鲁科版（新课标）高考化学专题练习 《元素周期表 元素周期律》综合训练

这是一份鲁科版（新课标）高考化学专题练习 《元素周期表 元素周期律》综合训练，共18页。试卷主要包含了单选题，简答题等内容，欢迎下载使用。
1.X、Y、Z、W、V是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y是组成富勒烯的元素，Z和V、Y和W同主族，Z是地壳中含量最多的元素，W的一种单质是常见的半导体材料，五种元素形成的化合物M常用作橡胶的黏合剂，其结构如图所示，下列说法错误的是( )
A. 原子半径：Y>Z>X
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>W
C. 熔点：WZ2>YZ2
D. VZ32−的VSEPR模型为三角锥形
2.X、Y、Z、W、R、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中基态X原子核外电子只有一种自旋取向，YX3的VSEPR模型为平面三角形，X与Q形成的化合物能刻蚀玻璃。下列说法正确的是( )
A. Y、Z、W三种元素中，W的最高价含氧酸酸性最强
B. X分别与Z、W形成的化合物中，前者的沸点一定低于后者
C. 与R同周期且第一电离能大于R的元素有2种
D. 只由X、W、R三种元素形成的化合物一定为共价化合物
3.高速铁路、量子计算机、移动支付、共享单车被称为中国新“四大发明”，下列说法正确的是 ( )
A. 高铁列车的受电弓和接触导线之间涂抹石墨主要是利用了石墨的润滑性和导电性
B. 量子计算机计算精度高、能力强，其芯片主要材质是SiO2
C. 手机保护壳通常是纳米硅胶材料，优点是防滑抗震性好，硅胶还常用作食品抗氧化剂
D. 共享单车用到的聚四氟乙烯材料含有σ键和π键，能使溴水褪色
4.在废定影液中加入Na2S使Na3[Agg(S2O3)2]中的Ag转化为Ag2S，使定影液再生。Na3[Ag(S2O3)2]中位于s区的是( )
A. NaB. AgC. SD. O
5.Ca5(PO4)3F广泛存在于牙齿和骨骼中。下列说法正确的是( )
A. 热稳定性：PH3>H2OB. 离子半径：r(Ca2+)>r(P3−)
C. 第一电离能：I1(F)>I1(O)D. 酸性：H3PO4>HClO4
6.下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是( )
A. 酸性：H2SO4>H2CO3B. 沸点：H2O>H2S
C. 金属性：Na>LiD. 电负性：F>O
7.下列化学用语表达正确的是( )
A. Cl2分子中的σ键：
B. Fe2+的价电子排布式：3d54s1
C. 乙炔的结构简式：CHCH
D. 氨气的电子式：
8.下列性质的比较中，不正确的是
A. 酸性：HNO3>H2CO3B. 热稳定性：CH4>SiH4
C. 溶解性(水中)：1−丁醇>1−丙醇D. 金属性：K>Na
9.根据元素周期表，下列说法不正确的是( )
A. 原子半径：B>C>NB. 与水反应的剧烈程度：LiW
C. X与Z形成的晶体为共价晶体D. Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
12.科技是国家强盛之基，创新是民族进步之魂，下列有关说法不正确的是( )
A. “奋斗者”号潜水器外壳材料为钛合金，钛元素位于元素周期表的d区
B. “祖冲之二号”量子计算机中的半导体存储器的主要成分为硅单质
C. “华龙一号”核电项目所用铀棒含有的 92233U和 92235U互为同位素
D. “天宫一号”空间站中太阳能电池的主要材料GaAs属于合金
13.“嫦娥三号”带回来的“嫦娥石”中含的一种物质结构如图所示，W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中X与Q同主族，Z的基态原子价层p轨道半充满。则下列叙述正确的是( )
A. 简单氢化物的稳定性：X>Z>Q
B. QX42−和ZX43−的空间结构均为正四面体
C. 第一电离能：Q>Z>Y
D. X与Y形成的化合物中一定只含有离子键
14.X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。Z、W位于同一主族，X单质标准状况下的密度约为0.09g⋅L−1，Y的同位素可用于测定文物年代，Z元素的一种单质能滤除紫外线，保护地球生物。下列说法正确的是( )
A. 电负性：Z>Q
B. YW2、X2Z2均为非极性分子
C. 沸点：X2W>X2Z
D. Z形成的单质分子都是由非极性键形成的非极性分子
15.短周期主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大，其中基态Y原子s能级电子数是p能级电子数的两倍，Z和M位于同一主族且其基态原子中未成对电子数在同周期元素中最多，由上述五种元素形成的某化合物可作离子导体，其结构如图所示，阳离子有类似苯环的结构。下列说法错误的是( )
A. 该离子导体中含有离子键、共价键、配位键
B. 简单阴离子半径大小顺序：Z>N>M
C. 电负性大小顺序：XXB. 电负性：Y>Z>X>W
C. 键角：YW3>W2Z>WXWZD. 甲中X和Y原子均达8e−稳定结构
17.“华龙一号”标志着中国进入核电技术先进国家行列。下列说法正确的是( )
A. 蒸汽发生器中水吸收热量变成蒸汽：共价键被破坏
B. 碳化硼用作核反应堆的控制棒：碳化硼含极性共价键
C. 用低浓缩铀(235U)制成燃料棒： ​92235U的中子数为92
D. 汽轮机高速运转使发电机发电：该过程机械能转化为化学能
18.一种杀菌剂的结构式如图所示，元素X、Y、Z、W、T、Q原子序数依次增大且在前四周期均有分布，Y、Z、W在同一周期，T和Q在同一主族，T的价层电子排布式为nsn−1npn+2下列说法正确的是( )
A. YW32−的空间结构为平面三角形
B. 元素的电负性大小：Q>T>X
C. 元素的第一电离能：W>Z>Y
D. 最高价氧化物的水化物的酸性：Y>Z
19.短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，他们组成一种团簇分子，结构如图所示。X、M的族序数等于周期数，Y原子最外层电子数是其电子总数的34下列说法错误的是( )
A. 其分子式为X2Z2M2Y6
B. X和Y可以组成原子个数比为2：1和1：1离子化合物
C. 工业上常电解熔融的M3Y3制取M单质
D. Y、M、Z的离子半径：Y>Z>M
20.五种短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，厨房化学中，WXYZ3常用作食品膨松剂，WR常用作腌制食品的防腐剂。X、W位于同主族，Y和Z能组成两种化合物，其中一种是常用的还原剂，另一种是常用的灭火剂且是直线形分子。下列叙述正确的是( )
A. WRZ2是离子化合物B. 工业上常电解熔融W2Z制备W单质
C. YX2Z是非极性分子D. 简单离子半径：W>Z
21.某点击化学试剂由原子序数依次增大的X、Y、M、Z四种短周期元素组成，其中基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z的原子序数是Y的两倍， 19M衰变方程： a19M→b15X+201n+211H。下列说法错误的是
A. 元素Y的第一电离能小于同周期相邻的两种元素
B. 简单氢化物还原性：Z>X>M
C. 简单氢化物的沸点：M>X
D. 14X2和 15X2互为同位素
二、简答题：本大题共1小题，共8分。
22.钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料，应用广泛。
(1)Ti在元素周期表中位于 ______ 区。
(2)生产钛的方法之一是将TiO2还原得到T，原理如下表：
①反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)的ΔH为 ______ kJ⋅ml−1。
②已知ΔG越小，反应越容易发生，温度为1500K时更易发生的反应是 ______ (选填“a”或“b”)。
(3)TiC能高效分解水、为开发氢能源提供了研究方向。一种制取高纯TiC的原理的主反应：
2TiCl3(g)+2CH4(g)⇌2TiC(s)+6HCl(g)+H2(g)。
①图1为主反应的lgK与温度T的关系，该反应是 ______ (填“放热”或“吸热”)反应。

②下列关于主反应的说法正确的是 ______ 。
A.减压时平衡正向移动，K增大
B.当v正(CH4)=2v逆(H2)时，反应达到平衡状态
C.温度升高，逆反应速率减慢，平衡正向移动
D.投料时增大c(CH4)c(TiCl3)的值，有利于提高TiCl3的平衡转化率
③初始组分TiCl3和CH4的物质的量均为10ml，H2的物质的量为20ml时，在体积为2L的密闭容器中进行合成TiC的反应，t分钟时体系部分组分的物质的量随温度的变化曲线如图2所示。
a.600℃以后，TiC的量增幅不大，而H2的量明显增多的原因是CH4发生了分解反应： ______ (用方程式表示)。
b.求m点时主反应的浓度商Q= ______ (列出计算式)，则v正 ______ v逆(填“”或“=”)。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：X、Y、Z、W、V是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y是组成富勒烯的元素，Y为C；Y和W同主族，且W的一种单质是常见的半导体材料，W为Si；Z是地壳中含量最多的元素，Z为O；Z和V同主族，V为S；根据X的成键情况可推出X为H；
A.一般来说电子层数越多半径越大；同周期从左往右，元素的原子半径递减，故原子半径：C>O>H，故A正确；
B.同主族从上往下，元素非金属性递减，故C的非金属性强于Si，最高价氧化物对应水化物的酸性碳酸强于硅酸，故B正确；
C.SiO2常温下为固体，熔点高于CO2(SiO2为共价晶体、熔沸点较高，CO2为分子晶体、熔沸点较低)，故C正确；
D.SO32−的中心原子S的价层电子对数=3+6+2−2×32=4，故SO32−的VSEPR模型为四面体形，故D错误；
故选：D。
X、Y、Z、W、V是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y是组成富勒烯的元素，Y为C；Y和W同主族，且W的一种单质是常见的半导体材料，W为Si；Z是地壳中含量最多的元素，Z为O；Z和V同主族，V为S；根据X的成键情况可推出X为H。
本题考查元素推断和元素周期律，侧重考查学生元素周期律的掌握情况，试题难度中等。
2.【答案】A
【解析】解：A.Y、Z、W分别是B、C、N元素，元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物是酸性越强，非金属性BLi，能用元素周期律解释，故C错误；
D.同一周期元素，元素的电负性随着原子序数增大而增强，所以电负性F>O，能用元素周期律解释，故D错误；
故选：B。
A.元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强；
B.水和硫化氢结构相似，但水分子间存在氢键，所以沸点H2O>H2S；
C.同一主族元素，元素的金属性随着电子层数的增多而增大；
D.同一周期元素，元素的电负性随着原子序数增大而增强。
本题考查元素周期律的应用，为高频考点，明确元素周期律内容即可解答，注意熟练掌握原子结构与元素周期律、元素周期表结构，试题侧重考查学生的分析与应用能力，题目难度不大。
7.【答案】A
【解析】解：A.Cl2分子中的σ键为p−pσ键，是两个p轨道头碰头形成的，其轨道重叠方式为：，故A正确；
B.基态铁原子失去最外层的两个电子转化为Fe2+，则Fe2+的价电子排布式3d6，故B错误；
C.乙炔的官能团为碳碳三键，结构简式：CH≡CH，故C错误；
D.氨气中氮原子存在1对孤对电子，其电子式，故D错误；
故选：A。
A.Cl2分子中的σ键为p−pσ键；
B.基态铁原子失去最外层的两个电子转化为Fe2+；
C.乙炔的官能团为碳碳三键；
D.氨气中氮原子存在1对孤对电子。
本题考查原子结构，侧重考查学生核外电子排布的掌握情况，试题难度中等。
8.【答案】C
【解析】【详解】A.非金属性：N>C，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，则酸性：HNO3>H2CO3， A正确；
B.非金属性：C>Si，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，则热稳定性：CH4>SiH4， B正确；
C.碳原子数越多，醇的水溶性越小，则溶解性(水中)：1−丁醇Na， D正确；
故选C。
9.【答案】C
【解析】解：A.同周期元素从左到右，原子半径减小，原子半径：B>C>N，故A正确；
B.同主族元素从上到下，金属性增强，金属单质与水反应剧烈程度变大，与水反应的剧烈程度：LiZ(硅)>Y(钠)，故A错误；
B.同主族自上而下原子半径增大，同周期主族元素自左而右原子半径减小，则原子半径：Y(钠)>W(锂)>X(碳)，故B错误；
C.SiC为共价晶体，故C正确；
D.H2SiO3为弱酸，故D错误；
故选：C。
W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，X和Z的最外层电子数相同，可知二者同主族，结合原子序数相对大小，可知X处于第二周期、Z处于第三周期；W和Y也位于同一主族，而原子序数：WP，则简单氢化物的稳定性：H2O>PH3>H2S，故A错误；
B. SO42−的中心原子S的杂化轨道数为4+6+2−2×42=4，无孤电子对，其构型为正四面体形， PO43−的中心原子P的杂化轨道数为4+5+3−2×42=4，无孤电子对，其构型也是正四面体形，故B正确；
C.P位于第Ⅴ族，去第一电离能大于同周期相邻元素，Na为活泼金属，其第一电离能较小，则第一电离能：P>S>Na，故C错误；
D.O元素与Na元素形成的Na2O2中含有离子键和非极性共价键，故D错误；
故选：B。
W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中X与Q同主族，X形成2个共价键，则X为O元素，Q为S元素；Z的基态原子价层p轨道半充满，Z位于第ⅤA族，其原子序数大于O元素，则Z为P元素；Y形成+1价阳离子，其原子序数大于O元素，则Y为Na元素；W形成1个共价键，其原子序数小于O元素，则W为H元素，以此分析解答。
本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，结合原子序数、物质结构来推断元素为解答关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。
14.【答案】A
【解析】解：根据分析可知，X为H元素，Y为C元素，Z为O元素，W为S元素，Q为Cl元素；
A.元素周期表中O元素的电负性仅小于F元素，则电负性：O>Cl，故A正确；
B.CS2为非极性分子，H2O2为极性分子，故B错误；
C.H2O分子间存在氢键，导致其沸点较高，则沸点：H2O>H2S，故C错误；
D.Z(O)形成的单质有氧气、臭氧，氧气为非极性分子，臭氧为极性分子，故D错误；
故选：A。
X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，X单质标准状况下的密度约为0.09g⋅L−1，X的单质在标准状况下的摩尔质量为：0.09g⋅L−1×22.4L⋅ml−1≈2，则X为H元素；Y的同位素可用于测定文物年代，则Y为C元素；Z元素的一种单质能滤除紫外线，保护地球生物，该单质为臭氧，则Z为O元素；Z、W位于同一主族，则W为S元素；Q的原子序数大于S元素，则Q为Cl元素，以此分析解答。
本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，结合原子序数、原子结构来推断元素为解答关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。
15.【答案】B
【解析】解：短周期主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大，其中基态Y原子s能级电子数是p能级电子数的两倍，核外电子排布式为1s22s22p2，则Y为C元素；Z和M位于同一主族，可知Z处于第二周期、M处于第三周期，且其基态原子中未成对电子数在同周期元素中最多，则Z为N元素，M为P元素，阴离子中N形成1条共价键，其原子序数大于M，则N为Cl元素；阳离子中X形成1条共价键，X的原子序数小于碳，则X为H元素；由上述推断可知，X、Y、Z、M、N分别为H、C、N、P、Cl；
A.该离子导体中有阴阳离子，有离子键，阴阳离子内有共价键，阴离子为PCl6−，PCl6−中P形成了6个键，其中还有配位键，故A正确；
B.Z形成的阴离子只有2个电子层，离子半径最小，P3−和Cl−电子层结构相同，P3−的核电荷数小半径大，故离子半径P3−>Cl−>N3−，即M>N>Z，故B错误；
C.同周期从左到右电负性逐渐增大，电负性：HO，故A错误；
B.同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，则电负性：O>N>C>H，故B错误；
C.HCHO中心原子的杂化方式为sp2杂化，NH3和H2O中心原子的价电子对数均为4，为sp3杂化，孤电子对数分别为1、2，孤电子对的排斥作用大于成键电子对，因此键角：HCHO>NH3>H2O，故C错误；
D.由该物质的结构式可知，C和N原子均达8e−稳定结构，故D正确；
故选：D。
W、X、Y、Z、Q为原子序数递增的短周期主族元素，前三周期均有分布，则W为H，基态X的价电子排布式为nsnnpn，则n=2，X为C，基态X和Z同周期，未成对电子数相同，则Z为O，Y的原子序数介于C和O，则Y为N，Q能形成一个共价键，且位于第三周期，则Q为Cl，综上所述，W、X、Y、Z、Q分别为H、C、N、O、Cl，据此分析。
本题主要考查元素的推断，为高频考点，题目难度一般。
17.【答案】B
【解析】解：A.水吸收热量变成蒸汽破坏的是分子间作用力，共价键未被破坏，故A错误；
B.碳化硼含C—B键，属于极性共价键，故B正确；
C.中子数=质量数−质子数=235−92=143，故C错误；
D.汽轮机高速运转使发电机发电：该过程机械能转化为电能，故D错误；
故选：B。
A.水吸收热量变成蒸汽破坏的是分子间作用力；
B.碳化硼含C—B键，属于极性共价键；
C.中子数=质量数−质子数；
D.汽轮机高速运转使发电机发电：该过程机械能转化为电能。
本题主要考查原子的组成及化学键的类型，为高频考点，题目难度不大。
18.【答案】A
【解析】解：由上述分析可知，X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、W为O元素、T为Cl元素、Q为Br元素，
A.CO32−中C的价层电子对数为3+4+2−2×32=3，可知不含孤对电子，中心原子为sp2杂化，空间结构为平面三角形，故A正确；
B.同主族从上到下电负性呈减小趋势，化合物中显负价的电负性强，则元素的电负性大小：T>Q>X，故B错误；
C.同周期主族元素从左向右第一电离能呈增大趋势，且N的2p电子半满为较稳定结构，其第一电离能大于相邻元素的第一电离能，则元素的第一电离能：Z>W>Y，故C错误；
D.非金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的酸性越强，则最高价氧化物的水化物的酸性：YMg2+>Al3+，故D正确；
故选：B。
短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，其中Y原子最外层电子数是其电子总数的34，则核外电子总数为4整数倍，由于最外层电子数不超过8，符合条件的元素的核外电子数只能为8，可知Y为O元素；X、M的族序数等于周期数，团簇分子中X形成1条共价键，X的原子序数又小于Y(氧)，故X为H元素，而M的原子序数大于Y(氧)，M只能处于第三周期，故M为Al元素；该团簇分子式为Z2Al2O4(OH)2，根据化合价规则，可知Z的化合价为+2，Z的原子序数介于Y(氧)、M(铝)之间，可知Z为Mg元素，该团簇分子的分子式为H2Mg2Al2O6。
本题考查原子结构与元素周期律，推断元素是解题的关键，注意团簇分子结构与晶胞的区别，题目侧重考查学生分析推理能力、灵活运用知识的能力。
20.【答案】A
【解析】解：A.WRZ2(NaClO2)含有离子键和共价键，是离子化合物，故A正确；
B.Na2O熔点较高，如果用它电解制备金属钠将会导致高能耗和更高的生产成本，所以工业上常电解熔融的NaCl制备钠，故B错误；
C.YX2Z(HCHO)为平面形分子，但由于极性键的存在和分子构型的不对称性，导致分子的正、负电荷中心不重合，所以是极性分子，故C错误；
D.电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小O2−和Na+电子层结构相同，O2−的核电荷数小，半径大，所以简单离子半径O2>Na+，故D错误；
故选：A。
短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，厨房化学中，WXYZ3常用作食品膨松剂，WR常用作腌制食品的防腐剂，则WXYZ3为NaHCO3，WR为NaCl。W为钠元素，X为氢元素，Y为碳元素，Z为氧元素，R为氯元素，Y和Z能组成两种化合物CO、CO2，其中CO是常用的还原剂，CO2是常用的灭火剂且是直线形分子。
本题考查元素推断和元素周期律，侧重考查学生元素周期律的掌握情况，试题难度中等。
21.【答案】D
【解析】【分析】根据基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，可推出Y是O，Z是S，再分析衰变方程发现M质子数比X大2，原子序数XS，则简单氢化物还原性：Z>X>M，B正确；
C.F原子的电负性大于N，则HF中氢键强度大于NH3，简单氢化物的沸点：HF>NH3，C正确；
D. 14N2和 15N2都是氮气，为同种物质， D错误；
故选D。
22.【答案】d；
①+161；
②b；
①吸热；
②BD；
③a。CH4C+2H2；
××3.52；<
【解析】解：(1)Ti在元素周期表中位于第四周期第ⅣB族，位于d区，
故答案为：d；
(2)①方程式b−a得反应方程式C(s)+CO2(g)=2CO(g)的ΔH=(−51+212)kJ⋅ml−1=+161kJ/ml，
故答案为：+161；
②a中ΔG=−212kJ/ml−1500K×44.7×10−3kJ⋅ml−1⋅K−1=−279.05kJ/ml；b中ΔG=−21kJ/ml−1500K×220×10−3kJ⋅ml−1⋅K−1=−381kJ/ml，ΔG越小，反应越容易发生，则温度为1500K时更易发生的反应是b，
故答案为：b；
(3)TiC能高效分解水、为开发氢能源提供了研究方向。一种制取高纯TiC的原理的主反应：
2TiCl3(g)+2CH4(g)⇌2TiC(s)+6HCl(g)+H2(g)。
①根据图知，升高温度lgK增大，则K增大，平衡正向移动，该反应是吸热反应，
故答案为：吸热；
②A.化学平衡常数只与温度有关，温度不变，K不变，故A错误；
B.当v正(CH4)=2v逆(H2)=v逆(CH4)，反应达到平衡状态，故B正确；
C.温度升高，活化分子百分数增大，则正逆反应速率都增大，故C错误；
D.投料时增大c(CH4)c(TiCl3)的值，相当于减小c(TiCl3)，有利于提高TiCl3的平衡转化率，故D正确；
故答案为：BD；
③a。600℃以后，TiC的量增幅不大，而H2的量明显增多，且C(s)的物质的量增大；说明CH4分解生成C、H2，则CH4发生了分解反应：CH4C+2H2，
故答案为：CH4C+2H2；
b.m点n(CH4)=n(C)=3.5ml，根据碳原子守恒得n(TiC)=(10−3.5×2)ml=3ml，
可逆反应“2TiCl3(g)+2CH4(g)⇌2TiC(s)+6HCl(g)+H2(g)”
开始(m)10 10 0 0 0
反应(ml)3 3 3 9 1.5
化学反应CH4C+2H2；
反应(ml)3.5 3.5 7
剩余n(TiCl3)=(10−3)ml=7ml，n(CH4)=3.5ml，n(TiC)=3ml，n(HCl)=9ml，n(H2)=(20+1.5+7)=28.5ml，容器体积为2L，则c(TiCl3)=3.5ml/L，c(CH4)=1.75ml/L，c(TiC)=1.5ml/L，c(HCl)=4.5ml/L，c(H2)=14.25ml/L，m点时主反应的浓度商Q=c6(HCl)⋅c(H2)c2(TiCl3)⋅c2(CH4)=14.25××3.52，该温度下K=10−5