2019版高考化学一轮精选教师用书人教通用：第五章物质结构元素周期律章末综合检测（五）

章末综合检测(五)
(时间：60分钟　满分：100分)
一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1．金属钛对人体体液无毒且能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。下列有关48Ti和 50Ti的说法正确的是(　　)
A．48Ti和 50Ti的质子数相同，互称同位素
B．48Ti和 50Ti的质量数不同，属于两种元素
C．48Ti和 50Ti的质子数相同，是同一种核素
D．48Ti和 50Ti的质子数相同，中子数不同，互称同素异形体
解析：选A。 A．在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，质子数相同，中子数不同的同一种元素的不同核素互称为同位素，A正确；B．质子数相同，属于同种元素，B错误；C．它们的质子数相同，但中子数不同，属于不同的核素，C错误；D．同素异形体是指由同一种元素组成的性质不同的单质，题干中表述的是原子，不是单质，D错误。
2．下列关于原子结构及微粒间的数量关系的说法不正确的是(　　)
A．同种元素的原子均有相同的质子数和中子数
B．微粒Na＋、Mg2＋、O2－具有相同的电子层结构
C．13Al3＋的核外电子数为10
D．Ca2＋的中子数比核外电子数多10
解析：选A。同种元素的不同核素的原子间质子数相同，中子数不相同，如1H、2H和3H质子数都是1，但中子数分别是0、1、2，A错误；微粒Na＋、Mg2＋、O2－核外都是10个电子，即核外都有2个电子层，各层电子数分别是2和8，B正确；13Al3＋的核外电子数为13－3＝10，C正确；Ca2＋的质量数是48，中子数为48－20＝28，核外电子数是18，则中子数比核外电子数多10，D正确。
3．相同条件下，下列有关物质性质的比较，不能用元素周期律解释的是(　　)
A．硫酸酸性大于磷酸
B．钾的金属性强于钠
C．氢气燃烧生成气态水放出的热量小于液态水
D．氟化氢的稳定性大于氯化氢
解析：选C。A项，非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，硫酸酸性大于磷酸，可用元素周期律解释，正确；B项，同一主族从上到下，金属性增强，钾的金属性强于钠，可用元素周期律解释，正确；C项，氢气燃烧生成气态水放出的热量小于液态水，是因为水的状态不同，不能用元素周期律解释，错误；D项，非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，氟化氢的稳定性大于氯化氢，可用元素周期律解释，正确。
4．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X、Y、Z、W原子的最外层电子数之和为18，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。下列说法正确的是(　　)
A．单质的沸点：Y>Z
B．X、Y、Z三种元素不可能形成离子化合物
C．X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的强
D．Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型不相同
解析：选D。根据题意知短周期主族元素X元素的原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，则X为碳元素；Y是地壳中含量最高的元素，则Y为氧元素；Z2＋与Y2－具有相同的电子层结构，则Z为镁元素；X、Y、Z、W原子的最外层电子数之和为18，则W为硫元素。A．氧气常温下为气态，镁单质常温下呈固态，单质的沸点：O2＜Mg，即Y＜Z，错误；B．C、O、Mg三种元素可形成碳酸镁，为离子化合物，错误；C．非金属性：C＜S，酸性：H2CO3＜H2SO4，错误；D．氧化镁中的化学键为离子键，二氧化硫、三氧化硫中的化学键为共价键，化学键类型不相同，正确。
5．X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素。其中Z是金属，W的单质是淡黄色固体，X、Y、W在周期表中的相对位置关系如图所示，下列说法一定正确的是(　　)
X

Y


W
A．最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是W
B．Y与Z只能形成一种化合物
C．简单阴离子的还原性：Y>W
D．Z与Q形成的化合物水溶液可能显酸性
解析：选D。短周期元素W的单质为淡黄色固体，则W是S元素，Y是O元素，X是C元素，因为X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，则Q是Cl元素，其中Z是原子序数大于8且小于16的金属元素，可能是Na、Mg、Al中的一种。A．在这五种元素中非金属性最强的是Cl，所以最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是HClO4，错误。B．若Z是Na元素，则可以形成Na2O、Na2O2两种氧化物；若Z是Mg或Al，则只能形成一种氧化物MgO或Al2O3，错误。C．O、S是同主族的元素，同主族从上到下 ，元素的非金属性逐渐减弱，则其简单阴离子的还原性逐渐增强，元素的非金属性：O>S，所以还原性：S2－>O2－，错误。D．若Z为Mg或Al，则MgCl2、AlCl3都是强酸弱碱盐，金属阳离子发生水解反应消耗水电离产生的OH－，从而使溶液中的H＋浓度增大，溶液显酸性，正确。
6．某分子的球棍模型如图所示。已知分子中所有原子的最外层均达到8电子稳定结构，原子间以单键相连。下列有关说法中错误的是(　　)

A．X原子可能为第ⅤA族元素
B．Y原子一定为第ⅠA族元素
C．该分子中，只含有共价键
D．从圆球的大小分析，该分子可能为N2F4
解析：选B。据球棍模型知，该分子为共价化合物，X原子可形成3条共价键，则可能为N、P等元素。Y可能为F、Cl等元素，但Y一定不能为第ⅠA族元素，因Y若为H，只能使最外层达到2电子稳定结构；若为Na等金属元素，则组成的一般为离子化合物。
7．X、Y、Z、W为四种短周期元素，有关这四种元素的说法中正确的是(　　)
元素
X
Y
Z
W
原子半径/nm
0.077
0.075
0.102
0.099
最高正价或最低负价
＋4
＋5
－2
－1
A．1 mol W的单质参加氧化还原反应时转移的电子数一定为2 mol
B．W、X、Y三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强
C．Y的氢化物与W的单质反应的产物中可能含有共价键和离子键
D．0.3 mol Cu分别与足量HYO3或H2ZO4的稀溶液反应均产生0.2 mol气体
解析：选C。根据原子半径数据及特征化合价推知，X为C，Y为N，Z为S，W为Cl。A项，1 mol Cl2若只作氧化剂，转移电子2 mol，若和NaOH反应既作氧化剂又作还原剂，转移电子不是2 mol；B项，HClO4、H2CO3、HNO3中，HClO4的酸性最强，H2CO3的酸性最弱；C项，NH3和Cl2反应可生成N2和NH4Cl，在NH4Cl中既有共价键又有离子键；D项，0.3 mol Cu和足量稀硝酸反应放出0.2 mol NO，Cu和稀硫酸不反应。
8．Xn＋、Ym＋、Zp－为3种短周期元素的离子，它们各自带有的电荷数p A．它们的最高价氧化物对应的水化物中，Y(OH)m是一种两性氢氧化物，其碱性比X(OH)n弱，其酸性也比Z的最高价含氧酸弱
B．原子半径：Z>X>Y
C．单质的还原性：Y>X
D．Xn＋、Ym＋、Zp－的半径：Xn＋>Ym＋>Zp－
解析：选A。由这三种离子所带电荷数pAl>Cl；C项中单质的还原性应为AlMg2＋>Al3＋。
9．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X元素的单质可在自然界形成最硬的矿石，Y原子最外层有6个电子，Z元素的氧化物可作高温耐火材料且其最高价氧化物的水化物是难溶于水的碱性物质，W与X同主族。下列叙述正确的是(　　)
A．原子最外层电子数由小到大的顺序：X＝W＜Y＜Z
B．原子半径由大到小的顺序：r(W)＞r(X)＞r(Y)＞r(Z)
C．元素非金属性由强到弱的顺序：X>Y>W
D．元素的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：Y>X>W
解析：选D。短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X元素的单质可在自然界中形成最硬的矿石，该矿石为金刚石，则X为C元素；Z元素的氧化物可作耐高温材料且其最高价氧化物的水化物是难溶于水的碱性物质，则Z为Mg元素；Y原子最外层有6个电子，而且原子序数比Mg小，则Y为O元素；W与C元素同主族，则W为Si元素。A．原子最外层电子数由小到大的顺序：Zr(W)>r(X)>r(Y)，故B错误；C．X为C元素，Y为O元素，W为Si元素，则元素非金属性由强到弱的顺序：Y>X>W，故C错误；D．元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性：O>C>Si，则气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：Y>X>W，故D正确。
10．已知短周期元素A、B、C、D最高价氧化物对应水化物分别为X、Y、Z、W，A是短周期中原子半径最大的元素，常温下X、Z、W均可与Y反应，A、C、D的原子序数及0.1 mol/L X、Z、W溶液的pH如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．B的离子半径大于A的离子半径
B．C氢化物的稳定性大于D氢化物的稳定性
C．X、W两物质含有的化学键类型相同
D．B原子的电子层数与最外层电子数相等
解析：选D。短周期元素A、B、C、D最高价氧化物对应水化物分别为X、Y、Z、W，A是短周期中原子半径最大的元素，则A为Na元素，则X为NaOH，0.1 mol/L的W溶液pH＝1，则W为一元含氧酸，且D的原子序数大于Na元素，则D为Cl元素，W为HClO4；0.1 mol/L的Z溶液pH＝0.7，则氢离子浓度为10－0.7 mol/L＝0.2 mol/L，故Z为二元强酸，且C的原子序数大于Na元素，则C为S元素，Z为H2SO4；常温下X、Z、W均可与Y反应，则Y为两性氢氧化物，则Y为Al(OH)3，B为Al元素。A．Na＋、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：Na＋>Al3＋，故A错误；B．非金属性：Cl>S，故氢化物稳定：HCl>H2S，故B错误；C．NaOH含有离子键、共价键，HClO4只含有共价键，二者含有化学键类型不全相同，故C错误；D．B为Al元素，原子核外有3个电子层，最外层电子数为3，其电子层数与最外层电子数相等，故D正确。
二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
11．(12分)(2016·高考海南卷)短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大。元素X的一种高硬度单质是宝石，Y2＋电子层结构与氖相同，Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体。回答下列问题：
(1)M元素位于周期表中的第________周期第________族。
(2)Z元素是________，其在自然界中常见的二元化合物是________。
(3)X与M的单质在高温下反应的化学方程式为___________________，产物分子为直线形，其化学键属__________共价键(填“极性”或“非极性”)。
(4)四种元素中的________可用于航空航天合金材料的制备，其单质与稀盐酸反应的化学方程式为_________________________________________________________________。
解析：短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，元素X的一种高硬度单质是宝石，则X是C元素；Y2＋电子层结构与氖相同，则Y是Mg元素；Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体，则Z是Si元素，M是S元素。
(1)M元素是S元素，核外电子排布是2、8、6，所以位于周期表中的第三周期第ⅥA族；(2)Z元素是Si元素，其在自然界中常见的二元化合物是SiO2；(3)X与M的单质在高温下反应产生CS2，该反应的化学方程式为C＋2SCS2，产物分子为直线形，结构与CO2类似， 由于是不同元素的原子形成的共价键，所以其化学键属极性共价键；(4)四种元素中只有Mg是金属元素，密度小，制成的合金硬度大，所以可用于航空航天合金材料的制备，该金属是比较活泼的金属，可以与盐酸发生置换反应产生氢气，其单质与稀盐酸反应的化学方程式为Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑。
答案：(1)三　ⅥA　(2)Si　SiO2
(3)C＋2SCS2　极性
(4)Mg　Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
12．(13分)X、Y、Z、J、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大，Z元素在地壳中含量最高，J元素的焰色反应呈黄色，Q的最外层电子数与其电子总数的比为3∶8，X能与J形成离子化合物，且J＋的半径大于X－的半径，Y的氧化物是形成酸雨的主要物质之一。请回答：
(1)Q元素在周期表中的位置_____________________。
(2)这五种元素原子半径从大到小的顺序为__________________________(填元素符号)。
(3)元素的非金属性Z______Q(填“>”或“<”)，下列各项中，不能说明这一结论的事实是____________(填选项字母)。
A．Q的氢化物的水溶液放置在空气中会变浑浊
B．Z与Q之间形成的化合物中元素的化合价
C．Z和Q的单质的状态
D．Z和Q在周期表中的位置
(4)Q的氢化物与Z的氢化物反应的化学方程式为____________________________。
(5)X与Y可形成分子A，也可形成阳离子B，A、B在水溶液中酸、碱性恰好相反，写出A的电子式：________________；B的水溶液不呈中性的原因：__________________(用离子方程式表示)。
(6)液态A类似X2Z，也能微弱电离且产生电子数相同的两种离子，则液态A的电离方程式为____________________________________________________________。
解析：Z元素在地壳中含量最高，是O；J元素的焰色反应呈黄色，是Na；Q的最外层电子数与其电子总数的比为3∶8，即最外层电子数是6，是S；X能与J形成离子化合物，且J＋的半径大于X－的半径，则X是H，不是F(Na＋的半径小于F－的半径)；Y的氧化物是形成酸雨的主要物质之一，结合原子序数递增知是N。
(1)S在周期表的第三周期第ⅥA族。
(2)根据同周期原子半径由左向右逐渐减小，同主族由上到下原子半径逐渐增大知，原子半径：Na>S>N>O>H。
(3)Q的氢化物的水溶液放置在空气中会变浑浊，即氧气置换出S，非金属性O>S，A正确；根据O与S之间形成的化合物中S元素的化合价为正价知，非金属性O>S，B正确；不能根据氧气和S单质的状态判断非金属性强弱，C错误；同主族由上到下非金属性逐渐减弱，即非金属性O>S，D正确。
(4)硫化氢与过氧化氢可发生氧化还原反应：H2O2＋H2S===S↓＋2H2O。
(5)根据题意知A是氨气，B是NH，NH水解使溶液呈酸性。
(6)液氨的电离类似水，电离生成NH、NH。
答案：(1)第三周期第ⅥA族
(2)Na>S>N>O>H　(3)>　C
(4)H2O2＋H2S===S↓＋2H2O
(5) 　NH＋H2ONH3·H2O＋H＋
(6)2NH3(l)NH＋NH
13．(12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)单质铜和元素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，其非金属性比R弱，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_______________________________________________________________。
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。
答案：(1)
(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(3)ⅤA　P原子和S原子的电子层数相同，P原子半径较大，得电子能力较弱
(4)SO2＋NH3·H2O===HSO＋NH
(5)Al2O3＋3C＋N22AlN＋3CO
14．(13分)A、B、C、D、E、F、G是原子序数依次增大的短周期主族元素，A的原子核内无中子，B、F在元素周期表中的相对位置如图，B与氧元素能形成两种无色气体，D是地壳中含量最多的元素，E是地壳中含量最多的金属元素。
B




F
(1)BF2的结构式为____________。
(2)D和F的简单氢化物中沸点较高的是__________(填化学式)。
(3)实验室制取G2气体的离子方程式为______________________________________。
(4)在微电子工业中，C的最简单气态氢化物的水溶液可作刻蚀剂H2O2的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为________________________________。
(5)FD2气体通入BaCl2和C的最高价氧化物对应的水化物的混合溶液中，生成白色沉淀和无色气体，有关反应的离子方程式为_______________________________________。
(6)火箭使用B2A8C2作燃料，N2O4为氧化剂，燃烧放出的巨大能量能把火箭送入太空，并且产生三种无污染的气体，其化学方程式为_________________________________。
(7)上述元素可组成盐Q：CA4E(FD4)2。向盛有20 mL 0.5 mol/L Q溶液的烧杯中加入12 mL 2.0 mol/L Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为__________。
解析：A、B、C、D、E、F、G是原子序数依次增大的短周期主族元素，A的原子核内无中子，则A为氢，B与氧元素能形成两种无色气体，则B为碳，F为硫，G为氯，D是地壳中含量最多的元素，则D是氧，E是地壳中含量最多的金属元素，则E为铝，故A、B、C、D、E、F、G七种元素分别为H、C、N、O、Al、S、Cl。(1)CS2的结构类似于CO2，是直线形，其结构式为SCS；(2)H2O常温下是液态，H2S常温下是气态，沸点较高的是H2O；(3)实验室利用二氧化锰和浓盐酸反应制取Cl2，发生反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；(4)H2O2氧化一水合氨，得到无污染的气体产物为氮气，同时还原产物为水，所发生反应的化学方程式为2NH3·H2O＋3H2O2===N2↑＋8H2O；(5)SO2气体通入BaCl2和HNO3混合溶液中，生成白色沉淀BaSO4和无色气体NO，根据得失电子守恒和电荷守恒及原子守恒，可得此反应的离子方程式为3SO2＋3Ba2＋＋2NO＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO↑＋4H＋；(6)火箭使用C2H8N2作燃料，N2O4为氧化剂，燃烧放出的巨大能量能把火箭送入太空，并且产生N2、CO2及水，其化学方程式为C2H8N2＋2N2O42CO2↑＋3N2↑＋4H2O↑；(7)盐Q是NH4Al(SO4)2，其物质的量为0.01 mol，而Ba(OH)2物质的量为0.024 mol，则n(BaSO4)＝0.02 mol，0.01 mol Al3＋产生0.01 mol Al(OH)3，过量的OH－先与NH反应，用去0.01 mol，还有0.008 mol OH－溶解掉0.008 mol Al(OH)3，故最终沉淀为0.02 mol 的BaSO4和0.002 mol Al(OH)3。
答案：(1)SCS　(2)H2O
(3)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(4)2NH3·H2O＋3H2O2===N2↑＋8H2O
(5)3SO2＋3Ba2＋＋2NO＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO↑＋4H＋
(6)C2H8N2＋2N2O42CO2↑＋3N2↑＋4H2O↑　(7)0.022 mol