2021年高中化学必修一第四章《物质结构元素周期律》提高卷(答案解析)

一、选择题
1．下列说法正确的是( )
A ．原子半径：Br ＞K ＞F
B ．酸性：HNO 3＞H 3PO 4＞H 2SO 4
C ．得电子能力：Cl ＞Br ＞I
D ．热稳定性：NH 3＞H 2O ＞HF
2．Se 是人体必需的微量元素。

下列关于7880
3434Se Se 和的说法错误的是( )
A ．7880
3434Se Se 和互为同素异形体
B ．78803434Se Se 和都含有34个电子
C ．7880
3434Se Se 和分别含有44和46个中子 D ．7880
3434Se Se 和的质量数不同
3．已知X 、Y 、Z 、W 四种元素中，X 是宇宙中最丰富的元素，Y 元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍；Z 是地壳中含量最高的元素；W 元素原子K 层和M 层电子总数等于其L 层电子数。

下列回答不正确的是
A ．X 2Z 常温下为液态
B ．Y 的一种单质可导电
C ．W 的一种氧化物可形成酸雨
D ．YZ 2为碱性氧化物
4．下列物质性质变化的比较，正确的是
A ．原子半径大小：Al>Mg>Na
B ．碱性强弱：KOH>NaOH>LiOH
C ．气态氢化物稳定性：HBr>HCl>HF
D ．非金属性强弱：I>Br>Cl>F 5．五种短周期元素X 、Y 、Z 、W 、Q 原子序数依次增大，W 元素在短周期元素中原子半径最大，X 、W 同族，Z 、Q 同族，X 、Y 两种元素的最高正价和最低负价代数和均为0，由上述五种元素中的某几种元素组成的两种化合物均可在一定条件下洗涤含硫的试管，以下说法正确的是
A ．酸性：H 2YO 3＜H 2QO 3，所以非金属性Y ＜Q
B ．X 与W 形成的化合物中各原子均满足最外层8电子稳定结构
C ．X 与Y 形成的化合物只含有共价键
D ．由Z 、W 、Q 三种元素形成的盐只有两种
6．科学家制得一种新型分子O 4。

关于O 4和O 2的说法不正确．．．
的是（ ） A ．互为同素异形体
B ．等质量的O 4和O 2所含原子数相同
C ．它们的摩尔质量相同
D ．等物质的量的O 4和O 2所含原子数之比为
2:1
7．银铜合金广泛用于航空工业，从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺流程如图所示：
[已知Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450 ℃和80 ℃]。

下列关于该流程的说法
不正确
．．．的是
A．操作Ⅰ和操作Ⅱ都是过滤
B．溶液C的主要成分是Na2SO4
C．固体B的主要成分是Al(OH)3和Cu(OH)2
D．该生产流程所得的主要产品是Ag和CuAlO2
8．根据元素周期表和元素周期律判断，下列叙述不正确
．．．的是
A．氢元素与其他元素既可形成共价化合物也可形成离子化合物
B．气态氢化物的稳定性：H2O > NH3 > SiH4
C．用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
D．下图所示实验可证明元素的非金属性：Cl > C > Si
9．W、X、Y、Z 是短周期主族元素，且原子序数依次增大，W 的氧化物较多，其中一种为红棕色气体，X 为同周期主族元素中原子半径最小的金属元素，四种元素的最外层电子数之和为 19。

下列说法正确的是
A．元素的简单气态氢化物的热稳定性：W<Y
B．X 的最高价氧化物对应的水化物为强碱
C．Y、Z 两元素的最高价氧化物均能溶于水
D．常温下，Y 的单质为固体
10．X、Y、Z、W是同周期原子序数依次增大的主族元素，且原子序数总和为28，四种元素与锂组成的盐是一种新型锂离子电池的电解质，结构如图，下列说法错误的是
A．该化合物中，X、Y、Z、W之间均为共价键
B．在该物质中X原子满足8电子稳定结构
C．W的氢化物易溶于水，且水溶液是强酸
D．Z与Y形成的化合物不一定与碱反应
二、填空题
11．下列为元素周期表中的一部分，用化学式或元素符号回答下列问题。

ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0
2⑥⑦
3①③⑤⑧⑩
4②④⑨
（1）10种元素中，化学性质最不活泼的是__________；
（2）①②⑤中，最高价氧化物的水化物，碱性最强的是__________；
（3）元素⑦的氢化物分子式为__________，该氢化物常温下和元素①的单质反应的离子方程式是__________，该氢化物与元素⑧的单质反应的离子方程式是__________；
（4）①和⑧的最高价氧化物对应的水化物化学式为__________和__________。

①和⑨两元素形成化合物的化学式为__________，该化合物灼烧时焰色为__________，该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为__________；
（5）①和⑤最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为__________。

12．科学研究表明，月球上有丰富的He资源，可开发利用作未来的新型能源。

(1)3
2He的中子数是_________，3
2
He与4
2
He互称为___________。

(2)α粒子是带有2个单位正电荷、质量数为4的原子核，由此推断α粒子含有____________个质子和__________个中子。

(3)在3
2He、4
2
He两种核素中，原子核内的中子数相差为__________，α粒子有相同质子数
和中子数的是___________。

13．下列物质中
①硫酸（H2SO4）②碳酸氢钠（NaHCO3）③氢氧化钡[Ba（OH）2] ④葡萄糖
（C6H12O6）⑤硫酸氢钠（NaHSO4）⑥氯化氢（HCl）⑦二氧化碳（CO2）⑧碳酸钙（CaCO3）⑨氨气（NH3）⑩生石灰（CaO）。

（1）属于离子化合物的是（填序号，下同）______________；
（2）属于共价化合物的是______________；
（3）写出②在水溶液中的电离方程式__________________；
（4）写出⑤在水溶液中的电离方程式__________________；
（5）写出⑥与⑧在水溶液中反应的离子方程式__________________；
（6）写出①与③在水溶液中反应的离子方程式__________________；
14．用下面的原子或离子结构示意图的编号(A、B、C、D)填空：
(1)电子层排布相同的是______________；
(2)属于同种元素的是________________；
(3)属于金属元素的是___________________；
(4)属于稀有气体元素的是______________，稀有气体一般不参加化学反应的原因是
_______
(5)写出D参加化学反应后所得离子的结构示意图_____________
15．下列物质中：
①HCl②NaOH③Cl2④H2O⑤NH4Cl⑥MgCl2⑦NH3•H2O⑧Na2O2⑨HClO⑩CaO
（1）只存在离子键的是：_____（请用序号回答）
（2）既存在离子键又存在共价键的是：_____（请用序号回答）
（3）试写出⑨的电子式：_____。

16．(1)比较氧化性相对强弱：Cl2_______I2(填“)”＞“＜”或“=”)；用一个离子方程式说明Cl2和I2氧化性的相对强弱_______。

(2)NH5是离子化合物，各原子最外层满足稳定结构。

写出NH5的电子式__________。

(3)请用系统命名法对命名__________。

X表示原子：
17．（1）A
Z
①A X n＋共有x个电子，则该阳离子的中子数N＝____。

②12C16O2分子中的中子数N＝______。

③A2－原子核内有x个中子，其质量数为m，则n g A2－所含电子的物质的量为_____。

（2）某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图是_____。

（3）已知某粒子的结构示意图为
试回答：①当x－y＝10时，该粒子为___（填“原子”、“阳离子”或“阴离子”）。

②写出y＝3与y＝7的元素最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式_____。

18．工业上制取冰晶石(Na3AlF6)的化学方程式如下：2Al(OH)3+ 12HF+
3Na2CO3=2Na3AlF6+ 3CO2↑+ 9H2O，根据题意完成下列填空：
(1) 在上述反应的反应物和生成物中，属于非极性分子的电子式______，属于弱酸的电离方程式______。

(2)反应物中有两种元素在元素周期表中位置相邻，下列能判断它们的金属性或非金属性强弱的是______(选填编号)。

a．气态氢化物的稳定性 b．最高价氧化物对应水化物的酸性
c．单质与氢气反应的难易 d．单质与同浓度酸发生反应的快慢
(3)反应物中某些元素处于同一周期。

它们最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式为______。

(4) Na2CO3俗称纯碱，属于______晶体。

工业上制取纯碱的原料是______。

19．根据下图填写下列空格。

A
B C D E F
G H I
d a
区 b 区
c 区 区
(1)在上面元素周期表中全部是金属元素的区域为_______________。

A 、a 区
B 、b 区
C 、c 区
D 、d 区
(2)G 元素与E 元素形成的化合物的化学式是_________、_________，它们都是______________（填“共价化合物”或“离子化合物”）。

表格中十种元素的最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是________________（用化合物的化学式表示，下同），酸性最强的是______，属于两性氢氧化物的是____________________。

20．X 、Y 、Z 、W 是原子序数依次增大的短周期主族元素。

通常状况下，X 与W 元素均能形成－1价的气态氢化物，Y 为同周期主族元素中原子半径最大的元素，X 、Z 和W 的原子最外层电子数之和为20。

回答下列问题：
(1) W 在元素周期表中的位置是__________。

(2)X 和Y 元素简单离子的半径较大的是________(填离子符号)；Z 和W 元素气态氢化物的稳定性较弱的是__________(填化学式)。

(3)Y 的氧化物中既含离子键又含共价键的是__________(用电子式表示)。

(4)Z 的最高价氧化物对应水化物的浓溶液(过量)和氧化亚铜共热，反应的化学方程式为________。

三、解答题
21．蛇纹石矿可以看做是由MgO 、23Fe O 、23Al O 、2SiO 组成．由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下：
氢氧化
物
3Fe(OH) 3Al(OH) 2Mg(OH) 开始沉
淀pH 1.5 3.3 9.4
(1)蛇纹石矿加盐酸溶解后，溶液里除了2Mg +外，还含有的金属离子是 ______
(2)进行Ⅰ操作时，控制溶液pH 78(=-有关氢氧化物沉淀的pH 见上表2)Ca(OH)不能过
Ca(OH)过量可能会导致______溶解、______沉淀生成．
量，若2
(3)从沉淀混合物A中提取红色氧化物作颜料，先向沉淀物A中加入______(填入物质的化学式)，然后______(依次填写实验操作名称)．
(4)物质循环使用，能节约资源．上述实验中，可以循环使用的物质是______(填写物质化学式)．
MgCO，则产品中镁的质量分数______( (5)若热分解不完全，所得碱式碳酸镁中将混有3
填“升高”、“降低”或“不变”，已知碳酸镁的相对分子质量为84，碱式碳酸镁的相对分子质量大于84)．
22．无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。

工业上可由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和焦炭制备，流程如下：
已知：AlCl3、FeCl3分别在183 ℃、315 ℃时升华
(1)Cl2的电子式________。

(2)氯化炉中Al2O3、Cl2和焦炭在高温下发生反应的化学方程式为______________；炉气中残余的少量Cl2，可用NaOH溶液吸收，其离子方程式为
_____________________________________。

(3)700 ℃时，升华器中物质经充分反应后需降温实现FeCl3和AlCl3的分离。

请选择合适的温度范围________。

a．低于183 ℃b．介于183 ℃和315 ℃之间
c．高于315 ℃
(4)样品(含少量FeCl3)中AlCl3含量可通过下列操作测得(部分物质略去)。

m克样品NaAlO2溶液Al(OH)3n克Al2O3
计算该样品中AlCl3的质量分数________(结果用m、n表示，不必化简)。

23．原子结构与元素周期表存在着内在联系。

根据所学物质结构知识，请回答下列问题：(1)苏丹红颜色鲜艳、价格低廉，常被一些企业非法作为食品和化妆品等的染色剂，严重危害人们健康。

苏丹红常见有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4 种类型，苏丹红Ⅰ的分子结构如图所示：
苏丹红Ⅰ在水中的溶解度很小，微溶于乙醇，有人把羟基取代在对位形成如图所示的结构：
则其在水中的溶解度会_____(填“增大”或“减小”)，原因是_____。

(2)已知 Ti3+可形成配位数为6，颜色不同的两种配合物晶体，一种为紫色，另一种为绿色。

两种晶体的组成皆为 TiCl3·6H2O。

为测定这两种晶体的化学式，设计了如下实验：a.分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液；b.分别往待测溶液中滴入 AgNO3溶液，均产生白色沉淀；c.沉淀完全后分别过滤得两份沉淀，经洗涤干燥后称量，发现原绿色晶体的水溶液得到的白色沉淀质量为原紫色晶体的水溶液得到的沉淀质量的2/3。

则绿色晶体配合物的化学式为_______，由 Cl-所形成的化学键类型是_______。

(3)如图中A、B、C、D四条曲线分别表示第ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素的氢化物的沸点，其中表示ⅦA族元素氢化物沸点的曲线是_____；表示ⅣA族元素氢化物沸点的曲线是_____；同一族中第3、4、5周期元素的氢化物沸点依次升高，其原因是__________；A、B、C曲线中第二周期元素的氢化物的沸点显著高于第三周期元素的氢化物的沸点，其原因是_______________。

24．铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。

工业上综合利用铝土矿的部分工艺流程如图。

(1)检验滤液B中是否还含有Fe2+的方法为：___。

(2)将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，选用的最好试剂为__(填代号)。

a.氢氧化钠溶液
b.硫酸溶液
c.氨水
d.二氧化碳
(3)由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为：边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、___(填操作名称)、过滤、洗涤。

(4)滤渣的主要成分是___(填化学式)，其与NaOH固体焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为___(填代号)，该反应的化学方程式是___。

25．铬是一种具有战略意义的金属，它具有多种价态，单质铬熔点为1 857 ℃。

(1)工业上以铬铁矿[主要成分是Fe(CrO2)2]为原料冶炼铬的流程如图所示：
①Fe(CrO2)2中各元素化合价均为整数，则铬为__价。

②高温氧化时反应的化学方程式为________。

③操作a由两种均发生了化学反应的过程构成，其内容分别是___、铝热反应。

(2)Cr(OH)3是两性氢氧化物，请写出其分别与NaOH、稀硫酸反应时生成的两种盐的化学式______、______。

(3)水中的铬元素对水质及环境均有严重的损害作用，必须进行无害化处理。

转化为重要产品磁性铁铬氧体(Cr x Fe y O z)：先向含CrO2-4的污水中加入适量的硫酸及硫酸亚铁，待充分反应后再通入适量空气(氧化部分Fe2＋)并加入NaOH，就可以使铬、铁元素全部转化为磁性铁铬氧体。

在酸性条件下被Fe2＋还原为Cr3＋的离子方程式：_______。

①写出CrO2-
4
(不考虑其他含铬微粒)的污水时恰好消耗10 mol FeSO4，则当铁铬②若处理含1 mol CrO2-
4
氧体中n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝3∶2时，铁铬氧体的化学式为_______。

26．2020年5月5日晚18时00分，我国载人空间站货物返回舱试验舱在我国文昌航天发射场点火升空， 5月8日飞船试验船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆，试验取得圆满成功。

金属铍(Be)是火箭、航空、宇宙航行的重要材料，工业上以含铍废渣(主要成分是Be和MgF2)为原料制备金属铍的工艺流程如图:
已知：MgF2和CaF2难溶于水。

回答下列问题：
(1)提高浸出速率的方法有________、_______(任写两项)；已知滤液Ⅰ中铍元素的存在形式为H2BeF4，写出“浸出”过程中发生反应的化学方程式：____________。

(2)过滤所得滤渣Ｉ的主要成分为________(填化学式)。

(3)该流程中可循环利用的物质是____________________；滤渣Ⅱ与浓硫酸发生反应的化学方程式为__________________________________________________；已知(NH4)2BeF4易溶于水，且其在水中的溶解度随温度的升高而大幅度增大，从NH4F与滤液Ⅱ发生反应后所得溶液中获得(NH4)2BeF4晶体的“一系列操作”具体是指____________________过滤、洗涤、干燥。

(4) “分解”过程中产生的BeF2在熔融状态下不能导电，其电子式为_____________；“还原”过程可以用金属镁制备金属铍的原因是__________________________。

27．钴镍渣是湿法炼锌净化渣之一，其中含有较多的Zn（II）、Cd（II）和少量Co （II）、Fe（II）、Ni（II）的硫酸盐及氢氧化物。

利用以下工艺流程回收金属并制备氧化锌：
回答下列问题：
（1）“溶浸”时H2SO4的作用是_____________。

（2）向“浸取液”中加入Zn粉后发生反应的离子方程式为__________________。

（3）Na2S2O8中S的化合价为+6，其中过氧键的数目为________。

（4）研究加入Na2S2O8后温度和时间对金属脱除率的影响，所得曲线如下图所示。

金属脱除是指溶液中的二价金属离子被氧化后形成氢氧化物沉淀而除去。

由图可知，Co2+与Ni2+的还原性强弱关系是_________，“氧化沉钴”适宜的条件是________。

（5）在适宜的条件下，加入Na2S2O8并调节溶液pH至5.0～5.2，反应生成Co(OH)3的离子方程式为_______，Co(OH)3滤渣中还含有________。

（6）氧化锌是一种重要而且使用广泛的物理防晒剂，屏蔽紫外线的原理为吸收和散射。

由ZnCO3·xZn(OH)2制备氧化锌的方法是__________。

28．NaClO、NaNO3、Na2SO3等钠盐在多领域有着较广的应用。

（1）上述三种盐所涉及的五种元素中，半径较小的原子是______________
（2）碱性条件下，铝粉可除去工业废水中的NaNO2，处理过程中产生一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。

产物中铝元素的存在形式_____________
（3）新冠疫情发生后，有人用电解食盐水自制NaClO消毒液，装置如图（电极都是石
墨）。

电极a 应接在直流电源的_____________
（4）Na 2SO 3溶液中存在水解平衡23SO -+H 2O 3HSO -+OH -设计简单实验证明该平衡
存在__________________ 时刻 ① ② ③ ④ 温度/℃ 25 30 40 25 PH 9.66 9.52 9.37 9.25 升温过程中PH 减小的原因是_____________。