2020届人教版高中化学高考一轮基础复习试题二及答案

2020 届人教版高中化学高考一轮基础复习试题二 《物质结构 元素周期律》 一、单选题(共 15 小题) 1.下列物质的电子式书写正确的是（ ） A． 　　　　　　 B． C． D． 2.下列有关元素的性质及其递变规律正确的是( ) A． IA 族与 VIIA 族元素间可形成共价化合物或离子化合物 B． 第二周期元素从左到右，最高正价从+1 递增到+7 C． 同主族元素的简单阴离子还原性越强，水解程度越大 D． 同周期金属元素的化合价越高，其原子失电子能力越强 3.X、Y、Z 是三种主族元素，如果 Xn＋阳离子与 Yn－阴离子具有相同的电子层结构， Zn－阴离子半径大于 Yn－阴离子半径，则三种元素的原子序数由大到小的顺序是(　　) A． Z>X>Y B． X>Y>Z C． Z>Y>X D． X>Z>Y 4.下列说法正确的是(　　) A． 构成单质分子的微粒一定含有共价键B． 在氯化钠中，只存在氯离子和钠离子的静电吸引作用 C． 第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强 D． 元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果 5. 是重要的核工业原料,但在自然界的丰度很低, 的浓缩一直为国际社会关注。下列有关 说法正确的是(　　) A． 原子核中含有 92 个中子 B． 原子核外有 143 个电子 C． 与 是同一种核素 D． 与 互为同位素 6.X、Y、Z 是三种短周期元素，在周期表中的位置如图所示，下列有关说法正确的是(　　) A． 原子半径 Z＞Y＞X B． 氢化物的稳定性 X＞Y、Z＞Y，可能 X＞Z C． 最高价氧化物对应的水化物酸性 Z＞Y＞X D． 三种元素形成的简单离子的半径 X＜Y＜Z 7.五种短周期元素的某些性质如表所示（其中 Z、M、W 为同周期元素）。 下列说法不正确的是（ ） A． 由 M 与 W 形成的化合物是含有极性键的极性分子B． X 与 M 之间形成的化合物，其晶体是原子晶体 C． 由 M 元素形成的晶体,是太阳能光伏发电的主要材料，工业上制取 M 单质,可通过置换反应原 理来生产 D． Y 与 Z 元素形成的[ZY6]3-，离子中存在配位键，该离子构型呈正八面体 8.下列关于化学键的叙述中，正确的是(　　) A． 共价化合物中可能含离子键，离子化合物中只含离子键 B． 离子化合物中可能含共价键，共价化合物中不含离子键 C． 构成单质分子的微粒一定含有共价键 D． 在氧化钠中，只存在氧离子和钠离子的静电吸引作用 9.下列关于 12C 和 13C 说法正确的是（　　） A． 两者互为同位素 B． 两者互为同素异形体 C． 两者属于同一种核素 D． 两者属于不同的元素 10.已知 W、X、Y、Z 为短周期元素，原子序数依次增大。W、Z 同主族，X、Y、Z 同周期，其中 只有 X 为金属元素。下列说法一定正确的是(　　) A． 原子半径：X＞Y＞Z＞W B． W 的含氧酸的酸性比 Z 的含氧酸的酸性强 C． W 的气态氢化物的稳定性小于 Y 的气态氢化物的稳定性 D． 若 W 与 X 原子序数差为 5，则形成化合物的化学式为 X3W2 11.下列说法中正确的是(　　) A． 短周期中，同周期元素的离子半径从左到右逐渐减小 B． 非极性键只存在于双原子的单质分子(如 Cl2)中 C． 原子序数为 11 与 9 的元素能够形成离子化合物，该化合物中存在离子键D． NaOH 溶于水时，既破坏离子键又破坏共价键 12.下列关于同温同压下的两种气体 12C18O 和 14N2 的判断正确的是( ) A． 体积相等时密度相等 B． 原子数相等时具有的中子数相等 C． 体积相等时具有的电子数相等 D． 质量相等时具有的质子数相等 13.下列叙述正确的是( ) A． 乙酸与丙二酸互为同系物 B． 不同元素的原子构成的分子只含极性共价键 C． 是中子数不同质子数相同的同种核素 D． 短周期第ⅣA 与ⅦA 族元素的原子间构成的分子，均满足原子最外层 8 电子结构 14.据报道，2012 年俄罗斯科学家再次合成 117 号元素。本次实验中生成了 6 个新原子，包括 5 个 X 和 1 个 X。下列关于 X 和 X 的说法不正确的是 (　　)。 A． 是两种核素　 B． 互为同位素 C． 中子数分别为 176 和 177　 D． 电子数相差 1 15.下表是 X、Y、Z 三种主族元素单质的某些性质： 若 X、Y、Z 这三种元素属于周期表中的同一周期，则它们的原子序数递增的顺序是(　　) A． X、Y、ZB． Z、X、Y C． Y、X、Z D． Z、Y、X 二、实验题(共 3 小题) 16.某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象 如下表： 请你帮助该同学整理并完成实验报告： (1)实验目的：_______________________________________________________。 (2)实验用品： 仪器：_______________________________________________________________ _____________________________________________________________________， 药品：______________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (3)实验内容：(填写题给信息表中的序号)(4)实验结论：________________________________________________________。 (5)请用物质结构理论简单说明具有上述结论的原因。 (6)请你补充两组简单易行的实验方案，证明此周期中另外两种元素性质的递变规律。 17.元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题： (1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外)，以下说法正确的是________。 a．原子半径和离子半径均减小 b．金属性减弱，非金属性增强 c．氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强 d．单质的熔点降低 (2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为________，氧化性最弱的简单阳离子是 ________。 (3)已知： 工业制镁时，电解 MgCl2 而不电解 MgO 的原因是________________________________； 制铝时，电解 Al2O3 而不电解 AlCl3 的原因是______________________________。(4)晶体硅(熔点 1410 ℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下： Si(粗) SiCl4 SiCl4(纯) Si(纯) 写出 SiCl4 的电子式：________________；在上述由 SiCl4 制纯硅的反应中，测得每生成 1.12 kg 纯 硅需吸收 akJ 热量，写出该反应的热化学方程式：_________________________ ________________________________________________________________________。 (5)P2O5 是非氧化性干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥，可用 P2O5 干燥的是________。 a．NH3　b．HI c．SO2d．CO2 (6)KClO3 可用于实验室制 O2，若不加催化剂，400 ℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐， 另 一 种 盐 的 阴 阳 离 子 个 数 比 为 1∶1 。 写 出 该 反 应 的 化 学 方 程 式 ： _________________________________________。 18.某学生做探究同主族元素性质递变规律的实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实 验现象。请你帮助该学生整理并完成实验报告。 (1)实验目的：____________________________________________________________。 (2)实验用品： 仪器：①________；②________(请填写两种主要玻璃仪器)。 药品：氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳。 (3)实验内容(在下列空格内填写相关内容) (4)实验结论：___________________________________________________________。 (5)问题和讨论： ①请用物质结构理论简单说明得出上述结论的原因：________________________________________________________________________。 ②由于 F2 过于活泼，很难设计一个简单的实验验证其氧化性的强弱。试列举一个事实说明 F 的非 金属性比 Cl 强： _____________________________________________。 三、填空题(共 3 小题) 19.铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及 X 射线防护材料等。回答下列问题： (1)铅是碳的同族元素，比碳多 4 个电子层。铅在元素周期表的位置为第________周期、第 ________族；PbO2 的酸性比 CO2 的酸性________(填“强”或“弱”)； (2)PbO2 与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为_______________________； (3)PbO2 可由 PbO 与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为___________________；PbO2 也 可以通过石墨为电极，Pb(NO3)2 和 Cu(NO3)2 的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应 式为____________________，阴极上观察到的现象是____________________；若电解液中不加入 Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式为______________________________，这样做的主要缺点是 ____________________； (4)PbO2 在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的 a 点为样品失重 4.0%(即 ×100%)的残留固体。若 a 点固体组成表示为 PbOx 或 mPbO2·nPbO，列 式计算 x 值和 m∶n 值_______________________________________。 20.工业上制取冰晶石(Na3AlF6)的化学方程式如下： 2Al(OH)3+ 12HF+ 3Na2CO3=2Na3AlF6+ 3CO2↑+ 9H2O，根据题意完成下列填空： (1) 在上述反应的反应物和生成物中，属于非极性分子的电子式，属于弱酸的电离方程式。(2)反应物中有两种元素在元素周期表中位置相邻，下列能判断它们的金属性或非金属性强弱的是 ______(选填编号)。 a．气态氢化物的稳定性 b．最高价氧化物对应水化物的酸性 c．单质与氢气反应的难易 d．单质与同浓度酸发生反应的快慢 (3)反应物中某些元素处于同一周期。它们最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式 为。 (4) Na2CO3 俗称纯碱，属于晶体。工业上制取纯碱的原料是。 21.C，N、O、Al、Si，Cu 是常见的六种元素。 (1)Si 位于元素周期表第________周期第________族。 (2)N 的基态原子核外电子排布式为________；Cu 的基态原子最外层有________个电子。 (3)用“>”或“X>Y。 4.【答案】D 【解析】稀有气体是单原子分子，不存在化学键，A 不正确；形成离子键的阴阳离子间存在着静电 作用，包括静电引力和静电斥力，B 错；第三周期非金属元素从左向右最高价氧化物对应水化物的 酸性依次增强，C 错误；元素原子核外电子排布周期性变化形成了元素周期律，D 正确。 5.【答案】D 【解析】 原子核中含有 92 个质子,中子数为 143,A 错;质子数等于核外电子数,故电子数为 92,B 错;一种原子就是一种核素,C 错;质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素。 6.【答案】B 【解析】原子半径：Y＞Z，A 错误；根据周期表规律，非金属性 Z＞Y 和 X＞Y，X 和 Z 无法比较，B 正确，C 错误；三种元素形成的简单离子的半径 Y 大于 Z，D 错误。 7.【答案】A 【解析】原子的电子层数越大，其原子半径越大，同一周期元素中，原子半径随着原子序数增大 而减小，在短周期元素中，元素的最高正化合价与其族序数相等，最低负化合价=族序数-8，根据表中数据知，Y 的原子半径最小，且其主要化合价为-1，则 X 是 F 元素；则 W 为 Cl 元素；W、M、Z 为同周期元素，根据半径大小可判断：Z 为 Al 元素，M 为 Si 元素，X 原子半径只大于 Y，所以 X 是 N 元素； A．由 M 与 W 形成的化合物是 SiCl4,结构与 CCl4 相似，是含有极性键的非极性极性分子，错误； B．X 与 M 之间形成的化合物是 Si3N4，其构成微粒是原子，原子间以共价键相结合构成原子晶体， 正确； C．Si 是良好的半导体材料，可用于太阳能光伏发电，工业上可通过碳置换二氧化硅反应原 理来生产，正确； D．Y 与 Z 元素形成的[ZY6]3-，Al、F 之间既有极性共价键，也有配位键，正确； 8.【答案】B 【解析】离子化合物是阴、阳离子通过离子键结合而成的，因此，离子化合物中一定含有离子键。 除离子键外，离子化合物中还可能含共价键，如 NaOH 是由 Na＋和 OH－结合而成的离子化合物， 而 OH－中含 O－H 共价键，在共价化合物中各原子均通过共用电子对相结合，不存在离子键，故 B 正确，A 错误。稀有气体分子中不存在化学键，C 错误。在离子化合物中除阴、阳离子电荷之间 的静电吸引力外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用，D 错误。 9.【答案】A 【解析】12C 和 13C 中子数不同，是碳元素的不同核素，互为同位素，A 正确；同素异形体的研究 对象是单质，12C 和 13C 是碳元素的不同核素，互为同位素，B 错误；12C 和 13C 中子数不同，是碳 元素的不同核素，C 错误；12C 和 13C 质子数相同，中子数不同，是碳元素不同核素，都属于碳元 素，D 错误。 10.【答案】A 【解析】 11.【答案】C 【解析】由第三周期的离子半径 Na＋Mg>Al；非金属性：Cl>S (5)Na、Mg、Al、S、Cl 原子核外都有三个电子层，但最外层电子数依次为 1、2、3、6、7，原子 半径随电子数增多而减小，所以原子核对最外层电子的吸引力依次增强，失电子能力减弱，得电子能力增强。 (6)方案一：测定 0.1 mol·L －1 的 Na2SiO3、Na3PO4 的 pH，由此判断两种盐溶液的水解能力，得出 硅酸、磷酸两种最高价含氧酸的酸性强弱顺序，进而得出硅、磷两种元素非金属性强弱的顺序。 方案二：在硅酸钠溶液中滴加磷酸溶液，可发生反应生成硅酸沉淀，进而得出硅、磷两种元素非 金属性强弱的顺序。 【解析】该题综合性很强，以实验探究的形式考查元素周期律的知识，并且以实验方案设计的形 式考查学生的思维想象能力和创新能力。解答该题要认真审题，结合元素化合物的性质和元素周 期律的知识，系统分析，填出(3)表中内容。再结合实验要求，得出实验目的、实验所需仪器、药 品，综合分析，得出实验结论。结合元素周期律的实质，分析(5)。该题中的实验对第三周期的元 素进行了实验探究，但没有涉及 Si 和 P 两种元素，结合 Si、P 两元素在第三周期的位置和其性质、 设计实验方案，证明其非金属性的递变规律，可利用其最高价含氧酸的酸性，或利用最高价含氧 酸的钠盐的水解程度等方法。 17.【答案】(1)b　(2)氩　Na＋(或钠离子) (3)MgO 的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本 AlCl3 是共价化合物，熔融态难导电 (4) SiCl4(g)＋2H2(g) Si(s)＋4HCl(g) ΔH＝＋0.025akJ·mol－1 (5)b (6)4KClO3 KCl＋3KClO4 【解析】(1)除稀有气体外，第三周期元素随原子序数的递增原子半径逐渐减小，而离子半径不一 定减小，如 r(Na＋)＜r(Cl－)，a 错误；同一周期的主族元素随原子序数的递增，金属性减弱，非金 属性增强，b 正确；同周期主族元素从左至右，最高价氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强， c 错误；单质的熔点不一定降低，如 Na 的熔点低于 Mg、Al 等的熔点，d 错误。(2)第三周期元素的 原子核外有三个电子层，次外层电子数为 8，故该元素原子最外层的电子数也为 8，该元素为氩； 简单离子的氧化性越弱，对应单质的还原性越强，元素的金属性越强，第三周期中金属性最强的元素是 Na，因此 Na＋的氧化性最弱。(3)由题给数据表知，MgO 的熔点比 MgCl2 的熔点高，MgO 熔融时耗费更多能源，增加成本；AlCl3 是共价化合物，熔融态时不电离，难导电，故冶炼铝不能 用电解 AlCl3 的方法。(4)SiCl4 属于共价化合物，其电子式为 ；由 SiCl4 制纯硅的化学方 程式为 SiCl4(l)＋2H2(g) Si(s)＋4HCl(g)，生成 1.12 kg 即 40 mol 纯硅吸收 akJ 热量，则生成 1 mol 纯硅需吸收 0.025akJ 热量。(5)NH3 是碱性气体，既不能用浓硫酸干燥，也不能用 P2O5 干燥； HI 是具有还原性的酸性气体，可用 P2O5 干燥，但不能用浓硫酸干燥；SO2、CO2 既能用浓硫酸干 燥，又能用 P2O5 干燥，综上分析，正确答案为 b。(6)KClO3(Cl 的化合价为＋5 价)受热分解生成的 无氧酸盐是 KCl，另一含氧酸盐中氯元素的化合价必须比＋5 价高，可能为＋6 价或＋7 价，若为 ＋6 价，形成的盐中阴阳离子个数比不可能为 1∶1，只能是＋7 价，故该含氧酸盐为 KClO4，据此可 写出该反应的化学方程式。 18.【答案】(1)探究同一主族元素性质的递变规律 (2)试管　胶头滴管 (3) (4)同一主族元素，自上而下，元素的非金属性依次减弱 (5)①同一主族元素，自上而下，元素原子的电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子 的吸引力逐渐减弱　②F2 在冷暗处就可以与 H2 剧烈反应而爆炸，而 Cl2 与 H2 只有在光照或点燃的 条件下才能反应；HF 比 HCl 稳定或 F2 能与 H2O 发生置换反应生成 O2，而 Cl2 不能(任意写一种) 【解析】(1)元素周期律包括同一周期与同一主族元素性质的变化规律。根据给出的实验药品不难 看出，该学生想以同族元素为例，设计实验验证同一主族元素性质的递变规律。(2)本实验属于试 管试验，主要使用试管和胶头滴管。(3)根据提供的药品，显然是用 Cl2、Br2、I2 之间的置换反应来 证明 Cl、Br、I 三种元素的非金属性的强弱。(4)通过实验事实可以证明 Cl、Br、I 三种元素的非金属性依次减弱进而可以说明同一主族元素，自上而下，元素的非金属性依次减弱。(5)①该题应该 从原子核对最外层电子的吸引力大小来回答。②一般来说，置换反应能直接说明两种单质的氧化 性强弱，但 F2 过于活泼，不好直接置换 Cl2，只能用间接的证据。如可从它们与氢气反应的难易程 度，与水反应能否置换出 O2，它们的气态氢化物的稳定性等方面证明。 19.【答案】(1)六 ⅣA 弱 (2)PbO4＋4HCl(浓) PbCl2＋Cl2↑＋2H2O (3)PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－Pb2＋＋2H2O－2e－===PbO2↓＋4H＋石墨上包上铜镀层　Pb2＋＋2e－ ===Pb↓ 不能有效利用 Pb2＋ (4)根据 PbO2 PbOx＋ O2↑，有 ×32＝239×4.0% x＝2－ ＝1.4。 根据 mPbO2·nPbO， ＝1.4， ＝ ＝ 。 【解析】(1)由碳位于第二周期ⅣA 族结合信息推出铅的位置；又由同主族元素性质的递变规律判 断酸性； (2)PbO2 与浓盐酸反应得到黄绿色的氯气，联想实验室制氯气写出化学方程式； (3)依题给信息知，反应物 PbO 与次氯酸钠反应，生成 PbO2，由于 Pb 化合价升高，故另一生成物 为 Cl 化合价降低得到的 Cl－；阳极发生氧化反应，即 Pb2＋失去电子被氧化生成 PbO2，同时考虑盐 溶液水解得到的强酸性环境；阴极发生还原反应，即氧化性强的 Cu2＋得到电子生成铜；若电解液 中不加入 Cu(NO3)2，阴极发生的则是 Pb2＋得电子变为 Pb，这样就不能有效利用 Pb2＋； (4)根据题意 PbO2 在加热过程中发生反应 PbO2 PbOx＋ 　O2↑，减少的质量是氧气的质量， 再利用质量关系计算。 20.【答案】(1) HF H++ F- (2)ac (3)Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋H2O (4)离子晶体 氯化钠、二氧化碳和氨 【解析】(1) CO2 是非极性分子，HF 和 H2O 是极性分子，HF 为弱酸；(2)氟和氧位置相邻，非金属性的判断依据有气态氢化物的稳定性，最高价氧化物对应水化物的酸 性强弱，与氢气化合的难易程度； (3)钠和铝、C 和 O 及 F 处于同一周期，F 不显正价，没有最高价氧化物对应的水化物，离子方程式 为 Al(OH)3 与 NaOH 反应的离子方程式； (4)Na2CO3 为离子晶体，工业上制取纯碱是侯氏制碱法，原料为氯化钠、二氧化碳和氨。 21.【答案】(1)三　ⅣA 族 (2)1s22s22p3　1 (3)>　　< (4)2H＋＋NO ＋e－===NO2↑＋H2O　正 常温下铝在浓 HNO3 中发生钝化，氧化物薄膜阻止了铝的进一步反应 【解析】(1)Si 是 14 号元素，位于元素周期表第三周期ⅣA 族，(2)N 为 7 号元素，基态原子核外电 子排布式为：1s22s22p3；Cu 为 29 号元素，其原子核外各电子层电子数依次为 2、8、18、1，最外 层有 1 个电子。(4)0－t1 时，Al 表面被氧化发生钝化，Al 作负极，Cu 作正极，正极反应为 2H＋＋ NO ＋e－===NO2↑＋H2O；原电池工作时，阳离子向正极做定向移动；t1 时铝表面在浓 HNO3 中全 部钝化后，氧化膜阻止了铝的进一步氧化，然后铜作负极，电流方向发生变化。