2020版新教材高中化学第1章原子结构元素周期律测评含解析鲁科版必修第二册
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第一章测评
(时间:90 分钟 满分:100 分)
一、选择题(本题包括 16 小题,每小题 3 分,共 48 分)
1.下列关于元素周期表应用的说法正确的是( )
A.为元素性质的系统研究提供指导,为新元素的发现提供线索
B.在金属与非金属的交界处,寻找可做催化剂的合金材料
C.在ⅠA、ⅡA 族元素中,寻找制造农药的主要元素
D.在过渡元素中,可以找到半导体材料
答案 A
解析元素周期表是元素周期律的具体表现形式,它反映了元素原子的内部结构和它们之间相
互联系的规律。为元素性质的系统研究提供指导,为新元素的发现及预测它们的原子结构和性
质提供线索,故 A 正确;在元素周期表中金属和非金属的交界外附近可以找到半导体材料,故 B
错误;通常制造农药的主要元素有 F、Cl、S、P 等元素,并不在ⅠA、ⅡA 族元素中,故 C 错误;
在过渡元素中可寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料,并不是半导体材料,故 D 错误。
2.据科学家预测,月球的土壤中吸附着数百万吨的 2
3He,每百吨 2
3He 核聚变所释放的能量相
当于目前人类一年消耗的总能量。在地球上,氦元素主要以 4He 的形式存在。下列说法正确的
是( )
A.4He 原子核内含有 4 个质子
B.3He 和 4He 互为同位素
C.2
3He 原子核内含有 3 个中子
D.3He 最外层电子数为 2,具有较强的金属性
答案 B
解析 2
4He 原子核内含有 2 个质子,A 项错误;2
3He 和 2
4He 为质子数相同而中子数不同的同一
元素的不同核素,互为同位素,B 项正确;2
3He 原子核内含有 1 个中子,C 项错误;2
4He 原子的 K 层
为最外层,电子数为 2,为稳定结构,不具有较强的金属性,D 项错误。
3.迄今为止我国相关部门已经发布了 113 号 Nh、115 号 Mc、116 号 Lv、117 号 Ts、118 号 Og
等元素的中文名称分别是: 、镆、 、 、 。下列有关推断正确的是( )
A.这五种元素均为主族元素
B.根据元素名称,周期表 118 种元素中非金属元素共有 24 种
C.Nh 的最高价氧化物是一种典型的两性氧化物
D.Ts 的简单阴离子比该族上一周期简单阴离子的还原性弱
答案 B
解析 113 号 Nh、115 号 Mc、116 号 Lv、117 号 Ts 分别位于ⅢA 族、ⅤA 族、ⅥA 族、ⅦA 族,118
号元素为稀有气体元素,为 0 族元素,故 A 错误;根据元素名称,周期表 118 种元素中非金属元
素有 24 种,故 B 正确;113 号 Nh 元素有 7 个电子层,最外层有 3 个电子,位于第 7 周期ⅢA 族,
根据同一主族元素性质递变规律,可推知 Nh 的最高价氧化物为碱性氧化物,故 C 错误;卤族元
素从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,简单阴离子的还原性逐渐增强,所以 Ts 的简单阴离子
比该族上一周期简单阴离子的还原性强,故 D 错误。
4.下列说法正确的是( )
A.F、Cl、Br 的最外层电子数都是 7,次外层电子数都是 8
B.从 HF、HCl、HBr、HI 酸性递增的事实,推出 F、Cl、Br、I 的非金属性递增的规律
C.卤素按 F、Cl、Br、I 的顺序,其非金属性逐渐减弱的原因是随着核电荷数的增大电子层数
增大起主要作用
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D.砹是第 6 周期的卤族元素,根据卤素性质的递变规律可知,砹单质易溶于水,难溶于 CCl4
答案 C
解析 A 项,F 的次外层电子数为 2,Br 的次外层电子数为 18,所以错误;B 项,元素的非金属性强
弱可以根据其最高价氧化物对应的水化物(最高价含氧酸而不是无氧酸)的酸性强弱比较,所
以错误;C 项,电子层数增大导致原子半径增大,核对最外层电子的吸引能力减弱,因此电子层
数增大是非金属性减弱的主要原因,所以正确;D 项,由碘单质微溶于水、易溶于四氯化碳可知,
砹单质微溶于水,易溶于 CCl4,所以错误。
5.下列叙述正确的是( )
A.同周期的ⅡA 族与ⅢA 族元素的原子序数一定相差 1
B.第 3 周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强
C.元素的非金属性越强,其气态氢化物越不稳定
D.硅位于元素周期表中金属和非金属的交界处,其单质可作半导体材料
答案 D
解析在第 2、3 周期,ⅡA 族与ⅢA 族元素的原子序数相差 1;在第 4、5 周期,ⅡA 族与ⅢA 族元
素的原子序数相差 11;在第 6、7 周期,ⅡA 族与ⅢA 族元素的原子序数相差 25,A 项错误;第 3
周期从左到右,元素的非金属逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的酸性增强,但含氧酸的酸
性没有此递变规律,B 项错误;元素的非金属性越强,它的气态氢化物越稳定,C 项错误;硅位于
元素周期表中金属与非金属的交界处,其单质是良好的半导体材料,D 项正确。
6.下列说法正确的是( )
①原子序数为 15 的元素的最高化合价为+3
②ⅦA 族元素是同周期中非金属性最强的元素
③第 2 周期ⅣA 族元素的原子质子数和中子数一定为 6
④ⅠA 族和ⅡA 族的元素全部是金属元素
⑤元素周期表有 7 个周期、16 个纵列
A.② B.①③⑤ C.①②⑤ D.③④
答案 A
解析①主族元素的最高化合价等于其族序数,原子序数为 15 的元素为 P,其最高化合价为+5 价,
①错误;②同周期从左到右主族元素非金属性增强,所以②ⅦA 族元素是同周期中非金属性最
强的元素,②正确;③第 2 周期ⅣA 族元素为碳元素,其质子数与中子数不一定相同,如 14C 含有
6 个质子和 8 个中子,③错误;④氢元素在周期表中位于第ⅠA 族,但氢元素是非金属元素,④错
误;⑤元素周期表有 7 个周期、18 个纵列,第 8、9、10 三个纵列属于第Ⅷ族,因此元素周期表
有 7 个周期、16 个族,⑤错误。
7.某短周期主族元素 R 的最高化合价与最低化合价的代数和为 4,下列判断正确的是( )
A.R 的氧化物对应的水化物的浓溶液具有脱水性
B.R 的单质可与过量的 O2 在点燃条件下充分化合生成 RO3
C.R 的气态氢化物的沸点在同主族元素的氢化物中最低
D.R 的气态氢化物易溶于水呈碱性
答案 C
解析设主族元素 R 的最高化合价为 x,则最低负价为 x-8,故有 x+(x-8)=4,解得 x=+6。R 为ⅥA
族元素,应为 S。S 的氧化物有二氧化硫和三氧化硫,亚硫酸的浓溶液没有脱水性,故 A 错误;硫
在氧气中燃烧只能生成二氧化硫,故 B 错误;一般来说,组成和结构相似的物质,相对分子质量
越大,沸点越高,但由于水分子间能够形成氢键,因此ⅥA 族元素的氢化物中硫化氢的沸点最低,
故 C 正确;硫化氢的水溶液称为氢硫酸,呈酸性,故 D 错误。
8.化学上存在许多的递变关系,下列递变关系完全正确的是( )
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A.离子半径:Na+>Mg2+>Al3+>Cl-;原子半径:Na>Mg>Al>Cl
B.稳定性:HF>H2O>NH3>CH4;还原性:HF
KOH>Mg(OH)2>NaOH;金属性:Cs>K>Mg>Na
D.酸性:HClO>H2SO4>H2CO3;非金属性 Cl>S>C
答案 B
解析电子层结构相同时,核电荷数越大离子半径越小,电子层越多离子半径越大,故离子半径
Cl->Na+>Mg2+>Al3+,同周期主族元素自左而右原子半径减小,故原子半径 Na>Mg>Al>Cl,故 A 错误;
同周期自左而右主族元素非金属性增强,非金属性越强,氢化物越稳定性,氢化物还原性越弱,
故稳定性为 HF>H2O>NH3>CH4,还原性为 HFK>Na>Mg,金属性越强,最高价氧化物对应水
化物的碱性越强,故碱性为 CsOH>KOH>NaOH>Mg(OH)2,故 C 错误;HClO 是弱酸,酸性比碳酸弱,酸
性 H2SO4>H2CO3>HClO,同周期自左而右主族元素非金属性增强,元素最高价氧化物对应水化物的
酸性越强,元素非金属性越强,故非金属性为 Cl>S>C,故 D 错误。
9.锗(Ge)是第 4 周期ⅣA 族元素,处于元素周期表中金属与非金属的分界线附近,下列叙述正确
的是( )
A.锗是一种金属性很强的元素
B.锗的单质具有半导体的性能
C.GeH4 稳定性很强
D.锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸
答案 B
解析锗处于金属与非金属的交界处,其金属性和非金属性都较弱,反应中既不易得电子,也不
易失去电子,故 A 错误;锗处于金属与非金属的交界处,既有金属性又有非金属性,常用于做半
导体材料,故 B 正确;锗化氢(GeH4)稳定性较弱,故 C 错误;锗和硅处于同一主族,同一主族元素
的非金属性从上到下逐渐减弱,则硅的非金属性强于锗,非金属性越强,对应的最高价氧化物
的水化物的酸性越强,所以锗酸为弱酸,故 D 错误。
10.下列说法正确的是( )
A.碳元素非金属性强于硅元素
B.晶体硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质发生反应
C.硅酸酸性强于磷酸
D.SiH4 的稳定性强于 PH3
答案 A
解析碳与硅的最外层电子数相同,硅原子半径比碳大,硅原子得电子能力小于碳,即硅的非金
属性比碳弱,A 项正确;常温下,硅易与氢氧化钠、氟气等反应,故 B 错误;硅的非金属性弱于磷,
故硅酸酸性小于磷酸,C 项错误;硅的非金属性弱于磷,SiH4 的稳定性弱于 PH3,D 项错误。
11.X、Y、Z 是 3 种短周期元素,其中 X、Y 位于同一族,Y、Z 位于同一周期。X 原子的最外层电
子数是其电子层数的 3 倍。Z 原子的核外电子数比 Y 原子少 1。下列说法正确的是( )
①元素非金属性由弱到强的顺序为 ZY>X
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
答案 D
解析由“X 原子的最外层电子数是其电子层数的 3 倍”可知,X 为氧元素,又 X、Y 为同一主族
的短周期元素,则 Y 为硫元素;又由 Y、Z 同周期及 Z 原子的核外电子数比 Y 原子少 1 可知,Z 为
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磷元素。由元素周期律知,3 种元素的非金属性强弱顺序为 O>S>P,原子半径的大小顺序为 P>S>O,
气态氢化物的稳定性顺序为 H2O>H2S>PH3,硫的最高价氧化物对应水化物的化学式为 H2SO4。
12.如图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。则下列说法正确的是( )
A.Z、N 两种元素的离子半径相比,前者较大
B.X、N 两种元素的气态氢化物的稳定性相比,前者较弱
C.由 X 与 M 两种元素组成的化合物不能与任何酸反应,但能与强碱反应
D.Z 的氧化物能分别溶解于 Y 的氢氧化物和 N 的氢化物的水溶液
答案 D
解析同周期主族元素自左而右原子半径减小,同主族元素自上而下原子半径增大,故图中前 7
种元素处于第 2 周期,后 7 种元素处于第 3 周期。由原子序数可知,X 为氧元素,Y 为钠元素,Z
为铝元素,M 为硅元素,N 为氯元素。A 项,Z、N 两种元素的离子分别为 Al3+、Cl-,最外层电子数
相同,电子层越多离子半径越大,故离子半径 Al3+Cl,非金属性
越强对应氢化物越稳定,故稳定性 H2O>HCl,所以错误;C 项,由 X 与 M 两种元素组成的化合物是
SiO2,SiO2 能与强碱溶液、氢氟酸等反应,所以错误;D 项,氧化铝是两性氧化物,能与氢氧化钠反
应生成四羟基合铝酸钠,能与盐酸反应生成氯化铝,所以正确。
13.四种短周期元素 X、Y、Z 和 M 在周期表中的相对位置如图所示,Y 原子序数是 X 的 2 倍。下
列说法不正确的是( )
A.Z、M、X 的简单离子半径依次减小
B.Y 和 M 的最高价含氧的酸性 Y>M
C.X 的简单气态氢化物的稳定性强于 Y 的
D.M 的最高价氧化物对应水化物的酸性比 Z 的强
答案 B
解析四种短周期元素 X、Y、Z 和 M 在周期表中的位置如图所示,Y 的原子序数是 X 的 2 倍,X 为
氮元素,Y 为硅元素,Z 为硫元素,M 为氯元素。Z、M 简单离子的电子层结构相同,X 的简单离子
比 Z、M 的简单离子少一个电子层,半径依次减小,故 A 正确;Y 和 M 的非金属性 YSi,则 NH3 的稳定性强于 SiH4,故 C 正确;非金
属性 Cl>S,Cl 的最高价氧化物对应水化物的酸性比 S 的强,故 D 正确。
14.X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中 Y、W 同主族,W 的最外层电子数
为 Z 的最外层电子数的 2 倍,m 是 X 与 W 形成的化合物,n 是 Y 与 W 形成的化合物,m、n 有如图
所示的转化关系,p 在常温下为常见的液态化合物,q 是 W 的单质。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:Z>W>Y>X
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B.简单氢化物的稳定性:Y>W
C.Z 与 Y 形成的化合物具有两性
D.W 的最高价氧化物对应的水化物是一种弱酸
答案 D
解析由题意分析可以知道 X 为 H、Y 为 O、Z 为 Al、W 为 S。m、n 分别是 H2S、SO2;p 为 H2O,q 为
S;一般来说,原子核外电子层数越多,原子半径越大,同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,
则原子半径 Al>S>O>H,A 项正确;非金属性 O>S,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,稳
定性为 H2O>H2S,B 项正确;Z 与 Y 形成的化合物为氧化铝,氧化铝既能与强酸反应,又能与强碱反
应,具有两性,C 项正确;S 的最高价氧化物对应的水化物为硫酸,硫酸为强酸,D 项错误。
15.Y、Z、U、W 为四种短周期非金属元素,它们的原子半径与原子序数的关系如图所示,其中 W
单质呈黄绿色。下列有关这四种元素单质用途的说法不正确的是( )
A.W 单质可用于自来水消毒
B.U 的单质可用作光导纤维的主要成分
C.Z 单质可用作氧化剂
D.Y 单质可用作灯泡保护气
答案 B
解析 W 单质呈黄绿色,则 W 单质为氯气,因此有 2a+3=17,a=7,则 Y 是氮元素;据此 Z、U 分别为
氧、硅元素。氯气可以用于自来水杀菌消毒,A 项正确;Si 单质可用于太阳能电池,SiO2 可用于
制作光导纤维,B 项错误;氧气或臭氧均可以用作氧化剂,C 项正确;氮气性质稳定,可以用于灯
泡的保护气,D 项正确。
16.短周期元素 X、Y、Z、W、Q 在元素周期表中的相对位置如图所示,第 3 周期中 Z 元素的简
单离子半径最小,下列说法不正确的是( )
X Y
Z W Q
A.Y 元素气态氢化物的稳定性高于 X 元素的气态氢化物
B.形成的简单离子半径:W>Q>Z>X
C.最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 Q
D.X 的最高价氧化物对应的水化物和 X 的简单氢化物能反应生成盐
答案 B
解析第 3 周期中 Z 元素的简单离子半径最小,则 Z 为 Al,由短周期元素在周期表中位置可知,X
为 N、Y 为 O、W 为 S、Q 为 Cl。非金属性:O>N,故氢化物稳定性:H2O>NH3,A 正确;电子层结构相
同,核电荷数越大离子半径越小,电子层数越多离子半径越大,故离子半
径:r(S2-)>r(Cl-)>r(N3-)>r(Al3+),B 错误;高氯酸是最强的酸,C 正确;X 的最高价氧化物对应的
水化物和 X 的简单氢化物可反应生成硝酸铵,D 正确。
二、非选择题(本题包括 4 小题,共 52 分)
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17.(12 分)下表为元素周期表中的一部分。
族
周
期
Ⅰ
A
Ⅱ
A
Ⅲ
A
Ⅳ
A ⅤAⅥAⅦA0
2 ⑥ ⑦
3 ① ③ ⑤ ⑧ ⑩
4 ② ④ ⑨
用化学式或元素符号回答下列问题:
(1)①③⑤元素的最高价氧化物的水化物,碱性最强的是 。
(2)②③④元素形成的简单离子半径由大到小的顺序是 。
(3)元素①和⑨的最高价氧化物对应水化物的化学式分别为 和 。①
和⑨两元素形成化合物的化学式为 ,该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离
子方程式为 。
(4)⑧⑨ 三种元素形成的气态氢化物中最稳定的是 (填化学式),三种元素的非金属
性的强弱顺序为 。
答案(1)NaOH (2)K+>Ca2+>Mg2+
(3)NaOH HBrO4 NaBr Cl2+2Br- Br2+2Cl-
(4)HF F>Cl>Br
解析(1)①、③、⑤元素的最高价氧化物对应的水化物分别为 NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3,故碱性
最强的是 NaOH。
(2)②、③、④元素形成的简单阳离子分别为 K+、Mg2+、Ca2+,其离子半径大小顺序为
r(K+)>r(Ca2+)>r(Mg2+)。
(3)元素①和⑨的最高价氧化物对应水化物分别为 NaOH、HBrO4;①和⑨两元素形成化合物
的化学式为 NaBr,Cl2 与 NaBr 溶液反应的离子方程式为 Cl2+2Br- Br2+2Cl-。
(4)元素⑧、⑨、 分别为 Cl、Br、F,三者非金属性由强到弱的顺序为 F>Cl>Br,三种元素
形成的气态氢化物最稳定的是 HF。
18.(10 分)短周期元素 Q、R、T、W 在元素周期表中的位置如图所示,其中 T 所处的周期序数与
主族序数相等。
请回答下列问题:
(1)W 在周期表中的位置是 ,Q、R、T 三种元素原子半径由大到小的顺序为
(用元素符号表示)。R 的最高价氧化物的化学式
为 。
(2)W 的低价氧化物与过量 NaOH 溶液反应的离子方程式
为 。
答案(1)第 3 周期ⅥA 族 Al>C>N N2O5
(2)SO2+2OH- SO3
2-+H2O
解析图中所示是短周期元素 Q、R、T、W 在元素周期表中的位置,因为 T 所处的周期序数与主
族族序数相等,所以 T 是 Al,Q 是 C,R 是 N,W 是 S。
(1)W 为 S,其原子有 3 个电子层,最外层 6 个电子,故处于第 3 周期ⅥA 族,电子层数越多,
半径越大,同一周期原子序数越小,半径越大,故 C、N、Al 三种元素原子的半径从大到小的排
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列顺序为 Al>C>N,R 为 N,氮原子最外层有 5 个电子,最高价氧化物的化学式为 N2O5;(2)SO2 与过
量氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 SO2+2OH- SO3
2-+H2O。
19.(15 分)X、Y、Z、Q、W、R 六种短周期元素原子序数依次增大。化合物甲俗称苛性钠,由 X、
Z、Q 三种元素组成。医学中常用 QR 配制生理盐水。化合物乙由 X、R 两种元素组成。请回答
下列问题:
(1)Q 的离子结构示意图为 。
(2)Y 元素的单质及其化合物能发生如上图所示的转化,则 Y 元素为 (填元素符号)。
在甲溶液中通入足量 YZ2 气体,该反应的离子方程式为 。
(3)W 的单质既能与甲溶液反应,又能与乙溶液反应。常温下,将 W 的单质和甲溶液混合,发生反
应的离子方程式为 。
答案(1) (2)C CO2+OH- HCO3
-
(3)2Al+2OH-+6H2O 2[Al(OH)4]-+3H2↑
解析 X、Y、Z、Q、W、R 六种短周期元素原子序数依次增大,化合物甲俗称苛性钠,则甲为 NaOH,
化合物甲由 X、Z、Q 三种元素组成,X、Z、Q 原子序数依次增大,则 X 是 H,Z 是 O,Q 是 Na;医学
中常用 QR 配制生理盐水,该化合物是氯化钠,则 R 是 Cl;化合物乙由 H、Cl 两种元素组成,所以
乙为 HCl;Y 的原子序数小于 O 元素,根据图示转化关系可知,Y 和氧气能生成两种氧化物,根据
其化合价可知,Y 为 C;W 的单质既能与甲溶液反应,又能与乙溶液反应,则 W 为 Al。
(1)Q 是钠,Na+的结构示意图为 。
(2)在氢氧化钠溶液中通入足量 CO2 气体生成碳酸氢钠,该反应的离子方程式为
CO2+OH- HCO3
-。
(3)常温下金属铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,发生反应的离子方程
式为 2Al+2OH-+6H2O 2[Al(OH)4]-+3H2↑。
20.(15 分)某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各 1 mol 分别投入到足量的同浓度的盐酸中,试预测实验结果:
与盐酸反应最剧烈, 与盐酸反应产生的气体最多。
(2)向 Na2S 溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明非金属性:Cl S(填“>”或“<”),
反应的离子方程式为 。
Ⅱ.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。
(3)仪器 A 的名称为 ,干燥管 D 的作用为 。
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(4)若要证明非金属性:Cl>I,C 中为淀粉碘化钾混合溶液,B 中装有 KMnO4 固体,则 A 中试剂
为 ,观察到 C 中溶液 (填现象),即可证明非金属性:Cl>I。从环
境保护的角度考虑,此装置缺少尾气处理装置,可用 吸收尾气。
(5)若要证明非金属性是 C>Si,则在 A 中加盐酸、B 中加 CaCO3、C 中加 Na2SiO3 溶液。观察到 C
中溶液 (填现象),即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性,HCl 可
进入 C 中干扰实验,应在两装置间添加装有 溶液的洗气瓶除去 HCl。
答案Ⅰ.(1)钾 铝 (2)> Cl2+S2- S↓+2Cl-
Ⅱ.(3)分液漏斗 防止倒吸
(4)浓盐酸 变蓝色 NaOH 溶液
(5)产生白色沉淀 饱和 NaHCO3
解析(1)三种金属中钾的金属性最强,因此钾与盐酸反应最剧烈;1 mol Na、Mg、Al 与足量盐酸
反应,分别可失去电子的物质的量为 1 mol、2 mol、3 mol,因此铝与盐酸反应产生的气体最多。
(2)该反应为氯气置换出单质 S 的反应,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知,
氧化性:Cl2>S,所以非金属性:Cl>S,离子方程式为 Cl2+S2- S↓+2Cl-。
(3)A 用于向容器中滴加液体,名称为分液漏斗;利用干燥管球形部分可防止溶液的倒吸。
(4)要证明非金属性是 Cl>I,装置 B 中应该有氯气生成,B 中盛有高锰酸钾,因此 A 中的液
体应为浓盐酸;C 中有碘生成,淀粉遇碘变蓝,因此 C 中溶液变为蓝色。多余的氯气可用氢氧化
钠溶液吸收。
(5)盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳,二氧化碳可以与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,因此可
观察到 C 中有白色沉淀生成即可。由于盐酸易挥发出 HCl 气体,HCl 也可以与硅酸钠溶液反应
生成硅酸沉淀,因此要证明 C 的非金属性比 Si 的强,首先要除去二氧化碳中混有的氯化氢气体,
可以添加盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶除去氯化氢气体。
