必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律综合与测试课后复习题

这是一份必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律综合与测试课后复习题，共16页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16
第Ⅰ卷 (选择题 共60分)
一、选择题(本大题共20小题,每小题3分,共60分。每小题有一至二个正确答案)
1.现代科技将 84209P涂于飞机表面,可以吸收和屏蔽雷达波和红外线辐射,从而达到隐形目的。下面列出该原子核内中子数与核外电子数之差的数据正确的是( )
A.41 B.84 C.125 D.209
2.下列关于元素周期表的说法正确的是( )
A.能与水反应生成碱的金属对应元素都在第ⅠA族
B.原子序数为14的元素位于元素周期表的第三周期第ⅣA族
C.稀有气体元素原子的最外层电子数均为8
D.元素周期表有18个纵列,分列16个族,即8个主族和8个副族
3.某兴趣小组在仔细研究了元素周期表后,得出如下结论,你认为不合理的是( )
A.最外层电子数与电子层数相同的元素均紧邻于金属与非金属的分界线
B.最外层电子数相同的元素都排在同一纵列成为一族
C.主族元素的最高正化合价等于它所处的族序数(O、F除外)
D.主族元素的族序数与它所在的纵列数(列数)的个位数相等
4.下列说法中,正确的是( )
A.H35Cl、H37Cl属于同素异形体
B. 16O与18O的中子数不同,核外电子排布却相同
C.稳定性:CH4>SiH4;还原性:HCl>H2S
D.K+、Ca2+、Mg2+的半径依次增大,还原性依次增强
5.关于离子化合物NH5,下列说法正确的是( )
A.N为+5价
B.阴阳离子个数比是1∶1
C.阴离子为8电子稳定结构
D.阳离子的电子数为11
6.依据元素周期表及元素周期律,下列推断正确的是( )
A.同周期主族元素的原子形成的简单离子电子层结构相同
B.C比Si的原子半径小,CH4的稳定性比SiH4弱
C.Na、Mg、Al失电子能力和其最高价氧化物对应的水化物的碱性均依次减弱
D.在元素周期表金属与非金属的分界处可以寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料
7.如图1所示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图。说法正确的是( )
图1
A.X与W形成的化合物中只有共价键
B.X与Z形成的化合物中只有离子键
C.元素的非金属性: X>R>W
D.简单离子的半径:W>R>X
8.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是原子半径最小的元素,Y原子最外层电子数是次外层的3倍;Z与X处于同一主族,W的原子序数是Y的2倍。下列叙述不正确的是( )
A.原子半径的大小顺序:r(Z)>r(W)>r(Y)>r(X)
B.元素Y的气态氢化物的热稳定性比W的弱
C.X、Y两种元素可形成化合物X2Y、X2Y2
D.Z、W两种元素最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应
9.某分子的球棍模型(用球表示原子和用棍表示化学键的模型)如图2所示。已知分子中所有原子的最外层均达到8电子稳定结构,原子间以单键相连。下列有关说法中错误的是( )
图2
A.X原子可能为第ⅤA族元素
B.Y原子一定为第ⅠA族元素
C.该分子中既含有极性共价键又含有非极性共价键
D.从圆球的大小分析,该分子可能为N2F4
10.结合表中信息判断,下列哪组元素的原子之间反应易形成离子键( )
A.a和cB.a和fC.d和gD.c和g
11.氡(86222Rn)可从矿泉水、岩石、地下水、天然气、建筑材料中释放出来。它可通过呼吸进入人体,停留在呼吸道中,放出α射线,其衰变产物还能放出β、γ射线,这些射线可诱发肺癌。关于氡的下列叙述正确的是( )
A. 86222Rn的原子核内含有222个中子
B. 86222 Rn和 86224Rn具有相同的质子数,二者为同一核素
C.Rn位于元素周期表中第六周期第ⅦA族
D.新铺大理石地面的居室,可常打开门窗换气,以减少氡对人体的危害
12.如图3是部分短周期元素的化合价与原子序数的关系。下列说法正确的是( )
图3
A.单质的氧化性:W>X
B.简单离子半径:W>T>Z>X
C.气态氢化物的稳定性:Y>W
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:T>W
13.W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,X与Y形成的化合物能与水反应生成酸且X、Y同主族,两元素核电荷数之和与W、Z的原子序数之和相等,则下列说法正确的是( )
A.Z元素的含氧酸是最强酸
B.原子半径:X>Z
C.气态氢化物热稳定性:W>X
D.W与Y可以存在于同一离子化合物中
14.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图4所示,其中Y原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。下列说法正确的是( )
图4
A.Y和Z的最高正化合价相同
B.气态氢化物的热稳定性:XH3C.原子半径的大小:r(W)>r(Y)>r(Z)
D.W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强
15.下表表示各元素在元素周期表中的位置,有关说法不正确的是( )
A.a、b、d、f四种元素的简单离子半径:f>d>a>b
B.元素c的氧化物既能与酸反应又能与强碱反应
C.化合物bf2中既含有共价键又含有离子键
D.a、c、e的最高价氧化物对应的水化物之间能够相互反应
16.(不定选)联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”。元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如图5所示,其中元素Z位于第四周期,W、X、Y原子的最外层电子数之和为 18。下列说法正确的是( )
图5
A.气态氢化物稳定性:X>Y
B.原子半径:Z>X>Y
C.氧化物的水化物的酸性:WD.推测Z是半导体材料,Z与Y可形成化合物ZY4
17.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是次外层的2倍,Y的氟化物YF3分子中各原子均达到8电子稳定结构,Z是同周期主族元素中原子半径最大的,W的最高正价为+7价。下列说法正确的是( )
A.元素Y的气态氢化物与元素W的气态氢化物反应生成的化合物属于离子化合物
B.X与W形成的化合物和Z与W形成的化合物的化学键类型相同
C.Y离子的半径比Z离子的半径小
D.元素X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Y的强
18.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图6所示,其中W原子的质子数是其最外层电子数的3倍,下列说法不正确的是( )
图6
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W>Z
C.气态氢化物的稳定性:Y>X>W>Z
D.元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等
19.X、Y、Z、W、R是5种短周期元素,其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素,Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,Z、W、R处于同一周期,R与Y处于同一族,Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是( )
A.元素Y、Z、W离子具有相同的电子层结构,其半径依次增大
B.元素X与元素Y只能形成一种化合物
C.元素Y、R分别与元素X形成的化合物的稳定性:XmY>XmR
D.元素W、R的最高价氧化物对应的水化物都是强酸
20.(不定选)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表所示,下列叙述正确的是( )
A.X、Y元素的金属性YB.Y单质与Z的最高价氧化物对应的水化物反应可制备氢气
C.Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于氢氧化钠溶液
D.Z单质与W常见单质在室温下可直接生成ZW
第Ⅱ卷 (非选择题 共40分)
二、非选择题(本大题有5小题,共40分)
21.(6分)自门捷列夫发现元素周期律以来,人类对自然的认识程度逐步加深,元素周期表中的成员数目不断增加。回答下列问题:
(1)2016年IUPAC确认了四种新元素,其中一种为Mc,中文为“镆”。元素Mc可由反应 95243Am+2048Ca→288Mc+301n得到。该元素的质子数为 ,287Mc与288Mc互为 。
(2)Mc位于元素周期表中第ⅤA族,同族元素N的一种氢化物为NH2NH2,写出该化合物分子的电子式: ,该分子内存在的共价键类型有 。
(3)该族中的另一元素P能呈现多种化合价,其中+3价氧化物的分子式为 ,+5价简单含氧酸的分子式为 。
22. (11分)下表列出了A~R九种元素在周期表中的位置:
(1)D、E、R的元素符号分别为 、 、 ,这三者中化学性质最不活泼的元素的元素符号是 。
(2)G、H两种元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性较强的是 。
(3)A、B、C三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为 。
(4)F元素气态氢化物的化学式是 ,该氢化物在常温下跟B发生反应的化学方程式是 。
(5)A、G两种元素的最高价氧化物对应的水化物发生反应的化学方程式是 。
(6)G元素和H元素、A元素和B元素原子的核电荷数之差分别是 、 。
图7
23.(5分)已知:X、Y、Z是三种常见元素,原子序数依次增大,X原子核内只有一个质子,Y原子的最外层电子数是次外层的三倍,且X、Y、Z均能形成中学常见的双原子气体单质,并有如图7转化关系:
请回答下列问题:
(1)写出Y2的化学式: 。
(2)X2分别在Y2、Z2中点燃时火焰的颜色是 、 。
(3)Z2与X2Y反应生成两种酸,其化学方程式为 。
(4)Z2与NaOH溶液反应的化学方程式为 。
24.(8分)现有部分元素的性质与原子(或分子)结构如下表所示:
(1)写出元素T的原子结构示意图: 。
(2)元素Y与元素Z相比,金属性较强的是 (用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是 (填字母)。
a.Y单质的熔点比Z单质低
b.Y的化合价比Z低
c.Y单质与水反应比Z单质与水反应剧烈
d.Y最高价氧化物对应的水化物的碱性比Z的强
(3)T、X、Y、Z中的两种元素能形成既有离子键又有非极性共价键的化合物,写出该化合物的电子式:
。
(4)元素T和氢元素以原子个数比1∶1化合形成化合物Q,元素X与氢元素以原子个数比1∶2化合形成常用作火箭燃料的化合物W,Q与W发生氧化还原反应,生成X单质和T的另一种氢化物,写出该反应的化学方程式:
。
25.(10分)某同学在研究元素性质递变规律时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(见下表,表中的“实验步骤”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的:研究 元素性质递变规律。
(2)实验用品:
试剂:金属钠、镁条、铝条、稀盐酸、新制氯水、新制Na2S溶液、AlCl3溶液、NaOH溶液、酚酞溶液等。
仪器: 、 、烧杯、滤纸、试管夹、胶头滴管、镊子、小刀、玻璃片、砂纸、火柴等。
(3)实验内容:(填写与实验步骤对应的实验现象的编号和①②的化学方程式及此实验的结论)
① ; ② ;
此实验的结论: 。
(4)请用原子结构的知识简单解释上述实验结论: 。
参考答案
1.A [解析] 在表示原子组成时,元素符号的左下角表示质子数,左上角代表质量数;质子数和中子数之和是质量数,核外电子数等于质子数,所以该原子核内中子数与核外电子数之差为209-84-84=41,A项正确。
2.B [解析] 第ⅡA族的金属元素也能和水反应生成碱,如镁能够与热水反应生成氢氧化镁,A项错误;原子序数为14的原子为硅,有三个电子层,每一层的电子数分别为2、8、4,所以位于元素周期表的第三周期第ⅣA族,B项正确;氦原子的最外层电子数为2,C项错误;元素周期表有18个纵列,分列16个族,即7个主族和7个副族、1个第Ⅷ族和1个0族,D项错误。
3.B [解析] A项最外层电子数与电子层数相同的元素有H、Be、Al、Ge、Sb等,紧邻于金属与非金属的分界线;B项最外层电子数相同的元素不一定排在同一纵列,如He未排在第ⅡA族;D项第ⅠA~ⅦA族元素分别位于第1、2、13、14、15、16、17列。
4.B [解析] 同素异形体描述的对象是单质,A项错;16O和18O的中子数分别为8和10,核外电子数均为8,B项正确;HCl的还原性小于H2S的还原性,C项错;K+、Ca2+、Mg2+的半径依次减小,K+、Ca2+、Mg2+不具有还原性,D项错。
5.B [解析] 离子化合物由NH4+和H-构成,N的化合价为-3,A项错误;阴阳离子个数比为1∶1,B项正确;阴离子为H-,最外层有2个电子,不满足8电子稳定结构,C项错误;阳离子为NH4+,电子数为10,D项错误。
6.C [解析] 同周期主族元素的原子形成的简单离子电子层结构不一定相同,非金属与非金属相同,金属与金属相同,A项错误;C比Si的原子半径小,C的非金属性比Si强,所以CH4的稳定性比SiH4强,B项错误;同周期元素随核电荷数的递增失电子能力逐渐减弱,金属性逐渐减弱,其最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱,C项正确;在元素周期表金属与非金属的分界处可以寻找半导体材料,D项错误。
7.A [解析] 根据元素周期律,推出X为O,Y为F,W为Cl,R为S,Z为Na。Cl和O形成氯的氧化物,只含有共价键,A项正确;Na与O形成Na2O和Na2O2,Na2O中只含离子键,Na2O2中含有离子键和非极性共价键,B项错误;非金属性O>Cl>S,C项错误;半径大小为S2->Cl->O2-,D项错误。
8.B [解析] 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是原子半径最小的元素,则X为H元素;Y原子最外层电子数是次外层的3倍,Y原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,则Y为O元素;Z与X处于同一主族,Z的原子序数大于O,则Z为Na元素;W的原子序数是Y的2倍,则W原子序数为16,则W为S元素。
同周期元素自左而右原子半径逐渐减小,原子核外电子层越多原子半径越大,故原子半径的大小顺序:Na>S>O>H,即r(Z)>r(W)>r(Y)>r(X),A项正确;元素的非金属性越强,其气态氢化物就越稳定,由于非金属性Y>W,所以元素Y的气态氢化物的热稳定性比W的强,B项错误;X为H元素,Y为O元素,这两种元素形成的化合物有H2O、H2O2,C项正确; Z为Na元素,W为S元素,两种元素最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、H2SO4,一种物质是强碱,一种是强酸,二者可以发生酸碱中和反应,产生硫酸钠和水,D项正确。
9.B [解析] 由“分子中所有原子的最外层均达到8电子稳定结构”,可知X原子最外层电子数为5,X为第ⅤA族元素;Y原子最外层电子数为7,则Y为第ⅦA族元素;根据分子的球棍模型中原子半径的相对大小,X可能为N,Y为F。
10.B [解析] 表中七种元素原子的M层电子均未排布满,说明均为第三周期元素,据此推知a~g分别代表Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl元素。a(Na)和c(Al)两种金属元素不能形成化合物,A错误;a(Na)和f(S)形成离子化合物Na2S,B正确;d(Si)和g(Cl)形成SiCl4,不含离子键,C错误;c(Al)与g(Cl)形成AlCl3,以分子形式存在,不含离子键,D错误。
11.D [解析] 86222Rn的原子核内含有86个质子和136个中子;86222Rn和 86224Rn具有相同的质子数,但具有不同的中子数,二者互为同位素;Rn位于元素周期表中第六周期0族。
12.C
13.D [解析] W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,X与Y形成的化合物能与水反应生成酸且X、Y同主族,则X为O元素,Y为S元素,O、S元素核电荷数之和与W、Z的原子序数之和相等,则W、Z的原子序数之和为24,而且W的原子序数小于O,Z的原子序数大于S,则Z为Cl元素,所以W的原子序数为24-17=7,即W为N元素。
Z为Cl元素,Cl元素的最高价含氧酸是最强酸,其他价态的含氧酸的酸性不一定强,如HClO是弱酸,A错误;电子层越多,原子半径越大,所以ON,所以气态氢化物热稳定性:W14.D [解析] 从图示看为第二、三周期元素,Y原子最外层电子数是其电子层数的3倍,则Y是氧元素,据此可推知X是氮元素,Z是硫元素,W是氯元素。氧无最高正价,硫的最高正价是+6价,A项错误;气态氢化物的热稳定性H2Sr(Cl)>r(O),C项错误;HClO4的酸性强于H2SO4,D项正确。
15.C [解析] a、b、d、f四种元素的简单离子分别是Na+、Mg2+、O2-、Cl-,前三种离子核外电子排布相同,半径随核电荷数的增大而减小,都比Cl-少1个电子层,Cl-半径最大,A项正确;Al2O3是两性氧化物,B项正确;化合物bf2为MgCl2,其中仅含离子键,C项错误;NaOH、Al(OH)3、H2SO4之间能够相互反应,D项正确。
16.BD [解析] 元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如图所示,其中元素Z位于第四周期,W、X、Y原子的最外层电子数之和为 18,设W的最外层电子数为x,则X、Y的最外层电子数分别为x+1、x+2,故x+x+1+x+2=18,解得x=5,故W、X、Y分别为N、S、Cl,因此可推知Z为Ge。
气态氢化物的稳定性:XX>Y,B项正确;元素非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,若不是最高价则不一定,如硝酸的酸性强于亚硫酸,C项错误;根据上述分析可知,Z是Ge,为半导体材料,Z与Y可形成化合物ZY4,即GeCl4,D项正确。
17.A [解析] 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是次外层的2倍,则X是C;YF3分子中各原子均达到8电子稳定结构,则Y原子最外层有5个电子,Y是N或P;Z是同周期主族元素中原子半径最大的,则Z是第ⅠA族元素,Z是Na,则Y为N;W的最高正价为+7价,则W是Cl。NH3与HCl反应生成NH4Cl,属于离子化合物,A正确;CCl4中含有极性共价键,NaCl中含有离子键,B错误;电子层结构相同的离子,核电荷数越小,离子半径越大,则离子半径N3->Na+,C错误;元素的非金属性N>C,则最高价氧化物对应水化物的酸性HNO3>H2CO3,D错误。
18.A [解析] 由四种元素在周期表中的位置可知,Z和W处于第三周期,W原子的质子数是其最外层电子数的3倍,则W是P,从而推知X、Y、Z分别为N、O、Si。同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小,则原子半径Si>P>N>O,A错误;元素的非金属性N>P>Si,则最高价氧化物对应水化物的酸性HNO3>H3PO4>H2SiO3,B正确;元素的非金属性O>N>P>Si,则气态氢化物的稳定性H2O>NH3>PH3>SiH4,C正确;N和P的最高价均为+5价,Si的最高价为+4价,均与族序数相等,D正确。
19.C [解析] 短周期元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,X是周期表中原子半径最小的元素,则X是H;Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,则Y是O;R与Y处于同一族,则R是S;Z、W、R处于同一周期,Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等,则Z是Na,W是Al。电子层结构相同的离子,核电荷数越小,离子半径越大,则离子半径O2->Na+>Al3+,A错误。H和O可形成H2O、H2O2两种化合物,B错误。元素的非金属性O>S,则氢化物的稳定性:H2O>H2S,C正确。Al、S最高价氧化物对应水化物分别为Al(OH)3、H2SO4,前者是两性氢氧化物,后者是强酸,D错误。
20.AC [解析] 由表中元素的原子半径和主要化合价推知,X是Mg,Y是Al,Z是N,W是O。元素的金属性Mg>Al,A正确。Al与稀硝酸不能用于制备H2,B错误。Y(Al)的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3,可与NaOH溶液反应生成NaAlO2而溶解,C正确。空气的主要成分为N2和O2,则二者在室温下不反应,D错误。
21.(1)115 同位素
(2) 极性键和非极性键
(3)P2O3 H3PO4
[解析] (1)利用守恒思想,通过反应 95243Am+2048Ca→288Mc+301n可确定元素Mc的质子数为115;根据相关概念,可判断287Mc与288Mc互为同位素。
(2)NH2NH2为元素N的一种氢化物的结构简式,依据结构简式、结构式、电子式间关系,不难确定其分子的电子式为,分子内既存在极性键又存在非极性键。
(3)依据化合价法则可确定+3价P的氧化物的分子式为P2O3,+5价P的简单含氧酸的分子式为H3PO4。
22.(1)Al B Ar Ar
(2)HClO4 (3)K>Na>Mg
(4)H2O 2K+2H2O2KOH+H2↑
(5)NaOH+HClO4NaClO4+H2O (6)18 8
23.(1)O2 (2)淡蓝色 苍白色
(3)Cl2+H2OHCl+HClO 2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O
[解析] 由已知条件中X原子核内只有一个质子,可知X为H,Y原子的最外层电子数是次外层的三倍,Y为O, 则X2Y为H2O,H2除了可以与O2反应外,还可与Cl2点燃条件下反应生成气体。
24.(1) (2)Na cd (3)
(4)N2H4+2H2O2N2↑+4H2O
[解析] 由表中信息可知:T为氧元素,X为氮元素,Y为钠元素,Z为铝元素。
25.(1)同周期 (2)试管 酒精灯
(3)B F A C D E
①Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
②Cl2+Na2SS↓+2NaCl
随着原子序数的递增,同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强
(4)同周期元素从左到右,随着核电荷数的逐渐增加,原子半径逐渐减小,原子核对外层电子束缚能力增强,原子得电子能力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱
元素
a
b
c
d
e
f
g
M层电子数
1
2
3
4
5
6
7
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
160
143
75
74
主要化合价
+2
+3
+5、+3、-3
-2
主族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
二
E
F
三
A
C
D
G
R
四
B
H
元素编号
元素性质与原子(或分子)结构
T
最外层电子数是次外层电子数的3倍
X
常温下单质分子为双原子分子,分子中含有3个共用电子对
Y
M层比K层少1个电子
Z
第三周期元素中离子半径最小
实验步骤
实验现象
①将镁条用砂纸打磨后,放入试管中,加入少量水后,加热至水沸腾;再向溶液中滴加酚酞溶液
A.浮在水面上,熔成小球,四处游动,发出“嘶嘶”声,随之消失,溶液变成红色
②向新制的Na2S溶液中滴加新制的氯水
B.有气体产生,溶液变成浅红色
③将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中
C.剧烈反应,迅速产生大量无色气体
④将镁条投入稀盐酸中
D.反应不十分剧烈,产生无色气体
⑤将铝条投入稀盐酸中
E.生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量
F.生成淡黄色沉淀
实验内容
①
②
③
④
⑤
⑥
实验现象(填A~F)