2020届二轮复习 物质结构 元素周期律 作业（全国通用） (2) 练习

物质结构 元素周期律

1．下列说法正确的是(　　)

A.94Pu与U互为同位素，Pu与Pu互为同素异形体

B．CH4和CCl4中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构

C．由阳离子和阴离子结合生成的化合物一定是离子化合物

D．干冰和石英晶体中的化学键类型相同，熔化时需克服微粒间的作用力类型不相同

答案　D

解析　Pu与U的质子数不同，二者不属于同位素，Pu与Pu 的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素，而不是同素异形体，A项错误；CH4中H的最外层具有2电子稳定结构，B项错误；由阳离子和阴离子结合生成的化合物不一定是离子化合物，如NH＋OH－===NH3·H2O，C项错误；干冰和石英晶体中的化学键类型相同，熔化时需克服微粒间的作用力分别是分子间作用力和共价键，D项正确。

2．原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c－和d＋的电子层结构相同。下列叙述正确的是(　　)

A．a元素的三种核素的氧化物互为同素异形体

B．a和其他3种元素均能形成共价化合物

C．d和其他3种元素均能形成离子化合物

D．元素a与b、c、d均能形成18电子微粒

答案　C

解析　根据a－与氦具有相同电子层结构可确定a为H，结合b、c次外层均为8个电子，且最外层电子数分别为6和7，可确定b、c分别为S和Cl，因c－和d＋的电子层结构相同，可确定d为K。H的三种核素分别是1H、2H、3H，三种核素的氧化物是化合物，同素异形体是单质，A项错误；H与K形成的KH是离子化合物，B项错误；K与S、Cl、H均形成离子化合物，C项正确；H与K、S、Cl形成KH、H2S、HCl，KH为20电子微粒，H2S、HCl为18电子微粒，D项错误。

3．(2019·江苏高考)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。

4．W、X、Y、Z四种短周期元素，它们在周期表中位置如表所示，下列说法不正确的是(　　)

A．W、Y、X三种元素的原子半径依次减小

B．Z元素的气态氢化物的热稳定性比Y的强

C．W元素与氢元素可能会形成W2H6

D．Y元素的单质能从NaZ溶液中置换出Z元素的单质

答案　D

解析　根据元素在周期表中的位置，可以推断，X为O，Y为S，Z为Cl，W为Si。A项，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，随电子层数增多，原子半径增大；B项，热稳定性HCl＞H2S；C项，由于C可形成C2H6，Si和C是同主族元素，所以Si也可能形成Si2H6；D项，Cl2＋Na2S===S↓＋2NaCl，反过来不能进行。

5．(2019·皖西高中教育联盟高三期末)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，沸点异常的高，NH3的沸点比PH3的高，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．X、Y、Z、R、W是5种短周期主族元素，原子序数依次增大；它们可组成离子化合物Z2Y和共价化合物RY3、XW4；已知Y、R同主族，Z、R、W同周期，下列说法错误的是(　　)

A．原子半径：Z>R>W

B．气态氢化物稳定性：HnW>HmR

C．X2W6分子中各原子最外层电子均满足8电子结构

D．Y、Z、R三种元素组成的化合物水溶液一定显碱性

答案　D

解析　Y、R同主族、Y、R能形成化合物RY3，所以Y为氧元素、R为硫元素；可组成离子化合物Z2Y，可知Z为钠元素；R、W原子序数依次增大，W是氯元素；X、W能形成共价化合物XW4，则X是碳元素。原子半径Na>S>Cl，A正确；气态氢化物稳定性HCl>H2S，B正确；C2Cl6分子中各原子最外层均满足8电子结构，C正确；Na2SO4的水溶液显中性，D错误。

7．(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，有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、CCl4和HCl，故A错误；非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，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。

8．(2019·嘉兴一中高三期末)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表所示：

下列叙述正确的是(　　)

A．X、Y元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性：X<Y

B．简单离子的半径：Z<W<X<Y

C．一定条件下，W的单质可以将Z的单质从其氢化物中置换出来

D．X与Z形成的化合物为共价化合物

答案　C

解析　根据表中数据知，X为Mg元素、Y为Al元素、Z为N元素、W为O元素、V为P元素。X为Mg元素、Y为Al元素，两者位于同一周期相邻主族，金属性：Mg>Al，最高价氧化物对应的水化物的碱性：Mg>Al，故A错误；X为Mg元素、Y为Al元素、Z为N元素、W为O元素，具有相同核外电子排布的离子，核电荷数越大半径越小，所以离子的半径：Y<X<W<Z，故B错误；Z为N元素、W为O元素，一定条件下，氧气可以和氨气反应生成水和氮气，故C正确；X为Mg元素、Z为N元素，Mg与N形成的化合物为Mg3N2，为离子化合物，故D错误。

9．(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。

10．W、X、Y、Z是四种常见的短周期主族元素，其原子半径随原子序数的变化如图所示。已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X是短周期元素中原子半径最大的元素(不考虑稀有气体元素的原子半径)；Y的单质呈黄色，常见于火山口附近。下列说法正确的是(　　)

A．氧化物的水化物酸性：Y<Z

B．简单离子半径：W<X<Z

C．W的简单气态氢化物的沸点高于同族其他元素的简单气态氢化物

D．将标准状况下等体积的Z单质与Y的低价氧化物同时通入品红溶液中，品红溶液迅速褪色

答案　C

解析　W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，W的一种核素的质量数为18，中子数为10，可知W的质子数为8，则W是氧元素；X是短周期元素中原子半径最大的，故X为Na；Y的单质呈黄色，常见于火山口附近，则Y为S，Z为Cl。Cl的非金属性比S强，则最高价氧化物的水化物酸性H2SO4<HClO4，A项错误；Cl－电子层最多，离子半径最大，O2－、Na＋电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径Cl－>O2－>Na＋，B项错误；H2O分子间存在氢键，则O的简单气态氢化物的沸点高于同族其他元素的简单气态氢化物，C项正确；SO2和Cl2一起通入水溶液中发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸，漂白性减弱，D项错误。

11．(2019·天津高考节选)氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。回答下列问题：

(1)砷在元素周期表中的位置________________。Mc的中子数为________。已知：

P(s，白磷)===P(s，黑磷)ΔH＝－39.3 kJ·mol－1；

P(s，白磷)===P(s，红磷)ΔH＝－17.6 kJ·mol－1；

由此推知，其中最稳定的磷单质是________。

(2)氮和磷氢化物性质的比较：

热稳定性：NH3________PH3(填“>”或“<”)。

沸点：N2H4________P2H4(填“>”或“<”)，判断依据是______________。

(3)PH3和NH3与卤化氢的反应相似，产物的结构和性质也相似。下列对PH3与HI反应产物的推断正确的是________(填序号)。

a．不能与NaOH反应  b．含离子键、共价键

c．能与水反应

(4)SbCl3能发生较强烈的水解，生成难溶的SbOCl，写出该反应的化学方程式____________________，因此，配制SbCl3溶液应注意__________________。

答案　(1)第四周期第ⅤA族　173　黑磷　(2)>　>　N2H4分子间存在氢键　(3)b、c　(4)SbCl3＋H2OSbOCl↓＋2HCl(“”写成“===”亦可)　加盐酸，抑制水解

解析　(1)砷的原子结构示意图为，在元素周期表中的位置为第四周期第ⅤA族；Mc的中子数＝288－115＝173；由盖斯定律得P(s，黑磷)===P(s，红磷)　ΔH＝＋21.7 kJ·mol－1，能量越低越稳定，P的三种同素异形体的稳定性顺序为P(s，黑磷)>P(s，红磷)>P(s，白磷)。

(2)非金属性N>P，热稳定性NH3>PH3。组成和结构相似的物质，熔、沸点的高低与分子之间的作用力大小有关，N2H4的分子间存在着氢键，沸点：N2H4>P2H4。

(3)NH3与HI反应生成NH4I，同样PH3与HI反应生成PH4I。NH4I中有离子键和共价键，NH4I能和NaOH反应，NH4I＋NaOHNaI＋NH3↑＋H2O，NH4I能水解，NH＋H2ONH3·H2O＋H＋；PH4I与NH4I结构和性质相似，所以选b、c。

(4)由题中所给的信息知，SbCl3水解的方程式为SbCl3＋H2OSbOCl↓＋2HCl，配制SbCl3溶液时应加入稀盐酸，使平衡左移，抑制SbCl3的水解。

12．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中原子序数依次增大的常见元素，其相关信息如表：

回答下列问题：

(1)Y在元素周期表中的位置是________；X、Z的最简单气态氢化物的稳定性较弱的是_______________________________________________________

(填化学式)。

(2)X的一种氢化物X2H4的分子中极性键和非极性键的数目之比为________；Y的氯化物的电子式为__________________________。

(3)W的氧化物(W2O)跟X的最高价氧化物对应的水化物反应生成XO的离子方程式为___________________________________________________________

______________________________________________________________。

答案　(1)第三周期、第ⅡA族　SiH4

(2)4∶1　[]－Mg2＋[]－

(3)3Cu2O＋2NO＋14H＋===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O

解析　X的某种氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故X为N；Y的质子数为24－12＝12，故Y为Mg；Z的单质是良好的半导体材料，广泛应用于光电信息领域，故Z为Si；W的最高价氧化物对应的水化物是一种不溶于水的蓝色固体，则该蓝色固体为Cu(OH)2，故W为Cu。

(1)Mg在元素周期表中的位置为第三周期第ⅡA族。非金属性：N＞C＞Si，故稳定性：NH3＞SiH4。

(2)N2H4的结构式为，含有4个N—H极性键，1个N—N非极性键，故极性键与非极性键的数目之比为4∶1。MgCl2为离子化合物，电子式为

[]－Mg2＋[]－。

(3)Cu2O与硝酸反应生成NO，氮元素被还原，则铜元素被氧化，反应的离子方程式为3Cu2O＋2NO＋14H＋===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O。

13．(2016·海南高考)短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大。元素X的一种高硬度单质是宝石，Y2＋电子层结构与氖相同，Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体，回答下列问题：

(1)M元素位于周期表中的第________周期、________族。

(2)Z元素是________，其在自然界中常见的二元化合物是________。

(3)X与M的单质在高温下反应的化学方程式为________________，产物分子为直线形，其化学键属于________共价键(填“极性”或“非极性”)。

(4)四种元素中的________可用于航空航天合金材料的制备，其单质与稀盐酸反应的化学方程式为____________________________。

答案　(1)三　ⅥA　(2)Si　SiO2

(3)C＋2SCS2　极性

(4)Mg　Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑

解析　(1)元素X的一种高硬度单质是宝石，由此可知元素X为C，Y2＋电子层结构与氖相同，则元素Y为Mg，M单质为淡黄色固体，则元素M为S，位于第三周期、ⅥA族。

(2)X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期元素，Z的质子数为偶数，则元素Z为Si，其在自然界中常见的二元化合物是SiO2。

(3)C与S高温下反应的化学方程式为C＋2S CS2，CS2中的化学键是极性共价键。

(4)金属镁的合金具有密度小、硬度和强度都较大的优点，常用于航空航天材料，其与稀盐酸反应的化学方程式为Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑。

14．(2017·海南高考)X、Y、L、M为核电荷数依次增大的前20号主族元素。X2是最轻的气体，Y、L与M三种元素的质子数均为5的倍数。回答下列问题：

(1)X与L组成的最简单化合物的电子式为____________________。

(2)X与M组成的物质为________(填“共价”或“离子”)化合物，该物质可作为野外工作的应急燃料，其与水反应的化学方程式为______________________。

(3)Y在周期表中的位置是____________________________，其含氧酸的化学式为________。

(4)L与M形成的化合物中L的化合价是________。

答案　(1)HP, H

(2)离子　CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑

(3)第二周期第ⅢA族　H3BO3

(4)－3

解析　X2为最轻的气体，即X为H，Y、L、M三种元素的质子数为5的倍数，质子数等于原子序数，质子数可能为5、10、15、20中的三个，四种元素为主族元素，因此质子数为10舍去，即三种元素分别为B、P、Ca。

(1)形成的简单化合物是PH3，其电子式为。

(2)形成的化合物是CaH2，属于离子化合物，与水发生的反应是CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑。

(3)Y为B，属于第二周期第ⅢA族元素，其含氧酸为H3BO3。

(4)形成的化合物是Ca3P2，其中P显－3价。