高考化学二轮总复习备战一模攻关训练04 物质结构 元素周期律解析版.docx
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高考化学二轮总复习备战一模攻关训练04物质结构元素周期律解析版
2020年高考化学二轮总复习--备战一模攻关训练
专题04 物质结构 元素周期律
一夯实基础
1.(2019·全国卷Ⅱ)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。
下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。
下列说法错误的是( )
A.原子半径:
W B.常温常压下,Y单质为固态 C.气态氢化物热稳定性: Z D.X的最高价氧化物的水化物是强碱 答案 D 解析 由题意,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8,可推出W、X、Y、Z分别为N、Al、Si、P。 根据电子层数越多,原子半径越大,可得原子半径: W NH3>PH3,C正确;X的最高价氧化物的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物,D错误。 2.(2019·全国卷Ⅲ)X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10。 X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。 下列叙述正确的是( ) A.熔点: X的氧化物比Y的氧化物高 B.热稳定性: X的氢化物大于Z的氢化物 C.X与Z可形成离子化合物ZX D.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸 答案 B 解析 X、Y、Z均为短周期主族元素,X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,Y的最外层电子数不可能是8,只能为2,且Y原子半径大于Z,所以Y为Mg,X、Y、Z原子的最外层电子数之和为10,故X为C,Z为Si。 MgO的熔点高于CO2、CO的熔点,A错误;元素的非金属性越强,则其气态氢化物的热稳定性越强,C的非金属性强于Si,故CH4的热稳定性大于SiH4,B正确;X与Z形成的SiC是共价化合物,C错误;Mg能溶于浓硝酸,但是Si单质不能溶于浓硝酸,D错误。 3.根据元素周期律判断,不正确的是( ) A.铍(Be)原子失电子能力比Ca弱 B.K与水反应比Mg与水反应剧烈 C.HCl的稳定性强于HBr D.硼酸(H3BO3)的电离程度强于H2SO4 答案 D 解析 Be、Ca是同一主族的元素,同主族元素越往下金属性越强,所以铍(Be)原子失电子能力比Ca弱,A正确;由于同主族元素K比Na金属性强,同周期中Na比Mg金属性强,所以K比Mg金属性强,故K与水反应比Mg与水反应剧烈,B正确;Cl、Br是同一主族的元素,元素的非金属性Cl>Br,所以稳定性HCl>HBr,C正确;非金属性B 4.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X元素原子最外层电子数是内层的2倍,Y是地壳中含量最高的元素,Y与Z形成的化合物能与NaOH溶液反应,其生成物是常用防火材料。 X、Y、Z、W最外层电子数之和为19。 下列说法错误的是( ) A.常温常压下X的单质为固态 B.原子半径: r(Z)>r(W)>r(Y) C.Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的氢化物强 D.W的最高价氧化物对应的水化物是强酸 答案 D 解析 X元素原子最外层电子数是内层的2倍,故X为C;Y是地壳中含量最高的元素,故Y为O;Y与Z形成的化合物能与NaOH溶液反应,其生成物是常用防火材料,故Z为Si;X、Y、Z、W最外层电子数之和为19,且短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,故W为P。 常温常压下,碳单质为固态,A正确;Si与P为第三周期元素,同周期主族元素从左至右原子半径减小,r(Si)>r(P),O为第二周期元素,电子层数少于Si和P,故原子半径: r(Si)>r(P)>r(O),B正确;O的非金属性大于Si,故O的简单气态氢化物的热稳定性比Si的氢化物强,C正确;P的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4,为中强酸,D错误。 5.如图是某元素的价类二维图,其中A为正盐,X是一种强碱,通常条件下Z是无色液体,E的相对分子质量比D大16,各物质的转化关系如图所示。 下列说法错误的是( ) A.A作肥料时不适合与草木灰混合施用 B.同主族元素的氢化物中B的沸点最低 C.C一般用排水法收集 D.D→E的反应可用于检验D 答案 B 解析 由信息可知,A为正盐,为铵盐,强碱与铵盐加热生成氨气,所以B为NH3;氨气和氧气反应生成氮气和水,C为N2;氮气被氧化为NO,所以D为NO;NO被氧化为NO2,E为NO2;二氧化氮和水反应生成硝酸,F为HNO3;G为硝酸盐;Y为O2,Z为H2O。 铵态氮肥和草木灰不能混合施用,故A正确;B为NH3,氨气分子间存在氢键,所以氮族元素的氢化物中NH3的沸点最高,故B错误;C为N2,N2的密度与空气太接近,用排空气法收集不能得到纯净的气体,所以一般用排水法收集,故C正确;NO与O2反应生成NO2,颜色由无色变为红棕色,可用于检验NO,故D正确。 6.下列事实中,不能用元素周期律解释的是( ) A.原子半径: K>Ca>Mg B.碱性: NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 C.热稳定性: HF>HCl>H2S D.酸性: H2SO3>H2CO3>H2SiO3 答案 D 解析 同周期主族元素自左而右,原子半径逐渐减小,同主族自上而下,原子半径逐渐增大,原子半径: K>Ca>Mg,能用元素周期律解释,故A不选;元素的金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强,金属性Na>Mg>Al,因此碱性: NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,能用元素周期律解释,故B不选;元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定,热稳定性: HF>HCl>H2S,能用元素周期律解释,故C不选;元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,但H2SO3不是最高价氧化物的水化物,不能用元素周期律解释,故选D。 7.A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,其中A的原子序数是B和D原子序数之和的 ,C元素的单质与热水缓慢反应,且该单质可做铝热反应的引燃剂,甲和丙是D元素的两种常见氧化物,乙是B元素的单质,0.005mol/L丁溶液的pH=2,它们之间的转化关系如图所示(部分反应物省略),下列叙述正确的是( ) A.C、D的简单离子均能促进水的电离 B.C、E两元素形成化合物中既含有离子键又含共价键 C.A、D分别与B元素形成的化合物都是大气污染物 D.E的氧化物的水化物的酸性大于D的氧化物的水化物的酸性 答案 A 解析 A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,结合甲和丙是D元素的两种常见氧化物,乙是B元素的单质,0.005mol/L丁溶液的pH=2,丁为硫酸,可知丙为SO3,甲为SO2,乙为O2,则B为O元素,D为S元素,其中A的原子序数是B和D原子序数之和的 ,A的原子序数为(8+16)× =6,可知A为碳元素;C元素的单质与热水缓慢反应,且该单质可做铝热反应的引燃剂,可知C为Mg,E为Cl,以此来解答。 镁离子、硫离子均水解促进水的电离,故A正确;Mg、Cl两元素形成化合物MgCl2,为离子化合物,只含有离子键,故B错误;A与B形成的二氧化碳不是污染物,故C错误;非金属性Cl>S,则E的最高价氧化物的水化物的酸性大于D的最高价氧化物的水化物的酸性,但硫酸酸性大于HClO酸性,故D错误。 8.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层有2个电子,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,W与X位于同一主族。 下列说法正确的是( ) A.原子半径: r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) B.由X、Y组成的化合物是离子化合物 C.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强 D.W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强 答案 B 解析 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,X为O元素,Y原子的最外层有2个电子,Y为Mg元素,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,Z为Si元素,W与X位于同一主族,W为S元素。 原子半径应为r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X),A错误;由X、Y组成的化合物为氧化镁,是离子化合物,B正确;Z和W的最高价氧化物对应的水化物分别为硅酸和硫酸,硫酸的酸性强于硅酸的,C错误;W和X形成的简单气态氢化物分别为H2S和H2O,热稳定性H2O强于H2S,D错误。 9.(2019·浙江4月高考)2019年是门捷列夫提出元素周期表150周年。 根据元素周期律和元素周期表,下列推断不合理的是( ) A.第35号元素的单质在常温常压下是液体 B.位于第四周期第ⅤA族的元素为非金属元素 C.第84号元素的最高化合价是+7 D.第七周期0族元素的原子序数为118 答案 C 解析 35号元素是溴元素,单质Br2在常温常压下是红棕色的液体,A合理;位于第四周期第ⅤA族的元素是砷元素(As),为非金属元素,B合理;第84号元素位于第六周期ⅥA族,为钋元素(Po),由于最高正价等于主族序数,所以该元素最高化合价是+6,C不合理;第七周期0族元素是第七周期最后一种元素,原子序数为118,D合理。 10.W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大,元素X和Z同族。 盐YZW与浓盐酸反应,有黄绿色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到YZW的溶液。 下列说法正确的是( ) A.原子半径大小为W B.X的氢化物水溶液酸性强于Z的 C.Y2W2与ZW2均含有非极性共价键 D.标准状况下W的单质状态与X的相同 答案 D 解析 黄绿色气体为氯气,通入烧碱溶液,得到氯化钠和次氯酸钠,所以YZW为NaClO,再根据X和Z同族,得到W、X、Y、Z分别为O、F、Na、Cl。 同周期主族元素由左向右原子半径依次减小,同主族由上向下原子半径依次增大,所以短周期中Na(Y)的原子半径最大,A错误。 HCl是强酸,HF是弱酸,所以X(F)的氢化物水溶液的酸性弱于Z(Cl)的,B错误。 ClO2的中心原子是Cl,分子中只存在Cl和O之间的极性共价键,C错误。 标准状况下,W的单质O2或O3均为气态,X的单质F2也是气态,D正确。 二提升训练 1.(2019·北京海淀高三期末)114号元素为Fl(中文名“ ”),它是主族元素,其原子核外最外层电子数是4。 下列说法不正确的是( ) A.Fl的原子核外有114个电子 B.Fl是第七周期第ⅣA族元素 C.Fl在同主族元素中金属性最强 D.Fl的原子半径小于同主族其他元素 答案 D 解析 根据核电荷数=原子序数=质子数=核外电子数=114,故A正确;Fl为主族元素,最外层电子数是4,即属于ⅣA族,114号元素位于第七周期,即Fl位于第七周期第ⅣA族,故B正确;同主族从上到下金属性逐渐增强,即Fl在同主族元素中金属性最强,故C正确;同主族从上到下,原子半径逐渐增大,即Fl的原子半径大于同主族其他元素,故D错误。 2.(2019·四川绵阳高三诊断)W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。 W为空气中含量最多的元素,短周期元素中X的原子半径最大,Y的周期数等于其族序数,Z的最外层电子数是最内层电子数的3倍。 下列叙述错误的是( ) A.W、X、Y的最高价氧化物的水化物可两两反应生成盐和水 B.W、X、Z均可形成两种或两种以上的氧化物 C.简单离子的半径: Y<X<W<Z D.含Y元素的盐溶液一定呈酸性 答案 D 解析 W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,W为空气中含量最多的元素,W为N元素;Z的最外层电子数是最内层电子数的3倍,其最外层有6个电子,为S元素;Y的周期数等于其族序数,原子序数大于W而小于Z,为Al元素;短周期元素中X的原子半径最大,则X为Na元素。 W、X、Y分别是N、Na、Al元素,其最高价氧化物的水化物是硝酸、氢氧化钠、氢氧化铝,这三种化合物都能两两相互反应生成盐和水,A正确;W、X、Z分别是N、Na、S元素,N可以形成NO、NO2、N2O5等氧化物,Na可以形成Na2O、Na2O2,S可以形成SO2、SO3,B正确;由于离子核外电子层数越多,离子半径越大,对于电子层结构相同的离子,离子半径随着原子序数增大而减小,所以离子半径Y<X<W<Z,C正确;含有Y的盐溶液可能呈酸性,如AlCl3等,可能呈碱性,如NaAlO2溶液,D错误。 3.(2019·广东清远高三期末)X、Y、Z是短周期三种主族元素,原子序数X A.原子半径: Z>Y>X B.Z2X2Y4的水溶液显碱性 C.X2Y 具有很强的氧化性 D.Y与Z形成的两种常见化合物中阴、阳离子个数比不同 答案 B 解析 X、Y、Z是短周期主族元素,原子序数X 元素原子核外电子层数越多,原子半径越大,同一周期的主族元素原子序数越大,原子半径越小,原子半径: Z>X>Y,A错误;Z2X2Y4化学式是Na2C2O4,该物质属于强碱弱酸盐,水溶液显碱性,B正确;C2O 中C元素化合价为+3价,其最高化合价为+4价,所以C2O 具有很强的还原性,C错误;Y与Z形成的两种常见化合物是Na2O、Na2O2,二者的阴、阳离子个数比都是1∶2,D错误。 4.(2019·长春实验中学高三期中)W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素的一种核素可用于鉴定文物年代,X元素的一种单质可作为饮用水消毒剂,Y元素的简单离子是同周期元素中半径最小的,Z和W同主族,R元素被称为“成盐元素”,下列说法中错误的是( ) A.W和X形成WX2的化合物属于非极性分子 B.工业上常用电解熔融Y和R化合物的方法制取单质Y C.日常生活中所使用的计算机芯片需要消耗大量单质Z D.元素X和R形成的某些化合物可用于净水 答案 B 解析 W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素的一种核素可用于鉴定文物年代,所以W是C元素,X元素的一种单质可作为饮用水消毒剂,所以X为O元素,Y元素的简单离子是同周期元素中半径最小的,所以Y为Al元素,Z和W同主族,所以Z为Si元素,R元素被称为“成盐元素”,所以R为Cl元素。 WX2是CO2,CO2为非极性分子,故A正确;Y和R化合物为AlCl3,AlCl3为共价化合物,工业上常用电解熔融氧化铝制备铝单质,故B错误;Si为良好的半导体,所以用于制备计算机芯片,故C正确;元素X和R形成的ClO2具有强氧化性,可用来净水,故D正确。 5.短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增大。 X、Y、Z、W分别是由这四种元素中的两种组成的常见化合物,Y为淡黄色固体,W为常见液体;甲为单质,乙为红棕色气体;上述物质之间的转化关系如图所示(部分生成物已省略)。 则下列说法中正确的是( ) A.沸点: W>X B.原子半径: D>C>B>A C.C、D两种元素组成的化合物只含有离子键 D.A、B、C三种元素组成的化合物均为共价化合物 答案 A 解析 乙为红棕色气体,乙是NO2;Y为淡黄色固体且Y为二元化合物,Y是Na2O2;Y与W生成甲,所以甲是O2,W是H2O,甲与Z生成NO2,所以Z是NO;X与O2生成NO,所以X是NH3,因为A、B、C、D的原子序数依次增加,所以分别是H、N、O、Na。 常温下,H2O为液态,NH3为气体,所以沸点H2O>NH3,故A正确;同周期主族元素原子半径从左到右逐渐减小,同主族元素原子半径从上到下逐渐增大,所以原子半径D>B>C>A,故B错误;C、D两种元素组成的化合物为Na2O和Na2O2,Na2O2含有离子键和共价键,故C错误;A、B、C三种元素组成的化合物有共价化合物(如HNO3),也有离子化合物(如NH4NO3),故D错误。 6.(2019·河北唐山高三期末)Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素。 W、Y是金属元素,Z的原子序数是X的2倍。 Q与W同主族,且Q与W形成的离子化合物中阴、阳离子电子层结构相同。 Q与X形成的简单化合物的水溶液呈碱性。 Y的氧化物既能与强酸溶液反应,又能与强碱溶液反应。 下列说法不正确的是( ) A.Q与X形成简单化合物的分子为三角锥形 B.Z的氧化物是良好的半导体材料 C.原子半径Y>Z>X>Q D.W与X形成化合物的化学式为W3X 答案 B 解析 Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素。 Q与W同主族,且Q与W形成的离子化合物中阴、阳离子电子层结构相同,则Q为H元素,W为Li元素,Q与X形成的简单化合物的水溶液呈碱性,X为N元素,W、Y是金属元素,Y的氧化物既能与强酸溶液反应,又能与强碱溶液反应,Y为Al元素,Z的原子序数是X的2倍,Z为Si元素。 Q与X形成的简单化合物NH3的分子构型为三角锥形,故A正确;Z为Si元素,硅晶体是良好的半导体材料,Z的氧化物SiO2是共价化合物,不导电,故B错误;同周期主族元素从左向右原子半径减小,故r(Al)>r(Si)>r(P),因同主族元素从上到下,原子半径增大,故r(P)>r(N),而H原子是半径最小的原子,则原子半径: Y>Z>X>Q,故C正确;W与X形成化合物的化学式为Li3N,故D正确。 7.(2019·山西孝义高三期末)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素。 X与Y形成的有机物Y2X4能使酸性高锰酸钾溶液褪色,Y、W为同族元素,Z的最高价氧化物对应的水化物为强碱。 下列说法一定错误的是( ) A.X、Y、W、Z的原子半径依次增大 B.Z的单质在着火时不能用水灭火 C.向W的含氧酸的钠盐溶液中通入Y的一种氧化物,有沉淀生成 D.X、Y形成的化合物一定能使溴水褪色 答案 D 解析 X与Y形成的有机物Y2X4能使酸性高锰酸钾溶液褪色,根据分子式可推测Y为C元素,X为H元素,Y2X4为乙烯;Y、W为同族元素,且W的原子序数大于X,则W为第三周期的Si元素;Z的最高价氧化物对应的水化物为强碱,则Z为Na。 同周期的主族元素,从左至右,原子半径逐渐减小,则原子半径Na>Si,电子层越多半径越大,则原子半径Si>C>H,所以X、Y、W、Z的原子半径依次增大,故A正确;Z为Na,Na易与水反应生成易燃的H2,且Na着火生成的Na2O2与水反应生成氧气,所以Z的单质在着火时不能用水灭火,故B正确;W的含氧酸的钠盐为Na2SiO3,Y的氧化物为CO2和CO,向Na2SiO3溶液中通入CO2能生成硅酸沉淀,故C正确;H和C形成的化合物为烃,其中烯烃、炔烃能使溴水褪色,烷烃不能使溴水褪色,故D错误。 8.(2019·山东烟台高三期末)四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有Z为金属元素。 下列说法不正确的是( ) A.原子半径W>Y B.X的最简单气态氢化物的热稳定性比W的小 C.Z元素的氧化物既能与强酸反应,又能与强碱反应 D.Y的氢化物能与其最高价含氧酸反应生成离子化合物 答案 B 解析 四种短周期元素中只有Z为金属元素,则根据元素的相对位置可知: Z是Al,W是Si,X是C,Y是N。 电子层数越多,原子半径越大,所以原子半径W>Y,A正确;元素的非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性就越强,由于元素的非金属性X>W,所以最简单气态氢化物的热稳定性X>W,B错误;Z是Al元素,Al的氧化物Al2O3是两性氧化物,可以与强酸、强碱发生反应,C正确;Y是N元素,其氢化物是NH3,N的最高价氧化物对应的水化物是HNO3,二者会发生反应产生NH4NO3,该物质是盐,属于离子化合物,D正确。 9.(2019·陕西高三教学质量检测)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,已知W的一种氧化物常温下为液体,是与人类关系最密切的物质;X的一种核素可用于测定文物的年代;Y位于第三周期与Z相邻;在常温下,Z的单质是黄绿色气体。 下列判断错误的是( ) A.W与X形成的最简单化合物在与足量的Z单质反应时只生成一种产物 B.最高价氧化物的水化物的酸性: Z>Y>X C.Y的一种氧化物能与O2反应生成Y的另一种氧化物 D.W可以与某些元素形成二元离子化合物 答案 A 解析 W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,已知W的一种氧化物常温下为液体,是与人类关系最密切的物质,则W为H元素,此氧化物为H2O;X的一种核素可用于测定文物的年代,则X为碳元素;Y位于第三周期与Z相邻,在常温下,Z的单质是黄绿色气体,此气体为氯气,可知Z为Cl元素,Y为S元素。 CH4与过量的Cl2在光照条件下发生的取代反应是连锁反应,可以生成多种产物,故A错误;非金属性越强,最高价氧化物水化物的酸性越强,已知C、S、Cl的非金属性强弱为Cl>S>C,则最高价氧化物的水化物的酸性: Z>Y>X,故B正确;SO2在催化剂作用下,能被氧气氧化为SO3,故C正确;H元素可与活泼的金属元素如Na、K、Ca等形成离子化合物,如NaH、CaH2等,故D正确。 10.(2019·安徽宣城高三期末调研)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且X、Z是同族元素,W元素的单质为淡黄色固体。 它们的最高价氧化物溶于水可得四种溶液,0.010mol·L-1的这四种溶液pH与该元素原子半径的关系如图所示。 下列说法正确的是( ) A.W的氧化物的水化物一定是强酸 B.气态氢化物的稳定性: Z>X C.简单离子半径: W>Y D.Y与W形成的化合物一定含有共价键 答案 C 解析 W元素的单质为淡黄色固体,W是S元素;0.010mol·L-1的Y的最高价氧化物的水化物溶液pH=12,则Y是Na元素;0.010mol·L-1的X的最高价氧化物的水化物溶液pH=2,则X是N元素,同浓度的W的最高价氧化物的水化物溶液pH<2,则W为S元素;X、Z是同族元素,Z是P元素。 W是S元素,S的氧化物的水化物中,H2SO3是弱酸,A错误;同主族元素从上到下非金属性减弱,气态氢化物的稳定性减弱,所以稳定性NH3>PH3,B错误;电子层数越多,半径越大,所以简单离子半径S2->Na+,C正确;Na与S形成的化合物Na2S中不含有共价键,D错误。
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