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第四章 物质结构 元素周期律
一、单选题
1．合成新物质是化学研究的主要目的之一。意大利科学家最近合成了一种新型的氧分子O4，下列关于O4的说法正确的是（　　）
A．O4是一种新型化合物 B．1个O4分子由两个O2分子构成
C．O4、O2、O3互为同位素 D．O4转化为O2是化学变化
2．下列关于物质性质的比较，不正确的是（　　）
A．酸性强弱： B．原子半径大小：
C．碱性强弱： D．金属性强弱：
3．门捷列夫曾预测镓、钪、锗元素的存在及性质，莫塞莱也曾预测一种“类锰”元素。放射性元素锝（），其单质是从核燃料裂变产物中提取的，它的一种核素在临床医学诊断中应用很广。下列说法正确的是（　　）
A．元素是第四周期元素
B．用D核轰击钼（）靶也能得到，此过程属于化学变化
C．、、三种核素，物理性质与化学性质几乎相同
D．的质子数与中子数之差为12
4．X、Y、Z、W、E为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y、Z、E在元素周期表中的相对位置如图，X为空气中含量最高的元素，W是同周期中原子半径最大的元素。下列说法正确的是（　　）
X Y Z
E
A．最高正价：Z＞Y＞X
B．简单氢化物的酸性：Z＞E
C．W的单质在Y的单质中燃烧生成
D．向Y的最简单氢化物中通入Z的单质，可以置换出Y的单质
5．下列化学用语不正确的是
A．Na+的结构示意图：
B．H2O的分子结构模型：
C．NaCl的电离方程式：NaCl=Na++Cl
D．用电子式表示HCl的形成过程：
6．X、Y、Z、W为短周期元素，X2 和Y+核外电子排布相同，X、Z位于同一主族，Y、Z、W位于同一周期，W的最外层电子数是X、Y最外层电子数之和。下列说法不正确的是
A．X、Y、Z、W核电荷数逐渐增大
B．对应单质的氧化性：X＞Z
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：W＞Z
D．离子半径X＜Y
7．下列关于化学键的说法中不正确的是
A．化学键是一种作用力
B．化学键可以使离子相结合，也可以使原子相结合
C．化学反应过程中，反应物的化学键断裂，生成物的化学键形成
D．非极性键不是化学键
8．考古学常用来确定文物的历史年代，原子核内中子数是
A．6 B．8 C．14 D．20
9．下列关于F、Cl、Br、I的比较，不正确的是（　　）
A．它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多
B．单质的氧化性随核电荷数的增加而减弱
C．它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强
D．单质的颜色随核电荷数的增加而加深
10．2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“钿”，tián)，Ts的原子核外最外层电子数是7，下列说法不正确的是
A．Ts是第七周期第ⅦA族元素
B．Ts的同位素原子具有相同的电子数
C．Ts在同族元素中非金属性最弱
D．中子数为176的Ts核素符号是Ts
二、多选题
11．2016年IUPAC将118号元素命名为Og(中文名为“ ”)，Og最外层电子数为8。下列说法中错误的是
A．Og是第八周期0族元素
B．预计Og的化学性质很活泼
C．Og的同位素原子具有相同的电子数
D．中子数为176的Og，其核素符号为
12．X、Y、Z、W、Q为短周期元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为18。Y原子最外层电子数是内层电子数的2倍，Z和Q同族，Z的原子序数是Q的一半，W元素的焰色试验呈黄色。下列说法不正确的是
A．单质的氧化性，Z大于Q
B．简单氢化物的沸点Z低于Q
C．简单氢化物的稳定性：Z大于Y
D．X、W组成的化合物中含有共价键
三、填空题
13．下面是元素周期表的草图，表中所列字母代号分别代表某一种元素，请回答：
(1)表中的实线表示元素周期表的左右边界，请用实线补全元素周期表的上下边界　 　。
(2)表中最活泼的金属与最活泼的非金属形成的物质是　 　(填化学式)。
(3)由a、d两种元素可形成两种化合物，写出其中一种化合物分解生成另一种化合物的化学方程式：　 　，这两种化合物中所含的化学键有　 　(填字母)。
A 极性共价键 B 非极性共价键 C 离子键
(4)e、f、k、m对应的单原子离子的半径由大到小的顺序为　 　(填离子符号)。
(5)d、m对应的离子还原性由强到弱顺序为　 　(填离子符号)。
(6)d、e、m的气态氢化物中，最不稳定的是　 　(填分子式)。
(7)用电子式表示n与m形成的原子个数比2∶1的化合物的形成过程：　 　。
14．元素周期表中氢元素的信息如图所示，其中“1.008”表示　 　。
15．下表为元素周期表的部分，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）元素②的简单氢化物的电子式为　 　。
（2）元素⑤和③的单质加热生成产物中含有的化学键类型为　 　。（填序号：①离子键②极性共价键③非极性共价键）
（3）元素⑨在周期表中的位置是　 　。
Ⅱ. L、M、N、Q、R、T分别代表上述十种元素之一，其原子半径及主要化合价关系如表：
元素代号 L M N Q R T
原子半径/nm 0.186 0.143 0.099 0.114 0.104 0.066
主要化合价 +1 +3 +7、-1 +7、-1 +6、-2 -2
（4）用一个离子方程式证明N和Q两元素的非金属性强弱：　 　。
（5）R与T形成的简单氢化物的稳定性较高的是　 　(填化学式)。
（6）L、M、Q、R四种元素形成的简单离子半径从大到小的顺序为　 　(用相应的离子符号表示)。
（7）磷酸的结构可表示为，画圈部分所对应的结构可电离出H+，故称为三元酸。已知KH2PO2是次磷酸的正盐，则次磷酸H3PO2的结构可表示为　 　。
16．某研究性化学兴趣小组的同学拟通过具体实验来探讨某些元素的性质差异。
I.探究C、Si元素的非金属性强弱，装置如图。(供选择的试剂：浓盐酸、浓硫酸、固体、溶液、饱和溶液)
（1）仪器M的名称为　 　；B中盛装的试剂为　 　(填名称)，其作用是　 　。
（2）实验过程中可观察到C中的现象为　 　，对应反应的化学方程式为　 　，可推知非金属性：。
II.探究Na，Mg、Al元素的金属性强弱，设计方案如下：
实验编号 实验过程 依据物质性质推测的预期现象
① 取一小块钠，切去表皮，放入盛有水的大烧杯中 立即发生剧烈反应
② 向盛有适量水(含2滴酚酞)的试管中加入一小段镁条 有气泡产生，溶液变红
③ 向两支盛有等浓度等体积稀盐酸的试管中分别加入大小相同的镁片和铝片 _______
已知：实验过程中实验①③的现象与预期现象一致。
（3）实验②中观察到的现象：无明显现象，加热后仍无明显现象。分析实验②现象异常的可能原因：　 　。
（4）实验③的预期现象为　 　。
（5）由上述实验可确定Na、Mg、Al元素的金属性由强到弱的顺序为　 　(填元素符号)。
四、解答题
17．I．现有部分短周期元素的性质或原子结构如表所示，回答下列问题：
元素编号 元素性质或原子结构
T 周期序数=主族序数=原子序数
W 该元素的一种单质是自然界中最硬的物质
X 常温下单质为双原子分子，且在空气中含量最高
Y 该元素最高价氧化物属于两性氧化物
Z M层电子数是电子层数的2倍
Q 元素最高正价是+7价
（1）元素Y的离子结构示意图为________，元素Q与T形成的化合物其形成过程用电子式表示为________。
（2）元素Z与元素Q相比，非金属性较强的是________(填元素符号)，下列表述中能证明这一事实的是________(填字母)。
A．简单气态氢化物水溶液的酸性：
B．简单气态氢化物的稳定性：
C．单质的熔点高于单质
（3）探寻物质性质的差异性是学习化学的重要方法之一，W、X、Z、Q四种元素的最高价氧化物的水化物中酸性最弱的是________(填化学式)。烧碱溶液与Y的最高价氧化物反应的离子方程式为________。
（4）锗位于第四周期与硅同主族，根据元素周期律推测其单质、化合物的性质正确的是_______(填字母)。
A. 锗的非金属性比X弱 B. 锗的原子半径比K大
C. 锗的单质可用作半导体材料 D. 锗的最高正价为+3价
II．某溶液中只含有和中的某几种离子，且离子数目均相等。某实验兴趣小组同学取该溶液，平均分成2份，进行以下操作：
已知：。
（5）该溶液一定不存在的离子为________(填离子符号，下同)，一定存在的离子为________。
五、复合题
18．联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”，新版周期表包含118种元素，下表代表元素周期表前四周期，回答下列问题：
（1）将磷的元素符号填写在上述周期表相应的空格中　 　。
（2）Cl元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为　 　。
（3）下列有关性质的比较正确，且能用元素周期律解释的是　 　。
a．酸性：HCl＞H2SO3 b．非金属性：O＞S
c．碱性：NaOH＞Mg(OH)2 d．热稳定性：HF＜HCl
（4）从原子结构角度解释元素的非金属性S弱于Cl的原因　 　。
（5）硒(Se)是人体必需的微量元素，其原子结构示意图为。
①Se在元素周期表中的位置是　 　。
②Se的气态氢化物的化学式为　 　。
③和互称为　 　。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系；元素、核素
2．【答案】A
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；微粒半径大小的比较
3．【答案】D
【知识点】原子中的数量关系；同位素及其应用
4．【答案】D
【知识点】原子结构与元素的性质；物质的结构与性质之间的关系；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
5．【答案】D
【知识点】原子结构示意图
6．【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
7．【答案】D
【知识点】化学键；化学键和分子间作用力的区别
8．【答案】B
【知识点】元素、核素
9．【答案】C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
10．【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
11．【答案】A,B
【知识点】原子中的数量关系；元素、核素；同位素及其应用
12．【答案】B,D
【知识点】原子结构与元素的性质；化学键；氢键的存在对物质性质的影响；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
13．【答案】；KF；2H2O2=2H2O＋O2↑；AB；S2－＞F－＞Na＋＞Al3＋；S2－＞O2－；H2S；
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
14．【答案】1.008表示氢元素的相对原子质量。
【知识点】元素周期表的结构及其应用
15．【答案】；①③；第四周期第Ⅷ族；；H2O；Br- > S2- > Na+ > Al3+；
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型；电子式、化学式或化学符号及名称的综合；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；微粒半径大小的比较
16．【答案】分液漏斗；饱和碳酸氢钠溶液；除去二氧化碳中的氯化氢，；出现白色沉淀；Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓；镁条表面有氧化镁，阻止镁和水的反应；镁和盐酸反应更加剧烈，产生气泡速度更快；Na>Mg>Al
【知识点】性质实验方案的设计；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
17．【答案】(1)
(2) Cl B
(3)
(4) A，C
(5)
【知识点】原子结构与元素的性质；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期律和元素周期表的综合应用
18．【答案】（1）
（2）HClO4
（3）bc
（4）S、Cl位于同一周期，从左到右随核电荷数递增，原子半径逐渐减小，原子核吸引电子的能力逐渐增强，得电子能力逐渐增强，因此，非金属性S弱于Cl
（5）第四周期第ⅥA族；H2Se；同位素
【知识点】同位素及其应用；元素周期律和元素周期表的综合应用
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