高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第4講 物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律課時達(dá)標(biāo)自測（含解析）

【成才之路】屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)第4講物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律課時達(dá)標(biāo)自測（含解析）1．金屬鈦對體液無毒且有惰性，能與肌肉和骨骼生長在一起，因而有“生命金屬”之稱。下列有關(guān)eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti的說法中正確的是()A.eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti中均含有22個中子B.eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti核外均有4個電子層C．分別由eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti組成的金屬鈦單質(zhì)互稱為同分異構(gòu)體D.eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti的性質(zhì)完全相同解析：選Beq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti的中子數(shù)分別為26和28，A項不正確；Ti為第4周期元素，有4個電子層，B項正確；eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti組成的金屬鈦不是化合物，不存在同分異構(gòu)體，C項不正確；eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti的化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)有差異，D項不正確。2．(雙選)(·浙江高考改編)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表的位置如表所示，其中X元素的原子內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的一半，則下列說法中正確的是()XYZWQA.鈉與W可能形成Na2W2化合物B．由Z與Y組成的物質(zhì)在熔融時能導(dǎo)電C．W得電子能力比Q弱D．X有多種同素異形體，而Y不存在同素異形體解析：選AC本題考查了元素周期表及元素周期律，意在考查考生的分析推斷能力。根據(jù)題意可知，X、Y、Z、W、Q分別為C、O、Si、S、Cl。A項，Na與S可形成Na2S2；B項，SiO2在熔融時不能產(chǎn)生自由移動的離子，故不能導(dǎo)電；C項，S得電子能力比Cl弱；D項，氧元素也存在同素異形體。3．(·大綱版全國卷)元素X形成的離子與鈣離子的核外電子排布相同，且X的離子半徑小于負(fù)二價硫離子的半徑，X元素為()A．Al B．PC．Ar D．K解析：選D具有相同電子層結(jié)構(gòu)的微粒，核電荷數(shù)越大其離子半徑越小。選項A，Al3＋具有第二周期稀有氣體電子層結(jié)構(gòu)；選項B，磷離子半徑大于負(fù)二價硫離子的半徑；選項C，Ar為稀有氣體元素，不能形成離子；選項D，K＋具有與鈣離子相同的電子層結(jié)構(gòu)，且半徑小于負(fù)二價硫離子。4．(·天津高考)下列有關(guān)元素的性質(zhì)及其遞變規(guī)律正確的是()A．ⅠA族與ⅦA族元素間可形成共價化合物或離子化合物B．第二周期元素從左到右，最高正價從＋1遞增到＋7C．同主族元素的簡單陰離子還原性越強，水解程度越大D．同周期金屬元素的化合價越高，其原子失電子能力越強解析：選A本題考查元素周期律知識，意在考查考生的推理能力。第ⅠA族的氫元素可以和第ⅦA族的鹵族元素形成共價化合物，第ⅠA族的金屬元素可以和第ⅦA族的鹵族元素形成離子化合物，A項正確；第二周期中O沒有最高正價，F(xiàn)沒有正價，B項錯誤；同主族元素中還原性強的簡單陰離子不一定能夠水解，如鹵族元素中的I－不能水解，C項錯誤；如鋁為＋3價，鈉為＋1價，但鈉失電子能力比鋁強，D項錯誤。5．在周期表主族元素中，甲元素與乙、丙、丁三元素緊密相鄰(上下或左右)，甲、乙兩元素的原子序數(shù)之和等于丙元素的原子序數(shù)，這四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為20。下列說法正確的是()A．甲、乙、丙、丁四種元素均為短周期元素B．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：甲>乙C．最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性：甲<丙D．元素丁與乙形成的化合物中可能含有離子鍵解析：選A根據(jù)甲元素與乙、丙、丁三元素緊密相鄰，則其相對位置關(guān)系中有一種元素與甲同族或兩種元素與甲同族。設(shè)甲元素原子最外層電子數(shù)為x，若只有一種元素與甲同族，則另兩種元素比分別位于甲的左右兩側(cè)，故2x＋(x－1)＋(x＋1)＝20，解得x＝5；若兩種元素與甲同族，則另一元素必位于甲的左邊或右邊，則有3x＋(x＋1)＝20或3x＋(x－1)＝20，二式均無整數(shù)解，故四種元素的位置關(guān)系為第一種情況。根據(jù)甲、乙兩元素的原子序數(shù)之和等于丙元素的原子序數(shù)，則丙元素原子序數(shù)最大，甲、丙必為同族，且乙元素原子序數(shù)為8，即甲為氮元素，乙為氧元素，丙為磷元素，丁為碳元素。只有A項正確。6.已知W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18，中子數(shù)為10；X和Ne原子的核外電子數(shù)相差1；Y的單質(zhì)是一種常見的半導(dǎo)體材料；Z的非金屬性在同周期元素中最強，下列說法正確的是()A．化合物XZW既含離子鍵也含共價鍵B．對應(yīng)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性Y＞ZC．對應(yīng)簡單離子半徑：X＞W(wǎng)D．Y的氧化物能與Z或X的最高價氧化物對應(yīng)的水化物反應(yīng)解析：選AW、X、Y、Z是四種常見的短周期元素，W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18，中子數(shù)為10，W的質(zhì)子數(shù)是8，為O元素；X和Ne原子的核外電子數(shù)相差1，且W的原子半徑小于X的原子半徑，X是Na元素；Y的單質(zhì)是一種常見的半導(dǎo)體材料，Y是Si元素；Z的非金屬性在同周期元素中最強，且原子半徑大于W，Z是Cl元素。A項，化合物XZW是次氯酸鈉，次氯酸鈉中含有離子鍵和共價鍵，正確。B項，硅的非金屬性弱于氯元素，對應(yīng)的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性Y<Z，錯誤。C項，鈉離子半徑小于氧離子半徑，錯誤。D項，二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)，和高氯酸不反應(yīng)，錯誤。7．X、Y為短周期元素，X原子各電子層的電子數(shù)比為1∶4∶1，它比Y原子多3個電子。下列敘述錯誤的是()A．X離子半徑小于Y離子半徑B．X單質(zhì)在空氣中燃燒不止生成一種化合物C．Y的氫化物的穩(wěn)定性比同族元素的高D．X、Y形成的化合物屬于共價化合物解析：選DX原子各電子層的電子數(shù)比為1∶4∶1，則X核外各層電子數(shù)分別為2、8、2，為Mg元素，其單質(zhì)在空氣中燃燒的生成物有氧化鎂、碳和氮化鎂，B項正確；Y為F元素，Mg2＋和F－核外電子排布相同，原子序數(shù)大的半徑小，A項正確；F是鹵族元素中最活潑的非金屬元素，HF最穩(wěn)定，C項正確；MgF2為離子化合物，D項錯誤。8．已知幾種短周期元素的原子半徑、常見的最高價和最低價如下表，下列說法中不正確的是()元素性質(zhì)元素編號①②③④⑤⑥⑦原子半徑(nm)0.0730.0750.1520.1100.0990.1860.143最高正化合價無＋5＋1＋5＋7＋1＋3最低負(fù)化合價－2－3無－3－1無無A．⑦的簡單離子不是同周期元素離子半徑最小的B．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性①>②C．②的氣態(tài)氫化物濃溶液可用于檢驗氯氣管道的泄漏D．陰離子的還原性④大于⑤，最高價氧化物的水化物的堿性③小于⑥解析：選A①～⑦都是短周期元素，由②、④可推知②為N元素，④為P元素，由②推①為O元素，由③、⑥可推知③為Li元素，⑥為Na元素，由⑥推⑦為Al元素；⑤是第ⅦA族元素，且有＋7價，為Cl元素。第三周期簡單離子中Al3＋的半徑最小，A不正確，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性H2O>NH3，B正確；8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋N2，反應(yīng)現(xiàn)象為有白煙生成，C正確；非金屬性越強，對應(yīng)陰離子的還原性越弱，故Cl－的還原性弱于P3－，金屬性越強，最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強，LiOH的堿性弱于NaOH，D正確。9．（雙選）(·江蘇高考改編)短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，且原子最外層電子數(shù)之和為13。X的原子半徑比Y的小，X與W同主族，Z是地殼中含量最高的元素。下列說法正確的是()A．原子半徑的大小順序：r(Y)>r(Z)>r(W)B．元素Z、W的簡單離子的電子層結(jié)構(gòu)相同C．元素Y的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的強D．只含X、Y、Z三種元素的化合物，可能是離子化合物，也可能是共價化合物解析：選BD本題考查元素推斷，意在考查考生對物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律的掌握和運用能力。根據(jù)題意可推斷出X、Y、Z、W四種元素依次是H、N、O、Na。原子半徑r(Na)＞r(N)＞r(O)，A錯誤。O2－和Na＋的電子層結(jié)構(gòu)相同，B正確。由于O的非金屬性強于N，所以H2O的熱穩(wěn)定性強于NH3，C錯誤。只含H、N、O三種元素的化合物可能是共價化合物HNO3，也可能是離子化合物NH4NO3，D正確。10．（雙選）X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，甲、乙、丙、丁、戊是由其中的兩種或三種元素組成的化合物，己是由Z元素形成的單質(zhì)。已知：甲＋乙=?。?，甲＋丙=戊＋己；0.1mol·L－1丁溶液的pH為13(25℃)。下列說法正確的是()A．原子半徑：W＞Y＞Z＞XB．Y元素在周期表中的位置為第3周期第ⅣA族C．1mol甲與足量的乙完全反應(yīng)共轉(zhuǎn)移1mol電子D．化合物甲中只有離子鍵解析：選AC0.1mol·L－1丁溶液的pH為13(25℃)，說明丁為氫氧化鈉，兩化合物反應(yīng)生成氫氧化鈉和一種單質(zhì)的反應(yīng)常見的有Na2O2和H2O反應(yīng)，又由“甲＋丙=戊＋己”知甲為Na2O2，乙、丙分別為H2O和CO2，綜上所述，X、Y、Z、W分別是H、C、O、Na四種元素。原子半徑：W＞Y＞Z＞X，A正確；碳元素在周期表中的位置為第2周期第ⅣA族，B不正確；Na2O2中既含離子鍵又含共價鍵，D不正確。11．(·上海高考節(jié)選)年《自然》雜志報道了我國科學(xué)家通過測量SiO2中26Al和10Be兩種元素的比例確定“北京人”年齡的研究結(jié)果，這種測量方法叫“鋁鈹測年法”。完成下列填空：(1)10Be和9Be________。a．是同一種原子b．具有相同的中子數(shù)c．具有相同的化學(xué)性質(zhì)(2)Al和Be具有相似的化學(xué)性質(zhì)，寫出BeCl2水解反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________。(3)研究表明26Al可以衰變?yōu)?6Mg，可以比較這兩種元素金屬性強弱的方法是________________________________________________________________________。a．比較這兩種元素的單質(zhì)的硬度和熔點b．在氯化鋁和氯化鎂的溶液中分別滴加過量的氫氧化鈉溶液c．將打磨過的鎂帶和鋁片分別和熱水作用，并滴入酚酞溶液d．將空氣中放置已久的這兩種元素的單質(zhì)分別和熱水作用(4)目前還有一種測量方法叫“鉀氬測年法”。寫出和Ar核外電子排布相同的陰離子的半徑由大到小的順序________(用化學(xué)符號表示)；其中一種離子與鉀相鄰元素的離子所形成的化合物可用做干燥劑，此化合物的電子式是________。解析：10Be與9Be是同種元素的不同核素，二者互為同位素，具有相同的化學(xué)性質(zhì)。比較金屬Mg、Al的金屬性強弱的方法有：比較其最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強弱，可利用Mg(OH)2、Al(OH)3分別和NaOH溶液反應(yīng)的情況來比較Mg(OH)2和Al(OH)3的堿性強弱，比較Mg、Al與酸或水反應(yīng)置換出氫氣的難易等，d項在空氣中久置，二者表面均被氧化為氧化物，無法比較，單質(zhì)熔、沸點與金屬性強弱無關(guān)。與Ar(核外有18個電子)核外電子排布相同的陰離子有S2－、Cl－，二者半徑：S2－＞Cl－，核外具有18個電子和K相鄰的離子為Ca2＋，CaCl2常用作干燥劑，其是離子化合物，其電子式為：[∶Ceq\o(l,\s\up6(),\s\do4())∶]－Ca2＋[∶Ceq\o(l,\s\up6(),\s\do4())∶]－。答案：(1)c(2)BeCl2＋2H2OBe(OH)2＋2HCl；(3)c(4)S2－＞Cl－；[∶Ceq\o(l,\s\up6(),\s\do4())∶]－Ca2＋[∶Ceq\o(l,\s\up6(),\s\do4())∶]－12．A、B、C、D、E、F六種短周期元素，其原子序數(shù)依次增大，其中B與C同周期，D與E和F同周期，A與D同主族，C與F同主族，C元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的三倍，D是所在周期原子半徑最大的主族元素。又知六種元素所形成的常見單質(zhì)在常溫常壓下有三種是氣體，三種是固體。請回答下列問題：(1)元素D在周期表中的位置__________。(2)C、D、F三種元素形成的簡單離子的半徑由大到小的順序是(用離子符號表示)______。(3)由A、B、C三種元素以原子個數(shù)比4∶2∶3形成化合物X，X中所含化學(xué)鍵類型有________________________________________________________________________。(4)若E是金屬元素，其單質(zhì)與氧化鐵反應(yīng)常用于焊接鋼軌，請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。若E是非金屬元素，其單質(zhì)在電子工業(yè)中有重要應(yīng)用，請寫出其氧化物溶于強堿溶液的離子方程式：__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)FC2氣體有毒，排放到大氣中易形成酸雨，寫出FC2與氧氣和水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：A、B、C、D、E、F六種短周期元素，其原子序數(shù)依次增大，其中B與C同周期，C與F同主族，C元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的三倍，所以C是O元素；C與F同主族，且是短周期元素，F(xiàn)是S元素；D與E和F同周期，D是所在周期原子半徑最大的主族元素，D是Na元素；A與D同主族，且原子序數(shù)最小，為H元素；又知六種元素所形成的常見單質(zhì)在常溫常壓下有三種是氣體，三種是固體，E處于鈉和硫之間，所以是固體，則只能是A和B形成氣體單質(zhì)，A的原子序數(shù)小于B，A是H元素，B是N元素。(1)鈉位于第三周期第IA族(2)離子的電子層數(shù)越多其半徑越大，相同電子層結(jié)構(gòu)的離子半徑隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以離子半徑大小順序是S2－>O2－>Na＋(3)由A、B、C三種元素以原子個數(shù)比4∶2∶3形成的化合物X是硝酸銨，硝酸銨中含有離子鍵、共價鍵。(4)若E是金屬元素，其單質(zhì)與氧化鐵反應(yīng)常用于焊接鋼軌，說明E是鋁元素，高溫下，鋁和氧化鐵能發(fā)生置換反應(yīng)，化學(xué)方程式為2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())Al2O3＋2Fe；若E是非金屬元素，其單質(zhì)在電子工業(yè)中有重要應(yīng)用，E是硅，二氧化硅和強堿反應(yīng)生成硅酸鹽和水，離子方程式為：SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O(5)二氧化硫有毒，和水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸不穩(wěn)定容易被氧氣氧化生成硫酸，化學(xué)方程式為：2SO2＋O2＋2H2O=2H2SO4答案：(1)第三周期第IA族(2)S2－>O2－>Na＋(3)離子鍵、共價鍵(4)2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())Al2O3＋2FeSiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O(5)2SO2＋O2＋2H2O=2H2SO413．(·天津高考節(jié)選)X、Y、Z、Q、R是五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大。X、Y兩元素最高正價與最低負(fù)價之和均為0；Q與X同主族；Z、R分別是地殼中含量最高的非金屬元素和金屬元素。請回答下列問題：(1)五種元素原子半徑由大到小的順序是(寫元素符號)________。(2)由以上某些元素組成的化合物A、B、C、D有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：Aeq\o(,\s\up7(C),\s\do5(D))B(在水溶液中進行)其中C是溶于水顯酸性的氣體；D是淡黃色固體。寫出C的結(jié)構(gòu)式________；D的電子式________。①如果A、B均由三種元素組成，B為兩性不溶物，則A的化學(xué)式為____________；由A轉(zhuǎn)化為B的離子方程式為_____________________________________________。②如果A由三種元素組成，B由四種元素組成，A、B溶液均顯堿性。用離子方程式表示A溶液顯堿性的原因：________________________________________。A、B濃度均為0.1mol·L－1的混合溶液中，離子濃度由大到小的順序是__________________；常溫下，在該溶液中滴加稀鹽酸至中性時，溶質(zhì)的主要成分有_______________________________。解析：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律及化學(xué)方程式的書寫等，意在考查考生的分析推理能力。首先根據(jù)題意可推出五種元素依次是H、C、O、Na、Al。(1)根據(jù)“同周期元素從左向右原子半徑逐漸減小，同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大”即可解答。(2)五種元素形成的氣體溶于水呈酸性，則C只能是CO2，淡黃色固體D只能是Na2O2。①根據(jù)信息可知B是Al(OH)3，在水溶液中Na2O2與水反應(yīng)生成NaOH，再與Al(OH)3反應(yīng)生成NaAlO2，故A是NaAlO2。將CO2通入NaAlO2溶液中，若CO2過量生成NaHCO3，若CO2不足則生成Na2CO3。②易推出A是Na2CO3，B是NaHCO3。等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3與NaHCO3的混合溶液中，c(Na＋)最大；由于COeq\o\al(2－,3)的水解程度大于HCOeq\o\al(－,3)且前者水解生成后者，所以c(HCOeq\o\al(－,3))＞c(COeq\o\al(2－,3))；溶液呈堿性則必有c(OH－)＞c(H＋)；又由于OH－和H＋均來自弱電解質(zhì)的電離或水解，其濃度很小，則有c(Na＋)＞c(HCOeq\o\al(－,3))＞c(COeq\o\al(2－,3))＞c(OH－)＞c(H＋)。向該溶液中滴加鹽酸，發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3＋HCl=NaHCO3＋NaCl，NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑，少量二氧化碳溶于水使溶液呈酸性，所以當(dāng)溶液呈中性時，應(yīng)有少量NaHCO3剩余，因此溶質(zhì)的主要成分是NaHCO3、NaCl和CO2(或H2CO3)。答案：(1)Na＞Al＞C＞O＞H(2)O=C=ONa＋[∶O∶,∶∶O∶,∶∶]2－Na＋①NaAlO2AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)(或2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2O＋CO2=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3))②COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－c(Na＋)＞c(HCOeq\o\al(－,3))＞c(COeq\o\al(2－,3))＞c(OH－)＞c(H＋)NaCl、NaHCO3、CO2(或H2CO3)14．有關(guān)元素X、Y、Z、D、E的信息如下：有關(guān)信息X元素主要化合價為－2，原子半徑為0.074nmY所在主族序數(shù)與所在周期序數(shù)之差為4Z原子半徑為0.102nm，其單質(zhì)在X的單質(zhì)中燃燒，發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰D最高價氧化物對應(yīng)的水化物可溶于水，且能電離出電子數(shù)相等的陰、陽離子E單質(zhì)是生活中常見金屬，其制品