第4讲 物质结构、元素周期律
一、选择题(本题包括7个小题,每小题6分,共42分)
1.(2017北京理综,7)2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”,tián),Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是( ) A.Ts是第七周期第ⅦA族元素
B.Ts的同位素原子具有相同的电子数 C.Ts在同族元素中非金属性最弱 D.中子数为176的Ts核素符号是
Ts
2.(2017安徽合肥模拟)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C3H6N3O3
B.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
3.(2017课标全国Ⅲ,12)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是( )
A.氢化物沸点:W B.氧化物对应水化物的酸性:Y>W C.化合物熔点:Y2X3 4.(2017山东省实验中学一诊)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 5.(2017湖南衡阳一模)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W、X处于不同周期,原子的最外层电子数X比Y多一个但比Z少一个,原子的电子层数X比Y、Z少一层。下列说法正确的是( ) A.原子半径的大小为Z>Y>X>W B.若X的单质为常见的非金属导体,则Y的简单离子能破坏水的电离平衡 C.元素的非金属性:Y>Z D.若Y、Z的核电荷数之和为X的4倍,则X、Z的气态氢化物的沸点:前者低于后者 6.(2017河北张家口模拟)下列有关元素的性质或递变规律的说法正确的是( ) A.第ⅠA族与第ⅦA族元素间可形成共价化合物或离子化合物 B.第三周期主族元素从左到右,氧化物对应的水化物酸性依次增强 C.同主族元素的简单阴离子还原性越强,对应的简单氢化物沸点越高 D.同周期金属元素的主族序数越大,其原子失电子能力越强 7.(2017河南焦作一模)如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图。下列说法正确的是( ) A.原子半径:Z>Y>X B.气态氢化物的稳定性:R C.WX3和水反应形成的化合物是离子化合物 D.Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应 二、非选择题(本题包括4个小题,共58分) 8.(2017海南海口中学模拟)(12分)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由两种元素组成的化合物是 。 (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 (填“极性”或“非极性”)共价键。 (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 。 9.(2017山东威海模拟)(14分)A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的主族元素,常温下A、B、E的单质呈气态,B的原子最外层电子数是其电子层数的3倍,C的单质制成的高压灯发出的黄光透雾能力强、射程远,B、C、D原子的最外层电子数之和为10。 (1)元素D位于第 周期 族。 (2)A、B可形成一种10电子的阳离子X,X的电子式为 。 (3)过量的单质E与湿润的Na2CO3反应可制备高效漂白剂E2B,产物中同时含有能使澄清石灰水变浑浊的气体,反应的化学方程式为 。 (4)向一定体积的DE3溶液中滴入5 mol·L-1的NaOH溶液,产生沉淀的质量与NaOH溶液体积的关系如图所示,则a= 。 10.(2017广东广州模拟)(16分)X、Y、Z、J、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大,元素Z在地壳中含量最高,J元素的焰色反应呈黄色,Q的最外层电子数与其电子总数比为3∶8,X 能与J形成离子化合物,且J+的半径大于X-的半径,Y的氧化物是形成酸雨的主要物质之一。请回答: (1)Q元素在周期表中的位置: 。 (2)这五种元素原子半径从大到小的顺序为 (填元素符号)。 (3)元素的非金属性Z (填“>”或“<”)Q,下列各项中,不能说明这一结论的事实有 (填序号)。 A.Q的氢化物的水溶液放置在空气中会变浑浊 B.Z与Q之间形成的化合物中元素的化合价 C.Z和Q的单质的状态 D.Z和Q在周期表中的位置 (4)Q的氢化物与Z的氢化物反应的化学方程式为 。 (5)X与Y可形成分子A,也可形成阳离子B,A、B在水溶液中酸、碱性恰好相反,写出A的电 子式: ;B的水溶液不呈中性的原因: (用离子方程式表示)。 (6)液态A类似X2Z,也能微弱电离且产生电子数相同的两种离子,则液态A的电离方程式为 。 11.(2017天津和平区一模)(16分)下表为元素周期表的一部分。 碳 X 氮 Y 硫 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元素的非金属性比硫元素的非金属性强的是 。 A.Y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 S得电子多 C.Y和S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,已知该化合物的熔点和沸点分别为-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9∶1,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溶液反应,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 mol·L-1 NaOH溶液和1 mol O2,则两种气体的分子式及物质的量分别为 ,生成硫酸铜的物质的量为 。 Z 第4讲 物质结构、元素周期律 1.D 解析 117号元素位于第七周期第ⅦA族,根据同主族从上到下,元素的非金属性逐渐减弱可知,Ts在同族元素中非金属性最弱,A项、C项正确;同位素原子的质子数相同,中子数不同,由于原子的质子数=核外电子数,故电子数也相同,B项正确;核素符号左上角的数字表示质量数,根据质量数=质子数+中子数,则中子数为176的Ts核素的质量数为117+176=293,符号为 Ts,D项错误。 2.C 解析 正确的分子式为C3H3N3O3,A错误。该分子中只有极性键,即C—N、CN、C—O和H—O键,B错误。因为该分子中只有共价键,属于共价化合物,C正确。因为NH3不是碱,CO2不是酸,且三聚氰酸不是盐,不符合中和反应的定义,D错误。 3.D 解析 设Y的最外层电子数为a,则W、X、Z的最外层电子数分别为a+2,a+3,a+4,四种元素原子最外层电子数之和为:a+a+2+a+3+a+4=21,得a=3,则W为氮元素、X为氧元素、Y为铝元素、Z为氯元素。A项,NH3分子间存在氢键,其沸点比HCl高,错误;B项,Al(OH)3显两性,氮元素的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性,错误;C项,Al2O3是离子晶体,熔点高,而AlCl3是分子晶体,熔点低,错误;D项,Al3+和O2-的电子层结构相同,但核电荷数越大,对应的离子半径越小,正确。 4.B 解析 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,A可以作为判断依据。S、Cl2均为分子晶体,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,B不可以作为判断依据。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,C可以作为判断依据。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,D可以作为判断依据。 5.B 解析 W、X处于不同周期,且X与Y和Z处于不同周期,结合W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,则W是H;由于原子序数依次增大,Y、Z处于同一周期,则原子半径的大小为Y>Z>X>W,A错误。若X的单质为常见的非金属导体,则X是C,Y是Al,铝离子能破坏水的电离平衡,B正确。Y与Z同周期且原子序数Z>Y,则元素的非金属性:Y 6.A 解析 第ⅠA族为H和碱金属元素,第ⅦA族元素为卤族元素,H与卤族元素形成共价化合物,碱金属元素与卤族元素形成离子化合物,A正确。第三周期元素从左到右非金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强,但如果不是最高价氧化物对应的水化物,则没有此递变规律,B错误。同主族元素的简单阴离子还原性越强,元素非金属性越弱,对应简单氢化物的稳定性越弱,但简单氢化物的沸点不一定越高,如HF的沸点高于HI,C错误。同周期金属元素主族序数越大,金属性越弱,越难失去电子,如第三周期中,Na比Al容易失去电子,D错误。 7.D 解析 依据元素化合价规律可知X、Y、Z、W、R分别是O、Na、Al、S、Cl。原子半径Na>Al>O(或Y>Z>X),A错误。气态氢化物的稳定性:HCl>H2S,B错误。SO3(WX3)和水反应生成的H2SO4为共价化合物,C错误。 8.答案 (1)三 ⅥA (2)Si SiO2 (3)C+2SCS2 极性 (4)Mg Mg+2HClMgCl2+H2↑ 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;Y2+电子层结构与氖相同,则Y是Mg;Z的质子数为偶数,室温下M单质为淡黄色固体,则Z是Si;M是S。(1)S的核外电子排布是2、8、6,所以位于周期表中的第三周期ⅥA族;(2)Z元素是Si,其在自然界中常见的由两种元素组成的化合物是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C+2S CS2,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Mg+2HClMgCl2+H2↑。 9.答案 (1)三 ⅢA (2) H]+ (3)2Cl2+Na2CO3Cl2O+2NaCl+CO2 (4)7.8 解析 A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的主族元素,由“B的原子最外层电子数是其电子层数的3倍”推出B为O,由“C的单质制成的高压灯发出的黄光透雾能力强、射程远”推出C为Na,结合“B、C、D的最外层电子数之和为10”可知D为Al,结合“常温下A、B、E的单质呈气态”及(2)中“A、B可形成一种10电子的阳离子”推出A为H,E为Cl。(1)Al位于元素周期表的第三周期ⅢA族。(2)H、O形成的10电子的阳离子为H3O+,H3O+的电子式为 H]+。(3)分析题给 条件知,反应物为Cl2和Na2CO3,生成物为Cl2O、CO2和NaCl,发生反应的化学方程式为2Cl2+Na2CO3Cl2O+2NaCl+CO2。(4)AlCl3溶液中滴入NaOH溶液,生成的沉淀为Al(OH)3。由图可知,加入30 mL NaOH溶液和加入70 mL NaOH溶液时Al(OH)3的物质的量都为n[Al(OH)3]= =0.05 mol。设一定体积的AlCl3溶 液中含有AlCl3的物质的量为x mol,由Al3++3OH-Al(OH)3↓可知,当x mol AlCl3全部反应时,消耗3x mol NaOH,生成x mol Al(OH)3,继续加入NaOH溶液至70 mL时,由Al(OH)3+OH-Al +2H2O可知,消耗(x-0.05) mol Al(OH)3,消耗(x-0.05) mol NaOH,所以3x+(x-0.05)=5×0.07,解得x=0.1,所以a=0.1×78=7.8。 10.答案 (1)第三周期第ⅥA族 (2)Na>S>N>O>H (3)> C (4)H2O2+H2SS↓+2H2O (5) H N +H2O NH3·H2O+H+
2024届高考化学(课标版)一轮复习专题突破练：第4讲 物质结构、元素周期律
