2020版高考化学一轮复习 第五章 物质结构 元素周期律章末检测

2020版高考化学一轮复习 第五章 物质结构 元素周期律章末检测

第五章 物质结构 元素周期律 章末检测 一、选择题(本题包括12个小题，每小题4分，共48分。) ‎ ‎1．下列有关元素的性质及其递变规律正确的是(　　)‎ A．同主族元素形成的单质熔、沸点自上而下逐渐升高 B．核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同 C．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱 D．非金属元素的气态氢化物的稳定性越强其沸点就越高 解析：第ⅠA族金属元素熔沸点自上而下是降低的，A错误；核外电子排布相同的微粒，质子数可能不相同，化学性质也不一定相同，B正确；卤族元素中HClO是弱酸，不符合题意，C错误；气态氢化物的稳定性与非金属性有关，属于化学性质，而沸点属于物理性质，二者并没有关系，D错误。‎ 答案：B ‎2．相同条件下，下列有关物质性质的比较，不能用元素周期律解释的是(　　)‎ A．硫酸酸性大于磷酸 B．钾的金属性强于钠 C．氢气燃烧生成气态水放出的热量小于液态水 D．氟化氢的稳定性大于氯化氢 解析：非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，硫酸酸性大于磷酸，可用元素周期律解释，A正确；同一主族从上到下，金属性越强，钾的金属性强于钠，可用元素周期律解释，B正确；氢气燃烧生成气态水放出的热量小于液态水，是因为水的状态不同，不能用元素周期律解释，C错误；非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，氟化氢的稳定性大于氯化氢，可用元素周期律解释，D正确。‎ 答案：C ‎3．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X、Y、Z、W原子的最外层电子数之和为18，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。下列说法正确的是(　　)‎ A．单质的沸点：Y>Z B．X、Y、Z三种元素不可能形成离子化合物 C．X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的强 D．Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型不相同 解析：根据题意知短周期主族元素X元素的原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，‎ 10‎ 则X为碳元素，Y是地壳中含量最高的元素，则Y为氧元素，Z2＋与Y2－具有相同的电子层结构，则Z为镁元素；X、Y、Z、W原子的最外层电子数之和为18，则W为硫元素。氧气常温下为气态，镁单质常温下呈固态，单质的沸点：O2＜Mg，即Y＜Z，A错误；C、O、Mg三种元素可形成碳酸镁，为离子化合物，B错误；非金属性：C＜S，酸性：H2CO3＜H2SO4，C错误；氧化镁中的化学键为离子键，二氧化硫、三氧化硫中的化学键为共价键，化学键类型不相同，D正确。‎ 答案：D ‎4．X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素。其中Z是金属，W的单质是淡黄色固体，X、Y、W在周期表中的相对位置关系如图所示，下列说法一定正确的是(　　)‎ X Y W A.最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是W B．Y与Z只能形成一种化合物 C．简单阴离子还原性：Y>W D．Z与Q形成的化合物水溶液可能显酸性 解析：短周期元素W的单质为淡黄色固体，则W是S元素，Y是O元素，X是C元素，因为X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，则Q是Cl元素，其中Z的原子序数大于8又小于16的金属元素，可能是Na、Mg、Al中的一种。在这五种元素中非金属性最强的是Cl，所以最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是HClO4，A错误；若Z是Na元素，则可以形成Na2O、Na2O2两种氧化物，若Z是Mg、Al，则只能形成一种氧化物MgO或Al2O3，B错误；O、S是同主族的元素，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，则其简单阴离子还原性逐渐增强，元素的非金属性O>S，所以还原性S2－>O2－，C错误；若Z为Mg或Al，则MgCl2、AlCl3都是强酸弱碱盐，金属阳离子发生水解反应消耗水电离产生的OH－而使溶液中的H＋浓度增大，溶液显酸性，D正确。‎ 答案：D ‎5．下列根据元素周期表和元素周期律得出的推断中正确的是(　　)‎ A．金属元素原子最外层电子数越少，该金属失电子能力越强 B．若存在简单阴离子R2－，则R一定位于ⅥA族 C．aA2＋、bB＋、cC3－三种离子具有相同的电子层结构，则原子序数c＞a＞b D．铅位于周期表中金属和非金属的交界处，可作半导体材料 解析：A选项由Na与Ca可知错误；C选项原子序数a＞b＞c，错误；D选项，铅属于金属，错误。‎ 答案：B 10‎ ‎6．下表为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，Z元素的核电荷数为X与Y元素核电荷数之和。下列说法正确的是(　　)‎ X Y Z W T A.氢化物稳定性Y比W强，是因为Y的氢化物中存在氢键 B．XY2、XW2、ZY2熔沸点依次增大，都是由共价键形成的分子晶体 C．一定条件下，X单质能与ZY2反应生成Z单质，说明X的非金属性比Z强 D．根据元素周期律，可以推测T元素的单质具有半导体特性，钠能与T形成Na2T2化合物 解析：设X的原子序数为a，则Z的序数为a＋8，Y的序数为a＋2，Z元素的核电荷数为X与Y元素核电荷数之和，则a＋8＝a＋a＋2，a＝6；所以X为碳元素、Y为氧元素、Z为硅元素、W为硫元素、T为硒元素；氢化物的稳定性与氢键无关，故A错误；二氧化硅是原子晶体，故B错误；一定条件下，碳单质能与二氧化硅反应生成硅单质，碳表现还原性，不能说明X的非金属性比Z强，故C错误；硒元素在金属与非金属的分界线附近，硒与氧元素同族，根据元素周期律，可以推测硒元素的单质具有半导体特性，钠能与硒形成Na2Se2化合物，故D正确。‎ 答案：D ‎7．某分子的球棍模型如图所示。已知分子中所有原子的最外层均达到8电子稳定结构，原子间以单键相连。下列有关说法中错误的是(　　)‎ A．X原子可能为第ⅤA族元素 B．Y原子一定为第ⅠA族元素 C．该分子中，只含有共价键 D．从圆球的大小分析，该分子可能为N‎2F4‎ 解析：据球棍模型知，该分子为共价化合物，X原子可形成3条价键，则可能为N、P等元素。Y可能为F、Cl等元素，但Y一定不能为第ⅠA族元素，因Y若为H，只能使最外层达2个电子；若为Na等，则组成的一般为离子化合物。‎ 答案：B ‎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的块状单质能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液。下列说法正确的是(　　)‎ 10‎ A．元素Y的最高正化合价为＋6价 B．简单离子半径的大小顺序为W>Q>Z＞X>Y C．气态氢化物的稳定性：Q>W D．元素W的最高价氧化物对应的水化物酸性比Q的强 解析：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，联想NH3极易溶于水，可知X为氮元素，Y为氧元素；常温下，Z的单质能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液，说明Z为铝元素，W为硫元素，因为铝在常温下能溶于稀硫酸，在浓硫酸中发生钝化；Q只能为氯元素。Y为氧元素，氧元素不显＋6价，故A错误；电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，故离子半径S2－＞Cl－＞N3－＞O2－＞Al3＋，即离子半径W＞Q＞X＞Y＞Z，故B错误；元素的非金属性越强，气态氢化物的越稳定，氯元素的非金属性强于硫，故氯化氢的稳定性比硫化氢强，故C正确；非金属性Cl＞S，故Cl元素最高价氧化物对应水化物的酸性更强，故D错误。‎ 答案：C ‎9．X、Y、Z、W为四种短周期元素，有关这四种元素的说法中正确的是(　　)‎ 元　素 X Y Z W 原子半径/nm ‎0.077‎ ‎0.075‎ ‎0.102‎ ‎0.099‎ 最高正价或最低负价 ‎＋4‎ ‎＋5‎ ‎－2‎ ‎－1‎ A.1 mol W的单质参加氧化还原反应时转移的电子数一定为2 mol B．W、X、Y三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强 C．Y的氢化物与W的单质反应的产物中可能含有共价键和离子键 D．0.3 mol Cu分别与足量HYO3或H2ZO4的稀溶液反应均产生0.2 mol气体 解析：根据原子半径数据及特征化合价推知，W为Cl，X为C，Y为N，Z为S。A项，1 mol Cl2若只作氧化剂，转移电子2 mol，若和NaOH反应既作氧化剂又作还原剂，转移电子1 mol；B项，HClO4、H2CO3、HNO3中，HClO4的酸性最强；C项，NH3和Cl2反应可生成N2和NH4Cl，在NH4Cl中既有共价键又有离子键；D项，0.3 mol Cu和足量稀硝酸反应放出0.2 mol NO，Cu和稀硫酸不反应。‎ 答案：C ‎10．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形成化合物的电子式为b＋3－b＋，下列比较中正确的是(　　)‎ 10‎ A．原子半径：a>c>d>b B．最高价氧化物对应水化物的酸性：c>d>a C．原子序数：a>d>b>c D．元素的非金属性：a>d>c 解析：根据a的原子结构示意图判断，x＝2，所以a为硅，再利用b与c形成化合物的电子式得到b为钠、c为氮，由c、d同主族得d为磷。原子半径：Na>Si>P>N，A错误；最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3>H3PO4>H2SiO3，B正确；原子序数：P>Si>Na>N，C错误；元素的非金属性：N>P>Si，D错误。‎ 答案：B ‎11．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X元素的单质可在自然界形成最硬的矿石，Y原子最外层有6个电子，Z元素的氧化物可做高温耐火材料且其最高价氧化物的水化物是难溶于水的碱性物质，W与X同主族。下列叙述正确的是(　　)‎ A．原子最外层电子数由少到多的顺序：X＝W＜Y＜Z ‎ B．原子半径由大到小的顺序：r(W)＞r(X)＞r(Y)＞r(Z) ‎ C．元素非金属性由强到弱的顺序：X、Y、W ‎ D．元素的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：Y、X、W 解析：短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X元素的单质可在自然界中形成最硬的矿石，该矿石为金刚石，则X为C元素，Z元素的氧化物可做耐高温材料且其最高价氧化物的水化物是难溶于水的碱性物质，则Z为Mg元素，Y原子最外层有6个电子，而且原子序数比Mg小，则Y为O元素，W与C同主族，则W为Si元素。原子最外层电子数由少到多的顺序：Z＜W＝X＜Y，故A错误；同周期自左而右原子半径减小，同主族从上到下原子半径增大，则原子半径由大到小的顺序：r(Z)＞r(W)＞r(X)＞r(Y)，故B错误；X为碳元素，Y为O元素，W为Si元素，则元素非金属性由强到弱的顺序：Y、X、W，故C错误；元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性：O＞C＞Si，则气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：Y、X、W，故D正确。‎ 答案：D ‎12．短周期元素X、Y、Z的原子序数依次增大，其中Y元素的原子半径最大。已知A、B、C分别是X、Y、Z三种元素的单质，A和C常温下为气体。在适宜的条件下，A、B、C可以发生如图所示的反应。下列说法正确的是(　　)‎ A．化合物YX中含离子键 B．Z的含氧酸均为强酸 10‎ C．非金属性：X>Z D．离子半径：Y>Z 解析：根据图示，A是H2、B是Na或Mg或Al等活泼金属，C是Cl2，X、Y、Z分别是H、Na或Mg或Al、Cl；化合物NaH中含离子键，故A正确；HClO是弱酸，故B错误；非金属性：Cl>H，故C错误；离子半径：Cl－>Na＋，故D错误。‎ 答案：A 二、非选择题(本题包括4个小题，共52分。)‎ ‎13．(12分)(2016·海南卷)短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，元素X的一种高硬度单质是宝石，Y2＋电子层结构与氖相同，Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体，回答下列问题：‎ ‎(1)M元素位于周期表中的第________周期________族。‎ ‎(2)Z元素是________，其在自然界中常见的二元化合物是________。‎ ‎(3)X与M的单质在高温下反应的化学方程式为________________________________，产物分子为直线形，其化学键属于________(填“极性”或“非极性”)共价键。‎ ‎(4)四种元素中的________可用于航空航天合金材料的制备，其单质与稀盐酸反应的化学方程式为____________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ 解析：短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，元素X的一种高硬度单质是宝石，则X是C元素；Y2＋电子层结构与氖相同，则Y是Mg元素；Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体，则Z是Si元素；M是S元素。(1)M元素是S，核外电子排布是2、8、6，所以位于周期表中的第三周期ⅥA族；(2)Z元素是Si元素，其在自然界中常见的二元化合物是SiO2；(3)X与M的单质在高温下反应产生CS2，该反应的化学方程式为C＋2SCS2，产物分子为直线形，结构与CO2类似， 由于是不同元素的原子形成的共价键，所以其化学键属极性共价键；(4)四种元素中只有Mg是金属元素，密度比较小，制成的合金硬度大，所以可用于航空航天合金材料的制备，该金属是比较活泼的金属，可以与盐酸发生置换反应产生氢气，其单质与稀盐酸反应的化学方程式为Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑。‎ 答案：(1)三　ⅥA　　(2)Si　SiO2　(3)C＋2S CS2　极性　(4)Mg　Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑‎ ‎14．(14分)X、Y、Z、J、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大，元素Z在地壳中含量最高，J元素的焰色反应呈黄色，Q的最外层电子数与其电子总数比为3∶8，X能与J形成离子化合物，且J＋的半径大于X—的半径，Y的氧化物是形成酸雨的主要物质之一。请回答：‎ ‎(1)Q元素在周期表中的位置_____________________________；‎ ‎(2)这五种元素原子半径从大到小的顺序为______________(填元素符号)；‎ 10‎ ‎(3)元素的非金属性Z________Q(填“>”或“<”)，下列各项中，不能说明这一结论的事实有________(填序号)；‎ A．Q的氢化物的水溶液放置在空气中会变浑浊 B．Z与Q之间形成的化合物中元素的化合价 C．Z和Q的单质的状态 D．Z和Q在周期表中的位置 ‎(4)Q的氢化物与Z的氢化物反应的化学方程式为_________‎ ‎_____________________________________________________；‎ ‎(5)X与Y可形成分子A，也可形成阳离子B，A、B在水溶液中酸、碱性恰好相反，写出A的电子式____________；B的水溶液不呈中性的原因________________(用离子方程式表示)；‎ ‎(6)液态A类似X2Z，也能微弱电离且产生电子数相同的两种离子，则液态A的电离方程式为_________________________________‎ ‎______________________________________________________。‎ 解析：元素Z在地壳中含量最高，是O，J元素的焰色反应呈黄色，是Na，Q的最外层电子数与其电子总数比为3∶8，即最外层电子数不是3，是6，是S，X能与J形成离子化合物，且J＋的半径大于X－的半径，则X是H，不是F(Na＋的半径小于F－的半径)，Y的氧化物是形成酸雨的主要物质之一，结合原子序数递增知是N。‎ ‎(1)S在周期表的第三周期ⅥA族。‎ ‎(2)根据同周期原子半径由左向右逐渐减小，同主族由上到下原子半径逐渐增大知原子半径：Na>S>N>O>H。‎ ‎(3)Q的氢化物的水溶液放置在空气中会变浑浊，即氧气置换出S，非金属性O>S，A正确；根据O与S之间形成的化合物中S元素的化合价为正价知非金属性O>S，B正确；不能根据氧气和S单质的状态判断非金属性强弱，C错误；同主族由上到下非金属性逐渐减弱，即非金属性O>S，D正确。‎ ‎(4)硫化氢与过氧化氢可发生氧化还原反应：H2O2＋H2S===S↓＋2H2O。‎ ‎(5)根据题意A是氨气，B是NH，NH水解使溶液呈酸性。‎ ‎(6)液氨的电离类似水，电离生成NH、NH。‎ 答案：(1)第三周期第ⅥA族　(2)Na>S>N>O>H ‎(3)>　C　(4)H2O2＋H2S===S↓＋2H2O　(5)H∶ H∶H　NH＋H2ONH3·H2O＋H＋　(6)2NH3NH＋NH ‎15．(13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 10‎ 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_____‎ ‎______________________________________________________。‎ 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。‎ 答案：(1)∶∶∶C∶∶∶　‎ ‎(2)8HNO3(稀)＋3Cu===2NO↑＋3Cu(NO3)2＋4H2O ‎(3)ⅤA　P原子和S原子的电子层数相同，P原子半径较大，得电子能力较弱 ‎(4)SO2＋NH3·H2O===HSO＋NH ‎(5)Al2O3＋‎3C＋N22AlN＋3CO ‎16．(13分)A、B、C、D、E、F、G是原子序数依次增大的短周期主族元素，A的原子核内无中子，B、F在元素周期表中的相对位置如图，B与氧元素能形成两种无色气体，D是地壳中含量最多的元素，E是地壳中含量最多的金属元素。‎ B F ‎(1)BF2的结构式为_____________________________________。‎ ‎(2)D和F的氢化物中沸点较高的是________________(填化学式)。‎ 10‎ ‎(3)实验室制取G2气体的离子方程式为_____________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎(4)在微电子工业中，C的最简单气态氢化物的水溶液可作刻蚀剂H2O2的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为 ‎______________________________________________________。‎ ‎(5)FD2气体通入BaCl2和C的最高价氧化物对应的水化物的混合溶液中，生成白色沉淀和无色气体，有关反应的离子方程式为 ‎______________________________________________________。‎ ‎(6)火箭使用B‎2A8C2作燃料，N2O4为氧化剂，燃烧放出的巨大能量能把火箭送入太空，并且产生三种无污染的气体，其化学方程式为 ‎_______________________________________________________‎ ‎______________________________________________________。‎ ‎(7)上述元素可组成盐Q：CA4E(FD4)2。向盛有20 mL 0.5 mol·L－1 Q溶液的烧杯中加入12 mL 2.0 mol·L－1 Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为________。‎ 解析：A、B、C、D、E、F、G是原子序数依次增大的短周期主族元素，A的原子核内无中子，则A为氢元素，B、F在元素周期表中的相对位置如图，B与氧元素能形成两种无色气体，则B为碳，F为硫，G为氯，D是地壳中含量最多的元素则D是氧，E是地壳中含量最多的金属元素，则E为铝，故A、B、C、D、E、F、G七种元素分别为H、C、N、O、Al、S、Cl。(1)CS2的结构类似于CO2，是直线型，其结构式为S===C===S；(2)H2O常温下是液态，H2S常温下是气态，沸点较高的是H2O；(3)实验室利用二氧化锰和浓盐酸反应制取Cl2，发生反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；(4)H2O2氧化一水合氨，得到无污染的气体产物为氮气，同时还原产物为水，所发生反应的化学方程式为2NH3·H2O＋3H2O2===N2↑＋8H2O；(5)SO2气体通入BaCl2和HNO3混合溶液中，生成白色沉淀BaSO4和无色气体NO，根据电子守恒和电荷守恒及原子守恒，可得此反应的离子方程式为3SO2＋3Ba2＋＋2NO＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO↑＋4H＋；(6)火箭使用C2H8N2作燃料，N2O4为氧化剂，燃烧放出的巨大能量能把火箭送入太空，并且产生N2、CO2及水，其化学方程式为C2H8N2＋2N2O4===2CO2↑＋3N2↑＋4H2O↑；(7)盐Q是NH4Al(SO4)2，其物质的量为0.01 mol，而Ba(OH)2物质的量为0.024 mol，则n(BaSO4)＝0.02 mol，0.01 mol Al3＋产生0.01 mol Al(OH)3，过量的OH－先与NH反应，用去0.01 mol，还有0.08 mol OH－溶解掉0.008 mol Al(OH)3，故最终沉淀为0.02 mol的BaSO4和0.002 mol Al(OH)3。‎ 答案：(1)S＝C＝S ‎(2)H2O ‎(3)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O 10‎ ‎(4)2NH3·H2O＋3H2O2===N2↑＋8H2O ‎(5)3SO2＋3Ba2＋＋2NO＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO↑＋4H＋‎ ‎(6)C2H8N2＋2N2O4===2CO2↑＋3N2↑＋4H2O↑‎ ‎(7)0.022 mol 10‎