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1、第四章 物质结构 元素周期律 单元测试题一、选择题1高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效绿色水处理剂，工业上可由KClO在碱性条件下氧化Fe(OH)3制得，下列说法正确的是A半径大小：r (Cl-)r(K+)BO和Cl的电负性大小： Cl OC第一电离能大小： I1(O) I1(K)D碱性强弱： KOH Fe(OH)32下列有关化学用语表示正确的是ACO2的电子式：B氢氧根离子的电子式：C氯原子的结构示意图：D中子数为146，质子数为92的铀(U)原子U3X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有相同的核外电子结构，下列叙述正确的是A原子序数：XYB原子半径：XYD原子最外层电子数：XY4判断O的非金属
2、性比N强，不可依据的事实是A氨气在氧气中燃烧生成氮气和水B中N为+4价，O为2C相对分子质量：D热稳定性：5一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且总和为24。下列有关叙述正确的是AW、X、Z可形成一种既含有离子键又含有共价键的三元化合物BY的氧化物对应的水化物一定为强酸C简单离子半径：YZD所有原子均为8电子稳定结构，且电负性：XC6前18号主族元素ABCD、E原子序数依次增大，其中A元素与其他元素都不在同一周期，A元素和B元素形成一种碱性气体，A元素和C元素原子序数之和等于D元素原子序数，E元素最外层电子数是D元素最外层
3、电子数的2倍，且E元素最高价氧化物对应水化物为一种强酸。下列说法正确的是AA和B元素组成的化合物，A和B之间形成5个共价键，属于共价化合物BE元素同一主族下一周期的元素可用于半导体材料及芯片的开发与研究CE元素对应简单氢化物的沸点小于B元素对应简单氢化物的沸点，因此非金属性：EDE7如图1表示某种含氮有机化合物的结构简式，能识别某些离子或分子而形成超分子。该分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)。分子内存在空腔，能嵌入某种离子或分子而形成4个氢键并予以识别。下列分子或离子中，能被该含氮有机化合物识别的是ACF4BNHCCH4DH2O8“长征五号”遥五运载火箭和嫦娥五号探测器在中国
4、文昌航天发射场发射成功。运载火箭“长征五号”主发动机中用到液氧()，嫦娥五号探测器继续进行月球探测。月壤富含3He(氦-3)、20Ne(氖-20)、21Ne(氖-21)、22Ne(氖-22)等核素的稀有气体及硅、铝、钾、钡、锂、铷、锆、铪稀土元素等。铷与钾、钠都处于第A族元素，关于物元素性质推测正确的是A投入水中不会发生剧烈反应B铷是一种强氧化剂，铷离子很稳定C铷的金属性比钾弱D铷在空气中能燃烧，生成复杂的氧化物9“长征五号”遥五运载火箭和嫦娥五号探测器在中国文昌航天发射场发射成功。运载火箭“长征五号”主发动机中用到液氧()，嫦娥五号探测器继续进行月球探测。月壤富含3He(氦-3)、20Ne(
5、氖-20)、21Ne(氖-21)、22Ne(氖-22)等核素的稀有气体及硅、铝、钾、钡、锂、铷、锆、铪稀土元素等。关于O和S元素的说法，不正确的是A氧和硫的常见氧化物有两种B氧和硫的电子层数相同C氧的非金属性大于硫的非金属性D硫最高化合价是+610最近，科学家发现对(一种亲水有机盐)进行掺杂和改进，能显著提高锂离子电池传输电荷的能力。的结构如图所示，其中A、B、C、D为同一短周期元素，C与E位于同一主族。下列叙述正确的是A简单气态氢化物的稳定性：DCEBC是空气中含量最高的元素C该化合物中只有A、C、D元素原子的最外层满足8电子稳定结构D与E的简单阴离子在溶液中能大量共存11X、Y、Z、M、N
6、都是短周期主族元素，且原子序数依次递增。X原子的最外层电子数是电子层数的2倍，Y与M同主族，且M的原子序数是Y的2倍，Z是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的A简单离子的半径：YZB简单气态氢化物的热稳定性：YMC最高价氧化物对应水化物的酸性：MNDX与Y可以形成原子个数比为1：1和1：2的两种化合物12下列关于粒子半径大小关系的判断不正确的是r(Li+)r(Na+)r(K+)r(Rb+)r(Cs+)r(F)r(Cl)r(Br)r(I)r(K+)r(Ca2+)r(Cl-)r(S2-)r(H+)r(H-)丁C原子半径大小：甲_。_(4)写出 A、B 最高价氧化物对应水化物的分子式：_、_，并
7、比较其酸性强弱：_(5)写出下列化合物的电子式：CB_；A 的氢化物_。试卷第7页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1A【详解】A电子层数相同的离子半径，阴离子大于阳离子，A项正确。B电负性越大，吸引电子的能力越强，在共价化合物中一般显负价，O元素在ClO-中是-2价，因此电负性：OCl，B项错误。C同周期从左到右，第一电离能总体呈增大趋势；同主族从上到下，第一电离能减小。因此I1(O) I1(Li) I1(Na) I1(K)，C项错误。DKOH是强碱，Fe(OH)3是弱碱，因此碱性KOH Fe(OH)3，D项错误。答案选A。【点睛】比较同周期元素的第一电离
8、能时，要注意洪特规则的特例。2B【详解】ACO2是共价化合物，碳原子有4个电子分别和氧原子形成两对共用电子对，电子式为，A错误；B氢氧根离子的电子式为，B正确；C氯原子最外层有7个电子，因此其结构示意图为：，C错误；D质量数=146+92=238，即中子数为146，质子数为92的铀(U)应写为U，D错误；故选B。3D【分析】X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有相同的核外电子结构，X元素在Y元素的下一周期，据此分析；【详解】A根据上述分析，X元素在Y元素的下一周期，X原子序数比Y的原子序数大，故A错误；B电子层数越大，一般原子半径越大，X比Y多一个电子层，因此X的原子半径比Y原子半径大，故B错误；
9、C电子层数相同，微粒半径随着原子序数增大而减小，两种微粒的核外电子结构相同，即电子层数相同，因此Y离子的半径大于X，故C错误；DY元素离子是阴离子，X元素离子是阳离子，因此原子最外层电子数Y的大于X，故D正确；答案为D。4C【详解】A氧气作氧化剂，氮气作氧化产物，氧化剂氧化性大于氧化产物，所以非金属性ON，A正确；B二氧化氮中氧元素非金属性强显-2价，氮元素显+4价，B正确；C虽氧气相对分子质量32，氮气相对分子质量28，但相对分子质量和元素非金属性无关，C错误；D元素非金属性越强，其气态氢化物稳定性越强，D正确； 故选C。5A【分析】一种由短周期主族元素W、X、Y、Z组成的化合物，其结构如图
10、所示，W、X、Y、Z的原子序数依次增大且总和为24，结构中Z原子形成+1价阳离子，则Z为Na；Y形成3个共价键，其原子序数小于Na，则Y为N；W形成1个共价键，其原子序数小于N，则W为H；可知X的原子序数为24-1-7-11=5，故X为B。【详解】由上述分析可知，W为H、X为B、Y为N、Z为Na；A化合物NaH2B为既有离子键又有共价键的三元化合物，故A正确；BHNO3为强酸，但HNO2为弱酸，故B错误；CN3-和Na+的核外电子数相同，核电荷数越大半径越小，故原子半径r(Na+)r(N3-)，故C错误；DBCl3的中B不满足8电子稳定结构，故D错误；故选：A。6B【分析】前18号主族元素A、
11、B、C、D、E原子序数依次增大，A元素和B元素形成一种碱性气体，则该气体是氨气A是H、B是N。E元素最外层电子数是D元素最外层电子数的2倍，E元素最高价氧化物对应水化物为一种强酸E是S、D是Al。A元素和C元素原子序数之和等于D元素原子序数C是Mg。【详解】AA和B元素组成的化合物，即，由铵根离子和构成，属于离子化合物，A错误;BE元素同一主族下一周期的元素为硒元素，位于金属元素和非金属元素分界线附近，可用于半导体材料及芯片的开发与研究，B正确;CB元素对应简单氢化物为氨气，E元素对应简单氢化物为硫化氢，氨分子间有氢键，沸点较高，元素非金属性的强弱与简单氢化物的沸点的高低无关，C错误;D具有相
12、同电子层结构的简单离子，核电荷数越大，离子半径越小，具有不同电子层数的简单离子，一般电子层数越多，离子半径越大，简单离子半径大小ECD，D错误。故选B。7B【详解】F、O、N电负性很大，与H元素形成的微粒之间可以形成氢键，正四面体顶点N原子与嵌入空腔的微粒形成4个氢键，该微粒应含有4个H原子，选项中只有NH符合。故选B。8D【详解】A金属性Rb Na，则Rb与水反应比Na更剧烈，会发生爆炸式反应，故A错误；B金属元素单质的还原性越强，其简单阳离子氧化性越弱，Rb的还原性大于Na，铷是一种强还原剂，则简单铷离子氧化性很弱，所以其简单离子很稳定，不易被还原，故B错误；C同主族，从上到下，金属性增强
13、，金属性RbK，故C错误； D铷的金属性大于钠，钠与氧气反应可生成氧化钠或过氧化钠，所以Rb与O2反应更加剧烈，可生成过氧化物或超氧化物等复杂的氧化物，故D正确； 故选D。9B【详解】A氧和硫的常见氧化物有SO2、SO3两种，正确；B氧的电子层数为2，硫的电子层数为3，电子层数不同，错误；C同主族元素随核电荷数的增加非金属性越弱，故氧的非金属性大于硫的非金属性，正确；D硫原子的最外层电子为6，故最高化合价是+6，正确；故选B。10A【详解】AD、C、E的简单气态氢化物分别为、，F和O同周期，非金属性FO，则相应的气态氢化物稳定性为；O和S同主族，非金属性OS，则相应的气态氢化物稳定性为，故D、
14、C、E的简单气态氢化物的稳定性为，A正确B空气中含量最高的元素为N，而C为O元素，B才是N元素，B错误；C8电子稳定结构即每个原子最外层都有8个电子，A为C，成键数为4，最外层电子数为4，和为8，满足8电子稳定结构；C为O，成键数为2，最外层电子数为6，和为8，满足8电子稳定结构；D为F，成键数为1，最外层电子数为7，和为8，满足8电子稳定结构；B为N，成键数为2，带一个单位负电荷，最外层电子数为5，和为8，满足8电子稳定结构；E为S，成键数为6，最外层电子数为6，和不为8，不满足8电子稳定结构；故该化合物中只有A、B、C、D元素原子的最外层满足8电子稳定结构，C错误；D与在溶液中相互促进水解
15、，趋于完全，离子方程式为不能共存，D错误；11D【分析】X、Y、Z、W为短周期主族元素，且原子序数依次增大，X的最外层电子数是其电子层数的2倍，结合原子序数可知X有2个电子层最外层电子数为4，X为C；Y与M同主族，且M的原子序数是Y的2倍，则Y为O，M为S；Z是短周期中金属性最强的元素，Z为Na，N的原子序数比S大，则N是Cl，以此来解答。【详解】由上述分析可知，X为C、Y为O、Z为Na、M为S、N为Cl，AO2-与Na+的电子层数相同，核电荷数越大，离子半径越小，则YZ，故A错误；BO和S位于同一主族，从上到下非金属性减弱，则非金属性：OS，简单气态氢化物的热稳定性：YM，故B错误；C非金属
16、性：ClS，则最高价氧化物对应水化物的酸性：NM，故C错误；DX与Y可以形成原子个数比为1：1和1：2的两种化合物，CO、CO2，故D正确；故选D。12C【详解】同主族元素的原子或离子半径随着电子层数增多，半径依次增大，正确；具有相同的电子层结构的阴、阳离子半径随着原子序数的增大而逐渐减小，r(Ca2)r(K) r(Cl-)r(S2-)，错误；对于同一元素，阳离子半径小于原子半径，阴离子半径大于原子半径 ，错误。13C【详解】A根据当这类超原子具有40个价电子时最稳定(价电子指最外层电子)，则Al13与卤素原子(A族)性质相似，能形成稳定的，故A正确；B根据题意Al14易失去2个电子，形成稳定
17、离子，则Al14与HI反应的化学方程式为：Al142HI=Al14I2H2，故B正确；C根据题意Al14易失去2个电子，形成稳定离子，则Al14超原子与烧碱溶液不一定生成NaAlO2和氢气，可能生成Na2Al14O2和氢气，故C错误；DAl14超原子共有42个价电子，根据当这类超原子具有40个价电子时最稳定(价电子指最外层电子)，容易失去2个电子形成稳定的Al，故D正确。综上所述，答案为C。14AC【分析】根据短周期元素甲、乙、丙、丁、戊的原子序数依次增大和它们的氢化物的化合价，可推知甲、乙、丙、丁、戊依次为碳、钠、硅、硫、氯，据此分析。【详解】A乙是钠，它的常见氧化物有氧化钠和过氧化钠两种，
18、故A正确；B丙是硅，丁是硫，硅和硫同周期，硫的非金属性强于硅的，非金属性越强其气态氢化物越稳定，所以气态氢化物稳定性：丙丁，故B错误；C甲是碳，丙是硅，碳和硅同主族，从上到下原子半径逐渐增大，所以原子半径大小：甲CN(2)(3)(4)防止FeCl2溶液被氧化(5)白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色(6)Fe7O9【分析】B为黄绿色气体，说明B为Cl2，A为固体，结合转化关系可知，B与A反应生成D，D与F反应得到血红色溶液，固体A为Fe，D为FeCl3，F为KSCN，由D与G之间的相互转化，可知G为FeCl2，Fe与无色气体C反应得到E，E与X反应得到D、G、H，且X常温下是无色气体，其
19、水溶液是一种强酸，E为黑色固体，H在常温下为液体，可推知C为O2，E为Fe3O4，X为HCl，H为H2O，以此来解答。【详解】（1）由分析可知，B的化学式为Cl2，F为KSCN，则F中的非金属元素即S、C、N，根据同一周期从左往右主族元素的半径依次减小，同一主族从上往下主族元素的半径依次增大，故原子半径由大到小的顺序是SCN，故答案为：Cl2；SCN；（2）由题干转化关系可知，反应即Fe和水蒸气在高温条件下反应生成Fe3O4和H2，故该反应的化学方程式是，故答案为：；（3）由分析结合转化关系图可知，反应为：2Fe+3Cl22FeCl3、为3Fe+2O2Fe3O4、Fe3O4+8HCl=2FeC
20、l3+FeCl2+4H2O、Fe+2FeCl3=3FeCl2、2FeCl2+Cl2=2FeCl3、FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl、，则在反应中，不属于氧化还原反应的是，故答案为：；（4）由分析可知，G为FeCl2，Fe2+具有还原性，已被氧化为Fe3+，保存G溶液时要加入固体A即Fe，可以防止FeCl2被氧化而变质，故答案为：防止FeCl2被氧化而变质；（5）由分析可知，G为FeCl2，向G溶液中加入氢氧化钠溶液发生的反应有：FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaCl，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故可观察到的现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，
21、最后变成红褐色，故答案为：白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；（6）铁的氧化物与硫酸反应生成硫酸盐和水，由守恒可知，n（H2O）=n（H2SO4）=n（氧化物中O），硫酸的物质的量为4mol/L0.045L=0.18mol，可知氧化物中含O为0.18mol；Fe2+能恰好被标准状况下672mL氯气氧化，由得失电子守恒可知n（Fe2+）=0.06mol，铁的氧化物中正负化合价的代数和为0，设n（Fe3+）=x,则3x+0.062=0.182，解得x=0.08mol，铁原子和氧原子的个数之比为（0.06mol+0.08mol）0.18mol=79，则该铁的氧化物为Fe7O9，故答案为：Fe
22、7O9。21(1)C(2)Al(OH)3+3HClO4 = Al(ClO4)3+3H2O(3)(4) IF IF IF5+3H2O=HIO3+5HF【分析】R单质在暗处与氢气发生剧烈化合并发生爆炸，推出R为F，根据元素周期表，T为Cl，X为S，Z为Ar，Q为Br，据此分析；【详解】（1）A非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，Cl、Br属于同主族，从上到下，Cl的非金属性强于Br，即HClO4的酸性强于HBrO4，故A说法正确；B对原子来说，质子数=原子序数=核外电子数，F的原子序数为9，Br的原子序数为35，两者电子数相差26，故B说法正确；C非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越
23、强，F、Cl、Br从上到下非金属性减弱，气态氢化物稳定性：HFHClHBr，故C说法错误；DZ元素Ar，为稀有气体，化学性质最稳定，故D说法正确；答案为C；（2）T的最高价氧化物对应水化物是HClO4，HClO4属于强酸，与氢氧化铝发生Al(OH)3+3HClO4 = Al(ClO4)3+3H2O；故答案为Al(OH)3+3HClO4 = Al(ClO4)3+3H2O；（3）Q为Br，原子序数为35，原子结构示意图为；故答案为；（4）原子序数比Q大18的元素Y为I，则IR5的化学式为IF5，液态IF5具有一定的导电性，说明该化合物为离子化合物，根据水的电离方程式，推出IF5的电离方程式2IF5
24、IF+ IF，生成+1价阳离子为IF，生成-1价阴离子为IF，IF5和水反应生成两种酸，I显+5价，F显-1价，因此化学方程式为IF5+3H2O=HIO3+5HF；故答案为IF；IF；IF5+3H2O=HIO3+5HF。22(1)(2) Cl NaOH Al(OH)3(3)HClO4【分析】由个元素在周期律的相对位置可知，为C元素、为N元素、为O元素、为F元素、为Na元素、为Mg元素、为Al元素、为S元素、为Cl元素、为Ar元素。【详解】（1）氯气是非金属单质，电子式为，故答案为：；（2）同周期元素，从左到右原子半径依次减小、元素的金属性依次减弱、高价氧化物对应水化物中碱性依次减弱，所以第三周
25、期元素除稀有气体外原子半径最小的是氯原子、最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是氢氧化钠，具有两性的氢氧化铝，故答案为：Cl；NaOH；Al(OH)3；（3）同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物酸性依次增强，所以第三周期元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是高氯酸，故答案为：HClO4。23(1) (2)(3)(4) (5) 【分析】A 原子的 L 层电子数与 K、M 层电子数之和相等，可以推出是硫元素；D 原子的 K、L 层电子数之和等于电子总数的一半，可以推出是钙元素；A、B、C、D 四种元素的核电荷数依次增大，可推知B、C分别是：氯元素和钾元素。【详解】（1）由分析可知A、B、C、D元素符号为： 、 、 、 ；同周期原子半径自左向右依次减小，同主族原子半径随着原子序数的增加半径也增大，所以；四种原子形成的离子结构相同，质子数越大半径越小，所以；（2）钾和钙的最高价氧化物对应水化物的显碱性，金属性越强其最高价氧化物对应水化物碱性越强，钾的金属性比钙强，；（3）非金属性越强，对应的气态氢化物的稳定性越强，氯的非金属性大于硫，所以气态氢化物的稳定性：；（4）A、B 最高价氧化物对应水化物的分子式：、，非金属性越强其最高价氧化物对应水化物酸性越强，；（5）氯化钾中是离子键 ， 硫化氢中存在共价键。答案第19页，共11页