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第四章 物质结构 元素周期律
过关测试 基础卷
（时间：90分钟）
一、选择题（每小题3分，共54分）
1．下列描述的一定是金属元素的是( )
A．易失去电子的物质
B．能与酸反应的物质
C．原子的最外层只有1个电子的元素
D．原子序数为11 的元素
【答案】D
【详解】
A．易失去电子的物质具有还原性，如HS中的-2价S，所以易失电子的物质不一定是金属元素，A错误；
2
B．能与酸反应的物质可能氨气，不一定是金属元素，B错误；
C．原子的最外电子层只有1个电子的元素可能是H， 不一定是金属元素，C错误；
D．原子序数为11的元素为钠，钠是金属元素，D正确；
故选D。
2．下列互为同位素的是( )
A．12C与13C B．HO与HO C．氧气与臭氧 D．正丁烷与异丁烷
2 2 2
【答案】A
【详解】
A．12C和13C的质子数相同，中子数不同，二者属于同位素，A符合题意；
B．HO和HO 为两种不同的物质，B不符合题意；
2 2 2
C．O 与O 均由O元素构成，但物质种类不同，二者互称同素异形体，C不符合题意；
2 3
D．正丁烷与异丁烷的化学式相同但结构不同，二者互称为同分异构体，D不符合题意；
故答案选A。
3．下列有关化学用语表示正确的是( )
A．氯原子的结构示意图：
B．中子数为146、质子数为92的铀(U)原子： UC．质子数为35、中子数为45的溴原子： Br
D．硫离子的结构示意图：
【答案】C
【详解】
A．Cl原子结构中有17个质子和17个电子，其原子结构示意图为 ，A错误；
B．中子数为146、质子数为92的铀原子(U)的质量数=146+92=238，其元素符号为 U，B错误；
C．质子数为35、中子数为45的溴原子的质量数=35+45=80，其元素符号为 U，C正确；
D．S2-结构中有16个质子和18个电子，其离子结构示意图为 ，D错误；
故答案选C。
4．下列关于碱金属元素和卤素的说法中，错误的是( )
A．随核电荷数的增加，碱金属元素和卤素的原子半径都逐渐增大
B．碱金属元素中，锂原子失去最外层电子的能力最弱；卤素中，氟原子得电子的能力最强
C．钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈
D．溴单质与水的反应比氯单质与水的反应更剧烈
【答案】D
【详解】
A．碱金属元素和卤素都属于同主族元素，同主族元素，从上到下，电子层数增多，所以随核电荷数的增
加，原子半径都逐渐增大，故A正确；
B．碱金属元素中，锂原子排在最上边，依据同主族元素，从上到下，金属性依次增强，锂失去最外层电
子的能力最弱；依据同主族元素，从上到下，非金属性依次减弱，氟原子得电子的能力最强，故B正确；
C．钾排在钠的下方，金属性强于钠，与水反应比钠剧烈，故C正确；
D．从上到下，卤素单质的氧化性逐渐减弱，非金属性逐渐减弱，所以溴单质与水反应不如氯单质与水反应剧烈，故D错误；
故选D。
5．下列说法正确的是（ ）
A．红磷转化为白磷，属于物理变化
B．石墨导电、金刚石不导电，故二者不是同素异形体
C．O 和O 化学式不同，结构相同
2 3
D．单质硫有S、S、S 等，它们都是硫的同素异形体
2 4 6
【答案】D
【详解】
A．白磷和红磷是不同种物质，它们之间的相互转化为化学变化，A错误；
B．金刚石与石墨是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，与其有无导电性无关，B错误；
C．O 和O 化学式不同，结构也不同，是由氧元素组成的不同单质，互为同素异形体，C错误；
2 3
D．S、S、S 是硫元素的不同单质，互为同素异形体，D正确；
2 4 6
答案选D。
6．以下有关原子结构、元素周期律及元素周期表的叙述正确的是( )
A．所有主族元素原子的最外层电子数都等于元素的最高正化合价
B．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较低
C．第IA族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低
D．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
【答案】B
【详解】
A．并不是所有主族元素原子的最外层电子数都等于元素的最高正化合价，如O无最高正价，F无正价，A
错误；
B．多电子原子中，电子是分层排布的，能量低的电子总是优先进入离核较近的区域内运动，故离核近的
区域运动的电子能量较低，B正确；
C．第IA族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低，H 的熔点低于Li，C错误；
2
D．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于两性元素，可用于作良好的半导体材料，D错
误；
故答案为：B。
7．锂(Li)是世界上最轻的金属，它属于碱金属的一种。下列关于碱金属的说法正确的是( )
A．和锂在同一主族的都是金属元素
B．Na＋比Li多一个电子层C．Li、Na、K、Rb＋的最外层都只有一个电子
D．Li是碱金属原子中半径最小的原子
【答案】D
【详解】
A.Li元素位于元素周期表ⅠA族，非金属元素H元素也位于ⅠA族，故A错误；
B.Na＋和Li都只有两个电子层，故B错误；
C.Rb原子最外层是1个电子，而Rb＋离子最外层是8个电子，故C错误；
D.同主族元素，从上到下原子半径依次增大，则Li原子是碱金属原子中半径最小的原子，故D正确；
故选D。
8．下列有关化学用语表示正确的是( )
A．CaH 的电子式：
2
B．Cl‒的结构示意图：
C．质子数为92、中子数为146的U原子： U
D．HO 的电子式：
2 2
【答案】A
【详解】
A．CaH 为离子化合物，由Ca2+和H-构成，电子式为 ，故A正确；
2
B．Cl-质子数为17，核外电子数为18，有3个电子层，最外层电子数为8，氯离子结构示意图为
，故B错误；
C．质子数为92、中子数为146的U原子，质量数为92+146=238，原子符号为 U，故C错误；D．过氧化氢属于共价化合物，HO 的电子式为 ，故D错误；
2 2
故选A。
9．某卤素单质X 与KOH溶液反应生成M、N两种盐。往M盐的浓溶液中加入一定量的另一种卤素单质
2
Y 的水溶液，又可以生成X，且X 不能使淀粉溶液变蓝。则X、Y 是( )
2 2 2 2 2
A．Cl、I B．Br 、Cl C．Cl、F D．Cl、Br
2 2 2 2 2 2 2 2
【答案】B
【详解】
由题意可知，Y 能将X 置换出来，说明Y 的氧化性比X 强，即在周期表中X在Y的下面，所以X有可能
2 2 2 2
是Br或I，由X 不能使淀粉溶液变蓝可知X 不是I 而是Br ，故B正确，
2 2 2 2
故选B。
10．下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是( )
①金属性最强的是锂②氧化性最强的是锂离子③在自然界中均以化合态形式存在④Li的密度最大⑤铯与水
反应十分剧烈，甚至会发生爆炸
A．①②③ B．④⑤ C．②④ D．②③⑤
【答案】D
【详解】
①同主族从上到下，元素的金属性逐渐增强，即Cs的金属性最强，故①错误；
②单质的还原性越强，则其离子的氧化性越弱，同主族从上到下，元素的金属性增强，则Li＋的氧化性最
强，故②正确；
③碱金属都是活泼的金属，自然界中均以化合态形式存在，故③正确；
④从上到下碱金属元素单质的密度呈增大的趋势，Cs的密度最大，故④错误；
⑤Cs的金属性非常强，与水反应十分剧烈，故⑤正确；
综上所述，②③⑤正确，故选D。
11．X、Y分别代表两种非金属元素，下列不能说明非金属性X比Y强的是( )
A．X的氧化物对应水溶液的酸性比Y的氧化物对应水溶液的酸性强
B．Y-的还原性强于X-
C．X的单质X 能将Y的阴离子Y-氧化为Y
2 2
D．X、Y的单质分别与Fe化合，产物中前者Fe为＋3价，后者Fe为＋2价
【答案】A
【详解】
A．元素非金属性强弱可由其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断，没有指明是否是最高价氧化物，故不能说明非金属性的强弱，A符合题意；
B．元素非金属性越弱，对应离子的还原性越强，B不符合题意；
C．X的单质X 能与Y的阴离子Y-发生以强制弱的置换反应生成Y，说明X比Y的非金属性强，C不符合
2 2
题意；
D．X、Y的单质分别氧化同一种金属，产物中金属元素的价态越高，说明单质的氧化性越强，说明X比Y
的非金属性强，D不符合题意；
故选A。
12．碘元素在海水中主要以 的形式存在，几种含碘粒子之间有如图所示的转化关系，下列说法不正确的
是( )
A．可用淀粉 试纸和食醋检验加碘盐中是否含有碘
B．足量 能使湿润的已变蓝的淀粉 试纸褪色的原因可能是
C．由图可知氧化性：
D．途径Ⅱ中若生成1 mol ，反应中转移电子10 mol
【答案】C
【详解】
A．加碘盐中含有 ，其在酸性条件下可被I-还原生成 ，选项A正确；
B．根据图示转化关系可知，足量 能使湿润的已变蓝的淀粉 试纸褪色的原因，可能是发生了
反应 ，碘单质被还原，蓝色褪去，选项B正确；
C．根据途径Ⅲ可知氯气为氧化剂， 为氧化产物，故氧化性： ，选项C错误；
D．根据转化关系 可知，途径Ⅱ中若生成1 mol ，反应中转移电子10 mol ，选项D
正确；答案选C。
13．周期表中第117号元素X，它的原子结构与卤族元素相似，电子排布有7个电子层，且最外层有7个
电子。下列叙述中正确的是( )
A．此X元素的气态氢化物的化学式为HX，在常温下很稳定
B．其单质带有金属光泽，具有强氧化性，可与KI发生置换反应生成I
2
C．其单质的分子式为X，易溶于有机溶剂
2
D．AgX是一种有色的易溶于水的化合物
【答案】C
【详解】
117号元素X，它的原子结构与卤族元素相似，电子排布有7个电子层，且最外层有7个电子，该元素处于
处于ⅦA族，
A．X易得1个电子，显-1价，所以X元素的气态氢化物的化学式为HX，但由于X的非金属性很弱，所
以HX在常温下很不稳定，故A错误；
B．X单质氧化性比I 弱，不可与KI发生置换反应，故B错误；
2
C．处于ⅦA族，与氯气、溴、碘的结构与性质相似，其单质的分子式为X，易溶于有机溶剂，故C正确；
2
D．处于ⅦA族，AgCl、AgBr、AgI溶解性依次减小，颜色加深，AgX是一种有色的难溶于水的化合物，
故D错误；
故选C。
14．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变化如图所示。已知W的一种核素
的质量数为18，中子数为10；X和氖原子的核外电子数相差1；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．X的非金属性是同周期中最强的
B．对应气态氢化物的稳定性：Y＞Z
C．对应简单离子半径：X＞W
D．Z的最高价氧化物对应的水化物是强酸【答案】D
【分析】
W的一种核素的质量数为18，中子数为10，所以W的原子序数是8，则W是氧元素，又因为W、X、
Y、Z的原子序数递增，原子半径X最大，且X和氖原子的核外电子数相差1，故X是钠，Y的单质是一
种常见的半导体材料，则Y是硅，Z的非金属性在同周期元素中最强，则Z是氯。
【详解】
A．钠位于第三周期第ⅠA族，金属性是同周期中最强的，A错误；
B．非金属性越强，对应气态氢化物的稳定性越强，同周期元素从左到右，非金属性逐渐增强，非金属性：
Cl＞Si，所以对应气态氢化物的稳定性：HCl＞SiH，B错误；
4
C．O2－和Na+具有相同的核外电子排布，质子数越多，离子半径越小，对应简单离子半径：O2－＞Na+，C
错误；
D．Z的最高价氧化物对应的水化物是HClO，是强酸，D正确；
4
故选D。
15．如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图，若用原子序数代表所对应的元素，
则下列说法正确的是( )
A．31d和33d属于同种核素
B．气态氢化物的稳定性：a>d>e
C．b和c的最高价氧化物对应的水化物可以反应
D．a和b只能形成一种化合物
【答案】C
【分析】
短周期元素中，a为-2价、e为+6价，处于VI族，可推知a为O、e为S，b有+1价，原子序数大于氧，则
b为Na，由原子序数可知c、d处于第三周期，化合价分别为+3、+5，则c为Al、d为P，据此分析解答。
【详解】
A．31d和33d质子数相同，中子数不同，是不同的核素，故A错误；
B．非金属性a（O）＞e（S）＞d（P），故氢化物稳定性：a＞e＞d，故B错误；
C．b和c的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH和Al(OH) ，故C正确；
3D．a和b可形成NaO和NaO，故D错误；
2 2 2
故选C。
16．如图为元素周期表短周期的一部分，下列关于R、W、X、Y四种元素的叙述中不正确的是( )
A．W的最高价氧化物对应水化物比X的最高价氧化物对应水化物的酸性弱
B．Y的阴离子电子层结构与K+的电子层结构相同
C．原子半径大小的关系为W>Y
D．W的气态氢化物的稳定性比X的气态氢化物的稳定性强
【答案】D
【详解】
由元素周期表的结构可知X为氮，W为磷，Y为硫，R为氩，据此分析作答。
A．同主族元素从上到下元素非金属性依次减弱，最高价氧化物对应的水化物的酸性减弱，故酸性：
HNO>H PO ，A项叙述正确；
3 3 4
B．S2－和K＋核外都有18个电子，电子层结构相同，B项叙述正确；
C．同周期元素从左到右原子半径依次减小，故原子半径：P＞S，C项叙述正确；
D．N元素的非金属性比P元素强，非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，故NH 的稳定性强于PH
3 3
的，D项叙述错误；
综上所述，叙述不正确的是D项，故答案为D。
二、非选择题（共52分）
17．（11分）(1)在①NaCl、②NaOH、③NaO、④N、⑤HS、⑥HO 中，只含有离子键的是_____；
2 2 2 2 2 2
只含有极性键的是____；只含有非极性键的是___；既含有离子键，又含有极性键的是____；既含有离子
键，又含有非极性键的是______。
(2)请用电子式表示NaCl的形成过程：______。
(3)N 的结构式为：_____；HO 的结构式为：_____。
2 2 2
(4)写出下列微粒的电子式。
①CO___________；
2
② ___________。【答案】① ⑤ ④ ② ③ N≡N H-O-O-
H
【分析】
(1)金属阳离子和阴离子之间的化学键为离子键，一般盐、碱金属氧化物中含有离子键，非金属元素之间的
化学键为共价键，其中相同非金属元素形成的为非极性共价键，不同非金属元素形成的为极性共价键，以
此解答该题；
【详解】
(1)NaCl中钠离子和氯离子之间只存在离子键；NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键、O原子和氢
原子之间存在极性共价键；NaO 中钠离子和过氧根离子之间存在离子键、O原子和O原子之间存在非极
2 2
性共价键；N 中N原子之间只存在非极性共价键；HS是共价化合物，S原子与H原子间存在极性共价键；
2 2
HO 中H原子和O原子之间存在极性共价键，O与O原子之间为非极性键；故答案为：①；⑤；④；②；
2 2
③。
(2)氯化钠形成过程中，钠原子失去1个电子形成钠离子，氯原子得到1个电子形成氯离子，阴阳离子间通
过离子键结合，用电子式表示为： ，故答案为：
。
(3)氮气分子中氮原子间通过氮氮叁键结合，结构式为：N≡N；双氧水分子中氧原子与氢原子间以及氧原子
和氧原子之间均以共价键结合，结构式为：H-O-O-H ，故答案为：N≡N；H-O-O-H。
(4)①CO 是共价化合物，碳原子和氧原子之间有2对共用电子对，电子式为 ，故答案为：
2
；② NH 是多原子构成的阳离子，电子式要加中括号和电荷，电子式为 ，故答案为：
。
18．（12分）用“＞”或“＜”回答下列问题：
(1)酸性：HCO___HSiO，HSiO___HPO 。
2 3 2 3 2 3 3 4
(2)碱性：Ca(OH) ___Mg(OH) ，Mg(OH) ___Al(OH) 。
2 2 2 3
(3)气态氢化物的稳定性：HO___H S，HS___HCl。
2 2 2
(4)还原性：HO__H S，HS___HCl。
2 2 2
从以上答案中可以归纳出：
①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___。
②元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越___。
③元素___性越强，其对应气态氢化物的稳定性越强。
④元素非金属性越强，其对应气态氢化物的还原性越__。
【答案】＞ ＜ ＞ ＞ ＞ ＜ ＜ ＞ 强 强 非金属 弱
【详解】
(1)可根据非金属性强弱判断对应最高价含氧酸的酸性强弱，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸
性越强，C、Si同主族，C的非金属性强，则酸性：HCO＞HSiO，P、Si同周期，P的非金属性强，则酸
2 3 2 3
性：HSiO＜HPO ；
2 3 3 4
(2)Ca、Mg同主族，Ca的金属性强，Mg、Al同周期，Mg的金属性强，故金属性强弱顺序为Ca＞Mg＞
Al，所以碱性强弱顺序为Ca(OH) >Mg(OH) >Al(OH) ；
2 2 3
(3)非金属性：O>S、Cl>S，所以氢化物的稳定性：HO>HS，HCl>H S；
2 2 2
(4)非金属性越强，其对应氢化物的还原性越弱，故还原性：HOHCl；
2 2 2
①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；
②元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强；
③元素非金属性越强，其对应气态氢化物的稳定性越强；
④元素非金属性越强，其对应气态氢化物的还原性越弱。
19．（8分）观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图，回答有关问题：(1)属于阴离子结构示意图的是_____________(填字母编号)。
(2)在上述元素中，性质最稳定的原子是_________(填字母编号)。
(3)在核电荷数1-18的元素内，再列举一个与C、E电子层结构相同的阳离子，写出该阳离子结构示意图
_____________。
(4)写出元素A的单质与水反应的离子方程式：________。
【答案】A C Cl +H O H++Cl-+HClO
2 2
【分析】
根据已有的知识进行分析解答，在原子中，核内质子数=核外电子数，在阳离子中，核内质子数＞核外电
子数，在阴离子中，核内质子数＜核外电子数。
【详解】
(1)A中核内质子数＜核外电子数，为阴离子，答案为A；
(2)在C中，当a=2+8=10时，该粒子是Ne原子，为稀有气体，化学性质稳定，答案选C；
(3)C、E均为10电子结构，在核电荷数1-18的元素内，与C、E电子层结构相同的阳离子，核内质子数＞
核外电子数，有Na+等，其结构示意图为 。
(4)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，离子方程式为：Cl+H O H++Cl-+HClO。
2 2
20．（8分）下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑧⇌在表中的位置，用化学用语回答下列问题：
(1)④、⑤、⑥的离子半径由大到小的顺序为_________(用对应的离子符号表示)。
(2)②、③、⑦的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是______________。
(3)①、④、⑤中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出符合要求的化合物的电子式：
______________。(4)写出表中①～⑧元素中最高价氧化物对应水化物碱性最强的物质和自然界中含量最高的金属元素反应的
离子方程式：______________。
【答案】O2- > Na+ > Al3+ HNO>H CO>H SiO 或HSiO
3 2 3 2 3 4 4
2Al+2OH-+6H O = 2 [Al(OH) ]-+3H ↑或2Al+2OH-+2H O = 2 +3H ↑
2 4 2 2 2
【分析】
由元素在周期表中位置可以知道①为H，②为C，③为N，④为O，⑤为Na，⑥为Al、⑦为Si，⑧为Cl。
【详解】
（1）电子层结构相同的情况下，核电荷数越大离子半径越小，另外，电子层越多离子半径越大，故离子
半径O2- > Na+ > Al3+；
（2）非金属性N>C>Si，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，故酸性HNO>H CO>H SiO 或
3 2 3 2 3
HSiO；
4 4
（3）H、O、Na可形成既含离子键又含极性共价键的化合物是NaOH，电子式为 ；
（4）①～⑧元素中最高价氧化物对应水化物碱性最强的物质为NaOH，自然界中含量最高的金属元素为
Al，反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H O = 2 [Al(OH) ]-+3H ↑或2Al+2OH-+2H O = 2 +3H ↑；
2 4 2 2 2
21．（13分）利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。
(1)仪器A的名称为_____，干燥管 D 的作用为_____。
(2)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 固体，则 A中试剂为
______，观察到 C 中溶液_____(填现象)，即 可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，
可用_________溶 液吸收尾气。(3)若要证明非金属性：C＞Si，则在 A中加盐酸、B 中加 、C 中加 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。
【答案】分液漏斗 防止倒吸 浓盐酸 变蓝 NaOH溶液 产生白色沉淀
【详解】
(1)仪器A的名称为：分液漏斗，D的作用是防止倒吸，故答案为：分液漏斗；防止倒吸；
(2)A中浓盐酸和B中KMnO 反应产生Cl，Cl 和C中的KI反应置换出I，I 遇淀粉变蓝，即C中变蓝，
4 2 2 2 2
本实验说明Cl 的氧化性强于I，那么Cl的非金属性强于I。本实验涉及的Cl 有毒，反应不完全排放到空
2 2 2
气中会污染空气，因此缺少一个尾气处理装置，可用NaOH溶液吸收尾气，故答案为：浓盐酸；变蓝；
NaOH溶液；
(3)A中的盐酸和B中的CaCO 反应产生CO，CO 与C中NaSiO 溶液反应产生白色沉淀HSiO，说明
3 2 2 2 3 2 3
HCO 的酸性强于HSiO，那么C的非金属性强于Si。但是本实验存在一个缺陷：浓HCl易挥发，HCl可
2 3 2 3
进入C中和NaSiO 反应产生白色沉淀HSiO 干扰实验，故应在两装置之间添加一个除HCl的装置，可用
2 3 2 3
饱和NaHCO 溶液，故答案为：产生白色沉淀；NaHCO 。
3 3
【点睛】
单质的氧化性越强，元素的非金属性越强；最高价氧化物对应的水化物酸性越强，元素的非金属性越强。
