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巩固练习

2020-2021学年高中化学人教版（2019）必修一

第四章物质结构元素周期律单元测试（培优训练卷）

1．下列物质中既能跟稀H2SO4反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是

①NaHCO3②Al2O3③Al（OH）3④Al     ⑤ （NH4）2CO3

A．①②③④ B．②③④ C．②③④⑤ D．全部

2．已知aAn+、bB(n+1)+、cCn-、dD(n+1)-均具有相同的电子层结构，关于A、B、C、D四种元素的叙述正确的是(  )

A．原子半径A＞B＞D＞C B．原子序数a＞b＞c＞d

C．离子半径D＞C＞B＞A D．金属性B＞A，非金属性D＞C

3．a、b、c、d为短周期元素，原子序数依次增大。a原子最外层电子数等于电子层数的3倍，a和b能组成两种常见的离子化合物，其中一种含两种化学键，d的最高价氧化物对应的水化物和气态氢化物都是强酸。向d的氢化物的水溶液中逐滴加入bca2溶液，开始没有沉淀；随着bca2溶液的不断滴加，逐渐产生白色沉淀。下列推断正确的是(  )

A．简单原子半径：b>c>a B．最高价氧化物对应水化物的碱性：b<c

C．cd3含有离子键，是离子化合物 D．向b2a2中加入cd3溶液一定不产生沉淀

4．科学家制得一种新型分子O4。关于O4和O2的说法不正确的是（    ）

A．互为同素异形体 B．等质量的O4和O2所含原子数相同

C．它们的摩尔质量相同 D．等物质的量的O4和O2所含原子数之比为2:1

5．下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是(    )

A．BF3 B．H2O C．SiCl4 D．PCl5

6．如图是部分短周期元素的主要化合价与原子序数的关系，下列说法正确的是（    ）

A．原子半径：

B．气态氢化物的稳定性：

C．从到，其对应的离子中，对应的离子的半径最小

D．和二者最高价氧化物对应的水化物在水中能相互反应

7．短周期元素、、、的原子序数依次增大，的原子在元素周期表中半径最小；的次外层电子数是其最外层电子数的；的单质可与冷水剧烈反应，产生的单质；与属于同一主族。下列叙述正确的是

A．元素形成的简单离子与元素形成的简单离子的核外电子总数相同

B．单质的氧化性：

C．化合物、、中化学键的类型完全相同

D．原子半径：

8．原子序数大于4的两种主族元素形成的离子分别为、，二者核外电子层结构相同，则下列关于X、Y的叙述正确的是(    )

A．X的原子序数小于Y的原子序数

B．X、Y的核电荷数之差是

C．X和Y处于同一周期

D．Y元素与X元素的族序数之差是

9．元素R的最高价含氧酸的化学式为HnRO2n－2 ，则在气态氢化物中R元素的化合价为（ ）

A．12－3n B．3n－12 C．3n－10 D．6－3n

10．下列各组物质中，都含有共价键，却又都不属于共价化合物的一组（    ）

A．Na2O2   Na2O B．KClO   NaOH C．Br2   HBr D．HF   H2O

11．短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大，R的最简单气态氢化物是天然气的主要成分，X的+1价阳离子的电子层结构与氖原子相同。元素X和Z形成化合物G，G中X和Z元素的质量之比为23∶16。可溶性化合物E和F分别含元素Y、X，在10 mL 1.0E溶液中滴加1.0F溶液，产生沉淀的物质的量与F溶液体积的关系如图所示。下列说法一定正确的是（    ）

A．原子半径：

B．最高价氧化物对应水化物的酸性：

C．X和Y的单质组成的混合物不能完全溶于水

D．金属性：

12．下列事实能说明氯元素原子得电子能力比硫元素原子强的是

①还原性：Cl-＜S2-

②HCl 的酸性比 H2S 强

③HCl 的稳定性比 H2S 强

④HCl 的还原性比 H2S 强

⑤HClO 的酸性比 H2SO4 强

⑥Cl2 能与 H2S 反应生成 S

⑦ Cl2 与铁反应生成 FeCl3，而 S 与铁反应生成 FeS

A．③④⑤⑦ B．②③⑥⑦ C．①③⑥⑦ D．①②③④⑤⑥⑦

13．已知X-、Y2-、Z+、W2+四种离子均含10个电子。下列有关叙述错误的是（    ）

A．离子半径：r(X-)>r(Y2-)>r(Z+)>r(W2+)

B．原子半径：r(Z)>r(W)>r(Y)>r(X)

C．X的原子半径在同主族中最小

D．由Y和Z元素组成的二元化合物有Z2Y和Z2Y2

14．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素。甲、乙、丙是由这些元素组成的二元化合物，A、B、C、D是四种元素形成的非金属单质，甲是10电子微粒，丙是18电子微粒，B是密度最小的气体，C为淡黄色固体。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是（    ）

A．W的原子半径是这些元素中最大的

B．甲、乙、丙溶于水后溶液呈酸性

C．Z、W的氧化物对应水化物的酸性：

D．稳定性：丙>乙

15．X、Y、Z、W、E五种同周期元素从左到右按原子序数递增（原子序数为5个连续的自然数）的顺序排列，如图所示。下列说法正确的是（    ）

A．W元素的最低化合价为-2时，E元素的最高化合价一定为+7

B．为强碱时，也一定为强碱

C．为强酸时，E的非金属性一定很强

D．为强酸时，E的单质一定具有强氧化性

16．某同学研究铝及其化合物的性质时设计了如下两个实验方案：

方案①：2.7 g AlX溶液Al(OH)3沉淀

方案②：2.7 g AlY溶液Al(OH)3沉淀

NaOH溶液和稀盐酸的浓度均是3 mol·L－1，如图是向X溶液和Y溶液中分别加入NaOH溶液或稀盐酸时产生沉淀的物质的量与加入盐酸或氢氧化钠溶液体积之间的关系。下列说法正确的是（   ）

A．X溶液溶质为AlCl3，Y溶液溶质为NaAlO2

B．b曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液

C．在O点时两方案中所得溶液浓度相等

D．a、b曲线表示的反应都是氧化还原反应

17．下列排列顺序不正确的是

①沸点：H2O > H2S②氧化性：Cu2+>Fe3+>H+>Fe2+ ③原子半径：Na>Mg>O   ④还原性：F->Cl->S2- ⑤结合H+的能力：OH->CH3COO-> Cl- ⑥酸性：H2CO3<HNO3<H3PO4

A．②④⑥ B．①②③ C．③⑤ D．②④⑤

18．中学常见的短周期主族元素R、X、Y、Z、M的原子序数依次增大，它们占据三个周期。Y和M位于同主族，Y原子最外层电子数是电子层数的3倍。这五种元素组成一种离子化合物Q。取一定量Q溶于蒸馏水得到溶液，向溶液中滴加稀氢氧化钠溶液，产生的沉淀质量与滴加氢氧化钠溶液体积的变化情况如图所示。下列说法不正确的是(　   　)

A．简单离子半径：M>Y>Z

B．气态氢化物的热稳定性：Y>X

C．最高价氧化物对应水化物的酸性：M>Z

D．由R、X、Y、M四种元素只能组成二种盐

19．将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀的物质的量与所通入CO2的体积关系如图所示．下列关于整个反应过程中的叙述不正确的是

A．Oa段反应的化学方程式是Ba(OH)2+CO2═BaCO3↓+H2O

B．ab段与cd段所发生的反应相同

C．de段沉淀减少是由于BaCO3固体消失

D．bc段反应的离子方程式是2AlO2﹣+3H2O+CO2═2Al(OH)3↓+CO32﹣

20．X、Y、Z、W是四种常见的短周期主族元素，其原子半径随原子序数的变化如下图所示。已知Y是形成化合物种类最多的元素，Z与X可形成两种常温下液态的化合物，W原子的最外层电子数与Ne原子的最外层电子数相差1。下列说法正确的是

A．Y、Z、W三种元素只可能形成3种化合物

B．X、Y、Z三种元素可形成的化合物超过8种

C．Y、W的含氧酸的酸性：Y＜W

D．1molX、Y两种元素形成的化合物充分燃烧，消耗氧气就是2mol

21．向1L 1mol/L AlCl3溶液中滴加一定量的NaOH溶液，若产生沉淀为0.8mol，则消耗的NaOH的物质的量可能是

A．0.8 mol B．2.8 mol C．3.2 mol D．3.8 mol

22．如图中横坐标为加入反应物的物质的量，纵坐标为产生沉淀的物质的量．下列选项编号对应的曲线编号错误的是

A．向NaAlO2溶液中逐渐滴入HCl至过量

B．向澄清石灰水中通入SO2至过量

C．向含有盐酸的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液至过量

D．向含有等物质的量的Ca（OH）2、KOH的混合溶液中通入CO2至过量

23．向Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中,加入NaOH溶液时,其沉淀的质量w和加入NaOH体积v之间的关系如图所示.则混合溶液中Al2(SO4)3和MgSO4的物质的量之比为

A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．1:3

24．某元素的一种同位素X原子的质量数为A，含N个中子，它与1H原子组成HmX分子，在agHmX分子中含质子的物质的量是（ ）

A．mol B．mol

C．mol D．mol

25．将0.05 mol镁 、铝混合物完全溶于100mL1mol/LH2SO4溶液中，再逐滴加入1mol/L NaOH溶液，若滴加NaOH溶液体积至80mL时，溶液中始终未产生沉淀，然后继续滴加NaOH溶液则开始出现沉淀，当溶液中沉淀质量不再发生变化时，整个过程中至少需滴加NaOH溶液的体积为（ ）

A．120mL B．150mL C．200mL D．220mL

二、综合题

26.有研究人员设计了如下利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储的过程。 

回答下列问题:

（1）反应Ⅰ中，主要能量转化形式为________能转化为________能。   

（2）S在元素周期表中位于第 ________周期第________族。   

（3）下列事实中，能说明硫的非金属性比碳强的是         （填标号）。           

A.H2SO3的酸性比H2CO3的酸性强
B.在硫与碳的化合物CS2中S显负价
C.硫的单质的硬度比金刚石低

（4）配平反应Ⅱ的化学方程式: ________SO2+________H2O=________ H2SO4+________S，该反应中氧化剂是________。   

（5）通过反应Ⅲ也可以不经过热能转化过程而直接获取电能，化学上将实现这一直接转化的装置称为________ 。   

27.通过化学启蒙学习，同学们对组成万物的基本物质有了进一步了解。   

（1）现有H、C、N、O、K五种元素，请选用其中的元素写出下列物质的化学式： 

①天然气的主要成分________；

②极易与血红蛋白结合的有毒气体________；

③能供给呼吸的气体________；

④可作复合肥的硝酸钾________。

（2）如图是某陨石样品中各种元素含量的比例图。 

①该陨石中含________种非金属元素，其中含有量最多的是________元素。

②钠离子的结构示意图为 ，则X＝________。

③此陨石样品中不可能含有的化合物是________。

A．CaCO3     B．K2SO4     C．Al2O3     D．SiO2

28.对于周期表中下列位置的①～⑩十种元素，根据有关要求回答：

（1）能形成共价键的元素共有________种。   

（2）只需形成一个共价单键就能达到稳定结构的元素有________(填元素符号)。   

（3）气态氢化物溶于水生成的呈碱性的化合物是________(填化学式)。   

（4）⑩号元素最高正价含氧酸只含有________键。   

（5）①⑤⑦形成的化合物的电子式为________。   

（6）某元素的气态氢化物为H2B，其最高价氧化物中B的质量分数为40%，则其气态氢化物的电子式为________，它与③的化合物的分子式为________，含有的化学键类型有________。   

29.非血红素铁是食物中铁元素存在的形式之一，主要是三价铁与蛋白质和羧酸结合成络合物。   

（1）Fe2+基态核外电子排布式为________。   

（2）C、N、O原子的电负性由大到小的顺序为________。   

（3）乙酸分子中C原子轨道杂化类型为________。乙酸的沸点比甲酸甲酯（HCOOCH3）的高，其主要原因是________。   

（4）把氯气通入黄血盐（K4[Fe(CN)6]）溶液中，得到赤血盐（K3[Fe(CN)6]），写出该变化对应的化学方程式：________。   

（5）FeO晶胞结构如右图所示，FeO 晶体中Fe2+周围等距离最近的 Fe2+有________个。

参考答案

1．D2．A3．A4．C5．C6．D7．A8．D9．B10．B11．A12．C13．A14．D15．B16．C17．A18．D19．B20．B21．C22．D23．B24．C25．D

26.【答案】 （1）热；化学
（2）三；ⅥA
（3）B
（4）3；2；2；1；SO2
（5）化学电池  

【解析】（1）由图示转化可知，太阳能转化为热能，热能转化为化学能；
（2）硫原子的原子核外有三个电子层，因此硫元素位于周期表的第三周期；其最外层电子数为6，因此位于周期表的第ⅥA族；
（3）A、由酸性比较非金属性强弱时，应用最高价氧化物对应水化物的酸性，S的最高价氧化物对应水化物为H2SO4  ， 不能用H2SO3  ， A不符合题意；
B、CS2中S显负价，说明S得电子的能力强，因此说明硫的非金属性比碳强，B符合题意；
C、单质的硬度大小，无法确定其非金属性强弱，C不符合题意；
故答案为：B
（4）在该反应中，SO2中硫元素由+4价变为+6价，失去两个电子，由+4价变为0价，得到4个电子，根据得失电子守恒可得，H2SO4和S的系数为2和1；根据原子个数守恒可得，SO2的系数为3、H2O的系数为2；故可得该反应配平后的系数为3、2、2、1；该反应中，SO2发生得电子的还原反应，生成S，因此SO2为氧化剂；
（5）不经过热能转化过程，直接获得电能，是利用化学能转化为电能，化学上实现这一直接能量转化的装置称为化学电池；

27.【答案】 （1）CH4；CO；O2；KNO3
（2）3；氧；11；A  

【解析】（1）天然气的主要成分是甲烷，其化学式为CH4；一氧化碳极易与血红蛋白结合，其化学式为 ；氧气可以供给呼吸，其化学式为O2；硝酸钾的化学式为KNO3；
（2）①由图可知，该陨石中含有氧元素、硅元素、硫元素共三种非金属元素，其中氧元素的含量最高；
②钠离子的核内质子数等于钠原子的核内质子数，钠原子的核内质子数为11，因此x＝11；
③由图可知，该陨石中不含碳元素，因此不可能含有CaCO3  ， 故A项正确。

28.【答案】 （1）7
（2）H、F、Cl

（3）NH3·H2O
（4）共价
（5）
（6）；CS2；共价键  

【解析】(1)①③④⑤⑥⑨⑩元素分别为H、C、N、O、F、S、Cl，它们形成单质或化合物时可形成共价键，共7种元素。
(2)只需形成一个共价单键就能达到稳定结构，原子最外层应该有7个电子或1个电子，它们分别是H、F、Cl元素。
(3)NH3分子溶于水形成呈碱性的化合物为NH3·H2O。
(4)HClO4分子中只含有共价键，没有离子键。
(5)H、O、Na形成的化合物为NaOH，Na＋与OH－以离子键结合，OH－中O、H原子以共价键结合，其电子式为 。
(6)某元素气态氢化物为H2B，则最高价氧化物为BO3  ， 又知BO3中B的质量分数为40%，则B为S元素，其氢化物H2S的电子式为 。S元素可与C元素形成CS2  ， CS2中含有的化学键类型只有共价键。

29.【答案】 （1）ls22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6
（2）O>N>C
（3）sp3 、 sp2；乙酸分子之间形成氢键
（4）2K4[Fe(CN)6]+Cl2=2K3[Fe(CN)6]+2KCl
（5）12  

【解析】（1）铁是26号元素，其原子核外有26个电子，根据构造原理书写Fe2+核外电子排布式为ls22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6；
（2）同周期自左向右电负性逐渐增大，C、N、O原子的电负性由大到小的顺序为O>N>C；
（3）乙酸分子中含有3个碳氢键、1个碳碳键、2个碳氧键和1个氧氢键，所以乙酸分子中C原子轨道杂化类型为sp3、sp2；由于乙酸分子之间形成氢键，所以乙酸的沸点比甲酸甲酯（HCOOCH3）的高；
（4）氯气将+2价的铁氧化成+3价的铁，所以反应方程式为：2K4[Fe(CN)6]+Cl2=2K3[Fe(CN)6]+2KCl；
（5）根据FeO晶胞结构可知，FeO晶体中Fe2+周围等距离最近的Fe2+位于面心处，共计是3×8/2=12个。