第四章 物质结构元素周期律 测试题
一、单选题（共20题）
1．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。m、p、q、r、s是由这些元素组成的二元化合物，常温常压下r 为液体，其余均为无色气体。m的摩尔质量为p的2倍，n是元素Y的单质，是绿色植物光合作用产生的无色气体，p物质能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，q能使品红溶液褪色。上述转化关系如图所示。下列说法正确的是
A．q与s均为酸性氧化物 B．原子半径：W
A．元素的金属性：X>W B．离子的还原性：Y2－
A．ⅣA B．ⅣB C．ⅢB D．Ⅷ
4．下列离子方程式书写正确的是
A．碳酸钙溶于稀硝酸：
B．氧化亚铁与稀盐酸反应：
C．AlCl3溶液中加入过量的氢氧化钠：
D．铁片插入硝酸银溶液中：
5．下列有关化学用语正确的是
A．中子数为17的氯原子： B．的电子式：
C．次氯酸的结构式： D．是离子化合物
6．元素X的最高正价和负价的绝对值之差为6，元素Y原子次外层与元素X原子次外层均为8个电子，X、Y的离子具有相同的电子排布，X、Y形成的化合物是
A．MgF2 B．MgCl2 C．CaCl2 D．CaBr2
7．下列物质中，含有离子键的是
A． B． C． D．
8．下列有关颜色变化的叙述不正确的是 （ ）
A．淀粉溶液中滴入碘水﹣﹣变蓝色
B．溴化银见光分解﹣﹣变黑色
C．苯酚溶液中滴入Fe 3+﹣﹣变紫色
D．胆矾空气中久置﹣﹣变白色
9．2011年3月11日在日本发生的大地震中，福岛核电站发生了核泄漏，其周边区域的空气中漂浮着放射性物质，对环境造成了极大的影响．其中含有碘的同位素I，I中的中子数是（ ）
A．53
B．78
C．131
D．184
10．已知X、Y、Z、W四种元素是原子序数依次增大的短周期元素。四种元素形成的单质能按如图反应生成甲、乙、丙、丁四种化合物。W的质子数等于Z质子数的两倍再加上X的质子数；Y元素是植物生长所需要的一种营养元素。四种元素不在同一主族。下列说法正确的是
A．Y的氧化物形成的水化物是强酸
B．化合物甲可以与化合物乙反应
C．化合物丙的比例模型：
D．化合物甲的沸点高于化合物丁
11．下列说法正确的是（ ）
A．BF3和PCl3中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
B．乙醇的沸点高于二甲醚(CH3OCH3)是因为乙醇分子间存在氢键
C．NaHSO4固体溶于水时，只破坏了离子键
D．CaO2和CaCl2中含有的化学键类型完全相同
12．每年10月23日上午6：02到晚上6：02被誉为“摩尔日”(MoleDay)，这个时间的一种写法为6： ，外观与阿伏加德罗常数近似值相似。用代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．标准状况下，水含有的分子数为
B．分别与足量的和反应，都转移电子
C．溶液中所含和总数为
D．(其中D代表)中含有的中子数为
13．运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是
①铍(Be)的氧化物的水化物可能具有两性，②铊(Tl)既能与盐酸作用产生氢气，又能跟NaOH溶液反应放出氢气，③砹(At)为有色固体，HAt不稳定，AgAt感光性很强，但不溶于水也不溶于稀酸，④锂(Li)在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O2，其溶液是一种强碱，⑤硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体，⑥硒化氢(H2Se)是无色，有毒，比H2S稳定的气体
A．①②③④ B．②④⑥ C．①③⑤ D．②④⑤
14．下列比较关系中，错误的是
A．元素金属性Na>Mg>Al B．热稳定性H2S＜HCl＜HF
C．酸性H3PO4＜H2SO4＜HClO4 D．原子半径Mg>Na>H
15．下列说法正确的是
A．Li是最活泼金属，F是最活泼非金属
B．Mg(OH)2碱性比Ca(OH)2强
C．元素周期表共有7行18列
D．Mg位于周期表第三周期2A族
16．已去除表面氧化膜的金属铝投入溶液中不涉及下列哪种变化
A．金属键破坏 B．共价键破坏 C．共价键形成 D．离子键破坏
17．下列有关放射性核素氚（H）的表述不正确的是
A．H原子核外电子数为1 B．H原子核内中子数为3
C．与H2化学性质基本相同 D．具有放射性
18．下列物质中不含共价键的是
A．冰 B．碳化硅 C．单质氦 D．干冰
19．X、Y均为短周期元素，X原子的最外层有2个电子，Y原子的最外层有6个电子，这两种元素形成的常见化合物的化学式为
A．XY B．XY2 C．X2Y D．X2Y3
20．在淀粉碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液，并加入少量的稀硫酸，溶液立即变蓝，在上述溶液中加入足量的亚硫酸钠溶液，蓝色逐渐消失。下列判断不正确的是（ ）
A．氧化性：ClO－>I2>SO42-
B．漂白粉溶液可使淀粉碘化钾试纸变蓝
C．向氯水中加入亚硫酸钠溶液，氯水褪色
D．次氯酸钠与亚硫酸钠在酸性条件下可以共存
二、非选择题（共5题）
21．常见金属和非金属及其化合物是化学研究的重要内容。回答问题：
(1)实验室制取氢氧化铝时，常用铝盐溶液和 (填“氨水”或“氢氧化钠溶液”)作为原料。
(2)向FeCl3溶液中加入足量NaOH溶液，可以观察到的现象是 ，向FeCl2溶液中滴入新制的氯水，反应的离子方程式为： 。
22．我国航天航空事业蒸蒸日上，航天航空的关键技术是火箭，火箭燃料有液氢、乙炔、甲烷、煤油、肼等。请回答下列问题：
（1）已知肼的结构简式可表示为。
①肼分子中的化学键类型为 。
②肼在氧气中燃烧生成无毒的物质，则反应中肼断裂的化学键有N—H键、 ，新形成的化学键有 。
③根据肼燃烧过程中的能量变化，说明反应物能量之和 （填“大于”“等于”或“小于”）生成物能量之和。
（2）氢燃料汽车中氢的燃烧与火箭中氢的燃烧最大的不同在于前者使用的是空气作氧化剂，而后者使用的是液氧。火箭中不能使用液化空气，原因是 。
（3）火箭发射前，当液氢、液氧加到一定量后，技术人员还要不停地补加，请你说出这种做法的原因 。
23．有A、B、C、D四种元素，A元素的原子得2个电子，B元素的原子失去1个电子后所形成的微粒为氩原子有相同的电子层结构。C元素的原子只有1个电子，D元素原子的M电子层电子数比N层电子数多6个。试写出：
(1)A、B、C、D的元素名称：A 、B 、C 、D 。
(2)画出A元素的原子结构示意图 ，D元素的离子结构示意图 。
(3)画出A离子的电子式 ，B原子的电子式 。
24．Si元素在地壳中含量较高，用其单质或化合物生产的计算机芯片、光导纤维、超硬材料、干燥剂等具有广泛的应用。请回答下列问题：
(1) Si原子核外有3个电子层，所以Si位于元素周期表的第 周期。
(2) Si与C同属于第族元素，但Si的原子半径比C的 （填“大”或“小”）。
(3) SiC中元素显正价，所以Si的非金属性比C的 （填“强”或“弱”）。
(4) Si元素最高价氧化物对应的水化物是一种酸，其化学式为 。
25．下面列出了几组物质，请将物质的合适组号填写在空格上。
① 金刚石与C60 ； ② O2与O3；③16O、17O和18O；
④ CH4和CH3CH2CH3； ⑤ 乙烯和乙烷；
⑥和；
⑦和；
（1）互为同分异构体的是 ；
（2）互为同系物的是 ；
（3）未在（1）、（2）之列的某一组，如 互为 。
参考答案：
1．B
n是元素Y的单质，是绿色植物光合作用产生的无色气体，则Y为O元素，n为O2；p物质能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则p为NH3；氨气与氧气催化氧化生成NO和H2O，常温常压下r 为液体，则r为H2O，s为NO；q能使品红溶液褪色，由m和氧气反应生成，同时生成水，则q应为SO2，m为H2S，符合“m的摩尔质量为p的2倍”；综上所述W、X、Y、Z应分别为H、N、O、S；
A．NO不是酸性氧化物，故A错误；
B．电子层数越大，原子半径越大，电子层数相同核电荷数越小，原子半径越大，所以原子半径H
D．Z的含氧酸有多种，其中H2SO3为弱酸，故D错误；
故答案为B。
【点睛】解决此类的题目的关键是找到突破口，需要学生对一些物质的一些特殊性质进行记忆，例如本题中“p物质能使湿润的红色石蕊试纸变蓝”，且为二元化合物，则p为氨气，高中阶段能够时湿润的红色石蕊试纸变蓝的二元化合物只有氨气。
2．A
元素周期表中1～18号元素中的四种元素的简单离子W3＋、X＋、Y2－、Z－都具有相同的电子层结构，则W、X、Y、Z分别为Al、Na、O、F。
A．同一周期，从左到右，元素的金属性逐渐减弱。所以金属性：Na＞Al，故A正确；
B．同一周期，从左到右，元素的非金属性逐渐增强，单质的氧化性逐渐增强，相应离子的还原性逐渐减弱，所以离子的还原性：O2－＞F－，故B错误；
C．同一周期，从左到右，元素的非金属性逐渐增强，氢化物的稳定性逐渐增强，所以稳定性：H2O＜HF，故C错误；
D．同一周期，从左到右，原子半径逐渐减小，所以半径：Na＞Al，故D错误；
故选A。
3．D
A．位于短周期时，n为第ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为(n+2)的元素位于第ⅣA族，则A可能；
B．位于第四或第五周期时，n为第ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为(n+2)的元素位于第ⅣB族，则B 可能；
C．位于第六或第七周期时，n为第ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为(n+2)的元素位于第ⅢB族，则C可能；
D．从第二周期到第七周期元素中，n为第ⅡA族中某元素的原子序数，而原子序数为(n+2)的元素不可能位于第Ⅷ族，则D不可能；
综上所述，答案为D。
4．A
A．碳酸钙溶于稀硝酸生成硝酸钙、水和二氧化碳：，A正确；
B．氧化亚铁与稀盐酸反应生成Fe2+：，B错误；
C．AlCl3与过量氢氧化钠反应生成NaAlO2：，C错误；
D．电荷不守恒，铁片插入硝酸银溶液中：，D错误；
答案选A。
5．C
A．中子数为17的氯原子：，A错误；
B．是离子化合物，电子式为，B错误；
C．次氯酸是共价化合物的结构式：，C正确；
D．是共价化合物，D正确；
故选C。
6．C
元素X的最高正价和负价的绝对值之差为6，最高正价和负价的绝对值之和为8，则X是第VIIA族元素（F除外）；
A.Mg元素的最高正价为+2价，F元素没有正价，A不符合题意；
B.Mg2+具有Ne的电子层结构，Cl-具有Ar的电子层结构，Mg2+与Cl-的电子排布不相同，B不符合题意；
C.Cl元素的最高正价和负价的绝对值之差为6，Ca、Cl原子的次外层电子数均为8个，Ca2+、Cl-具有相同的电子排布，C符合题意；
D.Br元素的最高正价和负价的绝对值之差为6，Ca原子的次外层电子数为8个，Br原子的次外层电子数为18，Ca2+、Br-的电子排布不相同，D不符合题意；
答案选C。
7．C
A．在Cl2分子中2个Cl原子通过非极性键Cl-Cl键结合，不存在离子键，A不符合；
B．在HCl分子中Cl原子与H原子通过极性键H-Cl键结合，不存在离子键，B不符合；
C．在NaCl中阳离子Na+与阴离子Cl-之间以离子键结合，C符合；
D．在H2O分子中，H、O原子间通过极性键O-H键结合，不存在离子键，D不符合；
故选C。
8．D
A．淀粉溶液遇单质碘显蓝色是碘单质的特征性质，可用于碘单质的检验，选项A正确；
B．溴化银分解生成单质银，为黑色粉末，选项B正确；
C．苯酚与Fe 3+发生显色反应呈紫色，选项C正确；
D．胆矾性质较稳定，在空气中不易失水，选项D错误；
答案选D。
9．B
中子数=质量数-质子数。
在表示原子组成时，元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，I的质量数为131，质子数为53，质子数+中子数=质子数，则中子数为131 53=78，
答案选B。
10．D
X、Y、Z、W四种元素是原子序数依次增大的短周期元素，Y元素是植物生长所需要的一种营养元素，则Y为N，W的质子数等于Z质子数的两倍再加上X的质子数；则Z只能是O，W为Cl，X为H，则甲为H2O，乙为NO，丙为NCl3，丁为NH3。
A．Y的氧化物形成的水化物不一定是强酸，比如亚硝酸，故A错误；
B．化合物甲(H2O)可以与化合物乙(NO)不反应，故B错误；
C．不是化合物丙的比例模型，氮原子比Cl原子半径小，故C错误；
D．化合物甲(H2O)的沸点高于化合物丁(NH3)，故D正确。
综上所述，答案为D。
11．B
A. BF3和PCl3中，根据价态绝对值加最外层电子数是否等于8判断，B最外层不具有8电子稳定结构，故A错误；
B. 乙醇的沸点高于二甲醚(CH3OCH3)是因为乙醇分子间存在氢键，故B正确；
C. NaHSO4固体溶于水时电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子，破坏了离子键和共价键，故C错误；
D. CaO2含有离子键和非极性共价键，CaCl2含有离子键，因此含有的化学键类型不完全相同，故D错误。
综上所述，答案为B。
【点睛】判断8电子稳定结构：价态绝对值加最外层电子数是否等于8来判断，等于8则为8电子稳定结构。
12．D
A．标准状况下，水不为气体，水含有的分子数远大于，A错误；
B．过氧化钠分别与足量的和反应，存在关系式，则转移电子，B错误；
C．溶液的体积未知，无法计算，C错误；
D．一个含有12个中子，则(其中D代表)中含有的中子数为，D正确；
故答案为D。
13．B
①铍(Be)和铝位于对角线位置，氢氧化铝具有两性，所以铍的氧化物的水化物可能具有两性，故正确；
②铊(Tl)是第ⅢA族元素，金属性比铝强，能与盐酸作用产生氢气，不能跟NaOH溶液反应放出氢气，故错误，
③由同主族元素化合物性质相似和递变性可知，砹(At)为有色固体，HAt不稳定，AgAt感光性很强，但不溶于水也不溶于稀酸，故正确；
④锂(Li)在氧气中剧烈燃烧，产物是氧化锂，不是Li2O2，故错误；
⑤锶和镁、钙、钡是同主族元素，根据同主族元素的递变性分析，硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体，故正确；
⑥硒和硫是同主族元素，在周期表中硫元素的下方，根据元素周期律分析，硒化氢(H2Se)是无色，有毒，比H2S不稳定的气体，故错误。
故选B。
14．D
A．依据元素周期律可知，同周期元素金属性从左到到右逐渐减弱，所以金属性：Na>Mg>Al，A项正确；
B．元素非金属性越强，气态氢化物稳定性越强，因非金属性S＜Cl＜F，所以热稳定性应为H2S＜HCl＜HF，B项正确；
C．元素非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，因为非金属性P＜S＜Cl，所以酸性：H3PO4＜H2SO4＜HClO4，C项正确；
D．依据元素周期律可知，同周期从左到右，原子半径逐渐减小，同主族从上到下，原子半径逐渐增大，故原子半径：Na>Mg>H，D项错误；
答案选D。
15．C
A. Li是第二周期最活泼金属，但不是元素周期表中最活泼的金属，A错误；
B. Mg的金属性弱于Ca，所以Mg(OH)2碱性比Ca(OH)2弱，B错误；
C. 元素周期表共有7行18列，分为7个周期16个族，C正确；
D. Mg位于周期表第三周期ⅡA族，D错误。
故选C。
【点睛】标明元素在周期表中所在族的位置时，主族一定要用“A”表示 ，副族用“B”表示，第Ⅷ族不分主副族，过渡元素属于0族。在平时练习中，经常见到有少部分同学将“A”用“主”表示，对于这部分同学，需进行纠正，否则考试时，还不知自己为何被扣分。
16．D
已去除表面氧化膜的金属铝投入溶液中，铝先与水反应 2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑ ，氢氧化与强碱反应Al(OH)3+OH-=Al(OH)4］-。
A．铝含有金属键，铝单质参加反应，金属键破坏，故不选A；
B．水参与反应，水中共价键破坏，故不选B；
C．反应生成氢气，共价键形成，故不选C；
D．根据反应方程式，没有离子键的破坏和形成，故选D；
选D。
17．B
A．放射性核素H，质量数是3，质子数是1，质子数等于核外电子数，所以核外电子数等于1，故A正确；
B．放射性核素H，质量数是3，质子数是1，所以中子数等于3-1=2，故B错误；
C．与H2的相对分子质量不同，二者的沸点不同，但二者同属于氢气，化学性质基本相同，故C正确；
D．H是放射性核素，所以3H2O也具有放射性，故D正确；
故选B。
18．C
一般来说，活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键，非金属元素之间易形成共价键，铵根离子和酸根离子之间存在离子键，据此分析解答。
A．水分子中H-O原子之间存在共价键，故A错误；
B．碳化硅中Si-C原子之间存在共价键，故B错误；
C．单质氦，单原子分子，无任何化学键，故C正确；
D．干冰为固体二氧化碳，分子中C-O原子之间存在共价键，故D错误；
答案为C。
19．A
主族元素的最外层电子数等于其族序数，形成的最高正化合价与其族序数相等，最低负化合价的绝对值与最高正化合价数值的和为8，最外层电子数小于4的原子易形成正化合价，最外层电子数大于4的元素易形成负化合价，据此分析判断。
X、Y均为短周期元素，X原子的最外层有2个电子，则X为第ⅡA族元素，Y原子的最外层有6个电子，则Y为第ⅥA族元素，X元素能形成+2价，Y元素能形成-2价，则二者形成的化合物为XY，故选A。
20．D
溶液立即变蓝是由于发生反应：2I-+ClO-+2H+=I2+Cl-+H2O ①
溶液蓝色逐渐消失是由于发生反应：I2+SO32-+ H2O =2I-+SO42-+2H+ ②
A．因氧化剂的氧化性＞氧化产物的氧化性，由①得：ClO-＞I2，由 ②得：I2＞SO42-，故 A正确；
B．因ClO-无论在酸性、中性、碱性条件下都具有氧化性，在中性、碱性条件下：2I-+ClO-+H2O=I2+Cl-+2OH-，故B正确；
C．因卤素单质的化学性质具有相似性，根据②可得：Cl2+SO32-+ H2O =2Cl-+SO42-+2H+ ，氯水褪色，故C正确；
D．因氧化性ClO-＞I2＞SO42-，所以ClO-能与SO32-反应，ClO-+SO32-=Cl-+SO42-，次氯酸钠可以与亚硫酸钠不能共存，故D错误；
答案选D。
【点睛】氯、溴、碘及其化合物的综合应用，氧化性、还原性强弱的比较。据反应现象，结合氧化还原反应的有关知识，根据反应化学方程式溶液立即变蓝是由于发生反应：①2I-+ClO-+2H+=I2+Cl-+H2O；②溶液蓝色逐渐消失是由于发生反应：I2+SO32-+ H2O =2I-+SO42-+2H+ ，根据方程式进行逐一判断。
21．(1)氨水
(2) 产生红褐色沉淀 Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-
【解析】(1)
因为铝盐和过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液，故用铝盐和氨水反应制备氢氧化铝沉淀。
(2)
向FeCl3溶液中加入足量NaOH溶液生成氢氧化铁沉淀和氯化钠溶液，故现象为产生红褐色沉淀，新制的氯水氧化FeCl2溶液生成FeCl3，离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-。
22． 共价键 N—N键 键、H—O键 大于 液态空气中的液氮不能参与反应，液氢燃烧时，液氮挥发带走大量的热量，导致能量损失 液氢、液氧的沸点低，容易挥发
(1)①肼结构简式为，分子中含有N—H共价键和N—N共价键；
②肼在氧气中燃烧生成水和氮气，肼燃烧时分子中的化学键全部断裂，故会断裂N—H键和N—N键，新生成键、H—O键；
③因为燃烧反应为放热反应，故反应物的能量之和比生成物的能量之和大；
(2)氢气在空气中和在纯氧中燃烧相同，释放的能量也相同，不同之处在于液态空气中的液氮不能参加反应，且在液氢燃烧时还会挥发带走燃烧所放出的部分热量；
(3)液氢、液氧的沸点低，在常温下易挥发，若要保持一定的量，需要不停地补加。
23．(1) 硫 钾 氢 钙
(2)
(3)
A元素的原子得两个电子，B元素的原子失去1个电子后所形成微粒均与氩原子有相同的电子层结构，A原子有16个电子，A是硫元素，B原子有19个电子，B是钾元素。C元素的原子只有1个电子，C是氢元素，D元素原子的M电子层数比N层电子数多6个，D原子N层有2个电子，M层有8个电子，D是钙元素。
（1）根据以上分析， A、B、C、D的元素名称分别是：A是硫 、B是钾、C是氢、D是钙；
（2）A是S元素，核外有16个电子，原子结构示意图是 ，D元素的离子是Ca2+，核外有18个电子，结构示意图是 ；
（3）A是S元素，S2-离子的电子式 ；B是K元素，钾原子最外层有1个电子，电子式是 。
24． 3 大 弱 H2SiO3 或H4SiO4
根据元素周期表的结构及元素周期律分析解答。
（1）周期序数等于电子层数，Si原子核外有3个电子层，所以Si位于元素周期表的第3周期，故答案为：3；
（2）同主族元素，随着核电荷数增大，原子半径依次增大， Si的原子半径比C的大，故答案为：大；
（3）非金属性越强，吸引电子能力越强，SiC中元素显正价，所以Si的非金属性比C的弱，故答案为：弱；
（4）Si元素最高价为+4价，其最高价氧化物对应的水化物是一种酸，其化学式为H2SiO3 或H4SiO4，故答案为：H2SiO3 或H4SiO4。
25．（1） ⑦ （2）④、⑥
（3） ①、② 同素异形体【或答 ③ 同位素】
同分异构体是指分子式相同而结构不同的化合互为同分异构体，所以（1）为⑦；同系物是指结构相似，分子的组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互为同系物；所以（2）④、⑥均为烷烃，烷烃只需碳原子数不同即互为同系物；（3）①、②都是由碳元素组成的单质，互为 同素异形体；或③ 质子数不同的核素互为同位素
