高中化学必修2第五章物质结构元素周期律(含答案).doc

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第五章物质结构元素周期律 (时间90分钟,满分100分) 一、选择题(本题包括16个小题,每小题3分,共48分) 1(2010茂名模拟)金属钛对人体体液无毒且有惰性,能与肌肉和骨骼生长在一起,有“生物金属”之称下列有关4822Ti和5022Ti的说法中正确的是() A.4822Ti和5022Ti的质量数相同,互称为同位素 B.4822Ti和5022Ti的质子数相同,互称同位素 C.4822Ti和5022Ti的质子数相同,是同一种核素 D.4822Ti和5022Ti核外电子数相同,中子数不同,不能互称为同位素 解析:同位素的质子数和电子数相等,核外电子排布相同,中子数和质量数不相等.4822Ti和5022Ti的质子数均为22,中子数分别为26和28. 答案:B 2(2010海南模拟)正确掌握好化学用语是学好化学的基础,下列有关表述正确的是() AH、D、T互为同素异形体 B氨气分子中的化学键为非极性共价键 CNH4Cl的电子式为:Cl DS2的结构示意图为 解析:H、D、T互为同位素,故A错误;氨气分子中的化学键为极性共价键,故B错误;氯离子的电子式错,故C错误 答案:D 3(2009嘉兴模拟)下列有关物质性质的比较中,正确的是() 热稳定性:CH4NH3H2O还原性:IBrCl酸性:H3PO4H2SO4HClO4原子半径:NaMgO ABCD 解析:热稳定性顺序为:CH4NH3H2O,酸性:H3PO4H2SO4HClO4. 答案:B 4(2010福建质检)短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的 位置如图所示,下列说法正确的是() AX、Y、Z三种元素中,X的非金属性最强 BY的氢化物的稳定性比Z的弱 CY的最高正化合价为7价 DX的单质的熔点比Z的低 解析:因为X、Y、Z都是短周期元素,可推出X为He,Y为F,Z为S,其中非金属性最强的是F,且F无正价,F的氢化物的稳定性比S的强,A、B、C选项错误;常温下He为气态,S为固态,D选项正确 答案:D 5(2009广东高考)元素X、Y、Z原子序数之和为36,X、Y在同一周期,X与Z2具有相同的核外电子层结构下列推测不正确的是() A同周期元素中X的金属性最强 B原子半径XY,离子半径XZ2 C同族元素中Z的氢化物稳定性最高 D同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强 解析:分析题给条件可推知:X是钠(Na)、Y是氯(Cl)、Z是氧(O)X(Na)与Y(Cl)同周期,原子半径XY,但X(Na)与Z2(O2)电子层结构相同,离子半径 XZ2.故选B. 答案:B 6X、Y是元素周期表A族中的两种元素下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是() AX原子的电子层数比Y原子的电子层数多 BX的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低 CX的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定 DY的单质能将X从NaX的溶液中置换出来 解析:同主族元素从上到下,电子层数增多,非金属性减弱,A错误因HF分子间存在氢键,在同族元素的氢化物中沸点最高,所以根据氢化物的沸点不能比较元素的非金属性强弱,B错误非金属性越强,其气态氢化物越稳定,C正确D项说明,Y比X的非金属性强,D错误 答案:C 7(2010广州调研)X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大X的最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍,质子数比Y少5,X和Z在同一主族下列叙述不正确的是() A原子半径:YZ BX元素的一种单质可用于消毒杀菌 CY的氧化物是工业制取Y单质的主要原料 DZ的单质在氧气中点燃可生成两种酸性氧化物 解析:由题意可依次推出X、Y、Z分别为O、Al、S三种元素,原子半径的大小关系为:AlSO(即YZX);O3可用于消毒杀菌;工业上制取金属铝主要是电解熔融的Al2O3;硫单质在氧气中点燃只生成SO2一种酸性氧化物 答案:D 8(2010天津河西区模拟)面对日益恶化的地球生态环境,联合国环境规划署建议“低碳生活方式”降低二氧化碳等温室气体的排放,人人行动来保护我们生存的家园下列说法正确的是() ACO2的比例模型为 B用过氧化钠吸收CO2是目前比较经济的减碳方案 C16OC18O与16OC16O互为同位素且化学性质相似 D从我做起节电、节气等低碳生活方式可减少温室气体排放量 解析:碳的原子半径大于氧原子半径,故选项A错误;通过植树造林可吸收大气中的CO2,选项B错误;16OC18O和16OC16O均为二氧化碳的分子,故二者不属于同位素的关系,选项C错误 答案:D 9短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增,其原子的最外层电子数之和为13.X与Y、Z位于相邻周期,Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子最外层电子数的3倍下列说法正确的是() AX的氢化物溶于水显酸性 BY的氧化物是离子化合物 CZ的氢化物的水溶液在空气中存放不易变质 DX和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸 解析:由题意知X为N,Y为Mg,Z为S.氨溶于水呈碱性,NH3H2ONH3H2ONH4OH;MgO是离子化合物;2H2SO2=2S2H2O,故H2S的水溶液在空气中存放易变质;X的最高价氧化物为N2O5,其对应的水化物为HNO3(强酸),Z的最高价氧化物为SO3,其对应的水化物为H2SO4(强酸) 答案:B 10下列关于元素周期表和元素周期律的说法不正确的是() A从氟到碘,生成的氢化物熔、沸点逐渐升高,稳定性逐渐减弱 B因为钠原子比铝原子容易失去电子,所以钠比铝的还原性强 C从钠到氯,最高价氧化物的水化物碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强 D氧与硫为同主族元素,氧比硫的原子半径小,氧比硫的氧化性强 解析:HF分子间存在氢键,HF熔、沸点比HCl高,A项错误;钠容易失电子,还原性强,B项正确;C项正确;O、S同主族,故O比S原子半径小、单质非金属性强,D项正确 答案:A 11X、Y均为元素周期表中前20号元素,其简单离子的电子层结构相同,下列说法正 确的是() A由mXa与nYb,得manb BX2的还原性一定大于Y CX、Y一定不是同周期元素 D若X的原子半径大于Y,则气态氢化物的稳定性HmX一定大于HnY 解析:二者简单离子的电子层结构相同,说明两离子的核外电子数相等,若离子符号分别为mXa与nYb,则有manb,A错误;若二者分别为X2、Y,说明X、Y为同周期的非金属元素,且X在A族、Y在A族,Y比X的非金属性强,则还原性X2Y,B正确,由B项分析可知,X、Y可能为同一周期的活泼金属或同一周期的活泼非金属,C错误;若X的原子半径大于Y,且二者能形成气态氢化物,说明X与Y是同一周期的非金属元素,且X的原子序数小于Y,则Y的非金属性比X强,氢化物稳定性为HnY大于HmX,D错误 答案:B 12(2009启东模拟)由短周期元素构成的某离子化合物X中,一个阳离子和一个阴离子核外电子数之和为20.则有关X的下列说法中正确的是() AX中阳离子和阴离子个数不一定相等 BX中一定有离子键,一定不含共价键 C若X只含两种元素,则这两种元素可在同一周期也可在同一主族 DX中阳离子半径一定大于阴离子半径 解析:选项A,如Na2O中的阳离子和阴离子个数不等,而NaF中的阳离子和阴离子个数相等选项B,如NH4F中含有离子键,但也含有共价键选项C,若X只含有两种元素,则这两种元素一定在不同周期、不同主族选项D,在Na2O中, r(Na)r(O2) 答案:A 13(2009山东省实验中学模拟)核电荷数小于18的某元素X,其原子核外电子层数为a,最外层电子数为(2a1)下列有关元素X的说法中,不正确的是() A元素X的原子核内质子数为(2a21) B元素X形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂 C元素X形成的简单离子,各电子层的电子数均达到2n2个(n表示电子层数) D由元素X形成的某些化合物,可能具有杀菌消毒的作用 解析:若a1,则最外层电子数为3,此元素不存在;若a2,则X为氮元素;若a3,则X为氯元素逐项分析,X为Cl时,Cl的最外层电子数不满足2n2. 答案:C 14(2010湖南模拟)已知A、B、C、D的原子序数都不超过18,它们的离子aA(n1)、bBn、cC(n1)、dDn均具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是() A原子序数:abcd B离子半径:A(n1)BnC(n1)Dn C离子还原性:A(n1)Bn,离子氧化性:C(n1)DnD.单质还原性:BA,单质氧化性:DC D单质还原性:BA,单质氧化性:DC 解析:A、B、C、D的简单离子具有相同的电子层结构,故有如下关系:a (n1)bnc(n1)dn,即abdc,A项错误;原子序数越大,离子半径越小,故离子半径A(n1)BnDnC(n1),B项错误;阳离子具有氧化性,阴离子具有还原性,C项错误 答案:D 15短周期元素A、B、C,它们的原子序数依次增大,其中C的原子半径在短周期的主族元素中最大,B与C的最外层电子数之和等于A的最外层电子数的2倍,且A是构成有机物的重要元素,下列说法正确的是() AA元素位于元素周期表中第二周期A族 BB离子与C离子具有相同的电子层结构 CC离子具有很强的还原性,B离子具有很强的氧化性 DB、C可以形成BC2型化合物 解析:C的原子半径在短周期的主族元素中最大,则C为钠元素;A是构成有机物的重要元素,且B、C的最外层电子数之和等于A的最外层电子数的2倍,再根据三者的原子序数大小,可推出A是碳元素,B是氟元素A项,碳元素位于元素周期表中的第二周期A族;B项正确;C项,C离子有较弱的氧化性,B离子有较弱的还原性;D项,B、C可形成NaF. 答案:B 16下列说法不正确的是() A元素周期表中,除第一和第七周期外,第n周期所含非金属元素(包括稀有气体元素)的种数均为(8n) BSiCl4、PCl3分子中各原子最外层均达到8电子稳定结构 CM层电子数为奇数的主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数不一定相等 D由A族和A族短周期元素形成的原子个数比为11,电子总数为38的化合物,是含有共价键的离子型化合物 解析:M层电子数为奇数的主族元素原子M层一定是最外层,故该层电子数即为族序数,故C错误;满足D条件的物质为Na2O2,故D正确 答案:C 二、非选择题(本题包括6个小题,共52分) 17(7分)(2009南京质检)下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表某一 元素 (1)1molA与足量D的氢化物完全反应产生的气体在标准状况下的体积为_ (2)写出B的最高价氧化物的电子式_ (3)表中的另一种金属元素(未标出)的单质G,可以发生如下图所示转化: 其中化合物M是一种白色胶状沉淀,则M为(填化学式)_;K的溶液与B 的某种氧化物反应的化学方程式为_;一种新型无 机非金属材料由G元素和C元素组成,其化学式为_ 解析:(1)由表可知,A为Na,B为C(碳),C为N,D为O,E为S,F为Cl.2Na2H2O=2NaOHH2,则1molNa完全反应产生0.5molH2,标准状况下的体积为11.2L. (2)B的最高价氧化物为CO2,其电子式为 (3)G既可与NaOH溶液反应,又能与Cl2反应,且M为白色胶状沉淀,则G为Al,K为NaAlO2,L为AlCl3,M为Al(OH)3. 答案:(1)11.2L(2) (3)Al(OH)3NaAlO2CO22H2O=NaHCO3 Al(OH)3AlN 18(8分)(2010潍坊质检)根据下表信息回答以下问题: 部分短周期元素的原子半径及主要化合价 元素ABCD 原子半径(nm)0.1300.1180.0900.102 主要化合价2326,2 元素EFGH 原子半径(nm)0.0730.1540.0370.099 主要化合价2117,1 (1)E、F、G三元素形成的化合物中化学键类型是_ (2)B、H两元素的最高价氧化物所对应的水化物相互反应的离子方程式是_ (3)实验室中制取H单质反应的化学方程式是_ (4)将A、B两种元素的单质用导线连接浸入NaOH溶液中,发现导线中有电流产生,其负极反应式为_ 解析:根据各元素的化合价可推知:A、C是A族元素,D、E是A族元素,F、G是A族元素,H是A族元素,B是A族元素,再根据同一主族和同一周期原子半径的递变性规律可确定A、B、C、D、E、F、G、H分别是Mg、Al、Be、S、O、Na、H、Cl,从而可正确解答,注意高氯酸是强酸;当Mg、Al与氢氧化钠溶液形成原电池时,因Al与NaOH溶液反应,而Mg不反应,故Al作负极 答案:(1)离子键和共价键 (2)Al(OH)33H=Al33H2O (3)MnO24HCl=MnCl2Cl22H2O (4)Al3e4OH=AlO22H2O 19(7分)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同,而Z原子最外层电子数是次外层的三倍,Y和Z可以形成两种以上气态化合物则: (1)X是_,Y是_,Z是_ (2)由Y和Z组成,且Y和Z的质量比为720的化合物的化学式是_ (3)由X、Y、Z中的两种元素组成,且与X2Z分子具有相同电子数的两种离子是_和_ (4)X、Y、Z可以形成一种盐,此盐中X、Y、Z元素的原子的个数比为423,该盐的化学式是_ 解析:由题意可知,X为氢元素、Z为氧元素Y与氧可以形成两种以上气态化合物,且Y的原子序数小于氧,故Y为氮元素由Y和Z的质量比为720,可知N与O原子个数比为714201625,所以此化合物的化学式是N2O5.与H2O电子数相同的离子,可以是NH4、OH、H3O或NH2等由H、N、O形成的一种盐且盐中的原子个数比为423,该盐为NH4NO3. 答案:(1)氢氮氧(2)N2O5 (3)NH4(或NH2)OH(或H3O)(4)NH4NO3 20(8分)现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表: 元素编号元素性质或原子结构 TM层上的电子数是原子核外电子层数的2倍 X最外层电子数是次外层电子数的2倍 Y常温下单质为双原子分子,其氢化物的水溶液呈碱性 Z元素最高正价是7价 完成下列问题: (1)元素T在周期表中位于第_周期第_族 (2)元素X的一种同位素可测定文物年代,这种同位素的符号是_ (3)元素Y与氢元素形成一种分子YH3,写出该粒子的电子式_ (4)元素Z与元素T相比,非金属性较强的是_(用元素符号表示),下列表述中能证明这_ a常温下Z的单质和T的单质状态不同 bZ的氢化物比T的氢化物稳定 c一定条件下Z和T的单质都能与NaOH溶液反应 (5)T、X、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是_(用化学式表示) 解析:根据题目中T、X的电子层上的电子数或电子数与电子层数的关系可确定T为硫,X为碳;常温下单质Y为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性,则Y为氮,Z元素最高正价为7价(短周期中),故Z为氯 (4)常温下Cl2和S的单质状态不同,属于物理性质,不能用于比较其非金属性的强弱;HCl比H2S稳定,说明Cl的非金属性比S的强;Cl2和S都能与NaOH溶液反应,说明Cl2和S均既有氧化性又有还原性,不能说明Cl的非金属性比S强 (5)元素的非金属性:ClSC,因此最高价氧化物对应的水化物的酸性: HClO4H2SO4H2CO3. 答案:(1)三A(2)14C(3) (4)Clb(5)HClO4H2SO4H2CO3 21(11分)元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质,下图是元素周期表的一部分: (1)阴影部分元素N在元素周期表中的位置为第_周期第_族根据元素周期律,请你预测,H3AsO4、H3PO4的酸性强弱:H3AsO4_H3PO4(填“”、“”或“”) (2)根据NaH的存在,有人提议可把氢元素放在第A族,那么根据其最高正价与最低负价的绝对值相等,又可把氢元素放在周期表中的第_族 (3)元素甲是第三周期金属元素中原子半径最小的元素,该元素的离子与过量氨水反应的离子方程式为: _. (4)周期表中有10多种人体所需的微量元素,其中有一种被誉为“生命元素”的主族元素R,对延长人类寿命起着重要作用已知R元素的原子有4个电子层,其最高价氧化物的分子式为RO3,则R元素的名称为() A硫B砷C硒D硅 (5)羰基硫(COS)分子结构与二氧化碳分子结构相似,所有原子的最外层都满足8电子结构用电子式表示羰基硫分子的形成过程:_. 解析:(2)由NaH知,氢元素最低负价为1价,而氢元素的最高正价为1价,因此与第A族元素的化合价特点相似,可将氢元素放在第A族 (3)第三周期原子半径最小的金属元素是铝,Al3可与NH3H2O反应产生Al(OH)3沉淀,且沉淀不溶于氨水 (4)根据R元素的原子结构(电子层数)和RO3,依据题给元素周期表可推知R元素 为硒 (5)COS分子结构与CO2分子结构相似,据此可知COS的结构式为O=C=S. 答案:(1)二A(2)A (3)Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4 (4)C (5) 22(11分)A、B、C、D、E为元素周期表中前三周期元素形成的五种离子,A、B、C、D四种离子的电子数均比E的电子数少8. (1)A与B结合成的化合物甲中既有离子键又有共价键,A与C结合成的化合物乙难溶于水,乙溶于甲的水溶液得无色透明溶液,C元素在周期表中的位置为_, 乙与甲的水溶液反应的离子方程式为_ (2)B与E结合成化合物丙,其中离子数之比为21,A与D结合成化合物丁,丁与丙反应产生无色无味的气体,该反应的化学方程式为_ (3)“神舟七号”飞船上的能量主要来自于太阳能和燃料电池,H2、O2和甲的水溶液可形成氢氧燃料电池,负极的电极反应为_,电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水,当得到1.8L饮用水时,电池内转移的电子数约为_NA. (4)有一种液态氮氢化合物戊,分子中氮与氢两种元素的质量比为71,与E的电子数相同,是“神舟七号”飞船发射时使用的高能燃料之一,结构分析发现该分子结构中只有单键,与氨相似,则戊的结构式为_, 1mol戊与过量盐酸反应的离子方程式是_,戊在氧化还原反应中与H2O2相似,既可作氧化剂,又可作还原剂,根据价态分析产生这种情况的原因是_;8g液态戊与液态双氧水恰好完全反应,产生两种无毒又不污染环境的气态物质,放出375kJ的热量,写出该反应的热化学方程式_ _. 解析:A、B、C、D、E都是短周期元素形成的离子,电子总数不超过18,而A、B、C、D四种离子的电子数均比E的电子数少8,则A、B、C、D是10电子粒子,而E为18电子粒子 (1)A与B结合成的化合物甲中既有离子键又有共价键,甲可能为NaOH,A与C结合成的化合物乙难溶于水,乙溶于甲的水溶液得无色透明溶液,则乙为Al(OH)3,A为OH,B为Na,C为Al3,C元素在周期表中的位置为第三周期第A族,Al(OH)3溶于NaOH溶液的离子反应方程式为Al(OH)3OH=AlO22H2O. (2)B与E结合成化合物丙,其中离子数之比为21,则丙为Na2O2,A与D结合成H2O,H2O与Na2O2反应产生无色无味的气体O2,该反应的化学方程式为:2Na2O22H2O=4NaOHO2. (3)H2、O2和NaOH的水溶液可形成氢氧燃料电池,负极的电极反应为:2H24OH4e=4H2O,当生成1.8L饮用水时,电池内转移的电子数约为:1800g18g/mol2NA200NA. (4)n(N)n(H)12,且是18电子粒子,故戊为N2H4;因为其分子结构中只有单 键,与氨相似,则戊的结构式为,它与盐酸的反应类似于NH3 与盐酸的反应,故1mol戊与过量盐酸反应的离子方程式为:N2H42H=N2H26.戊在氧化还原反应中与H2O2相似,既可作氧化剂,又可作还原剂,这是因为戊中氮元素的化合价为2价,处于氮的中间价态,既可以升高,又可以降低.1molN2H4完全反应放出的热量为375kJ8g32g1500kJ,故该反应的热化学方程式为: N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H1500kJ/mol. 答案:(1)第三周期第A族 Al(OH)3OH=AlO22H2O (2)2Na2O22H2O=4NaOHO2 (3)2H24OH4e=4H2O200 (4)N2H42H=N2H26戊中氮元素的化合价为2价,既可以升 高,又可以降低 N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H1500kJ/mol
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