2021年新教材高中化学第四章物质结构元素周期律双基训练金卷word版含解析

第四章
物质结构
元素周期律
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量：H
1
C
12
N
14
O
16
Na
23
S
32
Cl
35.5
K
39
一、选择题（每小题2分，共20分）
1．是重要的核工业原料，下列有关的说法中正确的是
A．原子核中含有92个中子
B．原子核外有143个电子
C．与互为同位素
D．与互为同素异形体
2．如果n为第ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为(n+1)的元素可能位于
A．ⅢA或ⅢB
B．ⅣA
C．ⅠB
D．ⅠA
3．元素周期表中某区域的一些元素多用于制造半导体材料，他们是
A．左下方区域的金属元素
B．金属元素和非金属元素分界线附近的元素
C．右上方区域的非金属元素
D．稀有气体元素
4．下列对卤素的说法不符合递变规律的是
A．F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱
C．F?、Cl?、Br?、I?的还原性逐渐增强
D．卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序颜色变浅，密度增大
5．下列每组物质中含有的化学键类型相同的是
A．NaCl、HCl、H2O、NaOH
B．Cl2、Na2S、HCl、SO2
C．HBr、CO2、H2O、CS2
D．Na2O2、H2O2、H2O、O3
6．运用元素周期律分析下面的推断，其中不正确的是
A．锂(Li)与水反应比钠与水反应剧烈
B．砹(At)为有色固体，AgAt难溶于水也不溶于稀硝酸
C．在氧气中，铷(Rb)的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂
D．HBrO4的酸性比HIO4的酸性强
7．下列叙述中，正确的是
A．在多电子的原子里，能量高的电子通常在离核近的区域内活动
B．核外电子总是先排在能量低的电子层上，例如只有排满了L层后才排M层
C．两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同
D．微粒的最外层只能是8个电子才稳定
8．元素A的阳离子aAm+与元素B的阴离子bBn－具有相同的电子层结构。以下关于A、B元素性质的比较中正确的是
①原子序数：A>B　②离子半径：aAm+B　⑤A的最高化合价与B的最低化合价的绝对值相等　⑥b＝a+m－n
A．②③④
B．②⑤⑥
C．④⑤⑥
D．①②④
9．下列事实不能作为实验判断依据的是
A．钠和镁分别与冷水反应，判断金属活动性强弱
B．铁投入CuSO4溶液中，能置换出铜，钠投入CuSO4溶液中不能置换出铜，判断钠与铁的金属活动性强弱
C．酸性H2CO3>H2SiO3，判断碳与硅的非金属活动性强弱
D．Br2与I2分别与足量的H2反应的难易，判断溴与碘的非金属活动性强弱
10．五种短周期元素X、Y、Z、M、W的原子序数与其常见化合价的关系如图所示，下列关系不正确的是
A．元素X可能为锂
B．原子半径大小：r(M)>r(W)
C．X2W中各原子均达到8电子稳定结构
D．元素气态氢化物的稳定性：Y>M
不定项选择题（共5小题，每小题4分）
11．核素2H、15N、18O、34S常被用作陆地生态分析研究。下列说法正确的是
A．16O和18O是同位素
B．H2O的摩尔质量为20
C．34S和15N核内的中子数相差9
D．2H+核外电子数为0
12．目前人类已发现的非金属元素除稀有气体元素外，共有16种，下列对这16种非金属元素的相关判断
①都是主族元素，最外层电子数都大于4；②单质在反应中都只能作氧化剂；③氢化物常温下都是气态，所以又都叫气态氢化物；④氧化物常温下都可以与水反应生成酸。
A．只有①②正确
B．只有①③正确
C．只有③④正确
D．①②③④均不正确
13．下列说法正确的是
A．MgCl2的形成过程可表示为×Mg×+2·―→Mg2+[]－[]－
B．H2O分子的结构式可表示为H—O—H
C．NaOH是离子化合物，所以不含共价键
D．Na2S的电子式为Na+[]2－Na+
14．下列有关物质性质的比较正确的是
①同主族元素的单质从上到下，氧化性逐渐减弱，熔点逐渐升高
②元素的非金属性越强，气态氢化物的热稳定性越弱
③单质与水反应的剧烈程度：F2＞Cl2＞Br2＞I2
④元素的非金属性越强，它的气态氢化物水溶液的酸性越强
⑤还原性：S2?＞Se2?
⑥酸性：HNO3＞H3PO4
⑦原子半径：K＞Cl＞S＞O＞F
A．①③
B．②④⑦
C．③⑥
D．⑤⑥⑦
15．1．下图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。下列说法正确的是
A．最高价氧化物对应水化物的碱性：Z＞M
B．X、N
两种元素形成的化合物属于离子化合物
C．Y、R
两种元素气态氢化物的稳定性：Y＞R
D．简单离子的半径：Z＞M＞X
17．X、Y、Z、W代表短周期的四种元素，有关它们的部分信息如下表所示：
元素
部分结构特点
部分性质
X
X的单质由双原子分子构成，分子中有14个电子
X有多种氧化物，如XO、XO2等
Y
Y原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半
Y元素能形成多种单质
Z
Z原子的最外层电子数多于4
Z元素的最高正化合价与最低负化合价的代数和等于6
W
第三周期元素的简单离子中半径最小
W的单质化学性质虽较活泼，但只需常温保存
请按要求回答下列问题(注意不能用字母X、Y、Z、W作答，请用相应的元素符号或化学式填写)：
（1）X的元素名称是_____，X的气态氢化物的电子式是___________。
（2）Z元素在周期表中的位置是第______周期，第_________族。Z和W形成的化合物属于_______化合物(填“离子”或“共价”)。
（3）X、Y、Z、W的原子半径从大到小的顺序是_________________。
（4）X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是：___________。
（5）气体分子(YX)2称为拟卤素，性质与卤素类似，请写出(YX)2与NaOH溶液反应的化学方程式：______________________________________________________________。
18．(1)请用下列10种物质的序号填空：①O2；②H2；③NH4NO3；④K2O2；⑤Ba(OH)2；⑥CH4；⑦CO2；⑧NaF；⑨NH3；⑩I2。
其中由非极性键形成的非极性分子是________；由极性键形成的非极性分子是________；既含有离子键又含有非极性键的是________；既含有离子键又含有极性键的是________。
(2)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物，已知XY2中共有38个电子。若XY2为常见元素形成的离子化合物，其化学式为________；若XY2为共价化合物，则其结构式为____________。
(3)氯化铝的物理性质非常特殊，如氯化铝的熔点为190℃(2.02×103
a)，但在180
℃就开始升华。据此判断，氯化铝是________(填“共价”或“离子”)化合物。可以证明你的判断正确的实验依据是__________________________。
19．下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
1
①
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
4
⑨
⑩
（1）已知元素⑩的一种核素，其中中子数为45，用原子符号表示该核素为______；
（2）由元素②和④形成的三核直线型分子的结构式为______；
（3）由上述元素构成的淡黄色固体化合物的电子式______，该化合物所含的化学键类型_____（填“离子键”、“极性键”或“非极性键”），若将该固体投入到含有下列离子的溶液中：NO、HCO、CO、SO、SO、Na+反应完毕后，溶液中上述离子数目几乎不变的有_____（用离子符号表示）；
（4）元素⑦、⑧、⑨其离子半径由大到小的顺序是_________，元素⑨的最高价氧化物的水化物与元素⑥的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为__________。
（5）下列事实不能说明元素⑧的非金属性比元素⑦的非金属性强的是____；
A．元素⑧的单质与⑦的氢化物的水溶液反应，溶液变浑浊
B．元素⑧的单质能将Fe氧化成三价铁，而元素⑦的单质只能将铁氧化成二价铁
C．⑦和⑧两元素的简单氢化物受热分解，后者的分解温度高
D．元素⑧的氢化物的水溶液的酸性比元素⑦的氢化物水溶液的酸性强
（6）由上表中的元素构成的A+、B+、C?、D、E五种10电子粒子，已知他们有如下转化关系：A++C?D+E↑；B++C?=2D；写出A+、B+的化学式________。
20．香花石是1958年中国地质学家发现的第一种世界新矿物，其主要成分的化学式为，回答下列问题：
(1)质子数与中子数相等的原子的符号______，的结构示意图为______。
(2)位于元素周期表第______周期______族。
(3)香花石的主要成分的组成元素中，原子半径最小的是______(填元素符号，下同)，最大的是______。
(4)的电子式为______。
(5)用电子式表示CaO2(过氧化钙)的形成过程：______。
高一上学期第四章训练卷
化学答案（一）
1.【答案】C
【解析】元素符号左上角数字表示质量数，左小角数字表示质子数，质量数-质子数=中子数。原子核中含有92个质子，92个电子，143个中子，故A、B错误；与质子数相同，中子数不同，互为同位素，C正确；答案选C。
2.【答案】A
【解析】在元素周期表中，第二、三周期中第ⅡA族与第ⅢA族元素原子序数相差1，在第四、五、六、七周期中，第ⅡA族与第ⅢB族相邻，故原子序数为(n+1)的元素位于第ⅢA或ⅢB族，A正确。
3.【答案】B
【解析】元素周期表中有金属元素和非金属元素，其中金属元素位于元素周期表的左边，左下方区域的金属元素可以用来做导体材料，故A不符合题意；在金属与非金属元素交界处的元素大多数既有金属性，又有非金属性，可用于制作半导体材料，故B符合题意；非金属元素一般位于元素周期表的右边，氢元素除外，非金属元素一般不导电，是绝缘体材料，故C不符合题意；稀有气体元素属于非金属元素，它们的性质更稳定，一般不用来做半导体材料，故D不符合题意；答案选B。
4.【答案】D
【解析】从F→I原子半径依次增大，单质氧化性逐渐减弱，则阴离子的还原性逐渐增强，氢化物的稳定性逐渐减弱，卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序颜色逐渐变深，密度也逐渐增大。
5.【答案】C
【解析】NaCl、HCl、H2O、NaOH分别含有离子键、共价键、共价键、离子键和共价键，A不符合题意；Cl2、Na2S、HCl、SO2分别含有共价键、离子键、共价键、共价键，B不符合题意；HBr、CO2、H2O、CS2均只含有共价键，C符合题意；Na2O2、H2O2、H2O、O3分别含有离子键和共价键、共价键、共价键、共价键，D不符合题意。
6.【答案】A
【解析】锂与钠是同主族元素，从上到下，金属性变强，所以钠与水反应比锂与水反应更剧烈，A项错误；答案选A。
7.【答案】B
【解析】原子核外区域能量不同，离核越近能量越低，离核越远能量越高，所以在多电子的原子里，能量高的电子通常在离核远的区域内活动，故A错误；核外电子总是先排在能量低的、离核最近的轨道电子层里，例如一般先排满了L层后才排M层，故B正确；两种微粒，若核外电子排布完全相同，其性质不一定相同，如Na+和Ne核外都有10个电子，电子排布相同，但是二者性质不同，故C错误；通常认为最外层有8个电子的结构是一种稳定结构，最外层是第一电子层时有2个电子为稳定结构，故D错误；答案选B。
8.【答案】D
【解析】元素A的阳离子aAm+与元素B的阴离子bBn?具有相同的电子层结构，A元素处于B元素相邻的下一周期，原子序数：A>B，①正确；电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径：aAm+B，③错误；根据以上分析，A元素处于B元素相邻的下一周期，所以元素所在的周期序数：A>B，④正确；m、n不一定相等，不能确定A和B的化合价关系，⑤错误；元素A的阳离子aAm+与元素B的阴离子bBn?具有相同的电子层结构，则离子核外电子数相等，a－m＝b+n，即b＝a－m－n，⑥错误。
9.【答案】B
【解析】A．可以用金属与水或酸反应的剧烈程度，来判断金属活动性强弱，A正确；B．钠投入CuSO4溶液中不能置换出铜，是因为钠太活泼，与水反应生成碱和氢气，反应产生的碱再和盐发生复分解反应，因此不能从CuSO4溶液中不能置换出铜，B错误；C．元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性就越强，所以可根据酸性H2CO3>H2SiO3，判断碳与硅的非金属活动性强弱，C正确；D．元素的非金属性越强，其单质与氢气化合越容易，故Br2与I2分别与足量的H2反应的难易，判断溴与碘的非金属活动性强弱，D正确；故合理选项是B。
10.【答案】C
【解析】X化合价为+1，其原子序数小于其它四种元素，则元素X可能为H或Li；Z的化合价为+4，Y的化合价为+5，原子序数Z＞Y，则Y为N、Z为Si元素；M的化合价为-3，则M为P元素；W的化合价为-2，其原子序数最大，则W为S元素。A．X化合价为+1，其原子序数小于其它四种元素，则元素X可能为H或Li，故A说法正确；B．同一周期原子序数越小原子半径越大，则原子半径大小：r（M）>r（W），故B说法正确；C．元素X可能为H或Li，X2W中X原子不是8电子稳定结构，故C错误；D．元素的非金属性：Y＞M，则元素气态氢化物的稳定性：YH3＞MH3，故D正确。故答案为C。
11.【答案】AD
【解析】H2O的摩尔质量为20g/mol，B错误；34S中子数为34－16＝18，15N中子数为15－7＝8，二者中子数差为18－8＝10，C错误。
12.【答案】D
【解析】①H的最外层电子数为1，B的最外层电子数为3，C和Si的最外层电子数为4，都不大于4，故①错误；②非金属较弱的非金属元素在反应中能失去电子，可作还原剂，如H、C、S等；有的单质在反应中既可作氧化剂又可作还原剂，如氯气和水的反应等，故②错误；③碳原子数大于4的烃在常温下为液态或固态，氨气为气态，N2H4常温下为液态，水、H2O2常温下为液体，故③错误；④CO、NO等氧化物为不成盐氧化物，不与水反应，二氧化硅虽然是酸性氧化物，但是不与水反应，故④错误；综上所述，以上①②③④均不正确，故D正确；故选D。
13.【答案】BD
【解析】A项，MgCl2的形成过程可表示为；B项，共价化合物的结构式中用“—”代替一对共用电子，未成键电子对不用表示，所以H2O分子的结构式可表示为H—O—H；C项，NaOH中含有H—O共价键。
14.【答案】C
【解析】①碱金属从上到下熔点降低；而卤族元素的单质从上到下，非金属性逐渐减弱，氧化性逐渐减弱；分子间作用力越来越大，所以熔点逐渐升高，错误；②非金属性越强，气态氢化物的热稳定性越强，错误；③非金属性越强，对应单质与水反应越剧烈，则单质与水反应的剧烈程度：F2＞Cl2＞Br2＞I2，正确；④非金属性越强，最高价氧化物的水化物酸性越强，而不能比较氢化物的酸性，错误；⑤非金属性S＞Se，对应离子的还原性为S2?＜Se2?，错误；⑥非金属性N＞P，最高价氧化物的水化物酸性为HNO3＞H3PO4，正确；⑦同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族自上而下原子半径逐渐增大，则原子半径：K＞S＞Cl＞O＞F，错误；结合以上分析可知，正确的只有③⑥，故答案选C。
15.【答案】AC
【解析】同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故前7种元素处于第二周期，后7种元素处于第三周期，由原子序数可以知道X为O元素，Y为F元素，Z为Na元素，M为Al元素，N为Si元素，R为Cl元素。A．同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱，金属性越强，对应的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，所以碱性强弱为：Z>M，A正确；B．X、N两种元素组成的化合物为二氧化硅，二氧化硅是由原子组成，属于共价化合物，B错误；C．气态氢化物的稳定性和非金属性有关，非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性Y＞R，Y、R
两种元素气态氢化物的稳定性：Y＞R，C正确；D．离子电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，所以简单离子的半径：M16.【答案】(3)①橙红　②紫红
(4)同主族元素从上到下，元素原子的得电子能力逐渐减弱
(5)①Cl2+2Br?=Br2+2Cl?　
Br2+2I?=I2+2Br?
②HF的稳定性比HCl的强　F2能置换出水中的氧，而Cl2不能置换出水中的氧(其他合理答案也可)
【解析】向溴化钠溶液中加入新制氯水，发生反应：Cl2+2Br?=Br2+2Cl?，证明氧化性：Cl2>Br2；再加入四氯化碳后，振荡静置，溶液分层，上层近无色，下层呈橙红色。向碘化钠溶液中加入新制溴水，发生反应：Br2+2I?=I2+2Br?，证明氧化性：Br2>I2；再加入四氯化碳后，振荡静置，溶液分层，上层近无色，下层呈紫红色。两个实验说明：同主族元素从上到下，元素原子的得电子能力逐渐减弱。
17.【答案】（1）氮
三
ⅦA
共价
Al＞Cl＞C＞N
HClO4＞HNO3＞H2CO3
(CN)2+2NaOH＝NaCN+NaCNO+H2O
【解析】X的单质由双原子分子构成，分子中有14个电子，X有多种氧化物，如XO、XO2等，因此X是N；Y原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半，Y元素能形成多种单质，则Y是C；Z原子的最外层电子数多于4，Z元素的最高正化合价与最低负化合价的代数和等于6，则Z是Cl；W第三周期元素的简单离子中半径最小，W的单质化学性质虽较活泼，但只需常温保存，因此W是Al。(1)根据以上分析可知X的元素名称是氮，X的气态氢化物是氨气，电子式是；(2)氯元素在周期表中的位置是第三周期，第ⅦA族。Z和W形成的化合物氯化铝属于共价化合物；(3)同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族自上而下原子半径逐渐增大，则X、Y、Z、W的原子半径从大到小的顺序是Al＞Cl＞C＞N；(4)非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是HClO4＞HNO3＞H2CO3；(5)气体分子(CN)2称为拟卤素，性质与卤素类似，则根据卤素单质与氢氧化钠溶液反应的方程式为(CN)2+2NaOH＝NaCN+NaCNO+H2O。
18.【答案】(1)①②⑩　⑥⑦　④　③⑤
(2)CaF2　S=C=S　
(3)共价　熔点低，易升华
【解析】(1)在题目给出的10种物质中，由非极性键形成的非极性分子是O2、H2、I2；由极性键形成的非极性分子是CH4、CO2；既有离子键又有非极性键的是K2O2；既有离子键又有极性键的是NH4NO3、Ba(OH)2。(3)氯化铝的熔点为190℃(2.02×103Pa)，在180℃就开始升华，说明微粒之间的作用力很小，则该物质是分子晶体，据此判断，氯化铝是共价化合物。
19.【答案】（1）
O=C=O
离子键、非极性键
NO
S2?＞Cl?＞K+
Al(OH)3+OH?=AlO+2H2O
D
NH、H3O+
【解析】由表格可知，①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为Na、⑥为Al、⑦为S、⑧为Cl、⑨为K、⑩为Br。(1)元素⑩为Br，Br的一种核素的中子数为45，则其质量数为35+45=80，用原子符号表示该核素为；(2)由C和O形成的三核直线型分子是CO2，C与O原子之间形成2个共用电子对，结构式为O=C=O；(3)由上述元素构成的淡黄色固体化合物是过氧化钠，过氧化钠由钠离子和过氧离子构成，电子式为，该化合物所含的化学键类型为离子键和非极性共价键，若将过氧化钠固体投入到含有NO、HCO、CO、SO、SO、Na+的溶液中，过氧化钠具有强氧化性，可将SO氧化为SO，过氧化钠与水反应生成NaOH，氢氧根离子与HCO反应生成CO，则反应完毕后，溶液中上述离子数目几乎不变的是NO；(4)元素S、Cl、K的简单离子具有相同的核外电子排布，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径由大到小的顺序是S2?＞Cl?＞K+；元素K的最高价氧化物的水化物是KOH，元素Al的最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3，二者反应生成KAlO2和水，反应的离子方程式为Al(OH)3+OH?=AlO+2H2O；(5)A．元素Cl的单质Cl2与H2S的水溶液反应，溶液变浑浊，说明发生了置换反应生成了单质S，说明Cl的非金属性比S的非金属性强，故A不选；B．Cl2能将Fe氧化成三价铁，而S只能将铁氧化成二价铁，说明Cl2的氧化性强于S，可以证明Cl的非金属性比S的非金属性强，故B不选；C．S和Cl两元素的简单氢化物受热分解，后者的分解温度高，说明HCl的稳定性强于H2S，可以证明Cl的非金属性比S的非金属性强，故C不选；D．Cl的氢化物的水溶液的酸性比S的氢化物水溶液的酸性强，HCl和H2S不是Cl和S的最高价氧化物对应的水化物，不能根据二者的酸性强弱证明Cl和S的非金属性强弱，故D选，答案选D；(6)由上表中的元素构成的A+、B+、C?、D、E五种10电子粒子，带一个单位正电荷的10电子阳离子有Na+、NH、H3O+，带一个单位负电荷的10电子阴离子有F?、OH?，10电子的分子有Ne、HF、H2O、NH3、CH4等，已知他们有如下转化关系：A++C?D+E↑；B++C?=2D，说明A+是NH，C?是OH?，二者加热条件下反应生成NH3和水，即D为H2O，则B+为H3O+，故答案为NH、H3O+。
20.【答案】（1）
三
ⅣA
F
【解析】(1)Ca的核电荷数为20，则质子数与中子数相等的Ca原子的符号为，Ca2+的结构示意图为；(2)Si的核电荷数为14，位于元素周期表第三周期ⅣA族；(3)香花石的主要成分的组成元素中Li、Be、O、F均为第二周期主族元素，核电荷数大，离子半径小，则原子半径最小的是F，Ca是第四周期主族元素，其原子半径最大；(4)OF2是共价化合物，其电子式为；(5)CaO2为离子化合物，用电子式过氧化钙的形成过程为。
2