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1、第四章物质结构 元素周期律测试卷一、单选题(共15小题) 1.下列有关锂、钠、钾、铷、铯说法不正确的是()A 核电荷数依次增大B 最外层电子数依次增多C 核外电子层数依次增多D 原子半径依次增大2.在下列元素中，与氢气反应需要持续加热才能进行的是()A 氟B 氯C 溴D 碘3.关于元素周期表的说法正确的是()A 元素周期表有8个主族B A族的元素都是金属元素C 元素周期表有7个周期D 短周期是指第一、二周期4.已知短周期元素的离子aA2、bB、cC2、dD都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是()A 原子半径：A>B>C>DB 离子半径：C2>D>B>A
2、2C 原子序数：d>c>b>aD 原子最外层电子数：A>B>D>C5.学生将一小块金属钾投入滴有酚酞的水中，这种操作能证明下述四点性质中的()钾比水轻；钾的熔点较低；钾与水反应时要放出热量；钾与水反应后溶液显碱性A 仅B 仅C 除外D 全部6.以下关于分子间作用力的叙述不正确的是()A 是一种较弱的化学键B 分子间作用力较弱，破坏它所需能量较少C 分子间作用力对物质的熔、沸点有影响D 稀有气体原子间存在分子间作用力7.如图是周期表中短周期的一部分，A、B、C三种元素原子核外电子数之和等于B的质量数，B原子核内质子数和中子数相等。下面叙述中不正确的是()A 三
3、种元素的原子半径的大小顺序是BACB A元素最高价氧化物对应水化物具有强氧化性和不稳定性C B元素的氧化物和氢化物的水溶液都呈酸性D C元素的单质是非金属单质中唯一能跟水激烈反应的单质8.下列物质中，属于共价化合物的是()A 氯化铵B 硝酸C 氯化钠D 金刚石9.已知两元素A与B的原子序数分别为a、b，且原子半径BA，则a与b的相对大小关系是()Aa一定大于bBa一定小于bC 若元素A、B在同一周期，则a一定大于bD 若元素A、B不在同一周期，则a一定大于b10.某化合物XY2的Y的粒子示意图可能是()ABCD11.下列关于离子键和离子化合物的说法正确的是()A 阴、阳离子间通过静电引力形成离
4、子键B 阴、阳离子间通过离子键一定能形成离子化合物C 离子化合物都能导电，它们都是电解质D 只有活泼金属元素和活泼非金属元素化合时，才能形成离子键12.下列说法中正确的是()A 金属只有正价，非金属只有负价B 氟无正价，氧无最高正价C 主族元素的最高正价等于其原子最外层电子数D 同周期元素的最外层电子数越多，原子半径越大13.钾与钠在性质上具有很大的相似性，但钾比钠的活泼性强，下面是根据钠的性质对钾的性质的预测，其中正确的是()A 钾是银白色金属，硬度大，熔点高B 钾在空气可以被空气中的氧气所氧化，且产物只有氧化钾C 钾能与水反应，但不如钠与水的反应剧烈，产物都有氢气D 钾也可以与氯气反应，但
5、比钠与氯气的反应剧烈14.已知同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是HZO4>H2YO4>H3XO4，下列判断正确的是()A 原子半径按X、Y、Z的顺序逐渐减小B 单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱C 三种元素阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序增强D 气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序减弱15.短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大，a的最外层电子数是电子层数的2倍，b的最外层电子数是电子层数的3倍，a、c的最外层电子数之和为6，d的核外电子数等于b的核外电子数加8。下列叙述错误的是()A a和b可形成气态化合物B c的原子半径小于d的原子半径C
6、b和c可以形成化合物D a和d最高价氧化物的水化物均呈酸性二、实验题(共3小题) 16.某课外活动小组研究金属钾的性质。他们首先通过分析钾与钠的原子结构示意图及查阅有关资料，知道钾与钠属于同一类物质，在性质上有许多相似之处。但在金属活动性顺序表中，钾排在钠的前面，钾在空气中燃烧的产物是超氧化钾(KO2)。(1)预测钾的化学性质，完成下列反应的化学方程式：钾在氯气中燃烧_；点燃钾剧烈燃烧_；将小块钾投入冷水中_；(2)推测钾在自然界中的存在方式是(填“游离态”或“化合态”)_。(3)该小组研究钾的性质时用到的主要方法有_。(4)他们研究金属钾性质的程序是_。17.某校化学学习小组分别设计了一组实
7、验来探究元素周期律。第一小组根据元素非金属性与其对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图1装置来一次性完成同主族元素非金属性强弱比较的实验探究。查阅资料.常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。.H2SiO3难溶于水。实验药品：大理石、碳酸钠粉末、稀硝酸、硅酸钠溶液。探究过程(1)第一小组为比较N、C、Si的非金属性强弱，以图1装置进行实验：烧杯C中现象为_，发生反应的离子方程式为_。实验预期结论：_。存在问题：_。(2)第二小组设计了如图2装置来验证卤素单质的氧化性，A、B、C三处分别是蘸有溴化钠溶液的棉花、湿润的淀粉碘化钾试纸、湿润的红色纸条。写出A处反应的离子方程式：_。B处实验现象是_。实
8、验预期结论：_。存在问题：_。18.根据下图所示装置回答以下问题。已知：KMnO4常温下与浓盐酸反应可制得Cl2。H2SiO3不溶于水。(1)利用如图装置可以验证元素非金属性的变化规律。图中A装置的名称是_。干燥管D的作用是_。(2)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2，请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性强于硫：烧瓶中发生反应的离子方程式为_。装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为_。(3)若要用此装置证明酸性：HNO3H2CO3H2SiO3，进而证明非金属性：NCSi，从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到的物质：稀HNO3稀盐酸碳酸钙Na2SiO3溶液
9、SiO2试剂A与C分别为_(填序号)；试管中发生反应的离子方程式为_。有同学认为此实验不能说明N、C、Si的非金属性强弱，你认为原因是_。三、计算题(共2小题) 19.实验室制取氯气，将多余的氯气用100 mL 1.7 mol·L1的氢氧化钠溶液完全吸收。对吸收后的溶液进行分析化验，测知c(OH)0.1 mol·L1(不考虑反应前后溶液的体积变化) 。ClO和ClO的物质的量浓度之比为51。(1)吸收氯气消耗氢氧化钠的物质的量为_。(2)被氧化氯气的物质的量为_，被还原氯气的物质的量为_。(3)若采用二氧化锰和浓盐酸共热的方法制氯气，制备尾气中的氯气所消耗的二氧化锰的质量为
10、_。20.有氯化钠和碘化钠的混合物共26.7 g，溶于水，通入足量氯气后，蒸干、灼烧，固体质量变为 17.55 g。(1)原混合物中碘化钠的质量是_。(2)原混合物中氯化钠的质量分数是_。四、填空题(共3小题) 21.元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律。下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089 nm)：(1)用元素代号标出它们在周期表中的对应位置(以下为周期表的一部分)(2)B元素处于周期表中第_周期第_族。(3)B的最高价氧化物对应水化物与C的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式_。(4)上述五种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最
11、强的是_(填化学式)。(5)C，E形成的化合物为_(填化学式)。22.元素A原子获得2个电子或元素B原子失去1个电子后形成的离子都与OH具有相同的电子数，则：(1)A是_，B是_。(2)离子半径大小：A2_(填“”“”或“”)B。(3)在两种元素形成的化合物中，标出它们的化合价_，并写出与水反应生成O2的化学方程式：_。23.(1)A元素的阴离子、B元素的阴离子和C元素的阳离子具有相同的电子层结构。已知A的原子序数大于B的原子序数。则A、B、C三种元素的原子序数由大到小的顺序是_，A、B、C三种元素的离子半径由大到小的顺序是_。(2)Y为短周期元素，若其最高价氧化物对应水化物的化学式为HYO3
12、，则此时Y元素的化合价为_，Y原子的最外层电子数为_，其气态氢化物的化学式为_。答案解析1.【答案】B【解析】碱金属(锂、钠、钾、铷、铯)元素位于同一主族，从上到下，其核电荷数依次增大，核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大。2.【答案】D【解析】氟、氯、溴、碘原子半径依次减小，得电子能力依次减弱，与氢气反应的能力越来越弱，碘单质需要持续加热才能发生反应。3.【答案】C【解析】元素周期表有7个横行7个周期，其中一、二、三周期为短周期，四、五、六周期为长周期；元素周期表有18列16个族，其中有7个主族、7个副族、一个零族和一个族。第A族中的氢元素为非金属元素。4.【答案】B【解析】原子序数核电荷
13、数原子核外电子数，aA2、bB、cC2、dD的电子层结构相同，即核外电子数相同，根据离子电荷的多少及正负，推知电子层数：AB>CD，原子序数：a>b>d>c，原子最外层电子数：B<A<C<D。当电子层数相同时，核电荷数越多，原子半径越小，结合电子层数AB>CD，所以原子半径：B>A>C>D。当电子层结构相同时，核电荷数越多，离子半径越小，推知离子半径：C2>D>B>A2。只有B正确。5.【答案】D【解析】根据钾与水反应的实验现象：钾浮在水面上游动，说明具有性质，金属钾熔成小球说明具有性质(熔点小于100 )，由
14、于溶液呈红色(加酚酞)说明具有性质。6.【答案】A【解析】化学键是物质内成键原子或离子间较强的相互作用，而分子间作用力是一种比化学键弱得多的作用力，破坏它所需能量较少。物质的分子间作用力越大，其熔点、沸点越高。稀有气体是单原子分子，原子间不存在化学键，只存在着微弱的分子间作用力。7.【答案】A【解析】由图可知：短周期A、C处于第二周期，B处于第三周期，设B原子序数是x，则A的原子序数是x9、C原子序数是x7，由题意可知：x9xx72x，解得x16，A为氮元素(硝酸具有强氧化性、不稳定性易分解)，B为硫元素(二氧化硫、三氧化硫、硫化氢的水溶液都呈酸性)，C为氟元素(非金属性最强)。8.【答案】B
15、【解析】氯化铵(盐)和氯化钠(盐)属于离子化合物；硝酸(酸)属于共价化合物，金刚石属于单质。9.【答案】C【解析】根据元素周期律可知，若A、B在同一周期，而原子半径BA，所以原子序数ab，C正确；若在同一主族中，当原子半径BA时，原子序数ba，所以两种情况都有可能，A、B、D错误。10.【答案】D【解析】Y是带1个单位负电荷的阴离子，选项D项(为Cl)正确。11.【答案】B【解析】离子键是阴、阳离子间的静电引力与静电斥力，达到平衡时的一种静电作用；离子化合物是阴、阳离子通过离子键而形成的化合物；它们都是电解质，固态时不能导电，其水溶液或熔融状态下能导电；非金属元素原子间可能形成离子键，如氯化铵
16、中的铵根离子与氯离子形成离子键。12.【答案】B【解析】同周期元素的最外层电子数越多，其原子半径越小(稀有气体元素除外)。13.【答案】D【解析】钠和钾都是硬度小、熔点低的银白色金属；钾暴露在空气中，既可以被空气中的氧气氧化，还能与空气中的水蒸汽反应生成氢氧化钾；钾的活泼性比钠强，钾与水、酸或氯气等反应时都比钠剧烈。14.【答案】A【解析】同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是HZO4>H2YO4>H3XO4，知X、Y、Z的原子序数为X<Y<Z。同周期元素从左到右单质的氧化性逐渐增强，阴离子的还原性逐渐减弱，原子半径逐渐减小，气态氢化物的稳
17、定性逐渐增强，可知正确选项为A。15.【答案】B【解析】由题意可知a为碳，b为氧，c为镁，d为硫。C、O可以形成气态化合物CO、CO2等，A项正确；Mg、S同周期，原子半径：MgS，B项错误；MgO为化合物，C项正确；C、S的最高价氧化物对应的水化物分别为H2CO3、H2SO4，均呈酸性，D项正确。16.【答案】(1)2KCl22KClKO2点燃,KO22K2H2O=2KOHH2(2)化合态(3)观察法、分类法、比较法、实验法(4)预测钾的物理性质和化学性质、利用实验来验证预测、作出正确分析和判断【解析】钠与钾都是活泼金属，它们都能与氯气化合生成金属氯化物；都能与水剧烈反应生成强碱和氢气；在空
18、气中都极易被氧化生成氧化物(氧化钠与氧化钾)；燃烧时钠生成过氧化钠(Na2O2)，钾生成超氧化钾(KO2)；它们在自然界中都以化合态的形式存在。研究钾的性质时用到方法有：观察法、分类法、比较法、实验法。首先观察钾的外观性质，并查阅有关资料后，知道钾与钠属于同一类物质(用了分类的观点)，得知它们在结构和性质上有许多相似之处。预测后，用实验法来验证自己的想法，在实验中用观察法来推测产物，再通过比较、分析、综合得出结论。研究金属钾性质的程序是：预测钾的物理性质和化学性质、利用实验来验证预测、作出正确分析和判断。17.【答案】(1)溶液变浑浊CO2SiOH2O=H2SiO3CO非金属性：CSi稀硝酸有
19、一定的挥发性，影响C和Si非金属性强弱的判断(2)Cl22Br=Br22Cl试纸变蓝氧化性：Cl2Br2I2无法判断Br2和I2的氧化性【解析】(1)验证元素的非金属性与其对应最高价含氧酸之间的关系，可根据强酸制弱酸的反应原理，用稀硝酸与大理石反应生成二氧化碳，再将二氧化碳通入硅酸钠溶液中，生成硅酸沉淀。由此可说明硝酸、碳酸及硅酸酸性的强弱，但硝酸有挥发性，影响了最后结果的判断。(2)氯气能与溴化钠溶液发生置换反应，生成单质溴和氯化钠；氯气能与碘化钾溶液发生置换反应，生成单质碘，碘遇淀粉变蓝色；但无法判断Br2和I2的氧化性。18.【答案】(1)分液漏斗防倒吸(2)2MnO10Cl16H=2M
20、n25Cl28H2OCl2S2=S2Cl(3)、CO2H2OSiO=H2SiO3COHNO3有挥发性，也会和硅酸钠反应生成硅酸【解析】(2)设计实验验证非金属性：ClS，利用氯气与Na2S的氧化还原反应可验证，则装置A、B、C中所装药品应分别为浓盐酸、KMnO4、Na2S溶液，烧瓶中发生反应的离子方程式为2MnO10Cl16H=2Mn25Cl28H2O；装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，装置C中发生反应的离子方程式为Cl2S2=S2Cl。(3)探究元素非金属性强弱，由图可知应是利用最高价含氧酸的酸性强弱比较，所以A中试剂为稀硝酸，B中为碳酸钙，C中为Na2SiO3溶液；所以试剂A、C分别为
21、、。试管中为Na2SiO3溶液，向其中通入CO2生成硅酸白色沉淀，发生反应的离子方程式为CO2H2OSiO=H2SiO3CO；通入试管中的CO2气体中混有挥发出的硝酸，硝酸也能与硅酸钠溶液反应生成硅酸，无法确定CO2是否与硅酸钠溶液反应，即不能说明N、C、Si的非金属性强弱。19.【答案】(1)0.16 mol(2)0.03 mol0.05 mol(3)6.96 g【解析】(1)反应前氢氧化钠的物质的量0.1 L×1.7 mol·L1 0.17 mol，反应后氢氧化钠的物质的量0.1 L×0.1 mol·L1 0.01 mol，反应消耗氢氧化钠的物质的量
22、0.17 mol0.01 mol0.16 mol。(2)由8Cl216NaOH=5NaClONaClO310NaCl8H2O可知，反应消耗氯气的物质的量0.16 mol÷16×80.08 mol，被氧化氯气的物质的量0.08 mol÷8×6÷20.03 mol，被还原氯气的物质的量0.08 mol0.03 mol 0.05 mol。(3)由(2)可知，尾气中的氯气为0.08 mol ，由MnO24HCl(浓)MnCl2 Cl22H2O可知，反应消耗二氧化锰的质量0.08 mol×87 g·mol16.96 g。20.【答案】
23、(1)15 g(2)43.8%【解析】氯气与碘化钠反应生成氯化钠和单质碘，由于单质碘受热易升华，所以反应后的溶液蒸干、灼烧，最后得到的固体为氯化钠。由2NaICl2=2NaClI2可知，1 mol碘化钠参加反应时固体质量减少91.5 g，固体实际减少的质量26.7 g17.55 g9.15 g原混合物中碘化钠的质量9.15 g÷91.5 g·mol1×150 g·mol115 g，原混合物中氯化钠的质量26.7 g15 g11.7 g氯化钠的质量分数×100%43.8%21.【答案】(1)(2)3A(3)Al(OH)33H=Al33H2O(4)
24、HClO4(5)SO2、SO3【解析】(1)由主要化合价和原子半径知A为Mg，B为Al，C为S，D为Cl，E为O。(2)B处于周期表中第3周期第A族。(3)B，C的最高价氧化物对应的水化物分别为Al(OH)3和H2SO4。(4)最高价氧化物对应的水化物分别为Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SO4、HClO4，其中HClO4酸性最强。(5)S与O形成的化合物有SO2和SO3。22.【答案】(1)氧(或O)钠(或Na)(2)(3)2Na2O22H2O=4NaOHO2【解析】OH电子数为10，故A原子核外电子数为8，B原子核外电子数为11，即A为O，B为Na；O2与Na具有相同电子层结构，则r(O2)r(Na)。Na与O形成Na2O和Na2O2两种化合物，其中化合价为。只有Na2O2与水反应生成O2，化学方程式为2Na2O22H2O=4NaOHO2。23.【答案】(1)CABBAC(2)5价5YH3【解析】(1)由题干条件可知，A、B、C的原子序数由大到小的顺序为CAB，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径由大到小的顺序为BAC。(2)Y元素的化合价为5价，则Y原子的最外层电子数为5，其气态氢化物的化学式为YH3。