09 专题过关检测9 元素周期表及物质结构与性质（附答案解析）-备战高考化学大二轮专题突破系列（全国通用）

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专题过关检测9 元素周期表及物质结构与性质
1．11月30日，国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)公布了118号元素符号为Og，至此元素周期表的七个周期均已填满。下列关于Og的说法错误的是(　　)
A．原子序数为118 B．中子数为179
C．核外电子数为118 D．Og的相对原子质量为297
2．2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是(　　)
A．In是第五周期第ⅢA族元素 B．In的中子数与电子数的差值为17
C．原子半径：In>Al D．碱性：In(OH)3>RbOH
3．下列说法错误的是(　　)
A．可用洪特规则解释第一电离能Be>B
B．基态原子4s轨道半满的元素分别位于 Ⅰ A族和 Ⅰ B族
C．与NH3相比，[Zn(NH3)6]2＋中H－N－H键角更大
D．CaF2晶体中Ca2＋与最近F－的核间距离为a cm，则其晶胞的棱长为a cm
4．LiAlH4是重要的还原剂与储氢材料，在120 ℃下的干燥空气中相对稳定，其合成方法为NaAlH4＋LiCl===LiAlH4＋NaCl。下列说法正确的是(　　)
A．该反应可以在水溶液中进行
B．基态锂原子的电子排布式为1s22s1，核外电子的空间运动状态有2种
C．LiAlH4中Al原子采用sp3杂化，AlH的空间构型为正方形
D．上述所有物质中电负性最大的元素与电负性最小的元素形成的化合物，其电子式为Na＋[ : H]－
5．下列说法正确的是(　　)
①Li、Na、K、Rb、Cs的熔、沸点逐渐变小
②若R2－和M＋的电子层结构相同，则原子序数：R>M
③F2、Cl2、Br2、I2熔、沸点随相对分子质量的增大而升高
④由于非金属性：Cl>Br>I，所以酸性：HCl>HBr>HI
⑤氨的液化会破坏共价键
⑥C与H形成的化合物中只存在极性共价键
⑦Na2O2固体中的阴离子和阳离子个数比是1∶2
A．②⑤⑥ B．③⑤⑦ C．②④⑤ D．①③⑦
6．我国在砷化镓太阳能电池研究方面国际领先。砷(As)和镓(Ga)都是第四周期元素，分别属于ⅤA族和ⅢA族。下列说法中不正确的是(　　)
A．原子半径：Ga＞As＞P B．热稳定性：NH3＞PH3＞AsH3
C．酸性：H3AsO4＞H2SO4＞H3PO4 D．Ga(OH)3可能是两性氢氧化物
7．2019年是“国际化学元素周期表年”。1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列，准确预留了甲、乙两种未知元素的位置，并预测了二者的相对原子质量，部分原始记录如下。下列说法不正确的是(　　)

A．元素甲位于现行元素周期表第四周期第ⅢA族
B．原子半径比较：甲＞乙＞Si
C．元素乙的简单气态氢化物的稳定性强于CH4
D．推测乙可以用作半导体材料
8．科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的新物质三硝基胺[N(NO2)3]，其结构如图所示。已知该分子中
N－N－N键角都是108.1°，下列有关说法不正确的是(　　)

A．分子中N、N间形成的共价键是非极性键
B．该分子易溶于水，是因为分子中N、O均能与水分子形成氢键
C．分子中非硝基氮原子采取sp3杂化
D．分子中非硝基氮原子上有1对孤对电子
9．亚铁氰化钾属于欧盟批准使用的食品添加剂，受热易分解： 3K4[Fe(CN)6]12KCN＋Fe3C＋2(CN)2↑＋N2↑＋C，下列关于该反应说法错误的是(　　)
A．Fe2＋的最高能层电子排布为 3d6
B．配合物K4[Fe(CN)6]中配位原子是碳原子
C．(CN)2分子中σ键和π键数目比为 3∶4
D．已知 Fe3C 晶胞中每个碳原子被 6 个铁原子包围，则铁的配位数是 2
10．结合元素周期律，根据下列事实所得推测不合理的是(　　)
选项
事实
推测
A
H3PO4是中强酸，H2SO4是强酸
HClO4是强酸
B
Na、Al通常用电解法冶炼
Mg可用电解法冶炼
C
ⅣA族14Si和32Ge的单质是半导体材料
同族82Pb的单质是半导体材料
D
F2与H2在暗处剧烈化合，Cl2与H2光照或点燃时反应
Br2与H2反应需要加热到一定温度
11．天然气水合物(可燃冰)在海底的低温高压环境下形成，是有巨大潜力的未来能源。但其易分解产生大量甲烷，对其开采可能引发巨大的温室效应灾难。因此，可燃冰的开采仍处于试验阶段。一种天然气水合物晶体中，平均每46个水分子构成8个水分子笼。每一个水分子笼中可容纳一个CH4分子或一个水分子。其中一种笼结构如图所示。则下列说法错误的是(　　)

A．构成水分子笼的水分子之间以氢键连接，故可燃冰不稳定易分解
B．笼骨架上的每一个水分子都可能参与另一个水分子笼的形成
C．若每8个水分子笼中有6个容纳CH4分子，另两个容纳水分子，则该天然气水合物的平均组成可表示为6CH4·46H2O
D．该天然气水合物晶体中可能包含不止一种水分子笼
12．如图所示某硅氧离子的空间结构示意图(虚线不表示共价键)。通过观察分析，下列叙述正确的是(　　)

A．键角为120° B．化学组成为SiO
C．硅原子采用sp2杂化 D．化学组成为SiO
13．X、Y、Z、R、W为原子序数依次增大的短周期元素，X、R最外层电子数相同，R的原子半径在同周期主族元素中最大。其中，X、Y、Z、W形成的某种化合物可表示为[YX4]＋[WZ4]－。下列说法正确的是(　　)
A．电负性：W>Z>Y>X>R B．第一电离能：W>Z>Y>R
C．简单离子的半径：W>Y>Z>R D．简单氢化物的沸点：R>W>Z>Y
14．前20号元素X、Y、Z、W、R原子序数依次增大。其中X、Z、R最外层电子数相等，且X与Z、R均可形成离子化合物；Y、W同主族，Y最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法正确的是(　　)
A．元素原子半径大小顺序为W>Z>Y
B．X分别与Y、Z、W形成的常见化合物都属于电解质
C．Y分别与Z、R形成的化合物中均只含有离子键
D．Y分别与X、Z、W均可形成具有漂白性的化合物，且漂白原理相同
15．X、Y、Z、M、W为5种短周期主族元素且原子序数依次增大。X有三种核素，质量数之比为1∶2∶3，Y是植物生长所需的三大营养元素之一，Z和M同主族。下列说法正确的是(　　)
A．单质沸点：Y>W>M
B．原子半径：XW>Y B．气态氢化物的稳定性：W>Y>X
C．氧化物对应的水化物的酸性：Z>Y>X D．自然界中X、Z两种元素均以游离态形式存在
18．我国科学家合成的某种离子化合物结构如图，该物质由两种阳离子和两种阴离子构成，其中有两种10电子离子和一种18电子离子。X、Y、Z、M均为短周期元素，且均不在同一族；X是半径最小的元素，Z是空气中含量最多的元素，Y的电负性大于Z。下列说法不正确的是(　　)

A．X与Y形成的化合物沸点高于Y同族元素与X形成化合物的沸点主要原因是容易形成分子间氢键
B．Z的最高价氧化物对应水化物的阴离子中Z的杂化方式为sp2杂化
C．元素第一电离能：YCl2>O2，A项错误；同一周期的元素，原子序数越大，原子半径就越小，Y是N元素，Z是O元素，则原子半径Y>Z，B项错误；若Z是O元素，则X、Y、Z三种元素可以形成NH4NO3，该物质是离子化合物，含有离子键，C项正确；Y是N元素，H与N形成的最简单化合物NH3水溶液显碱性，M是S元素，其与H形成的化合物H2S的水溶液显弱酸性，W是Cl元素，与H形成的化合物HCl的水溶液是强酸性，则等物质的量浓度水溶液的pH：Y >M> W，D项错误。
16．A。解析：0.1 mol·L－1丁溶液的pH为13(25 ℃)，丁是一元强碱，其含有的金属元素在短周期，则丁为NaOH，由反应：甲＋乙＝丁＋己，根据元素守恒可知，甲、乙两种物质至少共含有H、O、Na元素，己是由Z组成的单质，由发生反应可知，己不能是Na，结合原子序数可知，X为H、Z为O、W为Na元素，故己为氧气，可知甲是Na2O2、乙是H2O，再根据反应：甲＋丙＝戊＋己，可知丙是CO2，戊是Na2CO3，则Y为C。A.甲与足量的乙完全反应的方程式为：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，反应中过氧化钠起氧化剂、还原剂作用，各占一半，故1 mol Na2O2反应转移的电子为1 mol××2＝1 mol，故A错误；B.电子层结构相同的离子，核电荷数大的半径小，离子半径O2－＞Na＋，故B正确；C.Na2O2与CO2反应时生成Na2CO3和O2，既有离子键(如Na＋与O)、共价键的断裂(O－O键)，又有离子键(Na＋与CO)、共价键(O—C键)的形成，故C正确；D.四种元素可以组成化合物NaHC2O4(草酸氢钠)，故D正确；故选A。
17．B。解析：由Z元素原子的最外层电子数是其电子层数的两倍，结合各元素在周期表中的相对位置知，Z为S，W为N，X为Si，Y为P。A项错误，同周期元素从左至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，则原子半径：X>Y>W；B项正确，非金属性：W>Y>X，所以气态氢化物的稳定性：W>Y>X；C项错误，元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，但该选项中没有明确说明是最高价氧化物对应的水化物；D项错误，在自然界中X(Si)以化合态形式存在。
18．D。解析：X、Y、Z、M均为短周期元素，且均不在同一族，X是半径最小的元素，则X为H元素，Z是空气中含量最多的元素，则Z为N元素；离子化合物由两种阳离子和两种阴离子构成，其中有两种10电子离子和一种18电子离子，由化合物的结构和Y的电负性大于Z可知，Y为O元素、M为Cl元素，化合物中的阳离子为H3O＋和NH、阴离子为Cl－和N。水分子间能形成氢键，而与氧元素同主族的元素的氢化物分子间不能形成氢键，则水分子间的作用力强于同主族的元素的氢化物，沸点高于同主族的元素的氢化物，故A正确；硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3，则氮原子的杂化方式为sp2杂化，故B正确；同周期元素，从左到右元素第一电离能有增大的趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素第一电离能大于相邻元素，则氧元素的第一电离能小于氮元素，故C正确；氢键是一种作用力较强的分子间作用力，比化学键弱很多，不是化学键，故D错误。
19．D。解析：结合题意分析可知，X为H，Y为C，Z为O，Q为S，W为K，离子结构相同时，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：W＜Q，故A正确；水分子之间存在氢键，导致水的沸点较高，即最简单氢化物的沸点：Q＜Z，故B正确；YZ2、YZQ分别为CO2与COS，二者分子中都含有2个双键，均为直线形结构，故C正确；X、Y、Z形成的化合物的水溶液不一定显酸性，如乙醇为中性，故D错误。
20．D。解析：结合题意分析可知，X为C，Y为O，Z为F，W为S，电子层越多离子半径越大，电子层相同时核电荷数越大离子半径越小，则简单阴离子半径的大小顺序为W＞Y＞Z，故A错误；S的氧化物对应的水化物中，亚硫酸不是强酸，故B错误；X的氢化物为烃，碳原子数较多的烃常温下为固态，其沸点大于水和双氧水，故C错误；X和Z形成的简单化合物为CF4，CF4中各原子均满足8电子稳定结构，故D正确。
21．C。解析：原子序数依次增大的短周期元素 X、Y、Z、R，含0.9% YR的水溶液称为生理盐水，则Y为Na，R为Cl，气体能使品红溶液褪色，说明为二氧化硫，含有S元素，X、Y、Z三种元素组成两种化合物 A、B 的性质如图，Z的质子数是X质子数的2 倍，则A为亚硫酸钠、B为硫酸钠，亚硫酸钠与盐酸反应产生二氧化硫气体，与氯气反应生成硫酸钠，与过氧化氢反应生成硫酸钠。
A.X为O，Z为S，H2O存在分子间氢键，因此简单氢化物沸点 H2O＞H2S，故A错误；B.根据层多径大，同电子层结构，核多径小原则，简单离子半径Na＋＜O2－＜Cl－＜S2－，故B错误；C.X为O，Y与X形成的一种化合物过氧化钠，含有离子键和非极性键，故C正确；D.化合物 A 为亚硫酸钠，其水溶液呈碱性，硫酸钠水溶液呈中性，故D错误；综上所述，答案为C。
22．C。解析：C　依据题意可知：W为H元素，X为C元素，Y为O元素，Z为S元素。W为H元素，X为C元素，二者形成的分子不一定是非极性分子，如异戊烷，故A错误；X为C元素，Z为S元素，对应的最高价氧化物的水化物分别为碳酸和硫酸，碳酸为弱电解质，硫酸为强电解质，故B错误；化合物COS与CO2互为等电子体，则其结构式为O===C===S，只含共价键，故C正确；K、L、M分别为二氧化硫、水、二氧化碳，常温下水是液态，二氧化硫和二氧化碳都是气态，所以水的沸点最高，故D错误。
23．B。解析：结合题意分析可知，A为C，B为Na，C为S，D为Cl，E为Ca，电子层结构相同时，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：C＞D＞E，故A错误；非金属性：Cl＞S，则气态氢化物的稳定性：D＞C，故B正确；元素B和D形成的盐为NaCl，Na为活泼金属，电解NaCl溶液无法得到金属Na，故C错误；没有指出元素最高价，该说法不合理，如碳酸的酸性大于次氯酸，故D错误。
24．A。解析：A　结合题意分析可知，W为H，X为C，Y为O，Z为Na，X的氢化物为烃，Y的氢化物为水和双氧水，碳原子数较多的烃常温下为固态，其沸点大于水和双氧水，故A错误；Y和Z形成的化合物有氧化钠、过氧化钠，其中氧化钠中只含有离子键，故B正确；N为H2O，R为CH3CH2OH，水中的H比醇羟基中的H活泼，则Na与水反应比与乙醇反应更剧烈，故C正确；Z2Y2为Na2O2，Na2O2与H2O反应生成氢氧化钠和氧气，1 mol Na2O2与水完全反应生成0.5 mol氧气，O元素的化合价从－1变为0，则生成0.5 mol氧气转移1 mol电子，故D正确。
25．B。解析：W的简单气态氢化物的水溶液可使酚酞溶液变红，该氢化物为NH3，则W为N；X是地壳中含量最大的元素，则X为O；Y的族序数等于周期序数且为短周期元素，则Y为H、Be或Al，但W、X、Y、Z的原子序数依次增大，则Y为Al；Z的原子半径是同周期主族元素中最小的，则Z为Cl。N3－、O2－核外具有2个电子层且电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，Cl－核外具有3个电子层，一般来说，电子层数越多，离子半径越大，故离子半径：r(O2－)