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阶段测试5
阶段测试五 物质结构 元素周期律
满分:
100分 时间:
90分钟
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(每小题3分,共48分)
1.中新网2013年5月3日报道,铁60同位素现身,揭秘了超新星爆炸历史真相。
下列说法中正确的是( )
A.铁元素的质量数为60
B.
Fe的核内质子数比中子数多8
C.
Fe与
Fe的核外电子数相同,属于同一种核素
D.
Fe与
Fe的化学性质相同,互为同位素
答案 D
解析
Fe这种铁原子的质量数为60,而不是铁元素的质量数,A项错;
Fe的核内质子数(26)比中子数(34)少8,B项错;
Fe与
Fe的质子数相同但中子数不同,是两种不同的核素,C项错;
Fe与
Fe是同种元素的不同核素,互为同位素,化学性质相同。
2.(2014·保定摸底)“嫦娥一号”卫星完成四大科学目标之一是探测下列14种元素的含量和分布:
K、Th(钍)、U(铀)、O、Si、Mg、Al、Ca、Fe、Ti(钛)、Na、Mn、Cr(铬)、Gd(钆),其原子的最外层电子数是奇数的主族元素有( )
A.2种 B.3种
C.4种D.5种
答案 B
解析 题中所有元素只有K、O、Si、Mg、Al、Ca、Na为主族元素,最外层电子数是奇数的元素为奇数族元素,有K、Al、Na三种。
3.(2013·长春调研)下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是( )
A.含8个中子的氧原子的核素符号:
B.HF的电子式:
C.K+的结构示意图:
D.CH4分子的球棍模型:
答案 A
解析 HF是共价化合物,电子式中不用标电荷;K+的核内质子数为19;选项D为CH4的比例模型。
4.现有下列几组粒子:
①N2、CO、C2H2 ②NH
、H3O+、OH- ③C
、O
、CN- ④PO
、SO
、ClO
。
对上述四组粒子归类正确的是( )
A.质子数相等、电子数和原子数不相等:
①
B.质子数和电子数相等、原子数不相等:
②
C.电子数相等、质子数和原子数不相等:
③
D.原子数和电子数相等、质子数不相等:
④
答案 D
解析 ①中电子数相等;②中质子数不相等;③中原子数相等。
5.某同学在研究前18号元素时发现,可以将它们排成如图所示的“蜗牛”形状,图中每个“•”代表一种元素,其中O点代表氢元素。
下列说法中错误的是( )
A.离O点越远的元素原子半径越大
B.虚线相连的元素处于同一族
C.B元素是图中金属性最强的元素
D.氢元素与A组成的化合物中只含有共价键
答案 A
解析 按照原子序数可以将各个黑点对应的元素确定。
钠原子的半径大于氯原子,但氯原子与O点的距离大于钠原子与O点的距离。
B对应的为钠元素,钠元素是图中金属性最强的元素;A对应的为氧元素,氢与氧组成的H2O、H2O2中只含有共价键。
综上所述,本题选A。
6.(2013·济南二模)下列说法中,正确的是( )
A.H35Cl、H37Cl属于同素异形体
B.16O与18O的中子数不同,核外电子排布却相同
C.稳定性:
CH4>SiH4;还原性:
HCl>H2S
D.K+、Ca2+、Mg2+的离子半径依次增大,还原性依次增强
答案 B
解析 同素异形体描述的对象是单质,A项错;16O和18O的中子数分别为8和10,核外电子数均为8,B项正确;HCl的还原性小于H2S的还原性,C项错;K+、Ca2+、Mg2+的离子半径依次减小,K+、Ca2+、Mg2+不具有还原性,D项错。
7.(2013·青岛一模)元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置,下列说法正确的是( )
A.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
B.某微粒的结构示意图为
,则该元素在周期表中位于第三周期、ⅥA族
C.Be(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强
D.原子半径:
Na>Si>O
答案 D
解析 元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素不属于过渡元素,A项错;17号元素为Cl,在周期表中位于第三周期、ⅦA族,B项错;Be的金属性小于Mg,所以碱性Mg(OH)2>Be(OH)2,C项错。
8.(2013·南昌一中测试)5种短周期元素在周期表中的位置如下:
下列由a-e形成的各分子中所有原子都满足最外层为8电子稳定结构的是( )
A.ca3B.ae
C.de5D.be4
答案 D
解析 由各元素在周期表中的位置可知,a为H,b为C,c为N,d为P,e为Cl。
A、B、C、D项中的物质分别为NH3、HCl、PCl5、CCl4,H原子最外层不可能达到8电子稳定结构;PCl5中P的化合价为+5,其最外层不满足8电子稳定结构;CCl4中的各原子最外层满足8电子稳定结构。
9.(2013·临沂质量检测)下列有关物质的性质或结构的说法正确的是( )
A.L层上的电子数为奇数的原子一定是主族元素的原子
B.周期表中的碱金属元素从上到下,其单质的还原性逐渐增强,熔沸点逐渐升高
C.化学键的形成一定伴随着电子的转移和能量变化
D.元素周期表中,位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
答案 A
解析 A项,L层上的电子数为奇数,则L层一定是最外层,该原子只有两个电子层,属于主族元素的原子;B项,周期表中碱金属元素从上到下,其单质的熔沸点呈现逐渐降低的趋势,而不是升高;C项,对于非氧化还原反应来说,化学键的形成过程中,没有电子的转移;D项,过渡元素属于副族元素,而不是位于金属与非金属分界线附近。
10.(2013·湖南联合检测)中学化学中很多“规律”都有其使用范围,下列根据有关“规律”推出的结论合理的是( )
A.根据较强酸可以制取较弱酸的规律,推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
B.根据主族元素最高正化合价与族序数的关系,推出卤族元素最高正价都是+7
C.根据F、Cl、Br、I非金属性依次减弱,推出HF、HCl、HBr、HI的酸性依次减弱
D.若M+和R2-的核外电子层结构相同,则可推出原子序数:
R>M
答案 A
解析 A项,碳酸的酸性比次氯酸的酸性强,正确;B项中卤族元素中的F没有+7价;C项中HF、HCl、HBr、HI的酸性依次增强,C项错;D项,由“M+和R2-的核外电子层结构相同”推知M比R的原子序数大,D项错。
11.(2014·保定摸底)X、Y、Z是分别位于第2、3周期的元素,原子序数依次递增。
X与Z位于同一主族,Y元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应,Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半。
下列说法正确的是( )
A.工业上制取Y的单质常用还原剂还原Y的氧化物
B.Z的最高价氧化物能与水反应生成相应的酸
C.室温下,X的最高价氧化物的水溶液的pH>7
D.Y单质在一定条件下可以与氧化铁发生置换反应
答案 D
解析 Y元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应,为Al;Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,且原子序数大于Al,则为Si;X与Z位于同一主族,则X为C。
A选项,工业上制取Al单质常用电解Al2O3的方法,错误;B选项,Z的最高价氧化物为SiO2,不能与H2O反应,错误;C选项,X的最高价氧化物的水溶液为H2CO3,pH<7,错误;D选项,Al与Fe2O3可以发生置换反应。
12.(2013·东北模拟)已知X、Y、Z、W为短周期主族元素,在周期表中的相对位置如图所示,下列说法正确的是( )
A.若HmXOn为强酸,则X的氢化物溶于水一定显酸性(m、n均为正整数)
B.若四种元素均为金属,则Z的最高价氧化物对应的水化物一定为强碱
C.若四种元素均为非金属,则W的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸
D.若四种元素中只有一种为金属,则Z与Y两者的最高价氧化物对应的水化物能反应
答案 B
解析 A项,HmXOn为强酸,且X在第二周期,X只能为氮元素,但NH3的水溶液呈碱性;B项,四种元素均为金属元素,则Z为Na,其最高价氧化物对应的水化物NaOH为强碱;C项,四种元素均为非金属元素,则W可能为P、S、Cl,其最高价氧化物对应的水化物不一定为强酸;D项,只有Z是金属元素,Z为Al、Y为C,Al(OH)3与H2CO3不反应。
13.(2013·湖南联合检测)X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,Y、Z的质子数之和为21,下列说法正确的是( )
A.常压下,四种元素的单质中,W单质的熔点最高
B.Z的阳离子与Y的阴离子电子层结构相同
C.X的简单气态氢化物比Y的简单气态氢化物稳定
D.W元素的金属性比Z元素的金属性强
答案 B
解析 根据题意,设Y的质子数为a,结合图中Y、Z元素的位置知Z的质子数为a+8-3=a+5,则有2a+5=21,得a=8,即Y为O,则X、Z、W分别为C、Al、P。
A项,碳的单质金刚石比磷的熔点高,A项错;B项,Al3+和O2-的电子层结构相同,B项正确;C项,O的非金属性比C的强,故水蒸气比甲烷稳定,C项错;D项,Al的金属性比P强,D项错。
14.(2013·石家庄二模)右图为元素周期表短周期的一部分。
E原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1。
下列叙述不正确的是( )
A.C和E氢化物的热稳定性和还原性均依次减弱
B.A与B形成的阴离子可能有AB
、A2B
C.AD2分子中每个原子的最外层均为8电子结构
D.A、D、E的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
答案 A
解析 分析可知:
A为C,B为O,C为F,D为S,E为Cl。
同主族元素非金属性越强,氢化物热稳定性越强,还原性越弱,A项错;A与B可以形成CO
和C2O
,B项正确;CS2满足8电子结构,C项正确;H2CO3,H2SO4,HClO4酸性依次增强,D项正确。
15.(2013·南京阶段调研)短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示。
下列说法正确的是( )
A.原子半径的大小为Z>Y>X
B.若Y的氧化物为两性氧化物,则X、Z分别形成的单质的微观结构中均可能具有正四面体构型
C.若X的氢化物与Z的最高价氧化物对应水化物能发生反应,则该反应生成的盐仅有一种
D.若Y与Z的核电荷数之和为X的4倍,则X、Z分别形成的氢化物的熔沸点前者低于后者
答案 B
解析 A项,原子半径:
Y>Z;B项中Y为铝元素,则X、Z分别为碳元素、磷元素,其中金刚石及白磷中均存在正四面体构型;C项中X是氮元素,Z是硫元素,按题设要求所生成的盐有硫酸铵和硫酸氢铵;D项中X是氧元素,Z是氯元素,水的熔沸点高于氯化氢。
16.(2013·湖南十二校联考)水是生命之源,下列关于水的表达正确的是( )
A.H2O分子的比例模型
B.H2O和D2O互为同分异构体
C.H2O分子和H2O2分子都含有极性共价键和非极性共价键
D.H2O沸点高于H2S,是因为H2O分子间存在氢键作用,而H2S分子间不存在氢键作用
答案 D
解析
是球棍模型且H2O是Ⅴ形结构,A项错误;同分异构体是指分子式相同结构不同的化合物,B项错误;H2O分子中只含有极性共价键,H2O2分子中含有极性共价键和非极性共价键,C项错误。
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、非选择题(共52分)
17.(10分)(2013·大纲全国)五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。
A和C同族,B和D同族,C离子和B离子具有相同的电子层结构。
A和B、D、E均能形成共价型化合物。
A和B形成的化合物在水中呈碱性,C和E形成的化合物在水中呈中性。
回答下列问题:
(1)五种元素中,原子半径最大的是________,非金属最强的是________(填元素符号)。
(2)由A和B、D、E所形成的共价型化合物中,热稳定性最差的是________(用化学式表示)。
(3)A和E形成的化合物与A和B形成的化合物反应,产物的化学式为________,其中存在的化学键类型为________。
(4)D最高价氧化物的水化物的化学式为________。
(5)单质D在充足的单质E中燃烧,反应的化学方程式为________________________;D在不充足的E中燃烧,生成的主要产物的化学式为________。
(6)单质E与水反应的离子方程式为____________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
(1)Na Cl
(2)PH3 (3)NH4Cl 离子键和共价键
(4)H3PO4
(5)2P+5Cl2
2PCl5 PCl3
(6)Cl2+H2OH++Cl-+HClO
解析 A与B、D、E均能形成共价型化合物,故A、B、D、E为非金属元素,非金属元素A和B形成的化合物的水溶液呈碱性,故该化合物为NH3,结合短周期元素及原子序数依次增大的信息可知A为H,B为N;由A、C同主族及B、D同主族且C离子和B离子具有相同的电子层结构,可知C、D分别为Na、P;P元素之后的短周期元素只有S、Cl、Ar,Cl与Na形成的化合物的水溶液呈中性,故E为Cl。
(1)同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,故原子半径最大的是Na;分析可知,非金属性最强的是Cl。
(2)N、P的非金属性强弱为P (3)A和E形成的化合物为HCl,A和B形成的化合物为NH3,氯化氢与氨气反应生成氯化铵,该化合物中NH 与Cl-之间的化学键为离子键,N与H之间的化学键为共价键。 (4)D为P,其最高价氧化物为P2O5,最高价氧化物的水化物为H3PO4。 (5)P在氯气中燃烧时,若氯气足量,则生成PCl5;若氯气不足,则生成PCl3。 (6)单质E(氯气)与水反应生成次氯酸和盐酸,注意次氯酸为弱电解质,在离子方程式中用分子式表示。 18.(8分)(2012·河北监测)如图是从元素周期表中截取的一个片断,其中X、Y、Z、W均属于短周期元素。 请回答下列问题。 (1)若X单质为空气中的主要成分之一,则W的原子结构示意图为________。 (2)若Y、W、Z的最高价氧化物对应的水化物依次为一元酸、二元酸、三元酸,这三种酸的正盐的含氧酸根离子中,有两种的电子数相等,这两种离子的离子符号是________、________。 (3)若Na与Y和Z的单质分别反应可以生成摩尔质量相同的两种化合物,其中Na与Y形成的化合物的电子式为____________________________________________________, 所含化学键的类型为________。 (4)Y元素在元素周期表中处于第________纵行(写出所有可能纵行数)。 答案 (1) (2)SO PO 离子键、非极性共价键(或共价键) (4)15、16、17 解析 (1)若X的单质为空气的主要成分之一,则X是N元素、W是Ar元素,Ar元素的原子结构示意图为 。 (2)若Y、W、Z的最高价氧化物对应的水化物依次为一元酸、二元酸、三元酸,则分别为HNO3、H2SO4、H3PO4;其中SO 、PO 的电子数相等。 (3)若Na与Y和Z的单质分别反应生成摩尔质量相同的两种化合物,即为Na2O2、Na2S,其中Na2O2的电子式为Na+[ ]2-Na+,它含有离子键和非极性共价键。 (4)由元素周期表截图可知,Y元素可能位于第15、16、17纵行。 19.(10分)已知A、B、C、D、E、F、G为七种短周期主族元素,原子序数依次增大。 已知: A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数,其中A的单质在常温下为气体。 C与B、G在元素周期表中处于相邻位置,这三种元素原子的最外层电子数之和为17,质子数之和为31。 D与F同周期,且在该周期中D元素的原子半径最大。 根据以上信息回答下列问题: (1)B、C、G的氢化物中稳定性最强的是______________________________________(填化学式),G的某种氧化物能使溴水褪色,写出该反应的化学方程式: ________________________________________________________________________。 (2)B、C、D、E、F形成的简单离子半径由大到小的顺序为________(用离子符号表示)。 (3)A与B能形成离子化合物A5B,A5B中既含离子键又含共价键,其电子式为________,该物质能与水剧烈反应生成两种气体,这两种气体的化学式是________________________________________________________________________。 (4)D、A、C和碳元素组成的化合物的水溶液呈________性,用离子方程式解释其原因: ________________________________________________________________________。 该盐溶液与足量稀硫酸混合,当生成11.2L(标准状况)气体(不考虑气体溶解)时放热6.32kJ,写出该反应的热化学方程式: _______________________________________________。 答案 (1)H2O SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr (2)N3->O2->Na+>Mg2+>Al3+ (4)碱 HCO +H2OH2CO3+OH- NaHCO3(aq)+ H2SO4(aq)=== Na2SO4(aq)+H2O(l)+CO2(g) ΔH=-12.64kJ·mol-1 解析 A、B、C、D、E、F、G都为短周期主族元素,原子序数依次增大,由A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数,可知F为Al,其中A的单质在常温下为气体,可知A为H。 C与B、G在元素周期表中处于相邻位置,这三种元素原子的最外层电子数之和为17,质子数之和为31,其内层电子数之和为14,必有两种元素(B、C)为第2周期,一种元素为第3周期(G),且C、G同主族,所以B为N,C为O,G为S。 D与F同周期且在该周期中D元素的原子半径最大,可知D为Na,则E为Mg。 20.(8分)a、b、c、d、e、f是原子序数依次增大的6种短周期元素,a、d同主族,a是原子半径最小的元素,b的最高正价与最低负价的代数和为零,a与c、d与c均可形成原子个数比为2∶1和1∶1的化合物,d、e的最外层电子数之和等于b的最外层电子数,f是同周期中得电子能力最强的元素。 (1)画出f元素的原子结构示意图___________________________________________。 在a、c、d三种元素形成的化合物中存在的化学键类型是________。 (2)写出d、e两元素的最高价氧化物的水化物之间反应的离子方程式________________________________________________________________________。 (3)写出下列反应的化学方程式(有机物用结构简式表示): 将b2a6c和氧气的混合气体通过灼热的铜网反应_______________________________ ________________________________________________________________________。 (4)甲、乙、丙、丁四种无机物具有如图所示的转化关系,甲是f的单质,且甲、乙、丙中均含有同一种元素,丁为金属单质,请写出检验乙中阳离子的一种方法: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1) 离子键、共价键 (2)Al(OH)3+OH-===AlO +2H2O (3)2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O (4)取少量乙配置成溶液,向该溶液中滴加少量KSCN溶液,溶液呈红色,证明存在Fe3+(或其他合理答案) 解析 a是原子半径最小的元素且原子序数最小,则a为H;b的最高正价与最低负价的代数和为零,则b为C或Si;a、d同主族,a与c、d与c均可形成原子个数比为2∶1和1∶1的化合物,则c为O,d为Na;此时可确定b为C。 由e、f的原子序数及电子层的排布和f的性质,可知e为Al,f为Cl。 a、c、d三种元素形成的化合物为NaOH,该化合物中既含有离子键又含有共价键。 由甲、乙、丙、丁四种物质的转化关系及丁为金属元素,可确定丁为铁,乙为FeCl3,然后检验Fe3+即可。 21.(8分)短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,它们的原子核外电子层数之和为13。 B的化合物种类繁多,数目庞大;C、D是空气中含量最多的两种元素,D、E两种元素的单质反应可以生成两种不同的离子化合物;F为同周期半径最小的元素。 试回答以下问题: (1)写出D与E以1∶1的原子个数比形成的化合物的电子式: ________________________________________________________________________。 F的原子结构示意图为________。 (2)B、D形成的化合物BD2中存在的化学键为________键(填“离子”或“共价”,下同)。 A、C、F三种元素形成的化合物CA4F为________化合物。 (3)化合物甲、乙由A、B、D、E中的三种或四种组成,且甲、乙的水溶液均呈碱性。 则甲、乙反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________。 (4)A、C、D、E的原子半径由大到小的顺序是________(用元素符号表示)。 (5)元素B和F的非金属性强弱,B的非金属性________于F(填“强”或“弱”),并用化学方程式证明上述结论_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1) (2)共价 离子 (3)OH-+HCO ===CO +H2O (4)Na>N>O>H (5)弱 Na2CO3+2HClO4===CO2↑+H2O+2NaClO4(或NaHCO3+HClO4===CO2↑+H2O+NaClO4) 解析 解答该题应该注意以下三点: (1)根据B形成的化合物种类繁多,确定B为C元素。 (2)根据C、D为空气中含量最多的两种元素和D、E形成两种不同的离子化合物,确定C、D、E。 (3)根据C与Cl联系非金属性的强弱比较知可以使用的反应。 22.(8分)(2013·北京海淀期末)X、Y、Z、Q、M为常见的短周期元素,其原子序数依次增大。 有关信息如下表: X 动植物生长不可缺少的元素,是蛋白质的重要成分 Y 地壳中含量居第一位 Z 短周期中其原子半径最大 Q 生活中大量使用其合金制品,工业上可用电解其氧化
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