第四章物质结构元素周期律单元测试题- 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．中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星，探测发现火星上存在大量矿物。已知原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W是组成某些矿物的主要元素，X元素原子最外层电子数是Z元素原子最外层电子数的3倍，Y的氢化物的水溶液呈酸性，Z元素原子M层电子数等于K层电子数，W元素最高价和最低价代数和为零。下列叙述正确的是
A．原子半径：Z>W>X>Y B．ZY2和WX2都是离子化合物
C．Y的最高价氧化物对应的水化物是强酸 D．最简单氢化物的沸点：Y>X
2．某反应体系中只有五种物质：AsH3、H2O、HBrO3、H3AsO4、Br2。启动反应后，两种含溴物质的物质的量变化如图所示。下列叙述正确的是
A．在该反应中，氧化剂是Br2，还原剂是AsH3
B．氧化产物、还原产物的物质的量之比为4∶5
C．1mol还原剂完全反应时转移8mol电子
D．上述反应所涉及的物质含共价键和离子键
3．NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．1molCrO5(Cr为+6价)含有的过氧键数目为 NA
B．10gD2O 含有的电子数、中子数均为 5NA
C．1molCO2 与足量的 Na2O2反应转移的电子数为2NA
D．16.25gFeCl3水解形成的 Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA
4．下列类比或推理合理的是
选项 已知 方法 结论
A 碘遇淀粉显蓝色 类比 溴单质遇淀粉变蓝色
B 在空气中易变质 类比 在空气中也易变质
C HCl是强酸 推理 HF是强酸
D 有还原性 推理 有强还原性
A．A B．B C．C D．D
5．合成新物质是研究化学的主要目的之一。四聚氧O4是意大利的一位科学家合成的一种新型的氧分子，氧化性极强。下列关于O4的说法中，正确的是
A．O4是一种新型的化合物 B．等质量O4和O2含有的氧原子个数比为2：1
C．O2和O4互为同素异形体 D．O2转化为O4为氧化还原反应
6．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
7．下列关于元素及化合物的性质的“类比”结果正确的是
A．的溶解度比的大，的溶解度也比的大
B．和均属于酸性氧化物，也是酸性氧化物
C．与NaOH溶液反应生成和，则和NaOH溶液反应生成和
D．与反应生成与，与反应生成与
8．短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，XY2是温室中作物的“肥料”，Y、Z能组成两种常见的离子化合物，R原子最外层电子数等于电子层数的2倍。下列叙述正确的是
A．简单离子半径：Z>R>Y B．X的同素异形体只有两种
C．简单氢化物的还原性：R>Y D．Z2R2只含一种化学键
9．以高铝铁矿石(主要成分为、，还含有CuO和等杂质)为原料制备的一种流程如下：

下列叙述正确的是
A．“碱溶”中NaOH溶液可以用氨水替代
B．固体Y为
C．滤液与生石灰的主要反应为
D．检验是否洗净的最佳试剂是NaOH溶液和蓝色石蕊试纸
10．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W分别与X、Z相邻，Y的原子半径是短周期主族元素中最大的，且W、X、Y、Z的核外电子数之和为38，下列说法正确的是
A．简单离子半径：Y>X
B．最简单氢化物的稳定性：X>W>Z
C．ZW为离子化合物
D．X、Y的最高价氧化物对应的水化物均能溶解Z的氧化物
11．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W与Y的最外层电子数之和为X的最外层电子数的2倍，Z最外层电子数等于最内层电子数，X、Y、Z的简单离子的电子层结构相同，W的单质是空气中体积分数最大的气体。下列说法正确的是
A．Y元素的最高价与氯元素的最高价相等
B．W的简单氢化物比X的简单氢化物稳定
C．简单离子半径的大小：
D．X的简单氢化物与中的化学键类型相同
12．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
13．2023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
14．氮及其化合物在生活和生产中占有重要的地位。肼(N2H4)是高能燃料，具有强还原性，溶于水生成的水合肼是二元弱碱，常用作火箭发射的推进剂。常温下，，可用于生产N2H4。NO2有较强的氧化性，但对环境有影响，可以用碱性物质吸收。NH3是工业制备硝酸的重要原料。下列说法正确的是
A．NaClO既含离子键又含共价键 B．NH3的电子式为
C．N2H4的结构式为： D．Na+与Cl-具有相同的电子层结构
二、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．元素周期表是指导我们系统学习化学的重要工具。下图是元素周期表的一部分。

(1)从原子结构角度分析，C、N、O、F四种元素处于同一行，是由于它们的 相同。
(2)氮元素的最低化合价为 ，其气态氢化物的电子式为 。在表中所列元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是 (写化学式)。
(3)Cl的非金属性 (填“强于”、“弱于”或“等于”)Br的非金属性。(海水提溴的原理是用氯气将溴离子氧化，请写出氯气与溴化钠溶液反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目。 。
(4)元素周期表中每种元素的具体信息如图示例，从中你可以获取硫元素的哪些信息，请简要阐述。 (任写一个)。

17．如图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图。

回答下列问题(对应的微粒均用相应的元素符号表示)：
(1)写出A在元素周期表中的位置 。比较Z、Q两种元素的简单离子半径大小 ；
M的原子结构示意图为 ；B单质的电子式为 ，B的氢化物空间构型为
(2)图中最活泼的金属是 ，将其单质在氧气中加热，生成的产物为 。
(3)比较Q、R两种元素的简单气态氢化物的沸点高低 ，并从原子结构角度解释其原因 ；
(4)B的氢化物在常温下跟R的氢化物混合发生反应的化学方程式为 ；现象为 。
(5)设计一个实验方案，比较X、Q单质氧化性的强弱： (注明操作、现象及结论)
18．为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有颗粒的装置，它的用途是产生氧气。
(1)下列各组物质相互作用，生成物不随反应条件或反应物的用量变化而变化的是___________。
A．Na和 B．NaOH和 C．和NaOH D．和HCl
(2)写出的电子式 ，其晶体中存在的化学键类型是 。
(3)下列关于的叙述正确的是___________。
A．中正、负离子的个数比为1∶1
B．分别与水及反应产生相同量的时，需要水和的质量相等
C．分别与水及反应产生相同量的时，转移电子的物质的量相等
D．的漂白原理与的漂白原理相同
(4)可用氢氧化钠溶液吸收，若将0.01mol的通入0.03mol的氢氧化钠溶液中，充分反应后，溶液中的溶质为 (写化学式)
(5)向(4)中反应后的溶液中逐滴加入0.1mol/L的盐酸，并及时振荡，以下哪张图符合产生的气体体积与加入盐酸的体积的关系(其中B、C、D图中分别有、、)___________
A． B．
C． D．
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案：
1．A
【分析】Z元素原子M层电子数等于K层电子数，则Z的电子排布为2、8、2，Z为Mg元素；X元素原子最外层电子数是Z元素原子最外层电子数的3倍，则X的电子排布为2、6，X为O元素；Y的氢化物的水溶液呈酸性，则Y为F元素；W元素最高价和最低价代数和为零，则W为Si元素。从而得出X、Y、Z、W分别为O、F、Mg、Si。
【详解】A．X、Y、Z、W分别为O、F、Mg、Si，O、F为第二周期元素，Mg、Si为第三周期元素，同周期元素，核电荷数越大，原子半径越小，则原子半径：Mg＞Si＞O＞F，A正确；
B．ZY2和WX2分别为MgF2、SiO2，前者为离子化合物，后者为共价化合物，B不正确；
C．Y为F元素，是非金属性最强的元素，不存在最高价氧化物对应的水化物，C不正确；
D．X、Y分别为O、F，常温下，最简单氢化物H2O呈液态、HF呈气态，则沸点：H2O＞HF，D不正确；
故选A。
2．C
【详解】A．由图像可知，2mol乙完全反应生成1mol甲，分析五种物质组成，可知甲为Br2，乙为HBrO3。氧化剂是HBrO3，还原产物是Br2，故还原剂是AsH3，氧化产物是H3AsO4，化学方程式为，A项错误；
B．由上述反应可知，氧化产物、还原产物的物质的量之比为5∶4，B项错误；
C．1molAsH3完全反应时转移8mol电子，C项正确；
D．反应涉及的物质只含共价键(包括极性键和非极性键)，D项错误；
故选：C。
3．B
【详解】A．CrO5中有4个氧原子为-1价，有两个过氧键，故1molCrO5(Cr为+6价)含有的过氧键数目为2NA，A错误；
B．D2O中含有的电子数和中子数均为10个，10gD2O等于0.5mol，电子数、中子数均为 5NA，B正确；
C．在2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2中，2molCO2反应，转移的电子数为2mol，故1molCO2与足量的 Na2O2反应转移的电子数为NA，C错误；
D．16.25gFeCl3等于0.1mol，0.1molFeCl3加入沸水中完全反应生成0.1mol Fe(OH)3，由于Fe(OH)3胶体粒子是由多个Fe(OH)3聚集而成，因此形成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1NA，D错误；
故选B。
4．D
【详解】A．遇淀粉显蓝色是碘单质的特性，溴单质遇淀粉不变色，故A错误；
B．碳酸钠没有还原性，在空气中能稳定存在，故B错误；
C．HF是弱酸，故C错误；
D．元素非金属性越弱，气态氢化物的还原性越强，还原性>，故D正确；
选D。
5．C
【详解】A．O4仅由O元素组成，是一种新型的单质，A错误；
B．依据氧元素守恒分析，都由氧元素组成，等质量时氧元素质量相同，氧原子数相同，B错误；
C．同种元素形成的不同单质是同素异形体，因此O2和O4是同素异形体，C正确；
D．在O2和O4的转化过程中，氧元素的价态始终是0价，两者之间的转化不是氧化还原反应，D错误；
故选C。
6．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。
7．C
【详解】A．碳酸氢钠的溶解度小于，A错误；
B．不是酸性氧化物，B错误；
C．与均为两性氢氧化物，C正确；
D．具有强氧化性，具有较强的还原性，两者反应生成，D错误；
故答案为：C。
8．C
【分析】XY2是温室中作物的“肥料”，可知该物质为CO2，X为C、Y为O，Y、Z能组成两种常见的离子化合物，可知Z为Na，两种离子化合物为氧化钠和过氧化钠；R原子最外层电子数等于电子层数的2倍，R为第三周期元素，核外电子排布为2、8、6，R为S，据此分析解答；
【详解】A．S2-电子层数为3，Na+、O2-电子层数为2，且Na的核电荷数大于O，电子层数越多离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大半径越小，则离子半径：S2-> O2-> Na+，故A错误；
B．C有金刚石、石墨、C60等多种同素异形体，故B错误；
C．O、S为同主族元素，非金属性：O>S，非金属性越强，形成气态氢化物的还原性越弱，故C正确；
D．Na2O2中含离子键和非极性共价键两种化学键，故D错误；
故选：C。
9．C
【详解】A．氨水不能溶解氧化铝、二氧化硅，A错误；
B．硅酸钠与盐酸反应生成硅酸，则固体Y为硅酸，B错误；
C．“沉铝”后，滤液的主要成分是氯化钠和氯化铵，氯化铵和氧化钙共热生成氯化钙、氨气和水，C正确；
D．氢氧化铝表面吸附氯化铵，用硝酸银溶液检验氯离子更灵敏，D错误；
故选C。
10．B
【分析】依题意可知W、X同周期，W、Z同主族，设W、X、Y、Z的原子序数分别为a、、b、，则，结合已知条件讨论可得、，故W、X、Y、Z分别为C、N、Na、Si。
【详解】A．电子层数相同时，核电荷数越小，离子半径越大，则简单离子半径：，A项错误；
B．同周期元素中，从左到右元素非金属性依次增强，同主族元素中，从上到下，元素非金属性依次减弱，又元素非金属性越强，其简单氢化物越稳定，则最简单氢化物的稳定性：NH3＞CH4＞SiH4，B项正确；
C．SiC为共价化合物，不是离子化合物，C项错误；
D．与不反应，D项错误；
故选B。
11．C
【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Z最外层电子数等于最内层电子数，则Z为Mg元素，W与Y的最外层电子数之和为X的最外层电子数的2倍，则X为O元素，W为N元素，Y为F元素；
【详解】A．氯元素的最高价为+7价，氟元素无正化合价，故A错误；
B．非金属性，故简单氢化物的稳定性：，故B错误；
C．具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：，故C正确；
D．H2O中只含共价键，中含离子键，二者化学键类型不同，故D错误;
故选C。
12．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。
13．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。
14．A
【详解】A．NaClO为离子化合物，既含离子键又含共价键，A正确；
B．NH3是共价化合物，其电子式为，B错误；
C．根据N原子的成键特点，N2H4的结构式为：，C错误；
D．Na+是Na原子失去最外层1个电子形成的，Na+核外电子排布为2、8；Cl-是Cl原子获得1个电子形成的，Cl-核外电子排布为2、8、8，所以Na+和Cl-具有不同的电子层结构，D错误；
故答案为：A。
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)电子层数
(2) 3 HClO4
(3) 强于
(4)硫元素符号为S或硫的质子数为16或硫元素的相对原子质量为32.06
【详解】（1）从原子结构角度分析，C、N、O、F四种元素处于同一行，是由于它们的电子层结构及电子层数相同，最外层电子数依次增大；故答案为：电子层数。
（2）氮元素的最外层有5个电子，最高正价为+5价，则最低化合价为 3价，其气态氢化物化学式为NH3，NH3电子式为 。根据非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物酸性越强，因此在表中所列元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是HClO4；故答案为： 3； ；HClO4。
（3）同主族从上到下非金属性逐渐减弱，因此Cl的非金属性强于Br的非金属性。海水提溴的原理是用氯气将溴离子氧化，则氯气与溴化钠溶液反应的化学方程式为Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl，电子转移为 ；故答案为：强于； 。
（4）根据图中信息得到硫元素符号为S，质子数为16，硫元素的相对原子质量为32.06等；故答案为：硫元素符号为S或硫的质子数为16或硫元素的相对原子质量为32.06。
17．(1) 第二周期ⅣA族 三角锥形
(2) Na
(3) 和HCl是结构与组成相似的分子晶体，相对分子质量小于HCl，分子间作用力小于HCl，沸点小于HCl
(4) 有白烟产生
(5)将通入的水溶液，有浅黄色沉淀生成，证明的氧化性大于S。或在试管中收集气体，然后通入，试管壁有淡黄色固体产生，证明将氧化，说明的氧化性大于S
【分析】根据部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图，A是C元素、B是N元素、X是O元素、Y是Na元素、Z是Mg元素、L是Al元素、M是Si元素、Q是S元素、R是Cl元素；
【详解】（1）A是C元素，在元素周期表中的位置是第二周期ⅣA族。电子层数越多半径越大，简单离子半径；
M是Si元素，原子核外有14个电子，原子结构示意图为；N2分子中含有氮氮三键，电子式为，N的氢化物是NH3，空间构型为三角锥形；
（2）图中最活泼的金属是Na，Na在氧气中加热生成Na2O2。
（3）和HCl是结构与组成相似的分子晶体，相对分子质量小于HCl，分子间作用力小于HCl，沸点小于HCl；
（4）NH3在常温下跟HCl混合生成NH4Cl，发生反应的化学方程式为；现象为有白烟产生。
（5）将通入的水溶液，有浅黄色沉淀生成，证明的氧化性大于S。
18．(1)C
(2) 离子键、共价键
(3)C
(4)、
(5)D
【详解】（1）A．钠和氧气常温生成氧化钠、点燃生成过氧化钠，A不符合题意；
B．氢氧化钠和二氧化碳生成碳酸钠，二氧化碳过量生成碳酸氢钠，B不符合题意；
C．碳酸氢钠和氢氧化钠只能生成碳酸钠和水，C符合题意；
D．碳酸钠和少量盐酸生成碳酸氢钠，和过量盐酸生成二氧化碳，D不符合题意；
故选C。
（2）是由钠离子和过氧根离子构成的离子化合物，电子式 ，其晶体中存在的化学键类型是离子键，且在过氧根离子内部存在氧氧共价键；
（3）A．是由钠离子和过氧根离子构成的离子化合物，中正、负离子的个数比为2∶1，A错误；
B．、，分别与水及反应产生相同量的时，需要水和的物质的量相同，但是质量不相等，B错误；
C．分别与水及生成二氧化碳均为过氧化钠中氧元素的自身氧化还原，电子转移均为，故反应产生相同量的时，转移电子的物质的量相等，C正确；
D．的漂白原理是过氧化钠具有强氧化性，的漂白原理是能和有色物质结合成无色物质，D错误；
故选C。
（4）反应中二氧化碳不足、氢氧化钠过量，氢氧化钠和二氧化碳生成碳酸钠和水，故0.01mol的通入0.03mol的氢氧化钠溶液中，充分反应后，溶液中的溶质为、；
（5）根据(4)分析可知，反应后的溶液中溶质为过量的0.01mol、生成的0.01mol，逐滴加入0.1mol/L的盐酸，并及时振荡，氢氧化钠首先消耗0.01molHCl，继续滴加盐酸，，碳酸钠消耗0.01molHCl转化为碳酸氢钠，继续滴加盐酸，，碳酸氢钠消耗0.01molHCl生成二氧化碳，故，故选D。
答案第1页，共2页
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