2020届二轮复习 6物质结构　元素周期律 作业（天津专用） 练习

专题能力训练六　物质结构　元素周期律

(时间:45分钟　满分:100分)

　专题能力训练第10页　 

一、选择题(共7小题,每小题6分,共42分。每小题只有1个选项符合题意)

1.(2019天津实验中学高三模拟)下列叙述中,正确的是(　　)

A.两种粒子,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同

B.凡单原子形成的离子,一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布

C.两原子如果核外电子排布相同,则一定属于同种元素

D.元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素

答案:C

解析:Na+与O2-的核外电子排布完全相同,但两者化学性质不同,A项错误;H+核外没有电子,B项错误;两原子如果核外电子排布相同,则一定属于同种元素,C项正确;过渡元素位于元素周期表中第3~12纵列,D项错误。

2.(2019北京理综改编)2019年是元素周期表发表150周年,其间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是(　　)

A.In是第五周期第ⅢA族元素

BIn的中子数与电子数的差值为17

C.原子半径:In>Al

D.碱性:In(OH)3>RbOH

答案:D

解析:In与Al同主族,是第五周期第ⅢA族元素,A项正确In的中子数是66,电子数是49,差值为17,B项正确;根据元素周期律,同主族从上到下,元素原子半径依次增大,故原子半径:In>Al,C项正确;根据元素周期律,同周期从左到右,主族元素原子半径依次减小,金属性渐弱,最高价氧化物对应水化物碱性渐弱,故碱性:RbOH>In(OH)3,D项错误。

3.(2017全国Ⅲ)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<Z

B.氧化物对应水化物的酸性:Y>W

C.化合物熔点:Y2X3<YZ3

D.简单离子的半径:Y<X

答案: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分子间可以形成氢键,其沸点比HCl的沸点高,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熔点高,而AlCl3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.(2019天津宝坻一中高三模拟)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,第三周期中Z元素的简单离子半径最小,下列说法不正确的是(　　)

A.Z位于第三周期第ⅢA族

B.X、Z、W、Q等元素的最高正价等于其所在族的族序数

C.Y元素气态氢化物比W元素的气态氢化物更稳定,是因为前者分子间形成了氢键

D.X的最高价氧化物对应的水化物与X的氢化物形成的化合物含有离子键、共价键

答案:C

解析:第三周期中Z元素的简单离子半径最小,则Z为Al,由短周期元素在周期表中位置可知,X为N、Y为O、W为S、Q为Cl。Al位于第三周期第ⅢA族,A项正确;X、Z、W、Q等元素的最高正价等于其所在族的族序数,分别是+5价、+3价、+6价、+7价,B项正确;氢键只能影响物理性质,非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性O>S,故氢化物稳定性H2O>H2S,C项错误;X的最高价氧化物对应的水化物与X的氢化物形成的化合物为硝酸铵,含有离子键、共价键,D项正确。

5.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,Y是地壳中含量最高的元素,Z2+与Y2-具有相同的电子层结构,W与X同主族。下列说法正确的是(　)

A.原子半径的大小顺序:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)

B.Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同

C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:X<W

D.气态简单氢化物的热稳定性:Y>W

答案:D

解析:X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,所以X原子核外有2个电子层,X是碳元素;地壳中含量最高的元素是氧,故Y为氧元素;Z2+与O2-具有相同的电子层结构,故Z是镁元素;W与X同主族,原子序数比X大的同主族短周期元素是硅元素。由X、Y、Z、W在周期表中的位置可知,原子半径的大小顺序应为r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y),A项错误;Y与Z、W形成的化合物分别为MgO、SiO2,其中MgO中的化学键是离子键,SiO2中的化学键是共价键,两者化学键类型不同,B项错误;H2CO3的酸性比H2SiO3的酸性强,C项错误;H2O的热稳定性比CH4强,CH4的热稳定性比SiH4强,故H2O的热稳定性比SiH4的强,D项正确。

6.元素的性质主要表现在原子半径、主要化合价、元素的金属性、元素的非金属性等方面。下列有关元素性质的说法中正确的是(　　)

A.同一周期元素形成的简单离子的半径从左到右依次减小

B.主族元素的最高正价均等于其族序数

C.元素的非金属性、金属性与元素原子在氧化还原反应中得失电子数目的多少无关

D.元素的非金属性越强,其气态氢化物的还原性越弱,其气态氢化物的酸性也越弱

答案:C

解析:同一周期元素形成的简单离子有阳离子、阴离子,同周期元素形成的阴离子半径均比同周期元素形成的阳离子半径大,A项错误;氟元素无正价,氧元素一般不表现正价,B项错误;元素的非金属性、金属性与元素原子得失电子能力的大小有关,与得失电子数目的多少无关,C项正确;元素的非金属性越强,其气态氢化物的还原性越弱,但其气态氢化物的酸性不一定越弱,如非金属性Cl>S,酸性HCl>H2S,D项错误。

7.W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如图所示。已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X和Ne原子的核外电子数相差1;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的非金属性在同周期元素中最强。下列说法正确的是(　　)

A.对应简单离子半径:X>W

B.对应气态氢化物的热稳定性:Y>Z

C.化合物XZW既含离子键,又含共价键

D.Y的氧化物与Z的氢化物、X的最高价氧化物对应的水化物的溶液均能反应

答案:C

解析:W的质子数为18-10=8,W为O;X的核外电子数与Ne的相差1,且原子半径大于氧的原子半径,X为Na;Y的单质是一种常见的半导体材料,Y为Si;Z的非金属性在第三周期中最强,Z为Cl。离子半径:Na+<O2-,A项错误;氢化物热稳定性:SiH4<HCl,B项错误;NaClO中既含离子键又含共价键,C项正确;SiO2不能与盐酸反应,但能与NaOH溶液反应,D项错误。

二、非选择题(共4小题,共58分)

8.(14分)X、Y、Z、L、M、N六种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,M是短周期原子半径最大的元素,N是地壳中含量最高的金属元素。

用化学用语回答下列问题:

(1)M在元素周期表中的位置为　　　　;六种元素的原子半径从大到小的顺序是　　　　　　。

(2)Z、X两元素按原子数目比1∶3构成分子A,A的电子式为　　　　　　　　　。Y、L两元素按原子数目比1∶2构成分子B,B中所含的化学键类型为　　　　　　　　。 

(3)硒(Se)是人体必需的微量元素,已知非金属性:34Se<L。请结合原子结构解释原因:  　　　　　。

(4)用石墨作电极,NCl3溶液作电解液进行电解,生成难溶物R,R受热分解生成化合物Q。写出电解熔融Q制取N单质的电极反应式。阳极:　　　　　　　　　;阴极:　　　　　　　　　　　。

答案:(1)第三周期第ⅠA族　Na>Al>C>N>O>H

(2)　极性共价键

(3)O和Se同族,从上到下,原子半径依次增大,导致得电子能力减弱,所以非金属性减弱

(4)2O2--4e-O2↑　Al3++3e-Al

解析:由“组成蛋白质的基础元素”可知X、Y、Z、L分别为H、C、N、O,M是Na、N为Al。(1)比较原子半径首先把上述元素放在元素周期表中的大致位置,依据元素周期律即可判断;(2)B为CO2;(3)影响元素性质的因素应该从原子半径的角度回答;(4)电解AlCl3溶液,阴极H+得电子,溶液中OH-浓度增大,阳极Cl-失电子生成Cl2,Al3+与阴极生成的OH-结合生成Al(OH)3沉淀,所以Q为Al2O3。

9.(14分)X、Y、Z、W、R是短周期元素,原子序数依次增大。X原子核外各层电子数之比为1∶2,Y原子和Z原子的核外电子数之和为20,W和R是同周期相邻元素,Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨。

请回答下列问题:

(1)元素X的最高价氧化物的电子式为　　　　;元素Z的离子结构示意图为　　　　　　　　　。

(2)单质铜与元素Y的最高价氧化物对应水化物的稀溶液发生反应的化学方程式为　　　　　　。

(3)元素W位于周期表的第　　　族,非金属性:W<R,用原子结构的知识解释原因:　　　　　　　。

(4)R的一种氧化物能使品红溶液褪色,工业上用Y的气态氢化物的水溶液作该氧化物的吸收剂,写出吸收剂与足量该氧化物反应的离子方程式:　　　　　　　　　。 

(5)Y和Z组成的化合物ZY,被大量用于制造电子元件。工业上用Z的氧化物、X单质和Y单质在高温下制备ZY,其中Z的氧化物和X单质的物质的量之比为1∶3,则该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1

(2)8HNO3(稀)+3Cu2NO↑+3Cu(NO3)2+4H2O

(3)ⅤA　P和S的电子层数相同,P半径较大,得电子能力较弱,所以非金属性较弱

(4)SO2+NH3·H2OHS+N

(5)Al2O3+3C+N22AlN+3CO

解析:由X原子核外各层电子数之比为1∶2,推出X为C;由Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨且R的原子序数大于Y,推出Y和R分别为N和S;由W和R是同周期相邻元素且R的原子序数大于W,推出W为P;由Y原子和Z原子的核外电子数之和为20,推出Z为Al。(4)氨水与足量SO2反应生成NH4HSO3。

10.(15分)A、B、C、D、E、F六种短周期元素,其原子序数依次增大,其中B与C同周期,D与E和F同周期,A与D同主族,C与F同主族,C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍,D是所在周期原子半径最大的主族元素。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体,三种是固体。

请回答下列问题:

(1)元素D在周期表中的位置　　　　　　　。 

(2)C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是(用离子符号表示)　　　　　　。

(3)由A、B、C三种元素以原子个数比4∶2∶3形成化合物X,X中所含化学键类型有　　　　　。

(4)若E是金属元素,其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨,请写出反应的化学方程式:　　　　　　。

若E是非金属元素,其单质在电子工业中有重要应用,请写出其氧化物溶于强碱溶液的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)FC2气体有毒,排放到大气中易形成酸雨,写出FC2与氧气和水蒸气反应的离子方程式:

　　　　　　　　　　　　　　。

答案:(1)第三周期第ⅠA族

(2)S2->O2->Na+

(3)离子键、共价键

(4)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3　SiO2+2OH-Si+H2O

(5)2SO2+O2+2H2O2S+4H+

解析:由所在周期可知A只能为第一周期,为H,D为第三周期,为Na;C为O、F为S;依位置可知E单质为固体,B单质为气体只能为N。(3)X为NH4NO3;(4)由“铝热反应”可知E为Al;由E的用途可知E为Si;(5)SO2被氧化生成S,配平即可。

11.(15分)A、B、C、D、E是原子序数依次增大的短周期元素,A是短周期元素中金属性最强的元素,B是地壳中含量最高的金属元素,C单质的晶体是良好的半导体材料,D的最外层电子数与内层电子数之比为3∶5。

(1)C的原子结构示意图为　　　　　,D在元素周期表中的位置为　　　　　　　　　　　　。 

(2)F是常见元素,它的一种氧化物为红棕色粉末,B单质与该氧化物在高温条件下反应是冶炼F单质的方法之一,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)含B元素的化合物常用作净水剂,用文字和化学用语解释其净水原理:　　　　　　　。 

(4)E元素的非金属性强于D元素,用原子结构解释原因:同周期元素随着原子序数的递增,　　　　　,非金属性增强。 

(5)工业上将干燥的E单质通入D熔融的单质中可制得化合物D2E2,该物质可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体,2 mol该物质参加反应时转移3 mol电子,其中只有一种元素化合价发生改变,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)　第三周期第ⅥA族

(2)Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe

(3) Al3+水解产生的氢氧化铝胶体,能吸附水中悬浮物使之凝聚沉降达到净水目的,Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+

(4)原子半径逐渐减小,得电子能力逐渐增强

(5)2S2Cl2+2H2O3S↓+SO2↑+4HCl

解析:A是短周期中金属性最强的元素,则A是Na;B是地壳中含量最高的金属元素,则B是Al;C单质的晶体是良好的半导体材料,C是Si;D的最外层电子数与内层电子数之比为3∶5,D的内层电子数是10,最外层有6个电子,所以D是S;则E是Cl。(1)Si的原子结构示意图是,硫元素位于元素周期表中的第三周期第ⅥA族。(2)Fe的氧化物中氧化铁为红棕色粉末,所以F是Fe,Al与氧化铁在高温条件下发生置换反应生成单质Fe和氧化铝,化学方程式是Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe。(3)含Al的化合物常用作净水剂,是因为铝离子水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附作用,离子方程式是Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+。(4)同周期元素随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,原子核对外层电子的吸引能力逐渐增强,所以得电子的能力逐渐增强,则元素的非金属性逐渐增强,Cl的非金属性强于S。(5)根据题意,S2Cl2与水反应生成二氧化硫,硫元素的化合价升高,则氯元素的化合价未变化,根据氧化还原反应规律,反应中部分硫元素的化合价应降低,S2Cl2中硫元素的化合价是+1价,所以产物中有单质硫生成,根据元素守恒,化学方程式是2S2Cl2+2H2O3S↓+SO2↑+4HCl。