物质结构、元素周期律 突破训练（一）.doc

物质结构、元素周期律 突破训练（一）‎ ‎1.中国科学院近代物理研究所人员成功合成了缺中子新核素Ac,主要用作宇航飞行器的热源。205Ac可由207Ac转化而成,下列有关205Ac、207Ac的说法正确的 是 (　　)‎ A.物质的量相等的205Ac与207Ac的质量相同 B.核外电子数分别为116、118‎ C.205Ac、207Ac的化学性质几乎完全相同 D.205Ac、207Ac在周期表中的位置不同 ‎【解析】选C。A项物质的量相等的205Ac与207Ac的质量不同;B项核外电子数都为89;D项中205Ac、207Ac在周期表中的位置相同。‎ ‎2.国际理论与应用化学联合会已正式确定了第114号和第116号元素的名称,缩写为Fl、Lv。下列有关这两种元素的说法错误的是 (　　)‎ A.两种元素位于同一周期 B.116号元素位于第ⅥA族 C.两种元素都是活泼的非金属元素 D.114号元素的原子半径比116号元素的大 ‎【解析】选C。第114号元素和第116号元素分别处于第7周期ⅣA族和ⅥA族,均为金属元素,A、B正确,C错误;依据同周期原子半径递变规律判断114号元素的原子半径比116号元素的大,D正确。‎ ‎3.美国FDA证实,该国地质勘测局在内华达州法隆镇的一些奶牛场附近的井水中发现了84号元素Po(钋)的一种放射性致癌同位素。钋是目前已知最稀有的元素之一,下列有关它的说法正确的是 (　　)‎ A.门捷列夫能预测钋在地球上的分布 B.钋位于元素周期表第7周期第ⅥA族 C.钋原子的最外层电子数为6‎ D.钋属于副族元素 ‎【解析】选C。门捷列夫发现了元素周期律,但不能预测元素在地球上的分布,A错误;钋的原子序数为84,和86号元素的原子序数相差2,故钋位于元素周期表第6周期第ⅥA族,B、D错误;钋原子的最外层电子数为6,C正确。‎ ‎4.下列各性质中不符合图示关系的是(　　)‎ A．还原性 B．与水反应的剧烈程度 C．熔点 D．原子半径 ‎【解析】据图可知，碱金属的性质随核电荷数的增大而逐渐增大或升高。随核电荷数增大，碱金属元素的原子半径逐渐增大，还原性逐渐增强，单质与水反应的剧烈程度逐渐增大，A、B、D符合图象关系，随核电荷数增大，碱金属的熔点逐渐降低，C不符合图象关系。‎ ‎4.短周期元素X、Y、Z、W，它们的原子序数依次增大。X与Z同主族，并且原子序数之和为20。Y原子的质子数为Z原子的质子数的一半，W原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多2个。下列叙述正确的是(　　)‎ A．Y的最高价氧化物对应的水化物可与其简单气态氢化物发生反应 B．原子半径：Z>W>Y>X C．简单气态氢化物的稳定性：Z>W D．X的简单气态氢化物与足量W的单质在光照条件下反应的生成物均为气体 ‎【解析】在短周期元素中，C、Si的原子序数之和为6＋14＝20[或设X的原子序数为a，则Z的原子序数为a＋8，有a＋(a＋8)＝20，解得a＝6]，即X为C，Z为Si。Y原子的质子数为7，Y为N。N原子最外层电子数为5，则W原子最外层电子数为7，W为Cl。HNO3＋NH3===NH4NO3，A项正确；原子半径：r(Si)>r(Cl)>r(C)>r(N)，B项错误；非金属性：Cl>Si，故稳定性：HCl>SiH4，C项错误；甲烷与氯气在光照下反应的产物有5种，一氯甲烷和氯化氢呈气态，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳都呈液态，D项错误。‎ ‎5.如图所示，X、Y、Z为短周期元素，且X、Z的核外电子数之和等于Y的核外电子数，下列说法不正确的是(　　)‎ A．三种元素中，Z元素原子半径最小 B．X、Y 两种元素的气态氢化物能相互反应 C．Z位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族 D．Y元素的气态氢化物与X 的最高价氧化物对应的水化物能发生氧化还原反应 ‎【解析】根据题意可知：X是N；Y是S；Z是F。A.同一周期的元素，元素的原子序数越大，原子半径就越小，不同周期的元素，原子核外电子层数越大，因此半径越大，因此三种元素中，Z元素原子半径最小，正确； B．X元素的气态氢化物显碱性，而Y元素的气态氢化物显酸性，二者能够发生反应形成盐，正确；C.Z位于元素周期表中第2周期、第ⅦA族，错误；D.Y元素的气态氢化物H2S有强还原性，而X 的最高价氧化物对应的水化物HNO3有强氧化性，因此能发生氧化还原反应，正确。‎ ‎6.‎ 短周期元素甲、乙、丙、丁、戊、己、庚在周期表中的相对位置如图(甲不一定在丁、庚的连线上)，戊、己分别是空气、地壳中含量最多的元素。下列判断正确的是(　　)‎ A．甲一定是金属元素 B．气态氢化物的稳定性：庚>己>戊 C．乙、丙、丁的最高价氧化物的水化物可以相互反应 D．庚的最高价氧化物的水化物酸性最强 ‎【解析】根据信息可以推断戊为N，己为O，所以庚为F，丁为C，丙为Al，乙为Mg，甲为Li或H。‎ ‎7．下列化学反应中，既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成的是(　　)‎ A．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑‎ B．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑‎ C．Cl2＋H2O===HClO＋HCl D．NH4Cl＋NaOH===NaCl＋NH3↑＋H2O ‎【解析】选A　A项，反应中有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成，正确；B项，该反应中没有非极性键的断裂和形成，错误；C项，该反应中没有离子键的断裂和形成，也没有非极性键的形成，错误；D项，该反应中没有非极性键的断裂和形成，错误。‎ ‎8．实现下列变化，需克服相同类型作用力的是(　　)‎ A．石墨和氯化钠分别受热熔化 B．冰的熔化和水的分解 C．NaCl和HCl溶于水 D．干冰和碘的升华 ‎【解析】选D　石墨熔化破坏共价键，NaCl熔化破坏离子键，A错误；冰的熔化破坏氢键，水的分解破坏共价键，B错误；NaCl溶于水破坏离子键，HCl溶于水破坏共价键，C错误；干冰和碘的升华均破坏分子间作用力，D正确。‎ ‎9.如图中每条折线表示元素周期表中第ⅣA～第ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是(　　)‎ A．H2S　　　　　　　 B．HCl C．PH3 D．SiH4‎ ‎【解析】选D　在第ⅣA～第ⅦA族元素的氢化物中，NH3、H2O、HF因存在氢键，沸点反常高，则含a的线为第ⅣA 族元素的氢化物，a点为SiH4。‎ ‎10．X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知X的最外层电子数是其电子层数的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Y原子的最外层电子数是W原子最外层电子数的2倍，Z原子最外层只有1个电子。下列说法正确的是(　　)‎ A．原子半径：Z>X B．离子半径：W3＋>Y2－‎ C．非金属性：X>Y D．最高价氧化物对应水化物的碱性：ZC，A正确；根据核外电子排布相同的离子，核电荷数小的半径大，离子半径：O2－>Al3＋，B错误；非金属性：O>C，C错误；根据元素的金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强，碱性：NaOH>Al(OH)3，D错误。‎ ‎11．如图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图，下列说法正确的是(　　)‎ A．M、N的氧化物都能与Z、R的最高价氧化物对应的水化物反应 B．Y的单质能从含R简单离子的水溶液中置换出R单质 C．X、M两种元素组成的化合物熔点很高 D．简单离子的半径：R>M>X ‎【解析】选C　由题图可知，两条曲线分别为第二周期和第三周期元素的原子半径的变化情况，根据原子序数关系可知X为O元素，Y为F元素，Z为Na元素，M为Al元素，N为Si元素，R为Cl元素。M、N的氧化物Al2O3、SiO2都能与Z的最高价氧化物对应的水化物NaOH反应，但SiO2不与R的最高价氧化物对应的水化物HClO4反应，A错误；F2非常活泼，与含氯离子的水溶液反应时直接与水反应，无法置换出Cl2，B错误；X、M两种元素组成的化合物为Al2O3，Al2O3的熔点很高，C正确；O2－、Al3＋电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，Cl－比它们多一个电子层，半径最大，故离子半径：Cl－>O2－>Al3＋，D错误。‎ ‎12.X、Y、Z、W、Q为短周期中的五种元素，其中Q在同周期中的原子半径最小。下列说法正确的是(　　)‎ A．简单气态氢化物的热稳定性：Y>W B．简单离子的半径：Y>Z>W>Q C．X、Q与氢元素所形成化合物的溶液能使石蕊试纸变蓝 D．常温下，X的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与Z的单质不反应 ‎【解析】选A　X、Y、Z、W、Q为短周期中的五种元素，其中Q在同周期中的原子半径最小，Q为氯元素，由元素在周期表中的位置关系可知X为N、Y为O、Z为Al、W为S。元素非金属性越强，对应的简单氢化物越稳定，则简单氢化物的热稳定性：H2O>H2S，故A正确；电子层数越大，离子半径越大，电子层结构相同时，原子序数越小，离子半径越大，W、Q的简单离子比Y、Z的多一个电子层，则简单离子半径：W>Q>Y>Z，故B错误；X、Q与氢元素可形成NH4‎ Cl，在水溶液中NH水解使溶液显酸性，不能使石蕊试纸变蓝，故C错误；X的最高价氧化物对应水化物的浓溶液即为浓硝酸，常温下浓硝酸使Z的单质(Al)发生钝化生成致密的氧化铝薄膜，属于化学反应，故D错误。‎ ‎13.根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是(　　)‎ A．气态氢化物的稳定性：H2O>NH3>SiH4‎ B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物 C．如图所示实验可证明元素的非金属性：Cl>C>Si D．用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族 ‎【解析】选C　非金属性：O>N>C>Si，故气态氢化物的稳定性：H2O>NH3>SiH4，A项正确；H与C、N、O、F等非金属元素形成共价化合物，与Na、Mg等金属元素形成离子化合物，B项正确；题图所示实验可证明酸性：HCl>H2CO3>H2SiO3，但元素非金属性的强弱与元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱有关，HCl不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物，故不能根据其酸性强弱判断Cl的非金属性强弱，C项错误；118号元素在元素周期表中位于第七周期0族，D项正确。‎ ‎14．如图是部分短周期元素原子序数与主要化合价的关系图，X、Y、Z、W、R是其中的五种元素。下列说法正确的是(　　)‎ A．离子半径：Y＋>X2－‎ B．Y＋、Z3＋、W2－、R－在水中能大量共存 C．氢化物的稳定性：H2W>H2X D．工业上利用电解熔融态YR和Z2X3的方法制取金属Y和Z ‎【解析】选D　短周期主族元素中，X只有－2价，没有正化合价，则X为O元素；Y为＋1价，没有负化合价，原子序数大于氧，则Y为Na元素；Z为＋3价，没有负化合价，原子序数大于Na，故Z为Al元素；W有＋6、－2价，则W为S元素；R有＋7、－1价，则R为Cl元素。当电子层结构相同时，核电荷数越大，离子半径越小，r(Na＋)S，故氢化物的稳定性：H2O>H2S，C错误；工业上可用电解熔融态NaCl和Al2O3的方法制取金属Na和Al，D正确。‎ ‎15．书写下列物质的电子式。‎ ‎(1)Mg(OH)2的电子式为___________________________________；‎ ‎(2)NaOH的电子式为___________________________________；‎ ‎(3)PH3的电子式为________________________________________；‎ ‎(4)联氨(N2H4)的电子式为_____________________________________；‎ ‎(5)硼氢化钠(NaBH4)的电子式为______________________；‎ ‎(6)光气的化学组成为COCl2，每个原子均达到8电子稳定结构，其电子式为________________________________________________________________________。‎ ‎ ‎ ‎16.X、Y、L、M为核电荷数依次增大的前20号主族元素。X2是最轻的气体，Y、L与M三种元素的质子数均为5的倍数。回答下列问题：‎ ‎(1)X与L组成的最简单化合物的电子式为_________。‎ ‎(2)X与M组成的物质为__________(填“共价”或“离子”)化合物，该物质可作为野外工作的应急燃料，其与水反应的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)Y在周期表中的位置是________________，其含氧酸的化学式为____________________。‎ ‎(4)L与M形成的化合物中L的化合价是________。‎ ‎【解析】X2为最轻的气体，即X为H，Y、L、M三种元素的质子数为5的倍数，质子数等于原子序数，质子数可能为5、10、15、20中的三个，因四种元素为主族元素，故质子数为10舍去，即三种元素分别为B、P、Ca。(1)形成的最简单化合物是PH3，其电子式为。(2)形成的化合物是CaH2，属于离子化合物，与水发生的反应是CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑。(3)Y为B，属于第二周期ⅢA族元素，其含氧酸为H3BO3。(4)形成的化合物是Ca3P2，其中P显－3价。‎ 答案：(1) ‎ ‎(2)离子　CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑‎ ‎(3)第二周期ⅢA族　H3BO3　(4)－3‎ ‎17．单质Z是一种常见的半导体材料，可由X通过如下图所示的路线制备，其中X为Z的氧化物，Y为氢化物，分子结构与甲烷相似，回答下列问题：‎ ‎(1)能与X发生化学反应的酸是________；由X制备Mg2Z的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)由Mg2‎ Z生成Y的化学方程式为_______________________________________，‎ Y分子的电子式为________。‎ ‎(3)Z、X中共价键的类型分别是________、________。‎ ‎【解析】Z为半导体单质，则Z是Si元素；Si可与氢氟酸反应，其氧化物为二氧化硅，根据反应的流程图可知，二氧化硅与Mg反应生成Mg2Si，Mg2Si与盐酸反应生成的Y为氢化物，则Y的分子式是SiH4，加热分解可得到单质Si。单质Si中只有Si—Si非极性键，SiO2中只有Si—O极性键。‎ 答案：(1)氢氟酸　SiO2＋4Mg2MgO＋Mg2Si ‎(2)Mg2Si＋4HCl===2MgCl2＋SiH4↑　‎ ‎(3)非极性键　极性键 ‎18.短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，元素X的一种高硬度单质是宝石，Y2＋电子层结构与氖相同，Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体，回答下列问题：‎ ‎(1)M元素位于周期表中的第_______周期、_______族。‎ ‎(2)Z元素是________，其在自然界中常见的二元化合物是________。‎ ‎(3)X与M的单质在高温下反应的化学方程式为________________________________，产物分子为直线形，其化学键属________共价键(填“极性”或“非极性”)。‎ ‎(4)四种元素中的________可用于航空航天合金材料的制备，其单质与稀盐酸反应的化学方程式为______________________________。‎ ‎【解析】短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，元素X的一种高硬度单质是宝石，则X是C元素；Y2＋电子层结构与氖相同，则Y是Mg元素；Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体，则Z是Si元素，M是S元素。(1)M元素是S，核外电子排布是2、8、6，所以位于周期表中的第三周期、ⅥA族。(2)Z元素是Si元素，其在自然界中常见的二元化合物是SiO2‎ ‎。(3)X与M的单质在高温下反应产生CS2，该反应的化学方程式为C＋2SCS2，产物分子是由不同元素的原子形成的共价键，所以其化学键属极性共价键。(4)四种元素中只有Mg是金属元素，密度比较小，制成的合金硬度大，所以可用于航空航天合金材料的制备，该金属是比较活泼的金属，可以与盐酸发生置换反应产生氢气，其单质与稀盐酸反应的化学方程式为Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑。‎ 答案：(1)三　ⅥA　(2)Si　SiO2‎ ‎(3)C＋2S CS2　极性 ‎(4)Mg　Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑‎ ‎19．某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。‎ Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的0.1 mol·L－1的盐酸中，试预测实验结果：______________与盐酸反应最剧烈，________与盐酸反应最慢。‎ ‎(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O，‎ 从而验证NaOH的碱性大于NH3·H2O，继而可以验证Na的金属性大于N，你认为此设计是否合理？并说明理由：___________。‎ Ⅱ.‎ 利用上图装置可以验证非金属性的变化规律。‎ ‎(3)仪器A的名称为________，干燥管D的作用是________。‎ ‎(4)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2‎ ‎，请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫：装置A、B、C中所装药品分别为________、________、________，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为____________________。‎ ‎(5)若要证明非金属性：C>Si，则A中加________、B中加Na2CO3、C中加________，观察到C中溶液的现象为________________________________________________________。‎ ‎【解析】(4)由题中所给药品可知，可用Na2S与氯气发生置换反应判断非金属性强弱，因为无加热装置，所以只能选择KMnO4与浓盐酸反应制取氯气。(5)由B中药品Na2CO3可知，用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断非金属性强弱，所以A中加入硫酸，B、C装置中加入相应的盐。‎ 答案　Ⅰ.(1)钾　铝　(2)不合理，用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要用元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较，NH3·H2O不是N元素最高价氧化物对应的水化物 Ⅱ.(3)分液漏斗　防止倒吸 ‎(4)浓盐酸　KMnO4　Na2S　S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－‎ ‎(5)稀硫酸　Na2SiO3　有白色胶状沉淀产生 ‎20．四种短周期非金属元素A、B、C、D，原子序数依次增大。A是原子半径最小的元素，B原子的最外层电子数是次外层电子数的两倍，D在地壳中含量最大。请回答：‎ ‎(1)B元素的原子结构示意图是________。‎ ‎(2)化合物CA3的电子式是________，BD2分子的结构式为________。‎ ‎(3)丙为含有上述四种元素的常见无机酸式盐，则丙的化学式为________。‎ ‎【解析】A是原子半径最小的元素，则A是H；B原子的最外层电子数是次外层电子数的两倍，则B为C；D在地壳中含量最大，则D为O；A、B、C、D原子序数依次增大，则C为N。所以A、B、C、D分别为H、C、N、O。(2)CA3的化学式为NH3，BD2的化学式为CO2。(3)丙含有四种元素且是无机酸式盐，则丙应为碳酸氢铵。‎ 答案　(1)‎ ‎(2) ‎ ‎(3)NH4HCO3‎ ‎21．原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，其中X、Z、W与氢元素可组成XH3、H2Z和HW共价化合物；Y与氧元素可组成Y2O和Y2O2离子化合物。‎ ‎(1)写出Y2O2的电子式：________________________，其中含有的化学键是________________。‎ ‎(2)用电子式表示Y2O的形成过程：_____________________。‎ ‎(3)X、Z、W三种元素的最高价氧化物对应的水化物中，稀溶液氧化性最强的是____________________(填化学式)。‎ ‎(4)XH3、H2Z和HW三种化合物，其中一种与另外两种都能反应的是______________________(填化学式)。‎ ‎(5)由X、W组成的化合物分子中，X、W原子的最外层均达到8电子稳定结构，该化合物遇水可生成一种具有漂白性的化合物，试写出反应的化学方程式：__________________。‎ ‎【解析】(1)根据短周期元素Y可形成Y2O和Y2O2两种离子化合物可判断，Y为Na，由分子式XH3、H2Z和HW可知，X、Z、W分别属于ⅤA、ⅥA、ⅦA三个主族，再由原子序数的关系不难判断，X、Z、W分别为N、S、Cl。‎ 答案　(1) 　离子键、共价键 ‎(2)Na Na―→‎ ‎(3)HNO3　(4)NH3‎ ‎(5)NCl3＋3H2O===3HClO＋NH3‎