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2014届高考化学二轮复习 物质结构、元素周期律必做训练


2014 届高考化学二轮复习必做训练:物质结构、元素周期律
一、选择题 1.如图是周期表中短周期的一部分,A、B、C 三种元素的原子核外电子数之和等于 B 原子的质量数,B 原子的原子核内质子数等于中子数。下列叙述正确的是( )

A.最高价氧化物对应水化物的酸性:C>B B.C 单质是氧化性最强的非金属单质 C.A 的氢化物中一定只含有极性键

D.B 在第三周期ⅦA 族 解析:根据题意可得,元素 A、C 的质子数之和等于 B 元素的质子数,据此推知,元素 A、B、C 分别是 N、S、F。A 项,F 元素得电子能力比较强,没有正化合价,故不存在最高价 氧化物对应的水化物;C 项,N 元素的氢化物如果是 NH2—NH2,则含有非极性键;D 项,S 元 素位于第三周期ⅥA 族。 答案:B 点拨:本题考查物质结构的推断,考查考生灵活应用元素周期律解决问题的能力。难度 中等。 2.(2013·陕西省质检(二)·10)X、Y、Z 是原子序数依次递增的短周期元素,3 种元素 的原子核外电子数之和与 Ca 的核外电子数相等,X、Z 分别得到 1 个电子后均形成稀有气 体原子的稳定电子层结构。下列说法正确的是( A.原子半径:Z>Y>X B.Z 与 X 形成化合物的沸点高于 Z 的同族元素与 X 形成化合物的沸点 C.Na2Y2 与水发生氧化还原反应时,Na2Y2 只做氧化剂 D.CaX2、CaY2 和 CaZ2 等 3 种化合物中,阳离子与阴离子个数比均为 1:2 解析:根据题意可推知元素 X、Z 分别是 H、F,从而推知元素 Y 的原子序数是 8,Y 元 素是 O。A 项,原子半径是 O>F>H;B 项,由于 HF 分子间存在氢键,故其沸点比同族的其他 氢化物都高;C 项,过氧化钠与水反应时,过氧化钠既做氧化剂又做还原剂;D 项,CaO2 中 阴离子为 O2 ,故阳离子与阴离子的个数之比是 1:1。 答案:B 点拨:本题考查物质结构的推断,考查考生灵活解决问题的能力。难度中等。 3.(2013·郑州市第二次质测·13)X、Y、Z、W 均为短周期元素,它们在周期表中的位
1
2- 2+

)

置如图所示。 已知 Y 原子的最外层电子数是次外层电子数的 3 倍, 下列说法中正确的是(

)

A.原子半径:W>Z>Y>X B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>W>X C.氢化物的稳定性:X>Y>Z D.四种元素的单质中,Z 单质的熔、沸点最高 解析:由元素在周期表的位置,结合元素周期表的结构可知,X、Y、Z、W 分别位于第 二、三周期,利用 Y 核外电子排布可知 Y 为 O,则元素 X、Z、W 分别为 N、S、Cl。原子半径: S>Cl>N>O; 非金属性越强, 则最高价氧化物对应水化物的酸性越强、 氢化物的稳定性越稳定, 故酸性:HClO4>H2SO4;氢化物稳定性:H2O>NH3;常温下,N、O、Cl 的单质为气体,S 的单质 为固体。 答案:D 点拨:本题考查元素周期表、元素周期律,考查考生的推理和分析能力。难度中等。 4.(2013·广东省深圳市调研(二)·22)如图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外 层电子数与原子序数的关系图。下列说法正确的是( )

A.X 和 R 在同一周期 B.原子半径:W>R>X C.气态氢化物的稳定性:Y>X D.X、Z 形成的化合物中可能含有共价键 解析:由题给关系图,推出 X 为 O,Y 为 F,Z 为 Na,R 为 S,W 为 Cl。A 选项,O 和 S 不在同一周期,错误;B 选项,同一周期从左到右原子半径依次减小,一般情况下电子层数
2

多的元素半径大,S>Cl>O ,错误;C 选项,非金属性越强,气态氢化物越稳定,HF>H2O,正 确;D 选项,X、Z 形成的 Na2O2 含有共价键,正确。 答案:CD 点拨:本题考查元素周期律知识,考查考生对基本理论的理解能力、判断能力和思维发 散能力。难度中等。 5. (2013·云南省第二次统测·13)钾长石的主要成分为硅酸盐, 由前 20 号元素中的四 种组成,化学式为 XYZ3W8。其中,只有 W 显负价。X、Y 的最外层电子数之和与 Z 的最高正价 数相等。Y 与 W 的阴离子具有相同的电子层结构。X、W 的质子数之和等于 Y、Z 的质子数之 和。下列说法错误的是( )
3+

A.X 的离子半径>Y 的离子半径 B.Z 的氢化物稳定性<W 的氢化物稳定性 C.Y 的氧化物既能与盐酸,又能与 NaOH 溶液反应 D.X2W2、Y2W3 两种化合物含有的化学键类型完全相同 解析:由题意所述可知 X、Y、Z、W 四种元素分别为 K、Al、Si、O,半径:K >Al , A 正确;稳定性:H2O>SiH4,B 正确;Al2O3 为两性氧化物,C 正确;K2O2 中既含有离子键又 含有非极性共价键,在 Al2O3 中只有离子键,D 错。 答案:D 点拨:本题考查元素推断知识,考查考生的知识迁移和应用能力。难度中等。 6.(2013·乌鲁木齐地区诊断(三)·13)四种短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次递 增,X 的一种单质能在空气中自燃。电解含有 Y 和 Z 的阴离子的混合溶液时,在阳极 Y 离子 先失去电子。W 和 Z 同主族。对于这四种元素下列判断正确的是( A.气态氢化物的稳定性:W>X>Y>Z B.单质的氧化性:W>Z>Y>X C.四种元素原子半径大小:W<Y<Z<X D.W 单质可以将 Z 从其盐溶液中置换出来 解析:由 X 的一种单质易自燃可知,X 为磷元素,则 Y、Z 分别为 S、Cl,进而由 Cl 可 知 W 为氟元素。 元素非金属性越强其气态氢化物的稳定性越强, 因此四种元素的气态氢化物 稳定性:F>Cl>S>P,A 错;单质的氧化性:F2>Cl2>S>P,B 正确;同周期元素原子半径随核电 荷数增大而减小,故原子半径:P>S>Cl>F,C 错;F2 因可与 H2O 反应,故 F2 不能从氯化物中 置换出氯气,D 错。 答案:B 点拨:本题考查元素推断与元素周期律,考查考生的推理能力。难度中等。 7.(2013·兰州市诊断考试·13)X、Y、Z、W 是短周期的元素,原子序数依次递增。X 与 Z 位于同一主族, Y 元素的单质既能与盐酸反应也能与 NaOH 溶液反应, Z 原子的最外层电
3
+ 3+

)

子数是次外层电子数的一半,Y、Z、W 原子的最外层电子数之和为 14。下列说法正确的是 ( ) A.原子半径由小到大的顺序为 X<Y<Z<W B.Z 的最高价氧化物能与水反应生成相应的酸 C.X、Z、W 最高价氧化物对应水化物酸性的强弱顺序为 Z<X<W D.室温下,0.1 mol/L W 的气态氢化物的水溶液的 pH>1 解析: 根据题意, Y 元素的单质既能与盐酸反应也能与 NaOH 溶液反应, 则 Y 是 Al 元素; Z 原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,则 Z 是 Si 元 素、X 是 C 元素;Y、Z、W 原子 的最外层电子数之和为 14,则 W 是 Cl 元素。A 项,原子半径:Al>Si>Cl>C;B 项,SiO2 与 水不反应;C 项,酸性强弱:HClO4>H2CO3>H2SiO3;D 项,0.1 mol/L HCl 水溶液的 pH=1。 答案:C 点拨:本题考查元素周期表和元素周期律,考查考生运用规律的能力。难度中等。 8. (2013·江西省八校联考·12)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 B 和 C 均为 10 电子分子。下列说法不正确的是( )

A.X 元素位于第ⅥA 族 B.A 不能溶解于 B 中 C.A 和 C 不可能发生氧化还原反应 D.B 的沸点高于 C 的沸点 解析:根据 10 电子分子可围绕常见氢化物分析,根据原子序数结合原子半径,可知 Z 是氢、X 是氧、Y 是氮,则 A 正确;物质 A 是 NO,不溶于水,B 正确;NO 和 NH3 可发生氧化 还原反应生成氮气,C 错;由于 O 的非金属性比 N 强,水的沸点比氨气的高,D 正确。 答案:C 点拨: 本题考查元素及其化合物推断, 考查考生熟练运用物质的结构和性质的关系进行 推断的能力。难度较大。 9.(2013·重庆卷·3)下列排序正确的是( A.酸性:H2CO3<C6H5OH<CH3COOH B.碱性:Ba(OH)2<Ca(OH)2<KOH
4

)

C.熔点:MgBr2<SiCl4<BN D.沸点:PH3<NH3<H2O 解析:根据物质的有关性质逐项分析。 A.由化学方程式 CO2+C6H5ONa+H2O===C6H5OH+ NaHCO3 可知,酸性 H2CO3>C6H5OH。B.Ba 和 Ca 同主族,元素金属性 Ba>Ca,故碱性 Ba(OH)2 >Ca(OH)2。C.SiCl4 为分子晶体,MgBr2 为离子晶体,BN 为原子晶体,故 SiCl4 的熔点最低。 D.因为 NH3 分子间存在氢键使其沸点高于 PH3,H2O 分子间的氢键强于 NH3,使 H2O 的沸点更高 (或根据 H2O 常温下为液态,而 NH3 为气态判断)。 答案:D 点拨:知识:比较酸性、碱性及物质的熔沸点。能力:根据所学相关规律、方法分析问 题的能力。试题难度:中等。 10.(2013·贵阳市监测(二)·11)有 X、Y、Z、W、M 五种短周期元素,其中 X、Y、Z、 W 同周期,Z、M 同主族;X 与 M 具有相同的电子层结构;离子半径:Z >W ;Y 的内层电 子总数是最外层电子数的 5 倍。下列说法中不正确的是( A.W、M 的某种单质可作为水处理中的消毒剂 B.电解 YW2 的熔融物可制得 Y 和 W 的单质 C.相同条件下,W 的氢化物水溶液酸性比 Z 弱 D.X、M 两种元素形成的一种化合物与水反应可生成 M 的某种单质 解析:由题意知:Y 为 Mg,故 X、Y、Z、W 均在第三周期,由“X 和 M 具有相同的电 子层结构”知:X 为 Na,M 为 O,故 Z 为 S,W 为 Cl。A 选项,Cl2 和 O3 都具有强氧化性,有 杀菌消毒的作用;B 选项,工业上常用电解熔融 MgCl2 的方法制备 Mg;C 选项,盐酸是强酸, 而氢硫酸是弱酸;D 选项,Na2O2 与水反应生成 O2。 答案:C 点拨:本题考查元素周期表和元素周期律,考查考生记忆和知识应用能力。难度中等。 二、非选择题 11.(2013·呼和浩特市调研(二)·26)A、B、C、D、E、F 均为短周期主族元素,且原 子序数依次增大。短周期元素中 C 的原子半径最大,B、E 同族,E 的最外层电子数是电子层 数的 2 倍,A 的最高价氧化物水化物为 H2AO3,D 是地壳中含量最高的金属元素。 (1)A 的元素符号是________,C2B2 的电子式为________。 (2)B、C、D、F 的离子半径由大到小的顺序是________(用离子符号表示)。 (3)E 和 F 相比,非金属性强的是________(用元素符号表示),下列事实能证明这一结 论的是________(用符号填空)。 ①常温下 E 的单质呈固态,F 的单质呈气态 ②气态氢化物的稳定性:F>E ③E 和 F 形成的化合物中,E 显正价 ④F 单质能与 E 的氢化物发生置换反应 ⑤E 和 F 的氧化物的
+ 2- + 2- 2- -

)

水化物的酸性强弱 ⑥气态氢化物的还原性:E>F
5

(4)把 CDB2 溶液蒸干所得的固体物质为________(填化学式)。 (5)C 和 F 可组成化合物甲,用惰性电极电解甲的水溶液,电解的化学方程式为 __________________________。 (6)A 、 B 、 C 三种元素组成的常见化合物乙的溶液中,离子浓度由大到小的顺序为 ________,pH=10 的乙溶液中由水电离产生的 c(OH )=________mol·L 。 解析:根据提供信息,A 为 C,B 为 O,C 为 Na,D 为 Al,E 为 S,F 为 Cl。(2)O 、Na
+ 2- - -1

、Al 核外两个电子层,Cl 核外三个电子层,根据具有相同电子层结构的粒子,核电荷数
- 2- + 3+

3+



越大,粒子半径越小,则离子半径大小为 Cl >O >Na >Al 。(3)S、Cl 同周期,非金属性: Cl>S。①常温下单质的状态不能证明非金属性强弱;②气态氢化物越稳定,非金 属性越强; ③元素形成的化合物中显负价,说明得电子能力强,从而证明非金属性强;④非金属性强的 元素对应的单质氧化性更强; ⑤根据元素最高价氧化物的水化物酸性证明非金属性强弱, 题 中未标明最高价,不能证明;⑥气态氢化物还原性越弱,非金属性越强。 (6)Na2CO3 溶液中由 于 CO3 水解溶液显碱性, pH=10 的 Na2CO3 溶液中水的电离得到促进, 由水电离出的 c(OH )=10
- -4 2-

mol/L。

答案:(1)C (2)Cl >O >Na >Al (3)Cl ②③④⑥ (4)NaAlO2 电解 (5)2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2↑+Cl2↑ (6)c(Na )>c (CO3 )>c(OH )>c(HCO3 )>c(H ) 10
+ 2- - - + -4 - 2- + 3+

点拨:本题考查元素推断,考查考生对物质结构、元素周期律的理解能力。难度中等。 12.(2013·浙江卷·26)氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生 H2 的化合物 甲和乙。 将 6.00 g 甲加热至完全分解, 只得到一种短周期元素的金属单质和 6.72 L 的 H2(已 折算成标准状况)。甲与水反应也能放出 H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶 于 NaOH 溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到 H2 和另一种单质气体丙,丙在标准状况 下的密度为 1.25 g·L 请回答下列问题: (1)甲的化学式是________;乙的电子式是________。 (2)甲与水反应的化学方程式是________。 (3)气体丙与金属镁反应的产物是________(用化学式表示)。 (4) 乙在加热条件下 与 CuO 反应可生成 Cu 和气体丙,写出该反应的化学方程式 __________________ 。有人提出产物 Cu 中可能还混有 Cu2O ,请设计实验方案验证之 ______________________。
6
-1

(已知:Cu2O+2H ===Cu+Cu +H2O) (5) 甲与乙之间 ________( 填“可能”或“不可能”)发生反应产生 H2 ,判断理由是 ________。 解析: 根据甲受热分解及与水的反应确定其组成, 根据丙的密度确定丙和化合物乙的组 成,再结合各小题进行分析、解答。 (1)6.00 g 甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和 6.72 L H2(即 0.3 mol),说明甲为金属氢化物。甲与水反应生成的白色沉淀物可溶于 NaOH 溶液,则该沉淀物 为 Al(OH)3,结合甲分解过程中的质量变化,可推知甲为 AlH3。单质气体丙在标准状况下的 密度为 1.25 g·L ,则 M(丙)=1.25 g·L ×22.4 L·mol =28 g·mol ,则丙为 N2, 乙为 NH3。 (2)AlH3 与水反应生成 Al(OH)3 和 H2, 反应的化学方程式为 AlH3+3H2O===Al(OH)3+3H2↑。 (3)N2 与金属 Mg 在点燃条件下发生反应,生成 Mg3N2。 (4)NH3 具有还原性,与 CuO 在加热条件下发生反应,生成 Cu、N2 和 H2O,反应方程式为 △ 2NH3+3CuO=====3Cu+N2+3H2O。由于 Cu2O 在酸性环境中可发生自身氧化还原反应,生成 Cu
+ 2 -1 -1 -1 -1



2+

和 Cu,可向产物中滴加稀盐酸或稀硫酸,由于 Cu 与非氧化性酸不发生反应,若得到蓝色

溶液,则证明含有 Cu2O,反之则不含 Cu2O。 (5)AlH3 中 H 元素为-1 价,NH3 中 H 元素为+1 价,根据氧化还原反应规律,二者可能 发生价态归中的氧化还原反应,生成 H2。

答案:(1)AlH3 (2)AlH3+3H2O===Al(OH)3+3H2↑ (3)Mg3N2 △ (4)2N H3+3CuO=====3Cu+N2+3H2O Cu2O,反之则无 Cu2O (5)可能 反应生成氢气 点拨:知识:物质的推断,氧化还原反应,元素及其化合物。能力:考查考生的逻辑分 析能力、综合推断能力、信息加工处理能力和迁移应用能力。试题难度:中等。 13.(2013·重庆市考前模拟·8)有 X、Y、Z、W 四种含 14 个电子的粒子,其结构特点 如下: AlH3 中的氢化合价为-1 价,NH3 中的氢为+1 价,因而有可能发生氧化还原 取样后加稀 H2SO4,如果溶液变蓝,说明产物中含有

7

(1)A 原子核外比 X 原子多 3 个电子,A 的原子结构示意图是________;含 1 mol X 的氧 化物晶体中含有共价键数目为________。 (2)Z 与钙离子组成的化合物的电子式为________________。 (3)14 g Y 完 全 燃 烧 放 出 的 热 量 是 141.5 kJ , 写 出 Y 燃 烧 的 热 化 学 方 程 式 : ______________________________。 (4)组成 W 的元素最高价氧化物对应的水化物甲有下图 所示转化关系(反应条件和其他 物质已略): 丁 丁

甲― ― →乙― ― →丙 ①写出丁在高温下与水反应的化学方程式:__________________; ② 组 成 W 的 元 素 的 简 单 氢 化 物 极 易 溶 于 水 的 主 要 原 因 是

________________________________________________________________________, 该氢化物与空气可以构成一种燃料电池,电解质溶液是 KOH,其负极的电极反应式为 ____________。 解析:由表格可推知:X 是 Si,Y 是 CO,Z 是 C2 ,W 是 N2。(1)比 Si 原子核外电子数多 3 的原子是 Cl; SiO2 是原子晶体,每个 Si 与 4 个 O 相连,所以 1 mol SiO2 中含有 4 mol Si -O 键。(2)C2 与 Ca 形成离子化合物 CaC2,C2 中两个碳原子之间形成碳碳三键。(3)14 g CO 是 0.5 mol,放出热量 141.5 kJ,故 CO 完全燃烧放出热量 566 kJ。(4)由题意可推知:甲 是 HNO3,乙是 Fe(NO3)3,丙是 Fe(NO3)2,丁是 Fe。①Fe 和水蒸气在高温条件下生成 Fe3O4 和 H2。②NH3 与 H2O 分子间能形成氢键而导致 NH3 极易溶于水;由燃料电池反应原理知:该电池 反应的反应物有 NH3、O2 和 KOH,负极失去电子发生氧化反应,所以负极的反应物是 NH3,在 碱性条件下生成 N2 和 H2O。
2- 2- 2-

答案:(1) (2)Ca [:C??C:]
2+ 2-

4NA(或 2.408×10 )

24

(3)2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) Δ H=-566 kJ/mol
8

高温 (4)①3Fe+4H2O=====Fe3O4+4H2 ②NH3 与 H2O 间能形成氢键 2NH3-6e +6OH ===N2+6H2O 点拨:本题考查物质的推导、化学反应原理,考查考生知识的应用能力。难度较大。 14.(2013·天津理综·7)X、Y、Z、Q、R 是五种短周期元素,原子序数依次增大。X、 Y 两元素最高正价与最低负价之和均为 0;Q 与 X 同主族;Z、R 分别是地壳中含量最高的非 金属元素和金属元素。 请回答下列问题: (1)五种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号)________________。 (2)X 与 Y 能形成多种化合物,其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的 物质是(写分子式)____________。 (3)由以上某些元素组成的化合物 A、B、C、D 有如下转化关系: C A????B(在水溶液中进行) D 其中,C 是溶于水显酸性的气体;D 是淡黄色固体。写出 C 的结构式:________;D 的 电子式:________。 ①如果 A、B 均由三种元素组成,B 为两性不溶物,则 A 的化学式为________;由 A 转 化为 B 的离子方程式为______________ ________________。 ②如果 A 由三种元素组成,B 由四种元素组成,A、B 溶液均显碱性。用离子方程式表示 A 溶液显碱性的原因:______________________。A、B 浓度均为 0.1 mol·L 的混合溶液 中,离子浓度由大到小的顺序是________;常温下,在该溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶质 的主要成分有______________________。 解析:依据题干提供的信息,判定元素种类,解决具体问题。X、Y 两元素最高正价与 最低负价之和均为 0,结合它们都是短周期初步判断是ⅠA 族的 H 和ⅣA 族的 C。Q 与 X 同主 族,则 Q 为 Na。Z、R 分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素,可以判断是 O 和 Al。 所以 X、Y、Z、Q、R 分别是 H、C、O、Na、Al。(1)H、C、O、Na、Al 原子半径的大小顺序是 Na>Al>C>O>H。(2)H 和 C 形成的化合物中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最 C 小的物质是 C2H2。(3)由 A????B 转化及 C 是溶于水显酸性的气体,可知 C 是 CO2,D 是淡 D ·· ·· 2- + 黄色固体,则 D 是 Na2O2。CO2 的结构式为 O=C=O;Na2O2 的电子式是 Na [: O : O :] Na ·· ··
+ -1 - -

。①A、B 均由三种元素组成,B 为两性不溶物,则 B 为 Al(OH)3,A 为 NaAlO2。NaAlO2 转化
9

为 Al(OH)3 的 离 子 方 程 式 为 AlO 2 + 2H2O + CO2===Al(OH)3↓ + HCO 3 或 2AlO 2 + 3H2O + CO2===2Al(OH)3↓+CO3 。 ②由上述五种元素组成的化合物, 其溶液显碱性的有 Na2CO3、 NaHCO3 C 和 NaOH 等。 B 由四种元素组成, 所以 B 是 NaHCO3。 结合 A????B 的转化可以确定 A 是 Na2CO3。 D Na2CO3 溶液显碱性的原因是 CO3 +H2O ??HCO3 +OH 。Na2CO3 和 NaHCO3 浓度均为 0.1 mol·L
-1 2- - - 2-







的混合溶液中, 由于 CO3 的水解程度大于 HCO3 , 所以离子浓度大小关系是 c(Na )>c(HCO3 )
2- - +

2-







>c(CO3 )>c(OH )>c(H )。向 Na2CO3 和 NaHCO3 的混合溶液中滴加稀盐酸,Na2CO3 先和 HCl 反应生成 NaHCO3,然后 NaHCO3 与盐酸反应生成 CO2,生成的 CO2 部分溶解在溶液中,溶有 CO2 的饱和溶液的 pH 为 5.6,所以当溶液呈中性时,还会有少量 NaHCO3 存在,此时溶质的主要 成分为 NaCl、NaHCO3、CO2。 答案:(1)Na>Al>C>O>H (2)C2H2

·· ·· 2- + + (3)O=C=O Na [: O : O :] Na ·· ·· ①NaAlO2 CO3 ] ②CO3 +H2O??HCO3 +OH
2- - - 2-

AlO2 +2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO3 [或 2AlO2 +3H2O+CO2===2Al(OH)3↓+







2- - + c(Na+)>c(HCO- 3 )>c(CO3 )>c(OH )>c(H )

NaCl、NaHCO3、CO2(或 H2CO3) 点拨:知识:元素推断、电子式、结构式、原子半径大小比较、离子反应方程式书写、 盐类的水解以及电荷守恒。能力:考查学生对元素的推断、物质转化的推理能力及对盐类水 解的应用能力。试题难度:中等。

10


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