1、第5讲物质结构和元素周期律限时50分钟，满分70分一、选择题(包括7个小题，每小题5分，共35分)1据新闻网报道：科学家首次合成第117号元素，被美国时代周刊评选为当年十大科学发现。假如第117号元素符号暂时定为Up，下列关于Up和Up的说法中正确的是A.Up和Up是两种元素B.Up和Up互为同位素C.Up和Up质子数不同、中子数相同D.Up和Up质量数相同、电子数不同解析Up和Up是同种元素的两种核素，元素符号左上角的数字表示该核素的质量数，左下角的数字表示该核素的质子数，它们的质子数相同，中子数不同，互为同位素，A选项错误，B选项正确；Up和Up的质子数、电子数都是117，而质量数分别为2
2、93、294，中子数分别为176、177，C、D选项均错误。答案B2(2015上海高考)不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是A单质氧化性的强弱B单质沸点的高低C单质与氢气化合的难易D最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱解析A元素的非金属性越强，其单质获得电子的能力就越强，因此单质氧化性就越强。故可以通过比较单质氧化性的强弱，判断元素的非金属性的强弱；B.S单质、Cl2都是分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合，分子间作用力越大，物质的熔沸点就越高，这与元素的非金属性强弱无关；C.元素的非金属性越强，其单质与氢气化合形成氢化物就越容易，形成的氢化物的稳定性就越强。因此可以比较元素的非金属
3、性的强弱；D.元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，因此可以通过比较硫、氯两种元素最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱比较元素的非金属性的强弱。答案B3元素周期律揭示了元素间的递变规律，下列递变规律正确的是AA族元素氢化物沸点：SiH4CH4，所以A族元素氢化物沸点：PH3NH3B第二周期元素氢化物稳定性：HFH2O，所以第三周期元素氢化物稳定性：HClH2SCA族元素的非金属性：FCl，所以A族元素氢化物的酸性：HFHClD镁比铝活泼，工业上用电解熔融氧化铝制铝，所以工业上也用电解熔融氧化镁制镁解析A项，由于NH3分子间能形成氢键，所以其沸点高于PH3，错误；C项，非金属
4、性越强， 其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，不能说明氢化物酸性强弱，错误；D项，由于MgO的熔点高，故工业上是电解熔融的氯化镁制镁，错误。答案B4(2016哈师大附中模拟)下列物质中含有相同的化学键类型的是ANaCl、HCl、H2O、NaOHBCl2、Na2S、HCl、SO2CHBr、CO2、H2O、CS2 DNa2O2、H2O2、H2O、O3解析A、四种物质含有的化学键分别是离子键、极性键、极性键、离子键和极性键，A错误；B、四种物质含有的化学键分别是非极性键、离子键、极性键、极性键，B错误；C、四种物质含有的化学键均是极性键，C正确；D、四种物质含有的化学键分别是离子键和非极性键、极性
5、键和非极性键、极性键、非极性键，D错误。答案C5(2016承德模拟)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Y原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。下列说法正确的是A元素Y和元素Z的最高正化合价相同B单核阴离子半径的大小顺序为：r(W)r(Y)r(Z)C气态氢化物稳定性：XYZD元素W的最高价氧化物对应的水化物是强酸解析X、Y、Z、W均为短周期元素，Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，次外层电子数为2，最外层电子数为6，则Y为O元素；由图中的位置可知，X为N，Z为S，W为Cl。氧元素一般没有正化合价，故A错误；电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子
6、半径越大，故离子半径S2ClO2，故B错误；非金属性ONS，则氢化物稳定性H2ONH3H2S，故C错误；W为Cl元素，最高价含氧酸HClO4是最强的含氧酸，故D正确。答案D6(2016江苏高考)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子的最外层有6个电子，Y是迄今发现的非金属性最强的元素，在周期表中Z位于A族，W与X属于同一主族，下列说法正确的是A元素X、W的简单阴离子具有相同的电子层结构B由Y、Z两种元素组成的化合物是离子化合物CW的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强D原子半径：r(X)r(Y)r(Z)r(W)解析Y是迄今发现的非金属性最强的元素，则Y是F元素，X原子的最外层有6个电
7、子，且原子序数比F小，则X是O元素，Z位于A族，原子序数比F大，则Z为Na元素，W与O属于同一主族且原子序数比O大，则W是S元素。A项中，O2的结构示意图为，S2的结构示意图为，错误；B项中，Y与Z形成的化合物NaF是离子化合物，正确；C项中，HF的热稳定性比H2S强，错误；D项中，原子半径大小顺序为r(Na)r(S)r(O)r(F)，错误。答案B7(2016福州模拟)X、Y、Z、W、R属于短周期主族元素。X的原子半径短周期主族元素中最大，Y元素的原子最外层电子数为m，次外层电子数为n，Z元素的原子L层电子数为mn，M层电子数为mn，W元素与Z元素同主族，R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比
8、为21。下列叙述错误的是AX与Y形成的两种化合物中阴、阳离子的个数比均为12BY的氢化物比R的氢化物稳定，熔沸点高C. Z、W、R最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是：RWZDRY2、WY2通入BaCl2溶液中均有白色沉淀生成解析X的原子半径在短周期主族元素中最大，应为Na元素；Y元素的原子外层电子数为m，次外层电子数为n，Z元素的原子L层电子数为mn，M层电子数为mn，因为L层电子最多为8，则n=2，m=6，所以Y为O元素，Z为Si元素，W元素与Z元素同主族，应为C元素，R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为21，Y的核外电子数为8，则R的核外电子数为16，应为S元素。A.X与Y形成的两
9、种化合物分别为Na2O、Na2O2，两种化合物中阴、阳离子的个数比均为12，故A正确；B.Y是O元素，R是S元素，元素的非金属性越强其氢化物越稳定，氧元素的非金属性大于硫元素，所以水的稳定性大于硫化氢，且水中含有氢键，沸点高，故B正确；C.非金属性：SCSi，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，故C正确；D.SO2、CO2对应的酸的酸性比盐酸弱，与氯化钡都不反应，故D错误。答案D二、非选择题(包括4个小题，共35分)8(8分)(2016海南高考)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
10、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_。解析短周期元素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，则X是C元素；Y2电子层结构与氖相同，则Y是Mg元素；Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体，则Z是Si元素；M是S元素。(1)M元素是S，核外电子排布是2、8、6，所以位于周期表中的第三周期、A族
11、；(2)Z元素是Si元素，其在自然界中常见的二元化合物是SiO2；(3)X与M的单质在高温下反应产生CS2，该反应的化学方程式为C2SCS2，产物分子为直线形，结构与CO2类似， 由于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Mg2HCl=MgCl2H2。答案(1)三A(2)SiSiO2 (3)C2SCS2极性(4)MgMg2HCl=MgCl2H29(9分)元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周
12、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)晶体硅(熔点1 410 )是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过
13、程如下：Si(粗)SiCl4(纯)Si(纯)SiCl4的电子式为_。解析(1)第三周期元素从左到右，原子半径依次减小，阳离子半径依次减小，阴离子半径依次减小，但阳离子只有两个电子层，阴离子有三个电子层，阳离子半径小于阴离子半径，a错误；金属性减弱，非金属性增强，b正确；最高价氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强，c错误；第三周期元素的单质中，硅的熔点最高，d错误。(2)第三周期中原子最外层与次外层电子数相同的是氩，氧化性最弱的简单阳离子是Na。(3)工业上制镁时，电解MgCl2而不电解MgO的原因是MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本。制铝时，电解Al2O3而不电解AlCl3的原因
14、是AlCl3为共价化合物，熔融态难导电。(4)SiCl4是共价化合物，电子式为。答案(1)b(2)氩Na(或钠离子)(3)MgO熔点高，熔融时耗费更多资源，增加生产成本AlCl3为共价化合物，熔融态难导电(4) 10(9分)(2016合肥模拟)X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序数依次增大。X原子核外各层电子数之比为12，Y原子和Z原子的核外电子数之和为20，W和R是同周期相邻元素，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨。请回答下列问题：(1)元素X的最高价氧化物的电子式为_；元素Z的离子结构示意图为_。(2)单质铜和元素Y的最高价氧化物对应水化物的稀溶液发生反应的化学方程式为_。(3)元素W位
15、于周期表的第_族，其非金属性比R弱，用原子结构的知识解释原因：_。(4)R的一种氧化物能使品红溶液褪色，工业上用Y的气态氢化物的水溶液作该氧化物的吸收剂，写出吸收剂与足量该氧化物反应的离子方程式：_。(5)Y和Z组成的化合物ZY，被大量用于制造电子元件。工业上用Z的氧化物、X单质和Y单质在高温下制备ZY，其中Z的氧化物和X单质的物质的量之比为13，则该反应的化学方程式为_。解析由X原子核外各层电子数之比为12，推出X为C；由Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨且R的原子序数大于Y，推出Y和R分别为N和S；由W和R是同周期相邻元素且R的原子序数大于W，推出W为P；由Y原子和Z原子的核外电子数之和为
16、20，推出Z为Al。(4)氨水与足量SO2反应生成NH4HSO3。答案(1) (2)8HNO3(稀)3Cu=2NO3Cu(NO3)24H2O(3)AP原子和S原子的电子层数相同，P原子半径较大，得电子能力较弱(4)SO2NH3H2O=HSONH(5)Al2O33CN22AlN3CO11(9分)(2016天津高考)下表为元素周期表的一部分。碳氮YX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(写元素符号)_。(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_。aY单质与H2S溶液反应，溶液变浑浊b在氧化还原反应中，1 mol Y单质比1 mol
17、S得电子多cY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1 mol X的最高价化合物，恢复至室温，放热687 kJ，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1 mol化合物Q与水反应，生成2 mol Mg(OH)2和1 mol烃，该烃分子中碳氢质量比为91，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上表中两种元素组成，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1 L 2.2 m
18、olL1 NaOH溶液和1 mol O2，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_。解析根据周期表的结构易推知元素X、Y、Z分别为Si、O、Cl。(1)Z(Cl)在周期表中的位置为第三周期、A族。(2)X(Si)、S、Z(Cl)的电子层数相同，比C、N、O多一个电子层，且根据“序大径小”的规律知Si原子半径最大。(3)a.置换反应说明氧化性：O2S，故非金属性：OS；b.得电子数的多少不能说明元素非金属性的强弱；c.氢化物分解所需的温度越高，说明氢化物越稳定，故非金属性：OS。(4)Si与Cl2生成的Si的最高价化合物为SiCl4，根据SiCl4的熔、沸点可知常温下其状态为
19、液态，故该反应的热化学方程式为Si(s)2Cl2(g)=SiCl4(l)H=687 kJmol1。(5)根据Mg与C形成的1 mol化合物Q与水反应生成2 mol Mg(OH)2和1 mol烃，根据氧原子守恒，说明参加反应的水为4 mol，则反应生成的烃中含有4个H原子(H守恒)，该烃中碳与氢的质量比为91，则其物质的量之比为34，故该烃的分子式为C3H4。符合一元炔或二烯烃的通式为CnH2n2，由于该烃中只有三个碳原子，故该烃为丙炔HCCCH3，其电子式为。Q与水反应的化学方程式为Mg2C34H2O=2Mg(OH)2C3H4。(6)该反应过程的原理为()CuHNO3H2SO4CuSO4NONO2H2O；()NONO2NaOHO2NaNO3H2O。设NO、NO2的物质的量分别为x、y，根据N原子守恒和转移电子数相等可得：解得x=0.9 mol，y=1.3 mol。反应()中Cu转化为CuSO4且与反应()中O2转移的电子数相等，即n(CuSO4)2=n(O2)4=4 mol，故n(CuSO4)=2 mol。答案(1)第三周期，A族(2)Si(3)ac(4)Si(s)2Cl2(g)=SiCl4(l)H=687 kJmol1(5) Mg2C34H2O=2Mg(OH)2C3H4(6)NO：0.9 mol，NO2：1.3 mol2 mol
