2019届二轮复习物质结构元素周期律作业(全国通用)
物质结构 元素周期律
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括10小题,每题5分,共50分)
1.(2018·焦作模拟)核泄漏地区可检测到的放射性元素有137Cs、134Cs、131I等。下列叙述正确的是 ( )
A.Cs和Cs形成的单质物理性质相同
BCs比I多3个中子
CCs和Cs形成的单质化学性质相同
DCs与Cs都是铯的同素异形体
【解析】选C。A项,同位素原子形成的单质化学性质几乎相同,物理性质不同;B项,(134-55)-(131-53)=1;D项Cs与Cs互称同位素。
2.元素符号、化学方程式、结构示意图、电子式、结构式等通常叫做化学用语。 下列有关化学用语的表示方法中正确的是 ( )
A.H2O2的电子式:
B.NH4I的电子式:
C.原子核内有8个中子的碳原子C
D.CO2分子的结构式:OCO
【解析】选D。A项,H2O2是共价化合物,电子式为,错误;B项,没有表示出碘离子的最外层电子,错误;C项,元素符号左下角数字表示的是质子数,碳原子的质子数是6,错误。
3.(2018·汉中模拟)北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60,实验测知该物质属于离子化合物,具有良好的超导性。下列有关分析正确的是 ( )
A.K3C60中只有离子键
B.K3C60中不含共价键
C.该晶体在熔融状态下能导电
D.C60与 12C互为同素异形体
【解析】选C。K3C60中中碳原子之间为共价键,故A、B错误;K3C60在熔融状态下能电离出自由移动的离子,所以能导电,故C正确;同素异形体应该对应由相同元素组成的不同单质,12C不是单质,故D错误。
【加固训练】
下列说法正确的是 ( )
A.共价化合物中可能含有离子键
B.区别离子化合物和共价化合物的方法是看其水溶液是否能够导电
C.离子化合物中只含有离子键
D.离子化合物熔融状态能电离出自由移动的离子,而共价化合物不能
【解析】选D。A项,共价化合物中只含有共价键,错误;B项,区别离子化合物和共价化合物是看其熔融状态能否导电,而不能根据其溶于水是否导电来判断,错误;C项,离子化合物中一定含离子键,可能含共价键,如NaOH、NH4NO3等,错误。
4.(2018·上饶模拟)X、Y、Z、W、R是原子序数依次递增的短周期元素。X原子最外层电子数是其内层电子数的2倍,Y、R同主族,且两者核外电子数之和是X核外电子数的4倍,Z为短周期中金属性最强的元素,W是地壳中含量最高的金属元素。下列叙述正确的是 ( )
A.Y、Z、W原子半径依次增大
B.元素W、R的简单离子具有相同的电子层结构
C.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比R的强
D.X、R分别与Y形成的常见化合物中化学键类型相同
【解析】选D。X、Y、Z、W、R是原子序数依次递增的短周期元素,X原子最外层电子数是其内层电子数的2倍,应为碳元素,Y、R同主族,且两者核外电子数之和是X核外电子数的4倍,即为24,则Y为氧元素,R为硫元素,Z为短周期中金属性最强的元素,应为钠元素,W是地壳中含量最高的金属元素,为Al;A.由分析可知:Z为Na、W为Al,原子半径:Na>Al,故A错误;B.W为Al、R为S,对应的离子的核外电子层数不同,故B错误;C.非金属性S>C,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,故C错误;D.X、R与Y形成的常见化合物分别为二氧化碳、二氧化硫,都为共价化合物,化学键类型相同,故D正确。
5.已知X、Y、Z三种主族元素的原子序数依次递增,X原子的电子层数与它的核外电子总数相等,而Z原子的最外层电子数是次外层的3倍,Y和Z可以形成两种以上气态化合物,则下列说法错误的是 ( )
A.Y和Z可以组成一种Y和Z的质量比为7∶8的共价化合物
B.X、Y、Z能组成既含离子键又含共价键的离子化合物
C.X和Z可以组成原子个数比分别为1∶1和2∶1,常温下为液态的两种化合物
D.由X、Y、Z三种元素中的任意两种组成的具有10电子的微粒仅有2种
【解析】选D。X、Y、Z都是短周期元素,它们的原子序数依次递增,Z原子的最外层电子数是次外层的3倍,则Z是氧元素;X原子的电子层数与它的核外电子总数相等,且原子序数小于Z,所以X是氢元素;Y和Z可以形成两种以上气态化合物,且Y的原子序数小于Z,所以Y是氮元素。Y是氮元素,Z是氧元素,Y和Z
的质量比为7∶8时,其原子个数比=∶=1∶1,该化合物是NO,故A正确;X、Y、Z三种元素组成的离子化合物NH4NO3,其既含离子键又含共价键,B正确;X和Z可以组成原子个数之比分别为1∶1和2∶1,常温下为液态的两种化合物双氧水和水,C正确;由X、Y、Z三种元素中的任意两种组成的具有10电子的微粒有H2O、H3O+、NH3、N,故D错误。
6.已知短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数逐渐增大,其中X和Z、Y和W分别为同主族元素,X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半,W的最高价氧化物对应的水化物是二元强酸,则下列说法中正确的是 ( )
A.五种元素均能形成不同种同素异形体
B.X和Y、W分别可以形成XY2、XW2型化合物
C.氢化物稳定性由强到弱的顺序是:Q、W、Z、X
D.W形成的简单阴离子半径小于Q形成的简单阴离子半径
【解析】选B。X、Y、Z、W、Q为原子序数逐渐增大的短周期主族元素,且X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半,则X为C;X和Z为同主族元素,则Z为Si;W的最高价氧化物对应的水化物是二元强酸,则W为S;根据短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数逐渐增大,Y和W为同主族元素,可知Q为Cl,Y为O。A项,氯元素不能形成不同种同素异形体,错误;B项,C和O、S可以形成CO2、CS2,正确;C项,根据元素周期律,氢化物稳定性:X>Z,错误;D项,W形成的简单阴离子为S2-,Q形成的简单阴离子为Cl-,离子半径:S2->Cl-,错误。
7.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.原子半径:A>B>D>C
B.原子序数:D>C>B>A
C.离子半径:C>D>B>A
D.单质的还原性:A>B>D>C
【解析】选C。A、B、C、D在元素周期表中的大体位置为,所以原子半径:B>A>C>D,原子序数:A>B>D>C,离子半径:C>D>B>A,单质的还原性:B>A>C>D。
【方法规律】周期表中离子的规律
(1)“阴三、阳四”规律:某元素阴离子最外层电子数与次外层相同,该元素位于第3周期;若为阳离子,则位于第4周期。
(2)“阴上、阳下”规律:电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同周期,若电性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期。
8.有a、b、c、d四种短周期主族元素,它们在周期表中的位置如图所示,已知四种元素中只有b为金属元素,则下列有关说法中正确的是 ( )
a
b
c
d
A.离子半径:b>c>d>a
B.bn+与dm-在水溶液中可形成化合物bmdn
C.简单气态氢化物的稳定性:a
S2->N3->Al3+,A项错误;Al3+、S2-相互促进水解,故在水溶液中不能形成Al2S3,B项错误;
非金属性:N>P,则简单气态氢化物的稳定性:NH3>PH3,C项错误;Al(OH)3与H2SO4可发生反应,D项正确。
9.(2018·开封模拟)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 ( )
A.若某钠盐溶液含甲电离出的阴离子,则该溶液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跟甲中各元素质量比相同,则丁中一定含有-1价的元素
【解析】选B。甲是18电子的氢化物,且其水溶液为二元弱酸,不难得出甲为H2S,若盐溶液为Na2S溶液,溶液呈碱性,不能与碱反应,若为NaHS,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族的元素,即丙中含C,如C2H6符合,C2H6是CH4的同系物,故C正确;H2S中元素的质量比为1∶16,H2O2分子中元素的质量比也为1∶16,则丁为H2O2,H2O2中氧元素的价态为-1价,故D正确。
10.(能力挑战题)如图是某短周期元素最高价氧化物对应水化物相同浓度稀溶液的pH与原子半径的关系示意图,则下列说法不正确的是( )
A.原子序数:W>Z>X
B.气态氢化物的稳定性:ZZ>X,A正确;同一周期元素的原子半径越大,原子序数越小,非金属性越弱,对应的氢化物越不稳定,则气态氢化物的稳定性:ZZ
b.气态氢化物的稳定性Y比Z强
c.最高价氧化物对应水化物的酸性Z比Y强
(3)甲是由T、X两种元素形成的10e-分子,乙是由Y、W两种元素形成的化合物。
某同学设计了如图所示装置(夹持仪器省略)进行实验,将甲的浓溶液逐滴加入NaOH固体中,烧瓶中立即有甲放出,原因是 __________________。
一段时间后,观察到试管中的现象是 ________________,
发生反应的离子方程式是__________________。
(4)XO2是导致光化学烟雾的“罪魁祸首”之一。它被NaOH溶液吸收的化学方程式是2XO2+2NaOHM+NaXO3+H2O(已配平),产物M中元素X的化合价为________。
【解析】(1)先根据化合价的数值判断出各元素的主族序数,再结合原子半径的变化规律得出:T为H,X为N,Y为Cl,Z为S,W为Al。(2)因为Cl比S的非金属性强,故HCl比H2S稳定性强。(3)AlCl3与NH3·H2O反应只能生成Al(OH)3沉淀。(4)由原子守恒可得:2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O,故NaNO2中氮元素化合价为+3。
答案:(1) (2)b
(3)把浓氨水滴到NaOH固体上,NaOH固体可吸收水,并且溶液中OH-浓度增大,可使平衡NH3+H2ONH3·H2ON+OH-向左移动,且过程中放热,故有利于NH3放出 生成白色沉淀 Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N
(4)+3
12.(18分)(2018·晋中模拟)X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素,原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素,Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,Z为地壳中含量最多的元素,R与X同主族;Y、R、Q最外层电子数之和为8,M的单质为黄绿色有害气体。请回答下列问题:
(1)R在元素周期表中的位置为________。
(2)Z、Q、M简单离子半径由大到小的顺序为(写元素离子符号)______________。
(3)X、Y、Z三种元素形成盐类化合物的水溶液呈酸性的原因:__________。
溶液中所含离子浓度由大到小的顺序为________________。
(4)YX4M的电子式为________, Q3Y2与水可剧烈反应,产生沉淀与气体,反应的化学方程式为________。
(5)X、Z两元素形成的原子个数比为1∶1的化合物中含有的化学键类型为________。
(6)M的单质与R的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为________。
【解析】X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素,原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素,则X为H,Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则Y为N,Z为地壳中含量最多的元素,则Z为O,R与X同主族,所以R为Na;Y、R、Q最外层电子数之和为8,则Q为Mg,M的单质为黄绿色有害气体,则M为Cl。(1)钠元素在周期表中的位置:第3周期第ⅠA族。
(2)Cl-有三个电子层,半径最大,O2-与Mg2+两种离子电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小,所以简单离子半径由大到小的顺序为Cl->O2->Mg2+。
(3)H、N、O三种元素形成盐类化合物为NH4NO3,溶液呈酸性,其原因:N+H2ONH3·H2O+H+,溶液中所含离子浓度由大到小的顺序为c(N)>c(N) >c(H+) >c(OH-)。
(4)H、N、Cl形成的化合物为NH4Cl,其电子式为;Mg3N2易水解生成Mg(OH)2和NH3。反应化学方程式为Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2+2NH3↑。
(5)过氧化氢中含有共价键。
(6)Cl2与NaOH反应的离子方程式为Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O。
答案:(1)第3周期第ⅠA族
(2)Cl->O2->Mg2+
(3)N+H2ONH3·H2O+H+
c(N)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2+2NH3↑
(5)共价键
(6)Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O
13.(14分)(能力挑战题)A、B、C、D、E、F、G、L、I九种主族元素分别位于三个不同的短周期,它们的原子序数依次增大,其中B、C、D位于同一周期,A与E、B与G、D与L分别位于同一主族,C、D、F三种元素的原子序数之和为28,F的质子数比D多5,D的最外层电子数是F最外层电子数的2倍,C和D的最外层电子数之和为11。
请回答下列问题:
(1)以上元素中非金属所形成的最简单气态氢化物稳定性最弱的是________________(填化学式),E、F、L所形成的简单离子的半径由大到小的顺序为________________(用离子符号表示)。
(2)L、I两元素可按原子个数比1∶1组成化合物X,化合物X中各原子均满足8电子的稳定结构,则X的电子式为________________。
(3)固体化合物E2D2投入化合物E2L的水溶液中,只观察到有沉淀产生,写出该反应的离子方程式: ___________。
(4)由A、B、C、D按原子个数比4∶1∶1∶2形成一种化合物Y,则Y的化学式为________________,向Y中加足量稀硫酸后,再加高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液褪色。写出使高锰酸钾溶液褪色的反应的离子方程式:__ ___________。
【解析】由于九种主族元素位于三个不同的周期,而B、C、D位于同一周期,可以知道A为氢元素,B、C、D位于第2周期,E、F、G、L、I则位于第3周期;由A与E为同一主族元素,可确定E为钠元素;由F的质子数比D多5,D的最外层电子数是F最外层电子数的2倍,可推知D、F为氧元素和铝元素;由C、D、F三种元素的原子序数之和为28,可推知C元素为氮元素;由D与L位于同一主族,可推知L为硫元素;由其原子序数关系和B与G位于同一主族可知,I只能是氯元素,B、G分别为碳元素和硅元素。即A、B、C、D、E、F、G、L、I分别对应H、C(碳)、N、O、Na、Al、Si、S、Cl。
答案:(1)SiH4 S2->Na+>Al3+
(2)
(3)Na2O2+S2-+2H2OS↓+2Na++4OH-
(4)(NH4)2C2O4
2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O