高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律精品单元测试习题

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第4章 物质结构 元素周期律
提分小卷
（考试时间：50分钟 试卷满分：60分）
一、选择题：本题共15个小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．下列叙述中正确的是
A．除零族元素外，原子最外层电子数都等于该元素所属的族序数
B．各主族元素都是由金属元素和非金属元素组成的
C．过渡元素包括副族元素和第VIII族元素
D．ⅠA、IIA族的元素全部是金属元素，均能与酸发生反应生成氢气
【答案】C
【详解】
A．除零族元素外，短周期元素原子的最外层电子数等于该元素所属的主族序数，故A错误；
B．不是各主族元素都是由金属元素和非金属元素组成的，比如第ⅡA元素中无非金属元素，故B错误；
C．过渡元素包括七个副族元素和第VIII族元素，故C正确；
D．ⅠA、IIA族的元素除氢元素以外全部是金属元素，均能与酸发生反应生成氢气，故D错误；
故选C。
2．下列说法正确的是
A．同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大
B．原子核外电子排布，先排满K层再排L层､先排满M层再排N层
C．同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高
D．同一周期中，IIA与IIIA族元素原子的核电荷数都相差1
【答案】C
【详解】
A．同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐减小，A错误；
B．M能层中d能级的能量高于N能层中s能级能量，填充完4s能级后才能填充3d能级，B错误；
C．同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高，C正确；
D．同一周期中，ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数不一定都相差1，例如第四周期的Ca和Ga相差11，D错误；
答案选C。
3．关于下面8种微粒中子数相同的微粒是
①    ②   ③    ④   ⑤   ⑥    ⑦   ⑧
A．④⑦ B．①②③ C．①② D．④⑥⑦
【答案】D
【详解】
根据核素中中子数=质量数-质子数，故①的中子数=18-8=10，②的中子数=18-9=9，③的中子数=12-6=6，④的中子数=24=12=12，⑤的中子数=25-12=13，⑥的中子数=23-11=12，⑦的中子数=23-11=12，⑧的中子数=35-17=18，综上分析可知，④⑥⑦的中子数均为12，故答案为：D。
4．日本政府于2021年4月13日召开会议，决定在未来2年内将核电站产生的核废水分批排入大海，核废水中包含63种放射性物质，其中可导致白血病，下列有关说法不正确的是
A．的质子数为38
B．内中子数和核外电子数之差为11
C．和互为同位素
D．转变为属于物理变化
【答案】B
【详解】
A．左下角表示质子数，则的质子数为38，A正确；
B．内中子数和核外电子数之差为90－38－38＝14，B错误；
C．和的质子数相同，质量数不同，二者互为同位素，C正确；
D．转变过程是没有产生新物质，为属于物理变化，D正确；
答案选B。
5．已知原子M的原子核内有n个中子，M原子的质量数为A，则m g 中所含电子的物质的量是
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】
M原子的中子数为n，质量数为A，则其质子数为(A-n)，则M2+离子的电子数为(A-n-2)，m g M2+的物质的量为，则m g M2+中所含电子的物质的量为，答案选C。
6．某元素X构成的双原子单质分子有三种，其式量分别为70、72、74，在天然单质中，此三种单质的物质的量之比为 9∶6∶1，由此推断以下结论中正确的是
A．元素X有三种同位素 B．其中一种同位素质量数为36
C．质量数为35的同位素原子的质量分数为75% D．元素单质X2的平均式量为71
【答案】D
【分析】
某元素X构成的双原子单质分子有三种，其式量分别为70、72、74，则有二种同位素，其质量数分别为35、37。
【详解】
A．元素X构成的双原子单质分子有三种，则表明有二种同位素，A不正确；
B．由以上分析可知，X元素有二种同位素，其中一种同位素质量数为35，另一种为37，B不正确；
C．35X与37X的原子个数比为(9×2+6):(6+1×2)=24:8=3:1，质量数为35的同位素原子的原子个数百分数为75%，C不正确；
D．元素单质X2的平均式量为=71，D正确；
故选D。
7．下列各组比较不正确的是（ ）
A．锂与水反应不如钠与水反应剧烈
B．还原性：K>Na，故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠
C．金属性：K>Na>Li
D．碱金属元素原子最外层电子数相同
【答案】B
【详解】
A．Li的金属性比Na弱，故Li与水反应不如Na与水反应剧烈，A正确；
B．K非常活泼，可以和水法神反应，把K投入到NaCl溶液中，K会立即和水发生反应，不会置换出金属Na，B错误；
C．同主族元素从上到下金属性依次增强，C正确；
D．碱金属元素均为第一主族元素，同主族元素最外层电子数相同，D正确；
故选B。
8．遵义凤冈出产的茶叶中富含元素硒(Se)，已知硒元素与氧元素同主族，与K元素同周期，下列说法正确的是
A．单质的氧化性：
B．简单氢化物热稳定性：
C．氢化物的沸点：
D．Se单质在常温下为气态
【答案】C
【详解】
A．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，则单质的氧化性：，A错误；
B．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，简单氢化物稳定性逐渐减弱，则简单氢化物热稳定性：，B错误；
C．水分子间能形成氢键，则氢化物的沸点：，C正确；
D．氧气是气体，单质硫是固态，因此Se单质在常温下为固态，D错误；
答案选C。
9．已知下列原子的半径：
原子
N
S
O

半径
0.70
1.06
0.66
1.17
根据以上数据，P原子的半径可能是
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】
P是第三周期元素，位于硅与硫元素之间，根据元素周期律可知，磷原子的半径应在原子和S原子之间。
故答案选A。
10．Ge、As、Se、Br为第四周期相邻元素，原子序数依次增大。下列说法错误的是
A．原子半径： B．还原性：
C．酸性： D．非金属性：
【答案】C
【详解】
A．同周期元素，从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：，故A正确；
B．同周期元素，从左到右得电子能力依次增强，非金属性依次增强，对应阴离子失电子能力依次减弱，则还原性：，故B正确；
C．同周期元素，从左到右非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物酸性增强，则酸性：，故C错误；
D．同周期元素，从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：，故D正确；
答案选C。
11．根据元素周期律，对下列事实进行推测，其中推测不合理的是
选项
事实
推测
A
Mg与冷水反应缓慢，Ca与冷水反应较快
Ba(第IIA族元素的单质)与冷水反应更快
B
Si是半导体材料，Ge也是半导体材料
该族元素的单质都是半导体材料
C
HCl在1500℃时分解，HI在230℃时分解
HBr的分解温度介于二者之间
D
Si与H2高温时反应，S是H2加热能反应
P与H2高温时能反应
【答案】B
【详解】
A．从Mg、Ca与水反应的剧烈程度推断，金属性越强，金属与水反应越剧烈。Mg、Ca、Ba位于同主族，由上到下金属性逐渐增强，所以Ba的金属性比Ca强，与水反应比Ca还剧烈，故A合理 ；
B．Si、Ge都是第ⅣA族的元素，同主族元素从上到下，金属性依次增强，非金属性依次减弱，所以第ⅣA族的元素的单质不是都能作半导体材料，碳就不是半导体材料，故B不合理；
C．同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，所形成共价键的键能依次减弱，Br的非金属性介于Cl和 I之间，所以HBr的分解温度介于二者之间，故C合理；
D．同周期元素从左往右，非金属性依次增强，P的非金属性介于Si和 S之间，与H2反应的难易也应介于二者之间，所以P与H2在高温时能反应，故D合理；
故答案：B。
12．元素X、Y的原子在化学反应中都易失2个电子而形成稳定结构，若X原子半径小于Y原子的半径，则下列说法中正确的是(　　)
A．金属性：X>Y
B．它们可能是非金属元素
C．两种原子都有相同的电子层数
D．碱性：Y(OH)2大于X(OH)2
【答案】D
【分析】
X和Y两元素的原子，在化学反应中都容易失去两个电子形成稳定结构，X的原子半径小于Y的原子半径，说明两元素位于同一个主族，且X在Y上方。
【详解】
A．同主族元素从上往下金属性逐渐增加，则金属性：X B．X、Y的原子在化学反应中都易失2个电子而形成稳定结构,最外层2个电子，不可能是非金属元素，B错误；
C．X的核电荷数小于Y，Y元素的电子层数更多，C错误；
D．金属性越强，最高价氧化物对应水化物碱性越强，Y的金属性更强，则碱性：Y(OH)2大于X(OH)2，D正确；
故选D。
13．（2021·泉州现代中学高一期中）下列化合物中既含有离子键又含有共价键的化合物是
A．CaBr2 B．HCl C．NaOH D．H2O2
【答案】C
【详解】
A．CaBr2是离子化合物，由钙离子、溴离子构成，只含离子键，故不选A；
B．HCl是共价化合物，只含共价键，故不选B；
C．NaOH是离子化合物，由钠离子、氢氧根离子构成，含离子键、共价键，故选C；
D．H2O2是共价化合物，只含共价键，故不选D；
选C。
14．下列说法正确的是
A．可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键
B．水分子间既存在分子间作用力，又存在氢键
C．氢键是氢元素与其他元素形成的化学键
D．H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键
【答案】B
【详解】
A.可燃冰中水分子间存在氢键，但CH4与H2O之间不存在氢键，故A错误；
B.水分子间除了存在分子间作用力外，还存在分子间的氢键，故B正确；
C.氢键是一种特殊的分子间作用力，不是化学键但比化学键弱，故C错误；
D.H2O比H2S稳定是因为O—H键键能大于S—H键键能，而与氢键无关，故D错误。本题答案为：B。
15．五种主族元素X、Y、Z、M和N在周期表中的位置如图所示。下列说法正确的是
X














Y


Z





M
N



……






A．M的原子半径比N小 B．Y和Z既可形成Z2Y，也可形成Z2Y2
C．X2M的热稳定性比X2Y强 D．M和N的氧化物的水化物均为强酸
【答案】B
【分析】
根据元素在周期表的位置可知：X是H，Y是O，Z是Na，M是S，N是Cl元素，然后根据元素周期律与元素位置及性质关系分析解答。
【详解】
A．M、N是同一周期元素，原子序数越大，原子半径越小，所以原子半径：M＞N，A错误；
B．Y是O，Z是Na，二者在不同条件下反应可形成Na2O、Na2O2两种不同的氧化物，B正确；
C．元素的非金属性越强，其形成的简单氢化物稳定性就越强。Y、M是同一主族元素，元素的非金属性：Y＞M，所以稳定性： X2M＜X2Y，C错误；
D．M和N的最高价氧化物的水化物均为强酸，若不是该元素最高价氧化物对应的水化物，则不一定是强酸，如H2SO3是弱酸，D错误；
故合理选项是B。
二、非选择题：本题共4个小题，共30分。
16．（9分）某同学为验证同主族元素原子得电子能力强弱进行如下实验：
Ⅰ.向溶液中滴加少量氯水，充分反应后，加1mL四氯化碳振荡，静置；
Ⅱ.向溶液中滴加少量氯水，充分反应后，加1mL四氯化碳振荡，静置；
Ⅲ.在淀粉碘化钾试纸上滴加几滴溴水。
回答下列问题：
(1)实验Ⅰ的现象_______。
(2)根据Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的实验现象可得实验结论为_______，请用原子结构的知识解释其原因：_______。
(3)实验Ⅰ、Ⅱ得到的层中含有卤素单质，可用浓溶液反萃取分离回收。以下是反萃取回收的操作过程：
①向装有的溶液的_______(填仪器名称)中加入少量浓溶液；
②振荡至溶液的_______色消失，振荡过程中仪器内压强会增大，需要打开_______(填“上口玻璃塞”或“下口活塞”)放气；
③静置、分层，先将层从仪器的下口放出，再将含碘的碱溶液从仪器的_______(填“上”、“下”)口倒入烧杯中；
④边搅拌边加入几滴45%的溶液，溶液立即转为棕黄色，并析出碘晶体，写出该反应的离子方程式_______。
【答案】溶液分层，下层呈橙色 元素原子得电子能力： 氯、溴、碘元素位于元素周期表中的同一主族，三种元素原子的最外层电子数相同，因此随着核外电子层数的依次增加，原子半径依次增加，元素原子吸引电子的能力依次减弱 分液漏斗 紫红 下口活塞 上
【分析】
元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性；氯气能氧化溴离子生成溴单质，能氧化碘离子生成碘单质，溴能氧化碘离子生成碘单质，据此判断非金属性强弱。
【详解】
(1) 根据分析，向溶液中滴加少量氯水，充分反应后，加1mL四氯化碳振荡，静置，发生置换反应，生成的溴单质溶于四氯化碳，四氯化碳不溶于水，密度比水大，则现象为溶液分层，下层呈橙色，故答案为：溶液分层，下层呈橙色；
(2) Ⅰ中氧化剂是Cl2，氧化产物是Br2，Ⅱ中氧化剂是Cl2，氧化产物是I2，Ⅲ中氧化剂是Br2，氧化产物是I2，所以氧化性强弱顺序是Cl2> Br2> I2，则元素原子得电子能力：。用原子结构的知识解释为：氯、溴、碘元素位于元素周期表中的同一主族，三种元素原子的最外层电子数相同，因此随着核外电子层数的依次增加，原子半径依次增加，元素原子吸引电子的能力依次减弱，故答案为：元素原子得电子能力：；氯、溴、碘元素位于元素周期表中的同一主族，三种元素原子的最外层电子数相同，因此随着核外电子层数的依次增加，原子半径依次增加，元素原子吸引电子的能力依次减弱；
(3)①用浓溶液反萃取后再加稀酸，可以分离和，向装有的溶液的分液漏斗中加入少量浓溶液进行反萃取，故答案为：分液漏斗；
②碘单质溶于四氯化碳时呈紫红色，加入氢氧化钠浓溶液后振荡，碘单质与氢氧化钠反应，至溶液的紫红色消失。萃取时振荡过程中分液漏斗内压强会增大，要将分液漏斗倒置让漏斗颈向上，慢慢打开下口活塞放气，故答案为：紫红；下口活塞；
③充分反应后NaI、NaIO3溶于水，密度小于四氯化碳，分层后水溶液位于上层，因此含碘的碱溶液从分液漏斗的上口倒出，故答案为：上；
④由题给信息可知，NaI、NaIO3在酸性条件下发生归中反应生成碘，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，写出该反应的离子方程式为：，故答案为：。
17．（7分）1869年俄国化学家门捷列夫制出第一张元素周期表，到现在形成的周期表经过了众多化学家的艰辛努力。元素周期表体现了元素位构性的关系，揭示了元素间的内在联系，下图是元素周期表的一部分， 回答下列问题：

（1）元素Ga在元素周期表中的位置为：_______；
（2）Sn的最高正价为_______，Cl的最高价氧化物对应水化物的化学式为_______；
（3）根据元素周期律，推断
①阴影部分元素形成的氢化物中热稳定性最高的是_______；(写化学式)
②H3AsO4、H2SeO4 的酸性强弱为：H3AsO4_______H2SeO4 (填“>”、“＜”、“=”或“无法比较”)；
③氢化物的还原性：H2O_______H2S (填“>”、“＜”、“=”或“无法比较”)；
④原子半径比较：N_______Si (填“>”、“＜”、“=”或“无法比较”)。
【答案】
（1）第四周期ⅢA族
（2） +4 HClO4
（3） HF < < <
【分析】
（1）Ga和Al同主族，在Al的下一个周期，Ga位于第四周期ⅢA族；
（2）Sn和碳同主族，最高价是+4价；C1的最高价是+7价，最高价氧化物对应水化物的化学式为HClO4；
（3）①同主族元素从上到下，氢化物稳定性减弱，所以阴影部分元素氢化物热稳定性最高的是HF；
②As元素和Se元素位于同一周期，同周期元素从右到左，最高价含氧酸的酸性减弱，所以酸性强弱：H3AsO4 ③氧元素和硫元素位于同一主族，同主族元素从上到下，非金属性依次减弱，氢化物的稳定性依次减弱，还原性依次增强，则氢化物的还原性：H2O ④氮和碳位于同一周期，同周期元素从左到右原子半径减小，原子半径N 18．（7分）现有部分短周期元素的原子结构如下表：
元素符号
元素原子结构
X
原子结构示意图为
Y
最外层电子数是次外层电子数的2倍
Z
原子核内含有12个中子，且其离子的结构示意图为
W
W2-离子结构与Ne电子结构相同
（1）写出X的元素符号：___________，元素Y位于元素周期表第___________周期第___________族，请写出YW2的电子式___________。
（2）Z元素原子的质量数为___________，用电子式表示Z2W2的形成过程___________。
（3）X和Z两种元素的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式___________。
【答案】（1）N 2 IVA
（2）23
（3）H++OH-=H2O
【分析】
由题干信息可知，X的原子结构示意图为，b等于2，故a=7，X为N，Y的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Y为C，Z的离子的结构示意图为，Z为Na，W2-离子结构与Ne电子结构相同，W为O，据此分析解题。
（1）由分析可知，X是7号氮元素，其元素符号为：N，元素Y为C元素，故位于元素周期表第2周期第IVA族，W为O，故YW2即为CO2，其电子式为： ，故答案为：N；2；IVA；；
（2）根据题干信息可知，原子核内含有12个中子，且其离子的结构示意图为，Z元素原子的质量数=质子数+中子数=11+12=23，已知Z为Na、W为O，用电子式表示Z2W2即Na2O2的形成过程为：，故答案为：23；；
（3）由分析可知，X为N，Z为Na，故X和Z两种元素的最高价氧化物对应的水化物为HNO3和NaOH，故其相互反应的离子方程式为：H++OH-=H2O，故答案为：H++OH-=H2O。
19．（7分）如图为元素周期表的一部分，请根据元素①~⑧在表中的位置，回答下列问题：

(1)在上述元素的最高价氧化物对应的水化物中，属于强酸的是_______(用化学式表示)；碱性最强的是_______(用化学式表示)。
(2)④⑤⑥的简单离子半径由大到小的顺序是_______(用离子符号表示)。
(3)有两种离子化合物，均由①④⑤⑧四种元素组成，这两种物质可在水溶液中发生反应。写出该反应的离子方程式：_______。
(4)由表中元素形成的常见无机化合物A、B、C、X有以下转化关系：

若A、B、C含同一金属元素，X为强电解质，且反应都在溶液中进行。B的化学式为_______，X的化学式可能为_______。
【答案】H2SO4、HNO3 NaOH HNO3或H2SO4
【分析】
根据元素在元素周期表中的位置可知，①是H，②是C，③是N，④是O，⑤是，⑥是，⑦是，⑧是S。以此解答。
【详解】
(1)根据上述分析：最高价氧化物对应的水化物中，属于强酸的是、；碱性最强的是。故答案：H2SO4、HNO3；NaOH。
(2)④⑤⑥的简单离子分别是、、，当核外电子排布相同时，核电荷数越小，半径越大，所以。故答案：。
(3)由H、O、S、四种元素组成的离子化合物是和，离子方程式为：，故答案：。
(4)由于A、B、C都含有同一种金属元素，X为强电解质，根据图中转化关系可知，A为铝盐，X为，或A为偏铝酸盐，X为强酸，则B为，X为或。故答案：；HNO3或H2SO4。