第四章 物质结构元素周期律 测试题 高中化学人教版（2019）必修第一册

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第四章 物质结构元素周期律 测试题一、选择题1．下列有关微粒的化学用语正确的是A．中子数为18的氯原子： B．甲烷的结构式：CH4C．的结构示意图： D．的电子式：2．下列物质中，含有非极性键的离子化合物是A．C2H2 B．Na2O2 C．H2SO4 D．KOH3．贵州省曾在1931年发行锑制的硬币，但因为锑很容易磨损，在流通过程损耗严重。锑(Sb)的原子结构示意图如图所示，下列有关121Sb的说法错误的是A．与123Sb互为同位素 B．原子核内的中子数为70C．相对原子质量约为51 D．位于元素周期表的第五周期4．下列关于铷(Rb)的叙述正确的是A．它位于周期表中第四周期 B．RbOH是强碱C．金属性：K＞Rb D．RbCl是共价化合物5．镓是一种低熔点高沸点的战略金属。金属镓的性质与铝相似，镓在元素周期表中的相关信息及原子结构示意图如图所示，下列说法不正确的是A．镓的相对原子质量为69.72 B．镓单质具有导电性C．氯化镓的化学式为 D．镓原子在化学反应中容易失去最外层电子6．科学家的发明与创造推动了人类文明的进程，下列有关说法中不正确的是A．俄国化学家门捷列夫提出了元素周期律，并列出了第一张元素周期表B．科学家戴维将电用于化学研究，在实验室制得了钠、镁等金属C．瑞典化学家舍勒在研究软锰矿与浓盐酸混合加热时发现了氯气D．玻尔根据粒子散射实验提出的核式结构为原子结构模型的建立做出了卓越贡献7．下列元素中，不属于碱金属元素的是A．锂 B．铝 C．钠 D．钾8．短周期主族元素X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Y原子的电子总数等于其最外层电子数的3倍。下列说法正确的是A．最高正化合价：Z＞X＞Y B．Z的单质具有漂白性C．Z的最高价氧化物为ZO3 D．简单氢化物的稳定性：Y＜Z9．下列反应的离子方程式错误的是A．与KI溶液反应：B．盐酸与KOH溶液反应：C．Fe与溶液反应：D．溶液与氨水反应：10．下列离子中半径最小的是A．F- B．Cl- C．Br- D．I-11．短周期主族元素X、Y、W、Z、R的原子序数依次增大，部分元素在周期表中的位置如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线)，工业上常用电解饱和食盐水的方法制得R的单质。下列说法正确的是A．简单离子半径：B．X和Y的氢化物不一定只含有极性共价键C．W和Z的单质常温下均能与R的氢化物反应D．向溶液中加入过量X的最高价氧化物对应的水化物，可观察到大量气泡12．下列化学用语表示不正确的是A．的电子式为B．的电子式：C．的结构式：D．基态的价电子排布式：13．下列有关说法正确的是A．元素Al在周期表中位于第4周期ⅢA族B．最高价氧化物的水化物的酸性：C．原子半径D．元素P的简单气态氢化物的化学式为14．下列说法正确的是A．与互为同位素B．水在1000℃以上分解生成氢气和氧气，既克服了分子间作用力又断开了共价键C．晶体中阴、阳离子个数均为D．与水充分反应，转移电子数目约为15．月球的土壤中吸附着大量的He，地球上氦元素则主要以He形式存在。下列说法正确的是A．He的质量数为5 B．He和He互为同位素C．He的中子数为4 D．He的核外电子数为3二、填空题16．铁盐在生产生活中有重要的作用。(1)绿矾(FeSO4·7H2O)常用作补血剂。①绿矾中含有的化学键类型有 。②配制含FeSO4的溶液时，为防止FeSO4被氧化，应采取的措施是 。(2)工业中常用高铁酸钾(K2FeO4)作为高效、多功能的自来水处理剂，高铁酸钾与水反应时，能生成Fe(OH)3胶体吸附杂质净水，同时还产生一种气体，该原理的离子方程式为 。(3)一种铁基脱硫剂脱除硫化氢(H2S)的方法包括吸收和再生两个阶段，其工艺流程原理如下：① 写出“再生”的反应的离子方程式： 。②当吸收224 mL(标准状况)H2S时，若要保持脱硫液中Fe3＋的物质的量不变，则所通入的氧气的物质的量为 mol(写出计算过程)。17．完成下列问题：(1)10Be和9Be 。A．是同一种原子 B．具有相同的中子数C．具有相同的化学性质 D．具有相同的核外电子排布(2)有下列微粒或物质：①O、O、O ②H2O、D2O ③石墨、金刚石 ④H2、D2、T2 ⑤H、D、T ⑥K、Ca、Ar，回答下列问题：a．互为同位素的是 ；b．互为同素异形体的是 ；c．①⑤⑥中共有 种核素，共 种元素。(3)D 2O的摩尔质量为 ，相同质量的D2O与D2O所含中子数之比为 。(4)电解相同质量的H2O和D2O时产生的氢气在同温同压下体积之比为 ，质量之比为 。18．写出下列有关反应的离子方程式(1)碳酸氢钠与偏铝酸钠溶液混合 。(2)向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液至Ba2+沉淀完成 ，继续滴加NaHSO4溶液 。(3)足量氯气通入溴化亚铁溶液中 。(4)磁性氧化铁溶于氢碘酸中 。(5)过氧化钠与水反应 。(6)金属钠与硫酸铜溶液反应 。19．填空：(1)微粒中的质子数是 ，中子数是 ，核外电子数是 。(2)1.5mol CO2中含 mol碳原子， 个氧原子（以NA为阿伏加德罗常数的值），标准状况下的体积为 L。(3)在一定温度和压强下，5体积气体A2跟15体积的气体B2完全化合生成10体积某气体C，则该气体C的化学式为（用A、B表示） 。20．现有FeCl3、AlCl3的混合溶液100mL，逐滴加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量随加入的NaOH的物质的量的关系如图．(1)a点对应的沉淀为 （填化学式）。(2)计算原混合液中FeCl3的物质的量浓度为多少？ （写出计算过程）21．把一定质量的镁、铝混合物投入到1 mol·L-1的盐酸中，待金属完全溶解后，向溶液中加入1 mol·L-1的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的体积关系如图所示。则：(1)加NaOH过程中有关反应的离子方程式为H++OH-=H2O、 、 、 。(2)金属铝的质量为 。(3)a的取值范围是 。(4)n(Mg)/n(Al)的最大值是 。22．A、B、C、D均为短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，已知相关信息如下表所示：(1)A的元素符号为 ，D元素位于元素周期表中第 周期第 族。(2)B、C两元素的原子半径较小的是 (填元素符号)，C的最高价氧化物对应水化物的化学式为 。(3)元素D与元素E相比，非金属性较强的是 (填元素符号)，下列表述中能证明这一事实的是 (填序号)。a．常温下D的单质和E的单质状态不同b．E的氢化物比D的氢化物稳定c．由E、D形成的单质氧化性：E＞Dd．D和E形成最高价氧化物对应的水化物的酸性：E＞D(4)配平D和A形成的大气污染物SO2 与酸性高锰酸钾反应的离子方程式： 。SO2 +_______MnO+_______H2O=_______SO+_______Mn2++_______H+23．工业上氯气用途非常广泛，回答下列问题：(1)实验室制取氯气的化学方程式为 。(2)下表是某同学研究氯水性质实验片断的活动记录。(3)防止氯气污染空气，实验室常用NaOH溶液来吸收尾气，写出离子方程式 。(4)验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强。某同学设计实验如右图所示：①装置A中盛放的试剂是 装置A中发生反应的离子方程式为 。a.溶液 b.溶液 c.溶液②下列不能用于说明氯元素比硫元素非金属性强的依据是 。(填序号)a.HCl酸性强于b.HCl稳定性强于c.可以氧化S生成(5)若装置A中加入淀粉碘化钾溶液，通入少量氯气后，观察到装置A中溶液 ，即可证明非金属性：Cl>I。从原子结构角度解释原因：同主族元素从上到下 。(6)右下图是用强光照射密闭广口瓶中新制氯水时，用数字化传感器采集的图象，下列纵坐标代表的物理量与图象相符的是 。a.溶液颜色的变化 b.瓶中氧气的体积分数c.溶液的导电能力 d.溶液的漂白能力元素代号元素的原子结构或性质A原子最外层电子数是次外层电子数的3倍B单质燃烧时火焰呈黄色C其单质既能跟酸反应，又能跟强碱反应，都产生H2DM层上有6个电子E元素最高正价是+7价实验内容实验现象解释原因(文字或反应)观察氯水颜色① 氯水中含有氯气分子向氯水中滴入溶液有无色气体生成② (写出离子方程式)用玻璃棒蘸取氯水，点在品红试纸上红色褪去③ 【参考答案】一、选择题1．C解析：A．中子数为18的氯原子，质量数为35，则可表示为：，A不正确；B．甲烷的分子式为CH4，结构式为，B不正确；C．的核外电子数为10，则结构示意图为，C正确；D．NH4Cl为离子化合物，由和Cl-构成，电子式为，D不正确；故选C。2．B解析：A．C2H2的结构式为H－C≡C－H ，含极性键和非极性键的共价化合物，故A不符合题意；B．Na2O2含有钠离子和过氧根离子，含有离子键和非极性键的离子化合物，故B符合题意；C．H2SO4只含有共价键的共价化合物，故C不符合题意；D．KOH含有离子键和极性键的离子化合物，故D不符合题意。综上所述，答案为B。3．C解析：A．121Sb与123Sb的质子数相同，中子数不同，两者互为同位素，A正确；B．121Sb的质子数为51，质量数为121，所以其中子数=质量数-质子数=121-51=70，B正确；C．根据图示原子结构示意图可知，121Sb的质子数为51，相对原子质量在数值上与质量数有关，不等于其质子数，C错误；D．根据图示原子结构示意图可知，核外电子层数等于其周期数，所以该核素位于元素周期表的第五周期，D正确；故选C。4．B解析：A．Rb位于周期表中第5周期IA族，A错误；B．已知NaOH是强碱，且Rb的金属性比Na的强，故RbOH的碱性比NaOH强，属于强碱，B正确；C．已知Rb位于K的下一周，故金属性：Rb＞K，C错误；D．已知NaCl属于离子化合物，且Rb的金属性比Na强，故RbCl是离子化合物，D错误；故答案为：B。5．C解析：A．根据元素周期表中的一格可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，该元素的相对原子质量为69.72，故A正确；B．金属具有优良的导电性，镓单质具有导电性，故B正确；C．镓原子的最外层电子数为3，在化学反应中易失去3个电子而形成带3个单位正电荷的阳离子，化合价的数值等于离子所带电荷的数值，且符号一致，则该元素的化合价为+3价，氯元素显-1价，组成化合物的化学式为GaCl3，故C错误；D．镓原子最外层电子数是3，在化学反应中容易失去最外层电子形成阳离子，故D正确；故选：C。6．D解析：A．俄国化学家门捷列夫提出了元素周期律，并列出了第一张元素周期表，A正确；B．科学家戴维将电用于化学研究，在实验室制得了钠、镁等金属，B正确；C．瑞典化学家舍勒在研究软锰矿与浓盐酸混合加热时发现了氯气，C正确；D．英国科学家卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子结构的核式模型，丹麦科学家玻尔建立了核外电子分层排布的原子结构模型，D错误；故选D。7．B解析：碱金属元素为第ⅠA族元素(除H元素外)，因此锂、钠、钾属于碱金属元素，而铝是第ⅢA族元素，不属于碱金属，B符合；答案选B。8．D【分析】Y原子的电子总数等于其最外层电子数的3倍，X、Y、Z为短周期元素，则Y位于第三周期，设Y最外层电子数为a，则2+8+a=3a，解得a=5，则Y为P，Z为Cl，X为O；解析：分析可知，X为O，Y为P，Z为Cl；A．X为O，无最高正化合价，Y为P，最高正价为+5，A错误；B ．Z为Cl，氯气不具有漂白性，起漂泊作用的是HClO，B错误；C．Z为Cl，最高正价为+7，最高价氧化物为Cl2O7，C错误；D．Y为P，Z为Cl，同周期主族元素从左到右非金属性增强，非金属性：PBr->Cl->F-，则离子半径I->Br-> Cl->F-，所以离子中半径最小的是F-；故答案为A。11．B【分析】短周期主族元素X、Y、W、Z、R的原子序数依次增大，根据部分元素在周期表中的位置可判断X、Y、W、Z分别是B、C、、；工业上常用电解饱和食盐水的方法制得R的单质，说明R是。解析：A．同周期主族元素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，A项错误；B．B、C的氢化物不一定只含有极性共价键，如等，B项正确；C．常温下硅单质与氯化氢不反应，C项错误；D．硼酸的酸性弱于碳酸的，硼酸与碳酸钠反应可生成碳酸氢钠，不能产生二氧化碳气体，D项错误；答案选B。12．B解析：A．可以表示为，属于离子化合物，其电子式为，故A正确；B．氧化钠属于离子化合物，其电子式为，故B错误；C．分子中含有2个键，空间构型为V形，其结构式为，C正确；D．基态原子的电子排布式为， 失去4s能级上的1个电子和3d能级上的1个电子得到，所以基态的价电子排布式为，故D正确；选B。13．B解析：A．Al为13号元素，在周期表中位于第3周期ⅢA族，A错误；B．S的非金属性大于P，则其最高价氧化物对应的水化物的酸性较强，B正确；C．同周期越靠右，原子半径越小，则原子半径，C错误；D．P为15号元素，其最外层有5个电子，则元素P的简单气态氢化物的化学式为，D错误；故选B。14．B解析：A．H2和D2是由同位素构成的同种单质，不是同素异形体，选项A错误；B．水在1000℃以上分解生成氢气和氧气，是化学变化，需要断开旧的化学键后形成新的化学键，既克服了分子间作用力又断开了共价键，选项B正确；C．为共价化合物，晶体中不存在阴离子和阳离子，选项C错误；D．与水反应化合价由-1价降为-2价和升高为0价，故与水充分反应，转移电子数目约为，选项D错误；答案选B。15．B【分析】核素符号中，X表示元素符号，Z为质子数，A为质量数，质量数等于质子数和中子数的和。解析：A．的质量数为3，故A错误；B．和质子数相同，中子数不同，是同一元素的不同核素，互为同位素，故B正确；C．的中子数为4-2=2，故C错误；D．的核外电子数等于核内质子数，为2，故D错误；故选B。二、填空题16．(1)离子键和共价键 往溶液中加入少量铁粉(2)(3) 解析：（1）①绿矾中含有的化学键类型有亚铁离子与硫酸根离子之间的离子键和硫原子与氧原子之间的共价键，答案为：离子键和共价键；②配制含FeSO4的溶液时，FeSO4易被氧化生成三价铁离子，所以应采取的措施是往溶液中加入少量铁粉，答案为：往溶液中加入少量铁粉；（2）工业中常用高铁酸钾(K2FeO4)作为高效、多功能的自来水处理剂，高铁酸钾与水反应时，能生成Fe(OH)3胶体吸附杂质净水，同时还产生氧气，根据氧化还原反应中电子转移守恒和电荷守恒，该原理的离子方程式为，答案为：；（3）① 由图可知“再生”过程是亚铁离子和氧气、氢离子反应生成三价铁离子的过程，反应的离子方程式：，答案为：；②吸收过程的反应：，再生过程的反应，若要保持脱硫液中Fe3＋的物质的量不变，根据题意可知需要满足下列电子转移关系：，，需要氧气，答案为：；17． CD ①⑤ ③ 9 5 20g/mol 11:12 10:9 5:9解析：(1) A．10Be和9Be是质子数相同，中子数不同的不同种原子，故错误；B．10Be和9Be的质子数相同，中子数不同，故错误；C．10Be和9Be的质子数相同，最外层电子数相同，化学性质相同，故正确；D．10Be和9Be的质子数相同，核外电子数相同，核外电子排布相同，故正确；CD正确，故答案为：CD；(2)①O、O、O的质子数相同，核外电子数相同，互为同位素；②H2O、D2O是不同种氢原子与氧原子形成的化合物，不互为同位素，也不互为同素异形体；③石墨、金刚石是碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体；④H2、D2、T2是氢元素的不同种原子形成的同种单质分子，不互为同位素，也不互为同素异形体；⑤H、D、T的质子数相同，核外电子数相同，互为同位素；⑥K、Ca、Ar的质量数相同，质子数不同，是不同种元素的三种不同的原子；a．由分析可知，互为同位素的是①⑤，故答案为：①⑤；b．由分析可知，互为同素异形体的是③，故答案为：③；c．由分析可知，①⑤⑥中有5种不同的元素，9种不同的核素，故答案为：9；5；(3)D 2O的摩尔质量为20g/mol，相同质量的D2O与D2O所含中子数之比为(×10)：(×12)=11:12，故答案为：11:12；(4)电解相同质量的H2O和D2O时产生的氢气在同温同压下体积之比为：=10:9，质量比为(10×2)：(9×4)=5:9，故答案为：5:9。18．(1)HCO+AlO+H2O=Al(OH)3↓+CO(2) H++SO+OH—+Ba2+=BaSO4↓+H2O H++OH—=H2O(3)2Fe2++4Br—+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl—(4)2I—＋Fe3O4＋8H＋=I2＋3Fe2＋＋4H2O(5)2Na2O2+2H2O═4Na++4OH—+O2↑(6)2Na+Cu2++2H2O=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑解析：（1）碳酸氢钠溶液与偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，离子方程式为HCO+AlO+H2O=Al(OH)3↓+CO，故答案为：HCO+AlO+H2O=Al(OH)3↓+CO；（2）向氢氧化钡溶液中滴加硫酸氢钠溶液至钡离子完全沉淀的反应为氢氧化钡溶液与硫酸氢钠溶液反应生成氢氧化钠、硫酸钡沉淀和水，反应的离子方程式为H++SO+OH—+Ba2+=BaSO4↓+H2O，继续滴加硫酸氢钠溶液发生的反应为硫酸氢钠与氢氧化钠溶液反应反应生成硫酸钠和水，反应的离子方程式为H++OH—=H2O，故答案为：H++SO+OH—+Ba2+=BaSO4↓+H2O；H++OH—=H2O；（3）足量氯气与溴化亚铁溶液反应生成氯化铁和溴，反应的离子方程式为2Fe2++4Br—+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl—，故答案为：2Fe2++4Br—+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl—；（4）磁性氧化铁与氢碘酸溶液反应生成碘化亚铁、碘和水，反应的离子方程式为2I—＋Fe3O4＋8H＋=I2＋3Fe2＋＋4H2O，故答案为：2I—＋Fe3O4＋8H＋=I2＋3Fe2＋＋4H2O；（5）过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O═4Na++4OH—+O2↑，故答案为：2Na2O2+2H2O═4Na++4OH—+O2↑；（6）金属钠与硫酸铜溶液发生的反应为钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气，反应得到的氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，反应的离子方程式为2Na+Cu2++2H2O=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑，故答案为：2Na+Cu2++2H2O=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑。19．(1) 16 18 18(2) 1.5 33.6(3)解析：（1）该离子的质子数为16，中子数=34-16=18，核外电子数=16+2=18；（2）的分子式表明1个分子由1个C原子和2个O原子构成，所以1.5mol 含1.5mol C原子，个O原子，其标况下的体积为；（3）根据阿伏加德多定律可知，5mol A2和15mol B2反应生成10mol C，根据元素守恒，则可以推出C的化学式为。20．(1)Fe(OH)3、Al(OH)3(2)4mol/L解析：（1）向FeCl3、AlCl3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，发生反应：FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl；AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl，当二者恰好完全反应时，溶液为NaCl溶液，沉淀为Fe(OH)3、Al(OH)3，故答案为：Fe(OH)3、Al(OH)3；（2）当沉淀达到最大值后再加入NaOH溶液，发生反应：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，根据氯化铝形成沉淀及沉淀溶解的方程式可知二者消耗的NaOH的物质的量的比是3:1，由于溶解Al(OH)3消耗NaOH的物质的量是3.6mol-3mol=0.6mol，则根据Al元素守恒可知AlCl3的物质的量是0.6mol，其形成氢氧化铝沉淀消耗的NaOH物质的量是3×0.6mol=1.8mol，则FeCl3形成Fe(OH)3沉淀消耗的NaOH的物质的量是3mol-1.8mol=1.2mol，则根据方程式FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl可知氯化铁的物质的量是n(FeCl3)=n(NaOH)÷3=1.2mol÷3=0.4mol，由于溶液的体积是100mL，所以其物质的量浓度是c(FeCl3)= n(FeCl3)÷0.1L=4mol/L。故答案为：4mol/L。21． Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ Al3++3OH-=Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O 0.27g 0≤aCl，但HF属于弱酸，而HCl为强酸，HCl酸性强于H2S，不能判断非金属性强弱，故a错误；b.元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，根据HCl和H2S稳定可知元素的非金属性：Cl>S，故b正确；c.Cl2可以氧化S生成SCl2，说明氯气氧化性大于S，证明非金属性Cl>S，故c正确；故答案为：a；（5）将Cl2通入淀粉碘化钾溶液中，发生置换反应：Cl2+2KI=2KC1+I2，I2遇淀粉溶液变为蓝色，即可证明非金属性：Cl>I，引起Cl的非金属性比I强的原因是同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，故答案为：变蓝；原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱；（6）a．用强光照射新制氯水，HClO分解生成HCl，Cl2+H2OHCl+HClO，平衡向右移动，所以Cl2减少，溶液颜色会变浅，与图象不相符，故a错误；b．HClO分解生成O2，则瓶中氧气的体积分数增大，与图象相符，故b正确；c．HClO是弱电解质，分解生成强电解质，溶液中离子浓度增大，则溶液的电导率（导电能力）增大，与图象相符，故c正确；d．用强光照射新制氯水，HClO分解生成HCl，次氯酸浓度减小，溶液的漂白能力减弱，图象不符合，故d错误；故答案为：bc。