2018-2019学年新课标化学高三化学热门考点：物质结构和元素周期律（解析版）

物质结构和元素周期律一、选择题1.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,X、Y的核电荷数之比为34。W-的最外层为8电子结构。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是()A.X与Y能形成多种化合物,一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应B.原子半径大小:XWC.化合物Z2Y和ZWY3都只存在离子键D.Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂【解题指南】解答本题时应注意以下几点:(1)了解常见元素的原子结构。(2)明确原子半径的比较方法。(3)了解常见的消毒剂。【解析】选D。短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,则X为C或S,若X为S,不能满足短周期主族元素Y、Z、W的原子序数依次增大这一条件,因此X只能为C。X、Y的核电荷数之比为34,则Y为O;金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应,则Z为Na;W-的最外层为8电子结构,则为第A族元素,根据X、Y、Z、W的原子序数依次增大,因此W只能为Cl。X与Y能形成多种化合物,如CO2和CO,Z的最高价氧化物的水化物为NaOH,其中CO与NaOH不反应,故A项错误;X和Y、Z和W为同一周期元素,原子序数:XY,ZY,ZW,故B项错误;化合物Z2Y和ZWY3的化学式分别为Na2O和NaClO3,二者均为离子化合物,都含有离子键,其中NaClO3中还含有共价键,故C项错误;Y、W的单质O3、Cl2及二者形成的化合物ClO2均可用作消毒剂,故D项正确。2.下列有关化学用语表示正确的是()A.中子数为10的氧原子：B.Mg2+的结构示意图:C.硫化钠的电子式:D.甲酸甲酯的结构简式:C2H4O2【解析】选B。中子数为10的氧原子,质量数为18,表示为,A项错误;Mg2+的核电荷数为12,最外层电子数为8,B项正确;Na2S为离子化合物,电子式为,C项错误;甲酸甲酯的结构简式为HCOOCH3,D项错误。3.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层有6个电子,Y是迄今发现的非金属性最强的元素,在周期表中Z位于A族,W与X属于同一主族。下列说法正确的是()A.元素X、W的简单阴离子具有相同的电子层结构B.由Y、Z两种元素组成的化合物是离子化合物C.W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强D.原子半径:r(X)r(Y)r(Z)H2S,C项错误;原子半径:FOSNa,D项错误。4.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01 molL-1r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是()A.原子半径的大小WXXYC.Y的氢化物常温常压下为液态D.X的最高价氧化物的水化物为强酸【解题指南】解答本题时应从以下几点着手分析:(1)n通常为黄绿色气体;(2)q的水溶液具有漂白性;(3)0.01 molL-1r溶液的pH为2。【解析】选C。短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,则n是氯气,Z是氯元素;0.01 molL-1r溶液的pH为2,说明r是强酸,因此W是H;q的水溶液具有漂白性,s通常是难溶于水的混合物,根据转化关系图可知m是水,r是氯化氢,q是次氯酸,p是烷烃(如甲烷),因此X是碳元素,Y是氧元素。同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,则原子半径的大小:WYX,B错误;Y的氢化物是水或双氧水,常温常压下为液态,C正确;X的最高价氧化物的水化物碳酸为弱酸,D错误。5. a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,b2-和c+离子的电子层结构相同,d与b同族。下列叙述错误的是()A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物C.c的原子半径是这些元素中最大的D.d和a形成的化合物的溶液呈弱酸性【解题指南】解答本题注意以下两点:(1)掌握氢元素的常见化合价。(2)元素周期表中短周期元素形成化合物的多样性的判断。【解析】选A。a的原子中只有1个电子,则a为氢元素,a、b、c、d为短周期元素,b2-和c+离子的电子层结构相同,则b为氧元素,c为钠元素,d与b同族,则d为硫元素,据此解答。氢与氧、硫元素分别形成的化合物为H2O和H2S,氢元素的化合价均为+1,而NaH中氢元素的化合价为-1价,A项错误;氧元素与其他元素能形成的化合物有H2O、H2O2、SO2、SO3、Na2O、Na2O2,B项正确;同周期元素,从左到右原子半径逐渐减小,电子层数越多,原子半径越大,故原子半径:NaSOH,C项正确;d和a形成的化合物为H2S,硫化氢的溶液呈弱酸性,D项正确。6.四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的简单离子具有相同电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,W与Y同族,Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是()A.简单离子半径:WXZB.W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性C.气态氢化物的热稳定性:WZ【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)明确同周期元素或同主族元素性质递变的规律。(2)离子半径比较的方法。【解析】选B。短周期主族元素原子半径最大的是Na,则X是Na,钠与X形成的离子化合物中只有NaCl的水溶液呈中性,则Z为Cl。W的原子序数比X的小,则W一定是第2周期的元素,与钠离子具有相同电子层结构的第2周期的阴离子有F-、O2-、N3-。因为W与Y同族,Y的原子序数比Cl的小,则W是N或O,Y是P或S。Na+、O2-(或N3-)具有相同电子层结构,原子序数越大,离子半径越小,则O2-(或N3-)Na+,Cl-比Na+、O2-(或N3-)多一个电子层,即Cl-O2-(或N3-)Na+(XWY,C选项错误;P或S的非金属性都比Cl的弱,则最高价氧化物的水化物的酸性Cl的最强,即YYZWB.W的含氧酸的酸性比Z的含氧酸的酸性强C.W的气态氢化物的稳定性小于Y的气态氢化物的稳定性D.若W与X原子序数差为5,则形成化合物的化学式为X3W2【解析】选A。由于原子序数按W、X、Y、Z依次增大,W与Z是同一主族的元素,而X、Y、Z是同一周期的元素,且只有X是金属元素,则这四种元素W、X、Y、Z有多种可能,如可能是N、Na(或Mg、Al)、Si、P,或者是O、Na(或Mg、Al)、Si(或P)、S等。同一周期的元素原子序数越大,原子半径越小,同一主族的元素,原子核外电子层数越多,原子半径越大。所以原子半径:XYZW,A项一定正确;W的含氧酸可能是HNO2,Z的含氧酸可能是H3PO4,酸性HNO2Y,所以气态氢化物的稳定性WY,C项错误;若W、X原子序数相差5,则二者形成的化合物的化学式可能是Mg3N2,也可能是Al2O3,D项错误。9.四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是()A.原子半径ZMB.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱C.X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小D.Z位于元素周期表中第2周期、第A族【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)根据它们在周期表中的相对位置及只有M为金属元素,判断各元素是什么,结合选项综合判断。(2)掌握金属性、非金属性强弱的判断依据。【解析】选B。根据各元素在周期表中的相对位置及只有M为金属元素,可知M为Al,X为Si,Y为N,Z为O。同一周期随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,同一主族随着原子序数的递增,原子半径逐渐增大,所以原子半径:ZM,A项正确;Y最高价氧化物对应的水化物是HNO3,X最高价氧化物对应的水化物是H2SiO3,HNO3酸性更强,B项错误;Si的非金属性比O弱,所以Si的气态氢化物的热稳定性比O的小,C项正确;Z是氧元素,位于元素周期表中第2周期、第A族,D项正确。10. W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物,由此可知()WXYZA.X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是YB.Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于YC.X元素形成的单核阴离子还原性大于YD.Z元素单质在化学反应中只表现氧化性【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)根据元素性质及元素在周期表中的位置关系准确推断元素种类。(2)熟练掌握元素非金属性与氢化物稳定性、单质氧化性与离子还原性的关系。【解析】选A。W的气态氢化物可与其最高价含氧酸形成离子化合物,故其气态氢化物具有碱性,为NH3,故W为N,根据四种元素在周期表中的位置关系,可推知X为O,Y为S,Z为Cl。四种元素的非金属性强弱顺序为SClNH2SO4H2SO3HClO,B项错误;硫元素的非金属性小于氧元素,故还原性O2-S2-,C项错误;Cl2中氯元素化合价为中间价态,可以表现出氧化性和还原性,D项错误。11.（双选）元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如下表所示,其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是()A.非金属性:ZTXB.R与Q的电子数相差26C.气态氢化物稳定性:RTQ【解题指南】可按以下思路解答本题:【解析】选B、D。由R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸,可知R为F,由周期表的相对位置可以确定X为S、T为Cl、Z为Ar、Q为Br。由于Z(Ar)为稀有气体,不能比较其非金属性,A错误;R的电子数(即原子序数)为9,Q的电子数(即原子序数)为35,35-9=26,B正确;氟、氯、溴三种元素位于同主族,同主族元素从上到下非金属性依次减弱,氢化物的稳定性依次减弱,最高价氧化物对应水化物酸性依次减弱,C错误,D正确。12.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其简单离子都能破坏水的电离平衡的是()A.W2-、X+B.X+、Y3+C.Y3+、Z2- D .X+、Z2-【解题指南】根据题意和选项先判断W、X、Y、Z各是什么元素,然后再分析其简单离子能否与H+或OH-结合生成弱电解质。【解析】选C。短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,它们形成的简单离子分别是W2-、X+、Y3+、Z2-,可以判断W是氧元素,X是钠元素,Y是铝元素,Z是硫元素。简单离子能水解的是Y3+、Z2-,能水解的离子就能破坏水的电离平衡。13.下列有关元素的性质及其递变规律正确的是()A.A族与A族元素间可形成共价化合物或离子化合物B.第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7C.同主族元素的简单阴离子还原性越强,水解程度越大D.同周期金属元素的化合价越高,其原子失电子能力越强【解析】选A。该题考查元素周期律。A选项A族的氢元素可以与A族的元素形成共价化合物,钠等金属元素可以与A族的元素形成离子化合物,正确。B选项第二周期,O无最高正价,F无正价,错误。C选项同主族元素的简单阴离子还原性与其水解能力无直接联系,错误。D选项同周期金属元素的化合价越高,其原子失电子能力越弱,如失电子能力NaMgAl,错误。14.重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法错误的是()A.氘(D)原子核外有1个电子B.1H与D互称同位素C.H2O与D2O互称同素异形体D.1O与O的相对分子质量相同【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)掌握原子的构成以及原子中各粒子之间的关系。(2)掌握同位素、同素异形体等概念。【解析】选C。氘H)是氢元素的一种核素,含有一个质子、一个中子和一个电子,与1H互为同位素,A项、B项正确;由同种元素形成的不同单质之间互称为同素异形体,C项错误;1O与O的相对分子质量均为20,D项正确。15.下列有关化学用语表示正确的是()A.丙烯的结构简式:C3H6B.氢氧根离子的电子式:H-C.氯原子的结构示意图:D.中子数为146、质子数为92的铀(U)原子U【解题指南】化学用语的表达,要注意书写的细节、规范、准确。【解析】选B。烯烃的结构简式应写出碳碳双键,即CH2CHCH3,A错误;OH-为阴离子,故其电子式应加“”带上电荷,B正确;氯原子最外层有7个电子,即,C错误;铀原子的质量数为146+92=238,故原子符号为,D错误。16.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且原子最外层电子数之和为13。X的原子半径比Y的小,X与W同主族,Z是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是()A.原子半径的大小顺序:r(Y)r(Z)r(W)B.元素Z、W的简单离子的电子层结构不同C.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强D.只含X、Y、Z三种元素的化合物,可能是离子化合物,也可能是共价化合物【解析】选D。本题首先要依据题干信息推断出相关元素。地壳中含量最高的元素是氧元素,故Z为氧元素;X的原子半径比Y小,且X、Y、Z、W短周期元素原子序数依次增大,故X在Y的上一周期,则X为氢元素,W为钠元素;根据四种原子最外层电子数之和为13,则Y为氮元素。钠元素的原子半径最大,A错误;Z、W的简单离子的电子层结构相同,B错误;氨气的热稳定性比水的热稳定性差,C错误;只含X、Y、Z三种元素的化合物,铵盐是离子化合物,硝酸是共价化合物,D正确。二、非选择题17.短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,元素X的一种高硬度单质是宝石,Y2+电子层结构与氖相同,Z的质子数为偶数,室温下M单质为淡黄色固体,回答下列问题:(1)M元素位于周期表中的第周期、族。(2)Z元素是,其在自然界中常见的二元化合物是。(3)X与M的单质在高温下反应的化学方程式为 ,产物分子为直线形,其化学键属共价键(填“极性”或“非极性”)。(4)四种元素中的可用于航空航天合金材料的制备,其单质与稀盐酸反应的化学方程式为 。【解题指南】解答本题注意以下两点:(1)本题的突破口是“Y2+电子层结构与氖相同”“室温下M单质为淡黄色固体”。(2)二元化合物是指包含两种不同元素的化合物。【解析】短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,元素X的一种高硬度单质是宝石,则X是碳元素;Y2+电子层结构与氖相同,则Y是镁元素;Z的质子数为偶数,室温下M单质为淡黄色固体,则Z是硅元素,M是硫元素。(1)M是硫元素位于元素周期表中的第3周期、A族。(2)Z元素是硅元素,其在自然界中常见的二元化合物是SiO2。(3)碳与硫在高温下反应生成二硫化碳,化学方程式为C+2SCS2,CS2分子为直线形,化学键属极性共价键。(4)四种元素中,镁是密度小的金属,可用于航空航天合金材料的制备,其单质与稀盐酸反应的化学方程式为Mg+2HClMgCl2+H2。答案:(1)3A(2)SiSiO2(3)C+2SCS2极性(4)MgMg+2HClMgCl2+H218.下表为元素周期表的一部分。碳氮YX硫Z回答下列问题(1)Z元素在周期表中的位置为 。(2)表中元素原子半径最大的是(写元素符号) 。(3)下列事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是 。a.Y单质与H2S溶液反应,溶液变浑浊b.在氧化还原反应中,1 mol Y单质比1 mol S得电子多c.Y和S两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高(4)X与Z两元素的单质反应生成1 mol X的最高价化合物,恢复至室温,放热687 kJ,已知该化合物的熔、沸点分别为-69和58,写出该反应的热化学方程式: 。(5)碳与镁形成的1 mol化合物Q与水反应,生成2 mol Mg(OH)2和1 mol烃,该烃分子中碳氢质量比为91,烃的电子式为,Q与水反应的化学方程式为 。(6)铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应,生成的盐只有硫酸铜,同时生成的两种气体均由表中两种元素组成,气体的相对分子质量都小于50。为防止污染,将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐,消耗1 L 2.2 molL-1NaOH溶液和1 mol O2,则两种气体的分子式及物质的量分别为,生成硫酸铜物质的量为。【解题指南】解答本题时应注意以下三点:(1)除稀有气体外,同周期元素,从左到右,原子半径逐渐减小,同主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大。(2)热化学方程式书写的注意事项。(3)氧化还原反应中电子守恒。【解析】从图中的C、N、S的位置,可以推出X是硅元素,Y是氧元素,Z是氯元素。(1)Z是氯元素,在元素周期表的位置是第3周期,A族。(2)根据元素周期律判断,表中元素原子半径最大的是Si。