高三化学一轮专题训练：物质结构元素周期律

这是一份高三化学一轮专题训练：物质结构元素周期律，共19页。试卷主要包含了单选题，填空题，元素或物质推断题等内容，欢迎下载使用。
1．（2022·山东淄博·三模）已知X、Y、Z、W是同一短周期主族元素。单质具有强氧化性，可用于杀菌消毒。四种元素与锂离子组成的盐是一种新型的锂离子电池的电解质，结构如图所示(“→”表示配位键)。下列说法正确的是
A．原子半径：X>Y>Z>W
B．Y的最高价氧化物的水化物为强酸
C．单质氧化性：
D．阴离子中四种元素的原子均满足8电子稳定结构
2．（2022·内蒙古赤峰·模拟预测）已知短周期元素X、Y、Z、W分别位于三个不同周期，且原子序数依次递增，已知Y、Z、W形成的化合物结构如图所示。下列说法正确的是
A．W的氧化物可做干燥剂，用于干燥NH3
B．原子半径：W>Z>Y>X
C．Y与Z形成化合物，阴、阳离子之比分别为1：2和1：1
D．X2Y2、WX3均为含18e-的分子
3．（2022·上海市南洋模范中学模拟预测）49号铟元素的相关计算式为：113×4.3%+115×95.7%=114.9。说法正确的是
A．113是铟元素的质量数B．某种同位素原子符号为In
C．95.7%是铟元素的丰度D．114.9表示铟元素的近似相对原子质量
4．（2022·河南·二模）W、X、Y、Z是元素周期表中前四周期元素，其中X是组成人体血红蛋白的核心金属元素，Y的一种单质可以作为工业润滑剂，Z的单质中含有共价三键，W是前四周期主族元素中原子半径最大的。下列说法错误的是
A．和同主族上一周期的元素相比，W单质的熔沸点更低，密度更小
B．最高价氧化物对应的水化物的碱性：W＞X，简单氢化物的热稳定性：Y＞Z
C．原子半径：r(W)＞r(X)＞r(Y)＞r(Z)
D．一定条件下，4种元素的单质能和水发生反应的有3种
5．（2022·福建省漳平第一中学模拟预测）短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，M、N、P、Q依次是这些元素形成的单质，甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素形成的二元化合物。其中，乙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体；丙是一种高能燃料，其组成元素与乙相同，分子中两种原子个数比为1：2。丁是常见的两性氧化物。上述物质的转化如图所示。下列说法正确的是
A．简单离子半径大小：Z>Y
B．常温常压下，戊的沸点低于乙
C．化合物丙中只含有极性键
D．工业上在一定条件下可由丁制备Q
6．（2022·陕西·西北工业大学附属中学模拟预测）阿散酸是一种饲料添加剂，其结构如图所示。其中As位于元素周期表中第四周期第ⅤA族，X、Y、Z均属于短周期主族元素，且X、Y、Z对应的单质在常温常压下均为气体，Z的原子半径在元素周期表中最小，下列说法不正确的是
A．X的氢化物的沸点高于As的氢化物的沸点
B．Y的单质与X的氢化物可以发生置换反应
C．工业上可以采用液化法分离X的单质和Y的单质
D．XY2中每个原子均满足8电子稳定结构
7．（2022·北京市回民学校模拟预测）下列有关化学用语表述正确的是
A．还原性：NaO> H，B项错误；
C．Y与Z的形成的化合物为氧化钠和过氧化钠，阴、阳离子之比都为1 ： 2，C项错误；
D．X2Y2、WX3分别为H2O2、PH3，分子中均含有18e- ，D项正确；
故选D。
3．D【分析】49号铟元素近似相对原子质量为：113×4.3%+115×95.7%=114.9，是同位素所占丰度和原子的质量数计算得到的平均值，说明铟元素存在两种同位素，质量数分别为113、115，质子数=核电荷数=核外电子数=49，质量数=质子数+中子数，主族元素最外层电子数=主族族序数，原子符号左上角为质量数，左下角为质子数，以此解答该题。
【详解】A．铟元素存在两种同位素，113是铟元素一种同位素的质量数，故A错误；
B．质子数应位于左下角，符号为In，故B错误；
C．95.7%是的丰度，故C错误；
D．49号铟元素近似相对原子质量为：113×43%+115×95.7%=114.9，故D正确；
故选D。
4．B【分析】W、X、Y、Z是元素周期表中前四周期元素，其中X是组成人体血红蛋白的核心金属元素，则X是Fe元素；Y的一种单质可以作为工业润滑剂，则Y是C元素；Z的单质中含有共价三键，则Z是N元素；W是前四周期主族元素中原子半径最大的，则W是K元素，然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。
【详解】根据上述分析可知：W是K，X是Fe，Y是C，Z是N元素。
A．W是K，属于碱金属元素，对于碱金属元素，由于从上到下原子半径逐渐增大，金属键逐渐减弱，因此物质的熔沸点逐渐降低，碱金属的密度呈增大趋势，但K的密度反常，比Na的小，比Li的大，A正确；
B．元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强。W是K，X是Fe，元素的金属性：K＞Fe，所以最高价氧化物对应的水化物的碱性：W(KOH)＞X[Fe(OH)3]。元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强。元素Y是C，Z是N，元素的非金属性：C＜N，所以简单氢化物的稳定性：Y(CH4)＜Z(NH3)，B错误；
C．同一周期元素，原子序数越大，原子半径越小；不同周期元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，K、Fe原子核外有4个电子层，C、N原子核外有2个电子层，所以原子半径：r(W)＞r(X)＞r(Y)＞r(Z)，C正确；
D．W是K，X是Fe，Y是C，Z是N，K与H2O在常温下剧烈反应产生KOH、H2；炽热的Fe与水蒸气在高温下反应产生Fe3O4、H2；C与H2O在高温下反应产生CO、H2，而N2不能与H2O发生反应，故一定条件下，4种元素的单质能和水发生反应的有3种，D正确；
故合理选项是B。
5．D【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。M、N、P、Q分别是这些元素形成的单质，甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素形成的二元化合物。其中，乙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体，则乙为NH3；丙是一种高能燃料，其组成元素与乙相同，分子中两种原子个数比为1：2，则丙为N2H4；M、N元素的单质反应生成NH3，则M为H、N为N元素；丁是常见的两性氧化物，则丁为Al2O3；己加热生成Al2O3，则己为Al(OH)3；Q与P反应生成丁Al2O3，则Q、P为Al和O2，若Q为O2，则甲为NO，NO与戊不会生成氢氧化铝和氨气，则Q为Al，甲为AlN，戊为H2O。
【详解】根据分析可知：W为H，X为N，Y为O，Z为Al；甲为AlN，乙为NH3，丙为N2H4，丁为Al2O3，戊为H2O，己为Al(OH)3。
A．X为N，Y为O，Z为Al，电子层数相同的原子序数越大离子半径越小，则离子半径Al3+＜O2-＜N3-，故A错误；
B．戊为H2O，乙为NH3，水在常温下为液态，氨气为气体，则水的沸点较高，故B错误；
C．丙为N2H4，含有N-H极性键和N-N非极性键，故C错误；
D．丁为Al2O3，Q为Al，工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al，故D正确；
答案选D。
6．D【详解】X、Y、Z均属于短周期主族元素，且X、Y、Z对应的单质在常温常压下均为气体，Z的原子半径在元素周期表中最小，Z为氢元素，X为氮元素，Y为氧元素。
A．氨气分子间存在氢键，故氨气的沸点高于砷化氢，A正确；
B．氨气和氧气反应能生成氮气和水，B正确；
C．工业上用液化法分离氮气和氧气，C正确；
D．二氧化氮中的氮原子不满足8电子结构，D错误；
故选D。
7．B【详解】A．核电荷数：Na＜Mg，原子半径Na＞Mg，原子核对最外层电子的引力：Na＜Mg，失电子能力：Na＞Mg，则还原性Na＞Mg，A项错误；
B．的质子数为55、质量数为137，中子数为137-55=82，B项正确；
C．CO2的电子式为，C项错误；
D．Al3+的核电荷数为13，核外电子数为10，Al3+的结构示意图为，D项错误；
答案选B。
8．D【分析】由阴离子结构图可知，带一个单位负电荷的阴离子中X、Z形成四个共价键，Y形成两个共价键，W形成一个共价键，由W、X、Y、Z原子序数之和为20可知，四种元素位于前二周期，W为H元素、X为B元素、Y为O 元素、Z为C元素。
【详解】A．由氧、碳、氢三种元素组成的碳酸属于无机物，不是有机物，故A错误；
B．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则硼、碳、氧的原子半径依次减小，故B错误；
C．硼元素的最高价氧化物对应的水化物是硼酸，硼酸为一元弱酸，故C错误；
D．元素的非金属性越强，对应氢化物的还原性越弱，碳元素的非金属性弱于氧元素，所以甲烷的还原性强于水，故D正确；
故选D。
9．B【分析】X位于元素周期表金属与非金属分界线处，Z的氢化物的水溶液常用于玻璃雕花，则Z为F元素，X的原子序数小于F，位于元素周期表金属与非金属分界线处，则X为B元素，Y与R形成带一个单位正电荷的离子，且Y能形成4个键，则Y为N元素，R为H元素。
【详解】A．电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，原子半径：HMg2+ ；（2） Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O ；
（3） Cl>Br Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 ；
（4） O2+4e- +2H2O=4OH－ ， 负 极；（5） 92.5 kJ。【详解】试题分析：由元素在周期表中的位置可知，①为H、②为N、③为O、④为F、⑤为Na、⑥为Mg、⑦为Al、⑧为Cl、⑨为K、⑩为Br。（1）F-、Na+、Mg2+离子电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径由大到小的顺序是F-＞Na+＞Mg2+；（2）⑤与⑦两元素的最高价氧化物的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝，二者反应生成偏铝酸钠与水，反应离子方程式为：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；（3）同主族自上而下元素非金属性减弱，故非金属性Cl＞Br，可通过反应Cl2+2Br-=2Cl-+Br2可以证明元素Cl元素非金属更强；（4）①形成H2，③形成的O2在KOH溶液中可形成原电池。O2在正极获得电子，发生还原反应，，在碱性条件下生成氢氧根离子，正极电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-；根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在电池工作时，电解质溶液中阴离子正电荷较多的负极移动；（5）元素①与⑧的两种单质分别是H2、Cl2，二者在一定条件下可反应生成一种化合物甲HCl，发生反应的方程式是：H2+Cl2=2HCl，生成1mlHCl时释放的能量=432kJ-436kJ×0.5-243kJ×0.5=92.5kJ。
考点：考查元素周期表与元素周期律综合应用、离子方程式的书写、原电池反应原理及盖斯定律的应用的知识。
20． CaCl2 1s22s22p63s23p4 直线型 Si3N4【详解】（1）1 mlXY2含有54 ml电子，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，所以每个离子都有18个电子，所以X为Ca，Y为Cl，XY2为CaCl2。所以该融雪剂的化学式是CaCl2；Cl与氢元素形成的化合物为HCl，电子式是。
（2）元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，则D和E可为碳和硫。D与Cl相邻，所以D为硫，E为碳。硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4；硫与碳形成的非极性分子为CS2，该分子的立体构型和CO2相同，为直线型。
（3）元素W与Cl同周期，在第3周期，其单质是原子晶体，所以W是Si；元素Z的单质分子Z2中有3个共价键，所以Z为N；Si与N形成的新型无机非金属材料为Si3N4。
21． 第二周期第ⅣA 族 （ 非极性）共价键、离子键 H2O＞H2S 2Fe3++H2S 2Fe2++S↓+2H+ O2 c【分析】X元素的最简单氢化物是天然气的主要成分，天然气的成分是甲烷，则X是碳元素，Y和Z能形成Z2Y与Z2Y2：两种离子化合物，其中一种为常用的供氧剂，是氧化钠和过氧化钠，则Y是氧元素，Z是钠元素，R 元素在短周期，其最高正价与最低负价的代数和为4，则R是硫元素，W元素有多种氧化物，其中一种为红色涂料的主要成分，红色涂料是氧化铁，则W是铁元素，据此回答问题。
【详解】（1）X是碳元素，在元素周期表中的位置是第二周期第ⅣA 族，W 是铁元素，其原子结构示意图是；
（2）Z2Y是Na2O,其电子式为，Z2 Y2是Na2O2，其含有的化学键类型为（ 非极性）共价键、离子键；
（3）元素Y和R的最简单氢化物分别是水和硫化氢，水分子间有氢键，沸点升高，佛点由高到低顺序为H2O＞H2S；
（4）①有图可以看出，过程i铁离子被还原成亚铁离子，硫化氢被氧化成硫单质，其反应的离子方程式2Fe3++H2S 2Fe2++S↓+2H+；
②过程ii中加入了氧气，做氧化剂；
③a WRY4是该过程的中间产物，故a错误；
b 从图可以看出，W2（RY4）3溶液可以循环使用，故b错误；
c 从循环图中可以看出，该过程O2间接氧化H2S，故c正确。
22． 第三周期第VIA族 O2、O3 H2S，HCl NH4NO3 S原子最外层有6个电子，Cl原子最外层有7个电子，Cl比S易得到电子，因此Cl非金属比S强【分析】乙元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍，则乙为O，甲为N，丙为S，丁为Cl。
【详解】(1)丙在元素周期表中的位置是第三周期第VIA族；故答案为：第三周期第VIA族。
(2)丁单质是氯气，其电子式是：；故答案为：。
(3)乙的两种常见单质分别是O2、O3；故答案为：O2、O3。
(4)甲的气态氢化物为NH3，水溶液显碱性，丙的气态氢化物H2S，水溶液显酸性，丁的气态氢化物HCl，水溶液显酸性，因此气态氢化物水溶液显酸性的是H2S，HCl；故答案为：H2S，HCl。
(5)氢元素与甲和丁可以组成一种既有离子键、又有共价键的化合物，则为铵盐，其化学式是NH4NO3；故答案为：NH4NO3。
(6)已知丁的非金属性比丙强，原因是S原子最外层有6个电子，Cl原子最外层有7个电子，Cl比S易得到电子，因此Cl非金属比S强；故答案为：S原子最外层有6个电子，Cl原子最外层有7个电子，Cl比S易得到电子，因此Cl非金属比S强。
【点睛】非金属元素能形成离子化合物一般是铵盐，两种非金属元素形成的离子化合物则为NH4H，气态氢化物水溶液显碱性的为NH3。
23． 第三周期VIIA族 Cl2O7 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2 +2NH3↑【分析】X、Y、Z、M、N是元素周期表中的短周期主族元素，且原子序数依次递增，X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，则原子核各层电子分别为2、6，故X为O元素，X、M同主族，则M为S元素，Y在同周期主族元素中原子半径最大，故Y、Z、M、N处于第三周期，Y为Na元素，N为Cl元素，Z和Cl可以形成ZCl2型化合物，Z为+2价，故Z为Mg元素，结合对应的单质化合物的性质与元素周期律的递变规律解答。
【详解】(1)N为Cl元素,在周期表中的位置是第三周期第VIIA族，Cl的最高价氧化物的化学式为Cl2O7；
(2) Z为Mg元素，N为Cl元素，ZN2为MgCl2，属于离子化合物，用电子式表示其形成过程为：；
(3)镁能在氮气中燃烧生成氮化镁，氮化镁与水反应可产生一种使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气，则氮化镁与水反应的化学方程式：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2 +2NH3↑。