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．碘是人体必需的微量元素。下列物质只含离子键的是A．KI B．HI C． D．2．有关氢氧化铝的叙述错误的是（ ）A．可溶于硫酸 B．可溶于氨水C．可溶于氢氧化钾 D．是两性氢氧化物3．15N、、等一系列含氮微粒均已被发现。下列说法正确的是A．15N的原子结构示意图为 B．中含36个电子C．中含21个质子 D．15N、、互为同位素4．北京冬奥会使用了更节能环保的CO2跨临界直冷制冰技术。下列关于CO2的说法正确的是A．结构式：O-C-O B．电子式：C．分子构型：直线形 D．球棍模型：5．下列元素中，不属于主族元素的是A．磷 B．钙 C．铁 D．溴6．关于，下面的叙述中，错误的是A．质子数为8 B．电子数为8 C．中子数为8 D．质量数为167．金属元素钫(Fr)在自然界中含量极少。它的21个已知同位素都有放射性。它是碱金属元素中最重的元素。根据它在周期表中的位置预言其性质，其中不正确的是A．在已知碱金属元素中具有最大的原子半径B．在空气中燃烧时生成氧化物Fr2OC．氧化物对应的水化物是极强的碱D．其单质的熔点比金属钠的熔点低8．下列说法不正确的是A．非金属元素的原子间不能形成离子化合物B．HCl、HBr和HI的稳定性依次减弱C．氯化氢气体溶于水共价键被破坏D．干冰由固态变为气态，分子间作用力被破坏9．做碘升华实验后的烧杯，选用物理方法来洗涤，可以选用A．水 B．硝酸 C．烧碱 D．四氯化碳10．下列物质属于共价化合物的是A．HCl B．H2 C．NaOH D．NH4Cl11．某元素的原子结构示意图为。下列关于该元素的说法中，不正确的是A．元素符号是P B．在化学反应中易失电子C．属于非金属元素 D．最高正化合价是+5价12．某元素的某种离子核外共有a个电子，核内有b个中子，表示该X原子的下列符号中正确的是A． B． C． D．二、非选择题13．如表是元素周期表的一部分。回答下列问题：(1)地球上99%的溴元素存在于海水中，因此溴被称为“海洋元素”。①该表中溴在元素周期表中的位置为 。②该表中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 (填化学式)，该元素形成化合物HXO的结构式为 (X用对应元素符号表示)。③卤素互化物(如IBr)与卤素单质性质相似。已知IBr能与水发生非氧化还原反应，写出IBr与水反应的化学方程式 ；IBr中含有的化学键是 (填“离子键”、“极性键”或“非极性键”)。(2)溶于水形成溶液，向所得溶液中通入气体，反应生成Se和。写出与反应的化学方程式 。(3)已知某主族元素离子结构示意图为，其中x-y=12，此元素与氯元素组成化合物的电子式为 。14．某简单微粒的结构示意图为 且X、Y均为不大于20的正整数，据此回答下列问题：(1)若该微粒一般情况下不与其它元素的原子反应，这种微粒的符号是(2)若该微粒有很强的氧化性，且只需得到一个电子就能达到稳定结构，这种微粒的结构示意图为(3)若该微粒为一价阳离子，且对应的碱为可溶性强碱，则x＝ y＝ 。15．元素①-⑥在元素周期表中的位置如下，按要求填空回答下列问题：(1)元素①的名称和符号为： 。(2)元素②的一种中子数为8的核素可用作分析古代人类食物结构，写出其原子符号 。(3)元素③-⑥中，原子半径最小的是 (填元素符号)。(4)元素的非金属性：⑤ ⑥(填“>”、“ (填化学式)。(6)②元素与⑨元素形成化合物的化学式是 ，用电子式表示该化合物的形成过程 。19．几种主族元素在周期表中的位置如下：根据上表回答下列问题：(1)⑥元素的氢化物是 (填化学式)。(2)表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍，该元素在周期表中的位置是 。(3)③的最高价氧化物对应的水化物与②、⑦的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式分别是 ， 。(4)⑦的非金属性强于⑧，从原子结构的角度解释其原因： 。下列表述中能证明这一事实的是 (填字母)。a．⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定b．⑦的最高价氧化物对应水化物的酸性强于⑧的最高价氧化物对应水化物的酸性c．⑦能将⑧从其钠盐溶液中置换出来20．已知：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。(1)仪器A的名称为 ，D的作用是 。(2)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2，请选择合适药品设计实验，验证氯的非金属性强于硫的非金属性。装置A、B、C中所装药品分别为 、 、 ，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，C中发生的化学反应方程式为 。21．如图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置。回答下列问题：(1)装置A中，仪器a的名称是 ，写出装置A中发生反应的离子方程式： 。(2)当有少量通过后，观察到装置C中现象为 。(3)当持续通过时，装置D中现象为 。(4)若要证明无漂白性，则必须在装置 (填字母)之前增加装有浓硫酸的洗气装置。(5)装置E的作用是 ，该反应的离子方程式为 。(6)ClO2是高效水处理剂，用NaClO2与NCl3反应可以制得ClO2.完成下列化学方程式并配平： 。_______NaClO2+_______NCl3+_______H2O→ _______ClO2↑+_______NH3↑+_______NaCl+_______22．氢溴酸常用于合成镇静剂和麻醉剂等医药用品。已知： 液溴是易挥发的深红棕色液体，沸点为58.78℃。质量分数为47%的氢溴酸是易挥发的无色液体，沸点 为 126℃. 实验室制备质量分数为47%的氢溴酸的一种方法如下。回答下列问题： (2)操作 II的蒸馏装置如图所示（部分夹持装置省略），仪器a的名称是 ，装置中除缺石棉网外还有两处明显错误，分别是 、 。(3)操作III加入适量Na2SO3发生反应的离子方程式为 。(4)工业生产制得的氢溴酸常常有淡淡的黄色， 有同学推测是因为含Fe3+，可用试剂 检验。若观察到的现象为 ，则推测正确。(5)质量分数为 47%的氢溴酸的产率为 。IAⅡAⅢAⅣAVAⅥAⅦA0第2周期①②第3周期③④⑤6第4周期⑦周期ⅠA01①ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2⑤⑥3②③④⑦⑧4⑨实验橾作现象I .向锥形瓶中依次加入适量冰水、m1g 液溴，再通入SO2充分反应得到淡黄色溶液II. 将操作 I 所得溶液转移至蒸馏烧瓶，蒸馏锥形瓶中得橙黄色粗产品III.在不断搅拌下，向锥形瓶中加入适量Na2SO3溶液（1）① IV.继续加入适量 Ba(OH)2溶液② V.过滤，滤液经蒸馏后得质量分数为47%的氢溴酸m2g【参考答案】一、选择题1．A解析：A．KI由钾离子和碘离子形成离子键，故A正确；B．HI由非金属元素组成，含有共价键，故B错误；C．只含共价键，故C错误；D．只含共价键，故D错误；故选：A。2．B解析：A. 氢氧化铝是两性氢氧化物，既能溶于强酸，也能溶于强碱，氢氧化铝可溶于硫酸，故A正确；B. NH3H2O属于弱碱，氢氧化铝不能溶于氨水，故B错误；C. 氢氧化钾是强碱，氢氧化铝可溶于氢氧化钾，故C正确；D. 氢氧化铝是两性氢氧化物，故D正确；故选B。3．C解析：A．15N的原子的质子数是7、核外电子数是7，结构示意图为，故A错误；B．N原子核外电子数是7，中含个电子，故B错误；C．N原子的质子数是7，中含个质子，故C正确；D．、是多核离子，不是同位素，故D错误；选C。4．C解析：A．二氧化碳分子中碳原子与氧原子之间分别共用2对电子对，以达到稳定结构，其结构式为：O=C=O，A错误；B．二氧化碳分子中碳原子与氧原子之间分别共用2对电子对，以达到稳定结构，电子式表示为：，B错误；C．二氧化碳中心C原子采用sp2杂化方式，所以分子构型为直线形，C正确；D．为二氧化碳分子的比例（空间充填模型），不是球棍模型，D错误；故选C。5．C解析：A．磷是第V A族元素，A错误；B．钙是第IIA元素，B错误；C．铁是第VIII族元素，C正确；D．溴是第VIIA元素，D错误。6．B【分析】原子符号中左上角为质量数，左下角为质子数，原子中质量数＝质子数＋中子数，核电荷数＝核外电子数＝质子数。解析：A．质子数为8，故A正确；B．只含有一个氧原子，电子数是8，此外还从外界得到2个电子，所以是10个电子，故B错误；C．中子数为16-8=8，故C正确；D．质量数为16，故D正确；故答案选B。7．B解析：A．钫是碱金属元素中最重的元素，具有最多的电子层数，在已知碱金属元素中具有最大的原子半径，A正确；B．钠在空气中燃烧时生成Na2O2，钫同在IA族，且金属性比钠强，其在空气中燃烧时生成产物不可能是Fr2O，B不正确；C．碱金属中金属性越强，氧化物对应的水化物碱性越强，NaOH是强碱，KOH碱性更强，则FrOH是极强的碱，C正确；D．碱金属熔点随其原子半径增大而减小，故钫单质的熔点比金属钠的熔点低，D正确；故选B。8．A解析：A．由非金属元素形成的化合物大部分是共价化合物，但也可形成离子化合物，如铵盐，故A错误；B．元素的非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，同族元素非金属性从上到下逐渐减弱，所以HCl、HBr和HI的稳定性依次减弱，故B正确；C．氯化氢为共价化合物，溶于水电离出氢离子和氯离子，共价键被破坏，故C正确；D．干冰由固态变为气态，分子间距离增大，分子间作用力被破坏，故D正确；故选：A。9．D解析：碘难溶于水，易溶于有机溶剂，可用四氯化碳洗涤，故选D。10．A解析：A．HCl为共价化合物，A符合题意；B．H2为非金属单质，B不符合题意；C．NaOH为离子化合物，C不符合题意；D．NH4Cl为离子化合物，D不符合题意；故选A。11．B解析：A．由原子结构示意图可知是15号元素，该元素是磷，元素符号是P，故A正确；B．磷原子的最外层有5个电子，易得到电子，故B错误；C．磷原子的最外层有5个电子，易得到电子，属于非金属，故C正确；D．磷原子的最外层有5个电子，最高正化合价是+5价，故D正确；故答案为B。12．C解析：离子核外共有a个电子，则X原子有a-2个电子，a-2个质子，核内有b个中子，则原子质量数为a-2+b，表示X原子符号为；故选C。二、非选择题13．(1) 第四周期第ⅦA族 HClO4 H-O-Cl IBr+H2O=HBr+HIO 极性键(2)+2+H2O=Se↓+2(3)解析：（1）溴在元素周期表中的位置为第四周期第ⅦA族，表中与溴同主族的元素中，非金属性最强的是Cl，所以最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是HClO4。该元素形成的化合物为HClO，结构式H-O-Cl。因IBr中I元素的化合价为+1价，Br为-1价，IBr与卤素单质性质相似，与水发生反应：IBr+H2O=HBr+HIO，HBr中Br为-1价，HIO中I为+1价，没有元素化合价的变化，属于非氧化还原反应，IBr是共价化合物，含有的极性共价键。（2）溶液与反应生成Se和，反应的化学方程式为：+2+H2O=Se↓+2。（3）根据元素离子结构示意图为 ，其中x-y=12，可知为+2价的金属离子Ca2+，此元素与氯元素组成的化合物为CaCl2，电子式为。14． Ar 19 8解析：（1）一般情况下不与其它元素的原子反应，则该微粒为稀有气体原子，X、Y均为不大于20的正整数，则该微粒为18号元素Ar，故答案为：Ar；（2）只需得到一个电子就能达到稳定结构，则Y=7，X=2+8+7=17，该微粒为Cl原子，其结构示意图为： ，故答案为： ；（3）该微粒为一价阳离子，且对应的碱为可溶性强碱，所以其离子最外层是8电子，即，因为是阳离子，所以核内质子数比核外电子数大1，，故答案为：19；8。【点睛】原子：核内质子数=核外电子数，阳离子：核外电子数=核内质子数-1，阴离子：核外电子数=核内质子数+1。15．(1)硼 B(名称与符号顺序不限)(2)(3)Cl(4) < 酸性： 稳定性： 与化合： 置换反应：(或：)(5)【分析】根据元素在周期表中的相对位置可知元素①～⑥分别是B、N、Na、Al、S、Cl、As。解析：（1）根据以上分析可知元素①的名称和符号分别为硼、B。（2）N元素的一种中子数为8的核素可用作分析古代人类食物结构，其质量数为7+8＝15，则其原子符号为。（3）同周期自左向右原子半径逐渐减小，则元素③～⑥中，原子半径最小的是Cl。（4）同周期自左向右非金属性逐渐增强，则元素的非金属性：S＜Cl，例如酸性：，或稳定性：或与化合：或发生置换反应：(或)均可以证明上述结论。（5）常温下，元素④的最高价氧化物的水化物氢氧化铝可溶于③的最高价氧化物对应的水化物氢氧化钠浓溶液中，其对应的化学方程式为。16．(1)有机物 (2)元素 (3)1∶2解析：（1）青蒿素分子式为C15H22O5，含有碳元素，它属于有机物。（2）日常生活中常见“含氟牙膏”“富硒茶叶”“葡萄糖酸锌”等商品，其中的氟、硒、钙、锌指的是元素；（3）重氢()含有1个中子，超重氢()含有2个中子，它们所含中子数之比为1:2。17．(1)(2) HCl(3) 离子键 2.24(4) (5) 【分析】根据图中信息得到ah元素分别为H、C、N、F、Na、Al、S、Cl。解析：（1）a、d形成化合物是HF，用电子式表示a、d形成化合物的过程：；故答案为：。（2）元素h是Cl，17号元素，其原子结构示意图为，根据同周期非金属性逐渐增强，其简单氢化物的稳定性逐渐增强，因此元素g、h的最简单氢化物的稳定性较强的为HCl；故答案为：；HCl。（3）由元素a、e组成的化合物为NaH，NaH含Na＋、H－，该物质含有离子键，将2.4g(物质的量为0.1mol)该化合物投入水中，NaH＋H2O＝NaOH＋H2↑，产生氢气物质的量为0.1mol，体积为0.1mol×22.4 L∙mol−1＝2.24L；故答案为：离子键；2.24。（4）根据非金属性越强，其最高价含氧酸中酸性越强，元素b、g、h对应最高价含氧酸中酸性最强的是，该酸与元素f的最高价氧化物对应的水化物(氢氧化铝)反应生成高氯酸铝和水，其反应的离子方程式是；故答案为：；。（5）由元素a、c组成的含和的分子分别为NH3、N2H4，其电子式分别是、；故答案为：、。18．(1) C 8(2)(3)将氯气通入溴化钾溶液中，溶液变为橙黄色(4)(5) H2O H2S(6) NaBr 【分析】由元素①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨在周期表中的未知可知，元素①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨分别为：H、Na、Mg、Al、C、O、S、Cl、Br元素，据此分析可得：解析：（1）⑤号元素为C元素，可用其一种同位素测定文物的年代，的中子数为14-6=8，故答案为：C；8；（2）最内层电子数为2，最外层电子数等于最内层电子数，则该元素为12号Mg元素，其原子结构示意图为：，故答案为：；（3）⑧为17号Cl元素，⑨号为35号元素Br，由于氧化性强于，能将Br-氧化为Br2，所以可将氯气通入溴化钾溶液中，溶液变为橙黄色，即可证明Cl的非金属性强于Br，故答案为：将氯气通入溴化钾溶液中，溶液变为橙黄色；（4）①为H元素，⑥为O元素，H、O形成的三原子分子为，其电子式为：，故答案为：；（5）⑥为O元素，⑦为S元素，由于非金属性O＞S，所以其气体氢化物的稳定性为：，故答案为：H2O；H2S；（6）②为Na元素，⑨为Br元素，所形成的化合物为NaBr，可用电子式表示该物的形成过程，故答案为：NaBr；。19．(1)NH3(2)第3周期IA族(3) Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－ Al(OH)3＋3H+=Al3+＋3H2O(4) Cl、Br原子最外层电子数相同，Cl的原子半径比Br小，Cl原子得电子能力强，非金属性强 abc【分析】根据元素周期表分析得到①～⑧元素分别为Na、K、Al、H、C、N、Cl、Br。解析：（1）⑥元素的氢化物是NH3；故答案为：NH3。（2）表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍，则该元素为Na，该元素在周期表中的位置是第3周期IA族；故答案为：第3周期IA族。（3）②、⑦的最高价氧化物对应的水化物分别为KOH、HClO4，③的最高价氧化物对应的水化物(氢氧化铝)与②、⑦的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式分别是Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－、Al(OH)3＋3H+=Al3+＋3H2O；故答案为：Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－；Al(OH)3＋3H+=Al3+＋3H2O。（4）⑦的非金属性强于⑧，从原子结构的角度解释其原因：Cl、Br原子最外层电子数相同，Cl的原子半径比Br小，Cl原子得电子能力强，非金属性强；a．简单氢化物越稳定，其非金属性越强，⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定，则⑦的非金属性强于⑧，故a符合题意；b．最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其非金属性越强，⑦的最高价氧化物对应水化物的酸性强于⑧的最高价氧化物对应水化物的酸性，则⑦的非金属性强于⑧，故b符合题意；c．利用置换反应，单质氧化性越强，其非金属性越强，⑦能将⑧从其钠盐溶液中置换出来，则⑦的非金属性强于⑧，故c符合题意；故答案为：Cl、Br原子最外层电子数相同，Cl的原子半径比Br小，Cl原子得电子能力强，非金属性强；abc。20．(1) 分液漏斗 防止倒吸(2) 浓盐酸 KMnO4 Na2S溶液 Cl2+Na2S=2NaCl+S↓【分析】先用浓盐酸和高锰酸钾常温下反应制取氯气，生成的氯气通入硫化钠溶液中，置换出硫单质，证明氯气的氧化性比硫强。解析：（1）依据仪器构造可知，A为分液漏斗，氯气与硫化钠溶液反应，气体体积减少，D起到防倒吸的作用。（2）要验证氯的非金属性比硫强，可验证氯气的氧化性比硫单质强，题给发生装置为固-液不加热装置，因此应选择浓盐酸和高锰酸钾常温下反应制取氯气，A中盛放浓盐酸、B中盛放高锰酸钾，将生成的氯气通入硫化钠溶液中，氯气与硫化钠反应生成氯化钠和硫单质，从而证明氯气的氧化性比硫单质强，则C中盛放硫化钠溶液，反应的化学方程式为：Cl2+Na2S=2NaCl+S↓。21．(1)分液漏斗 (2)溶液变成蓝色(3)有色布条褪色(4)D(5)尾气处理，防止污染空气 (6)6NaClO2 + NCl3 + 3H2O==6ClO2↑+NH3↑+ 3NaCl + 3NaOH【分析】装置A为氯气的发生装置，MnO2与浓盐酸共热产生氯气，因为盐酸具有挥发性，需用盛有饱和食盐水的洗气瓶B除去氯气中的HCl，氯气具有氧化性，可氧化装置C溶液中的I−，生成I2，淀粉遇I2变蓝，氯气能与水反应生成HClO，HClO具有漂白性，能使装置D中的有色布条褪色，而氯气有毒，需要用烧杯E中的NaOH溶液吸收多余的氯气，以防污染空气。解析：（1）实验室制备时，分液漏斗中盛放的是浓盐酸，装置A中与浓盐酸反应的离子方程式为；故答案为分液漏斗；；（2）装置C中发生反应，I2遇淀粉变蓝；故答案为：溶液变成蓝色；（3）此时氯气中混入了水蒸气，当持续通过时，装置D中干燥有色布条遇潮湿的氯气会被漂白褪色；故答案为有色布条褪色；（4）干燥的无漂白性，若要证明此结论，需在通入装置D前对其进行干燥，即在装置D前增加装有浓硫酸的洗气装置；故答案为D；（5）氯气可以和氢氧化钠反应，装置E中NaOH溶液可进行尾气处理，防止污染空气，反应的离子方程式为；故答案为吸收多余的氯气，防止污染空气；；（6）据化合价升降可知：NaClO2 中的Cl为+3价，NCl3中的Cl为+1价，产物中的ClO2中的Cl为+4价，NaCl中的Cl为—1价，按照价态不交叉规律可知，NaClO2为还原剂，生成氧化产物ClO2，NCl3为氧化剂，生成还原产物NaCl，配平方程式为：6NaClO2 + NCl3 + 3H2O==6ClO2↑+NH3↑+ 3NaCl + 3NaOH。22．溶液变成无色 有白色沉淀生成 直形冷凝管 温度计感应泡应与蒸馏烧瓶支管口相平 不能用水裕加热 SO32-+Br2 +H2O=2Br-+ SO42+2H+ KSCN溶液 溶液变为红色 【分析】液溴与二氧化硫在锥形瓶中发生反应：Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr，为防止溴的挥发加入适量冰水，反应后的溶液进行蒸馏后得到氢溴酸粗产品，由于溴的挥发，得到的产品有少量液溴，加入具有还原性的Na2SO3溶液除去产品中残留的少量溴，亚硫酸根被氧化为硫酸根，再加入适量 Ba(OH)2 溶液除去溶液中的硫酸根离子，最后经过滤、蒸馏得到47%的氢溴酸，以此分析解答此题。解析：(1)①由分析可知，由于溴易挥发，得到的粗产品中有少量的溴，加入还原性的Na2SO3溶液除去产品中残留的少量溴，反应后溶液由橙黄色变为无色，答案为：溶液变成无色；②Na2SO3溶液与溴反应后被氧化为Na2SO4，加入适量 Ba(OH)2 溶液后发生反应：Ba2++SO42-=BaSO4↓,生成白色的BaSO4沉淀，答案为：有白色沉淀生成；(2) 仪器a为直形冷凝管，蒸馏实验中温度计测量的是蒸气的温度，温度计感应泡应与蒸馏烧瓶支管口相平，而不应该伸到液体里面，由信息可知氢溴酸沸点为126℃，故不能用水浴加热，答案为：直形冷凝管；温度计感应泡应与蒸馏烧瓶支管口相平；不能用水裕加热；(3) 由分析可知，操作III加入适量Na2SO3 目的是除去产品中残留的少量溴，溴被亚硫酸根还原，亚硫酸根被氧化为硫酸根，根据得失电子守恒、电荷守恒，发生反应的离子方程式为：SO32-+Br2 +H2O=2Br-+ SO42+2H+(4) Fe3+离子的检验可向溶液中滴入几滴KSCN溶液，如果观察到溶液变为红色，证明原溶液中有Fe3+离子，答案为：KSCN溶液；溶液变为红色；(5)根据溴守恒有关系式；Br2~2HBr，设HBr的理论产量为x 解得x= ，所以质量分数为 47%的氢溴酸的产率==。