人教版高中化学必修第一册第四章物质结构元素周期律测评含答案

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第四章测评
(时间:75分钟　满分:100分)
一、选择题:本题包括10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项最符合题意。
1.(2022辽宁抚顺高一期末)下列化学用语描述正确的是(　D　)
　　　　　 　　　　　 　　　　
A.NH4Cl的电子式:[H··N····HH··H]+Cl-
B.可用于考古断代的一种核素的符号:613C
C.18O2—的结构示意图:
D.238Pu、239Pu和241Pu互为同位素
解析NH4Cl的电子式应为[H··N····HH··H]+[··Cl······]-,A错误;可用于考古断代的一种核素的符号为 614C,B错误;18O2-的核电荷数为8,核外电子数为10,故其结构示意图为 ,C错误;238Pu、239Pu和241Pu的核电荷数相同、中子数不同,故互为同位素,D正确。
2.2021年7月20日,由中国中车承担研制,具有完全自主知识产权的高速磁浮交通系统在山东青岛成功下线。YBa2Cu8Ox(Y为钇元素)是磁浮列车中的重要超导材料,下列关于 3989Y的说法正确的是(　B　)
A.质量数是39 B.质量数是89
C.中子数是39 D.质子数是89
解析 3989Y的质子数为39,质量数为89,其中子数为89-39=50。
3.(2022辽宁营口高一期末)下列有关 613C和 614C的说法错误的是(　B　)
A.613C和 614C原子中均含有6个质子
B.613C的原子结构示意图:
C.613C和 614C互为同位素
D.613C和 614C原子的核外电子排布相同
解析 613C的质子数为6,中子数为7,其原子结构示意图为 。
4.(2022湖北武汉高一期末)中国化学会遴选了118名青年化学家作为“元素代言人”组成“中国青年化学家元素周期表”。元素Po(钋)与S同主族,由暨南大学陈填烽代言,其原子序数为84。下列说法正确的是(　C　)
A.Po位于元素周期表的第四周期
B.原子半径:Po C.210Po的中子数为126
D.PoO2只有还原性
解析元素Po(钋)与S同主族,其原子序数为84,处于第六周期第ⅥA族,A错误;同主族元素原子的电子层数越多,原子半径越大,则原子半径:Po>S,B错误;210Po的质量数为210,质子数为84,则中子数为126,C正确;PoO2中Po元素显+4价,处于中间价态,故PoO2既有还原性又有氧化性,D错误。
5.(2022河南新乡高一期末)下列事实一定能说明M、N两种短周期元素属于同一主族的是(　C　)
A.原子半径:M B.均有+3价
C.最外层电子数均为5
D.最外层均有2个电子
解析原子半径:M 6.(2022河南信阳高一期末)锑(Sb)的原子结构示意图如图所示,下列有关121Sb的说法错误的是(　C　)

A.与123Sb互为同位素
B.中子数为70
C.相对原子质量约为51
D.位于元素周期表的第五周期
解析121Sb与123Sb是Sb元素形成的两种核素,互为同位素,A正确;121Sb的质量数为121,质子数为51,其中子数为121-51=70,B正确;Sb的质子数为51,还含有中子,故其相对原子质量一定大于51,C错误;Sb的原子核外有5个电子层,最外层有5个电子,则Sb元素位于元素周期表的第五周期第ⅤA族,D正确。
7.(2022天津东丽区高一期末)下列有关原子序数为6、8、11、13的元素的表述正确的是(　C　)
①原子序数为8的元素的最高化合价为+6价
②原子序数为6的元素是4种元素中最活泼的非金属元素
③原子序数为11的元素原子核电荷数和中子数一定为11
④原子序数为13的元素位于元素周期表的第三周期第ⅢA族
A.只有①② B.只有①③
C.只有④ D.只有③④
解析原子序数为6、8、11、13的元素分别为C元素、O元素、Na元素和Al元素,O元素无+6价,①错误;四种元素中最活泼的非金属元素是O元素,②错误;Na的核电荷数为11,其中子数不一定是11,③错误;Al元素处于元素周期表的第三周期第ⅢA族,④正确。
8.(2022天津红桥区高一期末)已知P和S两种元素均位于第三周期,则(　D　)
A.原子半径:P B.元素非金属性:P>S
C.氢化物的稳定性:PH3>H2S
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:H3PO4 解析P和S两种元素均位于第三周期,原子半径:P>S,元素的非金属性:P 9.(2022湖南湘潭高一期末)黑火药爆炸时发生的反应为S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑。下列说法错误的是(　C　)
A.KNO3是含有共价键的离子化合物
B.上述元素的简单离子中,半径最大的是S2—
C.等物质的量浓度的水溶液的酸性:硝酸>硫酸
D.N、O的最简单气态氢化物分子间均能形成氢键
解析HNO3是一元酸,H2SO4是二元酸,等物质的量浓度的水溶液,硝酸中H+的浓度是硫酸的一半,C错误;氨气分子、水分子间均能形成氢键,D正确。
10.(2022湖南娄底高一期末)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍,下列说法不正确的是(　A　)

A.原子半径:W>Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W>Z
C.最简单气态氢化物的热稳定性:Y>X>W>Z
D.元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等
解析由四种元素的相对位置关系推知,X、Y处于第二周期,Z、W处于第三周期。W原子的质子数是其最外层电子数的三倍,则W是P元素,从而推知X、Y、Z分别为N元素、O元素、Si元素。原子半径:Si>P>N>O,A错误;元素的非金属性:N>P>Si,则最高价氧化物对应水化物的酸性:HNO3>H3PO4>H2SiO3,B正确;元素的非金属性:O>N>P>Si,则简单气态氢化物的热稳定性:H2O>NH3>PH3>SiH4,C正确;N和P处于第ⅤA族,最高化合价为+5价,Si处于第ⅣA族,最高化合价为+4价,D正确。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.(2022湖南湘潭高一期末)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、X、Z组成的一种化合物与蒸馏水按体积比3∶1混合后可用于杀灭新型冠状病毒,Y的一种单质在空气中含量最高。下列有关说法错误的是(　BC　)
A.简单离子的半径:Y>Z
B.简单氢化物的沸点:Y>Z>X
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>Y
D.W、Y、Z既能形成共价化合物又能形成离子化合物
解析Y的一种单质在空气中含量最高,Y为N元素;W、X、Z组成的一种化合物与蒸馏水按体积比3∶1混合后可用于杀灭新型冠状病毒,化合物为乙醇,则W、X、Z分别为H、C、O元素。简单离子半径:N3->O2-,A正确;简单氢化物的沸点:H2O>NH3>CH4,B错误;非金属性:N>C,则最高价氧化物对应水化物的酸性:HNO3>H2CO3,C错误;H、N、O能形成共价化合物(如HNO3)、离子化合物(如NH4NO3),D正确。
12.(2022湖南邵阳高一期末)W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,其原子半径和最外层电子数的关系如图所示。下列说法正确的是(　C　)

A.简单氢化物的沸点:X B.W2X2与Y2X2的化学键类型完全相同
C.简单离子半径:X>Y>Z
D.最高价氧化物对应水化物的碱性:Y 解析W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,M和X的最外层电子数均为6,根据原子半径及原子序数大小关系可知,X为O元素,M为S元素;W和Y的最外层电子数均为1,结合原子半径可知W为H元素,Y为Na元素,Z的最外层电子数为3,原子半径比Na略小、比S略大,应为第三周期的Al元素。水分子间存在氢键,其沸点高于H2S,A错误;H2O2分子存在极性共价键和非极性共价键,而Na2O2存在离子键和非极性共价键,B错误;电子层数相同时,核电荷数越大,简单离子半径越小,则简单离子半径:O2->Na+>Al3+,C正确;元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则碱性:NaOH>Al(OH)3,D错误。
13.(2022湖南衡阳高一期末)部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系如图。下列说法正确的是(　AD　)

A.仅由R与Y形成的常见化合物中只含有共价键
B.Y与Z形成的化合物中不可能含有共价键
C.非金属性:X>Y>R>W
D.原子半径:R>W>X>Y
解析由图中信息推知,X是N元素,Y是O元素,Z是Na元素,R是S元素,W是Cl元素。S与O元素形成SO2和SO3两种常见的共价化合物,只含共价键,A正确;O和Na元素形成Na2O、Na2O2,前者只含离子键,后者含有离子键和共价键,B错误;四种元素的非金属性:O>N,Cl>S,C错误;原子半径:S>Cl>N>O,D正确。
14.(2022辽宁鞍山高一期末)a、b、c、d是原子序数依次增大的四种短周期元素,其最外层电子数可用下图表示。下列说法错误的是(　C　)

A.简单离子半径:b>c
B.a、b、c的非金属性:b>a>c
C.a、b、d含氧酸的酸性:d>b>a
D.a和d、c和d形成的化合物中含有化学键的类型相同
解析短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大,最外层电子数分别为4、5、3、7,则a是C元素,b是N元素,c是Al元素,d是Cl元素。电子层结构相同的离子,核电荷数越小,离子半径越大,则简单离子半径:N3—>Al3+,A正确;根据非金属性变化规律,非金属性:N>C>Al,B正确;元素的非金属性:Cl>N>C,则最高价含氧酸的酸性:HClO4>HNO3>H2CO3,低价含氧酸则不一定,C错误;a和d、c和d形成的化合物分别为CCl4、AlCl3,都是共价化合物,都含有共价键,D正确。
15.(2022湖北十堰高一期末)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述正确的是(　BD　)

A.元素非金属性强弱的顺序为W>Y>Z
B.原子半径:X>Y>Z>W
C.W分别与X、Y、Z形成的二元化合物均只有一种
D.化合物M中W原子都满足8电子稳定结构
解析X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,则X是Na元素;W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,且化合物M中W形成2个共价键,则W处于第ⅥA族;化合物M中Y形成4个共价键,则Y处于第ⅣA族,结合原子序数的大小关系推知W是O元素,Y是Si元素,Z是Cl元素。元素的非金属性:O>Cl>Si,A错误;原子半径:Na>Si>Cl>O,B正确;O与Na、Si、Cl可形成Na2O、Na2O2、SiO2、Cl2O、ClO2等常见化合物,C错误;化合物M中W原子均满足8电子稳定结构,D正确。
三、非选择题:本题包括5小题,共50分。
16.(10分)(2022湖北部分州高一期末)153年前门捷列夫制得世界上第一张元素周期表,它反映了元素之间的内在联系,是对元素的一种很好的自然分类。下图为现代元素周期表的一部分,请回答下列问题(以下问题均用相应的化学符号表达):

(1)③④⑦⑧的简单离子半径由大到小依次为　
(2)元素①的简单气态氢化物的电子式为　　　　　　　;用电子式表示②与⑨形成18e-化合物的过程:　
(3)HSCN是弱酸,它的浓溶液与软锰矿的反应和⑧的氢化物与软锰矿的反应类似,请写出浓HSCN溶液和软锰矿在加热条件下反应的化学方程式:　 ; 
反应中断裂的化学键类型有　　　　　　、　　　　　　。 
(4)比较元素⑦⑧形成的气态氢化物的稳定性:　　　　　　>　　　　　　。 
答案(1)S2->Cl->F->Mg2+
(2)H··C····HH··H　H·+H·+·O·····+·O·····→H··O······O······H
(3)MnO2+4HSCN(浓)(SCN)2↑+Mn(SCN)2+2H2O　离子键　共价键(极性键)
(4)HCl　H2S
解析由元素在周期表中位置可知,①~⑩依次代表C、O、F、Mg、Al、Se、S、Cl、H、N元素。
(4)元素的非金属性:S 17.(10分)(2022湖南衡阳高一期末)X、Y、Z、W、R五种元素的性质或结构信息如表,根据表中的信息回答下列问题:
元素
X
Y
Z
W
R
性质
或结
构信
息
是原子半径最小的元素
常见单质为空气中含量最多的气体
是海水中质量分数最大的元素
原子核内有11个质子
原子核外有3个电子层,常见单质为气体

(1)写出元素R在元素周期表中的位置:　　　　　　　　　　　　　。 
(2)由X、Z、R三种元素形成的化合物XRZ的结构式为　　　　　　　　　　;化合物WR的电子式为　　　　　　　　　　。 
(3)Y、Z的最简单氢化物中较稳定的是　　　　　(填化学式),判断依据是　 　　　　。 
(4)写出少量X的单质在盛满R的单质的集气瓶中燃烧的现象:　　　　　　　　　　　　　,燃烧片刻后取出燃烧管,迅速将集气瓶倒扣在过量的烧碱溶液中,可能产生的现象是　　　　　　　　　　　　　,所得溶液中存在的溶质除了过量的NaOH外,还含有的是　(填化学式)。 
答案(1)第三周期第ⅦA族
(2)H—O—Cl　Na+[··Cl······]-
(3)H2O　非金属性越强,最简单氢化物越稳定
(4)发出苍白色的火焰　集气瓶内颜色消失,液面上升　NaCl、NaClO
解析X是原子半径最小的元素,则X是H元素;Y常见单质为空气中含量最多的气体,则Y是N元素;Z是海水中质量分数最大的元素,则Z是O元素;W原子核内有11个质子,则W是Na元素;R原子核外有3个电子层,常见单质为气体,则R是Cl元素。
18.(10分)(2022河南洛阳高一期末)四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W与Y同族,且Y的原子序数是W的2倍;X的原子核外电子层数是其最外层电子数的3倍。回答下列问题:
(1)W在元素周期表中的位置为　　　　　　　　　　　　　。 
(2)W、X、Y的简单离子半径由大到小的顺序为 　(用离子符号表示)。 
(3)W、X形成的两种化合物的化学式为　　　　　　　　　　　　　,其中摩尔质量较小的化合物的电子式为　　　　　　　　　　　　　,该化合物中所含有的化学键的类型为　　　　　　　　　　　。 
(4)元素Y、Z中非金属性较强的是　　　　(用元素符号表示),下列说法能说明这一事实的是　　　　(填字母)。 
a.常温时两种元素的单质状态不同
b.气态氢化物的稳定性强弱:Z>Y
c.氧化物对应水化物的酸性强弱:Z>Y
d.简单离子的还原性强弱:Y>Z
答案(1)第二周期第ⅥA族
(2)S2->O2->Na+
(3)Na2O2、Na2O　Na+[··O······]2-Na+
离子键、共价键
(4)Cl　bd
解析短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W与Y同族,且Y的原子序数是W的2倍,则W是O元素,Y是S元素;X的原子核外电子层数是其最外层电子数的3倍,则X是Na元素。短周期主族元素Z的原子序数大于Y,则Z是Cl元素。
(2)电子层数越多,离子半径越大;电子层数相同时,核电荷数越小,离子半径越大,故离子半径大小为S2->O2->Na+。
(3)Na元素和O元素形成两种化合物Na2O2、Na2O,Na2O2的摩尔质量较大,含有离子键和共价键。
(4)常温下两种元素的单质状态与非金属性无关,a错误;气态氢化物的稳定性越强,则元素的非金属性越强,b正确;最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素的非金属性越强,低价含氧酸则不一定,c错误;简单离子的还原性越强,对应元素的非金属性越弱,d正确。
19.(10分)(2022福建泉州高一期末)A、B、C、D、E、F是六种短周期元素,它们的原子序数依次增大;A元素的原子半径最小;B元素的一种单质是空气中含量最多的一种成分;D与A同主族;F元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的34;A、B、D、F这四种元素,每一种都能与C元素形成原子个数比不相同的化合物。D、E、F三种元素最高价氧化物对应的水化物两两之间皆能反应。请回答下列问题:
(1)B元素的原子结构示意图为　　　　;E元素在元素周期表中的位置是　 。 
(2)上述6种元素中,金属性最强的元素是　　(写元素名称,下同);非金属性最强的元素是　　。 
(3)A、B、C和F可组成一种化合物,其原子个数之比为5∶1∶4∶1,写出该化合物的化学式:　　　　　　　　　　　。 
(4)写出含E元素的氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:　 。 
(5)C、D、E、F四种元素的简单离子半径由大到小的顺序是　(用离子符号表示)。 
(6)由C、D两种元素形成的原子个数之比为1∶1的化合物中,所含化学键的类型有　　　　　　　　　　　。 
(7)用电子式表示D的简单氢化物的形成过程: 　。 
答案(1) 　第三周期第ⅢA族
(2)钠　氧
(3)NH4HSO4
(4)Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O
(5)S2->O2->Na+>Al3+
(6)离子键、(非极性)共价键
(7)
解析A、B、C、D、E、F是六种短周期元素,它们的原子序数依次增大;A元素的原子半径最小,则A是H元素;B元素的一种单质是空气中含量最多的一种成分,则B是N元素;D与A同主族,则D是Na元素;F元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的34,则F原子核外电子排布是2、8、6,所以F是S元素;A、B、D、F这四种元素,每一种都能与C元素形成原子个数比不相同的化合物,则C是O元素;D、E、F三种元素最高价氧化物对应的水化物两两之间皆能反应,则E是Al元素。
(1)B是N元素,原子核外电子排布是2、5,原子结构示意图为 ○+7◝2◞◝5◞;E是Al元素,原子核外电子排布是2、8、3,位于元素周期表第三周期第ⅢA族。
(2)同一周期元素,从左到右,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强;同一主族元素,从上到下,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,所以在上述元素中金属性最强的元素是钠元素;非金属性最强的元素是氧元素。
(3)A是H元素,B是N元素,C是O元素,F是S元素,由这四种元素组成的原子个数之比为5∶1∶4∶1的化合物的化学式为NH4HSO4。
(6)C是O元素,D是Na元素,二者形成的原子个数之比为1∶1的化合物是Na2O2,该物质是离子化合物,Na+与O22-以离子键结合,在阴离子O22-中2个O原子之间以非极性共价键结合,故Na2O2中所含化学键的类型有离子键和非极性共价键。
(7)D是Na元素,是活泼的金属元素,与H元素形成离子化合物NaH,用电子式表示NaH的形成过程为。
20.(10分)(2022辽宁大连高一期末)已知a、b、c、d、e、f均为短周期主族元素,且它们的原子序数依次增大。a、b在元素周期表中处于相邻的位置,b和e同主族,c在同周期主族元素中原子半径最大,a、d的最外层电子数之和等于d的次外层电子数,e的最外层电子数是电子层数的2倍。请回答下列问题:
(1)f在元素周期表中的位置是　　　　　　　　　　　。 
(2)a、e、f的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是　　　　　　　　　　　(填化学式)。 
(3)a的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物反应,生成的化合物中所含的化学键类型有　　　　　　　　　　　。 
(4)加热条件下,b的单质与c的单质反应的生成物的电子式为　　　　　　　　　　。 
(5)d、f组成的化合物为M,c的最高价氧化物对应的水化物为N,M的溶液与足量N的溶液反应的离子方程式为　　　　　　　　　　。 
(6)b、e组成的离子e2b82-具有强氧化性,向含e2b82-的盐溶液中滴入MnSO4溶液,混合溶液会变紫红色。写出反应的离子方程式:　 　　　　　　　　　。 
答案(1)第三周期第ⅦA族
(2)HClO4
(3)离子键、(极性)共价键
(4)Na+[··O······O······]2-Na+
(5)Al3++4OH-AlO2-+2H2O
(6)5S2O82-+2Mn2++8H2O2MnO4-+10SO42-+16H+
解析e的最外层电子数是电子层数的2倍,e为C元素或S元素,但b和e是同主族的短周期元素,且b的原子序数比e小,因此e为S元素,b为O元素;a、b在元素周期表中处于相邻的位置,a的原子序数比b小,则a为N元素;c在同周期主族元素中原子半径最大,且原子序数比b大、比e小,则c为Na元素;a、d的最外层电子数之和等于d的次外层电子数,则d为Al元素;而f为原子序数比e大的短周期主族元素,f为Cl元素。
(2)非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,N、S、Cl中氯元素的非金属性最强,因此最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4。
(6)e2b82-(S2O82-)有强氧化性,二价锰离子有还原性,两者发生氧化还原反应生成高锰酸根离子,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为5S2O82-+2Mn2++8H2O2MnO4-+10SO42-+16H+。