物质结构、元素周期律 突破训练（四）.doc

物质结构、元素周期律 突破训练（四）‎ ‎1.在NH3和NH4Cl存在的条件下，以活性炭为催化剂，用H2O2氧化CoCl2溶液来制备化工产品[Co(NH3)6]Cl3，下列表述正确的是(　　)‎ A．中子数为32，质子数为27的钴原子：Co B．H2O2的电子式：‎ C．NH3和NH4Cl的化学键类型相同 D．[Co(NH3)6]Cl3中Co的化合价是＋3价 ‎【解析】选D　中子数为32，质子数为27的钴原子的质量数为32＋27＝59，A错误；H2O2为共价化合物，其电子式为，B错误；NH3中存在共价键，NH4Cl中存在离子键和共价键，C错误；[Co(NH3)6]Cl3中NH3整体为0价，Cl为－1价，所以Co的化合价是＋3价，D正确。‎ ‎2．如图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系图。下列说法正确的是(　　)‎ A．元素的非金属性：X>R>W B．简单离子的半径：W>R>X C．X与W形成的化合物中只有共价键 D．X与Z形成的化合物中只有离子键 ‎【解析】选C　由各原子的最外层电子数和原子序数的关系可推断X、Y、Z、R、W依次为O、F、Na、S、Cl元素。元素的非金属性：X(O)>R(S)、W(Cl)>R(S)，A错误；电子层数越多，离子半径越大，核外电子排布相同时，原子序数越大，离子半径越小，简单离子半径：R(S2－)>W(Cl－)>X(O2－)，B错误；O与Cl形成的化合物中只有共价键，C正确；X与Z可形成Na2O和Na2O2，Na2‎ O中只有离子键，Na2O2中既有离子键又有共价键，D错误。‎ ‎3．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、6、8、8，它们的最外层电子数之和为10，下列说法正确的是(　　)‎ A．W与Y可以形成离子化合物 B．X的简单氢化物在同主族元素的氢化物中沸点最高，说明X的非金属性最强 C．X和Z形成的原子个数比为1∶1的化合物中，既含有极性键又含有非极性键 D．工业生产中，通常用电解Z的熔融氧化物来制取Z的单质 ‎【解析】选A　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、6、8、8，则W是H元素，X是O元素，Y、Z处于第三周期，四种元素原子的最外层电子数之和为10，Y、Z最外层电子数之和是10－1－6＝3，最外层电子数只能为1、2，又因为Y原子序数小于Z，则Y是Na元素、Z是Mg元素。A项，W与Y可以形成NaH，属于离子化合物，正确；B项，X的简单氢化物在同主族元素的氢化物中沸点最高，是由于水分子之间存在氢键，错误；C项，X和Z形成的原子个数比为1∶1的化合物为MgO，只含有离子键，错误；D项，工业上，通常用电解熔融氯化镁冶炼镁，错误。‎ ‎4.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍。下列说法不正确的是(　　)‎ A．原子半径：W＞Z＞Y＞X B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X＞W＞Z C．最简单气态氢化物的热稳定性：Y＞X＞W＞Z D．元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等 ‎【解析】‎ 选A　从元素周期表的局部图可知X、Y、Z、W为二、三周期元素，W位于第三周期，W原子的质子数是其最外层电子数的三倍，故W是P元素，据此推出X、Y、Z分别是N、O、Si。根据四种元素在周期表中的位置关系可知，原子半径：Z>W>X>Y，A项错误；非金属性：O>N>P>Si，最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3>H3PO4>H2SiO3，即X>W>Z，氢化物的热稳定性：H2O>NH3>PH3>SiH4，即Y>X>W>Z，B、C项正确；主族元素除O、F外，其他元素最高化合价都等于其主族序数，D项正确。‎ ‎5．部分短周期主族元素的性质与原子(或分子)结构如下表所示：‎ 元素编号 元素性质与原子(或分子)结构 T 最外层电子数是次外层电子数的3倍 X 常温下单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对 Y M层电子数与K层电子数相同 Z 第三周期元素的简单离子中半径最小 下列说法正确的是(　　)‎ A．Z的氧化物对应的水化物可以溶于氨水 B．T与氢形成的化合物中不可能含非极性键 C．Y与Z的单质分别与相同浓度的盐酸反应，Y的反应要剧烈些 D．X和Y两元素之间有可能形成共价键 ‎【解析】选C　T的最外层电子数是次外层电子数的3倍，所以T为O；常温下X的单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对，则X为N；Y的M层电子数与K层电子数相同，则Y为Mg；第三周期元素的简单离子中半径最小的为Al3＋，所以Z为Al。A项，Z的氧化物对应的水化物为Al(OH)3，Al(OH)3不能溶于氨水；B项，T与氢形成的化合物H2O2中含有非极性键；C项，金属性：Mg>Al，Mg和Al的单质分别与相同浓度的盐酸反应，Mg的反应要剧烈些；D项，X(N)和Y(Mg)形成的化合物是离子化合物，不存在共价键。‎ ‎6.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层只有一个电子，Z位于元素周期表ⅢA族，W与X属于同一主族。下列说法正确的是(　　)‎ A．原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)‎ B．由X、Y组成的化合物中均不含共价键 C．Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱 D．X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强 ‎【解析】选D　X是地壳中含量最多的元素，则X为O元素，Y原子的最外层只有一个电子，Z位于元素周期表ⅢA族，X、Y、Z、W原子序数依次增大且均为短周期主族元素，则Z为Al元素，Y为Na元素，W与X属于同一主族，则W为S元素。Na、Al、S在同一周期，随着核电荷数的增大，原子半径逐渐变小，所以r(Y)>r(Z)>r(W)，A项错误；X、Y组成的Na2O2中含有共价键，B项错误；Y、Z最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，NaOH的碱性强于Al(OH)3，C项错误。‎ ‎7.X、Y、Z、W为四种短周期元素，它们的最高价氧化物对应水化物分别为甲、乙、丙、丁，常温下甲、丙、丁均可与乙反应生成盐和水，X、Z、W的原子序数及0.1 mol·L－1甲、丙、丁溶液的pH如图所示(已知lg 2＝0.3)。下列说法正确的是(　　)‎ A．简单阴离子的还原性：Z＜W B．X、Y分别与W形成的化合物皆为离子化合物 C．乙固体中加入甲的溶液或浓氨水，固体都能溶解 D．Y、Z的简单离子都会影响水的电离平衡 ‎【解析】选D　由题给信息可推知X、Y、Z、W分别为Na、Al、S、Cl四种元素，甲、乙、丙、丁分别为NaOH、Al(OH)3、H2SO4、HClO4。Cl元素非金属性强于S元素，则简单阴离子的还原性：Z＞W，A错误；AlCl3是共价化合物，B错误；Al(OH)3不能溶于浓氨水中，C错误；Al3＋和S2－均水解，促进水的电离，D正确。‎ ‎8．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中一种为金属元素。m、n、p、q、r、s是由这些元素组成的二元或三元化合物，t是元素Y的常见单质，m是一种具有特殊颜色的气体，p可作漂白剂、供氧剂。上述物质的转化关系如图所示。下列说法中不正确的是(　　)‎ A．四种元素的简单离子半径：X>Y>Z>W B．p、s中的化学键类型完全相同 C．X、Y的简单氢化物的沸点：Y>X D．常温下，0.01 mol·L－1 q溶液的pH为2‎ ‎【解析】选B　m是一种具有特殊颜色的气态化合物，m为NO2，p可作漂白剂、供氧剂，发生反应n＋p―→t＋s，t是Y元素的常见单质，结合p的性质，可知t为O2，Y为O元素；r＋t(O2)―→m(NO2)，r为NO；m(NO2)＋n―→q＋r(NO)，n为H2O，q为HNO3，p与H2O反应生成O2，p为Na2O2，s为NaOH；短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，故W、X、Y、Z依次为H、N、O、Na元素。四种元素的简单离子半径：X>Y>Z>W，A正确；p为Na2O2，Na2O2中含离子键和非极性键，s为NaOH，NaOH中含离子键和极性键，B错误；X的简单氢化物为NH3，Y的简单氢化物为H2O，沸点：H2O>NH3，C正确；q为HNO3，HNO3属于一元强酸，0.01 mol·L－1 HNO3溶液中c(H＋)＝0.01 mol·L－1，pH＝2，D正确。‎ ‎9．部分短周期主族元素的性质与原子(或分子)结构如下表所示：‎ 元素编号 元素性质与原子(或分子)结构 T 最外层电子数是次外层电子数的3倍 X 常温下单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对 Y M层电子数与K层电子数相同 Z 第三周期元素的简单离子中半径最小 下列说法正确的是(　　)‎ A．Z的氧化物对应的水化物可以溶于氨水 B．T与氢形成的化合物中不可能含非极性键 C．Y与Z的单质分别与相同浓度的盐酸反应，Y的反应要剧烈些 D．X和Y两元素之间有可能形成共价键 ‎【解析】选C　T的最外层电子数是次外层电子数的3倍，所以T为O；常温下X的单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对，则X为N；Y的M层电子数与K层电子数相同，则Y为Mg；第三周期元素的简单离子中半径最小的为Al3＋，所以Z为Al。A项，Z的氧化物对应的水化物为Al(OH)3，Al(OH)3不能溶于氨水；B项，T与氢形成的化合物H2O2中含有非极性键；C项，金属性：Mg>Al，Mg和Al的单质分别与相同浓度的盐酸反应，Mg的反应要剧烈些；D项，X(N)和Y(Mg)形成的化合物是离子化合物，不存在共价键。‎ ‎10.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层只有一个电子，Z位于元素周期表ⅢA族，W与X属于同一主族。下列说法正确的是(　　)‎ A．原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)‎ B．由X、Y组成的化合物中均不含共价键 C．Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱 D．X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强 ‎【解析】选D　X是地壳中含量最多的元素，则X为O元素，Y原子的最外层只有一个电子，Z位于元素周期表ⅢA族，X、Y、Z、W原子序数依次增大且均为短周期主族元素，则Z为Al元素，Y为Na元素，W与X属于同一主族，则W为S元素。Na、Al、S在同一周期，随着核电荷数的增大，原子半径逐渐变小，所以r(Y)>r(Z)>r(W)，A项错误；X、Y组成的Na2O2中含有共价键，B项错误；Y、Z最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，NaOH的碱性强于Al(OH)3，C项错误。‎ ‎11.X、Y、Z、W为四种短周期元素，它们的最高价氧化物对应水化物分别为甲、乙、丙、丁，常温下甲、丙、丁均可与乙反应生成盐和水，X、Z、W的原子序数及0.1 mol·L－1甲、丙、丁溶液的pH如图所示(已知lg 2＝0.3)。下列说法正确的是(　　)‎ A．简单阴离子的还原性：Z＜W B．X、Y分别与W形成的化合物皆为离子化合物 C．乙固体中加入甲的溶液或浓氨水，固体都能溶解 D．Y、Z的简单离子都会影响水的电离平衡 ‎【解析】选D　由题给信息可推知X、Y、Z、W分别为Na、Al、S、Cl四种元素，甲、乙、丙、丁分别为NaOH、Al(OH)3、H2SO4、HClO4。Cl元素非金属性强于S元素，则简单阴离子的还原性：Z＞W，A错误；AlCl3是共价化合物，B错误；Al(OH)3不能溶于浓氨水中，C错误；Al3＋和S2－均水解，促进水的电离，D正确。‎ ‎12．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中一种为金属元素。m、n、p、q、r、s是由这些元素组成的二元或三元化合物，t是元素Y的常见单质，m是一种具有特殊颜色的气体，p可作漂白剂、供氧剂。上述物质的转化关系如图所示。下列说法中不正确的是(　　)‎ A．四种元素的简单离子半径：X>Y>Z>W B．p、s中的化学键类型完全相同 C．X、Y的简单氢化物的沸点：Y>X D．常温下，0.01 mol·L－1 q溶液的pH为2‎ ‎【解析】选B　m是一种具有特殊颜色的气态化合物，m为NO2，p可作漂白剂、供氧剂，发生反应n＋p―→t＋s，t是Y元素的常见单质，结合p的性质，可知t为O2，Y为O元素；r＋t(O2)―→m(NO2)，r为NO；m(NO2)＋n―→q＋r(NO)，n为H2O，q为HNO3，p与H2O反应生成O2，p为Na2O2，s为NaOH；短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，故W、X、Y、Z依次为H、N、O、Na元素。四种元素的简单离子半径：X>Y>Z>W，A正确；p为Na2O2，Na2O2中含离子键和非极性键，s为NaOH，NaOH中含离子键和极性键，B错误；X的简单氢化物为NH3，Y的简单氢化物为H2O，沸点：H2O>NH3，C正确；q为HNO3，HNO3属于一元强酸，0.01 mol·L－1 HNO3溶液中c(H＋)＝0.01 mol·L－1，pH＝2，D正确。‎ ‎13.A、B、D、E为原子序数依次增大的短周期元素。A、B组成的气体甲能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;A、D处于同一主族,E的最外层电子数等于其电子层数。回答下列问题:‎ ‎(1)B在元素周期表中的位置是________;四种元素的简单离子中,半径最大的是________(填离子符号);单质D暴露于空气中的最终产物是_______________。 ‎ ‎(2)B的一种氧化物BO2与水反应的化学方程式为_________________________‎ ‎________________________________。 ‎ ‎(3)甲和B的最高价氧化物对应的水化物反应生成乙。在0.1 mol·L-1乙溶液中,所含离子浓度由大到小的顺序是______________________。 ‎ ‎(4)25 ℃时,E的最高价氧化物对应的水化物的Ksp=1.0×10-34,使含0.1 mol·L-1E离子的溶液开始产生沉淀的pH为________。 ‎ ‎【解析】A、B、D、E为原子序数依次增大的短周期元素。A、B组成的气体甲能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体是氨气,则A是氢元素,B是氮元素;A、D处于同一主族,且D的原子序数大于氮元素,所以D是钠元素;E的最外层电子数等于其电子层数,E是第3周期元素,所以E是铝元素。‎ ‎(1)氮元素在元素周期表中位于第2周期第ⅤA族;四种元素的简单离子中半径最大的是N3-;钠是活泼的金属,极易与水、氧气反应,生成的氢氧化钠吸收二氧化碳变为碳酸钠,所以金属钠暴露于空气中的最终产物是Na2CO3。‎ ‎(2)NO2与水反应的化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO。‎ ‎(3)甲和B的最高价氧化物对应的水化物反应生成乙,则乙应该是硝酸铵。N水解使溶液显酸性,因此在0.1 mol·L-1乙溶液中,所含离子浓度由大到小的顺序是c(N)>c(N)>c(H+)>c(OH-)。‎ ‎(4)25 ℃时,根据氢氧化铝的溶度积常数表达式Ksp=c(Al3+)·c3(OH-)可知,要使含0.1 mol·L-1铝离子的溶液开始产生沉淀,则溶液中c(OH-)为 mol·L-1‎ ‎=1×10-11 mol·L-1,则氢离子浓度是1×10-3 mol·L-1,所以pH=3。‎ 答案:(1)第2周期第ⅤA族　N3-　Na2CO3‎ ‎(2)3NO2+H2O2HNO3+NO ‎(3)c(N)>c(N)>c(H+)>c(OH-)　(4)3‎ ‎14.A、B、C、D、E是核电荷数依次增大的五种短周期主族元素,A元素的原子核内只有1个质子;B元素的原子半径是其所在主族中最小的,B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3;C元素原子的最外层电子数比次外层多4;C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布,两元素可形成化合物D2C;C、E同主族。‎ ‎(1)B在周期表中的位置为第________周期第________族。 ‎ ‎(2)E元素形成的氧化物对应的水化物的化学式为________________________‎ ‎__________________________________________________。 ‎ ‎(3)元素B、C、D、E形成的简单离子半径大小关系是____________________‎ ‎______________________________________________(用离子符号表示)。 ‎ ‎(4)用电子式表示化合物D2C的形成过程:______________________________‎ ‎__________________________________________________。 ‎ ‎(5)由A、B、C三种元素形成的离子化合物的化学式为______________,它与强碱溶液共热,发生反应的离子方程式是______________________________。 ‎ ‎(6)D2EC3一定条件下可以发生分解反应生成两种盐,其中一种产物为无氧酸盐,则此反应的化学方程式为________________________________(化学式用具体的元素符号表示)。 ‎ ‎【解析】A元素的原子核内只有1个质子,则A为氢元素;B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3,则B的最高化合价为+5价,位于周期表第ⅤA族,B元素的原子半径是其所在主族中最小的,应为氮元素;C元素原子的最外层电子数比次外层多4个,只能有2个电子层,最外层电子数为6,应为氧元素;C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布,两元素可形成化合物D2C,则D的化合价为+1价,D为钠元素;C、E同主族,则E为硫元素。‎ ‎(1)B是氮元素,在周期表中的位置为第2周期第ⅤA族。‎ ‎(2)E是硫元素,形成的氧化物SO2、SO3对应的水化物的化学式分别为H2SO3、H2SO4。‎ ‎(3)元素B、C、D、E形成的简单离子中,S2-有三个电子层,N3-、O2-、Na+只有两个电子层,且电子层结构相同,核电荷数大的半径反而小,故离子半径大小关系是S2->N3->O2->Na+。‎ ‎(4)Na最外层的一个电子易失去,氧最外层有6个电子,易得到2个电子形成8电子稳定结构,故Na2O的形成过程可表示为。‎ ‎(5)由H、N、O形成的离子化合物的化学式为NH4NO3,它是铵盐,与强碱溶液共热,发生反应生成NH3,离子方程式是N+OH-NH3↑+H2O。‎ ‎(6)Na2SO3一定条件下可以发生分解反应生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,则为Na2S,反应的化学方程式为4Na2SO3Na2S+3Na2SO4。‎ 答案:(1)2　ⅤA　(2)H2SO3、H2SO4‎ ‎(3)S2->N3->O2->Na+‎ ‎(4)‎ ‎(5)NH4NO3　N+OH-NH3↑+H2O ‎(6)4Na2SO3Na2S+3Na2SO4‎