第1章《原子结构 元素周期律》测试卷
一、单选题
1．X、Y、Z、W为原子序数逐渐增加的四种常见的短周期主族元素。Y为短周期主族元素中原子半径最大的元素，Z元素的最外层电子数是X最外层电子数的3倍，且Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法正确的是
A．与同浓度盐酸反应的剧烈程度：X>Y
B．Z元素位于元素周期表中第三周期第ⅣA族
C．简单离子半径：Z>W
D．氧化物的水化物的酸性：W>Z
2．下列离子方程式，正确的是
A．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca2+ +2OH +CO2＝CaCO3↓+H2O
B．碳酸钠溶液中加入二氧化硅：CO +SiO2＝SiO +CO2↑
C．二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO2 +2OH ＝SiO+H2↑
D．硅酸与烧碱溶液中和：H2SiO3 +2OH ＝ SiO+2H2O
3．下列元素中，原子半径最小的是
A． B．H C． D．S
4．下列关于二氧化硅的叙述不正确的是
A．二氧化硅晶体是由SiO2分子构成的，它的熔点高，硬度大
B．不可用石英坩埚熔融烧碱
C．二氧化硅可用于制造石英钟表的压电材料和光导纤维
D．二氧化硅能溶于氢氟酸
5．离子RO4n-中共有x个核外电子，R原子的质量数为A，则R原子核内含中子的数目
A．A+n+32-x B．A+n-24-x C．A-n+24-x D．A+n+24-x
6．下列有关物质的性质和用途具有对应关系的是
A．SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆
B．CO具有还原性，可用于冶炼铁等金属
C．SiO2熔点高，可用作光导纤维
D．Al2O3具有两性，可用作耐高温材料
7．“玉兔”号月球车用Pu作为热源材料，下列关于Pu的说法正确的是（ ）
A．Pu与U最外层电子数相同
B．Pu与Pu互为同素异形体
C．Pu与U化学性质完全相同
D．Pu与Pu互为同位素
8．R、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的主族元素.Z和W组成的盐，实验室常用它做的试纸检验氯气。的M层电子数与的L层电子数相等.R与W单质可发生反应，下列说法不正确的是（ ）
A．的半径一定大于的半径 B．既有极性共价键又有非极性共价键
C．化合物的电子式为 D．W的简单气态氢化物的稳定性较弱
9．下列有关物质性质的比较，结论正确的是
A．热稳定性：PH3
C．第一电离能：Na
10．若aAm+与bBn-的核外电子排布相同，则下列关系不正确的是
A．a-m=b+n B．离子半径Am+>Bn-
C．A的原子序数比B大（m+n） D．原子半径A>B
11．下列说法中不正确的是
①质子数相同的粒子一定属于同种元素；②电子数相同的粒子不一定是同一种元素；③一种元素只能有一种质量数；④某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数。⑤质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能是一种分子和一种离子；⑥同位素的性质几乎完全相同；
A．①③④⑥ B．①②④⑤ C．②③⑤⑥ D．②⑤
12．已知X-、Y2-、Z+、W2+四种离子均含10个电子。下列有关叙述错误的是（ ）
A．离子半径：r(X-)>r(Y2-)>r(Z+)>r(W2+)
B．原子半径：r(Z)>r(W)>r(Y)>r(X)
C．X的原子半径在同主族中最小
D．由Y和Z元素组成的二元化合物有Z2Y和Z2Y2
13．不久前，我国科学家首次合成了三种新核素，其中一种新核素是185Hf。关于185Hf，下列说法正确的是
A．是一种新原子 B．原子核内有185个质子
C．是一种新元素 D．是Hf的一种新的单质
14．砷为第四周期ⅤA族元素，根据它在元素周期表中的位置推测砷不可能具有的性质是
A．砷的还原性比磷弱
B．可以有+3、-3、+5等多种化合价
C．As2O5对应水化物酸性比H3PO4弱
D．砷在通常状况下是固体
15．已知硅酸盐中硅元素的化合价为＋4价，则硅酸的化学式为( )
A．H2SiO4
B．H4SiO3
C．H2SiO3
D．Na2SiO3
二、填空题
16．如表是VIA族部分元素的相关性质。
性质/元素 8O 16S 34Se 52Te
单质熔点/℃ -218.4 113 450
单质沸点/℃ -183 444.6 685 1390
主要化合价 -2 -2、+4、+6 -2、+4、+6
原子半径 逐渐增大
单质与H2反应情况 点燃时易化合 加热化合 加热难化合 不能直接化合
请回答下列问题：
(l)硒的熔点范围可能是 。
(2)碲的化合价可能有 。
(3)氢硒酸有较强的 填“氧化性”或“还原性”），因此放在空气中易变质，其可能发生反应的化学方程式为 。
(4)工业上Al2Te可用来制备H2Te，完成下列化学方程式： Al2Te3＋ =2Al(OH)3↓＋ H2Te↑
17．原子、元素、核素、同位素等都属于重要的化学基本概念。下列八种化学符号：H、H、C、Li、Na、N、Li、Mg
（1）涉及的核素共有 种；
（2）互为同位素的是 、 ；
（3）质量数相等，但不能互称为同位素的是 ；
（4）中子数相等，但质子数不相等的是 。
（5）氢的三种同位素是 ，它们与氯的同位素35Cl、37Cl相互结合为氯化氢，可得氯化氢分子的种数为 。
18．如图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图。
回答下列问题(对应的微粒均用相应的元素符号表示)：
(1)写出A在元素周期表中的位置 。比较Z、Q两种元素的简单离子半径大小 ；
M的原子结构示意图为 ；B单质的电子式为 ，B的氢化物空间构型为
(2)图中最活泼的金属是 ，将其单质在氧气中加热，生成的产物为 。
(3)比较Q、R两种元素的简单气态氢化物的沸点高低 ，并从原子结构角度解释其原因 ；
(4)B的氢化物在常温下跟R的氢化物混合发生反应的化学方程式为 ；现象为 。
(5)设计一个实验方案，比较X、Q单质氧化性的强弱： (注明操作、现象及结论)
三、实验题
19．粗硅中含有铁和锡（Sn）等杂质，粗硅与氯气反应可生成SiCl4，SiCl4经提纯后用氢气还原可得高纯硅。实验室用下列装置模拟制备SiCl4。已知：SiCl4的熔点是-70℃，沸点是57.6℃，易与水反应；Sn Cl4的熔点是-33℃，沸点是114℃
回答下列问题：
（1）仪器a的名称是 ；装置A烧瓶中发生反应的离子方程式是 。
（2）装置C中盛放的试剂是 ，作用是 ；玻璃管b的作用是 。
（3）装置E的烧杯中盛放冰水的目的是 。
（4）装置F中碱石灰的作用是 。
（5）装置E烧瓶中得到的SiCl4中溶有少量的杂质FeCl3和SiCl4，可以通过 方法提纯。
20．化学实验是科学探究过程中的一种重要方法，掌握化学实验的基本操作和物质的制备、转化及性质的探究尤为重要，请结合所学化学实验知识回答以下问题。某化学课外活动小组为了验证元素化学性质递变规律，进行如下实验探究。
探究：验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，设计如下实验：
（1）装置A中盛放的试剂是 （填选项），化学反应方程式是 。
A．Na2SO3溶液 B．Na2S溶液 C．Na2SO4溶液
（2）下列不能用于验证氯元素比硫元素非金属性强的依据为 （填选项）。
①HCl的溶解度比H2S大 ②HCl的酸性比H2S强 ③HCl的稳定性比H2S大④HCl的还原性比H2S弱⑤HClO4的酸性比H2SO4强 ⑥还原性：Cl－＜S2－ ⑦Cl2能与H2S反应生成S ⑧在周期表中Cl处于S同周期的右侧
（3）若要验证非金属性：Cl>I，装置A中加入淀粉碘化钾混合溶液，观察到装置A中溶液 的现象，即可证明。用元素周期律理论解释非金属性Cl>I的原因： 。
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参考答案：
1．C
【分析】Y为短周期主族元素中原子半径最大的元素，根据原子半径大小比较，推出Y为Na，Z元素最外层电子数是X最外层电子数的3倍，且Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸，四种元素原子序数依次增大，Z为S，X为Be，W为Cl，据此分析；
【详解】A．金属性越强，与同浓度盐酸反应越剧烈，同周期从左向右金属性减弱，同主族从上到下金属性增强，因此有金属性：Na＞Mg＞Be，金属钠与盐酸反应比金属Be剧烈，故A错误；
B．Z元素为S，位于第三周期ⅥA族，故B错误；
C．Z、W的简单离子为S2-、Cl-，核外电子排布相同，原子序数越大，离子半径越小，即离子半径：S2-＞Cl-，故C正确；
D．Z氧化物对应水化物有H2SO3、H2SO4等，W的氧化物对应水化物有HClO、HClO4等，硫酸的酸性强于次氯酸，故D错误；
答案为C。
2．D
【详解】A．向澄清石灰水中通入过量二氧化碳会生成碳酸氢钙，而不是碳酸钙，A错误；
B．二氧化硅与碳酸钠溶液不发生反应，B错误；
C．二氧化硅与烧碱溶液反应生成硅酸钠和水，不会产生氢气，C错误；
D．硅酸是难溶于水的酸，与烧碱溶液发生中和反应生成可溶性的硅酸钠和水，反应的离子方程式为：H2SiO3 +2OH ＝ SiO+2H2O，D正确；
故选D。
3．B
【详解】H、Si、S、Cl元素中，H元素为1号元素，核外只有1个电子和1个电子层，Si、S、Cl为第三周期的元素，核外有3个电子层，原子半径均大于H原子，所以H原子半径最小，故B符合题意；
答案选B。
4．A
【详解】A. 在SiO2晶体中只存在Si、O两种原子，而没有SiO2分子，故A错误；
B. 石英的主要成分是SiO2，它能与烧碱反应，故不能用石英坩埚熔融烧碱，故B正确；
C. SiO2可用于制造石英钟表的压电材料和光导纤维，C正确；
D. 二氧化硅能与氢氟酸反应生成SiF4气体和H2O，故D正确；
故答案为A。
5．A
【详解】设R的核外电子数为y，则x=y+8×4+n，y=x-32-n，R原子的质量数为A，则R原子核内含中子的数目为A-y= A+n+32-x，故选A。
6．B
【详解】A．二氧化硫具有漂白性，可用于漂白纸浆，与二氧化硫的氧化性无关，故A错误；
B．CO可还原金属氧化物，则CO具有还原性，可用于冶炼铁等金属，故B正确；
C．熔点高可作耐火材料，而SiO2对光具有良好的全反射作用，可用作光导纤维，故C错误；
D．熔点高可作耐火材料，则Al2O3可用作耐高温材料，与其两性无关，故D错误；
故选B。
7．D
【详解】A．原子核外电子数与核内质子数相同，Pu核外电子数为94，U核外电子数为92，核外电子数不同，则最外层电子数不同，故A错误；
B．Pu与Pu质子数相同，质量数不同，互为同位素，同素异形体是指同种元素形成的不同单质，故B错误；
C．Pu与U最外层电子数不同，化学性质不同，故C错误；
D．Pu与Pu质子数相同，质量数不同，互为同位素，故D正确；
综上所述答案为D。
8．A
【详解】A．R为H，Y为O或S，Z为K，W为I.若Y为S，则半径，故选A；
B．无论Y为O还是S，和中均存在极性键键/键和非极性键键键，故B选；
C．的电子式为，故C不选；
D．I非金属性较弱，不稳定，，故D不选。
答案选A。
9．A
【详解】A．非金属的非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越好，因为非金属性，所以简单氢化物的热稳定性PH3
C．同周期元素从左向右，半径减小，第一电离能呈增大趋势，但Mg元素核外电子排布为全满稳定结构，第一电离能大于Al元素，所以第一电离能：Na
综上答案为A。
10．B
【详解】若aAm+与bBn-的核外电子排布相同，则A、B在周期表中的相对位置如图：；aAm+的电子数是a-m、bBn-的电子数是b+n，所以a-m=b+n，故A正确；A的原子序数大于B，所以离子半径Am+
11．A
【详解】①质子数相同的粒子不一定属于同种元素，例如水分子和氨气分子等，①错误；
②电子数相同的粒子不一定是同一种元素，例如钠离子和氟离子，②错误；
③一种元素不一定只能有一种质量数，例如氢元素、氧元素等，③错误；
④质量数应该是将原子内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加而得到的数值，④错误。
⑤质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能是一种分子和一种离子，⑤正确；
⑥同位素的物理性质不同，化学性质几乎完全相同，⑥错误；
答案选A。
12．A
【详解】A．由“四种离子均含10个电子”，结合“阴上阳下”规律，可推知四种离子种类及位置关系：离子核外电子排布相同时，根据“序大径小”可知，，A项错误。
B．根据同周期及同主族元素原子半径递变规律，，B项正确。
C．根据同主族元素原子半径递变规律可知，F的原子半径在同主族中最小，C项正确。
D．由Na和O元素组成的二元化合物有、，D项正确。
故选A。
13．A
【详解】A．核素是具有一定质子数一定中子数的原子，185Hf是一种新核素即新原子， A正确；
B．185Hf是一种原子，其质量数为185，Hf为72号元素，所以其质子数为72，B错误；
C．185Hf是一种原子，而不是新元素，是新的核素，C错误；
D．185Hf是Hf的一种新核素，不是单质，D错误；
综上所述答案为A。
14．A
【详解】A．As、P是同一主族的元素，由于原子序数As＞P，所以砷的还原性比磷强，A错误；
B．As元素是非金属元素，根据元素的化合价与原子结构的关系可知As元素有+3、-3、+5等多种化合价，B正确；
C．元素的非金属性：As＜P，所以As2O5对应水化物酸性比H3PO4弱，C正确；
D．砷元素名称带有石字旁，可见在通常状况下是固体，D正确；
答案选A。
15．C
【详解】A、H2SiO4中，H为+1价，O为-2价；H2SiO4中的化合价的代数和为2+4-8=-2，A错误；
B、H4SiO3中的化合价的代数和为4+4-6=2，B错误；
C、H2SiO3中的化合价的代数和为2+4-6=0，C正确；
D、Na2SiO3是盐，不是酸，D错误；
故选C。
16． 113℃＜Se＜450℃ -2、+4、+6 还原性 2H2Se+O2=2H2O+2Se↓ 1 6H2O 3
【分析】（1）由表中数据知，氧族元素单质的熔点随着原子序数增大而增大；
（2）由表中数据知，氧族元素主要化合价相似；
（3）元素的非金属性越弱，其氢化物的还原性越强，硒化氢易被氧气氧化生成Se和水；
（4）根据元素守恒知反应物还有水，根据原子守恒配平方程式。
【详解】（1）根据表中数据知，氧族元素单质的熔点随着原子序数增大而增大，所以Se的熔点介于S、Te之间，为113℃＜Se＜450℃；
（2）根据表中数据知，氧族元素主要化合价相似，根据元素化合价知，Te的化合价可能为-2、+4、+6；
（3）Se元素非金属性较弱，则其简单阴离子还原性较强，所以其氢化物具有还原性，硒化氢易被氧气氧化生成Se和水，反应方程式为2H2Se+O2=2H2O+2Se↓；
（4）根据元素守恒知反应物还有水，根据原子守恒配平方程式为Al2Te3+6H2O=2Al（OH）3↓+3H2Te。
【点睛】本题考查同一主族元素性质递变规律，解题关键：氧化还原反应、方程式的配平、元素周期律等知识点，以碱金属族、卤族元素为例熟练掌握同一主族元素性质递变规律。
17． 8 Li和Li H和H C和N Na和Mg 1H、2H、3H 6
【分析】(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；
(2)具有相同质子数，不同中子数同一元素的不同原子互为同位素；
(3)根据同位素的概念和原子的表示方法思考；
(4)根据质量数=质子数+中子数的关系计算；
(5)根据氢原子有三种同位素和氯原子有两种同位素，它们两两结合生成氯化氢进行判断。
【详解】(1)核素是指具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子，属于原子的有11H、12H、614C、36Li、1123Na、714N、37Li，1224Mg，它们都表示核素，即共有8种核素；
(2)质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，在8种微粒中，36Li、37Li质子数都是3，而中子数分别为3和4，即二者互为同位素．11H、12H质子数都是1，而中子数分别为0和1，即二者互为同位素；
(3)在8中微粒中，质量数相等的是614C、714N，它们的质子数分别为6和7而不相同，它们不能互称同位素；
(4)根据质子数等于质子数与中子数之和得，11H、12H、614C、36Li、1123Na、714N、37Li、1224Mg的中子数分别为0、1、8、3、12、7、4、12，因此中子数相等，但质子数不相等的是1123Na、1224Mg；
(5)氢原子有三种同位素1H、2H、3H，氯原子有两种同位素35Cl、37Cl，故氯化氢分子可能为：H35Cl、H37Cl、D35Cl、D37Cl、T35Cl、T37Cl，则形成的氯化氢分子的种类有6种。
【点睛】考查核数的种类、元素的种类、同位素的概念等，其中：元素就是具有相同的核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称；核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子；具有相同质子数，不同中子数同一元素的不同核素互为同位素；氢原子的三种同位素和氯原子的两种同位素的组合为该题易错点。
18．(1) 第二周期ⅣA族 三角锥形
(2) Na
(3) 和HCl是结构与组成相似的分子晶体，相对分子质量小于HCl，分子间作用力小于HCl，沸点小于HCl
(4) 有白烟产生
(5)将通入的水溶液，有浅黄色沉淀生成，证明的氧化性大于S。或在试管中收集气体，然后通入，试管壁有淡黄色固体产生，证明将氧化，说明的氧化性大于S
【分析】根据部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图，A是C元素、B是N元素、X是O元素、Y是Na元素、Z是Mg元素、L是Al元素、M是Si元素、Q是S元素、R是Cl元素；
【详解】（1）A是C元素，在元素周期表中的位置是第二周期ⅣA族。电子层数越多半径越大，简单离子半径；
M是Si元素，原子核外有14个电子，原子结构示意图为；N2分子中含有氮氮三键，电子式为，N的氢化物是NH3，空间构型为三角锥形；
（2）图中最活泼的金属是Na，Na在氧气中加热生成Na2O2。
（3）和HCl是结构与组成相似的分子晶体，相对分子质量小于HCl，分子间作用力小于HCl，沸点小于HCl；
（4）NH3在常温下跟HCl混合生成NH4Cl，发生反应的化学方程式为；现象为有白烟产生。
（5）将通入的水溶液，有浅黄色沉淀生成，证明的氧化性大于S。
19． 分液漏斗 MnO2+ 4H＋+2Cl－Mn2＋+2H2O+ Cl2↑ 浓硫酸 干燥氯气 调节装置内外压强平衡 冷凝并收集SiCl4 吸收多余的Cl2，防止外界水蒸气进入E的烧瓶中 蒸馏
【分析】制备四氯化硅的原料为Cl2和Si。A装置为Cl2的制备装置，B、C装置为除杂装置。先用B除去HCl，再用C（浓H2SO4）除去H2O蒸气。Cl2通入粗硅中反应，用冷水将产生SiCl4冷凝即可，以此解答。
【详解】（1）依据仪器a形状可知a为：分液漏斗；装置A烧瓶中二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下生成氯气，方程式为：MnO2+ 4H＋+2Cl－Mn2＋+2H2O+ Cl2↑；
（2）生成的氯气中混有水蒸气，需要通过浓硫酸除去，装置C中盛放的试剂是浓硫酸；作用是干燥氯气；玻璃管b的作用是调节装置内外压强平衡；
（3）D中氯气和粗硅反应生成SiCl4气体，装置E放在冰水中可以冷凝并收集SiCl4；
（4）氯气有毒需要除去多余的氯气，同时也要避免空气中的水蒸气进入装置中，则装置F中碱石灰的作用是吸收多余的Cl2，防止外界水蒸气进入E的烧瓶中；
（5）已知：SiCl4的熔点是-70℃，沸点是57.6℃，易与水反应；SnCl4的熔点是-33℃，沸点是114℃，三种沸点差别很大，可以用蒸馏的方法进行提纯。
20． B Cl2+Na2S=2NaCl+S↓ ①② 蓝色 Cl与I同主族，且Cl在I的上方，同主族元素，从上到下，非金属性依次减弱，则非金属性Cl>I
【分析】（1）验证氯元素的非金属性比硫强，可通过置换反应、强酸制弱酸的反应等进行判断，装置A中盛放的试剂是Na2S溶液；
（2）①HCl的溶解度比H2S大，溶解度是物理性质，不能比较非金属性强弱；
②HCl的酸性比H2S强，氢化物酸性不能比较非金属性强弱，如HF是弱酸、HCl是强酸，但非金属性F＞Cl；
③HCl的稳定性比H2S大，则表明前者共价键比后者难断裂；
④HCl的还原性比H2S弱，表明前者Cl的失电子能力比S弱，则得电子能力比S强；
⑤HClO4的酸性比H2SO4强，则非金属性Cl比S强；
⑥还原性：Cl- ＜S2-，表明前者Cl-的失电子能力比S2-弱，则得电子能力比S强；
⑦Cl2能与H2S反应生成S，Cl2为氧化剂，S为氧化产物，则非金属性Cl>S；
⑧在周期表中Cl处于S同周期的右侧，同周期元素，从左往右，非金属性依次增强，则非金属性Cl>S；
（3）若要验证非金属性：Cl>I，装置A中加入淀粉碘化钾混合溶液，装置A中生成I2，与淀粉发生显色反应。用元素周期律理论解释非金属性Cl>I，二者同主族，且Cl在I的上方。
【详解】（1）验证氯元素的非金属性比硫强，可通过置换反应，装置A中盛放的试剂是B；化学反应方程式为Cl2+Na2S=2NaCl+S↓；
（2）①HCl的溶解度比H2S大，溶解度是物理性质，不能比较非金属性强弱，①符合题意；
②HCl的酸性比H2S强，氢化物酸性不能比较非金属性强弱，如HF是弱酸、HCl是强酸，但非金属性F＞Cl，②符合题意；
③HCl的稳定性比H2S大，则表明前者共价键比后者难断裂，从而说明Cl的非金属性比S强，③不合题意；
④HCl的还原性比H2S弱，表明前者Cl的失电子能力比S弱，则得电子能力Cl比S强，④不合题意；
⑤HClO4的酸性比H2SO4强，则非金属性Cl比S强，⑤不合题意；
⑥还原性：Cl－＜S2-，表明前者Cl-的失电子能力比S2-弱，则得电子能力Cl比S强，⑥不合题意；
⑦Cl2能与H2S反应生成S，Cl2为氧化剂，S为氧化产物，则非金属性Cl>S，⑦不合题意；
⑧在周期表中Cl处于S同周期的右侧，同周期元素，从左往右，非金属性依次增强，则非金属性Cl>S，⑧不合题意。
则不能用于验证氯元素比硫元素非金属性强的依据为①②；答案为：①②；
（3）若要验证非金属性：Cl>I，装置A中加入淀粉碘化钾混合溶液，装置A中生成I2，与淀粉发生显色反应，溶液显蓝色。用元素周期律理论解释非金属性Cl>I的原因：Cl与I同主族，且Cl在I的上方，同主族元素，从上到下，非金属性依次减弱，则非金属性Cl>I。
【点睛】我们在回答装置A中所盛放的试剂时，会对A选项产生疑问，Cl2能与Na2SO3发生反应，能否证明非金属性Cl大于S？Cl2+Na2SO3+H2O=Na2SO4+2HCl，此反应是氧化还原反应，能证明氧化性Cl2>SO42-，也能证明氧化性Cl2>SO32-，但不能证明Cl2的氧化性大于S，所以不能证明非金属性Cl大于S
