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高中化学必修二鲁科版物质结构与元素周期律章末综合检测
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章末综合检测(五)
(时间:45分钟 分值:100分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分)
1.(2019·江西南康中学、于都中学联考)下列化学用语表示正确的是( )
A.原子序数为35、中子数为45的溴原子:Br
B.Mg2+的结构示意图:
C.CCl4的比例模型:
D.CH2F2的电
解析:选B。溴为第四周期ⅦA族元素,原子序数为35,中子数为45,则质量数为80,故为Br, A错误。Mg原子的核外电子排布各层电子数为2、8、2,失去最外层两个电子形成镁离子,故Mg2+的结构示意图为, B正确。CCl4的比例模型中Cl原子的半径比C原子的大,但是题图中的Cl原子的半径比C原子的小,C错误。F原子周围应该为4对电子对,8个电子,而题图中的F只有2个电子, D错误。
2.(2019·石家庄第二中学高三联考)2017年1月26日,美国《科学》杂志刊发论文称发现了一种新材料——金属氢,证实了一百多年前提出的存在金属氢的假说。下列事实不能说明氢可能具有金属性的是( )
A.可以把H写入金属活动性顺序表
B.H与Na、K等碱金属元素同属于第ⅠA族
C.H存在H-
D.H与非金属反应,产物中H通常显正价
解析:选C。A.可以把H写入金属活动性顺序表,说明氢可能具有金属性,故A正确;B.H与Na、K等碱金属元素同属于第ⅠA族,说明氢有与钠相似的化学性质,可能具有金属性,故B正确;C.金属只能失电子,只有正价,现H存在H-,不能说明氢具有金属性,故C错误;D.H与非金属反应,产物中H通常显正价,说明H有失电子倾向,可能具有金属性,故D正确。
3.(2019·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。离子化合物在熔融状态下能导电,C项正确。K3C60内部还存在非极性键,A项和B项均错误;12C为核素,同素异形体的研究对象是单质,D项错误。
4.根据原子结构及元素周期律的知识,下列推断正确的是( )
A.同主族元素的含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
B.核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
C.Cl-、S2-、Ca2+、K+半径逐渐减小
D.Cl与Cl得电子能力相同
解析:选D。同主族元素的最高价含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱,A错误;核外电子排布相同的微粒,化学性质不一定相同,如K+与Cl-,B错误;当核外电子排布相同时,核电荷数越大,微粒半径越小,半径大小顺序应为S2->Cl->K+>Ca2+,C错误;同种元素的原子得电子能力相同,D正确。
5.(2019·商丘高三模拟)在短周期元素中,X元素与Y、Z、W三元素相邻。X、Y的原子序数之和等于Z的原子序数,这四种元素原子的最外层电子数之和为20。下列判断一定正确的是( )
A.单质熔点:Z>W
B.离子半径:X<Y
C.X和Z可存在于同一离子化合物中
D.氧化物对应水化物的酸性X>Z
解析:选C。由短周期同主族相邻元素核电荷数相差8,可推知Y为氧元素,结合题中条件又可知X、Z、W依次为氮、磷、碳。金刚石的熔点高于磷单质,A项错误;X、Y在同周期,且Y的核电荷数较大,离子半径:Y<X,B项错误;X和Z可存在于离子化合物(NH4)3PO4中,C项正确;最高价氧化物对应水化物的酸性X>Z,D项错误。
6.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
b
c
d
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
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。
7.(2019·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.若丙中含有第二周期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。甲是含18个电子的气态氢化物,且为二元弱酸,不难得出甲为H2S,若其钠盐溶液为Na2S溶液,溶液呈碱性,不能与碱反应,若为NaHS溶液,其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,若乙的摩尔质量也为32 g·mol-1,且含有18个电子,CH3OH符合,由3种元素组成,故B错误;丙中含有第二周期ⅣA族的元素,即丙中含C,C2H6符合,C2H6是CH4的同系物,故C正确;H2S中各元素的质量比为1∶16,H2O2中各元素的质量比也为1∶16,则丁为H2O2,H2O2中氧元素的价态为-1价,故D正确。
8.(2019·威海模拟)下列根据元素周期表和元素周期律得出的推断中正确的是( )
A.金属元素原子最外层电子数越少,该金属失电子能力越强
B.若存在简单阴离子R2-,则R一定位于ⅥA族
C.aA2+、bB+、cC3-三种离子具有相同的电子层结构,则原子序数c>a>b
D.铅位于周期表中金属和非金属的交界处,可做半导体材料
解析:选B。A选项,由Na与Ca可知错误;C选项,原子序数a>b>c,错误;D选项,铅属于金属,不位于金属和非金属的交界处,不可做半导体材料,错误。
9.(2019·唐山高三第二次模拟)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X和W为同主族元素,Z的简单离子半径在第三周期元素中最小,由这四种元素的一种或几种元素组成的物质存在如图转化关系。其中P是元素X的氢化物,其稀溶液可用于伤口消毒,Q为一种二元化合物,常温下0.01 mol·L-1 M(化合物)溶液的pH=12。下列说法错误的是( )
A.X和Y、W均至少能形成两种化合物
B.离子半径:W>Y>Z>X
C.Q和M中都存在离子键
D.气态氢化物的稳定性:X>W
解析:选B。Z的简单离子半径在第三周期元素中最小,则Z为Al;P是元素X的氢化物,其稀溶液可用于伤口消毒,则P为H2O2,X为O;由常温下0.01 mol·L-1 M溶液的pH=12可知,M为一元强碱,且组成元素都为短周期元素,则M为NaOH,Na的原子序数介于O与Al之间,故Y为Na;Q为一种二元化合物,X与W同主族,再结合转化关系可知,Q为Na2S,W为S。A项,O和Na、S分别可形成化合物Na2O、Na2O2,SO2、SO3,A正确;B项,离子半径为S2->O2->Na+>Al3+,即为W>X>Y>Z,B错误;C项,Q为Na2S,M为NaOH,它们都是离子化合物,都存在离子键,C正确;D项,H2O的稳定性强于H2S,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
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。同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,原子序数逐渐增大,由原子半径大小关系可知原子序数:W>Z>X,A正确;同周期主族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
11.(2019·遵义模拟)X、Y、M、N是短周期且原子序数依次增大的主族元素。已知X的最外层电子数是电子层数的3倍,X、M同主族,Y的原子在短周期主族元素中原子半径最大。下列有关说法正确的是( )
A.M、N的简单离子半径:r(N-)>r(M2-)
B.气态氢化物的稳定性:M>X
C.X、Y形成的化合物中只有离子键
D.X、Y、N所形成化合物的水溶液可能显中性或碱性
解析:选D。X、Y、M、N是元素周期表中短周期主族元素,且原子序数依次增大,已知X的最外层电子数是次外层电子数的3倍,则X是O元素;X、M同主族,且M的原子序数大于X,则M是S元素;N是原子序数大于M的短周期主族元素,则N是Cl元素;Y的原子在短周期主族元素中原子半径最大,则Y是Na元素。电子层结构相同的离子,离子半径随原子序数增大而减小,所以离子半径:r(Cl-)
12.(2019·衡水中学模拟)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ⅡA族
D.丁物质均由非金属元素构成,只含共价键
解析:选B。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H元素,10电子化合物可能为CH4、NH3、H2O、HF;已知甲+E2―→丙+B2,甲+丙―→丁,则E的单质为双原子分子,故E为Cl元素,则B为氮元素,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,则D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、NH3种,B正确;Al元素在周期表中的位置为第三周期ⅢA族,C错误;丁为NH4Cl,含有离子键、共价键,故D错误。
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
13.(12分)现有部分短周期主族元素的性质或原子结构如下表所示:
元素编号
元素性质或原子结构
X
周期序数=主族序数=原子序数
Y
原子最外层电子数为a,次外层电子数为b
Z
原子L层电子数为a+b,M层电子数为a-b
M
单质在自然界中的硬度最大
N
位于第三周期,最外层电子数是电子层数的2倍
(1)写出X、Y、Z、N四种元素的名称:
X________,Y________,Z________,N________。
(2)由X、Y、Z、M、N五种元素两两组成的分子中,许多分子含有的电子数相等,写出符合下列要求的分子式:①含10e-且呈正四面体结构的分子________;
②含14e-的双原子分子________;
③含16e-且能使溴水褪色的分子________;
④含18e-且常温下呈液态的分子________。
解析:(1)根据周期序数=主族序数=原子序数,推知X为氢元素;根据Z元素原子L层电子数为a+b,M层电子数为a-b,Y元素最外层电子数为a,次外层电子数为b,得出b=2,a=6,则Y、Z分别为氧元素、硅元素;金刚石在自然界中的硬度最大,故M为碳元素;N位于第三周期,最外层电子数是电子层数的2倍,则N为硫元素。(2)①CH4为10e-的正四面体分子;②CO为14e-的双原子分子;③乙烯含16e-,能和溴水发生加成反应,使溴水褪色;④H2O2含18e-,常温下呈液态。
答案:(1)氢 氧 硅 硫
(2)①CH4 ②CO ③C2H4 ④H2O2
14.(14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________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________;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H;F+与E2-核外电子排布相同,则F为Na,E为O;E、G同主族,且为短周期元素,则G为S;BE和D2具有相同的电子数,则B为C,D为N。
(1)Na位于第三周期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)用电子式表示物质的形成过程时,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,与其相对分子质量相等的碳氢化合物为C2H4,其有6对共用电子对。
(4)NaOH 离子
(5)+4 CH4 C2H4 6
15.(14分)(2019·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:________________________________________________________________________
(用离子方程式表示),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,则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为第三周期ⅠA族。
(2)Cl-有三个电子层,半径最大,O2-与Mg2+有两个电子层,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三种元素形成的盐类化合物为NH4NO3,其水溶液呈酸性,原因是NH+H2ONH3·H2O+H+;溶液中所含离子浓度由大到小的顺序为c(NO)>c(NH)>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,反应的化学方程式为Mg3N2+6H2O===3Mg(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)第三周期ⅠA族
(2)Cl->O2->Mg2+
(3)NH+H2ONH3·H2O+H+
c(NO)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
(4)
Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑
(5)共价键
(6)Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
(时间:45分钟 分值:100分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分)
1.(2019·江西南康中学、于都中学联考)下列化学用语表示正确的是( )
A.原子序数为35、中子数为45的溴原子:Br
B.Mg2+的结构示意图:
C.CCl4的比例模型:
D.CH2F2的电
解析:选B。溴为第四周期ⅦA族元素,原子序数为35,中子数为45,则质量数为80,故为Br, A错误。Mg原子的核外电子排布各层电子数为2、8、2,失去最外层两个电子形成镁离子,故Mg2+的结构示意图为, B正确。CCl4的比例模型中Cl原子的半径比C原子的大,但是题图中的Cl原子的半径比C原子的小,C错误。F原子周围应该为4对电子对,8个电子,而题图中的F只有2个电子, D错误。
2.(2019·石家庄第二中学高三联考)2017年1月26日,美国《科学》杂志刊发论文称发现了一种新材料——金属氢,证实了一百多年前提出的存在金属氢的假说。下列事实不能说明氢可能具有金属性的是( )
A.可以把H写入金属活动性顺序表
B.H与Na、K等碱金属元素同属于第ⅠA族
C.H存在H-
D.H与非金属反应,产物中H通常显正价
解析:选C。A.可以把H写入金属活动性顺序表,说明氢可能具有金属性,故A正确;B.H与Na、K等碱金属元素同属于第ⅠA族,说明氢有与钠相似的化学性质,可能具有金属性,故B正确;C.金属只能失电子,只有正价,现H存在H-,不能说明氢具有金属性,故C错误;D.H与非金属反应,产物中H通常显正价,说明H有失电子倾向,可能具有金属性,故D正确。
3.(2019·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。离子化合物在熔融状态下能导电,C项正确。K3C60内部还存在非极性键,A项和B项均错误;12C为核素,同素异形体的研究对象是单质,D项错误。
4.根据原子结构及元素周期律的知识,下列推断正确的是( )
A.同主族元素的含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
B.核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
C.Cl-、S2-、Ca2+、K+半径逐渐减小
D.Cl与Cl得电子能力相同
解析:选D。同主族元素的最高价含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱,A错误;核外电子排布相同的微粒,化学性质不一定相同,如K+与Cl-,B错误;当核外电子排布相同时,核电荷数越大,微粒半径越小,半径大小顺序应为S2->Cl->K+>Ca2+,C错误;同种元素的原子得电子能力相同,D正确。
5.(2019·商丘高三模拟)在短周期元素中,X元素与Y、Z、W三元素相邻。X、Y的原子序数之和等于Z的原子序数,这四种元素原子的最外层电子数之和为20。下列判断一定正确的是( )
A.单质熔点:Z>W
B.离子半径:X<Y
C.X和Z可存在于同一离子化合物中
D.氧化物对应水化物的酸性X>Z
解析:选C。由短周期同主族相邻元素核电荷数相差8,可推知Y为氧元素,结合题中条件又可知X、Z、W依次为氮、磷、碳。金刚石的熔点高于磷单质,A项错误;X、Y在同周期,且Y的核电荷数较大,离子半径:Y<X,B项错误;X和Z可存在于离子化合物(NH4)3PO4中,C项正确;最高价氧化物对应水化物的酸性X>Z,D项错误。
6.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
b
c
d
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
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。
7.(2019·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.若丙中含有第二周期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。甲是含18个电子的气态氢化物,且为二元弱酸,不难得出甲为H2S,若其钠盐溶液为Na2S溶液,溶液呈碱性,不能与碱反应,若为NaHS溶液,其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,若乙的摩尔质量也为32 g·mol-1,且含有18个电子,CH3OH符合,由3种元素组成,故B错误;丙中含有第二周期ⅣA族的元素,即丙中含C,C2H6符合,C2H6是CH4的同系物,故C正确;H2S中各元素的质量比为1∶16,H2O2中各元素的质量比也为1∶16,则丁为H2O2,H2O2中氧元素的价态为-1价,故D正确。
8.(2019·威海模拟)下列根据元素周期表和元素周期律得出的推断中正确的是( )
A.金属元素原子最外层电子数越少,该金属失电子能力越强
B.若存在简单阴离子R2-,则R一定位于ⅥA族
C.aA2+、bB+、cC3-三种离子具有相同的电子层结构,则原子序数c>a>b
D.铅位于周期表中金属和非金属的交界处,可做半导体材料
解析:选B。A选项,由Na与Ca可知错误;C选项,原子序数a>b>c,错误;D选项,铅属于金属,不位于金属和非金属的交界处,不可做半导体材料,错误。
9.(2019·唐山高三第二次模拟)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X和W为同主族元素,Z的简单离子半径在第三周期元素中最小,由这四种元素的一种或几种元素组成的物质存在如图转化关系。其中P是元素X的氢化物,其稀溶液可用于伤口消毒,Q为一种二元化合物,常温下0.01 mol·L-1 M(化合物)溶液的pH=12。下列说法错误的是( )
A.X和Y、W均至少能形成两种化合物
B.离子半径:W>Y>Z>X
C.Q和M中都存在离子键
D.气态氢化物的稳定性:X>W
解析:选B。Z的简单离子半径在第三周期元素中最小,则Z为Al;P是元素X的氢化物,其稀溶液可用于伤口消毒,则P为H2O2,X为O;由常温下0.01 mol·L-1 M溶液的pH=12可知,M为一元强碱,且组成元素都为短周期元素,则M为NaOH,Na的原子序数介于O与Al之间,故Y为Na;Q为一种二元化合物,X与W同主族,再结合转化关系可知,Q为Na2S,W为S。A项,O和Na、S分别可形成化合物Na2O、Na2O2,SO2、SO3,A正确;B项,离子半径为S2->O2->Na+>Al3+,即为W>X>Y>Z,B错误;C项,Q为Na2S,M为NaOH,它们都是离子化合物,都存在离子键,C正确;D项,H2O的稳定性强于H2S,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
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。同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,原子序数逐渐增大,由原子半径大小关系可知原子序数:W>Z>X,A正确;同周期主族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
A.M、N的简单离子半径:r(N-)>r(M2-)
B.气态氢化物的稳定性:M>X
C.X、Y形成的化合物中只有离子键
D.X、Y、N所形成化合物的水溶液可能显中性或碱性
解析:选D。X、Y、M、N是元素周期表中短周期主族元素,且原子序数依次增大,已知X的最外层电子数是次外层电子数的3倍,则X是O元素;X、M同主族,且M的原子序数大于X,则M是S元素;N是原子序数大于M的短周期主族元素,则N是Cl元素;Y的原子在短周期主族元素中原子半径最大,则Y是Na元素。电子层结构相同的离子,离子半径随原子序数增大而减小,所以离子半径:r(Cl-)
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ⅡA族
D.丁物质均由非金属元素构成,只含共价键
解析:选B。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H元素,10电子化合物可能为CH4、NH3、H2O、HF;已知甲+E2―→丙+B2,甲+丙―→丁,则E的单质为双原子分子,故E为Cl元素,则B为氮元素,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,则D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、NH3种,B正确;Al元素在周期表中的位置为第三周期ⅢA族,C错误;丁为NH4Cl,含有离子键、共价键,故D错误。
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
13.(12分)现有部分短周期主族元素的性质或原子结构如下表所示:
元素编号
元素性质或原子结构
X
周期序数=主族序数=原子序数
Y
原子最外层电子数为a,次外层电子数为b
Z
原子L层电子数为a+b,M层电子数为a-b
M
单质在自然界中的硬度最大
N
位于第三周期,最外层电子数是电子层数的2倍
(1)写出X、Y、Z、N四种元素的名称:
X________,Y________,Z________,N________。
(2)由X、Y、Z、M、N五种元素两两组成的分子中,许多分子含有的电子数相等,写出符合下列要求的分子式:①含10e-且呈正四面体结构的分子________;
②含14e-的双原子分子________;
③含16e-且能使溴水褪色的分子________;
④含18e-且常温下呈液态的分子________。
解析:(1)根据周期序数=主族序数=原子序数,推知X为氢元素;根据Z元素原子L层电子数为a+b,M层电子数为a-b,Y元素最外层电子数为a,次外层电子数为b,得出b=2,a=6,则Y、Z分别为氧元素、硅元素;金刚石在自然界中的硬度最大,故M为碳元素;N位于第三周期,最外层电子数是电子层数的2倍,则N为硫元素。(2)①CH4为10e-的正四面体分子;②CO为14e-的双原子分子;③乙烯含16e-,能和溴水发生加成反应,使溴水褪色;④H2O2含18e-,常温下呈液态。
答案:(1)氢 氧 硅 硫
(2)①CH4 ②CO ③C2H4 ④H2O2
14.(14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________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________;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H;F+与E2-核外电子排布相同,则F为Na,E为O;E、G同主族,且为短周期元素,则G为S;BE和D2具有相同的电子数,则B为C,D为N。
(1)Na位于第三周期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)用电子式表示物质的形成过程时,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,与其相对分子质量相等的碳氢化合物为C2H4,其有6对共用电子对。
(4)NaOH 离子
(5)+4 CH4 C2H4 6
15.(14分)(2019·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:________________________________________________________________________
(用离子方程式表示),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,则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为第三周期ⅠA族。
(2)Cl-有三个电子层,半径最大,O2-与Mg2+有两个电子层,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三种元素形成的盐类化合物为NH4NO3,其水溶液呈酸性,原因是NH+H2ONH3·H2O+H+;溶液中所含离子浓度由大到小的顺序为c(NO)>c(NH)>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,反应的化学方程式为Mg3N2+6H2O===3Mg(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)第三周期ⅠA族
(2)Cl->O2->Mg2+
(3)NH+H2ONH3·H2O+H+
c(NO)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
(4)
Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑
(5)共价键
(6)Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
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