1、章末综合检测(五)物质结构元素周期律 一、选择题:本题包括 12 小题,每小题只有一个选项最符合题意。 1(2021河北衡水中学调研)反应 CaC22H2O Ca(OH)2C2H2可用于实验室制备 乙炔气体。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是() A中子数为 8 的碳原子: 6 14C BCa2 的结构示意图: COH 的电子式: DC2H2的结构式:HCCH D中子数为 8 的碳原子的质量数为 14,应表示为 14 6 C,A 项错误;Ca2 离子的结构 示意图中核电荷数为 20,应为,B 项错误;OH 的电子式为 ) O , , ) )H ,C 项错误。 2(2021河南南阳一中检测
2、)甲、乙两种元素原子的第 2 层电子数均为其他层电子总数 的 2 倍。下列判断中正确的是() A甲、乙分别是碳和铝元素 B甲、乙在周期表中处于同一周期 C甲、乙在周期表中处于同一主族 D甲和乙的原子序数之和是偶数 D甲、乙两元素原子的第 2 层电子数都是其他层电子总数的 2 倍,则两种原子的核 外电子排布为 2、4 或 2、8、2,从而推知甲、乙元素是碳、镁,二者既不处于同周期,也 不处于同主族,A、B、C 项均错误。碳、镁的原子序数分别为 6 和 12,二者原子序数之和 为 18,是偶数,D 项正确。 3(2021四川新津中学检测)某同学设计如下元素周期表,以下说法正确的是() AX、Y、Z
3、 元素分别为 N、P、O B白格中都是主族元素,灰格中都是副族元素 C原子半径:ZXY DX、Y、Z 的气态氢化物中最稳定的是 X 的氢化物 A分析题给元素周期表中元素的排列可知,每一周期的前两种元素左、右对称分布, 其余元素按原子序数的大小顺序先排满左侧表格,再排布右侧表格,由此可知,X、Y、Z 元素分别为 N、P、O,A 项正确。白格中所含元素除主族元素外,还有2He、10Ne、18Ar 元 素等 0 族元素, 灰格中都是副族元素, B 项错误。 同周期元素从左到右, 原子半径逐渐减小, 则有 N 原子半径大于 O。同主族元素自上而下,原子半径逐渐增大,则有 P 的原子半径大 于 N,故三
4、种元素的原子半径大小关系为 PNO,C 项错误。一般来说,元素的非金属性 越强,简单气态氢化物的稳定性越强;三种元素的非金属性强弱顺序为 ONP,则简单气 态氢化物的稳定性关系为 H2ONH3PH3,故最稳定的是 H2O,D 项错误。 4(2021广东惠州检测)甲、乙、丙、丁都是短周期元素,其中甲、丁在周期表中的相 对位置如下表, 甲原子最外层电子数是其内层电子数的 2 倍, 乙单质在空气中燃烧发出黄色 火焰,丙是地壳中含量最高的金属元素。下列判断正确的是() 甲 丁 A原子半径:丙Cl,即丙丁,A 项错误;甲(C)和丁(Cl)的核外 电子数相差 11,B 项错误;CO2是共价化合物,Na2O
5、 是离子化合物,C 项错误;由于金属 性:NaAl,则氢氧化物的碱性:NaOHAl(OH)3,D 项正确。 5(2021湖南长沙一中检测)短周期主族元素 R、X、Y、Z 的原子序数依次增大,化合 物 M、N 均由这四种元素组成,且 M 的相对分子质量比 N 小 16。分别向 M 和 N 中加入烧 碱溶液并加热,二者均可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。将 M 溶液和 N 溶液混合 后产生的气体通入品红溶液中,溶液变无色,加热该无色溶液,无色溶液又恢复红色。下列 说法错误的是() A简单气态氢化物的稳定性:Y X B简单离子的半径:Z Y CX 和 Z 的简单气态氢化物能反应生成两种盐 DX
6、和 Z 的氧化物对应的水化物都是强酸 D由题给信息推知,M 是 NH4HSO3,N 是 NH4HSO4,R、X、Y、Z 分别代表 H、N、 O、S 元素。非金属性:NNH3,A 项正确;简单离 子的半径:S2 O2,B 项正确;NH3和 H2S 反应可生成 NH4HS 和(NH4)2S 两种盐,C 项正 确;N、S 元素的氧化物对应的水化物有多种,HNO2是弱酸,H2SO3是中强酸,D 项错误。 6(2021浙江嘉兴教学测试)短周期主族元素 W、X、Y、Z、R 的原子序数依次增大, W 与 X 能形成最简单的有机化合物,Y 的最外层电子数是次外层的 3 倍,Z 的原子半径是 所有短周期主族元素
7、中最大的,化合物 RY2是一种高效灭菌消毒剂。下列叙述不正确的是 () A简单离子半径:RZ B氧化物对应水化物的酸性:R X CY 和 Z 可形成含共价键的离子化合物 D分子 W2XY 中所有原子在同一平面上 BW 与 X 能形成最简单的有机化合物,该化合物是 CH4,则 W 是 H,X 是 C;Y 的 最外层电子数是次外层的 3 倍,则 Y 是 O;Z 的原子半径是所有短周期主族元素中最大的, 则 Z 是 Na;化合物 RY2是一种高效灭菌消毒剂,则 RY2是 ClO2,R 是 Cl。据此分析解答简 单离子半径:Cl Na,A 项正确;元素的非金属性:ClC,则最高价氧化物对应水化物的 酸
8、性:HClO4H2CO3,但低价含氧酸则不一定,如 HClO 的酸性比 H2CO3弱,B 项错误;O 和 Na 可形成离子化合物 Na2O2,含有离子键和共价键,C 项正确;W2XY 为 HCHO(甲醛), 分子中所有原子在同一平面上,D 项正确。 7(2021福建莆田联考)短周期元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,X 在元素周期 表中原子半径最小,Y 原子在周期表中处于族序数等于周期序数 3 倍的位置,Z 是最外层电 子数最少的金属元素,W 与 Y 属于同一主族。下列叙述正确的是() A原子半径:WZY B元素 W 的最高价氧化物的水化物为强酸 C化合物 X2Y、Z2Y 中化学键的类型
9、相同 D元素 Y 的简单气态氢化物的热稳定性比 W 的弱 B由题意可知,X、Y、Z、W 分别为 H、O、Na、S。同周期主族元素的原子半径从 左到右逐渐减小,则三种原子的半径大小关系为 NaSO,A 项错误。S 元素的最高价氧化 物对应的水化物为 H2SO4,是一种强酸,B 项正确。H2O 含有极性键,Na2O 含有离子键,C 项错误。O 元素的非金属性强于 S,则 H2O 的热稳定性强于 H2S,D 项错误。 8(2021山西运城调研测试)X、Y、Z、M、Q 五种短周期元素,原子序数依次增大。 Y 元素的最高正价为4 价,Y 元素与 Z、M 元素相邻,且与 M 元素同主族;化合物 ZX3 的
10、电子总数为 10 个;Q 元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子。下列说法错误的是 () A原子半径:ZYM B最高价氧化物对应水化物的酸性:ZYM CZX3极易溶于水,其水溶液呈碱性 DX、Z 和 Q 三种元素形成的化合物一定是共价化合物 D短周期元素 X、Y、Z、M、Q 的原子序数依次增大,Y 元素的最高正价为4 价, 则 Y 可能是 C 或 Si;又知 Y 元素与 Z、M 元素相邻,且与 M 元素同主族,则 Y 是 C,M 是 Si, Z 是 N。化合物 ZX3的电子总数为 10 个,则 X 是 H;Q 元素的原子最外层电子数比 次外层少一个电子,则 Q 是 Cl。原子半径:NCSi,
11、A 项正确;元素的非金属性越强, 最高价氧化物对应水化物的酸性越强,由于非金属性:NCSi,则酸性:HNO3H2CO3 H2SiO3,B 项正确;ZX3是 NH3,极易溶于水得到氨水,呈碱性,C 项正确;H、N、Cl 三种元素可能形成离子化合物,如 NH4Cl,D 项错误。 9(2021湖北武汉联考)元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加,且均不超过 20。W、 X、Y 最外层电子数之和为 15,Z YWX是实验室常用的一种化学试剂。下列说法正 确的是() A最简单氢化物沸点高低:WX B常见单质的氧化性强弱:WY C简单离子半径大小顺序:ZY D化合物 Z2Y 的水溶液呈碱性 D由题给信息
12、推知,Z YWX是 KSCN,元素 W、X、Y、Z 分别为 C、N、S、 K。NH3能形成分子间氢键,CH4只存在范德华力,则沸点:CH4NH3,A 项错误;非金属 性:CS,则单质的氧化性:CS,B 项错误;电子数相同的离子,核电荷数越小,离子 半径越大,则简单离子半径大小:S2 K,C 项错误;Z2Y 是 K2S,溶于水时 S2发生水解 而使溶液呈碱性,D 项正确。 10(2021山西五校联考)短周期元素甲、乙、丙、丁的原子半径依次增大,其氢化物中 甲、乙、丙、丁的化合价如下表所示。下列说法中正确的是() 元素甲乙丙丁 化合价2342 A元素非金属性:甲乙 B含氧酸的酸性:乙丁 D丙所形成
13、的单质可能互为同位素 C短周期元素甲、丁的化合价均为2 价,且甲的原子半径小于丁,则甲为 O,丁为 S。乙、丙的化合价分别为3、4,且原子半径介于 O、S 之间,则乙为 N,丙为 C。同 周期元素的非金属性从左到右逐渐增大,则 O 的非金属性强于 N 元素,A 项错误。未指明 是否为最高价含氧酸,如 HNO3的酸性强于 H2SO3,B 项错误。H2O 形成分子间氢键,H2S 只存在范德华力,故 H2O 的沸点高于 H2S,C 项正确。C 元素形成金刚石、石墨、C60等多 种同素异形体,而同位素的研究对象是同种元素的不同核素,D 项错误。 11(2021四川、云南等四省联考)W、X、Y、Z 是原
14、子序数依次增大的短周期元素,X、Y、Z 原子的最外层电子数之和为 15,X、Y、Z 三 种元素在周期表中的相对位置如图所示。 W 与 X 以原子个数比为 21 形成的化合物常用作火箭燃料。下列说法正确的是() A简单离子半径:YXW B热稳定性:W2YXW3 CZ 的最高价氧化物是酸性氧化物,不能与任何酸反应 DZY2的化学键类型与 MgCl2相同 B设 X 原子的最外层电子数为 x,则 Y、Z 最外层电子数分别为 x1、x1,又知三 种原子的最外层电子数之和为 15, 则有: xx1x115, 解得 x5, 从而推知 X 是 N, Y 是 O,Z 是 Si。W 与 X 以原子个数比为 21
15、形成的化合物常用作火箭燃料,该化合物是 N2H4(肼),W 是 H。简单离子半径:N3 O2H,A 项错误;非金属性:NNH3,B 项正确;SiO2是酸性氧化物,但能与氢氟酸反应生成 SiF4和 H2O,C 项 错误;ZY2是 SiO2,含有共价键,MgCl2含有离子键,D 项错误。 12(2021四川成都七中检测)某种化合物(如图)由 W、X、Y、Z 四 种短周期元素组成,其中 W、Y、Z 分别位于三个不同周期,Y 核外最 外层电子数是 W 核外最外层电子数的二倍;W、X、Y 三种简单离子的 核外电子排布相同。下列说法不正确的是() A原子半径:WXYZ B简单离子的氧化性:WX CX 与
16、Y、Y 与 Z 均可形成具有漂白性的化合物 DW 与 X 的最高价氧化物的水化物可相互反应 AW、Y、Z 分别位于三个不同短周期,由化合物结构可知,Y、Z 形成共价键数目 分别为 2、1,则 Z 是 H,Y 是 O 或 S;Y 核外最外层电子数是 W 核外最外层电子数的二倍, 则 W 最外层有 3 个电子,W 是 B 或 Al;X 能形成1 价阳离子,W、X、Y 三种简单离子 的核外电子排布相同,则 W 是 Al,Y 是 O,X 是 Na。原子半径:HOAlAl,则单质的还原性:NaAl,根据氧化还原反应规律可知,阳离子的氧化性: Al3 Na,B 项正确;O 和 Na 形成的 Na2O2,及
17、 O 和 H 形成的 H2O2都具有强氧化性,都 具有漂白性,C 项正确;Al、Na 的最高价氧化物的水化物分别为 Al(OH)3、NaOH,二者可 发生反应生成 NaAlO2和 H2O,D 项正确。 二、非选择题:本题包括 2 小题。 13(2021安徽蚌埠质检)物质 A 由原子序数依次增大的短周期元素 X、Y、Z 组成,其 中 Z 为地壳含量最高的金属元素,X、Y、Z 简单离子的核外电子排布相同,物质 A 的结构 式如下图所示:回答下列问题: (1)Y、Z 元素的名称为徐寿确定并使用至今,Y 在周期表中的位置是_,写出 YX 的电子式_。 (2)比较 X、Y、Z 简单离子的半径由大到小的顺
18、序(用对应离子符号表示)_。 (3)在 YZO2和 YX 的混合液中,通入足量 CO2是工业制取 A 的一种方法,写出该反应 的化学方程式_。 解析短周期元素 X、Y、Z 的原子序数依次增大,Z 为地壳含量最高的金属元素,则 Z 是 Al;X、Y、Z 简单离子的核外电子排布相同,由物质 A 的结构式可知,X 形成 1 个共 价键,则 X 是 F,Y 形成1 价阳离子 Y ,则 Y 是 Na。 答案(1)第三周期第A 族 (2)F NaAl3 (3)NaAlO26NaF4CO22H2O=Na3AlF64NaHCO3 14(2019海南卷,13 题改编)自门捷列夫发现元素周期律以来,人类对自然的认
19、识程 度逐步加深,元素周期表中的成员数目不断增加。回答下列问题: (1)2016 年 IUPAC 确认了四种新元素,其中一种为 Mc,中文名为“镤”。元素 Mc 可 由反应 243 95Am 48 20Ca288Mc3 1 0 n 得到。288Mc 的质子数为_,287Mc 与 288Mc 互为 _。 (2)Mc 位于元素周期表中 VA 族,同族元素 N 的一种氢化物为 H2NNH2,写出该化合物 分 子 的 电 子 式 _ , 该 分 子 内 存 在 的 共 价 键 类 型 有 _。 (3)该族中的另一元素 P 能呈现多种化合价,其中3 价氧化物的分子式为_; 5 价简单含氧酸的分子式为_, 其酸性比 HNO3的酸性_(填“强”或“弱”)。 解析(1)根据质量守恒定律,由反应 243 95Am 48 20Ca288Mc 可得,288Mc 的质子 数为 9520115。287Mc 与 288Mc 是 Mc 元素形成的两种核素,二者互为同位素。 (2)根据化合物中 N、H 原子的成键特点可知,H2NNH2的结构式为,则 其电子式为,存在的共价键类型有极性键(NH 键)和非极性键(NN 键)。 (3)元素的非金属性:NP,则酸性:HNO3 H3PO4。 答案(1)115同位素(2)极性键和非极性键(3)P4O6H3PO4弱