1、第四章物质结构元素周期律 学校:_姓名：_班级：_考号：_ 一、单选题（本大题共 16 小题，共 48.0 分）1.稀有金属铟由于其良好的性能常用于生产液晶显示器和平板屏幕，如图是铟元素的相关信息，下列有关说法错误的是()A.115In原子核内有66个中子 B.115In原子核外有49个电子 C.115In、113In互为同位素 D.115In、113In的化学性质有很大不同 2.下列各物质中，除氢原子外，每个原子最外层均达到8电子结构，则它们的结构式错误的是()A.氧分子：O=O B.S2Cl2:Cl S S Cl C.氢氰酸：H C N D.光气(COCl2):Cl C O Cl 3.用化
2、学用语表示NH3+HCl=NH4Cl中的相关微粒，其中正确的是()A.中子数为8的氮原子:78 N B.HCl的电子式：C.NH3的结构式：D.-的结构示意图:4.W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数的变化趋势如图所示。已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10;X是短周期中金属性最强的元素;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的非金属性在同周期元素中最强。下列说法正确的是()A.对应气态氢化物的稳定性：Y W B.对应简单离子的半径：W Z C.化合物XZW中既含离子键又含共价键 D.Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z的强 5.如图所示是部分短周期元素原子半径与原子
3、序数的关系，则下列说法正确的是()A.M在周期表中的位置为第三周期族 B.Y和N形成的化合物在熔融状态下能导电 C.X、N两种元素的气态氢化物的沸点相比，前者较低 D.Y元素和X元素可以形成Y2X2型化合物，阴、阳离子物质的量之比为1:1 6.鸟粪石化学式为Mg(NH4)PO4 6H2O是一种盛产于秘鲁的优质氮磷肥料;钴(Co)是质子数为27的元素，它的中子数为33的核素可用于癌症的放射性治疗。下列有关说法正确的是()钴不是主族元素 2760CoCl2不能长期稳定地存在 鸟粪石中金属阳离子的结构示意图 鸟粪石中2种阳离子的电子式分别为、A.B.C.D.7.短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相
4、对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是()WXYZA.氢化物沸点：W W C.化合物YZ3为离子化合物 D.简单离子的半径：Y Y B.反应 中只有离子键断裂 C.反应 为工业上制备漂白粉的反应原理 D.丁和戊中的化学键类型全部相同 9.元素周期表的形式多种多样，如图所示是扇形元素周期表的一部分(136号元素)，对比中学常见元素周期表，思考扇形元素周期表的填充规律。下列说法不正确的是()A.简单离子半径：B.简单氢化物的稳定性：C.最高价氧化物对应水化物的酸性：D.和 可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物 10.根据下列短周期元素性质的数据判断，下列说
5、法正确的是()ABCDEFGH原子半径/nm0.0741.1600.1520.1100.0990.1860.0750.143最高化合价或最低化合价2+2+1+5、3+7、1+1+5、3+3A.元素D、E形成的化合物是离子化合物 B.元素G位于第二周期第A族 C.元素A、H形成的化合物为两性氧化物 D.题述元素中，元素C的最高价氧化物对应的水化物的碱性最强 11.据报道，某些花岗岩会产生有毒气体氡(86222Rn)。下列关于氡气性质的推测合理的是()A.非常活泼，容易与氧气等非金属单质反应 B.比较活泼，能与钠等活泼金属单质反应 C.不活泼，很难与其他物质发生反应 D.含有范德华力、非极性键等作
6、用力 12.四种短周期元素在周期表中的位置关系如图所示，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是()A.简单离子半径的大小：M Y C.X与Z形成的化合物中含有共价键 D.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强 13.我国在砷化镓太阳能电池研究方面国际领先，砷(As)和镓(Ga)都是第四周期元素，分别位于第A族和第A族。下列说法不正确的是()A.原子半径：Ga As P B.热稳定性：NH3 PH3 AsH3 C.酸性：H3AsO4 H2SO4 H3PO4 D.Ga(OH)3可能是两性氢氧化物 14.下列说法不正确的是()N2H4分子中既含极性键又含非极性键 若R2和M+的电子层结构相同，则
7、原子序数：R M F2、Cl2、Br2、I2熔点随相对分子质量的增大而升高 NCl3、PCl3、CO2、CS2分子中各原子均达到8e稳定结构 固体熔化成液体的过程是物理变化，所以不会破坏化学键 HF分子很稳定是由于HF分子之间能形成氢键 由于非金属性：Cl Br I，所以酸性：HCl HBr HIA.B.C.D.15.短周期元素的离子aW2+、bX+、cY2、dZ都具有相同的电子层结构，下列推断错误的是()A.原子序数：W X Z YB.离子半径：W2+Y2C.还原性：H2Y HZD.碱性：XOH W(OH)216.短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大，R和X组成两种液态化合物M和G
8、(常温常压)，Y的焰色呈黄色，Z的简单阴离子、G分子都是18电子粒子，M是10电子分子。下列推断错误的是()A.简单的离子半径：Z X YB.X和Y组成的化合物只含离子键C.R和Y组成的化合物与M能反应D.Z的氧化物对应的水化物可能是弱酸二、填空题（本大题共 3 小题，共 3.0 分）17.X、Y、L、M为核电荷数依次增大的前20号主族元素。X2是最轻的气体，Y、L与M三种元素的质子数均为5的倍数。回答下列问题：(1)X与L组成的最简单化合物的电子式为。(2)X与M组成的物质为(填“共价”或“离子”)化合物，该物质可作为野外工作的应急燃料，其与水反应的化学方程式为。(3)Y在周期表中的位置是，
9、其含氧酸的化学式为。(4)L与M形成的化合物中L的化合价是。18.按要求回答下列问题：(1)某粒子有1个原子核，核中有17个质子、20个中子，核外有18个电子，该粒子的化学符号是。(2)写出下列物质的电子式：Mg(OH)2，N2，NH4I。(3)用电子式表示下列化合物的形成过程：Na2S:;H2O:。II.如图为元素周期表的一部分，列出了10种元素在元素周期表中的位置，试回答下列问题：(1)三种元素最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序是(填化学式)。(2)10种元素中，原子半径最小的是(填序号)。(3)元素 的简单氢化物与元素 的单质反应的离子方程式为。(4)元素 和 的最高价氧化物对应
10、水化物相互反应的化学方程式为。(5)元素10的原子序数为，其单质与元素 的简单氢化物在高温下反应的化学方程式为。(6)元素 的单质易溶于元素 与 形成的化合物中，所得溶液颜色为色。19.随着原子序数的递增，七种短周期元素的原子半径的相对大小、最高正化合价或最低负化合价的变化如图所示。请回答下列问题：(1)x在元素周期表中的位置是，如果x原子中含8个中子，则其原子符号为。(2)y的氢化物中含有的化学键类型为(填“离子键”“极性共价键”或“非极性共价键”)。(3)z、d、e的简单离子半径由大到小的顺序为(用离子符号表示)。(4)d的单质在空气中充分燃烧，所得产物的电子式为。(5)e的单质和d的最高
11、价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为。(6)能说明g的非金属性比f的强的实验事实是(列举一条)。三、推断题（本大题共 2 小题，共 20.0 分）20.X、Y、Z、W、T是原子序数依次增大的五种短周期元素，且X、Y、Z、W的原子序数之和为32。其中X是元素周期表中原子半径最小的元素，Y、Z左右相邻，Z、W位于同一主族。T的单质常用于自来水的杀菌消毒。请回答下列问题：(1)W元素在周期表中的位置为。(2)由X、Z、W三种元素组成一种强酸，该强酸的稀溶液能与Fe2O3反应，该反应的化学方程式为。(3)Y和T两元素的非金属性强弱：Y(填“”“”或“=”)T。可以验证该结论的方法是(填序号)。A
12、.比较这两种元素的气态氢化物的沸点B.比较这两种元素所形成的含氧酸的酸性C.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性D.比较这两种元素与氢气化合的难易程度E.比较这两种元素气态氢化物的还原性21.现有部分短周期元素的信息如表所示：元素编号元素性质或原子结构信息第三周期元素中简单离子半径最小的元素Y其最简单氢化物丙的水溶液呈碱性Z原子核外电子数和所在周期数相等A、B、D三种单质(分别由X、Y、Z元素组成)和甲、乙、丙、丁、戊五种化合物之间的转化关系如图所示(某些条件已略去)。其中丁是一种高能燃料，分子中含有18个电子，其组成元素与丙相同。请回答下列问题。(1)元素X在周期表中的位置是，其简单离子的结构
13、示意图为。(2)单质B的电子式为。(3)丙中所含的化学键类型是(填序号)。a.离子键b.极性共价键c.非极性共价键(4)反应 中，0.5molNaClO参加反应时转移1mol电子，该反应的化学方程式为。(5)一定条件下，A与TiO2、C(石墨)反应只生成乙和碳化钛(TiC)，该反应的化学方程式为。答案和解析1.【答案】D【解析】A项，115In原子核内有49个质子，所以所含中子数为115 49=66，正确;B项，115In原子核内有49个质子，所以核外有49个电子，正确;C项，115In、113In二者质子数相同，中子数不同，互为同位素，正确;D项，115In、113In的核外电子数相同，化学
14、性质几乎相同，错误。2.【答案】D【解析】氧原子有6个价电子，故需要形成两个共价键才能达到8电子结构，A项正确;硫原子有6个价电子，氯原子有7个价电子，它们分别需要形成2个、1个共价键才能达到8电子结构，B项正确;同理分析C、D项可知，C项正确，碳原子有4个价电子，需要形成4个共价键才能达到8电子结构，故 D 项错误。3.【答案】C【解析】中子数为8的N原子，其质量数为15，故应写成715N，A项错误;HCl为共价化合物，电子式应为，B项错误;NH3的结构中一个N原子与三个H原子以共价键相连，C项正确;Cl的最外层有8个电子，其结构示意图应写成，D项错误。4.【答案】C【解析】W的核素的质子数
15、是8，则W是氧元素;金属性最强的短周期元素是钠元素;常见的半导体材料的组成元素是硅元素;Z的非金属性在同周期元素中最强，且原子半径大于Si，则Z是氯元素。硅元素的非金属性小于氧元素，则气态氢化物的稳定性：Y H2SiO3，D项错误。5.【答案】B【解析】图中所示分别为第二周期和第三周期元素的原子半径的变化，根据原子序数关系和原子半径变化可知X为O元素，Y为Na元素，Z为Al元素，M为Si元素，N为Cl元素。Si在周期表中的位置为第三周期A族，A项错误;Y和N形成的化合物为NaCl，在熔融状态下能导电，B项正确;X为O元素，N为Cl元素，水分子中存在氢键，其沸点比HCl高，C项错误;Y元素和X元
16、素可以形成Na2O2，Na2O2中阴、阳离子物质的量之比为1:2，D项错误。6.【答案】B【解析】钴属于过渡元素，正确;2760 Co具有放射性，放置过程中会发生衰变，正确;鸟粪石中的金属阳离子为Mg2+，结构示意图为，正确;简单阳离子的电子式与离子符号相同，错误。7.【答案】D【解析】根据元素周期表的结构可以判断出W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素。NH3存在分子间氢键，而HCl不存在分子间氢键，所以NH3的沸点比HCl的沸点高，A项错误;Al(OH)3显两性，N的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性，B项错误;AlCl3为共价化合物，C项错误;Al3+和O2的电子层
17、结构相同，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径：Al3+O2，D项正确。8.【答案】C【解析】前20号元素W、Y、Z的原子序数依次增大，且处于四个不同的周期和四个不同的主族，则W为H、Z为Ca元素，X、Y分别位于第二、第三周期。常温下乙为液体，应为H2O，则X为O，Y只能为Al、Si、P、Cl中的一种，A为Y元素组成的单质，且可以和丙反应生成三种物质，则A为Cl2，Y为Cl，甲为CaO，丙为Ca(OH)2，丁、戊为CaCl2、Ca(ClO)2中的一种。Ca2+和Cl的核外电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径：Ca2+Cl，故离子半径：，A项错误。为
18、O，为S，由于元素的非金属性：O S，元素的非金属性越强，其简单氢化物越稳定，所以简单氢化物的稳定性：，B项正确。为Al、为S、为Cl，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性就越强，由于元素的非金属性：Cl S Al，所以最高价氧化物对应水化物的酸性：，C项正确。是H，是O，二者可以形成H2O2，既含极性共价键又含非极性共价键，故 D 项正确。10.【答案】C【解析】短周期元素中，A只有最低化合价2，处于第A族，则A为O;C、F的最高正化合价均为+1，均处于第A族，F的原子半径较大，C的原子半径不是所有元素中最小的，故 C 为Li、F为Na;E的化合价有+7和1，则E为Cl;D、G
19、的最高正化合价为+5、最低负化合价为3，处于第VA族，且D的原子半径较大，则D为P、G为N;B的最高正化合价为+2，处于第A族，原子半径大于Li，则B为Mg;H的最高正化合价为+3，处于第A族，原子半径大于P，则H为Al。元素D、E形成的化合物有PCl3，PCl5，均属于共价化合物，A项错误;G为N元素，位于第二周期第VA族，B项错误;元素A、H形成的化合物为Al2O3，Al2O3是两性氧化物，C项正确;元素C为Li，在题述元素中Na的金属性最强，故Na的最高价氧化物对应的水化物的碱性最强，D项错误。11.【答案】C【解析】由题意知，Rn的原子结构示意图为，最外层有8个电子，性质较稳定，则Rn
20、不易与O2等非金属单质、Na等活泼金属单质发生反应，A、B项错误，C项正确;氡气由单原子分子构成，含有范德华力，不含非极性键，D项错误。12.【答案】D【解析】由四种短周期元素在周期表中的位置关系可知，M、X位于第三周期，Y、Z位于第二周期，四种元素中只有M为金属元素，可知M为Al、X为Si、Y为N、Z为O。具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则简单离子半径大小：M Z，A项正确;非金属性越强，对应的简单氢化物的稳定性越强，非金属性：N O，故简单氢化物的稳定性：NH3 H2O，B项正确;X与Z形成的化合物为SiO2，含有共价键，C项正确;非金属性越强，则其最高价氧化物对应的水化物
21、的酸性越强，非金属性：Si As P，A项正确;B.同主族元素自上而下非金属性逐渐减弱，故非金属性：N P As，非金属性越强，氢化物受热时越稳定，所以热稳定性：NH3 PH3 AsH3，B项正确;C.同周期元素从左到右，非金属性逐渐增强，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，所以非金属性：S P As，元素的非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，故酸性：H2SO4 H3PO4 H3AsO4，C项错误;D.镓(Ga)是第四周期A族元素，与Al同族，和Al具有相似的性质，Al(OH)3是两性氢氧化物，故Ga(OH)3也可能是两性氢氧化物，D项正确。14.【答案】A【解析】N2H4分子中
22、N原子之间形成非极性共价键，N原子和H原子之间形成极性共价键，正确;若R2和M+的电子层结构相同，则M处于R的下一周期，所以原子序数：M R，错误;F2、Cl2、Br2、I2的组成和结构相似，熔点随相对分子质量的增大而升高，正确;NCl3、PCl3、CO2、CS2分子中各原子均满足最外层电子数+|化合价|=8，则均达到8e稳定结构，正确;固体熔化成液体的过程是物理变化，但可能破坏化学键，例如氢氧化钠熔化时离子键被破坏，错误;HF分子很稳定，是因为共价键稳定，与分子间氢键无关，错误;元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，但氢化物的酸性变化并无此规律，酸性：HCl HBr X Z
23、 Y，A 正确;核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小，则离子半径：W2+HZ，C 正确;同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，则碱性：XOH W(OH)2，D 正确。16.【答案】B【解析】【分析】本题考查原子结构与元素周期律的推断，题目难度不大，推断元素为解答关键，注意掌握元素周期律内容及常见元素化合物性质，试题侧重考查学生的分析能力及逻辑推理能力。【解答】短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大，R和X组成两种液态化合物M和G(常温常压)，G分子是18电子粒子，M是10电子分子，故M为H2O，G为H2O2；Y的焰色呈黄色，Y为Na元素；Z
24、的简单阴离子是18电子粒子，S2或Cl都是18电子离子，故Z可能是硫或氯元素；A.具有相同电子层结构的微粒，核电荷数越大，半径越小，故O2 Na+；电子层数越多，半径越大，故离子半径：S2或Cl O2 Na+，故 A 项正确；B.X和Y组成的化合物Na2O2，含离子键和共价键，故 B 项错误；C.R和Y组成的化合物NaH可以与H2O反应，反应方程式为：NaH+H2O=NaOH+H2，故 C 项正确；D.Z的氧化物对应的水化物可能是HClO，HClO是弱酸，故 D 项正确。17.【答案】离子CaH2+2H2O=2H2 +Ca(OH)2第二周期第A族H3BO33【解析】X2是最轻的气体，可以推知X
25、为H元素;Y、L、M核电荷数依次增大，且为5的倍数，故三者的核电荷数分别为5、15、20(核电荷数为10时，为稀有气体元素，不是主族元素，排除)，所以Y、L、M元素分别为B、P、Ca。(1)H和P形成的最简单化合物为PH3，电子式为。(2)X与M组成的物质为CaH2，属于离子化合物，其与水反应的化学方程式为CaH2+2H2O=2H2 +Ca(OH)2。(3)Y为B元素，位于周期表的第二周期第A族，其含氧酸为H3BO3。(4)L与M形成的化合物为Ca3P2，P的化合价为3价。18.【答案】1737ClKOH NaOH Mg(OH)2 Cl2+H2O=H+Cl+HClONaOH+Al(OH)3=N
26、aAlO2+2H2O263Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2紫【解析】.(1)某粒子有1个原子核，核中有17个质子、20个中子，核外有18个电子，该粒子电子数比质子数多1，为带1个单位负电荷的阴离子，该粒子符号1737Cl。(2)Mg(OH)2由Mg2+和OH构成，电子式为;N2分子中两个N原子间形成三个共用电子对，电子式为;NH4I由NH4+和I构成，电子式为。(3)在书写电子式时，首先应确定物质所属类别，弄清它是非金属单质，还是离子化合物或共价化合物，然后写出形成过程。.由元素在周期表中的位置可知，为H，为Na，为K，为Mg，为Al，为C，为O，为Cl，为I，为Fe。(1)元素的金属性
27、：K Na Mg，最高价氧化物对应水化物的碱性：KOH NaOH Mg(OH)2。(2)H原子只有1个电子层，其原子半径最小。(3)元素 为O元素，其简单氢化物为H2O，元素 的单质为Cl2，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸是弱酸，反应的离子方程式为Cl2+H2O=H+Cl+HClO。(4)氢氧化钠与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠与水，反应的化学方程式为NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O。(5)元素10为Fe，位于周期表中第四周期第族，其原子序数为26;元素 为O元素，其简单氢化物为H2O，铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O
28、4+4H2。(6)元素 与元素 形成的化合物的化学式为CCl4，碘单质易溶于CCl4，溶液呈紫色。19.【答案】第二周期 A族614C极性共价键O2 Na+Al3+2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 HCl的稳定性比H2S强(或HClO4的酸性比H2SO4强、S2的还原性比Cl强、将Cl2通入Na2S溶液中，溶液变浑浊等，合理即可)【解析】从图中的化合价和原子半径、原子序数的大小，可知x是C，y是N，Z是O，d是Na，e是Al，f是S，g是Cl。(1)C在元素周期表中的位置是第二周期第 A族。如果C原子中含8个中子，则质量数为6+8=14，故该原子的符号为614C。(2)N的
29、氢化物为NH3，其化学键类型为极性共价键。(3)z、d、e的简单离子分别为O2、Na+、Al3+，三者电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：O2 Na+Al3+。(4)Na的单质在空气中充分燃烧生成Na2O2，由钠离子与过氧根离子构成，其电子式为。(5)Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2。(6)HCl的稳定性比H2S强，HClO4的酸性比H2SO4强，S2的还原性比Cl强，将Cl2通入Na2S(或H2S)溶液中，溶液变浑浊等，均能说明Cl的非金属性比S强。20.【答案】(1)第三周期第A族(2)Fe2
30、O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O(3)；CDE【解析】由题意知，X为氢、Y为氮、Z为氧、W为硫、T为氯。(1)W元素在周期表中的位置为三周期第A族(2)由X、Z、W三种元素组成的强酸是H2SO4，Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。(3)比较元素非金属性强弱的判据有气态氢化物的稳定性、生成气态氢化物的难易程度、最高价氧化物对应水化物的酸性强弱、能否发生置换反应(气态氢化物的还原性)等。21.【答案】(1)第三周期A族(2):N N:(3)b(4)2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O(5)4Al+3TiO2+3C=2Al2O3+3TiC【解析】X是
31、第三周期元素中简单离子半径最小的元素，则X为Al，Y的最简单氢化物丙的水溶液呈碱性，则Y为N，丙为NH3，Z的原子核外电子数和所在周期数相等，则Z为H。A、B、D三种单质分别由X、Y、Z元素组成，则A为Al、B为N2、D为H2，丁是一种高能燃料，其组成元素与丙相同，且分子中含有18个电子，则丁为N2H4;Al与氮气反应生成的甲为AlN，AlN与水反应得到氨气与氢氧化铝，故戊为Al(OH)3，乙为Al2O3。(1)元素X为Al，在周期表中的位置是第三周期 A族，其简单离子的结构示意图为。(2)单质B为N2，电子式为：N N:。(3)丙为NH3，N原子与H原子之间形成极性共价键，故选b。(4)反应 为氨气与NaClO的反应，0.5molNaClO参加反应时，转移1 mol电子，则Cl元素由+1价降低为1价，该反应生成NaCl，同时生成N2H4和水，则该反应的化学方程式为2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O。(5)一定条件下，Al与TiO2，C(石墨)反应只生成Al2O3和碳化钛(TiC)，该反应的化学方程式为4Al+3TiO2+3C2Al2O3+3TiC。