第四章 物质结构元素周期律 单元同步测试卷（含解析） 2022-2023学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第四章 物质结构 元素周期律 单元同步测试卷
一、单选题
1．化学与生活、生产、科技、环境等密切相关，下列说法正确的是
A．北京奥运会火炬“飞扬”出火口格栅喷涂碱金属的目的是利用焰色试验使火焰可视化
B．硅单质是制备光导纤维的主要原料
C．碘易溶于有机溶剂，因此可用乙醇萃取碘水中的碘
D．“嫦娥五号”探测器配置砷化镓太阳能电池，镓是第三周期第ⅢA族元素
2．W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是
A．原子半径： B．简单氢化物的沸点：
C．与可形成离子化合物 D．的最高价含氧酸是弱酸
3．下表为元素周期表短周期的一部分。下列有关A、B、C、D、E五种元素的叙述中，错误的是
A．A与B形成的阴离子可能有：AB、A2B
B．E的氢化物的沸点比C的氢化物的沸点高
C．B与C形成的化合物中B呈正价
D．D2E2分子中，各原子均满足8电子稳定结构
4．我国科学家分析月壤成分发现含有X、Y、Z、W、M五种主族元素，其原子序数依次增大且都不大于20，Y、Z、W同周期且Z、M同主族；X与W形成的化合物是光导纤维的基本原料，在潜水艇中Y2X2可以用作供氧剂。下列说法正确的是
A．离子半径的大小顺序：Z>Y>X
B．最简单气态氢化物稳定性X>W
C．最高价氧化物对应水化物碱性Y>Z>M
D．工业上用电解ZX来制备Z的单质
5．前四周期主族元素的单质及其化合物在生产、生活中应用广泛。部分元素在周期表中位置如图。
下列关于K、S、Cl、Br这四种元素说法错误的是
A．非金属性最强的是Br B．原子半径最大的是K
C．核外电子数最少的是S D．简单氢化物最稳定的是HCl
6．前四周期主族元素的单质及其化合物在生产、生活中应用广泛。部分元素在周期表中位置如图。
下列关于Na、K、Mg这三种元素说法错误的是
A．K的焰色为黄色 B．单质Na与水反应放出H2
C．K可以与O2反应形成多种物质 D．K的最高价氧化物的水化物碱性最强
7．前四周期主族元素的单质及其化合物在生产、生活中应用广泛。部分元素在周期表中位置如图。
下列用电子式表示的形成过程正确的是
A．用电子式表示HCl的形成过程：
B．用电子式表示Na2O的形成过程：
C．用电子式表示MgF2的形成过程：
D．用电子式表示H2O的形成过程：
8．化合物M(如图所示)可用于制备各种高性能防腐蚀涂料。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，且占据三个不同周期，W与Z的质子数之和是X的2倍。下列说法正确的是

A．原子半径：X>Y>Z
B．Z2X5可以作催化剂及食品防腐剂
C．工业上采用电解Y2X3化合物来制备单质Y
D．X、Z两元素的简单氢化物中，Z的稳定性较强
9．设为阿伏加德罗常数的值。管道工人用浓氨水检验氯气管道是否漏气，如果管道某处漏气，则会产生白烟，发生的反应为。下列叙述正确的是
A．所含的原子总数为
B．溶于水电离出为1mol/L
C．中有含有离子键数目为
D．的物质的共为1mol
10．T、Q、R、W四种元素在元素周期表中所处位置如图，已知W能与氧元素形成化合物WO2，WO2中氧的质量分数为50%，且W原子中质子数等于中子数。下列说法错误的是
Q R
T W
A．简单气态氢化物的稳定性：QB．T的最高价氧化物能与强酸溶液反应
C．WO2分子中所有原子最外层均能满足8电子稳定结构
D．Q与氧元素形成的化合物的种类不止一种
11．一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中X的原子核只有1个质子；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一个周期；元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是

A．原子半径：
B．由W、Y和Z组成的化合物易溶于水
C．非金属性：
D．中Z的化合价为+2价
12．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示，Z单质的晶体广泛应用于电子产品，下列说法不正确的是
X Y
Z W Q
A．Z位于第三周期第ⅣA族
B．X、Z、W、Q等元素的最高正价等于其所在族的族序数
C．气态氢化物的稳定性：W＞Y
D．X的最高价氧化物对应的水化物和X的氢化物形成的化合物含有离子键、共价键
13．短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大，X的最高正化合价和最低负化合价之和等于0，Y的单质存在于火山喷口处，它的一种单质分子的结构如图所示，R位于第四周期且其d能级上的电子数比s能级上的电子总数多3。下列叙述正确的是
A．简单氢化物的稳定性：ZB．X的最高价氧化物对应的水化物是强酸
C．Y2Z2分子中每个原子价层都达到8电子结构
D．常温下，单质R与单质Y反应的产物为RY
14．2022年我国科学家首次在月球上发现一种磷酸盐矿物，该物质含有R、W、X、Y、Z五种主族元素，原子序数依次增大且均不超过20。R、Y为非金属元素，W、X、Z为金属元素，W的最高正化合价为+1，X和Z同族。下列说法正确的是
A．简单离子半径： RB．R和W形成的化合物中一定只含离子键
C．W、X、Z的最高价氧化物对应的水化物均为强碱
D．简单氢化物沸点： R>Y
二、非选择题
15．I.已知碱金属元素的氢化物(通式为MH)均为白色晶体。
(1)NaH中氢元素为_______价，NaH电子式为_______，有很强的_______性(填“氧化”或“还原”)。
(2)已知MH能与水剧烈反应：，在此反应中，H2O是_______剂，H2为_______产物(填“氧化”、“还原”或“氧化还原”)。
(3)MH和液氨之间也有类似MH和H2O之间的反应，写出MH和液氨反应的化学方程式：_______。
II.书写下列方程式
(4)I2在KOH溶液中反应，产物之一是KIO3，每反应0.6mol I2转移电子数为_______。
(5)在碱性条件下，Cl2可将废水中的CN-氧化为无毒的CO2、N2，该过程的离子反应方程式为_______。
16．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_______。
17．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：_______。
18．人体胃液中含有胃酸(0.2%～0.4%的盐酸)，起杀菌、帮助消化等作用，但胃酸的量不能过多或过少，它必须控制在一定范围内，当胃酸过多时，医生通常用“小苏打片”或“胃舒平”给病人治疗。
(1)用小苏打片治疗胃酸过多的离子方程式为_______。
(2)如果病人同时患有胃溃疡，此时最好服用“胃舒平”[主要成分是Al(OH)3]，反应的离子方程式为_______。
(3)向装有Ba(OH)2溶液的烧杯里缓缓滴入稀硫酸恰好完全反应，则反应的离子方程式_______。
(4)过氧化钠和水反应的离子方程式为_______。
(5)用FeSO4将酸性废水中的Cr2O还原为Cr3＋的离子方程式为： _______。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】A．喷涂碱金属，通过金属的焰色反应，可使火焰呈现特殊颜色，从而能使火焰可视化，故A正确；
B．二氧化硅是制备光导纤维的主要原料，故B错误；
C．乙醇易溶于水，不能从碘水中萃取出碘单质，故C错误；
D．镓与Al同族，位于第四周期第ⅢA族元素，故D错误；
故选：A。
2．C
【分析】W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，WX2是形成酸雨的物质之一，根据原子序数的规律，则W为N，X为O，Y的最外层电子数与其K层电子数相等，又因为Y的原子序数大于氧的，则Y电子层为3层，最外层电子数为2，所以Y为Mg，四种元素最外层电子数之和为19，则Z的最外层电子数为6，Z为S，据此解答。
【详解】A．X为O，W为N，同周期从左往右，原子半径依次减小，所以半径大小为W＞X，A错误；
B．X为O，Z为S，X的简单氢化物为H2O，含有分子间氢键，Z的简单氢化物为H2S，没有氢键，所以简单氢化物的沸点为X＞Z，B错误；
C．Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，为离子化合物，C正确；
D．Z为S，硫的最高价含氧酸为硫酸，是强酸，D错误；
故选C。
3．B
【分析】根据元素在周期表中的位置可知，A、B、C、D、E五种元素分别是C、O、F、S、Cl，以此分析；
【详解】A．A与B形成的阴离子可能有：，A正确；
B．由于氟化氢分子间存在氢键，其沸点高于氯化氢的，B错误；
C．F元素的氧化性强，只有负价，故B元素只能呈正价，C正确；
D．D2E2分子为S2Cl2，分子存在一个硫硫键和两硫氯键，各原子都满足8电子稳定结构，D正确；
故答案为：B。
4．B
【分析】光导纤维的主要成分是SiO2，X与W形成的化合物是光导纤维的基本原料，则X是O，W是Si。Y2X2可以用作供氧剂则Y元素是Na，再根据原子序数依次增大且都不大于20，Y、Z、W同周期且Z、M同主族，可推断Z元素是Mg，M元素是Ca，据此分析。
【详解】A．据分析可知X、Y、Z元素分别为O、Na、Mg，离子半径的大小顺序：O2- >Na+ > Mg2+，故A错误；
B．据分析可知X、W元素分别为O、Si，最简单气态氢化物稳定性：H2O>SiH4，故B正确；
C．据分析可知Y、Z、M元素分别为Na、Mg、Ca，最高价氧化物对应水化物碱性Ca (OH)2> Mg (OH)2，故C错误；
D．据分析可知Z是Mg元素，工业上用电解MgCl2来制备Mg的单质，故D错误；
故选B。
5．A
【详解】A．同周期从左到右主族元素的非金属性逐渐增强，同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，K、S、Cl、Br中非金属性最强的是Cl，A项错误；
B．同周期从左到右主族元素的原子半径逐渐减小，同主族从上到下元素的原子半径逐渐增大，K、S、Cl、Br中原子半径最大的是K，B项正确；
C．K、S、Cl、Br的核外电子数依次为19、16、17、35，即核外电子数最少的是S，C项正确；
D．同周期从左到右主族元素的非金属性逐渐增强，简单氢化物的稳定性逐渐增强，同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，简单氢化物的稳定性逐渐减弱，则简单氢化物最稳定的是HCl，D项正确；
答案选A。
6．A
【详解】A．K的焰色为紫色（透过蓝色钴玻璃观察），A项错误；
B．Na具有强还原性，Na与水反应生成NaOH和H2，反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，B项正确；
C．K的还原性比Na强，K可以与O2反应形成多种物质如K2O2、KO2等，C项正确；
D．同周期从左到右主族元素的金属性逐渐减弱，最高价氧化物的水化物碱性减弱，同主族从上到下元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物的水化物碱性逐渐增强，金属性K＞Na＞Mg，则K的最高价氧化物的水化物碱性最强，D项正确；
答案选A。
7．D
【详解】A．HCl属于共价化合物，用电子式表示HCl的形成过程为，A项错误；
B．Na2O属于离子化合物，电子式中两个Na+不能合并书写，用电子式表示Na2O的形成过程为，B项错误；
C．MgF2属于离子化合物，用电子式表示MgF2的形成过程为，C项错误；
D．H2O属于共价化合物，用电子式表示H2O的形成过程为，D项正确；
答案选D。
8．C
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，且占据三个不同周期，则W为H；Z处于第三周期，化合物M的结构中Y可以形成+3价阳离子，故Y为A1；W与Z的质子数之和是X的2倍，则Z的质子数为奇数，其原子序数大于Al，只能为15（或17），对应X的质子数只能为8（或9），而化合物M结构中X可以形成2个共价键，故X为O元素，则Z为P元素，以此来解答。
【详解】由上述分析可知：W为H、X为O、Y为Al、Z为P元素，则
A．同周期主族元素的原子半径随原子序数的增大而减小，同主族从上到下原子半径增大，故原子半径：Y（Al）＞Z（P）＞X（O），故A错误；
B．Z2X5为P2O5具有吸水性，可用来作干燥剂，不具有抗腐蚀能力，因此不能作食品防腐剂，故B错误；
C．X为O，Y为Al，二者形成的化合物Al2O3是离子化合物，在工业上冶炼铝时，常加入冰晶石作助溶剂，通过电解熔融Al2O3的方法冶炼铝，故C正确；
D．元素的非金属性越强，其形成的简单氢化物的稳定性就越强，则元素的非金属性：X（O）＞Z（P），则X的稳定性较强，故D错误；
故选：C。
9．A
【详解】A．1个N2中有2个N原子，14gN2物质的量为=，所以氮原子的数目为NA，A项正确；
B．c=，溶液V未知，无法计算浓度，B项错误；
C．NH4Cl中和Cl-之间为离子键，所以1molNH4Cl中有含有离子键数目为NA，C项错误；
D．，条件未知Vm未知，无法计算物质的量，D项错误；
故选A。
10．C
【分析】W能与氧元素形成化合物WO2，WO2中氧的质量分数为50%，则W的相对原子质量为32，W原子中质子数等于中子数，则W的质子数为16，W是S元素；根据T、Q、R、W四种元素在元素周期表中所处位置，可知T、Q、R分别是Al元素、C元素、N元素。
【详解】A．同周期元素从左到右非金属性增强，简单气态氢化物的稳定性增强 ，稳定性：CH4B．Al2O3与盐酸反应生成氯化铝和水，故B正确；
C．SO2分子中有一个的大π键，不满足8电子稳定结构，故C错误；
D．C与氧元素形成的化合物有CO、CO2，故D正确；
选C。
11．B
【分析】X的原子核只有1个质子，X为H；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一个周期，则三者均为第二周期元素，结合分子结构中成键数目可知Y为C，Z为O，W为F；元素E的原子比W原子多8个电子，则E为Cl，据此分析解答。
【详解】A．Cl核外3层电子，C的核电荷数小于F，则原子半径：Cl>C>F，即，故A正确；
B． C、O、F可形成 ，该物质为有机物，难溶于水，故B错误；
C．C、O、F为同周期元素，从左到右非金属性增强，则非金属性：，故C正确；
D．为OF2，F的非金属性强于O，则F显-1价，O显+2价，故D正确；
故选：B。
12．C
【分析】短周期元素Z单质的晶体广泛应用于电子产品，则Z是Si元素，根据元素在周期表的相对位置，可知X是N，Y是O，W是S，Q是Cl元素，然后根据元素周期律分析解答。
【详解】A．Z是Si元素，原子核外电子排布是2、8、4，根据元素在周期表的位置与原子结构关系可知Z位于第三周期第ⅣA族，A正确；
B．一般情况下原子核外最外层电子数等于其族序数，等于其最高正化合价数，可知X、Z、W、Q等元素的最高正价等于其所在族的族序数，B正确；
C．元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性：O＞S，故元素的气态氢化物的稳定性：H2O＞H2S，C错误；
D．X是N，N的最高价氧化物对应的水化物HNO3和N的氢化物NH3形成的化合物NH4NO3是离子化合物，其中含有离子键、共价键，D正确；
故合理选项是C。
13．C
【分析】短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大，X的最高正化合价和最低负化合价之和等于0，则X为C或者Si，Y的单质存在于火山喷口处，它的一种单质分子的结构如图所示，则Y为S，则Z为Cl，R位于第四周期且其d能级上的电子数比s能级上的电子总数多3，则R的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，R为29号元素Cu。
【详解】A．非金属越强氢化物越稳定，Cl的非金属性大于S的，所以简单氢化物的稳定性：HCl＞H2S，故A错误；
B．非金属越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，X为C或者Si，最高价氧化物对应的酸为碳酸和H2SiO3都是弱酸，故B错误；
C．Y2Z2分子为S2Cl2，结构式为Cl-S-S-Cl，每个原子价层都达到8电子结构，故C正确；
D．常温下，Cu和S不反应，加热生成硫化亚铜，故D错误；
故选：C。
14．D
【分析】磷酸盐矿物含有R、W、X、Y、Z五种主族元素，原子序数依次增大且均不大于20。R、Y为非金属元素，W、X、Z为金属元素，结合原子序数可知，R为O元素、Y为P元素，W的最高正化合价为+1，W为Na元素；X和Z同族，Z不可能是K，因为K与Na同主族，故Z为Ca元素、则X为Mg元素，以此来解答。
【详解】A．由分析可知，R、X、Z分别O、Mg、Ca，根据一般电子层数越多半径越大，电子层数相同核电荷数越大半径越小可知，简单离子半径为Ca2+＞O2-＞Mg2+即 X < R B．由分析可知，R为O，W为Na，则R和W形成的化合物Na2O中只含离子键，但Na2O2中既有离子键又有共价键，B错误；
C．由分析可知，W为Na、X为Mg、Z为Ca，则W、X、Z的最高价氧化物对应的水化物中NaOH、Ca(OH)2为强碱，Mg(OH)2为中强碱，C错误；
D．由分析可知，R为O、Y为P，由于H2O中存在分子间氢键，导致沸点依次升高，故简单氢化物沸点H2O＞PH3,即R>Y，D正确；
故答案为：D。
15．(1) -1 还原
(2) 氧化 氧化还原
(3)
(4)
(5)
【详解】（1）金属只能有正价和0价，所以NaH中，Na元素为+1价，所以H元素为-1价，NaH为离子化合物，电子式为，其中H元素的2个电子易失去，具有很强的还原性，故填-1；；还原；
（2）对于反应，MH中的H元素为-1价，中H元素为+1价，化合价降低，作氧化剂，其中既是氧化产物也是还原产物，故填氧化；氧化还原；
（3）根据MH与的反应，可推断MH与液氨的反应为，故填；
（4）根据题意，I2在KOH溶液中反应为，转移电子总数为5，即每生成1mol转移5mol电子，则每反应0.6mol I2转移电子数为，故填；
（5）根据题意，在碱性条件下，Cl2可将废水中的CN-氧化为无毒的CO2、N2的离子反应方程式为，故填。
16．(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：。
17．(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。
18．(1)H++HCO=H2O+CO2↑
(2)Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
(3)Ba2++2OH—+2H++SO=BaSO4↓+2H2O
(4)2Na2O2 + 2H2O =4Na+ +4OH—+O2↑
(5)Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
【详解】（1）用小苏打片治疗胃酸过多的反应为盐酸与碳酸氢钠溶液反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应的离子方程式为H++HCO=H2O+CO2↑，故答案为：H++HCO=H2O+CO2↑；
（2）胃舒平疗胃酸过多的反应为盐酸与氢氧化铝反应生成氯化铝和水，反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O，故答案为：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O；
（3）氢氧化钡溶液与稀硫酸恰好反应生成硫酸钡沉淀和水，反应的离子方程式为Ba2++2OH—+2H++SO=BaSO4↓+2H2O，故答案为：Ba2++2OH—+2H++SO=BaSO4↓+2H2O；
（4）过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的离子方程式为2Na2O2 + 2H2O =4Na+ +4OH— +O2↑，故答案为：2Na2O2 + 2H2O =4Na+ +4OH— +O2↑；
（5）由题意可知，还原酸性废水中重铬酸根离子的反应为酸性条件下，亚铁离子与废水中的重铬酸根离子反应生成铁离子、铬离子和水，反应的离子方程式为Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，故答案为：Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O