15高考前四周化学高效专训:元素周期律

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以下是小编为各位同学整理的,希望可以帮助到大家!


——小题狂练打基础,大题冲关再提升
一、选择题
1.(2013•太原市模拟(二)•10)如图是周期表中短周期的一部分,A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B原子的质量数,B原子的原子核内质子数等于中子数。下列叙述正确的是(  )
 
A.最高价氧化物对应水化物的酸性:C>B
B.C单质是氧化性最强的非金属单质
C.A的氢化物中一定只含有极性键
D.B在第三周期ⅦA族
解析:根据题意可得,元素A、C的质子数之和等于B元素的质子数,据此推知,元素A、B、C分别是N、S、F。A项,F元素得电子能力比较强,没有正化合价,故不存在最高价氧化物对应的水化物;C项,N元素的氢化物如果是NH2—NH2,则含有非极性键;D项,S元素位于第三周期ⅥA族。
答案:B
点拨:本题考查物质结构的推断,考查考生灵活应用元素周期律解决问题的能力。难度中等。
2.(2013•陕西省质检(二)•10)X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期元素,3种元素的原子核外电子数之和与Ca2+的核外电子数相等,X、Z分别得到1个电子后均形成稀有气体原子的稳定电子层结构。下列说法正确的是(  )
A.原子半径:Z>Y>X
B.Z与X形成化合物的沸点高于Z的同族元素与X形成化合物的沸点
C.Na2Y2与水发生氧化还原反应时,Na2Y2只做氧化剂
D.CaX2、CaY2和CaZ2等3种化合物中,阳离子与阴离子个数比均为1:2
解析:根据题意可推知元素X、Z分别是H、F,从而推知元素Y的原子序数是8,Y元素是O。A项,原子半径是O>F>H;B项,由于HF分子间存在氢键,故其沸点比同族的其他氢化物都高;C项,过氧化钠与水反应时,过氧化钠既做氧化剂又做还原剂;D项,CaO2中阴离子为O2-2,故阳离子与阴离子的个数之比是1:1。
答案:B
点拨:本题考查物质结构的推断,考查考生灵活解决问题的能力。难度中等。
3.(2013•郑州市第二次质测•13)X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在周期表中的位置如图所示。已知Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,下列说法中正确的是(  )
 
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>W>X
C.氢化物的稳定性:X>Y>Z
D.四种元素的单质中,Z单质的熔、沸点最高
解析:由元素在周期表的位置,结合元素周期表的结构可知,X、Y、Z、W分别位于第二、三周期,利用Y核外电子排布可知Y为O,则元素X、Z、W分别为N、S、Cl。原子半径:S>Cl>N>O;非金属性越强,则最高价氧化物对应水化物的酸性越强、氢化物的稳定性越稳定,故酸性:HClO4>H2SO4;氢化物稳定性:H2O>NH3;常温下,N、O、Cl的单质为气体,S的单质为固体。
答案:D
点拨:本题考查元素周期表、元素周期律,考查考生的推理和分析能力。难度中等。
4.(2013•广东省深圳市调研(二)•22)如图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系图。下列说法正确的是(  )
 
A.X和R在同一周期
B.原子半径:W>R>X
C.气态氢化物的稳定性:Y>X
D.X、Z形成的化合物中可能含有共价键
解析:由题给关系图,推出X为O,Y为F,Z为Na,R为S,W为Cl。A选项,O和S不在同一周期,错误;B选项,同一周期从左到右原子半径依次减小,一般情况下电子层数多的元素半径大,S>Cl>O,错误;C选项,非金属性越强,气态氢化物越稳定,HF>H2O,正确;D选项,X、Z形成的Na2O2含有共价键,正确。
答案:CD
点拨:本题考查元素周期律知识,考查考生对基本理论的理解能力、判断能力和思维发散能力。难度中等。
5.(2013•云南省第二次统测•13)钾长石的主要成分为硅酸盐,由前20号元素中的四种组成,化学式为XYZ3W8。其中,只有W显负价。X、Y的最外层电子数之和与Z的最高正价数相等。Y3+与W的阴离子具有相同的电子层结构。X、W的质子数之和等于Y、Z的质子数之和。下列说法错误的是(  )
A.X的离子半径>Y的离子半径
B.Z的氢化物稳定性<W的氢化物稳定性
C.Y的氧化物既能与盐酸,又能与NaOH溶液反应
D.X2W2、Y2W3两种化合物含有的化学键类型完全相同
解析:由题意所述可知X、Y、Z、W四种元素分别为K、Al、Si、O,半径:K+>Al3+,A正确;稳定性:H2O>SiH4,B正确;Al2O3为两性氧化物,C正确;K2O2中既含有离子键又含有非极性共价键,在Al2O3中只有离子键,D错。
答案:D
点拨:本题考查元素推断知识,考查考生的知识迁移和应用能力。难度中等。
6.(2013•乌鲁木齐地区诊断(三)•13)四种短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增,X的一种单质能在空气中自燃。电解含有Y和Z的阴离子的混合溶液时,在阳极Y离子先失去电子。W和Z同主族。对于这四种元素下列判断正确的是(  )
A.气态氢化物的稳定性:W>X>Y>Z
B.单质的氧化性:W>Z>Y>X
C.四种元素原子半径大小:W<Y<Z<X
D.W单质可以将Z从其盐溶液中置换出来
解析:由X的一种单质易自燃可知,X为磷元素,则Y、Z分别为S、Cl,进而由Cl可知W为氟元素。元素非金属性越强其气态氢化物的稳定性越强,因此四种元素的气态氢化物稳定性:F>Cl>S>P,A错;单质的氧化性:F2>Cl2>S>P,B正确;同周期元素原子半径随核电荷数增大而减小,故原子半径:P>S>Cl>F,C错;F2因可与H2O反应,故F2不能从氯化物中置换出氯气,D错。
答案:B
点拨:本题考查元素推断与元素周期律,考查考生的推理能力。难度中等。
7.(2013•兰州市诊断考试•13)X、Y、Z、W是短周期的元素,原子序数依次递增。X与Z位于同一主族,Y元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应,Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,Y、Z、W原子的最外层电子数之和为14。下列说法正确的是(  )
A.原子半径由小到大的顺序为X<Y<Z<W
B.Z的最高价氧化物能与水反应生成相应的酸
C.X、Z、W最高价氧化物对应水化物酸性的强弱顺序为Z<X<W
D.室温下,0.1 mol/L W的气态氢化物的水溶液的pH>1
解析:根据题意,Y元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应,则Y是Al元素;Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,则Z是Si元素、X是C元素;Y、Z、W原子的最外层电子数之和为14,则W是Cl元素。A项,原子半径:Al>Si>Cl>C;B项,SiO2与水不反应;C项,酸性强弱:HClO4>H2CO3>H2SiO3;D项,0.1 mol/L HCl水溶液的pH=1。
答案:C
点拨:本题考查元素周期表和元素周期律,考查考生运用规律的能力。难度中等。
8.(2013•江西省八校联考•12)X、Y、Z三种短周期元素,原子半径的大小关系为r(Y)>r(X)>r(Z),原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下可发生如图所示变化,其中B和C均为10电子分子。下列说法不正确的是(  )
 
A.X元素位于第ⅥA族
B.A不能溶解于B中
C.A和C不可能发生氧化还原反应
D.B的沸点高于C的沸点
解析:根据10电子分子可围绕常见氢化物分析,根据原子序数结合原子半径,可知Z是氢、X是氧、Y是氮,则A正确;物质A是NO,不溶于水,B正确;NO和NH3可发生氧化还原反应生成氮气,C错;由于O的非金属性比N强,水的沸点比氨气的高,D正确。
答案:C
点拨:本题考查元素及其化合物推断,考查考生熟练运用物质的结构和性质的关系进行推断的能力。难度较大。
9.(2013•重庆卷•3)下列排序正确的是(  )
A.酸性:H2CO3<C6H5OH<CH3COOH
B.碱性:Ba(OH)2<Ca(OH)2<KOH
C.熔点:MgBr2<SiCl4<BN
D.沸点:PH3<NH3<H2O
解析:根据物质的有关性质逐项分析。A.由化学方程式CO2+C6H5ONa+H2O===C6H5OH+NaHCO3可知,酸性H2CO3>C6H5OH。B.Ba和Ca同主族,元素金属性Ba>Ca,故碱性Ba(OH)2>Ca(OH)2。C.SiCl4为分子晶体,MgBr2为离子晶体,BN为原子晶体,故SiCl4的熔点最低。D.因为NH3分子间存在氢键使其沸点高于PH3,H2O分子间的氢键强于NH3,使H2O的沸点更高(或根据H2O常温下为液态,而NH3为气态判断)。
答案:D
点拨:知识:比较酸性、碱性及物质的熔沸点。能力:根据所学相关规律、方法分析问题的能力。试题难度:中等。
10.(2013•贵阳市监测(二)•11)有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期,Z、M同主族;X+与M2-具有相同的电子层结构;离子半径:Z2->W-;Y的内层电子总数是最外层电子数的5倍。下列说法中不正确的是(  )
A.W、M的某种单质可作为水处理中的消毒剂
B.电解YW2的熔融物可制得Y和W的单质
C.相同条件下,W的氢化物水溶液酸性比Z弱
D.X、M两种元素形成的一种化合物与水反应可生成M的某种单质
解析:由题意知:Y为Mg,故X、Y、Z、W均在第三周期,由“X+和M2-具有相同的电子层结构”知:X为Na,M为O,故Z为S,W为Cl。A选项,Cl2和O3都具有强氧化性,有杀菌消毒的作用;B选项,工业上常用电解熔融MgCl2的方法制备Mg;C选项,盐酸是强酸,而氢硫酸是弱酸;D选项,Na2O2与水反应生成O2。
答案:C
点拨:本题考查元素周期表和元素周期律,考查考生记忆和知识应用能力。难度中等。
二、非选择题
11.(2013•呼和浩特市调研(二)•26)A、B、C、D、E、F均为短周期主族元素,且原子序数依次增大。短周期元素中C的原子半径最大,B、E同族,E的最外层电子数是电子层数的2倍,A的最高价氧化物水化物为H2AO3,D是地壳中含量最高的金属元素。
(1)A的元素符号是________,C2B2的电子式为________。
(2)B、C、D、F的离子半径由大到小的顺序是________(用离子符号表示)。
(3)E和F相比,非金属性强的是________(用元素符号表示),下列事实能证明这一结论的是________(用符号填空)。
①常温下E的单质呈固态,F的单质呈气态 ②气态氢化物的稳定性:F>E ③E和F形成的化合物中,E显正价 ④F单质能与E的氢化物发生置换反应 ⑤E和F的氧化物的水化物的酸性强弱 ⑥气态氢化物的还原性:E>F
(4)把CDB2溶液蒸干所得的固体物质为________(填化学式)。
(5)C和F可组成化合物甲,用惰性电极电解甲的水溶液,电解的化学方程式为__________________________。
(6)A、B、C三种元素组成的常见化合物乙的溶液中,离子浓度由大到小的顺序为________,pH=10的乙溶液中由水电离产生的c(OH-)=________mol•L-1。
解析:根据提供信息,A为C,B为O,C为Na,D为Al,E为S,F为Cl。(2)O2-、Na+、Al3+核外两个电子层,Cl-核外三个电子层,根据具有相同电子层结构的粒子,核电荷数越大,粒子半径越小,则离子半径大小为Cl->O2->Na+>Al3+。(3)S、Cl同周期,非金属性:Cl>S。①常温下单质的状态不能证明非金属性强弱;②气态氢化物越稳定,非金属性越强;③元素形成的化合物中显负价,说明得电子能力强,从而证明非金属性强;④非金属性强的元素对应的单质氧化性更强;⑤根据元素最高价氧化物的水化物酸性证明非金属性强弱,题中未标明最高价,不能证明;⑥气态氢化物还原性越弱,非金属性越强。
(6)Na2CO3溶液中由于CO2-3水解溶液显碱性,pH=10的Na2CO3溶液中水的电离得到促进,由水电离出的c(OH-)=10-4 mol/L。
答案:(1)C  
(2)Cl->O2->Na+>Al3+
(3)Cl ②③④⑥
(4)NaAlO2
(5)2NaCl+2H2O=====电解2NaOH+H2↑+Cl2↑
(6)c(Na+)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(HCO-3)>c(H+) 10-4
点拨:本题考查元素推断,考查考生对物质结构、元素周期律的理解能力。难度中等。
12.(2013•浙江卷•26)氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生H2的化合物甲和乙。将6.00 g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72 L的H2(已折算成标准状况)。甲与水反应也能放出H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状况下的密度为1.25 g•L-1请回答下列问题:
(1)甲的化学式是________;乙的电子式是________。
(2)甲与水反应的化学方程式是________。
(3)气体丙与金属镁反应的产物是________(用化学式表示)。
(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙,写出该反应的化学方程式__________________。有人提出产物Cu中可能还混有Cu2O,请设计实验方案验证之______________________。
(已知:Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O)
(5)甲与乙之间________(填“可能”或“不可能”)发生反应产生H2,判断理由是________。
解析:根据甲受热分解及与水的反应确定其组成,根据丙的密度确定丙和化合物乙的组成,再结合各小题进行分析、解答。
(1)6.00 g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72 L H2(即0.3 mol),说明甲为金属氢化物。甲与水反应生成的白色沉淀物可溶于NaOH溶液,则该沉淀物为Al(OH)3,结合甲分解过程中的质量变化,可推知甲为AlH3。单质气体丙在标准状况下的密度为1.25 g•L-1,则M(丙)=1.25 g•L-1×22.4 L•mol-1=28 g•mol-1,则丙为N2,乙为NH3。
(2)AlH3与水反应生成Al(OH)3和H2,反应的化学方程式为AlH3+3H2O===Al(OH)3+3H2↑。
(3)N2与金属Mg在点燃条件下发生反应,生成Mg3N2。
(4)NH3具有还原性,与CuO在加热条件下发生反应,生成Cu、N2和H2O,反应方程式为2NH3+3CuO=====△3Cu+N2+3H2O。由于Cu2O在酸性环境中可发生自身氧化还原反应,生成Cu2+和Cu,可向产物中滴加稀盐酸或稀硫酸,由于Cu与非氧化性酸不发生反应,若得到蓝色溶液,则证明含有Cu2O,反之则不含Cu2O。
(5)AlH3中H元素为-1价,NH3中H元素为+1价,根据氧化还原反应规律,二者可能发生价态归中的氧化还原反应,生成H2。
答案:(1)AlH3  
(2)AlH3+3H2O===Al(OH)3+3H2↑
(3)Mg3N2
(4)2NH3+3CuO=====△3Cu+N2+3H2O 取样后加稀H2SO4,如果溶液变蓝,说明产物中含有Cu2O,反之则无Cu2O
(5)可能 AlH3中的氢化合价为-1价,NH3中的氢为+1价,因而有可能发生氧化还原反应生成氢气
点拨:知识:物质的推断,氧化还原反应,元素及其化合物。能力:考查考生的逻辑分析能力、综合推断能力、信息加工处理能力和迁移应用能力。试题难度:中等。
13.(2013•重庆市考前模拟•8)有X、Y、Z、W四种含14个电子的粒子,其结构特点如下:
 
(1)A原子核外比X原子多3个电子,A的原子结构示意图是________;含1 mol X的氧化物晶体中含有共价键数目为________。
(2)Z与钙离子组成的化合物的电子式为________________。
(3)14 g Y完全燃烧放出的热量是141.5 kJ,写出Y燃烧的热化学方程式:______________________________。
(4)组成W的元素最高价氧化物对应的水化物甲有下图所示转化关系(反应条件和其他物质已略):
甲――→丁乙――→丁丙
①写出丁在高温下与水反应的化学方程式:__________________;
②组成W的元素的简单氢化物极易溶于水的主要原因是________________________________________________________________________,
该氢化物与空气可以构成一种燃料电池,电解质溶液是KOH,其负极的电极反应式为____________。
解析:由表格可推知:X是Si,Y是CO,Z是C2-2,W是N2。(1)比Si原子核外电子数多3的原子是Cl; SiO2是原子晶体,每个Si与4个O相连,所以1 mol SiO2中含有4 mol Si-O键。(2)C2-2与Ca形成离子化合物CaC2,C2-2中两个碳原子之间形成碳碳三键。(3)14 g CO是0.5 mol,放出热量141.5 kJ,故CO完全燃烧放出热量566 kJ。(4)由题意可推知:甲是HNO3,乙是Fe(NO3)3,丙是Fe(NO3)2,丁是Fe。①Fe和水蒸气在高温条件下生成Fe3O4和H2。②NH3与H2O分子间能形成氢键而导致NH3极易溶于水;由燃料电池反应原理知:该电池反应的反应物有NH3、O2和KOH,负极失去电子发生氧化反应,所以负极的反应物是NH3,在碱性条件下生成N2和H2O。
答案:(1)  4NA(或2.408×1024)
(2)Ca2+[:C⋮⋮C:]2-
(3)2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol
(4)①3Fe+4H2O=====高温Fe3O4+4H2
②NH3与H2O间能形成氢键
2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O
点拨:本题考查物质的推导、化学反应原理,考查考生知识的应用能力。难度较大。 
14.(2013•天津理综•7)X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素,原子序数依次增大。X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0;Q与X同主族;Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。
请回答下列问题:
(1)五种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号)________________。
(2)X与Y能形成多种化合物,其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质是(写分子式)____________。
(3)由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系:
A????CDB(在水溶液中进行)
其中,C是溶于水显酸性的气体;D是淡黄色固体。写出C的结构式:________;D的电子式:________。
①如果A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则A的化学式为________;由A转化为B的离子方程式为______________________________。
②如果A由三种元素组成,B由四种元素组成,A、B溶液均显碱性。用离子方程式表示A溶液显碱性的原因:______________________。A、B浓度均为0.1 mol•L-1的混合溶液中,离子浓度由大到小的顺序是________;常温下,在该溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶质的主要成分有______________________。
解析:依据题干提供的信息,判定元素种类,解决具体问题。X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0,结合它们都是短周期初步判断是ⅠA族的H和ⅣA族的C。Q与X同主族,则Q为Na。Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素,可以判断是O和Al。所以X、Y、Z、Q、R分别是H、C、O、Na、Al。(1)H、C、O、Na、Al原子半径的大小顺序是Na>Al>C>O>H。(2)H和C形成的化合物中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质是C2H2。(3)由A????CDB转化及C是溶于水显酸性的气体,可知C是CO2,D是淡黄色固体,则D是Na2O2。CO2的结构式为O=C=O;Na2O2的电子式是Na+[:O••••:O••••:]2-Na+。①A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则B为Al(OH)3,A为NaAlO2。NaAlO2转化为Al(OH)3的离子方程式为AlO-2+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO-3或2AlO-2+3H2O+CO2===2Al(OH)3↓+CO2-3。②由上述五种元素组成的化合物,其溶液显碱性的有Na2CO3、NaHCO3和NaOH等。B由四种元素组成,所以B是NaHCO3。结合A????CDB的转化可以确定A是Na2CO3。Na2CO3溶液显碱性的原因是CO2-3+H2O??HCO-3+OH-。Na2CO3和NaHCO3浓度均为0.1 mol•L-1的混合溶液中,由于CO2-3的水解程度大于HCO-3,所以离子浓度大小关系是c(Na+)>c(HCO-3)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(H+)。向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中滴加稀盐酸,Na2CO3先和HCl反应生成NaHCO3,然后NaHCO3与盐酸反应生成CO2,生成的CO2部分溶解在溶液中,溶有CO2的饱和溶液的pH为5.6,所以当溶液呈中性时,还会有少量NaHCO3存在,此时溶质的主要成分为NaCl、NaHCO3、CO2。
答案:(1)Na>Al>C>O>H (2)C2H2
(3)O=C=O Na+[:O••••:O••••:]2-Na+
①NaAlO2 AlO-2+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO-3[或2AlO-2+3H2O+CO2===2Al(OH)3↓+CO2-3]
②CO2-3+H2O??HCO-3+OH-
c(Na+)>c(HCO-3)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(H+)
NaCl、NaHCO3、CO2(或H2CO3)
点拨:知识:元素推断、电子式、结构式、原子半径大小比较、离子反应方程式书写、盐类的水解以及电荷守恒。能力:考查学生对元素的推断、物质转化的推理能力及对盐类水解的应用能力。试题难度:中等。


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