第四章 物质结构元素周期律 测试题 高一上学期化学人教版（2019）必修第一册+

第四章物质结构元素周期律测试题一、选择题1．下列过程没有发生化学键变化的是A．氧化钾固体投入水中 B．氟气与氢气混合C．碘团体受热转化为蒸气 D．暴露在空气中的钠块表面变暗2．下列物质中，属于共价化合物的是A．NaOH B．H2O C．NaCl D．NH4Cl3．下列化学用语表达正确的是A．CO2的结构式：O－C－O B．O3、O2、O互为同素异形体C．CH4的分子结构模型： D．Cl-的结构示意图：4．科学家用钙离子撞击锎靶，产生了一种超重元素，其反应可表示为：，下列说法正确的是A．原子核内有98个质子，141个中子B．与互为同素异形体C．是一种性质活泼的非金属元素D．已知第ⅡA的硫酸盐溶解性：易溶于水，微溶于水，可推断出不溶于水，但溶解度比大5．下表为第二周期部分元素的原子半径数据。推测氮原子的半径可能是元素符号CNOF原子半径/nm0.0770.0740.071A．0.110nm B．0.082nm C．0.075nm D．0.070nm6．下列有关元素周期表的说法中，错误的是A．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素B．第ⅠA、ⅡA族和第ⅥA、ⅦA族的元素只能形成离子键C．同主族不同周期的原子其原子序数可能相差2、16、26、36、50、84等D．最外层电子数相同的元素不一定是同一族的元素7．下列说法正确的是A．35Cl和37Cl是两种不同的元素B．足球烯和石英互为同素异形体C．14C的中子数与15N的核外电子数相同D．在元素周期表中第3列所含元素种类最多8．W、X、Y、Z是原子序数逐渐增大的短周期元素，W的一种核素无中子，X的单质在空气中含量最大，Y的最高价氧化物对应的水化物具有两性，Z的单质是黄绿色气体。下列说法错误的是A．简单离子半径Z比Y大B．W和X的化合物与W和Z的化合物反应可产生白烟C．W和X形成的化合物中可能既存在极性键又存在非极性键D．工业上采取电解熔融Y和Z化合物的方法冶炼金属Y9．下列说法正确的是A．在水溶液中电离：B．元素位于元素周期表的ds区C．次氯酸的结构式：H-Cl-OD．的电子式：10．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，X是非金属性最强的元素，Y的周期序数是其族序数的3倍，W与X同周期、与Y同主族，W的最外层电子数与Z的最外层电子数之和等于8。下列说法正确的是A．最高价氧化物对应水化物的碱性：W>YB．最简单气态氢化物的稳定性：X>ZC．Y单质在空气中的燃烧产物只含离子键D．最简单离子半径大小关系：W<X<Y11．某种由六种元素形成的抗癌药物的结构简式如图所示，其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W、Y同主族，Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍。下列叙述不正确的是A．W、X、Y三种元素对应的最简单氢化物的热稳定性：Y＜W＜XB．W、Y、Z三种元素均存在含氧酸，其中H3PO3为三元弱酸C．W的最简单氢化物与Z的单质混合后可产生白烟D．X的一种单质和化合物ZX2均可用于自来水消毒12．元素X的原子有2个电子层，最外层有3个电子，则该元素位于周期表的A．第三周期第ⅡA族 B．第三周期第ⅤA族C．第二周期第ⅢA族 D．第二周期第ⅢB族13．反应可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是A．中子数为9的氮原子： B．分子的结构式：Cl-ClC．分子的电子式： D．的结构示意图：14．代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．和的混合物中氮原子数为B．中所含质子和中子数目均为C．加热时，足量粉与充分反应时转移的电子数为D．在标准状况下，酒精中所含原子个数为15．M、W、X、Y、Z是同周期主族元素，X基态原子的2p轨道上有2个未成对电子。它们形成的化合物可用作新型电池的电极材料，结构如图所示，化合物中除外，其他原子最外层均满足8电子稳定结构。下列说法正确的是A．M的单质通常保存在煤油中B．上述五种元素中M的原子半径最小C．Z的最简单氢化物的沸点低于X的最简单氢化物的沸点D．W的最高价氧化物对应的水化物是一元强酸二、填空题16．书写下列微粒的电子式：(1)H2O：；(2)NH：；(3)NaCl：；(4)NaOH：。17．回答下列问题(1)下列物质中①②NaOH③④⑤CaO⑥⑦只含离子键的有(填序号，下同)，为非电解质的有。(2)某盐混合溶液中含有离子：、、、，测得、和的物质的量浓度依次为：、、，则。(3)15.6g含中含0.4mol，则的摩尔质量是。(4)在反应：中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为。18．核武器是利用能自持进行核裂变或聚变反应释放的能量，产生爆炸作用，并具有大规模杀伤破坏效应的武器的总称。其中主要利用铀—235(235U)或钚—239(239Pu)等重原子核的裂变链式反应原理制成的裂变武器，通常称为原子弹；主要利用重氢(2H，氘)或超重氢(3H，氚)等轻原子核的热核反应原理制成的热核武器或聚变武器，通常称为氢弹。(1)问题一：235U与234U、238U属于什么关系？(2)问题二：2H2与3H2互为同位素吗？为什么？(3)问题三：原子弹爆炸是化学变化吗？为什么？19．将0.1mol的镁、铝混合物溶于100mL2mol/LH2SO4溶液中，然后再滴加1mol/LNaOH溶液。若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如图所示。当V1=160mL时，回答下列问题(1)写出0-V1发生的离子反应方程式为：。(2)写出V1-V2发生的离子反应方程式为：、、。(3)镁的物质的量为。(4)V2=mL。20．在100mL0.2mol·L－1氯化铝溶液逐滴加入0.2mol·L－1氢氧化钠溶液：(1)若生成氢氧化铝沉淀的量最多，加入氢氧化钠溶液的体积是。(2)若生成的氢氧化铝恰好完全溶解，此时共加入氢氧化钠溶液的体积是。(3)若氢氧化铝沉淀量为最多沉淀量的一半，此时共加入氢氧化钠溶液的体积是。21．I.有200mL氯化镁和氯化铝的混合溶液，其中c（Mg2+）为0.2mol·L-1，c（Cl-）为1.3mol·L-1。要使Mg2+全部转化为沉淀分离出来，至少需加4mol·L-1NaOH溶液的体积为mLII.焊接铜件时常用的焊药为氯化铵，其作用是消除焊接处的氧化铜。其反应式为NH4C1+CuO→Cu+CuCl2+N2↑+H2O（1）配平，并用双线桥法标出电子转移情况。：（2）该反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为：。（3）若反应中电子转移了0.3mol，则产生的气体在标准状况下的体积为L。22．元素周期律(表)是认识元素化合物性质的重要理论。随着原子序数的递增，8种短周期元素(用字母表示)原子半径的相对大小、最高正化合价或最低负化合价的变化如下图所示。已知：x为非金属元素，d元素原子的最外层电子数为内层电子数的3倍。(1)x、e、d三种元素形成的离子化合物的电子式为。化合物yd2中化学键类型有(填“离子键”或“共价键”)，(2)f元素形成的最高价氧化物对应水化物与NaOH溶液反应的离子方程式为。(3)d、e简单离子的半径较大的是(用化学式表示，下同)；y、z的最高价氧化物的水化物的酸性较弱的是；d、g与x形成的化合物热稳定性较差的是。23．非水体系中合成三氯三(四氢呋喃)合铬660℃(Ⅲ)的原理为①；②。实验装置如下：实验步骤：①制备无水：在通风橱内按图甲组装仪器，称取1.52g放在石英反应管中央摊平，通入并控制气流速率，打开管式炉加热电源，水浴加热，反应2h；②合成：按图乙装置组装仪器，将步骤①所得无水和0.15g锌粉放入纸质反应管内，圆底烧瓶中加入100mL无水四氢呋喃，通5min后关闭，通入冷却水，加热四氢呋喃至沸腾，回流2.5h后再通入冷却至室温；③取下圆底烧瓶，蒸发THF，使反应混合物体积约为10mL，抽滤、干燥后称量即得产品4.60g。回答下列问题：(1)图甲仪器A的名称为，图乙通冷却水应从(填“a”或“b”)口进水。(2)制备无水时，通入的速率不宜过快的原因是，表示反应结束的现象是。(3)的合成有催化作用，合成中加入Zn的作用是(用离子方程式表示)。(4)四氢呋喃结构简式为，为除去四氢呋喃的水，可先后加入试剂_______(填序号)后过滤、蒸馏。A．硫酸铜、钠 B．KOH、钠 C．浓硫酸、钠 D．碱石灰、钠(5)本实验制得产品的产率为(用百分数表示，保留小数点后两位)。【参考答案】一、选择题1．C解析：A．氧化钾固体投入水中，发生反应，根据方程式可知，氧化钾中的氧离子和钾离子构成的离子键，变为钾离子和氢氧根构成的离子键，故氧化钾固体投入水中，有离子键和共价键的变化，A不选；B．氟气与氢气混合，发生反应，根据方程式可知，反应过程中有共价键的断裂与生成，B不选；C．碘升华是物理变化，化学键没有变化，破坏了范德华力，选C；D．钠暴露在空气中和氧气反应:，根据方程式可知，反应过程中有共价键的断裂与离子键的生成，D不选；故本题选C。2．B解析：A．NaOH由钠离子和氢氧根构成，属于离子化合物，A错误；B．H2O只含有共价键，为共价化合物，B正确；C．NaCl有钠离子和氯离子构成，属于离子化合物，C错误；D．NH4Cl由铵根离子和氯离子构成，属于离子化合物，D错误；故选B。3．C解析：A．CO2分子中含有2个碳氧双键，结构式为O=C=O，故A错误；B．O3、O2是氧元素组成的不同单质，O3、O2互为同素异形体，O是氧原子，与O3、O2不属于同素异形体，故A错误；C．CH4是正四面体结构，分子结构模型，故C正确；D．Cl-核外有18个电子，结构示意图为，故D错误；选C。4．D解析：A．原子核内有98个质子，个中子，A错误；B．与互为同位素，B错误；C．的质子数为118，位于第七周期0族，为稀有气体，最外层有8个电子，性质非常稳定，C错误；D．、、、对应的硫酸盐的溶解度逐渐减小，所以推断出不溶于水，但溶解度比大，D正确；故选D。5．C解析：第二周期原子半径从左到右逐渐减小，故N的原子半径在0.077与0.074之间；故选C。6．B解析：A．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素，称为过渡金属，故A正确；B．第ⅠA的H和第ⅥA、ⅦA族的元素形成共价键，如HF、HCl、H2S等，故B错误；C．从第一周期到第七周期，每一周期的元素种类数分别为2、8、8、18、18、32、32，同主族不同周期的原子其原子序数可能相差2、8、18、32，也可能相差相邻周期元素种类数的和，如相差16(即8+8)就可以是第ⅠA族第二周期和第四周期的两种元素，相差84只能是0族的He和Rn，故C正确；D．最外层电子数相同的元素不一定是同一族的元素，如0族元素He和第ⅡA族元素的原子最外层均为2个电子，过渡元素里也有很多元素的原子最外层也是2个电子，故D正确；故选B。7．D解析：A．35Cl和37Cl是同一元素的不同原子，互为同位素，A错误；B．足球烯为碳单质，石英为二氧化硅，两者属于不同物质，同素异形体是指同一元素的不同单质，B错误；C．14C的中子数为8，15N的核外电子数为7，C错误；D．在元素周期表中第3列为第ⅢB族，包括镧系和锕系，共32种元素，所含元素种类最多，D正确；故选D。8．D【分析】W、X、Y、Z是原子序数逐渐增大的短周期元素，W的一种核素无中子，则W是H元素；X的单质在空气中含量最大，则X是N元素；Y的最高价氧化物对应的水化物具有两性，则Y是Al元素；Z的单质是黄绿色气体，可知Z是Cl元素，然后根据元素及化合物的性质分析解答。解析：根据上述分析可知：W是H，X是N，Y是Al，Z是Cl元素。A．Al3+核外电子排布是2、8；Cl-核外电子排布是2、8、8，离子核外电子次数越多，离子半径就越大，故离子半径：Cl-＞Al3+，A正确；B．N、H两种元素形成的化合物可以是NH3，H、Cl两种元素形成的化合物是HCl，NH3、HCl在空气中相遇，反应产生NH4Cl固体，因此会反应产生白烟，B正确；C．W是H，X是N，两种元素形成的化合物可以是NH3，其中只含有极性键N-H键；而形成的化合物N2H4中既含有极性键N-H键，也含有非极性键N-N键，C正确；D．Y是Al，Z是Cl元素，二者形成的化合物AlCl3是共价化合物，在熔融状态下不能导电，在工业上一般是采用电解熔融离子化合物Al2O3的方法冶炼Al，D错误；故合理选项是D。9．B解析：A．碳酸氢钠是强电解质，完全电离，连接符号用“”，A错误；B．基态Cu原子的价层电子排布式为，位于元素周期表ds区，B正确；C．次氯酸的结构式为，C错误；D．氯化钙的电子式中，两个氯离子不能合并书写，D错误；故选B。10．B【分析】X为非金属最强的元素，应该为F，Y原子序数大于X，所以Y的周期数为3，所以为第IA族元素，为Na，W与X同周期、与Y同主族，W为第二周期第IA族，为Li元素，W最外层1个电子，则Z最外层7个电子，且原子序数大于11，则Z为Cl，综上，W为Li，X为F，Y为Na，Z为Cl。解析：A．W与Y同主族，从上到下金属性增强，最高价氧化物对应水化物碱性增强，故最高价氧化物对应水化物的碱性：W<Y，A错误；B．非金属性越强，最简单气态氢化物的稳定性越稳定，HF比HCl稳定，所以B正确；C．Na燃烧时产物为过氧化钠，既含有离子键又含有非极性键，C错误；D．电子层越多，半径越大，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，简单离子半径：F->Na+>Li+，D错误；故答案为B。11．B【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，由化合物的结构可知W形成3个单键，X形成2个共价键，W、Y同主族，结合原子序数可知W为N，Y为P，X为O；Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍，Z的最外层电子数为2×6-5=7，且Z的原子序数最大，Z为Cl；由上述分析可知：W为N、X为O、Y为P、Z为Cl元素。解析：A．元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性：P＜N＜O，即元素非金属性：Y＜W＜X，所以简单氢化物的稳定性：Y＜W＜X，A正确；B．H3PO3为二元弱酸，B错误；C．W为N，其简单氢化物为NH3，Z为Cl，其单质是Cl2，Cl2与NH3发生氧化还原反应产生NH4Cl白色固体，因此看到有白烟生成，C正确；D．X为O，它的一种单质O3具有强氧化性，可用于自来水消毒；ZX2为ClO2具有强氧化性，也可用于自来水消毒，D正确；故选B。12．C【分析】周期序数等于电子层数，最外层电子数等于主族序数，由此分析解答。解析：因为元素X的原子有2个电子层，所以第二周期，最外层有3个电子，所以是第ⅢA族，即第2周期第ⅢA族，故选C。答案为C。13．B解析：A．氮元素的质子数为7，中子数为9的氮原子的质量数=质子数+中子数=7+9=16，该核素可以表示为：，故A错误；B．Cl2分子是两个氯原子共用一对电子形成的，结构式为Cl-Cl，故B正确；C．N2分子是两个氮原子共用三对电子形成的，每个氮原子还有一对未参与成键的电子，其电子式为，故C错误；D．Cl-是Cl得到1个电子形成的，最外层电子数为8，结构示意图为：，故D错误；故答案选B。14．B解析：A．和中氮原子和氧原子的最简比都为，含有的氮原子个数为，A错误。B．1个分子中含有的质子数和中子数都为10个，则中所含质子、中子数目均为，B正确。C．足量铁与氯气反应生成时，反应转移的电子数目为，C错误。D．酒精在标准状态下不是气态，条件不足无法计算，D错误。故选B。15．C【分析】M、W、X、Y、Z是同周期主族元素，X基态原子的2p轨道上有2个未成对电子，可能为C或O，结合图示结构，X形成两个共价键，则X为O元素，且五种元素位于第二周期；Z可以形成四个共价键，且能与氧形成双键，则Z为C元素；Y能形成一个共价键，Y为F元素；W能形成4个共价键且阴离子带1个单位负电荷，W为B元素：化合物中除M+外，其他原子最外层均满足8电子稳定结构，M可形成带1个单位正电荷的阳离子，为Li元素。解析：A．锂单质密度比煤油小，不可以保存在煤油中，一般保存在固体石蜡中，A错误；B．同周期主族元素由左向右原子半径依次减小，则上述五种元素中F的原子半径最小，B错误；C．C元素的最简单氢化物为甲烷，O元素的最简单氢化物为H2O，H2O的沸点高于甲烷，C正确；D．B元素的最高价氧化物对应的水化物为硼酸，硼酸为一元弱酸，D错误；故选：C。二、填空题16．(1)(2)(3)(4)解析：（1）H2O中H和O共用1对电子对，电子式为：；（2）中N和H共用1对电子对，需要标出离子所带电荷，铵根的电子式为；（3）NaCl为离子化合物，由钠离子与氯离子构成，含离子键，电子式为；（4）NaOH为离子化合物，钠离子直接用离子符号表示，氢氧根离子需要标出所带电荷及最外层电子，其电子式为。17．(1)⑤⑥①④(2)0.25(3)78(4)1:5解析：（1）①为共价化合物，不含离子键，属于非电解质；②NaOH为离子化合物，含有离子键和共价键，属于电解质；③为共价化合物，不含离子键，属于电解质；④为共价化合物，不含离子键，属于非电解质；⑤CaO为离子化合物，只含有离子键，属于电解质；⑥为离子化合物，只含有离子键，属于电解质；⑦为单质，含有共价键，既不是电解质也不是非电解质；故只含离子键的有⑤⑥；为非电解质的有①④；（2）根据电荷守恒可得：，代入离子浓度，，可得=0.25mol/L；（3）15.6g含中含0.4mol，的物质的量为0.2mol，则的摩尔质量是=78g/mol；（4）反应中做氧化剂，被氧化为氯气做还原剂，其中有一部分生成盐，化合价没有变化，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:5。18．(1)同位素(2)不是2H2与3H2不是核素原子，不互为同位素(3)原子弹爆炸不是化学变化因为原子的种类发生了变化，不是生成新物质的变化解析：（1）235U与234U、238U是质子数相同的不同原子，三者互为同位素；（2）2H2与3H2两者是氢气单质，不是核素原子，不互为同位素；（3）原子弹爆炸没有生成新物质，只是原子裂变生成了新原子，不是化学变化。19．(1)H++OH-=H2O(2)Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓Al3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O(3)0.06mol(4)440【分析】镁、铝混合物溶于硫酸后生成镁离子和铝离子，随后加入氢氧化钠，生成氢氧化镁和氢氧化铝，沉淀量达到最大值后，继续加入氢氧化钠，则氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，以此解题。解析：（1）由图可知0-V1沉淀量没有发生变化，则此时是氢氧化钠和过量的硫酸反应，离子方程式为：H++OH-=H2O；（2）由图可知V1-V2阶段沉淀量一直在增加，不断生成氢氧化镁和氢氧化铝，随后氢氧化铝溶解，相应的离子方程式为：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓；Al3++3OH-=Al(OH)3↓；Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O；（3）由图象可知：V1mL的NaOH溶液是与过量H2SO4反应的，则与Mg、Al反应的为H2SO4：0.2mol－0.16mol×＝0.12mol。假设n(Mg)＝xmol，n(Al)＝ymol，则有方程组：，解得：x＝0.06mol，y＝0.04mol，则镁的物质的量为：0.06mol；（4）当加入V2mLNaOH溶液时，得到Mg(OH)2↓和NaAlO2，关系式为：Mg2＋～2OH－，Al3＋～4OH－，∴V2＝160mL＋＝440mL。20．mL400mL150mL或450mL【分析】向氯化铝的溶液中加入氢氧化钠溶液时，有关反应：Al3＋＋3OH－＝Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－＝[Al(OH)4]-，总反应：Al3＋＋4OH－＝[Al(OH)4]-。解析：(1)生成氢氧化铝沉淀的量最大时，加入氢氧化钠溶液的体积＝0.1L×0.2mol·L－1×3/0.2mol·L－1＝0.3L，即300mL，故答案为：300mL；(2)生成的氢氧化铝恰好完全溶解时，加入氢氧化钠溶液的体积＝0.1L×0.2mol·L－1×4/0.2mol·L－1＝0.4L，即400mL，故答案为：400mL；(3)若氢氧化铝沉淀量为最多沉淀量的一半，即氢氧化铝沉淀为0.01mol时，①氢氧化钠溶液不足时，加入氢氧化钠溶液的体积＝0.01mol×3/0.2mol·L－1＝0.15L，即150mL。②氢氧化钠溶液过量时，溶解0.01mol氢氧化铝沉淀，需氢氧化钠溶液的体积＝0.01mol÷0.2mol·L－1＝0.05L，即50mL，共需氢氧化钠溶液的体积＝400mL＋50mL＝450mL，故答案为：150mL或450mL；21．03∶21.12【分析】I．根据电荷守恒计算混合溶液中n(Al3+)，向MgCl2和AlCl3的混合溶液加入NaOH溶液，使Mg2+全部转化为沉淀分离出来，Al3+应恰好转化为，反应后溶液为NaCl、NaAlO2的混合液，根据钠离子守恒n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaAlO2)，再结合氯离子守恒、Al原子守恒可知n(NaOH)=n(Cl-)+n(Al3+)，再根据计算；II．（1）根据Cu元素的化合价降低、N元素的化合价升高，利用电子守恒及质量守恒定律来配平反应；（2）该反应中氧化剂为CuO，还原剂为NH4Cl，由（1）中双线桥可知，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3：2；（3）生成1个N2分子转移电子数为6，若反应中电子转移了0.3mol，则产生的N2的物质的量为=0.05mol，带入V=nVm计算。解析：I．溶液中n(Cl−)=0.2L×1.3mol/L=0.26mol，溶液中n(Mg2+)=0.2mol/L×0.2L=0.04mol，根据电荷守恒，溶液中n(Al3+)==0.06mol，将200mL此溶液中的Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀并分离析出，反应后溶液为NaCl、NaAlO2的混合液，根据钠离子守恒：n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaAlO2)，再结合氯离子守恒、Al原子守恒可知：n(NaOH)=n(Cl−)+n(Al3+)=0.26mol+0.06mol=0.32mol，所以至少需要4mol/L氢氧化钠溶液的体积为：=0.08L=80mL；II．（1）根据Cu元素的化合价由+2价降至0价，得到2mol电子生成1molCu，N元素的化合价由-3价升至0价，失去6mol电子生成1molN2，利用电子守恒及质量守恒定律来配平反应得2NH4Cl+4CuO=3Cu+CuCl2+N2↑+4H2O，双线桥法标出电子转移情况为：；（2）该反应中氧化剂为CuO，还原剂为NH4Cl，由(1)中双线桥可知，4molCuO参与反应，做氧化剂的为3mol，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:2；（3）生成1个N2分子转移电子数为6，若反应中电子转移了0.3mol，则产生的N2的物质的量为=0.05mol，则产