2019届二轮复习 物质结构 元素周期律 作业（全国通用） 练习

物质结构 元素周期律

(45分钟　100分)

一、选择题(本题包括10小题,每题5分,共50分)

1.(2018·焦作模拟)核泄漏地区可检测到的放射性元素有137Cs、134Cs、131I等。下列叙述正确的是              (　　)

A.Cs和Cs形成的单质物理性质相同

BCs比I多3个中子

CCs和Cs形成的单质化学性质相同

DCs与Cs都是铯的同素异形体

【解析】选C。A项,同位素原子形成的单质化学性质几乎相同,物理性质不同;B项,(134-55)-(131-53)=1;D项Cs与Cs互称同位素。

2.元素符号、化学方程式、结构示意图、电子式、结构式等通常叫做化学用语。 下列有关化学用语的表示方法中正确的是              (　　)

A.H2O2的电子式:

B.NH4I的电子式:

C.原子核内有8个中子的碳原子C

D.CO2分子的结构式:OCO

【解析】选D。A项,H2O2是共价化合物,电子式为,错误;B项,没有表示出碘离子的最外层电子,错误;C项,元素符号左下角数字表示的是质子数,碳原子的质子数是6,错误。

3.(2018·汉中模拟)北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60,实验测知该物质属于离子化合物,具有良好的超导性。下列有关分析正确的是              (　　)

A.K3C60中只有离子键

B.K3C60中不含共价键

C.该晶体在熔融状态下能导电

D.C60与 12C互为同素异形体

【解析】选C。K3C60中中碳原子之间为共价键,故A、B错误;K3C60在熔融状态下能电离出自由移动的离子,所以能导电,故C正确;同素异形体应该对应由相同元素组成的不同单质,12C不是单质,故D错误。

【加固训练】

　　下列说法正确的是 (　　)

A.共价化合物中可能含有离子键

B.区别离子化合物和共价化合物的方法是看其水溶液是否能够导电

C.离子化合物中只含有离子键

D.离子化合物熔融状态能电离出自由移动的离子,而共价化合物不能

【解析】选D。A项,共价化合物中只含有共价键,错误;B项,区别离子化合物和共价化合物是看其熔融状态能否导电,而不能根据其溶于水是否导电来判断,错误;C项,离子化合物中一定含离子键,可能含共价键,如NaOH、NH4NO3等,错误。

4.(2018·上饶模拟)X、Y、Z、W、R是原子序数依次递增的短周期元素。X原子最外层电子数是其内层电子数的2倍,Y、R同主族,且两者核外电子数之和是X核外电子数的4倍,Z为短周期中金属性最强的元素,W是地壳中含量最高的金属元素。下列叙述正确的是              (　　)

A.Y、Z、W原子半径依次增大

B.元素W、R的简单离子具有相同的电子层结构

C.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比R的强

D.X、R分别与Y形成的常见化合物中化学键类型相同

【解析】选D。X、Y、Z、W、R是原子序数依次递增的短周期元素,X原子最外层电子数是其内层电子数的2倍,应为碳元素,Y、R同主族,且两者核外电子数之和是X核外电子数的4倍,即为24,则Y为氧元素,R为硫元素,Z为短周期中金属性最强的元素,应为钠元素,W是地壳中含量最高的金属元素,为Al;A.由分析可知:Z为Na、W为Al,原子半径:Na>Al,故A错误;B.W为Al、R为S,对应的离子的核外电子层数不同,故B错误;C.非金属性S>C,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,故C错误;D.X、R与Y形成的常见化合物分别为二氧化碳、二氧化硫,都为共价化合物,化学键类型相同,故D正确。

5.已知X、Y、Z三种主族元素的原子序数依次递增,X原子的电子层数与它的核外电子总数相等,而Z原子的最外层电子数是次外层的3倍,Y和Z可以形成两种以上气态化合物,则下列说法错误的是              (　　)

A.Y和Z可以组成一种Y和Z的质量比为7∶8的共价化合物

B.X、Y、Z能组成既含离子键又含共价键的离子化合物

C.X和Z可以组成原子个数比分别为1∶1和2∶1,常温下为液态的两种化合物

D.由X、Y、Z三种元素中的任意两种组成的具有10电子的微粒仅有2种

【解析】选D。X、Y、Z都是短周期元素,它们的原子序数依次递增,Z原子的最外层电子数是次外层的3倍,则Z是氧元素;X原子的电子层数与它的核外电子总数相等,且原子序数小于Z,所以X是氢元素;Y和Z可以形成两种以上气态化合物,且Y的原子序数小于Z,所以Y是氮元素。Y是氮元素,Z是氧元素,Y和Z的质量比为7∶8时,其原子个数比=∶=1∶1,该化合物是NO,故A正确;X、Y、Z三种元素组成的离子化合物NH4NO3,其既含离子键又含共价键,B正确;X和Z可以组成原子个数之比分别为1∶1和2∶1,常温下为液态的两种化合物双氧水和水,C正确;由X、Y、Z三种元素中的任意两种组成的具有10电子的微粒有H2O、H3O+、NH3、N,故D错误。

6.已知短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数逐渐增大,其中X和Z、Y和W分别为同主族元素,X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半,W的最高价氧化物对应的水化物是二元强酸,则下列说法中正确的是              (　　)

A.五种元素均能形成不同种同素异形体

B.X和Y、W分别可以形成XY2、XW2型化合物

C.氢化物稳定性由强到弱的顺序是:Q、W、Z、X

D.W形成的简单阴离子半径小于Q形成的简单阴离子半径

【解析】选B。X、Y、Z、W、Q为原子序数逐渐增大的短周期主族元素,且X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半,则X为C;X和Z为同主族元素,则Z为Si;W的最高价氧化物对应的水化物是二元强酸,则W为S;根据短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数逐渐增大,Y和W为同主族元素,可知Q为Cl,Y为O。A项,氯元素不能形成不同种同素异形体,错误;B项,C和O、S可以形成CO2、CS2,正确;C项,根据元素周期律,氢化物稳定性:X>Z,错误;D项,W形成的简单阴离子为S2-,Q形成的简单阴离子为Cl-,离子半径:S2->Cl-,错误。

7.已知短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是(　　)

A.原子半径:A>B>D>C

B.原子序数:D>C>B>A

C.离子半径:C>D>B>A

D.单质的还原性:A>B>D>C

【解析】选C。A、B、C、D在元素周期表中的大体位置为,所以原子半径:B>A>C>D,原子序数:A>B>D>C,离子半径:C>D>B>A,单质的还原性:B>A>C>D。

【方法规律】周期表中离子的规律

(1)“阴三、阳四”规律:某元素阴离子最外层电子数与次外层相同,该元素位于第3周期;若为阳离子,则位于第4周期。

(2)“阴上、阳下”规律:电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同周期,若电性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期。

8.有a、b、c、d四种短周期主族元素,它们在周期表中的位置如图所示,已知四种元素中只有b为金属元素,则下列有关说法中正确的是              (　　)

A.离子半径:b>c>d>a

B.bn+与dm-在水溶液中可形成化合物bmdn

C.简单气态氢化物的稳定性:a<c

D.b和d的最高价氧化物对应的水化物可发生反应

【解析】选D。b为Al,则a、c、d分别为N、P、S。离子半径:P3->S2->N3->Al3+,A项错误;Al3+、S2-相互促进水解,故在水溶液中不能形成Al2S3,B项错误;非金属性:N>P,则简单气态氢化物的稳定性:NH3>PH3,C项错误;Al(OH)3与H2SO4可发生反应,D项正确。

9.(2018·开封模拟)甲、乙、丙、丁4种物质分别含2种或3种元素,它们的分子中均含18个电子,甲是气态氢化物,在水中分步电离出两种阴离子,下列推断错误的是              (　　)

A.若某钠盐溶液含甲电离出的阴离子,则该溶液既可能与酸反应又可能与碱反应

B.若乙与氧气的摩尔质量相同,则乙只能由2种元素组成

C.若丙中含有第2周期ⅣA族的元素,则丙可能是甲烷的同系物

D.若丁中各元素质量比跟甲中各元素质量比相同,则丁中一定含有-1价的元素

【解析】选B。甲是18电子的氢化物,且其水溶液为二元弱酸,不难得出甲为H2S,若盐溶液为Na2S溶液,溶液呈碱性,不能与碱反应,若为NaHS,既能与盐酸等反应生成H2S,也能与NaOH反应生成Na2S,故A正确;氧气的摩尔质量为32 g·mol-1,乙的摩尔质量也为32 g·mol-1,且含有18电子,CH3OH符合,由3种元素组成,故B错误;丙中含有第2周期ⅣA族的元素,即丙中含C,如C2H6符合,C2H6是CH4的同系物,故C正确;H2S中元素的质量比为1∶16,H2O2分子中元素的质量比也为1∶16,则丁为H2O2,H2O2中氧元素的价态为-1价,故D正确。

10.(能力挑战题)如图是某短周期元素最高价氧化物对应水化物相同浓度稀溶液的pH与原子半径的关系示意图,则下列说法不正确的是(　　)

A.原子序数:W>Z>X

B.气态氢化物的稳定性:Z<R

C.Y和W形成共价化合物

D.X和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应

【解析】选C。同周期元素从左到右元素的原子半径逐渐减小,原子序数逐渐增大,由原子半径大小关系可以知道原子序数W>Z>X,A正确;同一周期元素的原子半径越大,原子序数越小,非金属性越弱,对应的氢化物越不稳定,则气态氢化物的稳定性:Z<R,B正确;图中元素应为第3周期元素,Y为金属Mg,W为非金属S,二者形成的化合物为离子化合物,C错误;Y为Na,Z为Al,对应的最高价氧化物的水化物分别为氢氧化钠和氢氧化铝,氢氧化铝具有两性,可与强碱反应,D正确。

二、非选择题(本题包括3小题,共50分)

11.(18分)A、B、D、E、F、G为短周期元素,且原子序数依次递增。A、F同主族,E、G同主族。A与其他非金属元素化合时易形成共价键,F与其他非金属元素化合时易形成离子键,且F+与E2-核外电子排布相同。由以上元素组成的物质BE和D2具有相同的电子数。

请回答下列问题:

(1)F位于第__________周期第__________族。 

(2)G的离子结构示意图为__________。 

(3)用电子式表示D2的形成过程:__________。 

(4)由A、E、F三种元素形成的化合物的化学式为__________,属于__________化合物。 

(5)B的最高价是__________,由A、B组成的化合物中,含A的质量分数最高的物质的化学式是________;A、B组成的化合物中与D2相对分子质量相等的物质的化学式是__________,有__________对共用电子对。 

【解析】A、F同主族,且A与其他非金属元素化合时易形成共价键,但F与其他非金属元素化合时易形成离子键,则为第ⅠA族元素,且A为氢元素。F+与E2-核外电子排布相同,则F为Na,E为O,B为C,D为N,E、G同主族,且为短周期元素,则G为S。

(1)Na位于第3周期第ⅠA族。

(2)硫原子得到2个电子形成离子,最外层有8个电子。

(3)电子式表示物质形成过程中,箭头前为原子的电子式,箭头后为单质或化合物的电子式。

(4)NaOH属于离子化合物。

(5)C的最高化合价为+4;CH4是碳氢化合物中含氢质量分数最高的物质,N2的相对分子质量为28,同其相同相对分子质量的碳氢化合物为C2H4,其有6对共用电子对。

答案:(1)3　ⅠA　(2)

(3)

(4)NaOH　离子

(5)+4　CH4　C2H4　6

【加固训练】

　　五种短周期元素的部分性质数据如下:

请回答下列问题:

(1)Z离子的结构示意图为________。 

(2)关于Y、Z两种元素,下列叙述正确的是________(填序号)。 

a.简单离子的半径Y>Z

b.气态氢化物的稳定性Y比Z强

c.最高价氧化物对应水化物的酸性Z比Y强

(3)甲是由T、X两种元素形成的10e-分子,乙是由Y、W两种元素形成的化合物。

某同学设计了如图所示装置(夹持仪器省略)进行实验,将甲的浓溶液逐滴加入NaOH固体中,烧瓶中立即有甲放出,原因是 __________________。 

一段时间后,观察到试管中的现象是 ________________, 

发生反应的离子方程式是__________________。 

(4)XO2是导致光化学烟雾的“罪魁祸首”之一。它被NaOH溶液吸收的化学方程式是2XO2+2NaOHM+NaXO3+H2O(已配平),产物M中元素X的化合价为________。 

【解析】(1)先根据化合价的数值判断出各元素的主族序数,再结合原子半径的变化规律得出:T为H,X为N,Y为Cl,Z为S,W为Al。(2)因为Cl比S的非金属性强,故HCl比H2S稳定性强。(3)AlCl3与NH3·H2O反应只能生成Al(OH)3沉淀。(4)由原子守恒可得:2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O,故NaNO2中氮元素化合价为+3。

答案:(1)　(2)b

(3)把浓氨水滴到NaOH固体上,NaOH固体可吸收水,并且溶液中OH-浓度增大,可使平衡NH3+H2ONH3·H2ON+OH-向左移动,且过程中放热,故有利于NH3放出　生成白色沉淀　Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N

(4)+3

12.(18分)(2018·晋中模拟)X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素,原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素,Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,Z为地壳中含量最多的元素,R与X同主族;Y、R、Q最外层电子数之和为8,M的单质为黄绿色有害气体。请回答下列问题:

(1)R在元素周期表中的位置为________。 

(2)Z、Q、M简单离子半径由大到小的顺序为(写元素离子符号)______________。 

(3)X、Y、Z三种元素形成盐类化合物的水溶液呈酸性的原因:__________。 

溶液中所含离子浓度由大到小的顺序为________________。 

(4)YX4M的电子式为________, Q3Y2与水可剧烈反应,产生沉淀与气体,反应的化学方程式为________。 

(5)X、Z两元素形成的原子个数比为1∶1的化合物中含有的化学键类型为________。 

(6)M的单质与R的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为________。 

【解析】X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素,原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素,则X为H,Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则Y为N,Z为地壳中含量最多的元素,则Z为O,R与X同主族,所以R为Na;Y、R、Q最外层电子数之和为8,则Q为Mg,M的单质为黄绿色有害气体,则M为Cl。(1)钠元素在周期表中的位置:第3周期第ⅠA族。

(2)Cl-有三个电子层,半径最大,O2-与Mg2+两种离子电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小,所以简单离子半径由大到小的顺序为Cl->O2->Mg2+。

(3)H、N、O三种元素形成盐类化合物为NH4NO3,溶液呈酸性,其原因:N+H2ONH3·H2O+H+,溶液中所含离子浓度由大到小的顺序为c(N)>c(N) >c(H+) >c(OH-)。

(4)H、N、Cl形成的化合物为NH4Cl,其电子式为;Mg3N2易水解生成Mg(OH)2和NH3。反应化学方程式为Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2+2NH3↑。

(5)过氧化氢中含有共价键。

(6)Cl2与NaOH反应的离子方程式为Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O。

答案:(1)第3周期第ⅠA族

(2)Cl->O2->Mg2+

(3)N+H2ONH3·H2O+H+

c(N)>c(N)>c(H+)>c(OH-)

Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2+2NH3↑

(5)共价键

(6)Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O

13.(14分)(能力挑战题)A、B、C、D、E、F、G、L、I九种主族元素分别位于三个不同的短周期,它们的原子序数依次增大,其中B、C、D位于同一周期,A与E、B与G、D与L分别位于同一主族,C、D、F三种元素的原子序数之和为28,F的质子数比D多5,D的最外层电子数是F最外层电子数的2倍,C和D的最外层电子数之和为11。

请回答下列问题:

(1)以上元素中非金属所形成的最简单气态氢化物稳定性最弱的是________________(填化学式),E、F、L所形成的简单离子的半径由大到小的顺序为________________(用离子符号表示)。 

(2)L、I两元素可按原子个数比1∶1组成化合物X,化合物X中各原子均满足8电子的稳定结构,则X的电子式为________________。 

(3)固体化合物E2D2投入化合物E2L的水溶液中,只观察到有沉淀产生,写出该反应的离子方程式: ___________。 

(4)由A、B、C、D按原子个数比4∶1∶1∶2形成一种化合物Y,则Y的化学式为________________,向Y中加足量稀硫酸后,再加高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液褪色。写出使高锰酸钾溶液褪色的反应的离子方程式:__ ___________。 

【解析】由于九种主族元素位于三个不同的周期,而B、C、D位于同一周期,可以知道A为氢元素,B、C、D位于第2周期,E、F、G、L、I则位于第3周期;由A与E为同一主族元素,可确定E为钠元素;由F的质子数比D多5,D的最外层电子数是F最外层电子数的2倍,可推知D、F为氧元素和铝元素;由C、D、F三种元素的原子序数之和为28,可推知C元素为氮元素;由D与L位于同一主族,可推知L为硫元素;由其原子序数关系和B与G位于同一主族可知,I只能是氯元素,B、G分别为碳元素和硅元素。即A、B、C、D、E、F、G、L、I分别对应H、C(碳)、N、O、Na、Al、Si、S、Cl。

答案:(1)SiH4　S2->Na+>Al3+

(2)

(3)Na2O2+S2-+2H2OS↓+2Na++4OH-

(4)(NH4)2C2O4

2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O