人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律综合与测试精练

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律综合与测试精练，共12页。试卷主要包含了5 Fe-56 Cu-64等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
第Ⅰ卷（选择题 共48分）
一、选择题：本题共16个小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．下列说法不正确的是（ ）
A．14C的放射性可用于考古判断年代
B．1H2、2H2、3H2互为同位素
C．1mlT2O中含中子数为12NA
D．氢有三种同位素，氧有三种同位素，组成的水分子有18种
【答案】B
【详解】A. 14C的放射性可用于考古判断年代，A正确；
B. 1H2、2H2、3H2均表示氢气分子，不能互为同位素，同位素的研究对象是核素，不是具体的物质，B错误；
C. 1分子T2O含有的中子数是（3－1）×2+16－8＝12，所以1mlT2O中含中子数为12NA，C正确；
D. 氢有三种同位素，氧有三种同位素，水是由2个氢原子和1个氧原子组成的，则根据排列组合可知组成的水分子有18种，D正确。
2．下列说法不正确的是
A．原子结构模型的演变为：希腊哲学家提出原子概念→ 道尔顿原子学说 → 汤姆生葡萄干面包式 → 卢瑟福带核原子模型 → 玻尔电子轨道理论 → 量子力学
B．人类对原子结构的认识过程，启示了微观结构也要通过实验验证，同时要付出很大心血
C．在原子结构分层排布中，M层（第三层）容纳电子数最多为18，最少为8
D．在化学反应过程中，原子核不发生变化，但原子外层电子可能发生变化
【答案】C
【详解】A. 原子结构模型的演变为：希腊哲学家提出原子概念→道尔顿原子学说→汤姆生葡萄干面包式→卢瑟福带核原子模型→玻尔电子轨道理论→量子力学，A正确；
B. 人类对原子结构的认识过程，启示了微观结构也要通过实验验证，同时要付出很大心血，B正确；
C. 在原子结构分层排布中，M层（第三层）容纳电子数最多为18，最少为0个，个C错误；
D. 在化学反应过程中，原子核不发生变化，原子是化学变化中的最小微粒，但原子外层电子可能发生变化，D正确。
3．X、Y、Z、W和R为原子序数依次增大的五种短周期主族元素。已知X元素的原子半径在周期表的所有元素中是最小的，Y、R同主族，且R原子的核电荷数是Y原子的核电荷数的2倍，Z、W原子的最外层电子数之和与Y、R原子的最外层电子数之和相等。下列有关说法中正确的是
A．R的氧化物对应的水化物均为强酸
B．简单气态氢化物的热稳定性：Y>Z
C．Y与X、W、R三种元素均可以形成两种二元化合物
D．原子半径由大到小的顺序：W>R>Z>Y>X
【答案】C
【详解】A. R的氧化物对应的水化物有硫酸和亚硫酸，硫酸为强酸，亚硫酸为弱酸，故A错误；
B.非金属性YY>Z>X，故D错误；
4．下列有关化学用语表示不正确的是（ ）
A．氯离子的结构示意图：B．乙醇分子式：C2H6O
C．乙烯的结构式：CH2=CH2D．苯分子的比例模型：
【答案】C
【详解】A. 氯离子的结构示意图： ，故A正确；B. 乙醇分子式：C2H6O，故B正确；C. 乙烯的结构简式为：CH2=CH2，结构式应该是，故C错误； D. 苯分子的比例模型：，故D正确；
5．下列微粒半径大小比较正确的是
A．NaW，故A项说法错误；
B．Cl元素的含氧酸中，HClO、HClO2等属于弱酸，故B项说法错误；
C．O、Cl、S元素对应简单氢化物分别为：H2O、HCl、H2S，H2O分子间能够形成氢键，而HCl、H2S分子间无氢键，因此H2O的沸点最高，故C项说法正确；
D．Na2S属于强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，不能使蓝色石蕊试纸变色，故D项说法错误；
10．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的原子半径小于Y的原子半径，Z的单质是空气中含量最高的气体，W原子最外层比Y原子最外层少1个电子，W的单质制得的金属容器常温下可盛装浓硫酸。下列说法正确的是
A．Y 与X可以分别形成原子个数比为1：1、1：2、1：3、1：4的化合物
B．最高价氧化物对应的水化物酸性：Y>Z>W
C．原子半径：XY>X
C．氧化物的水化物的酸性：W Y，选项A错误；
B. 同周期元素从左到右原子半径依次减小，同主族元素从上而下原子半径依次增大，故原子半径：Z >X>Y，选项B错误；
C. 元素非金属性越强，最高价氧化物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，选项C错误；
D. 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，选项D正确。
12．原子序数依次增大的X、Y、Z、R、W、T六种前20号元素，X、Y原子的最外层电子数与其电子层数相等，Y、T位于同族，R最外层电子数是次外层的3倍，W无正价，甲的化学式为ZX3，是一种刺激性气味的气体，乙是由X、Z、W组成的盐。下列说法正确的是
A．由X、Z、W组成盐的水溶液呈酸性，则溶液中该盐阳离子浓度小于酸根离子浓度
B．气态氢化物的稳定性：W＜R＜Z
C．原子半径：W＜Z＜Y，而简单离子半径：Y＜Z＜W
D．ZR2、TR2两化合物中R的化合价相同
【答案】A
【解析】根据信息知原子序数依次增大的X、Y、Z、R、W、T六种前20号元素，R最外层电子数是次外层的3倍，原子只能有2个电子层， 最外层电子数为6，故R为O元素；X、Y原子的最外层电子数与其电子层数相等，原子序数均小于氧，且X原子序数小于Y，则X为H、Y为Be；W无正价，则 W为F元素；甲的化学式为ZX3，是一种刺激性气味的气体，Z为N元素，甲为NH3；乙是由X、Z、W组成的盐，则乙为NH4F；Y、T位于同族，则T为Mg或Ca。A、由X、Z、W组成盐为NH4F，其水溶液呈酸性，则铵根离子水解程度大于氟离子水解程度，则溶液中铵根离子浓度小于氟离子浓度，正确；B、非金属性N＜O＜F，故氢化物稳定性：N＜O＜F，错误；C、同周期自左而右原子半径减小，故原子半径：F＜N＜Be，电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，故简单离子半径：Be2+＜F-＜N3-，错误；D、NO2、CaO2两化合物中前者氧元素为-2价、后者氧元素为-1价，错误。
13．原子序数依次增大的四种短周期主族元素A、B、C、D，A元素的一种同位素原子核内无中子；B元素形成的化合物种类最多；C、D元素同主族且最外层电子数为偶数。下列叙述正确的是
A．A元素的各同位素形成的双原子分子A2最多有3种
B．化合物BC2的电子式为
C．B、C、D三种元素的非金属性强弱顺序为C>D>B
D．化合物A2C的沸点高于A2D是因为C—A键比D—A键稳定
【答案】D
【解析】A、原子核内没有中子的只有氢元素，氢元素有H、D、T三种同位素，形成的双原子分子有H2、HD、HT、D2、DT、T2等六种，A错误。B、形成化合物种类最多的是碳元素，所以B 为碳元素，C、D元素同主族且最外层电子数为偶数。短周期排在碳元素后面符合条件的只有氧元素和硫元素，所以化合物BC2是CO2，电子式是 ，B错误。C、C、O、S三种元素，C、O位于同一周期，C在前O在后，O的非金属性更强；O、S位于同一主族，O在上S在下，S 的非金属性更弱，因此C错误。D、化合物A2C是H2O，A2D是H2S，由于H2O分子间存在氢键，所以H2O的沸点更高，D正确。正确答案D。
14．下列说法中正确的是( )
①离子化合物中一定有离子键，可能有共价键
②离子化合物都属于强电解质
③非金属单质中不含离子键，一定只含有共价键
④稳定性：HCl＞HI，沸点：Br2＜I2，酸性：HF＞HCl
⑤NaCl 和 HCl 溶于水破坏相同的作用力
⑥共价键可能存在于非金属单质中，也可能存在于离子化合物或共价化合物中
A．①②⑥B．①②④⑥C．③④⑤⑥D．①④⑤
【答案】A
【详解】①离子化合物中一定有离子键，可能有共价键，如NaOH中含离子键和共价键，故正确；
②离子化合物在熔化状态下完全电离，都属于强电解质，故正确；
③非金属单质不一定存在共价键，如：稀有气体中不存在化学键，只存在分子间作用力，故错误；
④非金属性越强、气态氢化物稳定性越强，Cl的非金属性强于I，所以稳定性HCl＞HI；Br2的相对分子质量小于I2的相对分子质量，沸点I2＞Br2；HF属于弱酸，HCl属于强酸，酸性HCl＞HF，故错误；
⑤NaCl溶于水破坏离子键 和 HCl 溶于水破坏共价键，所以破坏不同的作用力，故错误；
⑥离子化合物中可能含有共价键，如Na2O2中含有共价键，共价化合物中一定含共价键，氢气中含有共价键，故正确；
15．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。Y、Z同周期且相邻，X、W同主族且与Y处于不同周期，Y、Z原子的电子总数与X、W原子的电子总数之比为5：4。下列说法正确的是( )
A．原子半径：W＞Z＞Y＞X
B．Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
C．由X、Z组成的化合物与由Z、W组成的化合物只能发生化合反应
D．由X、Y、Z三种元素组成的化合物可以是酸、碱或盐
【答案】D
【详解】A.同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，原子半径：，故A项错误；
B.氮元素非金属性弱于氧元素，的热稳定性比的弱，故B项错误；
C.Z、W组成的化合物可以是或，与的反应不是化合反应，故C项错误；
D. 由X、Y、Z三种元素组成的化合物可以是硝酸，一水合氨，硝酸铵，分别是酸碱盐，故D正确；
16．在“HI(s)→HI(g)→H2和I2”的变化过程中，被破坏的作用力依次是（ ）
A．范德华力、范德华力B．共价键、离子键
C．范德华力、共价键D．共价键、共价键
【答案】C
【详解】碘化氢是分子晶体，由固态转化为气态时，需要克服范德华力，碘化氢气体受热分解为氢气和碘时，需要破坏的是氢原子、碘原子间的共价键。
第Ⅱ卷（非选择题 共52分）
二、非选择题：包括第17题~第21题5个大题，共52分。
17．（12分）下表是元素周期表短周期的一部分：
请按要求用化学用语回答下列问题：
(1)元素④、⑥、⑨的离子半径由大到小的顺序为________________；
(2)元素②、③、④的简单氢化物的沸点由低到高的顺序： _____________________；
(3)用电子式表示元素④与元素⑥形成的化合物的形成过程____________；
(4)比元素⑦的原子序数多17的元素在周期表的位置为________________；
(5)写出由①④⑤三种元素组成的一种离子化合物的电子式_______________，若将其溶于水，破坏了其中的__________(填“离子键”、“共价键”或“离子键和共价键”)；
(6)元素①和元素④形成的化合物及元素①和元素⑧形成的化合物均为18电子分子，请写出这两种化合物按物质的量之比4 :1反应的离子方程式________。
【答案】（1）Cl- >O2->Mg2+ （2）CH4＜NH3＜H2O （3） （4） 第四周期第 ⅣA族 （5） 离子键 （6） 4H2O2+H2S=SO42-+2H++4H2O
【详解】(1)由于离子核外电子层数越多，离子半径越大；当离子核外电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小；Cl-核外有3个电子层，O2-、Mg2+核外都有2个电子层，所以Cl-的半径最大，O2-半径次之，Mg2+的离子半径最小，故元素④、⑥、⑨的离子半径由大到小的顺序为Cl- >O2->Mg2+；
(2)元素②、③、④的简单氢化物分别是CH4、NH3、H2O，CH4只有分子间作用力，NH3、H2O除存在分子间作用力外，还存在氢键，氢键的存在增加了分子之间的吸引力，使物质的熔沸点升高，由于H2O的氢键比NH3的氢键强，H2O的沸点最高，CH4的沸点最低，因此三种氢化物的沸点由低到高的顺序为CH4＜NH3＜H2O；
(3)Mg原子失去电子形成Mg2+，O原子获得电子形成O2-，Mg2+与O2-通过静电作用形成离子键，用电子式表示为：；
(4)元素⑦是P元素，它的原子序数是15，比该元素的原子序数大17的元素是32，其核外电子排布是2、8、18、4，所以该元素位于第四周期第IVA；
(5)①④⑤三种元素分别是H、O、Na，三种元素形成的离子化合物是NaOH，其电子式是；NaOH是离子化合物，含有离子键、共价键，当其溶于水电离产生OH-、Na+，所以断裂的是离子键；
(6)元素①和元素④形成的化合物18电子分子是H2O2，该物质具有氧化性；元素①和元素⑧形成的化合物18电子分子是H2S，该物质具有还原性，二者混合时按物质的量之比为4 :1发生氧化还原反应，根据电子守恒，可得反应的离子方程式为：4H2O2+H2S=SO42-+2H++4H2O。
18．（10分）下表列出了①～⑨九种元素在周期表中的位置：
请按要求回答下列问题。
（1）元素④在周期表中所处位置 _______。
（2）按气态氢化物的稳定性由弱到强的顺序排列，⑥④⑦的氢化物稳定性： ______________（写氢化物的化学式）。
（3）元素⑦的原子结构示意图是_______。
（4）写出元素⑤形成的单质在氧气中燃烧的化学方程式______________。
（5）用电子式表示⑤与⑦反应得到的化合物的形成过程_____________ 。
【答案】（1）第二周期第VI A族 （2）H2O> H2S> PH3 （3） （4） 2Na+O2Na2O2 （5）
【详解】(1)．元素④为O，处于第二周期第VI A族，故答案为：第二周期第VI A族；
(2)．同周期从左到右非金属性增强、同主族自上而下非金属性减弱，故非金属性：O> S> P，非金属性越强,气态氢化物越稳定，故氢化物稳定性：H2O> H2S> PH3，故答案为：H2O> H2S> PH3；
(3)．元素⑦是S元素，硫原子核外有16个电子，有3个电子层，各层电子数为2、8、6,原子结构示意图为：，故答案为：；
(4)．元素⑤形成的单质为Na在氧气中燃烧生成过氧化钠，反应的化学方程式：2Na+O2Na2O2，故答案为2Na+O2Na2O2；
(5)．O原子和Na原子之间通过得失电子形成离子化合物过氧化钠，形成过程为，故答案为：。
19．（10分）下表为元素周期表一部分，列出10种元素在周期表中的位置。用化学符号回答下列问题：
(1)10种元素中，化学性质最活泼的金属是_____。
(2)④、⑤、⑥三种元素最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是_____。
(3)②、④两种元素形成的淡黄色化合物的电子式为_____。
(4)④和⑨两种元素形成化合物的水溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为____。
(5)元素⑥的单质与元素④的最高价氧化物对应的水化物的水溶液反应的离子方程式为____。
【答案】（1）K （2） NaOH （3） （4） Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
（5）2Al+2OH-+2H2O＝2 +3H2↑(或2Al+2OH-+6H2O＝2Al(OH +3H2↑)
【详解】(1)10种元素中，在周期表的左下方的金属元素最活泼，为K；
(2)④、⑤、⑥三种元素分别为Na、Mg、Al，金属性越强，则最高价氧化物对应的水化物碱性越强，碱性最强的为NaOH；
(3)②、④两种元素为O、Na，形成的淡黄色化合物为过氧化钠，其电子式为；
(4)④和⑨两种元素分别为Na、Br，形成的化合物为溴化钠，⑧的单质为氯气，可反应生成氯化钠和溴单质，离子方程式为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-；
(5)元素⑥、④分别为Al、Na，Al可与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al+2OH-+2H2O＝2+3H2↑。
20．（10分）下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑩在表中的位置，回答下列问题：
（1）元素⑩在周期表中的位置是______，⑦的原子结构示意图为______。
（2）④、⑤、⑥的简单离子半径由大到小的顺序为____（用离子符号和“＞”表示）。
（3）④⑧⑨的气态氢化物中，最稳定的是_____（用化学式表示），最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是____（用化学式表示）。
（4）⑤的最高价氧化物对应的水化物与⑦的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式____________________________________。
（5）下列五种物质中，①H2O ②CO2 ③Na2O2 ④NaOH ⑤NaBr，
①只存在共价键的是______，只存在离子键的是_____，既存在离子键又存在共价键的是__。
②写出下列物质的电子式：CO2_________，NaOH___________。
【答案】（1）第四周期第ⅤA族 （2）F－＞Na＋＞Mg2＋ （3） HF HClO4 （4） OH－+Al(OH)3＝AlO+2H2O （5）① H2O、CO2 NaBr Na2O2、NaOH ②
【详解】（1）元素⑩是As，在周期表中的位置是第四周期第ⅤA族，⑦是13号元素Al，原子结构示意图为。
（2）④、⑤、⑥的简单离子具有相同的核外电子排布，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径由大到小的顺序为F－＞Na＋＞Mg2＋。
（3）④⑧⑨三种元素非金属性最强的是F，非金属性越强，氢化物越稳定，则气态氢化物中最稳定的是HF；非金属性越强，最高价氧化物水化物的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是HClO4。
（4）⑤的最高价氧化物对应的水化物氢氧化钠与⑦的最高价氧化物对应的水化物氢氧化铝发生反应的离子方程式为OH－+Al(OH)3＝AlO+2H2O。
（5）H2O、CO2均是含有共价键的共价化合物；Na2O2、NaOH均是含有离子键和共价键的离子化合物；NaBr是含有离子键的离子化合物，则
①只存在共价键的是H2O、CO2，只存在离子键的是NaBr，既存在离子键又存在共价键的是Na2O2、NaOH。
②CO2的电子式为，NaOH的电子式为。
21．（10分）下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑩种元素，填写下列空白：
(1)元素⑦的名称为______，在周期表中的位置______________。
(2)在最高价氧化物的水化物中，酸性最强的化合物的化学式是_______，碱性最强的化合物的电子式是__________。
(3)用电子式表示元素④和⑥的化合物的形成过程：____________，该化合物属于______(填“共价”或“离子”)化合物。
(4)写出一种由上述元素组成的既有离子键又有共价键的物质的化学式______。
(5)⑥、⑦、⑨三种元素形成的离子，离子半径由大到小的顺序是_________(用离子符号表示)
【答案】（1）氯 第三周期第ⅦA族 （2）HClO4 （3） 离子 （4） KOH，NaOH、Na2SO4、NaClO、Na2O2、K2O2等 （5） S2－＞Cl－＞K+
【详解】(1)元素⑦为氯元素，位于元素周期表第三周期第ⅦA族；
(2)非金属性越强，最高价氧化物的酸性越强，同一周期主族元素自左至右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，但O没有含氧酸，所以最高价氧化物的水化物酸性最强的元素为Cl，相应的酸为HClO4；金属性越强，最高价氧化物的水化物碱性越强，同周期主族元素自左至右金属性减弱，同主族自上而下金属性增强，所以图示元素中金属性最强的是K，相应的碱为KOH，电子式为；
(3)④为Na，⑥为S，二者形成可形成由钠离子与硫离子构成的离子化合物Na2S，其形成过程为：；
(4)上述元素组成的既有离子键又有共价键的物质有多种，如KOH，NaOH等碱，Na2SO4、NaClO等含氧酸盐，还有Na2O2、K2O2等；
(5)⑥为S、⑦为Cl、⑨为K，三种元素形成的离子电子层数均为3层，电子层数相同核电荷数越小半径越大，所以离子半径由大到小为S2－＞Cl－＞K+。
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
①
②
③
3
④
⑤
⑥
⑦
⑧
4
⑩
⑨