专题07 物质结构 元素周期律-三年高考（2015-2017）化学试题分项版解析 Word版含解析

这是一份专题07 物质结构 元素周期律-三年高考（2015-2017）化学试题分项版解析 Word版含解析，共22页。

1．【2017新课标1卷】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用作制冷剂，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是
A．X的简单氢化物的热稳定性比W强
B．Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构
C．Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红
D．Z与X属于同一主族，与Y属于同一周期
【答案】C

【名师点睛】本题考查元素周期表和元素周期律的知识，准确判断出元素是解答的关键，注意从元素及其化合物知识的角度去判断，例如制冷剂、淡黄色沉淀和刺激性气味气体等，然后再根据元素周期律的知识进行解答，这就需要掌握（非）金属性的强弱、微粒半径的大小比较等知识，因此平时学习中要夯实基础知识，同时应注意知识的灵活运用。元素周期表、元素周期律是学习化学的工具和基本规律。元素周期表反映了元素的原子结构、元素的性质及相互转化关系的规律，是根据元素周期律的具体表现形式，元素周期律是元素周期表排布的依据。元素的原子半径、元素的化合价、元素的金属性、非金属性、原子核外电子排布都随着原子序数的递增而呈周期性的变化。同一周期的元素原子核外电子层数相同，从左到右原子序数逐渐增大；同一主族的元素，原子最外层电子数相同，从上到下原子核外电子层数逐渐增大。原子核外电子排布的周期性变化是元素周期律变化的原因，掌握元素的单质及化合物的结构、反应条件、物质的物理性质、化学性质等是进行元素及化合物推断的关键。
2．【2017新课标2卷】a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族。下列叙述正确的是
A．原子半径：d>c>b>a B．4种元素中b的金属性最强
C．c的氧化物的水化物是强碱 D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强
【答案】B

【名师点睛】本题考查元素周期表和元素周期律的知识，首先根据题目信息判断出元素名称，再根据元素周期律进行知识的判断，这就需要掌握（非）金属性的强弱、微粒半径的大小比较等知识，因此平时夯实基础知识是关键，同时应注意知识的灵活运用，审清题意。元素周期表、元素周期律是学习化学的工具和基本规律。元素周期表反映了元素的原子结构、元素的性质及相互转化关系的规律，是根据元素周期律的具体表现形式，元素周期律是元素周期表排布的依据。元素的原子半径、元素的化合价、元素的金属性、非金属性、原子核外电子排布都随着原子序数的递增而呈周期性的变化。同一周期的元素原子核外电子层数相同，从左到右原子序数逐渐增大；同一主族的元素，原子最外层电子数相同，从上到下原子核外电子层数逐渐增大。原子核外电子排布的周期性变化是元素周期律变化的原因，掌握元素的单质及化合物的结构、物质的物理性质、化学性质等是进行元素及化合物推断的关键。
3．【2017新课标3卷】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


W
X

Y



Z
A．氢化物沸点：WW
C．化合物熔点：Y2X3X
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>Z
C. 最简单气态氢化物的热稳定性：Y>X>W>Z
D. 元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等
【答案】A
【解析】在短周期元素中，W原子的质子数是其最外层电子数的三倍，则W是15号的P元素，根据元素在周期表中的相对位置关系可确定：X是N元素，Y是O元素；Z是Si元素。A．同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小；不同周期的元素，原子核外电子层数越多，原子半径就越大。因此这四种元素的原子半径大小关系是：Z>W>X > Y，错误。B．元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强。由于元素的非金属性：X>W>Z，所以它们的最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>Z，正确。C.元素的非金属性越强，其相应的最简单的氢化物的稳定性就越强。由于元素的非金属性：Y>X>W>Z，所以元素的氢化物的稳定性：Y>X>W>Z，正确。D．除非金属性很强的F、O元素外，一般情况下，元素原子的最外层电子数等于该元素原子的最外层电子数。X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等，正确。
【考点定位】考查元素的推断、元素周期表、元素周期律的应用的知识。
17．【2015新课标1卷】W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是
A. 单质的沸点：W>X
B. 阴离子的还原性：W>Z
C. 氧化物的水化物的酸性：Y 乙 > 丙
D. 甲与乙形成的化合物均有氧化性
【答案】D
【解析】短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，甲和丁的原子核外均有两个未成对电子，则甲的核外电子排布是1s22s22p2，甲是C元素，丁的核外电子排布可能是1s22s22p63s23p2，或1s22s22p63s23p4，由于乙、丙、丁最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应则丁是核外电子排布的1s22s22p63s23p4，是S元素，丙是Al元素，甲是Na元素。A．由于Al元素的金属活动性较强，一般的还原剂不能把其从化合物中置换出来，要用电解熔融的Al2O3的方法冶炼，正确。B．C与S元素形成的化合物CS2中的化学键是极性共价键，由于两个S原子在C原子的两侧，键角180°，所以形成的分子是非极性分子，正确。D．C形成的化合物CO有强的还原性，CO2有弱的氧化性； Na形成的化合物Na2O2有强的氧化性，而Na2O则氧化性很弱，错误。
【考点定位】考查元素周期表、元素周期律的应用的知识。
27．【2015山东卷】短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知YW的原子充数之和是Z的3倍，下列说法正确的是

Y
Z

X


W
A．原子半径：XW
【答案】C

【考点定位】本题通过元素的推断以及元素、物质性质的比较和推测，考查了原子结构、元素周期律及和元素周期表、原子半径大小的比较、离子化合物的判断，以及考生对这些基础知识和规律的应用。
28．【2015江苏卷】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子最外层有6个电子，Y是至今发现的非金属性最强的元素，Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，W的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是（ ）
A．原子最外层电子数由多到少的顺序：Y、X、W、Z
B．原子半径由大到小的顺序：W、Z、Y、X
C．元素非金属性由强到弱的顺序：Z、W、X
D．简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：X、Y、W
【答案】A
【解析】四种元素都是短周期元素，且原子序数依次增大，X原子最外层有6个电子，推出X：O，Y是至今发现的非金属性最强的元素，推出Y：F，Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，推出Z：Al，W的单质广泛用作半导体材料，推出W：Si，A、四种元素的原子最外层电子数分别是：6、7、3、4，最外层电子数由多到少的顺序是：F、O、Si、Al，故A正确；B、原子半径：电子层数越多，半斤越大，同周期从左向右半斤依次减小（稀有气体除外），原子半径由大到小的顺序是：Al>Si>O>F，故B错误；C、Al是金属，主要体现非金属性，故C错误；D、氢化物越稳定，其非金属性越强，非金属性F>O>Si，氢化物稳定性：HF>H2O>SiH4，故D错误。
【考点定位】考查元素周期表的结构、元素周期律及元素性质。
29．【2015江苏卷】在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是（ ）
A．元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体
B．Mg、MgO中镁元素微粒的半径：r(Mg2＋)>r(Mg)
C．在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性
D．该反应中化学能全部转化为热能
【答案】C

【考点定位】考查同素异形体、半径大小比较规律、能量之间的转化、还原性强弱比较等知识。
30．【2015海南卷】下列离子中半径最大的是（ ）
A．Na＋ B．Mg2＋ C．O2－ D． F－
【答案】C
【解析】Na＋、Mg2＋、O2－ 和F－离子核外电子排布都是2、8的电子层结构。对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径就越小，所以离子半径最大的是O2-，选C。
【考点定位】本题考查微粒半径大小比较。
31．【2015海南卷】a、b、c、d为短周期元素，a的M电子层有1个电子，b的最外层电子数为内层电子数的2倍，c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍，c与d同周期，d的原子半径小于c。下列叙述错误的是（ ）
A．d元素的非金属性最强
B．它们均存在两种或两种以上的氧化物
C．只有a与其他元素生成的化合物都是离子化合物
D．b、c、d与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键
【答案】D

【考点定位】本题考查元素推断及相关物质的结构与性质。
32．【2016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、_______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_________。
【答案】（1）三ⅥA （每空1分，共2分）（2）Si SiO2 （每空1分，共2分）
（3）C+2SCS2 极性（每空1分，共2分）（4）Mg Mg+2HCl==MgCl2+H2↑ （每空1分，共2分）
【解析】
试题分析：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，核外电子排布是2、8、6，所以位于周期表中的第三周期、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）四种元素中的只有Mg是金属元素，密度比较小，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↑。
考点：考查元素及化合物的推断、元素的位置、物质化学键类型的判断、化学式、化学方程式的书写等。
【名师点睛】高考要求学生熟练掌握同一周期、同一主族的原子结构和元素性质的递变规律，了解元素原子结构、元素在周期表中的位置、性质及其它们之间的关系。高考命题中常将将元素周期表、元素周期律、与元素性质结合进行考查，有时还会结合相应物质的性质和制备进行考查，该种题型是高考经典和必考题型。通过元素周期表考查元素性质（主要包含元素主要化合价、元素金属性非金属性、原子或离子半径等），充分体现了化学周期表中位置反映结构、结构决定性质这一基本原理，更突显了化学规律的特色。本题基础性强，难度不大。主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查，比较全面考查学生有关元素推断知识和灵活运用知识的能力。
33．【2016天津卷】下表为元素周期表的一部分。
碳
氮
Y

X

硫
Z
回答下列问题
（1）Z元素在周期表中的位置为__________。
（2）表中元素原子半径最大的是(写元素符号)__________。
（3）下列事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是__________。
a．Y单质与H2S溶液反应，溶液变浑浊
b．在氧化还原反应中，1molY单质比1molS得电子多
c．Y和S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高
（5）碳与镁形成的1mol化合物Q与水反应，生成2molMg(OH)2和1mol烃，该烃分子中碳氢质量比为9∶1，烃的电子式为____。Q与水反应的化学方程式为____。
【答案】（1）第三周期，ⅦA族 （2）Si （3）ac
（5）；Mg2C3+4H2O=2Mg(OH)2+C3H4↑
（5）该烃分子中碳氢质量比为9∶1，物质的量之比为=，结合碳与镁形成的1mol化合物Q与水反应，生成2molMg(OH)2和1mol烃，Q的化学式为Mg2C3，烃的化学式为C3H4，电子式为，Q与水反应的化学方程式为Mg2C3+4H2O=2Mg(OH)2+C3H4↑。
34．【2015重庆卷】（15分）某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时，产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。
（3）KClO4是助氧化剂，反应过程中与Na作用生成KCl和Na2O。KClO4含有化学键的类型为 ，K的原子结构示意图为 。
【答案】（3）离子键和共价键
【解析】（3）KClO4 属于含氧酸盐，所以KClO4含有化学键的类型为离子键和共价键，K是19号元素，原子结构示意图为。
35．【2015重庆卷】（14分）我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。
（1）原子序数为29的铜元素位于元素周期表中第 周期。
【答案】（1）四
【解析】（1）铜为29号元素，根据核外电子排布规则可知，铜元素位于元素周期表中第四周期。
36．【2015天津卷】(14分)随原子序数的递增，八种短周期元素（用字母X表示）原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。

根据判断出的元素回答问题：
（1）f在元素周期表的位置是__________。
（2）比较d、e常见离子的半径的小（用化学式表示，下同）_______＞__________；比较g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是：_______＞__________。
（3）任选上述元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式__________。
【答案】（1）第三周期ⅢA族 （2）r(O2-)＞r(Na+)、HClO4＞H2SO4
（3）（或）