物质结构章节练.docx

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物质结构章节练

必考部分第5章物质结构

　本章近年高考经典真题规范全解　

一、选择题

1.[2011·课标卷，13]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

答案：

A

解析：

X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，可推知X为C；元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，则Y为Al；Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，且Z的原子序数大于Al，故Z为S；元素W是制备一种高效电池的重要材料，且原子序数小于C，可推知W为Li。

A项，LiCl中，锂原子是2电子的稳定结构，错；B项，C与H可形成C2H2、C6H6等多种化合物，正确；C项，Al与NaOH溶液或盐酸反应均有H2生成，正确；D项，S与C可形成共价化合物CS2，正确。

2.[2011·山东卷，10]某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素（　　）

A．在自然界中只以化合态的形式存在

B．单质常用作半导体材料和光导纤维

C．最高价氧化物不与酸反应

D．气态氢化物比甲烷稳定

答案：

A

解析：

依题意知，该元素为Si。

A项，正确；B项，制光导纤维的材料是SiO2；C项，SiO2能与HF反应；D项，硅烷不如甲烷稳定。

3.[2011·浙江卷，9]X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。

X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素，且最外层电子数之和为15；X与Z可形成XZ2分子；Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g·L－1；W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的

。

下列说法正确的是（　　）

A．原子半径：

W>Z>Y>X>M

B．XZ2、X2M2、W2Z2均为直线型的共价化合物

C．由X元素形成的单质不一定是原子晶体

D．由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键

答案：

C

解析：

本题考查元素周期表、元素周期律及分子结构、化学键等知识。

依题意可设X、Y、Z三种元素的原子最外层电子数分别为x－1、x、x＋1，由（x－1）＋x＋（x＋1）＝15得x＝5，进而可确定X、Y、Z分别为C、N、O元素；Y与M形成的化合物的摩尔质量为0.76g·L－1×22.4L·mol－1＝17g·mol－1，故该化合物为NH3，M为氢（H）元素；W的质子数为

（6＋7＋8＋1）＝11，所以W为钠（Na）元素。

A项中五种元素原子半径的大小顺序应为W>X>Y>Z>M，故A选项错误；B选项中W2Z2（Na2O2）是离子化合物，故B选项错误；C中碳元素形成的单质有多种，其中石墨、C60等并非原子晶体，故C选项正确；C、N、O、H四种元素既可形成离子化合物，如NH4NO3，又可形成共价化合物，如氨基酸等，故D选项错误。

4.[2011·江苏卷，2]下列有关化学用语表示正确的是（　　）

A．N2的电子式：

N⋮⋮N

B．S2－的结构示意图：

C．质子数为53、中子数为78的碘原子：

I

D．邻羟基苯甲酸的结构简式：

答案：

C

解析：

A项，N2的电子式应为∶N⋮⋮N∶；B项，S2－的结构示意图应为

；D项，邻羟基苯甲酸的结构简式应为

。

5.[2011·天津卷，2]以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是（　　）

A．第ⅠA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子

B．同周期元素（除0族元素外）从左到右，原子半径逐渐减小

C．第ⅦA族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强

D．同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低

答案：

B

解析：

A项，137Cs比133Cs多4个中子，两者质子数相等；C项，氢化物的稳定性随元素非金属性的增强而增强；D项，同主族元素从上到下，碱金属单质的熔点逐渐降低，第ⅦA族单质的熔点逐渐升高，而第ⅤA族单质的熔点先升高后降低，故D项错误。

6.[2011·广东卷，22]短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性，乙位于第ⅤA族，甲与丙同主族，丁原子最外层电子数与电子层数相等，则（　　）

A．原子半径：

丙>丁>乙

B．单质的还原性：

丁>丙>甲

C．甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物

D．乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应

答案：

AD

解析：

甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性，乙位于第ⅤA族，可推知甲为H元素，乙为N元素；甲与丙同主族且丙为原子序数大于乙的短周期元素，可推知丙为Na元素；丁原子最外层电子数与电子层数相等，且丁的原子序数大于丙，可推知丁为Al元素。

A项，原子半径：

丙（Na）>丁（Al）>乙（N），正确；B项，单质的还原性：

丙（Na）>丁（Al），错误；C项，丙的氧化物为离子化合物，错误；D项，乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3、NaOH、Al（OH）3，它们两两之间均能反应，正确。

7.[2011·安徽卷，11]中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是（　　）

A．根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al的第一电离能比Mg大

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．根据溶液的pH与溶液酸碱性的关系，推出pH＝6.8的溶液一定显酸性

D．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

答案：

D

解析：

A项，Mg的第一电离能大于Al；B项，卤族元素中F没有正价；C项，因为KW大小与温度有关，故pH＝6.8的溶液不一定显酸性；D项，符合规律，正确。

8.[2011·江苏卷，5]短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如下图所示。

下列说法正确的是（　　）

A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8

B．原子半径的大小顺序为：

rX>rY>rZ>rW>rQ

C．离子Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同

D．元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强

答案：

A

解析：

由图可知各元素分别为X－N、Y－O，Z－Al、W－S、Q－Cl。

B项，原子半径的大小顺序应为rZ>rW>rQ>rX>rY；C项，O2－和Al3＋的核外电子数均为10，电子层数均为两层；D项，H2SO4的酸性比HClO4弱。

9.[2010·全国卷Ⅰ，6]下列判断错误的是（　　）

A．熔点：

Si3N4>NaCl>SiI4

B．沸点：

NH3>PH3>AsH3

C．酸性：

HClO4>H2SO4>H3PO4

D．碱性：

NaOH>Mg（OH）2>Al（OH）3

答案：

B

解析：

A项，Si3N4为原子晶体，NaCl为离子晶体，SiI4为分子晶体。

一般几类晶体的熔点为：

原子晶体>离子晶体>分子晶体。

B项，NH3分子间含有氢键，所以沸点最高，PH3的相对分子质量小于AsH3的相对分子质量，对于分子晶体来说，相对分子质量越大，沸点越高，故NH3>AsH3>PH3。

C、D两项正确。

评析：

本题考查了几类常见晶体的性质及分子间作用力对物质物理性质的影响，本题属于容易题。

10.[2010·全国卷Ⅱ，12]短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且W、X、Y＋、Z的最外层电子数与其电子层数的比值依次为2、3、4、2（不考虑零族元素）。

下列关于这些元素的叙述错误的是（　　）

A．X和其他三种元素均可形成至少2种的二元化合物

B．W和X、Z两种元素分别形成的二元化合物中，均有直线形分子

C．W、X和Y三种元素可以形成碱性化合物

D．Z和其他三种元素形成的二元化合物，其水溶液均呈酸性

答案：

D

解析：

由题意知W为C；X为O；Y为Na；Z为S。

A项正确：

B项CO2和CS2均为直线形分子；C项正确；D项CS2不溶于水，Na2S的水溶液显碱性，故选D。

评析：

本题侧重考查C、O、Na、S组成的化合物的相关知识，综合性较强，对元素化合物知识的识记能力要求较高。

能够由题给信息推出X、Y、Z、W四种元素是得分的关键。

11.[2010·课标全国卷，7]下列各项表达中正确的是（　　）

A．Na2O2的电子式为Na

·

·

Na

B．106g的乙醇和丙醇混合液完全燃烧生成的CO2为112L（标准状况）

C．在氮原子中，质子数为7而中子数不一定为7

D．Cl－的结构示意图为

答案：

C

解析：

A项，Na2O2的电子式应为Na＋[

]2－Na＋；B项，乙醇和丙醇的质量比并不一定是46∶60；D项，Cl－的结构示意图为

。

评析：

该题的考查点比较基础，属简单题，但有部分学生默认乙醇为46g、丙醇为60g而错选B。

12.[2010·上海卷，20]几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：

元素代号

X

Y

Z

W

原子半径/pm

160

143

70

66

主要化合价

＋2

＋3

＋5、＋3、－3

－2

下列叙述正确的是（　　）

A．X、Y元素的金属性X

B．一定条件下，Z单质与W的常见单质直接生成ZW2

C．Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水

D．一定条件下，W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来

答案：

D

解析：

W是O元素，Z是N元素，Y是Al元素，X是Mg元素。

A项，金属性X>Y；B项，一定条件下N2和O2直接化合只能生成NO；C项，Al（OH）3不溶于稀氨水；D项，NH3在纯氧中点燃可生成N2：

4NH3＋3O2

2N2＋6H2O。

故选D。

评析：

本题主要考查元素周期律有关知识，综合性强。

此类试题关键是正确判断出各元素，然后结合选项逐一分析解答。

13.[2009·江苏卷，8]X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大。

X是周期表中原子半径最小的元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y处于同一族，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。

下列说法正确的是（　　）

A．元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子，其半径依次增大

B．元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2

C．元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性：

XmY>XmR

D．元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸

答案：

C

解析：

根据题意推出：

X为H、Y为O、Z为Na、W为Al、R为S。

A项，O2－、Na＋、Al3＋具有相同的电子层结构，原子序数越小，半径越大，应为r（O2－）>r（Na＋）>r（Al3＋）；B项，X与Y可形成化合物H2O2；C项，O的非金属性大于S，说明H2O的热稳定性大于H2S；D项，Al（OH）3是两性化合物，不是强酸。

14.[2009·全国卷二，9]某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原子质量为152.0，原子核外的电子数为63。

下列叙述中错误的是（　　）

A．它是副族元素

B．它是第六周期元素

C．它的原子核内有63个质子

D．它的一种同位素的核内有89个中子

答案：

D

解析：

该元素原子核外电子数为63，则该元素原子核内有63个质子，在第六周期ⅢB族，是副族元素，故A、B、C均正确。

15.[2009·北京卷，10]甲、乙、丙、丁4种物质分别含2种或3种元素，它们的分子中各含18个电子。

甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子。

下列推断合理的是（　　）

A．某钠盐溶液含甲电离出的阴离子，则该溶液显碱性，只能与酸反应

B．乙与氧气的摩尔质量相同，则乙一定含有极性键和非极性键

C．丙中含有第2周期ⅣA族的元素，则丙一定是甲烷的同系物

D．丁和甲中各元素质量比相同，则丁中一定含有－1价的元素

答案：

D

解析：

首先要认真审题，四种物质分别含2种或3种元素，则F2、Ar不符题意。

但也有启发，由F2可推出H2O2、N2H4、C2H6、CH3－NH2、CH3OH、H2N－OH也有18个电子；由Ar可推出HCl、H2S、PH3也有18个电子。

由“甲是气态氢化物，且在水中分步电离出两种阴离子”，则甲为H2S，H2SHS－＋H＋，HS－H＋＋S2－。

A项，NaHS既能与酸反应又能与碱反应；B项，CH3OH与O2的摩尔质量相同，无非极性键；C项，CH3－NH2含碳元素，但不是CH4的同系物；D项，H2S中H与S的质量比为1∶16，H2O2中H与O的质量比为1∶16，H2O2中氧为－1价。

二、非选择题

16.[2010·天津卷，7]X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。

X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素，M是地壳中含量最高的金属元素。

回答下列问题：

（1）L的元素符号为________；M在元素周期表中的位置为________；五种元素的原子半径从大到小的顺序是________（用元素符号表示）。

（2）Z、X两元素按原子数目比1∶3和2∶4构成分子A和B，A的电子式为______，B的结构式为______。

（3）硒（Se）是人体必需的微量元素，与L同一主族，Se原子比L原子多两个电子层，则Se的原子序数为________，其最高价氧化物对应的水化物化学式为________。

该族2～5周期元素单质分别与H2反应生成lmol气态氢化物的反应热如下，表示生成1mol硒化氢反应热的是________（填字母代号）。

a．＋99.7kJ·mol－1　　　b．＋29.7kJ·mol－1

c．－20.6kJ·mol－1d．－241.8kJ·moL－1

（4）用M单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成化合物Q。

写出阳极生成R的电极反应式：

________；由R生成Q的化学方程式：

________________________________________________________________________。

答案：

（1）O第3周期第ⅢA族Al>C>N>O>H

（3）34　H2SeO4　b

（4）Al＋3HCO

－3e－===Al（OH）3↓＋3CO2↑

（或Al－3e－===Al3＋　Al3＋＋3HCO

===Al（OH）3↓＋3CO2↑）

2Al（OH）3

Al2O3＋3H2O

解析：

本题主要考查了元素推断、物质结构、电化学等相关知识。

组成蛋白质的基础元素是C、N、H、O，地壳中含量最高的金属元素是Al，所以X、Y、Z、L、M分别是H、C、N、O、Al。

（1）H为原子半径最小的元素，根据元素周期表中原子半径的变化规律（同周期元素从左向右，原子半径依次减小，同主族元素从上向下，原子半径依次增大）可推断五种元素的原子半径从大到小的顺序是：

Al>C>N>O>H。

（2）A、B分别是NH3、N2H4。

每个N原子可以形成3个共价键，所以B的结构式是

。

（3）Se与O同主族，且比O多两个电子层，根据原子核外电子排布规律可知Se的核外电子排布为

，Se的原子序数为34；Se与O、S同主族，其最高价氧化物对应的水化物与硫的相似，为H2SeO4；同主族元素由上向下非金属性逐渐减弱，与氢气化合越来越困难，放出的热量越来越少，甚至需要热量。

（4）铝作阳极，Al失e－生成Al3＋，Al3＋与HCO

发生双水解，生成Al（OH）3沉淀和CO2气体。

评析：

本题以物质结构为框架，考查了元素推断、元素周期律的应用、电化学等相关内容。

透彻理解元素周期律是解题的关键，第（4）小题，电极反应式的书写是主要失分点。

17.[2009·天津卷，7]下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题：

（1）④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序是__________________。

（2）②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是__________________。

（3）①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出其中一种化合物的电子式：

__________________。

（4）由表中两种元素的原子按11组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解，可使用的催化剂为（填序号）________。

a．MnO2　b．FeCl3　

c．Na2SO3　d．KMnO4

（5）由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应：

X溶液与Y溶液反应的离子方程式为

________________________________________________________________________。

N→⑥的单质的化学方程式为

________________________________________________________________________。

常温下，为使0.1mol/LM溶液中由M电离的阴、阳离子浓度相等，应向溶液中加入一定量的Y溶液至

________________________________________________________________________。

答案：

（1）Na>Al>O

（2）HNO3>H2CO3>H2SiO3

（4）ab

（5）Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH）3↓＋3NH

2Al2O3（熔融）

4Al＋3O2↑

溶液的pH等于7

解析：

由各元素在周期表中的位置可判断①是H，②是C，③是N，④是O，⑤是Na，⑥是Al，⑦是Si，⑧是Cl。

（1）O、Na、Al原子半径由元素周期律可知半径由大到小的顺序是：

Na>Al>O。

（2）C、N、Si最高价含氧酸的酸性由强到弱是：

HNO3>H2CO3>H2SiO3。

（3）H、O、Na、Cl元素中的某些元素形成的既含离子键又含极性共价键的化合物可以是NaOH、NaClO等。

（4）由表中两种元素的原子按1∶1组成的常见液态化合物为H2O2，它可被MnO2或一些重金属离子催化分解，故选a、b。

（5）⑥的单质是Al，由转化关系可推Z是Al（OH）3，N是Al2O3；M是仅含非金属元素的盐，则为铵盐，结合表中元素可推X、Y是铝盐和氨：

AlCl3与NH3，M是NH4Cl，要使NH4Cl溶液中NH

与Cl－浓度相等，则应向溶液中加入一定量的氨水至溶液的pH等于7。