第1章《原子结构 元素周期律》测试卷
一、单选题
1．已知3.0g 中核外电子数比质子数多6.02×1022个，下列说法中正确的是
A．A元素的相对原子质量为12 B．AO的摩尔质量为60
C．3.0gAO的物质的量是0.02mol D．A原子的摩尔质量32g/mol
2．如图所示是元素周期表的一部分，X、Y、Z、W均为短周期元素，若w原子最外层电子数是其内层电子数的，则下列说法中不正确的是
A．原子半径由大到小排列顺序Z>Y>X
B．Y元素的两种同素异形体在常温下都是气体
C．最高价氧化物对应水化物的酸性W>Z
D．阴离子半径由大到小排列顺序Z>W> X>Y
3．下列关于硅及其化合物的叙述错误的是
A．硅是良好的半导体材料
B．二氧化硅属于酸性氧化物
C．硅酸的酸性比碳酸的酸性弱
D．常温下，硅的化学性质不活泼，不与任何物质反应
4．下列说法错误的是
①质子数相同的微粒一定属于同一种元素；②质子数相同、电子数也相同的两种微粒，不可能是一种分子和一种离子；③一种元素只有一种质量数；④同位素的性质相同；⑤某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数
A．②③⑤ B．①②④ C．①②⑤ D．①③④⑤
5．下列微粒中：①Al3＋② ③ ④F－，其核外电子数相同的是（ ）
A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④
6．科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子，具有高效的催化性能，其分子结构如图，W、X、Z分别位于不同周期，Z是同周期中金属性最强的元素。(注：实线代表共价键，其他重复单元的W、X未标注)下列说法正确的
A．氢化物的热稳定性：X>Y
B．W、X、Y、Z四种元素只能组成两种离子化合物
C．ZW与水反应生成W2的反应中，ZW为还原剂
D．Z2Y2中阴阳离子数之比为1：1
7．明代宋应星所著的《天工开物》被誉为“17世纪中国工艺百科全书”。下列说法错误的是
A．“凡铁分生熟，出炉未炒则生，既炒则熟”中的“炒”为氧化除碳过程
B．“凡石灰经火焚，火力到后，烧酥石性，置于风中久自吹化成粉”中的“粉”为CaCO3
C．“纷纷灿烂如星陨， 喧豗似火攻”描述了钠、铁等金属的焰色反应
D．汉代烧制的“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为黏土
8．下列元素原子的原子半径最大的是
A．Na B．Mg C．P D．S
9．下列各组微粒，按半径由大到小顺序排列的是（ ）
A．Mg、Ca、K、Na B．S2-、Cl-、K+、Na+
C．Br-、Br、Cl、S D．Na+、Al3+、Cl-、F-
10．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的一种单质可以供给生物呼吸，Y原子的最外层有1个电子，Z是地壳中含量最多的金属元素，W与X位于同一主族。下列说法正确的是
A．原子半径：
B．由X、Y组成的化合物是共价化合物
C．W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
D．Z的最高价氧化物对应水化物的碱性比Y的强
11．质子数≤18的A和M两种元素，已知A2-与M+的电子数之差为8，则下列说法正确的是
A．A和M原子的最外层电子数之差不一定为5
B．A和M原子的最外层电子数之和一定为7
C．A和M原子的电子数之差一定为11
D．A和M的原子序数之差不一定为5
12．尿素的结构式如图所示，短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X元素的族序数是周期序数的2倍，Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，下列说法不正确的是
A．原子半径：
B．最简单氢化物稳定性：
C．W、Y、Z可组成离子化合物
D．最高价氧化物对应的水化物酸性：
13．下列元素中不属于主族元素的是
A．磷 B．锂 C．氟 D．氩
14．一种麻醉剂的结构式如图所示。元素X的原子核只有1个质子，元素Y、Z、W的原子序数增大，且均位于X的下一周期，元素E的原子比元素W的原子多8个电子。下列说法错误的是
A．离子半径：Z>W>E B．非金属性：Y＜Z＜W
C．中，Z的化合价为价 D．X、Z、E能形成具有漂白性的化合物
15．下列各项操作中不发生先沉淀后溶解现象的是
①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2
②向Na2SiO3溶液中逐滴加入过量H2SO4
③向Ba(NO3)2溶液中通入过量SO2
④向石灰水中通入过量CO2
⑤向 NaAlO2溶液中逐滴加入过量的盐酸
A．①②③⑤ B．①④⑤ C．①②③ D．①③⑤
二、填空题
16．NaOH被大量用于制皂、造纸和纺织品生产。回答下列问题。
(1)Na元素位于元素周期表的第 周期第IA族。
(2)Na元素位于第IA族H元素下方，H的原子半径比Na的 (填“大”或“小”)。
(3)NaOH所含的两种非金属元素中，非金属性较强的是 (填“H”或“O”)。
(4)Na的最高价氧化物的化学式为 。
17．取钠、镁、铝的单质各1g，分别与足量盐酸反应，产生氢气最快的是 ，产生氢气最多的是 ，反应中失电子数目最多的是 ．
18．2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟（49In）等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。
（1）In在周期表中的位置是 。
（2）In的中子数与电子数的差值为 。
三、实验题
19．某学习小组同学探究同周期元素性质的递变规律，并讨论影响化学反应速率的因素，选用的试剂如下：镁条、铝条、铝粉、钠、新制的Na2S溶液，新制的氯水，0.5mol/L的盐酸，3mol/L的盐酸，酚酞试液。其设计的实验方案及部分实验现象如下表：
实验步骤 实验现象
①将一小块金属钠放入滴有酚酞试液的冷水中 钠块浮在水面上，熔化成闪亮的小球，四处游动，随之消失，溶液变红色
②将表面积大致相同的镁条和铝条（均已用砂纸打磨过），分别投入足量的相同体积的0.5mol/L的盐酸中 镁条剧烈反应，迅速产生大量的无色气体，而铝条反应不十分剧烈，产生无色气体，镁条消失比铝条快
③将新制的氯水滴加到新制的Na2S溶液中
④将相同质量的镁条（已用砂纸打磨过）和铝粉分别投入到足量的相同体积的0.5mol/L的盐酸和3mol/L的盐酸中 均剧烈反应产生气体，但铝粉消失比镁条快
请回答下列问题：（1）实验①中可以说明该反应是放热反应的现象是 。
（2）实验③的现象是 ，该反应的离子方程式为 。
（3）由实验②③得出的结论是 。
（4）由实验②可得出决定化学反应快慢的主要因素是 。
（5）通过实验④说明要加快化学反应速率可 。
20．某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律。
Ⅰ．甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图装置来一次性完成元素氮、碳、硅非金属性强弱比较的实验研究。已知A是强酸，B是块状固体。打开分液漏斗的活塞后，可看到有大量气泡产生，烧杯中可观察到白色沉淀生成。
（1）甲同学设计实验的理论依据是 。
（2）写出选用的物质：A ，B ，C (填化学式)。
（3）烧杯中反应的离子方程式为 。
（4）乙同学认为甲同学设计的实验不够严谨，应在B和C之间增加一个洗气装置，该装置中应盛放 (填试剂名称)溶液，目的是 。
Ⅱ．丙同学设计了如图装置来验证卤族元素性质的递变规律。A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉 KI试纸、湿润的红纸。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。
（5）A处的实验现象为 ；写出B处反应的离子方程式： ；向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl2充分反应后，将所得溶液蒸干并灼烧，最后得到的物质是 。
（6）丙同学利用此实验证明卤素单质氧化性Cl2＞Br2＞I2，你认为此实验 (填“合理”或“不合理”)，理由是 。
试卷第4页，共5页
参考答案：
1．A
【详解】因1mol 中，核外电子数比质子数多2mol，则3.0g 的物质的量为，则M()=，M(A)=60g/mol-48g/mol=12g/mol，
A. A元素的相对原子质量为12，故A正确；
B. AO的摩尔质量为60 g/mol，故B错误；
C. 3.0gAO的物质的量是0.05mol，故C错误；
D. A原子的摩尔质量12g/mol，故D错误；
故选A。
2．A
【分析】X、Y、Z、W均为短周期元素，若W原子最外层电子数是其内层电子数的，原子最外层电子数不超过8个，则W最外层电子数是7，且W属于短周期元素，所以W原子其内层电子总数为10，则W是Cl元素；由X、Y、Z、W在周期表中的位置关系可知，Z为S元素，Y为O元素，X为N元素，根据元素所在周期表中的位置，结合元素周期律进行分析解答。
【详解】A．电子层越多的原子其原子半径越大，同一周期元素中，原子半径随着原子序数的增大而减小，所以原子半径大小顺序是Z＞X＞Y，选项A错误；
B．Y为O元素，Y元素的两种同素异形体为氧气和臭氧，在常温下都是气体，选项B正确；
C．根据元素周期律知，元素W的非金属性大于Z，则最高价氧化物的水化物酸性W＞Z，选项C正确；
D．离子的电子层数越多，其离子半径越大，电子层结构相同的离子，其离子半径随着原子序数的增大而减小，所以这几种离子半径大小顺序是Z＞W＞X＞Y，选项D正确；
答案选A。
3．D
【详解】A．硅是良好的半导体材料，A正确；
B．二氧化硅能与强碱反应生成盐和水，是酸性氧化物，B正确；
C． 非金属性：Si
故选D。
4．D
【详解】①质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如铵根和水合氢离子，①项错误；
②质子数相同、电子数也相同的两种微粒，不可能是一种分子和一种离子，②项正确；
③同一种原子，当中子数不同时，质量数不同，③项错误；
④同位素化学性质相同，但物理性质有较大差别，④项错误；
⑤质量数是原子的一种说法，而元素没有质量数，⑤项错误；
综上，错误的为①③④⑤，答案选D。
5．C
【详解】①Al3+的质子数是13，原子的核外电子数是13，由原子失去3个电子变成阳离子，所以该阳离子有10个电子；
②根据离子结构示意图知，该离子电子数是10；
③根据电子式知，该离子最外层8个电子，内层有10个电子，所以该离子共有18个电子；
④F-是由F原子得1个电子生成的，F原子有9个电子，所以F-有10个电子；
核外电子数相同的是①②④，故选C。
6．C
【分析】W、X、Y、Z四种原子序数依次递增的短周期元素，W、X、Z分别位于不同周期，Z是同周期中金属性最强的元素，Z是Na元素、W是H元素；Y形成2个共价键，Y是O元素；X形成4个共价键，X是C元素；
【详解】A．同周期元素从左到右，气态氢化物稳定性增强，氢化物的热稳定性H2O>CH4，故A错误；
B．W、X、Y、Z四种元素能形成碳酸钠、甲酸钠、乙酸钠等多种离子化合物，故B错误；
C．NaH与水反应生成氢氧化钠和H2，NaH为还原剂，故C正确；
D．Na2O2中阴阳离子数之比为1：2，故D错误；
选C。
7．C
【详解】A．生铁是含碳量大于2%的铁碳合金，为降低含碳量，可以通过“炒”制，将碳元素氧化除去，故A正确；
B．碳酸钙煅烧生成氧化钙，氧化钙久置生成氢氧化钙，氢氧化钙吸收二氧化碳生成碳酸钙，所以凡石灰经火焚，火力到后，烧酥石性，置于风中久自吹化成粉”中的“粉”为碳酸钙，故B正确；
C．铁元素没有焰色反应，故C错误；
D．陶制品是由粘土或含有粘土的混合物经混炼、成形、煅烧而制成的，因此汉代烧制的“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为黏土，故D正确；
故答案选C。
8．A
【详解】同周期元素从左到右半径依次减小，Na、Mg、P、S中Na的原子半径最大，故选A。
9．B
【详解】A. 同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径Na＞Mg， K＞Ca，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径Ca＞Mg ，故原子半径大小顺序为K＞Ca＞Na＞ Mg，A错误；
B. S2- 、Cl-、K+核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：S2-＞Cl-＞K+ ，Na+电子层数只有两层，半径最小，故S2-＞Cl-＞K+＞Na+，B正确；
C. 阴离子半径大于相应的原子半径，则Br-＞Br，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则Br ＞Cl，同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，则S＞Cl ，所以微粒半径：Br-＞Br＞S ＞Cl，C错误；
D. Na+、Al3+、F- 核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，则有：F-＞Na+＞ Al3+，Cl-有3个电子层，离子半径最大，则 Cl-＞F-＞Na+ ＞Al3+，D错误；
答案选 B。
【点睛】离子半径比较规律：一般而言，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；同一元素不同粒子，核外电子数越多，半径越大。
10．A
【解析】X的一种单质可以供给生物呼吸，故X为O，因Y的原子序数比X大且为短周期元素，结合Y原子的最外层有1个电子可知，Y为Na，Z 是地壳中含量最多的金属元素，故Z为Al，W与X位于同一主族，故W为S，以此解答。
【详解】A．O原子核外电子层数最少，其半径最小，Na、Al、S为同周期元素，从左至右原子半径逐渐减小，故半径：r(Na)> r(Al)> r(S)> r(O)，故A正确；
B．O与Na形成的化合物均为离子化合物，故B错误；
C．因非金属性：O>S，因此其简单氢化物的稳定性：H2O>H2S，故C错误；
D．因金属性：Na>Al，因此其最高价氧化物对应水化物的碱性：NaOH>Al(OH)3，故D错误；
故答案为：A。
【点睛】“三看”法快速判断简单微粒半径的大小：
一看电子层数：最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大；
二看核电荷数：当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小；
三看核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。
11．B
【分析】A2-带有2个单位负电荷，A为VIA族元素，最外层电子数为6；M的质子数≤18，且形成M+，则M原子的最外层电子数为1，所以M的电子排布只能为2、8、1，由此得出A的电子排布为2、8、6。
【详解】A．由分析知，A原子的最外层电子数为6，M原子的最外层电子数为1，则最外层电子数之差一定为5，A不正确；
B．A和M原子的最外层电子数分别为6、1，二者之和一定为7，B正确；
C．A和M原子的电子数之差为16-11=5，C不正确；
D．A和M的原子序数之差为16-11=5，D不正确；
故选B。
12．D
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X元素的族序数是周期序数的2倍，推测X为C元素；Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，推测Z是O元素；则Y是N元素；从结构式可知，W形成单键，则推测W是H元素。
【详解】A．同周期元素原子半径从左往右减小，故原子半径：C>N>O，即，A正确；
B．元素非金属越强，其简单氢化物越稳定，故最简单氢化物稳定性：H2O>NH3，即，B正确；
C．W、Y、Z分别是H、N、O元素，可组成离子化合物，如：NH4NO3等，C正确；
D．非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，故酸性：HNO3>H2CO3，即，D不正确；
故选D。
13．D
【详解】磷位于第ⅣA族，锂位于第ⅠA族，氟位与第ⅦA族，氩位于0族，综上所述故选D。
14．A
【分析】元素X的原子核只有1个质子，则X为H元素，元素Y、Z、W的原子序数增大，且均位于X的下一周期，则Y、Z、W均位于第二周期，由成键规律可知W、E最外层有7个电子，Y最外层有4个电子，Z最外层有6个电子，则Y为C元素，Z为O元素，W为F元素，元素E的原子比元素W的原子多8个电子，则E为Cl元素。
【详解】A． Z、W、E的离子分别为O2-、F-、Cl-，电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：Cl->O2->F-，即E>Z>W，故A错误；
B．同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，则非金属性C
D．X、Z、E分别为H、O、Cl，H、O、Cl形成的HClO具有漂白性，故D正确；
答案选A。
15．C
【详解】①碳酸钠溶液与CO2反应生成碳酸氢钠，由于碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠，向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2生成碳酸氢钠晶体，但不溶解，故①符合题意；
②Na2SiO3与H2SO4反应生成向H2SiO3和Na2SO4，H2SiO3难溶于水，则Na2SiO3溶液中逐滴加入过量H2SO4生成H2SiO3沉淀，但不溶解，故②符合题意；
③二氧化硫与水反应生成亚硫酸，酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，会将亚硫酸氧化为硫酸，Ba(NO3)2溶液与SO2生成BaSO4沉淀和HNO3，向Ba(NO3)2溶液中通入过量SO2生成BaSO4沉淀，但不溶解，故③符合题意；
④氢氧化钙与少量CO2反应生成难溶于水的碳酸钙和水，在继续通入CO2至过量，生成的碳酸钙又与CO2、H2O反应生成可溶的碳酸氢钙，则向石灰水中通入过量CO2会发生先沉淀后溶解现象，故④不符合题意；
⑤NaAlO2与适量盐酸反应生成难溶的Al(OH)3和NaCl，再继续加入盐酸，生成的Al(OH)3与盐酸反应生成可溶的AlCl3和H2O，则向 NaAlO2溶液中逐滴加入过量的盐酸会发生先沉淀后溶解现象，故⑤不符合题意；
答案选C。
16．(1)三
(2)小
(3)O
(4)Na2O
【详解】（1）根据元素周期表的结构可知，Na元素位于第三周期第IA族；
故答案为：三；
（2）Na原子电子层数为3，H原子电子层数为1，因此H原子半径小于Na原子；
故答案为：小；
（3）NaOH中含两种非金属元素H、O，其中非金属性较强的是O；
故答案为：O；
（4）Na的最高价氧化物为Na2O；
故答案为：Na2O。
17． Na Al Al
【详解】试题分析：金属性越强，与酸反应越剧烈，生成氢气越快；根据n=计算出三者的物质的量及失去电子数，根据电子转移守恒，金属提供电子越多，相同条件下生成氢气越多，据此进行解答．
解：金属性Na＞Mg＞Al，故Na与酸反应剧烈程度最大，产生氢气最快；
1g Na、Mg、Al的物质的量及失去电子分别为：n（Na）==mol，失去电子的物质的量为： mol×1=mol；
n（Mg）==mol，失去电子的物质的量为： mol×2=mol；
n（Al）==mol，失去电子的物质的量为： mol×3=mol；
根据计算可知，失去电子的物质的量最多的为Al，根据电子守恒，生成氢气的物质的量最多的也为Al，
故答案为Na； Al；Al．
18． 第5周期IIIA族 17
【详解】(1)稀有气体元素及原子序数为：2He、10Ne、18Ar、36Ke、54Xe、86Rn、118Og，In为49号元素，应位于元素周期表第5周期IIIA族，故答案为：第5周期IIIA族；
(2)的中子数=115-49=66，电子数=49，所以，中子数-电子数=66-49=17，故答案为：17。
19． 钠熔化成闪亮的小球 有淡黄色沉淀生成 Cl2 + S2－=S↓ + 2Cl－ 同周期元素从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 反应物本身的性质 增大反应物的接触面积 或 增大反应物的浓度
【详解】分析：（1）在没有加热的条件下，钠与水反应熔化成闪亮的小球，说明反应放热；（2）元素的非金属性强弱可通过单质间的置换反应验证；（3）影响化学反应速率的因素有内因和外因，内因为主要原因；（4）影响化学反应速率的因素有温度、浓度以及表面积等因素。
详解：（1）钠块浮在水面上，说明钠的密度比水小，熔化成闪亮的小球，说明该反应放热，并且钠的熔点较低，故答案为熔化成闪亮的小球；（2）同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，则Cl的非金属性较S强，单质的氧化性较强，实验③的现象是有淡黄色沉淀生成；可发生：Cl2 + S2－=S↓ + 2Cl－；（2）由实验②③得出的结论是同周期元素从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；（3）在相同条件下反应，物质的自身性质不同，反应速率不同，由于镁较铝活泼，则镁与盐酸反应较剧烈，故答案为反应物的性质；（4）由于铝粉的表面积较大，盐酸的浓度较大，易与盐酸发生反应，则影响化学反应速率的因素与浓度和表面积有关，故答案为增大反应物的浓度或增大固体反应物的表面积。
点睛：本题考查同周期元素性质的递变规律的实验探究，题目难度中等，注意影响物质性质的主要因素为物质自身化学性质。
20． 强酸制弱酸 HNO3 CaCO3 Na2SiO3 CO2 + + H2O = H2SiO3↓+或2CO2 + + 2H2O = H2SiO3↓+ 2 碳酸氢钠 吸收挥发出来的硝酸，避免干扰 棉花由白色变为橙黄色 2I－＋Cl2＝2Cl－＋I2 NaCl和KCl 不合理 由于氯气的存在，不能验证Br2和I2的氧化性强弱
【详解】(1)根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，比较最高价含氧酸的酸性强弱，根据甲设计的实验装置图可知，其实验的原理是利用较强酸制较弱酸。
(2)氮、碳、硅对应的酸是硝酸、碳酸及硅酸，利用强酸与弱酸盐反应制弱酸，故实验A、B、C中的试剂分别是稀硝酸(HNO3)、碳酸钙(CaCO3)、硅酸钠溶液(Na2SiO3)。
(3)有关反应的离子方程式分别是CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋2CO2↑＋H2O、CO2 + + H2O = H2SiO3↓+或2CO2 + + 2H2O = H2SiO3↓+ 2，故烧杯中发生第二步反应。
(4)挥发出来的硝酸，会干扰实验，故应加一个饱和碳酸氢钠除杂质。
(5)高锰酸钾与盐酸制备了氯气，被棉花吸收，变成橙黄色；B处反应的离子方程式是2I－＋Cl2＝2Cl－＋I2，向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl2充分反应后，将所得溶液蒸干并灼烧，溴化钠变成溴，加热挥发了，碘化钾变成碘，升华了，最后得到的物质是NaCl和KCl。
(6)有氯气存在，氯气也能氧化碘离子，干扰了溴氧化碘离子，所以不能验证Br2和I2的氧化性强弱
