第五章 物质结构 元素周期律综合测试.docx
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第五章物质结构元素周期律综合测试
第五章
物质结构元素周期律综合测试
时间：
90分钟 满分：
100分
第Ⅰ卷 （选择题，共48分）
一、选择题（本题包括16小题。
每小题3分，共48分）
1．（2010·福建省莆田质检）铋（Bi）在医药方面有重要应用。
Bi与
Bi之间的关系是（ ）
A．同一种核素 B．互为同分异构体
C．互为同素异形体D．互为同位素
解析：
Bi和
Bi为Bi元素的两种不同原子，互为同位素。
答案：
D
2．下列说法中不正确的是（ ）
①质子数相同的粒子一定属于同种元素；
②同位素的化学性质几乎完全相同；
③某种元素的原子其相对原子质量取整数，就是其质量数；
④电子数相同的粒子不一定是同一种元素；
⑤一种元素只能有一种质量数。
A．①②④⑤B．③④⑤
C．②③⑤D．①③⑤
解析：
质子数相同的原子一定是同种元素；同位素的化学性质几乎完全相同；电子数相同的粒子不一定是同种元素，如10个电子的微粒可以是H2O；由于元素有多种同位素，所以一种元素的质量数不止一种。
答案：
D
3．下列叙述中，正确的是（ ）
A．两种粒子，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同
B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布
C．两原子如果核外电子排布相同，则一定属于同种元素
D．阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同
解析：
A项，如Al3＋、F－，核外电子排布相同，但二者在性质上完全不同；B项，H＋核外没有电子；C项，对于原子而言，核外电子排布相同，则质子数一定相同，一定为同种元素；D项，阴离子的核外电子排布与本周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同。
答案：
C
4．甲、乙、丙、丁4种物质分别含2种或3种元素，它们的分子中各含18个电子，甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子，下列推断合理的是（ ）
A.某钠盐溶液含甲电离出的阴离子，则该溶液显碱性，只能与酸反应
B.乙与氧气的摩尔质量相同，则乙一定含有极性键和非极性键
C.丙中含有第2周期ⅣA族的元素，则丙一定是甲烷的同系物
D.丁和甲中氢元素质量比相同，则丁中一定含有－1价的元素
解析：
据题意可得出：
甲为H2S，乙为SiH4，丙为C2H6或CH3OH，丁为H2O2。
答案：
D
5．短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为11；Y、Z在同一周期；Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的2倍，也是Y原子最外层电子数的2倍。
下列说法中，正确的是（ ）
A．离子半径：
Y＞X
B．气态氢化物的稳定性：
Z＞X
C．Y的氧化物中含有离子键
D．Z的氧化物对应的水化物是弱碱
解析：
本题考查元素周期律，属中档题。
“Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的2倍”，则X肯定为二层，Z的最外层为4，即Si元素。
“也是Y原子最外层电子数的2倍”，则Y的最外层电子数为2，即为Mg。
由“最外层电子数之和为11”可知，X为N元素。
A项，Mg2＋＜N3－，故错；B项，稳定性：
NH3＞SiH4，故错；C项，MgO为离子化合物，正确；D项，SiO2对应的水化物为H2SiO3，是一种弱酸，故错。
答案：
C
6．短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．X、Y、Z三种元素中，X的非金属性最强
B．Y的氢化物的稳定性比Z的弱
C．Y的最高正化合价为＋7
D．Y的单质熔点比Z的低
解析：
本题考查元素在元素周期表中的位置及元素的性质。
根据元素周期表可以判断X是He，Y是F，Z是S。
其中F的得电子能力最强，非金属性最强；F的非金属性强，所以HF的稳定性比H2S强；S的最高价是＋6价，S的单质是固体，F无正化合价，F的单质是气体，所以F单质的熔点比S单质熔点低。
答案：
D
7．（2010·江苏）已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A、E的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。
下列说法正确的是（ ）
A．元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态
B．一定条件下，元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应
C．工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质
D．化合物AE与CE含有相同类型的化学键
解析：
本题考查物质结构和元素周期律知识，意在考查考生的推断能力。
根据元素B的最外层电子数是电子层数的2倍，可知B为C（碳）元素；A为原子序数最小的主族元素且单质常温下呈气态，则为H元素；元素D的合金是日常生活中的金属材料，且为短周期元素，则D为Al元素；元素C是同周期中原子半径最大的，则C为Na元素；E的原子序数最大，且单质常温下呈气态，则为Cl元素。
A项，元素A、B组成的化合物常温下可能呈气态（4个碳以下），可能呈液态（5～16个碳），也可能呈固态（17个碳以上），故不正确；B项，正确，氢氧化钠溶液与氢氧化铝可以反应；C项，Na、Al、Cl的单质常用电解法制备，正确；D项，化合物AE（HCl）含共价键，而化合物CE（NaCl）含离子键，故化学键类型不相同，不正确。
答案：
BC
8．X、Y、Z都是短周期元素，X、Y位于同一主族，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，下列说法不正确的是（ ）
A．元素非金属性由弱到强的顺序为Z＜Y＜X
B．Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H2YO4
C．3种元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物最稳定
D．原子半径由大到小的顺序为Z＞Y＞X
解析：
由题可知X为氧，Y与X同主族，Y为硫，则Z为P。
非金属性由弱到强为：
P＜S＜O，即Z＜Y＜X，O的非金属性最强，气态氧化物最稳定，原子半径为：
P＞S＞O，A、D正确，C不正确。
Y的最高价氧化物对应水化物化学式为H2SO4，B正确。
答案：
C
9．由某两种短周期元素X和Y可组成化合物XY3，当X的原子序数为m时，Y的原子序数可能为①m＋4；②m－8；③m＋2；④m－6；⑤m－4；⑥m＋12。
其中正确的组合是（ ）
A．①②③B．①②⑤⑥
C．①③④⑤⑥D．①②③④⑤⑥
解析：
由化合物的组成可推知元素化合价
3或
3或
3；再由化合价判断元素所在的族，即X为ⅢA：
B、Al，ⅤA：
N、P，ⅥA：
S，Y为ⅦA：
F、Cl，ⅠA：
H，ⅥA：
O，特别注意X元素未必在化合物中呈现最高价态，X元素也可能为负价。
答案：
D
10．（2010·北京市崇文期末）如图为元素周期表中短周期
的一部分，关于Y、Z、M的说法正确的是（ ）
A．非金属性：
Y>Z>M
B．离子半径：
M－>Z2－>Y－
C．ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构
D．三种元素中，Y的最高价氧化物对应的水化物酸性最强
解析：
根据元素周期表结构可知，X为He，Y为F元素，M为Cl元素，Z为S元素。
A项，非金属性应为Y>M>Z，不正确；B项，离子半径应为Z2－>M－>Y－，不正确；C项，正确，一个硫原子分别与2个氯原子之间各形成一对共用电子对；D项，Y不存在最高正化合价，故不正确。
答案：
C
11．要验证Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，可选用下列哪组物质进行实验（ ）
A．Cu、FeCl2溶液、MgCl2溶液
B．Fe、Cu、MgCl2溶液
C．Mg、CuO、FeSO4溶液
D．Fe、CuSO4溶液、MgCl2溶液
解析：
判断金属活动顺序的依据之一是金属间的置换反应，利用D所给的试剂，Fe能够从CuSO4溶液中置换出铜，但不能从MgCl2溶液中置换出Mg。
答案：
D
12．（2010·合肥市质检）下图是元素周期表的一部分，下列说法中正确的是（ ）
A．原子半径：
④>③
B．气态氢化物的稳定性③大于⑥，与氢键无关
C．元素⑤的单质与元素②的最高价氧化物对应的水化物反应时，参加反应的⑤的单质与生成氢气的物质的量之比为2:
3
D．元素④、⑦、⑨的单质的氧化性依次增强
解析：
A项中原子半径应该是O大于F；B项，同主族元素所形成的氢化物的稳定性随着元素的非金属性的增大而增强，与分子间存在的氢键无关，正确；C项，Al与HNO3的反应极其复杂，如果是浓HNO3则常温下不会反应产生气体，如果是稀HNO3则反应生成的不是氢气，而是NO；D项，F2、Cl2、Br2的氧化性依次减弱。
答案：
B
13．已知A、B、C、D的原子序数都不超过18，它们的离子aA（n＋1）＋、bBn＋、cC（n＋1）－、dDn－均具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是（ ）
A．原子序数：
a＞b＞c＞d
B．离子半径：
A（n＋1）＋＞Bn＋＞C（n＋1）－>Dn－
C．离子还原性：
A（n＋1）＋＞Bn＋，离子氧化性：
C（n＋1）－＞Dn－
D．单质还原性：
B＞A，单质氧化性：
D＞C
解析：
A、B、C、D的简单离子具有相同的电子结构，故有如下关系：
a－（n＋1）＝b－n＝c＋（n＋1）＝d＋n，即a＞b＞d＞c，A项错；原子序数越大，离子半径越小，故离子半径A（n＋1）＋＜Bn＋＜Dn－＜C（n＋1）－，B项错；阳离子具有氧化性，阴离子具有还原性，C项错。
答案：
D
14．（2010·东北地区联考）由短周期元素构成的某离子化合物X中，一个阳离子和一个阴离子核外电子数之和为20。
则有关X的下列说法中正确的是（ ）
A．X中阳离子和阴离子个数一定相等
B．X中可能既含离子键，又含共价键
C．若X只含两种元素，则两种元素可在同一周期也可在同一主族
D．X中阳离子半径一定大于阴离子半径
解析：
这是一道开放性很好的试题。
首先要熟悉常见的10电子微粒，如N3－、O2－、F－以及OH－等阴离子，Na＋、Mg2＋、Al3＋以及NH
等阳离子。
因此符合题意的微粒很多，如Na3N、Mg3N2、NaF、MgF2、AlF3、Na2O、MgO、Al2O3、NH4F、NaOH等均符合试题条件。
故X中阳离子和阴离子个数不一定相等，A错误；NaOH、NH4F中既含离子键，又含共价键，故B正确；一个阳离子和一个阴离子电子数之和为20，且两种元素在同一主族的物质有KH，但K不是短周期元素，C错误；等电子离子的半径，随核电荷数增大而减小，故阳离子半径小于阴离子半径，D错误。
答案：
B
15．甲、乙两种非金属：
①甲比乙容易与H2化合；②甲单质能与乙的阴离子发生置换反应；③甲的最高价氧化物对应的水化物的酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物的酸性强；④与某金属反应时，甲原子得的电子数目比乙得的多；⑤甲的单质熔、沸点比乙的低。
能说明甲比乙的非金属性强的是（ ）
A．只有④B．只有⑤
C．①②③D．①②③④⑤
解析：
比较元素非金属性强弱的依据有：
与氢气化合的难易，最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱，气态氢化物的稳定性，置换反应等，所以①②③可以说明甲比乙的非金属性强。
答案：
C
16．（2010·东北名校联考）短周期元素X、Y的原子序数相差2，下列叙述正确的是（ ）
A．X与Y不可能位于同一周期
B．X与Y不可能形成原子个数比为1:
1型离子化合物
C．X离子与Y离子的电子层结构可以相同，也可以不同
D．X与Y形成的共价化合物中，各原子最外层一定满足8电子的稳定结构
解析：
本题可利用排除法：
氮与氟元素位于同一周期，A项错误；氟和钠可形成离子化合物氟化钠，B项错误；N3－和F－电子层结构相同，H＋和Li＋电子层结构不同，C项正确；共价化合物一氧化碳中不能保证每个原子最外层有8个电子，D项错误。
答案：
C
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、填空题（本题包括5小题，共52分）
17．（10分）（2010·西安名校联考）短周期元素A、B、C、D位于同周期且原子序数依次增大。
已知A、C、D三种元素原子的最外层共有10个电子，且这三种元素的最高价氧化物所对应的水化物之间两两皆能反应，均生成盐和水。
请完成下列各小题：
（1）A、B、C三种阳离子的半径由大到小的顺序是：
________（用离子符号表示）。
（2）指出元素D在元素周期表中的位置：
第________周期第________族。
（3）元素B的氧化物属于________化合物（填“离子”或“共价”），其电子式为________。
（4）A、C元素的最高价氧化物所对应的水化物之间反应的离子方程式为______________________________________。
（5）含有C阳离子的盐常用来净化水，其原因为_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（用离子方程式和适当的文字说明）
答案：
（1）Na＋>Mg2＋>Al3＋
（2）三 ⅥA
（3）离子
（4）OH－＋Al（OH）3===AlO
＋2H2O
（5）Al3＋＋3H2O
Al（OH）3（胶体）＋3H＋，产生的氢氧化铝胶体
（2）2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
（3）C＋H2O（g）
CO＋H2
（4）Al3＋＋3H2O
Al（OH）3＋3H＋
2Al＋Fe2O3
2Fe＋Al2O3
具有很强的吸附能力，它能凝聚水中的悬浮物并使之沉降，从而达到净水的目的
18．（12分）（2010·天津理综）X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。
X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素，M是地壳中含量最高的金属元素。
回答下列问题：
（1）L的元素符号为________；M在元素周期表中的位置为________；五种元素的原子半径从大到小的顺序是________（用元素符号表示）。
（2）Z、X两元素按原子数目比1:
3和2:
4构成分子A和B，A的电子式为________，B的结构式为________。
（3）硒（Se）是人体必需的微量元素，与L同一主族，Se原子比L原子多两个电子层，则Se的原子序数为________，其最高价氧化物对应的水化物化学式为________，该族2～5周期元素单质分别与H2反应生成1mol气态氢化物的反应热如下，表示生成1mol硒化氢反应热的是________（填字母代号）。
a．＋99.7kJ·mol－1
b．＋29.7kJ·mol－1
c．－20.6kJ·mol－1
d．－241.8kJ·mol－1
（4）用M单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成化合物Q。
写出阳极生成R的电极反应式：
___________________________________________________________________________________________________________________________________________；
由R生成Q的化学方程式为：
________________________________________________________________________。
解析：
本题考查元素推断、元素周期律、反应热和电化学知识。
由蛋白质的元素组成可知，X、Y、Z、L分别是氢、碳、氮、氧元素；M是地壳中含量最高的金属元素，即为铝。
（1）氢是元素周期表中原子半径最小的元素，碳、氮、氧同周期，从左往右原子半径逐渐减小，铝处于碳元素的左下角，故原子半径最大。
（2）氮、氢按原子数目比1:
3形成氨气，而写N2H4的结构式可以从H2O2的结构式得到启示。
（3）从氧族元素原子序数之差可知，Se的原子序数为：
8＋8＋18＝34，Se的最高化合价为＋6价，故其最高价氧化物对应的水化物是H2SeO4（或由H2SO4分析）。
同主族从上到下非金属性逐渐减弱，与H2化合能力逐渐减弱，故b项为生成1mol硒化氢的反应热。
（4）铝是活泼电极，作阳极放电生成Al3＋，Al3＋与HCO
发生双水解，生成Al（OH）3，Al（OH）3受热分解生成Al2O3。
答案：
（1）O 第3周期第ⅢA族 Al>C>N>O>H
（2）
（3）34 H2SeO4 b
（4）Al＋3HCO
－3e－===Al（OH）3↓＋3CO2↑
（或Al－3e－===Al3＋、Al3＋＋3HCO
===Al（OH）3↓＋3CO2↑）
2Al（OH）3
Al2O3＋3H2O
19．（9分）（2010·石家庄质检一）
（1）请在下图所示元素周期表中用实线画出主族元素的边界。
（2）元素甲是第三周期ⅦA族元素，甲元素与另两种非金属元素可组成离子化合物A。
写出A的电子式
________________________________________________________________________。
（3）在所有的气态氢化物中，元素乙的氢化物最稳定，写出元素乙的单质与水反应的化学方程式____________________________。
（4）金属元素丙形成的某化合物的溶液常用于检验CO2，则元素丙的简单离子与元素甲的简单离子的半径大小关系是________（用离子符号表示），元素丁的原子序数比丙小8，写出元素丁的单质在CO2中燃烧的化学方程式______________________________。
（5）元素戊是第三周期中简单离子半径最小的元素，写出该元素的最高价氧化物对应水化物的电离方程式________________________________。
答案：
（1）
（2）
（3）2F2＋2H2O===4HF＋O2
（4）r（Ca2＋）2Mg＋CO2
2MgO＋C
（5）Al3＋＋3OH－
Al（OH）3
AlO
＋H2O＋H＋
20．（9分）根据表中左栏信息，回答右栏有关问题：
信息
问题
①短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们原子的最外层电子数均不少于最内层电子数。
其中X是形成化合物种类最多的元素。
（1）X的最高价氧化物的结构式为________。
②在一定条件下，上述四种元素的单质均能与足量的氧气反应，其中Z元素的氧化物是固体，既能溶于稀硫酸，又能溶于浓NaOH溶液。
（2）Z元素的氧化物溶于浓NaOH溶液的离子方程式：
___________________________________________________
③Y固体单质与盐酸反应，再向反应后的溶液中加入过量的烧碱溶液，最终溶液中有白色沉淀生成。
（3）写出生成白色沉淀的化学方程式___________________________________________________________________。
④W的最高价氧化物的水化物不溶于水，但可溶于NaOH溶液。
（4）W的最高价氧化物的水化物可溶于NaOH溶液的离子方程式为_________________________________。
（5）X、Y、Z、W四种元素的原子半径由大到小的顺序为________________________（用元素符号表示）
解析：
①X是形成化合物种类最多的元素，说明X是碳元素，最高价氧化物是二氧化碳，分子中含有两个碳氧双键；②中Z元素的氧化物是固体，而且既能溶于稀硫酸，又能溶于浓NaOH溶液，说明Z是铝，生成的氧化物是氧化铝；③Y固体单质能与盐酸反应，说明是金属，产物为一种盐，加入过量氢氧化钠能生成白色沉淀，只有镁符合条件；④短周期中最高价氧化物的水化物不溶于水，但可溶于NaOH溶液的有氢氧化铝和硅酸，而Z是铝，说明W应是硅；X是碳、Y是镁、Z是铝、W是硅，所以原子半径大小顺序应是Y＞Z＞W＞X。
答案：
（1）O===C===O
（2）Al2O3＋2OH－===2AlO
＋H2O
（3）MgCl2＋2NaOH===Mg（OH）2↓＋2NaCl（写出离子方程式也给分）
（4）H2SiO3＋2OH－===SiO
＋2H2O
（5）Mg＞Al＞Si＞C
21．（12分）（2010·北京崇文区期末）A～F六种元素中，除C外其他均为短周期元素，它们的原子结构或性质如下表所示。
元素
原子结构或性质
A
原子最外层电子数是内层电子总数的1/5
B
形成化合物种类最多的元素，其单质为固体
C
生活中常见的金属，它有两种常见的氯化物，且相对分子质量相差35.5
D
地壳中含量最多的元素
E
与D同主族
F
与E同周期，且最外层电子数等于电子层数
请回答下列问题：
（1）A在元素周期表中的位置是________；A与E形成的化合物的电子式是________。
（2）C的某种氯化物的浓溶液可以腐蚀印刷电路板上的金属铜，此反应的离子方程式是__________________________。
（3）B的单质与D的氢化物在一定条件下反应生成BD和另一产物的化学方程式是____________________________。
（4）F的盐酸盐水溶液呈酸性，原因是________________________________________________________________________
（用离子方程式表示）；F的单质与C、D形成的相对分子质量为160的化合物在一定条件下反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
（5）A与F形成的合金是重要的工业材料。
某同学仅使用天平和如图所示的装置，粗略测定某些数据即可求出该合金中A元素的含量（装置中因空气质量引起的误差忽略不计）。
①实验需要测定三个物理量：
合金的质量m以及a和b。
a是__________________________；
b是__________________________。
②合金中A元素的质量分数是________。
（用含m、a、b的式子表示）
解析：
由题给信息推出A为Mg元素；B为C元素；C为Fe元素；D为O元素；E为S元素；F为Al元素。
（1）A（Mg元素）在周期表中位于第三周期ⅡA族，A与E形成的化合物的电子式为
。
（2）FeCl3的浓溶液腐蚀铜的离子方程式为：
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
（3）C（碳）与水反应的化学方程式为：
C＋H2O（g）
CO＋H2。
（4）AlCl3溶液呈酸性是因为Al3＋的水解，离子方程式为Al3＋＋3H2O
Al（OH）3＋3H＋；C、D形成的相对分子质量为160的化合物为Fe2O3，则发生铝热反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3
2Fe＋Al2O3。
（5）①因为只有铝与氢氧化钠溶液反应，镁不反应，故需测定反应前装置和药品的总质量和反应后装置和药品的总质量，两次质量差是铝与氢氧化钠反应产生的氢气的质量，计算出铝的质量，从而可以进一步计算出镁的质量。
因此a是反应前装置和药品的总质量，b是反应后装置和药品的总质量；②根据反应量的关系：
2Al～3H2↑
546
x（a－b）
解得x＝9（a－b）；
则Mg的质量＝m－9（a－b）g，则合金中Mg的质量分数＝
×100%。
答案：
（1）第3周期ⅡA族
（2）2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
（3）C＋H2O（g）
CO＋H2
（4）Al3＋＋3H2O
Al（OH）3＋3H＋
2Al＋Fe2O3
2F
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