1、专题检测卷(四)物质结构和元素周期律(45分钟100分)一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)1.(2013海南高考)重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法错误的是()A.氘(D)原子核外有1个电子B.1H与D互称同位素C.H2O与D2O互称同素异形体D.1O与O的相对分子质量相同2.依据元素周期表及元素周期律,下列推断正确的是()A.同一周期元素的原子,半径越小越容易失去电子B.A族元素的金属性比A族元素的金属性强C.若M+和R2-的核外电子层结构相同,则原子序数:RMD.主族元素的最高正化合价等于该元素原子的最外层电子数3.元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置,下列说
2、法正确的是()A.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素B.某微粒的结构示意图为,则该元素在周期表中位于第3周期、A族C.Be(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强D.原子半径:NaSiO4.短周期元素X、Y、Z、W、Q在周期表中的位置如图所示:下列说法不正确的是()A.元素的非金属性YQ,但其同浓度氢化物水溶液的酸性HYHQB.形成简单离子的半径从小到大的顺序是YQWC.Z的最高价氧化物可溶于水,也能溶于强碱溶液D.X的气态氢化物浓溶液可用于检验管道氯气的泄漏5.(2013重庆高考)下列排序正确的是()A.酸性:H2CO3C6H5OHCH3COOHB.碱性:Ba(OH)2
3、Ca(OH)2KOHC.熔点:MgBr2SiCl4BND.沸点:PH3NH3H2O6.(2012新课标全国卷)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X、Y、Z原子的核外内层电子数相同。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质,而Z不能形成双原子分子。根据以上叙述,下列说法中正确的是()A.上述四种元素的原子半径大小为WXYZYXB.Z与X形成的化合物的沸点一定高于Y与X形成的化合物的沸点C.W单质在YZ2中燃烧,除生成离子化合物WZ之外,还生成共价化合物YZD.将过量YZ2通入到M的最高价氧化物的水化物中,沉淀不溶
4、解二、非选择题(本题包括4小题,共58分)8.(12分)阅读下表中短周期主族元素的相关信息。元素相关信息AA的单质能与冷水剧烈反应,得到强碱性溶液BB的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍C在第3周期元素中,C的简单离子半径最小DA、B、D组成的36电子的化合物X是家用消毒剂的主要成分E所有有机物中都含有E元素(1)E在元素周期表中的位置 ;C的简单离子的结构示意图 。(2)X的化学式为 。(3)A、B、C三种元素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)。(4)A在真空高压下能与由元素D、E组成的化合物ED4反应生成两种固体物质,其中一种是自然界中硬度最大的物质,此反应在科学上
5、有“稻草变黄金”的美称。写出该反应的热化学方程式 。9.(18分)(2013安徽高考改编)X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素,其相关信息如下表:元素相关信息XX的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3YY是地壳中含量最高的元素ZZ原子最外层电子数等于其电子层数WW的一种核素的质量数为28,中子数为14(1)W位于元素周期表第周期第族;W的原子半径比X的(填“大”或“小”)。(2)Z的原子失去最外层电子的能力比W的(填“强”或“弱”);XY2固态变为气态所需克服的微粒间作用力是;氢元素、X、Y的原子可共同形成多种分子,写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称。(3
6、)振荡下,向Z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NaOH溶液直至过量,能观察到的现象是;W的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体,该反应的化学方程式是 。(4)在25、101 kPa下,已知13.5 g的Z固体单质在Y2气体中完全燃烧后恢复至原状态,放热419 kJ,该反应的热化学方程式是 。10.(12分)已知:A、B、C、D四种短周期元素原子序数依次增大,A与D的原子序数之和等于B与C的原子序数之和,由D元素组成的单质在通常状况下呈黄绿色,B、C、D三种元素位于同一周期,B、C、D三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为X、Y、Z,X、Y、Z可两两相互反应生成盐和水,试推断并用相应的化学用语回答
7、下列问题。(1)D元素原子的结构示意图为。(2)X与C元素的最高价氧化物可以发生反应,该反应的离子方程式为 。(3)A、B、C三种元素的原子半径由小到大的顺序为(填元素符号)。(4)A与D两元素的气态氢化物之间可以反应生成一种盐,该盐的水溶液呈(填“酸”“碱”或“中”)性,该水溶液中各离子浓度由小到大的顺序为。11.(16分)(2013嘉兴一模)四种短周期主族元素A、B、C、D原子序数依次增大,其中A、D同主族,A、D的最外层电子数之和与B的原子序数相同;C元素是短周期中原子半径最大的元素;A、D的最高价氧化物均能与C的最高价氧化物对应的水化物反应生成盐和水。(1)B在元素周期表中的位置是 ,
8、B的同族元素氢化物中沸点最低的是(填写分子式)。(2)A的最高价氧化物晶体的硬度D的最高价氧化物晶体的硬度(填“大于”“等于”或“小于”),其理由为 。(3)若一定量的A的最高价氧化物与C的最高价氧化物对应的水化物的溶液反应,其新生成物质是,设计实验证明 。(4)A的最高价氧化物与D的气态氢化物及水蒸气,在有机催化剂N-杂环卡宾的催化作用下,只生成一种新型燃料X和D的最高价氧化物经对X的研究发现,1个X分子中有18个电子,1 mol X在氧气中完全燃烧,只生成1 mol A的最高价氧化物和2 mol B的气态氢化物,则X的分子式是。写出上述制取燃料X的化学方程式 。(45分钟100分)一、选择
9、题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)1.随着科学技术的不断进步,研究物质的手段和途径越来越多,、H3、O4、C60等已被发现。下列有关说法中,正确的是()A.中含有36个电子B.O2与O4属于同分异构体C.C60和12C、14C都是碳元素的一种核素,互为同位素D.H2与H3属于同素异形体2.下列排列顺序正确的是()A.离子半径:Na+Mg2+F-B.稳定性:HFH2ONH3C.酸性:盐酸碳酸醋酸D.已知33As、35Br位于同一周期,则酸性:H3AsO4HBrO43.(2013济南一模)下列说法中,正确的是()A.离子化合物中,阴、阳离子间存在静电吸引力B.HF、HCl、HBr和HI的热
10、稳定性和还原性从左到右依次减弱C.第3周期非金属元素对应的含氧酸酸性从左到右依次增强D.短周期元素形成离子后,最外层电子数都达到8电子稳定结构4.(2013上海高考)下列变化需克服相同类型作用力的是()A.碘和干冰的升华B.硅和C60的熔化C.氯化氢和氯化钠的溶解D.溴和汞的气化5.(2013山东高考)W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物,由此可知()WXYZA.X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是YB.Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于YC.X元素形成的单核阴离子还原性大于YD.Z元素单质在化学反应中只表现氧化性
11、6.(2013福建高考)四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是() A.原子半径ZR,则X、Y组成化合物的沸点高于X、R组成的化合物B.Y和其他四种元素均可形成至少2种二元化合物C.RY2能与Y、Z形成的一种化合物反应,且一定生成Y2D.Y、Z、R三种元素组成化合物的水溶液一定显碱性二、非选择题(本题包括4小题,共58分)8.(14分)(1)下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数,Y为元素的有关性质)。把与下面元素有关的性质相符的曲线标号填入相应的空格中:第A族元素的价电子数。第3周期元素的最高正价。F-、Na+、Mg2+、Al3+的
12、离子半径。(2)元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素,且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为34;M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为43;N-、Z+、X+离子的半径逐渐减小;化合物XN常温下为气体。据此回答:N的最高价氧化物对应的水化物的化学式为 。化合物A、B均为由上述五种元素中的任意三种元素组成的强电解质,且两种物质水溶液的酸碱性相同,组成元素的原子数目之比均为111,A溶液中水的电离程度比B溶液中水的电离程度小。则化合物A中的化学键类型为,B的化学式为。工业上制取单质M的化学方程式为 。9.(14分)(2013杭州质检)A、B、C、D为原子序数依次增大的
13、四种短周期元素,其性质或结构信息如下表:元素ABCDE性质或结构信息室温下单质呈气态,原子最外层电子数与D相同D3B中阳离子与阴离子的电子层结构相同A和C可形成两种常见的化合物甲和乙,乙具有弱酸性单质质软、银白色固体、导电性强,在空气中燃烧生成淡黄色固体E的一种气态氧化物丙,丙相对于空气的密度为3.0,溶于水可得只含单一溶质的弱酸性溶液,该溶液在光照条件下放置酸性会增强试回答以下问题:(1)B在元素周期表中的位置是。B的氢化物与E的氢化物比较,沸点较高的是(填化学式),在水中溶解度较大的是(填化学式)。(2)D3B与甲反应所得溶液呈(填“酸性”“碱性”或“中性”),原因是(用化学方程式表示)
14、。(3)写出丙的电子式为。说明丙的水溶液在放置过程中其酸性会增强的原因(用离子方程式表示) 。(4)由A、B、C、D四种元素中的三种元素组成的一种盐丁,其外观与氯化钠相似,丁的水溶液呈碱性。可用来鉴别丁和氯化钠的试剂有。A.氢碘酸和淀粉的混合液B.AgNO3溶液C.甲基橙试剂D.稀硫酸(5)将光亮的铜丝插入丁溶液中,没有现象发生,如用盐酸酸化,反应迅速发生,铜丝缓慢溶解生成深绿色溶液,写出该反应的离子方程式 。10.(14分)(2013太原调研)现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素,它们的原子序数依次增大。C与E同主族,D、E、F同周期。A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等。A能
15、分别与B、C形成电子总数相等的分子,且A与C形成的两种化合物在常温下均为液态;A能分别与E、F形成电子总数相等的气体分子。D的最高价氧化物既能与强酸反应,又能与强碱反应。请回答下列问题:(1)元素F在周期表中的位置是 。(2)写出D的单质与氢氧化钠溶液反应的离子方程式: 。化合物甲由D、F两种元素组成,它的水溶液显(选填“酸性”“碱性”或“中性”),其原因是 (用离子方程式表示)。(3)B与F两种元素形成的一种化合物乙中,各原子均满足8电子的稳定结构,则乙的结构式为 。(4)为了除去化合物丙(A2EC4)稀溶液中混有的A2EC3,常采用A2C2作氧化剂,该反应的离子方程式为 。11.(16分)
16、A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。已知:A是原子半径最小的元素,B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,C元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应能生成盐,D与E同主族,E元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2。请回答:(1)C的原子结构示意图为 。(2)元素D的单质与金属钠反应生成的化合物可作潜水面具中的供氧剂,这种化合物与水反应的离子方程式为 。(3)D和E两种元素相比较,其原子得电子能力较强的是(写名称)。以下说法中,可以证明上述结论的是 (填写编号)。a.比较这两种元素的常见单质的沸点b.二者形成的化合物中,D元素的原子显负价c.比较这两种元素
17、的气态氢化物的稳定性d.比较这两种元素氢化物的水溶液的酸性(4)元素A、D、E与钠元素可形成两种酸式盐(均含有该四种元素),这两种酸式盐在水溶液中反应的离子方程式是 。(5)由元素A、B、D组成的一元酸X为日常生活中的调味剂,元素A、F组成的化合物为Y。在等体积、等pH的X、Y的溶液中分别加入等质量的锌粉,反应后若最后仅有一份溶液中存在锌粉,则反应过程中两溶液中反应速率的大小关系是:XY(选填“”“=”或“R,C错误;主族元素的最高正价数等于主族序数,且等于主族元素原子的最外层电子数(注意氟无正价),D正确。3.【解析】选D。元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于半导体元素,过渡元素
18、在副族中,A错误;该微粒是氯离子,氯元素在周期表中位于第3周期、A族,B错误;同主族中,金属性Be比Mg弱,Be(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱,C错误;同周期中原子半径NaSiS,同主族中SO,故原子半径NaSiO,D正确。4.【解析】选C。根据元素在周期表中的位置,推出X、Y、Z、W、Q分别是N、F、Si、S、Cl。HF是弱酸,HCl是强酸,同浓度氢化物水溶液的酸性HFHCl,A正确;同主族中离子半径F-Cl-,同周期中离子半径Cl-S2-,即半径F-Cl-Ca,因而碱性:Ba(OH)2Ca(OH)2错误CBN为原子晶体,SiCl4为分子晶体,MgBr2为离子晶体,因而熔点:BNM
19、gBr2SiCl4错误D氨气分子和水分子之间都存在氢键,因而沸点反常得高,由于水分子之间的氢键强于氨气分子之间的氢键,因此水的沸点高于氨气分子正确6.【解析】选C。因为Y的内层电子数为2,所以X、Y、Z都是第2周期元素,W为H,X为C,Y为N或O,Z为Ne。氢与氧可以形成过氧化氢,既含极性键又含非极性键,C项符合题意;A项,因为半径N或O都比C小,由此判断A不正确;B项四种元素原子的最外层电子数总和应该为1+4+5+8=18或1+4+6+8=19,因此B项不正确;D项氢、碳形成的烃中,如果碳原子数较大的时候,形成的烃为液态或固态,D项错误。7.【解析】选D。“M的简单离子是第3周期中离子半径最
20、小的”可推知M是Al,则X、Y、Z、W 4种元素的原子核外电子数之和为27,根据题意可以依次推出X、Y、Z、W分别是H、C、O和Mg。同周期从左到右原子半径依次减小即CO(YZ),A错误;Z与X形成的化合物是H2O,Y与X形成的化合物为烃,水的沸点不一定比烃高,B错误;Mg在CO2中燃烧除生成MgO外还生成碳单质,C错误;过量CO2通入到Al(OH)3中沉淀不溶解,因为Al(OH)3只能溶于强酸,D正确。二、8.【解析】A、B、C、D、E均为短周期主族元素,A和冷水反应生成强碱性物质,则A是Na;由题意易推知B是O;C是Al;D是Cl;E是C。(1)碳元素在第2周期第A族;金属铝由原子变成离子
21、,变化的是核外电子,不变的是核内质子。(2)含有Na、O和Cl组成的家用消毒剂是NaClO,其电子数为11+17+8=36。(3)电子层结构相同的离子半径随着原子序数的增大而减小,大小顺序是O2-Na+Al3+。(4)根据题目信息可知,钠和四氯化碳反应生成氯化钠和金刚石,则反应方程式为4Na+CCl44NaCl+C。答案:(1)第2周期第A族(2)NaClO(3)O2-Na+Al3+(4)4Na+CCl44NaCl+C9.【解析】利用X的信息知其为A族元素,Y是地壳中含量最高的元素,故Y为氧元素,结合X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素可知X为碳元素;Z最外层电子数等于其电子层数,则Z
22、为13号元素铝;W元素的一种核素的质量数为28,中子数为14,则质子数为14,则W为硅元素。(1)Si核外电子层数为3、最外层电子数为4,因此Si位于第三周期第A族;同主族元素随核电荷数增大原子半径增大,故Si的原子半径比C的大。(2)铝为较活泼金属,最外层电子容易失去;CO2晶体转化为气体,分子没有改变,只是分子间间距变大,因此破坏的作用力是分子间作用力;由H、C、O形成的分子如乙酸、乙醇等同种分子间均存在氢键。(3)Al与盐酸反应后的溶液中含有Al3+,因此向该溶液中加入NaOH至过量,依次发生的反应为Al3+3OH-=Al(OH)3、Al(OH)3+OH-=Al+2H2O,可看到的现象是
23、先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最终变为无色溶液;Si与HF反应可置换出H2,同时还生成SiF4气体。(4)13.5 g Al物质的量为0.5 mol,由题中数据可知4 mol Al与氧气完全反应生成固态Al2O3时,放出热量为419 kJ=3 352 kJ。答案:(1)三A大(2)强分子间作用力(范德华力)乙酸(其他合理答案均可)(3)先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后变成无色溶液Si+4HF=SiF4+2H2(4)4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)H=-3 352 kJmol-1(其他合理答案均可)10.【解析】由单质为黄绿色可知,D元素为氯;最高价氧化物对应水化物两两相互反
24、应,故B、C为钠、铝;根据A与氯的原子序数之和等于Na和Al的原子序数之和,故A是氮元素。(4)NH4Cl溶液中N水解,溶液呈酸性。答案:(1)(2)Al2O3+2OH-=2Al+H2O(3)NAlNa(4)酸c(OH-)c(H+)c(N)Na+Mg2+,A错误;同周期非金属性FON,其氢化物的稳定性为HFH2ONH3,B正确;酸性:盐酸醋酸碳酸,C错误;非金属性BrAs,其最高价氧化物对应水化物的酸性是HBrO4H3AsO4,D错误。3.【解析】选A。离子化合物中,阴、阳离子间既存在静电吸引力又存在静电斥力,A正确;HF、HCl、HBr和HI的热稳定性从左到右依次减弱,还原性依次增强,B错误
25、;应该是最高价含氧酸酸性从左到右依次增强,C错误;短周期元素形成的离子如H+和Li+都不是8电子稳定结构,D错误。【解题技巧】分子中8电子稳定结构判别法在判断某分子中某原子是否达到8电子的稳定结构时,主要是看其化合价的绝对值与其最外层电子数之和是否等于8,如二者之和等于8则达到8电子稳定结构,如CO2中碳和氧原子;否则不是8电子稳定结构,如HCl中的Cl是8电子稳定结构,而H则只是2个电子。4.【解析】选A。碘和干冰均为分子晶体,由分子构成,分子间以分子间作用力结合,二者升华时均破坏分子间作用力,A正确。硅为原子晶体,熔化时破坏共价键,C60为分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,B错误。HCl溶
26、于水,破坏共价键;NaCl溶于水破坏离子键,C错误。溴气化破坏分子间作用力,汞气化破坏金属键,D错误。5.【解析】选A。W的气态氢化物可与其最高价含氧酸形成离子化合物,故其气态氢化物具有碱性,为NH3,故W为N,根据四种元素在周期表中的位置关系,可推知X为O,Y为S,Z为Cl。四种元素的非金属性强弱顺序为SClNH2SO4H2SO3HClO,B项错误;硫元素的非金属性小于氧元素,故还原性O2-S2-,C项错误;Cl2中氯元素化合价为中间价态,可以表现出氧化性或还原性,D项错误。【解题技巧】判断元素金属性和非金属性强弱的方法金属的金属性非金属的非金属性金属金属性越强,与水反应越容易非金属的非金属性越强,与氢化合越容易金属金属性越强,与酸反应越容易非金属的非金属性越强,形成的氢化物越稳定金属金属性越强,最高氧化物对应的水化物碱性越强非金属的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物酸性越强金属性强的金属可以置换出盐溶液中金属性弱的金属非金属性强的非金属可以置换出溶液中非金属性弱的非金属6.【解析】选B。根据各元素在周期表中的相对位置及只有M为金属元素,可知M为Al,X为Si,Y为N,Z为O。同一周期随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,同一主族随着原子序数的递增,原子半径逐渐增大,所以原子半径:Z(6)12
