专题四 物质结构 元素周期律
时间:45分钟 分值:100分
一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)
1.(2017天津理综,5)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
2.(2017江西南昌一模,11)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且只有一种元素为金属元素。其中X、Z同主族,X、Y、Z的原子最外层电子数之和为15。则下列说法错误的是( )
A.Y、Z、W一定同周期
B.简单氢化物稳定性:X>Z
C.X、Y组成的化合物具有两性
D.离子半径大小:Z>W>Y>X
3.(2017 山西五校联考四,13)短周期元素X、Y、Z、M、R的原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.化合物RX中含共价键
B.Y、Z的氧化物均能溶于水
C.M的单质在常温下为气体
D.化合物X2M是弱电解质
4.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。下列说法错误的是( )
A.四种元素简单离子半径: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 q溶液的pH为2
5.(2017山东、湖北部分重点中学联考,13)已知A、B、C、D、E为短周期中原子序数依次增大的元素,A元素的原子可以形成简单阳离子和简单阴离子,B原子的最外层电子数是其周期序数的2倍,A、B、C形成的某些化合物可与C的单质连续反应生成不同类别的物质,D为短周期中原子半径最大的元素,E的单质可用于计算机芯片的制造。下列说法不正确的是 ( )
A.A、B可以形成直线形化合物
B.A、B、C三种元素形成的某些化合物可以再生
C.A、B、C、D四种元素形成的化合物的水溶液可能显酸性
D.B的单质与C、E的化合物之间的反应一定是置换反应
6.(2017安徽江南十校3月联考,12)a、b、c、d为四种短周期元素,a的原子M电子层有1个电子,b是地壳中含量最多的金属元素,c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍,c与d同周期,d的原子半径小于c。关于这四种元素,下列叙述错误的是 ( )
A.a、c、d均存在多种氧化物
B.b的氧化物与d的最高价氧化物对应的水化物反应后的溶液呈酸性
C.a是短周期中金属性最强的元素
D.工业上通过电解b、d形成的化合物制取b单质
7.(2017湖北黄冈第三次联考,7)X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的五种短周期主族元素。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,W+与Y2-具有相同的电子层结构,R与Y可形成化合物RY2、RY3。下列说法正确的是( )
A.Y与氢元素所形成的化合物分子只含有极性键
B.W2Y、W2Y2中阴、阳离子个数比均为1∶2
C.Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性比R的强
D.将XY2通入W单质与水反应后的溶液中,生成的盐只有一种
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
8.(16分)下表是元素周期表中的一部分。
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
1
A
2
E
F
H
J
3
B
C
D
G
I
根据A~J在周期表中的位置,用元素符号或化学式回答下列问题:
(1)化学性质最不活泼的元素是 ,氧化性最强的单质是 ,还原性最强的单质是 。
(2)最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的是 ,酸性最强的是 ,呈两性的是 。
(3)A分别与E、F、G、H、I形成的化合物中,最稳定的是 。
(4)在B、C、D、G、I中,原子半径最大的是 。
(5)元素C与I形成的化合物的电子式是 。
9.(2017福建漳州八校联考,16)(13分)A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素。已知A、B、E三原子最外层共有11个电子,且这三种元素的最高价氧化物对应的水化物两两之间皆能反应生成盐和水;C元素的最外层电子数比次外层电子数少4,D元素原子次外层电子数比最外层电子数多3。请回答下列问题:
(1)B的元素符号为 ,D的原子结构示意图为 ,E的最高价含氧酸的化学式为 。
(2)E元素+1价含氧酸的电子式为 。
(3)写出A、B两元素最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式:
。
(4)D、E最高价氧化物对应水化物的酸性较弱的是 。(用化学式表示)
10.(2017安徽合肥第一次质量检测,15)(14分)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。通常状况下,X与W元素均能形成-1价的气态氢化物,Y为同周期主族元素中原子半径最大的元素,X、Z和W的原子最外层电子数之和为20。回答下列问题:
(1)X在元素周期表中的位置是 。
(2)X和Y元素的简单离子的半径较大的是 (填离子符号);Z和W元素气态氢化物的稳定性较强的是 (填化学式)。
(3)Y的氧化物中既含离子键又含共价键的是 (用电子式表示)。
(4)Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液(过量)和氧化亚铜共热,反应的化学方程式为 。
11.(2017湖南六校联考,15)(15分)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的单质为淡黄色固体。回答下列问题:
(1)M元素在周期表中的位置是 。
(2)工业上用石英砂和焦炭制取Z单质的化学方程式为 。
(3)X与M的单质在高温下反应得到的产物分子为直线形,其电子式为 。
(4)写出元素Y和M的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式
。
(5)已知25 ℃时Y(OH)2的Ksp=6.4×10-12,为使某溶液中Y2+的物质的量浓度c(Y2+)≤4.0×10-5 mol·L-1,需保持溶液中OH-的物质的量浓度至少为 。
答案精解精析
一、选择题
1.C 气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4,A正确;H2O属于共价化合物,NaH属于离子化合物,B正确;题图所示实验可证明酸性:HCl>H2CO3>H2SiO3,但不能据此得出元素的非金属性:Cl>C,C不正确;前六周期共有86种元素,第七周期可排32种元素,故118号元素在第七周期0族,D正确。
2.D 分析可知X为氧、Y为铝、Z为硫、W为氯。A项,Y(Al)、Z(S)、W(Cl)均为第三周期元素,正确;B项,非金属性:X(O)>Z(S),故稳定性:H2O>H2S,正确;C项,X(O)、Y(Al)可组成两性氧化物Al2O3,正确;D项,离子半径:S2->Cl->O2->Al3+,错误。
3.D 由原子半径递变规律可推出,X位于第一周期,Y、Z位于第二周期,R、M位于第三周期,结合原子最外层电子数可知,X、Y、Z、M、R分别为H、C、N、S、Na。化合物RX为NaH,其中只含离子键,故A错误;CO、NO不溶于水,故B错误;S在常温下为固体,故C错误;化合物H2S是弱电解质,故D正确。
4.B m是一种具有特殊颜色的气体且为化合物,p可作漂白剂、供氧剂,则m为NO2,p为Na2O2,结合框图转化关系可推出,r为NO,t为O2,n为H2O,q为HNO3,s为NaOH。因此,W、X、Y、Z分别为H、N、O、Na。简单离子半径大小关系为r(N3-)>r(O2-)>r(Na+)>r(H+),A项正确。p为Na2O2,s为NaOH,Na2O2中含离子键和非极性共价键,NaOH中含离子键和极性共价键,B项错误。H2O的沸点高于NH3的沸点,C项正确。HNO3为一元强酸,常温下,0.01 mol/L HNO3溶液的pH为2,D项正确。
5.D 根据题意可知A、B、C、D、E分别为H、C、O、Na、Si。A项,乙炔为直线形化合物;B项,乙醇可由粮食发酵得到,可再生;C项,NaHC2O4溶液显酸性;D项,碳与二氧化硅在高温下作用生成SiC和CO的反应不是置换反应,错误。
6.D 根据题意可知a为Na元素,b为Al元素,c为S元素,d为Cl元素。Na元素的氧化物有氧化钠、过氧化钠,S元素的氧化物有二氧化硫、三氧化硫,Cl元素的氧化物有一氧化二氯、二氧化氯等,故A正确;高氯酸铝为强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性,故B正确;Na是短周期中金属性最强的元素,故C正确;氯化铝为共价化合物,熔融状态时不导电,工业上通过电解熔融的氧化铝来制取铝,故D错误。
7.B X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,则X为碳元素;W+与Y2-
具有相同的电子层结构,且W、Y均为短周期元素,则W为Na、Y为O;根据原子序数依次增大,可知Z为F;R与Y可形成化合物RY2、RY3,则R为S元素。Y与氢元素形成的化合物分子有H2O、H2O2,H2O2中存在非极性键,故A错误;Na2O和Na2O2中阴、阳离子个数比均为1∶2,故B正确;Z为F元素,不存在最高价氧化物对应的水化物,故C错误;将CO2通入NaOH溶液中可能生成Na2CO3和NaHCO3两种盐,故D错误。
二、非选择题
8.答案 (1)Ne F2 Na (2)NaOH HClO4 Al(OH)3 (3)HF (4)Na
(5)
解析 由元素在周期表中的位置可知,A为H,B为Na,C为Mg,D为Al,E为C,F为N,G为S,H为F,I为Cl,J为Ne。
(1)上述元素中Ne最外层电子数为8,为稳定结构,化学性质最稳定;同周期(稀有气体元素除外)自左而右金属性减弱、非金属性增强,而同主族自上而下金属性增强、非金属性减弱,则F的非金属性最强,Na的金属性最强,故F2氧化性最强,Na还原性最强。
(2)上述元素中,Na的金属性最强,则NaOH的碱性最强;F元素没有含氧酸,故高氯酸的酸性最强;Al(OH)3具有两性。
(3)非金属性越强,氢化物越稳定,C、N、S、F、Cl中F的非金属性最强,则HF最稳定。
(4)同周期主族元素随原子序数增大原子半径减小,故原子半径Na>Mg>Al>S>Cl。
(5)元素C与I形成的化合物为MgCl2,其电子式为。
9.答案 (1)Al HClO4 (2)
(3)Al(OH)3+NaOH NaAlO2+2H2O (4)H3PO4
解析 由A、B、E三种元素的最高价氧化物对应的水化物两两之间皆能反应生成盐和水及原子序数关系可知A为钠、B为铝;再由A、B、E三种元素原子最外层电子数关系推出E原子最外层电子数为11-1-3=7,又因为E的原子序数大于B,故E为氯;C元素的最外层电子数比次外层电子数少4,则C为硅;D元素原子次外层电子数比最外层电子数多3,则D为磷。(1)B的元素符号为Al;D为P元素,原子结构示意图为
;E为Cl元素,其最高价含氧酸的化学式为HClO4。(2)Cl元素+1价含氧酸为HClO,电子式为。(3)A、B两元素最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,二者反应生成偏铝酸钠与水,反应的化学方程式为Al(OH)3+NaOH NaAlO2+2H2O。(4)非金属性:Cl>P,故最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>H3PO4。
10.答案 (1)第二周期ⅦA族
(2)F- HCl
(3)
(4)3H2SO4(浓)+Cu2O 2CuSO4+SO2↑+3H2O
解析 根据题给信息,可以推断出X为F,Y为Na,Z为S,W为Cl。(1)F在元素周期表中位于第二周期ⅦA族。(2)电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径:F->Na+。非金属性:S
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