高考化学备考北京市模拟题

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2010 北京一模分类汇编——化学 （六）物质结构与元素周期律 1. （2010 海淀一模）短周期元素 X、Y、Z 和 W 的原子序数依次递增，且在同一周期， 四种元素原子的最外层电子数之和为 19，X 和 Y 元素原子的原子序数比 6：7，X 的最 高正价是 W 的最低负价的绝对值的 2 倍。下列说法正 确的是（ ） A．X 单质可以通过铝热法获得 B．Y 的氧化物是良好的半导体材料 C．Z 的氢化物比 W 的氢化物更稳定 D．X 的最高价氧化物和 Z 的最高价氧化物化合的产物中有共价键和离子键 【解析】短周期元素 X、Y、Z 和 W 的原子序数依次递增，且在同一周期，X 和 Y 元素原 子的原子序数比 6：7，如果 X 为 6 号元素，得到 X、Y、Z 和 W 的最外层电子数为只能为 4、5、 6、7，那四种元 素原子的最外层电子数之和为 22，而且 X 的最高正价是 W 的最低负价的绝对值的 4 倍，不符合题 意舍去。如果 X 为 12 号元素，X 和 Y 元素原子的原子序数比 6：7，那 Y 就是 14 号元素，由于 X 的最高正价是 W 的最低负价的绝对值的 2 倍。W 就是 17 号元素，四种元素原子 的最外层电子数之 和为 19，Z 就只能是 16 号元素。X、Y、Z、W 依次为 Mg、Si、S、Cl。 A 选项 Mg 比 Al 活泼，不能通过铝热法获得镁单质。所以不正确。 B 选项硅单质是良好的半导体材料，二氧化硅不是；所以不正确。 C 选项同周期元素原子序数越大，非金属性越强，氢化物越稳定，氯化氢的稳定性 比硫化氢强。所以不正确。 D 选项硫酸镁中既有离子键，又有共价键。所以正确。 【答案】D 2. （2010 西城一模）4 种短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，其原子的最外 层电子数之和为 19，W 和 X 元素原子内质子数之比为 1:2，X2+和 Z-离子的电子数之差 为 8。下列说法不正确的是（ ） A．与 W 相邻的同主族元素可制成重要的半导体材料 B．元素原子半径从大到小的顺序是 X、Y、Z C．WZ4 分子中 W、Z 原子通过共价键结合且最外层均达到 8 电子结构 D．W、Y、Z 元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是 H2YO4 【解析】短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，X2+和 Z-离子的电子数之差为 8， 可知 X 为 Mg， Z 为 Cl；W 和 X 元素原子内质子数之比为 1:2，可知 W 为 C；原子的最外层电子 数之和为 19，可知 Y 为 S。 【答案】D 3. (2010 朝阳一模)右表是元素周期表的一部分。X、Y、Z、W 均为短周期元素，X、W 的质子数之和为 23。下列说法正确的是（ ） A．原子半径：W＜Y B．氢化物的稳定性：YZ D．Z 的氧化物不能溶于 Y 的氢化物的水溶液 【解析】根据 X、W 的质子数之和为 23，且都为短周期元素，再结合几种元素在周期表中 的位置。Y 为 F，X 为 N，Z 为 Si，W 为 S。原子半径：S＞F；氢化物的稳定性： HF＞SiH4；Z 的氧化物为 SiO2，溶于 Y 的氢化物 HF。 【答案】C 4. （2010 丰台一模）X、Y、Z、W、E 为原子序数相邻且依次递增的同一短周期元素（稀 有气体除外），下列说法正确的是（ ） A．若 Y 为非金属，则 X 一定为金属 B．Z 的氢化物常温下可能为液态 C．X、E 的简单离子的半径大小为 X>E D．若 E 的最高价氧化物对应的水化物的化学式为 HmEOm，则其气态氢化物的化学式 为 HE－2n+mE 或 EHE－2n+m(m、n 均为正整数) 【解析】A 选项若 Y 为非金属，则 X 一定为金属，若 Y 为 C 则 X 为 B,因此 A 不正确；Z 可能是 N 或 P 但其氢化物都是气体，因此 B 不正确；X、E 的简单离子的半径大小 为 X＜E，因此 C 不正确。 【答案】D 5. （2010 宣武一模）（15 分）下表是元素周期表的一部分，A、B、C、D、E、X、Y 是 表中给出元素组成的常见单质或化合物。 I．已知 A、B、C、D、E、X 存在如图所示转化关系（部分生成物和反应条件略去） （1）若 E 为氧化物，则 A 的化学式为 ，A 与水反应的化学方程式为 。 X Y Z W ①当 X 是碱性盐溶液，C 分子中有 22 个电子时，则 C 的电 子式为 ，表示 X 呈碱性的离子方程式为 。 ②当 X 为金属单质时，X 与 B 的稀溶液反应生成 C 的离子方程式为 。 （2）若 E 为单质气体，D 为白色沉淀，A 的化学式可能是 ，B 含有的化学键 类型为 ,C 与 X 反应的离子方程式为 。 （3）若 B 为单质气体，D 可与水蒸气在一定条件下发生可逆反应，生成 C 和一种可燃 性气体单质，写出该可逆反应的化学方程式 。t°C 时，在密闭恒容的某 容器中投入等物质的量的 D 和水蒸气，一段时间后达到平衡，该温度下反应的平 衡常数 K=1，D 的转化率为 。 II．元素周期是人们研究物质性质的重要工具。 （1）As 在周期表中的位置 。 （2）As 的原子结构示意图为 ，其氢化物的化学式为 。 （3）Y 由②⑥⑦三种元素组成，它的水溶液是一种生活中常见的消毒剂。As 可与 Y 的 水溶液反应，生成 As 最高价含氧酸，该反应的化学方程式为 ，当消耗 1mol 还原剂时，电子转移了 mol。 【解析】 有以下几种可能： 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. → →X XA B C 2 2 2O O H O 3 2 3NH NO NO HNO→ → →（气体） 2 2 2O O H O 2 2 3N NO NO HNO→ → → 2 2 2O O H O 2 2 3 2 4H S SO SO H SO→ → →（气体） 2 2 2O O H O 2 3 2 4S SO SO H SO→ → → 2 2 2O O H O 2 2 3C CO CO H CO→ → →（固体） 2 2 2O O H O 2 2 2Na Na O Na O NaOH→ → →（固体） 3 2 3 2 + +→ →Fe FeHNO (Cl ) Fe Fe 3 3AlCl AlCl 2 3NaOH NaAlO Al(OH)→ → 3+ NaOH NaOH 3 2Al Al(OH) NaAlO→ → - HCl HCl 3+ 2 3AlO Al(OH) Al→ → C 2 2O CO COC→ → HCl HCl 2 3 3 2Na CO NaHCO CO→ → 2 2CO CO 2 3 3 2Ca(OH) CaCO Ca(HCO )→ → 2 3 2 3Na CO Na CO 3 2 3HNO ( CO NaHCO→ →所有强酸） 【答案】I．（1）NO2；3NO2+H2O=2HNO3+NO ① ；CO2-3+H2O HCO-3+OH- ②Fe+4H++NO-3=Fe3++NO↑+2H2O （2）Na、Na2O2 或 NaH；离子键和极性共价键； Al3++3AlO-2+6H2O=4Al（OH）3↓ （3）CO+H2O（g） CO2+H2；50% II（1）第四周期，VA 族 （2） ；AsH3 （3）5NaClO+2As+3H2O=2H3AsO4+5NaCl；5 6. （2010 西城一模）（14 分）甲、乙、丙、丁是由短周期元素组成的物质，它们之间存在 如下转化关系。 甲+乙 丙+丁 （1）转化关系中所涉及的反应为非氧化还原反应，且乙为水。 ①若甲为块状固体，丙为可燃性气体，其分子内既含有极 性键又含有非极性键。则丙的电子式是 。 ②若甲是由 N 和 Cl 元素组成的化合物，其分子结构模型 如右图所示，丙具有漂白性。则甲中 Cl 元素的化合 价是 。 （2）转化关系中所涉及的反应为氧化还原反应，且乙为水。 ①若甲和丙是同主族元素组成的单质，且组成甲的元素位于第三周期，此反应的离 子方程式是 。 ②若丙和丁都可在一定条件下还原 CuO，此反应的化学方程式是 。 ③若甲是由 N 和 O 元素组成的气态物质，呈红棕色。将 3.36 gFe 加到一定量丙溶 液中，收集到 1.12 L 气体丁（已折算为标准状况），则反应的离子方程式是 。 （3）Hofmann 依据上述转化关系测定氨分子的组成。现用如右图所示的装置进行实验， 打开分液漏斗的活塞，滴下浓氨水，至不再反应为止；关闭分液漏斗的活塞，待恢 复到室温，打开止水夹，试管内液面上升至 处。   一定条件 → 2 3 ① 滴下浓氨水一段时间后，试管内发生反应的化学方程 式是 。 ② 证明试管内“不再反应”的实验操作和现象是 。 【解析】（1）转化关系中所涉及的反应为非氧化还原反应，且乙为水。 ① 若甲为块状固体，丙为可燃性气体，其分子内既含有极性键又含有非极性 键。 这个反应就是实验室制乙炔的反应，丙是乙炔。 ② 若甲是由 N 和 Cl 元素组成的化合物，丙具有漂白性。次氯酸具有漂白性， 甲就是 NCl3。 （2）转化关系中所涉及的反应为氧化还原反应，且乙为水。 ①若甲和丙是同主族元素组成的单质，且组成甲的元素位于第三周期。这个反 应是钠与水的反应。 ②若丙和丁都可在一定条件下还原 CuO。这个反应就是 C 和 H2O 的反应。 ③ 若 甲 是 由 N 和 O 元 素 组 成 的 气 态 物 质 ， 呈 红 棕 色 。 这 个 反 应 是 。 铁与硝酸反应，铁为 0.06mol，气体为 0.05mol。 根据得失电子守恒，气体产物应为 NO。 设生成的 Fe2+为 Xmol，Fe3+为 Ymol， X + Y = 0.06 2X + 3Y =0.05 3 X=0.03mol Y=0.03mol 所以反应方程式为 【答案】（1）①（2 分）H C C H ②（2 分）+1 （2）①（2 分）2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ ②（2 分）C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g） ③（2 分）6Fe +20 H+ + 5NO3-=3Fe2++3Fe3++5NO（g）+10 H2O （3）①（2 分）8NH3+3C12=N2+6NH4Cl ②（2 分）待产生的大量白烟沉降后，继续滴加浓氨水，不再产生白烟 7. （2010 崇文一模）（14 分） 四种短周期元素 A、B、C、D 的性质或结构信息如下： 信息① 原子半径大小：A>B>C>D 信息② 四种元素之间形成的某三种分子的比例模型及部分性质： 2 2 33NO +H O=2HNO +NO × 3 3 2 3 3 26Fe+20HNO =3Fe(NO ) +3Fe(NO ) +5NO+10H O 高温 甲：是地球上最常见的 物质之一，是所有生命 体生存的重要资源，约 占人体体重的三分之 二。 乙：无色，无气味 并且易燃。是常见 的一种基础能源。 丙：有强氧化性的弱酸， 可以用于消毒杀菌。 请根据上述信息回答下列问题。 （1）B 元素在周期表中的位置 ，请写出 BC2 分子的电子式 。 （2）A 所在周期中，E 元素的单质还原性最强，F 元素的某些盐类常用作净水剂。E 单 质与甲反应有化合物 X 生成。请写出以下两个反应的离子方程式。 ①A 元素的单质与物质甲发生的反应 。 ②F、C 两种元素组成的化合物 Y 可作为高温结构陶瓷材料，X 与 Y 两种化合物在 溶液中发生的反应 。 （3）物质丁的元素组成和甲相同，丁分子具有 18 电子结构。向盛有一定浓度丁溶液的 试管中，逐滴加入用少量稀硫酸酸化的硫酸亚铁溶液。滴加过程中的现象是： ①浅绿色溶液变成深棕黄色，②有少量气泡出现（经验证是氧气），片刻后反应变 得剧烈，并放出较多热量，继续滴加溶液，静置一段时间，③试管底部出现红褐色 沉淀。向浊液中再滴入稀硫酸，沉淀溶解，溶液呈黄色。请用化学方程式或离子方 程式及必要的文字解释①、②、③中加点的字。① ② 3 。 【解析】由信息②知，甲是 H2O，乙是 CH4，丙是 HClO；由信息①知，A 为 Cl，B 为 C， C 为 O，D 为 H，E 为 Na，F 为 Al，X 为 NaOH，Y 为 Al2O3，丁为 H2O2。 【答案】（1）第二周期 IVA 族 （2）①Cl2+H2O = H++Cl-+HClO ②Al2O3+2OH-===2AlO- 2+H2O （3）①2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，浅绿色 Fe2+被过氧化氢氧化成黄色 Fe3+（浓 度大时呈深棕黄色） ②过氧化氢分解可产生氧气，常温时反应 2H2O2=2H2O+O2↑较慢，因而开始气 泡少；受热并且被逐渐增多的 Fe3+催化，使反应速率加快而剧烈 ③反应①使 c（H+）降低且反应②放热，从而使水解平衡 Fe3++2H2O Fe(OH)3+3H+正向移动，当水解出的 Fe(OH)3 较多时就聚集为沉淀（因反应 放热会使氢氧化铁部分分解为红棕色氧化铁） 8. (2010 朝阳一模) 已知 X+、Y3+、Z-、W2-是短周期元素 X、Y、Z、W 形成的离子，下图 中的甲、乙、丙均是由上述四种离子中的两种组成的化合物。 回答下列问题： （1）通常状况下，Z 的单质是一种黄绿色气体，工业上常用电解溶液 C 的方法制备该单 O C O  H2O 乙 溶液 B，pH＞7 甲溶液 A，pH＜7 溶液 C，pH =7 丙 质，制备反应的化学方程式是 。 （2）①甲的化学式是 ，乙的化学式可能是 （写一种即可） ②若将溶液 A 与溶液 B 混合，产生白色沉淀，则该反应的离子方程式 是 。若 W2 和 Z-具有相同电子层结构，则乙的电子式是 。 （3）Y 单质可用来制造 Y—空气燃料电池，该电池通常以溶液 C 或氢氧化钾溶液为电 解质溶液，通入空气的电极为正极。 ①若以溶液 C 为电解质溶液时，正极的反应式为 。 ②若以氢氧化钾溶液为电解质溶液时，电池的总反应式为 。 【解析】提示：（1）通常状况下，Z 的单质是一种黄绿色气体可判断出 Z 为 Cl2；（2）能 与水反应反应后溶液的 pH＜7，且满足 X+、Y3+、Z-、W2-是短周期元素 X、Y、Z、 W 形成的离子不难推出 ，甲为 AlCl3；同样满足上述条件反应后溶液的 pH＞7 的 盐为 Na2S 或 Na2O。 【答案】（14 分，每空 2 分） （1）2NaCl+2H2O 电解 H2↑+Cl2↑+2NaOH （2）①AlCl3；Na2S 或 Na2O ②Al3++3OH-=Al（OH）3↓或 2Al3++3S2-+6H2O=2Al（OH）3↓+3H2S↑； （3）①O2+2H2+4e-=4OH- ②4Al+3O2 +4KOH=4KalO2+2H2O 9. （2010 石景山一模）（14 分）A、B、W、D、E 为短周期元素，且原子序数依次增大， 质子数之和为 39，B、W 同周期，A、D 同主族，A、W 能形成两种液态化合物 A2W 和 A2W2，E 元素的周期序数与主族序数相等。 （1）E 元素在周期表中的位置为 。 （2）由 A、B、W 三种元素组成的 18 电子微粒的电子式为 。 （3）经测定 A2W2 为二元弱酸，其酸性比碳酸的还要弱，请写出其第一步电离的电离方 程式 。常用硫酸处理 BaO2 来制备 A2W2，写出该反应的化学方程式 。 （4）废印刷电路反上含有铜，以往的回收方法是将其灼烧使铜转化为氧化铜，再用硫酸 溶解。现改用 A2W2 和衡稀硫酸浸泡废印刷电路板既达到上述目的，又保护了环境， 试写出反应的离子方程式 。 （5）元素 D 的单质在一定条件下，能与 A 单质化合生成一种氯化物 DA，熔点为 800℃ DA 能与水反应放氢气，若将 1molDA 和 1molE 单质混合加入足量的水，充分反应 后成气全的体积是 （标准状况下）。 （6）D 的某化合物呈淡黄色，可与氯化亚铁溶液反应。若淡黄色固体与氯化亚铁反应的 物质的量之比为 1：2，且无气体生成，则该反应的离子方程式为 。 【解析】提示：、B、W、D、E 为短周期元素，E 元素的周期序数与主族序数相等，因此 该元素为 Al，A、W 能形成两种液态化合物 A2W 和 A2W2 因此 A 为 H，W 为 O， 又因 A、D 同主族，因此 D 为 Na。在根据 A、B、W、D、E 质子数之和为 39，可 得 B 为 C。 【答案】（14 分）：每空 2 分 （1）第三周期，IIIA 族；（2） （3）H2O2 H++HO ；BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2；− 2 Na +[ S ]2− Na + H C O H H H （4）Cu+ H++H2O2=Cu2++2H2O （5）56L （6）3Na2O2+6Fe2++6H2O=4Fe(OH)3↓+6Na++2Fe3+ 10. （2010 东城一模）（14 分）短周期元素 X、Y、Z、M、N 原子序数依次增大，有关信 息如下： 元素 有关信息 X 最外层电子数是次外层的 2 倍 Y 元素主要化合价为-2 价 Z 其单质及化合物的焰色为黄色 M 与 X 同主族，其单质为半导体材料 N 其单质在 Y 单质中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 （1）XY2 的电子式是 ▲ ；Z2Y2 中所含化学键类型是▲ ；XY2 与 Z2Y2 反应的化学方程式 是 ▲ 。 （2）恒容条件下，一定量的 NY2、Y2 发生反应： 2NY2（g）+Y2（g） 2NY3（g）。温度分别为 T1 和 T2 时，NY3 的体积分数随时间变化如右图。该 反 应的 ΔH ▲ 0（填“>”、“<”或“=”，下同）；若 T1、T2 时该反应的化学平衡常数分别为 K1、K2，则 K1 ▲ K2。 （3）X 的非金属性比 M ▲ （填“强”或“弱”），能证明此结论的事实是 ▲ （用离子方 程式表示）。 【解析】X 最外层电子数是次外层的 2 倍，X 为 C 元素；Y 元素主要化合价为-2 价，Y 为 O 或 S，再根据下面信息推得 Y 为 O；Z 其单质及化合物的焰色为黄色，Z 为 Na；M 与 X 同主族，其单质为半导体材料，M 为 Si；N 其单质在 Y 单质中燃烧，发出明 亮的蓝紫色火焰，N 为 S。 【答案】（每空 2 分，共 14 分） （1） ；离子键和非极性共价键；2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 （2）<；> （3）强；SiO32-+CO2+H2O=CO32-+H2SiO3（胶体）