高中化学人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律综合与测试精品精练

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律综合与测试精品精练，共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．钒的氧化物有“化学面包”之美称，这是因为钒的氧化物是化学工业中的最佳催化剂之一。自然界中钒的同位素有51V和50V。下列有关说法正确的是( )


A．51V和50V互为同位素


B．51V和50V的质量数相同


C．51V和50V是同一种核素


D．51V和50V的核外电子数与中子数均为23


解析：选A。51V和50V互为同位素，质量数分别为51、50，二者是V的两种核素，二者的中子数分别是28、27，A项正确，B、C、D项错误。


2．短周期主族元素的原子，前者一定大于后者的是( )


A．中子数、质子数


B．质量数、核电荷数


C．最高正化合价、最低负化合价的绝对值


D．核外电子数、其阳离子核外电子数


解析：选D。H没有中子，则中子数小于质子数，故A错误；质量数＝质子数＋中子数，质子数等于核电荷数，若为普通氢原子，质量数等于核电荷数，故B错误；F没有正化合价，O没有最高正化合价，且第ⅣA族元素的最高正化合价与最低负化合价的绝对值相等，故C错误；原子失去电子变成阳离子，故阳离子的核外电子数一定小于原子的核外电子数，故D正确。


3．下列化学用语正确的是( )


A．CO2分子的电子式为


B．核内质子数为117、核内中子数为174的核素Ts可表示为eq \\al(174,117)Ts


C．Cl－的结构示意图为


D．HClO的结构式为H—Cl—O


解析：选A。CO2为共价化合物，碳氧之间形成双键，电子式为，A项正确；核内质子数为117、核内中子数为174的核素Ts，质子数＋中子数＝质量数＝117＋174＝291，可表示为eq \\al(291,117)Ts，B项错误；次氯酸中氧元素显－2价，氯元素显＋1价，电子式为


，结构式为H—O—Cl，D项错误。


4．下列不能作为判断氯、磷两种元素非金属性强弱的依据的是( )


A．氧化性：Cl2＞红磷


B．单质沸点：红磷＞Cl2


C．氢化物稳定性：HCl＞PH3


D．酸性：HClO4＞H3PO4


解析：选B。单质的氧化性越强，其元素的非金属性越强；单质的沸点属于物理性质，与元素的非金属性无关；氢化物的稳定性越强，其元素的非金属性越强；最高价氧化物对应的水化物酸性越强，其元素的非金属性越强。


5．A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c，它们的离子An＋、Bn－、Cm－具有相同的电子层结构，且n＞m，则下列关系正确的是( )


A．a＞b＞c B．a＞c＞b


C．a＝b＋m＋nD．a＝c－n－m


解析：选B。离子An＋、Bn－、Cm－具有相同的电子层结构，则有a－n＝b＋n＝c＋m，又n＞m，可知a＞c＞b，故A错误、B正确；由关系式可知a＝b＋2n＝c＋m＋n，故C、D错误。


6．A、B代表两种非金属元素，下列不能说明A的非金属性比B强的是( )


A．B的简单阴离子(B2－)的还原性强于A的简单阴离子(A－)的还原性


B．A的含氧酸比B的含氧酸的酸性强


C．A的单质A2能将B的阴离子(B2－)氧化，并发生置换反应


D．A、B的单质分别与Fe化合时，前者产物中Fe的化合价为＋3价，后者产物中Fe的化合价为＋2价


解析：选B。元素的非金属性越强，对应的阴离子的还原性越弱，B的阴离子(B2－)的还原性强于A的阴离子(A－)的还原性，可说明非金属性A＞B；元素的非金属性越强，对应的最高价含氧酸的酸性越强，A的含氧酸比B的含氧酸的酸性强，但不一定是最高价含氧酸，所以不能确定A、B的非金属性强弱；元素的非金属性越强，对应的单质的氧化性越强，A的单质A2能将B的阴离子(B2－)氧化，并发生置换反应，可说明非金属性A＞B；A、B的单质分别与Fe化合时，前者产物中Fe为＋3价，后者产物中Fe为＋2价，可说明非金属性A＞B。


7．铊是超导材料的组成元素之一，铊在周期表中位于第六周期，与铝是同主族元素，元素符号是Tl，以下对铊的性质的推断不正确的是( )


A．铊是易导电的银白色金属


B．能生成＋3价离子化合物


C．Tl(OH)3是两性氢氧化物


D．Tl3＋的氧化能力比Al3＋弱


解析：选C。A.铝为易导电的银白色金属，Tl与Al同主族，则铊也是易导电的银白色金属，故A正确；B.第ⅢA族元素的最高正价为＋3，且为金属元素，则能生成＋3价离子化合物，故B正确；C.同主族从上到下，元素金属性逐渐增强，则Tl(OH)3是碱性氢氧化物，故C错误；D.金属性Tl＞Al，则Tl3＋的氧化能力比Al3＋弱，故D正确。


8．W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是( )


A．单质的沸点：W>X


B．阴离子的还原性：W>Z


C．氧化物对应水化物的酸性：YH2，A不正确。B.Cl元素的非金属性强于H元素，元素得电子能力越强，其对应阴离子越不容易失去电子，故对应阴离子的还原性Cl－＜H－，B正确。C.P元素的非金属性弱于Cl元素的非金属性，元素非金属性越弱，其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱，故酸性H3PO4r(Z)>r(Y)


B．由X、Y组成的化合物中均不含共价键


C．Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱


D．X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强


解析：选D。地壳中含量最多的元素X为O元素，短周期元素Y的原子序数大于X，且Y原子的最外层只有一个电子，则Y为Na元素；Z的原子序数大于Na且为第ⅢA族短周期元素，则Z为Al元素；W与X属于同一主族，且为短周期元素，则W为S元素。原子半径Na>Al>S，A项错误；Na2O2中两个氧原子之间为共价键，B项错误；Y和Z的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，碱性NaOH>Al(OH)3，C项错误；O的非金属性强于S，则简单气态氢化物的热稳定性H2O＞H2S，D项正确。


二、非选择题(本题包括5小题，共55分)


16．(11分)下面是元素周期表的草图，表中所列字母代号分别代表某一种元素，请回答：





(1)表中的实线表示元素周期表的左右边界，请用实线补全元素周期表的上下边界。


(2)表中最活泼的金属与最活泼的非金属形成的物质是________(填化学式)。


(3)由a、d两种元素可形成两种化合物，写出其中一种化合物分解生成另一种化合物的化学方程式：________________________________；这两种化合物中所含的化学键有________(填字母)。


A．极性共价键 B．非极性共价键 C．离子键


(4)e、f、k、m对应的单原子离子的半径由大到小的顺序为__________________(填离子符号)。


(5)d、m对应的离子还原性由强到弱的顺序为________(填离子符号)。


(6)d、e、m的气态氢化物中，最不稳定的是________(填分子式)。


(7)用电子式表示n与m形成原子个数比2∶1的化合物的形成过程：________________________________________________________________________。


解析：由表中各元素所处的位置可知，a为H元素、b为C元素、d为O元素、e为F元素、f为Na元素、k为Al元素、m为S元素、n为K元素、p为Br元素。


答案：(1)





(2)KF (3)2H2O2eq \(=====,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑ AB


(4)S2－＞F－＞Na＋＞Al3＋ (5)S2－＞O2－ (6)H2S


(7)


17．(11分)图表法是常用的科学研究方法，下表列出了同周期的四种短周期元素的部分性质(“电负性”即元素对应原子吸引电子能力的标度)：





请回答下列问题：


(1)写出E元素的离子结构示意图：__________。


(2)X的值可能为________(填字母)。


A．3.6 B．3.1


C．2.1D．1.4


(3)分析表中数据，简述同周期元素(惰性气体除外)电负性大小与原子半径的关系：________________________________________________________________________。


(4)A、B、C三种元素形成的氢化物中，其稳定性由强到弱的顺序是________________________________________________________________________(用化学式表示)。


(5)A、D最高价氧化物对应水化物相互反应的化学方程式为_________________________


_______________________________________________。


(6)D、E最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为_____________________


_____________________________________________。


解析：由题表可知，A、B、C、D、E分别是Cl、S、P、Al、Na。(1)Na＋的结构示意图为。


(2)同周期元素从左到右电负性逐渐增大，所以X的值应该介于1.5和2.5之间，所以选C。


(3)同周期元素的原子半径越小，电负性越大。


(4)元素非金属性越强，其氢化物的稳定性就越强，所以稳定性HCl>H2S>PH3。


答案：(1) (2)C (3)同周期元素的原子半径越小，电负性越大 (4)HCl>H2S>PH3


(5)Al(OH)3＋3HClO4===Al(ClO4)3＋3H2O


(6)Al(OH)3＋OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O


18．(10分)如图是从元素周期表中截取的一个片断，其中X、Y、Z、W均属于短周期元素。请回答下列问题。





(1)若X的单质为空气中的主要成分之一，则W的原子结构示意图为____________。Y与它同周期前一种元素的非金属性强弱可以用化学方程式证明：_____________________


________________________________________________________________________。


(2)若Y、W、Z的最高价氧化物对应的水化物依次为一元酸、二元酸、三元酸，这三种酸的正盐的含氧酸根离子中，有两种的电子数相等，这两种离子的离子符号是________、________。


(3)若Na与Y和Z的单质分别反应可以生成摩尔质量相同的两种化合物，其中Na与Y形成的化合物的电子式为____________________________，所含化学键的类型为________________。


解析：(1)X的单质为空气中的主要成分之一，结合元素在周期表中的位置关系可知，X为N、Y为F、Z为Cl、W为Ar，则Ar的原子结构示意图为；证明F与O的非金属性强弱可依据反应2F2＋2H2O===4HF＋O2。


(2)由Y、W、Z最高价含氧酸的元数可知，Y为N，Z为P，W为S，所以电子数相等的含氧酸根离子为SOeq \\al(2－,4)与POeq \\al(3－,4)。


(3)由Na与Y、Z的单质分别反应可生成摩尔质量相同的两种化合物可推知，Y为O，Z为S，生成的产物分别为Na2O2和Na2S，则Na2O2的电子式为，其含离子键和共价键。


答案：(1) 2F2＋2H2O===4HF＋O2


(2)POeq \\al(3－,4) SOeq \\al(2－,4)


(3)Na＋[]2－Na＋ 离子键、共价键


19．(11分)(1)甲同学拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律。其设计的实验方案如下，请你帮他填写完整，并做出评价。


实验室提供的试剂：NaBr溶液、NaI溶液、新制的氯水。


①写出下列实验报告中的实验现象和离子方程式。





②[评价]甲同学设计的实验方案的合理性是________(填字母)。


A．非常合理 B．部分合理 C．完全不合理


③[补充和完善]上一题②中若选A，则此项不用再作答，若选B或C，则完成实验还需要的试剂是________。


(2)下表是元素周期表主族元素的一部分，短周期元素X的最高正化合价是＋5，Y的单质可在空气中燃烧。


请回答下列问题：


①写出Z的原子结构示意图：________________。


②探究同主族元素性质的一些共同规律，是学习化学的重要方法之一。在下表中列出对H2ZO3各种不同化学性质的推测，举例并写出相应的化学方程式(化学方程式中用字母Z表示即可)。





③由C、O和Y三种元素组成的化合物COY中，所有原子的最外层都满足8电子结构。写出该化合物的电子式：____________________。


解析：(1)①氯气氧化性大于溴和碘，所以氯气能置换出溴和碘；②向溴化钠溶液中滴加氯水证明氧化性Cl2＞Br2，向碘化钠溶液中滴加氯水证明氧化性Cl2＞I2，不能证明氧化性Br2＞I2；③需要补充实验证明氧化性Br2＞I2。(2)短周期元素X的最高正化合价是＋5，说明X是ⅤA族元素，根据元素周期表，Y是ⅥA族元素，Y的单质可在空气中燃烧，所以Y是S元素，根据在元素周期表中的相对位置，W、X、Z分别是Si、P、Se。


答案：(1)①溶液由无色变为橙色 溶液由无色变为黄色 2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ 2I－＋Cl2===I2＋2Cl－ ②B ③溴水


(2)①


②





20．(12分)(2019·芜湖高一检测)下图是由Emil Zmaczynski 设计的金字塔式元素周期表的一部分，图上标有ⅥA族和几种元素的位置。请回答下列问题：





(1)铁元素位于元素周期表中第四周期________族。


(2)自从周期表诞生以来，关于氢元素在周期表中的位置，一直存在纷争，有人主张把它放在ⅦA族，理由是氢原子的最外层电子“饱和缺一”。请写出LiH的电子式：__________，而且Li＋的离子半径比H－的________(填“大”或“小”)。


(3)d的某化合物呈淡黄色，可与硫酸亚铁溶液反应生成红褐色沉淀并产生能使带火星的木条复燃的气体，d的该化合物中含有的化学键类型为____________。


(4)b元素的氢化物与其最高价氧化物对应的水化物可生成一种盐，该盐属于________(填“离子”或“共价”)化合物。


(5)下列叙述正确的是________。


A．h的最高价氧化物对应的水化物是一种强碱


B．硒化氢的稳定性强于f的氢化物的稳定性


C．c的氢化物的水溶液是强酸


D．原子半径：h>e>a


E．氢化物的酸性：f弱于g


解析：(1)铁元素位于第四周期Ⅷ族；(2)H得到一个电子达到稳定结构，LiH为离子化合物，其电子式为Li＋[eq \\al(·,·)H]－；Li＋和H－核外电子排布式相同，半径随着原子序数的增大而减小，即半径大小：H－>Li＋；(3)根据题图，d应是第三周期ⅠA族元素，即d为Na，其化合物Na2O2为淡黄色，电子式为Na＋[]2－Na＋，含有的化学键类型为离子键和非极性共价键；(4)b元素位于第二周期ⅤA族，即b为N，其氢化物与其最高价氧化物对应的水化物生成的盐是NH4NO3，属于离子化合物；(5)h位于第四周期ⅠA族，即h为K，KOH属于强碱，故A正确；f为S，同主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，其气态氢化物的稳定性逐渐降低，即H2Se稳定性弱于H2S，故B错误；c为F，HF为弱酸，故C错误；电子层数越多，微粒半径越大，即K>Al>H，故D正确；H2S为弱酸，HCl为强酸，故E正确。


答案：(1)Ⅷ (2)Li＋[eq \\al(·,·)H]－ 小 (3)离子键和非极性共价键 (4)离子 (5)ADE


选项
事实
推测
A
CaCO3和BaCO3都难溶于水
SrCO3也难溶于水
B
Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料
第ⅣA族元素的单质都可做半导体材料
C
HCl在1 500 ℃时分解，HI在230 ℃时分解
HBr的分解温度介于二者之间
D
Si与H2在高温时能反应，S与H2加热能反应
P与H2在高温时能反应
W
X
Y
Z
元素


编号
A
B
C
D
E
电负性
3.0
2.5
X
1.5
0.9
原子


半径/


nm
0.099
0.102
0.110
0.143
0.186
主要


化合价
－1，＋7
－2，＋6
－3，＋5
＋3
＋1
实验步骤
实验现象
实验结论及


离子方程式
Ⅰ：_____________________


Ⅱ：______________________
结论：卤素单质的氧化性由强到弱的顺序为Cl2＞Br2＞I2


离子方程式：


Ⅰ____________________


Ⅱ____________________
W
X
Y
Z
编号
性质推测
化学方程式
示例
氧化性
H2ZO3＋4HI===Z↓＋2I2＋3H2O
1
2
1
还原性
2H2ZO3＋O2===2H2ZO4(或Br2＋H2ZO3＋H2O===H2ZO4＋2HBr)
2
酸性
H2ZO3＋2NaOH===Na2ZO3＋2H2O