第四章 物质结构 元素周期律 测试卷 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》测试卷一、单选题1．下列元素处于元素周期表第VA族的是A．N B．Si C．B D．S2．与元素的化学性质关系最密切的是A．质量数 B．电子数 C．最外层电子数 D．核外电子层数3．下表中物质分类组合完全正确的是A．A B．B C．C D．D4．下列电子式书写正确的是A．   B．   C．   D．  5．稀土元素镝(Dy)常用于制造硬盘驱动器，下列关于的说法中，正确的是A．质子数为156 B．中子数为90C．核外电子数为222 D．质量数为666．下列各分子中，化学键类型不同的是A．H2O、CO B．MgF2、H2O C．KOH、Mg(OH)2 D．HCl、HBr7．下列关于氢键X-H…Y的说法中，错误的是A．X、Y元素具有强电负性，是氢键形成的基本条件B．氢键是共价键的一种C．某些物质因分子之间存在氢键，导致沸点反常升高D．同一分子内也可能形成氢键8．全氮类物质具有高密度、超高能量及爆炸产物无污染等优点，被称为没有核污染的“N2爆弹”。中国科学家胡炳成教授团队近日成功合成全氮阴离子，是制备全氮类物质N10（其中含有和两种离子）的重要中间体。下列说法中正确的是（   ）A．全氮类物质不属于绿色能源 B．每个中含有5个原子核C．每中含有35个电子 D．N10结构中只含非极性共价键9．下列关于物质分类的组合正确的是（    ）A．A B．B C．C D．D10．已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如图所示，其中X的最高化合价为＋3。下列说法错误的是A．最高价含氧酸酸性：Z>YB．X的氧化物可与Q的氢化物水溶液反应C．M的单质与Na反应时反应条件不同产物相同D．X、Y、Q、R的电子层数相同11．合成新物质是化学研究的主要目的之一。意大利科学家最近合成了一种新型的氧分子O4，下列关于O4的说法正确的是A．O4是一种新型化合物 B．1个O4分子由两个O2分子构成C．O4、O2、O3都是氧元素的同素异形体 D．O4和O2可通过氧化还原反应实现转化12．可以作为核聚变材料。下列关于的叙述正确的是A．和是同一种核素 B．原子核内中子数为6C．原子核内质子数为13 D．和互为同位素13．据新华社北京2014年4月17日电全国1.1%土壤重度污染 镉超标率达7.0%。下列有关说法正确的是A．与互为同素异形体 B．在元素周期表中位于第四周期C．的中子数为48 D．与的化学性质基本相同14．短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。W简单离子在同周期离子中半径最小；基态X、Z、Q原子均有两个单电子，Q与Z同主族。下列说法错误的是A．Q单质易溶于XQ2 B．原子半径：r(W)>r(Y)>r(Z)C．简单氢化物沸点：Z>Q D．含氧酸酸性：Y>Q15．前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X与Z同主族，且Z原子中最外电子数是K层电子数的3倍。Y是地壳中含量最多的金属元素，W位于ⅡA族。下列说法正确的是A．单质的氧化性：X＜ZB．原子半径：C．元素X位于周期表第二周期、ⅣA族D．Y、Z、W的最高价氧化物的水化物之间相互都能发生反应生成盐和水二、填空题16．二硫化碳和二氧化碳中，__________更稳定，原因是 ______。17．实验室里常用干燥剂有：①浓硫酸(98%)；②无水氯化钙；③变色硅胶[硅胶的主要成分是二氧化硅，在其中掺入少量的无水氯化钴(CoCl2)做指示剂，无水氯化钴呈蓝色，吸水后变为CoCl2·6H2O，呈粉红色]；④五氧化二磷；⑤碱石灰(主要成分是氢氧化钠、氧化钙，制法是：把生石灰加到浓的烧碱溶液中，再加强热蒸干)等。(1)写出制取干燥剂碱石灰过程中有关反应的化学方程式。_______。(2)上述物质中，属于纯净物的是 。A．①②④ B．②④ C．①②④⑤ D．全部(3)上述干燥剂中，不宜用于干燥氯化氢气体的是_______。(4)上述干燥剂①～④，其主要化学成分依次属于_______(填各物质所属的类别)。18．有10种物质：①液态氯化氢②乙醇③熔融的KNO3④铜线⑤Na2O固体⑥氨水⑦NaHCO3溶液⑧醋酸⑨NaOH溶液⑩BaCl2溶液(1)属于电解质的是___________；属于非电解质的有___________；能导电的是___________。(2)用电子式表示⑤的形成过程___________。(3)写出⑦中溶质的电离方程式___________。(4)写出⑧在水溶液中的电离方程式___________。(5)写出⑦和⑨反应的离子方程式___________。(6)用10mL0.1mol·L-1的⑩恰好使相同体积的Fe2(SO4)3、ZnSO4和KAl(SO4)2三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀。则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是___________。(7)已知亚磷酸H3PO3是二元弱酸，其与足量⑨反应后的产物为水和___________。三、实验题19．某校学生在学习完胶体的知识后，利用化学兴趣社团活动时间，在实验室中用饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体。具体操作是：取一支烧杯，加入适量的蒸馏水，加热至沸腾。将少量饱和FeCl3溶液分多次缓慢加入，继续加热至刚好变成红褐色，停止加热。(1)该反应的化学方程式为_______。证明有氢氧化铁胶体生成的实验操作和现象是_______。(2)甲同学在做实验时，由于使用了自来水，结果试管中形成了悬浊液，他制得的是_______。(3)乙同学想Fe(OH)3胶体中可能含有FeCl3溶液，为了提纯Fe(OH)3胶体，他可以采用的方法是_______。(4)丙同学将制好的Fe(OH)3胶体装入U型玻璃管中，插入电极，连通直流电，进行电泳实验。一段时间后，观察到阴极附近液体颜色加深，原因是Fe(OH)3胶体粒子带 _______(选填“正电荷”或“负电荷”)。(5)丁同学取适量的Fe(OH)3胶体注入试管，然后用胶头滴管逐滴向试管中加入过量稀硫酸，看到的现象是_______，涉及的反应化学方程式_______。20．某课外活动小组进行Fe(OH)3胶体的制备实验并检验其相关性质。(1)若向装有饱和FeCl3溶液的烧杯中分别滴入下列物质中，能形成胶体的是________(填序号)；A．冷水          B．沸水     C．Na(OH)溶液      D．NaCl浓溶液(2)制备Fe(OH)3胶体时不能长时间加热，原因是：____________。(3)用激光笔照射装有Fe(OH)3胶体的烧杯，能在侧面看到一条__________，这种现象称为丁达尔效应。(4)Fe(OH)3胶体与Fe(OH)3溶液的本质区别是________(填序号)。A．分散质微粒直径大小不同      B．颜色不同      C．后者不稳定(5)若向制得的胶体中再加入稀 HCl，红褐色分散系会被破坏，变为黄色溶液，写出相关反应方程式________________。21．某课外活动小组进行Fe(OH)3胶体的制备实验并检验其性质。（1）制备方法：将饱和FeCl3溶液滴入沸水中。继续煮沸至液体变为___色，停止加热，可得到Fe(OH)3胶体，发生反应的化学方程式是___，提纯所制氢氧化铁胶体的常用方法是___。（2）Fe(OH)3胶体稳定存在的主要原因是___。A．胶粒小，不受重力作用       B．胶粒带同种电荷C．胶体具有丁达尔效应         D．胶粒能透过滤纸（3）Fe(OH)3胶体区别于FeCl3溶液最本质的特征是___。A．Fe(OH)3胶体粒子的直径在1～100nm之间B．Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应C．Fe(OH)3胶体是均一的分散系D．Fe(OH)3胶体的分散质能透过滤纸选项ABCD电解质Cu浓H2SO4氨水KNO3非电解质SO2NH3BaSO4C2H5OH选项可溶性碱酸盐碱性氧化物酸性氧化物A硫酸小苏打氧化钙干冰B烧碱盐酸氯化钠氧化钠一氧化碳C石灰水冰醋酸胆矾氧化钠二氧化硫D碳酸钙氧化铁参考答案：1．A【详解】A．N位于周期表第二周期第VA族，A符合题意；B．Si位于第三周期第ⅣA族，B不符题意；C．B位于第二周期第ⅢA族，C不符题意；D．S位于第三周期第ⅥA族，D不符题意；答案选A。2．C【详解】A．质量数决定原子的种类，A错误；B．电子数的多少决定着原子核外电子排布特别是最外层电子排布，B错误；C．最外层电子数的多少决定着元素的化学性质，一般地，金属元素最外层电子数小于4，且越少金属性越强，非金属元素最外层电子数大于4，且越多非金属性越强，C正确；D．核外电子层数决定着元素所在的周期数，D错误；答案为C。3．D【详解】A．Cu是金属单质，不是化合物，因此不属于电解质，A错误；B．浓硫酸是混合物，不是化合物，因此不属于电解质，B错误；C．氨水是混合物，不是化合物，不属于电解质；BaSO4是盐，属于电解质，C错误；D．各种物质符合分类要求，分类方法合理，D正确；故合理选项是D。4．A【详解】A．甲烷为碳氢组成的共价化合物，  ，故A正确；B．硫化氢中硫为8电子结构，  ，故B错误；C．氨分子中氮为8电子结构，  ，故C错误；D．氮气分子为N均为8电子结构，为  ，故D错误。故选A。5．B【分析】R中A代表质量数，Z代表质子数，中子数N=A-Z。【详解】A．Dy中质子数为66，A错误；B．Dy中中子数为156-66=90，B正确；C．原子核外电子数等于质子数，故Dy核外电子数为66，C错误；D．Dy中质量数为156，D错误；故选B。6．B【详解】A．H2O、CO均属于共价化合物，均含有的都是极性共价键，A错误；B．MgF2是离子化合物，含有离子键，H2O是共价化合物，含有的是极性共价键，化学键类型不同，B正确；C．KOH、Mg(OH)2都是离子化合物，含有离子键、极性共价键，C错误；D．HCl、HBr都属于共价化合物，分子中含有极性共价键，D错误；故答案选B。7．B【详解】A．氢原子与电负性大的原子X以共价键结合，若与电负性大、半径小的原子Y接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，所以X、Y元素具有很大的电负性，是氢键形成的基本条件，A正确；B．氢键不属于化学键，B错误；C．氢键能影响物质的性质，增大很多物质分子之间的作用力，导致沸点升高，C正确；D．氢键分为分子间氢键和分子内氢键（如硝酸），所以同一分子内也可能形成氢键，D正确；故答案选B。8．B【详解】A．全氮类物质具有超高能量及爆炸产物无污染等优点，所以属于绿色能源，故A错误；B．每个中含有5个原子核，含有质子为7×5=35个，故B正确；C．每个中含有质子为7×5=35个，而电子为35+1=36个电子，故C错误；D．N10由和构成，离子间存在离子键，而离子内氮氮之间存在非极性共价键，所以N10结构中含非极性共价键和离子键，故D错误；故选：B。9．D【详解】A.为难溶性碱，A项错误；B.盐酸是氯化氢的水溶液，为混合物，而酸为纯净物；一氧化碳是不成盐氧化物，不属于酸性氧化物，B项错误；C.石灰水是氢氧化钙与水的混合物，而可溶性碱为纯净物，C项错误；D.是可溶性弱碱，是强酸，碳酸钙属于盐，氧化铁属于碱性氧化物，属于酸性氧化物，故D正确；故选：D。10．C【分析】由图可知，Z、M位于第二周期，X、Y、Q、R位于第三周期，X的最高化合价为＋3，则X为Al，因此可得Y为Si，Z为N，M为O，Q为Cl，R为Ar，据此分析解答。【详解】A．根据以上分析，Z为N，Y为Si，非金属性Z(N)>Y(Si)，则最高价含氧酸酸性：Z>Y，故A正确；B．X的氧化物为氧化铝，Q的氢化物为HCl，氧化铝可与盐酸反应生成氯化铝和水，故B正确；C．M的单质为O2，Na和O2在常温下反应生成氧化钠，在加热条件下反应生成过氧化钠，反应条件不同产物不同，故C错误；D．X、Y、Q、R都位于第三周期，均有3个电子层，电子层数相同，故D正确；答案选C。11．C【详解】A. O4属于单质，不属于化合物，故A错误；B. 1个O4分子由4个O原子构成，故B错误；C. O4、O2、O3都是有氧元素组成的单质，它们的结构不同，三者都是氧元素的同素异形体，故C正确；D. 同素异形体的之间的转变为化学反应，没有化合价的变化，即该反应不是氧化还原反应，故D错误；故答案为C。12．D【详解】A．和的质子数相同，中子数不同，不是同一种核素，A错误；B．原子核内中子数为13－6＝7，B错误；C．原子核内质子数为6，13为质量数，C错误；D．和的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素，D正确；答案选D。13．D【详解】A．与互为同位素，故A错误；B．利用差减法：48-2-8-8-18=12，在元素周期表中位于第五周期第ⅡB族，故B错误；C．的中子数=质量数—质子数=109-48=61，故C错误；D．与互为同位素，两者化学性质基本相同，故D正确；故答案为D。14．D【分析】短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，W简单离子在同周期离子中半径最小，说明W为第三周期元素Al；短周期元素的基态原子中有两个单电子，可分类讨论：①为第二周期元素时，最外层电子排布为2s22p2或2s22p4，即C或O；②为第三周期元素时，最外层电子排布为3s23p2或3s23p4，即Si或S；Q与Z同主族，结合原子序数大小关系可知，则X、Z、Q分别为C、O和S，则Y为N。【详解】A．Q为S，硫单质能溶于CS2（XQ2），A正确；B．W、Y、Z分别是Al、N、O，原子半径大小是：Al>N>O（W>Y>Z），B正确；C．Z和Q形成的简单氢化物为H2O和H2S，由于H2O分子间能形成氢键，故H2O沸点高于H2S，C正确；D．Y是N，Q 是S，对应的含氧酸没有说明是最高价含氧酸，无法比较酸性强弱，D错误；故选D。15．D【分析】前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。Y是地壳中含量最多的金属元素，Y是Al元素，X与Z同主族，且Z原子中最外电子数是K层电子数的3倍，Z是S元素、X是O元素；W位于ⅡA族，W是Ca元素。【详解】A．单质的氧化性：S＜O2，故A错误；B．同周期元素从左到右半径依次减小，原子半径：，故B错误；C．X是O元素，位于周期表第二周期、ⅥA族，故C错误；D．Al(OH)3是两性氢氧化物，与强酸强碱都能反应，H2SO4是强酸、Ca(OH)2是强碱，所以Al(OH)3、H2SO4、、Ca(OH)2相互都能发生反应，故D正确；选D。16． 二氧化碳 二硫化碳和二氧化碳分子结构相似，碳氧键的键长比硫氧键短，共价键能更大，分子更稳定【详解】由于二硫化碳和二氧化碳分子结构相似，但硫原子的原子半径比碳原子的原子半径更大，则所形成的C—O键的键长比S—O键短，C—O共价键键能更大，分子更稳定，故答案为：二氧化碳；二硫化碳和二氧化碳分子结构相似，碳氧键的键长比硫氧键短，共价键能更大，分子更稳定。17．(1)CaO+H2O=Ca(OH)2 、Ca(OH)2CaO+H2O(2)B(3)⑤(4)酸、盐、氧化物、氧化物【解析】(1)把生石灰加到浓的烧碱溶液中，再加强热蒸干反应，首先发生：CaO+H2O=Ca(OH)2，然后加热Ca(OH)2，Ca(OH)2CaO+H2O。故答案为：CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2CaO+H2O；(2)纯净物应只含有一种物质，题中无水氯化钙和五氧化二磷符合，故答案为：B；(3)碱性干燥剂不能干燥氯化氢，只有碱石灰不能用来干燥氯化氢，故答案为：⑤；(4)浓H2SO4是H2SO4与水的混合物，在物质分类中属于酸；无水氯化钙是纯净物中的盐类；变色硅胶是SiO2和CoCl2的混合物；P2O5是纯净物中的氧化物；碱石灰是NaOH、CaO的混合物，其中硫酸属于酸、氯化钙属于盐，二氧化硅、五氧化二磷为氧化物，故答案为：酸、盐、氧化物、氧化物。18．(1) ①③⑤⑧ ② ③④⑥⑦⑨⑩(2)(3)(4)(5)(6)2:6:3(7)Na2HPO3【详解】（1）电解质的类别有酸、碱、盐、金属氧化物和水，故①③⑤⑧为电解质；非电解质的类别有非金属氧化物、氨气和大部分有机物，故②为非电解质；能导电的物质：固体：金属、石墨；水溶液：酸、碱、盐；熔融：碱、盐、金属氧化物，故③④⑥⑨⑩能导电；答案为：①③⑤⑧；②；③④⑥⑦⑨⑩；（2）用电子式表示氧化钠的形成过程：；答案为：；（3）NaHCO3是盐，NaHCO3的电离方程为：；答案为：；（4）醋酸是弱酸，故醋酸在水溶液中的电离方程式：；答案为：；（5）NaHCO3与NaOH反应会生成碳酸钠和水，反应的离子方程式为：；答案为：；（6）由题意知，反应消耗BaCl2的物质的量相同，则Fe2(SO4)3、ZnSO4和KAl(SO4)2三种溶液中的离子恰好完全转化为沉淀，设Fe2(SO4)3、ZnSO4和KAl(SO4)2三种物质的物质的量为xmol、ymol、zmol，由反应的离子方程式：可知；则x∶y∶z= 2:6:3，因三种溶液的体积相同，物质的量之比等于其浓度之比，即浓度之比为2:6:3；答案为：2:6:3；（7）亚磷酸H3PO3是二元弱酸，其与足量氢氧化钠反应的方程式为：H3PO3+2NaOH= Na2HPO3+2H2O，故产物为NaHPO3和水；答案为：Na2HPO3。19．(1) FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl 用激光笔照射实验所得红褐色液体，从侧面观察到一条光亮的通路(2)Fe(OH)3沉淀(3)渗析(4)正电荷(5) 先产生红褐色沉淀，后沉淀溶解 2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O【解析】（1）根据题给信息将三氯化铁溶液滴入沸水中生成氢氧化铁胶体，反应为：FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl；胶体中分散质粒子直径为1nm~100nm，可发送丁达尔效应，用激光笔照射实验所得红褐色液体，从侧面观察到一条光亮的通路，说明得到的混合液为胶体；（2）自来水中含有杂质离子，会导致胶体聚沉，所以得到是Fe(OH)3沉淀；（3）由于分散质直径不同，溶液可以透过半透膜，胶体不能透过半透膜，故为了提纯Fe(OH)3胶体，可以采用的方法是渗析；（4）Fe(OH)3胶体的胶粒是带有电荷的，一段时间后，观察到阴极附近液体颜色加深根据异性相吸的原则，故Fe(OH)3胶体的胶粒带有正电荷；（5）稀硫酸中含有离子会导致胶体聚沉，形成氢氧化铁沉淀，随后发生酸碱中和反应，氢氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁溶液和水，故答案为：先产生红褐色沉淀，后沉淀溶解；反应为2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O。20． B 长时间加热会使胶体聚沉 光亮的“通路” A Fe(OH)3(胶体)+3HCl===FeCl3+3H2O【详解】(1) 实验室制备氢氧化铁胶体是在沸腾的蒸馏水中滴入饱和氯化铁溶液，当溶液变为红褐色时立即停止加热，答案：B；(2)制备Fe(OH)3胶体时不能长时间加热，原因是长时间加热会使胶体聚沉；答案：长时间加热会使胶体聚沉；(3)胶体具有丁达尔效应，当用激光笔照射时，从侧面观察到一条光亮的“通路”，答案：光亮的“通路”；(4) Fe(OH)3胶体与Fe(OH)3溶液的本质区别是分散质微粒直径大小不同，答案：A；(5)若向制得的胶体中再加入稀HCl，红褐色分散系会被破坏，变为黄色溶液，主要是氢氧化铁胶体和盐酸反应生成氯化铁和水，其反应方程式为Fe(OH)3(胶体)+3HCl=FeCl3+3H2O，答案：Fe(OH)3(胶体)+3HCl=FeCl3+3H2O。21． 红褐 FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl 渗析法 B A【分析】根据Fe(OH)3胶体的制备操作并结合胶体的特征与性质分析解题。【详解】(1)Fe(OH)3胶体制备时将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，并继续煮沸至液体变为红褐色，停止加热，可得到Fe(OH)3胶体，发生反应的化学方程式是FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl，根据胶粒不能透过半透膜，可以用渗析法提纯所制氢氧化铁胶体；(2)胶体不带电，氢氧化铁胶粒带正电，因为都带同种电荷，胶粒之间是相排斥的，不易聚集成大颗粒，达不到100nm以上就沉不下来，故答案为B；(3)胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质微粒直径的大小不同，胶体的分散质微粒直径介于1-100nm之间，故答案为A。【点睛】考查胶体的制备、性质和特征，易错点为胶体的制备，注意掌握氢氧化铁胶体的制备方法，根据胶体的特征选择渗析法分离提纯胶体。