第四章物质结构元素周期律单元测试题（含解析）-2023- -2024学年高一化学人教版必修1

第四章 物质结构 元素周期律 单元测试题
一、单选题
1．下列化学用语或者符号使用正确的是
A．中子数为18的S原子结构示意图：
B．小苏打在水溶液中的电离方程式：
C．用双线桥法表示氯酸钾和浓盐酸反应的电子转移：
D．四溴化碳的空间填充模型：
2．某小组设计实验证明碳酸的酸性比硅酸的强，装置如图所示。
下列叙述正确的是
A．若③中溶液变浑浊，说明酸性：H2CO3>H2SiO3
B．②中溶液也可以选用饱和Na2CO3溶液
C．根据③中现象可以探究Cl和C非金属性强弱
D．①中盐酸用硫酸替代，也能达到实验目的
3．X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素。Z、W的常见单质是空气的主要成分，Y原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，R和X同主族，RX为离子化合物。下列说法正确的是
A．简单离子半径：
B．最简单氢化物的稳定性：
C．Y、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性：
D．W与R形成的化合物中可能含有共价键
4．下图是短周期主族元素的价类二维图。下列说法错误的是
A．g和h可能是同一种物质 B．一定条件下，a与氧气能一步反应生成d
C．一定条件下，a和e能反应生成b D．c、d、e中，只有c是酸性氧化物
5．硼氢化钠是一种重要的还原剂，利用硼精矿(主要成分为，含有少量、和等)制取的流程如下，已知偏硼酸钠()易溶于水，不溶于乙醇。下列说法不正确的是

A．中含有离子键和共价键
B．“操作1”是过滤
C．“操作2”包括蒸发浓缩、冷却结晶、乙醇洗涤
D．“反应1”中生成转移
6．2023年8月24日，日本开始将核污染水排海，含包括氚在内的64种核放射性物质。日本核污水排放入海洋后，其放射性物质在海洋中将通过三种方式传播，2～3年内或可侵入中国海域。已知质子数相同、中子数不同的同一元素的不同种原子间互称为同位素，比如氢的同位素为氘()和氚()，则下列属于同位素的是
A．和 B．和
C．和 D．和
7．金属Li 广泛用于锂离子电池、航空、冶金等工业。 Li 与 Na 性质相似，且密度比煤油小。下列对金属锂的性质预测不合理的是
A．Li 能保存在煤油中
B．Li 和水反应的化学方程式为2Li+2H2O=2LiOH+H2
C．Li 能在氯气中燃烧
D．常温下，锂在空气中被氧化生成Li2O
8．某化合物是一种新型抗肿瘤药的原料， 结构如图，其中是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，下列说法正确的是

A．该化合物所含元素中，的非金属性最强
B．该化合物中均满足最外层8电子稳定结构
C．的某种同素异形体在大气中的含量与环境污染密切相关
D．的最高价氧化物是一种干燥剂，可以用于干燥的最简单氢化物
9．下列制取CO2、通过CO2和NaAlO2溶液制取Al(OH)3、分离并加热Al(OH)3、制Al2O3的装置和原理能达到实验目的的是
A B C D

制取CO2 制取Al(OH)3 分离Al(OH)3 制Al2O3
A．A B．B C．C D．D
10．我国科学家开发出一种光学晶体M，其结构如图，X、Y、Z、W均为短周期元素，其中X和Y的质子数之和等于Z的电子数，Y和Z同周期，Z和W同主族，下列说法正确的是

A．原子半径：Z>Y>X
B．简单氢化物的还原性：Z>W
C．Z分别与X、Y、W至少形成2种共价化合物
D．Y、W的氧化物对应的水化物都是强酸
11．电子层数相同的X、Y、Z三种元素，原子序数都小于18，已知最高价氧化物对应水化物的酸性是HXO4>H2YO4>H3ZO4，则下列判断错误的是
A．原子半径：X>Y>Z B．气态氢化物的稳定性：HX>H2Y>ZH3
C．非金属性：X>Y>Z D．阴离子的还原性：Z3->Y2->X-
二、多选题
12．设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A．0.1NASO2与足量氧气反应生成SO3的质量为8克
B．标准状况下，11.2LCH4含共用电子对数为2NA
C．100mL0.1mol·L 1的NaHCO3溶液中含有H原子数为0.01NA
D．常温常压下，22g由N2O与CO2组成的混合气体含有的原子数目为1.5NA
13．a、b、c、d是四种短周期元素，a、b、d同周期；c、d同主族；a的原子结构示意图为，b与c形成的化合物的化学式为，且离子有相同的电子层结构。下列比较中，正确的是
A．原子序数： B．氢化物稳定性：
C．原子半径： D．最高价含酸的性：
14．W、X、Y、Z为原子序数依次减小的短周期主族元素，且只有X、Y位于同一周期。这四种元素形成的某种化合物的结构如图所示。下列叙述错误的是

A．简单气态氢化物的稳定性：X＞Y
B．Y的氯化物YCl3是离子化合物
C．该物质具有强氧化性，可能用于漂白
D．W的最高价氧化物的水化物能与氢氧化钠溶液反应
三、非选择题
15．雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统，霾也称灰霍(烟霞)是指空气中的灰尘(如煤炭及氧化铁粉尘)、一氧化氮、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子使大气浑浊、模糊的现象。灰霾粒子比较小，平均直径大约在左右。近年来，人类生产、生活所产生的污染，如机动车、燃煤、工业等排放的尾气，使灰霾天气逐渐增多。
(1)下列有关说法正确的是 。
A灰霾是一种分散系 B．灰霾能发生丁达尔现象
C．灰霾形成的是非常稳定的体系 D．戴口罩不能完全阻止呼入灰霾粒子
(2)雾丁达尔效应与水蒸气有关，欲在树林中观察到丁达尔效应，你认为一天中最有可能观察到该现象的时间是 ，理由是 。
(3)形成灰霾的主要物质中，属于金属氧化物的物质与硝酸反应的离子方程式为 。
(4)某同学收集了当地雾霾，经必要的预处理后得试样溶液，其中可能含有如下离子：，为确定含有离子种类设计并完成了如下的实验；

已知：；
①写出的电子式 ，写出的结构示意图 。
②根据以上的实验操作与现象，该同学得出关于试样的结论中错误的是 。
A．肯定存在的离子为和 B．一定不含 C．可能存在
16．如图是元素周期表的一部分，A～J代表对应的元素，回答下列问题：
(1)F的元素符号为 ，元素C在周期表中的位置为 。
(2)A、D和E三种元素的离子半径由大到小的顺序是 (用离子符号表示)。
(3)图中对应元素最高价氧化物的水化物中，碱性最强的是 (填化学式)。
(4)A、B和J三种元素形成常见化合物所含化学键的类型是 。
(5)下列说法错误的是 (填标号)。
a．单质的熔点：
b．简单氢化物的沸点：
c．氧化物对应水化物的酸性：
(6)元素F的单质与元素E的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为 。
17．填空
(1)请用化学用语填空：
①氯离子的结构示意图 。
②NaOH溶液的电离方程式 。
③稀H2SO4的电离方程式 。
(2)已知：(过量)。据此回答下列问题：
①该反应属于四种基本反应类型中的 反应(选填“化合”、“分解”、“置换”或“复分解”)。该反应 (选填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。
②H3PO2属于 (选填“一”、“二”或“三”)元酸。NaH2PO2属于 (选填“正盐”或“酸式盐”)。
18．将CO合成甲醇是实现“碳达峰、碳中和”的一项重要措施，在此过程中可能涉及以下物质：
①H2②O2③CO④He⑤H2O2⑥Na2O2⑦KOH⑧CH3OH⑨K2CO3
请判断：
(1)含有极性共价键的离子化合物有 (填编号)。
(2)含有非极性共价键的共价化合物有 (填编号)。
(3)在实验室中模拟CO合成甲醇的反应，在2L密闭容器内，400℃时发生反应：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，体系中甲醇的物质的量n(CH3OH)随时间的变化如表：
时间(s) 0 1 2 3 5
n(CH3OH)(mol) 0 0.009 0.012 0.013 0.013
已知每生成1molCH3OH(g)，放出的热量为116kJ。计算上述反应达到平衡时放出的热量Q= kJ(保留2位有效数字)。
(4)甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。电池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4OH-=2+6H2O。则电池放电时通入空气的电极为 (“正”或“负”)极；从电极反应来看，每消耗1molCH3OH转移的电子数为 NA。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】A．原子结构示意图仅能表示出质子数和电子数的关系，无法表示出中子数，故不管是32S还是34S其原子结构示意图均为 ，A正确；
B．是弱酸的酸式酸根离子，不完全电离，正确的电离方程式为，B错误；
C．氯酸钾和浓盐酸反应中+5价Cl和-1价Cl归中为0价，不会出现价态的交叉，C错误；
D．图示为空间填充模型，但Br原子半径应大于中间的碳原子半径，D错误。
答案选A。
2．A
【分析】盐酸与块状大理石反应生成二氧化碳，生成的二氧化碳用饱和碳酸氢钠溶液除去其中的HCl，再通入硅酸钠溶液中反应生成硅酸白色沉淀，从而证明酸性：H2CO3>H2SiO3，据此分析解答；
【详解】A．若③中溶液变浑浊，说明碳酸能与硅酸钠反应生成硅酸，依据强酸制弱酸原理，可知酸性：H2CO3>H2SiO3，故A正确；
B．饱和Na2CO3溶液也能吸收二氧化碳，不能用其除去二氧化碳中的HCl，故B错误；
C．探究非金属性的强弱需根据最高价氧化物的水化物的酸性强弱，而HCl不是最高价含氧酸，故C错误；
D．硫酸与碳酸钙反应生成微溶性的硫酸钙，会将碳酸钙包裹，不利于生成二氧化碳，故D错误；
故选：A。
3．D
【分析】Z、W的常见单质是空气的主要成分，故Z、W分别为N、O；R和X同主族，RX为离子化合物，故X为H，R为Na；Y原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，故Y为C，据此解答。
【详解】A．核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，简单离子半径：Na＋＜O2－＜N3－，A项错误；
B．非金属性越强，最简单氢化物的稳定性越大，稳定性H2O＞NH3＞CH4，B项错误；
C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，故最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3＞H2CO3，C项错误；
D．W与R形成的化合物有过氧化钠和氧化钠，其中过氧化钠中含有共价键，D项正确；
答案选D。
4．B
【详解】A．由图可知，a、b、c、d、e、f、g、h分别为、、、、NO、、铵盐、硝酸盐；g和h可能都是硝酸铵，A正确；
B．氨气与氧气不能直接反应生成二氧化氮，B错误；
C．氨气和一氧化氮在一定条件下能反应生成氮气，C正确；
D．对应的酸是硝酸，NO、、中只有是酸性氧化物，D正确；
故选B。
5．D
【分析】硼精矿中与NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀，操作1是过滤，加CaO除硅、铝后，溶液中溶质主要是NaBO2，“操作2”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥，得到晶体NaBO2，NaBO2与MgH2反应生成；
【详解】A．中Na+与之间为离子键，中B原子与H原子间为共价键，故A正确；
B．根据分析，“操作1”是过滤，故B正确；
C．根据分析，“操作2”包括蒸发浓缩、冷却结晶、乙醇洗涤，故C正确；
D．“反应1”为NaBO2与MgH2反应生成和MgO，为非氧化还原反应，故D错误；
故选D。
6．D
【详解】A．两者为物质，不是同位素，A不符合题意；
B．质子数为94，质子数为92，属于不同的元素，B不符合题意；
C．两者均为氧单质，不是同位素，C不符合题意；
D．35Cl和37Cl质子数均为17，质量数分别为35、37，二者互为同位素，D符合题意；
故选D。
7．A
【详解】A．锂的密度比煤油小，锂不能保存在煤油中，故A错误；
B．锂和钠性质相似，Li 和水反应也会生成氢氧化锂和氢气，故B正确；
C．Li 与 Na 性质相似，锂在氯气中燃烧会生成氯化锂，故C正确；
D．常温下，钠在空气中氧化为Na2O，所以锂在空气中氧化生成Li2O，故D正确；
故选A。
8．C
【分析】X、Y、Z、M是原子序数依次增大的四种短周期元素，X形成1条单键，X为H，Y形成3条单键，Y为N，Z形成1条双键，Z为O，M可以形成5条键，结合该化合物的结构可知，M为P。
【详解】A．该化合物所含元素中，O的非金属性最强不是N，A错误；
B．该化合物中，P原子周围电子数大于8个，不是8电子稳定结构，B错误；
C．Z为O，其同素异形体O3在大气中的含量与环境污染密切相关，C正确；
D．P的最高价氧化物P2O5是一种干燥剂，但是能与氨气反应，不能干燥氨气，D错误；
故答案选C。
9．D
【详解】A．实验室制取二氧化碳是碳酸钙与稀盐酸或稀硝酸反应，不能用稀硫酸，稀硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙微溶物，附着碳酸钙表面，阻碍碳酸钙继续反应，故A不符合题意；
B．制备氢氧化铝应该二氧化碳通入时“长进短出”，故B不符合题意；
C．过滤时，漏斗下端紧靠烧杯内壁，故C不符合题意；
D．在坩埚中灼烧氢氧化铝得到氧化铝，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
10．C
【分析】X、Y、Z、W均为短周期元素，由光学晶体M的结构可知，X、Y、Z、W形成共价键的数目为1、3、2、6，X和Y的质子数之和等于Z的电子数，Y和Z同周期，Z和W同主族，则X为H元素、Y为N元素、Z为O元素、W为S元素。
【详解】A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则氧原子的原子半径小于氮原子，故A错误；
B．同主族元素，从上到下元素的非金属性依次减弱，简单氢化物的还原性依次增强，则水的还原性弱于硫化氢，故B错误；
C．氧元素与氢元素可以形成的化合物为水、过氧化氢，与氮元素可以形成的化合物为一氧化二氮、一氧化氮、二氧化氮等，与硫元素可以形成的化合物为二氧化硫、三氧化硫，故C正确；
D．亚硝酸和亚硫酸都是在溶液中部分电离的弱酸，故D错误；
故选C。
11．A
【分析】电子层数相同的三种元素X、Y、Z位于同一周期，已知最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱，则X、Y、Z分别位于第ⅦA、ⅥA、ⅤA族，在周期表中从左向右的相对位置依次是Z、Y、X，据此分析作答。
【详解】A．同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，所以原子半径：，A错误；
B．同周期元素从左到右，简单气态氢化物的稳定性逐渐增强，则气态氢化物的稳定性：，B正确；
C．同周期元素从左到右，非金属性逐渐增强，所以非金属性：， C正确；
D．元素的非金属性越强，对应阴离子的还原性越弱，非金属性：，所以还原性：，D正确；
故选A。
12．AC
【详解】A．二氧化硫和氧气反应为可逆反应，二氧化硫无法全部生成三氧化硫，故0.1NASO2与足量氧气反应生成SO3的质量小于8克，A错误；
B．标况下气体的摩尔体积为22.4L/mol，11.2LCH4物质的量为0.5mol，每个甲烷有4个共用电子对，则含有的共用电子对数目为0.5NA×4=2NA，B正确；
C．100mL0.1mol·L 1的NaHCO3溶液中有0.01mol NaHCO3，含有H原子数0.01NA，溶液中水也有氢原子，故100mL0.1mol·L 1的NaHCO3溶液中氢原子总数大于0.01NA，C错误；
D．N2O与CO2的摩尔质量都是44g/mol，并且每个分子中都含有3个原子，故22g由N2O与CO2组成的混合气体含有的原子数目为1.5NA，D正确；
故答案为：AC。
13．AD
【分析】a、b、c、d是四种短周期的主族元素，a的原子结构示意图为：，第一电子层最多排列2个电子，所以，则a原子中质子数是14，故a为元素；a、b、d同周期，处于第三周期，c、d同主族，则C处于第二周期，b与c形成的化合物的化学式为，且b、c离子有相同的电子层结构，可推知b为、c为N，则d为P元素。
【详解】A．由上述分析可知，原子序数，故A正确；
B．氢化物稳定性与元素非金属性一致，非金属性，故氢化物稳定性，故B错误；
C．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，故原子半径，故C错误；
D．非金属性：，故最高价含氧酸的酸性：，故D正确，
故选：AD。
14．BD
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次减小的短周期主族元素，且只有X、Y位于同一周期，二者只能位于第二周期，W位于第三周期，结合图示可知，W形成+2价阳离子，则W为Mg；X形成2个共价键，Z形成1个共价键，Y形成4个共价键，且每个Y还得到1个电子，则X为O，Y为B，Z为H元素。W为Mg，X为O，Y为B，Z为 H元素；
【详解】A．非金属性O> B，则简单气态氢化物的稳定性：O>B，A正确；
B．Y的氯化物为BCl3，BCl3为共价化合物而不是离子化合物，B错误；
C．该物质中含有-O-O-键，具有强氧化性，能够用于漂白，C正确；
D．W的最高价氧化物的水化物为Mg(OH)2，不能和氢氧化钠反应，D错误；
故选BD。
15．(1)A
(2) 清晨 清晨水被太阳加热，形成水雾，可能构成1～100 nm的分散质，阳光透过树叶间隙形成光束，穿过这些水雾会产生丁达尔现象
(3)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
(4) BC
【详解】（1）A．灰霾空气和固体颗粒形成的混合物，是一种分散系，故A正确；
B．灰霾粒子比较小，平均直径大约在1000～2000nm左右，不是胶体，没有丁达尔现象应，故B错误；
C．灰霾粒子平均直径大约在1000～2000nm左右，比胶体粒子大，属于不稳定体系，故C错误；
D．口罩能过滤掉灰霾粒子，所以戴口罩能阻止呼入灰霾粒子，故D错误；
故选：A。
（2）清晨，太阳升起，水被太阳加热，形成水雾，可能构成1～100 nm的分散质，是胶体，阳光透过树叶间隙形成光束，穿过这些水雾会产生丁达尔现象；
（3）灰尘中含有氧化铁粉尘，与硝酸反应生成硝酸铁和水，离子方程式为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；
（4）试样溶液中加入过量Ba(OH)2并加热，生成的气体1，该气体1是NH3，则原溶液中含有NH；向滤液中通入CO2，得到溶液2、沉淀2，溶液2中加入Al，，生成气体2，该气体是NH3，根据已知条件知，溶液2中含有NO，则原溶液中含有NO；滤液1中通入CO2，得到沉淀2，向沉淀2中加入酸，沉淀溶解并放出气体，说明沉淀2是碳酸钡等难溶性碳酸盐；沉淀1加入酸后，沉淀部分溶解，硫酸钡不溶于酸，说明原来溶液中含有SO，能和过量Ba(OH)2反应生成能溶于酸的沉淀，根据提供的离子可知该沉淀为Mg(OH)2，所以溶液中含有Mg2+，综合以上分析，原溶液中一定含有NH、SO、、；Na+、Cl-可能含有；故答案选ABC；简单阳离子的电子式就时离子符号，的电子式为；Cl-的结构示意图为。
16．(1) Al 第二周期，第ⅥA族
(2)
(3)
(4)共价键(极性共价键)、离子键
(5)c
(6)
【分析】由表知，A～J代表对应的元素分别为氢、氮、氧、氟、钠、铝、硅、磷、硫和氯；
【详解】（1）由元素周期表可知，F的元素符号为Al；元素C为氧，在周期表中的位置为第二周期，第ⅥA族。
（2）A、D和E三种元素的离子分别是，同主族时电子层越多离子半径越大；具有相同电子排布的原子序数大的离子半径小，则半径由大到小的顺序是。
（3）元素的金属性越强，最高价氧化物水化物的碱性越强，故碱性最强的是。
（4）A、B和J三种元素形成常见化合物，所含化学键的类型是共价键(极性共价键)、离子键。
（5）a．硅熔点相当高，钠的熔点低于100°C，则单质的熔点：，a项正确；
b．分子间含有氢键，简单氢化物的沸点：，b项正确；
c．最高价氧化物对应水化物的酸性：，c项错误。
选c。
（6）Al与溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，离子方程式为
17．(1) NaOH=Na++OH- H2SO4=2H++
(2) 复分解 不属于 一 正盐
【详解】（1）①氯离子的核电荷数为17，因得到1个电子，其核外电子数为18，结构示意图为。
②NaOH为强碱，在水溶液中发生完全电离，电离方程式为NaOH=Na++OH-。
③H2SO4为强酸，在稀溶液中发生完全电离，电离方程式为H2SO4=2H++。
（2）①该反应为酸与碱生成盐和水的反应，属于四种基本反应类型中的复分解反应。该反应中没有元素化合价的变化，不属于氧化还原反应。
②与足量NaOH反应时，H3PO2只电离出1个氢原子，则其属于一元酸。NaH2PO2属于正盐。
18．(1)⑦ ⑨
(2)⑤
(3)1.5
(4) 正 6
【分析】①H2是单质，含有非极性键H-H键；②O2是单质，含有非极性键O=O键；③CO是共价化合物，含有极性共价键；④He是稀有气体单质，不含化学键；⑤H2O2是共价化合物，含极性共价键和非极性共价键；⑥Na2O2是离子化合物，含有离子键和非极性共价键；⑦KOH是离子化合物，含有离子键和极性共价键；⑧CH3OH是共价化合物，只含极性共价键；⑨K2CO3是离子化合物，含有离子键和极性共价键。
【详解】（1）根据以上分析，含有极性共价键的离子化合物有KOH、K2CO3，选⑦ ⑨。
（2）根据以上分析，含有非极性共价键的共价化合物有H2O2，选⑤；
（3）每生成1molCH3OH(g)，放出的热量为116kJ。反应达到平衡时生成0.013mol甲醇，放出的热量Q=0.013mol×116kJ/mol =1.5kJ。
（4）电池放电时通入空气的电极氧气中氧元素化合价降低发生还原反应，为电池正极；负极反应CH3OH-6e- +8OH-=+6H2O，从电极反应来看，每消耗1molCH3OH转移的电子数为6NA。
答案第1页，共2页
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