高二化学物质结构和元素周期律练习题.docx
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高二化学物质结构和元素周期律练习题
物质结构和元素周期律
1．（2011·潍坊模拟）2010年4月7日，俄罗斯科学家宣布在实验中获得了
Un和
Un两种新原子。
下列有关这两种原子的说法错误的是（ ）
A．质量数均超过质子数的两倍
B．互称为同位素
C．中子数分别为176、177
D．是同一种核素
解析：
Un和
Un是Un元素的两种不同核素，二者互为同位素；这两种原子的质子数都是117，中子数分别为176、177，质量数分别为293、294，质量数均超过质子数的两倍。
答案：
D
2.
（2011·辽宁模拟）X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如图所示，若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，下列说法中不正确的是（ ）
A．原子半径：
W>Z>Y>X
B．简单气态氢化物的稳定性：
Y>Z
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：
W>Z
D．四种元素的单质中，Z的熔沸点最高
解析：
根据提供信息，Y为O，则X为N，Z为S，W为Cl。
原子半径：
S>Cl>N>O，A错误；非金属性：
O>S，则简单气态氢化物的稳定性：
H2O>H2S，B正确；非金属性：
Cl>S，则最高价氧化物对应水化物的酸性：
HClO4>H2SO4，C正确；四种元素的单质中，S在常温下为固体，故S的熔沸点最高，D正确。
答案：
A
3．（2011·福建高考）依据元素周期表及元素周期律，下列推测正确的是（ ）
A．H3BO3的酸性比H2CO3的强
B．Mg（OH）2的碱性比Be（OH）2的强
C．HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强
D．若M＋和R2－的核外电子层结构相同，则原子序数：
R>M
解析：
本题考查元素周期表与元素周期律知识及考生运用元素周期律判断元素及其化合物性质的能力。
B、C同周期，B在C左边，故硼酸酸性弱于碳酸，A项错误；Mg、Be同主族，镁在下方，Mg（OH）2的碱性强些，B项正确；同主族元素从上到下，其氢化物的热稳定性依次减弱，C项错误；阴阳离子电子层结构相同时，阴离子对应的元素在阳离子对应元素的上一周期，原子序数小些，D项错误。
答案：
B
4．（2011·南昌模拟）X、Y均为短周期元素，X位于ⅠA族，X、Y能形成X2Y型化合物，下列说法中正确的是（ ）
A．X与Y形成的化合物中原子个数比可能为1∶1
B．X2Y不可能是共价化合物
C．X和Y分别形成的简单离子不可能具有相同的电子层结构
D．根据周期表递变规律判断，X原子半径一定大于Y原子半径
解析：
根据题意，X可能是H、Li或Na，Y可能是O或S。
X与Y可能形成原子个数比为1∶1的化合物，如H2O2，A正确。
X2Y可能是H2O、H2S等共价化合物，B错误。
X和Y分别形成的简单离子可能具有相同的电子层结构，如Na＋和O2－，C错误。
如果X是H，则其原子半径在周期表所有的元素中最小，D错误。
答案：
A
5．下表为元素周期表的一部分，表中阿拉伯数字（1、2……）是原周期表中行或列的序号。
请参照元素A～I在表中的位置，回答下列问题。
纵行
横行
1
18
1
A
2
13
14
15
16
17
2
B
C
D
E
3
F
G
H
I
（1）B、C、H三元素中非金属性最强的是________（写出元素名称），写出工业上制取CD
气体的化学方程式：
_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）表中某元素能形成两性氧化物，写出该氧化物溶于氢氧化钠溶液反应的离子方程式：
________________________________________________________________________
________________________。
（3）表中某元素的单质在常温下为气态，该元素能与A～I中的一种元素构成原子个数比为1∶1和1∶2的两种共价化合物X和Y，该元素还能与A～I中的另一种元素构成原子个数比为1∶1和1∶2的两种离子化合物Z和M。
写出Z与Y反应的化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________。
解析：
（1）B、H分别处于第ⅣA族的第二、三周期，是C、Si元素，同主族元素原子序数越大，非金属性越弱，B、C分别处于第二周期第ⅣA、VA族，是C、N元素，同周期元素原子序数越大，非金属性越强，综合分析C（N）非金属性最强。
工业上制取NO气体是氨的催化氧化反应。
（2）该元素是G（Al）元素，其氧化物为Al2O3。
（3）由题意可知X和Y分别是H2O2和H2O，Z和M分别是Na2O2和Na2O。
答案：
（1）氮 4NH3＋5O24NO＋6H2O
（2）Al2O3＋2OH－===2AlO
＋H2O
（3）2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
（限时45分钟，满分100分）
一、选择题（本题包括7小题，每小题6分，共42分）
1．核能的和平利用对于完成“节能减排”的目标有着非常重要的意义。
尤其是核聚变，因其释放能量大，无污染，成为当前研究的一个热门课题。
其反应原理为：
H＋
H→
He＋
n。
下列说法中正确的是（ ）
A．D和T是质量数不同，质子数相同的氢的两种元素
B．通常所说的氢元素是指
H
C.
H、
H、
H是氢的三种核素，互为同位素
D．这个反应既是核反应，也是化学反应
解析：
H、
H、
H质子数相同，中子数不同，属于同种元素的不同核素，C正确，A、B错误；化学反应中没有新元素生成，D错误。
答案：
C
2．（2011·潍坊模拟）短周期元素甲、乙、丙、丁、戊五种元素在元素周期表中的位置如下图所示，其中戊是同周期中原子半径最小的元素。
下列有关判断正确的是（ ）
甲
乙
丙
丁
戊
A．最外层电子数：
甲>乙>丙>丁>戊
B．简单离子的离子半径：
戊>丁
C．含有丁元素的酸有多种
D．乙的氢化物多种多样，丙、丁、戊的氢化物各有一种
解析：
第一周期只有两种元素，而短周期为前三周期，故甲、乙、丙所在周期为第二周期，戊元素原子半径最小，故为第三周期第ⅦA族，即Cl元素，由此推知甲、乙、丙、丁分别为B、C、N、S。
甲、乙、丙、丁、戊五种元素原子最外层电子数分别为3、4、5、6、7，故A错误；核外电子数相同的简单离子，其离子半径随核电荷数的增加而减小，B错误；丁元素为S，含有S的酸有硫酸、亚硫酸、氢硫酸、硫氰酸等，C正确；氮的氢化物有NH3、N2H4，D错误。
答案：
C
3．（2011·烟台模拟）下列事实不能说明金属元素甲的失电子能力一定比乙强的有（ ）
A．甲单质能从乙的盐溶液中置换出乙
B．甲、乙单质用导线连接后插入稀硫酸中，甲单质表面产生气泡
C．甲、乙两短周期元素原子的电子层数相同，甲的原子半径大于乙
D．甲、乙两元素的最高价氧化物对应水化物的碱性甲大于乙
解析：
B项，甲、乙单质用导线连接后插入稀硫酸中，构成原电池，甲表面有气泡产生，即甲作原电池的正极，表明甲的金属活动性小于乙，故不能说明金属甲的失电子能力比乙强。
答案：
B
4．已知X、Y、Z为三种短周期主族元素，可分别形成Xn＋、Ym＋、Zn－三种离子，已知m>n且X、Y、Z三种原子的M层电子数均为奇数。
下列说法中不正确的是（ ）
A．三种离子中，Ym＋的离子半径最小
B．Z的最高价氧化物对应水化物的分子式为HnZO4
C．X、Y、Z一定在同一周期，且原子半径Z>X>Y
D．三种元素相应的最高价氧化物对应水化物之间两两会发生反应
解析：
根据题中X、Y、Z之间的相互关系，可以推断出X、Y、Z分别为Na、Al、Cl元素。
Na＋、Al3＋、Cl－三种离子中Al3＋的离子半径最小，A项正确；Cl的最高价氧化物对应水化物的分子式为HClO4，B项正确，Na、Al、Cl元素同处于第3周期，其原子半径为Na>Al>Cl，即X>Y>Z，C项错误；氢氧化铝为两性氢氧化物，D项正确。
答案：
C
5．下列说法正确的是（ ）
A．非金属氧化物一定是非电解质
B．共价化合物一定不是强电解质
C．离子化合物一定不含共价键
D．置换反应一定属于氧化还原反应
解析：
非金属氧化物中的水是弱电解质，HCl等共价化合物是强电解质，NaOH等离子化合物中含有共价键，所以A、B、C中的说法都是错误的。
置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应，反应中有电子转移，一定是氧化还原反应。
答案：
D
6．现有A、B、C、D四种短周期元素，它们之间的关系如下：
原子半径：
AA＋C＝B＋D＝8；原子的核外电子层数：
B＝C＝2A；B元素的主要化合价：
最高正价＋最低负价＝2。
下列有关说法错误的是（ ）
A．由A、B两种元素组成的一种常见气体显碱性
B．D元素组成的单质能与强碱溶液反应，并有H2生成
C．C元素不可能在第一周期，也不可能在第ⅣA族
D．A、B、C、D四种元素组成的离子化合物中一定含有金属阳离子
解析：
根据题意知：
A为氢，B为氮，C为氟，D为铝，则D选项错误。
答案：
D
7．（2011·新课标全国卷）短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。
元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。
下列说法错误的是（ ）
A．元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构
B．元素X与氢形成的原子比为1∶1的化合物有很多种
C．元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
D．元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2
解析：
本题考查物质结构、元素周期律的知识，意在考查考生对物质结构的推理能力、元素周期律的应用能力。
首先根据题意，推断出W是Li，X是C，Y是Al，Z是S。
A项，LiCl中的Li不满足8电子稳定结构，故A错误；B项，碳元素和氢元素可形成C2H2、C6H6、C8H8等多种化合物；C项，Al为两性金属，与强酸、强碱都能反应放出氢气；D项，碳元素和硫元素能形成CS2.
答案：
A
二、非选择题（本题包括4小题，共58分）
8．（15分）（2011·德州模拟）
（1）上表中的实线是元素周期表中的部分边界，请在表中用实线补全主族元素的边界。
（2）元素甲是第三周期ⅦA族元素，化合物A是由甲元素等非金属元素组成的离子化合物。
写出其电子式：
______________，化合物A是由甲的氢化物与电解质B生成的，写出其反应的离子方程式：
__________________________。
化合物A中化学键的类型为______________。
（3）元素乙的氢化物在周期表中最稳定，它的单质可以与水反应产生氧气，写出其反应的化学方程式：
________________________。
（4）金属元素丙形成的化合物通常用于鉴别CO2，则元素丙的离子与元素甲的简单离子的半径大小关系为________________（用离子符号表示），比元素丙多一个质子的元素在周期表中的位置是______________。
（5）元素丁位于元素丙的左侧，写出其过氧化物与水反应的化学方程式：
________________________。
解析：
（1）第一周期中最左边一列、第二至第六周期中最左边两列和第13、14、15、16、17列以及第七周期中最左边两列的元素为主族元素。
（2）元素甲为Cl元素，由Cl元素和非金属元素组成的离子化合物为氯化铵，即化合物A为NH4Cl，甲的氢化物为HCl，HCl与电解质B生成NH4Cl，则B为NH3·H2O；NH4Cl中既有离子键，又有共价键。
（3）元素乙的氢化物在周期表中最稳定，则乙为F元素。
（4）通常用Ca（OH）2溶液来鉴别CO2，则丙为Ca元素，Ca2＋和Cl－电子层结构相同，原子序数越大，半径越小；21号元素在周期表中的位置为第四周期第ⅢB族。
（5）元素丁位于元素丙的左侧，则丁为钾元素，其过氧化物与水反应生成KOH与O2。
答案：
（1）
H＋＋NH3·H2O===NH
＋H2O 离子键、共价键
（3）2F2＋2H2O===4HF＋O2
（4）r（Ca2＋）（5）2K2O2＋2H2O===4KOH＋O2↑
9.（12分）（2011·海南高考）四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示，其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。
X
Y
Z
W
请回答下列问题：
（1）元素Z位于周期表中第________周期，________族；
（2）这些元素的氢化物中，水溶液碱性最强的是________（写化学式）；
（3）XW2的电子式为________________；
（4）Y的最高价氧化物的化学式为_______________________________________；
（5）W和Y形成的一种二元化合物具有色温效应，其相对分子质量在170～190之间，且W的质量分数约为70%。
该化合物的化学式为________________。
解析：
由题干先推导出Z为P元素，则X、Y、W分别是C、N、S元素。
（3）CS2的电子式教材中没有，可由二氧化碳的结构类比而来。
（5）中计算为N（S）∶N（N）＝
∶
≈1∶1，再由相对分子质量得分子式为S4N4.
答案：
（1）三 ⅤA族
（2）NH3
（4）N2O5 （5）S4N4
10．（15分）（2011·江南十校联考）部分中学化学常见元素原子结构及性质如表所示：
序号
元素
结构及性质
①
A
A单质是生活中常见金属，它有两种氯化物，相对分子质量相差35.5
②
B
B原子最外层电子数是内层电子总数的1/5
③
C
C是常见化肥的主要元素，单质常温下呈气态
④
D
D单质被誉为“信息革命的催化剂”，是常用的半导体材料
⑤
E
通常情况下，E没有正化合价，A、B、C、D、F都能与E形成化合物
⑥
F
F在周期表中可以排在ⅠA族，也有人提出排在ⅦA族
（1）A元素在周期表中的位置为____________________________________________。
（2）B与C形成的化合物的化学式为________，它属于________（填“离子”或“共价”）化合物。
（3）①F与E可以形成原子个数比分别为2∶1、1∶1的两种化合物X和Y，区别X与Y的水溶液的实验方法是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
②F与C组成的两种化合物M和N所含的电子数分别与X、Y相等，则M的水溶液显________性，N的结构式为________。
（4）C与E都是较活泼的非金属元素，用化学方程式表明这两种单质的氧化性强弱
________________________________________________________________________。
（5）有人认为B、D的单质用导线连接后插入NaOH溶液中可以形成原电池，你认为是否可以，若可以，试写出负极的电极方程式（若认为不行可不写）________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
根据表格中提供的信息，可以推断A为Fe、B为Mg、C为N、D为Si、E为O、F为H。
（1）Fe位于第四周期第Ⅷ族。
（2）Mg与N形成的化合物为Mg3N2，属于离子化合物。
（3）①可以利用MnO2能够催化分解H2O2产生氧气区别H2O、H2O2；②H2O、H2O2的电子数分别为10、18，N和H形成的10电子和18电子的化合物分别为NH3和N2H4，其中N2H4的结构式为
。
（4）O2的氧化性强于N2，可以通过单质的置换反应验证。
（5）Mg、Si的单质用导线连接插入NaOH溶液中可以形成原电池，Si作负极，电极反应式为Si－4e－＋6OH－===SiO
＋3H2O。
答案：
（1）第四周期第Ⅷ族
（2）Mg3N2 离子
（3）①分别取X、Y各少许置于试管中，再各加入少量的MnO2粉末，迅速产生无色气体的是H2O2；无明显现象的是H2O（利用加其他催化剂、漂白剂和氧化性等其他方法合理可以给分）
②碱
（4）4NH3＋3O2
2N2＋6H2O（答案不唯一，合理即可）
（5）Si－4e－＋6OH－―→SiO
＋3H2O
11．（16分）
（2011·安徽高考改造题）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Ne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主族元素中最强。
（1）X位于元素周期表中第________周期第________族；W的原子结构示意图为________。
（2）Z的气态氢化物和溴化氢相比，较稳定的是______（写化学式）。
（3）Y与Z形成的化合物和足量水反应，生成一种弱酸和一种强酸，该反应的化学方程
式是_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）在25°C、101kPa下，已知Y的气态氢化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1mol电子放热190.0kJ，该反应的热化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
本题主要考查元素周期表与元素周期律，意在考查考生的元素推断能力和对元素周期律的运用能力。
由题意知W为8号元素，即是O，结合半径关系以及X和Ne原子的核外电子数相差1知，X为Na，Y单质为一种常见的半导体材料，即是Si，Z在同周期（即第三周期）主族元素中非金属性最强，即是Cl。
（1）Na位于第三周期第IA族，O原子最外层电子数为6，核外有2个电子层，所以结构示意图为
；
（2）Cl与Br同主族，Cl的非金属性强于Br，HCl的稳定性强于HBr。
（3）SiCl4与H2O反应得到的强酸是盐酸，得到的弱酸是硅酸。
（4）SiH4在O2中燃烧的化学方程式为：
SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O,1molSiH4反应转移8mol电子，放出热量8mol×190.0kJ·mol－1＝1520.0kJ。
答案：
（1）三 IA
（2）HCl
（3）SiCl4＋3H2O===4HCl＋H2SiO3↓（或SiCl4＋4H2O===4HCl＋H4SiO4↓）
（4）SiH4（g）＋2O2（g）===SiO2（s）＋2H2O（l）
ΔH＝－1520.0kJ/mol
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。
佳节又重阳，玉枕纱厨，半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后，有暗香盈袖。
莫道不消魂，帘卷西风，人比黄花瘦。
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