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第三单元 化学基本理论
第13讲 物质结构 元素周期律
教材习题回扣
1.(必修2 P28-3)Se是人体必需微量元素,下列关于Se和 Se的说法正确的是( )。
A.Se和 Se互为同位素
B.Se和 Se都含有34个中子
C.Se和 Se分别含有44和46个质子
D.Se和 Se含有不同的电子数
2.(必修2 P19-3)根据元素周期表和元素周期律分析下面的推断,其中错误的是( )。
A.铍(Be)的原子失电子能力比镁弱
B.砹(At)的氢化物不稳定
C.硒(Se)化氢比硫化氢稳定
D.氢氧化锶比氢氧化钙的碱性强
3.(必修2 P29-8)下列关于物质性质变化的比较,不正确的是( )。
A.酸性强弱:HIO4>HBrO4>HClO4
B.原子半径大小:Na>S>O
C.碱性强弱:KOH>NaOH>LiOH
D.金属性强弱:Na>Mg>Al
能力提升训练
一、单项选择题
1.(2016年湖南长沙模拟)下列电子式,正确的是( )。
2.(2015年新课标卷Ⅰ)W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是( )。
A.单质的沸点:W>X B.阴离子的还原性:W>Z
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C.氧化物的水化物的酸性:Y<Z D.X与Y不能存在于同一离子化合物中
3.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,X与Z可形成常见的XZ或XZ2型分子,Y与M形成的气态化合物质量是相同条件下同体积氢气的8.5倍,W是原子半径最大的短周期元素。下列判断正确的是( )。
A.最高价含氧酸酸性:X<Y
B.X、Y、Z可形成离子化合物
C.W可形成双原子分子
D.M与W形成的化合物含极性共价键
4.(2016年江西宜春模拟)现有四种短周期元素的有关信息如下表所示:
元素
结构特点及在周期
表中的位置
单质及化合物的部分
性质与用途
甲
在元素周期表中,主族序数等于周期数
工业上用电解法冶炼该金属
乙
单质的晶体是良好的半导体材料
氧化物是工业制普通玻璃的主要原料
丙
原子最外层电子数是最内层电子数的2倍
单质存在多种同素异形体
丁
元素能形成两种不同的阴离子
丁的一种单质与KI溶液反应生成另一种丁的单质
则甲、乙、丙、丁四种元素的原子序数从大到小排列的是( )。
A.甲、乙、丙、丁 B.丁、甲、乙、丙
C.丙、丁、甲、乙 D.乙、甲、丁、丙
5.(2015年全国高考仿真模拟)短周期元素X、Y、Z原子序数之和为28,X+与Z2-具有相同的核外电子层结构,Y、Z在同一周期。下列推测正确的是( )。
A.元素Y的最高化合价为+7
B.三种元素的原子半径:X>Y>Z
C.Z的非金属性比Y的非金属性强
D.化合物X2Z2中阴阳离子数之比为1∶2
6.(2015年广东卷改编)甲~庚等元素在周期表中的相对位置如下表,己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性,甲和丁在同一周期,甲原子最外层与最内层具有相同电子数。下列判断正确的是( )。
A.丙与戊的原子序数相差18
B.气态氢化物的稳定性:庚<己<戊
C.常温下,甲和乙的单质均能与水剧烈反应
D.丁的最高价氧化物可用于制造光导纤维
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7.(2017届河南南阳一中月考)短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,且只有一种金属元素。其中X与W处于同一主族,Z元素原子半径在短周期中最大(稀有气体除外)。W、Z之间与W、Q之间原子序数之差相等,五种元素原子最外层电子数之和为21,下列说法正确的是( )。
A.Y的简单离子半径小于Z的简单离子半径
B.Z最高价氧化物对应的水化物分别与X、Y最高价氧化物对应的水化物反应生成1 mol水时所放出的热量相同
C.Y的简单气态氢化物在一定条件下可被Q单质氧化
D.Q可分别与X、Y、Z、W形成化学键类型相同的化合物
二、非选择题
8.(2015年湖北襄阳模拟)有A、B、C、D、E五种元素,它们可能是原子或离子,且为短周期元素,A与B可形成BA型化合物,且A元素是非金属性最强的元素。金属B的原子核内质子数比它前一周期同主族元素原子的质子数多8个;C元素有三种同位素C1、C2、C3,自然界里含量最多的是C1,C3原子的质量数是C1的3倍,C2原子的质量数是C1的2倍。D的气态氢化物水溶液显碱性,而其最高价氧化物的水化物为强酸。E元素原子的最外层电子数比次外层电子数多4个,E离子的核外电子数比质子数多2个。
(1)写出A元素的名称:________,C2粒子的符号:________。
(2)画出E离子的结构示意图:________,写出E的氢化物的分子式:________。
(3)写出B的单质与E的单质化合的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)A与C形成的化合物中所含化学键的类型是________________。
9.现有部分元素的原子结构特点如表:
X
L层电子数是K层电子数的3倍
Y
核外电子层数等于原子序数
Z
L层电子数是K层和M层电子数之和
W
最外层电子数是次外层电子数的2.5倍
(1)画出W原子结构示意图__________________。
(2)元素X与元素Z相比,非金属性较强的是____(填元素名称),写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学反应方程式:______________________________________。
(3)X、Y、Z、W四种元素形成的一种离子化合物,其水溶液显强酸性,该化合物的化学式为__________。
(4)元素X和元素Y以原子个数比1∶1化合形成的化合物Q,元素W和元素Y化合形成的化合物M,Q和M的电子总数相等。以M为燃料,Q为氧化剂,可作火箭推进剂,最终生成无毒的,且在自然界中稳定存在的物质,写出该反应的化学方程式:______________________________。
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10.(2016年天津卷)下表为元素周期表的一部分。
碳
氮
Y
X
硫
Z
回答下列问题:
(1)Z元素在周期表中的位置为________________________________________________。
(2)表中元素原子半径最大的是__________(写元素符号)。
(3)下列事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是__________。
a.Y单质与H2S溶液反应,溶液变浑浊
b.在氧化还原反应中,1 mol Y单质比1 mol S得电子多
c.Y和S两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高
(4)X与Z两元素的单质反应生成1 mol X的最高价化合物,恢复至室温,放热687 kJ,已知该化合物的熔、沸点分别为-69 ℃和58 ℃,写出该反应的热化学方程式:________________________________________________________________________。
(5)碳与镁形成的1 mol化合物Q与水反应,生成2 mol Mg(OH)2和1 mol烃,该烃分子中碳氢质量比为9∶1,烃的电子式为____________________。Q与水反应的化学方程式为______________________________________。
(6)铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应,生成的盐只有硫酸铜,同时生成的两种气体均由表中两种气体组成,气体的相对分子质量都小于50。为防止污染,将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐,消耗1 L 2.2 mol·L-1 NaOH溶液和1 mol O2,则两种气体的分子式及物质的量分别为________________,生成硫酸铜的物质的量为__________。
第三单元 化学基本理论
第13讲 物质结构 元素周期律
【教材习题回扣】
1.A 2.C 3.A
【能力提升训练】
1.C 解析:氯化铵的电子式为,故A错误;溴化铵的电子式为,故B错误;过氧化钠的电子式为Na+2-Na+,故C正确;氯化钙的电子式为--,故D错误。
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2.B 解析:W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,则W是H元素,X是N元素,Y、Z为第三周期元素;它们的最外层电子数之和为18,W最外层电子数是1,X最外层电子数是5,Y、Z最外层电子数之和是12,且二者都是主族元素,Y原子序数小于Z,则Y是P元素、Z是Cl元素。H、N元素单质都是分子晶体,分子晶体熔沸点与相对分子质量成正比,氮气相对分子质量大于氢气,所以单质的沸点:W<X,A错误;元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,非金属性P<Cl,最高价氧化物的水化物酸性H3PO4<HClO4,但氧化物的水化物的酸性不一定存在此规律,如磷酸酸性大于次氯酸,C错误;X、Y分别是N、P元素,可能存在磷酸铵等铵盐,属于离子化合物,故D错误。
3.A 解析:X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。Y与M形成的气态化合物质量是相同条件下同体积氢气的8.5倍,该气体相对分子质量为8.5×2=17,应为NH3,而X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素,只能处于第二周期,故Y为N元素、M为H元素;X与Z可形成常见的XZ或XZ2型分子,则X为C元素、Z为O元素;W是原子半径最大的短周期元素,则W为Na。
4.D 解析:由表中信息推知:甲是Al,乙是Si,丙是C,丁是O,原子序数Si>Al>O>C。
5.D 解析:由题意可推知X、Y、Z这三种元素分别是Na、F、O,F没有+7价,A错;三种元素的原子半径是X>Z>Y,B错;O的非金属性比F的非金属性弱,C错;化合物X2Z2应为Na2O2 ,O 是过氧根离子,则阴阳离子数之比为1∶2,D正确。
6.D 解析:己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性,则己为S;由元素在周期表中的相对位置可推断:丙为B、丁为Si、庚为F。因甲和丁在同一周期,且甲原子最外层与最内层具有相同电子数,则甲为Mg,乙为Ca。丙为B,原子序数为5,戊为As,原子序数为33,则丙与戊的原子序数相差28,A错误。同周期元素自左向右,元素的非金属性逐渐增强;同主族元素自上而下,元素的非金属性逐渐减弱,因此元素的非金属性:庚>己>戊,元素的非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,故氢化物稳定性:庚>己>戊,B错误;常温下,甲(Mg)与水反应缓慢,加热时反应较快,C错误;丁(Si)的最高价氧化物为SiO2,可用于制造光导纤维,D正确。
7.C 解析:Z元素原子半径在短周期中最大(稀有气体除外),则Z是钠元素,短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,所以Z、W、Q处于第三周期,又因为W、Z之间与W、Q之间原子序数之差相等,且只有钠是金属元素,所以W、Q只能是硅和氯元素。X与W处于同一主族,则X是碳元素,五种元素原子最外层电子数之和为21,则Y元素的最外层电子数是21-4-1-4-7=5,则Y是氮元素。
8.(1)氟 H
(2) H2O、H2O2
(3)4Na+O2===2Na2O,2Na+O2Na2O2
(4)共价键
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解析:由A元素是非金属性最强的元素,可知其为氟元素,A与B可形成BA型化合物,且B的原子核内质子数比它前一周期同主族元素原子的质子数多8个,可知B为钠元素;C元素有三种同位素C1、C2、C3,自然界里含量最多的是C1,C3原子的质量数是C1的3倍,C2原子的质量数是C1的2倍,可知C为氢元素;D的气态氢化物水溶液显碱性,而其最高价氧化物对应的水化物为强酸,可知D为氮元素;E元素原子的最外层电子数比次外层电子数多4个,E离子的核外电子数比质子数多2个,可知其为氧元素。
9.(1)
(2)氧 2H2S+O2===2H2O+2S↓(合理即可)
(3)NH4HSO4
(4)N2H4+2H2O2N2+4H2O
解析:X元素原子的L层电子数是K层电子数的3倍,根据核外电子排布规律,可知L层为6个电子,所以X为氧元素。Y元素原子的核外电子层数等于原子序数,Y只能是氢元素。Z元素原子的L层电子数是K层和M层电子数之和,L层有8个电子,则其M层电子数为6,所以Z是硫元素。W元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2.5倍,其次外层只能是K层,有2个电子,所以W为氮元素。(2)能说明氧元素比硫元素非金属性强的事实很多,其中单质之间的置换反应生成S比较直观。(3)H、N、O、S四种非金属元素形成离子化合物只能是铵盐,其水溶液显强酸性应是强酸的酸式盐,因为铵盐水解酸性不如其酸式盐溶液酸性强,故应为NH4HSO4。(4)H和O按原子个数比1∶1化合形成的化合物为H2O2共有18个电子,则H和N形成的18电子微粒只能是N2H4,根据信息写出方程式即可。
10.(1)第三周期ⅦA族
(2)Si (3)ac
(4)Si(s)+2Cl2(g)===SiCl4(l) ΔH=-687 kJ·mol-1
(5)
Mg2C3+4H2O===2Mg(OH)2+C3H4↑
(6)NO:0.9 mol,NO2:1.3 mol 2 mol
解析:根据元素周期表的结构,X是Si元素,Y是O元素,Z是Cl元素。(5)该烃分子中碳氢质量比为9∶1,则物质的量之比为3∶4,结合碳与镁形成的1 mol化合物Q与水反应,生成2 mol Mg(OH)2和1 mol烃,可知Q的化学式为Mg2C3,烃的化学式为C3H4,电子式为,Q与水反应的化学方程式为Mg2C3+4H2O===2Mg(OH)2+C3H4↑。(6)铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应可能生成一氧化氮和二氧化氮,相对分子质量都小于50,符合题意。1 mol O2参与反应转移电子的物质的量为4 mol。设二氧化氮的物质的量为x,一氧化氮的物质的量为y,则x+y=2.2 mol,x
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+3y=4 mol,解得x=1.3 mol,y=0.9 mol。参与反应的铜的物质的量为 mol=2 mol,因此生成硫酸铜的物质的量为2 mol。
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