2023高考化學大二輪復習第1部分知識整合專題2基本理論第5講物質(zhì)結(jié)構和元素周期律

PAGEPAGE2第5講物質(zhì)結(jié)構和元素周期律[限時50分鐘，總分值70分]一、選擇題(包括7個小題，每題5分，共35分)1．據(jù)新聞網(wǎng)報道：科學家首次合成第117號元素，被美國?時代?周刊評選為當年十大科學發(fā)現(xiàn)。假設第117號元素符號暫時定為Up，以下關于eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up的說法中正確的選項是A.eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up是兩種元素B.eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up互為同位素C.eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up質(zhì)子數(shù)不同、中子數(shù)相同D.eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up質(zhì)量數(shù)相同、電子數(shù)不同解析eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up是同種元素的兩種核素，元素符號左上角的數(shù)字表示該核素的質(zhì)量數(shù)，左下角的數(shù)字表示該核素的質(zhì)子數(shù)，它們的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，互為同位素，A選項錯誤，B選項正確；eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up的質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)都是117，而質(zhì)量數(shù)分別為293、294，中子數(shù)分別為176、177，C、D選項均錯誤。答案B2．(2022·上海高考)不能作為判斷硫、氯兩種元素非金屬性強弱的依據(jù)是A．單質(zhì)氧化性的強弱B．單質(zhì)沸點的上下C．單質(zhì)與氫氣化合的難易D．最高價氧化物對應的水化物酸性的強弱解析A．元素的非金屬性越強，其單質(zhì)獲得電子的能力就越強，因此單質(zhì)氧化性就越強。故可以通過比擬單質(zhì)氧化性的強弱，判斷元素的非金屬性的強弱；B.S單質(zhì)、Cl2都是分子晶體，分子之間通過分子間作用力結(jié)合，分子間作用力越大，物質(zhì)的熔沸點就越高，這與元素的非金屬性強弱無關；C.元素的非金屬性越強，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。因此可以比擬元素的非金屬性的強弱；D.元素的非金屬性越強，其最高價氧化物對應的水化物的酸性就越強，因此可以通過比擬硫、氯兩種元素最高價氧化物對應的水化物酸性的強弱比擬元素的非金屬性的強弱。答案B3．元素周期律揭示了元素間的遞變規(guī)律，以下遞變規(guī)律正確的選項是A．ⅣA族元素氫化物沸點：SiH4＞CH4，所以ⅤA族元素氫化物沸點：PH3＞NH3B．第二周期元素氫化物穩(wěn)定性：HF＞H2O，所以第三周期元素氫化物穩(wěn)定性：HCl＞H2SC．ⅦA族元素的非金屬性：F＞Cl，所以ⅦA族元素氫化物的酸性：HF＜HClD．鎂比鋁活潑，工業(yè)上用電解熔融氧化鋁制鋁，所以工業(yè)上也用電解熔融氧化鎂制鎂解析A項，由于NH3分子間能形成氫鍵，所以其沸點高于PH3，錯誤；C項，非金屬性越強，其最高價氧化物對應的水化物的酸性越強，不能說明氫化物酸性強弱，錯誤；D項，由于MgO的熔點高，故工業(yè)上是電解熔融的氯化鎂制鎂，錯誤。答案B4．(2022·哈師大附中模擬)以下物質(zhì)中含有相同的化學鍵類型的是A．NaCl、HCl、H2O、NaOH B．Cl2、Na2S、HCl、SO2C．HBr、CO2、H2O、CS2 D．Na2O2、H2O2、H2O、O3解析A、四種物質(zhì)含有的化學鍵分別是離子鍵、極性鍵、極性鍵、離子鍵和極性鍵，A錯誤；B、四種物質(zhì)含有的化學鍵分別是非極性鍵、離子鍵、極性鍵、極性鍵，B錯誤；C、四種物質(zhì)含有的化學鍵均是極性鍵，C正確；D、四種物質(zhì)含有的化學鍵分別是離子鍵和非極性鍵、極性鍵和非極性鍵、極性鍵、非極性鍵，D錯誤。答案C5．(2022·承德模擬)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如下圖，其中Y原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍。以下說法正確的選項是A．元素Y和元素Z的最高正化合價相同B．單核陰離子半徑的大小順序為：r(W)＞r(Y)＞r(Z)C．氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：X＜Y＜ZD．元素W的最高價氧化物對應的水化物是強酸解析X、Y、Z、W均為短周期元素，Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，次外層電子數(shù)為2，最外層電子數(shù)為6，那么Y為O元素；由圖中的位置可知，X為N，Z為S，W為Cl。氧元素一般沒有正化合價，故A錯誤；電子層結(jié)構相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大，故離子半徑S2－＞Cl－＞O2－，故B錯誤；非金屬性O＞N＞S，那么氫化物穩(wěn)定性H2O＞NH3＞H2S，故C錯誤；W為Cl元素，最高價含氧酸HClO4是最強的含氧酸，故D正確。答案D6．(2022·江蘇高考)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，X原子的最外層有6個電子，Y是迄今發(fā)現(xiàn)的非金屬性最強的元素，在周期表中Z位于ⅠA族，W與X屬于同一主族，以下說法正確的選項是A．元素X、W的簡單陰離子具有相同的電子層結(jié)構B．由Y、Z兩種元素組成的化合物是離子化合物C．W的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Y的強D．原子半徑：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)解析Y是迄今發(fā)現(xiàn)的非金屬性最強的元素，那么Y是F元素，X原子的最外層有6個電子，且原子序數(shù)比F小，那么X是O元素，Z位于ⅠA族，原子序數(shù)比F大，那么Z為Na元素，W與O屬于同一主族且原子序數(shù)比O大，那么W是S元素。A項中，O2－的結(jié)構示意圖為，S2－的結(jié)構示意圖為，錯誤；B項中，Y與Z形成的化合物NaF是離子化合物，正確；C項中，HF的熱穩(wěn)定性比H2S強，錯誤；D項中，原子半徑大小順序為r(Na)＞r(S)＞r(O)＞r(F)，錯誤。答案B7．(2022·福州模擬)X、Y、Z、W、R屬于短周期主族元素。X的原子半徑短周期主族元素中最大，Y元素的原子最外層電子數(shù)為m，次外層電子數(shù)為n，Z元素的原子L層電子數(shù)為m＋n，M層電子數(shù)為m－n，W元素與Z元素同主族，R元素原子與Y元素原子的核外電子數(shù)之比為2∶1。以下表達錯誤的選項是A．X與Y形成的兩種化合物中陰、陽離子的個數(shù)比均為1∶2B．Y的氫化物比R的氫化物穩(wěn)定，熔沸點高C.Z、W、R最高價氧化物對應水化物的酸性強弱順序是：R＞W(wǎng)＞ZD．RY2、WY2通入BaCl2溶液中均有白色沉淀生成解析X的原子半徑在短周期主族元素中最大，應為Na元素；Y元素的原子外層電子數(shù)為m，次外層電子數(shù)為n，Z元素的原子L層電子數(shù)為m＋n，M層電子數(shù)為m－n，因為L層電子最多為8，那么n=2，m=6，所以Y為O元素，Z為Si元素，W元素與Z元素同主族，應為C元素，R元素原子與Y元素原子的核外電子數(shù)之比為2∶1，Y的核外電子數(shù)為8，那么R的核外電子數(shù)為16，應為S元素。A.X與Y形成的兩種化合物分別為Na2O、Na2O2，兩種化合物中陰、陽離子的個數(shù)比均為1∶2，故A正確；B.Y是O元素，R是S元素，元素的非金屬性越強其氫化物越穩(wěn)定，氧元素的非金屬性大于硫元素，所以水的穩(wěn)定性大于硫化氫，且水中含有氫鍵，沸點高，故B正確；C.非金屬性：S＞C＞Si，元素的非金屬性越強，對應的最高價氧化物的水化物的酸性越強，故C正確；D.SO2、CO2對應的酸的酸性比鹽酸弱，與氯化鋇都不反響，故D錯誤。答案D二、非選擇題(包括4個小題，共35分)8．(8分)(2022·海南高考)短周期元素X、Y、Z、M的原子序數(shù)依次增大，元素X的一種高硬度單質(zhì)是寶石，Y2＋電子層結(jié)構與氖相同，Z的質(zhì)子數(shù)為偶數(shù)，室溫下M單質(zhì)為淡黃色固體，答復以下問題：(1)M元素位于周期表中的第________周期、________族。(2)Z元素是________，其在自然界中常見的二元化合物是________。(3)X與M的單質(zhì)在高溫下反響的化學方程式為____________________________，產(chǎn)物分子為直線形，其化學鍵屬________共價鍵(填“極性〞或“非極性〞)。(4)四種元素中的____________可用于航空航天合金材料的制備，其單質(zhì)與稀鹽酸反響的化學方程式為______________________________________________。解析短周期元素X、Y、Z、M的原子序數(shù)依次增大，元素X的一種高硬度單質(zhì)是寶石，那么X是C元素；Y2＋電子層結(jié)構與氖相同，那么Y是Mg元素；Z的質(zhì)子數(shù)為偶數(shù)，室溫下M單質(zhì)為淡黃色固體，那么Z是Si元素；M是S元素。(1)M元素是S，核外電子排布是2、8、6，所以位于周期表中的第三周期、ⅥA族；(2)Z元素是Si元素，其在自然界中常見的二元化合物是SiO2；(3)X與M的單質(zhì)在高溫下反響產(chǎn)生CS2，該反響的化學方程式為C＋2Seq\o(=,\s\up11(高溫))CS2，產(chǎn)物分子為直線形，結(jié)構與CO2類似，由于是不同元素的原子形成的共價鍵，所以其化學鍵屬極性共價鍵；(4)四種元素中只有Mg是金屬元素，密度比擬小，制成的合金硬度大，所以可用于航空航天合金材料的制備，該金屬是比擬活潑的金屬，可以與鹽酸發(fā)生置換反響產(chǎn)生氫氣，其單質(zhì)與稀鹽酸反響的化學方程式為Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑。答案(1)三ⅥA(2)SiSiO2(3)C＋2Seq\o(=,\s\up11(高溫))CS2極性(4)MgMg＋2HCl=MgCl2＋H2↑9．(9分)元素單質(zhì)及其化合物有廣泛用途，請根據(jù)周期表中第三周期元素相關知識答復以下問題：(1)按原子序數(shù)遞增的順序(稀有氣體除外)，以下說法正確的選項是________。a．原子半徑和離子半徑均減小b．金屬性減弱，非金屬性增強c．氧化物對應的水化物堿性減弱，酸性增強d．單質(zhì)的熔點降低(2)原子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相同的元素名稱為____________，氧化性最弱的簡單陽離子是____________。(3)：化合物MgOAl2O3MgCl2AlCl3類型離子化合物離子化合物離子化合物共價化合物熔點/℃28002050714191工業(yè)制鎂時，電解MgCl2而不電解MgO的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________；制鋁時，電解Al2O3而不電解AlCl3的原因是____________________________________________________________________________________________________。(4)晶體硅(熔點1410℃)是良好的半導體材料。由粗硅制純硅過程如下：Si(粗)eq\o(→,\s\up11(Cl2),\s\do11(460℃))SiCl4(純)eq\o(→,\s\up11(H2),\s\do11(1100℃))Si(純)SiCl4的電子式為____________。解析(1)第三周期元素從左到右，原子半徑依次減小，陽離子半徑依次減小，陰離子半徑依次減小，但陽離子只有兩個電子層，陰離子有三個電子層，陽離子半徑小于陰離子半徑，a錯誤；金屬性減弱，非金屬性增強，b正確；最高價氧化物對應的水化物堿性減弱，酸性增強，c錯誤；第三周期元素的單質(zhì)中，硅的熔點最高，d錯誤。(2)第三周期中原子最外層與次外層電子數(shù)相同的是氬，氧化性最弱的簡單陽離子是Na＋。(3)工業(yè)上制鎂時，電解MgCl2而不電解MgO的原因是MgO的熔點高，熔融時消耗更多能源，增加生產(chǎn)本錢。制鋁時，電解Al2O3而不電解AlCl3的原因是AlCl3為共價化合物，熔融態(tài)難導電。(4)SiCl4是共價化合物，電子式為。答案(1)b(2)氬Na＋(或鈉離子)(3)MgO熔點高，熔融時消耗更多資源，增加生產(chǎn)本錢AlCl3為共價化合物，熔融態(tài)難導電(4)10．(9分)(2022·合肥模擬)X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序數(shù)依次增大。X原子核外各層電子數(shù)之比為1∶2，Y原子和Z原子的核外電子數(shù)之和為20，W和R是同周期相鄰元素，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨。請答復以下問題：(1)元素X的最高價氧化物的電子式為______________；元素Z的離子結(jié)構示意圖為____________。(2)單質(zhì)銅和元素Y的最高價氧化物對應水化物的稀溶液發(fā)生反響的化學方程式為______________________________________________________________。(3)元素W位于周期表的第________族，其非金屬性比R弱，用原子結(jié)構的知識解釋原因：______________________________________________________。(4)R的一種氧化物能使品紅溶液褪色，工業(yè)上用Y的氣態(tài)氫化物的水溶液作該氧化物的吸收劑，寫出吸收劑與足量該氧化物反響的離子方程式：____________________________________________________________________。(5)Y和Z組成的化合物ZY，被大量用于制造電子元件。工業(yè)上用Z的氧化物、X單質(zhì)和Y單質(zhì)在高溫下制備ZY，其中Z的氧化物和X單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為1∶3，那么該反響的化學方程式為____________________________________。解析由X原子核外各層電子數(shù)之比為1∶2，推出X為C；由Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨且R的原子序數(shù)大于Y，推出Y和R分別為N和S；由W和R是同周期相鄰元素且R的原子序數(shù)大于W，推出W為P；由Y原子和Z原子的核外電子數(shù)之和為20，推出Z為Al。(4)氨水與足量SO2反響生成NH4HSO3。答案(1)(2)8HNO3(稀)＋3Cu=2NO↑＋3Cu(NO3)2＋4H2O(3)ⅤAP原子和S原子的電子層數(shù)相同，P原子半徑較大，得電子能力較弱(4)SO2＋NH3·H2O=HSOeq\o\al(－,3)＋NHeq\o\al(＋,4)(5)Al2O3＋3C＋N2eq\o(=,\s\up11(高溫))2AlN＋3CO11．(9分)(2022·天津高考)下表為元素周期表的一局部。碳氮YX硫Z答復以下問題：(1)Z元素在周期表中的位置為____________。(2)表中元素原子半徑最大的是(寫元素符號)________。(3)以下事實能說明Y元素的非金屬性比S元素的非金屬性強的是________。a．Y單質(zhì)與H2S溶液反響，溶液變渾濁b．在氧化復原反響中，1molY單質(zhì)比1molS得電子多c．Y和S兩元素的簡單氫化物受熱分解，前者的分解溫度高(4)X與Z兩元素的單質(zhì)反響生成1molX的最高價化合物，恢復至室溫，放熱687kJ，該化合物的熔、沸點分別為－69℃和58℃。寫出該反響的熱化學方程式：__________________________________________________________。(5)碳與鎂形成的1mol化合物Q與水反響，生成2molMg(OH)2和1mol烴，該烴分子中碳氫質(zhì)量比為9∶1，烴的電子式為____________。Q與水反響的化學方程式為____________________________________________________________。(6)銅與一定濃度的硝酸和硫酸的混合酸反響，生成的鹽只有硫酸銅，同時生成的兩種氣體均由上表中兩種元素組成，氣體的相對分子質(zhì)量都小于50。為防止污染，將產(chǎn)生的氣體完全轉(zhuǎn)化為最高價含氧酸鹽，消耗1L2.2mol·L－1NaOH溶液和1molO2，那么兩種氣體的分子式及物質(zhì)的量分別為____________，生成硫酸銅物質(zhì)的量為________。解析根據(jù)周期表的結(jié)構易推知元素X、Y、Z分別為Si、O、Cl。(1)Z(Cl)在周期表中的位置為第三周期、ⅦA族。(2)X(Si)、S、Z(Cl)的電子層數(shù)相同，比C、N、O多一個電子層，且根據(jù)“序大徑小〞的規(guī)律知Si原子半徑最大。(3)a.置換反響說明氧化性：O2＞S，故非金屬性：O＞S；b.得電子數(shù)的多少不能說明元素非金屬性的強弱；c.氫化物分解所需的溫度越高，說明氫化物越穩(wěn)定，故非金屬