专题4 元素周期律.doc

2012届高三化学二轮精品专题卷：专题4 元素周期律、元素周期表、化学键考试范围：元素周期律、元素周期表、化学键相对原子质量为：H：1 C：12 N：14 O：16 一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）12010年诺贝尔奖成果石墨烯是一种由碳原子构成的新材料，可由石墨剥离而成，石墨烯与氢气加成可得到另一种新材料石墨烷。下列叙述正确的是 A石墨烯和石墨烷都是碳的同位素B石墨烯和石墨烷都是有机物C石墨烯片层中碳原子之间通过共价键结合D石墨晶体中多层石墨烯之间通过共价键结合22011年3月11日，日本强地震导致两座核电站发生核泄漏，产生具有放射性的对人体和环境有害的、。下列有关叙述正确的是 A和位于同一周期B和具有相同的中子数C原子半径小于原子半径DCs元素最高价氧化物对应的水化物呈强碱性3下列说法正确的是 A光气COCl2的结构式：B质量数为37的氯原子：C钠原子的原子结构示意图：D乙烯的结构简式为：CH2CH24下列有关说法正确的是 A同主族元素的原子序数可能相差16、26、36、46B由两种不同原子组成的纯净物一定是化合物C任何化合物中都含有化学键，有化学键断裂的变化一定属于化学变化D镁、铝、铜、铁、钠五种金属元素中，铜和铁属于过渡元素5下列分子中所有原子均满足最外层8电子结构的是 ALiClBNCl3CPCl5DBF36气体分子中的极性键在红外线的照射下，易像弹簧一样作伸缩和弯曲运动，从而产生热量。下列气体不属于温室效应气体的是 ACO2BN2OCCH4DN27下列分子中所含的电子数及共价键类型与H2O2均完全相同的是 ACH3CH3BCH2=CH2CH2SDNa2O28铊盐与氰化钾被列为A级危险品，铊（Tl）与铝同主族，原子序数为81，Tl3+与Ag在酸性介质中发生反应：Tl3+ +2Ag=Tl+ +2Ag+且已知Ag+ +Fe2+=Ag+Fe3+，则下列推断正确的是 ATl+最外层有3个电子B氧化性：Tl3+Ag+Fe3+C还原性：Tl+AgD铊位于第五周期IIIA族9下表是元素周期表的一部分，有关说法正确的是 期周族IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA2ab3defghia、b、e、f四种元素的原子半径：efbah、i两种元素阴离子的还原性：hia、g两种元素氢化物的稳定性：agd、e、f三种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性依次增强八种元素中d元素的单质还原性最强，i元素的单质氧化性最强 （1） BCD10某同学在研究前18号元素时发现，可以将它们排成如右图所示的“蜗牛”形状，图中每个“”代表一种元素，其中O点代表氢元素。下列说法中错误的是 A离点越远的元素原子半径越大B虚线相连的元素处于同一族CB元素是图中金属性最强的元素DA、B组成的化合物中可能含有共价键11短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如右图所示，其中W的原子核内质子数与核外最外层电子数之比为83，下列说法正确的是 AQ与W的原子能形成非极性分子BT的离子半径大于W的离子半径CRHn在同族元素的气态氢化物中沸点最低D在R的最高价氧化物对应水化物的浓溶液中单质T不溶解，说明未发生化学反应12已知X、Y、Z都是短周期元素，它们的原子序数依次递增，X原子的电子层数与它的核外电子总数相等，而Z原子的最外层电子数是次外层的3倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，则下列说法错误的是 （ ）AY和Z可以组成一种Y和Z的质量比为720的化合物BX、Y、Z可以组成一种盐，其中X、Y、Z元素原子个数比为423CX和Z可以组成原子个数比分别为11和21常温下为液态的两种化合物D由X、Y、Z三种元素中的任意两种组成的具有10电子的微粒有2种13已知硅在自然界中有3种同位素：、。硅的近似相对原子质量为28.1，则原子在自然界中的百分含量为 A大于90%B小于90%C等于90%D无法判断14香花石由前20号元素中的6种组成，其化学式为X3Y2(ZWR4)3T2，X、Y、Z为金属元素，Z的最外层电子数与次外层相等，X、Z位于同主族，Y、Z、R、T位于同周期，R最外层电子数为次外层的3倍，T无正价，X与R原子序数之和是W的2倍。下列说法错误的是 A原子半径：YZRTB气态氢化物的稳定性：WRTC最高价氧化物对应的水化物碱性：XZDXR2、WR2两化合物含有的化学键的类型相同二、非选择题（本题共7小题，共58分。）15（4分）氢元素的原子结构特殊，目前学术界对它在周期表中的位置仍存在争议。（1）现行元素周期表，将氢元素排在第 族。（2）目前已制取了金属氢化物，如NaH、KH、CaH2等，其中氢元素显 价，所以有人认为氢元素也可以排在第 族。（3）根据活泼金属氢化物已制取的事实，有人根据氢元素正、负化合价特点，认为氢还可以排在第 族。16（7分）在周期表中同一主族元素的化学性质相似，但也发现有些元素的化学性质和它在周期表里的左上方或右下方的另一主族元素相似，被称为对角线法则，示意图如下，请据图回答下列问题：（1）B元素位于元素周期表的 。（2）铍的最高价氧化物的水化物是 化合物（填“酸性”、“碱性”或“两性”），证明这一结论的有关离子方程式是 。（3）根据周期律知识，硼酸的酸性比碳酸 ，理由 。（4）根据Mg在空气中的燃烧情况，Li在空气中燃烧生成产物为 （用化学式表示）。17（ 11分）某同学想通过比较两种最高价氧化物水化物的酸性强弱来验证硫与碳的非金属性的强弱，他采用了下图所示的装置。请回答：（1）仪器A的名称是 ，应盛放下列药品中的 。a稀硫酸b亚硫酸c氢硫酸d盐酸（2）仪器B的名称是 ，应盛放下列药品中的 。a碳酸钙b硫酸钠c氯化钠d碳酸钠（3）仪器C中应盛放的药品是 ，如果看到的现象是 ，证明B中发生反应生成了 ，即可说明 比 酸性强。B中发生反应的离子方程式为 。18（7分）已知X、Y、Z、W四种短周期元素的原子序数依次增大，其中X与Y、Z、W所形成的常见化合物在常温下均呈气态，在周期表中Z与W左右相邻，Y的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应生成盐，且Y的核电荷数与W的最外层电子数相同。请回答下列问题：（1）Z的离子结构示意图是 ；（2）X、Y、W可组成一化合物，其原子个数之比为4：1：1。该化合物农业生产中的俗名为 ，其化学式中含有的化学键有 。（3）Z2W2分子中，W与Z均满足8e-稳定结构，则Z 2W2的电子式为 。（4）YW3在常温下是一种淡黄色的液体，遇水即发生水解可生成一种具有漂白性的物质，写出反应的方程式 ；该反应说明Y和W两种元素非金属性较强的是 （填元素的符号）。19（11分）（1）下图是依各个原子的性质和原子序数(120)画的关系图，各图的纵轴可能代表下列的某一性质：质量数、质子数、中子数、最高正价、原子半径相对大小、得电子相对能力。图c中原子序数8、9和图d中原子序数2、10、18在纵轴上没有对应的数值。图a图d的纵轴分别代表 、 、 、 。（2）已知aA、bB、cC、dD、eE、gG六种元素原子序数依次增大，原子半径按A、E、D、C、B、G的顺序增大，它们分散在三个短周期中。B是生命体的构架元素，E是同周期中半径最小的元素，G的最高价含氧酸是一种粘稠状的液体。它们的原子序数存在如下关系：a+bc，(b+d)/2c，(c+e)/2d，请根据提供的信息，回答下列问题：下图是元素周期表前三周期的边界，请将AG六种具体元素符号填在表中相应的位置；写出铜与上述某一元素最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式（任写一个，下同）： 。X、Y、Z、W是仅由上述元素组成的四种物质，且有如下转化关系：X+YZ+W。若X为单质，Y、Z、W均为化合物，其相应的化学方程式为 ；若X、Y、Z、W均为化合物，其相应的化学方程式为 。20（10分）元素周期表的形式多种多样，下图是扇形元素周期表的一部分（136号元素），对比中学常见元素周期表思考扇形元素周期表的填充规律，并回答下列问题：（1）若分别代表十种元素，则代表的元素处于常见周期表的位置是 。（2）为生活中两种常见的金属，其熔点MP（） MP（）（填“”、“”或“=”）；比较元素对应的常见单质氧化性的强弱，并用化学反应方程式阐明之 。（3）写出一种由三种元素形成的常见无机化合物（填化学式） ，该物质溶于水后对水的电离起 作用（填“抑制”、“促进”或“不影响”），其原因是： 。（4）三种元素形成的18电子结构化合物是近年来燃料电池研究领域的新宠，写出用它作燃料，最高价氧化物对应的水化物作为电解质的燃料电池的负极反应： 。（5）用电子式表示的一种10电子结构氢化物的形成过程 。21（8分）阅读下列信息：表中为短周期元素及相应氢化物沸点的数据：元素性质元素编号氢化物的沸点（）-60.7-33.4100-87.719.54-84.9最高化合价+6+5+5+7最低化合价-2-3-2-3-1-1A、B、Y均为上表中的元素。X是一种历史悠久，应用广泛的金属元素。X与Y可形成化合物XY、XY2，二者可用于接触法制备强酸甲，强酸甲的产量常常被用作衡量一个国家工业发展水平的标志；A与B可形成化合物AB、AB2，二者可用于制备强酸乙。请回答：（1）写出一个表中所含电子数不同的氢化物之间的反应方程式 。（2）元素氢化物的沸点低于元素氢化物的沸点原因是 。（3）下列有关强酸甲、乙说法正确的是 。a二者的浓溶液在常温时均可用铁制或铝制成的容器贮运b二者的浓溶液在敞口容器中放置，质量都会变化c工业生产强酸甲、乙时，都是用水来吸收相应的氧化物d二者的稀溶液均是强氧化剂（4）工业生产强酸甲时可用浓氨水处理尾气，并获得某种正盐，其化学方程式为 。（5）写出工业生产强酸乙的过程中获得AB的化学方程式： 。2012届专题卷化学专题四答案与解析1【命题立意】本题考查化学与社会。【思路点拨】熟记同位素、共价键、物质分类的定义。【答案】C【解析】同位素研究的对象是原子；石墨烯是单质，单质在分类中归为无机物；石墨晶体中，片层间通过分子间作用力结合。2【命题立意】本题考查核素的表示方法、周期律等。【思路点拨】元素符号左下角的数字表示质子数、左上角的数字表示质量数，质子数和中子数之和为质量数。【答案】D【解析】Cs位于第六周期，而I位于第五周期，A错；I、Cs的中子数分别为78、82，B错；Cs的原子半径大于I，C错；金属性：CsNa，由于NaOH为强碱，因此CsOH为强碱，D对。3【命题立意】本题考查短周期元素的核外电子排布及结构（简）式的书写。【思路点拨】熟悉常见元素的电子排布，及物质结构式、结构简式的书写方法。【答案】A【解析】同位素的书写应该是质量数在左上，质子数在左下，B项错误；钠原子最外层为1个电子，C项错误；乙烯在书写结构简式时，碳碳双键不可省略，D项错误。4【命题立意】本题考查周期表的结构、基本概念。【思路点拨】在大脑中要有一张元素周期表搞清楚各个纵行、横行所属的族和周期。【答案】D【解析】根据元素周期表中每一周期所含的元素种类2、8、8、18、18、32、32（排满）可知：同主族元素的原子序数之差不可能存在46这种情况，A错；HD同样由两种不同原子组成，但属于单质，B错；化学变化除了发生化学键断裂外还应有化学键的生成，如HCl溶于水共价键被破坏，但属于物理变化，C错。5【命题立意】本题考查物质中各原子电子的分布情况。【思路点拨】稳定的化学物质可能各个原子处于8电子稳定结构、也可能是两电子稳定结构，还有可能不是2、8稳定结构，要视情况而定。【答案】B【解析】A选项Li+为2电子结构；C选项P原子为10电子结构；D选项B为6电子结构。6【命题立意】本题考查题干信息的提取和常见物质化学键的类型。【思路点拨】搞清楚物质中共用电子对的形成情况，确定共用电子对是否偏离或偏向某一原子。【答案】D【解析】氮气中的氮原子之间共用的电子对既不左偏也不右偏，属于非极性共价键。7【命题立意】本题考查电子数和共价键的类型。【思路点拨】形成化合物时总电子数等于组成的各原子的电子数之和，过氧化氢中氢氧之间形成极性键，氧氧之间形成非极性键。【答案】A【解析】过氧化氢和乙烷均为18电子的既含有极性共价键又含非极性共价键的共价化合物。8【命题立意】本题考查元素铊的性质、周期律等。【思路点拨】熟记主族元素的元素符号和名称，最外层电子数。【答案】B【解析】根据题意铊（Tl）与铝同主族，最外层电子数为3，因此Tl+最外层有2个电子；根据题干氧化还原反应可知氧化性：Tl3+Ag+Fe3+，还原性：AgTl+，铊位于第六周期IIIA族。9【命题立意】本题考查周期表、周期律。【思路点拨】首先根据图表确定元素的种类，结合周期律判断各个选项。【答案】B【解析】同周期元素随着原子序数的增大半径逐渐减小，同主族元素随着原子序数的增大半径逐渐增大，因此a、b、e、f四种元素的原子半径efab；同周期元素随着原子序数的增大最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱，因此d、e、f三种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱。10【命题立意】本题考查接受化学信息的能力。【思路点拨】仔细观察“蜗牛”状周期表，各点对应的元素及虚线相连的元素有哪些关系。【答案】A【解析】按照原子序数可以将各个黑点对应的元素确定，钠原子的半径大于氯原子，但氯原子距离O点大于钠原子。A对应的为氧元素、B对应的为钠元素，二者形成的离子化合物过氧化钠中存在氧氧非极性共价键。11【命题立意】本题考查周期表及周期律、物质结构等知识。【思路点拨】确定W的种类是解题的关键，W的原子核内质子数与核外最外层电子数之比为83，只有一种情况即核外电子排布依次为2、8、6。【答案】A【解析】首先根据W的原子核内质子数与核外最外层电子数之比为83，确定W为硫元素，再根据周期表结构确定Q、R、T分别为C、N、Al。硫离子比铝离子多一个电子层，离子半径硫离子大；氨气分子间存在氢键，因此沸点反常的高；二硫化碳是直线型分子，高度对称，属于非极性分子；常温下金属铝与浓硝酸发生钝化，反应终止，钝化是指在金属铝表面发生了化学反应生成致密的氧化膜，阻止了反应的继续进行。12【命题立意】本题考查元素的推断。【思路点拨】确定出Z为O，X为H是解题的关键，在此基础上结合有关常见化合物的结构、性质进行推断。【答案】D【解析】由题意知：Z为O，X为H；Y能与O形成两种以上的气态化合物，则必为N。A项，m(Y)m(Z)=720，则n(Y)n(Z)=7/1420/16=25，对应化合物为N2O5；B项，三种元素组成的盐为NH4NO3，其中原子个数比HNO=423；C项，H和O可以组成原子个数比分别为11和21的H2O2和H2O；D项，三种元素组成10电子的微粒除了分子H2O和NH3外，还有许多的离子，如：OH-、H3O+、NH4+等，故D项错误。13【命题立意】本题考查元素相对原子质量的确定，化学计算的技巧。【思路点拨】元素相对原子质量是由该元素的各种核素共同作用的结果。由各核素的相对原子质量和丰度决定。【答案】A【解析】若只含有、，则由十字交叉法，得原子的含量为90%，因还含有，因此原子的含量大于90%。14【命题立意】本题考查元素的推断。【思路点拨】稀有气体元素一般不形成复杂的化合物，在化合物中正负化合价的代数和为零，首先确定出Z为Be、R为O；X为Mg或Ca，结合X与R原子序数之和是W的2倍，确定X为Ca，W为Si。【答案】D【解析】结合题干信息确定X、Y、Z、W、R、T分别为Ca、Li、Be、Si、O、F。过氧化钙中含有离子键和非极性键，二氧化硅中含有极性键，化学键的类型不同。15【命题立意】本题考查探究精神。【思路点拨】根据化合价确定元素在周期表的位置。【答案】（每空1分）（1）A （2）-1 A （3）A 【解析】金属氢化物中氢元素显-1价，和卤素元素的化合价相同，预测氢也可以排在第A族；因氢元素显-1、+1价和碳元素（显-4、+4价）类似，预测氢也可以排在第A族。16【命题立意】本题考查阅读能力、类比能力。【思路点拨】读懂题意，未知元素的性质即为已知元素的性质。【答案】（1）第二周期第A族（1分） （2）两性（1分） Be(OH)2+2OH-= BeO22-+2H2O、Be(OH)2+2H+ = Be2+2H2O（2分） （3）弱（1分），硼的非金属性比碳弱（1分） （4）Li2O，Li3N（1分）【解析】结合题给信息，镁、铝两元素的性质同学们都已经学过，从而推出锂的性质与镁相似，铍的性质与铝相似，实为考查镁、铝的性质。氢氧化铝既可以与酸反应也可以与碱反应具有两性，存在酸式电离和碱式电离；镁可以与氧气反应生成氧化镁，也可以与氮气反应生成氮化镁。17【命题立意】本题考查化学实验，探究元素非金属性的强弱。【思路点拨】根据元素最高价氧化物对应水化物酸性的强弱，确定非金属性的强弱。【答案】（1）分液漏斗（1分） a（1分） （2）圆底烧瓶（1分） d （1分） （3）澄清石灰水（1分）； 石灰水变浑浊（1分） CO2（1分） 硫酸（1分） 碳酸（1分） CO32-+2H+ = CO2+H2O（2分）【解析】要证明H2SO4的酸性比H2CO3的酸性强从而证明硫的非金属性比碳的非金属性强，首先应用H2SO4制得H2CO3（CO2 + H2O），由于CO2只是一种气体，需将其通入澄清石灰水中使之生成白色浑浊来确认其存在。硫酸钙微溶，在制备二氧化碳时应选用硫酸与碳酸钠反应。18【命题立意】本题考查物质推断。【思路点拨】根据题干每一句话得出一条信息，然后综合分析得出答案。【答案】（1）（1分） （2）氯铵（1分） 共价键、离子键（配位键可不做要求，答不全不给分）（1分） （3）（1分） （4）NCl3+3H2O = NH3+3HClO（2分，未配平不给分） N （1分）【解析】由题意可知X、Y、Z、W四种短周期元素分别为H、N、S、Cl。硫得到2个电子形成硫离子，H、N、Cl原子个数之比为411，构成氯化铵，农业生产中俗称氯铵，属于离子化合物含有离子键，氮原子与氢原子之间形成共价键，S2Cl2的电子式为，NCl3遇水即发生水解可生成一种具有漂白性的物质，确定该分子发生了类水解反应，生成次氯酸和氨气，也说明该分子中氯元素显+1价，氮元素显-3价，氮元素的非金属性强于氯元素。19【命题立意】本题考查图表分析、元素推断、方程式的书写等。【思路点拨】分析图表时要注意观察随着原子序数的递增，纵坐标变化的趋势。确定元素种类，搜集整合学过的化学方程式，写出满足条件的可能方程式。【答案】（1）质子数 中子数 最高正价 得电子能力（4分） （2）（1分）3Cu+8HNO3（稀）= 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O或Cu+4HNO3（浓）= Cu(NO3)2+2NO2+2H2O或Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2+2H2O（2分） CH4+2O2CO2+2H2O或4NH3+5O24NO+6H2O或2H2S+3O22SO2+2H2O（2分） 3NO2+H2O = 2HNO3+NO或SO2+NO2 = SO3+NO（2分）【解析】（1）元素的质子数等于该元素的原子序数，故图a纵轴代表质子数。某元素原子的中子数可能等于质子数，也可能大于或小于质子数，故图b纵轴代表中子数。元素的最高正价等于最外层电子数，且O、F无最高正价，故图c纵轴代表最高正价。从图d中，可以发现元素原子的某种性质随原子序数的递增而呈周期性变化（小大），故图d纵轴代表得电子能力。（2）由题意知，A为H，B为C，C为N，D为O，E为F，G为S。依据元素周期表的结构及原子的结构，把具体的元素符号填入周期表中。上述元素最高价氧化物对应的水化物可以是浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3。本问为开放式问题，符合的化学反应方程式特别多。书写时可采用逐族排查无机反应和分类考虑有机反应的方法。20【命题立意】本题通过扇形周期表的分析，考查学生的探究精