2020届二轮复习 物质结构 元素周期律 作业（全国通用） 练习

专题强化练　物质结构 元素周期律

1.下列说法正确的是(　　)

A.CaCl2中既有离子键又有共价键，所以CaCl2属于离子化合物

B.H2O汽化成水蒸气、分解为H2和O2，都需要破坏共价键

C.C4H10的两种同分异构体因为分子间作用力大小不同，因而沸点不同

D.水晶和干冰都是共价化合物，均属于原子晶体

解析　CaCl2只含有离子键，无共价键，故选项A错误；H2O汽化为水蒸气是破坏分子间作用力，H2O分解为H2和O2才需要破坏共价键，故选项B错误；丁烷有正丁烷和异丁烷两种同分异构体，结构不同，分子间作用力也不同，故选项C正确；水晶是二氧化硅，是原子晶体，干冰是共价化合物，是分子晶体，故选项D错误。

答案　C

2.现代无机化学对硫氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。如图是已经合成的最著名的硫氮化合物的分子结构。下列说法不正确的是(　　)

A.该物质的分子式为S4N4

B.该物质各原子最外层都达到8电子稳定结构

C.该物质的分子中既含有极性键又含有非极性键

D.该分子中N的化合价为－3

解析　由图可知.该分子的分子式为S4N4，A正确；因为硫原子最外层为6个电子，若形成两个共价单键，则达8电子稳定结构，氮原子最外层为5个电子，若形成3个共价单键，则达8电子稳定结构，据图可知，B正确；该分子中既含有极性键(N—S键)又含有非极性键(N—N键)，C正确；N—S共用电子对偏向N，N—N共用电子对不偏移，故该分子中N的化合价为－2，D错误。

答案　D

3.(2019·山东济宁质检)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。Y的单质经常作为保护气；由Z、W形成的一种化合物可与X、W形成的化合物反应，生成淡黄色固体。下列推断正确的是(　　)

A.原子半径：X<Y<Z<W

B.X、Y、W组成的化合物只存在共价键

C.Y的最简单氢化物的热稳定性比Z的弱

D.在同周期元素中，W的最高价氧化物对应的水化物的酸性最强

解析　由Y的单质可用作保护气知Y为N，Z、W形成的化合物与X、W形成的化合物反应生成淡黄色固体知X为H，Z为O，W为S。A项，原子半径H＜O＜N＜S，错误；B项，(NH4)2S中存在离子键，错误；C项，热稳定性H2O＞NH3，正确；D项，第三周期元素中，最高价氧化物的水化物的酸性最强的是HClO4，错误。

答案　C

4.(2018·浙江自选)四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表中的位置如图所示，原子序数之和为48。下列说法不正确的是(　　)

A.原子半径(r)大小比较r(X)>r(Y)

B.X和W可形成共价化合物XW3

C.W的非金属性比Z的强，所以W氢化物的沸点比Z的高

D.Z的最低价单核阴离子的失电子能力比Y的强

解析　在同一周期内，自左向右原子核吸引核外电子的能力越来越强，半径逐渐减小，故A项正确；X为N元素，W为Cl元素，可以形成共价化合物XW3，故B项正确；熔沸点为物质的物理性质，与分子间作用力有关，与非金属性无关，故C项错误；非金属性Z<Y，故Z的最低价单核阴离子的失电子能力强于Y，故D项正确。

答案　C

5.(2019·山东济宁一模)短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，其中X、Y、Z三种元素中，可形成含两种元素的10电子微粒m、n、p、q，且有反应m＋np↑＋q；M的最高价氧化物对应的水化物为最强酸。则下列说法不正确的是(　　)

A.简单离子半径X<Z<Y<M

B.由X、Y、Z三种元素组成的化合物可以是离子化合物

C.X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液一定呈酸性

D.MZ2可用于自来水的杀菌消毒

解析　由m、n、p、q均为10电子微粒且m＋np↑＋q知m、n、p、q分别为NH、OH－、NH3、H2O，故X、Y、Z分别为H、N、O。由M的最高价含氧酸为最强酸知M为Cl。A项，离子半径H＋(H－)＜O2－＜N3－＜Cl－，正确；B项，H、N、O可形成多种化合物如HNO3、NH3·H2O、NH4NO3等，NH4NO3为离子化合物，正确；C项，NH3·H2O在水溶液中呈碱性，错误；D项，ClO2是一种新型自来水消毒剂，正确。

答案　C

6.现有短周期元素R、X、Y、Z、T。R与T原子最外层电子数均是电子层数的2倍，Y元素能与大多数金属和非金属元素形成化合物；Z＋与Y2－电子层结构相同。五种元素的原子半径如图所示，下列推断正确的是(　　)

A.Y、Z组成的化合物只含离子键

B.氢化物的沸点：R<X<Y

C.T的最高价氧化物对应的水化物酸性比R的强

D.Y和Z分别与T、X组成的二元化合物的水溶液一定呈中性

解析　由题图推知，R为C，X为N，Y为O，Z为Na，T为S。Y、Z组成的化合物Na2O2中含有离子键和共价键，A项错误；R的氢化物就是烃，不同烃沸点不同，有的烃沸点高于X、Y的氢化物，B项错误；T的最高价氧化物对应的水化物酸性比R的强，C项正确；Y和Z分别与T、X组成的二元化合物的水溶液不一定呈中性，如NO2、SO2的水溶液呈酸性，D项错误。

答案　C

7.短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增大，①、②、③、④、⑤、⑥是由上述元素组成的常见化合物，且④为含有非极性键的离子化合物；⑦为元素C的单质，通常为无色无味的气体；各物质间的转化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.原子半径：A<B<C<D

B.阳离子的氧化性：D>A

C.物质④参与的上述反应中，④均既作氧化剂又作还原剂

D.①一定由A、B两种元素组成，且含A的质量分数为25%

解析　④为含非极性键的离子化合物，故为Na2O2，⑦为元素C的单质，故为O2，由此可知②、③分别为CO2、H2O中的一种，故①为含C、H的化合物。综上分析A为H、B为C、C为O、D为Na。A项原子半径H<O<C<Na，错误；B项阳离子的氧化性H＋>Na＋，错误；C项Na2O2无论与H2O还是与CO2反应，均发生自身的氧化还原反应，既作氧化剂又作还原剂，正确；D项①可由C、H或者C、H、O组成，且只有为CH4时含H量为25%，其余均小于25%，错误。

答案　C

8.(2019·山东泰安一模)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。W、X处于同周期，W、Y处于同主族，W、X、Z原子的最外层电子数之和为13；Y的一种同素异形体容易自燃。下列说法错误的是(　　)

A.Y的最高价氧化物可用作干燥剂

B.X、Z形成的化合物中只含离子键

C.原子半径：Z＞Y＞W＞X

D.Z的最高价氧化物对应的水化物属于强碱

解析　由Y的一种同素异形体可自燃可知Y为P，故W为N。由W、X处于同周期且W、X、Z原子的最外层电子数之和为13且Z的原子序数大于Y可推知Z位于第四周期，可能为K或Ca，故X可能为F或O。A项，P2O5可用作干燥剂，正确；B项，KF、CaO中只含离子键、CaO2中含离子键、非极性键，错误；C项，原子半径：K(Ca)＞P＞N＞F(O)，正确；D项，KOH、Ca(OH)2均为强碱，正确。

答案　B

9.(2019·山东青岛一模)短周期主族元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大，X的简单阴离子与锂离子具有相同的电子层结构，Y原子最外层电子数等于内层电子数的2倍，Q的单质与稀硫酸剧烈反应生成X的单质。向100 mL X2R的水溶液中缓缓通入RZ2气体，溶液pH与RZ2体积关系如图。下列说法正确的是(　　)

A.X2R溶液的浓度为0.03 mol·L－1

B.最简单气态氢化物的稳定性：Y＞Z＞R

C.工业上通常采用电解法冶炼Q的单质

D.RZ2通入BaCl2、Ba(NO3)2溶液中，均无明显现象

解析　X的简单阴离子与锂离子具有相同的电子层结构可知X为H。Y的最外层电子数是内层电子数的2倍可知Y为C。由X2R的水溶液中通入RZ2溶液的pH变化图像知，R为S、Z为O。Q的单质与稀硫酸反应产生H2可知Q可能为Na、Mg、Al。A项，由

可知c(H2S)＝＝0.3 mol·L－1，错误；B项，简单氢化物的稳定性H2O＞CH4，错误；C项，Na、Mg、Al均采用电解法冶炼，正确；D项，SO2通入Ba(NO3)2溶液中发生氧化还原反应，生成BaSO4沉淀，错误。

答案　C

10.a、b、c、d为短周期元素，原子序数依次增大。25 ℃时，其最高价氧化物的水化物溶液(浓度均为0.1 mol·L－1)的pH和原子序数的关系如图所示。下列有关说法正确的是(　　)

A.简单离子半径：b>a

B.d元素氧化物的水化物一定是强酸

C.气态氢化物的稳定性：d>c

D.b、c的简单离子都能破坏水的电离平衡

解析　a、b、c、d为短周期主族元素，由25 ℃时其最高价氧化物的水化物溶液(浓度均为0.1 mol·L－1)的pH和原子序数的关系图可以知道，0.1 mol·L－1 HNO3的pH＝1，0.1 mol·L－1 HClO4的pH＝1，0.1 mol·L－1NaOH溶液的pH＝13，a为N元素，b为Na，d为Cl，c为第三周期元素，且c的最高价含氧酸为二元酸时pH<1，则c应为S；电子层越多，离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则简单离子半径：N3－>Na＋，A错误；如HClO为弱酸，B错误；非金属性：Cl>S，非金属性越强，氢化物越稳定，则氢化物稳定性：HCl>H2S，C正确；Na＋为强碱阳离子，不发生水解，不能破坏水的电离平衡，S2－属于弱酸根离子，能够水解，破坏水的电离平衡，D错误。

答案　C

11.W、X、Y、Z是四种原子序数依次增大的短周期元素。a、b、c、d、e是由这些元素组成的化合物，气体a的水溶液呈碱性，c为红棕色气体，e是由W、Y、Z元素形成的化合物，m为元素Y形成的单质。上述物质的转化关系如图所示，下列说法正确的是(　　)

A.简单离子半径：Z>Y

B.简单气态氢化物的稳定性：X>Y

C.e为离子化合物，含有离子键和共价键

D.W、X、Y形成的化合物不可能是离子化合物

解析　W、X、Y、Z是四种原子序数依次增大的短周期元素。a、b、c、d、e是由这些元素组成的化合物，气体a的水溶液呈碱性，a为氨气，c为红棕色气体，为二氧化氮，根据流程图，m为氧气，b为一氧化氮，d为水，则Y为O元素。Z单质能够与水反应，则Z为Na元素，根据题意，W、X、Y、Z是四种原子序数依次增大的短周期元素，综上，W、X、Y、Z分别为H、N、O、Na。e是由W、Y、Z元素形成的化合物NaOH。A.电子层越多，离子半径越大，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，简单离子半径：Z<Y，故A错误；B.非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，稳定性：X<Y，故B错误；C.NaOH为离子化合物，含有离子键和共价键，故C正确；D.H、N、O形成的化合物可能是离子化合物，如硝酸铵，故D错误。

答案　C

12.(2019·山东潍坊质检)短周期主族元素X、Y、Z、W、M核电荷数依次增大，常温下X、Y、Z、M对应的单质均为气体，W的核电荷数为X、Y、Z的核电荷数之和。下列说法错误的是(　　)

A.M的单质与Y、Z、W的简单氢化物均能发生置换反应

B.YM3中M显＋1价，则YM3与H2O反应的产物之一能杀菌消毒

C.X、Y、Z三种元素既能形成离子化合物，又能形成共价化合物

D.X、Y、Z、W形成的两种四元化合物的水溶液能反应生成一种有毒气体

解析　短周期元素对应单质常温下为气体的有H2、N2、O2、F2、Cl2，可知M为Cl，结合W的核电荷数为X、Y、Z的核电荷数之和可知W为S，X、Y、Z分别为H、N、O。A项，Cl2与H2O反应的方程式为H2O＋Cl2===HCl＋HClO，错误；B项，NCl3中Cl为＋1价，水解生成HClO可杀菌消毒，正确；C项，H、N、O可形成多种化合物如NH4NO3为离子化合物，HNO3、NH3·H2O为共价化合物，正确；D项，NH4HSO4与NH4HSO3可发生H＋＋HSO===H2O＋SO2↑，正确。

答案　A

13.(2019·大教育联盟调研)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。W、X、Y、Z的族序数之和为12；X与Y的电子层数相同；向过量的ZWY溶液中滴入少量胆矾溶液，观察到既有黑色沉淀生成又有臭鸡蛋气味的气体放出。下列说法正确的是(　　)

A.ZWY是离子化合物，其水溶液呈酸性

B.晶体X熔点高、硬度大，是信息技术的关键材料

C.原子半径由小到大的顺序为：r(W)<r(X)<r(Y)<r(Z)

D.最高价氧化物的水化物的酸性：H2XO3<H2YO3

解析　由向过量的ZWY的溶液中滴入少量胆矾溶液有黑色沉淀生成且有臭鸡蛋气味的气体产生可知Z、W、Y分别为K、H、S，故X为Si。A项，KHS溶液呈碱性，错误；B项，晶体硅为原子晶体，熔点高硬度大，可作半导体材料，正确；C项，原子半径r(H)＜r(S)＜r(Si)＜r(K)，错误；D项，最高价氧化物水化物的酸性H2SiO3＜H2SO4，错误。

答案　B

14.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。

请回答下列问题：

(1)W在周期表中的位置是________，Y、Z的离子半径由大到小的顺序为________(用元素符号表示)：由X与氢元素组成四原子化合物的电子式为________。

(2)下列说法正确的是________。

a.XY2和WY2化合物的结构相同

b.Q的含氧酸的酸性比X的含氧酸的酸性强

c.X的最简单气态氢化物的稳定性大于W的最简单气态氢化物的稳定性

d.由NaOH溶液分别滴入MgQ2、ZQ3溶液中的反应现象可比较Mg和Z金属性的强弱

解析　由表中位置分析可知五种元素分别为X：C　Y：O

Z：Al　W：Si　Q：Cl。

(1)O2－、Al3＋为同电子层结构微粒，原子序数越大，半径越小，故离子半径O2－>Al3＋；C与H形成的四原子化合物为C2H2，其电子式为H∶C⋮⋮C∶H。

(2)a项CO2是分子晶体，结构为O===C===O，SiO2是原子晶体，结构不同，错误；b项Cl的含氧酸种类较多如HClO4、HClO3、HClO2、HClO，HClO的酸性比H2CO3弱，错误；c项，C、Si同族，故CH4比SiH4稳定，正确；d项分别向MgCl2、AlCl3溶液中加入NaOH溶液出现的现象分别为生成白色沉淀、先生成白色沉淀后溶解，说明Al(OH)3为两性氢氧化物，碱性Mg(OH)2强于Al(OH)3，故可说明Mg比Al的金属性强。

答案　(1)第三周期ⅣA族　O2－>Al3＋　H∶C⋮⋮C∶H

(2)cd

15.(2019·天津理综，7节选)氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。回答下列问题：

(1)砷在元素周期表中的位置_________________________________。

Mc的中子数为________。

已知：

P(s，白磷)===P(s，黑磷)　ΔH＝－39.3 kJ·mol－1；

P(s，白磷)===P(s，红磷)　ΔH＝－17.6 kJ·mol－1；

由此推知，其中最稳定的磷单质是________。

(2)氮和磷氢化物性质的比较：

热稳定性：NH3________PH3(填“＞”或“＜”)。

沸点：N2H4________P2H4(填“＞”或“＜”)，判断依据是

____________________________________________________________。

(3)PH3和NH3与卤化氢的反应相似，产物的结构和性质也相似。下列对PH3与HI反应产物的推断正确的是________(填序号)。

a.不能与NaOH反应  b.含离子键、共价键

c.能与水反应

解析　(1)砷为第四周期第ⅤA族元素。Mc的中子数为288－115＝173。将题给两个已知热化学方程式相减，可得P(s，红磷)===P(s，黑磷)　ΔH＝－21.7 kJ·mol－1，则各物质能量白磷＞红磷＞黑磷，根据能量越低越稳定，可知最稳定的磷单质为黑磷。(2)非金属性：N＞P，故热稳定性：NH3＞PH3，N2H4、P2H4均为分子晶体，由于N2H4分子间可形成氢键，故沸点：N2H4＞P2H4。(3)由NH3与HI反应生成NH4I，类推PH3与HI反应生成PH4I，由NH4I含离子键、共价键，类推PH4I含离子键、共价键，由NH4I能与NaOH、H2O反应，类推PH4I能与NaOH、H2O反应。

答案　(1)第四周期第ⅤA族　173　黑磷

(2)＞　＞　N2H4分子间存在氢键

(3)bc