物质结构、元素周期律 突破训练（六）.doc

物质结构、元素周期律 突破训练（六）‎ ‎1．砷(As)和镓(Ga)都是第四周期元素，分别属于ⅤA和ⅢA族。下列说法中不正确的是(　　)‎ A．原子半径：Ga>As>P B．热稳定性：NH3>PH3>AsH3‎ C．酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO4‎ D．Ga(OH)3可能是两性氢氧化物 ‎【解析】选C　酸性：H2SO4>H3PO4>H3AsO4，故C项错误。‎ ‎2.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】选C　图中表示碱金属的某项性质随核电荷数的增大而逐渐增大或升高。A项，随着核电荷数增大，碱金属元素的还原性逐渐增强；B项，随着核电荷数增大，碱金属单质与水反应的剧烈程度逐渐增大；C项，随着核电荷数增大，碱金属的熔点逐渐降低；D项，随着核电荷数增大，碱金属元素的原子半径逐渐增大。‎ ‎3．X、Y、Z均为短周期元素，其中两种为金属元素，一种为非金属元素，其原子半径分别为 元素 X Y Z 原子半径/nm ‎0.154‎ ‎0.130‎ ‎0.071‎ X、Y处于同一周期，三种元素形成的简单离子具有相同的电子层结构。下列说法正确的是(　　)‎ A．原子最外层电子数：Z＞X＞Y B．三种元素可能为同周期元素 C．原子序数：Y＞X＞Z D．离子半径：X＞Y＞Z ‎【解析】选C　由已知得三种元素在周期表中相对位置为，最外层电子数Z＞Y＞X，故A、B错误；由位置可知，原子序数Y＞X＞Z，故C正确；具有相同电子层结构的离子，原子序数大的离子半径小，则离子半径Z＞X＞Y，故D错误。‎ ‎4.X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．Y、Z、X三种元素的原子半径依次增大 B．X、Z都是第二周期第ⅥA族元素，单质的氧化性：X>Z C．Y的气态氢化物的热稳定性比Z的强 D．R元素与W同族且处于相邻周期，则R元素最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z的强 ‎【解析】选D　根据元素周期表中位置关系可知X为氧元素，W为氟元素，Y为硅元素，Z为硫元素。由于同周期元素原子半径从左到右依次减小，同主族元素原子半径从上而下依次增大，故Y、Z、X三种元素的原子半径依次减小，A错误；X、Z分别是第二周期第ⅥA族元素和第三周期第ⅥA族元素，单质的氧化性：X>Z，B错误；SiH4的热稳定性比H2S的弱，C错误；R元素与W同族且位于相邻周期，则R为氯元素，其最高价氧化物对应的水化物HClO4的酸性比H2SO4强，D正确。‎ ‎5．“嫦娥一号”卫星在北京航天飞机控制中心科技人员的精确控制下，准确落于月球东经52.36°、南纬1.50°的预定撞击点。“嫦娥一号”担负的四大科学目标之一是探测下列14种元素的含量和分布情况：K、Th(钍)、U(铀)、O、Si、Mg、Al、Ca、Fe、Ti(钛)、Na、Mn、Cr(铬)、Gd(钆)，其中属于主族元素的有(　　)‎ A．4种　　　　　　　　 B．5种 C．6种 D．7种 ‎【解析】选D　K、Na属于ⅠA族，Mg、Ca属于ⅡA族，Al属于ⅢA族，Si属于ⅣA族，O属于ⅥA族，共7种，Th(钍)、U(铀)、Fe、Ti(钛)、Mn、Cr(铬)、Gd(钆)均为过渡元素。‎ ‎6．已知aAn＋、bB(n＋1)＋、cCn－、dD(n＋1)－是具有相同电子层结构的离子，下列关于A、B、C、D四种元素的叙述正确的是(　　)‎ A．离子半径：An＋>B(n＋1)＋>Cn－>D(n＋1)－‎ B．原子序数：b>a>c>d C．原子半径：D>C>B>A D．四种元素一定均属于短周期元素 ‎【解析】选B　由于四种离子具有相同的电子层结构，可以推知四种元素在周期表中的位置关系如图。A项，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：D(n＋1)－>Cn－>An＋>B(n＋1)＋；B项，原子序数：b>a>c>d；C项，原子半径：A>B>D>C；D项，四种元素也可以为长周期元素。‎ ‎7．五种短周期的元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大，元素X与W位于同一主族，Z元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应，W原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，M的最高正价与最低负价的绝对值之差为4，五种元素原子的最外层电子数之和为19，下列说法正确的是(　　)‎ A．简单气态氢化物的稳定性：W>X B．室温下，0.05 mol·L－1的M的气态氢化物的水溶液的pH>1‎ C．简单离子半径由大到小的顺序：Y>Z>M D．Y、Z元素的单质作电极，在NaOH溶液环境下构成原电池，Z电极上产生大量气泡 ‎【解析】‎ 选B　Z元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应，则Z为Al；W的原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，五种元素的原子序数依次增大，即W为Si；M的最高正价与最低负价的绝对值之差为4，则M为S；X和W位于同主族，则X为C；五种元素的最外层电子数之和为19，推出Y为Mg。元素非金属性越强，其气态氢化物越稳定，同主族元素从上到下，非金属性减弱，即C的简单氢化物比Si的简单氢化物稳定，故A错误；M的氢化物为H2S，其水溶液显酸性，H2S为弱酸，即0.05 mol·L－1 H2S溶液的pH>1，故B正确；简单离子半径大小顺序是S2－>Mg2＋>Al3＋，故C错误；Mg、Al、NaOH溶液构成原电池，因为Mg不能与NaOH溶液反应，而Al能与NaOH溶液反应，因此Al为负极，Mg为正极，总反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，根据原电池的工作原理，则Mg电极上产生大量气泡，故D错误。‎ ‎8．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍；Y的气态氢化物可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝；25 ℃时，0.01 mol·L－1Z的最高价氧化物对应水化物的pH为12；W与X原子最外层电子数之比为3∶2。下列说法正确的是(　　)‎ A．化合物Z2O2含有离子键和极性共价键 B．原子半径大小：W＞Z＞X＞Y C．WO2能使品红溶液褪色，其漂白原理与氯水类似 D．Y的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物可反应生成盐 ‎【解析】选D　X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，X为C元素；Y的气态氢化物可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，Y为N元素；0.01 mol·L－1Z的最高价氧化物对应水化物的pH为12，Z为Na元素；W与X原子最外层电子数之比为3∶2，可知W的最外层电子数为6，结合原子序数大于11，可知W为S元素。化合物Na2O2含有离子键和O—O非极性共价键，A错误；电子层数越多，原子半径越大，同周期元素从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径大小：Z＞W＞X＞Y，B错误；SO2能使品红溶液褪色，其漂白原理与氯水不同，分别与化合反应、氧化反应有关，C错误；Y的气态氢化物(NH3)与其最高价氧化物的水化物(HNO3)可反应生成NH4NO3，D正确。‎ ‎9．X、Y、M、N是短周期且原子序数依次增大的主族元素。已知X的最外层电子数是电子层数的3倍，X、M同主族，Y的原子在短周期主族元素中原子半径最大。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．M、N的简单离子半径：r(N－)＞r(M2－)‎ B．气态氢化物的稳定性：M＞X C．X、Y形成的化合物中只有离子键 D．X、Y、N所形成化合物的水溶液可能显中性或碱性 ‎【解析】选D　X、Y、M、N是元素周期表中短周期主族元素，且原子序数依次增大，已知X的最外层电子数是电子层数的3倍，X是O元素，X、M同主族，且M的原子序数大于X，M是S元素，N是原子序数大于M的短周期主族元素，所以N是Cl元素；Y在短周期主族元素中原子半径最大，且原子序数大于X的短周期元素，则Y是Na元素。电子层结构相同的离子，离子半径随原子序数增大而减小，所以离子半径：r(N－)R C．Z的氧化物可以作光导纤维 D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>X ‎【解析】选D　由R元素原子的最外层电子数等于其电子层数的2倍和其在周期表中的位置可知，R为S，故X为C、Y为N、Z为Al、M为P。A项，N、P、C三种元素的非金属性(依据最高价氧化物对应的水化物的酸性判断)大小应为N>P>C，错误；B项，S的非金属性强于P，则简单气态氢化物稳定性为H2S>PH3，错误；C项，制作光导纤维的主要材料为SiO2，而不是氧化铝，错误；D项，N的非金属性强于C，则最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3>H2CO3，正确。‎ ‎11．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。‎ ‎12．下列有关元素周期表的说法中，正确的是(　　)‎ A．能形成碱的金属元素都在第ⅠA族 B．原子序数为14的元素位于元素周期表的第三周期第ⅥA族 C．稀有气体元素原子的最外层电子数为2或8‎ D．元素周期表有18个纵行，分列16个族，即7个主族、8个副族和1个0族 ‎【解析】选C　能形成碱的金属元素可能位于第ⅠA族，也可能位于其他族，如钙、钡等，A错误；原子序数为14的元素位于元素周期表的第三周期第ⅣA族，B错误；稀有气体元素中He原子的最外层电子数为2，其余原子最外层都有8个电子，C正确；元素周期表有18个纵行，分列16个族，即7个主族、7个副族、1个0族和1个第Ⅷ族，D错误。‎ ‎13.下列有关物质性质的比较，结论正确的是(　　)‎ A．溶解度：Na2CO3Be，故碱性：LiOH>Be(OH)2，D项错误。‎ ‎14．下列根据元素周期表和元素周期律得出的推断中正确的是(　　)‎ A．金属元素原子最外层电子数越少，该金属失电子能力越强 B．若存在简单阴离子R2－，则R一定位于ⅥA族 C．aA2＋、bB＋、cC3－三种离子具有相同的电子层结构，则原子序数c>a>b D．铅位于周期表中金属和非金属的交界处，可作半导体材料 ‎【解析】选B　A项，金属失电子能力的强弱与原子最外层电子数的多少没有关系；C项，原子序数a>b>c；D项，铅是金属，属于导体。‎ ‎15．下列有关元素周期表结构的说法中正确的是(　　)‎ A．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表ⅡA族 B．在元素周期表中金属和非金属分界线附近可以寻找合金材料 C．某元素原子核外的电子数为63，则它是第六周期副族元素 D．除短周期外，其他周期均有18种元素，副族元素没有非金属元素 ‎【解析】选C　A项，原子最外层电子数为2的元素不一定处于周期表ⅡA族，如He；B项，在元素周期表中金属与非金属分界线附近可寻找半导体材料；D项，第六周期有32种元素。‎ ‎16．根据表中部分短周期元素的原子半径和主要化合价信息，判断以下叙述正确的是(　　)‎ 元素代号 L M Q R T 原子半径/nm ‎0.154‎ ‎0.118‎ ‎0.099‎ ‎0.102‎ ‎0.073‎ 主要化合价 ‎＋1‎ ‎＋3‎ ‎＋7、－1‎ ‎＋6、－2‎ ‎－2‎ A．氢化物的沸点：H2Tr(M3＋)‎ ‎【解析】选B　根据表中原子半径和主要化合价的信息可以推知L为Na，M为Al，Q为Cl，R为S，T为O。A项，氢化物的沸点：H2O>H2S；B项，NaCl中两种微粒Na＋和Cl－最外层均达到8电子稳定结构；C项，单质的还原性：Na>Al；D项，简单离子半径：r(O2－)>r(Na＋)>r(Al3＋)。‎ ‎16．下列事实不能用元素周期律解释的是(　　)‎ A．F2在暗处遇H2爆炸，I2在暗处遇H2几乎不反应 B．Br2和NaI溶液发生置换反应，和NaCl溶液不发生置换反应 C．金属Na和熔融KCl反应置换出金属K D．常温下，NaCl溶液的pH＝7，AlCl3溶液的pHI，故F2与H2化合较容易，可以利用元素周期律解释；B项，Br的非金属性强于I但弱于Cl，Br2和NaI溶液发生置换反应，和NaCl溶液不反应，可以利用元素周期律解释；C项，K金属性强于Na，金属Na和熔融KCl反应置换出金属K是因为钾的沸点较低，不可以利用元素周期律解释；D项，Na的金属性强于Al，NaCl为强酸强碱盐，AlCl3为强酸弱碱盐，故常温下，NaCl溶液的pH＝7，AlCl3溶液的pHY 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。‎ ‎19．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。‎ ‎20.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NH4Cl，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。‎ ‎21.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。‎ ‎22．X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表所示：‎ X Y Z M R Q 原子半 径/nm ‎0.186‎ ‎0.074‎ ‎0.099‎ ‎0.143‎ 主要 化合价 ‎－4，＋4‎ ‎－2‎ ‎－1，＋7‎ ‎＋3‎ 其他 阳离子核外无电子 无机非金属材料的主角 焰色反 应呈黄 色 ‎(1)R在元素周期表中的位置是__________；R在自然界中有质量数为35和37的两种核素，它们之间的关系互为________________。‎ ‎(2)Z的单质与水反应的化学方程式为___________________________________。‎ ‎(3)Y与R相比，非金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列事实能证明这一结论的是______(填字母)。‎ A．常温下Y的单质呈固态，R的单质呈气态 B．稳定性：XR>YX4‎ C．Y与R形成的化合物中Y呈正价 ‎(4)根据表中数据推测，Y的原子半径(用r表示)的最小范围是____________________。‎ ‎(5)甲、乙是上述部分元素的最高价氧化物的水化物，且甲＋乙―→丙＋水。若丙的水溶液呈碱性，则丙的化学式为________________________。‎ 解析：X、Y、Z、M、R、Q分别为H、Si、Na、O、Cl、Al；(5)反应后溶液呈碱性，所以甲、乙中一定含有NaOH，与氢氧化钠反应的物质有Al(OH)3和H2SiO3。‎ 答案：(1)第三周期第ⅦA族　同位素 ‎(2)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑‎ ‎(3)Cl　BC ‎(4)0.099 nmF。‎ ‎(2)氧气与H2S溶液反应生成单质硫，溶液变浑浊，说明氧气的氧化性强于S，能证明O元素的非金属性比S元素的非金属性强，故A正确；氧化性强弱与得失电子难易有关，与得失电子数目无关，故B错误；H2O的分解温度高于H2S，说明H2O的热稳定性强于H2S，能证明O元素的非金属性比S元素的非金属性强，故C正确。‎ ‎(3)①、②两种元素按原子个数之比为1∶1组成的常见液态化合物是H2O2，在酸性溶液中H2O2能将Fe2＋氧化为Fe3＋，该反应的离子方程式是H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。‎ ‎(4)根据Al(OH)3与NaOH反应的方程式，可知Be(OH)2与NaOH反应生成Na2BeO2，反应的化学方程式是Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O。‎ ‎(5)由已知得W、X、Y、Z分别是NH、OH－、NH3、H2O，该离子方程式是NH＋OH－NH3↑＋H2O。‎ 答案：(1)Na>Cl>F ‎(2)AC ‎(3)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O ‎(4)Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O ‎(5)NH＋OH－NH3↑＋H2O