第四章物質結構元素周期律章末檢測一、選擇題：本題共16個小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．下列有關元素周期表的說法不正確的是A．元素周期表中的前20號元素屬于短周期元素B．元素周期表中周期的序數就是該周期元素所具有的電子層數C．元素周期表中主族元素的最外層電子數等于其主族序數D．由元素在周期表中的位置可以推導該元素可能具有的化學性質【答案】A【解析】A．元素周期表中的前18號元素屬于短周期元素，19、20號元素屬于長周期元素，故A錯誤；B．元素周期表中周期的序數=元素所具有的電子層數，故B正確；C．元素周期表中主族元素的最外層電子數=其主族序數，故C正確；D．根據“位構性”的關系，由元素在周期表中的位置可以推導該元素可能具有的化學性質，故D正確；答案選A。2．下列說法正確的是A．同周期元素中ⅦA族元素的原子半徑最大B．ⅥA族元素的原子，其原子半徑越大，越容易得到電子C．室溫時，0族元素的單質都是氣體D．所有主族元素的原子，形成單原子離子時的化合價和它的族序數相等【答案】C【解析】A．同周期元素，從左往右，原子半徑依次減小，所以ⅦA族元素的原子半徑最小，A不正確；B．同主族元素，從上到下，原子半徑依次增大，非金屬性依次減弱，所以ⅥA族元素的原子，其原子半徑越大，越難得到電子，B不正確；C．0族元素的單質，包括氦、氖、氬、氪、氙、氡的單質，室溫時都是氣體，C正確；D．主族元素中非金屬元素的原子，形成單原子陰離子時的化合價和它的族序數不相等，D不正確；故選C。3．和Na＋離子具有相同質子數和電子數的微粒是A．NH B．F C．H2O D．NH3【答案】A【解析】1個Na＋離子具有11個質子數和10個電子數，據此作答。A．1個NH離子具有11個質子數和10個電子數，與1個Na＋離子的相同，A項正確；B．1個F離子具有9個質子數和10個電子數，與1個Na＋離子的不相同，B項錯誤；C．1個H2O分子具有10個質子數和10個電子數，與1個Na＋離子的不相同，C項錯誤；D．1個NH3分子具有10個質子數和10個電子數，與1個Na＋離子的不相同，D項錯誤；答案選A。4．與Ar的核外電子排布相同的離子跟與Ne的核外電子排布相同的離子所形成的離子化合物是A．SiCl4 B．Na2O C．KCl D．MgCl2【答案】D【解析】A．SiCl4屬于共價化合物，不存在離子，故A不符合題意；B．Na+核外電子排布與Ne相同，O2核外電子排布與Ne相同，故B不符合題意；C．K+、Cl核外電子排布均與Ar相同，故C不符合題意；D．Mg2+核外電子排布與Ne相同，Cl核外電子排布與Ar相同，故D符合題意；故答案為D。【答案】A【解析】核素的相對原子質量=質量數，質量數=質子數+中子數。答案選A。6．下列關于堿土金屬元素及其單質的敘述錯誤的是A．這些元素的原子最外層都有2個電子，都容易失去2個電子達到8電子穩定結構B．堿土金屬性質活潑，在自然界都以化合態存在C．該主族中的每一種金屬元素的單質都呈亮白色，都具有良好的導電性D．含鈣、鍶、鋇等元素的物質灼燒時都會產生絢麗的顏色，可用于制造焰火【答案】A【解析】A．堿土金屬元素的原子最外層都有2個電子，都容易失去2個電子達到穩定結構，鈹失去2個電子達到2電子穩定結構，A錯誤；B．堿土金屬性質較活潑，極易被氧化，所以在自然界中都以化合物的形式存在，故B正確；C．該主族中的每一種金屬元素具有金屬的通性，其單質都呈亮白色，都具有良好的導電性，故C正確；D．含鈣、鍶、鋇等元素的物質灼燒時都會產生絢麗的顏色，可用于制造焰火，故D正確；故選A。A．127I與131I互為同素異形體 B．137Cs的中子數為55C．鈾?235的質量數是235 D．銫與水的反應比鈉與水的反應緩慢【答案】C【解析】A．127I與131I是質子數相同中子數不同的同種元素，屬于同位素，故A錯誤；B．中子數=質量數質子數，137Cs的中子數為13755=82，故B錯誤；D．銫與鈉同主族，銫比鈉的金屬性強，與水的反應比鈉與水的反應更劇烈，故D錯誤；故答案為C。8．鍺（Ge）是第四周期第ⅣA族元素，處于元素周期表中金屬元素區與非金屬元素區的交界線處，下列對鍺的相關敘述正確的是（）A．鍺是一種金屬性很強的元素B．鍺可用作半導體材料C．鍺化氫（GeH4）的穩定性很強D．鍺酸（H4GeO4）是難溶于水的強酸【答案】B【解析】A．鍺處于元素周期表中金屬元素區與非金屬元素區的交界線處，則鍺的金屬性和非金屬性都較弱，反應中既不易得電子，也不易失去電子，故A錯誤；B．鍺既有金屬性又有非金屬性，常用作半導體材料，故B正確；D．鍺和硅處于同一主族，同主族元素的非金屬性從上到下逐漸減弱，則硅的非金屬性強于鍺，非金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的酸性越強，所以鍺酸的酸性比硅酸弱，鍺酸為弱酸，故D錯誤；選B。9．下列微粒半徑大小比較正確的是A．Na<Mg<Al<S B．I<Br<Cl<FC．Na＋<Mg2＋<Al3＋<O2－ D．S2－>Cl－>Na＋>Al3＋【答案】D【解析】A.同周期自左向右原子半徑逐漸，則原子半徑：Na＞Mg＞Al＞S，A錯誤；B.同主族從上到下原子半徑逐漸增大，則原子半徑：I＞Br＞Cl＞F，B錯誤；C.核外電子排布相同時離子半徑隨原子序數的增大而減小，則離子半徑：O2－＞Na＋＞Mg2＋＞Al3＋，C錯誤；D.離子的核外電子層數越多，離子半徑越大，核外電子排布相同時離子半徑隨原子序數的增大而減小，則離子半徑：S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋，D正確；答案選D。【點睛】微粒半徑的大小比較：一看電子層數：同主族元素的微粒，電子層數越多，半徑越大；二看核電荷數：在同周期中的原子，核電荷數越大，半徑越小；三看質子數：在電子層數和核外電子數均相同時，質子數越多，半徑越小。10．已知與位于同一周期，下列關系正確的是()【答案】D故選D。11．下列各組物質中化，每種物質既含有離子鍵，又含有共價鍵的是A．NaOH、HNO3、(NH4)2SO4 B．Na2O、Na2SO4、NH4HCO3C．MgSO4、KOH、Ca3(PO4)2 D．H2O2、Al2O3、FeCl3【答案】C【解析】A．NaOH、(NH4)2SO4都是離子化合物，含有離子鍵、共價鍵；而HNO3是由分子構成的共價化合物，只含有共價鍵，A不符合題意；B．Na2O是離子化合物，只含有離子鍵，不含共價鍵，B不符合題意；C．MgSO4、KOH、Ca3(PO4)2都是離子化合物，含有離子鍵；由于陰離子都是復雜離子，其中含有共價鍵，故每種物質中都含有離子鍵、共價鍵，C符合題意；D．H2O2是共價化合物，只含有共價鍵，無離子鍵，D不符合題意；故合理選項是C。12．下列說法正確的是A．冰的密度小于水，是因為冰中水分子的氫鍵導致分子間出現較大空隙B．HF、HCl、HBr、HI的熱穩定性依次減弱，沸點卻依次升高C．某物質在熔融態時能導電，則該物質定是離子化合物D．Na2O、NaHSO4熔融狀態下，陽離子與陰離子個數比均為2：1【答案】A【解析】A．冰中由于氫鍵的作用，水分子間形成正四面體結構，使得水分子間的空隙變大，所以水變冰后體積增大，密度變小，A項正確；B．非金屬性越強，氣態氫化物越穩定，則HF、HCl、HBr、HI的熱穩定性依次減弱；而相對分子質量大的沸點高，但HF分子之間含氫鍵，則沸點為：HF＞HI＞HBr＞HCl，B項錯誤；C．金屬能導電，物質在熔融態時能導電，則該物質可能為金屬或合金或離子化合物，C項錯誤；D．NaHSO4晶體中陽離子與陰離子個數比為1：1，Na2O晶體中陽離子與陰離子個數比為2：1，D項錯誤；答案選A。13．下列有關表述錯誤的是A．僅由N、H、O三種元素形成的化合物中不可能含離子鍵B．IBr的電子式為C．HClO的結構式為H—O—Cl【答案】A【解析】A．僅由N、H、O三種元素形成的化合物可為硝酸銨，硝酸銨為離子化合物，電子式為：，其中含離子鍵，A錯誤；B．I原子和Br原子最外層均有7個電子，二者通過共用電子對形成共價鍵，各原子最外層均達到8電子穩定結構，IBr的電子式為，B正確；C．HClO的電子式為：，HClO的結構式為H—O—Cl，C正確；14．南京理工大學團隊成功合成了能在室溫下穩定存在的五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl，五氮陰離子N－是制備全氮類物質N＋N－的重要中間體。下列說法正確的是A．(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl中含四種離子B．N＋N－屬于離子化合物C．每個N－中含有35個電子D．N＋N－中既含極性鍵又含非極性鍵【答案】A【解析】A項，(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl中含四種離子：N－、H3O＋、NHeq\o\al(＋,4)、Cl－，正確；B項，N＋N－是只由一種元素組成的純凈物，屬于單質，錯誤；C項，每個N－中含有的電子數為7×5＋1＝36，錯誤；D項，同種元素的原子形成非極性鍵，N＋N－中不含極性鍵，錯誤。15．W、X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期主族元素，Z的最外層電子數是W和X的最外層電子數之和，也是Y的最外層電子數的2倍。W和X的單質常溫下均為氣體。下列敘述正確的是A．原子半徑：Z>Y>X>WB．W與氧元素只能形成一種化合物C．Y的氧化物為堿性氧化物，不與強堿反應D．W、X和Z可形成既含有離子鍵又含有共價鍵的化合物【答案】D【解析】元素周期表中單質常溫下為氣體的有氫氣、氮氣、氧氣、氟氣和氯氣，W、X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期主族元素，Z的最外層電子數是W和X的最外層電子數之和，也是Y的最外層電子數的2倍，則Z的最外層電子數為偶數，可能為2、4、6；由W和X的單質常溫下均為氣體可知，W和X一定為H元素和N元素，則Z為S元素、Y為Al元素。A．同周期元素，從左到右原子半徑依次減小，則鋁原子的原子半徑大于硫原子，故A錯誤；B．由氫元素與氧元素可能形成的化合物為水、過氧化氫，故B錯誤；C．氧化鋁為兩性氧化物，不是堿性氧化物，故C錯誤；D．由氫元素、氮元素和硫元素形成的化合物可能為硫化銨、硫氫化銨，兩種化合物都是既含有離子鍵又含有共價鍵的離子化合物，故D正確；故選D。16．我國嫦娥五號探測器帶回1.731kg的月球土壤，經分析發現其構成與地球士壤類似土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序數依次增大，最外層電子數之和為15。X、Y、Z為同周期相鄰元素，且均不與W同族，下列結論正確的是A．原子半徑大小順序為W＞X＞Y＞ZB．化合物XW中化學鍵為離子鍵C．Y單質的導電性能弱于Z單質的D．Z的氧化物的水化物的酸性強于碳酸【答案】B【解析】設X的最外層電子數為x，W的最外層電子數為y(y≤8)，則x+x+1+x+2+y=15，整理得3x+y=12；設x=1，y=9(y＞8，不符合)，設x=2，y=6，結合原子序數可知，X為Mg，Y為Al，Z為Si，W為O元素；設x=3，y=3，X與W同主族，不符合要求，設x=4，y=0。故X為Mg，Y為Al，Z為Si，W為O元素。A項，O原子有兩層，Mg、Al、Si均有三層且原子序數依次增大，故原子半徑大小順序為Mg＞Al＞Si＞O，即X＞Y＞Z＞W，錯誤；B項，化合物XW即MgO為離子化合物，其中的化學鍵為離子鍵，正確；C項，Y單質為鋁單質，鋁屬于導體，導電性很強，Z單質為硅，為半導體，半導體導電性介于導體和絕緣體之間，故Y單質的導電性能強于Z單質的，錯誤；D項，Z的氧化物的水化物為硅酸，硅酸酸性弱于碳酸，錯誤。二、非選擇題：包括第17題~第21題5個大題，共52分。17．（10分）回答下列問題：（1）有下列6種原子：16O、17O、18O、H、H、H。①元素種類有___________種。②有___________種核素。③其中互為同位素的是___________。④這些原子可以構成水分子，其種類有___________種。（2）某元素的核素X，1.11g該核素的氯化物XCl2配成的溶液需用20mL1mol·L1的AgNO3溶液才能把Cl完全沉淀下來，已知此核素中質子數與中子數相等，則：①X的質量數A是___________。②37gXCl2中所含質子數的物質的量為___________。【答案】（1）2616O、17O、18O互為同位素，H、H、H互為同位素18（2）4018mol【解析】（1）①在上述原子中，涉及的元素有H、O兩種元素，因此涉及的元素種類有2種。②具有一定質子數和一定中子數的原子就是核素，上述6種微粒就是6種核素；③質子數相同，中子數不同的原子互為同位素，則上述微粒中16O、17O、18O互為同位素，H、H、H互為同位素；④水分子式是H2O，水分子中含有2個H原子，1個O原子。2個H原子可以是同一種H原子，也可以是不同種H原子。它們分別與這三種O原子都可以形成水分子，若是2個相同的H原子與3種不同的O原子形成H2O有3×3=9種；若是兩個不同種H原子形成H2O，H原子的組合與3種不同的O原子形成H2O種類有3×3=9種，因此形成的H2O分子種類共有9種；18．（10分）元素周期律的發現是近代化學史的里程碑，使化學的研究變得有規律可循。(1)預測物質的性質。利用元素周期表的有關知識，判斷下列對于鈹及其化合物的性質的推測正確的是___________(填字母)。A．單質鈹能與冷水劇烈反應B．氫氧化鈹的堿性比氫氧化鈣的堿性弱D．相同條件下，單質鈹與酸的反應比單質鋰與酸的反應劇烈(酸濃度相同)(2)解釋發生的原因。金屬鈉比金屬鋁更容易與氯氣反應的原因是___________。(3)判斷性質的強弱。判斷下列各組化合物的酸堿性強弱(用“＞”或“＜”表示)。(4)類比物質的反應。堿金屬銣()與水發生反應的離子方程式為___________【答案】(1)BC(2)鈉比鋁原子半徑大，最外層電子少，容易失去電子(3)

＜

＞

＞(5)

(2)金屬鈉比金屬鋁更容易與氯氣反應的原因為鈉比鋁原子半徑大，最外層電子少，容易失去電子。19．（10分）某同學為探究元素周期表中元素性質的遞變規律，設計了如下系列實驗。Ⅰ：(1)將鈉、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中，試預測實驗結果：_______與鹽酸反應最劇烈，_______與鹽酸反應最緩慢。(2)向Na2S溶液中通入氯氣出現黃色渾濁，可證明Cl的非金屬性比S強，反應的離子方程式為_______。Ⅱ：利用如圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規律。(3)儀器A的名稱為_______，儀器B的名稱為_______，干燥管D的作用為防止_______。(4)若要證明非金屬性：Cl>I，則A中加濃鹽酸，B中加KMnO4，KMnO4與濃鹽酸常溫下反應生成氯氣，C中加淀粉碘化鉀混合溶液，觀察到C中溶液_______(填現象)，即可證明。從環境保護的觀點考慮，此裝置缺少尾氣處理裝置，可用_______溶液吸收尾氣。【答案】(1)

鈉

鋁(2)S2+Cl2=S↓+2Cl(3)

分液漏斗

錐形瓶

倒吸(4)

變藍

NaOH【解析】同一周期元素，元素的金屬性隨著原子序數的增大而減弱，元素的金屬性越強，其單質與酸反應越劇烈；同主族從上到下元素的非金屬性逐漸減弱。（1）金屬性：鈉>鎂>鋁，元素的金屬性越強，其單質與酸反應越劇烈，則相同條件下與鹽酸反應最激烈的是鈉，反應速率最慢的是鋁，故答案為：鈉；鋁；（2）Cl2具有強氧化性，氯氣和Na2S在溶液中發生反應生成NaCl和單質硫，反應的離子方程式為S2+Cl2=S↓+2Cl，故答案為：S2+Cl2=S↓+2Cl；（3）根據儀器的構造可知，儀器A為分液漏斗，儀器B為錐形瓶，干燥管D上部空間大，可以盛裝較多的溶液，具有緩沖作用，能防止倒吸現象的發生，故答案為：分液漏斗；錐形瓶；倒吸；（4）KMnO4與濃鹽酸在室溫下可以發生反應生成Cl2，氯氣與淀粉碘化鉀混合溶液反應生成I2單質，碘遇淀粉試液變藍色，發生反應的離子方程式為Cl2+2I=2Cl+I2，在該反應中，Cl2作氧化劑、I2是氧化產物，物質的氧化性：Cl2>I2，從而可證明非金屬性：Cl>I；未反應的氯氣會逸散到空氣中，導致污染環境，可用NaOH溶液吸收，故答案為：變藍；NaOH；20．（11分）隨著原子序數的遞增，A～G七種短周期元素的最高正價或最低負價與原子序數的關系如圖所示。(1)在A、B、F、G四種元素中，非金屬性最弱的元素在周期表中的位置為_______。(2)A、B、F三種元素的原子半徑由大到小的順序是_______(填元素符號)。(3)E元素的最高價氧化物與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式是_______。(4)元素A與C形成的電子總數為22的分子的結構式為_______。(5)元素C與D按原子個數比1∶1形成的化合物的電子式為_______，其所含的化學鍵有_______(填化學鍵類型)。(6)用鉑絲蘸取D的氯化物在火焰上灼燒，根據火焰呈現的特征顏色，可以判斷D元素的存在，化學上把這種定性分析操作稱為_______。【解析】隨著原子序數的遞增，A~G七種短周期元素的最高正價或最低負價與原子序數的關系如圖所示，G的最高價為+6，則G為S；A、F的最高價都是+4，結合原子序數可知，A為C元素，F為Si；C只有2價，則C為O；

B介于C、O之間，則B為N元素；

D、E的最高價分別為+1、+3，二者的原子序數都大于O，則D為Na、E為Al元素，以此分析解答。(1)由上述分析可知，G為S元素，A為C元素，F為Si元素，

C為O元素，C、N、Si、S四種元素中，非金屬性最弱的為Si，其原子序數為14，在周期表中位于第三周期第IVA族，故答案為：第三周期第IVA族；(2)同一周期從左向右原子半徑逐漸減小，同一主族從上到下原子半徑逐漸增大，則C、N、Si三種元素的原子半徑由大到小的順序是：r(Si)>r(C)>r(N)；故答案為：r(Si)>r(C)>r(N)；(4)C與O形成的電子總數為22的分子為CO2，CO2分子中含有兩個碳氧雙鍵，其結構式為0=

C=

O，故答案為：

0=

C=

O；(5)Na與O按原子個數為1

:

1形成的化合物為Na2O2，其電子式為，含有離子鍵和共價鍵，故答案為：；離子鍵和共價鍵(或非極性鍵)；(6)D的氯化物為NaCl，用鉑絲蘸取NaCl在火焰上灼燒，火焰呈黃色，可以判斷N

a元素的存在，化學上把這種定性分析操作稱為焰色試驗，故答案為：焰色試驗；21．（11分）幾種主族元素在周期表中的位置如圖。族周期IA01④IIAIIIAIVAVAVIAVIIA2⑤⑥3①③⑦4②⑧根據上表回答下列問題：（1）⑥元素的氫化物是________(填化學式)，__________(填結構式)。（2）①③⑦三種元素原子半徑由大到小的順序是_____________(用元素符號表示)。（3）表中某元素原子的核外電子層數是最外層電子數的3倍，該元素的離子電子式為_______，該元素在周期表中的位置是_____________________。（4）①②③三種元素最高價氧化物對應水化物堿性最強的________________(填電子式)。（5）①與水反應的離子方程式_______________________。（6）⑦的非金屬性強于⑧，下列表述中能證明這一事實的是___________(填字母)。a．⑦的氫化物比⑧的氫化物穩定b．⑦最高價氧化物對應的水化物的酸性強于⑧最高價氧化物對應的水化物的酸性c．⑦的單質能將⑧從其鈉鹽溶液中置換出來（7）④與⑤元素形成的分子可能是__________。A．B．C．【答案】（1）NH3（2）Na＞Al＞Cl（3）Na＋第三周期ⅠA族（4）K＋[∶eq\o(O,\s\up7(··),\s\do7(··))∶H]－（5）2Na＋2H2O2Na＋＋2OH－＋H2↑（6）abc（7）C【解析】根據元素在周期表的位置，可推知：①是Na，②是