物质结构元素周期律 单元测试题 2024-2025学年高一上学期人教版（2019）化学必修一

第四章物质结构元素周期律测试题一、选择题1．下列化学用语描述正确的是A．二氧化硅的分子式：SiO2 B．HF的电离方程式：C．CS2的结构式：S＝C＝S D．中子数为18的Cl原子：2．科学家用氦核撞击非金属原子，反应如下：+→+。已知:X核内的质子数和中子数相等，下列叙述错误的是A．z=7 B．Y的中子数10C．与互为同位素 D．该反应中共涉及4种核素3．不含共价键的离子化合物是A．CaBr2 B．NaClO C．NH4Cl D．NaOH4．下列有关事实解释的离子方程式，正确的是A．氯化铁溶液刻蚀铜电路板：B．氢氧化铝和氢氧化钠溶液反应：C．氯气和水反应：D．溶液滴入酸性溶液中，紫色褪去，用“示踪原子法”来判断反应历程：5．下列元素的原子半径最小的是A．Na B．Al C．P D．S6．有关硫和氯及其化合物性质的比较，错误的是A．半径：S＞Cl B．非金属性：S＜ClC．酸性：H2SO4＞HClO4 D．稳定性：H2S＜HCl7．以下物质既有极性键又有非极性键的是A．HF B．C2H4 C．N2 D．Na2O28．下列性质和用途一致的是A．钠单质熔点较低，可用于冶炼金属钛B．K2FeO4(高铁酸钾)具有强氧化性，可用作杀菌消毒C．FeCl3溶液具有酸性，可以腐蚀铜箔制造印刷电路板D．氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸9．NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．过氧化钠与水反应时，生成0.1molO2转移的电子数为0.1NAB．18gD2O和18gH218O中含有的质子数均为9NAC．0.5mol•L-1硫酸溶液中含有的H+数为NAD．1molFe与水蒸气在高温下充分反应，转移的电子数为3NA10．主族元素在周期表的位置，取决于元素原子的A．相对原子质量和核电荷数 B．电子层数和最外层电子数C．电子层数和质量数 D．金属性和非金属性的强弱11．某短周期元素原子最外层只有2个电子，则该元素A．一定是金属元素 B．一定是第ⅡA族元素C．一定在化合物中呈+2价 D．可能是金属元素12．钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，广泛用于火箭、飞机制造业等。工业上利用钛铁矿制备金属钛的工艺流程示意图如下：下列说法正确的是A．①反应釜中生成物X的电子式为B．FeCl3和TiCl4的沸点相差大，实验室可以使用分液法进行分离C．②是原子利用率100%的反应，则每得到1mol甲醇转移电子数4NAD．③反应类型为置换反应，其中Ar作保护气，也可以换为N213．我国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱铕等几种元素的相对原子质量新值，其中铟元素在元素周期表中的信息如图所示，则下列说法正确的是A．铟元素原子的核外电子数为49 B．铟元素原子的中子数为49C．铟元素属于非金属元素 D．铟元素原子的相对原子质量为114.8g14．下列关于物质颜色的描述中错误的是A．碘化钾：紫黑色 B．溴蒸气：红棕色C．碘化银：黄色 D．工业盐酸：黄色二、非选择题15．以第3周期元素为例，核外电子排布、原子半径如何变化？第三周期元素11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl18Ar原子结构示意图核外电子排布原子半径—16．有下列微粒：①、②、③、④16O、⑤17O、⑥18O、⑦13C、⑧14C、⑨40Ca、⑩O2、⑪O3.回答下列问题(填序号)：(1)以上11种微粒中共含有种核素，种元素。(2)属于同素异形体的是。(3)用于制作氢弹的是。(4)、与16O、17O、18O可以组成种水分子17．已知某主族元素的原子结构示意图如下，请写出它们在周期表中的位置。X：，Y：。18．是高效、广谱、绿色的消毒剂，回答下列问题。(1)氯在元素周期表中的位置是，的中子数为。(2)下列能判断Cl和O两种元素非金属性强弱的是(填序号)。a．原子得电子能力b．与金属钠反应得电子的数目c．最简单气态氢化物的稳定性d．单质的沸点(3)生产生活中含氯物质的排放会加快臭氧层的破坏。该过程的机理如图，总反应化学方程式为。(4)化工、冶金行业的废水中存在，可用气体将其转化为两种无毒气体①的电子式为。②该反应的离子方程式为。(5)X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置关系如图，Y和Z的核外电子数之和为22。将少量X的最高价氧化物通入到硅酸钠溶液中实现现象是，反应的离子方程式为。XYZW19．将镁、铝的混合物共0.2mol，溶于200mL5mol·L―1的盐酸溶液中，然后再滴加2mol·L―1的NaOH溶液。请回答下列问题：（1）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变化情况如图所示。0～V1段发生的反应的离子方程式为。当V1=240mL时，则金属粉末中镁的物质的量是mol。（2）若在滴加NaOH溶液的过程中，欲使Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)=mL；（3）试计算V2的值：V2=mL。20．在MgCl2和AlCl3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液直至过量。经测定,加入的NaOH的物质的量(mol)和所得沉淀的物质的量(mol)的关系如下图所示。（1）写出下列线段内发生反应的离子方程式:OD段,CD段。（2）原溶液中Mg2+、Al3+的物质的量浓度之比为。（3）图中C点横坐标为。（4）图中线段OA∶AB=。21．下表标出的是元素周期表的一部分元素，用化学用语回答下列问题：①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩(1)在最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的化合物的分子式为：，碱性最强的化合物的电子式为：。(2)用电子式表示⑤与⑧形成化合物的形成过程：。(3)元素②、⑦形成的简单氢化物中，沸点较高的是。(4)元素④的最高价氧化物对应的水化物与元素⑥的单质反应的化学方程式为。(5)Y由②、④、⑧三种元素组成，它的水溶液是生活中常见的消毒剂。As可与Y的水溶液反应，产物有As的最高价含氧酸，该反应的化学方程式为。22．根据要求完成下列各小题实验目的。(a、b为弹簧夹，(加热及固定装置已略去)(1)验证碳、硅非金属性的相对强弱。(已知酸性：亚硫酸＞碳酸)①连接仪器、、加药品后，打开a关闭b，然后滴入浓硫酸，加热。②铜与浓硫酸反应的化学方程式是。装置A中试剂是。③能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是。(2)验证SO2的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。①在(1)①操作后打开b，关闭a。②一段时间后，H2S溶液中的现象是，化学方程式是。③BaCl2溶液中无明显现象，将其分成两份，分别滴加下列溶液，将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。滴加的溶液氯水氨水沉淀的化学式写出其中SO2显示还原性生成沉淀的离子方程式。【参考答案】一、选择题1．C解析：A．二氧化硅不存在分子，其化学式为：SiO2，A错误；B．HF是弱酸，电离方程式：，B错误；C．CS2分子内，每个S原子与碳原子共用2对电子对，结构式：S＝C＝S，C正确；D．中子数为18的氯原子，质量数为35，原子符号为：，D错误；答案选C。2．B【分析】Y比X多了一个质子，因为质子数从Z变为Z+1，W+4=17+1，W=14，X中质子数和中子数相等，所以X中：质子数=中子数=7，则Y的质子数是8，Y是氧元素。解析：A．由分析可知z=7，A正确；B．中z=7，中子数=17-7-1=9，B错误；C．为，与互为同位素，C正确；D．反应中共涉及4种核素：、、、，D正确；故选B。3．A解析：A．CaBr2只含离子键，且属于离子化合物，A符合题意；B．NaClO含有Na+和ClO-形成的离子键，属于离子化合物，但也含有Cl原子和O原子形成的共价键，B不符合题意；C．NH4Cl含有和Cl-形成的离子键，属于离子化合物，但也含有N原子和H原子形成的共价键，C不符合题意；D．NaOH含有Na+和OH-形成的离子键，属于离子化合物，但也含有H原子和O原子形成的共价键，D不符合题意；综上所述，答案为A。4．D解析：A．氯化铁溶液刻蚀铜电路板生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式是，故A错误；B．氢氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式是，故B错误；C．氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，反应的离子方程式是，故C错误；D．溶液滴入酸性溶液中，紫色褪去，双氧水被氧化为氧气，用“示踪原子法”来判断反应历程，反应的离子方程式是，故D正确；选D。5．D解析：同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则四种元素中原子半径最小的是硫原子，故选D。6．C解析：A．根据同电子层结构核多径小得到半径：S＞Cl，故A正确；B．同周期从左到右非金属性逐渐，则非金属性：S＜Cl，故B正确；C．根据非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物酸性越强，则酸性：HClO4＞H2SO4，故C错误；D．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，因此稳定性：H2S＜HCl，故D正确。综上所述，答案为C。7．B解析：A．HF中只含H、F原子形成的极性键，A不符合题意；B．C2H4中含有C、C原子形成的非极性键，也含有C、H元素形成的极性键，B符合题意；C．N2中只含N、N原子形成的非极性键，C不符合题意；D．Na2O2中含有钠离子和过氧根形成的离子键和O、O原子形成的非极性键，不含极性键，D不符合题意；综上所述答案为B。8．B解析：A．钠单质的还原性比较强，可用于冶炼金属钛，A错误；B．K2FeO4(高铁酸钾)中正六价的铁具有强氧化性，可用作杀菌消毒，B正确；C．FeCl3溶液中三价铁离子具有强氧化性酸，可以与铜发生氧化还原，制造印刷电路板，C错误；D．氢氧化铝可以和氢离子反应，可用于中和过多的胃酸，D错误；故选B。9．B解析：A．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，过氧化钠中氧元素化合价由-1升高为0生成氧气，生成1mol氧气转移2mol电子，生成0.1molO2转移的电子数为0.2NA，故A错误；B．一个D2O和一个H218O中均含有10个质子，二者摩尔质量都是20g/mol，含有的质子数都为9NA，故B正确；C．溶液体积未知，无法计算氢离子个数，故C错误；D．铁与水蒸气反应生成四氧化三铁，3molFe失8mol电子，则1molFe与水蒸气在高温下充分反应，转移的电子数为NA，故D错误；选B。10．B解析：原子结构中，电子层数=周期数，最外层电子数=主族序数，则原子结构中的电子层、最外层电子数决定主族元素在周期表中的位置。故选B。11．D解析：某短周期元素原子最外层上只有两个电子，可能为稀有气体He，也可能为第ⅡA族元素Be和Mg；A．若为He，为非金属元素，故A错误；B．若为He，为0族元素，故B错误；C．若为He，不易形成化合物，故C错误；D．可能是金属元素(Mg、Be)，也可能为非金属元素(He)，故D正确；答案为D。12．C【分析】钛铁矿和过量的焦炭、氯气反应生成氯化铁、四氯化钛、一氧化碳X，一氧化碳和氢气合成甲醇，镁和四氯化钛高温生成氯化镁和钛；解析：A．由分析可知，X为一氧化碳，为二氧化碳的电子式，A错误；B．FeCl3和TiCl4的沸点相差大，实验室可以使用蒸馏法，而不是分液法进行分离，B错误；C．②为一氧化碳和氢气合成甲醇，是原子利用率100%的反应，则反应为，反应中电子转移为，每得到1mol甲醇转移电子数4NA，C正确；D．③反应为单质和化合物生成另一种单质和化合物的反应，属于置换反应，其中Ar作保护气，但是镁能和氮气反应，不可以换为N2，D错误；故选C。13．A解析：A．左上角表示原子序数为49，原子中，原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数=49，故A正确；B．由选项A分析知，质子数为49，中子数不为49，故B错误；C．该元素的名称是铟，带“钅”字旁，属于金属元素，故C错误；D．汉字下面的数字表示相对原子质量，铟元素的相对原子质量为114.8，相对原子质量单位是“1”，不是“g”，故D错误；答案为A。14．A解析：A．碘化钾不是紫黑色，而是白色固体，A错误；B．液溴为深橙红色液体，溴蒸气为红棕色，B正确；C．碘化银是一种黄色无臭微晶体粉末，C正确；D．工业盐酸因含有杂质Fe3+而带黄色，D正确；故答案为：A。二、非选择题15．电子层数相同，最外层电子数从1~8变化最外层电子数依次增大，原子半径逐渐变小解析：略16．4⑩和⑪②和③9解析：(1)具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子是核素，以上11种微粒中共含有①、②、③、④16O、⑤17O、⑥18O、⑦13C、⑧14C、⑨40Ca等9种核素，元素的种类由质子数决定，质子数不同，元素的种类就不同，因此共有H、O、C、Ca等4种元素。(2)由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体，则属于同素异形体的是⑩O2和⑪O3；(3)用于制作氢弹的是②和③。(4)由氧的同位素有16O、17O、18O，氢的同位素有、，在1个水分子中含有2个氢原子和1个氧原子，若水分子中的氢原子相同，则16O、17O、18O可分别与、构成水，即存在3×2＝6种水；若水分子中的氢原子不同，则16O、17O、18O可分别与构成水，即存在3种水；所以共形成9种水。17．第四周期第ⅠA族第五周期第ⅦA族解析：由X的原子结构示意图可知，其原子核外有4个电子层，则X位于第四周期，最外层电子数为1，位于第ⅠA族，则X在元素周期表中的位置为第四周期第ⅠA族；由Y的原子结构示意图可知，其原子核外有5个电子层，则Y位于第五周期，最外层电子数为7，位于第ⅦA族，则Y在元素周期表中的位置为第五周期第ⅦA族，故答案为：第四周期第ⅠA族；第五周期第ⅦA族。18．(1)第三周期第ⅦA族或(2)ac(3)或(4)(5)有白色沉淀生成解析：（1）氯是17号元素，氯原子核外电子排布为2、8、7，氯在元素周期表中的位置是第三周期第ⅦA族，原子中子数为20，则的中子数为或；故答案为：第三周期第ⅦA族；或。（2）a．原子得电子能力越强，非金属性越强，则a符合题意；b．得电子数目的多少与非金属性强弱无关，故b不符合题意；c．最简单气态氢化物越稳定，其非金属性越强，故c符合题意；d．单质的沸点与非金属性无关，故d不符合题意；综上所述，答案为：ac。（3）由图可知，臭氧转化为氧气，其总反应化学方程式为或；故答案为：或。（4）①中碳氮三键，其电子式为；故答案为：。②可用气体将其转化为两种无毒气体即氮气和二氧化碳，则该反应的离子方程式为；故答案为：。（5）X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置关系如图，Y和Z的核外电子数之和为22，Z的质子数比Y的质子数多8，则Y的质子数为N，Z为P，W为S，X为C。将少量X的最高价氧化物通入到硅酸钠溶液中，反应生成硅酸沉淀和碳酸钠，反应现象是有白色沉淀生成，反应的离子方程式为；故答案为：白色沉淀生成；。19．H＋+OH－＝H2O0.08500560解析：（1）0～V1段没有生成沉淀，氢氧化钠与盐酸反应，反应的离子方程式为H＋+OH－＝H2O；当V1=240mL时，根据可知剩余盐酸的物质的量是2mol·L―1×0.24L=0.48mol。设镁的物质的量是xmol、铝的物质的量是ymol，则x+y＝0.2、2x+3y＝0.2×5－0.48＝0.52，解得x＝0.08、y＝0.12，即金属粉末中镁的物质的量是0.08mol。（2）若在滴加NaOH溶液的过程中，欲使Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全，溶液中的溶质为氯化钠，根据元素守恒滴入氢氧化钠的物质的量与盐酸的物质的量相同，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)=1mol÷2mol/L=0.5L=500mL；（3）溶解0.12mol氢氧化铝消耗氢氧化钠是0.12mol，溶液体积是0.12mol÷2mol/L=0.06L=60mL，V2时溶质为氯化钠和偏铝酸钠，所以滴入氢氧化钠的体积为500mL+60mL=560mL。20．Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O2∶10.87∶1【分析】由图像可知，AB段产生沉淀质量增大，发生的反应是Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓、Al3++3OH-═Al(OH)3↓，DC段沉淀质量减少，发生的反应是Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O。解析：（1）OD段镁离子和铝离子全部转化为沉淀，其离子方程式为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；DC段NaOH过量时氢氧化铝溶解，其离子方程式为Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O；（2）由图像可知，0～A发生Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；，A～B发生Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O，C点对应的沉淀为Mg（OH）2，D点对应的沉淀为Mg（OH）2和Al（OH）3，则Mg（OH）2的物质的量为0.2mol，Al（OH）3的物质的量为0.3mol-0.2mol=0.1mol，由元素守恒可知，原溶液中Mg2+、Al3+物质的量浓度之比为0.2mol：0.1mol=2：1；（3）由Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓0.2mol0.4molAl3++3OH-═Al（OH）3↓0.1mol0.3molAl（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O0.1mol0.1mol则C点NaOH的物质的量为0.4mol+0.3mol+0.1mol=0.8mol；（4）0～A发生Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓、Al3++3OH-═Al（OH）3↓，A～B发生Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O，则线段OA对应的NaOH的物质的量为0.4mol+0.3mol=0.7mol，线段AB对应的NaOH的物质的量为0.1mol，所以线段OA：AB=0.7mol：0.1mol=7：1。21．(1)HClO4(2)(3)H2O(4)2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2(5)2As＋5NaClO＋H2O=2HAsO3＋5NaCl或2As＋5NaClO＋3H2O=2H3AsO4＋5NaCl解析：根据元素周期表得到①～⑩元素分别为C、O、F、Na、Mg、Al、S、Cl、K、Br。（1）根据非金属越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，因此在最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的化合物的分子式为：HClO4，根据金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，因此碱性最强的化合物是KOH，其电子式为：；故答案为：HClO4；。（2）⑤与⑧形成化合物是氯化镁，用电子式表示⑤与⑧形成化合物的形成过程：；故答案为：。（3）元素②、⑦形成的简单氢化物分别是水和硫化氢，由于水存在分子间氢键，因此沸点较高的是H2O；故答案为：H2O。（4）元素④的最高价氧化物对应的水化物NaOH与元素⑥的单质(Al)反应生成偏铝酸钠和氢气，其反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2；故答案为：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2。（5）Y由②、④、⑧三种元素组成，它的水溶液是生活中常见的消毒剂，则Y为NaClO。As可与Y的水溶液反应，产物有As的最高价含氧酸即H3AsO4或HAsO3，该反应的化学方程式为2As＋5NaClO＋H2O=2HAsO3＋5NaCl或2As＋5NaClO＋3H2O=2H3AsO4＋5NaCl；故答案为：2As＋5NaClO＋H2O=2HAsO3＋5NaCl或2As＋5NaClO＋3H2O=2H3AsO4＋5NaCl。22．检查装置气密性Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O品红溶液A中品红溶液不褪色，盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀出现浅黄色浑浊现象2H2S+SO2=3S↓+2H2O