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练习题

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（提升训练卷）

一、单选题

1．科学家制得一种新型分子O4。关于O4和O2的下列说法不正确的是

A．互为同素异形体 B．等质量的O4和O2所含原子数相同

C．都属于单质 D．它们的摩尔质量相同

2．下列离子方程式书写正确的是(     )

A．钠与盐酸反应：Na＋H+＝Na＋＋H2↑

B．CaCO3与CH3COOH溶液的反应:CO+ 2H+ =CO2↑+H2O .

C．向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水：Al3＋＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH

D．FeCl3溶液中加入铁粉:Fe3+ + Fe=Fe2+

3．根据元素周期律下列有关物质性质的比较不正确的是（    ）

A．金属性：Al > Mg B．稳定性：HF > HCl

C．碱性：NaOH > Mg(OH)2 D．酸性： H2SO4 > H3 PO4

4．下列化学家与对应的科学成就不正确的是

A．波义耳——提出分子学说 B．拉瓦锡——建立燃烧现象的氧化学说

C．道尔顿——提出原子学说 D．门捷列夫——发现元素周期律

5．科研人员最近发现放射性同位素钬Ho可有效地治疗肝癌，该同位素原子核内中子数与质子数之差为(　　)

A．99 B．32 C．166 D．233

6．下列各组微粒中，半径依次增大的是（    ）

A．S、Cl、Cl-、S2- B．Al3+、Al、Mg、K

C．Na+、Na、Cl、Cl- D．S2-、Cl-、K+、Ca2+

7．下列各组物质中，互为同位素的是(　　)

A．D2O和H2O B．235U和238U

C．O3和O2 D．SO3和SO2

8．美国科学家用某有机分子和球形笼状分子C60制成了“纳米车”（如图所示），每辆“纳米车”是由一个有机分子和4个C60分子构成，直径约6到9纳米。“纳米车”可以用来运输单个的有机分子。下列说法正确的是（   ）

A．人们用肉眼可以清晰看到“纳米车”的运动

B．C60是一种新型的化合物

C．C60与石墨不是同素异形体

D．用激光笔照射该物质分散在蒸馏水中形成的分散系，光线通过时出现明亮的光路

9．X原子的质子数为a，X2-和Y3-的核外电子数相等，则Y原子的核电荷数是

A．a－1 B．a + 3

C．a + 5 D．a－5

10．国际元素相对原子质量表上查得C为12．01，这是指碳的(   )

A．质量数 B．相对原子质量

C．同位素相对原子质量 D．平均相对原子质量

11．某学习小组的同学就“选择合理试剂验证Cu、Zn、Ag三种金属活动性顺序”的作业进行交流，下列四位同学选择的试剂中不合理的是

A．Zn，Ag，CuSO4溶液 B．Cu，Zn(NO3)2，AgNO3溶液

C．Cu，Zn和稀硫酸，AgNO3溶液 D．Cu，Ag，Zn(NO3)2溶液

12．短周期主族元素m、n、p、q的原子序数依次增大，它们的最外层电子数之和为 18，n3－与p2＋具有相同的电子层结构。下列叙述错误的是(    )

A．p单质可以在n单质中燃烧

B．简单离子半径的大小：q>n>p

C．最高价氧化物对应水化物的酸性：q>n>m

D．m、n、p分别与q形成的二元化合物中均含有共价键

13．W、X、Y、Z 四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示，其中 W 元素的原子序数为 Z 元素原子序数的两倍，下列说法不正确的是 (    )

A．X 在元素周期表中位于第三周期第ⅣA 族

B．WZ2 和 WZ3 均是酸性氧化物

C．X、W、Z 三种元素对应原子的半径依次减小

D．利用 W 的含氧酸酸性强于 Y 的含氧酸酸性，可证明非金属性：W>Y

14．推理是学习化学的一种方法，以下推理正确的是（   ）

A．氧气由氧元素组成，所以制取氧气的反应物一定含有氧元素

B．质子数决定元素种类，所以质子数相同的粒子一定属于同种元素

C．碱溶液的pH＞7，所以pH＞7的溶液一定是碱的溶液

D．催化剂在化学反应前后质量不变，因此化学反应前后质量不变的物质一定是催化剂

15．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

16．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

17．确碘在自然界中有很多存在形式，在地壳中主要以NaIO3形式存在，在海水中主要以I-形式存在，几种粒子与Cl2之间有以下转化关系

以下说法不正确的是

A．①中发生的反应是2I-+Cl2= I2+2Cl-

B．I-与过量Cl2发生的反应是I-+3Cl2+3H2O=+6Cl-+ 6H+

C．以上反应中，氯气都体现氧化性，具体表现为：氯元素出0价降低为-1价

D．通过以上信息，可预测：若在加入淀粉的KI溶液中逐滴滴加氯水(溶质主要为Cl2)，不能观察到溶液变蓝的现象

18．在盛有碘水的三支试管中分别加入苯、四氯化碳和酒精，振荡后静置，出现如图所示现象，则加入的试剂分别是

A．①是酒精，②是CCl4，③是苯

B．①是酒精，②是苯，③是CCl4

C．①是CCl4，②是苯，③是酒精

D．①是苯，②是酒精，③是CCl4

19．X、Y、Z、R是短周期主族元素，X原子最外层电子数是次外层的两倍，Y元素在地壳中的含量最多，Z元素的化合物的焰色反应呈黄色，R原子的核外电子数是X原子与Z原子的核外电子数之和。下列叙述正确的是

A．原子半径的大小顺序:  r(X)>r(Y)>r(Z)>r(R)

B．X、Z分别与R形成的化合物中化学键类型相同

C．X的简单气态氢化物的稳定性比Y的强

D．X与Y能形成两种常见的气态化合物

20．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是

A．常温常压下，8g O2含有的电子数目为4NA

B．1mol过氧化钠中含有的阴离子数目为2NA

C．6.4g金属铜与11mL 18.4mo1·L-1的浓硫酸反应转移电子数目为0.2NA

D．60g丙醇中存在的共价键总数为10NA

21．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

22．已知、、、均为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是

A．原子半径：

B．简单氢化物的稳定性：

C．元素与元素可形成化合物，且是共价化合物

D．由简单氢化物水溶液的酸性：，可推知元素的非金属性：

23．实验室中从含的废液中提取溴单质，下列说法正确的是

已知：正十二烷的密度比水小且不溶于水。

A．用装置甲氧化废液中的 B．用装置乙分离正十二烷层和水层

C．用装置丙分离正十二烷和液溴 D．用装置丁可长期贮存液溴

24．和的化学性质具有很大的相似性，下列根据的性质对性质的预测错误的是

A．可以和烧碱溶液反应

B．只具有强氧化性

C．与氢气在一定条件下反应能生成溴化氢

D．可以用硝酸酸化的溶液来检验

25．有三种电子层结构均相同的微粒为：A3+、B和C2-，它们的质子数分别为x、y、z，它们的质子数关系正确的是

A．x+3=y=z-2 B．x-3=y=z+2 C．x=y=z D．x＜y＜z

26．把镁铝合金用稀硫酸溶解，加入氢氧化钠溶液的体积与生成沉

淀的质量关系如右图，则合金中镁和铝的质量比是（  ）

A．1∶1 B．8∶9 C．4∶3 D．4∶9

二、综合题

27.（1）Ⅰ.下表是元素周期表的一部分， 回答下列问题： 

d、e、f对应简单离子的半径由大到小的顺序为________(用具体微粒符号表示)。

（2）元素i的单质溶于水,生成一种具有漂白作用的化合物，该化合物的电子式为________；写出a与c形成的一种含18电子且既含极性键又含非极性键的化合物的分子式________。   

（3）以元素a的单质为燃料，以f的最高价氧化物对应的水化物为电解质溶液，请写出该燃料电池的负极反应方程式________。   

（4）Ⅱ.根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化： 

①H2(g)与O2(g)反应生成1molH2O(g)时放出的热量为________kJ；

②图中甲、乙、丙中物质所具有的总能量由大到小顺序为：________；

（5）铅蓄电池是最常见的二次电池，放电时的化学方程式为：Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) = 2PbSO4(s) + 2H2O。负极反应式为________，一段时间后，负极增重48克，转移电子________mol。   

28.目前世界上60%的镁是从海水中提取的。海水提镁的主要流程如下： 

提示：①MgCl2晶体的化学式为MgCl2·6H2O。

②MgO的熔点为2852℃，无水MgCl2的熔点为714℃。

（1）操作①的名称是________，操作②的名称________、________、过滤。   

（2）试剂a的名称是________。   

（3）用氯化镁电解生产金属镁的化学方程式为________。   

29.超细铜粉主要应用于导电材料、催化剂等领域中。超细铜粉的某制备方法如下： 

（1）Cu2+的价电子排布式为________。   

（2）下列关于[Cu（NH3)4]SO4的说法中，正确的有____。（填字母序号）           

A.[Cu（NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键
B.[Cu（NH3)4]SO4的组成元素中第一电离能最大的是氧元素
C.[Cu（NH3)4]SO4的外界离子的空间构型为正四面体

（3）SO32-离子中S原子的杂化方式为________，SO32-离子的空间构型为________。   

（4）与SO3互为等电子体的一种分子的分子式是________   

（5）下图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，由此可确定该氧化物的化学式为________。 

30.PSCl3 、S2Cl2、SOCl2等含硫化合物用途非常广泛。   

（1）PSCl3（结构式为： ）中磷的化合价为________。   

（2）S2Cl2分子中各原子均满足8电子结构，画出S2Cl2的结构式：________。   

（3）能说明同周期的相邻元素S的非金属性比Cl弱的事实是_____（填标号）。           

A.H2SO3的酸性比HClO3的弱
B.气态H2S的热稳定性比HCl的弱
C.Cl2通入Na2S溶液可发生反应：Cl2+S2－＝2Cl－+S↓
D.SO2是常见的还原剂，ClO2是常见的氧化剂

（4）SOCl2（沸点78.8℃）可用作锂电池的非水电解质及有机合成的氯化剂等。 

①SOCl2可由S2Cl2、SO2及Cl2在催化剂和180～200℃时，通过发生化合反应制得，该反应的化学方程式为________。

②Li/SOCl2电池的电池反应为：4Li+2SOCl2→4LiCl↓+S+SO2。电池工作时，下列说法正确的是________（填标号）。

A．Li电极的质量不变        B．电能转变为化学能

C．负极发生氧化反应        D．正极上SOCl2被还原

参考答案

1．D2．C3．A4．A5．B6．B7．B8．D9．A10．D11．D12．D13．D14．A15．D16．A17．D18．A19．D20．A21．D22．C23．B24．B25．B26．B

27.【答案】 （1）O2-＞F-＞Na+
（2）；N2H4
（3）H2-2e-+2OH-=2H2O
（4）245；乙>甲>丙
（5）Pb + -2e-= PbSO4；1  

【解析】I．由元素周期表结构可知，a为H，b为C，C为N，d为O，e为F，f为Na，g为Al，h为S，i为Cl，（1）O2-、F-、Na+核外电子结构相同，质子数越大的离子半径越小，因此半径由大到小的顺序为：O2-＞F-＞Na+；
（2）Cl2溶于水生成HCl、HClO，其中HClO具有漂白性，HClO为共价化合物，其电子式为： ；H的电子数为1，N的电子数为7，若该化合物中含有非极性键，则至少含有2个N原子，该化合物总电子数为18，则该化合物化学式为N2H4；
（3）该燃料电池中电解质为NaOH溶液，H2发生氧化反应，负极上电极反应式为：H2-2e-+2OH-=2H2O；
I．（4）①由图可知，每生成1molH2O，反应物断键共吸收(436+249)kJ=685kJ能量，成键共释放930kJ能量，因此H2(g)与O2(g)反应生成1molH2O(g)时放出的热量为(930-685)kJ=245kJ；②断键吸收能量，成键释放能量，甲、乙、丙中物质所具有的总能量由大到小顺序为：乙>甲>丙；
（5）由方程式可知，铅单质中Pb元素化合价升高，发生氧化反应，因此负极电极反应式为：Pb + -2e-= PbSO4；负极增重量为硫酸根质量，当负极增重48g，则说明反应消耗 ，则转移电子为0.5mol×2=1mol。
28.【答案】 （1）过滤；蒸发浓缩；冷却(或降温)结晶
（2）盐酸
（3）MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑  

【解析】(1)分离不溶于水的固体和液体，可用过滤的方法，故操作①的名称是过滤；从沉淀池中得到氢氧化镁用过滤的方法，从氯化镁溶液中得到六水合氯化镁，可以通过蒸发浓缩或冷却结晶的方法获得六水合氯化镁，操作②的名称蒸发浓缩、冷却（或降温）结晶；
(2)从氢氧化镁变为氯化镁，可以采用氢氧化镁和盐酸反应得到，反应的化学方程式为：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O，加入的足量试剂a是HCl，故试剂a的名称是盐酸；
(3)由于氧化镁的熔点高，熔融需要较多的能量，成本较高，而氯化镁的熔点较低，所以工业上冶炼镁的方法是电解熔融的MgCl2  ， 通电后阳极氯离子失去电子生成氯气，阴极镁离子得到电子生成镁单质，故反应方程式为：MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑。
29.【答案】 （1）3d9
（2）A,C
（3）sp3；三角锥形
（4）BF3
（5）CuO  

【解析】（1）Cu位于第四周期IB族，其Cu2＋的价电子排布式为3d9；
（2）A、[Cu(NH3)4]2＋与SO42－之间存在离子键，Cu2＋和NH3之间存在配位键，N和H之间存在极性共价键，故A正确；

B、该化合物中第一电离能最大的是N元素，故B错误；

C、外界离子为SO42－  ， 根据价层电子对互斥理论，SO42－的空间构型为正四面体形，故C正确；

故答案为：AC；
（3）SO32－中心原子S有3个σ键，孤电子对数 =1，价层电子对数为4，杂化轨道数等于价层电子对数，即SO32－中S的杂化类型为sp3；SO32－空间构型为三角锥形；
（4）根据等电子体的概念，与SO3互为等电子体的分子为BF3等；
（5）利用均摊的方法进行判断，根据晶胞的结构，O位于顶点、面心、棱上和内部，属于晶胞的氧原子的个数为 =4，Cu位于内部，有4个，即化学式为CuO。

 30.【答案】 （1）+5
（2）Cl－S－S－Cl
（3）B,C
（4）S2Cl2+2SO2+3Cl2 4SOCl2；CD  

【解析】（1）PSCl3中，结合结构式（ ）可知硫为-2价，氯为-1价，则磷的化合价为+5价；（2）S2Cl2分子中各原子均满足8电子结构，故S2Cl2的结构式为Cl－S－S－Cl；（3）A．通过含氧酸的酸性强弱来判断元素的非金属性强弱，一定要注意是用最高价的含氧酸，H2SO3和HClO3均不是最高价含氧酸，选项A错误；

B．元素的非金属性越强，对应氢化物就越稳定，气态H2S的热稳定性比HCl的弱，故Cl比S的非金属性强，选项B正确；

C．Cl2通入Na2S溶液可发生反应：Cl2+S2－＝2Cl－+S↓，说明氯气的氧化性强于硫，非金属单质氧化性越强，元素非金属性越强，选项C正确；

D．SO2、ClO2均不是最高价氧化物，不能根据它们的氧化性、还原性判断它们的非金属性强弱，选项D错误。

故答案为：BC；（4）①SOCl2可由S2Cl2、SO2及Cl2在催化剂和180～200℃时，通过发生化合反应制得，反应的化学方程式为S2Cl2+2SO2+3Cl2 4SOCl2；

②A．Li电极上生成LiCl，质量增加，选项A错误；

B．原电池是将化学能转为电能的装置，选项B错误；

C．原电池中负极发生失电子的氧化反应，选项C正确；

D．正极上SOCl2得电子被还原，选项D正确。

故答案为：CD。