物质结构和元素周期律.docx

1、物质结构和元素周期律专题检测卷(四)物质结构和元素周期律(45分钟100分)一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)1.(2013海南高考)重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法错误的是()A.氘(D)原子核外有1个电子B.1H与D互称同位素C.H2O与D2O互称同素异形体D.1O与O的相对分子质量相同2.依据元素周期表及元素周期律,下列推断正确的是()A.同一周期元素的原子,半径越小越容易失去电子B.A族元素的金属性比A族元素的金属性强C.若M+和R2-的核外电子层结构相同,则原子序数:RMD.主族元素的最高正化合价等于该元素原子的最外层电子数3.元素的原子结构决定其性质和在周

2、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3周期、A族C.Be(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强D.原子半径:NaSiO4.短周期元素X、Y、Z、W、Q在周期表中的位置如图所示:下列说法不正确的是()A.元素的非金属性YQ,但其同浓度氢化物水溶液的酸性HYHQB.形成简单离子的半径从小到大的顺序是YQWC.Z的最高价氧化物可溶于水,也能溶于强碱溶液D.X的气态氢化物浓溶液可用于检验管道氯气的泄漏5.(2013重庆高考)下列排序正确的是()A.酸性:H2CO3C6H5OHCH3COOHB.

3、碱性:Ba(OH)2Ca(OH)2KOHC.熔点:MgBr2SiCl4BND.沸点:PH3NH3H2O6.(2012新课标全国卷)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中W的阴离子的核外电子数与X、Y、Z原子的核外内层电子数相同。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质,而Z不能形成双原子分子。根据以上叙述,下列说法中正确的是()A.上述四种元素的原子半径大小为WXYZYXB.Z与X形成的化合物的沸点一定高于Y与X形成的化合物的沸点C.W单质在YZ2中燃烧,除生成离子化合物WZ之外,还生成共价化合物YZD.将过量YZ2通入到M的最高价氧化物

4、的水化物中,沉淀不溶解二、非选择题(本题包括4小题,共58分)8.(12分)阅读下表中短周期主族元素的相关信息。元素相关信息AA的单质能与冷水剧烈反应,得到强碱性溶液BB的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍C在第3周期元素中,C的简单离子半径最小DA、B、D组成的36电子的化合物X是家用消毒剂的主要成分E所有有机物中都含有E元素(1)E在元素周期表中的位置 ;C的简单离子的结构示意图 。(2)X的化学式为 。(3)A、B、C三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。(4)A在真空高压下能与由元素D、E组成的化合物ED4反应生成两种固体物质,其中一种是自然界中硬度最大的

5、物质,此反应在科学上有“稻草变黄金”的美称。写出该反应的热化学方程式 。9.(18分)(2013安徽高考改编)X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素,其相关信息如下表:元素相关信息XX的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3YY是地壳中含量最高的元素ZZ原子最外层电子数等于其电子层数WW的一种核素的质量数为28,中子数为14(1)W位于元素周期表第周期第族;W的原子半径比X的(填“大”或“小”)。(2)Z的原子失去最外层电子的能力比W的(填“强”或“弱”);XY2固态变为气态所需克服的微粒间作用力是;氢元素、X、Y的原子可共同形成多种分子,写出其中一种能形成同种分子间

6、氢键的物质名称。(3)振荡下,向Z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NaOH溶液直至过量,能观察到的现象是;W的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体,该反应的化学方程式是 。(4)在25、101 kPa下,已知13.5 g的Z固体单质在Y2气体中完全燃烧后恢复至原状态,放热419 kJ,该反应的热化学方程式是 。10.(12分)已知:A、B、C、D四种短周期元素原子序数依次增大,A与D的原子序数之和等于B与C的原子序数之和,由D元素组成的单质在通常状况下呈黄绿色,B、C、D三种元素位于同一周期,B、C、D三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为X、Y、Z,X、Y、Z可两两相互反应生成盐和水,试推断并

7、用相应的化学用语回答下列问题。(1)D元素原子的结构示意图为。(2)X与C元素的最高价氧化物可以发生反应,该反应的离子方程式为 。(3)A、B、C三种元素的原子半径由小到大的顺序为(填元素符号)。(4)A与D两元素的气态氢化物之间可以反应生成一种盐,该盐的水溶液呈(填“酸”“碱”或“中”)性,该水溶液中各离子浓度由小到大的顺序为。11.(16分)(2013嘉兴一模)四种短周期主族元素A、B、C、D原子序数依次增大,其中A、D同主族,A、D的最外层电子数之和与B的原子序数相同;C元素是短周期中原子半径最大的元素;A、D的最高价氧化物均能与C的最高价氧化物对应的水化物反应生成盐和水。(1)B在元素

8、周期表中的位置是 ,B的同族元素氢化物中沸点最低的是(填写分子式)。(2)A的最高价氧化物晶体的硬度D的最高价氧化物晶体的硬度(填“大于”“等于”或“小于”),其理由为 。(3)若一定量的A的最高价氧化物与C的最高价氧化物对应的水化物的溶液反应,其新生成物质是,设计实验证明 。(4)A的最高价氧化物与D的气态氢化物及水蒸气,在有机催化剂N-杂环卡宾的催化作用下,只生成一种新型燃料X和D的最高价氧化物经对X的研究发现,1个X分子中有18个电子,1 mol X在氧气中完全燃烧,只生成1 mol A的最高价氧化物和2 mol B的气态氢化物,则X的分子式是。写出上述制取燃料X的化学方程式 。(45分

9、钟100分)一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)1.随着科学技术的不断进步,研究物质的手段和途径越来越多,、H3、O4、C60等已被发现。下列有关说法中,正确的是()A.中含有36个电子B.O2与O4属于同分异构体C.C60和12C、14C都是碳元素的一种核素,互为同位素D.H2与H3属于同素异形体2.下列排列顺序正确的是()A.离子半径:Na+Mg2+F-B.稳定性:HFH2ONH3C.酸性:盐酸碳酸醋酸D.已知33As、35Br位于同一周期,则酸性:H3AsO4HBrO43.(2013济南一模)下列说法中,正确的是()A.离子化合物中,阴、阳离子间存在静电吸引力B.HF、HC

10、l、HBr和HI的热稳定性和还原性从左到右依次减弱C.第3周期非金属元素对应的含氧酸酸性从左到右依次增强D.短周期元素形成离子后,最外层电子数都达到8电子稳定结构4.(2013上海高考)下列变化需克服相同类型作用力的是()A.碘和干冰的升华B.硅和C60的熔化C.氯化氢和氯化钠的溶解D.溴和汞的气化5.(2013山东高考)W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物,由此可知()WXYZA.X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是YB.Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于YC.X元素形成的单核阴离子还原性大于YD.Z元素单质在化

11、学反应中只表现氧化性6.(2013福建高考)四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是() A.原子半径ZR,则X、Y组成化合物的沸点高于X、R组成的化合物B.Y和其他四种元素均可形成至少2种二元化合物C.RY2能与Y、Z形成的一种化合物反应,且一定生成Y2D.Y、Z、R三种元素组成化合物的水溶液一定显碱性二、非选择题(本题包括4小题,共58分)8.(14分)(1)下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数,Y为元素的有关性质)。把与下面元素有关的性质相符的曲线标号填入相应的空格中:第A族元素的价电子数。第3周期元素的最高正价。F-、Na+、

12、Mg2+、Al3+的离子半径。(2)元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素,且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为34;M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为43;N-、Z+、X+离子的半径逐渐减小;化合物XN常温下为气体。据此回答:N的最高价氧化物对应的水化物的化学式为 。化合物A、B均为由上述五种元素中的任意三种元素组成的强电解质,且两种物质水溶液的酸碱性相同,组成元素的原子数目之比均为111,A溶液中水的电离程度比B溶液中水的电离程度小。则化合物A中的化学键类型为,B的化学式为。工业上制取单质M的化学方程式为 。9.(14分)(2013杭州质检)A、B、C、D

13、为原子序数依次增大的四种短周期元素,其性质或结构信息如下表:元素ABCDE性质或结构信息室温下单质呈气态,原子最外层电子数与D相同D3B中阳离子与阴离子的电子层结构相同A和C可形成两种常见的化合物甲和乙,乙具有弱酸性单质质软、银白色固体、导电性强,在空气中燃烧生成淡黄色固体E的一种气态氧化物丙,丙相对于空气的密度为3.0,溶于水可得只含单一溶质的弱酸性溶液,该溶液在光照条件下放置酸性会增强试回答以下问题:(1)B在元素周期表中的位置是。B的氢化物与E的氢化物比较,沸点较高的是(填化学式),在水中溶解度较大的是(填化学式)。(2)D3B与甲反应所得溶液呈(填“酸性”“碱性”或“中性”),原因是(

14、用化学方程式表示) 。(3)写出丙的电子式为。说明丙的水溶液在放置过程中其酸性会增强的原因(用离子方程式表示) 。(4)由A、B、C、D四种元素中的三种元素组成的一种盐丁,其外观与氯化钠相似,丁的水溶液呈碱性。可用来鉴别丁和氯化钠的试剂有。A.氢碘酸和淀粉的混合液 B.AgNO3溶液C.甲基橙试剂 D.稀硫酸(5)将光亮的铜丝插入丁溶液中,没有现象发生,如用盐酸酸化,反应迅速发生,铜丝缓慢溶解生成深绿色溶液,写出该反应的离子方程式 。10.(14分)(2013太原调研)现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素,它们的原子序数依次增大。C与E同主族,D、E、F同周期。A、B的最外层电子数之和与C

15、的最外层电子数相等。A能分别与B、C形成电子总数相等的分子,且A与C形成的两种化合物在常温下均为液态;A能分别与E、F形成电子总数相等的气体分子。D的最高价氧化物既能与强酸反应,又能与强碱反应。请回答下列问题:(1)元素F在周期表中的位置是 。(2)写出D的单质与氢氧化钠溶液反应的离子方程式: 。化合物甲由D、F两种元素组成,它的水溶液显(选填“酸性”“碱性”或“中性”),其原因是 (用离子方程式表示)。(3)B与F两种元素形成的一种化合物乙中,各原子均满足8电子的稳定结构,则乙的结构式为 。(4)为了除去化合物丙(A2EC4)稀溶液中混有的A2EC3,常采用A2C2作氧化剂,该反应的离子方程

16、式为 。11.(16分)A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。已知:A是原子半径最小的元素,B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,C元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应能生成盐,D与E同主族,E元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2。请回答:(1)C的原子结构示意图为 。(2)元素D的单质与金属钠反应生成的化合物可作潜水面具中的供氧剂,这种化合物与水反应的离子方程式为 。(3)D和E两种元素相比较,其原子得电子能力较强的是(写名称)。以下说法中,可以证明上述结论的是 (填写编号)。a.比较这两种元素的常见单质的沸点b.二者形成的化合物中,D元素的原子

17、显负价c.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性d.比较这两种元素氢化物的水溶液的酸性(4)元素A、D、E与钠元素可形成两种酸式盐(均含有该四种元素),这两种酸式盐在水溶液中反应的离子方程式是 。(5)由元素A、B、D组成的一元酸X为日常生活中的调味剂,元素A、F组成的化合物为Y。在等体积、等pH的X、Y的溶液中分别加入等质量的锌粉,反应后若最后仅有一份溶液中存在锌粉,则反应过程中两溶液中反应速率的大小关系是:XY(选填“”“=”或“R,C错误;主族元素的最高正价数等于主族序数,且等于主族元素原子的最外层电子数(注意氟无正价),D正确。3.【解析】选D。元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素

18、属于半导体元素,过渡元素在副族中,A错误;该微粒是氯离子,氯元素在周期表中位于第3周期、A族,B错误;同主族中,金属性Be比Mg弱,Be(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱,C错误;同周期中原子半径NaSiS,同主族中SO,故原子半径NaSiO,D正确。4.【解析】选C。根据元素在周期表中的位置,推出X、Y、Z、W、Q分别是N、F、Si、S、Cl。HF是弱酸,HCl是强酸,同浓度氢化物水溶液的酸性HFHCl,A正确;同主族中离子半径F-Cl-,同周期中离子半径Cl-S2-,即半径F-Cl-Ca,因而碱性:Ba(OH)2Ca(OH)2错误CBN为原子晶体,SiCl4为分子晶体,MgBr2为离

19、子晶体,因而熔点:BNMgBr2SiCl4错误D氨气分子和水分子之间都存在氢键,因而沸点反常得高,由于水分子之间的氢键强于氨气分子之间的氢键,因此水的沸点高于氨气分子正确6.【解析】选C。因为Y的内层电子数为2,所以X、Y、Z都是第2周期元素,W为H,X为C,Y为N或O,Z为Ne。氢与氧可以形成过氧化氢,既含极性键又含非极性键,C项符合题意;A项,因为半径N或O都比C小,由此判断A不正确;B项四种元素原子的最外层电子数总和应该为1+4+5+8=18或1+4+6+8=19,因此B项不正确;D项氢、碳形成的烃中,如果碳原子数较大的时候,形成的烃为液态或固态,D项错误。7.【解析】选D。“M的简单离

20、子是第3周期中离子半径最小的”可推知M是Al,则X、Y、Z、W 4种元素的原子核外电子数之和为27,根据题意可以依次推出X、Y、Z、W分别是H、C、O和Mg。同周期从左到右原子半径依次减小即CO(YZ),A错误;Z与X形成的化合物是H2O,Y与X形成的化合物为烃,水的沸点不一定比烃高,B错误;Mg在CO2中燃烧除生成MgO外还生成碳单质,C错误;过量CO2通入到Al(OH)3中沉淀不溶解,因为Al(OH)3只能溶于强酸,D正确。二、8.【解析】A、B、C、D、E均为短周期主族元素,A和冷水反应生成强碱性物质,则A是Na;由题意易推知B是O;C是Al;D是Cl;E是C。(1)碳元素在第2周期第A

21、族;金属铝由原子变成离子,变化的是核外电子,不变的是核内质子。(2)含有Na、O和Cl组成的家用消毒剂是NaClO,其电子数为11+17+8=36。(3)电子层结构相同的离子半径随着原子序数的增大而减小,大小顺序是O2-Na+Al3+。(4)根据题目信息可知,钠和四氯化碳反应生成氯化钠和金刚石,则反应方程式为4Na+CCl44NaCl+C。答案:(1)第2周期第A族(2)NaClO(3)O2-Na+Al3+(4)4Na+CCl44NaCl+C9.【解析】利用X的信息知其为A族元素,Y是地壳中含量最高的元素,故Y为氧元素,结合X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素可知X为碳元素;Z最外层电

22、子数等于其电子层数,则Z为13号元素铝;W元素的一种核素的质量数为28,中子数为14,则质子数为14,则W为硅元素。(1)Si核外电子层数为3、最外层电子数为4,因此Si位于第三周期第A族;同主族元素随核电荷数增大原子半径增大,故Si的原子半径比C的大。(2)铝为较活泼金属,最外层电子容易失去;CO2晶体转化为气体,分子没有改变,只是分子间间距变大,因此破坏的作用力是分子间作用力;由H、C、O形成的分子如乙酸、乙醇等同种分子间均存在氢键。(3)Al与盐酸反应后的溶液中含有Al3+,因此向该溶液中加入NaOH至过量,依次发生的反应为Al3+3OH-=Al(OH)3、Al(OH)3+OH-=Al+

23、2H2O,可看到的现象是先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最终变为无色溶液;Si与HF反应可置换出H2,同时还生成SiF4气体。(4)13.5 g Al物质的量为0.5 mol,由题中数据可知4 mol Al与氧气完全反应生成固态Al2O3时,放出热量为419 kJ=3 352 kJ。答案:(1)三A大(2)强分子间作用力(范德华力)乙酸(其他合理答案均可)(3)先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后变成无色溶液Si+4HF=SiF4+2H2(4)4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)H=-3 352 kJmol-1(其他合理答案均可)10.【解析】由单质为黄绿色可知,D元素为氯;最高价氧

24、化物对应水化物两两相互反应,故B、C为钠、铝;根据A与氯的原子序数之和等于Na和Al的原子序数之和,故A是氮元素。(4)NH4Cl溶液中N水解,溶液呈酸性。答案:(1)(2)Al2O3+2OH-=2Al+H2O(3)NAlNa(4)酸c(OH-)c(H+)c(N)Na+Mg2+,A错误;同周期非金属性FON,其氢化物的稳定性为HFH2ONH3,B正确;酸性:盐酸醋酸碳酸,C错误;非金属性BrAs,其最高价氧化物对应水化物的酸性是HBrO4H3AsO4,D错误。3.【解析】选A。离子化合物中,阴、阳离子间既存在静电吸引力又存在静电斥力,A正确;HF、HCl、HBr和HI的热稳定性从左到右依次减弱,还原性依次增强,B错误;应该是最高价含氧酸酸性从左到右依次增强,C错误;短周期元素形成的离子如H+和Li+都不是8电子稳定结构,D错误。【解题技巧】分子中8电子稳定结构判别法在判断某分子中某原子是否达到8电子的稳定结构时,主要是看其化合价的绝对值与其最外层电子数之和是否等于8,如二者之和等于8则达到8电子稳定结构,如CO2中碳和氧原子;否则不是8电子稳定结构,如HCl中的Cl是8电子稳定结构,而H则只是2个电子。4.【解析】选A。碘和干冰均为分子晶体,由分子构成,分子间以分子间作用力