1、专题5 物质结构元素周期律一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1下列有关化学用语使用正确的是 ()A硫原子的原子结构示意图：BNH4Cl的电子式： ClC原子核内有10个中子的氧原子：OD乙烯的结构简式C2H4解析：硫原子的原子结构示意图应为 ；B项，电子式应为 ；C正确；D项为CH2=CH2. 答案：CA2 2007年诺贝尔化学奖得主Gerhard Ertl对金属Pt表面催化氧化CO反应的模型进行了深入研究.下列关于Pt和Pt的说法正确的是 ()A.Pt和Pt的核外电子数相同，是同一种核素B.Pt和Pt的中子数相同，互称为同位素C.Pt和Pt的质子数相同，互称为同位素D.Pt
2、和Pt的质量数相同，不能互称为同位素解析：同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素.A项中Pt和Pt为同一元素的不同核素；B项中Pt的中子数为124，Pt的中子数为120，不相同；D项中Pt和Pt虽质量数不同，但质子数相同，应互称为同位素.答案：C3下列关于元素的叙述正确的是 ()A金属元素与非金属元素能形成共价化合物B只有在原子中，质子数才与核外电子数相等C目前使用的元素周期表中，最长的周期中含有36种元素D由非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数只能是2或8解析：金属元素与非金属元素一般形成离子键，非金属元素与非金属元素一般形成共价键，但AlCl3为共价化合物，铵盐为
3、离子化合物，A正确；不带电的粒子质子数与核外电子数都相等，所以还可以是分子，B错；第六周期含有32种元素，C错；在PCl5中P原子最外层电子数是10，D错.答案：A4下列每组物质内既有离子键，又有共价键的一组是 ()ANaOH、H2SO4、(NH4)2SO4BMgO、Na2SO4、NH4HCO3CNa2O2、NH4Cl、Na2SO4DHCl、Al2O3、MgCl2解析：A、D项中的H2SO4、HCl中只存在共价键，不合题意；B项中的MgO中只含离子键，不合题意；只有C中物质既有离子键，又有共价健.答案：C5.(2009安徽高考)石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结 构示意图如图)，可
4、由石墨剥离而成，具有极好的应用前景.下列说法正确的是 () A石墨烯与石墨互为同位素B0.12 g石墨烯中含6.021022个碳原子C石墨烯是一种有机物D石墨烯中碳原子间以共价键结合解析：石墨烯与石墨互为同素异形体，0.12 g石墨烯中含有6.021021个碳原子，石墨烯是一种无机物，碳原子间以非极性共价键结合.答案：D6下列说法正确的是 ()A宏观上的物质对外不显电性，是因为组成它们的微观粒子都是电中性的原子和分子B某物质经科学测定只含有一种元素，则可以断定该物质是一种纯净物C利用化学方法，我们可以制造出新的分子，但不能制造出新原子D由两种元素组成的电解质分子中，显正价的是阳离子，显负价的是
5、阴离子解析：离子化合物的构成粒子是阴、阳离子，该类物质也不显电性，A项错误；B项可能是同素异形体形成的混合物；原子是化学变化中的最小粒子，所以化学反应不能制造出新原子；属于电解质的共价化合物中不存在阴、阳离子，如HCl分子.答案：C7根据下表信息，判断以下叙述正确的是 ()部分短周期元素的原子半径及主要化合价元素代号LMQRT原子半径/nm0.1600.1430.1020.0890.074主要化合价236、222A.氢化物的沸点为HnTHnQBL、R的单质与稀盐酸反应的速率为RLCM与T形成的化合物具有两性DL、Q形成的简单离子的核外电子数相等解析：由表中元素的化合价，可推知L、R同主族，Q、
6、T同主族，M位于第A族；由原子半径的大小，可知R在L的上一周期，T在Q的上一周期.综上分析，可知R为Be、M为Al、Q为S、L为Mg、T为O.由于H2O分子间形成氢键而使其沸点高于H2S的沸点，A错误；由M与T形成的化合物为Al2O3，具有两性，C正确；同主族元素从上到下核电荷数依次增大，元素的金属性依次增强与酸反应速率依次加快，B错误；L、Q同属第三周期，其离子相差一个电子层，D错误.答案：C8.(潍坊质检)X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在周期表中相对 位置如图所示.若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，下列说法中正确的是 () A只由这四种元素不能组成有机化合物B最高价氧化物对应水
7、化物的酸性W比Z弱CZ的单质与氢气反应较Y剧烈DX、Y形成的化合物都易溶于水解析：Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，Y为O.X、Z、W分别为N、S、Cl.这四种元素中没有碳，不能组成有机化合物，A项正确.W的最高价氧化物对应水化物为HClO4，Z的最高价氧化物对应水化物为H2SO4，HClO4酸性比H2SO4强，B项错.Cl2与氢气反应较S剧烈，C项错.X、Y可以形成不溶于水的化合物，如NO，D项错误.答案：A9下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是 ()A光气(COCl2) B六氟化硫C二氟化氙 D三氟化硼解析：B项SF6中S最外层有12e，C项XeF2中Xe最外层有10e，D项
8、BF3中B最外层有6e.答案：A10下列说法正确的是 ()A第A族元素的金属性比第A族元素的金属性强B第A族元素的氢化物中，稳定性最好的其沸点也最高C同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强D第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小解析：A项，不同周期时，可能第A族元素比第A族元素金属性弱.B项，H2O比H2S、H2Se、H2Te稳定、沸点高.C项，没有说明是否为最高价氧化物.D项，同周期非金属元素阴离子半径比金属元素阳离子半径大.答案：B11(杭州模拟)核电荷数小于18的某元素X，某原子核外电子层数为a，最外层电子数为(2a1).下列有关元素X的说法中，不正确的是 ()A元素X的原
9、子核内质子数为(2a21)B元素X的原子半径一定小于钠的原子半径C由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌消毒的作用D元素X形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n2个(n表示电子层数)解析：若a2，则X为N，若a3，则X为Cl.由原子结构、相关元素及化合物的性质推知A、B、C项正确；D项氯离子最外层电子数未达到2n2个.答案：D12X、Y、Z、M是元素周期表中前20号元素，其原子序数依次增大，且X、Y、Z相邻.X的核电荷数是Y的核外电子数的一半，Y与M可形成化合物M2Y.下列说法正确的是 ()A还原性：X的氧化物Y的氧化物Z的氢化物B简单离子的半径：M的离子Z的离子Y的离子X的离子CYX2、
10、M2Y都含有极性键DZ元素的最高价氧化物的水化物的化学式为HZO4解析：X与Y相邻，且X是Y核电荷数的一半，则只有O与S符合，M为K，Z为Cl，X无氯化物，离子半径ClK，K2S为离子化合物，不含极性键.答案：D13X、Y、Z三种非金属元素具有相同的电子层数，它们的气态氢化物的稳定性强弱顺序是XH3H2YHZ，下列说法中正确的是 ()A原子序数XYZB原子得电子能力XYZC原子半径XYZD离子还原性X3Y2Z解析：X、Y、Z三种元素位于同一周期，因氢化物的稳定性逐渐增强，故原子序数逐渐增大，非金属性逐渐增强，原子半径逐渐减小，得电子能力逐渐增强，对应的离子失电子能力逐渐减弱.答案：B14若两物
11、质恰好完全发生化学反应，下列各项中，反应前后肯定不发生变化的是()电子总数原子总数分子总数物质的种类物质的总质量A只有 B只有C只有 D只有15A、B、C、D为原子序数依次增大的同周期的短周期元素.已知A、C、D三种原子的最外层共有11个电子，且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应，均生成盐和水.下列判断正确的是() AA、C、D三种元素的最高价氧化物对应的水化物有两种是强碱、一种是强酸或两种是强酸、一种是强碱BA、C、D三种元素有两种是金属、一种是非金属CD元素在第三周期第A族DA、B、C三种元素的单质熔沸点依次降低16元素X、Y、Z均为元素周期表中的前20号元素，且可形成化合物
12、XYZ4；X、Y和Z的原子序数之和为44；且不在同一周期，但Y和Z同主族.下列有关推测正确的是()AXYZ4是一种可溶于水的盐，且X与Y可形成离子化合物XYBXYZ4是一种微溶于水的盐，且X与Z可形成离子化合物XZCXYZ4是一种易溶于水的盐，且Y与Z可形成共价化合物YZDXYZ4是一种离子化合物，且Y与Z可形成离子化合物YZ2解析：由题意知X、Y、Z分别为Ca、S、O.CaSO4是一种微溶于水的盐，Ca、S可形成离子化合物CaS，Ca、O可形成离子化合物CaO，S、O可形成共价化合物SO2、SO3，B项正确.答案：B二、非选择题(本题包括6小题，共52分)17(8分)有A、B、C、D、E五种
13、短周期元素，其元素特征信息如下表：元素编号元素特征信息A其单质是密度最小的物质B阴离子带两个单位负电荷，单质是空气的主要成分之一C其阳离子与B的阴离子有相同的电子层结构，且与B可以形成两种离子化合物D其氢氧化物和氧化物都有两性，与C同周期E与C同周期，原子半径在该周期最小回答下列问题：(1)写出下列元素的名称：C_，E_.(2)B、C、D的简单离子半径由大到小的顺序是(用化学式表示)_.(3)写出E单质与A、B、C形成的化合物反应的化学方程式：_.D单质与A、B、C形成的化合物的水溶液反应的离子方程式：_.解析：由元素信息知：A是氢元素，B是氧元素；C与氧可形成两种离子化合物，且与B的阴离子有
14、相同的电子层结构，则C是钠元素，D是铝元素，E是氯元素.答案：(1)钠氯(2)r(O2)r(Na)r(Al3)(3)Cl22NaOH=NaClNaClOH2O2Al2OH2H2O=2AlO3H218(6分)类推法是科学学习的重要方法之一.在学习了卤族元素的各种性质后，如下表所示，表格提供的是氧族元素的部分性质.请结合元素周期律完成下列问题：元素8O16S34Se52Te单质熔点()218.4113450单质沸点()183444.66851390主要化合价22，4，62，4，6原子半径逐渐增大单质与H2反应情况点燃时易化合加热化合加热难化合不能直接化合(1)硒的熔点范围可能是_.(2)碲的化合价
15、可能有_.(3)硫、硒、碲的氢化物水溶液的酸性由强至弱的顺序是_(填化学式).(4)氢硒酸有较强的_(填“氧化性”或“还原性”)，因此放在空气中长期保存易变质，其可能发生的化学方程式为_.(5)工业上Al2Te3可用来制备H2Te，完成下列化学方程式：_Al2Te3()Al(OH)3H2Te解析：卤族元素为典型的非金属元素，卤族元素单质及化合物性质的相似性和递变性也适用于其他同主族非金属元素.利用元素守恒先补全反应物和生成物，再配平.答案：(1)113450(2)2、4、6(3)H2TeH2SeH2S(4)还原性2H2SeO2=2H2O2Se(5)Al2Te36H2O=2Al(OH)33H2T
16、e19.(10分)已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子.它们之间存在如图所示的转化关系.(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子，请写出：A的结构式_，D的电子式_.(2)如果A和C是18电子的粒子，B和D是10电子的粒子，请写出：A与B在溶液中反应的离子方程式_.根据上述离子方程式，可判断C与B结合质子的能力大小是(用化学式或离子符号表示)_.(3)已知肼(H2NNH2)和甲胺(CH3NH2)都是18个电子的分子.分析肼和甲胺的结构特点并从中受到启发，写出与其具有相同电子数的有机化合物的结构简式(至少写两个)：_.解析：(1)观察框图，容易想到NHOHNH3H2O或HFOH=F
17、H2O反应.(2)18电子粒子很多，酸碱中和是容易想到的：H2SOH=HSH2O或HSOH=S2H2O.联想强酸制弱酸的道理，可得到强碱制弱碱，结合质子的能力显然BC.(3)按C、H、O、F替换即可.答案：(1) 或HFH H(2)H2SOH=HSH2O或HSOH=S2H2OOHS2(或HS)(3)CH3CH3CH3OHCH3F(合理即可)20(8分)现有ah 8种短周期元素，它们在元素周期表中的位置如下，请据此回答下列问题：(1)下列中的元素的原子间反应最容易形成离子键的是_，容易形成共价键的是_.Ac和f Bb和gCd和g Db和e(2)下列由ag形成的各分子中所有原子都满足最外层为8电子
18、结构的是_.Aea3 BagCfg3 Ddg4(3)由a、e组成的一种化合物化学式为ea5，其各原子均达到同周期稀有气体原子的稳定结构，试写出该化合物的电子式_，该物质属于_(填“离子”或“共价”)化合物.(4)均由a、b、h和氧四种元素形成的两种离子化合物，相互反应可生成有刺激性气味的气体.这两种化合物中有一种相对分子质量为120，该化合物熔化时破坏的是_，溶于水时破坏的是_(填化学键类型).解析：首先确定ah 8种元素具体是什么元素，再根据金属性和非金属性的强弱来判定(1)、(2)两问题，而(3)、(4)两问题要求思维灵敏.根据推出的各元素结合原子结构特点和物质的性质进行假设、验证，找出合
19、理答案.(1)对应周期表中位置知：a为H，b为Na，c为Mg，d为C，e为N，f为P，g为Cl，h为S.8种元素中最活泼的金属钠与最活泼的非金属氯之间最容易形成离子键，非金属元素间一般形成共价键.(2)各选项对应的分子分别为NH3、HCl、PCl3、CCl4，其中NH3、HCl中由于氢形成的是2电子稳定结构，故不符合题意.而PCl3中，磷原子核外最外层电子数为5，它与氯原子形成共价键时，构成PCl3中的磷原子、氯原子最外层都达到8电子结构.同理，CCl4亦符合题意.(3)ea5即NH5.已知NH3中各原子已达到相应稀有气体原子的稳定结构，即N原子最外层8个电子，H原子最外层2个电子.当再结合一
20、个H形成NH时，各原子也达到相应稳定结构.如果形成NH5，则只能通过离子键结合一个H，形成离子化合物，电子式为其中各原子均达稳定结构，与题意相符合.(4)由H、Na、S、O四种元素组成的能相互反应的离子化合物猜测是NaHSO3和NaHSO4，其中相对分子质量为120的为NaHSO4，熔化时破坏的是离子键，电离方程式为NaHSO4=NaHSO；溶于水时破坏的是离子键和共价键：NaHSO4=NaHSO.答案：(1)BC(2) C、D(3) 离子(4)离子键离子键和共价键21(10分)X、Y、Z是三种原子序数小于18的元素，甲、乙、丙为化合物，其转化关系如下：请回答：(1)欲实现上图的转化，在X、Y
21、、Z中最多有_种是金属元素.(2)若甲、乙分子中均含有10个电子，且甲分子中含有3个原子，乙分子中含有4个原子，则乙是_，丙是_.(3)若甲和单质Z均为淡黄色固体，则甲和水反应的化学方程式为_；甲和乙之间发生反应生成的固态产物可能是：_，或_，或_.解析：(1)已知金属单质之间不能发生化学反应，故X、Y、Z三种元素不可能有两种或两种以上的金属元素，故金属元素最多有1种.(2)3原子10电子的分子为H2O，而4原子10电子的分子为NH3，由此推断X为氧元素，Z为氮元素，Y为氢元素，丙为NO.(3)淡黄色固体化合物甲应为Na2O2，而单质Z应为硫，乙为SO2，丙为Na2S.Na2O2和SO2发生的
22、反应，可能有：2Na2O22SO2=2Na2SO3O2，或Na2O2SO2=Na2SO4，或以上两个反应同时发生.答案：(1)1(2)NH3NO(3)2Na2O22H2O=4NaOHO2 Na2SO3Na2SO4Na2SO3和Na2SO4(顺序可换)22(10分)已知A、B、C、D两种短周期元素，分别属于不同的主族，其原子序数依次增大，其中A与D、B与C的原子的最外层电子数之和均为9，A原子的最外层与次外层电子数相等，A、B、C、D中只有两种金属元素.试回答下列问题：(1)A的元素符号为_，C的氢化物的化学式为_.(2)为比较C与D的单质的氧化性强弱，可设计实验以证实，则该实验所依据的反应的化
23、学方程式为_.(3)1 mol C的氢化物与足量C的氧化物反应，转移的电子的物质的量为_ mol.(4)已知E、G、F是均含有B元素的化合物，其有关转化关系如下：请写出E与F反应生成G的离子方程式_.解析：最外层与次外层电子数相等的短周期主族元素只有Be，即A为Be，另一种金属元素，只能是第三周期中的某种金属元素，若为Na，则有一种元素原子最外层有8个电子，不符合题意，也不是Mg，否则与Be同主族，故只能是Al.最后推断可知：A为Be，B为Al，C为S，D为Cl.(1)A为Be，S的氢化物为H2S.(2)比较S与Cl的非金属性强弱，可利用Cl2通入氢硫酸中将硫置换出来或利用二者与变价金属铁作用时所得产物中Fe元素的价态来比较.(3)2H2SSO2=3S2H2O,1 mol H2S完全反应转移2 mol电子.(4)符合条件的转化可为不管是哪个转化关系，E与F反应的离子反应均为Al33AlO6H2O=4Al(OH)3.答案：(1)BeH2S(2)FeSFeS,2Fe3Cl22FeCl3(或H2SCl2=S2HCl)(3)2(4)Al33AlO6H2O=4Al(OH)3
