2021-2022学年人教版（2019）高中化学必修第一册 第四章《物质结构 元素周期律》测试卷（含解析）

第四章《物质结构
元素周期律》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.易与X反应，形成离子化合物的是(　　)
A．Y
B．Z
C．L
D．9M
2.下列事实不能用于判断金属性强弱的是(　　)
A．
金属单质间发生的置换反应
B．
1
mol金属单质在反应中失去电子的多少
C．
金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
D．
金属元素的单质与水或酸反应置换出氢气的难易程度
3.已知R2＋核内共有N个中子，R的质量数为A，确定mg
R2＋中含有电子的物质的量为(　　)
A．mol
B．mol
C．mol
D．mol
4.下列物质的分子中，不含有非极性键的是(　　)
A．
CO2
B．
H2O2
C．
Na2O2
D．
Cl2
5.下列说法中正确的是(　　)
A．
元素性质的周期性变化是指原子半径、元素的主要化合价及金属性和非金属性的周期性变化
B．
元素的最高正化合价等于元素原子核外电子数
C．
从Li→F，Na→Cl，元素的最高化合价均呈现从＋1价→＋7价的变化
D．
电子层数相同的原子核外电子排布，其最外层电子数均从1个到8个呈现周期性变化
6.含有极性键且分子中各原子都满足8电子稳定结构的化合物是(　　)
A．
CH4
B．
NaCl
C．
CO2
D．
N2
7.某短周期元素原子最外层只有2个电子，则该元素(　　)
A．
一定是第ⅡA族元素
B．
一定是金属元素
C．
一定在化合物中呈＋2价
D．
可能是金属元素，也可能是非金属元素
8.下列化合物中，只含有共价键的是(　　)
A．
NH4Cl
B．
NaCl
C．
C2H5OH
D．
K2CO3
9.下表为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素原子的核电荷数为X元素的2倍。
下列说法正确的是(　　)
A．
X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增
B．
Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在，它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增
C．
YX2晶体熔化、液态WX3汽化均需克服分子间作用力
D．
根据元素周期律，可以推测T元素的单质具有半导体特性，T2X3具有氧化性和还原性
10.元素周期表可分为周期和族，其中0族元素又称作(　　)
A．
稀有气体
B．
卤族元素
C．
碱金属元素
D．
过渡元素Ⅶ
11.X、Y、Z、W
是原子序数依次增大的不同主族的短周期元素，X、Y
的简单离子的核外电子数相同，Y
的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，Z原子最外层电子数是K
层的3
倍。下列说法正确的是(　　)
A．
简单离子半径：Y＞Z
B．
X
只能形成HXO3型的酸
C．
气态氢化物的热稳定性：W
D．
Y与Z、W都能形成离子化合物
12.不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是
(　　)
A．
单质氧化性的强弱
B．
单质沸点的高低
C．
单质与氢气化合的难易
D．
最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱
13.下列说法正确的是
(　　)
A．
P4和CO2都是共价化合物
B．
CCl4和NH3分子中都含有极性键
C．
CaO和SiO2都是离子化合物
D．
NaOH是离子化合物,只含有离子键
14.卤素是最活泼的一族非金属，下列关于卤族元素的说法正确的是(　　)
A．
卤素单质的最外层电子数都是7
B．
从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，半径依次减小
C．
从F到I，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子的得电子能力依次减弱
D．
卤素单质与H2化合由易到难顺序为F2＜Cl2＜Br2＜I2
15.某粒子用符号Mn＋表示，下列关于该粒子的叙述正确的是(　　)
A．
所含质子数为A－n
B．
所含中子数为A－Z
C．
所含电子数为Z＋n
D．
该粒子比M原子多n个电子
二、实验题(共3小题)
16.某学生为比较镁、铝的金属性强弱，设计了如下实验：
(1)向两支试管中分别加入3
mL同浓度的稀盐酸，再将两块大小相同且纯净的镁片和铝片分别加入试管中，反应完全后观察到如图所示的现象，则试管b内加入的金属为____________(写化学式)。
(2)若加入的两块金属的物质的量相等，且试管中稀盐酸足量，充分反应后，气球状态也如上图所示，则试管b中反应的离子方程式为____________________。
(3)分析判断，实验________[填“(1)”或“(2)”]能证明镁的金属性强于铝。
17.某课外活动小组研究金属钾的性质。他们首先通过分析钾与钠的原子结构示意图及查阅有关资料，知道钾与钠属于同一类物质，在性质上有许多相似之处。但在金属活动性顺序表中，钾排在钠的前面，钾在空气中燃烧的产物是超氧化钾(KO2)。
(1)预测钾的化学性质，完成下列反应的化学方程式：
①钾在氯气中燃烧____________________________；
②点燃钾剧烈燃烧_____________________________；
③将小块钾投入冷水中______________________________；
(2)推测钾在自然界中的存在方式是(填“游离态”或“化合态”)________。
(3)该小组研究钾的性质时用到的主要方法有____________________________________。
(4)他们研究金属钾性质的程序是__________________________________。
18.某同学想通过实验探究硫和碳得电子能力的强弱，通过比较它们最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来验证，设计了如图实验。
(1)仪器a的名称是________，应盛放下列药品中的________(填字母)。
A．稀硫酸
B．亚硫酸
C．氢硫酸
D．盐酸
(2)仪器b的名称是________，应盛放下列药品中的________(填字母)。
A．碳酸钙
B．硫酸钠
C．氯化钠
D．碳酸钠
(3)仪器c中应盛放的试剂是________，如果看到的现象是____________________，证明b中反应产生了________，即可证明________比________酸性强，得电子能力________比________强，b中发生反应的离子方程式为______________________。
三、计算题(共2小题)
19.实验室制取氯气，将多余的氯气用100
mL
1.7
mol·L－1的氢氧化钠溶液完全吸收。对吸收后的溶液进行分析化验，测知c(OH－)＝0.1
mol·L－1(不考虑反应前后溶液的体积变化)
。ClO－和ClO的物质的量浓度之比为5∶1。
(1)吸收氯气消耗氢氧化钠的物质的量为________。
(2)被氧化氯气的物质的量为________，被还原氯气的物质的量为________。
(3)若采用二氧化锰和浓盐酸共热的方法制氯气，制备尾气中的氯气所消耗的二氧化锰的质量为________。
20.有氯化钠和碘化钠的混合物共26.7
g，溶于水，通入足量氯气后，蒸干、灼烧，固体质量变为
17.55
g。
(1)原混合物中碘化钠的质量是________。
(2)原混合物中氯化钠的质量分数是________。
四、填空题(共3小题)
21.试比较下列微粒半径大小(填“＞”“＜”或“＝”)。
(1)Mg______Ca______K；
(2)P______S______Cl；
(3)Fe3＋______Fe2＋______Fe；
(4)P3－______S2－______Cl－______Na＋______Mg2＋______Al3＋。
22.写出下列离子化合物的电子式：
(1)氧化钙________；(2)氯化钠________；(3)氯化镁________；(4)硫化钾________。
23.溴化碘(IBr)是一种卤素互化物。它有很高的化学活性，有许多跟卤素单质很相似。它在常温、常压下是深红色固体，熔点为41
℃，沸点为116
℃。
(1)固体溴化碘分子中含有________键。
(2)溴化碘与水反应，生成一种无氧酸和一种含氧酸，且此反应是非氧化还原反应，反应方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案解析
1.【答案】D
【解析】X为活泼的金属元素钾，M为活泼的非金属元素氟，二者形成的化合物为离子化合物。
2.【答案】B
【解析】金属单质在反应中失去电子的多少，不能作为判断金属性强弱的依据，如1
mol
Al反应失去的电子比1
mol
Na多，但Al的金属性比Na弱。
3.【答案】C
【解析】R2＋的核外电子数为A－N－2，mg
R2＋的物质的量为＝mol，则mg
R2＋中含有电子的物质的量为(A－N－2)
mol。
4.【答案】A
【解析】根据分子中的原子达到8电子(H为2电子)的原则和要求，上述物质分子的电子式分别为
·×C×·HH
Na＋[]2－Na＋CC
从上述分子的电子式可以看出，H2O2、Na2O2、Cl2的分子中，都含有相同原子形成的共价键，即非极性键；CO2分子中没有非极性键。
5.【答案】A
【解析】O无最高正价，F无正价，B、C错误；H、He的最外层电子数从1到2，D错误。
6.【答案】C
【解析】CH4中氢原子不满足8电子稳定结构，A项错；NaCl
中的Na＋和Cl－都满足8电子稳定结构，但它们之间是离子键，B错误；N2中只含有非极性键且为单质，D项错。
7.【答案】D
【解析】元素原子最外层只有2个电子，若为主族元素则在周期表中处于第ⅡA族，为金属元素，在化合物中呈＋2价；若为He，则为0族元素。
8.【答案】C
【解析】有机物乙醇(C2H5OH)是非金属元素(碳、氢、氧)通过共价键而形成；氯化钠(盐)是活泼金属元素(钠)与活泼非金属元素(氯)通过离子键而形成；氯化铵属于盐，为离子化合物，含有离子键，但铵根离子中的原子以共价键相结合；碳酸钾属于盐，为离子化合物，含有离子键，但碳酸根离子中的原子以共价键相结合。
9.【答案】D
【解析】由W元素原子的核电荷数为X元素的2倍，且两者位于同主族，可推出X为氧元素、W为硫元素，再依据在周期表中的位置可推知Z为磷元素、Y为硅元素、T为砷元素。O、S、P的原子半径大小关系为P＞S＞O，非金属性强弱关系为O＞S＞P，非金属性越强，气态氢化物越稳定，故氢化物的热稳定性为H2O＞H2S＞PH3，A项错误；硫元素在自然界中可以以单质形式存在，B项错误；SiO2晶体由共价键构成，没有分子，C项错误；As位于金属元素与非金属元素的分界线处，具有半导体特性，As2O3中As为＋3价，故As2O3既有氧化性，又有还原性，D项正确。
10.【答案】A
【解析】氦、氖、氩、氪、氙、氡等稀有气体元素都是0族元素；氟、氯、溴、碘、砹等卤族元素都为第ⅦA族元素；锂、钠、钾、铷、铯、钫等碱金属都为第ⅠA族元素；副族元素和第Ⅷ元素统称为过渡元素。
11.【答案】D
【解析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的不同主族的短周期元素，Y
的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，Y为Na元素；Z原子最外层电子数是K
层的3
倍，Z为第三周期元素，为S元素，则W为Cl元素；X、Y
的简单离子的核外电子数相同，则X为N元素。电子层越多，离子半径越大，简单离子半径：Y＜Z，故A错误；N元素有HNO3、HNO2两种酸，故B错误；元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，热稳定性：W＞Z，故C错误；元素Na与S、Cl分别形成Na2S、NaCl，都是离子化合物，故D正确。
12.【答案】B
【解析】选B。元素的非金属性越强,其单质获得电子的能力就越强,因此单质氧化性就越强,故可以通过比较单质氧化性的强弱,判断元素的非金属性的强弱,A正确。S单质,Cl2都是分子晶体,分子之间通过分子间作用力结合,分子间作用力越大,物质的熔沸点就越高,这与元素的非金属性强弱无关,B错误。元素的非金属性越强,其单质与氢气化合形成氢化物就越容易,形成的氢化物的稳定性就越强,因此,可以比较元素的非金属性的强弱,C正确。元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强,因此可以通过比较硫、氯两种元素最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱比较元素的非金属性的强弱,D正确。
13.【答案】B
【解析】选B。P4和CO2分子中都含有共价键,但P4是磷的单质,A项错误;CCl4、NH3分子中都含有极性键,B项正确;CaO是离子化合物,SiO2是共价化合物,C项错误;NaOH中既含有离子键,又含有共价键,D项错误。
14.【答案】C
【解析】卤素原子最外层有7个电子，而不是单质最外层有7个电子，A项错误；卤素原子从F到I，电子层数依次增多，半径依次增大，原子核对最外层电子吸引能力依次减弱，原子得电子能力依次减弱，故B项错误，C项正确；单质与H2化合由易到难顺序为F2＞Cl2＞Br2＞I2，D项错误。
15.【答案】B
【解析】Mn＋中质子数为Z，质量数为A，电荷数为n，中子数＝质量数－质子数＝A－Z，该粒子是阳离子，所以核外电子数＝质子数－电荷数＝Z－n，原子中核外电子数为Z。该粒子所含的质子数为Z，故A项错误；该粒子所含的中子数为A－Z，故B项正确；该粒子所含的电子数为Z－n，故C项错误；该粒子比M原子少n个电子，故D项错误。
16.【答案】(1)Al　(2)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑　(3)(1)
【解析】大小相同的镁片、铝片分别与相同浓度的盐酸反应时，二者反应的剧烈程度不同，可说明镁、铝金属性强弱的不同，但产生气体的多少不能说明镁、铝金属性的强弱，如实验(2)。
17.【答案】(1)2K＋Cl22KCl　K＋O2点燃,KO2　2K＋2H2O===2KOH＋H2↑　(2)化合态　(3)观察法、分类法、比较法、实验法　(4)预测钾的物理性质和化学性质、利用实验来验证预测、作出正确分析和判断
【解析】钠与钾都是活泼金属，它们都能与氯气化合生成金属氯化物；都能与水剧烈反应生成强碱和氢气；在空气中都极易被氧化生成氧化物(氧化钠与氧化钾)；燃烧时钠生成过氧化钠(Na2O2)，钾生成超氧化钾(KO2)；它们在自然界中都以化合态的形式存在。
研究钾的性质时用到方法有：观察法、分类法、比较法、实验法。首先观察钾的外观性质，并查阅有关资料后，知道钾与钠属于同一类物质(用了分类的观点)，得知它们在结构和性质上有许多相似之处。预测后，用实验法来验证自己的想法，在实验中用观察法来推测产物，再通过比较、分析、综合得出结论。
研究金属钾性质的程序是：预测钾的物理性质和化学性质、利用实验来验证预测、作出正确分析和判断。
18.【答案】(1)分液漏斗　A　(2)圆底烧瓶　D　(3)澄清石灰水　澄清石灰水变浑浊　CO2　H2SO4　H2CO3　S　C　CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
【解析】稀硫酸与碳酸钠反应，有二氧化碳生成，由此可说明硫酸的酸性比碳酸强。元素最高价氧化物对应的水化物酸性越强，元素的非金属性越强，其原子得电子的能力越强。
19.【答案】(1)0.16
mol　(2)0.03
mol　0.05
mol　(3)6.96
g
【解析】(1)反应前氢氧化钠的物质的量＝0.1
L×1.7
mol·L－1＝
0.17
mol，
反应后氢氧化钠的物质的量＝0.1
L×0.1
mol·L－1＝
0.01
mol，
反应消耗氢氧化钠的物质的量＝0.17
mol－0.01
mol＝0.16
mol。
(2)由8Cl2＋16NaOH===5NaClO＋NaClO3＋10NaCl＋8H2O可知，
反应消耗氯气的物质的量＝0.16
mol÷16×8＝0.08
mol，
被氧化氯气的物质的量＝0.08
mol÷8×6÷2＝0.03
mol，
被还原氯气的物质的量＝0.08
mol－0.03
mol
＝0.05
mol。
(3)由(2)可知，尾气中的氯气为0.08
mol
，
由MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋
Cl2↑＋2H2O可知，
反应消耗二氧化锰的质量＝0.08
mol×87
g·mol－1＝6.96
g。
20.【答案】(1)15
g　(2)43.8%
【解析】氯气与碘化钠反应生成氯化钠和单质碘，由于单质碘受热易升华，所以反应后的溶液蒸干、灼烧，最后得到的固体为氯化钠。
由2NaI＋Cl2===2NaCl＋I2可知，
1
mol碘化钠参加反应时固体质量减少91.5
g，
固体实际减少的质量＝26.7
g－17.55
g＝9.15
g
原混合物中碘化钠的质量＝9.15
g÷91.5
g·mol－1×150
g·mol－1＝15
g，
原混合物中氯化钠的质量＝26.7
g－15
g＝11.7
g
氯化钠的质量分数＝×100%＝43.8%
21.【答案】(1)＜　＜　(2)＞　＞　(3)＜　＜　(4)＞　＞　＞　＞　＞
【解析】
22.【答案】(1)Ca2＋[]2－　(2)Na＋[C]－
(3)[C]－Mg2＋[C]－　(4)K＋[]2－K＋
【解析】用电子式表示离子化合物时，每个离子都要单独写，不能合并在一起表示；
简单阳离子用离子符号表示其电子式，不用加中括号；所有阴离子周围都要加中括号。
23.【答案】(1)极性共价(或共价)　(2)
IBr＋H2O===HIO＋
HBr
【解析】溴化碘(IBr)是由不同非金属元素通过极性共价键(或共价键)形成的化合物，能与水反应生成一种无氧酸(HBr)和一种含氧酸(HIO)。