体，熔沸点较低，所以三种氧化物的熔沸点从小到大分别为CO2Pb；答案为。

②本题属于立方晶胞，AMX3晶胞中与金属阳离子（M）距离最近的卤素阴离子（X）形成正八面体结构，则卤素阴离子必然位于立方体的6个面的面心，正好构成正八面体；M位于八面体的体心，也是立方体的体心；答案为体心，面心。

③晶体体积V=(a×10-7)3cm3，晶体密度d=g/cm3，则NA==；答案为。

【点睛】本题在计算NA值时，特别要注意长度的单位，由纳米要化为厘米，才能与密度的单位相匹配，否则就会得出错误的结果。

18．(1)第五周期第VA族173

(2)黑磷

(3)>氮元素的非金属性强>

(4)

(5)离子键、(极性)共价键

【分析】(1)

根据周期表的结构可知锑在元素周期表中的位置是第五周期第VA族；中子数等于质量数减质子数，所以的中子数为173，答案为：第五周期第VA族；173；

(2)

物质自身能量越低，越稳定，由题信息