專題2 第1講 物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律
一、
1．(2014?安徽理綜)中學(xué)化學(xué)中很多“規(guī)律”都有其適用范圍，下列根據(jù)有關(guān)“規(guī)律”推出的結(jié)論合理的是( )
A．根據(jù)同周期元素的第一電離能變化趨勢(shì)，推出Al的第一電離能比Mg大
B．根據(jù)主族元素最高正化合價(jià)與族序數(shù)的關(guān)系，推出鹵族元素最高正價(jià)都是＋7
C．根據(jù)溶液的pH與溶液酸堿性的關(guān)系，推出pH＝6.8的溶液一定顯酸性
D．根據(jù)較強(qiáng)酸可以制取較弱酸的規(guī)律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
答案：D
點(diǎn)撥：A項(xiàng)，Mg的第一電離能大于Al；B項(xiàng)，鹵族元素中F沒有正價(jià)；C項(xiàng)，因?yàn)镵W大小只與溫度有關(guān)，故pH＝6.8的溶液不一定顯酸性；D項(xiàng)，符合規(guī)律，正確。
2．(2014?江蘇單科)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示。下列說法正確的是( )
A．元素X與元素Z的最高正化合價(jià)之和的數(shù)值等于8
B．原子半徑的大小順序?yàn)椋簉X>rY>rZ>rW>rQ
C．離子Y2－和Z3＋的核外電子數(shù)和電子層數(shù)都不相同
D．元素W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性比Q的強(qiáng)
答案：A
點(diǎn)撥：由圖可知各元素分別為X—N、Y—O、Z—Al、W—S、Q—Cl。B項(xiàng)，原子半徑的大小順序應(yīng)為rZ>rW>rQ>rX>rY；C項(xiàng)，O2－和Al3＋的核外電子數(shù)均為10，電子層數(shù)均為兩層，D項(xiàng)，H2SO4的酸性比HClO4弱。
3．(2014?新課標(biāo))短周期元素W、X、Y和Z的原子序數(shù)依次增大。元素W是制備一種高效電池的重要材料，X原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素，Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．元素W、X的氯化物中，各原子均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
B．元素X與氫形成的原子比為1∶1的化合物有很多種
C．元素Y的單質(zhì)與氫氧化鈉溶液或鹽酸反應(yīng)均有氫氣生成
D．元素Z可與元素X形成共價(jià)化合物XZ2
答案：A
點(diǎn)撥：X原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，可推知X為C；元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素，則Y為Al；Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，且Z的原子序數(shù)大于Al，故Z為S；元素W是制備一種高效電池的重要材料，且原子序數(shù)小于C，可推知W為Li。A項(xiàng)，LiCl中，鋰原子是2電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，錯(cuò)；B項(xiàng)，C與H可形成C2H2、C6H6等多種化合物，正確；C項(xiàng)，Al與NaOH溶液或鹽酸反應(yīng)均有H2生成，正確；D項(xiàng)，S與C可形成共價(jià)化合物CS2，正確。
4．(2014?福建理綜)依據(jù)元素周期表及元素周期律，下列推斷正確的是( )
A．H3BO3的酸性比H2CO3的強(qiáng)
B．Mg(OH)2的堿性比Be(OH)2的強(qiáng)
C．HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次增強(qiáng)
D．若M＋和R2－的核外電子層結(jié)構(gòu)相同，則原子序數(shù)：R＞M
答案：B
點(diǎn)撥：C的非金屬性比B強(qiáng)，故H2CO3的酸性比H3BO3強(qiáng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Mg的金屬性比Be強(qiáng)，故Mg(OH)2的堿性比Be(OH)2強(qiáng)，B項(xiàng)正確；HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱，C項(xiàng)錯(cuò)誤；M＋和R2－的核外電子層結(jié)構(gòu)相同，則M在R的下一周期，原子序數(shù)：M>R，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
5．(2010?陜西寶雞)X、Y為短周期中的兩種元素，能形成化學(xué)式X2Y3。若X的質(zhì)子數(shù)為m，則Y的質(zhì)子數(shù)不可能為( )
A．m＋1 B．m＋3
C．m＋11 D．m＋6
答案：D
點(diǎn)撥：從價(jià)態(tài)上看，X為＋3價(jià)，可為B、Al、N；Y為－2價(jià)，可為O、S。當(dāng)化合物是N2O3時(shí)，Y的質(zhì)子數(shù)為m＋1；當(dāng)化合物是B2O3、Al2S3時(shí)，Y的質(zhì)子數(shù)為m＋3；當(dāng)化合物是B2S3時(shí)，Y的質(zhì)子數(shù)為m＋11。
6．(2010寧夏銀川)X、Y為短周期元素，X位于ⅠA族，X與Y可形成化合物X2Y，下列說法正確的是( )
A．X的原子半徑一定大于Y的原子半徑
B．X與Y的簡單離子不可能具有相同的電子層結(jié)構(gòu)
C．兩元素形成的化合物中，原子個(gè)數(shù)比不可能為1∶1
D．X2Y可能是離子化合物，也可能是共價(jià)化合物
答案：D
點(diǎn)撥：由題意知，Y位于ⅥA，X、Y均為短周期元素，故X可能為H、Li、Na，Y可能為O、S；它們形成的化合物H2S中的S的原子半徑比H大，A項(xiàng)不正確；在Na2O中Na＋和O2－電子層結(jié)構(gòu)相同，B項(xiàng)不正確；在H2O2、Na2O2中原子個(gè)數(shù)比為1∶1，C項(xiàng)不正確；H2O、H2O2為共價(jià)化合物，Na2O、Na2O2為離子化合物，D項(xiàng)正確。
7．(2010?山東)16O和18O是氧元素的兩種核素，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，下列說法正確的是( )
A．16O2與18O2互為同分異構(gòu)體
B．16O與18O核外電子排布方式不同
C．通過化學(xué)變化可以實(shí)現(xiàn)16O與18O間的相互轉(zhuǎn)化
D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1.12 L16O2和1.12 L18O2均含0.1 NA個(gè)氧原子
答案：D
點(diǎn)撥：A項(xiàng)，16O2與18O2都是氧氣單質(zhì)；B項(xiàng)，16O與18O核外均有8個(gè)電子，核外電子排布方式相同；C項(xiàng)，化學(xué)變化中元素原子的個(gè)數(shù)和種類不變；D項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1.12 L 16O2和1.12 L 18O2的物質(zhì)的量均為0.05 mol，含氧原子個(gè)數(shù)均為0.1 NA。
8．(2010?浙江)有X、Y、Z、W、M五種短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族；X＋與M2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)；離子半徑：Z2＋>W－；Y的單質(zhì)晶體熔點(diǎn)高，硬度大，是一種重要的半導(dǎo)體材料。
下列說法中，正確的是( )
A．X、M兩種元素只能形成X2M型化合物
B．由于W、Z、M元素的氫化物相對(duì)分子質(zhì)量依次減小，所以其沸點(diǎn)依次降低
C．元素Y、Z、W的單質(zhì)晶體屬于同種類型的晶體
D．元素W和M的某些單質(zhì)可作為水處理中的消毒劑
答案：D
點(diǎn)撥：短周期元素中，X＋與M2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，且X、Y、Z、W同周期，則可推出X是Na，M是O，Z、M同主族，則Z是S；離子半徑Z2－>W－，則W是Cl；Y單質(zhì)晶體熔點(diǎn)高、硬度大，是重要的半導(dǎo)體材料，可知Y是Si。A項(xiàng)，Na、O可形成Na2O、Na2O2兩種化合物。B項(xiàng)，H2O分子間有氫鍵，其沸點(diǎn)比HCl、H2S高。C項(xiàng)，晶體硅是原子晶體，S、Cl2的晶體屬于分子晶體。D項(xiàng)，Cl2、O2均可作為水處理中的消毒劑。故選D。
9．(2010?全國Ⅰ)下列判斷錯(cuò)誤的是( )
A．熔點(diǎn)：Si3N4>NaCl>SiI4B．沸點(diǎn)：NH3>PH3>AsH3
C．酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4D．堿性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
答案：B
點(diǎn)撥：A項(xiàng)正確，Si3N4為原子晶體，NaCl為離子晶體，SiI4為分子晶體。一般幾類晶體的熔點(diǎn)為：原子晶體>離子晶體>分子晶體。B項(xiàng)錯(cuò)誤，NH3分子間存在氫鍵，所以沸點(diǎn)最高，PH3的相對(duì)分子質(zhì)量小于AsH3的相對(duì)分子質(zhì)量，對(duì)于分子晶體來說，相對(duì)分子質(zhì)量越大，沸點(diǎn)越高，故NH3>AsH3>PH3。C、D兩項(xiàng)正確。
10．(2010?廣東)短周期金屬元素甲－戊在元素周期表中的相對(duì)位置如下表所示：
甲乙
丙丁戊
下列判斷正確的是( )
A．原子半徑：丙＜丁＜戊B．金屬性：甲＞丙
C．氫氧化物堿性：丙＞�。疚霥．最外層電子數(shù)：甲＞乙
答案：C
點(diǎn)撥：A項(xiàng)，同一周期，原子半徑從左到右逐漸減��；B項(xiàng)，同一主族，從上到下，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)；C項(xiàng)，金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的氫氧化物堿性越強(qiáng)；D項(xiàng)，同一周期，最外層電子數(shù)從左到右逐漸增加。
11．(2010?山東)下列說法正確的是( )
A．形成離子鍵的陰陽離子間只存在靜電吸引力
B．HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性和還原性均依次減弱
C．第三周期非金屬元素含氧酸的酸性從左到右依次增強(qiáng)
D．元素周期律是元素原子核外電子排布周期性變化的結(jié)果
答案：D
點(diǎn)撥：A項(xiàng)，形成離子鍵的陰陽離子間既存在靜電吸引力，又存在靜電排斥力；B項(xiàng)，HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱，還原性依次增強(qiáng)；C項(xiàng)，第三周期非金屬元素最高價(jià)含氧酸的酸性從左到右依次增強(qiáng)；D項(xiàng)，元素原子核外電子排布的周期性變化導(dǎo)致元素性質(zhì)的周期性變化，即元素周期律。
12．(2014?河北衡中一調(diào))下列是關(guān)于Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl的比較：①它們的原子核對(duì)最外層電子的引力逐漸減弱；②非金屬性逐漸增強(qiáng)，金屬性逐漸減弱；③Na、Mg、Al的陽離子氧化性逐漸增強(qiáng)，P、S、Cl的陰離子還原性逐漸減弱；④最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性逐漸減弱，酸性逐漸增強(qiáng)；⑤只有Al的氧化物、氫氧化物能與HCl、HClO4和NaOH反應(yīng)；⑥Si、P、S、Cl的氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱。其中正確的有( )
A．6句 B．5句
C．4句 D．3句
答案：C
點(diǎn)撥：Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl隨核電荷數(shù)的遞增，原子核對(duì)最外層電子的引力逐漸增強(qiáng)，金屬性逐漸減弱、非金屬性逐漸增強(qiáng)，金屬陽離子的氧化性逐漸增強(qiáng)，陰離子的還原性逐漸減弱，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性逐漸減弱，酸性逐漸增強(qiáng)，非金屬的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)。只有Al的氧化物、氫氧化物能與HCl、HClO4和NaOH反應(yīng)，所以正確的有4句。
13．(2010?黑龍江哈爾濱六中)下列結(jié)論錯(cuò)誤的是( )
①微粒半徑：K＋>Al3＋>S2－>Cl－
②氫化物的穩(wěn)定性：HF>HCl>H2S>PH3>SiH4
③離子的還原性：S2－>Cl－>Br－>I－
④氧化性：Cl2>S>Se>Te
⑤酸性：H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO
⑥非金屬性：O>N>P>Si
⑦金屬性：Be
C．②④⑤⑥⑦ D．①③⑤
答案：B
點(diǎn)撥：①中微粒半徑順序應(yīng)為：S2－>Cl－>K＋>Al3＋，③中離子的還原性應(yīng)為：S2－>I－>Br－>Cl－，①③錯(cuò)誤，所以選B。
14．(2014?試題調(diào)研)已知：①為紀(jì)念著名天文學(xué)家哥白尼，國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)將112號(hào)元素的符號(hào)定為“Cn”，漢語名為“?”；②合理利用核能符合“低碳經(jīng)濟(jì)”的要求， 92235U是核反應(yīng)堆的重要原料；③鋰被譽(yù)為“高能金屬”，制取鋰的原料是β－鋰輝礦(主要成分是LiAlSi2O6和少量鈣、鎂雜質(zhì))。下列有關(guān)對(duì)上述表述涉及元素的說法正確的是( )
A．112277Cn的原子核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為55
B. 92235U和 92238U是同位素，核反應(yīng)屬于化學(xué)變化
C．40Ca2＋與18O22－具有相同的電子數(shù)
D．Si2O64－中質(zhì)子總數(shù)為80
答案：C
點(diǎn)撥：這類題型常較容易。112277Cn的原子核內(nèi)中子數(shù)和核外電子數(shù)分別為165、112，兩者之差為53，A錯(cuò)誤；核反應(yīng)是物理變化，B錯(cuò)誤；40Ca2＋和18O22－的電子數(shù)都是18，C正確；Si2O64－中電子總數(shù)為80，質(zhì)子總數(shù)為76，D錯(cuò)誤。
15．(2014?試題調(diào)研)某礦石由前20號(hào)元素中的4種組成，其化學(xué)式為WmYnZpXq。X、Y、Z、W分別在三個(gè)周期，原子序數(shù)依次增大，W、Y為金屬元素，X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，W能與冷水劇烈反應(yīng)，Y、Z原子的最外層電子數(shù)之和與X、W原子的最外層電子數(shù)之和相等，Y、Z位于同周期，Z單質(zhì)是一種良好的半導(dǎo)體。下列說法正確的是( )
A．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：X
C．W位于第3周期ⅠA族，元素原子半徑比其他元素的都大
D．2 mol W單質(zhì)和1 mol Y單質(zhì)投入足量的水中會(huì)產(chǎn)生2.5 mol氣體
答案：D
點(diǎn)撥：元素推斷題是考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律(表)、元素性質(zhì)的重要題型，主要考查“位－構(gòu)－性”關(guān)系和元素化合物知識(shí)。X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，表明X是O元素。Z單質(zhì)是良好的半導(dǎo)體，表明Z是Si元素。W能與冷水劇烈反應(yīng)，W可能是Na或K元素，根據(jù)原子序數(shù)依次增大，可知W是K元素，進(jìn)一步得出Y原子的最外層電子數(shù)為3，且Y為金屬，可知Y為Al元素。2 mol W單質(zhì)投入水中產(chǎn)生1 mol氣體，1 mol Y與足量的KOH反應(yīng)產(chǎn)生1.5 mol氣體，D正確。
二、非
16．(2014?河北唐山二模)a、b、c、d、e為短周期主族元素。其中
①a和b屬同周期元素，二者能形成多種氣態(tài)化合物；
②a和c屬同周期元素，二者能形成兩種氣態(tài)化合物；
③a和d屬同主族元素，二者能形成兩種常見化合物；
④e可分別和a、b、c、d形成具有相同電子數(shù)的共價(jià)化合物甲、乙、丙、丁
請(qǐng)回答：
(1)a元素為________，甲的分子式為________，丁的電子式為________。
(2)由上述一種或幾種元素形成的物質(zhì)可與水發(fā)生，寫出一個(gè)符合要求的化學(xué)反應(yīng)方程式：______________________________。
(3)a單質(zhì)和丙可形成燃料電池(以KOH溶液為)。該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。
(4)乙是一種液態(tài)火箭燃料，在O2中燃燒，產(chǎn)物無污染。常溫下，6.4 g乙燃燒放出Q kJ熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__________________________________ __________ ____________________________。
答案：(1)氧(或O) H2O2 H??S??????H
(2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(或C＋H2O(g)=====△CO＋H2、CO＋H2O(g)????高溫CO2＋H2等)
(3)C2H6＋18OH－－14e－===2CO32－＋12H2O
(4)N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)；ΔH＝－5Q kJ/mol
點(diǎn)撥：短周期中，同周期兩種元素能形成多種氣態(tài)化合物的為N元素和O元素，又由于a和c同周期，二者能形成兩種氣態(tài)化合物，則a為O，b為N，c為C；由③得d為S，由④得e為H，構(gòu)成的電子數(shù)相同的化合物為18e－化合物，甲為H2O2；乙為N2H4；丙為C2H6；丁為H2S。
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