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阶段测试5
阶段测试五 物质结构 元素周期律
满分：
100分 时间：
90分钟
第Ⅰ卷（选择题，共48分）
一、选择题（每小题3分，共48分）
1．中新网2013年5月3日报道，铁60同位素现身，揭秘了超新星爆炸历史真相。
下列说法中正确的是（ ）
A．铁元素的质量数为60
B.
Fe的核内质子数比中子数多8
C.
Fe与
Fe的核外电子数相同，属于同一种核素
D.
Fe与
Fe的化学性质相同，互为同位素
答案 D
解析
Fe这种铁原子的质量数为60，而不是铁元素的质量数，A项错；
Fe的核内质子数（26）比中子数（34）少8，B项错；
Fe与
Fe的质子数相同但中子数不同，是两种不同的核素，C项错；
Fe与
Fe是同种元素的不同核素，互为同位素，化学性质相同。
2．（2014·保定摸底）“嫦娥一号”卫星完成四大科学目标之一是探测下列14种元素的含量和分布：
K、Th（钍）、U（铀）、O、Si、Mg、Al、Ca、Fe、Ti（钛）、Na、Mn、Cr（铬）、Gd（钆），其原子的最外层电子数是奇数的主族元素有（ ）
A．2种 B．3种
C．4种D．5种
答案 B
解析 题中所有元素只有K、O、Si、Mg、Al、Ca、Na为主族元素，最外层电子数是奇数的元素为奇数族元素，有K、Al、Na三种。
3．（2013·长春调研）下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是（ ）
A．含8个中子的氧原子的核素符号：
B．HF的电子式：
C．K＋的结构示意图：
D．CH4分子的球棍模型：
答案 A
解析 HF是共价化合物，电子式中不用标电荷；K＋的核内质子数为19；选项D为CH4的比例模型。
4．现有下列几组粒子：
①N2、CO、C2H2 ②NH
、H3O＋、OH－ ③C
、O
、CN－ ④PO
、SO
、ClO
。
对上述四组粒子归类正确的是（ ）
A．质子数相等、电子数和原子数不相等：
①
B．质子数和电子数相等、原子数不相等：
②
C．电子数相等、质子数和原子数不相等：
③
D．原子数和电子数相等、质子数不相等：
④
答案 D
解析 ①中电子数相等；②中质子数不相等；③中原子数相等。
5.某同学在研究前18号元素时发现，可以将它们排成如图所示的“蜗牛”形状，图中每个“•”代表一种元素，其中O点代表氢元素。
下列说法中错误的是（ ）
A．离O点越远的元素原子半径越大
B．虚线相连的元素处于同一族
C．B元素是图中金属性最强的元素
D．氢元素与A组成的化合物中只含有共价键
答案 A
解析 按照原子序数可以将各个黑点对应的元素确定。
钠原子的半径大于氯原子，但氯原子与O点的距离大于钠原子与O点的距离。
B对应的为钠元素，钠元素是图中金属性最强的元素；A对应的为氧元素，氢与氧组成的H2O、H2O2中只含有共价键。
综上所述，本题选A。
6．（2013·济南二模）下列说法中，正确的是（ ）
A．H35Cl、H37Cl属于同素异形体
B．16O与18O的中子数不同，核外电子排布却相同
C．稳定性：
CH4>SiH4；还原性：
HCl>H2S
D．K＋、Ca2＋、Mg2＋的离子半径依次增大，还原性依次增强
答案 B
解析 同素异形体描述的对象是单质，A项错；16O和18O的中子数分别为8和10，核外电子数均为8，B项正确；HCl的还原性小于H2S的还原性，C项错；K＋、Ca2＋、Mg2＋的离子半径依次减小，K＋、Ca2＋、Mg2＋不具有还原性，D项错。
7．（2013·青岛一模）元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置，下列说法正确的是（ ）
A．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
B．某微粒的结构示意图为
，则该元素在周期表中位于第三周期、ⅥA族
C．Be（OH）2的碱性比Mg（OH）2的碱性强
D．原子半径：
Na>Si>O
答案 D
解析 元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素不属于过渡元素，A项错；17号元素为Cl，在周期表中位于第三周期、ⅦA族，B项错；Be的金属性小于Mg，所以碱性Mg（OH）2>Be（OH）2，C项错。
8．（2013·南昌一中测试）5种短周期元素在周期表中的位置如下：
下列由a－e形成的各分子中所有原子都满足最外层为8电子稳定结构的是（ ）
A．ca3B．ae
C．de5D．be4
答案 D
解析 由各元素在周期表中的位置可知，a为H，b为C，c为N，d为P，e为Cl。
A、B、C、D项中的物质分别为NH3、HCl、PCl5、CCl4，H原子最外层不可能达到8电子稳定结构；PCl5中P的化合价为＋5，其最外层不满足8电子稳定结构；CCl4中的各原子最外层满足8电子稳定结构。
9．（2013·临沂质量检测）下列有关物质的性质或结构的说法正确的是（ ）
A．L层上的电子数为奇数的原子一定是主族元素的原子
B．周期表中的碱金属元素从上到下，其单质的还原性逐渐增强，熔沸点逐渐升高
C．化学键的形成一定伴随着电子的转移和能量变化
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 A
解析 A项，L层上的电子数为奇数，则L层一定是最外层，该原子只有两个电子层，属于主族元素的原子；B项，周期表中碱金属元素从上到下，其单质的熔沸点呈现逐渐降低的趋势，而不是升高；C项，对于非氧化还原反应来说，化学键的形成过程中，没有电子的转移；D项，过渡元素属于副族元素，而不是位于金属与非金属分界线附近。
10．（2013·湖南联合检测）中学化学中很多“规律”都有其使用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是（ ）
A．根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
B．根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是＋7
C．根据F、Cl、Br、I非金属性依次减弱，推出HF、HCl、HBr、HI的酸性依次减弱
D．若M＋和R2－的核外电子层结构相同，则可推出原子序数：
R>M
答案 A
解析 A项，碳酸的酸性比次氯酸的酸性强，正确；B项中卤族元素中的F没有＋7价；C项中HF、HCl、HBr、HI的酸性依次增强，C项错；D项，由“M＋和R2－的核外电子层结构相同”推知M比R的原子序数大，D项错。
11．（2014·保定摸底）X、Y、Z是分别位于第2、3周期的元素，原子序数依次递增。
X与Z位于同一主族，Y元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应，Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半。
下列说法正确的是（ ）
A．工业上制取Y的单质常用还原剂还原Y的氧化物
B．Z的最高价氧化物能与水反应生成相应的酸
C．室温下，X的最高价氧化物的水溶液的pH>7
D．Y单质在一定条件下可以与氧化铁发生置换反应
答案 D
解析 Y元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应，为Al；Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，且原子序数大于Al，则为Si；X与Z位于同一主族，则X为C。
A选项，工业上制取Al单质常用电解Al2O3的方法，错误；B选项，Z的最高价氧化物为SiO2，不能与H2O反应，错误；C选项，X的最高价氧化物的水溶液为H2CO3，pH<7，错误；D选项，Al与Fe2O3可以发生置换反应。
12．（2013·东北模拟）已知X、Y、Z、W为短周期主族元素，在周期表中的相对位置如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．若HmXOn为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性（m、n均为正整数）
B．若四种元素均为金属，则Z的最高价氧化物对应的水化物一定为强碱
C．若四种元素均为非金属，则W的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸
D．若四种元素中只有一种为金属，则Z与Y两者的最高价氧化物对应的水化物能反应
答案 B
解析 A项，HmXOn为强酸，且X在第二周期，X只能为氮元素，但NH3的水溶液呈碱性；B项，四种元素均为金属元素，则Z为Na，其最高价氧化物对应的水化物NaOH为强碱；C项，四种元素均为非金属元素，则W可能为P、S、Cl，其最高价氧化物对应的水化物不一定为强酸；D项，只有Z是金属元素，Z为Al、Y为C，Al（OH）3与H2CO3不反应。
13．（2013·湖南联合检测）X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，Y、Z的质子数之和为21，下列说法正确的是（ ）
A．常压下，四种元素的单质中，W单质的熔点最高
B．Z的阳离子与Y的阴离子电子层结构相同
C．X的简单气态氢化物比Y的简单气态氢化物稳定
D．W元素的金属性比Z元素的金属性强
答案 B
解析 根据题意，设Y的质子数为a，结合图中Y、Z元素的位置知Z的质子数为a＋8－3＝a＋5，则有2a＋5＝21，得a＝8，即Y为O，则X、Z、W分别为C、Al、P。
A项，碳的单质金刚石比磷的熔点高，A项错；B项，Al3＋和O2－的电子层结构相同，B项正确；C项，O的非金属性比C的强，故水蒸气比甲烷稳定，C项错；D项，Al的金属性比P强，D项错。
14．（2013·石家庄二模）右图为元素周期表短周期的一部分。
E原子的电子层数为n，最外层电子数为2n＋1。
下列叙述不正确的是（ ）
A．C和E氢化物的热稳定性和还原性均依次减弱
B．A与B形成的阴离子可能有AB
、A2B
C．AD2分子中每个原子的最外层均为8电子结构
D．A、D、E的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
答案 A
解析 分析可知：
A为C，B为O,C为F,D为S,E为Cl。
同主族元素非金属性越强，氢化物热稳定性越强，还原性越弱，A项错；A与B可以形成CO
和C2O
，B项正确；CS2满足8电子结构，C项正确；H2CO3，H2SO4，HClO4酸性依次增强，D项正确。
15.（2013·南京阶段调研）短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．原子半径的大小为Z>Y>X
B．若Y的氧化物为两性氧化物，则X、Z分别形成的单质的微观结构中均可能具有正四面体构型
C．若X的氢化物与Z的最高价氧化物对应水化物能发生反应，则该反应生成的盐仅有一种
D．若Y与Z的核电荷数之和为X的4倍，则X、Z分别形成的氢化物的熔沸点前者低于后者
答案 B
解析 A项，原子半径：
Y>Z；B项中Y为铝元素，则X、Z分别为碳元素、磷元素，其中金刚石及白磷中均存在正四面体构型；C项中X是氮元素，Z是硫元素，按题设要求所生成的盐有硫酸铵和硫酸氢铵；D项中X是氧元素，Z是氯元素，水的熔沸点高于氯化氢。
16．（2013·湖南十二校联考）水是生命之源，下列关于水的表达正确的是（ ）
A．H2O分子的比例模型
B．H2O和D2O互为同分异构体
C．H2O分子和H2O2分子都含有极性共价键和非极性共价键
D．H2O沸点高于H2S，是因为H2O分子间存在氢键作用，而H2S分子间不存在氢键作用
答案 D
解析
是球棍模型且H2O是Ⅴ形结构，A项错误；同分异构体是指分子式相同结构不同的化合物，B项错误；H2O分子中只含有极性共价键，H2O2分子中含有极性共价键和非极性共价键，C项错误。
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、非选择题（共52分）
17．（10分）（2013·大纲全国）五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。
A和C同族，B和D同族，C离子和B离子具有相同的电子层结构。
A和B、D、E均能形成共价型化合物。
A和B形成的化合物在水中呈碱性，C和E形成的化合物在水中呈中性。
回答下列问题：
（1）五种元素中，原子半径最大的是________，非金属最强的是________（填元素符号）。
（2）由A和B、D、E所形成的共价型化合物中，热稳定性最差的是________（用化学式表示）。
（3）A和E形成的化合物与A和B形成的化合物反应，产物的化学式为________，其中存在的化学键类型为________。
（4）D最高价氧化物的水化物的化学式为________。
（5）单质D在充足的单质E中燃烧，反应的化学方程式为________________________；D在不充足的E中燃烧，生成的主要产物的化学式为________。
（6）单质E与水反应的离子方程式为____________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
（1）Na Cl
（2）PH3 （3）NH4Cl 离子键和共价键
（4）H3PO4
（5）2P＋5Cl2
2PCl5 PCl3
（6）Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO
解析 A与B、D、E均能形成共价型化合物，故A、B、D、E为非金属元素，非金属元素A和B形成的化合物的水溶液呈碱性，故该化合物为NH3，结合短周期元素及原子序数依次增大的信息可知A为H，B为N；由A、C同主族及B、D同主族且C离子和B离子具有相同的电子层结构，可知C、D分别为Na、P；P元素之后的短周期元素只有S、Cl、Ar，Cl与Na形成的化合物的水溶液呈中性，故E为Cl。
（1）同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，故原子半径最大的是Na；分析可知，非金属性最强的是Cl。
（2）N、P的非金属性强弱为P（3）A和E形成的化合物为HCl，A和B形成的化合物为NH3，氯化氢与氨气反应生成氯化铵，该化合物中NH
与Cl－之间的化学键为离子键，N与H之间的化学键为共价键。
（4）D为P，其最高价氧化物为P2O5，最高价氧化物的水化物为H3PO4。
（5）P在氯气中燃烧时，若氯气足量，则生成PCl5；若氯气不足，则生成PCl3。
（6）单质E（氯气）与水反应生成次氯酸和盐酸，注意次氯酸为弱电解质，在离子方程式中用分子式表示。
18．（8分）（2012·河北监测）如图是从元素周期表中截取的一个片断，其中X、Y、Z、W均属于短周期元素。
请回答下列问题。
（1）若X单质为空气中的主要成分之一，则W的原子结构示意图为________。
（2）若Y、W、Z的最高价氧化物对应的水化物依次为一元酸、二元酸、三元酸，这三种酸的正盐的含氧酸根离子中，有两种的电子数相等，这两种离子的离子符号是________、________。
（3）若Na与Y和Z的单质分别反应可以生成摩尔质量相同的两种化合物，其中Na与Y形成的化合物的电子式为____________________________________________________，
所含化学键的类型为________。
（4）Y元素在元素周期表中处于第________纵行（写出所有可能纵行数）。
答案
（1）
（2）SO
PO
离子键、非极性共价键（或共价键）
（4）15、16、17
解析
（1）若X的单质为空气的主要成分之一，则X是N元素、W是Ar元素，Ar元素的原子结构示意图为
。
（2）若Y、W、Z的最高价氧化物对应的水化物依次为一元酸、二元酸、三元酸，则分别为HNO3、H2SO4、H3PO4；其中SO
、PO
的电子数相等。
（3）若Na与Y和Z的单质分别反应生成摩尔质量相同的两种化合物，即为Na2O2、Na2S，其中Na2O2的电子式为Na＋[
]2－Na＋，它含有离子键和非极性共价键。
（4）由元素周期表截图可知，Y元素可能位于第15、16、17纵行。
19．（10分）已知A、B、C、D、E、F、G为七种短周期主族元素，原子序数依次增大。
已知：
A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数，其中A的单质在常温下为气体。
C与B、G在元素周期表中处于相邻位置，这三种元素原子的最外层电子数之和为17，质子数之和为31。
D与F同周期，且在该周期中D元素的原子半径最大。
根据以上信息回答下列问题：
（1）B、C、G的氢化物中稳定性最强的是______________________________________（填化学式），G的某种氧化物能使溴水褪色，写出该反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
（2）B、C、D、E、F形成的简单离子半径由大到小的顺序为________（用离子符号表示）。
（3）A与B能形成离子化合物A5B，A5B中既含离子键又含共价键，其电子式为________，该物质能与水剧烈反应生成两种气体，这两种气体的化学式是________________________________________________________________________。
（4）D、A、C和碳元素组成的化合物的水溶液呈________性，用离子方程式解释其原因：
________________________________________________________________________。
该盐溶液与足量稀硫酸混合，当生成11.2L（标准状况）气体（不考虑气体溶解）时放热6.32kJ，写出该反应的热化学方程式：
_______________________________________________。
答案
（1）H2O SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr
（2）N3－>O2－>Na＋>Mg2＋>Al3＋
（4）碱 HCO
＋H2OH2CO3＋OH－
NaHCO3（aq）＋
H2SO4（aq）===
Na2SO4（aq）＋H2O（l）＋CO2（g）
ΔH＝－12.64kJ·mol－1
解析 A、B、C、D、E、F、G都为短周期主族元素，原子序数依次增大，由A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数，可知F为Al，其中A的单质在常温下为气体，可知A为H。
C与B、G在元素周期表中处于相邻位置，这三种元素原子的最外层电子数之和为17，质子数之和为31，其内层电子数之和为14，必有两种元素（B、C）为第2周期，一种元素为第3周期（G），且C、G同主族，所以B为N，C为O，G为S。
D与F同周期且在该周期中D元素的原子半径最大，可知D为Na，则E为Mg。
20．（8分）a、b、c、d、e、f是原子序数依次增大的6种短周期元素，a、d同主族，a是原子半径最小的元素，b的最高正价与最低负价的代数和为零，a与c、d与c均可形成原子个数比为2∶1和1∶1的化合物，d、e的最外层电子数之和等于b的最外层电子数，f是同周期中得电子能力最强的元素。
（1）画出f元素的原子结构示意图___________________________________________。
在a、c、d三种元素形成的化合物中存在的化学键类型是________。
（2）写出d、e两元素的最高价氧化物的水化物之间反应的离子方程式________________________________________________________________________。
（3）写出下列反应的化学方程式（有机物用结构简式表示）：
将b2a6c和氧气的混合气体通过灼热的铜网反应_______________________________
________________________________________________________________________。
（4）甲、乙、丙、丁四种无机物具有如图所示的转化关系，甲是f的单质，且甲、乙、丙中均含有同一种元素，丁为金属单质，请写出检验乙中阳离子的一种方法：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
（1）
离子键、共价键
（2）Al（OH）3＋OH－===AlO
＋2H2O
（3）2CH3CH2OH＋O2
2CH3CHO＋2H2O
（4）取少量乙配置成溶液，向该溶液中滴加少量KSCN溶液，溶液呈红色，证明存在Fe3＋（或其他合理答案）
解析 a是原子半径最小的元素且原子序数最小，则a为H；b的最高正价与最低负价的代数和为零，则b为C或Si；a、d同主族，a与c、d与c均可形成原子个数比为2∶1和1∶1的化合物，则c为O，d为Na；此时可确定b为C。
由e、f的原子序数及电子层的排布和f的性质，可知e为Al，f为Cl。
a、c、d三种元素形成的化合物为NaOH，该化合物中既含有离子键又含有共价键。
由甲、乙、丙、丁四种物质的转化关系及丁为金属元素，可确定丁为铁，乙为FeCl3，然后检验Fe3＋即可。
21．（8分）短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大，它们的原子核外电子层数之和为13。
B的化合物种类繁多，数目庞大；C、D是空气中含量最多的两种元素，D、E两种元素的单质反应可以生成两种不同的离子化合物；F为同周期半径最小的元素。
试回答以下问题：
（1）写出D与E以1∶1的原子个数比形成的化合物的电子式：
________________________________________________________________________。
F的原子结构示意图为________。
（2）B、D形成的化合物BD2中存在的化学键为________键（填“离子”或“共价”，下同）。
A、C、F三种元素形成的化合物CA4F为________化合物。
（3）化合物甲、乙由A、B、D、E中的三种或四种组成，且甲、乙的水溶液均呈碱性。
则甲、乙反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
（4）A、C、D、E的原子半径由大到小的顺序是________（用元素符号表示）。
（5）元素B和F的非金属性强弱，B的非金属性________于F（填“强”或“弱”），并用化学方程式证明上述结论_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
（1）
（2）共价 离子
（3）OH－＋HCO
===CO
＋H2O
（4）Na＞N＞O＞H
（5）弱 Na2CO3＋2HClO4===CO2↑＋H2O＋2NaClO4（或NaHCO3＋HClO4===CO2↑＋H2O＋NaClO4）
解析 解答该题应该注意以下三点：
（1）根据B形成的化合物种类繁多，确定B为C元素。
（2）根据C、D为空气中含量最多的两种元素和D、E形成两种不同的离子化合物，确定C、D、E。
（3）根据C与Cl联系非金属性的强弱比较知可以使用的反应。
22．（8分）（2013·北京海淀期末）X、Y、Z、Q、M为常见的短周期元素，其原子序数依次增大。
有关信息如下表：
X
动植物生长不可缺少的元素，是蛋白质的重要成分
Y
地壳中含量居第一位
Z
短周期中其原子半径最大
Q
生活中大量使用其合金制品，工业上可用电解其氧化
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