2020届高考化学二轮练习：专题三第9讲物质结构元素周期律（Word版附解析）.doc

专题三 第 9 讲 1．为了庆祝元素周期表诞生 150 周年，联合国宣布将 2019 年定为国际化学元素周期表 年。下列关于元素周期表的叙述正确的是(　　) A．在元素周期表中共有 18 个纵行，18 个族 B．同族元素的最外层电子数一定相同 C．同周期元素的电子层数相同 D．每一周期的元素都是从碱金属元素开始，以稀有气体元素结束 解析：C 2．下列物质中，只含共价键的是(　　) A．NaCl　　　　　　　 B．Na2O C．HCl D．NaOH 解析：C　[NaCl、Na2O 只含离子键，A、B 错误；HCl 只含共价键，C 正确；NaOH 含离 子键和共价键，D 错误。] 3．(2018·北京理综)下列化学用语对事实的表述不正确的是(　　) A．硬脂酸与乙醇的酯化反应：C17H35COOH＋C2H185 OH浓硫酸 △ C17H35COOC2H5＋H182 O B．常温时，0.1 mol·L－1 氨水的 pH＝11.1：NH3·H2ONH＋4 ＋OH－ C．由 Na 和 Cl 形成离子键的过程： D．电解精炼铜的阴极反应：Cu2＋＋2e－===Cu 解析：A　[A 项，酯化反应的机理是“酸脱羟基醇脱氢”，硬脂酸与乙醇反应的化学方程 式为 C17H35COOH＋C 2H185 OH浓硫酸 △ C17H35CO18OC2H5＋H2O，A 项错误；B 项，常温下 0.1 mol·L－1 氨水的 pH＝11.1，溶液中 c(OH－)＝10－2.9mol·L－1＜0.1 mol·L－1，氨水为弱碱水溶液， 电离方程式为 NH3·H2ONH＋4 ＋OH－，B 项正确；C 项，Na 原子最外层有 1 个电子，Na 易 失电子形成 Na＋，Cl 原子最外层有 7 个电子，Cl 易得电子形成 Cl－，Na 将最外层的 1 个电子 转移给 Cl，Na＋与 Cl－间形成离子键，C 项正确；D 项，电解精炼铜时，精铜为阴极，粗铜为 阳极，阴极电极反应式为 Cu2＋＋2e－===Cu，D 项正确；故选 A。] 4．短周期主族元素 a、b、c、d 的原子序数依次增大，a 原子的最外层电子数是其质子数 的2 3，b 原子的核电荷数等于 d 原子的最外层电子数，元素 c 的最高正化合价为＋2 价。下列说 法正确的是(　　) A．单质的沸点：a＜b B．简单离子半径：d＞cC．b、d 的氧化物对应的水化物均为强酸 D．b、c 可形成离子化合物 b2c2 解析：B　[由题意知，a 为 C、b 为 N、c 为 Mg、d 为 Cl。C 的单质中，金刚石为原子晶 体，沸点高于 N2，A 项错误；电子层数越多，离子半径越大，故简单离子半径：Cl－＞Mg2＋， B 项正确；HNO2、HClO 为弱酸，C 项错误；N 元素和 Mg 元素可形成离子化合物 Mg3N2，D 项错误。] 5．X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的常见短周期元素，X 的某种氢化物能使湿润的红 色石蕊试纸变蓝。Y 的一种核素质量数为 18，中子数为 10。在同周期元素中 Z 的简单离子半 径最小，W 的单质是良好的半导体材料。下列说法中正确的是(　　) A．简单气态氢化物的稳定性：W＞X B．Y 元素的相对原子质量为 18 C．X2H4 分子中极性键和非极性键的数目比为 4∶1 D．电解 Z 的熔融氯化物可以冶炼单质 Z 解析：C　[由题意知，X 为 N，Y 为 O，Z 为 Al，W 为 Si。非金属性：N＞Si，故简单气 态氢化物的稳定性：SiH4＜NH3，A 项错误；氧元素存在同位素，其相对原子质量不是 18，B 项错误；N2H4 分子中极性键和非极性键的数目比为 4∶1，C 项正确；熔融的氯化铝不导电， 电解熔融的氧化铝可以冶炼单质 Al，D 项错误。] 6．短周期主族元素 X、Y、Z、W、N 的原子序数依次增大，X 的原子半径在元素周期表 中最小，Y 的次外层电子数是其电子总数的1 4，离子化合物 ZX2 是一种储氢材料，W 与 Y 属于 同一主族，NY2 是医学上常用的水消毒剂、漂白剂。下列叙述正确的是(　　) A．热稳定性：X2Y＞X2W B．离子半径：Y2－＜Z2＋＜N－＜W2－ C．ZX2 和 NY2 中化学键相同，且微粒个数之比均为 1∶2 D．将盐酸加入硫化钠中生成有臭鸡蛋气味的气体，可证明非金属性：N＞W 解析：A　[由题意知，X、Y、Z、W、N 分别为 H、O、Mg、S、Cl。非金属性：O＞S， 故热稳定性：H2O＞H2S，A 项正确；电子层数越多，离子半径越大，核外电子数相同时，原 子序数越大，离子半径越小，故离子半径：Mg2＋＜O2－＜Cl－＜S2－，B 项错误；MgH2 和 ClO2 中化学键分别为离子键和共价键，C 项错误；证明非金属性强弱要利用最高价氧化物对应的水 化物酸性强弱，D 项错误。] 7．X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的短周期元素，且 X、Z 原子序数之和是 Y、W 原 子序数之和的1 2。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物，M 是某种元素对应的单质， 乙和丁的组成元素相同，且乙是一种“绿色氧化剂”，化合物 N 是具有漂白性的气体(常温下)。 上述物质间的转化关系如下图所示(部分反应物和生成物省略)。下列说法正确的是(　　)A．原子半径：r(Y)＞r(Z)＞r(W) B．化合物 N、乙烯使溴水褪色的原理相同 C．含 W 元素的盐溶液可能显酸性、中性或碱性 D．Z 与 X、Y、W 形成的化合物中，各元素均满足 8 电子结构 解析：C　[乙是一种“绿色氧化剂”，乙是过氧化氢，M 是单质，所以 M 是氧气；乙和 丁的组成元素相同，丁是水；化合物 N 是具有漂白性的气体，N 是 SO2，丙是 H2S，甲是硫化 物；X、Z 原子序数之和是 Y、W 原子序数之和的 1/2，Z 是 Na 元素；X、Y、Z、W 分别是 H、O、Na、S。原子半径：r(Na)＞r(S)＞r(O)，A 错误；SO2 使溴水褪色发生氧化还原反应、 乙烯使溴水褪色发生加成反应，B 错误；含 S 元素的盐溶液，硫酸氢钠溶液显酸性、硫酸钠溶 液显中性、亚硫酸钠溶液呈碱性，C 正确；O 与 H、Na、S 形成的化合物中，H2O 中 H 元素 不满足 8 电子结构，D 错误。] 8．短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子半径依次增大，X 是短周期元素中原子半径最小 的，Z、W 同主族，且 Z、W 的原子序数之差与 Y 的原子序数相同，X、Y、Z、W 的最外层 电子数之和为 15。下列说法正确的是(　　) A．Z 单质与 WY2 在高温条件下反应生成 W 单质，说明非金属性：Z＞W B．向无色的 X2Z2Y4 溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，溶液仍为无色，体现了 X2Z2Y4 的还原性 C．Y、Z、W 的简单氢化物的稳定性依次增强 D．由 X、Y 两种元素形成的所有化合物中所含化学键的类型完全相同 解析：B　[根据题意可知，X 是短周期元素中原子半径最小的，为 H 元素。Z、W 同主 族，且 Z、W 的原子序数之差与 Y 的原子序数相同，短周期同主族相邻周期元素原子序数差 一般为 2 或 8 个，但 X 为 H 元素，相差的不是 2，Z、W 同主族，其原子序数差为 8，可知 Y 为 O 元素，X、Y、Z、W 的最外层电子数之和为 15，H 最外层为 1，O 最外层为 6，则 Z 和 W 的最外层电子数为 4。可知 X、Y、Z、W 分別为 H、O、C、Si。A.C 与 SiO2 在高温条件下 发生反应 2C＋SiO2 =====高温 Si＋2CO ↑，说明还原性 C＞Si，A 错误；B.X2Z2Y4 溶液为草酸溶 液，草酸可以与高锰酸钾反应，草酸具有还原性，B 正确；C.O、C、Si 的非金属性依次减弱， 对应的简单氢化物的稳定性依次减弱，C 错误；D.由 H、O 两种元素形成的化合物为 H2O 和 H2O2，H2O 中含有极性共价键，H2O2 中含有极性共价键和非极性共价键，D 错误。] 9．A、B、C、D、E 是原子序数依次增大的五种短周期元素且 B、C 相邻，A 元素可以与 B、C、E 元素分别形成甲、乙、丙三种物质且甲、乙均为 10 电子化合物，丙为 18 电子化合物。D 元素的最外层电子数与核外电子层数相等。已知：甲＋E2===丙＋B2，甲＋丙===丁， 下列说法正确的是(　　) A．离子半径：D＞C＞B B．A 与 C 两种元素共同形成的 10 电子粒子有 3 种 C．D 元素在周期表中的位置可以是第二周期第ⅡA 族 D．丁物质均由非金属元素构成，只含共价键 解析：B　[A、B、C、D、E 是原子序数依次增大的五种短周期元素。A 元素可以与 B、 C、E 元素分别形成甲、乙、丙三种物质且甲、乙均为 10 电子化合物，丙为 18 电子化合物， 则 A 为氢元素，10 电子化合物可能为甲烷、氨气、水、HF；已知甲＋E2===丙＋B2，甲＋丙=== 丁，则 E 的分子为双原子分子，故 E 为 Cl 元素，则 B 为氮元素，且 B、C 相邻，则 C 为氧元 素，故甲为 NH3、乙为 H2O、丙为 HCl、丁为 NH4Cl；D 元素的最外层电子数与核外电子层数 相等，原子序数大于氧元素，处于第三周期，最外层电子数为 3，故 D 为 Al 元素。A.N3－、O2 －、Al3＋电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径 N3－＞O2－＞Al3＋，故 A 错误；B.H 与 N 两种元素共同形成的 10 电子粒子有 NH3、NH＋4 、NH －2 三种，故 B 正确；C.Al 元素在周期表中的位置可以是第三周期第ⅢA 族，故 C 错误；D.丁为 NH4Cl，含有离子键、 共价键，故 D 错误；故选 B。] 10．短周期主族元素 R、X、Y、Z 的原子序数依次增大，由这些元素组成的物质之间的 转化关系如图所示，其中 c、d 为单质，a、b、g 为二元化合物。b 是 10 电子分子，g 是 18 电 子分子。下列说法正确的是(　　) A．同温同浓度的 e 和 f 溶液，后者 pH 较大 B．含 X、R、Z 三种元素的化合物只有一种 C．0.1 mol 的 d 与足量的 e 溶液反应转移电子数约为 1.204×1023 D．e 和 f 含化学键类型相同 解析：D　[由上述转化关系和条件可知，b 是 10 电子分子，则为 H2O，a 应为氯化钠， 题中通电过程实际是电解饱和氯化钠溶液生成 H2、Cl2 和 NaOH，c、d 为单质，且两者能反应 生成 18 电子的 g 物质，应为 HCl，d 还可以与 e 反应，由此推出 d 应是 Cl2，c 是 H2，g 为 HCl，Cl2 可与 NaOH 反应生成 NaCl、NaClO 和 H2O，所以 f 为 NaClO，短周期主族元素 R、X 、Y 、Z 分别是 H 、O 、Na 、Cl ，据此作答。A.e 为 NaOH ，其水溶液为强碱，而 f 为 NaClO，水解显碱性，则同温同浓度的两种溶液中，前者 pH 大，A 项错误；B.含 O、H、Cl 三种元素的化合物有很多，如 HClO、HClO3、HClO4 等，B 项错误；C.Cl2 可与 NaOH 反应生 成 NaCl、NaClO 和 H2O，则 0.1 mol 的 Cl2 参加反应时，转移电子数为 0.1NA，即 6.02×1023 个，C 项错误；D.e 为 NaOH, f 为 NaClO，两者所含化学键均为离子键与极性键，D 项正 确。] 11．分别由短周期元素 m、n、p、q 组成的单质依次为甲、乙、丙、丁，有关反应关系如 图所示(部分产物省略)。其中甲为黄绿色气体，M、N 均为 10 电子分子且 M 的水溶液呈碱性， Q 为离子化合物，下列说法中正确的是(　　) A．原子半径的大小 m＞q＞n＞p B．元素非金属性 q＞n＞p C．Q 的溶液可以保存在细口玻璃试剂瓶 D．n 的氧化物的水化物一定为强酸 解析：B　[甲为黄绿色气体应为 Cl2，M、N 均为 10 电子分子且 M 的水溶液呈碱性，则 M 为 NH3，Q 为离子化合物，N 为 HF，由此可知 m、n、p、q 依次为 Cl、N、H、F；A.N、F 同周期，核电荷数大原子半径小，F、Cl 同主族，核电荷数大原子半径大，H 是原子半径最小 的元素， 原子半径的大小 Cl＞N＞F＞H，故 A 错误；B.F 的非金属性最强，N 的非金属性比 H 强，元素非金属性 F＞N＞H，故 B 正确；C.HF 能腐蚀玻璃，不能保存在细口玻璃试剂瓶， 故 C 错误；D.N 的氧化物的水化物可以是 HNO3，也可能是 HNO2，HNO2 是弱酸，故 D 错 误。] 12．短周期主族元素 R、X、Y、Z 的原子序数依次增大，R 的最简单气态氢化物分子的 空间结构为正四面体，X 的＋1 价阳离子的电子层结构与氖原子相同。元素 X 和 Z 形成化合 物 G，G 中 X 和 Z 元素的质量之比为 23∶16，有两种含 Y 元素的可溶性化合物 E 和 F，在 10 mL1.0 mol·L－1 E 溶液中滴加 1.0 mol·L－1 F 溶液，产生沉淀的物质的量(n)与 F 溶液体积(V)的 关系如图所示。下列说法一定正确的是(　　)A．原子半径：X＞Y＞R B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞Y＞R C．X 和 Y 的单质组成的混合物不能完全溶于水 D．工业上，通过电解熔融氯化物制备 Y 的单质 解析：A　[从题干叙述可知，X 的＋1 价阳离子的电子层结构与氖原子相同，推得 X 为 钠；R 的最简单气态氢化物分子的空间结构为正四面体，R 为碳族元素，结合原子序数关系， R 为碳；元素 X 和 Z 形成化合物 G，G 中 X 和 Z 元素的质量之比为 23∶16，Z 应为硫；通过 图像可知 E∶F∶沉淀＝1∶3∶4，可推得 Y 为铝。A.钠与铝同周期，推得钠原子半径大于铝， 碳位于钠和铝的上一周期，所以半径小，故 A 正确；B.碳的最高价氧化物对应水化物为碳酸， 为弱酸；硫的最高价氧化物对应水化物为硫酸，为强酸；铝的最高价氧化物对应水化物为氢 氧化铝，为两性氢氧化物，酸性最弱，故 B 错误；C.钠单质与铝单质投入水中，若钠过量， 与水反应可生成大量氢氧化钠，可以将铝全部溶解，故 C 错误；D.工业上采用电解熔融氧化 铝来制备铝单质，而铝的氯化物为共价化合物，熔融不导电，不能被电解，故 D 错误。] 13．短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，Y 和氢(H)位于同一主族，X 和 W 的质子数之和是 Z 的 2 倍，a、c、e、f 是由这些元素及氢元素组成的二元化合物，a 的 摩尔质量为 100 g·mol－1，b 为不溶于水的碱，c 气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，d 和 e 都 是 84 消毒液的化学成分，c 和 d 按 2∶1 反应生成等物质的量的 e、f。下列说法正确的是(　　) A．原子半径：X＜Y＜Z＜W B．c 和 f 的共价键类型相同 C．单质与水或等浓度酸的反应速率：Y＜Z D．b 可作为阻燃剂、酸性废水处理剂 解析：D　[由题意知，X、Y、Z、W 分别是 N、Na、Mg、Cl。a 是 Mg 3N2，b 是 Mg(OH)2，c 是 NH3，d 是 NaClO，e 是 NaCl，f 是 N2H4。原子半径：Na＞Mg＞Cl＞N，A 项错误；NH3 中只含有极性共价键，N2H4 既含有极性共价键又含有非极性共价键，B 项错误；Na 比 Mg 活泼，Na 与水或等浓度酸的反应速率比 Mg 快，C 项错误；Mg(OH)2 受热易分解，属 于吸热反应，可作阻燃剂，Mg(OH)2 也能与酸反应，可作酸性废水处理剂，D 项正确。] 14．W、M、X、Y 和 Z 为原子序数依次增大的主族元素。W 与 Y 同主族；M 为地壳中 含量最多的金属元素；X 与 Z 为非金属元素，与 W 结合生成 WX 和 WZ，且均为共价化合物， 室温下，X 的单质为气态，Z 的单质为液体。下列叙述正确的是(　　) A．原子半径：r(W)＜r(X)＜r(M)＜r(Y)＜r(Z) B．M、X、Y 三种元素的简单离子具有相同的电子层结构 C．X 分别与 M、Y 形成的两种化合物中所含化学键均为离子键 D．若 W 与 Z 形成的二元化合物的溶液物质的量浓度为 0.01 mol·L－1，则溶液 pH＝2 解析：D　[由题意可知：W、M、X、Y、Z 分别为 H、Al、Cl、K、Br。原子半径：r(W) ＜r(X)＜r(M)＜r(Z)＜r(Y)，A 项错误；Al3＋比 Cl－、K＋少一层电子层，B 项错误；X 与 M 形 成的化合物为 AlCl3，所含化学键为共价键，X 与 Y 形成的化合物为 KCl，所含化学键为离子 键，C 项错误；W 与 Z 形成的二元化合物 HBr 为强酸，物质的量浓度为 0.01 mol·L－1 的 HBr 溶液 c(H＋)＝0.01 mol·L－1，溶液 pH＝2，D 项正确。] 15．短周期元素 W、X、Y、Z、M 原子序数依次增大，元素 W 的一种核素的中子数为 0，X 的原子最外层电子数是次外层的 2 倍，Z 与 M 同主族，Z2－电子层结构与氖原子相同。 (1)M 在元素周期表中的位置是____________________________________________。 (2)化合物 p 由 W、X、Y、M 四种元素组成。已知向 p 溶液中加入 FeCl3 溶液，溶液变血 红色；向 p 溶液中加入 NaOH 溶液并加热可放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。p 的化学 式为_____________________________________________________________________。 (3)由 X、Y、Z 三种元素可组成摩尔质量为 84 g·mol－1 的物质 q，且 q 分子中三种元素的 原子个数之比为 1∶1∶1。已知 q 分子中各原子均达到 8 电子稳定结构，且分子中不含双键， 但含极性键和非极性键，q 分子的结构式为_____________________________________。 (4)(XY)2 的 性 质 与 Cl2 相 似 ， (XY)2 与 NaOH 溶 液 常 温 下 反 应 的 离 子 方 程 式 为 _________________________________________________________________。 (5)常温下，1 mol Z3 能与 Y 的最简单氢化物反应，生成一种常见的盐和 1 mol Z2，该反应 的化学方程式为________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：元素 W 的一种核素的中子数为 0，W 是 H 元素；X 的原子最外层电子数是次外层 的 2 倍，X 是 C 元素；Z2－电子层结构与氖相同，Z 是 O 元素；M 是 S 元素。W、X、Y、Z、 M 的原子序数依次增大，Y 是 N 元素。(1)S 位于元素周期表中第三周期ⅥA 族；(2)化合物 p 由 W、X、Y、M 四种元素组成。已知向 p 溶液中加入 FeCl3 溶液，溶液变血红色，P 中含有 SCN －；向 p 溶液中加入 NaOH 溶液并加热可放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，P 中含有NH＋4 。p 的化学式为 NH4SCN。(3)由 X、Y、Z 三种元素可组成摩尔质量为 84 g·mol－1 的物质 q，且 q 分子中三种元素的原子个数之比为 1∶1∶1。已知 q 分子中各原子均达到 8 电子稳定 结构，且分子中不含双键，但含极性键和非极性键，q 分子的结构式为 N≡C—O—O—C≡N。 (4)(CN)2 的性质与 Cl2 相似，根据氯气与氢氧化钠反应，(CN)2 与 NaOH 溶液反应的离子方程 式为(CN)2＋2OH－===CN－＋CNO－＋H2O。(5)常温下，1 mol O3 能与氨气反应，生成一种常 见的盐 NH4NO3 和 1 mol O2，该反应的化学方程式为 2NH3＋4O3===NH4NO3＋4O2＋H2O。 答案：(1)第三周期　第ⅥA 族 (2)NH4SCN (3)N≡C—O—O—C≡N (4)(CN)2＋2OH－===CN－＋CNO－＋H2O (5)2NH3＋4O3===NH4NO3＋4O2＋H2O