（福建專用）2014版高三化學 專題檢測卷（四） 專題二 第1講 物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律（含解析）

物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律(45分鐘100分)一、選擇題(本題包括7小題,每小題6分,共42分)1.隨著科學技術(shù)的不斷進步,研究物質(zhì)的手段和途徑越來越多,、H3、O4、C60等已被發(fā)現(xiàn)。下列有關(guān)說法中,正確的是()A.中含有36個電子B.O2與O4屬于同分異構(gòu)體C.C60和12C、14C都是碳元素的一種核素,互為同位素D.H2與H3屬于同素異形體2.下列排列順序正確的是()A.離子半徑：Na+>Mg2+>F-B.穩(wěn)定性：HF>H2O>NH3C.酸性：鹽酸>碳酸>醋酸D.已知33As、35Br位于同一周期,則酸性：H3AsO4>HBrO43.(2013·寧德聯(lián)考)下列說法中,正確的是()A.離子化合物中,陰、陽離子間存在靜電吸引力B.HF、HCl、HBr和HI的熱穩(wěn)定性和還原性從左到右依次減弱C.第3周期非金屬元素對應的含氧酸酸性從左到右依次增強D.短周期元素形成離子后,最外層電子數(shù)都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)4.(2013·龍巖質(zhì)檢)下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)、元素周期表和元素周期律的說法正確的是()A.核外電子排布相同的簡單離子一定是同周期元素B.位于金屬與非金屬的交界處的鋁、硅元素,屬于過渡元素C.由水溶液的酸性：H2SO3>H2CO3,可推斷出元素的非金屬性：S>CD.Cs和Ba分別位于第6周期A和A族,堿性：CsOH>Ba(OH)25.(2013·江西師大附中二模)元素X、Y、Z原子序數(shù)之和為37,X、Y在同一周期,X+、Z-具有相同的核外電子層結(jié)構(gòu)。下列推測不正確的是()A.同族元素中Z的氫化物穩(wěn)定性最高B.同周期元素中X的金屬性最強C.原子半徑X>Y,離子半徑X+>Z-D.同周期元素中Y的最高價含氧酸的酸性最強6.(2012·福建高考)短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相對位置如圖所示,其中T所處的周期序數(shù)與族序數(shù)相等。下列判斷不正確的是()A.最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：R>QB.最高價氧化物對應水化物的酸性：Q<WC.原子半徑：T>Q>RD.含T的鹽溶液一定顯酸性7.(2013·昆明質(zhì)檢)已知短周期元素A、B、C、D最高價氧化物對應水化物分別為X、Y、Z、W。A是短周期中原子半徑最大的元素。常溫下X、Z、W均可與Y反應,A、C、D的原子序數(shù)及0.1 mol·L-1X、Z、W溶液的pH如圖所示。下列說法正確的是()A.B的離子半徑大于A的離子半徑B.C的氫化物穩(wěn)定性大于D的氫化物穩(wěn)定性C.X、W兩物質(zhì)含有的化學鍵類型相同D.B原子的電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等二、非選擇題(本題包括4小題,共58分)8.(14分)(2013·寧德質(zhì)檢)A、B、C、D四種短周期元素,原子序數(shù)依次增大;A和C能形成一種分子X或一種+1價陽離子Y;B元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍;C、D在元素周期表中處于相鄰的位置,它們的單質(zhì)在常溫下均為無色氣體。試回答下列問題：(1)B在周期表中的位置為 。(2)寫出一種由A、B、C、D四種元素組成的常見化合物的化學式,其中所含的化學鍵類型為 。(3)寫出Y水解的離子方程式 。(4)在101 kPa時,1 g X氣體在D單質(zhì)中充分燃燒,生成一種液態(tài)化合物和另一種對環(huán)境無污染的穩(wěn)定物質(zhì),放出18.6 kJ的熱量。該反應的熱化學方程式為 。9.(14分)(1)下列曲線分別表示元素的某種性質(zhì)與核電荷數(shù)的關(guān)系(Z為核電荷數(shù),Y為元素的有關(guān)性質(zhì))。把與下面元素有關(guān)的性質(zhì)相符的曲線標號填入相應的空格中：第A族元素的價電子數(shù)。第3周期元素的最高正價。F-、Na+、Mg2+、Al3+的離子半徑。(2)元素X、Y、Z、M、N均為短周期主族元素,且原子序數(shù)依次增大。已知Y原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為34;M元素原子的最外層電子數(shù)與電子層數(shù)之比為43;N-、Z+、X+離子的半徑逐漸減小;化合物XN常溫下為氣體。據(jù)此回答：N的最高價氧化物對應的水化物的化學式為 ?；衔顰、B均為由上述五種元素中的任意三種元素組成的強電解質(zhì),且兩種物質(zhì)水溶液的酸堿性相同,組成元素的原子數(shù)目之比均為111,A溶液中水的電離程度比B溶液中水的電離程度小。則化合物A中的化學鍵類型為,B的化學式為。工業(yè)上制取單質(zhì)M的化學方程式為  。10.(14分)(2013·太原調(diào)研)現(xiàn)有A、B、C、D、E、F六種短周期元素,它們的原子序數(shù)依次增大。C與E同主族,D、E、F同周期。A、B的最外層電子數(shù)之和與C的最外層電子數(shù)相等。A能分別與B、C形成電子總數(shù)相等的分子,且A與C形成的兩種化合物在常溫下均為液態(tài);A能分別與E、F形成電子總數(shù)相等的氣體分子。D的最高價氧化物既能與強酸反應,又能與強堿反應。請回答下列問題：(1)元素F在周期表中的位置是 。(2)寫出D的單質(zhì)與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式： 。化合物甲由D、F兩種元素組成,它的水溶液顯(選填“酸性”“堿性”或“中性”),其原因是  (用離子方程式表示)。(3)B與F兩種元素形成的一種化合物乙中,各原子均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則乙的結(jié)構(gòu)式為 。(4)為了除去化合物丙(A2EC4)稀溶液中混有的A2EC3,常采用A2C2作氧化劑,該反應的離子方程式為 。11.(16分)(2013·莆田質(zhì)檢)A、B、C、D、E、F六種短周期主族元素,它們的原子序數(shù)依次增大。已知：A是原子半徑最小的元素,B元素原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍,C元素的最高價氧化物對應的水化物與其氫化物反應能生成鹽,D與E同主族,E元素原子的最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少2。請回答：(1)C的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。(2)元素D的單質(zhì)與金屬鈉反應生成的化合物可作潛水面具中的供氧劑,這種化合物與水反應的離子方程式為 。(3)D和E兩種元素相比較,其原子得電子能力較強的是(寫名稱)。以下說法中,可以證明上述結(jié)論的是 (填寫編號)。a.比較這兩種元素的常見單質(zhì)的沸點b.二者形成的化合物中,D元素的原子顯負價c.比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性d.比較這兩種元素氫化物的水溶液的酸性(4)元素A、D、E與鈉元素可形成兩種酸式鹽(均含有該四種元素),這兩種酸式鹽在水溶液中反應的離子方程式是 。(5)由元素A、B、D組成的一元酸X為日常生活中的調(diào)味劑,元素A、F組成的化合物為Y。在等體積、等pH的X、Y的溶液中分別加入等質(zhì)量的鋅粉,反應后若最后僅有一份溶液中存在鋅粉,則反應過程中兩溶液中反應速率的大小關(guān)系是：XY(選填“>”“=”或“<”)。(6)元素F的單質(zhì)常溫下是一種氣體,工業(yè)上主要是通過電解其鈉鹽的飽和溶液的方法獲得該氣體,假定裝入的飽和溶液為100 mL(電解前后溶液體積變化可忽略),當測得陰極上產(chǎn)生11.2 mL(標準狀況)氣體時停止通電,將溶液搖勻,此時溶液的pH為。答案解析1.【解析】選D。每個氮原子有7個電子,則中的電子數(shù)為7×5-1=34,A錯誤;O2與O4是氧元素形成的兩種不同單質(zhì),互為同素異形體,B錯誤;同位素的研究對象是原子,核素是具有一定質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的一種原子,C60是一種單質(zhì),C錯誤。2.【解析】選B。Na+、Mg2+、F-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,即離子半徑F->Na+>Mg2+,A錯誤;同周期非金屬性F>O>N,其氫化物的穩(wěn)定性為HF>H2O>NH3,B正確;酸性：鹽酸>醋酸>碳酸,C錯誤;非金屬性Br>As,其最高價氧化物對應水化物的酸性是HBrO4>H3AsO4,D錯誤。3.【解析】選A。離子化合物中,陰、陽離子間既存在靜電吸引力又存在靜電斥力,A正確;HF、HCl、HBr和HI的熱穩(wěn)定性從左到右依次減弱,還原性依次增強,B錯誤;應該是最高價含氧酸酸性從左到右依次增強,C錯誤;短周期元素形成的離子如H+和Li+都不是8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),D錯誤?！窘忸}技巧】分子中8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)判別法在判斷某分子中某原子是否達到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時,主要是看其化合價的絕對值與其最外層電子數(shù)之和是否等于8,如二者之和等于8則達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),如CO2中碳和氧原子;否則不是8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),如HCl中的Cl是8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),而H則只是2個電子。4.【解析】選D。O2-與Na+具有相同的核外電子排布,但兩元素不在同一周期,A不正確;鋁、硅元素,屬于主族元素,B不正確;H2SO3不是最高價含氧酸,C不正確;同周期由左向右,元素的金屬性逐漸減弱,故金屬性：Cs>Ba,堿性：CsOH>Ba(OH)2,D正確。5.【解析】選C。由題意知X、Y、Z位于短周期,則X和Z的相對位置為,由此知Z位于第2周期,X位于第3周期,又X、Y在同一周期,則X、Y、Z分別是鈉(Na)元素、氯(Cl)元素和氟(F)元素,第A族中F非金屬性最強,則HF最穩(wěn)定,A正確;Na是第3周期中金屬性最強的元素,B正確;同周期從左到右原子半徑依次減小,則Na>Cl(X>Y),具有相同核外電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,即F->Na+(Z->X+),C錯誤;第3周期非金屬元素中,HClO4酸性最強,D正確?！窘忸}技巧】判斷元素金屬性和非金屬性強弱的方法金屬的金屬性非金屬的非金屬性金屬金屬性越強,與水反應越容易非金屬的非金屬性越強,與氫化合越容易金屬金屬性越強,與酸反應越容易非金屬的非金屬性越強,形成的氫化物越穩(wěn)定金屬金屬性越強,最高氧化物對應的水化物堿性越強非金屬的非金屬性越強,最高價氧化物對應的水化物酸性越強金屬性強的金屬可以置換出鹽溶液中金屬性弱的金屬非金屬性強的非金屬可以置換出溶液中非金屬性弱的非金屬6.【解析】選D。短周期元素中周期序數(shù)與族序數(shù)相等的元素是H、Be和Al,根據(jù)T在周期表中的相對位置,它只能是第3周期的Al,據(jù)此可以判斷出其他元素如表所示：R(N)T(Al)Q(Si)W(S)非金屬性越強,最高價含氧酸的酸性和氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性就越強。氮元素的非金屬性比硅的強,所以NH3比SiH4穩(wěn)定,A選項正確;硫元素的非金屬性比硅的強,所以H2SO4比H2SiO3的酸性強,B選項正確;同一周期隨著原子序數(shù)的遞增,原子半徑逐漸減小,所以原子半徑：Al>Si>P,同一主族隨著原子序數(shù)的遞增,原子半徑逐漸增大,所以原子半徑：P>N,即Al>Si>P>N,C選項正確;NaAlO2水溶液顯堿性,D選項錯誤。【變式備選】已知A、B、C、D、E是短周期中原子序數(shù)依次增大的5種主族元素,其中元素A、E的單質(zhì)在常溫下呈氣態(tài),元素B的原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半徑最大,元素D是地殼中含量最多的金屬元素。下列說法正確的是()A.1 mol由元素A、B組成的化合物一定含有18 mol e-B.元素C、D的最高價氧化物對應的水化物之間不可能發(fā)生反應C.含D的鹽溶液既可能顯酸性,也可能顯堿性D.化合物AE與CE含有相同類型的化學鍵【解析】選C。元素D是地殼中含量最多的金屬元素,D是Al;A、B、C、D、E是短周期中原子序數(shù)依次增大的5種主族元素,E的單質(zhì)在常溫下呈氣態(tài),E是氯元素;元素B的原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍,B只能是第2周期元素,所以是碳元素;A是氫元素;C是鈉元素。由元素C、H組成的化合物是烴,1 mol烴不一定含有18 mol e-,A錯誤;氫氧化鈉和氫氧化鋁能發(fā)生反應,B錯誤;含Al的鹽溶液既可能顯酸性,如Al2(SO4)3溶液,也可能顯堿性,如NaAlO2溶液,C正確;氯化氫中含有共價鍵,氯化鈉中含有離子鍵,D錯誤。7.【解析】選D。根據(jù)“A是短周期中原子半徑最大的元素”可知A為鈉元素,X是NaOH。0.1 mol·L-1W溶液的pH為1,則W是一元強酸,根據(jù)pH可知Z的酸性更強,再由“常溫下X、Z、W均可與Y反應”可知Y是兩性化合物,只能是Al(OH)3,說明B是鋁元素,結(jié)合原子序數(shù)大小可知,C和D分別是硫、氯元素。離子半徑Na+>Al3+,A錯誤;非金屬性Cl>S,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性是HCl>H2S,B錯誤;NaOH中含有離子鍵和共價鍵,HClO4中只有共價鍵,C錯誤。8.【解析】A、B、C、D四種短周期元素,原子序數(shù)依次增大;A和C能形成一種分子X或一種+1價陽離子Y;C、D在元素周期表中處于相鄰的位置,它們的單質(zhì)在常溫下均為無色氣體,所以C是氮元素,D是氧元素,A是氫元素,分子X是NH3,陽離子Y是N。(1)由題意知,B元素應有2個電子層,第一層為2個電子,則最外層應有4個電子,因此應是碳元素。B位于第2周期第A族。(2)由A、B、C、D四種元素組成的化合物可以為NH4HCO3或(NH4)2CO3;含有的化學鍵是離子鍵和共價鍵。(3)銨根離子水解生成氨水和氫離子：N+H2ONH3·H2O+H+。(4)1 g NH3充分燃燒生成N2和H2O(l)時放出18.6 kJ熱量,則4 mol NH3完全燃燒釋放的熱量為4×17×18.6=1 264.8 kJ,則其燃燒的熱化學方程式為4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)H=-1 264.8 kJ·mol-1。答案：(1)第2周期,第A族(2)NH4HCO3或(NH4)2CO3離子鍵、共價鍵(3)N+H2ONH3·H2O+H+(4)4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)H=-1 264.8 kJ·mol-19.【解析】(1)第A族元素的價電子數(shù)全部為2,是相等的;第3周期元素的最高正價是從+1價+7價,依次增大;F-、Na+、Mg2+、Al3+的離子半徑依次減小。(2)Y原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為34,推斷Y為O;根據(jù)M元素原子的最外層電子數(shù)與電子層數(shù)之比為43,推斷M為Si;再根據(jù)X、Y、Z、M、N的原子序數(shù)依次增大,離子的化合價及N-、Z+、X+的離子半徑逐漸減小得出X為H,Z為Na,N為Cl(化合物XN常溫下為氣體,排除X為Li的可能),化合物A、B分別為NaOH、NaClO。答案：(1)bca(2)HClO4離子鍵、(極性)共價鍵NaClOSiO2+2CSi+2CO10.【解析】根據(jù)“D的最高價氧化物既能與強酸反應,又能與強堿反應”推出D是鋁元素,然后依次推出A、B、C、E、F分別是H、N、O、S、Cl。(1)Cl位于元素周期表第3周期A族。(2)Al和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣。AlCl3是強酸弱堿鹽,水解使溶液顯酸性。(3)N與Cl兩種元素形成的一種化合物乙中,各原子均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則N和三個Cl之間形成三個共用電子對,乙分子式為NCl3。(4)H2SO4稀溶液中混有的H2SO3,常采用H2O2除去,根據(jù)氧化還原反應規(guī)律寫出離子方程式。答案：(1)第3周期A族(2)2Al+2H2O+2OH-=2Al+3H2酸性Al3+3H2OAl(OH)3+3H+(3)(4)H2O2+H2SO3=2H+S+H2O11.【解析】原子半徑最小的元素是氫;最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍,B元素是碳;題意說明C元素的氫化物溶液為堿性,故是氮元素;E元素為第3周期元素,故其最外層電子數(shù)為6,所以D、E是氧、硫,則F是氯。(3)氧、硫同主族,故氧的非金屬性比硫強。沸點是物質(zhì)的物理性質(zhì),不能作為判斷非金屬性強弱的依據(jù),a項錯誤;S、O形成的化合物中,共用電子對偏向非金屬性強的元素,b正確;氫化物的穩(wěn)定性可以作為判斷非金屬性強弱的依據(jù),而其水溶液酸性強弱不能作為判斷非金屬性強弱的依據(jù),c正確、d錯誤。(4)NaHSO4為強酸酸式鹽、NaHSO3為弱酸酸式鹽,故書寫離子方程式時,HS不能拆分。(5)X為醋酸、Y是HCl,pH相等時,加入鋅隨著反應的進行,醋酸電離平衡繼續(xù)向右移動,產(chǎn)生氫氣的反應速率較快。(6)電解NaCl溶液：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2,故產(chǎn)生OH-的物質(zhì)的量：n(OH-)=2n(H2)=×2=10-3mol,c(OH-)=10-2mol·L-1,根據(jù)水的離子積常數(shù),可知c(H+)=10-12mol·L-1,pH=12。答案：(1)(2)2Na2O2+2H2O=4Na+4OH-+O2(3)氧b、c(4)H+HS=SO2+H2O(5)>(6)12