2020届二轮复习 物质结构和元素周期律 作业（全国通用） 练习

物质结构和元素周期律

1．(2019·福州模拟)近年，科学家发现了116号元素Lv。下列关于293Lv和294Lv的说法错误的是(　　)

A．两者电子数相差1　　　　 B．两者质量数相差1

C．两者中子数相差1   D．两者互为同位素

解析：A.293Lv和294Lv的电子数都是116，A错误；B.293Lv的质量数是293,294Lv的质量数是294，质量数相差1，B正确；C.293Lv的中子数是177,294Lv的中子数是178，中子数相差1，C正确；D.293Lv和294Lv是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子，互为同位素，D正确。

答案：A

2．科学家宣布发现了铝的“超级原子”结构——Al13和Al14。已知这类“超级原子”最外层电子数之和为40个时处于相对稳定状态。

下列说法中，正确的是(　　)

A．Al13、Al14互为同位素

B．Al13超原子中Al原子间通过离子键结合

C．Al14最外层电子数之和为42，与第ⅡA族元素的性质相似

D．Al13和Al14都具有较强的还原性，容易失去电子生成阳离子

解析：A.同位素的分析对象为质子数相同而中子数不同的原子，而超原子的质子、中子均相同，故A错误；B.Al13 超原子中Al原子间是通过共用电子对成键，故以共价键结合，故B错误；C.Al14的价电子为3×14＝42，当具有40个价电子时最稳定，当价电子数是42时，则易失去2个电子，则与ⅡA族元素性质相似，故C正确；D.Al13的价电子为3×13＝39，易得电子，形成阴离子，而All4的价电子为3×14＝42，易失去电子，形成阳离子，故D错误。

答案：C

3．最近媒体报道了一些化学物质，如：爆炸力极强的N5、比黄金还贵的18O2、太空中的甲醇气团等。下列说法中正确的是(　　)

A．18O16O是由极性键形成的极性分子

B．甲醇(CH3OH)属于离子化合物

C．N5和N2是氮元素的两种同位素

D．由N5变成N2是化学变化

解析：18O16O是由非极性键形成的非极性分子，A错误；CH3OH中只含有共价键，所以属于共价化合物，B错误；N5和N2是单质，C错误。

答案：D

4．(2019·武汉模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X与W同主族，Y的焰色显黄色，Z离子在同周期元素简单离子中半径最小。将分别含有Z、W简单离子的两溶液混合，有白色沉淀析出，同时产生臭鸡蛋气味的气体。

下列说法错误的是(　　)

A．X的简单氢化物的热稳定性比W强

B．Z的单质及其氧化物均可溶于Y单质与水反应所得的溶液中

C．X、Y的简单离子具有相同的电子层结构

D．Y与W形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红

解析：Y的焰色显黄色，说明Y是钠元素，因原子序数依次增大，且Z离子的简单离子半径在同周期元素中最小，故Z是铝元素，将含Z、W简单离子的两溶液混合，有白色沉淀析出，同时产生臭鸡蛋气味的气体，说明生成了H2S，则W元素是硫元素，又因X与W同主族，故X是氧元素。A.X是氧元素，W是硫元素，它们的简单氢化物分别是H2O和H2S，因非金属性O＞S，所以H2O的热稳定性比H2S强，故A正确；B.Z是铝元素，其氧化物是Al2O3，Y是钠，与水反应生成NaOH，则Z的单质Al与NaOH发生反应：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，Z的氧化物Al2O3与NaOH发生反应：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O，故B正确；C.X是O，得到电子后形成与氖相同的电子层结构，Y是Na，失去电子后形成与氖相同的电子层结构，所以二者的简单离子具有相同的电子层结构，故C正确；D.Y与W形成化合物是Na2S，属于强碱弱酸盐，形成的水溶液呈碱性，所以不能使蓝色石蕊试纸变红，故D错误。

答案：D

5．元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是(　　)

A．由水溶液的酸性：HCl＞HF，不能推断出元素的非金属性：Cl＞F

B．人们可以在周期表的过渡元素中寻找催化剂和耐腐蚀、耐高温的合金材料

C．短周期元素正化合价数值和其族序数相同

D．短周期元素形成的微粒X2－和Y2＋核外电子排布相同，离子半径：X2－＞Y2＋

解析：A项，非金属性的强弱，应根据对应最高价氧化物对应水化物的酸性比较，不能根据氢化物的酸性进行比较，HF的酸性比HCl弱，但非金属性F大于Cl，正确；B项，优良的催化剂及耐高温和耐腐蚀的合金材料(如镍、铂等)，大多属于过渡元素，正确；C项，短周期元素正化合价数值和其族序数不一定相同，如C有＋2、＋4价，错误；D项，微粒X2－与Y2＋核外电子排布相同，核电荷数：Y＞X，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：X2－＞Y2＋，正确。

答案：C

6．X、Y、Z、W均为短周期元素且原子序数依次增大，X是宇宙中含量最多的元素，Y与W同主族且可形成WY2和WY3型化合物，Z与Y形成的化合物是光纤制品的基本原料。下列说法正确的是 (　　)

A．原子半径：X<Y<Z<W

B．W的含氧酸一定是强酸

C．Y与Z形成晶体的基本结构单元为四面体

D．X与Y只能形成一种化合物

解析：X、 Y、 Z、W均为短周期元素且原子序数依次增大，X是宇宙中含量最多的元素，则为氢元素，Y与W同主族且可形成WY2和WY3型化合物，则Y为氧元素，W为硫元素；Z与Y形成的化合物是光纤制品的基本原料，则Z为硅元素。A.同周期元素原子半径从左到右依次减小，同主族元素原子半径从上而下依次增大，故原子半径：X<Y<W<Z，选项A错误；B.W的含氧酸硫酸是强酸，亚硫酸是弱酸，选项B错误；C.Y与Z形成的SiO2晶体为原子晶体，基本结构单元为四面体，选项C正确；D.X与Y能形成多种化合物如H2O、H2O2等，选项D错误。

答案：C

7．如图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图。下列说法正确的是(　　)

A．Z和R所形成的化合物，不能通过溶液中复分解反应而制得

B．简单离子的半径关系是：R>Y>Z>X

C．X和Y所形成的一种化合物，可用于自来水消毒

D．工业上获得单质Z的方法，一般是通过电解其熔融氯化物来实现

解析：A.根据元素周期表，Z和R为第三周期元素，则Z为Al，R为S，形成的化合物是Al2S3，Al2S3在水中发生双水解反应，因此不能通过溶液中复分解反应制得，故A正确； B．X为O，Y为Na、Z为Al，R为S，简单离子半径大小顺序是S2－>O2－>Na＋>Al3＋，故B错误；O和Na形成的化合物是Na2O2和Na2O，虽然Na2O2具有强氧化性，但Na2O2与水反应生成NaOH，NaOH属于强碱，具有腐蚀性，因此不能用于自来水的消毒，故C错误；D.氯化铝为共价化合物，熔融状态下不导电，因此工业上常电解熔融状态的氧化铝制备金属铝，故D错误。

答案：A

8．(2019·衡水模拟)A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素且B、C相邻，A元素可以与B、C、E元素分别形成甲、乙、丙三种物质且甲、乙均为10电子化合物，丙为18电子化合物。D元素的最外层电子数与核外电子层数相等。已知：甲＋E2===丙＋B2，甲＋丙===丁，下列说法中正确的是(　　)

A．离子半径：D>C>B

B．A与B两种元素共同形成的10电子粒子有3种

C．D元素在周期表中的位置是第二周期第ⅡA族

D．丁物质均由非金属元素构成，只含共价键

解析：A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素。A元素可以与B、C、E元素分别形成甲、乙、丙三种物质且甲、乙均为10电子化合物，丙为18电子化合物，则A为氢元素，10电子化合物可能为甲烷、氨气、水、HF；已知甲＋E2===丙＋B2，甲＋丙===丁，则E的分子为双原子分子，故E为Cl元素，则B为氮元素，且B、C相邻，则C为氧元素，故甲为NH3、乙为H2O、丙为HCl、丁为NH4Cl；D元素的最外层电子数与核外电子层数相等，原子序数大于氧元素，处于第三周期，最外层电子数为3，故D为Al元素。N3－、O2－、Al3＋电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径N3－>O2－>Al3＋，A错误；H与N两种元素共同形成的10电子粒子有NH、NH3、NH三种，B正确；Al元素在周期表中的位置为第三周期第ⅢA族，C错误；丁为NH4Cl，含有离子键、共价键，故D错误。

答案：B

9．(2019·郑州质量预测)短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大；A的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代；B的氢化物的水溶液呈碱性；C、D为金属元素，且D原子最外层电子数等于其K层电子数；若往E单质的水溶液中滴加少量紫色石蕊试液，可观察到先变红后褪色。下列说法正确的是

(　　)

A．简单离子半径大小顺序为E>B>C>D

B．某物质焰色反应呈黄色，该物质一定是含C的化合物

C．A的氧化物对应的水化物的酸性比E的弱

D．A的氢化物在常温下一定为气态

解析：由题意可知，A为C元素、B为N元素、C为Na元素、D为Mg元素、E为Cl元素。A.电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，电子层结构不同的离子，电子层数越大，离子半径越大，Cl－核外有3个电子层，N3－、Na＋、Mg2＋核外有2个电子层，所以离子半径大小关系为：E>B>C>D，A正确；B.焰色反应是某些金属元素受热时发生电子跃迁而产生的现象，可用来检验这种元素的存在，只要含有这种元素的任何物质都会产生同样的现象，所以焰色反应呈黄色的物质不一定是含Na的化合物，也可能是钠的单质，B错误；C.非金属性越强对应最高价含氧酸的酸性越强，C的最高价氧化物对应的水化物即H2CO3，H2CO3属于弱酸，而E对应的HClO4，属于强酸，但未指明是最高价含氧酸的酸性，如HClO是弱酸，其酸性比碳酸还弱，所以A的氧化物对应的水化物的酸性不一定比E的弱，C错误；D.碳的氢化物即为烃类，随着C原子数的增多，常温下的状态有气体、液体或固体，所以不一定都是气体，D错误；故选A。

答案：A

10.X、Y、Z、W为原子序数递增的4种短周期元素，其中Y、Z为金属元素。X、Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物甲、乙、丙、丁之间存在如图所示反应关系(图中“－”相连的两种物质能发生反应)。下列判断正确的是(　　)

A．X是元素周期表中非金属性最强的元素

B．Z冶炼可通过电解其氯化物的方式获得

C．4种原子中，Y原子半径最小

D．W的阴离子可能促进水的电离

解析：Y、Z为金属元素，对应的最高价氧化物的水化物可发生反应，则应为氢氧化铝和氢氧化钠的反应，可知Y为Na、Z为Al，乙为NaOH，丙为Al(OH)3，X应为N，甲为HNO3，W可为S或Cl，则丁可能为H2SO4或HClO4。A.X为N，元素周期表中非金属性最强的元素为F，故A错误；B.Z为Al，AlCl3是共价化合物，故B错误；C.4种原子中，原子半径最小的为N，Y为Na，原子半径最大，故C错误；D.如W为S，对应的离子为S2－，水解呈碱性，可促进水的电离，故D正确。

答案：D

11．(2018·高考江苏卷)短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大，X 是地壳中含量最多的元素，Y 原子的最外层只有一个电子，Z 位于元素周期表ⅢA族，W 与X属于同一主族。

下列说法正确的是(　　)

A．原子半径：r(W) > r(Z) > r(Y)

B．由X、Y 组成的化合物中均不含共价键

C．Y 的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱

D．X 的简单气态氢化物的热稳定性比W的强

解析：短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大；X是地壳中含量最多的元素，X为O元素；Y原子的最外层只有一个电子，Y为Na元素；Z位于元素周期表中ⅢA族，Z为Al元素；W与X属于同一主族，W为S元素。A项，Na、Al、S都是第三周期元素，根据同周期从左到右主族元素的原子半径依次减小，原子半径：r(Y)>r(Z)>r(W)，A项错误；B项，由X、Y组成的化合物有Na2O、Na2O2，Na2O中只有离子键，Na2O2中既含离子键又含共价键，B项错误；C项，金属性：Na(Y)>Al(Z)，Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的强，C项错误；D项，非金属性：O(X)>S(W)，X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强，D项正确。

答案：D

12．X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y处于同一族，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是(　　)

A．元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子，其半径依次增大

B．元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2

C．元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性：XmY>XmR

D．元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸

解析：由题干中信息知：X为H，Y为O，R为S，Z为Na，W为Al。元素Y、Z、W对应的离子O2－、Na＋和Al3＋都具有相同的电子层结构，但离子半径依次减小，A项错误；H与O可形成化合物H2O2，B项错误；Y、R与X形成的化合物分别为H2O和H2S，由于氧的非金属性强于硫，故热稳定性：H2O＞H2S，C项正确；W的最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3，为两性氢氧化物，R的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4，为强酸，D项错误。

答案：C

13．Ⅰ.由中科院等离子体物理研究所自主研制的全超导托卡马克实验装置(俗称人造太阳)正在接受技术升级。它是目前世界上唯一能达到持续400秒、中心温度大于2 000万摄氏度实验环境的全超导托卡马克核聚变实验装置。人造太阳是利用氘、氚核聚变反应释放巨大能量原理而实现的，氚可在反应堆中通过锂再生。下列说法不正确的是__________。

a．氕、氘、氚三种元素在周期表中的位置不同

b．20 g D2O含有的中子数为6.02×1024

c．在隔绝空气和高温下LiCl与金属钠反应可获得金属锂

Ⅱ.部分元素在周期表中的位置如下：

请回答下列问题：

(1)元素C在周期表中的位置为__________。

(2)B元素最高价氧化物对应的水化物的碱性比KOH的碱性__________(填“强”或“弱”)。

(3)写出工业上制备D的化学方程式：__________________________________，

请指出D单质的另一种主要用途________________________________。

(4)用化学方程式证明E、F元素非金属性强弱：__________________。

(5)用电子式表示F的氢化物的形成过程：________________________________。

解析：Ⅰ.选项a，氕、氘、氚是氢元素的三种不同核素，它们在周期表中的位置相同，所以a错误。选项b，D2O为H2O，其摩尔质量为20 g·mol－1，含有的中子数为10，故20 g(1 mol)D2O含有的中子数为6.02×1024，b正确。选项c，Na的金属性比Li强，在隔绝空气和高温下能发生反应：LiCl＋NaLi＋NaCl，c正确。

Ⅱ.根据元素周期表的结构，可得A为Li，B为Ca，C为Fe，D为Si，E为O，F为S。(1)C为Fe，其原子序数为26，处于第四周期第Ⅷ族。(2)Ca的最高价氧化物对应的水化物为Ca(OH)2，K、Ca同周期，根据元素周期律可知Ca(OH)2的碱性弱于KOH。(3)工业上用SiO2与C在高温下反应制备Si：SiO2＋2C高温,Si＋2CO↑。晶体硅可用于制造半导体材料。(4)可用H2S与O2反应生成淡黄色S来证明O的非金属性强于S。(5)S原子最外层有6个电子，1个S原子与2个H原子形成2个共价键，其形成过程可表示为

答案：Ⅰ.a

Ⅱ.(1)第四周期第Ⅷ族　(2)弱

(3)SiO2＋2CSi＋2CO↑　制造半导体材料

(4)2H2S＋O2===2S↓＋2H2O(其他合理答案也可)

(5)

14．(2019·威海模拟)某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图1装置，来一次性完成N、C、Si三种元素的非金属性强弱比较的实验研究；乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律，图2中A、B、C三处分别是蘸有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润的红纸。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。

(1)从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到物质：图1中试剂A、B为(填序号)__________；

①稀硫酸溶液； ②稀硝酸； ③石灰石；④碳酸钠粉末；⑤Na2SiO3溶液

写出图1烧瓶中发生反应的离子方程式__________；

(2)甲同学所做实验图1烧杯中现象为__________；

(3)乙同学所做实验图2中B处的现象为__________；

(4)写出图2中A处发生反应的离子方程式：__________。

解析：(1)验证元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，圆底烧瓶内的固体药品应为大理石，不能用碳酸钠粉末，因与碳酸钠反应剧烈，不易控制反应，所选取的酸应为稀硝酸，不能选硫酸，硫酸钙微溶，阻止碳酸钙与硫酸进一步反应。所以烧瓶中应是碳酸钙与稀硝酸反应，因为碳酸钙难溶于水，要写分子式，硝酸是强酸，要写成离子，因此烧瓶中反应的离子方程式是：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。

(2)C中应盛装硅酸钠溶液，以此来证明硝酸、碳酸以及硅酸的酸性强弱，由于碳酸酸性比硅酸强，在C中通入二氧化碳气体生成硅酸沉淀，因此烧杯中反应的离子方程式是CO2＋SiO＋H2O===H2SiO3↓＋CO，H2SiO3是白色沉淀。

(3)单质的氧化性Cl2＞Br2＞I2，则B处氯气通过湿润的淀粉­KI试纸，氯气与KI反应Cl2＋2KI===2Cl－＋I2，生成碘单质，碘遇淀粉变蓝色。

(4)单质的氧化性Cl2＞Br2＞I2，A处氯气通过沾有NaBr溶液的棉花溴化钠溶液，发生置换反应生成溴，反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。

答案：(1)②、③　CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O

(2)出现白色沉淀

(3)湿润的淀粉KI试纸变蓝

(4)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－