2020高考化学二轮复习能力提升训练5物质结构与元素周期律含解析

2020高考化学二轮复习能力提升训练5物质结构与元素周期律含解析

能力提升训练(5)‎ ‎1．美国FDA证实，该国地质勘测局在内华达州法隆镇的一些奶牛场附近的井水中发现了84号元素Po(钋)的一种放射性致癌同位素。钋是目前已知最稀有的元素之一，下列有关它的说法正确的是(　C　)‎ A．门捷列夫能预测钋在地球上的分布 B．钋位于元素周期表第7周期第ⅥA族 C．钋原子的最外层电子数为6‎ D．钋属于副族元素 解析：门捷列夫发现了元素周期律，但不能预测元素在地球上的分布，A错误；钋的原子序数为84，和86号元素的原子序数相差2，故钋位于元素周期表第6周期第ⅥA族，B、D错误；钋原子的最外层电子数为6，C正确。‎ ‎2．甲、乙、丙、丁4种物质分别含2种或3种元素，它们的分子中均含18个电子，甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子。下列推断错误的是(　B　)‎ A．若某钠盐溶液含甲电离出的阴离子，则该盐既可能与酸反应又可能与碱反应 B．若乙与氧气的摩尔质量相同，则乙只能由2种元素组成 C．若丙中含有第2周期第ⅣA族的元素，则丙可能是甲烷的同系物 D．若丁中各元素质量比和甲中各元素质量比相同，则丁中一定含有－1价的元素 解析：甲是18电子的氢化物，且其在水中分步电离出两种阴离子，不难得出甲为H2S，若盐溶液为NaHS溶液，既能与盐酸等反应生成H2S，也能与NaOH反应生成Na2S，故A正确；氧气的摩尔质量为32 g·mol－1，乙的摩尔质量也为32 g·mol－1，且含有18个电子，CH3OH符合，由3种元素组成，故B错误；丙中含有第2周期ⅣA族元素，C2H6符合，C2H6是CH4的同系物，故C正确；H2S中H、S元素的质量比为1∶16，H2O2中H、O元素的质量比也为1∶16，则丁为H2O2，H2O2中氧元素显－1价，故D正确。‎ ‎3．R、Q为短周期中的两种元素，R元素原子的最外层电子数与次外层电子数之差的绝对值等于电子层数；Q元素的原子比R元素的原子多2个核外电子。则下列叙述中肯定不正确的是(　B　)‎ A．原子半径：R>Q B．R和Q可能形成离子化合物 C．R和Q可能形成的化合物RQ2中，每一个原子都达到了8电子稳定结构 D．R和Q可能形成共价化合物RQ3‎ 解析：根据题给条件可推知，R可能是C或P，Q对应的是O或Cl。C、P的原子半径分别大于O、Cl的，A项正确；C与O、P与Cl均不可能形成离子化合物，B项错误；CO2‎ 8‎ 中每个原子都达到8电子稳定结构，C项正确；P、Cl可形成共价化合物PCl3，D项正确。‎ ‎4．下列有关化学用语表示正确的是(　C　)‎ A．最近命名的含有173个中子的113号元素：Nh B．乙酸甲酯的结构简式：HCOOCH2CH3‎ C．NaOH的电子式：Na＋[H]－‎ D．F的原子结构示意图：‎ 解析：含有173个中子的113号元素的质量数为286，A错误；正确的结构简式为CH3COOCH3，B错误；F的原子结构示意图为，D错误。‎ ‎5．A、B、C、D为原子序数依次增大的短周期主族元素。其中只有D为金属元素；A的某种同素异形体是自然界最硬的物质。下列说法一定正确的是(　B　)‎ A．A、B、C三种元素最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强 B．简单离子的半径大小顺序为B>C>D C．B、C分别与D形成的可溶于水的化合物的水溶液可能呈酸性、中性或碱性 D．若B、C能形成化合物BC3，则该化合物中B的化合价为－3‎ 解析：A、B、C、D为原子序数依次增大的短周期主族元素，A是C，D为金属元素，可能是Na、Mg、Al，B、C可能是N、O、F。若B、C是O、F，则无最高价氧化物对应的水化物，A错误；不论B、C、D是哪种可能，其简单离子核外电子层结构相同，离子半径B>C>D，B正确；B、C分别与D形成的可溶于水的化合物的水溶液显碱性，C错误；若B、C能形成化合物BC3，C的电负性更大，B的化合价应为正价，D错误。‎ ‎6．五种短周期元素a、b、c、d、e，其原子半径与原子序数的关系如图，下列说法错误的是(　C　)‎ A．c元素的简单离子半径比e元素的简单离子半径小 8‎ B．d元素的最高价氧化物对应的水化物酸性比e元素弱 C．b、c、d三种元素的最高价氧化物对应的水化物相互间能发生反应 D．a与b两种元素可形成既有离子键又有非极性共价键的化合物 解析：根据原子半径与原子序数的关系图可推知元素a、b、c、d、e分别为O、Na、Al、Si、Cl。c元素的简单离子(Al3＋)比e元素的简单离子(Cl－)少一个电子层，半径小，A正确；H2SiO3酸性比HClO4弱，B正确；b、c、d三种元素的最高价氧化物对应的水化物NaOH、Al(OH)3、H2SiO3中Al(OH)3与H2SiO3不反应，C错误；a与b两种元素可形成既有离子键又有非极性共价键的化合物Na2O2，D正确。‎ ‎7．X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X原子的质子数与电子层数相同，W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍，Y、Z、M、W在周期表中的相对位置如图所示。下列说法不正确的是(　C　)‎ Y Z M W A.原子半径：W>Y>Z>X B．热稳定性：XM>X2Z，沸点：X2Z>YX3‎ C．X、Y、Z三种元素形成的化合物中不可能含离子键 D．ZM2、YM3、WM4分子中每个原子最外层均满足8电子结构 解析：根据位置关系可知，W在第3周期，Y、Z、M元素在第2周期，质子数与电子层数相同的元素为氢元素，X为H，设M的最外层电子数为a，则其原子序数为a＋2，故与M同周期的Y的前一种元素的原子序数为a－1，W的原子序数为a－1＋8，则有a－1＋8＝2a，故a＝7，则Y为氮元素，Z为氧元素，M为氟元素，W为硅元素。原子半径：Si>N>O>F>H，A正确；热稳定性：HF>H2O，沸点：H2O>NH3，B正确；氢、氮、氧三种元素形成的NH4NO3为离子化合物，含有离子键，C错误；OF2、NF3、SiF4分子中每个原子的最外层都满足8电子稳定结构，D正确。‎ ‎8．短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中。常温下，Z单质能溶于W的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液。下列说法正确的是(　C　)‎ A．元素Y的最高化合价为＋6价 B．原子半径的大小顺序为W>Q>Z>X>Y C．简单氢化物的沸点：Y>W D．最高价氧化物对应水化物的酸性：W>Q 解析：根据元素信息可以判断，X为N，Y为O，Z为Al，W为S，Q为Cl。氧元素无最高正价，A错误；原子半径：Al>S>Cl>N>O，B错误；沸点：H2O>H2S，C正确；酸性：HClO4>H2SO4，D错误。‎ 8‎ ‎9．(2019·河北五校联盟)A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大。已知A、B、C、D是短周期元素中的四种非金属元素，A元素的原子形成的离子就是一个质子，C、D在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体，B的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，E是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是(　D　)‎ A．A、B、C、D均是非金属元素，所以它们只能形成共价化合物 B．化合物BD2是直线形分子，若遇与E同周期的金属元素的单质着火均可用BD2灭火 C．用E单质作阳极，石墨电极作阴极电解NaHCO3溶液，电解一开始就会在阴极区出现白色沉淀 D．A、C两元素可能形成原子个数比(A∶C)为3∶1、2∶1以及1∶1的化合物 解析：A、B、C、D是短周期元素中的四种非金属元素，且原子序数依次增大，由“A元素的原子形成的离子就是一个质子”推出A为H，由“C、D在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体”，推出C、D分别为N、O，由“B的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代”推出B为C，由“E是地壳中含量最高的金属元素”推出E为Al。H、C、N、O能形成NH4HCO3或(NH4)2CO3，二者都是离子化合物，A项错误；BD2是CO2，与Al同周期的金属元素是Na和Mg，钠燃烧生成的过氧化钠与CO2反应，镁能在二氧化碳中燃烧，所以钠、镁着火均不能用CO2灭火，B项错误；用Al作阳极，阳极铝失去电子生成铝离子，阴极氢离子得电子生成氢气，在阳极区出现白色沉淀，C项错误；H、N两元素可形成NH3、N2H4、N2H2，D项正确。‎ ‎10．现代无机化学对硫氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。如图是已经合成的最著名的硫氮化合物的分子结构。下列说法不正确的是(　D　)‎ A．该物质的分子式为S4N4‎ B．该物质各原子最外层都达到8电子稳定结构 C．该物质的分子中既含有极性键又含有非极性键 D．该分子中N的化合价为－3‎ 解析：由图可知，该分子的分子式为S4N4‎ 8‎ ‎，A正确；因为硫原子最外层为6个电子，若形成两个共价单键，则达8电子稳定结构，氮原子最外层为5个电子，若形成3个共价单键，则达8电子稳定结构，据图可知，B正确；该分子中既含有极性键(N—S键)又含有非极性键(N—N键)，C正确；N—S共用电子对偏向N，N—N共用电子对不偏移，故该分子中N的化合价为－2，D错误。‎ ‎11．X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在周期表中相对位置如图所示。Y原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍，下列说法正确的是(　D　)‎ A．四种元素的单质中，Z单质的熔、沸点最低 B．最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z弱 C．Y的简单气态氢化物的稳定性较Z的弱 D．离子半径：Z>W>X>Y 解析：Y原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍，则Y是氧元素，X是氮元素，Z是硫元素，W是氯元素；四种元素的单质中，只有Z元素的单质是固态，则Z元素的单质熔、沸点最高，A错误；W的非金属性大于Z的非金属性，则最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z强，B错误；Y的非金属性大于Z的非金属性，则Y的简单气态氢化物的稳定性较Z的强，C错误；电子层数越多，半径越大，则离子半径：Z>W>X>Y，D正确。‎ ‎12．X、Y、Z、M、R为五种短周期元素，其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(　D　)‎ A．简单阳离子半径：X>R B．最高价氧化物对应水化物的酸性：ZH2CO3，错误；C项，M为硫元素，H2‎ 8‎ S常温常压下为气体，错误；D项，X为氢元素，Y为碳元素，甲烷(CH4)就是正四面体结构的分子，正确。‎ ‎13．已知A、B、C、D四种物质均是由短周期元素原子组成的，它们之间有如图所示的转化关系，且A是一种含有18电子的微粒，C是一种含有10电子的微粒。请完成下列各题：‎ ‎(1)若A、D均是气态单质分子，写出A与B反应的化学方程式：2F2＋2H2O===4HF＋O2。‎ ‎(2)若B、D属同主族元素的单质分子，写出C的电子式：HH。‎ ‎(3)若A、B均是含2个原子核的微粒，其中B中含有10个电子，D中含有18个电子，则A、B之间发生反应的离子方程式为HS－＋OH－===S2－＋H2O。‎ ‎(4)若D是一种含有22电子的分子，则符合如图关系的A的物质有CH3CH3、CH3OH(写物质的化学式，如果是有机物则写相应的结构简式)。‎ 解析：(1)18电子的气态单质分子为F2，则C为HF、B为H2O、D为O2，反应的化学方程式为2F2＋2H2O===4HF＋O2。‎ ‎(2)B、D为同主族元素的单质，且A含有18个电子，C含有10个电子时，则B为O2、A为H2S、C为H2O、D为S，即2H2S＋O2===2H2O＋2S。‎ ‎(3)含2个原子核的18电子的微粒为HS－，10电子的微粒为OH－，反应的离子方程式为HS－＋OH－===S2－＋H2O。‎ ‎(4)含22电子的分子为CO2，则A为含18电子的含C、H或C、H、O的化合物，可能为CH3CH3或CH3OH。‎ ‎14．下表为元素周期表的一部分。‎ 碳 氮 Y X 硫 Z 回答下列问题：‎ ‎(1)Z元素在周期表中的位置为第三周期第ⅦA族。‎ ‎(2)下列事实能说明Y元素的非金属性比硫元素的非金属性强的是AC。‎ A．Y单质与H2S溶液反应，溶液变浑浊 B．在氧化还原反应中，1 mol Y单质比1 mol 硫得电子多 8‎ C．Y和硫两元素的气态氢化物受热分解，前者的分解温度高 ‎(3)X与Z两元素的单质反应生成1 mol X的最高价化合物，恢复至室温，放热687 kJ。已知该化合物的熔、沸点分别为－69 ℃和58 ℃。写出该反应的热化学方程式：Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)　ΔH＝－687 kJ·mol－1。‎ 解析：(1)根据图表可知，Z是17号氯元素，位于周期表的第三周期第ⅦA族。(2)由元素周期律，非金属元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，而得电子的数目多少不能作为比较非金属性强弱的依据；活泼的非金属单质能够置换不活泼的非金属单质，可以比较非金属性的强弱。(3)X为硅元素，Z为氯元素，两元素的单质反应生成四氯化硅；已知该化合物的熔、沸点分别为－69 ℃和58 ℃，所以室温时四氯化硅为液态。(4)设该烃分子式为CxHy，烃分子中碳氢质量比为9∶1，即12x∶y＝9∶1，x∶y＝3∶4，结合1 mol Q与4 mol H2O反应生成2 mol Mg(OH)2和1 mol该烃，得到该烃分子式为C3H4，该物质为丙炔，电子式为。根据1 mol 碳与镁形成的化合物Q与4 mol水反应，生成2 mol Mg(OH)2和1 mol烃，根据原子守恒规律，可知化合物Q的化学式为Mg2C3，反应的方程式为Mg2C3＋4H2O===2Mg(OH)2＋C3H4↑。‎ ‎15．A、B、C、D、E是核电荷数依次增大的五种短周期主族元素，A元素的原子核内只有1个质子；B元素的原子半径是其所在主族中最小的，B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3；C元素原子的最外层电子数比次外层多4；C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布，两元素可形成化合物D2C；C、E同主族。‎ ‎(1)B在周期表中的位置为第2周期第ⅤA族。‎ ‎(2)E元素形成的氧化物对应的水化物的化学式为H2SO3、H2SO4。‎ ‎(3)元素B、C、D、E形成的简单离子半径大小关系是S2－>N3－>O2－>Na＋‎ 8‎ ‎(用离子符号表示)。‎ ‎(4)用电子式表示化合物D2C的形成过程：。‎ ‎(5)由A、B、C三种元素形成的离子化合物的化学式为NH4NO3，它与强碱溶液共热，发生反应的离子方程式是NH＋OH－NH3↑＋H2O。‎ ‎(6)D2EC3一定条件下可以发生分解反应生成两种盐，其中一种产物为无氧酸盐，则此反应的化学方程式为4Na2SO3Na2S＋3Na2SO4(化学式用具体的元素符号表示)。‎ 解析：A元素的原子核内只有1个质子，则A为氢元素；B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3，则B的最高化合价为＋5价，位于周期表第ⅤA族，B元素的原子半径是其所在主族中最小的，应为氮元素；C元素原子的最外层电子数比次外层多4个，只能有2个电子层，最外层电子数为6，应为氧元素；C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布，两元素可形成化合物D2C，则D的化合价为＋1价，D为钠元素；C、E同主族，则E为硫元素。‎ ‎(1)B是氮元素，在周期表中的位置为第2周期第ⅤA族。‎ ‎(2)E是硫元素，形成的氧化物SO2、SO3对应的水化物的化学式分别为H2SO3、H2SO4。‎ ‎(3)元素B、C、D、E形成的简单离子中，S2－有三个电子层，N3－、O2－、Na＋只有两个电子层，且电子层结构相同，核电荷数大的半径反而小，故离子半径大小关系是S2－>N3－>O2－>Na＋。‎ ‎(4)Na最外层的一个电子易失去，氧最外层有6个电子，易得到2个电子形成8电子稳定结构，故Na2O的形成过程可表示为 ‎。‎ ‎(5)由H、N、O形成的离子化合物的化学式为NH4NO3，它是铵盐，与强碱溶液共热，发生反应生成NH3，离子方程式是NH＋OH－NH3↑＋H2O。‎ ‎(6)Na2SO3一定条件下可以发生分解反应生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，则为Na2S，反应的化学方程式为4Na2SO3Na2S＋3Na2SO4。‎ 8‎