【学生卷】初中高中化学必修一第四章《物质结构元素周期律》经典练习题(课后培优)

一、选择题1．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Z所处的族序数是周期序数的2倍，下列判断不正确的是XWYZA．最高正化合价：X＜Y＜Z B．原子半径：X＜Y＜ZC．气态氢化物的热稳定性：Z＜W D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＜Z2．12C是一种放射性同位素，在高层大气中由宇宙射线产生的中子或核爆炸产生的中子轰击14N可使它转变为12C。下列说法正确的是A．14C和14N互为同位素B．12C与C60互为同素异形体C．人体内，由于新陈代谢作用也存在12CD．可利用死亡生物体中12C不断衰变的原理对文物进行年代测定3．原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z，依次对应形成a、b、c、d4种单质；Y元素原子最外层电子数等于其电子层数；向甲的溶液中通入丙气体，产生白色沉淀，它们之间的转化关系如图所示。下列说法正确的是A．元素对应的简单离子的半径：Z＞Y＞XB．电解熔融的甲可以获得c、dC．Y的最高价氧化物对应的水化物与酸、碱均反应D．丁中含有配位键，属于配合物4．科学家将含有石墨烯和碳纳米管两种纳米材料的水溶液在低温环境下冻干得到“全碳气凝胶”，该固态材料的密度仅是0.16mg·cm-3，是迄今为止世界上最轻的材料。下列有关说法正确的是A．“全碳气凝胶”可用作处理海上原油泄漏的吸油材料B．“全碳气凝胶”与石墨互为同位素C．“全碳气凝胶”中含有碳碳双键，属于烯烃D．“全碳气凝胶”的性质稳定，能在热的浓硫酸中稳定存在5．短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中，常温下，Z的单质能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液。下列说法正确的是A．由元素X、Y组成的化合物一定易溶于氢氧化钠溶液B．离子半径的大小顺序为W＞Q＞Z＞X＞YC．元素Q的含氧酸的酸性一定比W的强D．工业上用电解法冶炼Z单质6．利用某分子筛作催化剂，NH3可脱除废气中的NO和NO2，生成两种无毒物质，其反应历程如下图所示，下列说法正确的是A．X是N2B．上述历程的总反应为：2NH3+NO+NO22N2+3H2OC．中含有非极性共价键D．NH3、、H2O中的质子数、电子数均相同7．下列说法不正确的是（）A．IBr与AgNO3溶液反应会生成AgBr沉淀B．第ⅥA族元素的氢化物中，稳定性最好的其沸点也最高C．HF、HCl、HBr、HI的还原性依次增强，热稳定性依次减弱D．钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物8．科学家制得一种新型分子O4。关于O4和O2的说法不正确的是（）A．互为同素异形体 B．等质量的O4和O2所含原子数相同C．它们的摩尔质量相同 D．等物质的量的O4和O2所含原子数之比为2:19．下列离子方程式书写正确的是A．向碳酸氢钠溶液中加入足量氢氧化钡溶液：B．过量二氧化碳通入次氯酸钠溶液中：C．向硫酸铝溶液中加入过量氨水：D．向溶液中通入足量氯气：10．银铜合金广泛用于航空工业，从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺流程如图所示：[已知Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃]。下列关于该流程的说法不正确的是A．操作Ⅰ和操作Ⅱ都是过滤B．溶液C的主要成分是Na2SO4C．固体B的主要成分是Al(OH)3和Cu(OH)2D．该生产流程所得的主要产品是Ag和CuAlO2二、填空题11．（1）在周期表里，主族元素所在的族序数等于原子核外电子数。（____）（2）元素的原子序数越大，其原子半径也越大。（____）（3）在周期表里，元素所在的周期数等于原子核外电子层数。（____）（4）氢键是化学键。（____）（5）碘化氢的沸点比氯化氢的沸点高是由于碘化氢分子之间存在氢键。（____）（6）乙醇分子跟水分子之间只存在范德华力。（____）12．下列为元素周期表中的一部分，用化学式或元素符号回答下列问题。族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA02⑥⑦⑪

3①③⑤⑧⑩4②④⑨(1)11种元素中，化学性质最不活泼的是__________，原子半径最小的是_________。(2)①②⑤中，最高价氧化物的水化物，碱性最强的是___________。(3)②③④中形成的简单离子半径由大到小的顺序是_________________。(4)元素⑦的氢化物电子式为_______，该氢化物常温下和元素②的单质反应的离子方程式是________________。(5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物化学式为__________和__________。①和⑨两元素形成化合物中化学键的类型为____________，该化合物灼烧时焰色为_________，该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为__________________。(6)①和⑤最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为___________。(7)⑧⑨⑪三种元素形成的气态氢化物最稳定的是_______。13．科学研究表明，月球上有丰富的资源，可开发利用作未来的新型能源。(1)的中子数是_________，与互称为___________。(2)粒子是带有2个单位正电荷、质量数为4的原子核，由此推断粒子含有____________个质子和__________个中子。(3)在、两种核素中，原子核内的中子数相差为__________，粒子有相同质子数和中子数的是___________。14．按要求完成下列各题内容：(1)写出下列物质的电子式或结构式：①NH3的电子式：__________，②CO2的结构式：__________。(2)写出下列符合要求的离子方程式：①钠和水反应：__________；②过量的二氧化碳通入氢氧化钠溶液中：__________；③Al与NaOH溶液反应：____________；④印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成。刻制印刷电路时，要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，生成CuCl2和FeCl2，请写出反应的离子方程式__________。(3)实验室需要0.2mol/L的硫酸铜溶液480mL，现用胆矾晶体来配制该溶液，回答下列问题：①实验中用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、托盘天平、胶头滴管，还缺少的仪器为________(填仪器名称)②应称量胆矾晶体的质量为___________克。15．请将正确的下列变化的序号填在对应的横线上：①碘的升华；②二氧化碳溶于水；③氯化钠溶于水；④烧碱熔化；⑤氯化氢溶于水；⑥氯化铵受热分解。（1）化学键没有被破坏的是________；仅发生离子键破坏的是________；（2）即发生离子键破坏、又发生共价键破坏的是________；（3）N2的电子式为________；Na2O2的电子式为________；CO2的电子式为________。（4）写出下列物质的形成过程。HCl___________；NaCl______________。16．(1)比较氧化性相对强弱：Cl2_______I2(填“)”＞“＜”或“=”)；用一个离子方程式说明Cl2和I2氧化性的相对强弱_______。(2)NH5是离子化合物，各原子最外层满足稳定结构。写出NH5的电子式__________。(3)请用系统命名法对命名__________。17．（1）比较结合H+能力的相对强弱：H2O_____NH3（填“＞”、“＜”或“＝”）；用一个离子方程式说明H3O+和NH4+给出H+能力的相对强弱_____。（2）NaCN是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构。写出NaCN的电子式_____。（3）乙酸汽化时，测定气体的相对分子质量，有数据表明其摩尔质量变为120g·mol-1，从结构上分析其可能的原因是______。18．如图是元素周期表的框架图，请回答下列问题：（1）写出元素X在周期表中位置___。（2）若将此元素周期表分为A、B、C、D区，其中全部是金属元素的区域为___区。（3）所含元素最多的周期是__，所含元素最多的族是__。（4）硬度最大的单质是__，密度最小的金属是___。(用物质的名称填写)（5）在原子序数为1～18号元素中，请用化学式填写。与水反应最剧烈的金属元素是__；与酸、碱都反应的金属是__；最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸是__；具有四核18个电子且含有非极性键的一种化合物是____。19．一定条件下，2L密闭容器中，金属钠和CO2可制得金刚石：4Na+3CO2⇌2Na2CO3+C(s，金刚石)。（1）上述反应中涉及的元素原子的半径从大到小的顺序为：___。（2）能证明碳元素与氧元素非金属性强弱的事实是___(选填编号）。a．最高价氧化物水化物的酸性b．两种元素的气态氢化物的沸点c．CO2中元素的化合价d．与氢气反应的难易程度（3）高压下，科学家成功地将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体，比较两种原子晶体的熔沸点：___，并说明理由：___。除了金刚石外，碳的单质还有许多同素异形体，比如石墨、C60等。石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料，可由石墨剥离而成，是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新材料。（4）石墨烯中的碳原子间以___键结合，下列关于石墨烯的叙述正确的是___。A．石墨烯与石墨属于同位素B．石墨烯与石墨完全燃烧的产物都是二氧化碳C．石墨烯是一种烯烃。D．12g石墨烯中含有6.02×1022个碳原子20．现有部分短周期（即原子序数为1~18号）元素的性质或原子结构如下表：元素编号元素性质或原子结构TM层上的电子数等于其内层电子数的差值X最外层电子数是次外层电子数的2倍Y常温下其单质为双原子分子，且占空气中的含量最大Z该元素的某种含氧酸具有漂白性（1）按要求用有关的化学用语填充：T元素的离子符号：______；Y离子的电子式__________；Z离子的结构示意图_______________；（2）元素Y与氢元素能形成一种10电子的阳离子，该微粒符号是____________；（3）写出元素T的最高价含氧酸与X的最高价含氧酸对应的钠盐反应的化学方程式____（4）元素Z与某一活泼金属元素组成的盐是重要的化工原料，写出其作为该原料在化工生产上电解的一个重要反应：______________。三、解答题21．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①-⑪在表中的位置，用化学用语回答下列问题：IAIIAⅢAⅣAVAⅥAⅦA01①⑪2②③④⑩3⑤⑥⑦⑧⑨(1)④、⑤、⑥的离子半径由大到小的顺序为_______________(用离子符号表示)。(2)已知由④⑧两元素组成的两种物质之间的相互转化叫做催化氧化，是工业制硫酸中的一步重要反应，写出此反应的化学反应方程式：___________。(3)由④、⑤、⑨三种元素组成的某物质是漂白液的有效成份，写出此物质的电子式：____________。用电子式表示由①、③两种元素组成的18e-分子的形成过程：______________。(4)下列说法正确的是___________。A．H2O与D2O互为同位素，H2与D2互为同素异形体B．上表所给11种元素组成的所有物质中都存在化学键C．由①④⑤⑧组成的强酸酸式盐溶于水，由④⑦组成的物质熔化，两个过程都存在共价键被破坏D．由①⑩组成物质因为分子间存在氢键，所以比①⑨组成物质更稳定，比①⑨组成物质沸点高(5)聚四氟化烯常用于炊具的“不粘涂层”。制备四氟化烯的反应原理为：2CHClF2(g)C2F4(g)+2HCl(g)△H1(反应I)，副反应为：3CHClF2(g)C3F6(g)+3HCl(g)△H2(反应II)，①在恒温恒容的条件下，下列能够说明反应I达到化学平衡状态的是：_________(填标号)。A．混合气体密度不再改变B．混合气体平均相对分子质量不再改变C．正(C2F4)=2逆(HCl)D．c(C2F4)与c(HCl)比值保持不变②已知△H1>0，则反应I_________(填“高温可自发”“低温可自发”“任意温度下可自发”“任意温度不可自发”)。22．(1)下列物质中，只含有极性键的分子是___，既含离子键又含共价键的化合物是___；只存在σ键的分子是___，同时存在σ键和π键的分子是____。A．H2B．CO2C．CH2Cl2D．C3H6E.C2H6F.CaCl2G.(NH4)2SO4(2)根据等电子体原理，羰基硫(OCS)分子的结构式应为____。(3)与CO互为等电子体的分子和离子分别为____和____(各举一种即可，填化学式)，CO分子的电子式为___，CO分子的结构式可表示成____。(4)COCl2分子的结构式为，COCl2分子内含有___个σ键、___个π键。23．研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。Ⅰ．利用反应：6NO2+8NH37N2+12H2O处理Ⅱ．一定条件下NO2与SO2可发生反应：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)-Q(Q>0)Ⅲ．CO可用于合成甲醇，反应方程式为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)(1)硫离子的电子结构示意图为_____，氨气分子的电子式为______，氨气分子属于______分子(填“极性”或者“非极性”)。(2)C、O、S这三种元素中属于同周期元素的非金属性由强到弱的顺序为_____________，能证明其递变规律的事实是_______。a．最高价氧化物对应水化物的酸性b．气态氢化物的沸点c．单质与氢气反应的难易程度d．其两两组合形成的化合物中元素的化合价(3)对于Ⅰ中的反应，120℃时，该反应在一容积为2L的容器内反应，20min时达到平衡，10min时电子转移了1.2mol，则0~10min时，平均速率v(NO2)=______________。(4)对于Ⅱ中的反应，将NO2与SO2以体积比1：2置于密闭容器中反应，下列能说明反应达到平衡状态的是______。a．体系压强保持不变b．NO2浓度保持不变c．NO2和SO3的体积比保持不变d．混合气体的平均相对分子质量保持不变24．(1)CO(NH2)2分子中含有σ键与π键的数目之比为：______，N原子的杂化类型为______。(2)类卤素(SCN)2与卤素性质相似，对应的酸有两种，理论上硫氰酸(H−S−C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H−N=C=S)的沸点，其原因是：_________________________。(3)S能形成很多种含氧酸根离子，如SO32-、SO42-、S2O72-，已知S2O72-的结构中所有原子都达到稳定结构，且不存在非极性键，由该离子组成二元酸的分子式为H2S2O7，试写出其结构式_____________________________。(4)判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是：含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强。如下表所示：含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系。次氯酸磷酸硫酸高氯酸含氧酸Cl—OH非羟基氧原子数0123酸性弱酸中强酸强酸最强酸已知亚磷酸是中强酸，亚砷酸是弱酸且有一定的弱碱性，则H3PO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式是：__________________________，在H3AsO3中加入足量的浓盐酸，写出化学方程式：___________________________。25．植物生长除了需要氮、磷、钾三种元素之外，还需要硼、镁等微量元素。有一种硼镁肥料的主要成分是Mg3(BO3)2·2MgSO4·6H2O。回答下列问题：(1)Mg3(BO3)2·2MgSO4·6H2O的氧化物形式为_________，某短周期元素与硼同族，其元素原子的最外层电子排布式为__________；(2)某短周期元素的单质和金属镁可在高温下反应，得到产物A，A与水反应生成两种碱，该元素周期表中的位置为___周期___族，写出A与水反应的化学方程式_______；(3)比较硼和硫的非金属性强弱，硼的非金属性_______硫(填大于或小于)，硼元素原子中有______种能量不同的电子；(4)硼单质存在着多种同素异形体，某单质的熔点2300℃，沸点2550℃，原因可能是____。A．硼单质性质与铝相似B．硼在元素周期表中与碳相邻C．硼单质的晶体结构为空间网状结构D．硼元素存在着几种同位素，其中10B可用于原子反应堆26．铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工业上综合利用铝土矿的部分工艺流程如图。(1)检验滤液B中是否还含有Fe2+的方法为：___。(2)将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，选用的最好试剂为__(填代号)。a.氢氧化钠溶液b.硫酸溶液c.氨水d.二氧化碳(3)由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为：边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、___(填操作名称)、过滤、洗涤。(4)滤渣的主要成分是___(填化学式)，其与NaOH固体焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为___(填代号)，该反应的化学方程式是___。27．已知铝土矿的主要成分是A12O3，含有杂质SiO