广西专用2020版高考化学二轮复习专题能力训练11物质结构元素周期律必修含解析
专题能力训练11 物质结构 元素周期律(必修)
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(共6小题,每小题7分,共42分。每小题只有1个选项符合题意)
1.下列物质性质递变规律不能用元素周期律解释的是( )
A.非金属性:C>Si
B.碱性:NaOH>Mg(OH)2
C.酸性:H2SO3>H2CO3
D.还原性:HI>HBr
答案:C
解析:H2SO3不是硫元素的最高价氧化物的水化物,其酸性大于H2CO3,不能用元素周期律解释,A、B、D选项均符合元素周期律的规律。
2.(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:Y2X3H3BO3>H2CO3
B.稳定性:HF>PH3>H2O
C.碱性:Be(OH)2>Mg(OH)2>Ca(OH)2
D.金属性:K>Mg>Al
答案:D
解析:非金属性:N>C>B,故其最高价氧化物对应水化物的酸性:HNO3>H2CO3>H3BO3,A项错误;非金属性:F>O>N>P,故其气态氢化物的稳定性:HF>H2O>NH3>PH3,B项错误;金属性:Ca>Mg>Be,故其最高价氧化物对应水化物的碱性:Ca(OH)2>Mg(OH)2>Be(OH)2,C项错误;金属性:K>Ca>Mg>Al,D项正确。
4.(2019山东淄博高三模拟)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。p、q、r是由这些元素组成的二元化合物,常温常压下,p为无色无味气体,q为液态,r为淡黄色固体,s是气体单质。上述物质的转化关系如下图所示。下列说法错误的是( )
A.原子半径:Z>Y>X
B.m、n、r都含有离子键和共价键
C.m、n、t都能破坏水的电离平衡
D.最简单气态氢化物的稳定性:Y>X
答案:A
4
5.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,X、Y的核电荷数之比为3∶4。W-的最外层为8电子结构。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是( )
A.X与Y能形成多种化合物,一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应
B.原子半径大小:XW
C.化合物Z2Y和ZWY3都只存在离子键
D.Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂
答案:D
解析:X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,则X是C或S,又因X是四种短周期元素中原子序数最小的,X为C;Y的核电荷数是8,为O;W-的最外层为8电子结构,则W为Cl;金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应,Z为Na。CO不能与NaOH反应,A项错误;同周期原子序数越小,半径越大,即原子半径:C>O,Na>Cl,B项错误;化合物Na2O只含离子键、NaClO3中既有离子键也有共价键,C项错误;O3、Cl2、ClO2等有强氧化性,可以作为自来水的消毒剂,D项正确。
6.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
4
,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。
8.(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)单质铜和元素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,其非金属性比R弱,用原子结构的知识解释原因: 。
(4)R的一种氧化物能使品红溶液褪色,工业上用Y的气态氢化物的水溶液作该氧化物的吸收剂,写出吸收剂与足量该氧化物反应的离子方程式: 。
(5)Y和Z组成的化合物ZY,被大量用于制造电子元件。工业上用Z的氧化物、X单质和Y单质在高温下制备ZY,其中Z的氧化物和X单质的物质的量之比为1∶3,则该反应的化学方程式为 。
答案:(1)··O······C····O····
(2)8HNO3(稀)+3Cu2NO↑+3Cu(NO3)2+4H2O
(3)ⅤA P和S的电子层数相同,P半径较大,得电子能力较弱
(4)SO2+NH3·H2OHSO3-+NH4+
(5)Al2O3+3C+N22AlN+3CO
解析:由X原子核外各层电子数之比为1∶2,推出X为C;由Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨且R的原子序数大于Y,推出Y和R分别为N和S;由W和R是同周期相邻元素且R的原子序数大于W,推出W为P;由Y原子和Z原子的核外电子数之和为20,推出Z为Al。(4)氨水与足量SO2反应生成NH4HSO3。
9.(15分)A、B、C、D、E、F六种短周期元素,其原子序数依次增大,其中B与C同周期,D与E和F同周期,A与D同主族,C与F同主族,C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍,D是所在周期原子半径最大的主族元素。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体,三种是固体。
请回答下列问题:
(1)元素D在周期表中的位置 。
(2)C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是(用离子符号表示) 。
(3)由A、B、C三种元素以原子个数比4∶2∶3形成化合物X,X中所含化学键类型有 。
(4)若E是金属元素,其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨,请写出反应的化学方程式:
。
若E是非金属元素,其单质在电子工业中有重要应用,请写出其氧化物溶于强碱溶液的离子方程式:
。
(5)FC2气体有毒,排放到大气中易形成酸雨,写出FC2与氧气和水蒸气反应的离子方程式:
。
答案:(1)第三周期第ⅠA族
(2)S2->O2->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。
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10.(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3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3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+。(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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