高考化學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 第1部分 知識(shí)整合 專題2 基本理論 第5講 物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律

第5講物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律限時(shí)50分鐘，滿分70分一、選擇題(包括7個(gè)小題，每小題5分，共35分)1據(jù)新聞網(wǎng)報(bào)道：科學(xué)家首次合成第117號(hào)元素，被美國(guó)時(shí)代周刊評(píng)選為當(dāng)年十大科學(xué)發(fā)現(xiàn)。假如第117號(hào)元素符號(hào)暫時(shí)定為Up，下列關(guān)于Up和Up的說法中正確的是A.Up和Up是兩種元素B.Up和Up互為同位素C.Up和Up質(zhì)子數(shù)不同、中子數(shù)相同D.Up和Up質(zhì)量數(shù)相同、電子數(shù)不同解析Up和Up是同種元素的兩種核素，元素符號(hào)左上角的數(shù)字表示該核素的質(zhì)量數(shù)，左下角的數(shù)字表示該核素的質(zhì)子數(shù)，它們的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，互為同位素，A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確；Up和Up的質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)都是117，而質(zhì)量數(shù)分別為293、294，中子數(shù)分別為176、177，C、D選項(xiàng)均錯(cuò)誤。答案B2(2015上海高考)不能作為判斷硫、氯兩種元素非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)是A單質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱B單質(zhì)沸點(diǎn)的高低C單質(zhì)與氫氣化合的難易D最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性的強(qiáng)弱解析A元素的非金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)獲得電子的能力就越強(qiáng)，因此單質(zhì)氧化性就越強(qiáng)。故可以通過比較單質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱，判斷元素的非金屬性的強(qiáng)弱；B.S單質(zhì)、Cl2都是分子晶體，分子之間通過分子間作用力結(jié)合，分子間作用力越大，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)就越高，這與元素的非金屬性強(qiáng)弱無關(guān)；C.元素的非金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)與氫氣化合形成氫化物就越容易，形成的氫化物的穩(wěn)定性就越強(qiáng)。因此可以比較元素的非金屬性的強(qiáng)弱；D.元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性就越強(qiáng)，因此可以通過比較硫、氯兩種元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性的強(qiáng)弱比較元素的非金屬性的強(qiáng)弱。答案B3元素周期律揭示了元素間的遞變規(guī)律，下列遞變規(guī)律正確的是AA族元素氫化物沸點(diǎn)：SiH4CH4，所以A族元素氫化物沸點(diǎn)：PH3NH3B第二周期元素氫化物穩(wěn)定性：HFH2O，所以第三周期元素氫化物穩(wěn)定性：HClH2SCA族元素的非金屬性：FCl，所以A族元素氫化物的酸性：HFHClD鎂比鋁活潑，工業(yè)上用電解熔融氧化鋁制鋁，所以工業(yè)上也用電解熔融氧化鎂制鎂解析A項(xiàng)，由于NH3分子間能形成氫鍵，所以其沸點(diǎn)高于PH3，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，非金屬性越強(qiáng)， 其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng)，不能說明氫化物酸性強(qiáng)弱，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由于MgO的熔點(diǎn)高，故工業(yè)上是電解熔融的氯化鎂制鎂，錯(cuò)誤。答案B4(2016哈師大附中模擬)下列物質(zhì)中含有相同的化學(xué)鍵類型的是ANaCl、HCl、H2O、NaOHBCl2、Na2S、HCl、SO2CHBr、CO2、H2O、CS2 DNa2O2、H2O2、H2O、O3解析A、四種物質(zhì)含有的化學(xué)鍵分別是離子鍵、極性鍵、極性鍵、離子鍵和極性鍵，A錯(cuò)誤；B、四種物質(zhì)含有的化學(xué)鍵分別是非極性鍵、離子鍵、極性鍵、極性鍵，B錯(cuò)誤；C、四種物質(zhì)含有的化學(xué)鍵均是極性鍵，C正確；D、四種物質(zhì)含有的化學(xué)鍵分別是離子鍵和非極性鍵、極性鍵和非極性鍵、極性鍵、非極性鍵，D錯(cuò)誤。答案C5(2016承德模擬)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示，其中Y原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍。下列說法正確的是A元素Y和元素Z的最高正化合價(jià)相同B單核陰離子半徑的大小順序?yàn)椋簉(W)r(Y)r(Z)C氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：XYZD元素W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是強(qiáng)酸解析X、Y、Z、W均為短周期元素，Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，次外層電子數(shù)為2，最外層電子數(shù)為6，則Y為O元素；由圖中的位置可知，X為N，Z為S，W為Cl。氧元素一般沒有正化合價(jià)，故A錯(cuò)誤；電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大，故離子半徑S2ClO2，故B錯(cuò)誤；非金屬性O(shè)NS，則氫化物穩(wěn)定性H2ONH3H2S，故C錯(cuò)誤；W為Cl元素，最高價(jià)含氧酸HClO4是最強(qiáng)的含氧酸，故D正確。答案D6(2016江蘇高考)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，X原子的最外層有6個(gè)電子，Y是迄今發(fā)現(xiàn)的非金屬性最強(qiáng)的元素，在周期表中Z位于A族，W與X屬于同一主族，下列說法正確的是A元素X、W的簡(jiǎn)單陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)B由Y、Z兩種元素組成的化合物是離子化合物CW的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Y的強(qiáng)D原子半徑：r(X)r(Y)r(Z)r(W)解析Y是迄今發(fā)現(xiàn)的非金屬性最強(qiáng)的元素，則Y是F元素，X原子的最外層有6個(gè)電子，且原子序數(shù)比F小，則X是O元素，Z位于A族，原子序數(shù)比F大，則Z為Na元素，W與O屬于同一主族且原子序數(shù)比O大，則W是S元素。A項(xiàng)中，O2的結(jié)構(gòu)示意圖為，S2的結(jié)構(gòu)示意圖為，錯(cuò)誤；B項(xiàng)中，Y與Z形成的化合物NaF是離子化合物，正確；C項(xiàng)中，HF的熱穩(wěn)定性比H2S強(qiáng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)中，原子半徑大小順序?yàn)閞(Na)r(S)r(O)r(F)，錯(cuò)誤。答案B7(2016福州模擬)X、Y、Z、W、R屬于短周期主族元素。X的原子半徑短周期主族元素中最大，Y元素的原子最外層電子數(shù)為m，次外層電子數(shù)為n，Z元素的原子L層電子數(shù)為mn，M層電子數(shù)為mn，W元素與Z元素同主族，R元素原子與Y元素原子的核外電子數(shù)之比為21。下列敘述錯(cuò)誤的是AX與Y形成的兩種化合物中陰、陽離子的個(gè)數(shù)比均為12BY的氫化物比R的氫化物穩(wěn)定，熔沸點(diǎn)高C. Z、W、R最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱順序是：RWZDRY2、WY2通入BaCl2溶液中均有白色沉淀生成解析X的原子半徑在短周期主族元素中最大，應(yīng)為Na元素；Y元素的原子外層電子數(shù)為m，次外層電子數(shù)為n，Z元素的原子L層電子數(shù)為mn，M層電子數(shù)為mn，因?yàn)長(zhǎng)層電子最多為8，則n=2，m=6，所以Y為O元素，Z為Si元素，W元素與Z元素同主族，應(yīng)為C元素，R元素原子與Y元素原子的核外電子數(shù)之比為21，Y的核外電子數(shù)為8，則R的核外電子數(shù)為16，應(yīng)為S元素。A.X與Y形成的兩種化合物分別為Na2O、Na2O2，兩種化合物中陰、陽離子的個(gè)數(shù)比均為12，故A正確；B.Y是O元素，R是S元素，元素的非金屬性越強(qiáng)其氫化物越穩(wěn)定，氧元素的非金屬性大于硫元素，所以水的穩(wěn)定性大于硫化氫，且水中含有氫鍵，沸點(diǎn)高，故B正確；C.非金屬性：SCSi，元素的非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng)，故C正確；D.SO2、CO2對(duì)應(yīng)的酸的酸性比鹽酸弱，與氯化鋇都不反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。答案D二、非選擇題(包括4個(gè)小題，共35分)8(8分)(2016海南高考)短周期元素X、Y、Z、M的原子序數(shù)依次增大，元素X的一種高硬度單質(zhì)是寶石，Y2電子層結(jié)構(gòu)與氖相同，Z的質(zhì)子數(shù)為偶數(shù)，室溫下M單質(zhì)為淡黃色固體，回答下列問題：(1)M元素位于周期表中的第_周期、_族。(2)Z元素是_，其在自然界中常見的二元化合物是_。(3)X與M的單質(zhì)在高溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，產(chǎn)物分子為直線形，其化學(xué)鍵屬_共價(jià)鍵(填“極性”或“非極性”)。(4)四種元素中的_可用于航空航天合金材料的制備，其單質(zhì)與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。解析短周期元素X、Y、Z、M的原子序數(shù)依次增大，元素X的一種高硬度單質(zhì)是寶石，則X是C元素；Y2電子層結(jié)構(gòu)與氖相同，則Y是Mg元素；Z的質(zhì)子數(shù)為偶數(shù)，室溫下M單質(zhì)為淡黃色固體，則Z是Si元素；M是S元素。(1)M元素是S，核外電子排布是2、8、6，所以位于周期表中的第三周期、A族；(2)Z元素是Si元素，其在自然界中常見的二元化合物是SiO2；(3)X與M的單質(zhì)在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生CS2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為C2SCS2，產(chǎn)物分子為直線形，結(jié)構(gòu)與CO2類似， 由于是不同元素的原子形成的共價(jià)鍵，所以其化學(xué)鍵屬極性共價(jià)鍵；(4)四種元素中只有Mg是金屬元素，密度比較小，制成的合金硬度大，所以可用于航空航天合金材料的制備，該金屬是比較活潑的金屬，可以與鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，其單質(zhì)與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg2HCl=MgCl2H2。答案(1)三A(2)SiSiO2 (3)C2SCS2極性(4)MgMg2HCl=MgCl2H29(9分)元素單質(zhì)及其化合物有廣泛用途，請(qǐng)根據(jù)周期表中第三周期元素相關(guān)知識(shí)回答下列問題：(1)按原子序數(shù)遞增的順序(稀有氣體除外)，以下說法正確的是_。a原子半徑和離子半徑均減小b金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng)c氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性減弱，酸性增強(qiáng)d單質(zhì)的熔點(diǎn)降低(2)原子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相同的元素名稱為_，氧化性最弱的簡(jiǎn)單陽離子是_。(3)已知：化合物MgOAl2O3MgCl2AlCl3類型離子化合物離子化合物離子化合物共價(jià)化合物熔點(diǎn)/2 8002 050714191工業(yè)制鎂時(shí)，電解MgCl2而不電解MgO的原因是_；制鋁時(shí)，電解Al2O3而不電解AlCl3的原因是_。(4)晶體硅(熔點(diǎn)1 410 )是良好的半導(dǎo)體材料。由粗硅制純硅過程如下：Si(粗)SiCl4(純)Si(純)SiCl4的電子式為_。解析(1)第三周期元素從左到右，原子半徑依次減小，陽離子半徑依次減小，陰離子半徑依次減小，但陽離子只有兩個(gè)電子層，陰離子有三個(gè)電子層，陽離子半徑小于陰離子半徑，a錯(cuò)誤；金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng)，b正確；最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性減弱，酸性增強(qiáng)，c錯(cuò)誤；第三周期元素的單質(zhì)中，硅的熔點(diǎn)最高，d錯(cuò)誤。(2)第三周期中原子最外層與次外層電子數(shù)相同的是氬，氧化性最弱的簡(jiǎn)單陽離子是Na。(3)工業(yè)上制鎂時(shí)，電解MgCl2而不電解MgO的原因是MgO的熔點(diǎn)高，熔融時(shí)耗費(fèi)更多能源，增加生產(chǎn)成本。制鋁時(shí)，電解Al2O3而不電解AlCl3的原因是AlCl3為共價(jià)化合物，熔融態(tài)難導(dǎo)電。(4)SiCl4是共價(jià)化合物，電子式為。答案(1)b(2)氬Na(或鈉離子)(3)MgO熔點(diǎn)高，熔融時(shí)耗費(fèi)更多資源，增加生產(chǎn)成本AlCl3為共價(jià)化合物，熔融態(tài)難導(dǎo)電(4) 10(9分)(2016合肥模擬)X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序數(shù)依次增大。X原子核外各層電子數(shù)之比為12，Y原子和Z原子的核外電子數(shù)之和為20，W和R是同周期相鄰元素，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨。請(qǐng)回答下列問題：(1)元素X的最高價(jià)氧化物的電子式為_；元素Z的離子結(jié)構(gòu)示意圖為_。(2)單質(zhì)銅和元素Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的稀溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)元素W位于周期表的第_族，其非金屬性比R弱，用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)解釋原因：_。(4)R的一種氧化物能使品紅溶液褪色，工業(yè)上用Y的氣態(tài)氫化物的水溶液作該氧化物的吸收劑，寫出吸收劑與足量該氧化物反應(yīng)的離子方程式：_。(5)Y和Z組成的化合物ZY，被大量用于制造電子元件。工業(yè)上用Z的氧化物、X單質(zhì)和Y單質(zhì)在高溫下制備ZY，其中Z的氧化物和X單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為13，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。解析由X原子核外各層電子數(shù)之比為12，推出X為C；由Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨且R的原子序數(shù)大于Y，推出Y和R分別為N和S；由W和R是同周期相鄰元素且R的原子序數(shù)大于W，推出W為P；由Y原子和Z原子的核外電子數(shù)之和為20，推出Z為Al。(4)氨水與足量SO2反應(yīng)生成NH4HSO3。答案(1) (2)8HNO3(稀)3Cu=2NO3Cu(NO3)24H2O(3)AP原子和S原子的電子層數(shù)相同，P原子半徑較大，得電子能力較弱(4)SO2NH3H2O=HSONH(5)Al2O33CN22AlN3CO11(9分)(2016天津高考)下表為元素周期表的一部分。碳氮YX硫Z回答下列問題：(1)Z元素在周期表中的位置為_。(2)表中元素原子半徑最大的是(寫元素符號(hào))_。(3)下列事實(shí)能說明Y元素的非金屬性比S元素的非金屬性強(qiáng)的是_。aY單質(zhì)與H2S溶液反應(yīng)，溶液變渾濁b在氧化還原反應(yīng)中，1 mol Y單質(zhì)比1 mol S得電子多cY和S兩元素的簡(jiǎn)單氫化物受熱分解，前者的分解溫度高(4)X與Z兩元素的單質(zhì)反應(yīng)生成1 mol X的最高價(jià)化合物，恢復(fù)至室溫，放熱687 kJ，已知該化合物的熔、沸點(diǎn)分別為69 和58 。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_。(5)碳與鎂形成的1 mol化合物Q與水反應(yīng)，生成2 mol Mg(OH)2和1 mol烴，該烴分子中碳?xì)滟|(zhì)量比為91，烴的電子式為_。Q與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(6)銅與一定濃度的硝酸和硫酸的混合酸反應(yīng)，生成的鹽只有硫酸銅，同時(shí)生成的兩種氣體均由上表中兩種元素組成，氣體的相對(duì)分子質(zhì)量都小于50。為防止污染，將產(chǎn)生的氣體完全轉(zhuǎn)化為最高價(jià)含氧酸鹽，消耗1 L 2.2 molL1 NaOH溶液和1 mol O2，則兩種氣體的分子式及物質(zhì)的量分別為_，生成硫酸銅物質(zhì)的量為_。解析根據(jù)周期表的結(jié)構(gòu)易推知元素X、Y、Z分別為Si、O、Cl。(1)Z(Cl)在周期表中的位置為第三周期、A族。(2)X(Si)、S、Z(Cl)的電子層數(shù)相同，比C、N、O多一個(gè)電子層，且根據(jù)“序大徑小”的規(guī)律知Si原子半徑最大。(3)a.置換反應(yīng)說明氧化性：O2S，故非金屬性：OS；b.得電子數(shù)的多少不能說明元素非金屬性的強(qiáng)弱；c.氫化物分解所需的溫度越高，說明氫化物越穩(wěn)定，故非金屬性：OS。(4)Si與Cl2生成的Si的最高價(jià)化合物為SiCl4，根據(jù)SiCl4的熔、沸點(diǎn)可知常溫下其狀態(tài)為液態(tài)，故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為Si(s)2Cl2(g)=SiCl4(l)H=687 kJmol1。(5)根據(jù)Mg與C形成的1 mol化合物Q與水反應(yīng)生成2 mol Mg(OH)2和1 mol烴，根據(jù)氧原子守恒，說明參加反應(yīng)的水為4 mol，則反應(yīng)生成的烴中含有4個(gè)H原子(H守恒)，該烴中碳與氫的質(zhì)量比為91，則其物質(zhì)的量之比為34，故該烴的分子式為C3H4。符合一元炔或二烯烴的通式為CnH2n2，由于該烴中只有三個(gè)碳原子，故該烴為丙炔HCCCH3，其電子式為。Q與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg2C34H2O=2Mg(OH)2C3H4。(6)該反應(yīng)過程的原理為()CuHNO3H2SO4CuSO4NONO2H2O；()NONO2NaOHO2NaNO3H2O。設(shè)NO、NO2的物質(zhì)的量分別為x、y，根據(jù)N原子守恒和轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等可得：解得x=0.9 mol，y=1.3 mol。反應(yīng)()中Cu轉(zhuǎn)化為CuSO4且與反應(yīng)()中O2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等，即n(CuSO4)2=n(O2)4=4 mol，故n(CuSO4)=2 mol。答案(1)第三周期，A族(2)Si(3)ac(4)Si(s)2Cl2(g)=SiCl4(l)H=687 kJmol1(5) Mg2C34H2O=2Mg(OH)2C3H4(6)NO：0.9 mol，NO2：1.3 mol2 mol