第四章物质结构元素周期律单元测试卷高一上学期化学人教版（2019）必修第一册（含解析）

第四章 物质结构 元素周期律 单元测试卷
一、单选题
1．随着原子序数的递增，八种短周期元素(x～h)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。下列说法错误的是
A．h形成的最高价含氧酸的酸性比y形成的最高价含氧酸的酸性强，由此可以推出非金属性：h>y
B．d元素常见离子的半径大于f元素常见离子的半径
C．x、z元素组成ZX3共价化合物，其电子式可以表示为
D．g的最高价氧化物对应的水化物可以和f的单质、氧化物和氢氧化物反应
2．1869年俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，2019年是“国际化学元素周期表年”。下列关于常用元素周期表的说法正确的是
A．ⅠA族所有元素称为碱金属元素
B．元素周期表中有18列，每列为一族，共18个族
C．元素周期表第四、五、六周期中都含有18种元素
D．元素原子的电子层数等于其所在周期的周期序数
3．最近，中科院核化学研究室科研人员自主研发Ge分离纯化工艺和Ge/Ga发生器制备技术，并测得Ge的半衰期为271天。已知：质量数相同、质子数不同的原子互为同量素；半衰期指质量减少一半所需要的时间。下列说法正确的是
A．Ge和Ga互为同位素 B．Ge和Ge互为同量素
C．的中子数与质子数之差为6 D．mgGe衰变813天时剩余的质量为mg
4．W、X、Y、Z是四种原子序数依次增大的短周期非金属元素。W为元素周期表中原子半径最小的元素，X、Y原子核外L能层上的电子数之比为3∶4，X与Z同主族，且X、Y、Z的最外层电子数之和为16。下列说法中正确的是
A．单质熔点：
B．X与Y形成的常见化合物能传导光信号
C．W分别与X、Y、Z均只能形成一种化合物
D．最简单氢化物的热稳定性；
5．短周期主族元素A、C、D、E、F和G原子序数依次递增，其中A的原子半径最小，C是空气中含量最多的元素，D是地壳中含量最多的元素，E、F和G同周期，E在该周期中原子半径最大，F的单质中有一种是淡黄色的固体。下列说法错误的是
A．原子半径：E＞F＞G＞C＞D＞A
B．氧化物对应的水化物酸性：FC．D与E、E与G均可形成离子化合物
D．A与E形成的化合物电子式为
6．下列关于元素周期表及周期律的叙述中错误的有
①按的顺序，单质氧化性逐渐减弱，故前面的卤素单质可将后面的卤素从它们的盐溶液里置换出来
②研制农药通常考虑元素周期表过渡元素
③碲化氢()是无色、有毒，比稳定的气体
④ⅠA族元素(除H外)全部是金属元素，第ⅢA族位于元素周期表第13纵列
⑤元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
⑥Sr位于ⅡA族，推测为强碱，高温下能分解
A．3个 B．4个 C．5个 D．6个
7．关于下列各实验装置的叙述中，正确的是

A．装置①可用于分离和的混合物，并且要从仪器上口放出
B．装置②可用于收集、、、、HCl、NO等气体
C．用图装置分离和固体
D．用图④装置验证元素的非金属性：Cl>C>Si
8．已知短周期五种元素的原子序数的大小顺序为C＞A＞B＞D＞E，A的氯化物焰色反应为黄色；B与C同主族，B与E形成共价化合物E2B2，且高温易分解；D和E可形成具有10电子的微粒DE。下列有关说法错误的是
A．A与B可形成A2B或A2B2型的离子化合物
B．D元素最高价氧化物水化物的酸性强于硅酸
C．B与C简单氢化物的稳定性：B＞C
D．简单离子半径：A＞B＞D
9．年月，科学家用轰击，生成了个拥有个质子的新原子。下列有关说法正确的是
A．第号元素是副族元素
B．的质量数为
C．上述得到新原子的过程属于化学变化
D．的中子数比核外电子数多
10．根据下列实验操作和现象能得出相应结论的是
选项 实验操作和现象 结论
A 向亚硫酸钠溶液中滴加盐酸溶液，将得到的气体直接通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊 Cl的非金属性比S的强
B 向乙醇中加入绿豆大小的钠块，有气泡产生 证明乙醇中含有水
C 将2体积和1体积混合通入装有灼热的容器中充分反应，产物依次通过溶液和品红溶液，前者产生白色沉淀，后者褪色 说明和的反应有一定的限度
D 将用稀硫酸酸化的溶液滴入溶液中，溶液变黄 氧化性：
A．A B．B C．C D．D
11．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
元素代号 X Y Z W
原子半径/pm 186 143 99 66
主要化合价 +1 +3 +7、-1 -2
下列叙述正确的是
A．X、Y元素的金属性：XB．X与W只能形成一种化合物
C．Z的单质与X的最高价氧化物的水化物反应的产物之一具有漂白性
D．四种元素形成的简单离子半径：Z->X＋>Y3＋>W2-
12．短周期元素V、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，被誉为最清洁的能源，是一种温室气体，常用作保护气，常温下Z单质为淡黄色固体，这五种元素组成的一种祛痰药的分子结构如图，下列说法错误的是
A．元素V、W、X分别为H、C、N
B．该祛痰药分子中含有极性共价键和非极性共价键
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：X＞W
D．最简单氢化物的沸点：Y＜W
13．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的最高正价与最低负价代数和为0，W、X、Y形成的化合物甲的结构如图所示，Z原子M层上有2个未成对电子且此能级无空轨道。下列说法正确的是
A．简单离子半径大小： B．简单氢化物的沸点：
C．X、Y形成的化合物只含离子键 D．化合物甲不能与苯酚反应
14．下列说法正确的是
A．最外层电子数大于4的元素一定是非金属元素
B．同一周期中，ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1
C．短周期第ⅣA与ⅦA族元素的原子间构成的分子，均满足原子最外层8电子结构
D．随相对分子质量的增加，碱金属元素和卤族元素的单质熔沸点逐渐升高
二、非选择题
15．针对表中 10 种元素及由这些元素形成的单质和化合物，用元素符号或者化学式填写以下空格。
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ① ② ③
3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
4 ⑩
(1)最活泼的金属元素是_______，最活泼的非金属元素是 _______，最不活泼的元素是_______，其单质既能与强酸又能与强碱反应的元素是_______， 其单质常用作半导体材料的元素是_______
(2)碱性最强的最高价氧化物对应水化物是_______，酸性最强的最高价氧化物对应水化物 是_______，最稳定的气态氢化物是_______。
(3)在④与⑤中，还原性较强的是_______在⑧与⑨的单质中，氧化性较强的是_______，
(4)①的气态氢化物和①的最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式 为：_______；⑥和⑩两种元素最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式 为：_______；用电子式表示④和⑧形成的化合物的形成过程_______。
16．请根据表格中提供的甲、乙、丙、丁四种元素的相关信息完成下列问题：
元素 甲 乙 丙 丁
原子序数 11 13
元素符号 S
原子结构示意图 ①
元素周期表中的位置 ②
(1)填写表格中各序号所对应的空白：①_______、②_______。
(2)甲、乙、丙、丁四种元素中，原子半径最大的是_______(填元素符号)，丁元素的最高价氧化物对应的水化物为_______。
(3)元素乙的最高价氧化物对应水化物，能与元素甲的最高价氧化物对应水化物反应，请写出上述反应的离子方程式：_______。
17．请同学：们仔细阅读下表，并回答下列问题：
元素 甲 乙 丙
元素符号 ① Cl O
原子结构示意图 ② ③
周期 三 ④ 二
族 ⑤ VIIA VIA
(1)写出①的元素符号：_______；
(2)③的原子结构示意图：_______；
(3)②的离子结构示意图：_______；
(4)④的周期：_______；
(5)⑤的族：_______；
(6)少量元素①的单质通常保存在_______中；
(7)元素①与元素②形成的化合物的名称是_______。
18．下表是元素周期表的一部分，根据表中给出的10种元素，按要求使用化学用语填空作答：
IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
1 H
2 C N O Ne
3 Na Al P S Cl
(1)地壳中含量最高的元素是_______(填元素符号，下同)；金属性最强的元素是_______；单质的化学性质最不活泼的元素是_______；气体单质有颜色的元素_______；可运输浓硫酸的金属元素是_______。
(2)最高价氧化物对应水化物酸性最强的是_______，碱性最强的是_______(填化合物化学式)；最高价氧化物不溶于水，但既溶于稀硫酸又溶于氢氧化钠溶液的是_______(填化合物化学式)；
(3)第三周期中两种金属元素的最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为：_______，氢氧化铝治疗胃酸分泌过多的离子方程式：_______。
参考答案：
1．C
【分析】从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数，可知x是H元素，y是C元素，z是N元素，d是O元素，e是Na元素，f是Al元素， g是S元素， h是Cl元素，据此分析解答。
【详解】A．最高价氧化物的水化物的酸性越强，对应元素的非金属性越强，酸性：HClO4>H2CO3，则非金属性：Cl>C，故A正确；
B．离子核外电子数相同时，原子序数越大，离子半径越小，则离子半径:O2->Al3+，故B正确；
C．由H和N元素组成一种四原子共价化合物为NH3，其电子式为，故C错误；
D．g的最高价氧化物对应的水化物分别为H2SO4，可以和Al、Al2O3、Al(OH)3反应，故D正确；
故选：C。
2．D
【详解】A．ⅠA族中氢元素为非金属元素，不是金属元素，故A错误；
B．元素周期表有18个纵行，其中有7个主族、7个副族、1个0族、1个ⅤⅢ族，共有16个族，故B错误；
C．元素周期表中，第四、五周期含有18种元素，第六周期含有32种元素，故C错误；
D．元素周期表中，原子的电子层数等于其所在周期的周期序数，故D正确；
故选D。
3．C
【详解】A．Ge和Ga二者质子数不同，不互为同位素，A错误；
B．Ge和Ge二者质量数不相同，不互为同量素，B错误；
C．的质子数为31，中子数为68-31=37，中子数与质子数之差为6，C正确；
D．Ge的半衰期为271天，则mgGe衰变813天时剩余的质量为mg，D错误；
故选C。
4．B
【分析】W、X、Y、Z是四种原子序数依次增大的短周期非金属元素。W为元素周期表中原子半径最小的元素，W为H，X、Y原子核外L能层上的电子数之比为3∶4，X与Z同主族，X的L层上有6个电子，X为O，Z为S，且X、Y、Z的最外层电子数之和为16，Y的最外层电子数16-6-6=4，Z为Si。根据题意可推出W、X、Y、Z分别为。
【详解】A．单质熔点：，A项错误；
B．X与Y形成的常见化合物SiO2能传导光信号，B项正确；
C．H与O可形成，C项错误；
D．最简单氢化物的热稳定性：，D项错误；
故选B。
5．B
【分析】短周期主族元素A、C、D、E、F和G原子序数依次递增，其中A的原子半径最小，则A为H，C是空气中含量最多的元素，则C为N，D是地壳中含量最多的元素，则D为O，E、F和G同周期，E在该周期中原子半径最大，则E为Na，F的单质中有一种是淡黄色的固体，则F为S，G为Cl。
【详解】A．根据层多径大，同电子层结构核多径小，则原子半径：E＞F＞G＞C＞D＞A，故A正确；
B．氧化物对应的水化物酸性不一定是F＜G，比如硫酸酸性大于次氯酸酸性，若是最高价氧化物对应的水化物酸性，则有F＜G，故B错误；
C．D与E形成氧化钠或过氧化钠，E与G形成氯化钠，都为离子化合物，故C正确；
D．A与E形成的化合物NaH，NaH是离子化合物，其电子式为，故D正确。
综上所述，答案为B。
6．B
【详解】①按的顺序，单质氧化性逐渐减弱，但单质氟的活泼性很强，极易和水反应，故其单质不能将后面的卤素从它们的盐溶液里置换出来，①错误；
②研制农药通常考虑元素周期表中非金属元素部分，②错误；
③同主族从上到下非金属性逐渐减弱，所以碲化氢()的稳定性比的稳定性弱，③错误；
④ⅠA族元素(除H外)全部是金属元素，第ⅢA族位于元素周期表第13纵列，④正确；
⑤元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素常用作半导体材料，副族和第Ⅷ族元素构成过渡元素，⑤错误；
⑥Sr位于ⅡA族，在钙元素的上一周期，依据同主族元素递变规律可判断推测为强碱，高温下能分解，⑥正确；
答案选B。
7．B
【详解】A．装置①萃取、分液，可用于分离两种互不相容的两种液体，CCl4和H2O不互溶，但是的密度大于水，要从仪器下口放出，故A错误；
B．装置②若从a管进入气体，可收集密度比空气小的气体，如氢气、氨气等；从b管进入可收集密度比空气大的气体，如二氧化碳、氯气、氯化氢等，若集气瓶中装满水，则a管进可以收集一氧化氮，故B正确；
C．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，遇冷又结合生成氯化铵，碘单质受热升华，遇冷又变为碘单质，图示装置③无法分离和固体，故C错误；
D．盐酸不是氯的最高价氧化物对应的水化物，不能通过其酸性强弱比较非金属性强弱，故D错误；
故选B。
8．D
【分析】已知短周期五种元素的原子序数的大小顺序为C＞A＞B＞D＞E，A的氯化物焰色反应为黄色，则A为Na；B与C同主族，B与E形成共价化合物E2B2，且高温易分解，则E为H，B为O，C为S；D和E可形成具有10电子的微粒DE，则D为N。
【详解】A．A与B可形成A2B或A2B2型即氧化钠和过氧化钠的离子化合物，故A正确；
B．D元素最高价氧化物水化物是硝酸，硝酸的酸性强于硅酸，故B正确；
C．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，其简单氢化物稳定性减弱，则B与C简单氢化物的稳定性：B＞C，故C正确；
D．根据同电子层结构核多径小，则简单离子半径：D ＞B＞A，故D错误。
综上所述，答案为D。
9．D
【详解】A．第117号元素在元素周期表中的第17列即ⅦA族，为主族元素，故A错误；
B．的质子数是97，质量数为249，故B错误；
C．上述过程中，原子核发生了变化，该反应属于物理变化，故C错误；
D．的质子数为20，质量数为48，中子数=48-20=28，核外电子数=20-2=18，中子数比核外电子数多10，故D正确；
故选：D。
10．C
【详解】A．向亚硫酸钠溶液中滴加盐酸溶液比较的是亚硫酸和盐酸的酸性强弱，而非金属性与最高价氧化物的水化物酸性强弱有关即应该比较H2SO4和HClO4酸性强弱，A项错误；
B．乙醇中的羟基氢能被Na置换产生H2，B项错误；
C．SO2和O2按照系数比投料充分反应后，用品红检测褪色，即体系中仍然存在SO2，所以该反应不能彻底即存在平衡限度，C项正确；
D．酸性条件下硝酸根能将Fe2+氧化为Fe3+而产生干扰，D项错误；
故选C。
11．C
【分析】由短周期元素Z的主要化合价为+7、-1可知，Z为Cl元素；由同周期元素，从左到右原子半径依次减小可知，W为O元素、X为Na元素、Y为Al元素。
【详解】A．由同周期元素，从左到右元素的金属性依次减弱，则钠元素的金属性强于铝元素，故A错误；
B．钠元素与氧元素可以形成氧化钠和过氧化钠两种化合物，故B错误；
C．氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，次氯酸钠具有强氧化性而表现漂白性，故C正确；
D．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则氧离子、钠离子、铝离子的离子半径依次减小，故D错误；
故选C。
12．D
【分析】V2被誉为最清洁的能源，则V为氢元素；WY2是一种温室气体，则W为碳元素、Y为氧元素；X2常用作保护气，且X的原子序数介于碳和氧之间，则X为氮元素；常温下Z单质为淡黄色固体，则Z为硫元素。从而得出，V、W、X、Y、Z分别为H、C、N、O、S。
【详解】A．由分析可知，元素V、W、X分别为H、C、N，故A正确；
B．该祛痰药分子中，含有C-H、C-O、C=O、C-N、C-S、H-S等极性共价键，C-C等非极性共价键，故B正确；
C．X、W分别为N、C元素，其非金属性N＞C，所以最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3＞H2CO3，故C正确；
D．W、Y分别为C、O，最简单氢化物中，常温下CH4呈气态，H2O呈液态，所以沸点：CH4＜H2O，故D错误；
故选D。
13．A
【分析】W的最高正价与最低负价代数和为0，W为C元素，根据如图甲的结构，X能形成2个化学键，X为O元素，Y为Na元素，Z原子M层上有2个未成对电子且此能级无空轨道，Z为S元素。
【详解】A．X为O元素，Y为Na元素，Z为S元素，简单的离子半径的大小：，A正确；
B．X为O元素，Z为S元素，其氢化物为和，因为含有氢键，所以沸点为：，B错误；
C．X为O元素，Y为Na元素，可以形成，既有离子键，又有共价键，C错误；
D．化合物甲为，能与苯酚反应生成苯酚钠和，D错误；
故选A。
14．C
【详解】A．最外层电子数大于4的元素不一定是非金属元素，如金属元素Bi最外层有5个电子，故A错误；
B．同一周期中，ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数相差1、11、25，故B错误；
C．短周期第ⅣA与ⅦA族元素的原子间构成的分子，均满足原子最外层8电子结构，故C正确；
D．碱金属元素的单质，从上到下熔沸点逐渐降低，故D错误；
选C。
15．(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）根据元素周期律，同周期从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，同主族从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。最活泼的金属元素是，最活泼的非金属元素是，最不活泼的元素是稀有气体，单质既能与强酸又能与强碱反应， 单质常用作半导体材料的元素。
（2）的金属性最强，最高价氧化物对应水化物碱性最强的是，没有最高正价，故高价氧化物对应水化物酸性最强的是，因为非金属性最强，故氢化物最稳定的是。
（3）和位于同周期，从左到右，金属性逐渐减弱，所以金属性>，还原性>；和位于同周期，从左到右非金属性逐渐增强，所以非金属性>，所以单质的氧化性：>。
（4）①为N元素，N元素的气态氢化物为，最高价氧化物的水化物为，发生反应：；显两性，能与反应生成，反应的离子方程式为：；和生成，用电子式表示形成过程为：。
16．(1) 第三周期第ⅦA族
(2) Na HClO4
(3)Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
【详解】（1）甲的原子序数为11，因此甲为钠元素，核内有11个质子，核外有11个电子，其原子结构示意图为： ；丁的原子核内有17个质子，则丁为氯元素，在元素周期表中位于第三周期VIIA族。
（2）同一周期，随着原子序数的增加原子半径减小，因此原子半径最大的是Na，丁原子的最外层电子数为7，最高正价为+7价，最高价氧化物对应的水化物为HClO4。
（3）元素乙的最高价氧化物对应水化物是Al(OH)3，元素甲的最高价氧化物对应水化物是NaOH，反应的离子方程式：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。
17．(1)Na
(2)
(3)
(4)第三周期
(5)第IA族
(6)煤油或石蜡
(7)氯化钠
【详解】（1）根据甲元素的原子结构示意图可知其为11号元素，Na元素，故①的元素符号为Na。
（2）③为氧原子的原子结构示意图：。
（3）②为氯原子，氯离子结构示意图：。
（4）Cl位于第三周期，故④的周期：第三周期。
（5）Na位于第IA族，则⑤的族：第IA族。
（6）Na是活泼金属，易被空气中的氧气氧化，密度比煤油或石蜡大，且不与煤油或石蜡反应，则少量Na单质通常保存在煤油或石蜡中。
（7）Na元素与Cl元素形成的化合物的名称是氯化钠。
18．(1) O Na Ne Cl Al
(2) HClO4 NaOH Al(OH)3
(3)
【详解】（1）同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；地壳中含量最高的元素是O；金属性最强的元素是Na；单质的化学性质最不活泼的元素是稀有气体元素Ne；气体单质有颜色的元素Cl，氯气为黄绿色气体；可运输浓硫酸的金属元素是Al，浓硫酸能使铁铝钝化。
（2）非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4；金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，碱性最强的是NaOH；最高价氧化物不溶于水，但既溶于稀硫酸又溶于氢氧化钠溶液的是Al(OH)3，氢氧化铝具有两性，能和强酸也能和强碱反应；
（3）第三周期中两种金属元素的最高价氧化物对应的水化物相互反应，则为氢氧化钠和氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，化学方程式为：；胃酸含有盐酸，氢氧化铝治疗胃酸分泌过多，反应为氢氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水，离子方程式：。