天津专用2020高考化学二轮复习专题能力训练6物质结构元素周期律含解析
专题能力训练六 物质结构 元素周期律
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(共7小题,每小题6分,共42分。每小题只有1个选项符合题意)
1.(2019天津实验中学高三模拟)下列叙述中,正确的是( )
A.两种粒子,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同
B.凡单原子形成的离子,一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布
C.两原子如果核外电子排布相同,则一定属于同种元素
D.元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素
答案:C
解析:Na+与O2-的核外电子排布完全相同,但两者化学性质不同,A项错误;H+核外没有电子,B项错误;两原子如果核外电子排布相同,则一定属于同种元素,C项正确;过渡元素位于元素周期表中第3~12纵列,D项错误。
2.(2019北京理综改编)2019年是元素周期表发表150周年,其间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是( )
A.In是第五周期第ⅢA族元素
B.49115In的中子数与电子数的差值为17
C.原子半径:In>Al
D.碱性:In(OH)3>RbOH
答案:D
解析:In与Al同主族,是第五周期第ⅢA族元素,A项正确;49115In的中子数是66,电子数是49,差值为17,B项正确;根据元素周期律,同主族从上到下,元素原子半径依次增大,故原子半径:In>Al,C项正确;根据元素周期律,同周期从左到右,主族元素原子半径依次减小,金属性渐弱,最高价氧化物对应水化物碱性渐弱,故碱性:RbOH>In(OH)3,D项错误。
3.(2017全国Ⅲ)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是( )
W
X
Y
Z
A.氢化物沸点:W
W
C.化合物熔点:Y2X3S,故氢化物稳定性H2O>H2S,C项错误;X的最高价氧化物对应的水化物与X的氢化物形成的化合物为硝酸铵,含有离子键、共价键,D项正确。
5.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,Y是地壳中含量最高的元素,Z2+与Y2-具有相同的电子层结构,W与X同主族。下列说法正确的是( )
A.原子半径的大小顺序:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:XW
答案:D
解析:X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,所以X原子核外有2个电子层,X是碳元素;地壳中含量最高的元素是氧,故Y为氧元素;Z2+与O2-具有相同的电子层结构,故Z是镁元素;W与X同主族,原子序数比X大的同主族短周期元素是硅元素。由X、Y、Z、W在周期表中的位置 X YZ W 可知,原子半径的大小顺序应为r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y),A项错误;Y与Z、W形成的化合物分别为MgO、SiO2,其中MgO中的化学键是离子键,SiO2中的化学键是共价键,两者化学键类型不同,B项错误;H2CO3的酸性比H2SiO3的酸性强,C项错误;H2O的热稳定性比CH4强,CH4的热稳定性比SiH4强,故H2O的热稳定性比SiH4的强,D项正确。
6.元素的性质主要表现在原子半径、主要化合价、元素的金属性、元素的非金属性等方面。下列有关元素性质的说法中正确的是( )
A.同一周期元素形成的简单离子的半径从左到右依次减小
B.主族元素的最高正价均等于其族序数
C.元素的非金属性、金属性与元素原子在氧化还原反应中得失电子数目的多少无关
D.元素的非金属性越强,其气态氢化物的还原性越弱,其气态氢化物的酸性也越弱
答案:C
解析:同一周期元素形成的简单离子有阳离子、阴离子,同周期元素形成的阴离子半径均比同周期元素形成的阳离子半径大,A项错误;氟元素无正价,氧元素一般不表现正价,B项错误;元素的非金属性、金属性与元素原子得失电子能力的大小有关,与得失电子数目的多少无关,C项正确;元素的非金属性越强,其气态氢化物的还原性越弱,但其气态氢化物的酸性不一定越弱,如非金属性Cl>S,酸性HCl>H2S,D项错误。
7.W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如图所示。已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X和Ne原子的核外电子数相差1;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的非金属性在同周期元素中最强。下列说法正确的是( )
A.对应简单离子半径:X>W
B.对应气态氢化物的热稳定性:Y>Z
C.化合物XZW既含离子键,又含共价键
D.Y的氧化物与Z的氢化物、X的最高价氧化物对应的水化物的溶液均能反应
答案:C
解析:W的质子数为18-10=8,W为O;X的核外电子数与Ne的相差1,且原子半径大于氧的原子半径,X为Na;Y的单质是一种常见的半导体材料,Y为Si;Z的非金属性在第三周期中最强,Z为Cl。离子半径:Na+Al>C>N>O>H
(2)H··N··H····H 极性共价键
(3)O和Se同族,从上到下,原子半径依次增大,导致得电子能力减弱,所以非金属性减弱
(4)2O2--4e-O2↑ Al3++3e-Al
解析:由“组成蛋白质的基础元素”可知X、Y、Z、L分别为H、C、N、O,M是Na、N为Al。(1)比较原子半径首先把上述元素放在元素周期表中的大致位置,依据元素周期律即可判断;(2)B为CO2;(3)影响元素性质的因素应该从原子半径的角度回答;(4)电解AlCl3溶液,阴极H+得电子,溶液中OH-浓度增大,阳极Cl-失电子生成Cl2,Al3+与阴极生成的OH-结合生成Al(OH)3沉淀,所以Q为Al2O3。
9.(14分)X、Y、Z、W、R是短周期元素,原子序数依次增大。X原子核外各层电子数之比为1∶2,Y原子和Z原子的核外电子数之和为20,W和R是同周期相邻元素,Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨。
请回答下列问题:
(1)元素X的最高价氧化物的电子式为 ;元素Z的离子结构示意图为 。
(2)单质铜与元素Y的最高价氧化物对应水化物的稀溶液发生反应的化学方程式为 。
(3)元素W位于周期表的第 族,非金属性:WO2->Na+
(3)离子键、共价键
(4)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 SiO2+2OH-SiO32-+H2O
(5)2SO2+O2+2H2O2SO42-+4H+
解析:由所在周期可知A只能为第一周期,为H,D为第三周期,为Na;C为O、F为S;依位置可知E单质为固体,B单质为气体只能为N。(3)X为NH4NO3;(4)由“铝热反应”可知E为Al;由E的用途可知E为Si;(5)SO2被氧化生成SO42-,配平即可。
11.(15分)A、B、C、D、E是原子序数依次增大的短周期元素,A是短周期元素中金属性最强的元素,B是地壳中含量最高的金属元素,C单质的晶体是良好的半导体材料,D的最外层电子数与内层电子数之比为3∶5。
(1)C的原子结构示意图为 ,D在元素周期表中的位置为 。
(2)F是常见元素,它的一种氧化物为红棕色粉末,B单质与该氧化物在高温条件下反应是冶炼F单质的方法之一,该反应的化学方程式为 。
(3)含B元素的化合物常用作净水剂,用文字和化学用语解释其净水原理: 。
(4)E元素的非金属性强于D元素,用原子结构解释原因:同周期元素随着原子序数的递增, ,非金属性增强。
(5)工业上将干燥的E单质通入D熔融的单质中可制得化合物D2E2,该物质可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体,2 mol该物质参加反应时转移3 mol电子,其中只有一种元素化合价发生改变,该反应的化学方程式为 。
答案:(1) 第三周期第ⅥA族
(2)Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe
(3) Al3+水解产生的氢氧化铝胶体,能吸附水中悬浮物使之凝聚沉降达到净水目的,Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
(4)原子半径逐渐减小,得电子能力逐渐增强
(5)2S2Cl2+2H2O3S↓+SO2↑+4HCl
解析:A是短周期中金属性最强的元素,则A是Na;B是地壳中含量最高的金属元素,则B是Al;C单质的晶体是良好的半导体材料,C是Si;D的最外层电子数与内层电子数之比为3∶5,D的内层电子数是10,最外层有6个电子,所以D是S;则E是Cl。(1)Si的原子结构示意图是,硫元素位于元素周期表中的第三周期第ⅥA族。(2)Fe的氧化物中氧化铁为红棕色粉末,所以F是Fe,Al与氧化铁在高温条件下发生置换反应生成单质Fe和氧化铝,化学方程式是Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe。(3)含Al的化合物常用作净水剂,是因为铝离子水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附作用,离子方程式是Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
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。(4)同周期元素随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,原子核对外层电子的吸引能力逐渐增强,所以得电子的能力逐渐增强,则元素的非金属性逐渐增强,Cl的非金属性强于S。(5)根据题意,S2Cl2与水反应生成二氧化硫,硫元素的化合价升高,则氯元素的化合价未变化,根据氧化还原反应规律,反应中部分硫元素的化合价应降低,S2Cl2中硫元素的化合价是+1价,所以产物中有单质硫生成,根据元素守恒,化学方程式是2S2Cl2+2H2O3S↓+SO2↑+4HCl。
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