2024-2025学年新教材高中化学第4章物质结构元素周期律单元检测含解析新人教版必修第一册

PAGE10-第四章学业质量标准检测相对原子质量H：1O：16Na：23(90分钟，100分)一、选择题(每小题2分，共20分，每小题只有一个选项符合题意)1．A、B属于短周期元素，能以化学键结合成AB3型的化合物，则A、B元素不行能分别属于周期表中的(A)A．ⅠA，ⅦA B．ⅥA，ⅥAC．ⅢA，ⅦA D．ⅤA，ⅠA解析：A、B元素分别为ⅠA，ⅦA族，形成化合物为AB型，故A错误；A、B元素都为ⅥA族，则可为SO3，故B正确；A、B元素分别为ⅢA，ⅦA族，可为AlCl3等，故C正确；A、B元素分别为ⅤA，ⅠA族，可为NH3等，故D正确。2．北京高校和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60A．K3C60B．K3C60C．该晶体在熔融状态下能导电D．C60与12C解析：C60中相邻碳原子之间含有共价键，A、B项错误；C项，该晶体属于离子化合物，熔融状态下能够导电，正确；D项，同素异形体探讨的对象是单质，12C3．(2024·上海卷，2)以下关于氚的说法正确的是的(D)A．质子数为2B．电子数为3C．质量数为4D．氚原子和1H化学性质相像解析：氚是氢的同位素eq\o\al(3,1)H，同种元素的质子数相等，故氚的质子数＝电子数＝1，质量数是3，故A、B、C错误；同位素之间化学性质相像，D正确。4．下列有关核外电子排布的叙述正确的是(D)A．当M层是最外层时，最多可排布18个电子B．某原子最外层只有一个电子，它确定是第ⅠA族元素C．某原子M层上电子数可能为L层上电子数的4倍D．某离子M层上和L层上的电子数可能均为K层的4倍解析：最外层最多容纳8个电子，A项错误；最外层只有一个电子的原子可能是第ⅠA族、过渡元素，B项错误；若M层有电子，则L层为8个电子，M层若为L层的4倍，则排布32个电子，不符合电子排布规律，C项错误；若M层和L层电子数均为K层的4倍，则可能为18e－结构，D项正确。5．下列说法正确的是(D)A．相邻周期的同一主族的两种元素，其原子序数之差都相同B．同周期的ⅡA族元素与ⅢA族元素的原子序数之差都相同C．某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数D．115号元素位于第七周期第ⅤA族解析：A项，在元素周期表左侧和右侧，相邻周期的同一主族的两种元素，原子序数之差可能不同，符合左差上，右差下规律，错误；B项，同周期的ⅡA族元素与ⅢA族元素的原子序数之差，短周期的差1，四、五周期的差11，六、七周期的差25，错误；C项，元素没有质量数的概念，错误；D项，115号元素，其原子结构中有7个电子层，最外层电子数为5，则该元素确定位于第七周期第ⅤA族，正确。6．有机锗具有抗肿瘤活性，锗元素的部分信息如图。则下列说法不正确的是(D)A．x＝2B．锗元素与碳元素位于同一族，属于ⅣA族C．锗位于元素周期表第4周期，原子半径大于碳的原子半径D．距离锗原子核较远区域内运动的电子能量较低解析：原子核外K层电子数为2，可知x＝2，故A正确；C、Ge的最外层电子数都为4，则位于同一族，属于ⅣA族，故B正确；同主族元素从上到下原子半径增大，Ge核外有4个电子层，且原子半径大于碳的原子半径，故C正确；能量高的原子在离核较远的区域，故D错误。7．下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是(C)A．F、Cl、Br元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多B．其次周期元素从Li到F，元素的金属性慢慢减弱，非金属性慢慢增加C．同周期的ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数确定相差1D．N与P为同主族元素，且N比P的非金属性强解析：F、Cl、Br元素的原子核外电子层数分别为2、3、4，则F、Cl、Br元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多，故A正确；同周期从左向右元素的金属性慢慢减弱，非金属性慢慢增加，则其次周期元素从Li到F，元素的金属性慢慢减弱，非金属性慢慢增加，故B正确；短周期同周期的ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数确定相差1，四、五周期相差11，六、七周期相差25，故C错误；N与P为VA族元素，同主族自上而下非金属性慢慢减弱，所以N比P的非金属性强，故D正确。8．(2024·全国卷Ⅱ)今年是门捷列夫发觉元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是(D)A．原子半径：W<XB．常温常压下，Y单质为固态C．气态氢化物热稳定性：Z<WD．X的最高价氧化物的水化物是强碱解析：由题意，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8，可推出W、X、Y、Z分别为N、Al、Si、P。A对：依据电子层数越多，原子半径越大，可得原子半径：W<X；B对：常温常压下，硅单质为固态；C对：同一主族由下到上简洁气态氢化物的稳定性慢慢增加，所以热稳定性：NH3>PH3；D错：X的最高价氧化物的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物。9．核能的和平利用对于完成“节能减排”的目标有着特殊重要的意义。尤其是核聚变，因其释放能量大，成为当前探讨的一个热门课题。其反应原理为eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n，下列说法中正确的是(C)A．D和T是质量数不同，质子数相同的氢的两种元素B．通常所说的氢元素是指eq\o\al(1,1)HC．eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H是氢的三种核素，互为同位素D．这个反应既是核反应，也是化学反应解析：A错，D和T是质量数不同，质子数相同的氢的两种核素；B错，eq\o\al(1,1)H是氢元素的一种核素，氢元素是指核电荷数即质子数为1的原子，符号为H；C对，eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H的质子数相同，中子数不同，属于同种元素的不同核素，互为同位素；D错，该反应是原子核内发生的变更，属于核反应，不是化学反应。10．(2024·武侯区高一检测)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图。下列说法正确的是(C)A．元素Y与元素Z的最高正化合价之和的数值等于9B．离子Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同C．原子半径的大小依次为：r(Z)>r(W)>r(Q)>r(X)>r(Y)D．元素W的氢化物稳定性和还原性均比Q的强解析：X、Y、Z、W、Q都是短周期元素，依据元素在周期表中的位置可知，X是N元素、Y是O元素、Z是Al元素、W是S元素、Q是Cl元素。Z为Al，最高正化合价为＋3，Y为氧元素，最低负化合价为－2，没有最高正化合价，二者最高正化合价之和不行能等于9，故A错误；离子O2－和Al3＋的核外电子数均为10、均有2个电子层，故B错误；同周期自左而右原子半径减小，一般电子层越多原子半径越大，故原子半径：r(Z)>r(W)>r(Q)>r(X)>r(Y)，故C正确；非金属性Q>W，元素W的氢化物稳定性比Q的弱，氢化物还原性W比Q的强，故D错误。二、非选择题(每小题4分，共20分，每小题有1个或2个选项符合题意)11．主族元素W、X、Y、Z、Q在元素周期表中相对位置如表所示，其中短周期元素W、X、Y、Z元素的原子最外层电子数之和为21。下列说法不正确的是(AC)A．原子半径大小：Z>Y>XB．W、Y两种元素都能与氧元素形成化合物WO2、YO2C．最高价氧化物对应水化物的酸性：W>X>Y>ZD．X、Q两种元素的单质能应用于半导体工业解析：由信息分析可知，W为C、X为Si、Y为S、Z为Cl、Q为Se，同周期从左向右原子半径减小，则原子半径大小：X>Y>Z，故A错误；W、Y两种元素都能与氧元素形成化合物CO2、SO2，故B正确；非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y>W>X，故C错误；X、Q两种元素均位于金属与非金属交界处旁边，其对应单质能应用于半导体工业，故D正确。12．(2024·宜宾高一检测)W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加。W原子最外层电子数是其所在周期数的2倍；Y＋和X2－的电子层结构相同；Z的原子序数等于W和Y的核外电子数之和。下列说法正确的是(C)A．Z的氢化物的酸性比WX2的水化物的强，说明Z的非金属性比W的强B．离子半径大小：Z>Y>XC．X和Y形成的化合物为离子化合物且阳离子和阴离子的个数之比为2︰1D．W元素的气态氢化物的热稳定性比X的高解析：W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加。W原子最外层电子数是其所在周期数的2倍，结合原子序数可知，W应位于其次周期，最外层电子数为4，W为C元素，若W为S，X、Y、Z不行能均为短周期主族元素；Y＋和X2－的电子层结构相同，则X为O元素、Y为Na元素；Z的原子序数等于W和Y的核外电子数之和，Z的原子序数为6＋11＝17，Z为Cl元素，据此分析解答。盐酸为无氧酸，不能用盐酸与碳酸的酸性比较C、Cl的非金属性，故A错误；电子层越多，离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则离子半径大小：Z>X>Y，故B错误；由Y、X两种元素组成的常见离子化合物为Na2O或Na2O2，其阳离子与阴离子个数比均为2︰1，故C正确；氧的非金属性大于碳，氢化物稳定性与元素非金属性一样，则氢化物热稳定性X>W，故D错误。13．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为13。X的原子半径比Y的小，X与W同主族，Z是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是(AD)A．原子半径的大小依次：r(W)>r(Y)>r(Z)B．元素Z、W的简洁离子的电子层结构不同C．元素Y的简洁气态氢化物的热稳定性比Z的强D．由X、Y、Z三种元素组成的强酸能与铜反应解析：本题首先要依据题干信息推断出相关元素。地壳中含量最高的元素是氧元素，故Z为氧元素；X的原子半径比Y小，且X、Y、Z、W短周期元素原子序数依次增大，故X在Y的上一周期，则X为氢元素，W为钠元素；依据四种原子最外层电子数之和为13，则Y为氮元素。钠元素的原子半径最大，A正确；Z、W的简洁离子的电子层结构相同，B错误；氨气的热稳定性比水的热稳定性差，C错误；由X、Y、Z三种元素组成的强酸是HNO3，HNO3能与铜发生反应，D正确。14．(2024·和平区高一检测)如图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系。下列说法正确的是(CD)A．X和R在同一周期B．原子半径：W>R>XC．气态氢化物的稳定性：Y>XD．X与Z、R两种元素均可形成两种化合物解析：由图可知X为O，Y为F，Z为Na，R为S，W为Cl。O和S不在同一周期，A错误；同周期元素从左到右原子半径依次减小，一般状况下电子层数多的元素原子半径大，S>Cl>O，B错误；非金属性越强，对应气态氢化物越稳定，HF>H2O，C正确；氧元素与Z、R两种元素能形成的化合物有SO2、SO3、Na2O、Na2O2，D正确。15．(2024·临沂高一检测)主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且均不大于20。其中X、Y处于同一周期，Y的单质与水反应可生成X的单质，X、Y、W的最外层电子数之和是Z的最外层电子数的3倍。下列说法正确的是(B)A．简洁离子的半径：Z>Y>XB．WX2可与H2O反应生成O2C．简洁氢化物的热稳定性：X>YD．常温常压下Z的单质为气态解析：主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增加，且均不大于20，只有X、Y处于同一周期，Y的单质与水反应可生成X的单质，X的原子序数小于W元素，则Y为F元素，X为O，结合原子序数可知Z、W位于第三或第四周期，X、Y、W的最外层电子数之和是Z的最外层电子数的3倍，设Z的最外层电子数为m、W的最外层电子数为n，则6＋7＋n＝3m，只有n＝2时、m＝5符合，Z、W不位于同周期，即Z为P、W为Ca，以此来解答。电子层越多，离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则简洁离子的半径：P3－>O2－>F－，即Z>X>Y，故A错误；WX2为CaO2，对比Na2O2的性质，可知CaO2可与H2O反应生成O2，故B正确；非金属性越强，对应的简洁氢化物越稳定；则简洁氢化物的热稳定性：HF>H2O，即Y>X，故C错误；Z的单质为P4三、非选择题(本题包含5个小题，共60分)16．(10分)依据下表中几种短周期元素的原子半径及主要化合价，回答下列问题：元素代号ABDEGHIJ化合价－1－2＋4、－4＋5－1－3＋3＋2＋1原子半径/nm0.0710.0740.0770.0990.1100.1430.1600.186(1)元素D组成的常见单质有两种，分别是__金刚石__、__石墨__(写名称)。(2)用电子式表示IE2的形成过程：____。(3)A、H、J的离子半径由大到小依次是__r(F－)>r(Na＋)>r(Al3＋)__(用离子符号表示)。(4)78gJ2B2与足量的水反应生成__11.2__L(标准状况下)气体。(5)元素E的单质与水反应的离子方程式为__Cl2＋H2O=H＋＋Cl－＋HClO__。解析：主族元素中，元素最高化合价与其族序数相等，最低化合价＝族序数－8，同一主族元素中，原子半径随着原子序数增大而增大，同一周期元素中，原子半径随着原子序数增大而减小；依据表中化合价及原子半径大小可知，A、E均为－1价，为第ⅦA族元素，A的原子半径小于E，所以A为氟、E为氯；J、I、H原子半径比其他原子的原子半径大，且按依次依次减小，所以依据其化合价规律可知，J为钠，I为镁，H为铝；B为－2价，半径较小，B为氧，G有＋5、－3价，且半径较大，但是比J、I、H原子半径小，G为磷；D有＋4、－4价，且半径比G小，因此D为碳；综上所述：A为F，B为O，D为C，E为Cl，G为P，H为Al，I为Mg，J为Na；(1)碳元素组成的常见单质有两种，分别是金刚石、石墨。(2)I为Mg、E为Cl，二者形成氯化镁，属于离子化合物，用电子式表示氯化镁的形成过程：。(3)核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，因此氟、钠、铝三种元素形成的简洁离子，其离子半径由大到小依次是r(F－)>r(Na＋)>r(Al3＋)。(4)J2B2为过氧化钠，78gNa2O2为1mol,1molNa2O2与足量的水反应生成0.5mol氧气，标准状况下气体体积为0.5mol×22.4L·mol－1＝11.2L。(5)元素E的单质为氯气，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，离子方程式为Cl2＋H2O=H＋＋Cl－＋HClO。17．(10分)某化学爱好小组的同学学习了元素周期表中同周期元素性质的递变规律后，设计了一套试验方案进行试验探究。并记录了有关试验现象，如表。试验操作试验现象①将用砂纸擦拭后的镁带与沸水反应，再向反应后的溶液中滴加酚酞A．浮于水面，熔成一个小球，在水面上四处游动，随后消逝，溶液变红色B．产生气体，可在空气中燃烧，溶液变成浅红色C．反应不特殊猛烈，产生的气体可以在空气中燃烧D．猛烈反应，产生可燃性气体E．生成白色絮状沉淀，进而沉淀消逝F．生成淡黄色沉淀②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水③钠与滴有酚酞的冷水反应④镁带与2mol·L－1盐酸反应⑤铝条与2mol·L－1盐酸反应⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量请你帮助该同学整理并完成试验报告。(1)试验目的：__探究同周期元素性质的递变规律__。(2)试验仪器：__试管__、__烧杯__、__酒精灯__、试管夹、镊子、小刀、玻璃片、砂纸、胶头滴管等。(3)试验药品：钠、镁带、铝条、2mol·L－1盐酸、新制的氯水、H2S饱和溶液、AlCl3溶液、NaOH溶液、酚酞等。(4)请你写出上述的试验操作对应的现象：①__B__；②__F__；③__A__；④__D__；⑤__C__；⑥__E__。(用A～F表示)。写出试验操作②、⑥中有关反应的离子方程式：试验②__Cl2＋H2S=2H＋＋2Cl－＋S↓__，试验⑥__Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O__。(5)试验结论：__金属性：Na>Mg>Al，非金属性：Cl>S(或同周期元素从左到右，金属性慢慢减弱，非金属性慢慢增加)__。解析：(1)试验目的为探究同周期元素性质的递变规律。(2)依据试验操作分析，须要的仪器有试管、烧杯、酒精灯、试管夹、镊子、小刀、玻璃片、砂纸、胶头滴管等。(4)依据各自发生的反应选择现象。盐酸、氯化铝、氢氧化钠可以拆为离子形式。(5)同周期元素从左到右，金属性慢慢减弱，非金属性慢慢增加。18．(12分)某探讨性学习小组设计了一组试验来探究第ⅦA族元素原子的得电子实力强弱规律。下图中A、B、C是三个可供选择制取氯气的装置，装置D的玻璃管中①②③④处依次放置蘸有NaBr溶液、淀粉碘化钾溶液、NaOH浓溶液和品红溶液的棉球。(1)写出装置B中指定仪器的名称a__分液漏斗__，b__圆底烧瓶__。(2)试验室制取氯气还可接受如下原理：2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。依据该原理须要选择A、B、C装置中的__A__装置制取氯气。(3)反应装置的导气管连接装置D的__X__(填“X”或“Y”)导管，试回答下列问题①处所发生反应的离子方程式：__Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2__；②处的现象：__棉球变蓝__；③处所发生反应的离子方程式：__Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O__。(4)装置D中④的作用是__检验氯气是否被吸取完全__。(5)某同学依据①②两处棉球颜色的变更得出结论：Cl、Br、I原子的得电子实力依次减弱。上述试验现象__不能__(填“能”或“不能”)证明该结论，理由是__试验无法证明Br和I得电子实力的相对强弱(其他合理答案也可)__。解析：(1)依据仪器构造可知a为分液漏斗，b为圆底烧瓶。(2)高锰酸钾与浓盐酸反应较为猛烈，无需加热即可进行，是固体和液体不加热制备气体装置，选择A装置。(3)检验氯气的性质时，不能先通过NaOH溶液，否则会消耗氯气，且起不到尾气吸取的作用，应从X端进气。①氯气与NaBr溶液反应生成Br2，反应的离子方程式为Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2。②氯气与淀粉碘化钾溶液反应生成I2，反应的离子方程式为Cl2＋2I=2Cl－＋I2，碘遇淀粉显蓝色，所以试验现象是棉球变蓝。③氯气有毒须要氢氧化钠溶液吸取，氯气在碱性溶液中自身发生氧化还原反应，反应的离子方程式为Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O。(4)氯气与水反应生成HClO，具有漂白性，能使品红褪色，把品红放在最终可视察氯气是否被吸取完全。(5)由于不能保证氯气和溴化钠完全反应，则生成的溴单质中含有过量的氯气，则不能证明Br和I得电子实力相对强弱。19．(14分)有7种短周期元素的原子序数按A、B、C、D、E、F、G的依次依次增大；B元素一种原子的含量常用于判定古生物遗体的年头；A和C元素的原子能形成4核10电子的微粒；D和E可形成离子化合物E2D，E2D中全部微粒的电子数相同，且电子总数为30；E、F、G的最高价氧化物对应的水化物之间可以相互反应；G和D同主族。试回答下列问题：(1)C元素的原子结构示意图是____。(2)A和D可形成化合物的化学式为__H2O、H2O2__。(3)B元素在周期表中的位置为__其次周期ⅣA族__；过量的B元素的最高价氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为__CO2＋OH－=HCOeq\o\al(－,3)__。(4)D、E、F、G的离子半径由大到小依次为(用离子符号表示)__S2－>O2－>Na＋>Al3＋__。(5)F的单质与E元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为__2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑__。(6)上述元素形成的二元化合物中，能够用于漂白的固体物质中阴、阳离子个数比为__1︰2__。(7)写出D元素原子形成的10电子微粒X与G元素原子形成的18电子微粒Y反应的离子方程式：__HS－＋OH－=S2－＋H2O或H2S＋2OH－=S2－＋2H2O__。解析：B元素一种原子的含量常用于判定古生物遗体的年头，B为碳元素；A和C元素的原子能形成4核10电子的微粒，A为氢元素，C为氮元素；D和E可形成离子化合物E2D，E2D中全部微粒的电子数相同，且电子总数为30，所以各离子核外电子总数为10，所以E为Na元素、D为O元素；G和D同主族，G为硫元素；E、F、G的最高价氧化物对应的水化物之间可以相互反应，F为铝元素；综上分析可知：A为H元素、B为C元素、C为N元素、D为O元素、E为Na元素、F为Al元素，G为S元素；(1)C为氮元素，原子结构示意图是。(2)A和D可形成化合物水和过氧化氢，化学式为H2O和H2O2。(3)碳原子核电荷数为6，在周期表中的位置为其次周期ⅣA族；过量的二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸氢钠，离子方程式为CO2＋OH－=HCOeq\o\al(－,3)。(4)D为O元素、E为Na元素、F为Al元素、G为S元素；离子的电子层数越多，则离子半径越大，电子层相同时，离子的核电荷数越大，则离子半径越小，则四种元素对应的离子半径大小为S2－>O2－>Na＋>Al3＋。(5)金属铝与Na元素的最高价氧化物对应的水化物氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。(6)上述元素形成的二元化合物中具有漂白作用的固体物质为过氧化钠，属于离子化合物，阴、阳离子个数比为1︰2。(7)D为O元素，氧原子与氢原子形成的10电子微粒为OH－(X)，G元素为S，硫原子与氢原子形成的18电子微粒HS－或H2S(Y)，二者发生反应生成盐和水，离子方程式：HS－＋OH－=S2－＋H2O或H