高考化学物质结构与推断知识点练习题

高考化学物质结构与推断知识点练习题

专题八 物质结构与推断 ‎1．【2016年高考海南卷】（8分）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__________共价键（填“极性”或“非极性”）。‎ ‎（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_________。‎ ‎【答案】（8分）‎ ‎（1）三 ⅥA （每空1分，共2分）‎ ‎（2）Si SiO2 （每空1分，共2分）‎ ‎（3）C+2SCS2 极性 （每空1‎ 分，共2分）‎ ‎（4）Mg Mg+2HCl==MgCl2+H2↑ （每空1分，共2分）‎ 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）四种元素中的只有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↑。‎ 考点：考查元素及化合物的推断、元素的位置、物质化学键类型的判断、化学式、化学方程式的书写等。‎ ‎2．【2016年高考天津卷】(14分)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__________。‎ ‎（2）表中元素原子半径最大的是(谢元素符号)__________。‎ ‎（3）下列事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是__________；‎ a．Y单质与H2S溶液反应，溶液变浑浊 b．在氧化还原反应中，1molY单质比1molS得电子多 c．Y和S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高 ‎（4）X与Z两元素的单质反应生成1molX的最高价化合物，恢复至室温，放热687kJ，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__________。‎ ‎（5）碳与镁形成的1mol化合物Q与水反应，生成2molMg(OH)2和1mol烃，该烃分子中碳氢质量比为9:1，烃的电子式为__________。Q与水反应的化学方程式为__________。‎ ‎（6）铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应，生成的盐只有硫酸铜，同时生成的两种气体均由表中两种气体组成，气体的相对分子质量都小于50。为防止污染，将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐，消耗1L2.2mol/LNaOH溶液和1molO2，则两种气体的分子式及物质的量分别为__________‎ ‎，生成硫酸铜物质的量为__________。‎ ‎【答案】‎ ‎（1）第三周期，ⅦA族 ‎（2）Si ‎（3）ac ‎（4）Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l) △H=-687kJ/mol ‎（5）；Mg2C3+4H2O=2 Mg(OH)2+C3H4↑‎ ‎（6）NO 0.9mol；NO2 1.3mol；2mol ‎（4）根据书写热化学方程式的方法，该反应的热化学方程式为Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)△H=-687kJ/mol，故答案为：Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)△H=-687kJ/mol；‎ ‎（5）该烃分子中碳氢质量比为9:1，物质的量之比为=，结合碳与镁形成的1mol化合物Q与水反应，生成2molMg(OH)2和1mol烃，Q的化学式为Mg2C3，烃的化学式为C3H4‎ ‎，电子式为，Q与水反应的化学方程式为Mg2C3+4H2O=2 Mg(OH)2+C3H4↑，故答案为：；Mg2C3+4H2O=2 Mg(OH)2+C3H4↑；‎ ‎（6）铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应可能生成一氧化氮和二氧化氮，相对分子质量都小于50，符合题意，1molO2参与反应转移电子的物质的量为4mol。假设二氧化氮的物质的量为x，一氧化氮的物质的量为y，则x+y=2.2，x+3y=4，解得x=1.3mol，y=0.9mol。参与反应的铜的物质的量为mol=2mol，因此生成硫酸铜物质的量为2mol，故答案为：NO 0.9mol；NO2 1.3mol；2mol。‎ ‎【考点定位】考查元素周期表和元素周期律、元素及其化合物的性质、氧化还原反应 ‎2016届高考模拟试题 ， ‎ ‎3．【2016届邯郸一模】部分短周期元素的有关信息为：‎ 元素代号 元素性质或原子结构 T 第二层上的电子数是第一层的3倍 R 与T 同一族 L L2+与T2-的核外电子数相等 Q 与L同族 Z 元素最高正价是+3价，与L同周期 根据上表中信息，判断以下叙述正确的是 A．氢化物的稳定性为H2T＜H2R B．单质与稀盐酸反应的速率为L＜Q C．Z与T形成的化合物具有两性 D．L与R通过离子键形成的化合物阴阳离子的核外电子数相等 ‎【答案】C 考点：考查结构性质位置关系应用，推断元素是解题关键。‎ ‎4．【2016届信阳、三门峡第一次联考】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中W的阴离子的核外电子数与其他三种元素原子的内层电子数相同．X、Y均能与Z分别形成原子个数比为1：1、1：2的气态化合物．根据以上叙述，下列说法不正确的是(　　)‎ A．上述气态化合物分子中所有原子最外层电子数均为8‎ B．X、N、Z都可与W形成既有极性共价键又有非极性共价键的化合物 C．化合物W4XY2Z可能是离子化合物，也可能是共价化合物 D．沸点：W2Z＞YW3＞XW4‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的阴离子的核外电子数与其他三种元素原子的内层电子数相同，而阴离子最外层电子数满足稳定结构，由于短周期元素原子内层电子数为2或8，可推知W阴离子核外电子数为2，故W为H元素；X、Y、Z均处于第二周期，X、Y均能与Z分别形成原子个数比为1：1、1：2的气态化合物，可推知X为C、Y为N、Z为O，C元素与氧元素形成C2H2、C2H4，N元素与O元素形成NO2、N2O4。A、由上述分析可知，C元素与氧元素形成C2H2、C2H4中含有H元素，H原子一定不满足8电子结构，故A错误；B、C元素与H元素形成C2H6等，N元素与H元素可以形成N2H4‎ ‎，O元素与H元素可以形成H2O2，既有极性共价键又有非极性共价键，故B正确；C、化合物H4CN2O，可能为NH4CNO，可能为CO(NH2)2，前者属于离子化合物，后者属于共价化合物，故C正确；D、常温下水为液态，而甲烷、氨气为气体，故水的沸点最高，而氨气分子之间存在氢键，沸点高于甲烷，故沸点：H2O＞NH3＞CH4，故D正确；故选A。‎ 考点：考查了元素周期律与元素周期表的相关知识。‎ ‎5．【2016届枣庄一模】已知短周期元素A、B、C、D最高价氧化物对应水化物分别为X、Y、Z、W，A是短周期中原子半径最大的元素，常温下X、Z，W均可与Y反应，A、C、D的原子序数及0．1 mol/LX、Z、W溶液的pH如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．B的离子半径大于A的离子半径 B．C氢化物稳定性大于D氢化物稳定性 C．X、W两物质含有的化学键类型相同 D．B原子的电子层数与最外层电子数相等 ‎【答案】D 考点：考查了元素周期表和元素周期律的相关知识。‎ ‎6．【2016届芜湖、马鞍山一模】在元素周期表短周期元素中，X元素与Y、Z、W三元素相邻，X、Y的原子序数之和等于Z的原子序数，这四种元素原子的最外层电子数之和为20。下列判断一定正确的是 ‎ A．单质熔点：Z>W B．离子半径：X﹤Y C．氧化物对应水化物的酸性：X>Z D．X和Z可存在于同一离子化合物中 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：在周期表中X与Y、Z、W紧密相邻，X、Y的原子序数之和等于Z的原子序数，所以X和Z属于同一主族且Z在X的下一周期，原子序数不大于18，设X的原子序数是a，则a+a+1=a+8，得a=7，或a-1+a=a+8，得a=9．若a=7，则X是N，Y是O，Z是P，又X、Y、Z、W四种短周期元素原子的最外层电子数之和为20，所以W是C，符合题意．若a=9，则X是F，Y是O，Z是Cl，三种元素原子的最外层电子数之和为20，不合题意；所以X、Y、Z、W分别是N、O、P、C元素。A．W如为金刚石，则熔点较高，故A错误；B．X＜Y对应的离子具有相同的核外电子排布，核电荷数越大离子半径越小，故B错误；C．非金属性N＞P，元素的非进行性越强，对应的最高价氧化物的酸性越强，但如不是最高价，则酸性强弱不一定，故C错误；D．X和Z可存在于磷酸铵中，故D正确；故选D。‎ 考点：考查了元素周期律与元素周期表的相关知识。‎ ‎7．【2016届温州一模】右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 ‎ 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 ‎【答案】D 考点：本题考查元素周期表。 ‎ ‎8．【2016届泰州一模】短周期元素W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W的单质是空气中体积分数最大的气体，W与Y最外层电子数之和为X最外层电子数的2倍，X、Y、Z简单离子的电子层结构相同，Z最外层电子数等于最内层电子数。下列说法正确的是 A．元素非金属性由强到弱的顺序：Y、X、W B．W的简单气态氢化物比Y的简单气态氢化物稳定 C．原子半径由大到小的顺序：Z、Y、X、W D．WX与ZX中的化学键类型相同 ‎【答案】A 考点：元素周期律 ‎9．【2016届赣州一模】已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A、E的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素D是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是 A．B的单质在自然界只有一种核素 B．元素C、D、E的简单离子的半径依次减小 C．E的单质氧化性最强 D．化合物AE与CE含有相同类型的化学键 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，结合原子序数可知B是碳元素，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，C是钠元素，元素D是地壳中含量最多的金属元素，则D 是铝元素，其中元素A、E的单质在常温下呈气态，则A是氢元素，E是氯元素；A、B的单质在自然界有3种核素，12C、13C、14C，A错误；B、元素C、D、E的简单离子的半径大小关系为Cl->Na+>Al3+，B错误；C、E的非金属性最强，其单质的氧化性最强，C正确；D、化合物AE是共价键，CE含有离子键，D错误。答案选C。‎ 考点：元素周期律 ‎10．【2016届张掖三诊】X、Y、Z是三种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少l。下列说法正确的是（　　）‎ ‎ A．三种元素的氢化物中只有极性键没有非极性键 ‎ B．Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4‎ ‎ C．三种元素的气态最简单氢化物中Z的氢化物最稳定 ‎ D．原子半径由大到小的顺序为Z>Y>X ‎【答案】D 考点：元素周期律 ‎11．【2016届天津市河西区一模】（14分)有甲、乙、丙、丁、戊五种短周期元素，原子序数依次增大，其常见化合价依次为+1、-2、+1、+3、-1。它们形成的物质间的转化关系如下图所示。常温下用惰性电极电解（有阳离子交换膜）1L l mol/L的A溶液。‎ 请按要求回答下列问题：‎ ‎（1）己元素与丙元素同主族，比丙原子多2个电子层，则己的原予序数为_____________；推测相同条件下丙、己单质分别与水反应剧烈程度的依据是_________________________________________。‎ ‎（2）甲、乙、戊按原予个数比1：1：1形成的化合物Y具有漂白性，其电子式为___________。‎ ‎（3）上图转化关系中不属于氧化还原反应的有（填编号）____________。‎ ‎（4）接通右图电路片刻后，向烧杯中滴加一种试剂即可检验铁电极被腐蚀，此反应的离子方程式为______。‎ ‎（5）当反应①电解一段时间后测得D溶液pH=12‎ ‎（常温下，假设气体完全逸出，取出交换膜后溶液充分混匀，忽略溶液体积变化），此时共转移电子数目约为________；反应②的离子方程式为___________。‎ ‎（6）若上图中各步反应均为恰好完全转化，则混合物X中含有的物质（陈水外）有_________________。‎ ‎【答案】(14分)(1) 37（2分）；依据同主族元素的金属性随核电荷数的增加而增强，推测己单质与水反应较丙更剧烈（1分，合理给分）(2) （2分）；（3）④（1分）；‎ ‎（4）3Fe2++2[Fe(CN)6]3- =Fe3[Fe(CN)6]2↓(2分)；‎ ‎（5） 6.02×l021 (2分)； 2A1+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ (2分)； (6) NaCl、Al(OH)3（2分）‎ ‎ ‎ 考点：考查元素及化合物的推断、化学方程式和离子方程式的书写、电解反应原理的应用的知识。‎ ‎12．【2016届天津河东区二模】（14分）下表给出五种短周期元素的相关信息。‎ 元素 相关信息 A 常温、常压下，其单质是最轻的气体，它将成为备受青睐的清洁燃料 B 工业上通过分离液态空气获得其单质，其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障 C 植物生长三要素之一，它能形成多种氧化物，某些氧化物会造成光化学污染 D 室温下其单质为淡黄色粉末状固体，加热易熔化。该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 E 常温下其单质为黄绿色气体，其单质水溶液有漂白、杀菌作用 请按要求回答下列问题：‎ ‎（1）D元素核外电子排布 ； ‎ ‎（2）A、B两元素形成的含有非极性键的化合物的结构式 ；A、B 两元素形成的具有相同电子数的离子有（填化学式）：______________、_____________。‎ ‎（3）C与A形成的某一化合物能和C与B形成的另一无色化合物(这两种化合物分子中原子个数比皆为1∶2)一起用作火箭助推剂，两者发生反应生成无毒物质，写出上述化学反应方程式：  。‎ ‎(4)一定条件下，在水溶液中1 mol E－、EO(x＝1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。n是 (填离子符号)。离子反应y→x＋m的热化学方程式为 。‎ ‎（5）Na2DB3水溶液中各离子浓度的大小顺序是 （填离子符号）。‎ ‎【答案】（14分） （1） （1分） (2)H-O-O-H（2分）； OH－（2分）、H3O+（2分）‎ ‎（3）2N2H4+N2O4==3N2+4H2O （2分）（4）ClO4－（1分） ； ‎ ‎ 3ClO－(aq) = 2Cl－(aq) +ClO3－(aq) ΔH＝－117 kJ·mol-1（2分）‎ ‎（5）Na+>SO32->OH->HSO3->H+（2分）‎ 考点：位置结构性质的相互关系应用 ‎13．【2016届遂宁二诊】（14分）已知A、B、C、D四种短周期元素的核电荷数依次增大。‎ A原子s轨道电子数是p轨道电子数的两倍，C原子的L能层中有两对成对电子，C、D同主族。 E、F是第四周期元素，且E位于周期表中ds区， F原子核外有33种不同运动状态的电子。根据以上信息用相应的元素符号填空：‎ ‎（1）E+核外电子排布式为 ▲ ，FC43－离子的空间构型为 ▲ ，与其互为等电子体的一种有机分子为 ▲ (填化学式)。‎ ‎ （2）B元素所在周期第一电离能最大的元素是 ▲ (填元素符号)。‎ ‎ （3）D所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是 ▲ (填化学式)；能导电的A单质与B、D、E的单质形成的晶体相比较，熔点由高到低的排列顺序是 ▲ (填化学式)。 ‎ ‎ （4）已知EDC4溶液中滴入氨基乙酸钠(H2N—CH2—COONa)即可得到配合物A。其结构如图所示：‎ ‎① 配合物A中碳原子的轨道杂化类型为 ▲ 。‎ ‎② 1 mol氨基乙酸钠(H2N—CH2—COONa)含有σ键的数目为 ▲ 。‎ ‎ （5）化合物F‎2C3常用于标定未知浓度的酸性KMnO4溶液，反应生成F的最高价含氧酸，该反应的离子方程式是 ▲ 。‎ ‎【答案】（1）1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 (2分)；正四面体 (1分)；CCl4 (1分) （2）Ne (1分)‎ ‎（3）HClO4 (1分)； C﹥Cu﹥S﹥N2 (2分)‎ ‎（4）① SP2，SP3 (各1分，共2分) ② 8NA或8×6.02×1023 (2分)‎ ‎（5）5As2O3 + 4MnO4- + 9H2O + 12H+ == 10H3AsO4 + 4Mn2+ (2‎ 分) ‎ ‎ ‎ ‎ （2）B为氮元素，位于第二周期，同周期由左向右元素原子的第一电离能逐渐增大，故氮元素所在周期第一电离能最大的元素是Ne。‎ ‎ （3）D为硫元素，位于第三周期，所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是HClO4；石墨为混合型晶体，熔点最高；铜为金属晶体，熔点次之；硫和N2为分子晶体，N2在常温下为气体，熔点最低，熔点由高到低的排列顺序是C﹥Cu﹥S﹥N2。 ‎ ‎（4）① 根据配合物A的结构判断A中碳原子的轨道杂化类型为SP2，SP3。‎ ‎②根据乙酸钠的结构判断1 mol氨基乙酸钠(H2N—CH2—COONa)含有σ键的数目为8NA或8×6.02×1023。‎ ‎ （5）As2O3与酸性KMnO4溶液反应生成弱酸H3AsO4，利用化合价升降法结合原子守恒、电荷守恒配平，该反应的离子方程式是5As2O3 + 4MnO4- + 9H2O + 12H+ == 10H3AsO4 + 4Mn2+。‎ 考点：考查物质结构与性质，涉及元素推断，原子结构和分子结构等。‎ ‎14. 【2016届天津河东区一模】（14分）X、Y、Z、E、T均为短周期元素，在周期表中的相对位置如图1。X 是短周期中原子半径最大的元素； X、Y在同一周期，Y是常见的半导体材料； E的最高价氧化物对应水化物有强脱水性。‎ 根据判断出的元素回答问题：‎ ‎（1） T在元素周期表中的位置 ； ‎ ‎（2） 这几种元素的氢化物中，水溶液酸性最强的是 (填化学式)；‎ YZ2 的熔点 EZ2 的熔点(填高于或低于)；‎ ‎（3）E2T2 的电子式 ；‎ ‎（4）工业上制备单质X的化学反应方程式 ；‎ ‎（5）已知1mol晶体Y在足量Z2中燃烧，恢复至室温，放出989.2 kJ 热量，写出该反应的热化学方程式： 　；‎ ‎（6）某溶液中可能含有以下阳离子(忽略由水电离产生的H＋、OH－)：H＋、NH4＋、K＋、Mg2＋、Al3＋，现取100mL该溶液逐滴滴加NaOH溶液，测得沉淀的物质的量与NaOH溶液的体积关系如上图2所示。‎ ‎①在实验中，NaOH溶液滴至b～c段过程中发生的离子反应方程式为 ‎ ‎ ；NaOH溶液的浓度为 mol·L－1 (用字母c、d表示）；‎ ‎②原溶液中含有的Mg2＋、Al3＋、H＋，其物质的量之比n（Mg2＋）：n（Al3＋）：n（H＋）为 。‎ ‎【答案】（1）第三周期第ⅦA族；(2)HCl；高于；（3）；‎ ‎（4）2NaCl2Na+Cl2↑；‎ ‎（5）Si(s)＋O2(g)═SiO2(s)　ΔH＝－989.2 kJ·mol―1‎ ‎（6）①NH4+ + OH-= NH3·H2O；10/(d-c) mol·L－1 ；② 1：1：1 .‎ 性最强的是HCl，SiO2属于原子晶体，SO2属于分子晶体，熔点SiO2> SO2，答案为：HCl；高于；（3）S2Cl2 的电子式为：，答案为：；（4）工业上制备单质Na是电解熔融NaCl，化学方程式为：2NaCl2Na+Cl2↑，答案为：2NaCl2Na+Cl2↑；（5）1mol晶体Si在足量O2中燃烧，恢复至室温放出热量989.2kJ/mol，热化学方程式为：Si(s)＋O2(g)═SiO2(s)　ΔH＝-989.2kJ/mol，答案为：Si(s)＋O2(g)═SiO2(s)　ΔH＝－989.2 kJ·mol―1；(6) 某溶液中可能含有以下阳离子(忽略由水电离产生的H＋、OH－)：H＋、NH4＋、K＋、Mg2＋、Al3＋，现取100mL该溶液逐滴滴加NaOH溶液，测得沉淀的物质的量与NaOH溶液的体积关系如上图2所示。0~a发生的反应为：H＋+OH－=H2O,a~b生成沉淀，c~d沉淀溶解，但没有溶解完，a~b生成沉淀的离子方程式为：Mg2＋+2OH-=Mg(OH)2↓、Al3＋+3OH-=Al(OH)3↓, c~d的离子方程式为 Al(OH)3+ OH-=AlO2-+2H2O, b～c ‎ 考点：考查元素周期表推断、常见离子与氢氧根反应的图像 ‎ ‎