1、专题训练(六)物质结构和元素周期律时间：45分钟 分值：100分一、选择题(每小题5分，共50分)1(2014山东卷)根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是()A同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱B核外电子排布相同的微粒化学性质也相同CCl、S2、Ca2、K半径逐渐减小D.Cl与Cl得电子能力相同解析A项同主族的非金属元素，从上到下非金属性逐渐减弱，最高价含氧酸的酸性依次减弱。含氧酸不一定是最高价含氧酸，该选项错误。B项K、Ca2、S2、Cl的核外电子排布相同，都是，但化学性质不同，如S2、Cl具有还原性，而K、Ca2具有氧化性，该选项错误。C项根据“具有相同电子层结构的离
2、子，核电荷数越大微粒半径越小”可知，半径：S2ClKCa2，该选项错误。D项Cl与Cl属于同种元素，具有相同的核外电子排布：，得电子能力相同，该选项正确。答案D2(2014安徽卷)CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应：下列有关三聚氰酸的说法正确的是()A分子式为C3H6N3O3B分子中既含极性键，又含非极性键C属于共价化合物D生成该物质的上述反应为中和反应解析由三氯氰酸的结构简式可知其分子式为C3H3N3O3，A项错误。分子中存在OH、CO、NC、N=C键，都属于极性键，所以分子中不存在非极性键，B项错误。该化合物中只含
3、有共价键，所以属于共价化合物，C项正确。该反应不是酸与碱发生的反应，所以不是中和反应，D项错误。答案CSClSeBr3.(2014海淀区期中)如图是元素周期表的一部分，下列关系正确的是()A还原性：Se2S2ClB热稳定性：HClH2SeHBrC原子半径：SeClSD酸性：HBrO4HClO4H2SO4解析对于给出的元素，根据元素周期律，非金属性越强的元素，形成的简单阴离子的还原性越弱可知，A项正确；Br的非金属性强于Se的非金属性，故热稳定性：HBrH2Se，B项错误；同一周期，主族元素的原子半径随着原子序数的增大而减小，故原子半径：SCl，C项错误；HClO4在三者中酸性最强，D项错误。答
4、案A4(2014长春市高三调研)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。下列判断正确的是()A四种元素的原子半径：rZrXrYrWBX、Y、Z、W形成的单质最多有6种C四种元素均可与氢元素形成18电子分子D四种元素中，Z的最高价氧化物对应水化物酸性最强解析在周期表中X与Y、Z、W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aa1a8，得a7，或a1aa8，得a9。若a7，则X是N，Y是O，Z是P，又X、Y、Z、W四种短
5、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a9，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不为20，不合题意。原子半径大小顺序为PCNO，A项错误；C元素可以形成多种单质， B项错误；四种元素与氢可形成PH3、N2H4、H2O2、C2H618电子分子，C项正确；HNO3的酸性强于H3PO4，D项错误。答案C5(2014郑州市质检)短周期主族元素X、Y、Z在周期表中的位置如图所示。下列说法正确的是()AZ元素的最高化合价一定大于X元素B它们对应的最简单气态氢化物的沸点由高到低的顺序一定是YXZC若它们的原子最外层电子数之和为11，则它们均为非金属元素D若它们均
6、为非金属元素，则X与氧元素组成的物质一定是酸性氧化物解析当X、Y、Z分别为S、Cl、F时，由于F无正价，故A项错误；当Y、Z分别为S、O时，由于H2O分子之间有氢键，沸点较高，其沸点大于H2S，故B项错误；当X、Y、Z分别为Al、Si、C时，其最外层电子数之和为11，Al为金属元素，C项错误；根据元素周期表中短周期主族元素的位置关系可知X可以是Si、P、S，三种元素分别与氧元素组成的物质一定是酸性氧化物，D项正确。答案D6(2014石家庄质检一)短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性，甲和丙同主族，丁原子最外层电子数与电子层数相等，则()A离子半径：丙
7、丁乙B单质的还原性：丁丙甲C甲、乙、丙的氧化物均只有一种D乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应解析根据题目所给信息可以推断出甲是H，乙是N，丙是Na，丁是Al。离子半径：N3NaAl3，A项错误；单质的还原性：NaAlH2，B项错误；Na的氧化物有Na2O、Na2O2，C项错误；乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3(强酸)、NaOH(强碱)、Al(OH)3(两性氢氧化物)，能相互反应，D项正确。答案D7(2014南京市模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y、Z原子序数之和是W的2倍，X、Z在周期表中的相对位置如图所示，X的最低负价绝对值与其原子最外
8、层电子数相等。下列说法正确的是()A.原子半径：r(Y)r(Z)r(W)BY、Z、W的简单离子的电子层结构相同CXWm与YWn中化学键类型相同(m、n为正整数)D元素Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的强解析由于X、Y、Z、W均为短周期主族元素且原子序数依次增大，再由X的最低负价绝对值与其原子最外层电子数相等及X、Z的相对位置可确定X为C，Z为S，W为Cl；再根据X、Y、Z原子序数之和是W的2倍可确定Y是Mg。根据同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小知A项正确；硫离子和氯离子的电子层结构相同，均为18电子，而镁离子为10电子，B项错误；CCl4中含有的是共价键，MgCl2中含有的是离子键，C项
9、错误；HCl的热稳定性大于H2S，D项错误。答案A8(2014沈阳市监测一)现有原子序数依次相差1，且由小到大排列的A、B、C、D、E五种短周期元素。下列有关这五种元素的叙述正确的是()若A的最高价氧化物对应的水化物是强碱，则E的最高价氧化物对应的水化物是强酸若A的单质既能与强酸又能与强碱反应且都放出氢气，则这五种元素在同一周期若A的阳离子比E的阴离子少8个电子，则D一定是非金属元素若D的最高价氧化物对应的水化物是强酸，则E的单质在常温下为气态这五种原子的原子半径关系一定为：ABCDEA BC D解析因为A、B、C、D、E为原子序数依次相差1且从小到大排列的短周期元素，所以五种元素分布在同一周
10、期或相邻的两个周期。若A为Na，则E为P，磷酸不是强酸，错误；若A的单质既能与强酸又能与强碱反应且都放出氢气，则A为Al，B、C、D、E依次为Si、P、S、Cl，五种元素在同一周期，正确；若A的阳离子比E的阴离子少8个电子，则D可能为C、N、O、Si、P、S，D一定为非金属元素，正确；若D的最高价氧化物对应的水化物为强酸，则E可能是O、Cl、Ar，其单质在常温下为气态，正确；若五种元素不在同一周期，则题中所给原子半径关系错误，错误。答案A9(2014潍坊市期末)已知第三周期元素M，其原子最外层达到饱和时所需的电子数小于次外层与最内层电子数之差，且等于最内层电子数的正整数倍。下列关于元素M的说法
11、一定错误的是()AM元素存在同素异形体BM元素为非金属元素CM的最高价氧化物对应的水化物都是强酸D常温下，能稳定存在的M的氧化物都是酸性氧化物解析第三周期元素原子次外层与最内层电子数之差为6，原子最外层达到饱和时所需的电子数小于6的元素有Al、Si、P、S、Cl，其中达到饱和需要的电子数分别为5、4、3、2、1，这些元素原子最内层均为2个电子，因此符合条件的元素为Si和S。Si存在晶体硅、无定形硅等同素异形体，硫存在斜方硫、单斜硫等同素异形体，A项正确；Si和S均为非金属元素，B项正确；Si的最高价氧化物对应的水化物是硅酸，为弱酸，C项错误；SiO2、SO2、SO3均为酸性氧化物，D项正确。答
12、案C10.(2014武汉市调研)X、Y、Z三种短周期元素，原子半径的大小关系为r(Y)r(X)r(Z)，原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下可发生如图所示变化，其中乙和丙均为10电子分子。下列说法不正确的是()A元素X位于第A族B甲不能溶解于乙中C甲和丙在一定条件下能发生氧化还原反应D乙的沸点低于丙的沸点解析由题给信息和框图可以推出，X为O，Y为N，Z为H，甲为NO，乙为H2O，丙为NH3。O位于第A族，A项正确；NO不溶于水，B项正确；NO和NH3在一定条件下能发生氧化还原反应，C项正确；H2O的沸点高于NH3的沸点，D项错误。答案D二、非选择题(共50分)11(14
13、分)(2014天津卷)元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题：(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外)，以下说法正确的是_。a原子半径和离子半径均减小b金属性减弱，非金属性增强c氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强d单质的熔点降低(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为_，氧化性最弱的简单阳离子是_。(3)已知：化合物MgOAl2O3MgCl2AlCl3类型离子化合物离子化合物离子化合物共价化合物熔点/2 8002 050714191工业制镁时，电解MgCl2而不电解MgO的原因是_；制铝时，电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是_。(4)
14、晶体硅(熔点1 410 )是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)写出SiCl4的电子式_；在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式_。(5)P2O5是非氧化性干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥，可用P2O5干燥的是_。aNH3bHIcSO2dCO2(6)KClO3可用于实验室制O2，若不加催化剂，400 时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为11。写出该反应的化学方程式_ _。解析(1)第三周期元素从左到右原子序数依次增大，从左到右原子半径逐渐减小，金属
15、阳离子的半径小于同一周期非金属元素阴离子半径，a错误；第三周期元素从左到右元素得电子能力增强，失电子能力减弱，即金属性减弱，非金属性增强，b正确；第三周期元素从左到右最高价氧化物对应水化物的碱性减弱，酸性增强，c错误；第三周期元素单质熔点最高的是硅，最低的是氯气，所以从左到右元素单质的熔点不是逐渐降低的，d错误。(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素的原子结构示意图为，其元素名称是氩；Na的失电子能力最强，所以Na的氧化性最弱。(3)MgO的熔点太高，电解时消耗的能量多，增加生产的成本；AlCl3属于共价化合物，熔融态时难导电。 (5)P2O5属于酸性氧化物，不能用来干燥碱性气体，浓硫
16、酸不能干燥碱性气体和还原性气体，所以NH3既不能用P2O5干燥，也不能用浓硫酸干燥。HI属于还原性气体不能用浓硫酸干燥，但可以用P2O5干燥。SO2、CO2既能用P2O5干燥，也能用浓硫酸干燥。(6)依据元素守恒和得失电子守恒的原则书写该反应的化学方程式4KClO3KCl3KClO4。答案(1)b(2)氩Na(或钠离子)(3)MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本AlCl3是共价化合物，熔融状态难导电 (5)b(6)4KClO3KCl3KClO412(14分)(2014全国大纲卷)A、B、D、E、F为短周期元素，非金属元素A最外层电子数与其周期数相同，B的最外层电子数是其所在周期数的
17、2倍。B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2。E与D2具有相同的电子数。A在F中燃烧，产物溶于水得到一种强酸。回答下列问题：(1)A在周期表中的位置是_，写出一种工业制备单质F的离子方程式_ _。(2)B、D、E组成的一种盐中，E的质量分数为43%，其俗名为_，其水溶液与F单质反应的化学方程式为_；在产物中加入少量KI，反应后加入CCl4并振荡，有机层显_色。(3)由这些元素组成的物质，其组成和结构信息如下表：物质组成和结构信息a含有A的二元离子化合物b含有非极性共价键的二元离子化合物，且原子数之比为1：1c化学组成为BDF2d只存在一种类型作用力且可导电的单质晶体a的化学式为_；b的化学
18、式为_；c的电子式为_；d的晶体类型是_。(4)由A和B、D元素组成的两种二元化合物形成一类新能源物质。一种化合物分子通过_键构成具有空腔的固体；另一种化合物(沼气的主要成分)分子进入该空腔，其分子的空间结构为_。解析根据题目中给出的各种元素的结构特点和性质，推断出各种元素，解答各题。最外层电子数与其周期数相同的短周期非金属元素只有氢元素，A为氢元素。最外层电子数是其所在周期数2倍的短周期元素可能为碳元素或硫元素，根据B在D中充分燃烧生成的最高价化合物的化学式为BD2判定B为碳元素，D为氧元素。E与O2具有相同的电子数，则E为钠元素。H2在Cl2中燃烧生成的HCl溶于水得到的盐酸为强酸，F为氯
19、元素。(1)氢元素在周期表中的位置为第一周期A族。工业上制备Cl2可由电解饱和食盐水或电解熔融NaCl得到，其离子方程式为2Cl2H2OH22OHCl2或2NaCl(熔融)2NaCl2。(2)C、O、Na组成的盐Na2CO3中Na的质量分数为43%，Na2CO3的俗名为纯碱或苏打，Na2CO3溶液与Cl2反应的化学方程式为2Na2CO3Cl2H2O=NaClONaCl2NaHCO3，产物中加入少量KI，ClO将I氧化为I2，I2易溶于CCl4而使有机层显紫色。(3)由H、C、O、Na、Cl组成的化合物中，含有氢元素的二元离子化合物应为NaH，即a为NaH。含有非极性键的二元离子化合物为Na2O
20、2或Na2C2，即b为Na2O2或Na2C2。c为COCl2，为共价化合物，各原子成键后均达8e稳定结构，电子式为。石墨和金属钠均可导电，但石墨中存在共价键、分子间作用力两种类型的作用力，金属钠中只存在金属键，属于金属晶体，即d为Na。(4)由H2O和CH4形成的一类新能源为可燃冰，水分子之间可通过氢键构成具有空腔的固体；CH4是沼气的主要成分，其分子的空间结构为正四面体。答案(1)第一周期A族2Cl2H2O2OHH2Cl2或2NaCl(熔融)2NaCl2(2)纯碱(或苏打)2Na2CO3Cl2H2O=NaClONaCl2NaHCO3紫(3)NaHNa2O2或Na2C2金属晶体(4) 氢正四面
21、体13.(10分)(2014东城区检测)短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示，其中T所处的周期序数与主族序数相等。(1)T的原子结构示意图是_。用化学方程式表示工业上常用于冶炼T单质的原理是_ _。(2)与W同主族的某元素，其氢化物分子中含有18个电子，该分子中的共价键类型是_。(3)元素的非金属性：Q_W(填“强于”或“弱于”)，结合方程式简述其原因是_。(4)甲是R的氧化物，通常状况下呈红棕色。现有一试管甲，欲使元素R全部转化为其最高价氧化物对应的水化物，实验步骤：将盛有甲的试管倒扣在水槽中，_。解析观察图中所给元素在周期表中的位置关系可知T位于第三周期，又由于其所处的周期
22、序数与主族序数相等，所以可判断出T是Al。则Q、R、W分别是C、N、S。(1)工业上，电解熔融的氧化铝冶炼铝。(2)S位于第A族，该族某元素的氢化物中含有18个电子，则该元素是O，氢化物是H2O2，其结构式为HOOH，分子中含有HO极性键和OO非极性键。(3)元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强。根据CO能发生水解反应而SO不发生水解反应可知，碳酸是弱酸而硫酸是强酸，从而说明碳的非金属性比硫弱。也可以根据Na2CO3与H2SO4能发生复分解反应来说明。(4)将NO2通入水中，发生反应：3NO2H2O=2HNO3NO，生成的NO不溶于水。向其中通入氧气，发生反应：2NOO2=2NO2。将
23、两个方程式合并可得：4NO2O22H2O=4HNO3。因此，向试管中缓缓通入足量氧气，可使NO2完全转化为硝酸。答案(1)2Al2O3(熔融)4Al3O2(2)极性键和非极性键(3)弱于COH2OHCOOH，碳酸根离子水解，而硫酸根离子不发生水解(合理即可)(4)向试管中缓缓通入足量氧气14(12分)(2014长春市调研)下表为元素周期表的一部分，请参照元素在表中的位置，用化学用语回答下列问题：(1)请画出元素的离子结构示意图：_。(2)元素中质子数和中子数相等的同位素符号是_。(3)的简单离子半径由大到小的顺序为_。(4)的最高价氧化物对应水化物的电离方程式为_。(5)两种元素的原子按1:1
24、组成的常见化合物的电子式为_。(6)由表中两种元素形成的5核10电子分子常做燃料电池的燃料，该电池在碱性条件下的负极反应式为_。(7)由表中两种元素形成的氢化物A和B都含有18个电子，A是一种6原子分子，可做火箭发动机燃料；B是一种常见强氧化剂。已知16 g液态A与液态B充分反应生成一种液态10电子分子和一种气态单质，并放出838 kJ热量，写出A与B反应的热化学方程式_。解析根据元素在周期表中的位置可知，为H，为C，为N，为O，为Na，为Al，为S，为Cl。(3)S2有三个电子层，半径最大；核外电子排布相同的离子，随核电荷数的增多，半径减小，即O2的半径大于Na的半径，故离子半径大小顺序为S
25、2O2Na。(4)H2CO3为二元弱酸，分步电离，其电离方程式为H2CO3HCOH、HCOCOH。(5)Na2O2为离子化合物，其电子式为：Na:Na。(6)5核10电子的物质为CH4，在燃料电池中发生氧化反应，作负极，其电极反应为CH48e10OH=CO7H2O。(7)火箭发动机燃料为肼，分子式为N2H4，含有18个电子的常见强氧化剂为H2O2，根据题目信息可写出该反应的热化学方程式为N2H4(l)2H2O2(l)=4H2O(l)N2(g)H1 676 kJ/mol。答案(1)(2)S(或32S)(3)S2O2Na(4)H2CO3HCOH、HCOCOH(5)Na:2Na(6)CH48e10OH=CO7H2O(7)N2H4(l)2H2O2(l)=4H2O(l)N2(g)H1 676 kJ/mol
