阶段质量检测(四)　物质结构　元素周期律（含解析）高中化学人教版（2019）必修 第一册

阶段质量检测(四)　物质结构　元素周期律
(本试卷满分100分)
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。
1．下列各组物质中，所含化学键类型相同的是(　 )
A．KBr和MgCl2 B．H2O2和Na2O2
C．CO2和NH4Cl D．H2SO4和NaOH
2．元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是(　 )
A．由水溶液的酸性：HCl＞HF，不能推断出元素的非金属性：Cl＞F
B．人们可以在周期表的过渡元素中寻找催化剂和耐腐蚀、耐高温的合金材料
C．原子半径随着周期序数的增加而增加
D．短周期元素形成的微粒X2－和Y2＋核外电子排布相同，离子半径：X2－＞Y2＋
3．下列化学用语中，表示正确的是(　 )
A．氯化氢的电子式：
B．CH4的球棍模型：
C．二氧化碳的电子式为?
D．HClO的结构式为H—Cl===O
4．根据元素周期律，下列推断错误的是(　 )
A．原子半径：C＞N
B．简单氢化物的稳定性：HF＜HCl
C．还原性：Mg＞Al
D．碱性：NaOH＜KOH
5．科学家宣布发现了铝的“超级原子”结构——Al13和Al14。已知这类“超级原子”最外层电子数之和为40时处于相对稳定状态。下列说法中，正确的是(　 )
A．Al13、Al14互为同位素
B．Al13超级原子中Al原子间通过离子键结合
C．Al13和Al14都具有较强的还原性，容易失去电子生成阳离子
D．Al14最外层电子数之和为42，与第ⅡA族元素原子的性质相似
6．下列叙述不正确的是(　 )
A．第ⅦA族元素的非金属性自上而下依次增强
B．24Mg16O晶体中电子总数与中子总数之比为1∶1
C．CS2和PCl3分子中各原子最外层都满足8电子结构
D．第ⅥA族元素的简单氢化物中，稳定性最好的其沸点也最高
7．大气中臭氧层被破坏的机理如图所示。下列说法正确的是(　 )
A．过氧化氯的结构式为Cl—O—O—Cl
B．氧气在反应中作催化剂
C．臭氧分子最终转变成过氧化氯分子
D．反应①②③中均有氧原子间共价键的断裂
8．某酸根离子RO的电子数比硝酸根离子(NO)的电子数多10，则下列说法中正确的是(　 )
A．R与N的电子层数相同
B．R与N的最外层电子数相同
C．R与N的简单负离子所带的电荷数相同
D．RO中R元素与NO中N元素的化合价相同
9.O、O的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：O＋He―→O＋X；O＋He―→8O＋Y。下列说法正确的是(　 )
A．X的中子数为2
B．X、Y互为同位素
C.O、O可用作示踪原子研究化学反应历程
D．自然界不存在O2、O2分子是因其化学键不稳定
10．现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序数依次增大，其中Z、Q在同一周期。相关信息如下表：
元素 相关信息
X 最外层电子数是核外电子总数的一半
Y 最高化合价和最低化合价之和为零
Z 最外层电子数与最内层电子数之和等于次外层电子数
Q 同周期元素中原子半径最小
下列说法正确的是(　 )
A．常温时，X单质能与水发生剧烈反应
B．Y与Q元素组成的YQ4分子中只含极性共价键
C．Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱
D．第五周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态
11.一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构。下列叙述正确的是(　 )
A．X的常见化合价有－1、－2
B．原子半径大小为Y>X>W
C．YX的水合物具有两性
D．W单质只有4种同素异形体
12．A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A原子是主族元素中原子半径最小的，B原子的最外层电子数等于其次外层电子数的3倍，C元素是地壳中含量最高的金属元素，D的最高价氧化物对应水化物的化学式为HnDO2n＋2，E有两种常见简单离子，低价离子为绿色。下列说法错误的是(　 )
A．E为过渡元素
B．A与B形成的某化合物可能含非极性键
C．简单离子半径：AD．C与D的最高价氧化物的水化物之间可以反应
13.如图是一种四面体“金字塔”魔方。若魔方的四个面分别代表短周期中原子序数依次增大的四种元素W、X、Y、Z，且每个顶点代表由三个面的元素形成的一种化合物。其中W、Z分别是短周期主族元素中原子半径最小和最大的元素，X的氢化物与其最高价氧化物的水化物能反应生成盐，Y的最外层电子数是其电子层数的3倍。下列说法错误的是(　 )
A．X、Y的简单氢化物的还原性：X>Y
B．X、Y、Z的原子半径大小顺序：Y＜X＜Z
C．X2W4和W2Y2在一定条件下能发生化学反应
D．四种化合物中只有酸和碱，没有盐类物质
14．某种化合物(如图)由W、X、Y、Z四种短周期元素组成，其中W、Y、Z分别位于三个不同周期，Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的两倍；W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同，下列说法错误的是(　 )
A．原子半径：ZB．简单离子的氧化性：W>X
C．X与Y、Y与Z均可形成具有漂白性的化合物
D．W与X的最高价氧化物的水化物可相互反应
15．前20号元素M、N、R、Q、Z的原子序数依次递增，M与Z、N与Q分别位于同一主族，M、N形成的常见化合物有M2N、M2N2，由该5种元素组成的某结晶化合物X常用作净水剂。下列叙述错误的是(　 )
A．化合物X中含有离子键和共价键
B．简单离子半径由大到小的顺序为Z＞R＞Q＞N
C．N、Q分别与Z形成化合物的水溶液均呈碱性
D．R、Q、Z的最高价氧化物的水化物间能相互反应
二、非选择题：本题共4小题，共55分。
16.(12分)利用物质的结构与性质对周期表进行研究，有助于我们更好地掌握同类知识。
Ⅰ.2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。我国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。
(1)In在周期表中的位置是____________。
(2)In的最高价氧化物对应的水化物的碱性______(填“＞”或“＜”)Ba(OH)2的碱性。
(3)In的中子数与电子数的差值为___________________________________。
Ⅱ.硒(34Se)是动物和人体所必需的微量元素之一，也是重要的工业原料，与氧同族。
(4)Se的原子结构示意图可表示为__________________________________________。
(5)下列说法合理的是__________。
a．SeO2既有氧化性又有还原性
b．沸点：H2O＜H2S＜H2Se
c．稳定性：H2Se＜HCl＜H2S
d．酸性：H2SeO4＜HBrO4＜HClO4
17.(15分)如图所示是元素周期表的一部分，根据①～⑧在周期表中的位置按题目要求回答：
(1)在元素①～⑧中，非金属性最强的元素是______(填元素符号)。
(2)在元素①～⑧中，原子半径最大的是___________________________________________________(填元素符号)。
(3)元素⑤⑥⑦的最高价氧化物对应水化物，按碱性从强到弱的顺序排列是________________________________________________________________________
(用化学式表示)。
(4)用电子式表示由元素①和⑧组成的化合物的形成过程：________________________________________________________________________。
(5)为验证第ⅦA族部分元素非金属性的递变规律，设计了如图所示装置进行实验。
①仪器A的名称是________，A中发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________。
②棉花中浸有的NaOH溶液的作用是______________________________________
____________________________________________________(用离子方程式表示)。
③为验证溴与碘的非金属性强弱，通入少量⑧的单质，充分反应后，将A中液体滴入试管内，反应的离子方程式为___________________________________________
________________________________________________________________________。
④第ⅦA族元素非金属性随原子核电荷数增加而逐渐减弱的原因是同主族元素从上到下，__________________________，原子得电子能力逐渐减弱。
18.(13分)有A、B、C、D、E五种单核微粒：A原子核内有7个质子，7个中子，核外有7个电子；B微粒其电子层结构与氖原子相同，但其电子数比质子数多2个；C微粒核电荷数为11，并带有一个单位的正电荷；D微粒核外有10个电子，当得到2个电子后微粒呈电中性；E微粒呈电中性且核内无中子。
(1)依次写出A、B、C、D四种微粒的符号___________________________________、
__________、__________、__________。
(2)写出两种由上述元素组成的含有10个电子的多核微粒的符号_________、_________。
(3)10电子4原子核分子的电子式为_____________________________________________，结构式为________________。
19.(15分)随着原子序数的递增，A～M八种短周期元素的最高正价或最低负价与原子序数的关系如图所示。
(1)A、B、C三种元素的原子半径最大的是________(填元素名称)，该元素的最高价氧化物的用途：________________________。(写一种即可)
(2)C、G两种元素对应的简单气态氢化物为______(填“离子”或“共价”)化合物，其中沸点较低的氢化物的结构式为________________。
(3)F、G、M三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是____________(填化学式)。
(4)D元素的最高价氧化物对应的水化物含有的化学键为________________，工业上可用电解饱和DM的水溶液制备该物质，同时得到M2和另一种单质气体，该反应的化学方程式为__________________________________；已知铷(Rb)的原子序数为37，关于铷的下列说法中不正确的是______(填字母)。
A．单质Rb与水反应比钠更剧烈
B．单质Rb的熔沸点比钠更高
C．RbOH的碱性比同浓度的NaOH更强
D．Rb是第五周期第ⅠA族元素
阶段质量检测(四)
1．选A　KBr和MgCl2都只含离子键，A符合题意；H2O2只含有共价键，Na2O2中既有离子键又有共价键，B不符合题意；CO2只含有共价键，NH4Cl中既有离子键又有共价键，C不符合题意；H2SO4只含有共价键，NaOH中既有离子键又有共价键，D不符合题意。
2．选C　同一主族元素的原子半径随着周期序数的增加而增加，C选项错误。
3．选C　A项，HCl的电子式为?；B项，为甲烷的空间填充模型；D项，HClO的结构式为H—O—Cl。
4．选B　简单氢化物的稳定性HF＞HCl，B项错误。
5．选D　质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，同位素研究的对象是原子，Al13、Al14不互为同位素，A错误；Al13超级原子中Al原子间通过共价键结合，B错误；Al13最外层电子数之和为13×3＝39，需要获得1个电子达到稳定结构，因此表现出较强的氧化性，C错误；Al14最外层电子数之和为14×3＝42，由于这类“超级原子”最外层电子数之和为40时处于相对稳定状态，因此该微粒需要失去2个电子才能达到稳定结构，这说明Al14与第ⅡA族元素原子的化学性质相似，D正确。
6．选A　第ⅦA族元素自上而下，原子半径逐渐增大，元素的非金属性逐渐减弱，A错误；24Mg16O晶体中电子总数为20，中子总数为20，电子总数与中子总数之比为1∶1，B正确；CS2的电子式为，PCl3的电子式为，C正确；第ⅥA族元素的简单氢化物中，稳定性最好的是H2O，由于其分子间存在氢键，其沸点也最高，D正确。
7．选A　过氧化氯中氧原子形成两对共用电子对，氯原子形成一对共用电子对，A正确；氧气是产物，B错误；由题图可知，臭氧分子最终变成氧气，C错误；反应②中没有氧原子间共价键的断裂，D错误。
8．选D　RO和NO所带电荷数一样，且RO的电子数比NO的电子数多10，所以R的质子数为7＋10＝17，R为Cl，电子层数为3，N的电子层数为2，电子层数不同，故A错误；R是Cl，最外层电子数是7，N的最外层电子数是5，二者最外层电子数不相同，故B错误；Cl与N的简单负离子分别是Cl－、N3－，二者所带的电荷数不相同，故C错误；RO和NO均带1个负电荷，且氧元素的化合价均是－2价，所以R、N元素的化合价均为＋5，故D正确。
9．选B　根据质量守恒可知，X微粒为He，Y微粒为He，X微粒的中子数为4，A错误；二者有相同的质子数和不同的中子数，互为同位素，B正确；由题干信息可知，O与O的半衰期很短，故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程，C错误；自然界中不存在O2与O2并不是其化学键不稳定，而是由于O与O的半衰期很短，很容易发生核变化，转化为其他原子，D错误。
10．选B　X原子最外层电子数是核外电子总数的一半，且X的原子序数较小，则X为Be；由Y元素的最高化合价和最低化合价之和为零，可知Y位于第ⅣA族，为C或Si；Z的最外层电子数与最内层电子数之和等于次外层电子数，则Z是S；Q在同周期中原子半径最小，则Q为Cl。由金属性：Be＜Mg，可知常温时，Be单质不能与水发生剧烈反应，A错误；CCl4或SiCl4分子中均只含极性共价键，B正确；非金属性：C或Si＜S＜Cl，则最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，C错误；第五周期与Cl同主族元素的单质是碘，在常温常压下呈固态，D错误。
11．选A　由W、X、Y均为短周期元素，简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构，可知X为O元素，Y为Mg元素；结合原子序数WC>O，B错误；MgO的水合物Mg(OH)2不具有两性，C错误；碳元素可形成金刚石、石墨、石墨烯、C60、碳纳米管等多种同素异形体，D错误。
12．选C　根据题意知，A为H，B为O，C为Al，D为Cl，E为Fe。
13．选D　根据题意可知W为H，X为N，Y为O，Z为Na。NH3的还原性比H2O的强，A正确；四种化合物中可有盐如NaNO3等，D错误。
14．选A　某种化合物由W、X、Y、Z四种短周期元素组成，由图可知X的简单离子为X＋，W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同，结合Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的两倍，可知X为Na元素，Y为O元素，则W为Al元素；由W、Y、Z分别位于三个不同周期，可知Z为H元素，该化合物为Na[Al(OH)4]。A错，同周期的主族元素核电荷数越大，原子半径越小，则原子半径：Na>Al>S，S和O同主族，则原子半径：S>O，氢原子是原子半径最小的原子，则原子半径：HNa＋。C对，Na2O2、H2O2均有强氧化性，具有漂白性。D对，Al(OH)3能与NaOH溶液反应，即Al、Na的最高价氧化物的水化物可相互反应。
15．选B　由5种元素组成的某结晶化合物X常用作净水剂，X可能为明矾KAl(SO4)2·12H2O，K与H、O与S同主族，H与O能形成H2O、H2O2，符合题意，故M、N、R、Q、Z分别为H、O、Al、S、K。离子电子层数越多半径越大，层数相同时，核电荷数越大半径越小，则N、R、Q、Z对应的离子半径由大到小的是S2－＞K＋＞O2－＞Al3＋，应为Q＞Z＞N＞R，B错误。
16．(1)第五周期ⅢA族　(2)＜　(3)17　(4)　(5)ad
17．(1)F　(2)Na　(3)NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
(4) ?
(5)①分液漏斗　2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
②Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
③Br2＋2I－===I2＋2Br－
④电子层数增多，原子半径逐渐增大
18．(1)N　O2－　Na＋　Mg2＋　(2)NH3　H2O (合理即可)
(3) 　NHHH
19．解析：随着原子序数的递增，A～M八种短周期元素的最高正价或最低负价与原子序数的关系如题图所示，M的最高价为＋7，则M为Cl；G的最高价为＋6，则G为S；A、F的最高价都是＋4，结合原子序数可知，A为C元素，F为Si；C只有－2价，则C为O元素；B介于C、O之间，则B为N元素；D、E的最高价分别为＋1、＋3，二者的原子序数都大于O，则D为Na、E为Al元素。(1)电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；A、B、C三种元素的原子半径最大的是碳，该元素的最高价氧化物为二氧化碳，二氧化碳可以用于灭火剂、制冷剂、制碳酸饮料等；(2)C、G两种元素对应的简单气态氢化物分别为水蒸气、硫化氢，两者均为共价化合物；常温下水为液态、硫化氢为气体，其中沸点较低的氢化物为硫化氢，其结构式为H—S—H；(3)同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强；非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，F、G、M三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是高氯酸：HClO4；(4)D元素的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化钠，氢氧化钠是由钠离子、氢氧根离子构成的，氢氧根离子中含有氢氧共价键，故含有的化学键为离子键、共价键(或极性键)；工业上可用电解饱和氯化钠的水溶液制备该物质，电解氯化钠溶液生成氢氧化钠和氢气、氯气，反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；已知铷(Rb)的原子序数为37，则为第五周期第ⅠA族元素；A.同主族由上而下，金属性增强，则单质Rb与水反应比钠更剧烈，正确；B.碱金属元素由下而上熔沸点降低(K除外)，单质Rb的熔沸点比钠更低，错误；C.金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，RbOH的碱性比同浓度的NaOH更强，正确；D.Rb是第五周期第ⅠA族元素，正确。
答案：(1)碳　用于灭火剂、制冷剂、制碳酸饮料等　(2)共价　H—S—H　　(3)HClO4　(4)离子键、共价键(或极性键)　2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑　B