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專題突破練(五) 物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律
1.(2016山東濰坊統(tǒng)考)據(jù)騰訊科技報(bào)道:日本科學(xué)家合成了第113號(hào)元素,并獲得國(guó)際機(jī)構(gòu)確認(rèn)。關(guān)于該元素的有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.該元素的單質(zhì)可用作半導(dǎo)體材料
B.該元素一種同位素的質(zhì)量數(shù)為A,則中子數(shù)為A-113
C.該元素的最高正化合價(jià)為+3
D.該元素位于元素周期表中第七周期第ⅢA族
解析: 元素周期表排滿時(shí)有118種元素,第118號(hào)元素位于第七周期0族,故該元素位于第七周期第ⅢA族,D項(xiàng)正確;根據(jù)元素遞變規(guī)律推斷該元素為金屬元素,其單質(zhì)為導(dǎo)體,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)=質(zhì)量數(shù),可知該同位素的中子數(shù)為A-113,B項(xiàng)正確;該元素位于第ⅢA族,最高正化合價(jià)為+3,C項(xiàng)正確。
答案: A
2.同位素示蹤技術(shù)已廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)及考古等領(lǐng)域。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A.14C與12C是兩種不同的元素或核素
B.通過(guò)化學(xué)變化可以實(shí)現(xiàn)16O與18O之間的相互轉(zhuǎn)化
C.35Cl2與37Cl2互為同素異形體
D.銫元素的兩種同位素中137Cs比133Cs多4個(gè)中子
解析: A項(xiàng),14C與12C是同種元素的不同核素,錯(cuò)誤;B項(xiàng),16O與18O之間的相互轉(zhuǎn)化實(shí)際上改變了原子核的結(jié)構(gòu),不屬于化學(xué)變化的范圍,錯(cuò)誤;C項(xiàng),35Cl2與37Cl2都是Cl2的單質(zhì),不是同素異形體,錯(cuò)誤;D項(xiàng),銫元素的兩種同位素中137Cs比133Cs多4個(gè)中子,正確。
答案: D
3.不能作為判斷硫、氯兩種元素非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)是 ( )
A.單質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱 B.單質(zhì)沸點(diǎn)的高低
C.單質(zhì)與氫氣化合的難易 D.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性的強(qiáng)弱
解析: A項(xiàng),元素的非金屬性越強(qiáng),其單質(zhì)獲得電子的能力就越強(qiáng),因此單質(zhì)氧化性就越強(qiáng)。故可以通過(guò)比較單質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱,判斷元素的非金屬性的強(qiáng)弱;B項(xiàng),S單質(zhì)、Cl2都是分子晶體,分子之間通過(guò)分子間作用力結(jié)合,分子間作用力越大,物質(zhì)的熔沸點(diǎn)就越高,這與元素的非金屬性強(qiáng)弱無(wú)關(guān);C項(xiàng),元素的非金屬性越強(qiáng),其單質(zhì)與氫氣化合形成氫化物就越容易,形成的氫化物的穩(wěn)定性就越強(qiáng)。因此可以比較元素的非金屬性的強(qiáng)弱;D項(xiàng),元素的非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性就越強(qiáng),因此可以通過(guò)比較硫、氯兩種元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性的強(qiáng)弱比較元素的非金屬性的強(qiáng)弱。
答案: B
4.元素的原子結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)和在元素周期表中的位置。下列說(shuō)法正確的是( )
A.元素周期表中位于金屬和非金屬分界線附近的元素屬于過(guò)渡元素
B.某微粒的結(jié)構(gòu)示意圖為,則該元素在周期表中位于第三周期第ⅥA族
C.Be(OH)2的堿性比Mg(OH)2的堿性強(qiáng)
D.原子半徑:Na>Si>O
解析: 元素周期表中位于金屬和非金屬分界線附近的元素屬于半導(dǎo)體元素,過(guò)渡元素在副族中,A錯(cuò)誤;該微粒是氯離子,氯元素在周期表中位于第三周期第ⅦA族,B錯(cuò)誤;同主族中,金屬性Be比Mg弱,Be(OH)2的堿性比Mg(OH)2的堿性弱,C錯(cuò)誤;同周期中原子半徑Na>Si>S,同主族中S>O,故原子半徑Na>Si>O,D正確。
答案: D
5.(2016貴州六校聯(lián)考)下列說(shuō)法正確的是( )
A.第ⅥA族元素從上到下,其氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱
B.L層電子數(shù)為奇數(shù)的所有元素都是非金屬元素
C.ⅦA族元素陰離子的還原性越強(qiáng),元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性也越強(qiáng)
D.同一主族的甲、乙兩種元素,甲的原子序數(shù)為a,則乙的原子序數(shù)可能為a+4
解析: B項(xiàng),Li為金屬,錯(cuò)誤;C項(xiàng),還原性:F-
L>M
解析: K的一種單質(zhì)是空氣中含量最多的物質(zhì),則K是N元素,則L是P元素、M是Si元素、N是Ge元素;E與K的原子序數(shù)相差4,H與N屬同周期元素,則E是Li元素、F是Na元素、G是Mg元素、H是Ca元素。A項(xiàng),K的氫化物是氨氣,氨水溶液呈堿性,故A正確;B項(xiàng),F(xiàn)是Na元素,鈉有氧化鈉、過(guò)氧化鈉兩種氧化物,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng),H是Ca元素、N是Ge元素,二者原子序數(shù)相差12,故C正確;D項(xiàng),元素的非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng),非金屬性K>L>M,所以最高價(jià)氧化物的水化物酸性強(qiáng)弱K>L>M,故D正確。
答案: B
9.(2016河南鄭州預(yù)測(cè))部分短周期元素原子半徑的相對(duì)大小、最高正價(jià)或最低負(fù)價(jià)隨原子序數(shù)的變化關(guān)系如圖所示:
下列說(shuō)法正確的是( )
A.離子半徑的大小順序:e>f>g>h
B.與x形成簡(jiǎn)單化合物的沸點(diǎn):y>z>d
C.x、z、d三種元素形成的化合物可能含有離子鍵
D.e、f、g、h四種元素對(duì)應(yīng)最高價(jià)氧化物的水化物相互之間均能發(fā)生反應(yīng)
解析: 根據(jù)題意可推出x、y、z、d、e、f、g、h分別為H、C、N、O、Na、Al、S、Cl。S2-和Cl-有三個(gè)電子層,而Na+和Al3+只有兩個(gè)電子層,故離子半徑大小順序?yàn)镾2->Cl->Na+>Al3+,A項(xiàng)錯(cuò)誤;CH4、NH3、H2O中,H2O在常溫下呈液態(tài),沸點(diǎn)最高,B項(xiàng)錯(cuò)誤;H、N、O形成的化合物NH4NO3為離子化合物,NH4NO3中既含離子鍵又含共價(jià)鍵,C項(xiàng)正確;HClO4與H2SO4不能發(fā)生反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案: C
10. a、b、c、d為短周期元素,a的M電子層有1個(gè)電子,b的最外層電子數(shù)為內(nèi)層電子數(shù)的2倍,c的最高化合價(jià)為最低化合價(jià)絕對(duì)值的3倍,c與d同周期,d的原子半徑小于c。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.d元素的非金屬性最強(qiáng)
B.它們均存在兩種或兩種以上的氧化物
C.只有a與其他元素生成的化合物都是離子化合物
D.b、c、d分別與氫形成的化合物中化學(xué)鍵均為極性共價(jià)鍵
解析: 短周期元素中M層電子數(shù)是1,則a的核外電子排布是2、8、1,a是Na元素;b的最外層電子數(shù)為內(nèi)層電子數(shù)的2倍,則b核外電子排布是2、4,b是C元素;c的最高化合價(jià)為最低化合價(jià)絕對(duì)值的3倍,則c是S元素;c、d的原子處于同一周期,d的原子半徑小于c,根據(jù)元素周期律可知d是Cl元素。A.在上述元素中非金屬性最強(qiáng)的元素是Cl元素,正確。B.Na可以形成Na2O、Na2O2兩種氧化物;C可以形成CO、CO2兩種氧化物;S可以形成SO2、SO3兩種氧化物;而Cl元素則可以形成Cl2O、ClO2、ClO3等多種價(jià)態(tài)的氧化物,正確。C.Na是金屬元素,可以與非金屬元素C、S、Cl形成離子化合物,正確。D.C元素可以與H元素形成乙烷,該分子中含有非極性鍵,錯(cuò)誤。
答案: D
11.W、X、Y、Z是四種常見的短周期元素,其原子半徑隨原子序數(shù)變化如右圖所示。已知W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18,中子數(shù)為10;X和Ne原子的核外電子數(shù)相差1;Y的單質(zhì)是一種常見的半導(dǎo)體材料;Z的非金屬性在同周期元素中最強(qiáng)。下列說(shuō)法不正確的是( )
A.對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)單離子半徑:Xd
B.陰離子的還原性:e>c
C.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性:ce,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Cl的非金屬性比N強(qiáng),則陰離子的還原性:N3->Cl-,B項(xiàng)錯(cuò)誤;最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性:HNO3>H2SiO3,C項(xiàng)錯(cuò)誤;H、Li可以同時(shí)存在于同一離子化合物中,如LiH等,D項(xiàng)正確。
答案: D
13.根據(jù)元素周期表1~20號(hào)元素的性質(zhì)和遞變規(guī)律,回答下列問題。
(1)屬于金屬元素的有________種,金屬性最強(qiáng)的元素與氧反應(yīng)生成的化合物有________(填兩種化合物的化學(xué)式);
(2)屬于稀有氣體的是________(填元素符號(hào),下同);
(3)形成化合物種類最多的兩種元素是_______________________________________;
(4)第三周期中,原子半徑最大的是(稀有氣體除外)_______________________;
(5)推測(cè)Si、N最簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:______大于________(填化學(xué)式)。
解析: 金屬性最強(qiáng)的元素在ⅠA族,為K,它能與O2反應(yīng)生成多種氧化物,如K2O、K2O2、KO2等。形成化合物種類最多的元素應(yīng)是有機(jī)物和無(wú)機(jī)物都含有的,故為C、H。氫化物的穩(wěn)定性由分子結(jié)構(gòu)決定(或與化學(xué)鍵的強(qiáng)弱有關(guān))。
答案: (1)7 在K2O、K2O2、KO2、KO3中任選2個(gè)
(2)He、Ne、Ar
(3)C、H (4)Na (5)NH3 SiH4
14.現(xiàn)有A、B、C、D四種短周期元素,A分別與B、C、D結(jié)合生成甲、乙、丙三種化合物,且甲、乙、丙三種分子中含有相同數(shù)目的質(zhì)子,C、D結(jié)合生成化合物丁。有關(guān)元素的單質(zhì)和甲、乙、丙、丁四種化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示:
請(qǐng)回答下列問題:
(1)寫出B+乙―→甲+C反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________
________________________________________________________________________。
(2)根據(jù)以上條件可以確定A、B、C、D四種元素中的三種,不能確定的第四種元素是________(填序號(hào))。
①A ?、贐 ?、跜 ④D
(3)依據(jù)下列條件可以進(jìn)一步確定上述第四種元素:
(ⅰ)甲與丙以及乙與丙均能夠發(fā)生反應(yīng);
(ⅱ)甲、丙、丁都是無(wú)色有刺激性氣味的氣體。
①寫出上述第四種元素在周期表中的位置:__________________________________
________________________________________________________________________。
②寫出C+丙―→乙+丁反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________
________________________________________________________________________。
答案: (1)2F2+2H2O===4HF+O2
(2)④ (3)①第二周期ⅤA族
②4NH3+5O24NO+6H2O
15.閱讀下表中短周期主族元素的相關(guān)信息。
元素
相關(guān)信息
A
A的單質(zhì)能與冷水劇烈反應(yīng),得到強(qiáng)堿性溶液
B
B的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的3倍
C
在第三周期元素中,C的簡(jiǎn)單離子半徑最小
D
A、B、D組成的36電子的化合物X是家用消毒劑的主要成分
E
所有有機(jī)物中都含有E元素
(1)E在元素周期表中的位置是________;
C的簡(jiǎn)單離子的結(jié)構(gòu)示意圖是________。
(2)X的化學(xué)式為________。
(3)A、B、C三種元素形成的簡(jiǎn)單離子的半徑由大到小的順序?yàn)開_______________(用離子符號(hào)表示)。
(4)A在真空高壓下能與由元素D、E組成的化合物ED4反應(yīng)生成兩種固體物質(zhì),其中一種是自然界中硬度最大的物質(zhì),此反應(yīng)在科學(xué)上有“稻草變黃金”的美稱。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________________________________。
解析: A、B、C、D、E均為短周期主族元素,A和冷水反應(yīng)生成強(qiáng)堿性溶液,則A是Na;由題意易推知B是O;C是Al;D是Cl;E是C。
(1)碳元素在第二周期第ⅣA族;金屬鋁由原子變成離子,變化的是核外電子,不變的是核內(nèi)質(zhì)子。
(2)含有Na、O和Cl組成的家用消毒劑是NaClO,其電子數(shù)為11+17+8=36。
(3)電子層結(jié)構(gòu)相同的離子半徑隨著原子序數(shù)的增大而減小,離子半徑的大小順序是O2->Na+>Al3+。
(4)根據(jù)題目信息可知,鈉和四氯化碳反應(yīng)生成氯化鈉和金剛石,則反應(yīng)方程式為4Na+CCl4===4NaCl+C。
答案: (1)第二周期第ⅣA族
(2)NaClO (3)O2->Na+>Al3+
(4)4Na+CCl4===4NaCl+C(金剛石)
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