高考化学 物质结构　元素周期律 专项训练（WORD版） 答案解析

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考点 原子构成 同位素
答案：1.(1)中子 质子 化学 (2)质量 质子 (3)核外电子 质子数 中子数
题组一 构成原子或离子的各基本微粒间的数量关系
1．
答案：B 解析：放射性核素eq \\al(3,1)H的质量数是3，质子数是1，质子数等于核外电子数，所以核外电子数等于1，故A正确；放射性核素eq \\al(3,1)H的质量数是3，质子数是1，所以中子数为3－1＝2，故B错误；eq \\al(3,1)H2与H2同属于氢气，化学性质基本相同，故C正确；eq \\al(3,1)H是放射性核素，所以31H2O也具有放射性，故D正确。
2．
答案：D 解析：①N2、CO、C2H2的质子数和电子数都等于14，原子数不相等；②NHeq \\al(＋,4)、H3O＋、OH－的原子数和质子数不相等，电子数都为10；③Ceq \\al(2－,2)、Oeq \\al(2＋,2)、CN－的原子数和电子数都相等，质子数不相等；④P、S、Cl所含的电子数分别为15、16、17，酸根离子中所含氧原子数均相等，所带负电荷数依次为3、2、1，三种酸根离子所含的总电子数相等(18＋32)、原子数都为5，但三种酸根离子的质子数不相等。
题组二 元素、核素、同位素
3．
答案：B 解析：同种元素的不同种核素互称同位素，C60和C70为C元素的两种不同单质，不能互称同位素，A错误；C2H6和C6H14均为烷烃，二者结构类似，分子组成上相差4个CH2原子团，二者互为同系物，B正确；同种元素的不同种单质互称同素异形体，CO和CO2为C元素的两种不同氧化物，二者不是单质，不能互称同素异形体，C错误；两种物质的结构不同，不是同一种物质，二者互为同分异构体，D错误。
4．
答案：C 解析：煤油来源于石油，属于不可再生能源，故A错误；氢气的燃烧过程放出热量，将化学能转化为热能，故B错误；元素符号左上角数字为质量数，所以火星陨石中的20Ne 质量数为20，故C正确；同位素须为同种元素，3He 和3H的质子数不同，不可能为同位素关系，故D错误。
考点 核外电子排布及表示方法
1．核外电子排布
答案：1.(1)低 高 (2)核电荷数 层内电子数
2．(1)失去 得到 (2)还原性 氧化性
题组一 原子、离子结构示意图
1．
答案：③⑤
解析：S2－的结构示意图：，故①错误；氟原子的结构示意图：，故②错误；Mg2＋的结构示意图：，故③正确；氯离子(Cl－)的结构示意图：，故④错误；氮原子的结构示意图：，由图可知氮原子的L层电子数为5，故⑤正确；核外电子排布相同的微粒可能为阳离子与阴离子，如钠离子与氧离子，二者核外电子排布相同，但质子数不同，化学性质不同，故⑥错误。
题组二 电子排布规律的理解及推断元素
2．
答案：B 解析：X原子的最外层电子数是核外电子总数的一半，由于最外层电子数不超过8个，因此X只能是第二周期的Be；Y元素的最高化合价和最低化合价之和为零，位于第ⅣA族，Y是C或Si；Z单质为淡黄色固体，常存在于火山喷口附近，因此Z是S；Q在同周期元素中原子半径最小，且Z和Q位于同一周期，因此Q是Cl，据此解答。Be的金属性弱于Mg，常温时镁和冷水不反应，因此Be单质不能与水发生剧烈反应，A错误；Y与Q元素组成的CCl4或SiCl4分子，空间构型均为正四面体，B正确；Y、Z、Q三种元素的非金属性逐渐增强，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，C错误；第五周期且与Cl同主族元素的单质是碘，在常温常压下呈固态，D错误。
3．
答案：C 解析：题给化合物结构中X、W、E均形成1个共价键、Y形成4个共价键、Z形成2个共价键。X的原子核只有1个质子，则X为H元素；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期，即第二周期元素，则Y为C元素，Z为O元素，W为F元素；元素E的原子比W原子多8个电子，则E为Cl元素，综合以上分析可知，X、Y、Z、W、E分别为H、C、O、F、Cl元素，据此分析解答。氯元素非金属性较强，其最高价氧化物的水化物HClO4是一种强酸，故A正确；同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，所以非金属性：F>O>C，故B正确；同周期从左到右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，一般情况下，电子层数越多原子半径越大，所以原子半径：Cl>C>F，故C错误；OF2中，F为－1价，则O的化合价为＋2价，故D正确。
4．
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。
题组三 等电子微粒的判断与应用
5．
答案：(1)K Cl S (2)HCl (3)F2 (4)H2S (5)H2O2(或PH3) (6)C2H6
解析：含有18个电子的简单阳离子为Ca2＋和K＋，简单阴离子为Cl－、S2－等，氢化物有HCl、H2S、PH3、H2O2、C2H6等，其他的微粒如F2、Ar等。
eq \(\s\up15(第16讲 元素周期表和元素周期律))
考点 元素周期表
答案：2.2、8、8 18、18、32、32 7 7 8、9、10 18
4．(1)①铝、锗、锑、钋 硼、硅、砷、碲、砹 ②金属元素 非金属元素 ③金属元素 非金属元素 (2)ⅢB ⅡB (3)六 (4)七
题组一 元素周期表的结构及应用
1．
答案：B 解析：能形成碱的金属元素可能位于第ⅠA族，也可能位于其他族，如铁、锌等，A错误。原子序数为14的元素位于元素周期表的第三周期第ⅣA族，B正确。稀有气体元素中He原子的最外层电子数为2，其余原子最外层都有8个电子，C错误。元素周期表有18个纵列，分列16个族，即7个主族、7个副族、1个第Ⅷ族和1个0族，D错误。
题组二 元素周期表的规律
2．
答案：A 解析：根据短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置，以及Y的最高化合价为＋3可推知，X为Mg，Y为Al，Z为C，M为N，Q为S，R为Cl，据此分析答题。ZQ2为CS2，ZR4为CCl4，CS2中硫的还原性强于CCl4中氯的，A错误；Mg和CO2发生反应：2Mg＋CO2eq \(=====,\s\up15(点燃))2MgO＋C，B正确；Al和Fe2O3发生铝热反应：2Al＋Fe2O3eq \(=====,\s\up15(高温))Al2O3＋2Fe，C正确；M为N，N的最高价氧化物的水化物为HNO3，最低价氢化物为NH3，二者发生反应：HNO3＋NH3===NH4NO3，D正确。
3.
答案：D 解析：由题意知，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：WPH3，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。
考点 元素周期律及其应用
答案：1.原子序数 元素原子核外电子排布
2．> > 增大 越小
3．减小 减小 增大 减弱 增强 增强 减弱 增强 减弱 减弱 增强 增强 减弱 减弱 增强 增强 减弱
4．强 强 强 强 强 强 强 强 强 强
题组一 元素性质的比较
1．
答案：A 解析：短周期元素，T、R都有－2价，处于第ⅥA族，T只有－2价，则T为O元素、R为S元素；L、Q都有＋2价，处于第ⅡA族，原子半径L>Q，则L为Mg元素、Q为Be元素；M有＋3价，处于第ⅢA族，M的原子半径介于L、R之间，则M为Al元素，以此解答该题。 L为Mg元素，M为Al元素，金属性Mg>Al，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故A正确；非金属性O>S，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故B错误；L2＋的核外电子数为12－2＝10，R2－的核外电子数为16＋2＝18，核外电子数不相等，故C错误；金属性Mg>Be，则Mg与酸反应剧烈，即单质与等浓度的稀盐酸反应的速率：Q2．答案：C 解析：Na、Mg位于同周期，Na与冷水反应程度比Mg剧烈，说明金属性：Na>Mg，A正确；Ca、Mg位于同主族，其最高价氧化物对应的水化物的碱性：Ca(OH)2>Mg(OH)2，说明金属性：Ca>Mg，B正确；由SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2，可知亚硫酸酸性强于碳酸，亚硫酸不是S元素最高价氧化物对应的水化物，故不能以此比较S和C的非金属性强弱，C错误；活化能越大，说明与氢气越难化合，则非金属性：Br>I，D正确。
题组二 元素周期律的应用
3．
答案：A 解析：元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，由于S元素最高价含氧酸是H2SO4，而不是H2SO3，因此不能根据元素周期律解释酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3，A错误。同主族元素的金属性随原子序数的增大而增强，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强；元素的金属性：K＞Na＞Li，所以碱性：KOH＞NaOH＞LiOH，B正确。同周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强，同主族元素的非金属性随原子序数的增大而减弱；元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强；元素的非金属性：O＞S＞P，所以氢化物的热稳定性：H2O＞H2S＞PH3，C正确。同周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强，所以元素的非金属性：F＞O＞N，D正确。
4．
答案：B 解析：As与P为同族元素，为ⅤA族元素，则其原子核外最外层有5个电子，A说法正确；AsH3属于共价化合物，电子式与氨气相似，应为B说法不正确；非金属的非金属性越强，其气态氢化物越稳定，非金属性As＜P，热稳定性：AsH3＜PH3，C说法正确；同周期元素，从左向右，非金属性逐渐增强；同主族元素，从上到下，非金属性逐渐减弱，所以非金属性：As＜Cl，D说法正确。
考点 “位—构—性”的关系及应用
题组一 根据元素的位置推断元素
1．
答案：C 解析：在同一周期内，自左向右原子核吸引核外电子的能力越来越强，半径逐渐减小，故A项正确；X为N元素，W为Cl元素，可以形成共价化合物NCl3，故B项正确；熔、沸点为物质的物理性质，与分子间作用力有关，与非金属性无关，故C项错误；非金属性Z2．
答案：C 解析：m的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能反应，即为NH3＋HNO3===NH4NO3的反应，则m为氮元素，再结合题给元素周期表结构片段可推知n为氧元素，p为硫元素，q为氯元素。A项，同周期主族元素从左到右，元素非金属性逐渐增强，故非金属性：m(N)p(S)；C项，电子层结构相同的阴离子，核电荷数越大其离子半径越小，则离子半径：S2－>Cl－，即p>q；D项，元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物酸性越强，由于非金属性：p(S)题组二 根据电子排布特征推断元素
3．
答案：B 解析：X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，由题图中最外层电子数和原子半径的关系可知，X为C、Y为Na、Z为S、Q为Cl、R为K。C的电负性比Cl的小，故A错误；核外电子数相同时质子数越大半径越小，故Q的简单离子半径比R的大，故B正确；同周期元素，原子序数越大非金属性越强，则简单氢化物越稳定，则Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的弱，故C错误；同主族元素，原子序数越大金属性越强，则最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的弱，故D错误。
4．
答案：B 解析：由短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，最外层电子数之和为15，X、Y、Z为同周期相邻元素，可知W所在主族可能为第ⅢA族或第ⅥA族元素，又因X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，故W一定不是第ⅢA族元素，即W一定是第ⅥA族元素，进一步结合已知信息可推知W、X、Y、Z依次为O、Mg、Al、Si，据此答题。O原子核外电子层有两层，Mg、Al、Si核外电子层均有三层且原子序数依次增大，故原子半径大小顺序为Mg＞Al＞Si＞O，即X>Y>Z>W，A错误；化合物XW即MgO为离子化合物，其中的化学键为离子键，B正确；Y单质为铝单质，铝属于导体，导电性很强，Z单质为硅，为半导体，半导体导电性介于导体和绝缘体之间，故Y单质的导电性能强于Z单质的，C错误；Z的氧化物的水化物为硅酸，硅酸酸性弱于碳酸，D错误。
题组三 根据物质结构推断元素
5．
答案：D 解析：由题干信息可知，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子，故Z为C或者O，根据多孔储氢材料前驱体结构图可知Y周围形成了4个单键，再结合信息M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，故Y为N，则Z为O，M只形成一个单键，M为H，X为C，则W为B，据此分析解题。由分析可知，X、Y的简单氢化物分别为CH4和NH3，由于NH3存在分子间氢键，故氢化物沸点：X＜Y，A错误；根据同周期从左往右主族元素的原子半径依次减小，同主族从上往下元素的原子半径依次增大，故原子半径：M6．
答案：D 解析：根据W是有机分子的骨架元素，知W为C元素；由图可如，Y形成1个双键，则其最外层有6个电子，结合原子序数关系知，Y为O元素，则X为N元素；Z形成1个单键，则Z为F元素；M的成键总数为6，则M为S元素，以此解答。根据上述分析可知，Z为F元素，无正化合价，故A错误；C原子的电子排布式为1s22s22p2，未成对电子数为2，O原子的电子排布式为1s22s22p4，未成对电子数也为2，故B错误；该阴离子中N形成2个单键，有2对孤对电子，满足8电子稳定结构，故C错误；X的最简单氢化物NH3的水溶液呈碱性，M的最简单氢化物H2S的水溶液呈酸性，水溶液的pH：NH3>H2S，故D正确。
7．
答案：A 解析：根据核反应为eq \\al(N,Z)X＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(7,P)Y＋eq \\al(4,2)He可知，X的质量数N为4＋7－1＝10，又因为Y在化合物中呈＋1价，则推知Y位于第ⅠA族，质量数＝质子数＋中子数，Y的质量数为7，所以得出Y为Li，其质子数P＝3，所以X的质子数Z＝3＋2－0＝5，核电荷数＝原子序数＝核内质子数＝5，则推知X属于B元素，据此分析解答。H3BO3为硼酸，氢氧化钠溶液具有腐蚀性，若不慎将NaOH溶液溅到皮肤上，则需用大量水冲洗，同时涂抹H3BO3，以中和碱液，A正确；Y为Li，在空气中燃烧的产物只有Li2O，B错误；X为B，与氢元素会形成BH3或B2H4等硼氢化合物，B元素与H元素以共价键结合，属于共价化合物，C错误；6Li和7Li两者的质子数均为3，中子数不同，所以两者互为同位素，D错误。
题组四 根据物质性质、转化关系推断元素
8．
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。A错：原子半径应为r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X)。B对：由X、Y组成的化合物为氧化镁，是离子化合物。C错：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。D错：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。
9．
答案：B 解析：可腐蚀玻璃的物质是HF。以此为切入点，根据题意进行元素推断，可知W是氟、X是钠或镁、Y是氯、Z是钙或钾。B对：钙是活泼金属元素，氢是非金属元素，CaH2是由Ca2＋和H－构成的离子化合物，同理KH也是离子化合物。A错：常温常压下，钠或镁的单质是固体。C错：CaCl2、KCl是强酸强碱盐，水溶液呈中性。D错：氯的最高化合价为＋7，氟没有正价。
/
eq \(\s\up15(第17讲 化学键))
考点 化学键、电子式
答案：1.(2)阴、阳离子 共用电子对
3．阴、阳 离子 共价 原子 共价 离子
题组一 化学键与物质类别
1．
答案：C 解析：Cl2分子结构对称，正负电荷中心重合，为非极性分子，A错误；NaOH为离子化合物，电子式为，B错误；NaClO含有Na＋和ClO－形成的离子键，含有O原子和Cl原子形成的共价键，C正确；Cl－有3层电子，Na＋有2层电子，D错误。
2．
答案：D 解析：CaCl2由Ca2＋和Cl－构成，只含有离子键，不含有共价键，A不符合题意；H2SO4由分子构成，含有共价键，但属于酸，B不符合题意；Ba(OH)2由Ba2＋和OH－构成，O与H之间含有共价键，但属于碱，不属于盐，C不符合题意；Na2CO3由Na＋和COeq \\al(2－,3)构成，含有离子键，COeq \\al(2－,3)内部C与O原子之间还含有共价键，D符合题意。
3．
答案：B 解析：A项，离子化合物NH5可以看作NH4H，N为－3价，错误；B项，NH4H中阴、阳离子个数比为1∶1，正确；C项，NH4H的阴离子为H－，是2电子稳定结构，错误；D项，NH4H的阳离子是NHeq \\al(＋,4)，NHeq \\al(＋,4)的电子数为10，错误。
题组二 化学用语
4．
答案：D 解析：N2分子中N原子间以三键结合，结构式：N≡N，A正确；Na＋的结构示意图：，B正确；溴乙烷的分子模型：，C正确；CO2的电子式：，D错误。
5.
答案：B 解析：O原子最外层有6个电子，故甲醛的电子式为A错误；乙烯中碳原子之间以双键形式连接，乙烯的球棍模型为，B正确；2甲基戊烷的键线式为，C错误；甲酸乙酯由甲酸和乙醇酯化得到，故甲酸乙酯的结构简式为HCOOCH2CH3，D错误。
题组三 反应机理中化学键变化
6．
答案：C 解析：本题通过甲醇羰基化反应过程图考查考生观察理解能力，体现宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。初始反应物中没有CH3COI，反应过程中生成的CH3COI与水反应生成目标产物CH3CO2H，说明CH3COI是反应中间体，A正确；根据题图可知，初始反应物是甲醇和CO，目标产物为CH3CO2H，故甲醇羰基化反应为CH3OH＋CO===CH3CO2H，B正确；循环过程中Rh的成键数目由[Rh(CO)2I2]－中的4，依次变为6、5、6，最终又变为4，C错误；由反应过程图可知，甲醇发生的初始反应为CH3OH＋HI===CH3I＋H2O，D正确。
7．(
答案：C 解析：基态Fe原子核外有26个电子，其核外电子排布式为[Ar]3d64s2，A项正确；步骤③中断裂O—O非极性键，形成O—Fe(Ⅳ)极性键，B项正确；步骤④中电子转移发生在Fe和C元素之间，C项错误；根据图示，总过程的反应为CH4＋O2＋2H＋＋2e－s­mm,CH3OH＋H2O，D项正确。
考点 化学键与物质变化及分子间作用力
答案：1.吸收 断裂 形成 释放 2.(1)离子键 (2)②电离 (3)共价键 3.(1)共价键 高 4.范德华力 弱 熔点 沸点 共价化合物 单质 越大 越高 > > > 5.O、F、N 升高
题组一 物质性质、变化与化学键关系
1．
答案：C 解析：CaCl2只含有离子键，无共价键，故选项A错误；H2O汽化为水蒸气是破坏分子间作用力，H2O分解为H2和O2才需要破坏共价键，故选项B错误；丁烷有正丁烷和异丁烷两种同分异构体，结构不同，分子间作用力也不同，故选项C正确；水晶是二氧化硅，是原子晶体，干冰是共价化合物，是分子晶体，故选项D错误。
2．
答案：C 解析：A项，纯碱和烧碱都是离子晶体，熔化时均克服离子键，A项正确。B项，水分子间存在分子间作用力，加热蒸发氯化钾水溶液的过程中水分子挥发，有分子间作用力破坏，B项正确。C项，二氧化碳溶于水时，部分CO2与水反应生成碳酸，反应中有共价键的破坏和形成，所以CO2溶于水存在共价键和分子间作用力的改变，C项错误。D项，石墨中存在共价键和分子间作用力，所以石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏，D项正确。
题组二 分子的作用和氢键
3．
答案：C 解析：冰中分子排列有序，含有氢键数目增多，使体积膨胀，密度减小，所以冰能浮在水面上，故A正确；乙醇与水分子间存在氢键，增加乙醇在水中的溶解度，所以由于氢键的存在，乙醇比甲醚更易溶于水，故B正确；卤素的氢化物中只有HF分子间含有氢键，卤素的氢化物的沸点：HF>HI>HBr>HCl，故C错误；氢键具有方向性和饱和性，所以氢键的存在，影响了蛋白质分子独特的结构，故D正确。
4．
答案：B 解析：冰融化时发生物理变化，只破坏氢键和范德华力而不破坏化学键，故A错误；结构相同的分子中，物质的熔沸点与其相对分子质量成正比，所以随着原子序数的增加，卤化物CX4分子间作用力逐渐增大，所以它们相应的熔沸点也逐渐升高，故B正确；物质的熔沸点与化学键无关，水的熔沸点比H2S高是因为水中存在氢键，故C错误；物质的稳定性与化学键有关，与分子间作用力无关，故D错误。