第四章 物质结构 元素周期律 单元测试
一、单选题
1．下列关于卤族元素的说法正确的是
A．从HF、HCl、HBr、HI的酸性递增的事实，推出F、Cl、Br、I的非金属性递增规律
B．卤族元素的单质只有氧化性
C．从F到I，原子得电子能力逐渐减弱
D．卤素单质与H2化合的难易程度按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由难变易
2．以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是
①原子结构的相同点是最外层电子数相同，都为1；②单质熔点最高的是铯；③与O2反应均可得到多种氧化物；④单质的密度依次增大，均要保存在煤油中 ⑤单质的还原性依次增强 ⑥对应离子的氧化性依次增强
A．①③⑤ B．②④⑥ C．②③④⑥ D．①⑤
3．四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表中的位置如图所示，它们的原子序数之和为43。下列说法不正确的是
X Y
Z W
Q
A．原子半径(r)：
B．Y、Z、W元素在自然界中均存在游离态
C．Q的原子序数为32，Q元素的单质可作半导体材料
D．X的最简气态氢化物比Y的最简气态氢化物沸点低，热稳定性差
4．X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的前20号主族元素。X的最高正价为同周期主族元素中最高的，Y的原子半径小于X，Z的单质在足量空气中完全燃烧，产物中有两种离子化合物和一种非金属单质，M的原子半径是同周期中最小的，W属于第ⅡA元素。下列说法错误的是
A．M的一种气态氧化物可作为高效消毒剂
B．元素Y和W组成的二元化合物能与水反应放出大量热
C．X、Y、Z、M、W中金属性最强的是W
D．简单离子半径：
5．短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，X、Y、R原子的最外层电子数之和等于Z原子的价电子数。科学家首次合成了化合物M，其结构式如图所示。下列说法错误的是
A．简单离子半径： B．最简单氢化物的稳定性：
C．Y的最高价氧化物对应的水化物是弱酸 D．Z和R组成的化合物只含离子键
6．四种短周期元素的相关信息如下表所示。下列分析错误的是
元素 相关信息
X 存在多种同素异形体，可用于制作钻头、电极和纳米材料
Y 最外层电子数是内层电子数的3倍
Z 短周期元素中最高价氧化物对应水化物碱性最强
W 内层电子数与最外层电子数之比为5：3
A．非金属性：
B．氢化物沸点：
C．Z的最高价氧化物既可以与X的最高价氧化物反应也可以与W的最高价氧化物反应
D．Y与Z形成的化合物中可能同时存在离子键和非极性共价键
7．一种新型漂白剂结构如图，其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，且Y的最外层电子数等于W和Z最外层电子数之和；W、X对应的简单离子核外电子排布均与原子相同。下列叙述正确的是
A．元素Y的最高价氧化物对应水化物为弱酸
B．化合物中所有元素粒子均满足8电子稳定结构
C．工业上通过电解熔融的来制得W
D．常温下单质Y为气态
8．化合物[]()由、、、四种原子序数依次增大的短周期主族元素构成，原子序数相加为38。分子总电子数为偶数，常温下为气体。该化合物的热重曲线如图所示，在以下分解无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是
A．、、的单质常温下均为气体
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：
C．升温到，热分解失去晶体结构中的18个
D．以上温度下热分解后生成固体为
9．关于微粒间的相互作用的说法错误的是
A．羊毛织品水洗变形与蛋白分子结构中的氢键有关
B．水的熔沸点高于甲烷是键能大于键能的缘故
C．金属的导电性和导热性都是通过自由电子的定向运动实现的
D．加热法分离和的过程中破坏了离子键和共价键
10．化学与科技、生产、生活息息相关。下列叙述错误的是
A．T-碳是一种新型三维碳结构晶体，所含碳元素存在多种同位素
B．工业上用焦炭在电炉中还原得到含有少量杂质的粗硅
C．一次电池中的锌锰干电池可实现反复充电和放电
D．保暖贴通过吸收空气中的氧气形成无数微电池释放热量
11．化学与生产、生活息息相关，下列说法不正确的是
A．我国自主研发的东方超环(人造太阳)使用的氕、氘、氚是不同种核素
B．化学职业之一水质检验员在自来水出厂前会对水中的、Cl-、微生物、有机物等进行检测和分析
C．氧化铁可以用作色素，如应用于瓷器制作中使釉呈绿色
D．储氢合金是一类能与氢气结合成金属氢化物的材料
12．部分短周期元素原子半径与原子序数的关系如图所示，X与R形成的化合物XR3中每个原子的最外层都达到8电子稳定结构，下列说法正确的是
A．Z的最高价氧化物不能与NaOH溶液反应
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X＜M
C．Y和R形成的化合物为离子化合物，其电子式为
D．M在周期表中的位置为第三周期第VA族
13．向含和的混合溶液中逐滴加入1 mol L 溶液至过量，加入溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图所示，下列说法错误的是
A．原混合溶液中硫酸铝的物质的量为1 mol
B．OA段反应的离子方程式为
C．C点铝元素的存在形式为
D．原溶液中和的物质的量之比为1∶1
14．某科研人员提出HCHO与在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成和的历程，图为该历程示意图(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法错误的是
A．的结构式为O=C=O
B．分子的结构是V形
C．根据图示信息，分子中的氧原子完全来自HCHO
D．反应过程中，有C-H键的断裂和C=O键形成
二、非选择题
15．铝及其化合物在生产生活中用途广泛。
(1)含有、的混合溶液中，加入足量的NaOH溶液可以分离和，发生反应的离子方程式为 。
(2)下列有关说法正确的是__________。
A．还原铁粉与水蒸气在高温条件下反应可转化为磁性氧化铁
B．将溶液中加入NaOH溶液至恰好完全沉淀，过滤，将所得固体充分灼烧得到红棕色固体
C．实用的储氢合金储氢量大，形成的金属氢化物稳定
D．将铝片分别放入稀盐酸和氢氧化钠溶液中，两支试管中均立刻放出 种可燃性气体
(3)下列各组含铝物质发生的反应，前者逐滴滴加到后者中直至过量，先出现白色沉淀，后来沉淀又消失的是__________。
A．滴入溶液中 B．溶液滴入溶液中
C．溶液滴入NaOH溶液中 D．氨水滴入溶液中
(4)写出溶液中逐滴滴入NaOH溶液反应的离子方程式 。
(5)写出制备反应的离子方程式 。
16．下表是元素周期表的一部分，表中所列字母分别代表某一元素。根据表中所列元素回答下列问题：
(1)h与f原子序数相差 。
(2)b、c、f的简单离子半径最小的是 (填离子符号)
(3)e、f、g三种元素的气态氢化物最不稳定的是 (用化学式表示)。
(4)写出h原子的结构示意图
(5)b元素的最高价氧化物对应水化物与g元素最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为 。
17．下图为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑩在表中的位置，回答下列问题：
①
② ③ ④
⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
⑩
(1)元素⑩在周期表中的位置是 ，⑦的原子结构示意图为 。
(2)④⑤⑥的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号和“>”表示)。
(3)④⑧⑨的气态氢化物中，最稳定的是 (用化学式表示)。
(4)①元素形成的阴离子电子式为 ，④与⑥两种元素组成的化合物电子式为 。
(5)⑨与其它九种元素组成的物质中，属于离子化合物的有 ，用电子式表示⑥和⑨组成的化合物的形成过程： 。
18．人类生活与化学关系密切。如：①硫酸亚铁片用于治疗贫血：②胃舒平片(复方氢氧化铝片)用于治疗胃酸过多：③明矾用作净水剂等。下列是硫酸亚铁片和胃舒平片的标签说明：
硫酸亚铁片 英文名：Ferrous Sulfate Tablets 本品含硫酸亚铁()应为标示量的95.0%~100.0%。 胃舒平片 英文名；Aluminium Hydroxide Tablets
【性状】本品为糖衣片，除去糖衣后显淡蓝绿色。 【主要成分】氢氧化铝、三硅酸镁、颠茄流浸膏
【适应症】能缓解胃酸过多
【鉴别】取本品，除去糖衣，研细，称取适量(约相当于硫酸亚铁0.2g)，加稀盐酸1滴与水20ml，振摇使硫酸亚铁溶解，过滤，滤液显亚铁盐与硫酸盐的鉴别反应。 【用法用量】成人：口服，一次0.6~0.9g(一次2~3片)，一日3次，餐前1小时服。
【详细用法】见说明书
(1)阅读上方“硫酸亚铁片”的标签说明，回答：
①硫酸亚铁片中，糖衣的作用是 。
②检验硫酸亚铁是否被氧化的试剂是 (填化学式)，说明硫酸亚铁已被氧化的现象是 。
(2)胃舒平片能缓解胃酸过多，请用必要的文字和化学用语说明理由 。
(3)明矾常用作净水剂，简述其中的化学原理： 。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A．F、Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱，但HF、HCl、HBr、HI的酸性逐渐增强，A错误；
B．氯气、溴、碘既有氧化性又有还原性，B错误；
C．从F到I，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，原子得电子的能力逐渐减弱，C正确；
D．元素的非金属性越强，其单质与氢气越容易化合，非金属性F>Cl>Br>I，所以卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由易变难，D错误；
答案选C。
2．C
【详解】①锂、钠、钾、铷、铯均为第ⅠA族元素，原子的最外层都有一个电子，①正确；
②碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的增加而降低，所以单质熔点最低的是铯，②错误；
③Li与O2反应只能得到Li2O，③错误；
④Li的密度比煤油小，不能保存在煤油中，应该保存在石蜡中，④错误；
⑤碱金属元素随原子序数的增加，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，所以其单质的还原性依次增强，它们对应离子的氧化性依次减弱，⑤正确；
⑥根据⑤的分析可判断⑥错误；
答案选C。
3．B
【分析】由四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表中的位置可知，它们的原子序数之和为43，设Y的原子序数为a，X、Z、W的原子序数分别为a-1、a-1+8、a+1+8，则a+a-1+a-1+8+a+1+8=43，解得：a=7，则X为C元素，Y为N，Z为Si，W为S元素；Q与X、Z都位于第IVA族，为锗元素，据此解答。
【详解】A．同一周期从左向右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：，A正确；
B．Si在自然界中都是以化合物的形式存在，自然界中没有游离态的Si存在，B错误；
C．Q元素位于第四周期 IVA族，原子序数为32，Ge位于金属与非金属的分界线附近，可以推断Q元素的单质可作半导体材料，C正确；
D．X的最简气态氢化物为CH4，Y的最简气态氢化物为NH3，由于NH3分子之间存在氢键，沸点比高CH4，非金属性越强，氢化物越稳定，则稳定性CH4< NH3，故D正确；
答案选B。
4．B
【分析】X的最高正价为同周期主族元素中最高的，结合原子序数可知X应为第二周期元素，而第二周期中O无最高正价，F无正价，则该周期中最高正价最高的为N，则X为N，Y的原子半径小于X，则Y位于第二周期，可能为O或F，镁单质在足量空气中完全燃烧，产物中有氧化镁、氮化镁两种离子化合物，同时能与二氧化碳反应生成碳单质，Z为Mg；M的原子半径是同周期中最小的，M位于第三周期，M为Cl，W属于第ⅡA元素。W只能位于第四周期，W为Ca。
【详解】A．M为Cl，其氧化物ClO2具有强氧化性，是一种高效消毒剂，故A正确；
B．若Y为F，F与Ca形成的CaF2不能与水反应，故B错误；
C．由以上分析可知，五种元素中金属性最强的为Ca，故C正确；
D．简单离子半径Cl->Ca2+>N3- >F-或O2->Mg2+，故D正确；
故选：B。
5．D
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，X能形成1个共价键、Y形成4个共价键，Z形成2个共价键，X是H元素、Y是C元素、Z是O元素，X、Y、R原子的最外层电子数之和等于Z原子的价电子数，R是Na元素。
【详解】A．核外电子排布完全相同，质子数越多半径越小，简单离子半径：O2->Na+，故A正确；
B．同周期元素从左到右，元素非金属性增强，气态氢化物的稳定性增强，则最简单氢化物的稳定性：H2O>CH4，故B正确；
C．C元素的最高价氧化物对应的水化物H2CO3是弱酸，故C正确；
D．O和Na组成的化合物Na2O2中含离子键、共价键，故D错误；
选D。
6．B
【分析】短周期元素中，元素存在多种同素异形体，可用于制作钻头、电极和纳米材料，则X为C元素；Y元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故Y为O元素；短周期元素最高价氧化物的水化物碱性最强，则Z为Na元素；内层电子数与最外层电子数之比为5：3，最外层电子数为6，所以W为S元素，据此分析：
【详解】A．X、Y、W分别为C、O、S元素，非金属大小为O＞S＞C，A正确；
B．并没有说是最简单的氢化物，B错误；
C．Z的最高价氧化物为Na2O，X的最高价氧化物为CO2，W的最高价氧化物为SO3，氧化钠既可以与二氧化碳反应，也可以与三氧化硫反应，C正确；
D．Y与Z形成的Na2O2既含有离子键，又含有非极性共价键，D正确；
故选B。
7．A
【分析】由于W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，所有有一种元素为H，由于W形成W2+，所有W是Be或Mg元素，W、X对应的简单离子核外电子排布均与原子相同，所以W为Mg，X为O元素，根据该漂白剂的结构可知，Y和Z中是氢元素的应该是Z，所以Z为H元素，由于Y的最外层电子数等于W和Z最外层电子数之和，则Y的最外层电子数为3，且与Mg和H不同周期，因此Y为B，所以总结一下X为O元素、Y为B元素，Z为H元素，W为Mg元素，据此分析：
【详解】A．Y的最高价氧化物对应水化物为H3BO3，H3BO3是弱酸，A正确；
B．H元素不满足8电子结构，B错误；
C．工业上制镁是电解熔融的氯化镁，不是氧化镁，C错误；
D．常温下硼单质为固态，D错误；
故选A。
8．D
【分析】化合物[]()由、、、四种原子序数依次增大的短周期主族元素构成，原子序数相加为38。分子总电子数为偶数，常温下为气体。根据化学式分析和化合价得到元素可能W为H，X为O，Z为S，Y为Al，再根据原子序数相加得到38，说明推测正确。
【详解】A．(S)的单质常温下为固体，故A错误；
B．同周期从左到右非金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应水化物的酸性增强，则最高价氧化物对应水化物的酸性： ，故B错误；
C．升温到，，根据666 18×18=342，说明升温到热分解失去晶体结构中的数小于18个，故C错误；
D．以上温度下，，则热分解后生成固体为(氧化铝)，故D正确。
综上所述，答案为D。
9．B
【详解】A．羊毛织品中主要成分为蛋白质，蛋白质中含有大量氢键，水洗时会破坏其中部分氢键，使得织品变形，故A正确；
B．水的熔沸点高于甲烷是因为水分子间能够形成氢键，故B错误；
C．金属导电是由自由电子在外加电场中的定向运动完成，金属导热是自由电子与金属阳离子在相互碰撞中完成的热能的传递，故C正确；
D．加热分解生成NH3和HCl，NH和Cl-的离子键破坏，NH中的N-H也被破坏，故D正确；
故选B。
10．C
【详解】A．T-碳是一种新型三维碳结构晶体，其属于碳元素的单质，碳元素存在多种同位素如14C、12C等，故A正确；
B．焦炭和二氧化硅在高温下反应生成一氧化碳气体和硅，工业上用焦炭在电炉中还原SiO2得到含有少量杂质的粗硅，故B正确；
C．一次电池中的锌锰干电池放电完毕后就不能再使用，不可以充电，故C错误；
D．保暖贴通过吸收空气中的氧气，形成无数微电池，在这个过程中化学能可以转变为热能而释放出热量，故D正确；
故选C。
11．C
【详解】A．氕、氘、氚是氢元素的三种不同核素，A正确；
B．自来水出厂前应检验水中的、Cl-、微生物、有机物等，确保达到饮用水标准，B正确；
C．氧化铁呈红棕色，可以用作色素，如应用于瓷器制作中使釉呈红色，C不正确；
D．储氢合金易与氢气结合成金属氢化物，同时又容易释放出氢气，D正确；
故选C。
12．C
【分析】从图中有关原子序数、原子半径的相对大小关系，可确定X、Y、Z、M、R分别为N、Na、Al、Si、Cl。
【详解】A．Z为Al，最高价氧化物Al2O3为两性氧化性，能与NaOH溶液反应，A不正确；
B．X为N、M为Si，非金属性N＞Si，则最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3＞H2SiO3，B不正确；
C．Y和R形成的化合物NaCl由Na+和Cl-构成，为离子化合物，其电子式为 ，C正确；
D．M为Si，原子序数为14，在周期表中的位置为第三周期第ⅣA族，D不正确；
故选C。
13．D
【详解】A．由图像可知，C点为沉淀，其物质的量为3 mol，故原混合溶液中硫酸铝的物质的量为1 mol，A正确；
B．OA段相当于硫酸铝和氢氧化钡反应，反应的离子方程式为，B正确；
C．C点氢氧化铝完全溶解，生成偏铝酸钠，C正确；
D．根据图像可计算，AB段产生2 mol ，结合A选项可判断，原溶液中和的物质的量之比为1∶2，D错误；
故选D。
14．C
【详解】A．二氧化碳是直线形结构，氧与碳形成碳氧双键，则的结构式为O=C=O，故A正确；
B．水分子的结构不是直线形结构，而是V形，故B正确；
C．根据图示信息，分子中的氧原子一各来自HCHO，另一个来自氧气中氧原子，故C错误；
D．反应过程中，甲醛中两个C H键都断裂，二氧化碳中形成了C=O键，故D正确。
综上所述，答案为C。
15．(1)
(2)ABC
(3)A
(4)和
(5)//、、
【详解】（1）含有、的混合溶液中，加入足量的NaOH溶液，可以和碱反应转化为Fe(OH)3沉淀，，而和过量的强碱会转化为偏铝酸钠，，过滤可以分离和，发生反应的离子方程式为，故答案为：；
（2）A. 还原铁粉与水蒸气在高温条件下反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，可转化为磁性氧化铁，故A正确；
B. 将溶液中加入NaOH溶液至恰好完全沉淀，，过滤，所得Fe(OH)2固体还原性较强，易被氧化为Fe(OH)3固体，充分灼烧得到红棕色固体氧化铁，故B正确；
C. 一定温度和压力下，某些金属可以大量“吸氢”，形成金属氢化物，而且放出热量，金属氢化物的储氢能力都很强，一般呈固态，比较稳定，故C正确；
D. 将铝片分别放入稀盐酸和氢氧化钠溶液中，铝片表面一般都有氧化膜，先发生和，再发生和，两支试管中均会放出一种可燃性气体，但不是立刻，应该过一段时间，故D错误；
故答案为：ABC；
（3）A. 滴入溶液中，先发生，再发生，所以先出现白色沉淀，后来沉淀又消失，故A符合题意；
B. 溶液滴入溶液中会产生BaSO4和Al(OH)3沉淀，当溶液过量时，Al(OH)3沉淀会溶解，所以沉淀会减少但不会消失，故B不符合题意；
C. 溶液滴入NaOH溶液中，先发生，再发生，所以是刚开始没有沉淀，后来沉淀逐渐增加至不变，故C不符合题意；
D. 氨水滴入溶液中只发生，只产生沉淀不会溶解，故D不符合题意；
故答案为：A；
（4）溶液中逐滴滴入NaOH溶液，会先生成沉淀，然后沉淀逐渐溶解，依次发生的离子方程式为：和，故答案为：和；
（5）制备氢氧化铝可以有三种方法：一是可溶性铝盐和弱碱溶液反应，离子方程式为：；二是可溶性的偏铝酸盐溶液中通入过量的二氧化碳，离子方程式为；三是用单质铝、强酸、强碱来制备，其中四分之三的铝与强碱反应：，四分之一的铝与强酸反应：，再将二者混合可得氢氧化铝沉淀，，故答案为：或或、、。
16．(1)18
(2)
(3)
(4)
(5)
【分析】根据元素在周期表中的位置可以确定各符号代表的元素。a是氮，b是钠，c是镁，d是铝，e是磷，f是硫，g是氯，h是硒。
【详解】（1）f、h为第VIA族元素，分别位于第三、四周期，原子序数相差18。
（2）b、c简单离子有两个电子层，且电子层结构相同，核电荷数大，离子半径小，离子半径大小为b>c，f简单离子有三个电子层，离子半径比b、c大。因此半径最小的离子是。
（3）e、f、g在同一周期，从左到右非金属性增强，气态氢化物稳定性增强，故最不稳定的是e的氢化物PH3。
（4）h是硒元素，位于周期表第四周期第VIA族，原子结构示意图为：。
（5）b、g元素最高价氧化物对应水化物分别为NaOH，HClO4，分别是强碱和强酸，两者反应的离子方程式为：。
17．(1) 第四周期第VA族
(2)F->Na+>Mg2+
(3)HF
(4) [∶H]-
(5) NaCl、MgCl2
【分析】根据元素在周期表的位置，可知①是H，②是C，③是N，④是F，⑤是Na，⑥是Mg，⑦是Al，⑧是S，⑨是Cl，⑩是As元素。
【详解】(1)⑩在元素周期表中位于第四周期第VA族；⑦原子结构示意图为：；
(2)④⑤⑥简单离子分别是F-、Na+、Mg2+，离子核外电子层结构相同，核电荷数越大，半径就越小，所以简单离子半径由大到小的顺序为：F->Na+>Mg2+；
(3)④⑧⑨氢化物分别是HF、H2S、HCl。元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强，这三种元素的非金属性：F>Cl>S，所以最稳定的是HF；
(4)H原子得到1个电子形成H-，其电子式为[∶H]-；MgF2为离子化合物，电子式为；
(5)Cl可与Na、Mg形成离子化合物：NaCl、MgCl2；用电子式表示MgCl2形成过程为：
18．(1) 保护硫酸亚铁不被空气中的氧气氧化 KSCN 加入KSCN溶液，溶液变红色
(2)发生化学反应，氢氧化铝与盐酸中和以缓解胃酸
(3)明矾溶于水，铝离子水解形成氢氧化铝胶体，吸附水中的悬浮杂质聚沉而达到净水的目的
【详解】（1）①硫酸亚铁易被氧化，故硫酸亚铁片中，糖衣的作用是保护硫酸亚铁不被空气中的氧气氧化；
②硫酸亚铁易被氧化生成Fe3+，故检验硫酸亚铁是否被氧化的试剂是KSCN，加入KSCN溶液，若溶液变红色，说明硫酸亚铁已被氧化；
（2）胃舒平片含氢氧化铝，胃酸中含有盐酸，发生化学反应，氢氧化铝与盐酸中和以缓解胃酸；
（3）明矾常用作净水剂是因为明矾溶于水，铝离子水解形成氢氧化铝胶体，吸附水中的悬浮杂质聚沉而达到净水的目的
