2023届高考化学二轮复习课后习题 专题能力训练11　物质结构　元素周期律(必修)

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专题能力训练11　物质结构　元素周期律(必修)一、选择题1.(2022重庆一模)下列事实不能用元素周期律解释的是(　　)。A.向Na2CO3溶液中加入亚硫酸,产生气泡B.常温下,形状和大小相同的Mg、Al与同浓度的盐酸反应,Mg条反应更剧烈C.气态氢化物的稳定性:H2O>H2SD.Cl2能从NaBr溶液中置换出Br22.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、Z同主族,Y与W形成的盐的水溶液呈中性。下列说法正确的是(　　)。A.离子半径:r(Y)>r(Z)>r(X)B.简单氢化物的热稳定性:W>Z>XC.X、Y形成的化合物中可能含共价键D.Z的氧化物对应的水化物与W的氧化物对应的水化物之间不可能发生反应3.(2021广东卷)一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,X的原子核只有1个质子;元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期;元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是(　　)。A.XEZ4是一种强酸B.非金属性:W>Z>YC.原子半径:Y>W>ED.ZW2中,Z的化合价为+2价4.(2022陕西咸阳一模)火星车拍摄的影像图显示,火星气体及岩石中富含原子序数依次增大的四种短周期元素X、Y、Z、W,其中Z原子的最外层电子数是内层电子数的,X、W为同一主族元素,Y是地壳中含量最高的元素,火星岩石中含有化合物ZWY3,下列说法错误的是(　　)。A.W位于元素周期表第三周期第ⅣA族B.X、W简单氢化物的稳定性:X>WC.原子半径:Z>W>Y>XD.火星气体中可能含有XY、XY25.(2021湖南卷)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,Z的最外层电子数为K层的一半,W与X可形成原子个数比为2∶1的18e-分子。下列说法正确的是              (　　)。A.简单离子半径:Z>X>YB.W与Y能形成含有非极性键的化合物C.X和Y的最简单氢化物的沸点:X>YD.由W、X、Y三种元素所组成的化合物的水溶液均显酸性6.(2022广东肇庆二模)X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的五种短周期元素,其中M与W位于同一主族且能形成二元化合物WM2。化合物甲常用于农药、染料、医药及有机合成等,其结构简式如图所示。下列说法错误的是(　　)。甲A.简单阴离子半径:W>M>ZB.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Y<WC.X、Z和W三种元素形成的化合物可能含离子键D.化合物甲中除X外,其他原子最外层均为8e-二、非选择题7.X、Y、Z、L、M、N六种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,M是短周期原子半径最大的元素,N是地壳中含量最高的金属元素。用化学用语回答下列问题:(1)M在元素周期表中的位置为　　　　　　　　　;六种元素的原子半径从大到小的顺序是　　　　　　　　　　　　　。 (2)Z、X两元素按原子数目比1∶3构成分子A,A的电子式为　　　　　　　　　。Y、L两元素按原子数目比1∶2构成分子B,B中所含的化学键类型为　　　　　　　　。 (3)硒(Se)是人体必需的微量元素,已知非金属性:34Se<L。请结合原子结构解释原因:  　　　　　　　　　　。 (4)用石墨作电极,NCl3溶液作电解液进行电解,生成难溶物R,R受热分解生成化合物Q。写出电解熔融Q制取N单质的电极反应式。阳极:　　　　　　　　　　　　　;阴极:　　　　　　　　　　。 8.X、Y、Z、W、R是短周期元素,原子序数依次增大。X原子核外各层电子数之比为1∶2,Y原子和Z原子的核外电子数之和为20,W和R是同周期相邻元素,Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨。请回答下列问题:(1)元素X的最高价氧化物的电子式为　　　　　　　;元素Z的离子结构示意图为　                                                  。 (2)单质铜和元素Y的最高价氧化物对应水化物的稀溶液发生反应的化学方程式为                                                   　。 (3)元素W位于周期表的第　　　族,其非金属性比R弱,用原子结构的知识解释原因:　                                                   　。 (4)R的一种氧化物能使品红溶液褪色,工业上用Y的气态氢化物的水溶液作该氧化物的吸收剂,写出吸收剂与足量该氧化物反应的离子方程式:                                                   　。 (5)Y和Z组成的化合物ZY,被大量用于制造电子元件。工业上用Z的氧化物、X单质和Y单质在高温下制备ZY,其中Z的氧化物和X单质的物质的量之比为1∶3,则该反应的化学方程式为                                                   　。 9.A、B、C、D、E、F六种短周期元素,其原子序数依次增大,其中B与C同周期,D与E和F同周期,A与D同主族,C与F同主族,C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍,D是所在周期原子半径最大的主族元素。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体,三种是固体。请回答下列问题:(1)元素D在周期表中的位置　                                                  。 (2)C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是         (用离子符号表示)。(3)由A、B、C三种元素以原子个数比4∶2∶3形成化合物X,X中所含化学键类型有　                                                  。 (4)若E是金属元素,其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨,请写出反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　。 若E是非金属元素,其单质在电子工业中有重要应用,请写出其氧化物溶于强碱溶液的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)FC2气体有毒,排放到大气中易形成酸雨,写出FC2与氧气和水蒸气反应的离子方程式:                                                   　。 10.A、B、C、D、E是原子序数依次增大的短周期元素,A是短周期元素中金属性最强的元素,B是地壳中含量最高的金属元素,C单质的晶体是良好的半导体材料,D的最外层电子数与内层电子数之比为3∶5。(1)C的原子结构示意图为　　　　　 ,D在元素周期表中的位置为　　　　　　　　　　　　。 (2)F是常见元素,它的一种氧化物为红棕色粉末,B单质与该氧化物在高温条件下反应是冶炼F单质的方法之一,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)含B元素的化合物常用作净水剂,用文字和化学用语解释其净水原理:                                                    　。 (4)E元素的非金属性强于D元素,用原子结构解释原因:同周期元素随着原子序数的递增,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,非金属性增强。 (5)工业上将干燥的E单质通入D熔融的单质中可制得化合物D2E2,该物质可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体,2 mol该物质参加反应时转移3 mol电子,其中只有一种元素化合价发生改变,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 参考答案 专题能力训练11　物质结构　元素周期律(必修)1.A　解析 亚硫酸不是硫元素的最高价氧化物对应的水化物,碳酸钠与亚硫酸反应,不能比较非金属性强弱,与元素周期律无关,故A项符合题意;金属性Mg>Al,金属性越强,金属单质与同浓度盐酸反应时越剧烈,与元素周期律有关,故B项不符合题意;非金属性O>S,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,与元素周期律有关,故C项不符合题意;非金属性Cl>Br,元素的非金属性越强,对应的单质的氧化性越强,与元素周期律有关,故D项不符合题意。2.C　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;X、Z同主族,Z为S;W的原子序数最大,W为Cl;Y与W形成的盐的水溶液呈中性,结合原子序数可知Y为Na,由上述分析可知,X为O、Y为Na、Z为S、W为Cl。电子层越多、半径越大,核外电子排布相同时半径随原子序数的增大而减小,则离子半径:r(Z)>r(X)>r(Y),故A错误;非金属性越强,对应氢化物越稳定,则简单氢化物的热稳定性:X>W>Z,故B错误;X、Y形成的化合物为过氧化钠时,含离子键、共价键,故C正确;Z的氧化物对应的水化物为亚硫酸,W的氧化物对应的水化物为HClO时,二者发生氧化还原反应,故D错误。3.C　解析 本题考查元素推断与元素周期律。X的原子核只有1个质子,则X是氢元素;Y、Z、W为第二周期元素,可分别形成4、2、1条共价键,则Y、Z、W分别是C元素、O元素、F元素;元素E的原子比F原子多8个电子,则E为Cl元素。HClO4是强酸,A项正确;非金属性:F>O>C(W>Z>Y),B项正确;原子半径:Cl>F(E>W),C项错误;氟元素的非金属性比氧元素强,OF2中F为-1价,O为+2价,D项正确。4.C　解析 Z原子的最外层电子数是内层电子数的,则Z的电子层结构应为2、8、2,所以Z为Mg;Y是地壳中含量最高的元素,则Y为O;火星岩石中含有化合物ZWY3,即MgWO3,所以W应为第ⅣA族元素,X、W为同一主族元素,且X的原子序数较小,则X为C,W为Si。由上述分析知,W为Si,为14号元素,位于元素周期表第三周期第ⅣA族,A项正确;同主族元素自上而下非金属性逐渐减弱,简单氢化物的稳定性逐渐减弱,所以简单氢化物的稳定性:C>Si,B项正确;同周期元素从左到右原子半径依次减小,同主族元素自上而下原子半径依次增大,所以原子半径:Mg>Si>C>O,即Z>W>X>Y,C项错误;根据题意,火星气体中含有C、O元素,所以可能含有CO、CO2,D项正确。5.B　解析 本题考查了元素推断和元素周期律的应用。首先根据“Z的最外层电子数为K层的一半”可推知满足该条件的短周期元素有钠元素和锂元素,再依据“W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素”可排除锂元素,则Z为钠元素。再依据“W与X可形成原子个数比为2∶1的18e-分子”可推知,W为氢元素,X为氮元素,二者所形成的18e-分子为肼(N2H4)。最后依据“Y的原子序数等于W与X的原子序数之和”可确定Y为氧元素。Na+、N3-和O2-具有相同的核外电子排布,根据“径小序大”规律可知,离子半径大小顺序为N3->O2->Na+,A项错误;氢和氧可形成H2O2,其结构式为H—O—O—H,其中含有非极性键,B项正确;氮元素、氧元素形成的最简单的氢化物分别为氨气和水,水的沸点高于液氨,C项错误;NH3·H2O由氢、氮、氧三种元素组成,其水溶液呈碱性,D项错误。6.A　解析 X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的短周期元素,由化合物甲的结构可知,X、Y、Z的成键数目分别为1、4、3,根据成键数目,可推知X、Y、Z分别为H、C、N;M与W位于同一主族且能形成二元化合物WM2,推知M和W分别为O和S。一般电子层数越多半径越大;电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;同一元素的不同粒子,核外电子数越多,半径越大,故简单阴离子半径为S2->N3->O2-,A项错误。根据元素非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,H2CO3酸性弱于H2SO4,B项正确。NH4HS等化合物中含离子键,C项正确。化合物甲中除H外,其他原子最外层均为8e-,D项正确。7.答案 (1)第三周期第ⅠA族　Na>Al>C>N>O>H(2)　极性共价键(3)O和Se同族,从上到下,原子半径依次增大,导致得电子能力减弱,所以非金属性减弱(4)2O2--4e-O2↑　Al3++3e-Al解析 由“组成蛋白质的基础元素”可知X、Y、Z、L分别为H、C、N、O,M是Na、N为Al。(1)比较原子半径首先把上述元素放在元素周期表中的大致位置,依据元素周期律即可判断;(2)B为CO2;(3)影响元素性质的因素应该从原子半径的角度回答;(4)电解AlCl3溶液,阴极H+得电子,溶液中OH-浓度增大,阳极Cl-失电子生成Cl2,Al3+与阴极生成的OH-结合生成Al(OH)3沉淀,所以Q为Al2O3。8.答案 (1(2)8HNO3(稀)+3Cu2NO↑+3Cu(NO3)2+4H2O(3)ⅤA　P和S的电子层数相同,P半径较大,得电子能力较弱(4)SO2+NH3·H2OHS+N(5)Al2O3+3C+N22AlN+3CO解析 由X原子核外各层电子数之比为1∶2,推出X为C;由Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨且R的原子序数大于Y,推出Y和R分别为N和S;由W和R是同周期相邻元素且R的原子序数大于W,推出W为P;由Y原子和Z原子的核外电子数之和为20,推出Z为Al。(4)氨水与足量SO2反应生成NH4HSO3。9.答案 (1)第三周期第ⅠA族(2)S2->O2->Na+(3)离子键、共价键(4)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3　SiO2+2OH-Si+H2O(5)2SO2+O2+2H2O2S+4H+解析 由所在周期可知A只能为第一周期,为H,D为第三周期,为Na;C为O、F为S;依位置可知E单质为固体,B单质为气体只能为N;(3)X为NH4NO3;(4)由“铝热反应”可知E为Al;由E的用途可知E为Si;(5)SO2被氧化生成S,配平即可。10.答案 (1)　第三周期第ⅥA族(2)Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe(3) Al3+水解产生的氢氧化铝胶体,能吸附水中的悬浮物使之凝聚沉降达到净水目的,Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+(4)原子半径逐渐减小,得电子能力逐渐增强(5)2S2Cl2+2H2O3S↓+SO2↑+4HCl解析 A是短周期中金属性最强的元素,则A是Na;B是地壳中含量最高的金属元素,则B是Al;C单质的晶体是良好的半导体材料,C是Si;D的最外层电子数与内层电子数之比为3∶5,D的内层电子数是10,最外层有6个电子,所以D是S;则E是Cl。(1)Si的原子结构示意图是,硫元素位于元素周期表中的第三周期第ⅥA族。(2)Fe的氧化物中氧化铁为红棕色粉末,所以F是Fe,Al与氧化铁在高温条件下发生置换反应生成单质Fe和氧化铝,化学方程式是Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe。(3)含Al的化合物常用作净水剂,是因为铝离子水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附作用,离子方程式是Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+。(4)同周期元素随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,原子核对外层电子的吸引能力逐渐增强,所以得电子的能力逐渐增强,则元素的非金属性逐渐增强,Cl的非金属性强于S。(5)根据题意,S2Cl2与水反应生成二氧化硫,硫元素的化合价升高,则氯元素的化合价未变化,根据氧化还原反应规律,反应中部分硫元素的化合价应降低,S2Cl2中硫元素的化合价是+1价,所以产物中有单质硫生成,根据元素守恒,化学方程式是2S2Cl2+2H2O3S↓+SO2↑+4HCl。