第四章 物质结构元素周期律 单元测试题 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 单元测试题一、单选题1．根据下列实验操作和现象所得结论正确的是A．A B．B C．C D．D2．中国石墨烯制造处于世界领先地位。石墨烯是一种碳单质，它比最坚固的钢大约强100倍，可以非常有效地传导热和电，并且几乎是透明的。下列说法正确的是A．石墨烯属于有机物 B．石墨烯与石墨性质相同C．石墨烯与都是碳元素的同素异形体 D．碳的单质都是黑色的3．一种高效电解质的结构如图所示，W、Y、X、Z、Q均为短周期元素，且原子序数依次增大，X与Q同族，Y和Z的原子序数之和与Q相等。下列说法正确的是A．氧化物对应的水化物的酸性：QY B．ZY2和WX2都是离子化合物C．Y的最高价氧化物对应的水化物是强酸 D．最简单氢化物的沸点：Y>X14．分类方法在化学学科的发展中起到重要的作用，下列分类标准不合理的个数是①根据元素原子最外层电子数的多少将元素分为金属和非金属②根据分散剂的状态，将胶体分为固溶胶、液溶胶、气溶胶③依据组成元素的种类，将纯净物分为单质和化合物④根据酸分子中含有的氢原子个数，将酸分为一元酸、二元酸等⑤根据氧化物中是否含有金属元素，将氧化物分为碱性氧化物、酸性氧化物⑥根据分散系的稳定性大小，将分散系分为胶体、浊液和溶液⑦根据溶液导电能力强弱，将化合物分为电解质、非电解质A．3 B．4 C．5 D．6二、非选择题15．Ⅰ.现有下列6种物质：①Al  ②  ③HCl  ④  ⑤  ⑥NaOH(1)含有共价键的离子化合物是 (填序号)(2)干冰(固态)受热变成气体需克服_______。A．极性共价键 B．非极性共价键 C．范德华力 D．氢键(3)检验⑤中阳离子的方法是 。(答操作和现象)(4)将少量②通入⑥的溶液中发生反应的离子方程式为 。Ⅱ.某溶液仅由、、、、、、中的若干种离子组成，且各离子浓度相等，取适量溶液进行如下实验：①加过量盐酸无现象，得到无色溶液；②取操作①后的溶液，加入过量的NaOH溶液，产生白色沉淀1；③取操作②后的滤液，加入过量的和溶液，产生白色沉淀2；④取操作③后的滤液进行焰色试验，火焰呈黄色根据以上实验，回答问题：(5)根据①的现象判断溶液中无 。(填离子符号，下同)(6)根据已知条件判断溶液中一定含有 。(7)综合整个实验可以判断溶液中一定不存在的离子还有 。16．下图是元素周期表的一部分。(1)①-⑩元素中最稳定的原子是 (填元素符号)；形成的气态氢化物稳定性最强的是 (填氢化物的化学式)。(2)②的最高价氧化物的电子式为 ；用电子式表示⑤和⑥形成化合物的过程： 。(3)①和⑦金属性相似，①的最高价氧化物对应的水化物与KOH溶液反应的离子方程式为 。(4)某同学设计了如下实验证明非金属性③>②>⑧。已知是不溶于水的白色胶状沉淀，易挥发。该同学打开分液漏斗活塞，观察到A中产生气泡，B中出现白色胶状沉淀即认为非金属性③>②>⑧。请问该同学的结论合理吗 (答“合理”或“不合理”)，原因是 。17．84 消毒液主要是以次氯酸钠为主要成分的消毒剂，疫情期间，很多人在家里面备上了一些消毒液，方便给家里消毒。84 消毒液制备所需原料可由 NaCl 制备，相关的反应如下图所示，请填写下列空白。(1)NaClO 含有的化学键类型是 ；(2)氯化钠溶液通电后，发生反应的化学反应方程式为 ；(3)氢气在氯气中燃烧的现象是 ；(4)请写出 Cl2与NaOH反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目 ；(5)Cl2 与 Ca(OH)2 反应可制备漂白粉，请用化学用语说明原理 。18．氯元素能与许多元素形成种类繁多的化合物，这些含氯化合物在生活及工农业生产中发挥着重要的作用。完成下列填空：(1)如图为氯及其化合物的“价-类”二维图。①二维图中A的类别为 ，B的化学式为 。②已知是一元强酸，写出的电离方程式 。(2)某同学研究性质，进行如下预测：i.从物质类别上看，属于酸，请写出它的电子式 。它能与大理石反应，相应的离子方程式为 。ii.从化合价角度看，具有 性，能与 发生反应(填标号)。A．    B．    C．    D．(3)工业用漂白粉，其有效成分是 (填化学式)；写出漂白粉露置在空气中失效过程中所涉及的化学方程式： 、 。选项实验操作现象结论A将 Cl₂通入品红溶液溶液红色褪去Cl₂具有漂白性B向某溶液中滴加几滴氯水，再滴加KSCN溶液溶液变红原溶液中有Fe2＋C向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体有沉淀生成酸性：H2SO3>HClOD向Al(OH)3沉淀中分别滴加足量盐酸或NaOH溶液沉淀均溶解Al(OH)3是两性氢氧化物，Al 表现一定的非金属性装置A  B  现象①中无明显现象；②中产生浑浊左边棉球变黄，右边棉球变蓝结论热稳定性：Na2CO3>NaHCO3氧化性：Cl2>Br2>I2装置C  D  现象a中产生灰白色固体；b中溶液褪色锥形瓶中产生大量气泡，试管出现浑浊结论在此条件下铜与浓硫酸发生氧化还原反应，但未生成硫酸铜元素的非金属性Cl>C>Si族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAVAⅥAⅦA02①②③④⑤3⑥⑦⑧⑨⑩参考答案：1．D【详解】A．Cl2没有漂白性，而是Cl2与水反应生成HClO的漂白性，A错误；B．若原溶液中含有Fe3＋，滴加几滴氯水，再滴加KSCN溶液，溶液也会变红；应该先滴加KSCN溶液，溶液不变色，再滴加氯水，溶液变红，说明原溶液中有Fe2＋；B错误；C．Ca(ClO)2溶液中的ClO－具有氧化性，能将SO2氧化成，生成微溶物CaSO4，而不是CaSO3，不能说明酸性H2SO3＞HClO，C错误；D．Al(OH)3可与盐酸或NaOH溶液反应生成盐和水，说明Al(OH)3是两性氢氧化物，具有一定的酸性，能说明Al具有一定的非金属性，D正确；答案选D。2．C【详解】A．石墨烯是一种碳单质，不属于有机物，A错误；B．石墨烯、石墨、是碳元素的同素异形体，都由碳元素组成，但性质不同，B错误；C．石墨烯与C60都是碳元素的同素异形体，C正确；D．由题干可知，石墨烯是透明的，D错误；故答案为：C。3．C【分析】W、Y、X、Z、Q均为短周期元素，且原子序数依次增大，W可以形成正一价阳离子，所以W为IA族元素，X与Q同族，又Q能共用六对电子则X与Q为VIA族元素，X原子序数小于Q且为短周期元素，所以X为O、Q为S、W为Li；Z能共用一对电子，所以Z为VII A族元素，又其原子序数比O大比S小，所以Z为F；Y和Z的原子序数之和与Q相等，所以Y的原子序数为16-9=7，即Y为N，综上所述W为Li、Y为N、X为O、Z为F、Q为S。【详解】A．元素的非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，硫元素的最高价氧化物的水化物为H2SO4，氮元素的最高价氧化物的水化物为HNO3，但氮元素的其他价态氧化物的水化物如HNO2为弱酸，其酸性比H2SO4弱，故A错误；B．非金属性强弱：F>O>N>S，元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，则稳定性强弱为：HF>H2O>NH3>H2S,故B错误；C．由于电负性O>N，一个水分子可以与另外四个水分子间形成氢键，即水分子间比氨分子间更易形成氢键，且NH3在常温常压是气态、H2O在常温常压是液态，所以沸点H2O>NH3，故C正确；D．Li在空气中燃烧的产物是Li2O，故D错误；故答案为：C。4．D【详解】A．“纳米车”直径约6到9纳米，人们用肉眼看不到，故A错误；B．C60是一种单质，故B错误；C． C60与石墨是同种元素形成的不同种单质，互为同素异形体，故C错误；D．“纳米车”直径约6到9纳米，该物质分散在蒸馏水中形成的分散系是胶体，故D正确；故选D。5．D【详解】A．已知O是8号元素，故中子数为8的氧原子表示为：，A错误；B．同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，故H2、D2、T2不互为同位素，B错误；C．已知Na是11号元素，故Na+的结构示意图：，C错误；D．已知NaHCO3是多元弱酸的酸式盐，故NaHCO3的电离方程式为：，D正确；故答案为：D。6．D【分析】Z、W的常见单质是空气的主要成分，故Z、W分别为N、O；R和X同主族，RX为离子化合物，故X为H，R为Na；Y原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，故Y为C，据此解答。【详解】A．核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，简单离子半径：Na＋＜O2－＜N3－，A项错误；B．非金属性越强，最简单氢化物的稳定性越大，稳定性H2O＞NH3＞CH4，B项错误；C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，故最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3＞H2CO3，C项错误；D．W与R形成的化合物有过氧化钠和氧化钠，其中过氧化钠中含有共价键，D项正确；答案选D。7．D【详解】A．氮元素是非金属元素，A正确；B．氮元素的原子序数为7，B正确；C．从图中可得到该元素的相对原子质量是14.01，C正确；D．从图中不能得到氮气的化学式为N2，D错误； 故选D。8．C【分析】根据Y成了2条键，推测Y可能为O或者S，又根据Y和Z同主族且为短周期元素，故推测Y为O，Z为S，又根据该物质中X成了4条键，且X位于第二周期，显＋1价，推测X为N，W为H。【详解】A．S与O可以形成SO2、SO3等化合物，A正确；B．、、和均属于离子化合物，B正确；C．中存在键，其中S元素显＋6价，C错误；D．键中O元素显－1价，具有强氧化性，D正确； 故选C。9．C【详解】A．氨水不能溶解氧化铝、二氧化硅，A错误；B．硅酸钠与盐酸反应生成硅酸，则固体Y为硅酸，B错误；C．“沉铝”后，滤液的主要成分是氯化钠和氯化铵，氯化铵和氧化钙共热生成氯化钙、氨气和水，C正确；D．氢氧化铝表面吸附氯化铵，用硝酸银溶液检验氯离子更灵敏，D错误；故选C。10．C【详解】A．为单质，不属于化合物，故A错误；B．NaOH为离子化合物，电子式为，故B错误C．NaClO是由钠离子和次氯酸根离子构成的离子化合物，既含离子键又含共价键，故C正确；D．Na+核外电子排布为2、8，共有2个电子层，Cl-核外电子排布为2、8、8，共有3个电子层，所以二者电子层结构不同，故D错误；故选C。11．B【分析】①向含CN-的废水中加入过量NaClO将CN-转化为CNO-，发生反应的离子方程式为CN-+ClO-=CNO-+Cl-；②调节①所得溶液为酸性，使CNO-继续被NaClO转化为两种无污染的气体CO2和N2，反应的离子方程式为2CNO-+3ClO-+2H+=2CO2↑+N2↑+3Cl-+H2O；据此作答。【详解】A．CN-中C与N之间形成碳氮三键，电子式为，A项正确；B．过程①中发生的反应为CN-+ClO-=CNO-+Cl-，该反应中Cl元素的化合价由+1价降至-1价，ClO-为氧化剂，C元素的化合价由+2价升至+4价，CN-为还原剂，根据得失电子守恒，该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1，B项错误；C．根据分析，过程②中生成的两种无污染的气体为CO2和N2，C项正确；D．过程①中发生的反应为CN-+ClO-=CNO-+Cl-，该反应中ClO-是氧化剂，CN-是还原剂、CNO-是氧化产物，根据同一氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物，则氧化性：ClO-＞CNO-，D项正确；答案选B。12．A【详解】A．澄清石灰水变浑浊，说明物质分解产生了CO2，直接加热的Na2CO3没有分解，反而间接加热的NaHCO3分解，说明了热稳定性：Na2CO3 ＞NaHCO3，故A正确；B．右侧棉球变蓝说明生成了I2，既可能是Br2氧化了I-，也可能是Cl2氧化了I-，所以无法比较Br2和I2的氧化性强弱，故B错误；C．b试管中品红褪色说明铜与浓硫酸反应生成发生氧化还原反应生成SO2，生成灰白色固体是硫酸铜失去结晶水所生成的，故C错误；D．元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强；该实验可证明盐酸酸性强于碳酸，碳酸酸性强于硅酸，但盐酸不是Cl元素最高价氧化物的水化物，所以不能比较Cl与C的非金属性，故D错误；答案选A。13．A【分析】Z元素原子M层电子数等于K层电子数，则Z的电子排布为2、8、2，Z为Mg元素；X元素原子最外层电子数是Z元素原子最外层电子数的3倍，则X的电子排布为2、6，X为O元素；Y的氢化物的水溶液呈酸性，则Y为F元素；W元素最高价和最低价代数和为零，则W为Si元素。从而得出X、Y、Z、W分别为O、F、Mg、Si。【详解】A．X、Y、Z、W分别为O、F、Mg、Si，O、F为第二周期元素，Mg、Si为第三周期元素，同周期元素，核电荷数越大，原子半径越小，则原子半径：Mg＞Si＞O＞F，A正确；B．ZY2和WX2分别为MgF2、SiO2，前者为离子化合物，后者为共价化合物，B不正确；C．Y为F元素，是非金属性最强的元素，不存在最高价氧化物对应的水化物，C不正确；D．X、Y分别为O、F，常温下，最简单氢化物H2O呈液态、HF呈气态，则沸点：H2O＞HF，D不正确；故选A。14．C【详解】①由元素周期表可知，除稀有气体和第ⅡA族外，多数主族元素既有金属元素也有非金属元素，所以不可根据元素原子最外层电子数的多少将元素分为金属和非金属，故①错误；②分散质可以是固体、气体、液体，所以胶体根据分散剂状态的不同，可以分为液溶胶、气溶胶、固溶胶，故②正确；③单质为含有一种元素的纯净物，化合物为含有两种或两种以上元素的纯净物，所以依据组成元素的种类，将纯净物分为单质和化合物，故③正确；④根据酸分子最多电离出氢离子的个数，将酸分为一元酸、二元酸和多元酸，如: CH3COOH最多电离出1个氢离子，属于一元酸，故④错误；⑤根据氧化物中是否含有金属元素，将氧化物分为金属氧化物和非金属氧化物，根据能否与酸或碱反应生成盐和水，将氧化物分为酸性氧化物和碱性氧化物，故⑤错误；⑥根据分散系中分散质粒子直径的大小，将分散系分为溶液、浊液和胶体，故⑥错误；⑦根据其水溶液和熔融状态是否可以导电，将化合物分为电解质、非电解质，故⑦错误；不正确是①④⑤⑥⑦；故选C。15．(1)④⑥(2)C(3)取少量FeCl2于试管中，加水溶解，滴加KSCN溶液，无明显现象，再加入氯水或氯气或过氧化氢，溶液变为(血)红色，则可说明含有Fe2+，或者取少量FeCl2于试管中，加水溶解，滴入K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀，则说明含有Fe2+(4)CO2+2OH-=CO+H2O(5)Cu2+、HCO(6)Mg2+、SO(7)Ba2+【详解】（1）Al为金属单质，CO2、HCl为共价化合物，Na2O2、FeCl2、NaOH 为离子化合物，Na2O2、NaOH含有离子键和共价键，FeCl2只含有离子键，因此含有共价键的离子化合物是④⑥；故答案为④⑥；（2）干冰为共价化合物，分子间存在范德华力，干冰受热变成二氧化碳气体，破坏的是范德华力，没有破坏极性共价键，选项C正确；故答案为C；（3）FeCl2中含有阳离子是Fe2+，检验亚铁离子的操作是取少量FeCl2于试管中，加水溶解，滴加KSCN溶液，无明显现象，再加入氯水或氯气或过氧化氢，溶液变为(血)红色，则可说明含有Fe2+，或者取少量FeCl2于试管中，加水溶解，滴入K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀，则说明含有Fe2+；故答案为取少量FeCl2于试管中，加水溶解，滴加KSCN溶液，无明显现象，再加入氯水或氯气或过氧化氢，溶液变为(血)红色，则可说明含有Fe2+，或者取少量FeCl2于试管中，加水溶解，滴入K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀，则说明含有Fe2+；（4）少量二氧化碳与NaOH溶液反应生成碳酸钠，即离子方程式为CO2+2OH-=CO+H2O，故答案为CO2+2OH-=CO+H2O；（5）①HCO与盐酸反应二氧化碳气体，因此原溶液中加入过量的盐酸无现象，说明原溶液中不含有HCO；因为Cu2+显蓝色，原溶液与盐酸反应后得到无色溶液，说明原溶液中不含Cu2+；②取操作①后的溶液，加入过量的NaOH溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀只能为Mg(OH)2，推出原溶液中含有Mg2+；③取操作②的滤液，加入过量的硝酸和硝酸银溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀只能为AgCl，因为操作①中加入盐酸是过量，因此操作③不能说明原溶液中一定存在Cl-；④取操作③后的滤液进行焰色试验，火焰呈黄色，推出原溶液中含有Na+，根据溶液呈现电中性，原溶液中含有SO，SO与Ba2+反应生成硫酸钡沉淀，则原溶液中一定不存在Ba2+；综上所述，根据①的现象判断溶液中无Cu2+、HCO；故答案为Cu2+、HCO；（6）根据(5)的分析，原溶液中一定存在的是Mg2+、SO；故答案为Mg2+、SO；（7）根据(5)分析，原溶液中一定不存在的离子是Cu2+、HCO、Ba2+；故答案为Ba2+。16．(1) Ar HF(2) (3)(4) 不合理 易挥发，与反应生成白色沉淀的物质也可能是，不能证明H2CO3酸性比强【分析】由各元素在周期表中的位置信息，可推得①Be，②C，③N，④O，⑤F，⑥Na，⑦Al，⑧Si，⑨Cl，⑩Ar。【详解】（1）原子的核外电子最外层为2或8时最稳定，由原子的核外电子排布得最稳定的原子是Ar；由元素周期律，元素非金属性越强，其气太氢化物越稳定，F的非金属性最强，所以形成的气态氢化物稳定性最强的是HF；（2）由分析知元素②为C，最高价氧化物是CO2，电子式为 ；⑤为F元素，⑥为Na元素，NaF形成过程为；（3）①Be和⑦Al的金属性相似，则Be的最高价氧化物对应的水化物与KOH溶液的反应和Al(OH)3与KOH溶液的反应相似，离子方程式为；（4）该实验是利用通过强酸制弱酸的原理比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，从而证明元素的非金属性，但易挥发，与反应生成的物质可能是生成的CO2，也可能是挥发出的，所以该实验得出的结论不准确。17．(1)离子键和共价键(2)(3)安静的燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾生成(4)(5)石灰乳中含有水，因氯气溶于水生成HCl和HClO，分别与发生中和反应生成和和水，其反应为【分析】如图，电解食盐水生成NaOH、和，其反应为；电解熔融NaCl生成金属钠和氯气，其反应为；和NaOH反应生成、NaCl和水，其反应为；【详解】（1）属于离子化合物，其中含有离子键和共价键；故答案为：离子键和共价键；（2）如图，氯化钠溶液通电后，生成NaOH、和，其反应为；故答案为：；（3）氢气能与氯气发生反应生成氯化氢，其发生反应的现象为：氢气在氯气中安静的燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾生成；故答案为：安静的燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾生成；（4）和NaOH反应生成、NaCl和水，其反应为，其中Cl元素化合价既升高也降低，既是氧化剂也是还原剂，转移电子数目为1，可用单线桥表示为；故答案为：；（5）与石灰乳反应制备漂白粉，石灰乳中含有水，因氯气溶于水生成HCl和HClO，分别与发生中和反应生成和和水，其反应为；故答案为：石灰乳中含有水，因氯气溶于水生成HCl和HClO，分别与发生中和反应生成和和水，其反应为。18．(1) 单质 HClO (2) CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O 还原 AC(3) Ca(ClO)2 Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO 2HClO2HCl+O2↑【详解】（1）①A对应的物质是氯气，类别为单质，B为+1价Cl的含氧酸，B的化学式为HClO。②是一元强酸，在水溶液中完全电离，的电离方程式为；（2）i. 是共价化合物，电子式为；盐酸与大理石反应生成氯化钙、二氧化碳、水，反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O。ii.从化合价角度看，为氯元素的最低价，具有还原性；、具有氧化性，所以能与、发生氧化还原反应，选AC。（3）工业用漂白粉，其有效成分是Ca(ClO)2；漂白粉露置在空气中，Ca(ClO)2和二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸，次氯酸分解为盐酸和氧气，反应的化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO、2HClO2HCl+O2↑。