新人教版高中化学必修第一册第四章物质结构元素周期律章末检测含解析

物质结构 元素周期律

(时间：90分钟　满分：100分)

一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意)

1．某元素原子R的原子核外有16个电子，质量数为34，则原子核里的中子数为(　　)

A．32 B．20

C．16 D．18

解析：选D　某元素原子R的原子核外有16个电子，所以质子数＝核外电子数＝16，中子数＝质量数－质子数＝34－16＝18。

2．230Th和232Th是钍的两种同位素，232Th可以转化成233U。下列有关说法正确的是(　　)

A．Th元素的质量数是232

B．Th元素的相对原子质量是231

C．232Th转换成233U是化学变化

D．230Th和232Th的化学性质几乎相同

解析：选D　230Th的质量数是230,232Th的质量数是232，因不清楚230Th和232Th的原子百分数，故无法确定Th元素的相对原子质量，A、B项错误；232Th转换成233U不是化学变化，该转化中原子核发生了变化，C项错误。

3．某主族元素R的最高正价与最低负价的代数和为4，由此可以判断(　　)

A．R一定是第四周期元素

B．R一定是第ⅣA族元素

C．R的气态氢化物比同周期其他元素气态氢化物稳定

D．R的气态氢化物的化学式为H2R

解析：选D　若主族元素R的最高正价为＋x，最低负价为x－8，则x＋x－8＝4，解得x＝6，因此R元素位于元素周期表中的第ⅥA族，其气态氢化物的化学式为H2R。

4．短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Q为硅元素。元素R简单氢化物的电子式为(　　)

解析：选C　Q为硅元素，根据元素周期表的结构可知，R为N元素，简单氢化物是NH3，N原子最外层有5个电子，与3个H原子各形成1个共用电子对，电子式为H N,   H。

5．下列说法正确的是(　　)

A．原子最外层电子数等于或大于3的元素一定是非金属元素，金属元素只能形成离子键

B．有化学键断裂或化学键形成的过程一定是化学变化

C．最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期

D．某元素的离子最外层电子数与次外层电子数相同，该元素一定位于第三周期

解析：选C　第ⅢA族的Al、Ga等元素的最外层电子数为3，第ⅣA族的Ge、Sn等元素的最外层电子数为4，属于金属元素，故A错误；有化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化，如氯化钠熔化、NaCl溶于水，有离子键断裂，不是化学变化，故B错误；每层容纳的电子为2n2个，无论哪层为最外层时，最外层电子数都不超过8个，显然最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期，故C正确；第四周期的钾元素，失去一个电子变为钾离子，最外层电子数与次外层电子数相同，故D错误。

6．右图是元素周期表的一部分，下列说法中正确的是(　　)

A．元素①位于第二周期第ⅣA族

B．气态氢化物的稳定性：④>②

C．最高价氧化物对应水化物的酸性：⑤>④

D．元素的最高正化合价：③＝⑤

解析：选C　根据元素周期表的结构知①②③分别为第二周期的N、O、F，④⑤为第三周期的S、Cl。元素①位于第二周期第ⅤA族，A错误；气态氢化物的稳定性H2O>H2S，B错误；F无正价，D错误。

7．下列有关化学用语表示正确的是(　　)

A．H2O2的电子式：

B．S2－的结构示意图：

C．含10个中子的氧离子：O2－

D．HClO的结构式：H—Cl—O

解析：选C　H2O2是共价化合物，A项错误；S2－的核电荷数仍为16，B项错误；HClO的结构式为H—O—Cl，D项错误。

8．有机锗具有抗肿瘤活性，锗元素的部分信息如图。下列说法不正确的是(　　)

A．x＝2

B．锗元素与碳元素位于同一族，属于第ⅣA族

C．锗位于元素周期表第四周期，原子半径大于碳的原子半径

D．距离锗原子核较远区域内运动的电子能量较低

解析：选D　K层只能容纳2个电子，则x＝2，A正确；锗原子最外层电子数是4，则锗元素与碳元素位于同一族，属于第ⅣA族，B正确；锗原子核外电子层数是4，锗位于元素周期表第四周期，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则锗的原子半径大于碳的原子半径，C正确；距离锗原子核较远区域内运动的电子能量较高，D错误。

9．X、Y为元素周期表中的前20号元素，其简单离子的电子层结构相同，下列说法正确的是(　　)

A．由mXa＋与nYb－得m＋a＝n－b

B．X2－的还原性一定强于Y－

C．X、Y一定不是同周期元素

D．若X的原子半径大于Y，则气态氢化物的稳定性HmX一定强于HnY

解析：选B　mXa＋与nYb－的电子层结构相同，则m－a＝n＋b，A错误；X2－与Y－具有相同的电子层结构，则原子序数：X<Y，非金属性：X<Y，所以还原性：X2－>Y－，B正确；X、Y可能处于同一周期，如S、Cl，C错误；若X、Y处于同一周期，X的原子半径大于Y，则非金属性：Y>X，所以气态氢化物的稳定性：HmX<HnY，D错误。

10．如图为某反应的微观示意图，其中“”和“”代表第三周期两种不同元素的原子。

下列关于此反应的说法不正确的是(　　)

A．该反应一定是氧化还原反应

B．各反应物均可与水作用生成两种酸

C．反应过程中一定伴随共价键的断裂与形成

D．反应物和生成物中的所有原子均满足最外层8电子稳定结构

解析：选D　有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应，故A正确；该反应的反应物为PCl3和Cl2，PCl3能与水反应生成亚磷酸和盐酸，氯气能与水反应生成次氯酸和盐酸，故B正确；该反应中的物质均只含共价键，且有新物质生成，伴随共价键的断裂与形成，故C正确；反应物PCl3和Cl2中的所有原子均满足8电子稳定结构，但生成物PCl5不是所有原子都满足8电子稳定结构，故D错误。

11．下列叙述不正确的是(　　)

A．H2S、H2O、HF的稳定性依次增强

B．RbOH、KOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱

C．Na＋、Mg2＋、Al3＋的氧化性依次减弱

D．H2SiO3、H2CO3、H2SO4的酸性依次增强

解析：选C　非金属性S<O<F，故氢化物的稳定性H2S<H2O<HF，故A正确；金属性Rb>K>Mg，故RbOH、KOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱，故B正确；金属性Na>Mg>Al，故氧化性Na＋<Mg2＋<Al3＋，故C错误；非金属性Si<C<S，故H2SiO3、H2CO3、H2SO4的酸性依次增强，故D正确。

12．W、X、Y、Z分别为原子序数递增的短周期元素，X、Y的阳离子与Ne具有相同的电子层结构，且其单质均可与水反应，生成W的单质；Z的单质为黄绿色气体。下列说法正确的是(　　)

A．W与X形成的简单化合物的电子式为X＋[W]－

B．短周期元素中Y的原子半径最大

C．Y容易与冷水发生反应

D．Al与Z能形成离子化合物

解析：选A　由题意可推知W为H、X为Na、Y为Mg、Z为Cl。H与Na形成的简单化合物为NaH，电子式为Na＋[H]－，A项正确；短周期元素中原子半径最大的为Na，B项错误；Mg与冷水反应非常缓慢，C项错误；Al与Cl形成的化合物为氯化铝，其为共价化合物，D项错误。

13．某恒星内部发生的一种核反应为X＋He―→Y＋H，X、Y为短周期元素，X的周期数是族序数的3倍。下列说法正确的是(　　)

A.Y的质量数为26

B．X、Y的简单离子的电子层结构不同

C．X、Y的氧化物均只含离子键

D．X、Y的最高价氧化物对应的水化物之间可发生反应

解析：选A　X、Y为短周期元素，X的周期数是族序数的3倍，则X是第三周期第ⅠA族的Na元素；X的质子数z＝11，其质量数为2×11＋1＝23，根据Na＋He―→Y＋H，Y的质子数p＝11＋2－1＝12、质量数w＝23＋4－1＝26，则Y为Mg元素。根据分析Y的质量数为26，A正确；X、Y的简单离子依次为Na＋、Mg2＋，两种离子都具有与Ne原子相同的电子层结构，B错误；X的常见氧化物有Na2O、Na2O2，Mg的常见氧化物为MgO，Na2O、MgO中只有离子键，而Na2O2中既有离子键又有非极性共价键，C错误；X的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，NaOH属于强碱，Mg的最高价氧化物对应的水化物为Mg(OH)2，Mg(OH)2属于中强碱，NaOH与Mg(OH)2不反应，D错误。

14．X、Y、Z、M、Q为五种短周期元素，且原子序数依次增大。Q元素的最高正价为＋7，Y元素的原子最外层电子数是次外层的两倍，YM2和YZ2的最外层电子总数相同，X元素的原子半径最小。下列说法正确的是(　　)

A．原子半径：M＞Z＞Y

B．最高价氧化物对应水化物的酸性：M＞Q＞Y

C．等物质的量时，Q2的杀菌能力大于QZ2

D．X2Z2与X2M都属于共价化合物

解析：选D　X、Y、Z、M、Q为五种短周期元素，且原子序数依次增大；Q元素的最高正价为＋7，则Q为Cl元素；Y元素的原子最外层电子数是次外层的两倍，则Y为碳元素；YM2和YZ2的最外层电子总数相同，则M和Z为同主族元素，M为硫元素、Z为氧元素；X元素的原子半径最小，则X为H元素。C和O为第二周期主族元素，核电荷数越大，原子半径越小，而S为第三周期主族元素，则原子半径由大到小的顺序是S＞C＞O，故A错误；元素的非金属性强弱顺序为Cl＞S＞C，则最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4＞H2SO4＞H2CO3，故B错误；Cl2在反应中由0价降为－1价，还原产物为Cl－，而ClO2在反应中由＋4价降为－1价，还原产物也是Cl－，则当两者的物质的量相等时，ClO2的杀菌能力明显强于Cl2，故C错误；H2O2与H2S都属于共价化合物，故D正确。

15．下表为元素周期表的一部分，X、Y、Z、W为短周期元素，其中Y元素的原子最外层电子数是其电子层数的3倍。下列说法正确的是(　　)

A．Y的氢化物的沸点一定比X的氢化物的沸点高

B．Z的氧化物对应的水化物酸性比W的弱

C．根据元素周期律，可以推测存在TZ2和TW4

D．ZY2、XW4与Na2Z的化学键类型相同

解析：选C　X、Y、Z、W为短周期元素，由图可知，Y位于第二周期，Y元素的原子最外层电子数是其电子层数的3倍，可知最外层电子数为6，则Y为O元素，结合图中位置关系可知X为C元素、Z为S元素、W为Cl元素、T为Ge元素。水分子间含氢键，Y的氢化物比X的最简单氢化物的沸点高，但不一定比X的氢化物的沸点高，X的氢化物可能为固体，故A错误；最高价氧化物对应的水化物酸性Z比W的弱，故B错误；T最高价为＋4价，Z为－2价、W为－1价，存在TZ2和TW4，故C正确；SO2、CCl4均含共价键，Na2S含离子键，故D错误。

二、非选择题(本题共4小题，共55分)

16．(10分)(1)Cl元素位于元素周期表的第三周期______族，Cl原子的结构示意图为________。

(2)不能比较硫、氯的非金属性强弱的是_____(填字母)。

a．S2－、Cl－的还原性

b．高氯酸和硫酸的酸性

c．氯化氢和硫化氢溶液的酸性强弱

(3)漂粉精可由Cl2通入消石灰中制备，漂粉精的有效成分是________；将硝酸银溶液滴入下列物质的溶液中，无明显现象的是________(填字母)。

a．碘化钾 B．氯酸钾

c．氯水 D．盐酸

解析：(1)Cl的质子数为17，最外层电子数为7，有3个电子层，原子结构示意图为，位于元素周期表的第三周期第ⅦA族；(2)还原性S2－>Cl－，则非金属性Cl>S，故a不选；高氯酸和硫酸为Cl元素和S元素的HCl最高价氧化物对应的水化物，由其酸性可比较非金属性，故b不选；由氯化氢和硫化氢溶液，可确定HCl酸性强，但不能利用无氧酸的酸性比较非金属性，故c选；(3)Cl2通入消石灰中反应生成氯化钙、次氯酸钙，有效成分具有强氧化性，则有效成分为Ca(ClO)2；a项中碘化钾与银离子反应生成黄色沉淀，c、d项物质中均含有Cl－，故会生成白色沉淀。

答案：(1)ⅦA　　(2)c

(3)Ca(ClO)2　b

17．(15分)A、B、D、E、F、G为短周期元素，且原子序数依次递增。A、F同主族，E、G同主族。A与其他非金属元素化合时易形成共价键，F与其他非金属元素化合时易形成离子键，且F＋与E2－的核外电子排布相同。由以上元素组成的物质BE和D2具有相同的电子数。请回答以下问题：

(1)F位于第________周期第________族。

(2)G的离子结构示意图为________。

(3)用电子式表示D2的形成过程：________________________。

(4)由A、E、F三种元素形成的化合物的化学式为________，含有的化学键有________(填化学键类型)，属于________化合物。

(5)B的最高化合价是________，由A、B组成的BA4型化合物的结构式是________。

解析：A、F同主族，且A与其他非金属元素化合时易形成共价键，F与其他非金属元素化合时易形成离子键，则为第ⅠA族元素，且A为氢元素，F为钠元素。F＋与E2－核外电子排布相同，故E为氧元素，因E(氧)、G同主族，故G为硫元素B、D两元素位于氢和氧之间，且BE与D2具有相同的电子数，则B为碳元素，D为氮元素。

(1)根据以上分析，F为钠元素，位于第三周期第ⅠA族；(2)G为硫元素，离子结

构示意图为；(3)D为氮元素，用电子式表示N2的形成过程为

；(4)A为氢元素，E为氧元素，F为钠元素，三种元素可以形成氢氧化

钠，化学式为NaOH，含有离子键和共价键；(5)B为碳元素，最高化合价为＋4，A为氢元素，即碳与氢形成的BA4型化合物为甲烷，其结构式为。

答案：(1)三　ⅠA　(2)　(3) 　(4)NaOH　离子键和共价键　离子　(5)＋4　

18．(14分)结合元素周期表，回答下列问题：

(1)在元素周期表中全部是金属元素的区域为____(填标号)。

a．A B．B

c．C D．D

(2)有人认为形成化合物最多的元素不是第ⅣA族的碳元素，而是另一种短周期元素，请根据学过的化学知识判断这一元素是________(填元素符号)。

(3)①和②元素形成的两种常见化合物的化学式分别为____________、____________，它们都是__________________(填“共价化合物”或“离子化合物”)。

(4)现有甲、乙两种短周期元素，室温下，甲元素的单质在冷的浓硫酸或空气中表面都会生成致密的氧化膜，乙元素原子核外M层与K层上的电子数相等。

①将甲、乙两元素的元素符号填写在上面元素周期表中对应的位置。

②甲、乙两元素中，金属性较强的是________(填元素名称)，可以验证该结论的实验有________(填标号)。

a．将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中

b．将这两种元素的单质粉末分别和相同浓度的盐酸反应

c．将这两种元素的单质粉末分别和热水作用，并滴入酚酞溶液

d．比较这两种元素的气态氢化物的稳定性

解析：(1)A区为金属元素、非金属元素共同存在的区域；B区元素为过渡元素，全部为金属元素；C区为金属元素、非金属元素共同存在的区域；D区元素为0族元素(或稀有气体元素)。(2)碳、氢两元素均可形成无机物、有机物，且碳、氢是形成有机物的主要元素，但是在无机物中，碳形成的化合物没有氢形成的化合物多。(4)根据题意可知，甲为Al元素，乙为Mg元素；同周期元素随原子序数的递增，金属性逐渐减弱，故Mg的金属性较强，验证该结论的依据是金属性较强的元素的单质更容易与H2O或酸反应放出H2。

答案：(1)b　(2)H　(3)Na2O　Na2O2　离子化合物　(4)①见下表　②镁　bc

19．(16分)1869年，俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学发展史上的重要里程碑之一。元素周期表与元素周期律在化学学习研究中有很重要的作用。

(1)下表是元素周期表的一部分。

ⅰ.元素④的过氧化物的电子式为________，其最高价氧化物对应的水化物含有的化学键类型为________________，⑩元素最高价氧化物对应的水化物的化学式是________________。

ⅱ.元素①、②、③的简单氢化物的稳定性最强的是________(用化学式表示，下同)，②、⑧简单氢化物熔点高的是________，④、⑤最高价氧化物对应的水化物碱性更强的是________，④、⑤、⑧、⑨的简单离子半径由大到小的顺序________。

(2)最近，德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。已知铷是37号元素，相对原子质量是85。

ⅰ.铷在元素周期表中的位置________。

ⅱ.下列关于铷的说法中不正确的是________(填字母)。

a．与水反应比钠更剧烈

b．Rb2O在空气中易吸收水和二氧化碳

c．Rb2O2与水能剧烈反应并释放出O2

d．单质具有很强的氧化性

e．RbOH的碱性比同浓度的NaOH弱

解析：(1)ⅰ.元素④位于元素周期表的第三周期第ⅠA族，该元素为Na元素，Na的过氧化物是过氧化钠，过氧化钠的电子式为；其最高价氧化物对应的水化物是NaOH，钠离子和氢氧根离子之间为离子键，O原子和H原子之间为共价键，含有的化学键类型为离子键和共价键；元素⑩位于元素周期表的第四周期第ⅦA族，为Br元素，Br元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式是HBrO4。ⅱ.据表可知，元素①、②、③分别为N、O、F，非金属性：N＜O＜F，元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，则简单氢化物的稳定性最强的是HF；②、⑧分别为O、S元素，因水分子间含有氢键，所以简单氢化物熔点高的是H2O，④、⑤分别为Na、Al元素，金属性：Na＞Al，金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物碱性越强，则最高价氧化物对应的水化物碱性更强的是NaOH；④、⑤、⑧、⑨分别是Na、Al、S、Cl元素，电子层数越多，离子半径越大，核外电子排布相同时，原子序数越大，离子半径越小，四种元素的简单离子半径由大到小的顺序：S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋；(2)ⅰ.铷是37号元素，位于元素周期表的第五周期第ⅠA族；ⅱ.同一主族从上到下，元素的金属性逐渐增强，铷的金属性强于钠，所以与水反应时比钠更剧烈，a正确；同一主族的元素及其化合物具有相似性，Na2O在空气中易与水、二氧化碳发生反应，所以Rb2O在空气中也易与水、二氧化碳发生反应，b正确；类似于Na2O2，Rb2O2也能与水剧烈反应并释放出O2，c正确；Rb的金属性强于Na，所以Rb单质具有很强的还原性，d错误；Rb的金属性强于Na，金属性越强，最高价氧化物对应的水化物碱性越强，RbOH的碱性比同浓度的NaOH强，e错误。

答案：(1)ⅰ.　离子键和共价键　HBrO4　ⅱ.HF　H2O　NaOH　S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋　(2)ⅰ.第五周期第ⅠA族　ⅱ.de