高中第1章 原子结构 元素周期律本章综合与测试同步练习题

这是一份高中第1章 原子结构 元素周期律本章综合与测试同步练习题，共13页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

章末综合测评(一)
(时间：90分钟　满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分；每小题只有一个选项符合题意)
1．1919年，科学家第一次实现了人类多年的梦想——人工转变元素。核反应如下：1N＋He→1O＋H，下列叙述正确的是(　　)
A．1O原子核内有9个质子
B.H原子核内有1个中子
C．O2和O3互为同位素
D．通常情况下，He和N2化学性质都很稳定
解析　1O原子核内质子数是8，A错误；H原子核内中子数是1－1＝0，B错误；O2和O3互为同素异形体，C错误；通常情况下，He与N2化学性质都很稳定，D正确。
答案　D
2．重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是(　　)
A．H2O与D2O互称同素异形体
B．1H与D互称同位素
C．氘(D)原子核外有1个电子
D．1HO与DO的相对分子质量相同
解析　同素异形体必须是单质，A项错误；1H与D质子数相同，中子数不同，互称同位素，B项正确；氘(D)原子核内有一个质子，核外有1个电子，C项正确；1HO与DO的相对分子质量都是20，D项正确。
答案　A
3．下列关于硅酸及其盐的叙述不正确的是(　　)
A．硅酸是一种弱酸，可由其酸性氧化物SiO2与水化合而制得
B．硅酸盐是构成地壳中岩石的主要成分，黏土的主要成分是硅酸盐
C．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，具有黏合性
D．高岭石的化学式为Al2Si2O5(OH)4，可以表示为Al2O3·2SiO2·2H2O
解析　SiO2与水不反应，A项错误。
答案　A
4．下列说法不正确的是(　　)
A．I的原子半径大于Br，HI比HBr的热稳定性强
B．P的非金属性强于Si，H3PO4比H2SiO3的酸性强
C．原子半径：Na＞Mg
D．同主族元素的简单阴离子还原性从上到下依次增强
解析　非金属性Br>I，则HBr比HI的热稳定性强，A项不正确；非金属性P>Si，则H3PO4比H2SiO3的酸性强，B项正确；同周期从左到右，元素原子半径逐渐减小，Na、Mg同周期且Na位于左侧，所以原子半径：Na＞Mg，C项正确；同主族元素的简单阴离子的离子半径从上到下依次增大，其还原性从上到下依次增强，如还原性F－ 答案　A
5．已知均为短周期元素形成的简单离子，aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是 (　　)
A．原子半径：A>B>C>D
B．原子序数：d>c>b>a
C．离子半径：C>D>B>A
D．单质还原性：A>B>D>C
解析　aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都是短周期元素，其原子序数不会超过18，因而它们都是主族元素。由于它们的电子层结构相同，因而C、D位于A、B的上一周期，为非金属元素且原子序数d>c，A、B为金属元素，原子序数a>b，因而四种元素的原子序数为a>b>d>c，B错；A、B由于在C、D的下一周期，又是原子半径较大的金属元素，因而A、B的原子半径肯定比C、D的原子半径大，由同周期元素原子半径的递变规律知，r(B)>r(A)>r(C)>r(D)，A错；电子层相同的离子，核电荷数越大，半径越小，故离子半径由大到小为C>D>B>A，故C对；单质中同周期的A、B为金属，A原子序数大于B，故还原性应为B>A，另一周期的C、D为非金属元素，C的原子序数小于D，C的还原性应大于D，D错。
答案　C
6．有下列结论：①微粒半径：S2－＞Cl＞S＞F；②氢化物的稳定性：HF＞HCl＞H2S＞H2Se；③离子的还原性：S2－＞Cl－＞Br－＞I－；④氧化性：Cl2＞S＞Se＞Te；⑤酸性：H2SO4＞HClO4＞H2SeO4；⑥非金属性：F＞Cl＞S＞Se。其中正确的是(　　)
A．②④⑥ B．①③④
C．只有① D．只有⑥
解析　微粒半径：S2－＞S＞Cl＞F，①错；得电子能力：F＞Cl＞S＞Se，②对、⑥对；元素非金属性：Cl＞Br＞I＞S，则离子的还原性：S2－＞I－＞Br－＞Cl－，③错；由得电子能力：Cl＞S＞Se知，酸性：HClO4＞H2SO4＞H2SeO4，⑤错；综合分析，②④⑥对，故选A。
答案　A
7．下列说法中，正确的是(　　)
A．CO2和SiO2都是由相应的分子构成的
B．CO2、SiO2都是酸性氧化物，不与任何酸反应
C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和CaO反应
D．CO2、SiO2分别是H2CO3、H2SiO3的酸酐，因而均可与水反应生成相应的酸
解析　SiO2直接由硅原子、氧原子构成，CO2是由CO2分子构成，A错；SiO2能与氢氟酸反应，B错；CO2、SiO2与CaO反应分别生成CaCO3和CaSiO3，C对；SiO2不溶于水，不能与水反应生成H2SiO3，D错。
答案　C
8．X、Y为短周期元素，X位于ⅠA族，X与Y可形成化合物X2Y，下列说法正确的是 (　　)
A．X的原子半径一定大于Y的原子半径
B．X与Y的简单离子不可能具有相同的电子层结构
C．两元素形成的所有化合物中，原子个数比不可能为1∶1
D．X2Y可能是离子化合物，也可能是共价化合物
解析　若为H2O时，O原子半径大于H原子半径，A错；若为Na2O，则X，Y的简单离子具有相同的电子层结构，B错；两者可以形成H2O2或Na2O2等，C错；H2O、H2S属于共价化合物，Na2O、Na2S属于离子化合物，D正确。
答案　D
9.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如图所示，若W原子最外层电子数是其内层电子总数的。下列说法中，正确的是(　　)

A．X只有一种氧化物
B．气态氢化物的稳定性Z＞W
C．原子半径由大到小排列顺序Z＞Y＞X
D．元素X是自然界中形成化合物种类最多的元素
解析　根据W原子的核外电子排布，W应为S，Z为P，Y为N，X为C。A项，碳可形成CO、CO2；B项，稳定性PH3＜H2S；C项，原子半径Z＞X＞Y。
答案　D
10．如表为元素周期表前四周期的一部分，下列关于R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是(　　)

A．常温、常压下五种元素的单质中Z单质的沸点最高
B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C．W的气态氢化物的稳定性比X的气态氢化物的稳定性强
D．Y元素的非金属性比W元素的非金属性强
解析　由元素周期表的结构可知X为氮，W为磷，Y为硫，Z为溴，R为氩。常温、常压下，磷、硫为固态而溴为液态，A项错误；溴的阴离子有四个电子层，B项错误；N元素的非金属性比P元素强，故NH3的稳定性强于PH3，C项错误；同周期元素，从左向右非金属性依次增强(稀有气体除外)，故Y元素的非金属性比W元素的非金属性强，D项正确。
答案　D
11．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Y原子的最外层只有2个电子，Z单质可制成半导体材料，W与X位于同一主族。下列叙述不正确的是(　　)
A．元素X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
B．元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱
C．化合物YX、ZX2、WX3不都是酸性氧化物
D．原子半径的大小顺序：rY>rZ>rW>rX
解析　X原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，可确定X为氧，Z单质为半导体材料，Z为硅。短周期元素中，X、Y、Z、W原子序数递增，Y最外层只有两个电子，Y为镁，W与X同族，W为硫。
A正确，同主族自上而下元素气态氢化物的稳定性减弱，即H2O>H2S；B不正确，同周期从左到右元素最高价氧化物水化物的酸性增强，即H2SO4>H2SiO3；C正确，YX(MgO)为碱性氧化物，ZX2(SiO2)、WX3(SO3)为酸性氧化物；D正确，X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如下表：






…

…
X
Y
…
Z
…
W
同周期元素原子半径从左到右逐渐减小，同主族自上而下逐渐增大，即rY(Mg)>rZ(Si)>rW(S)>rX(O)。
答案　B
12．影片《阿凡达》中出现了一艘开往潘多拉星球的宇宙飞船。如图是元素周期表中的一部分，表中所列字母分别表示一种元素(选项中的物质都是由图中的元素组成)。根据以上信息，下列说法正确的是(　　)

A．e和f组成的化合物可吸收宇航员在宇宙飞船活动舱内产生的由d和f组成的气体
B．活动舱内还要营造一种适合宇航员生存的人工生态环境，即充入a和f的常见单质
C．c和f以原子个数之比为1∶1组成的化合物可用作宇航员所需f单质的来源
D．若潘多拉星球上存在3b，地球上此元素主要以4b形式存在，3b比4b少一个质子
解析　NO或NO2不可能出现在宇宙飞船的活动舱中，且通常条件下，CO2与之不反应，A错误；活动舱内一般充入N2和O2，模拟空气组成，B错误；Na2O2可作为制备O2的原料 ，C正确；3He与4He互为同位素，其质子数相等，D错误。
答案　C
13．a、b、c、d是四种短周期元素，a、b、d同周期，c、d同主族，a的原子结构示意图为：，b与c形成的化合物的化学式为b3c，且b、c离子有相同的电子层结构。下列比较中，正确的是(　　)
A．原子序数：a>b>c
B．元素的非金属性：d>a>c
C．原子半径：c>a>d
D．最高价含氧酸的酸性：d>c>a
解析　由原子核外电子排布规律知，a的原子结构示意图中x＝2，则a为Si；由b、c形成的化合物的化学式及a、b、d位于同周期，c、d同主族，b、c离子有相同的电子层结构，故b为Na，c为N，d为P，则四种元素在周期表中的位置为。结合元素周期律知，A正确。
答案　A
14．A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子，B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5，则A和B形成的化合物的化学式为(　　)
A．A2B3 B．BA2
C．AB4 D．B3A2
解析　B原子电子总数比A多5，L层比A多3，说明B的M层上有2个电子，故L层上有8个电子，A的L层上有5个电子，A为N，B为Mg，形成的化合物为Mg3N2。
答案　D
15．X、Y、Z均为短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2－和Z－，Y＋和Z－具有相同的电子层结构。下列说法正确的是(　　)
A．原子最外层电子数：X>Y>Z
B．原子半径：X>Y>Z
C．离子半径：X2－>Y＋>Z－
D．原子序数：X>Y>Z
解析　短周期元素X、Z的最低价离子分别为X2－和Z－，说明X和Z分别位于ⅥA族和ⅦA族，短周期元素Y＋和Z－具有相同的电子层结构，说明Y位于ⅠA族，且Y和Z分别位于第3周期和第2周期，则Y是Na，Z是F , X、Y处于同一周期，所以X是S。X、Y、Z在元素周期表中的相对位置表示为

……

Z(F)
Y(Na)
……
X(S)

A项不正确，原子最外层电子数从左到右依次增加，所以原子最外层电子数Z(F)＞X(S)＞Y(Na)；B项不正确，同周期从左到右原子半径减小，故原子半径r(Na)＞r(S)＞r(Cl)，同主族从上到下，原子半径增大，故原子半径r(Cl)＞r(F)，所以原子半径r(Na)＞r(S)＞r(F)；C项不正确，Y＋(Na＋)和Z－(F－)具有相同的电子层结构，电子层结构相同的离子，核电荷数越多，离子半径越小，故离子半径r(F－)＞r(Na＋)，由于S2－与Cl－电子层结构相同，所以离子半径r(X2－或S2－)＞r(Cl－)，由于Cl－比Z－(F－)多一个电子层，所以离子半径r(Cl－)＞r(Z－或F－)，因此离子半径r(X2－或S2－)＞r(Z－或F－)＞r(Y＋或Na＋)；D项正确，X、Y、Z分别为S、Na、F，则原子序数：X(S)>Y(Na)>Z(F)。
答案　D
16．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．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　短周期元素W原子的质子数是其最外层电子数的三倍，则W是P元素，根据元素在周期表中的位置关系可确定：X是N元素，Y是O元素，Z是Si元素。同一周期从左到右元素原子半径减小，同一主族从上到下元素原子半径增大，故原子半径Z>W>X>Y，A项不正确；元素的非金属性X>W>Z，所以它们的最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>Z，元素的氢化物的稳定性Y>X>W>Z，B项、C项正确；主族元素的最高化合价一般等于该元素原子的最外层电子数，X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等，D项正确。
答案　A
二、非选择题(本题共5个小题，共52分)
17．(8分)请在下列问题的横线上填上合适的短周期元素符号：
(1)某元素原子核外最外层电子数是内层电子总数的2倍，该元素可能是________。
(2)某元素原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍，该元素可能是________。
(3)某元素原子核外最外层电子数是内层电子总数的1/2，该元素可能是________。
(4)某元素原子核外最外层电子数是次外层电子数的1/2，该元素可能是________。
解析　本题可用假设法求解，当核外只有一个电子层时是均不能满足题意的，当核外有2个电子层时(1)和(2)中只有C满足题意，(3)和(4)中只有Li满足题意，当核外有3个电子层时(3)和(4)中分别有P和Si两种元素满足题意。
答案　(1)C　(2)C
(3)Li或P　(4)Li或Si
18.(6分)X、Y、Z、W是核外均含有10个电子的分子或离子，均由原子序数小于10的元素组成，X有5个原子核。通常状况下，W为无色液体。已知：X＋YZ＋W。
(1)写出以上反应的离子方程式：________________________________________
______________________________________________________________。
(2)Z也可以与W反应，写出反应的化学方程式：_________________________
__________________________________________________________，
反应后的溶液呈________(填“酸”或“碱”)性。
解析　题意告知X、Y、Z、W均由Ne之前的元素形成，则有CH4、NH3、H2O、HF、NH、OH－、F－等。W是H2O，X是CH4或NH；根据反应式可确定X为NH、Y为OH－、Z为NH3，则(1)反应的离子方程式为NH＋OH－NH3↑＋H2O。(2)Z与W反应：NH3＋H2ONH3·H2O，NH3·H2O电离显碱性。
答案　(1)NH＋OH－NH3↑＋H2O
(2)NH3＋H2ONH3·H2O　碱
19．(12分)某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。
Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1 mol 分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：________与盐酸反应最剧烈；________与盐酸反应的速度最慢；________与盐酸反应产生的气体最多。
(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为_________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O，从而验证NaOH碱性强于NH3·H2O，继而可以验证Na的金属性强于N，你认为此设计是否合理？并说明理由：_____________________________________________________________。
Ⅱ.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。

(4)仪器B的名称为__________，干燥管D的作用为________。
(5)若要证明非金属性：Cl＞I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到C中溶液____________(填现象)，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用________溶液吸收尾气。
(6)若要证明非金属性：C＞Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液，观察到C中溶液____________________(填现象)，即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C中干扰试验，应在两装置间添加装有________溶液的洗气瓶除去。
解析　(5)本实验利用KMnO4与浓盐酸反应制备氯气，然后让氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应，根据溶液颜色的变化来比较氯和碘非金属性强弱。过量的氯气会逸散到空气中，污染环境，应用碱液吸收。(6)利用强酸制弱酸的原理比较硅和碳的非金属性强弱，二氧化碳中有杂质氯化氢气体存在，不能说明是二氧化碳与Na2SiO3反应生成白色沉淀，故应先用饱和NaHCO3溶液除去氯化氢气体。
答案　(1)钾　铝　铝
(2)S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－
(3)不合理，因为NH3·H2O不是N元素对应的最高价氧化物的水化物
(4)锥形瓶　防止倒吸　(5)变蓝　NaOH
(6)有白色沉淀生成　饱和NaHCO3
20．(12分)现有部分元素的性质与原子(或分子)结构如表所示：
元素编号
元素性质与原子(或分子)结构
T
最外层电子数是次外层电子数的3倍
X
常温下单质分子为双原子分子，分子中含有3对共用电子对
Y
M层比K层少1个电子
Z
第三周期元素的金属离子中半径最小
(1)画出元素T的原子结构示意图________。
(2)元素Y与元素Z相比，金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是________(填字母)。
a．Y单质的熔点比Z单质低
b．Y的化合价比Z低
c．Y单质与水反应比Z单质剧烈
d．Y最高价氧化物对应的水化物的碱性比Z的强
(3)T、X、Y、Z中有两种元素能形成既有离子键又有非极性共价键的化合物，写出该化合物的电子式________________________________________________。
(4)元素T和氢元素以原子个数比为1∶1化合形成化合物Q，元素X与氢元素以原子个数比1∶2化合形成常用于火箭燃料的化合物W，Q与W发生氧化还原反应，生成X单质和T的另一种氢化物，写出该反应的化学方程式：_________________________________________________________。
解析　由表中信息可知：T为氧元素，X为氮元素，Y为钠元素，Z为铝元素。Na比Al金属性强，相关的实验事实为：与水反应Na比Al剧烈；最高价氧化物对应的水化物的碱性NaOH比Al(OH)3强。上述元素中，由其中两种元素形成的既含有离子键又含有非极性共价键的物质是Na2O2。氧与氢形成的原子个数比为1∶1的化合物Q是H2O2，氮与氢形成的原子个数比为1∶2的化合物W是N2H4，两者反应可生成N2和H2O。
答案　(1)　(2)Na　cd
(3)
(4)N2H4＋2H2O2===N2＋4H2O
21．(14分)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元素的原子是半径最小的原子；B元素的最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物反应生成一种盐X；D与A同主族，且与F同周期；F元素的最外层电子数是其次外层电子数的3/4倍，A、B、D、F这四种元素，每一种与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物。D、E、F三种元素最高价氧化物对应的水化物之间两两皆能反应。请回答下列问题：
(1)B元素的原子结构示意图是________；D元素在周期表中的位置是第________周期________族。
(2)A、B、C和F可组成一种化合物，其原子个数之比为8∶2∶4∶1。写出该化合物的名称及化学式：__________________________________________
_________________________________________________________。
(3)写出E2C3分别与盐酸和氢氧化钠溶液反应的离子方程式：_________________________________________________、
___________________________________________________________。
(4)A、C、D、F四种元素可以形成两种酸式盐(均由四种元素组成)，这两种酸式盐相互反应的离子方程式为________________________________
______________________________________________________。
(5)A、C、F间可形成甲、乙两种微粒，它们均为－1价双原子阴离子，且甲有18个电子，乙有10个电子，则甲与乙反应的离子方程式为_____________________________________________________________。
(6)向含有a mol E的氯化物的溶液中加入含b mol D的最高价氧化物对应水化物的溶液，生成沉淀的物质的量不可能为________(填序号)。
①a mol　②b mol　③a/3 mol　④b/3 mol　⑤0　⑥(4a－b)mol
解析　由A元素的原子半径最小可知A为H、利用题干中B元素的描述可知元素B为N、物质X是NH4NO3；元素D与H同主族可知元素D为Na；元素F的最外层电子数为×8＝6，故元素F为S；再利用元素C可分别与H、N、Na、S形成原子个数比不同的若干种化合物可推知元素C为O；最后利用“Na、S与元素E的最高价氧化物对应水化物之间两两都能反应”可知元素E为Al。(1)N核外有两个电子层、最外层电子数为5，由此可得其原子结构示意图；Na的核电荷数为11，位于元素周期表第3周期第ⅠA族。(2)由H、N、O、S按原子个数比8∶2∶4∶1组成的化合物是硫酸铵，即(NH4)2SO4。(3)E2C3即Al2O3，Al2O3与盐酸反应得到氯化铝与水、与NaOH溶液反应得到四羟基合铝酸钠，由此可写出反应的离子方程式。(4)分别由H、O、Na、S四种元素形成可反应的酸式盐为硫酸氢钠和亚硫酸氢钠，两盐溶液反应的离子方程式为H＋＋HSO===SO2↑＋H2O。(5)由H、O、S形成18、10电子的双原子－1价阴离子分别为HS－、OH－，二者反应的离子方程式为HS－＋OH－===S2－＋H2O。(6)含a mol AlCl3的溶液与含b mol NaOH的溶液混合，若b＝3a，生成沉淀的物质的量为a mol或b/3 mol；若b＜3a，生成沉淀的物质的量为b/3 mol(其中当b＝a时，生成沉淀的物质的量为a/3 mol)；若b≥4a，生成沉淀的物质的量为0 mol；若3a＜b＜4a，生成沉淀的物质的量为(4a－b)mol，故沉淀的物质的量一定不会是b mol。
答案　(1)　3　ⅠA
(2)硫酸铵、(NH4)2SO4
(3)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－
(4)H＋＋HSO===H2O＋SO2↑
(5)OH－＋HS－===H2O＋S2－
(6)②