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第四章 物质结构 元素周期律 章末测评验收卷(含答案)

1、第四章第四章 物质结构物质结构 元素周期律元素周期律 (时间:75 分钟 满分:100 分) 一、选择题(本题包括 15 小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题 3 分,共 45 分) 1氧元素有三种核素:16 8O、178O 和188O,这三者具有( ) A相同的质子数 B相同的中子数 C不同的核外电子数 D不同的核电荷数 答案 A 解析 氧元素有三种核素: 16 8O、 17 8O 和188O,三者具有相同的核电荷数、质子数、核外电子数, 中子数不同。 2下列化学用语描述正确的是( ) A可用于考古断代的一种核素的符号:13 6C B氚的原子结构模型: C18O2 的结构示意图: D14

2、C 和 14N 互为同位素 答案 B 解析 可用于考古断代的一种核素为14 6C,A 项错误;氚原子中,质子数为 1,中子数为 2,核 外电子数为 1,B 项正确;18O2 的质子数为 8,核外电子数为 8210,其原子结构示意图为 , C 项错误;质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子互为同位素,而 14C 和14N 的质子数分别为 6 和 7,属于两种不同的元素,不互为同位素,D 项错误。 3下列物质中既含离子键又含共价键的是( ) ANaCl BCH4 CKOH DHCl 答案 C 解析 ANaCl 只含有离子键,故 A 错误;B.甲烷中只含有共价键,故 B 错误;C.KOH 为离

3、子化合物,含有离子键和共价键,故 C 正确;D.HCl 为共价化合物,只含有共价键,故 D 错 误。 4下列说法正确的是( ) A相邻周期的同一主族的两种元素,其原子序数之差都相同 B同周期的A 族元素与A 族元素的原子序数之差都相同 C某种元素的相对原子质量取整数,就是其质量数 D115 号元素位于第七周期第A 族 答案 D 解析 A 项,在元素周期表左侧和右侧,相邻周期的同一主族的两种元素,原子序数之差可能 不同,错误;B 项,同周期的A 族元素与A 族元素的原子序数之差,短周期的差 1,四、 五周期的差 11,六、七周期的差 25,错误;C 项,元素没有质量数的概念,错误;D 项,115

4、 号元素,其原子结构中有 7 个电子层,最外层电子数为 5,则该元素肯定位于第七周期第A 族,正确。 5以下非金属性最强的元素为( ) A氟 B氮 C氧 D碳 答案 A 解析 同一周期的元素,原子序数越大,元素的非金属性越强。氟、氮、氧、碳都是第二周期 的元素,原子序数 FONC,所以元素的非金属性最强的是氟元素。 6下列有关元素的说法正确的是( ) AA 族与A 族元素间一定形成离子化合物 B第二周期元素从左到右,最高正价从1 递增到7 C同周期金属元素的化合价越高,其原子失电子能力越强 D元素周期表中的 117 号元素位于第七周期第A 族 答案 D 解析 A 族为 H 和碱金属,A 族元素

5、为卤族元素,H 与卤族元素形成共价化合物,碱金 属元素与卤族元素形成离子化合物,A 错误;第二周期中,O 没有最高正价,F 没有正价,B 错误;同周期金属元素的化合价越高,元素的金属性越弱,则失电子能力越弱,C 错误;117 号元素位于第七周期第A 族,D 正确。 7下列各组大小顺序不正确的是( ) A酸性:H2SiO3H3PO4H2SO4 B稳定性:H2SeH2SHBrHCl D金属的还原性:NaMgAl 答案 D 解析 非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,酸性:H2SiO3H3PO4H2SO4, A 项正确;非金属性越强,氢化物越稳定,稳定性:H2SeH2SHBrHCl,C 项

6、正确; 同周期主族元素从左到右,金属性逐渐减弱,对应单质的还原性逐渐减弱,金属的还原性: NaMgAl,D 项错误。 8联合国确定 2019 年为“国际化学元素周期表年”,以纪念门捷列夫发明元素周期表 150 周年。现有短周期元素 X、Y、Z、M 在元素周期表中的相对位置如图所示,其中 Y 原子的 最外层电子数是次外层电子数的一半。下列说法正确的是( ) X Y Z M AX 元素位于第 2 周期A 族 BY 的非金属性比 Z 的强 CZ 的原子半径比 X 的大 DM 的氧化物的水化物是强酸 答案 C 解析 分析可知,Y 为 Si、Z 为 P、X 为 O、M 为 Cl,A.O 元素位于第 2

7、周期A 族,故 A 错误;B.同周期从左向右非金属性逐渐增强,则 Y 的非金属性比 Z 的弱,故 B 错误;C.电子 层数越多、原子半径越大,Z 的原子半径比 X 的大,故 C 正确;D.不一定为最高价氧化物对 应的水化物,且次氯酸为弱酸,故 D 错误。 9A 和 B 为短周期元素,其中 A 元素原子的最外层电子数 a,次外层电子数是 b;B 元素原 子的 M 层电子数是(ab),L 层电子数是(ab),则 A、B 两种元素形成的化合物的化学式可 能表示为( ) AB3A2 BAB2 CA3B2 DBA2 答案 D 解析 A 和 B 为短周期元素,A 元素原子的最外层电子数为 a,次外层电子数

8、为 b;B 元素原 子的 M 层电子数为(ab),L 层电子数为(ab),则 L 层电子数为 ab8,所以 A 元素原子 有 2 个电子层,故 b2,a8b6,故 A 为 O 元素;B 元素原子的 M 层电子数为 ab6 24,故 B 为 Si 元素,O、Si 形成的化合物为 SiO2,故 D 正确。 10北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与 C60形成的球碳盐 K3C60,实 验测知该物质属于离子化合物,具有良好的超导性。下列有关分析正确的是( ) AK3C60中只有离子键 BK3C60中不含共价键 C该晶体在熔融状态下能导电 DC60与 12C 互为同素异形体 答案 C 解

9、析 C60中两个碳原子之间含有共价键,A、B 项错误;C 项,该晶体属于离子化合物,熔融 状态下能够导电,正确;D 项,同素异形体研究的对象是单质,12C 是原子,错误。 11如图是元素周期表的一部分,下列叙述不正确的是( ) ASn 的最高正化合价为4 价 BBr 的最高价氧化物对应水化物的化学式为 HBrO3 C酸性:H3AsO4H2SeO4 D原子半径:NSi 答案 B 解析 Sn 原子最外层有 4 个电子,因此 Sn 的最高正化合价为4 价,A 正确;Br 原子最外层 有 7 个电子,所以 Br 的最高正价为7 价,其最高价氧化物对应水化物的化学式为 HBrO4,B 错误;As、Se

10、是同周期元素,随着原子序数的增大,元素的非金属性逐渐增强,因此元素的 最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,所以酸性:H3AsO4PN,D 正确。 12在化学研究中,可以根据物质的组成、结构和反应规律等,预测元素及其化合物的性质、 可能发生的化学反应。下面表格中根据事实进行的预测不合理的是( ) 选项 事实 预测 A 钠与钾是第A 族元素,它们都能 与水反应 铷与钠、钾属于同族元素,铷也 能与水反应 B Na 与 Cl 形成离子键,Al 与 Cl 形 成共价键 Si 与 Cl 形成共价键 C HCl在1 500 时分解, HI在230 时分解 HBr 的分解温度介于二者之间 D 随着核电荷数递

11、增,第A 族元素 单质的沸点逐渐降低 随着核电荷数递增,第A 族元 素单质的沸点也逐渐降低 答案 D 解析 第A 族元素单质分子之间只存在范德华力,且随相对分子质量增大,范德华力增大, 熔点、沸点逐渐升高,D 项错误。 13主族元素 W、X、Y、Z、Q 在元素周期表中的相对位置如表所示,其中短周期元素 W、 X、Y、Z 元素的原子最外层电子数之和为 21。下列说法不正确的是( ) A原子半径大小:XYZ BW、Y 两种元素都能与氧元素形成化合物 WO2、YO2 C最高价氧化物对应水化物的酸性:WXYZ DX、Q 两种元素的单质能应用于半导体工业 答案 C 解析 由信息分析可知,W 为 C、X

12、为 Si、Y 为 S、Z 为 Cl、Q 为 Se,同周期从左向右原子 半径减小,则原子半径大小:XYZ,故 A 正确;W、Y 两种元素都能与氧元素形成化合物 CO2、SO2,故 B 正确;非金属性越强,对应最高价含氧酸的酸性越强,则最高价氧化物对应 水化物的酸性:ZYWX,故 C 错误;X、Q 两种元素均位于金属与非金属交界处附近,其 对应单质能应用于半导体工业,故 D 正确。 14 用 NaClO 可除去水体中过量氨氮(以 NH3表示),以防止水体富营养化。其原理如图所示。 下列有关叙述正确的是( ) A原理中所涉及的元素的原子半径:ClNaONH BNH3、H2O、OH 所含的质子数和电子

13、数均相等 CNaClO 和 HClO 所含的化学键类型相同 D反应有离子键和共价键的断裂和形成 答案 D 解析 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,所以题图中涉 及的 5 种元素的原子半径:NaClNOH,A 项错误;NH3、H2O、OH 所含的电子数均为 10,但是质子数不完全相同,B 项错误;NaClO 中含离子键和共价键,HClO 中只含共价键, C 项错误;反应的化学方程式为 NaOHHCl=NaClH2O,反应过程中有离子键和共价键 的断裂和形成,D 项正确。 15短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大,W 的最外层电子数是次外层电子数 的 2

14、 倍,X、Y 原子的最外层电子数之比为 34,Z 的单质常温下呈气态。下列说法正确的是 ( ) 原子半径大小:ZYXW 最高价含氧酸的酸性强弱:ZWY 简单氢化物的稳定性强弱:WSiClC,错误;元素的非金 属性强弱为 ClCSi,则最高价含氧酸的酸性强弱为 HClO4H2CO3H2SiO3,正确;元素的 非金属性强弱为 CSi,则简单氢化物的稳定性强弱为 CH4SiH4,错误;CCl4、AlCl3都是 共价化合物,都含有极性共价键,正确。 二、非选择题(本题包括 5 小题,共 55 分) 16(8 分)根据下列 6 种符号回答问题: 1H 2H 3H 14C 14N 16O (1)共有_种核

15、素,属于_种元素。 (2)互为同位素的是_(填序号,下同)。 (3)质量数相等的是_,中子数相等的是_。 .现有六种物质:MgCl2 HCl SO2 K2CO3 CaO NaOH 请根据下列标准,对上述物质进行分类(填序号): (1)属于共价化合物的是_。 (2)只含离子键的化合物是_。 (3)含共价键的离子化合物是_。 答案 .(1)6 4 (2) (3) .(1) (2) (3) 解析 .(1)核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子,共有 6 种核素,其中有 4 种元素。 (2)具有相同质子数, 不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素, 故1H、 2H、 3H 互为同位素。(3

16、)A ZX 中 A 表示质量数,Z 表示质子数,AZN,N 表示中子数,14C 和14N 质量数相等,14C 和16O 中子数都为 8,相等。 .(1)共价化合物中只含有共价键,故属于共价化合物的是HCl 和SO2。(2)只含有离子键 的是MgCl2和CaO。(3)含有共价键的离子化合物中既含有离子键又含有共价键:K2CO3 和NaOH 符合题意。 17(9 分)下表是元素周期表的一部分,根据表中给出的 10 种元素,按要求作答。 族 周期 A A A A A A A 0 2 N O F Ne 3 Na Mg Al Si S Cl (1)金属性最强的元素是_;F 的原子结构示意图是_; (2)

17、Ne 原子的最外层电子数是_; (3)N 与 O 原子半径较大的是_; (4)H2S 与 HCl 热稳定性较弱的是_; (5)Mg(OH)2与 Al(OH)3能与强碱反应的是_; (6)次氯酸(HClO)具有杀菌漂白作用,其中 Cl 元素的化合价为_,HClO 不稳定,易分 解 生 成HCl和O2, 写 出 其 在 光 照 条 件 下 分 解 的 化 学 方 程 式 : _ _。 答案 (1)Na(或钠) (2)8 (3)N(或氮) (4)H2S(或硫化氢) (5)Al(OH)3(或氢氧化铝) (6)1 2HClO= 光照 2HClO2 解析 (1)同周期从左向右金属性逐渐减弱,同主族从上到下

18、金属性逐渐增强,则上述元素中 金属性最强的元素是 Na(或钠);F 的原子结构示意图是;(2)Ne 原子的最外层电子数是 8;(3)同周期从左向右原子半径逐渐减小,则 N 与 O 原子半径较大的是 N(或氮);(4)非金属性 Cl 大于 S,则 H2S 与 HCl 热稳定性较弱的是 H2S(或硫化氢);(5)Mg(OH)2与 Al(OH)3能与强碱 反应的是 Al(OH)3(或氢氧化铝); (6)次氯酸(HClO)具有杀菌漂白作用,其中 Cl 元素的化合价为 0(1)(2)1,HClO 不稳定,易分解生成 HCl 和 O2,其在光照条件下分解的化学方 程式为 2HClO= 光照 2HClO2。

19、 18(11 分)A、B、C、D、E 都是短周期元素,原子半径:DCAEB,其中 A、B 处在同一 周期,A、C 处在同一主族。C 原子核内质子数等于 A、B 原子核内质子数之和,C 原子最外 层电子数是 D 原子最外层电子数的 4 倍,D 为金属元素。试回答: (1)C 的元素名称为_。 (2) 在 五 种 元 素 形 成 的 最 简 单 液 态 或 气 态 氢 化 物 中 , 稳 定 性 由 强 到 弱 的 顺 序 是 _ (用具体的分子式表示)。 (3)A 与 B 形成的三原子分子的结构式是_; B 与 D 形成的原子个数比为 11 的化合物的电子式是_。 答案 (1)硅 (2)H2ON

20、H3CH4SiH4 (3)O=C=O 解析 A、B、C、D、E 都是短周期元素,原子半径:DCAEB,其中 A、B 处在同一周 期,A、C 处在同一主族,五种元素在周期表中的大致相对位置为。A、C 处在 同一主族,二者质子数相差 8,C 原子核内质子数等于 A、B 原子核内质子数之和,故 B 的质 子数为 8,则 B 为 O 元素;C 原子最外层电子数是 D 原子最外层电子数的 4 倍,故 C 原子最 外层电子数为 4,D 原子最外层电子数为 1,A 为 C 元素,C 为 Si 元素,D 为 Na 元素;E 的 原子半径大于 B(O),小于 A(C),则 E 为 N 元素。(1)C 的元素名称

21、为硅。(2)NaH 为固态氢化 物,已知元素非金属性:ONCSi,故对应简单液态或气态氢化物的稳定性强弱为 H2ONH3CH4SiH4。(3)A 与 B 形成的三原子分子为 CO2,其结构式为 O=C=O;B 与 D 形成的原子个数比为 11 的化合物为 Na2O2,Na2O2为离子化合物,其电子式是 。 19(14 分)随原子序数递增,八种短周期元素(分别用字母 x、y、z、d、e、f、g、h 表示)原子 半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。 回答下列问题: (1)元素 z 在周期表中的位置是_。 (2)元素 d、e、f、g 原子的简单离子半径由大到小的顺序为 _ (用离子符

22、号表示)。 (3)元素 f 的单质与元素 e 的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为 _ _。 (4)元素 h 单质的氧化性强于元素 g 单质的氧化性的事实是 _ (用离子方程式表示)。 答案 (1)第二周期第A 族 (2)S2 O2NaAl3 (3)2Al2H2O2NaOH=2NaAlO23H2 (4)S2 Cl 2=2Cl S或 H 2SCl2=2H 2ClS 解析 从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数,可知 x 是 H 元素,y 是 C 元素,z 是 N 元素,d 是 O 元素,e 是 Na 元素,f 是 Al 元素,g 是 S 元素,h 是 Cl 元素。 (1)z 元素为氮元

23、素,位于周期表中的第二周期第A 族。(2)元素 d、e、f、g 原子的简单离子 分别是:O2 、Na、Al3、S2,其中 S2核外有三个电子层,半径最大,O2、Na、Al3三 种离子的电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,所以 r(O2 )r(Na)r(Al3)。 (3)f 是 Al 元素,元素 e 的最高价氧化物对应的水化物为 NaOH,两者反应的化学方程式为 2Al 2H2O2NaOH=2NaAlO23H2。(4)元素 h 为氯元素,元素 g 为硫元素,氯元素的非金 属性较硫强,所以氯气的氧化性强于硫,能与硫化钠溶液或氢硫酸反应得到硫单质,反应的离 子反应为 S2 Cl 2=2Cl S

24、或 H 2SCl2=2H 2ClS。 20(13 分)有六种短周期元素,已知 A 的单质是最清洁的能源物质,其他元素的原子半径及 主要化合价如下表: 元素代号 B C D E F 原子半径/nm 0.186 0.143 0.102 0.099 0.074 主要化合价 1 3 6、2 7、1 2 根据上述信息回答以下问题。 (1)D 在元素周期表中的位置_;E 的离子结构示意图_。 (2)关于 A 元素在周期表中的位置,一直存在纷争,有人主张把它放在第A 族,试分析其理 由_ _。 (3)用电子式表示 B 的单质与 D 的单质形成化合物的过程_。 (4)下列各项比较,正确的是_(填序号)。 氢化

25、物的沸点:DF AF 元素的简单离子半径:C 的最大 气态氢化物稳定性:D 比 E 稳定 最高价氧化物对应的水化物碱性:BC (5)E 单质常用于自来水消毒。用必要的文字和离子方程式解释原因 _。 答案 (1)第三周期A 族 (2)氢元素的负化合价是1 价(或氢的最外层得到一个电子达到稳定结构) (3) (4) (5)Cl2通入水中发生反应 Cl2H2OH ClHClO,生成的 HClO 具有强氧化性,能杀菌 消毒 解析 已知 A 的单质是最清洁的能源物质, A 是 H; 根据元素的原子半径及主要化合价可知 D 是 S,E 是 Cl,F 是 O,则 B 是 Na,C 是 Al。 (1)S 在元素周期表中的位置是第三周期A 族;Cl 结构示意图为 。(2)由于氢元素的 负化合价是1 价(或氢的最外层得到一个电子达到稳定结构),因此有人主张把它放在第A 族。(3)B 的单质与 D 的单质形成的化合物是离子化合物硫化钠,其形成过程可表示为 。(4)水分子间存在氢键,则氢化物的沸点:DC,错 误,答案选;(5)Cl2通入水中发生反应 Cl2H2O=H ClHClO,生成的 HClO 具有强 氧化性,能杀菌消毒。