第四章物质结构元素周期律基础练习-高一上学期化学人教版（2019）必修第一册 .docx

第四章 物质结构 元素周期律 基础练习 一、单选题1X、Y、Z、W为不同周期的四种主族元素，且原子序数不大于20，X、Z、W的最外层电子数之和等于Y的最外层电子数，W的最高价氧化物对应的水化物常用来检验Y的最高价氧化物。下列说法正确的是AX和Z组成的化合物是一种强氧化剂BY的简单氢化物的稳定性小于H2O的稳定性CW与Y形成的化合物的电子式为：DY、Z、W的最高价氧化物对应的水化物分别为强酸、强碱、强碱2下列有关说法正确的是（    ）A元素周期表是元素按相对原子质量大小排列而成的B元素周期表共有9个周期和18个族C在金属元素与非金属元素的分界线附近寻找半导体材料D第IA族元素，原子序数越大，金属性越弱3下列关于化学键的说法中正确的是（   ）A中既有极性键又有非极性键B凡是有化学键断裂的过程一定发生了化学反应C非金属元素之间只能形成共价化合物D所有盐、碱和金属氧化物中都含有离子键4下列关于物质性质的比较不正确的是A酸性： HClO4> HBrO4> HIO4B原子半径： Na>Al>S>ClC非金属性： Cl>S>O>CD稳定性： HF> HCl> HBr> HI5短周期元素X、Y是元素周期表中第A族的两种元素，X原子的电子层数比Y原子的电子层数少。下列说法不正确的是AHX的酸性比HY的弱BX的最简单气态氢化物比Y的稳定CX的单质能将Y的单质从KY的水溶液中置换出来DX的非金属性比Y的强6下列说法正确的是AH2O 与D2O 互为同素异形体B乙二醇（HOCH2CH2OH）和甘油（CH2OHCHOHCH2OH）互为同系物C(CH3)2CHCH2CH(CH3)2 的名称是 2,5-二甲基戊烷DC5H12 的同分异构体有 3 种，其沸点各不相同7有机化合物M的结构简式如右图所示，其组成元素X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期元素。只有Y、Z、W为同周期相邻元素，Z的原子序数与Q的最外层电子数相同。下列说法正确的是A简单氢化物的沸点由高到低顺序为B含氧酸的酸性强弱顺序为C元素第一电离能由小到大的顺序为D元素X、Z、W形成的离子化合物中含有正四面体结构8下列关于物质结构和化学用语的说法正确的是ABF3、CCl4中所有原子均达到8电子稳定结构B78gNa2O2晶体中所含离子数目为3NAC18gH2O或D2O的质子数均为10NAD34gH2O2含有极性键的数目为3NA9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分别同主族，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ZRQNCN、Q分别与Z形成化合物的水溶液均呈碱性DR、Q、Z的最高价氧化物的水化物间能相互反应10下列物质的分类组合正确的是金刚石、氢氧化铁胶体、豆浆均为混合物；HClO、CH3COOH、H2CO3均为酸；NaOH、NH4HCO3、KMnO4均为强电解质；Na2O2、Na2O、MgO均为碱性氧化物；金刚石、石墨、C60互为同素异形体。ABCD11下列化学用语表示正确的是A中子数为18的氯原子：BF-的结构示意图：CNaAlO2的电离方程式NaAlO2= Na+Al3+2O2-D明矾的化学式：KAl(SO4)212已知：溴化铁在200°C以上易分解，煮沸水溶液也会使其分解，生成溴化亚铁和溴单质。实验室里利用如图装置制取纯净的无水FeBr3。下列说法正确的是AA、B、C分别盛有饱和Na2CO3溶液、浓硫酸和烧碱溶液B装置中温水的作用是降低装置中生成的CO2在液溴中的溶解度C实验开始时，先加热管式炉，再打开装置中活塞D实验结束时，先停止加热并停止滴入液溴，继续通入CO2至室温13下列关于元素周期律的叙述中不正确的是ANa、Mg、Al最外层电子数依次增多，其单核离子的氧化性依次增强BP、S、Cl最高正化合价依次升高，对应简单气态氢化物的稳定性依次增强C原子半径大小关系为Na<Al<Si<ClDNa、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱14下列说法中正确的是质子数相同的微粒一定是同种元素同位素的化学性质基本相同某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数电子数相同的微粒不一定是同一种原子ABCD二、填空题15在MgCl2和AlCl3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液直至过量。经测定,加入的NaOH的物质的量(mol)和所得沉淀的物质的量(mol)的关系如下图所示。(1)写出下列线段内发生反应的离子方程式:OD段_,CD段_。(2)原溶液中Mg2+、Al3+的物质的量浓度之比为_。(3)图中C点表示当加入_ mol NaOH时,Al3+已经_,Mg2+已经_。(4)图中线段OAAB=_。16（1）某金属氧化物的化学式为，1个含的电子总数为50。若其中每个氧原子核内都有8个中子，的相对分子质量为102，则M原子核内的中子数约为_；若与盐酸发生复分解反应，则其化学方程式是_，反应消耗了盐酸100mL，则参加反应的的质量是_。（2）元素X的某种原子和元素Y的某种原子的质量数相同，两者的质子数之和为34，但前者比后者多2个中子，又知Y的质子数与中子数相等，则这两种元素原子的符号分别为X_、Y_。17下列物质中，互为同系物的有_，互为同分异构体的有_，互为同素异形体的有_，属于同位素的有_ 正戊烷；白磷； ； ；红磷；18宏观和微观相结合是认识物质结构与性质的重要方法，请回答下列问题。(1)氧原子的结构示意图为，硫原子的结构示意图为。一个硫原子得到二个电子形成一种新粒子，该粒子的符号为_。氧气和硫单质分别与氢气反应生成和。、中氧与硫元素的化合价均为价，从原子结构上分析它们化合价相同的原因是_。(2)溶液和溶液反应的微观示意图如图1所示。该反应中实际参加反应的离子是_(填离子符号)。(3)硫及其化合物的“化合价-物质类别”关系图如图2所示。物质X的化学式为_。19用电子式表示的结构。HClO_，  Na2O2_，20填空或写出下列反应的离子方程式：(1)碘131是元素碘（元素周期表中第53号元素）的一种放射性同位素，符号为。在核医学中，以以NaI溶液的形式直接用于甲状腺功能检查和甲状腺疾病。和互为同位素，这两种原子的中子数差值为_。碘元素在元素中位于第_周期第_族。(2)向明矾溶液中滴加Ba(OH)2、溶液恰好沉淀，离子方程式是：_。(3)实验室常利用氨水制取Al(OH)3，而不用NaOH的溶液的原因是（用离子方程式说明）_。(4)实验室用FeCl2溶液和NaOH溶液制取Fe(OH)2时观察到的现象是_。(5)将0.2mol钠、镁、铝分别投入10mL1mol/L的盐酸中，在标准状况下产生氢气体积的大小顺序是_。21根据原子结构和元素周期表的关系补充完整下列表格。原子序数微粒符号结构示意图元素在周期表中的位置2_Na_第2周期第A族_22下表给出1417号元素的一些性质，请回答：14Si15P16S17Cl单质与H2反应的条件高温磷蒸气与H2能反应加热光照或点燃时发生爆炸最高价氧化物的水化物H4SiO4弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4最强含氧酸（1）它们所形成的氢化物中稳定性最差的是_，还原性最差的是_。（2）四种元素的非金属性随着元素原子序数的递增而逐渐_，试从原子结构的角度加以解释_。（3）一定条件下，反应H2S+Cl2=2HCl+S能否发生？简述理由_。试卷第5页，共6页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1B【分析】四种元素为不同周期的四种主族元素，且原子序数不大于20，因此四种元素分别位于第一、第二、第三、第四周期元素，则X为H，W的最高价氧化物对应水化物常用来检验Y的最高价氧化物，应是利用澄清石灰水检验二氧化碳的存在，W为Ca，Y为C，X、Z、W的最外层电子数之和等于Y的最外层电子数，推出Z的最外层有1个电子，从而得出Z为Na，据此分析；【详解】AH和Na组成的化合物是NaH，H显-1价，具有强还原剂，故A错误；BC简单氢化物为CH4，非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性：CO，因此甲烷的稳定性小于H2O的稳定性，故B正确；C组成的化合物是CaC2，属于离子方程式，其电子式为，故C错误；D三种元素最高价氧化物对应水化物分别为H2CO3、NaOH、Ca(OH)2，分别为弱酸、强碱、强碱，故D错误；答案为B。2C【详解】A元素周期表是按照元素的原子序数即核电荷数大小排列而成的，A错误；B元素周期表共有7个周期和16个族，B错误；C在金属元素与非金属元素的分界线附近的元素单质的导电性介于金属和非金属之间，可以用来做半导体材料，C正确；D同一主族元素至上而下金属性逐渐增强，因此第IA族元素，原子序数越大，金属性越强，D错误；答案选C。3A【详解】A.中氢原子与氧原子之间形成极性键，氧原子与氧原子之间形成非极性键，A正确；B.有化学键断裂的过程不一定发生化学反应，如熔化过程离子键断裂，B错误；C.非金属元素之间也可形成离子化合物，如铵盐，C错误；D.不是全部盐、碱、金属氧化物中都含有离子键，如氯化铝是共价化合物，不含离子键，D错误；答案选A。4C【详解】A非金属性ClBrI，则酸性：HClO4HBrO4HIO4，故A正确；B同周期主族元素从左向右原子半径减小，则原子半径：NaAlSCl，故B正确；C同周期主族元素从左向右非金属性增强，同主族从上到下非金属性减弱，且最高价含氧的酸性越强、对应非金属性越强，则非金属性：OClSC，故C错误；D非金属性FClBrI，则稳定性：HFHClHBrHI，故D正确；故选：C。5C【分析】短周期元素X、Y是元素周期表中第A族的两种元素。X原子的电子层数比Y原子的电子层数少，可推知X为F元素、Y为Cl元素。【详解】AHF属于弱酸，HCl属于强酸，HF的酸性比HCl的弱，故A正确；B非金属性FCl，故氢化物稳定性：HFHCl，故B正确；C氟气与水发生反应，不能置换出氯气，故C错误；D同主族自上而下非金属性减弱，故非金属性FCl，故D正确；故选：C。6D【详解】A. 同素异形体针对的是单质，H2O 与D2O都为化合物，故A错误；B. 乙二醇(HOCH2CH2OH)和甘油(CH2OHCHOHCH2OH)结构不相似，前者含有两个羟基，后者含有三个羟基，故B错误；C. (CH3)2CHCH2CH(CH3)2的名称是 2，4-二甲基戊烷，故C错误；D. C5H12的同分异构体有3种，分别为正戊烷，异戊烷，新戊烷，其沸点各不相同，故D正确。综上所述，答案为D。【点睛】同素异形体是同种元素形成的不同单质，同系物是结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物。7D【分析】Z的原子序数与Q的最外层电子数相同，说明Z为第二周期，Q为第三周期元素，依据有机物结构简式可知，元素Y形成四个键，应为C元素，则Z、W依次为N、O元素，Q则为Cl元素，X为H元素。【详解】AW、Q的简单氢化物依次为、HCl，其沸点由高到低顺序为，A错误；BQ、Y、Z对应最高价含氧酸分别为、，满足酸性强弱顺序为，但含氧酸则不正确，如HClO酸性弱于，B错误；CN元素2p轨道半充满，较为稳定，元素第一电离能最大，即顺序应为，C错误；D元素X、Z、W形成的离子化合物中含有的为正四面体结构离子，D正确。故选D。8B【详解】ABF3中B元素化合价为+3价，B原子最外层电子数是3，3+3=6，则B原子不满足8电子结构，故A错误；B78gNa2O2的物质的量是1mol，晶体中所含离子数目为3NA，故B正确；CH2O或D2O的质子数均是10个，但相对分子质量不同，因此18gH2O或D2O的质子数不相同，故C错误；D34gH2O2的物质的量是1mol，含有极性键的数目为2NA，故D错误；故选B。9B【分析】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)212H2O，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。【详解】A.综上分析，X为KAl(SO4)212H2O，分子中既含钾离子、铝离子与硫酸根离子的离子键又含硫原子与氧原子、氢原子与氧原子的共价键，A正确；B.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对应的离子半径由小到大的是S2->K+>O2->Al3+，应为QZNR，B错误；C.N与Z形成化合物K2O、K2O2与水反应生成KOH，Q与Z形成的化合物为K2S，易水解使溶液均呈碱性，C正确；D. R、Q、Z的最高价氧化物的水化物分别为氢氧化铝、硫酸、氢氧化钾，氢氧化铝具有两性，能与强酸、强碱反应，故硫酸与氢氧化钾均能和氢氧化铝反应，D正确；答案选B。10B【详解】金刚石是碳元素的一种单质，属于纯净物，不是混合物，错误；HClO、CH3COOH、H2CO3都是化合物，电离产生的阳离子全部是H+，阴离子是酸根离子，因此它们都是酸，正确；NaOH是强碱，属于强电解质；NH4HCO3、KMnO4都是盐、都是强电解质，正确；Na2O2与水反应产生NaOH、O2，该氧化物为过氧化物，不是碱性氧化物，错误；金刚石、石墨、C60都是C元素的单质，它们性质不同，互为同素异形体，正确；综上所述可知：说法正确的是，故合理选项是B。11A【详解】A中子数为18的氯原子的质量数为17+18=35，原子符号为，故A正确；BF-的结构示意图为，故B错误；CNaAlO2的电离方程式为NaAlO2= Na+ AlO，故C错误；D明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，故D错误；故选A。12D【详解】A利用装置可制备二氧化碳，但其中含有HCl和水蒸气，装置中A、B依次可除去HCl和水蒸气，利用装置可进行尾气处理，故A、B、C分别盛有饱和NaHCO3溶液、浓硫酸和烧碱溶液，A错误；B装置中温水的作用是促进液溴的挥发，从而得到溴蒸气，B错误；C实验开始时，要先打开装置中活塞，利用反应产生的二氧化碳排除装置中的空气，再加热管式炉，防止铁粉被氧气氧化生成杂质，C错误；D实验结束时，先停止加热并停止滴入液溴，继续通入二氧化碳至室温，排除装置中的溴蒸气，并使其被C中烧碱溶液吸收，防止污染环境，D正确；故选D。13C【详解】ANa、Mg、Al在同周期，最外层电子数分别为1、2、3，从左向右金属性减弱，则单核离子的氧化性依次增强，A正确；BP、S、Cl在同周期，最高正价分别为5、6、7，从左向右非金属性增强，则气态氢化物的稳定性增强，B正确；C因同周期从左向右原子半径在逐渐减小，则同周期元素的原子半径以VIIA族的为最小，C错误；DNa、Mg、Al在同周期，从左向右金属性减弱，则对应的氢氧化物的碱性减弱，D正确；故选C。14D【详解】质子数决定元素种类，质子数相同的粒子不一定是同种元素，可能为分子，如H2O和NH3，故错误；同位素为同种元素的原子，化学性质基本相同，故正确；元素不谈质量数，一种元素的原子可能有不同的质量数，故错误；电子数相同的微粒不一定是同一种原子，可能为分子，如HF、H2O，故正确；综上所述，正确，故选：D。15     Al3 3 OH = Al(OH)3、Mg2 2 OH = Mg(OH)2     Al(OH)3 OH =  AlO2 2H2O     21     0.8     全部生成NaAlO2     完全生成沉淀Mg(OH)2     71【分析】在MgCl2和AlCl3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液，先生成氢氧化铝、氢氧化镁沉淀，再加氢氧化钠，氢氧化铝又逐渐溶解。【详解】OD段是镁离子和铝离子沉淀的阶段，离子方程式为Al3 3 OH = Al(OH)3、Mg2 2 OH = Mg(OH)2，故答案为Al3 3 OH = Al(OH)3、Mg2 2 OH = Mg(OH)2。CD段是氢氧化铝溶解在氢氧化钠溶液中，离子方程式为Al(OH)3 OH =  AlO2 2H2O，故答案为Al(OH)3 OH =  AlO2 2H2O。(2)通过图象分析，nAl(OH)3:nMg(OH)2=1:2，根据元素守恒，原溶液中Mg2+、Al3+的物质的量浓度之比为2:1，故答案为2:1。(3)根据图象分析得出图中C点氢氧化铝全部溶解，Al3+全部生成NaAlO2，Mg2+完全生成沉淀Mg(OH)2，C点加入NaOH的物质的量为n(NaOH) = 4n(Al3+)2n(Mg2)=4×0.1 mol2×0.2mol = 0.8 mol，故答案为0.8；全部生成NaAlO2；完全生成沉淀Mg(OH)2；(4)根据上题分析得出AB阶段消耗0.8molNaOH，OA阶段消耗氢氧化钠物质的量n(NaOH) = 3n(Al3+)2n(Mg2)=3×0.1 mol2×0.2mol = 0.7 mol，图中线段OAAB=7:8，故答案为7:8。16     14          5.1g          【详解】（1）M的质子数=M的核外电子数=(50-3×8) ÷2=13，M为A1，因相对分子质量近似等于各原子质量数之和，则A1的质量，铝原子核内的中子数；氧化铝与盐酸的反应方程式为：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O，根据与HCl反应的化学方程式可知，。（2）设X、Y元素原子的质量数为n，质子数分别为m和p，则X元素的原子为，Y元素的原子为，由题意得，解得，故元素X为，元素Y为。17     / (答一种即可)               【分析】同系物是指结构相似，通式相同，组成上相差n个CH2原子团，具有相同官能团的化合物；具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体；同种元素形成的不同单质互为同素异形体；质子数相同，中子数不同的原子互称为同位素；据以上概念解答相关问题。【详解】正戊烷与或 与 结构相似，在分子组成上相差1个CH2，所以 或 互为同系物；正戊烷与 (2-甲基丁烷)，分子式相同，结构不同，互为同分异构体；白磷与红磷均由磷元素组成的不同单质，属于同素异形体； 与的质子数均为17，中子数分别为18、20，中子数不同，是同种元素的不同原子，互为同位素。18(1)          氧原子和硫原子的最外层均为6个电子，均易得到2个电子形成8电子稳定结构(2)和(3)【分析】（1）一个硫原子得到二个电子形成一种新粒子，该粒子的符号为；、中氧与硫元素的化合价均为价，从原子结构上分析它们化合价相同的原因是氧原子和硫原子的最外层均为6个电子，均易得到2个电子形成8电子稳定结构；（2）根据溶液和溶液反应的微观示意图所示，反应前后该反应中实际参加反应的离子是和没有变化，实际参加反应的离子是和；（3）根据硫及其化合物的“化合价-物质类别”关系图所示，物质X属于S是+4价的氧化物，化学式为。19          【详解】HClO为共价化合物，分子中氢原子、氯原子与氧原子之间分别通过共用电子对形成共价键，其电子式为，故答案为：；Na2O2为离子化合物，每个钠原子给出一个电子，氧原子与氧原子之间通过共用电子对形成共价键，同时每个氧原子接受钠提供的一个电子，与钠之间形成离子键，其电子式为，故答案为：。20(1)     4     五     VIIA(2)(3)(4)先产生白色沉淀，很快变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀(5)钠>镁=铝【详解】（1）碘53号元素，有53个质子，131I和127I的中子数为78和74，差值为4；碘是53号元素，在元素周期表中位于第五周期，第VIIA族；（2）向明矾KA1(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液至恰好沉淀，nKA1(SO4)2:n Ba(OH)2=2:1，故离子方程式为:；（3）为两性氢氧化物，能溶于强碱，离子方程式为：；（4）实验室用FeCl2溶液和NaOH溶液制取Fe(OH)2时观察到的现象先产生白色沉淀，很快变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀；（5）0.2mol钠、镁、铝分别投入10mL1mol/L的盐酸中，n(HCl)=0.01mol，钠与水反应，钠无剩余，故0.2mol钠能产生0.1mol氢气；镁、铝有剩余，盐酸全反应了，故镁、铝产生氢气都是0.05mol，故产生氢气量钠>镁=铝。21     He          第1周期零族     11          第3周期第A族     8     O          17     Cl-     第3周期A族【详解】原子序数为2的元素是He元素，原子结构示意图为，在元素周期表中位于第1周期零族；Na元素的原子序数为11，原子结构示意图为，在元素周期表中位于第3周期第A族；在元素周期表中位于第2周期第A族的元素为O元素，其原子序数为8，原子结构示意图为；由结构示意图可知，该元素的原子序数为17，则该元素为Cl元素，在元素周期表中位于第3周期A族。22     SiH4     HCl     增强     四种元素原子的电子层数虽相同，但最外层电子数依次增加，随着核电荷数依次递增，原子半径依次减小，核对外层电子的引力逐渐增大，得电子能力逐渐增强，因此，非金属性逐渐增强     能够发生，因非金属性ClS，氧化性Cl2S，故Cl2能置换出H2S中的硫【详解】（1）根据表中信息可判断，硅与氢气化合的条件最高，因此所形成的氢化物中稳定性最差的是SiH4。氯气与氢气最容易化合，这说明氯元素的非金属性最强，非金属性越强，相应氢化物的还原性越弱，则还原性最差的是HCl。（2）根据与氢气化合的难易程度及最高价氧化物水化物的酸性强弱可知四种元素的非金属性随着元素原子序数的递增而逐渐增强。这是由于四种元素原子的电子层数虽相同，但最外层电子数依次增加，随着核电荷数依次递增，原子半径依次减小，核对外层电子的引力逐渐增大，得电子能力逐渐增强，因此，非金属性逐渐增强。（3）因非金属性ClS，氧化性Cl2S，故Cl2能置换出H2S中的硫。答案第13页，共8页