第四章物质结构元素周期律单元练习
一、单选题
1. 已知短周期元素、、、、和在周期表中的相对位置如图所示，其中的最高化合价为。下列说法错误的是( )
A. 原子半径
B. 与形成的化合物属于离子化合物
C. 的氢化物常温下可能为固体
D. 最高价氧化物对应水化物能与其最低价氢化物反应
2. 某元素离子的结构示意图为。下列关于该元素或离子的说法中，正确的是( )
A. 元素符号是 B. 该元素在周期表中的位置是第三周期、族
C. 在化学反应中易失电子 D. 微粒半径小于
3. 元素、、、和在元素周期表的位置如图所示，下列说法正确的是( )
A. 单质的沸点： B. 中的化合价为价
C. 酸性： D. 属于离子化合物
4. 用固体配制的溶液，溶解过程如图所示。下列说法正确的是
A. 为，为 B. 水分子破坏了中的离子键
C. 只有在水溶液中才能发生电离 D. 上述过程可表示为
5. 下列化学用语正确的是( )
A. 中子数为的氯原子：
B. 的结构式为
C. 的结构示意图为
D. 用电子式表示氯化钙的形成过程：
6. 黑火药是我国四大发明之一，爆炸时的反应方程式为。下列表示相关微粒的化学用语正确的是( )
A. 的结构示意图： B. 中子数为的氮原子：
C. 的电子式： D. 的结构式：
7. 下列种微粒中，半径按由大到小的顺序排列的是( )
A. B. C. D.
8. 短周期元素、、、在元素周期表中的位置如图所示，已知元素原子的最外层电子数是其内层电子总数的。下列说法正确的是( )
A. 只有一种氧化物 B. 气态氢化物的稳定性：
C. 原子半径： D. 元素的一种氢化物是沼气的主要成分
9. 年，科学家以钙离子撞击锎靶，产生了一种超重元素，其反应可表示为。下列叙述不正确的是( )
A. 的质子数为 B. 的中子数为
C. 位于第七周期族 D. 在同族中原子半径最小
10. 漂白粉能与空气中的和水蒸气发生如下反应：，下列说法正确的是( )
A. 的电子式： B. 的结构示意图：
C. 分子结构模型： D. 的结构式：
11. 反应，白烟可用于氯气管道泄漏的检查。下列表示反应中的相关微粒的化学用语正确的是( )
A. 氯离子的结构示意图： B. 的电子式：
C. 中子数为的氯原子： D. 氮气的结构式：
12. 下列说法正确的是( )
A. 第号元素位于第六周期第Ⅵ族 B. 和互为同素异形体
C. 和分别含个和个质子 D. 氯化铵的电子式为
13. 如图是锂离子电池的一种电解质电离出来的阴离子，该阴离子是由同周期元素、、、构成如图所示，是构成物质种类最多的元素，的最外层电子数等于的核外电子数，四种元素的最外层电子数之和为。下列说法正确的是( )
A. 、、三种元素形成的简单氢化物中，的氢化物沸点最高
B. 与形成的化合物均有毒
C. 原子半径：
D. 最高正价：
14. 、、、是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中的最外层电子数与的核外电子总数相等。、、形成的一种化合物结构为，该物质常用于制备纳米材料以及工业催化剂。下列说法正确的是( )
A. 元素非金属性： B. 简单离子半径：
C. 与可以形成离子化合物 D. 简单气态氢化物的稳定性：
15. 、、、为四种短周期主族元素，它们在周期表中的相对位置如图所示。元素的最外层电子数与电子层数相同。下列说法正确的是( )
A. 元素最高价氧化物对应的水化物化学式为
B. 原子半径由小到大的顺序为：
C. 最高价氧化物对应水化物的碱性强于
D. 单质与同浓度的盐酸反应，比更剧烈
二、填空题
16. 如表为元素周期表的一部分，请按要求回答下列问题。
元素在周期表中的位置 ______，元素的双原子分子的电子式 ______。
画出这种元素中，金属性最强的元素的原子结构示意图 ______。
、两种元素的氢化物稳定性由大到小的顺序 ______用化学式表示。
元素、的最高价氧化物对应的水化物中，酸性更强的是 ______用化学式表示。
在盛有水的小烧杯中加入元素的单质，发生反应的离子方程式为 ______。向上述反应后的溶液中再加入元素的单质，发生反应的化学方程式为 ______。
17. 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：
在元素周期表中的位置是 ，如果原子中含个中子，则其原子符号为 。
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”。
、、的简单离子半径由大到小的顺序为 用离子符号表示。
的单质在空气中充分燃烧，所得产物的电子式为 。
的单质和的最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为 。
能说明的非金属性比的强的实验事实是 列举一条。
三、实验题
18. 根据下图所示装置回答以下问题。
已知：常温下与浓盐酸反应可制得。不溶于水。
利用如图装置可以验证元素非金属性的变化规律。图中装置的名称是_______。干燥管的作用是____________________________。
实验室中现有药品：溶液、、浓盐酸、，请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性强于硫，烧瓶中发生反应的离子方程式为_________________。装置中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为_____________________。
若要用此装置证明酸性：，进而证明非金属性：，从以下所给物质中选出甲同学设计实验所用到的物质：稀硝酸 稀盐酸 碳酸钙 溶液
装置与所盛试剂分别为________填序号；试管中发生反应的离子方程式为________________________________。有同学认为此实验不能说明、、的非金属性强弱，你认为原因是________________________________。
19. 如图是元素周期表的一部分，回答下列问题：
元素中，金属性最强的元素的原子结构示意图为 ______。
写出元素常见的一种同素异形体的名称：______。
元素的单质与元素氢化物的水溶液反应的离子方程式为 ______。
常温下，元素的单质与元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 ______。
元素的单质在高温下可与其同主族元素的单质发生化合反应，形成的化合物是工业上常用的还原剂，写出由元素、形成的化合物的电子式：______。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查位置、结构与性质，为高频考点，把握元素的位置、元素的性质、元素周期律为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。
【解答】
由短周期元素、、、、和在周期表中的相对位置可知，位于第三周期，的最高化合价为，为，结合元素的位置可知为、为、为、为、为，然后结合元素周期律及元素化合物知识来解答。
A.电子层越多、原子半径越大，同周期主族元素从左向右原子半径减小，则原子半径，故A正确；
B.与形成的化合物为氯化铝，为共价化合物，故B错误；
C.的氢化物如为碳原子数较多的烃，常温下可能为固体，故C正确；
D.最高价氧化物对应水化物为硝酸，其最低价氢化物为氨气，二者反应生成硝酸铵，故D正确；
故选B。
2.【答案】
【解析】A.该元素质子数为，则元素符号是，故A错误；
B.该元素为钠，其核电荷数为，核外电子排布是、、，则该元素在周期表中的位置是第三周期、族，故B正确；
C.元素离子的结构示意图为，最外层是个电子，稳定状态，在化学反应中不易失电子，也不易得到电子，故C错误；
D.该微粒为钠离子，根据同电子层结构核多径小，则离子半径大于，故D错误。
综上所述，答案为。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查结构性质位置关系应用，熟记常见元素在周期表中位置，注意掌握元素周期律与元素化合物知识，题目基础性强，意在考查学生对基础知识的掌握情况。
【解答】
由元素、、、和在元素周期表的位置，可知为、为、为、为、为；
A.常温下，为气体，而磷为固体，故单质的沸点：，故A错误；
B.为，氢元素化合价为，根据化合价代数和为，可知的化合价为价，故B错误；
C.元素非金属性，故酸性：，故C错误；
D.属于离子化合物，故D正确；
故选：。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查电解质电离、离子化合物的构成微粒，题目难度不大，侧重于考查学生的分析能力和应用能力。
【解答】
A.在溶液中电离出和，含有个电子层、含有个电子层，则离子半径，根据图示可知，为、为，故A错误；
B.氯化钠是电解质，在水分子的作用下破坏了中的离子键，完全电离，故B正确；
C.氯化钠是离子化合物，含有离子键，在熔融状态下也能完全电离出离子，故C错误；
D.氯化钠溶于水就发生电离，不需要通电，上述过程可表示为，故D错误。
5.【答案】
【解析】A.中子数为的氯原子其质量数为：，故A错误；
B.是共价分子，其电子式为，结构式为，故B正确；
C.最外层有个电子，离子结构示意图为，故C错误；
D.氯化钙是离子化合物，用电子式表示氯化钙的形成过程：，故D错误；
故选B。
6.【答案】
【解析】解：核外个电子，核内的质子，核外电子分层排布，其结构示意图为，故A错误；
B.中子数为的氮原子的质量数为，核素符号为，故B错误；
C.是离子化合物，由和构成，电子式为，故C错误；
D.是直线形分子，中心的原子分别与原子以双键结合，其结构式为，故D正确；
故选：。
本题考查了常见化学用语的表示方法，涉及离子结构示意图、核素表示方法、结构式、电子式等知识，明确常见化学用语的概念及书写原则为解答关键，试题侧重考查学生的规范答题能力，题目难度不大。
7.【答案】
【解析】解：、、都是三个电子层，而和相比较，的最外层电子数多，所以的半径大于，只有两个电子层，半径最小，所以半径按由大到小的顺序排列，
故选：。
电子层数越多，半径越大，同一周期原子序数越小，半径越大，据此解答即可。
本题考查粒子半径的大小比较，题目难度中等，为元素周期律中常考查知识点，学习中注意积累相关比较方法，注重元素周期律递变规律的应用。
8.【答案】
【解析】根据元素原子的核外电子排布知其应为，则为、为、为。项，碳可形成、，错误项，稳定性：，错误项，原子半径：，错误。
9.【答案】
【解析】A. 的左下角表示质子数为，故A正确；
B. 的中子数为，故B正确；
C.为号元素，位于第七周期族，故C正确；
D. 同主族元素的原子半径从上到下随电子层数的增加逐渐增大，在同族中原子半径最大，故D错误。
故选：。
10.【答案】
【解析】解：分子中原子与原子共用对电子，其电子式为，故A错误；
B.钙离子的质子数为，核外电子数为，分层排布，最外层电子数为，其结构示意图为，故B错误；
C.水是形分子，中心原子是，且原子半径较大，则分子结构模型为，故C正确；
D.的中心原子是，含有键和键，其结构式为，故D错误；
故选：。
本题考查常见化学用语的表示方法，涉及电子式、原子或离子结构示意图、结构式、结构模型等知识，明确常见化学用语的书写原则为解答关键，试题侧重考查学生的规范答题能力，题目难度不大。
11.【答案】
【解析】解：氯离子的核内有个质子，核外有个电子，故其结构示意图为，故A错误；
B.是共价化合物，故其电子式为，故B错误；
C.标示在元素符号左上方的是质量数，而质量数质子数中子数，故中子数为的氯原子的质量数为，故表示为，故C正确；
D.氮气中原子之间以三键结合，故其结构式为，故D错误。
故选：。
本题考查离子的结构示意图、结构式、电子式等的表示方法，难度不大，注意常见化学用语的掌握。
12.【答案】
【解析】A.第六周期零族元素原子序数为：，故号元素处于元素周期表中第六周期第族，故A正确；
B.同素异形体是同种元素形成的不同的单质，和均是化合物，故B错误；
C.和的质子数均为，前者含有的中子数为，后者含有的中子数为，故C错误；
D.氯漏写最外层电子，氯化铵的电子式为，故D错误。
故选：。
13.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查原子结构与元素周期律，结合物质结构、化学键来推断元素为解答关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。
【解答】
同周期元素、、、，是构成物质种类最多的元素，则为元素，四种元素均位于第二周期，的最外层电子数等于的核外电子数，则为；形成个共价键，其原子序数大于，则为；四种元素的最外层电子数之和为，的最外层电子数为，则为元素，以此分析解答；
结合分析可知，为，为，为，为元素，
A.水分子常温下为液态，氟化氢和甲烷为气态，则的氢化物沸点最高，故A错误；
B.与形成的一氧化碳有毒，但二氧化碳为无毒气体，故B错误；
C.主族元素同周期从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径，故C正确；
D.氧元素的非金属性较强，不存在最高正价，故D错误；
故选：。
14.【答案】
【解析】解：由上述分析可知，为、为、为、为，
A.同周期从左向右非金属性增强，则元素非金属性：，故A错误；
B.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：，故B错误；
C.与可以形成离子化合物为，故C错误；
D.非金属性越强，对应氢化物越稳定，则简单气态氢化物的稳定性：，故D正确；
故选：。
、、、是原子序数依次增大的短周期主族元素，、、形成的一种化合物结构为，可知为价金属，可形成个共价键，可形成个共价键，结合原子序数可知，为、为，为，符合的最外层电子数与的核外电子总数相等，的原子序数在、之间，为，以此来解答。
本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，把握离子化合物中化学键、原子序数来推断元素为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。
15.【答案】
【解析】
【分析】
、、、为四种短周期主族元素，元素的最外层电子数与电子层数相同，为或或，再结合它们在周期表中的相对位置可知，为元素、为元素、为元素，为元素。
【解答】
A.为元素，最高价氧化物对应的水化物为，A错误；
B.同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径，B错误；
C.元素金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：，则碱性，C错误；
D.元素金属性越强，其单质与盐酸置换出氢气的反应越剧烈，金属性：，则单质与同浓度的盐酸反应，镁与盐酸反应更剧烈，D正确；
故选：。
16.【答案】第二周期第Ⅳ族；
；
【解析】由元素在周期表中位置，可知为、为、为、为、为、为、为、为；
由位置可知处于第二周期第族；元素的双原子分子为，其电子式为；
这种元素中，金属性最强的元素是，处于第三周期第族，其原子结构示意图为；
元素非金属性与氢化物稳定性一致，元素非金属性，故氢化物稳定性；
元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性，故酸性；
钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应离子方程式为；铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，反应方程式为。
17.【答案】第二周期Ⅳ 族
极性共价键
的稳定性比强或的酸性比强、的还原性比强、将通入溶液中，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，可知是，是，是，是，是，是，是。在元素周期表中的位置是第二周期第Ⅳ 族。如果原子中含个中子，则质量数为，故该原子的符号为。
的氢化物为，其化学键类型为极性共价键。
、、的简单离子分别为、、，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：。
的单质在空气中充分燃烧生成，由钠离子与过氧根离子构成，其电子式为。
与溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，反应的化学方程式为 。
的稳定性比强，的酸性比强， 的还原性比强，将通入或溶液中，溶液变浑浊等，均能说明的非金属性比强。
18.【答案】分液漏斗；防倒吸
；
； ；稀硝酸有挥发性，也会和硅酸钠反应生成硅酸
【解析】装置的名称是分液漏斗；干燥管的作用是防倒吸。
设计实验验证非金属性：，利用氯气与的氧化还原反应可验证，则装置、、中所装药品分别为浓盐酸、、溶液，烧瓶中发生反应的离子方程式为；装置中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，装置中发生反应的离子方程式为。
探究元素非金属性强弱，由题图可知应是利用最高价含氧酸的酸性强弱比较，所以装置中试剂为稀硝酸，装置中试剂为碳酸钙，装置中试剂为溶液。试管中为溶液，向其中通入生成硅酸白色沉淀，发生反应的离子方程式为；通入试管中的气体中混有挥发出的硝酸，硝酸也能与硅酸钠溶液反应生成硅酸，无法确定是否与硅酸钠溶液反应，即不能说明、、的非金属性强弱。
19.【答案】
金刚石或石墨
【解析】
【分析】
本题考查元素周期表与元素周期律，熟记常见元素在周期表中文字，熟练掌握元素化合物知识，题目比较基础，旨在考查学生对基础的掌握情况。
【解答】
由元素在周期表中位置，可知为、为、为、为、为、为、为、为、为、为；
表中元素的金属性最强，处于第四周期族，其原子结构示意图为；
碳是同素异形体有金刚石、石墨等；
与反应生成氢气和，反应离子方程式为；
氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应离子方程式为；
元素、形成的化合物为，由钠离子与氢负离子构成，其电子式为。
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