高中化学人教版必修一 第四章 物质结构 元素周期律 测评 试题（含解析）

第四章测评
一、选择题:本题包括15小题,1~10小题每题3分,11~15小题每题4分,共50分。每小题只有一个选项最符合题意。
1.[2023湖北云学新高考联盟高一期末]正确掌握化学用语是学好化学的基础,下列有关化学用语表述正确的是(　　)
A.S2-核外电子排布结构示意图:
B.质子数为18、中子数为22的氩原子Ar
C.“氢燃烧”反应He+γ涉及的三种核素互为同位素
D.Mg和Cl形成离子键的过程:
2.[2023河北邢台高一期末]对于符号:35Cl和37Cl、H2和D2、1O和2O。下列有关说法正确的是 (　　)
A.35Cl和37Cl是同种核素
B.H2和D2互称为同素异形体
C.1O和2O化学性质相同
D.35Cl和37Cl物理性质几乎完全相同
3.[2023吉林大学附中实验学校高一期末]2023年是元素周期表诞生的第154年,下列说法正确的是(　　)
A.第一张元素周期表的制作者是门捷列夫,他将元素按照相对原子质量由小到大排列
B.国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)将第118号元素命名为Og,它是一种自然界中存在的元素
C.人们依据元素周期表和元素周期律知识,在金属元素和非金属元素的分界线处寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料
D.门捷列夫曾经预言了“类铝”元素的存在,后来化学家发现了它,这种元素是锗
4.[2023吉林梅河口五中高一期末]化学键是普遍存在于分子或晶体中的一种强相互作用力。下列关于化学键的说法正确的是(　　)
A.阴离子和阳离子之间的静电吸引作用称为离子键
B.氢键是一种化学键,只能存在于分子与分子之间
C.由非金属元素形成的化合物中可能存在离子键
D.一切单质分子中均存在共价键
5.中国化学会遴选了118名青年化学家作为“元素代言人”组成“中国青年化学家元素周期表”。元素Po(钋)与S同主族,由暨南大学陈填烽代言,其原子序数为84。下列说法正确的是(　　)
A.Po位于元素周期表的第四周期
B.原子半径:PoC.210Po的中子数为126
D.PoO2只有还原性
6.已知P和S两种元素均位于第三周期,则(　　)
A.原子半径:PB.元素非金属性:P>S
C.氢化物的稳定性:PH3>H2S
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:H3PO47.[2023河北保定高一期末]根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,所得推测不合理的是(　　)
选项 事实 推测
A 随核电荷数递增,第ⅠA族的碱金属元素单质的沸点逐渐降低 随核电荷数递增,第ⅦA族元素单质的沸点也逐渐降低
B Na与Cl形成离子键,Al与Cl形成共价键 Si与Cl形成共价键
C HF是弱酸,HBr是强酸 HI是强酸
D Ca(OH)2、Ba(OH)2均为强碱 Sr(OH)2(氢氧化锶)是强碱
8.[2023广东揭阳高一期末]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.XEZ4是一种强酸
B.非金属性:W>Z>Y
C.原子半径:Y>W>E
D.ZW2中,Z的化合价为+2价
9.W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,其原子半径和最外层电子数的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.简单氢化物的沸点:XB.W2X2与Y2X2的化学键类型完全相同
C.简单离子半径:X>Y>Z
D.最高价氧化物对应水化物的碱性:Y10.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
11.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、X、Z组成的一种化合物与蒸馏水按体积比3∶1混合后可用于杀灭病毒,Y的一种单质在空气中含量最高。下列有关说法正确的是(　　)
A.简单离子的半径:Z>Y
B.简单氢化物的沸点:Y>Z>X
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>Y
D.W、Y、Z既能形成共价化合物又能形成离子化合物
12.[2023湖北武汉江岸区高一期末]物质W常用作漂白剂和氧化剂,其组成元素均为短周期主族元素,各元素原子半径与原子序数的关系如图所示,N和Z的原子序数之差为8。下列说法正确的是(　　)
A.X、Z形成的化合物与M、N形成的化合物可以发生氧化还原反应
B.可通过比较Y单质与N单质的还原性强弱来判断Y、N的非金属性强弱
C.Z的氢化物的沸点一定大于Y的氢化物的沸点
D.化合物W常用作氧化剂,宜在高温下使用
13.部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系如图。下列说法正确的是(　　)
A.仅由R与Y形成的常见化合物中只含有共价键
B.Y与Z形成的化合物中不可能含有共价键
C.非金属性:X>Y>R>W
D.原子半径:W>R>X>Y
14.[2023吉林通化高一期末]X、Y、Z、M、N都是短周期主族元素,且原子序数依次递增。X原子的最外层电子数是电子层数的2倍,Y与M同主族,且M的原子序数是Y的2倍,Z是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是(　　)
A.简单离子的半径:YB.简单气态氢化物的热稳定性:YC.最高价氧化物对应水化物的酸性:M>N
D.X与Y可以形成原子个数比为1∶1和1∶2的两种化合物
15.a、b、c、d是原子序数依次增大的四种短周期元素,其最外层电子数可用下图表示。下列说法错误的是 (　　)
A.简单离子半径:b>c
B.a、b、c的非金属性:b>a>c
C.a、b、d含氧酸的酸性:d>b>a
D.a和d、c和d形成的化合物中含有化学键的类型相同
二、非选择题:本题包括5小题,共50分。
16.(10分)[2023北京石景山区高一质检]新版元素周期表包含118种元素,下表代表元素周期表前四周期,回答下列问题:
(1)将磷的元素符号填写在上述周期表相应的空格中。
(2)Cl元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为　　　　　　　。
(3)下列有关性质的比较正确且能用元素周期律解释的是　　　　　(填字母)。
a.酸性:HCl>H2SO3
b.非金属性:O>S
c.碱性:NaOH>Mg(OH)2
d.热稳定性:HF(4)从原子结构角度解释元素的非金属性S弱于Cl的原因: 　。
(5)硒(Se)是人体必需的微量元素,其原子结构示意图为 。
①Se在元素周期表中的位置是　　　　　　　。
②Se的气态氢化物的化学式为　　　　　　　。
Se和Se互称为　　　　　　　。
17.(10分)X、Y、Z、W、R五种元素的性质或结构信息如表,根据表中的信息回答下列问题:
元素 X Y Z W R
性质或结构信息 是原子半径最小的元素 常见单质为空气中含量最多的气体 是海水中质量分数最大的元素 原子核内有11个质子 原子核外有3个电子层,常见单质为气体
(1)写出元素R在元素周期表中的位置:　　　　　　　　　　　　　。
(2)由X、Z、R三种元素形成的化合物XRZ的结构式为　　　　　　　　　　;化合物WR的电子式为　　　　　　　　　　。
(3)Y、Z的最简单氢化物中较稳定的是　　　　　(填化学式),判断依据是　 　　　　。
(4)写出少量X的单质在盛满R的单质的集气瓶中燃烧的现象:　　　　　　　　　　　　　,燃烧片刻后取出燃烧管,迅速将集气瓶倒扣在过量的烧碱溶液中,可能产生的现象是　　　　　　　　　　　　　,所得溶液中存在的溶质除了过量的NaOH外,还含有的是　(填化学式)。
18.(10分)[2023辽宁抚顺六校高一联考]随着原子序数的递增,8种短周期元素原子半径的相对大小、最高正化合价或最低负化合价如图所示。
请用相应的化学用语回答下列问题:
(1)元素H在元素周期表中的位置是　　　　　。
(2)元素D、G的简单氢化物中,还原性较强的是　　　　　(填化学式)。元素G、H的最高价氧化物对应的水化物中,酸性较强的是　　　　　(填化学式)。
(3)元素D、E、F、G形成的简单离子中,半径最小的离子为　　　　(填离子符号)。
(4)化合物BD2所含的化学键类型是　　　　　,由A、D、H三种元素按原子个数比为1∶1∶1形成的化合物的电子式为　　　　　　　。
(5)用电子式表示元素E和H组成的化合物的形成过程: 　　　　　　　　。
19.(10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元素的原子半径最小;B元素的一种单质是空气中含量最多的一种成分;D与A同主族;F元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的;A、B、D、F这四种元素,每一种都能与C元素形成原子个数比不相同的化合物。D、E、F三种元素最高价氧化物对应的水化物两两之间皆能反应。请回答下列问题:
(1)B元素的原子结构示意图为　　　　;E元素在元素周期表中的位置是　　　　　　　　　　　。
(2)上述6种元素中,金属性最强的元素是　　(写元素名称,下同);非金属性最强的元素是　　　　　　　　　。
(3)A、B、C和F可组成一种化合物,其原子个数之比为5∶1∶4∶1,写出该化合物的化学式:　　　　　　　　　　　。
(4)写出含E元素的氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:　 　　　　　　　。
(5)C、D、E、F四种元素的简单离子半径由大到小的顺序是　(用离子符号表示)。
(6)由C、D两种元素形成的原子个数之比为1∶1的化合物中,所含化学键的类型有　　　　　　　　　　　。
(7)用电子式表示D的简单氢化物的形成过程: 　　　　　　　　。
20.(10分)已知a、b、c、d、e、f均为短周期主族元素,且它们的原子序数依次增大。a、b在元素周期表中处于相邻的位置,b和e同主族,c在同周期主族元素中原子半径最大,a、d的最外层电子数之和等于d的次外层电子数,e的最外层电子数是电子层数的2倍。请回答下列问题:
(1)f在元素周期表中的位置是　　　　　　　　　　　　　　。
(2)a、e、f的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是　　　　　　　　　　　(填化学式)。
(3)a的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物反应,生成的化合物中所含的化学键类型有　　　　　　　　　　　。
(4)加热条件下,b的单质与c的单质反应的生成物的电子式为　　　　　　　　。
(5)d、f组成的化合物为M,c的最高价氧化物对应的水化物为N,M的溶液与足量N的溶液反应的离子方程式为　。
(6)b、e组成的离子e2具有强氧化性,向含e2的盐溶液中滴入MnSO4溶液,混合溶液会变紫红色。写出反应的离子方程式: 　　　　　　　　。
参考答案
第四章测评
1.A　解析 S原子核外有16个电子,得到2个电子形成S2-,其结构示意图为 ,A正确;质子数为18、中子数为22的氩原子的质量数为18+22=40,其原子符号为Ar,B错误;质子数相同、中子数不同的核素之间互称为同位素,“氢燃烧”反应涉及的He与H不互为同位素,C错误;Mg原子失去2个电子变为Mg2+,2个Cl原子获得2个电子变为Cl-。Mg2+和2个Cl-通过离子键结合形成离子化合物MgCl2,故形成离子键的过程可表示为
,D错误。
2.C　解析 35Cl和37Cl的质子数相同、质量数不同,是同种元素的不同核素,互为同位素,A错误;同素异形体是由同种元素组成的不同单质,H2和D2均为氢分子,不互称为同素异形体,B错误;1O和2O均是水分子,化学性质相同,C正确;35Cl和37Cl质子数相同、质量数不同,物理性质不尽相同、化学性质几乎完全相同,D错误。
3.A　解析 第一张元素周期表是按照相对原子质量由小到大排列,制作者是俄国化学家门捷列夫,A正确;国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)将第118号元素命名为Og,第118号元素是一种放射性元素,在自然界中不能稳定存在,它是一种人工合成元素,B错误;位于金属元素和非金属元素的分界线处的元素既有金属性又有非金属性,可以寻找半导体材料,C错误;门捷列夫曾经预言了“类铝”元素的存在,同主族元素的性质相似,镓元素与铝元素属于同主族元素,性质相似,后来化学家发现了它,这种元素是镓,D错误。
4.C　解析 离子键是指阴离子和阳离子间通过静电作用形成的化学键,A错误;氢键和范德华力是分子间作用力,B错误;由非金属元素形成的化合物中可能存在离子键,例如NH4Cl,C正确;惰性气体单质分子是单原子分子,不存在共价键(如He、Ne、Ar等),D错误。
5.C　解析 元素Po(钋)与S同主族,其原子序数为84,处于第六周期第ⅥA族,A错误;同主族元素原子的电子层数越多,原子半径越大,则原子半径:Po>S,B错误;210Po的质量数为210,质子数为84,则中子数为126,C正确;PoO2中Po元素显+4价,处于中间价态,故PoO2既有还原性又有氧化性,D错误。
6.D　解析 P和S两种元素均位于第三周期,原子半径:P>S,元素的非金属性:P7.A　解析 随着核电荷数递增,第ⅦA族元素的单质的分子间作用力增大,单质的沸点逐渐升高,推测不合理,A错误;同周期元素从左到右非金属性增强,金属性减弱,Na与Cl形成离子键,Al与Cl形成共价键,预测得到Si与Cl形成共价键,B正确;HF的H—F极性较强,带负电的氟原子与带正电的氢原子吸引力较大,导致氢原子无法电离,HF是弱酸,HBr是强酸,可推测HI是强酸,C正确;同主族元素从上到下金属性增强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性变强,由金属性:Ba>Sr>Ca,已知Ca(OH)2、Ba(OH)2均为强碱,可推测Sr(OH)2是强碱,D正确。
8.C　解析 题给化合物结构中X、W、E均形成1个共价键、Y形成4个共价键、Z形成2个共价键。X的原子核只有1个质子,则X为H元素;元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期,即第二周期元素,则Y为C元素,Z为O元素,W为F元素;元素E的原子比W原子多8个电子,则E为Cl元素,综合以上分析可知,X、Y、Z、W、E分别为H、C、O、F、Cl元素。氯元素非金属性较强,其最高价氧化物对应水化物HClO4是一种强酸,A正确;同一周期元素从左到右非金属性逐渐增强,则非金属性:F>O>C,B正确;同一周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大,电子层越多半径越大,则原子半径:Cl>C>F,C错误;OF2中,F为-1价,则O的化合价为+2价,D正确。
9.C　解析 W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,M和X的最外层电子数均为6,根据原子半径及原子序数大小关系可知,X为O元素,M为S元素;W和Y的最外层电子数均为1,结合原子半径可知W为H元素,Y为Na元素,Z的最外层电子数为3,原子半径比Na略小、比S略大,应为第三周期的Al元素。水分子间存在氢键,其沸点高于H2S,A错误;H2O2分子存在极性共价键和非极性共价键,而Na2O2存在离子键和非极性共价键,B错误;电子层数相同时,核电荷数越大,简单离子半径越小,则简单离子半径:O2->Na+>Al3+,C正确;元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则碱性:NaOH>Al(OH)3,D错误。
10.A　解析 由四种元素的相对位置关系推知,X、Y处于第二周期,Z、W处于第三周期。W原子的质子数是其最外层电子数的三倍,则W是P元素,从而推知X、Y、Z分别为N元素、O元素、Si元素。原子半径:Si>P>N>O,A错误;元素的非金属性:N>P>Si,则最高价氧化物对应水化物的酸性:HNO3>H3PO4>H2SiO3,B正确;元素的非金属性:O>N>P>Si,则简单气态氢化物的热稳定性:H2O>NH3>PH3>SiH4,C正确;N和P处于第ⅤA族,最高化合价为+5价,Si处于第ⅣA族,最高化合价为+4价,D正确。
11.D　解析 Y的一种单质在空气中含量最高,Y为N元素;W、X、Z组成的一种化合物与蒸馏水按体积比3∶1混合后可用于杀灭病毒,化合物为乙醇,则W、X、Z分别为H、C、O元素。简单离子半径:N3->O2-,A错误;简单氢化物的沸点:H2O>NH3>CH4,B错误;非金属性:N>C,则最高价氧化物对应水化物的酸性:HNO3>H2CO3,C错误;H、N、O能形成共价化合物(如HNO3)、离子化合物(如NH4NO3),D正确。
12.A　解析 同周期从左到右主族元素的原子半径逐渐减小,根据原子半径与原子序数的关系可知,X、Y、Z、M、N依次为H、C、O、Na、S元素。X(H)、Z(O)形成的化合物有H2O、H2O2,M(Na)、N(S)形成的化合物为Na2S,H2O2能与Na2S发生氧化还原反应,A正确;元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱、与氢气生成气态氢化物的难易程度、气态氢化物的稳定性或单质氧化性的强弱来判断,不能通过单质还原性的强弱来判断,B错误;Z的氢化物有H2O、H2O2,H2O、H2O2常温下都呈液态,Y的氢化物为烃类,常温下碳原子数较多的烃类呈固态,其沸点高于H2O、H2O2,C错误;W为Na2CO3·H2O2,其中H2O2在高温下易分解,故不宜在高温下使用,D错误。
13.A　解析 由图中信息推知,X是N元素,Y是O元素,Z是Na元素,R是S元素,W是Cl元素。S与O元素形成SO2和SO3两种常见的共价化合物,只含共价键,A正确;O和Na元素形成Na2O、Na2O2,前者只含离子键,后者含有离子键和共价键,B错误;四种元素的非金属性:O>N,Cl>S,C错误;原子半径:S>Cl>N>O,D错误。
14.D　解析 X、Y、Z、M、N为短周期主族元素,且原子序数依次增大,X的最外层电子数是其电子层数的2倍,结合原子序数可知X有2个电子层,最外层电子数为4,X为C;Y与M同主族,且M的原子序数是Y的2倍,则Y为O,M为S;Z是短周期中金属性最强的元素,Z为Na,N的原子序数比S大,则N是Cl。O2-与Na+的电子层数相同,核电荷数越大,离子半径越小,A错误;O和S位于同一主族,从上到下元素非金属性减弱,则非金属性:O>S,简单气态氢化物的热稳定性:Y>M,B错误;非金属性:Cl>S,则最高价氧化物对应水化物的酸性:N>M,C错误;X与Y可以形成原子个数比为1∶1和1∶2的两种化合物,如CO、CO2,D正确。
15.C　解析 短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大,最外层电子数分别为4、5、3、7,则a是C元素,b是N元素,c是Al元素,d是Cl元素。电子层结构相同的离子,核电荷数越小,离子半径越大,则简单离子半径:N3—>Al3+,A正确;根据非金属性变化规律,非金属性:N>C>Al,B正确;元素的非金属性:Cl>N>C,则最高价含氧酸的酸性:HClO4>HNO3>H2CO3,低价含氧酸则不一定,C错误;a和d、c和d形成的化合物分别为CCl4、AlCl3,都是共价化合物,都含有共价键,D正确。
16.答案 (1)
(2)HClO4
(3)bc
(4)S、Cl位于同一周期,随核电荷数递增,同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,原子核吸引电子的能力逐渐增强,得电子能力逐渐增强,故非金属性S弱于Cl
(5)①第四周期第ⅥA族　②H2Se　③同位素
17.答案 (1)第三周期第ⅦA族
(2)H—O—Cl　Na+[····]-
(3)H2O　非金属性越强,最简单氢化物越稳定
(4)发出苍白色的火焰　集气瓶内颜色消失,液面上升　NaCl、NaClO
解析 X是原子半径最小的元素,则X是H元素;Y常见单质为空气中含量最多的气体,则Y是N元素;Z是海水中质量分数最大的元素,则Z是O元素;W原子核内有11个质子,则W是Na元素;R原子核外有3个电子层,常见单质为气体,则R是Cl元素。
18.答案 (1)第三周期第ⅦA族
(2)H2S　HClO4
(3)Al3+
(4)共价键　
(5)
解析 从题图中8种短周期元素的化合价、原子半径的大小及原子序数可知,A是H,B是C,C是N,D是O,E是Na,F是Al,G是S,H是Cl。
(2)元素D、G分别为O、S,非金属性越弱,其氢化物的还原性越强;元素G、H分别为S、Cl,非金属性越强其最高价氧化物对应的水化物酸性越强;
(3)元素D、E、F、G形成的简单离子分别为:O2-、Na+、Al3+、S2-,电子层数越少半径越小,电子层数相同时,原子序数越多半径越小。
19.答案 (1) 　第三周期第ⅢA族
(2)钠　氧　(3)NH4HSO4
(4)Al2O3+2OH-2Al+H2O
(5)S2->O2->Na+>Al3+
(6)离子键、(非极性)共价键
(7)
解析 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元素的原子半径最小,则A是H元素;B元素的一种单质是空气中含量最多的一种成分,则B是N元素;D与A同主族,则D是Na元素;F元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的,则F原子核外电子排布是2、8、6,所以F是S元素;A、B、D、F这四种元素,每一种都能与C元素形成原子个数比不相同的化合物,则C是O元素;D、E、F三种元素最高价氧化物对应的水化物两两之间皆能反应,则E是Al元素。
(1)B是N元素,原子核外电子排布是2、5,原子结构示意图为 ;E是Al元素,原子核外电子排布是2、8、3,位于元素周期表第三周期第ⅢA族。
(2)同一周期元素,从左到右,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强;同一主族元素,从上到下,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,所以在上述元素中金属性最强的元素是钠元素;非金属性最强的元素是氧元素。
(3)A是H元素,B是N元素,C是O元素,F是S元素,由这四种元素组成的原子个数之比为5∶1∶4∶1的化合物的化学式为NH4HSO4。
(6)C是O元素,D是Na元素,二者形成的原子个数之比为1∶1的化合物是Na2O2,该物质是离子化合物,Na+与以离子键结合,在阴离子中2个O原子之间以非极性共价键结合,故Na2O2中所含化学键的类型有离子键和非极性共价键。
(7)D是Na元素,是活泼的金属元素,与H元素形成离子化合物NaH,用电子式表示NaH的形成过程为。
20.答案 (1)第三周期第ⅦA族　(2)HClO4　(3)离子键、(极性)共价键　(4)Na+[······]2-Na+　(5)Al3++4OH-Al+2H2O　(6)5S2+2Mn2++8H2O2Mn+10S+16H+
解析 e的最外层电子数是电子层数的2倍,e为C元素或S元素,但b和e是同主族的短周期元素,且b的原子序数比e小,因此e为S元素,b为O元素;a、b在元素周期表中处于相邻的位置,a的原子序数比b小,则a为N元素;c在同周期主族元素中原子半径最大,且原子序数比b大、比e小,则c为Na元素;a、d的最外层电子数之和等于d的次外层电子数,则d为Al元素;而f为原子序数比e大的短周期主族元素,f为Cl元素。
(2)非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,N、S、Cl中氯元素的非金属性最强,因此最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4。
(6)e2(S2)有强氧化性,二价锰离子有还原性,两者发生氧化还原反应生成高锰酸根离子,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为5S2+2Mn2++8H2O2Mn+10S+16H+。