北京豐臺(tái)區(qū)第二中學(xué)高中化學(xué)必修一第四章《物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律》經(jīng)典習(xí)題(含解析)

一、選擇題1．X、Y、Z、M、W為原子序數(shù)依次增大的5種短周期元素。X的質(zhì)子總數(shù)與電子層數(shù)相同，Y是農(nóng)作物生長(zhǎng)必需的三大營(yíng)養(yǎng)元素之一，W的單質(zhì)可用于自來(lái)水消毒，Z與M同主族且二者可形成常見氣體甲，X、Y、Z三種元素可形成化合物乙。下列說(shuō)法不正確的是A．氣體甲可以與Z的某種氫化物反應(yīng)生成強(qiáng)酸B．化合物乙中可能含有離子鍵C．Y簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)大于Z簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)D．X分別與Y、Z、M形成的簡(jiǎn)單化合物中，X與Z形成的化合物穩(wěn)定性最高2．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示，其中W原子的質(zhì)子數(shù)是其最外層電子數(shù)的三倍。下說(shuō)法不正確的是A．原子半徑：Z>W>X>YB．最簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性：X>Y>W>ZC．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：X>W>ZD．化合物XY與ZY2中均含有共價(jià)鍵3．短周期元素A和B，其中A元素的原子最外層電子數(shù)是a，次外層電子數(shù)是b；B元素的原子M層電子數(shù)是(a-b)，L層電子數(shù)是(a+b)，則A、B兩種元素形成的化合物的化學(xué)式可能表示為A．B3A2 B．AB2 C．A3B2 D．BA24．X、Y、Z、W四種短周期主族元素在周期表中的相對(duì)位置如圖，下列說(shuō)法不正確的是（）XYZWA．Y的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性一定比W的強(qiáng)B．W的原子序數(shù)可能是Y的原子序數(shù)的3倍C．Y原子形成的簡(jiǎn)單離子半徑比X原子形成的簡(jiǎn)單離子半徑小D．若Z元素最高價(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)酸，則W元素的單質(zhì)具有強(qiáng)氧化性5．科學(xué)家將含有石墨烯和碳納米管兩種納米材料的水溶液在低溫環(huán)境下凍干得到“全碳?xì)饽z”，該固態(tài)材料的密度僅是0.16mg·cm-3，是迄今為止世界上最輕的材料。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．“全碳?xì)饽z”可用作處理海上原油泄漏的吸油材料B．“全碳?xì)饽z”與石墨互為同位素C．“全碳?xì)饽z”中含有碳碳雙鍵，屬于烯烴D．“全碳?xì)饽z”的性質(zhì)穩(wěn)定，能在熱的濃硫酸中穩(wěn)定存在6．下列說(shuō)法不正確的是（）A．IBr與AgNO3溶液反應(yīng)會(huì)生成AgBr沉淀B．第ⅥA族元素的氫化物中，穩(wěn)定性最好的其沸點(diǎn)也最高C．HF、HCl、HBr、HI的還原性依次增強(qiáng)，熱穩(wěn)定性依次減弱D．鈁在空氣中燃燒時(shí)，只生成化學(xué)式為Fr2O的氧化物7．短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大，其中A、D同主族，B、C、E分處三個(gè)連續(xù)的主族，且最外層電子數(shù)依次增加。C是地殼中含量最多的元素，C和D可形成兩種化合物(陽(yáng)離子與陰離子個(gè)數(shù)比均為2：1)，A和D也可以形成離子化合物。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．原子半徑：D>E>B>CB．A與其他四種元素形成的二元化合物中其化合價(jià)均為+1C．最高價(jià)含氧酸的酸性：E>BD．化合物DCA、DEC的水溶液均顯堿性8．制取肼的反應(yīng)為2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O，下列相關(guān)微粒的化學(xué)用語(yǔ)錯(cuò)誤的是A．中子數(shù)為12的鈉原子：Na B．N2H4的結(jié)構(gòu)式：C．Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖： D．NaClO的電子式：9．隨原子序數(shù)的遞增，八種短周期元素(用字母x等表示)原子半徑的相對(duì)大小、最高正價(jià)或最低負(fù)價(jià)的變化如圖所示。下列關(guān)于說(shuō)法中不正確的是A．f在元素周期表的位置是第3周期ⅢA族。B．d、e常見離子的半徑大?。簉(O2-)>r(Na+)C．g、h的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱是：HClO4>H2SO4D．x2d2的結(jié)構(gòu)式：10．短周期主族元素X、Y、Z、W、Q原子序數(shù)依次增大，X、Z同主族且與Y處于不同周期，Y、W同主族且W的原子序數(shù)是Y的兩倍，以下說(shuō)法正確的是A．原子半徑：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)B．Y的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性比W的強(qiáng)C．W元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性比Q的強(qiáng)D．Y、Z、W的第一電離能順序?yàn)椋篫>W>Y二、填空題11．(1)已知微粒間的相互作用有以下幾種：①離子鍵②極性共價(jià)鍵③非極性共價(jià)鍵④氫鍵⑤分子間作用力（范德華力）下面是某同學(xué)對(duì)一些變化過(guò)程破壞的微粒間的相互作用的判斷(填序號(hào))A．硫酸氫鈉溶于水__________；B．氫氧化鈉溶于水__________；C．冰熔化__________________。(2)用電子式表示MgBr2的形成過(guò)程：_________________________________________。(3)下列物質(zhì)各原子都達(dá)8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是_________(填序號(hào))A．CH4B．CS2C．PCl5D．PH3E．N2F．HCl(4)向含Cr2O72-的酸性廢水中加入FeSO4溶液，使Cr2O72-全部轉(zhuǎn)化為Cr3+。寫出該反應(yīng)的離子方程式：_____________________________________。12．I.和可作核反應(yīng)堆熱載體，H和D用作高溫堆減速劑。(1)以上敘述中涉及到的元素有_______種。(2)下列說(shuō)法正確的是_______。(填字母代號(hào))A．和互為同位素B．和是同素異形體C．和的物理性質(zhì)相同D．H和D是同素異形體II.下表是元素周期表的一部分，根據(jù)表中8種元素，用元素符號(hào)等化學(xué)用語(yǔ)填空。族周期IAⅡAⅢIAⅣAVAVIAⅦA02①②3③④⑤⑥⑦⑧(1)①~⑧元素中，金屬性最強(qiáng)的是_______(寫元素符號(hào))。(2)①~⑧元素中，畫出最穩(wěn)定的元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖_______。(3)①~⑧元素中，最高價(jià)氧化物水化物酸性最強(qiáng)的物質(zhì)是_______(寫化學(xué)式)。(4)②和③所形成的含非極性共價(jià)鍵的化合物的電子式_______。13．(1)比較結(jié)合OH-能力的強(qiáng)弱：___________Al3+(填“>”

“＜”或“=”)。用一個(gè)化學(xué)方程式來(lái)說(shuō)明乙酸的酸性強(qiáng)于碳酸___________。(2)已知化學(xué)式為NH5的物質(zhì)是離子化合物，其中氮元素的化合價(jià)為-3價(jià)，各原子均達(dá)到稀有氣體的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，

其電子式為___________。(3)SiO2的熔點(diǎn)比CO2的熔點(diǎn)高。原因是___________。14．下表是元素周期表的一部分，請(qǐng)參照元素①至⑧的位置回答下列問題。族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA01①2②③④3⑤⑥⑦(1)元素②的一種原子中，含有8個(gè)中子，則該原子的符號(hào)是_________。(2)元素⑥的原子結(jié)構(gòu)示意圖是_____________。(3)由元素③組成的__________（填化學(xué)式）和_________（填化學(xué)式）互為同素異形體。(4)僅由元素①、④組成的化合物甲，化合物甲的電子式為________，該化合物分子中含有______（填“極性”或“非極性”）共價(jià)鍵。(5)僅由元素⑤、⑦組成的化合物乙，請(qǐng)用電子式表示化合物乙的形成過(guò)程_____________，該化合物屬于___________（填“離子”或“共價(jià)”）化合物。15．下表為元素周期表中的一部分，列出10種元素在周期表中的位置。用化學(xué)符號(hào)回答下列各題。主族周期2⑥⑦3①③⑤⑧⑩4②④⑨(1)10種元素中，化學(xué)性質(zhì)最不活潑的是_____。(2)①③⑤三種元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中，堿性最強(qiáng)的是________。(3)②③④三種元素形成的離子中，離子半徑由大到小的順序是______。(4)元素⑦的氫化物的化學(xué)式為____；該氫化物常溫下和②單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____；(5)⑨的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為____；①和⑨兩元素形成化合物的電子式為____；該化合物灼燒時(shí)火焰顏色為___；該化合物的溶液與元素⑧的單質(zhì)反應(yīng)的離子方程式為____。(6)⑤的最高價(jià)氧化物屬于___氧化物(填“堿性”、“酸性”或“兩性”)，該氧化物與氫氧化鈉反應(yīng)的離子方程式為_____。16．(1)符號(hào)、、、、和表示的共有______種元素，_______種原子，中子數(shù)最多的粒子是___________。(2)電子表所用的某種鈕扣電池的電極材料為Zn和Ag2O，電解質(zhì)溶液為KOH，其電極反應(yīng)式為：Zn+2OH-－2e-=ZnO+H2O、Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-；電池的負(fù)極是______________(填電極材料)，正極發(fā)生的是_______________反應(yīng)(填反應(yīng)類型)，總反應(yīng)式為______________。17．（1）比較結(jié)合H+能力的相對(duì)強(qiáng)弱：H2O_____NH3（填“＞”、“＜”或“＝”）；用一個(gè)離子方程式說(shuō)明H3O+和NH4+給出H+能力的相對(duì)強(qiáng)弱_____。（2）NaCN是離子化合物，各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。寫出NaCN的電子式_____。（3）乙酸汽化時(shí)，測(cè)定氣體的相對(duì)分子質(zhì)量，有數(shù)據(jù)表明其摩爾質(zhì)量變?yōu)?20g·mol-1，從結(jié)構(gòu)上分析其可能的原因是______。18．填表微粒核外電子數(shù)中子數(shù)質(zhì)量數(shù)最外層電子數(shù)Cl________________________________________Al_________________________________________S2-_________________________________19．某研究小組為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中，試預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：________與鹽酸反應(yīng)最劇烈，________與鹽酸反應(yīng)的速度最慢，________與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體最多。(2)向Na2S溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁，可證明Cl的非金屬性比S強(qiáng)，反應(yīng)的離子方程式為_______________。(3)資料顯示：鈉、鎂、鋁都可以用于制備儲(chǔ)氫的金屬氫化物。①NaH是離子化合物，能與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成H2，該反應(yīng)的還原劑是________________。②NaAlH4是一種良好的儲(chǔ)氫材料。NaAlH4與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的化學(xué)方程式為____________________。20．完成下列化學(xué)用語(yǔ)：（1）畫出O2﹣結(jié)構(gòu)示意圖：_____，某種核素質(zhì)量數(shù)37，中子數(shù)20，其原子符號(hào)：_____（2）寫出實(shí)驗(yàn)室制氯氣的化學(xué)方程式：______________________（3）工廠里常用濃氨水來(lái)檢驗(yàn)氯氣管道是否泄漏，其原理為：8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2，請(qǐng)用雙線橋表示其電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目__________________________________三、解答題21．氫溴酸在醫(yī)藥和石化工業(yè)上有廣泛用途。下圖是模擬工業(yè)制備氫溴酸粗品并精制流程：依照上述流程回答以下問題：（1）混合①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。（2）操作Ⅱ和操作Ⅲ的名稱分別是_______、_______。操作Ⅲ一般適用于分離____________混合物。〔選填編號(hào)〕a、固體和液體b、固體和固體c、互不相溶的液體d、互溶的液體（3）混合②中加入Na2SO3的目的是_______。（4）純凈的氫溴酸應(yīng)為無(wú)色液體，但實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中制得的氫溴酸〔工業(yè)氫溴酸〕帶有淡淡的黃色。因此甲乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)加以探究：甲同學(xué)假設(shè)工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因?yàn)楹現(xiàn)e3＋，那么用于證明該假設(shè)所用的試劑的名稱為_______。乙同學(xué)假設(shè)工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因?yàn)開_______，其用于證明該假設(shè)所用的試劑的化學(xué)式_______。22．回答下列問題：Ⅰ．(1)基態(tài)氮原子最外層有___________種能量不同的電子。(2)氮和磷是同主族元素，下列能說(shuō)明二者非金屬性相對(duì)強(qiáng)弱的是___________(填編號(hào))。a．NH3比PH3穩(wěn)定性強(qiáng)b．Na3PO4溶液與HNO3反應(yīng)生成H3PO4c．硝酸顯強(qiáng)氧化性，磷酸不顯強(qiáng)氧化性d．氮?dú)獬厥菤怏w，磷單質(zhì)是固體II．鎂、鈣和鍶(Sr)都屬于堿土金屬，具有相似的化學(xué)性質(zhì)。(3)顆粒狀的單質(zhì)鍶與稀硫酸反應(yīng)，反應(yīng)現(xiàn)象不如鈉和水反應(yīng)劇烈，原因是___________。(4)鍶在一定條件下分別與N2、H2發(fā)生反應(yīng)，生成Y、Z兩種鍶的固態(tài)化合物，Y、Z與水反應(yīng)均可放出氣體。0.01molY溶于100mL鹽酸恰好完全反應(yīng)生成氯化物混合溶液，則鹽酸的物質(zhì)的量濃度為___________，Z的電子式為___________。III．Fe、Ni是兩種重要的過(guò)渡金屬元素(5)基態(tài)Ni原子中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為___________，同周期元素中基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與Ni相同的元素名稱為___________。(6)Fe3+與酚類物質(zhì)的顯色反應(yīng)常用于其離子檢驗(yàn)，已知Fe3+遇鄰苯二酚)和對(duì)苯二酚)均顯綠色。鄰苯二酚的熔沸點(diǎn)比對(duì)苯二酚___________(填“高”或“低”)，原因是___________。23．元素X位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為1。元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有5個(gè)電子。元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍。元素W基態(tài)原子核外電子共有16種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(1)X+的核外電子排布式為________；與X同一周期的副族元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與銅原子相同的元素有________(填元素符號(hào))。(2)X與Y所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。①在1個(gè)晶胞中，X離子的數(shù)目為________；②該化合物的化學(xué)式為________。(3)穩(wěn)定性：H2Z________H2W（填“＜”、“＞”或“＝”），其主要原因是________。24．鋁是重要的金屬材料，鋁土礦(主要成分是和少量的、雜質(zhì))是工業(yè)上制取鋁的原料。實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)上以鋁土礦為原料制銨明礬晶體[]的工藝流程如圖所示(溶液E、F均足量)：請(qǐng)回答下列問題：(1)固體a為_______，濾液c中的主要溶質(zhì)為_______溶液。(2)由固體d制取銨明礬溶液的化學(xué)方程式為____________________。(3)由銨明礬溶液制取銨明礬晶體的實(shí)驗(yàn)操作步驟為_____、______、過(guò)濾、洗滌、干燥。25．已知鋁土礦的主要成分是A12O3，含有雜質(zhì)SiO2(不溶于鹽酸和水)、Fe2O3、MgO。工業(yè)上從鋁土礦中提取鋁可采用如下工藝流程：請(qǐng)回答下列問題:(1)溶液A轉(zhuǎn)化為溶液D發(fā)生的離子方程式為___________；(2)加熱沉淀F分解出物質(zhì)M的化學(xué)方程式為___________；(3)由物質(zhì)M制取鋁的化學(xué)方程式__________；(4)沉淀B的成份是_________，沉淀C的顏色為____________。26．海水中溴含量約為65mg·L-1，從海水中提取溴的工藝流程如圖：(1)以上步驟Ⅰ中已獲得游離態(tài)的溴，步驟Ⅱ又將之轉(zhuǎn)變成化合態(tài)的溴，其目的是_____。(2)步驟Ⅱ通入熱空氣吹出Br2，利用了溴的______(填字母)。A．氧化性B．還原性C．揮發(fā)性D．腐蝕性(3)步驟Ⅱ中涉及的離子反應(yīng)如下，請(qǐng)?jiān)谙旅娣娇騼?nèi)填入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)計(jì)量數(shù)：________Br2+________=________+_Br-+_CO2↑(4)上述流程中吹出的溴蒸氣，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯氣氧化后蒸餾。寫出溴與二氧化硫水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：______。(5)實(shí)驗(yàn)室分離溴還可以用溶劑萃取法，下列可以用作溴的萃取劑的是______(填字母)。A．稀硫酸B．四氯化碳C．燒堿溶液D．水27．如圖所示，NaCl是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(zhì)。以下是鈉法(液氨法)制備NaN3的工藝流程：(1)工業(yè)可通過(guò)電解熔融NaCl制得金屬鈉，請(qǐng)寫出電解時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：____。(2)用