高频考点专攻练(五)考点1 原子结构原子核外电子排布1.核电荷数大于10的某短周期元素,其原子最外电子层所含有的电子数是次外层所含有的电子数的一半,有关该元素的单质或化合物的描述不正确的是( )A.该元素在第三周期第ⅣA族B.该元素的单质在常温下性质稳定,不易与水反应C.该元素的氧化物不与酸反应,可与强碱的水溶液反应D.该元素在地壳中的含量大,居所有元素的第二位【解析】选C。核电荷数大于10的某短周期元素只能是第三周期元素,又因为原子最外电子层所含有的电子数是次外层所含有的电子数的一半,故该元素是硅。硅元素位于周期表中第三周期第ⅣA族,在常温下性质稳定,不易与水反应,该元素在地壳中的含量大,居所有元素的第二位,其氧化物SiO2能与HF反应,能与强碱氢氧化钠溶液反应,A、B、D正确,C错误。2.(新题预测)a、b、c、d是四种短周期元素,a、b、d同周期;c、d同主族;a的原子结构示意图为,b与c形成的化合物的化学式为b3c,且b、c离子有相同的电子层结构。下列比较中,正确的是( )A.原子序数:a>b>cB.单质的活泼性:a>c>dC.原子半径:c>a>dD.最高价含氧酸的酸性:d>c>a【解析】选A。由a的原子结构示意图知x=2,则a为Si,则b、d都为第三周期元素,b与c形成的化合物的化学式为b3c,b化合价为+1,则b为Na,c为N;c、d同主族,则d为P。原子序数:a>b>c,A正确;单质的活泼性:d>c>a,B错误;原子半径:a>d>c;C错误;最高价含氧酸的酸性:c>d>a,D错误。3.已知短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是( )A.原子序数d>c>b>aB.原子半径:r(A)>r(B)>r(D)>r(C)8
C.单质的还原性:A>B>D>CD.离子半径:r(C3-)>r(D-)>r(B+)>r(A2+)【解析】选D。属于短周期元素,且四种离子具有相同的电子层结构,根据所带电荷数,推出A为Mg,B为Na,C为N,D为F,原子序数:a>b>d>c,故A错误;电子层数越多,半径越大,电子层数相等,都具有相同的电子层结构,半径随着原子序数的递增而减小,因此原子半径大小顺序是r(Na)>r(Mg)>r(N)>r(F),故B错误;Na的金属性强于Mg,F的非金属性强于N,因此N2的还原性强于F2,因此还原性的强弱是Na>Mg>N2>F2,故C错误;电子层数相同,半径随着原子序数的递增而减小,因此离子半径大小顺序是r(N3-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+),故D正确。考点2 化学键1.将等物质的量的硫酸和氢氧化钠反应后所得到的溶液蒸干,可得到NaHSO4。下列关于NaHSO4的说法正确的是( )A.因为NaHSO4是离子化合物,所以NaHSO4固体能够导电B.NaHSO4固体中阳离子和阴离子的个数比是2∶1C.NaHSO4固体熔化时破坏的是离子键和共价键D.NaHSO4固体溶于水时破坏的是离子键和共价键【解析】选D。虽然NaHSO4是离子化合物,但其固体中不存在自由移动的阴阳离子,因而不能导电;NaHSO4固体中阳离子和阴离子HS的个数比是1∶1;NaHSO4固体熔化时破坏的只是离子键;NaHSO4固体溶于水时电离成Na+、H+和S,破坏的是离子键和共价键。2.有X、Y、Z、W四种元素,它们的原子序数分别为6、10、11、17,下列判断错误的是( )A.X和W能形成共价化合物B.Z和W能形成离子化合物C.Y和Z不能形成化合物D.Y分子中存在共价键【解析】选D。X、Y、Z、W四种元素分别为C、Ne、Na、Cl。C和Cl形成共价化合物CCl4,Na和Cl形成离子化合物NaCl,Ne是稀有气体元素,不与其他三种元素原子化合,且Ne是单原子分子,分子内无化学键。考点3 元素周期表 元素周期律1.短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如右图所示,其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是( )8
A.最简单气态氢化物的热稳定性:R>QB.最高价氧化物对应水化物的酸性:QQ>RD.T的最高价氧化物的水化物只能与酸反应【解析】选D。结合元素周期表结构可知,四种元素应为第二、第三周期元素。T为第三周期第ⅢA族的铝元素。Al(OH)3为两性氢氧化物。2.如图是元素周期表的一部分,下列说法中正确的是( )A.元素的简单离子半径大小:④>⑤>②B.气态氢化物的稳定性:⑤>②C.最高价氧化物对应水化物的酸性:⑥>⑤D.元素的最高正化合价:③=⑥【解析】选C。元素①～⑥分别为N、O、F、Al、S、Cl。离子半径:S2->O2->Al3+,A错;非金属性越强则对应气态氢化物越稳定,最高价氧化物对应水化物的酸性也越强,故稳定性:H2O>H2S,酸性:HClO4>H2SO4,B错、C正确;F无正价,D错。3.(2019·成都模拟)A、B、C、D、E、F为短周期原子序数依次增大的主族元素。其中:C的原子序数等于A和B的原子序数之和,且A能与B、C分别形成10电子分子;F与C同主族,且能形成化合物甲(FC2)和乙(FC3);D是原子半径最大的短周期主族元素;E的离子半径是同周期离子半径最小的。下列说法正确的是( )A.由元素A、B、C形成的化合物的水溶液可能显酸性,也可能显碱性B.将甲和乙同时通入硝酸钡溶液中得到两种沉淀C.1molDA与足量水反应时转移2mole-D.E2C3的熔点比E2F3的熔点低【解析】选A。A、B、C、D、E、F为短周期原子序数依次增大的主族元素。F与C同主族,且能形成化合物甲(FC2)和乙(FC3),推出C为氧元素,F为硫元素,甲为二氧化硫,乙为三氧化硫,C的原子序数等于A和B的原子序数之和,且A能与B、C分别形成10电子分子,推出A8
为氢元素,B为氮元素,D是原子半径最大的短周期主族元素,则D为钠元素;E的离子半径是同周期离子半径最小的,则E为铝元素。由元素H、N、O形成的化合物的水溶液可能显酸性,如硝酸,也可能显碱性,如氨水,选项A正确;由于酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,将SO2和SO3同时通入硝酸钡溶液中,只得到硫酸钡沉淀,选项B错误;根据反应NaH+H2ONaOH+H2↑,1molNaH与足量水反应时转移1mole-,选项C错误;氧离子半径比硫离子半径小,离子化合物Al2O3的熔点比Al2S3的熔点高,选项D错误。考点4 “位-构-性”关系的综合应用1.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如下表所示,其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半,则下列说法不正确的是( )A.Y与Z的简单离子的半径大小关系为Y2->Z2+B.Z单质可以在X和Y组成的化合物中燃烧C.W和Y组成的某种化合物是光导纤维的主要成分D.Q单质具有强氧化性和漂白性【解析】选D。X元素原子的内层电子数是最外层电子数的一半,X原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,则X为碳元素,由元素在周期表中的位置可知,Y为O、Z为Mg、W为Si、Q为Cl。Y与Z的简单离子分别是O2-、Mg2+,电子层结构相同,原子序数越小,半径越大,则Y2->Z2+,A正确;Z单质是镁,可以在X和Y组成的化合物二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳,B正确;W与Y组成二氧化硅,二氧化硅是光导纤维的主要成分,C正确;干燥的氯气没有漂白性,D错误。2.(2019·武汉模拟)短周期元素Q、W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示,其中只有Z为金属元素。则下列说法中,正确的是( )8
A.W、X两种元素在自然界中都存在相应的单质B.Q、Y分别与活泼金属元素形成的化合物中仅含离子键C.Y、Z分别形成的简单离子中,前者的半径较大D.X、Z的最高价氧化物对应的水化物之间容易相互发生反应【解析】选C。由元素所在周期表中的位置可知,X为C,Y为O、Z为Al、W为Si、Q为Cl。C在自然界中存在单质,Si为亲氧元素,在自然界中全部以化合态存在,A错误;O与活泼金属形成的化合物中可以含有共价键,如过氧化钠中存在离子键和共价键,B错误;电子排布相同的离子,原子序数越大,离子半径越小,则O、Al分别形成的简单离子中,前者的半径较大,C正确;C的最高价氧化物对应的水化物为弱酸,与氢氧化铝不反应,D错误。3.根据下表(部分短周期元素的原子半径及主要化合价)信息,下列叙述正确的是( )元素代号ABCDE原子半径/nm0.1860.1430.0890.1040.074主要化合价+1+3+2+6、-2-2A.E2-与B3+的核外电子数不可能相等B.离子半径大小:A+e,故B错误;C为碳元素,原子最外层电子数为4,其余原子最外层电子数大于4或小于4,容易获得或失去电子,与其他元素相比碳单质化学性质最不活泼,故C错误;c、e、f的最高价氧化物对应的水化物分别为碳酸、硫酸、高氯酸,故D正确。5.元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质。右图是元素周期表的一部分。(1)阴影部分元素在元素周期表中的位置为________族。 (2)根据元素周期律预测:H3AsO4属于强酸还是弱酸?______。 (3)C和Si的氢化物都可以燃烧,但Si的氢化物在空气中可以自燃,其原因是______________________________________________________________。 试写出Si的氢化物完全燃烧的化学方程式: ________________________。 (4)O2与H2的反应是不可逆反应,而S与H2反应有一定限度,请写出Se与H2反应的化学方程式: ________________________。 (5)试比较S、O、F三种元素的原子半径大小:________(填元素符号)。 【解析】(1)图中阴影部分为氮族元素,即第ⅤA族。(2)在周期表中,砷元素的非金属性比磷元素弱,磷酸属于中强酸,故H3AsO4属于弱酸。(3)甲烷(CH4)燃烧产生二氧化碳和水,硅烷(SiH4)的性质与甲烷相似,它在空气中燃烧的产物应该是水和硅的氧化物,即:SiH4+2O2SiO2+2H2O。8
(4)同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,“S与H2反应有一定限度”属于可逆反应,故Se与H2反应也应该是可逆反应,反应的化学方程式为Se+H2H2Se。(5)S与O同主族,原子序数S>O,故原子半径S>O;O与F同周期,原子序数OF,所以原子半径:S>O>F。答案:(1)第ⅤA (2)弱酸 (3)SiH4的稳定性小于CH4 SiH4+2O2SiO2+2H2O (4)Se+H2H2Se (5)S>O>F6.下图是部分短周期元素的常见化合价与原子序数的关系图:请回答下列问题:(1)AB-与__________互为等电子体。 (2)用电子式表示D2G的形成过程________________________________。 (3)含C、E、G三种元素的某盐用途广泛,请用离子方程式表示下列过程:①该盐可作泡沫灭火器__________; ②向该盐溶液中加入Ba(OH)2至沉淀物质的量最大时__________。 (4)某同学设计实验证明A、B、F的非金属性强弱关系。(其中溶液b和溶液c均为足量)。①溶液a和b分别为__________,__________。 ②溶液c中的离子方程式为___________________________。 ③请从原子结构的角度解释非金属性B>A的原因 ______________________。 【解析】A元素的主要化合价是+4和-4,而C元素没有正价,主要化合价是-2,所以C是氧元素,则A是碳元素,B是氮元素。D的主要化合价是+1,D是Na,E的主要化合价是+3,E是铝元素。F的主要化合价是+4和-4,则F是硅元素。G元素的主要化合价是-2和+6,则G是硫元素。8
(1)原子数和价电子数分别都相等的是等电子体,则CN-与N2或CO互为等电子体。(2)硫化钠是离子化合物,其形成过程为。(3)①该盐可作泡沫灭火器应该是硫酸铝和碳酸氢钠,由于水解相互促进产生CO2而灭火,方程式为Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑;②向该盐溶液中加入Ba(OH)2至沉淀物质的量最大时生成硫酸钡和氢氧化铝,方程式为2Al3++3S+3Ba2++6OH-3BaSO4↓+2Al(OH)3↓。(4)①非金属性越强,相应最高价氧化物对应水化物的酸性越强。又因为较强酸可以制备较弱酸,则要比较C、N、Si三种元素的非金属性强弱,溶液a是硝酸,固体a是碳酸钙。由于硝酸易挥发,生成的CO2中混有硝酸,所以在通入硅酸钠溶液之前需要利用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的硝酸,即b为饱和碳酸氢钠溶液。②根据以上分析可知溶液c中发生反应的离子方程式为Si+CO2+H2OH2SiO3↓+C或Si+2CO2+2H2OH2SiO3↓+2HC。③碳和氮处于同一周期,氮原子比碳原子:核电荷数大,原子半径小,对最外层电子的吸引能力大,得电子能力强,因此氮元素的非金属性比碳元素强。答案:(1)N2或CO(2)(3)①Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑②2Al3++3S+3Ba2++6OH-3BaSO4↓+2Al(OH)3↓(4)①硝酸(HNO3) 饱和NaHCO3溶液 ②Si+CO2+H2OH2SiO3↓+C ③碳和氮处于同一周期,氮原子比碳原子:核电荷数大,原子半径小,对最外层电子的吸引能力大,得电子能力强,因此氮元素的非金属性比碳元素强8
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