北京丰台区第二中学高中化学必修一第四章《物质结构元素周期律》经典习题(含解析)

一、选择题1．X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的5种短周期元素。X的质子总数与电子层数相同，Y是农作物生长必需的三大营养元素之一，W的单质可用于自来水消毒，Z与M同主族且二者可形成常见气体甲，X、Y、Z三种元素可形成化合物乙。下列说法不正确的是A．气体甲可以与Z的某种氢化物反应生成强酸B．化合物乙中可能含有离子键C．Y简单氢化物的沸点大于Z简单氢化物的沸点D．X分别与Y、Z、M形成的简单化合物中，X与Z形成的化合物稳定性最高2．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W原子的质子数是其最外层电子数的三倍。下说法不正确的是A．原子半径：Z>W>X>YB．最简单氢化物的稳定性：X>Y>W>ZC．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>ZD．化合物XY与ZY2中均含有共价键3．短周期元素A和B，其中A元素的原子最外层电子数是a，次外层电子数是b；B元素的原子M层电子数是(a-b)，L层电子数是(a+b)，则A、B两种元素形成的化合物的化学式可能表示为A．B3A2 B．AB2 C．A3B2 D．BA24．X、Y、Z、W四种短周期主族元素在周期表中的相对位置如图，下列说法不正确的是（）XYZWA．Y的气态氢化物的稳定性一定比W的强B．W的原子序数可能是Y的原子序数的3倍C．Y原子形成的简单离子半径比X原子形成的简单离子半径小D．若Z元素最高价氧化物的水化物是强酸，则W元素的单质具有强氧化性5．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6．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7．短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，其中A、D同主族，B、C、E分处三个连续的主族，且最外层电子数依次增加。C是地壳中含量最多的元素，C和D可形成两种化合物(阳离子与阴离子个数比均为2：1)，A和D也可以形成离子化合物。下列说法错误的是A．原子半径：D>E>B>CB．A与其他四种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1C．最高价含氧酸的酸性：E>BD．化合物DCA、DEC的水溶液均显碱性8．制取肼的反应为2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O，下列相关微粒的化学用语错误的是A．中子数为12的钠原子：Na B．N2H4的结构式：C．Cl－的结构示意图： D．NaClO的电子式：9．随原子序数的递增，八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。下列关于说法中不正确的是A．f在元素周期表的位置是第3周期ⅢA族。B．d、e常见离子的半径大小：r(O2-)>r(Na+)C．g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是：HClO4>H2SO4D．x2d2的结构式：10．短周期主族元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，X、Z同主族且与Y处于不同周期，Y、W同主族且W的原子序数是Y的两倍，以下说法正确的是A．原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)B．Y的简单气态氢化物的稳定性比W的强C．W元素最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强D．Y、Z、W的第一电离能顺序为：Z>W>Y二、填空题11．(1)已知微粒间的相互作用有以下几种：①离子键②极性共价键③非极性共价键④氢键⑤分子间作用力（范德华力）下面是某同学对一些变化过程破坏的微粒间的相互作用的判断(填序号)A．硫酸氢钠溶于水__________；B．氢氧化钠溶于水__________；C．冰熔化__________________。(2)用电子式表示MgBr2的形成过程：_________________________________________。(3)下列物质各原子都达8e-稳定结构的是_________(填序号)A．CH4B．CS2C．PCl5D．PH3E．N2F．HCl(4)向含Cr2O72-的酸性废水中加入FeSO4溶液，使Cr2O72-全部转化为Cr3+。写出该反应的离子方程式：_____________________________________。12．I.和可作核反应堆热载体，H和D用作高温堆减速剂。(1)以上叙述中涉及到的元素有_______种。(2)下列说法正确的是_______。(填字母代号)A．和互为同位素B．和是同素异形体C．和的物理性质相同D．H和D是同素异形体II.下表是元素周期表的一部分，根据表中8种元素，用元素符号等化学用语填空。族周期IAⅡAⅢIAⅣAVAVIAⅦA02①②3③④⑤⑥⑦⑧(1)①~⑧元素中，金属性最强的是_______(写元素符号)。(2)①~⑧元素中，画出最稳定的元素的原子结构示意图_______。(3)①~⑧元素中，最高价氧化物水化物酸性最强的物质是_______(写化学式)。(4)②和③所形成的含非极性共价键的化合物的电子式_______。13．(1)比较结合OH-能力的强弱：___________Al3+(填“>”

“＜”或“=”)。用一个化学方程式来说明乙酸的酸性强于碳酸___________。(2)已知化学式为NH5的物质是离子化合物，其中氮元素的化合价为-3价，各原子均达到稀有气体的稳定结构，

其电子式为___________。(3)SiO2的熔点比CO2的熔点高。原因是___________。14．下表是元素周期表的一部分，请参照元素①至⑧的位置回答下列问题。族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA01①2②③④3⑤⑥⑦(1)元素②的一种原子中，含有8个中子，则该原子的符号是_________。(2)元素⑥的原子结构示意图是_____________。(3)由元素③组成的__________（填化学式）和_________（填化学式）互为同素异形体。(4)仅由元素①、④组成的化合物甲，化合物甲的电子式为________，该化合物分子中含有______（填“极性”或“非极性”）共价键。(5)仅由元素⑤、⑦组成的化合物乙，请用电子式表示化合物乙的形成过程_____________，该化合物属于___________（填“离子”或“共价”）化合物。15．下表为元素周期表中的一部分，列出10种元素在周期表中的位置。用化学符号回答下列各题。主族周期2⑥⑦3①③⑤⑧⑩4②④⑨(1)10种元素中，化学性质最不活泼的是_____。(2)①③⑤三种元素最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是________。(3)②③④三种元素形成的离子中，离子半径由大到小的顺序是______。(4)元素⑦的氢化物的化学式为____；该氢化物常温下和②单质反应的化学方程式是_____；(5)⑨的最高价氧化物对应水化物的化学式为____；①和⑨两元素形成化合物的电子式为____；该化合物灼烧时火焰颜色为___；该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为____。(6)⑤的最高价氧化物属于___氧化物(填“碱性”、“酸性”或“两性”)，该氧化物与氢氧化钠反应的离子方程式为_____。16．(1)符号、、、、和表示的共有______种元素，_______种原子，中子数最多的粒子是___________。(2)电子表所用的某种钮扣电池的电极材料为Zn和Ag2O，电解质溶液为KOH，其电极反应式为：Zn+2OH-－2e-=ZnO+H2O、Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-；电池的负极是______________(填电极材料)，正极发生的是_______________反应(填反应类型)，总反应式为______________。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．填表微粒核外电子数中子数质量数最外层电子数Cl________________________________________Al_________________________________________S2-_________________________________19．某研究小组为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下实验。(1)将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：________与盐酸反应最剧烈，________与盐酸反应的速度最慢，________与盐酸反应产生的气体最多。(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为_______________。(3)资料显示：钠、镁、铝都可以用于制备储氢的金属氢化物。①NaH是离子化合物，能与水发生氧化还原反应生成H2，该反应的还原剂是________________。②NaAlH4是一种良好的储氢材料。NaAlH4与水反应产生氢气的化学方程式为____________________。20．完成下列化学用语：（1）画出O2﹣结构示意图：_____，某种核素质量数37，中子数20，其原子符号：_____（2）写出实验室制氯气的化学方程式：______________________（3）工厂里常用浓氨水来检验氯气管道是否泄漏，其原理为：8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2，请用双线桥表示其电子转移的方向和数目__________________________________三、解答题21．氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流程：依照上述流程回答以下问题：（1）混合①中发生反应的化学方程式为_______。（2）操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是_______、_______。操作Ⅲ一般适用于分离____________混合物。〔选填编号〕a、固体和液体b、固体和固体c、互不相溶的液体d、互溶的液体（3）混合②中加入Na2SO3的目的是_______。（4）纯净的氢溴酸应为无色液体，但实际工业生产中制得的氢溴酸〔工业氢溴酸〕带有淡淡的黄色。因此甲乙两同学设计了简单实验加以探究：甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3＋，那么用于证明该假设所用的试剂的名称为_______。乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为________，其用于证明该假设所用的试剂的化学式_______。22．回答下列问题：Ⅰ．(1)基态氮原子最外层有___________种能量不同的电子。(2)氮和磷是同主族元素，下列能说明二者非金属性相对强弱的是___________(填编号)。a．NH3比PH3稳定性强b．Na3PO4溶液与HNO3反应生成H3PO4c．硝酸显强氧化性，磷酸不显强氧化性d．氮气常温是气体，磷单质是固体II．镁、钙和锶(Sr)都属于碱土金属，具有相似的化学性质。(3)颗粒状的单质锶与稀硫酸反应，反应现象不如钠和水反应剧烈，原因是___________。(4)锶在一定条件下分别与N2、H2发生反应，生成Y、Z两种锶的固态化合物，Y、Z与水反应均可放出气体。0.01molY溶于100mL盐酸恰好完全反应生成氯化物混合溶液，则盐酸的物质的量浓度为___________，Z的电子式为___________。III．Fe、Ni是两种重要的过渡金属元素(5)基态Ni原子中，电子占据的最高能层符号为___________，同周期元素中基态原子未成对电子数与Ni相同的元素名称为___________。(6)Fe3+与酚类物质的显色反应常用于其离子检验，已知Fe3+遇邻苯二酚)和对苯二酚)均显绿色。邻苯二酚的熔沸点比对苯二酚___________(填“高”或“低”)，原因是___________。23．元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为1。元素Y基态原子的3p轨道上有5个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。元素W基态原子核外电子共有16种运动状态。(1)X+的核外电子排布式为________；与X同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元素有________(填元素符号)。(2)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。①在1个晶胞中，X离子的数目为________；②该化合物的化学式为________。(3)稳定性：H2Z________H2W（填“＜”、“＞”或“＝”），其主要原因是________。24．铝是重要的金属材料，铝土矿(主要成分是和少量的、杂质)是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制铵明矾晶体[]的工艺流程如图所示(溶液E、F均足量)：请回答下列问题：(1)固体a为_______，滤液c中的主要溶质为_______溶液。(2)由固体d制取铵明矾溶液的化学方程式为____________________。(3)由铵明矾溶液制取铵明矾晶体的实验操作步骤为_____、______、过滤、洗涤、干燥。25．已知铝土矿的主要成分是A12O3，含有杂质SiO2(不溶于盐酸和水)、Fe2O3、MgO。工业上从铝土矿中提取铝可采用如下工艺流程：请回答下列问题:(1)溶液A转化为溶液D发生的离子方程式为___________；(2)加热沉淀F分解出物质M的化学方程式为___________；(3)由物质M制取铝的化学方程式__________；(4)沉淀B的成份是_________，沉淀C的颜色为____________。26．海水中溴含量约为65mg·L-1，从海水中提取溴的工艺流程如图：(1)以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴，其目的是_____。(2)步骤Ⅱ通入热空气吹出Br2，利用了溴的______(填字母)。A．氧化性B．还原性C．挥发性D．腐蚀性(3)步骤Ⅱ中涉及的离子反应如下，请在下面方框内填入适当的化学计量数：________Br2+________=________+_Br-+_CO2↑(4)上述流程中吹出的溴蒸气，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏。写出溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式：______。(5)实验室分离溴还可以用溶剂萃取法，下列可以用作溴的萃取剂的是______(填字母)。A．稀硫酸B．四氯化碳C．烧碱溶液D．水27．如图所示，NaCl是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质。以下是钠法(液氨法)制备NaN3的工艺流程：(1)工业可通过电解熔融NaCl制得金属钠，请写出电解时阳极的电极反应式：____。(2)用