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專題跟蹤檢測 物質結構 元素周期律 1．為紀念俄國化學家門捷列夫，人們把第101號元素(人工合成元素)命名為鍆。該元素最穩(wěn)定的一種原子為Md，關于該原子下列說法正確的是(　　) A．質子數(shù)是258　　　　 　B．質量數(shù)是101 C．中子數(shù)是157 D．電子數(shù)是359 解析：選C　Md的質子數(shù)是101，質量數(shù)是258，中子數(shù)＝258－101＝157，電子數(shù)＝質子數(shù)＝101。 2．下列有關性質的比較，不能用元素周期律解釋的是(　　) A．酸性：H2SO4>H3PO4 B．非金屬性：Cl>Br C．堿性：NaOH>Mg(OH)2 D．熱穩(wěn)定性：Na2CO3>NaHCO3 解析：選D　A項，S、P位于同一周期，且S位于P的右側，同周期元素從左向右非金屬性逐漸增強，故非金屬性： S>P，所以H2SO4的酸性大于H3PO4；B項，Cl、Br位于同一主族，Cl位于Br的上方，同主族元素由上到下非金屬性逐漸減弱，故非金屬性：Cl>Br；C項，Na、Mg是同周期元素，Na位于Mg的左側，故Na的金屬性比Mg的強，則NaOH的堿性比Mg(OH)2的強；D項，NaHCO3的熱穩(wěn)定性差，是由于HCO受熱易分解。 3.(2018大同模擬)如圖是元素周期表中短周期的一部分，b、d兩元素原子核內質子數(shù)之和為25。下列有關說法中正確的是(　　) A．原子半徑：d>c>b>a B．b和d的簡單陰離子都能促進水的電離 C．最高價氧化物對應水化物的酸性：a>c>d D．db6分子中各原子最外層均滿足8電子結構 解析：選B　設b的原子序數(shù)為x，則d的原子序數(shù)為x＋7，由題意得x＋(x＋7)＝25，解得x＝9，即b為F，根據(jù)各元素在周期表中的相對位置，可知a、c、d分別為N、P、S。原子半徑：P>S>N>F，A錯誤；F－和S2－均能水解促進水的電離，B正確；非金屬性：S>P，則酸性：H2SO4>H3PO4，C錯誤；S的最外層電子數(shù)為6，F(xiàn)的最外層電子數(shù)為7，故SF6中硫原子最外層不滿足8電子結構，D錯誤。 4．(2018濰坊模擬)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，其中W元素原子的最外層電子數(shù)是內層電子數(shù)的兩倍。X與Z同主族，兩原子的核外電子數(shù)之和為24。Y的原子半徑是所有短周期主族元素中最大的。下列說法正確的是(　　) A．簡單離子半徑：Z>Y>X B．Y分別與X、Z形成的二元化合物中不可能存在共價鍵 C．W、Y、Z的單質分別與X2反應時，條件不同產物均不同 D．如圖所示實驗可證明非金屬性：Cl>Z 解析：選D　由題知，W、X、Y、Z分別為C、O、Na、S。A項，電子層越多，離子半徑越大，具有相同電子排布的離子中原子序數(shù)越大的半徑越小，則離子半徑：S2－>O2－>Na＋，錯誤；B項，Na2O2中兩個氧原子間形成共價鍵，再與Na形成離子鍵，錯誤；C項，S與O2反應生成SO2，與反應條件無關，錯誤；D項，濃鹽酸與KMnO4反應生成Cl2，H2S可被氧化成硫單質，H2S溶液變渾濁，此實驗可證明非金屬性：Cl>S，正確。 5．硒為第四周期第ⅥA族元素，根據(jù)它在元素周期表中位置推測，硒不可能具有的性質是(　　) A．硒的氧化性比硫弱 B．可以存在至少三種以上的化合價 C．SeO3對應水化物的酸性比HBrO4弱 D．硒化氫的分子式為SeH3 解析：選D　A項，非金屬性：S＞Se，硒的氧化性比硫弱，正確；B項，S有－2、＋4、＋6等價態(tài)，則硒可以存在至少三種以上的化合價，正確；C項，非金屬性：Br＞Se，則最高價氧化物對應水化物的酸性：HBrO4＞H2SeO4，正確；D項，硒化氫的分子式為H2Se，錯誤。 6．(2018洛陽模擬)X、Y、M、N是短周期主族元素，且原子序數(shù)依次增大。已知X原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍，X、M同主族，Y原子在短周期主族元素中原子半徑最大。下列說法正確的是(　　) A．M與X的化合物對應的水化物一定是強酸 B．Y2X和Y2X2中化學鍵類型相同，陰、陽離子的個數(shù)比相同 C．氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：M>N D．離子半徑：r(X2－)>r(Y＋) 解析：選D　X原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍，則X為O；X、M同主族，則M為S，因為X、Y、M、N是短周期主族元素，且原子序數(shù)依次增大，所以N為Cl；Y原子在短周期主族元素中原子半徑最大，所以Y為Na。A項，M與X的化合物對應的水化物可能為H2SO4或H2SO3，H2SO3為中強酸，錯誤；B項，Y2X為Na2O，含有的化學鍵為離子鍵，Y2X2為Na2O2，含有的化學鍵為離子鍵和共價鍵，錯誤；C項，S的非金屬性比Cl非金屬性弱，所以氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：HCl>H2S，錯誤；D項，電子排布相同的離子，原子序數(shù)越大，離子半徑越小，所以r(O2－)>r(Na＋)，正確。 7．短周期元素甲、乙、丙、丁、戊、己、庚在周期表中的相對位置如圖(甲不一定在丁、庚的連線上)，戊、己分別是空氣、地殼中含量最多的元素。下列判斷正確的是(　　) A．甲一定是金屬元素 B．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：庚>己>戊 C．乙、丙、丁的最高價氧化物的水化物可以相互反應 D．庚的最高價氧化物對應的水化物的酸性最強 解析：選B　由戊、己的位置及二者分別是空氣、地殼中含量最多的元素，可判斷出戊是N，己是O，則庚是F，丁是C，丙是Al，乙是Mg。甲可能是H或Li，A項錯誤；同周期，從左到右元素的非金屬性逐漸增強，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性也增強，B項正確；Mg(OH)2、Al(OH)3與H2CO3之間兩兩不能發(fā)生反應，C項錯誤；F是最活潑的非金屬元素，沒有含氧酸，D項錯誤。 8．(2018蘇州模擬)短周期元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，X原子最外層電子數(shù)是其內層電子數(shù)的2倍，Y、W同主族，且兩者核外電子數(shù)之和是X核外電子數(shù)的4倍，Z是短周期中金屬性最強的元素。下列說法正確的是(　　) A．原子半徑：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) B．X的最高價氧化物對應水化物的酸性比W的強 C．X、W分別與Y形成的常見化合物中化學鍵類型相同 D．X的單質不能與Y的氫化物發(fā)生反應 解析：選C　短周期元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，Z是短周期中金屬性最強的元素，Z是Na；X原子最外層電子數(shù)是其內層電子數(shù)的2倍，最外層電子數(shù)不能超過8個，則X是C；Y、W同主族，且兩者核外電子數(shù)之和是X核外電子數(shù)的4倍，即二者的質子數(shù)之和是24，所以分別是O和S。則A項，同周期自左向右原子半徑逐漸減小，同主族從上到下原子半徑逐漸增大，原子半徑：r(Na)>r(S)>r(C)>r(O)，錯誤；B項，C的非金屬性弱于S，H2CO3的酸性比H2SO4弱，錯誤；C項，C、S分別與O形成的常見化合物中化學鍵類型相同，均是極性鍵，正確；D項，C的單質能與水蒸氣反應生成H2和CO，錯誤。 9.W、X、Y、Z四種短周期主族元素在周期表中的相對位置如圖所示，由此可知(　　) A．四種元素簡單離子半徑最小的一定是Y B．四種元素最高價氧化物對應水化物的酸性最強的一定是Y C．若W為金屬，則常溫下W不與濃硫酸反應 D．簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性一定是X>Z 解析：選D　根據(jù)已知，W、X、Y、Z四種短周期主族元素可能是Al、C、N、Si，N3－的半徑大于Al3＋，故A錯誤；W、X、Y、Z四種短周期主族元素可能是P、O、F、S，最高價氧化物對應水化物的酸性最強的是Z，故B錯誤；若W為金屬，W、X、Y、Z四種短周期主族元素是Al、C、N、Si，常溫下Al在濃硫酸中鈍化，鈍化屬于化學反應，故C錯誤；同主族元素從上到下非金屬性減弱，非金屬性越強，簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性越強，故穩(wěn)定性：X>Z，故D正確。 10．如圖是部分短周期元素的原子序數(shù)與其某種常見化合價的關系圖，若用原子序數(shù)代表所對應的元素，則下列說法正確的是(　　) A．31d和33d 屬于同種核素 B．簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：a>d>e C．工業(yè)上常用電解法制備單質b和c D．a和b形成的化合物不可能含共價鍵 解析：選C　根據(jù)題圖中短周期元素的原子序數(shù)與其某種常見化合價的關系，可推出a為O，b為Na，c為Al，d為P，e為S。31P和33P 是磷元素的兩種核素，屬于同種元素，A項錯誤；簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：H2O>H2S>PH3，B項錯誤；工業(yè)上常用電解法冶煉Na和Al，C項正確；Na2O2中含有共價鍵，D項錯誤。 11.(2018株洲模擬)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子半徑依次增大，X、Y同主族，且X、Y原子序數(shù)之和是W、Z原子序數(shù)之和的2倍。m、n、p、r是由這些元素組成的二元化合物，甲、乙是其中兩種元素對應的單質，n與乙在常溫下均是淡黃色固體。上述物質間的轉化關系如圖所示(部分生成物已省略)。下列說法正確的是(　　) A．簡單離子半徑大?。篨r(W) C．化合物Z2Y和Z2XY3中都只存在離子鍵 D．常溫下，W的單質與Z的最高價氧化物對應水化物的溶液反應生成兩種鹽 解析：選D　短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，且X原子核外最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，X為C；X的核電荷數(shù)為6，X、Y的核電荷數(shù)之比為3∶4，Y的核電荷數(shù)為8，Y為O；Z的原子序數(shù)大于8，金屬單質Z在空氣中燃燒生成的化合物可與水發(fā)生氧化還原反應，Z為Na；W的原子序數(shù)大于Z，W的最外層為8電子結構，W為Cl。A項，O、Na的簡單離子依次為O2－、Na＋，都具有Ne的電子層結構，錯誤；B項，根據(jù)“層多徑大，序大徑小”的原則，原子半徑：r(O)r(Cl)，錯誤；C項，Z2Y為Na2O，Na2O中只存在離子鍵，Z2XY3為Na2CO3，Na2CO3中既存在離子鍵又存在共價鍵，錯誤；D項，Z的最高價氧化物對應的水化物為NaOH，常溫下Cl2與NaOH溶液反應生成NaCl和NaClO兩種鹽(反應的化學方程式為Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O)，正確。 15.(2018衡水模擬)X、Y、Z、W四種短周期元素在元素周期表中的位置關系如圖。 Ⅰ.若Z元素原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍。 (1)寫出銅和X的最高價氧化物的水化物的稀溶液反應的離子方程式：________________________________________________________________________。 (2)W最高價氧化物的水化物的濃溶液不穩(wěn)定，受熱可分解，產物之一是黃綠色氣體，且當有28 mol電子發(fā)生轉移時，共產生9 mol氣體，寫出該反應的化學方程式： ________________________________________________________________________。 Ⅱ.若Y和Z的核外電子數(shù)之和為22。 (3)Y的最簡單氣態(tài)氫化物的電子式為____________，工業(yè)合成該物質的化學方程式為________________________________________________________________________。 (4)X的單質與W的最高價氧化物的水化物的濃溶液反應，當電子轉移0.4 mol時，產生氣體的體積是________(標準狀況)。 解析：X、Y、Z、W四種短周期元素，由元素在周期表的位置關系可知，X、Y處于第二周期，Z、W處于第三周期，Ⅰ.若Z元素原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍，則Z最外層電子數(shù)為6，Z為S，由元素在周期表中的相對位置可知，X為N、Y為O、W為Cl。(1)根據(jù)上述判斷，X為N，則銅與稀HNO3反應的離子方程式為3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。(2)HClO4濃溶液不穩(wěn)定，受熱可分解，產物之一是黃綠色氣體，該氣體為Cl2，根據(jù)電子轉移守恒可知，氧元素被氧化生成O2，由氫元素守恒可知有水生成，當有28 mol 電子轉移時，得到氯氣為＝2 mol，生成氧氣為9 mol－2 mol＝7 mol，反應方程式為4HClO42Cl2↑＋7O2↑＋2H2O。 Ⅱ.若Y和Z的核外電子數(shù)之和為22，令Y的核外電子數(shù)為y，則Z的核外電子數(shù)為y＋8，則y＋y＋8＝22，解得y＝7，Y為N、Z為P，則X為C、W為S。(3)NH3分子中N原子形成3個N—H 鍵，N原子還有1對孤對電子，NH3分子的電子式為，工業(yè)合成氨氣的化學方程式為N2＋3H22NH3。(4)C與濃硫酸反應生成CO2、SO2，當電子轉移0.4 mol時，n(SO2)＝＝0.2 mol、n(CO2)＝＝0.1 mol，標準狀況下產生氣體的體積為(0.2 mol＋0.1 mol)22.4 Lmol－1＝6.72 L。 答案：(1)3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O (2)4HClO42Cl2↑＋7O2↑＋2H2O (3) 　N2＋3H22NH3 (4)6.72 L 16．(2018長沙模擬)A、B、C、D、E、F、G為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。B、C、D均能與A形成10電子分子，E單質可用于野外焊接鋼軌的原料，F(xiàn)與D同主族。 (1)D、E、F的離子半徑由大到小的順序為____________(填離子符號)。 (2)寫出能證明G比F非金屬性強的一個化學方程式： ________________________________________________________________________。 (3)F和G形成的一種化合物甲中所有原子均為8電子穩(wěn)定結構，該化合物與水反應生成F單質、F的最高價含氧酸和G的氫化物，三種產物的物質的量之比為2∶1∶6，甲的電子式為____________，該反應的化學方程式為_________________________________。 (4)C能分別與A和D按原子個數(shù)比1∶2形成化合物乙和丙，乙的結構式為____________。常溫下，液體乙與氣體丙反應生成兩種無污染的物質，該反應的氧化產物與還原產物的物質的量之比為____________。 (5)現(xiàn)取100 mL 1 molL－1的E的氯化物溶液，向其中加入1 molL－1 NaOH溶液產生了3.9 g沉淀，則加入的NaOH溶液體積可能為________mL。 解析：A、B、C、D、E、F、G為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。B、C、D均能與A形成10電子分子，則A、B、C、D分別為H、C、N、O等四種元素。E單質可用于野外焊接鋼軌的原料，則E為Al，F(xiàn)與D同主族，則F為S，G為Cl。(1)D、E的離子只有2個電子層(核電荷數(shù)小的半徑大)、F的離子有3個電子層，所以半徑由大到小的順序為S2－>O2－>Al3＋。(2)可以利用非金屬間的置換證明G比F非金屬性強，化學方程式為Cl2＋H2S===2HCl＋S↓(或Cl2＋Na2S===2NaCl＋S↓)。(3)F和G形成的一種化合物甲中所有原子均為8電子穩(wěn)定結構，則該化合物為SCl2，該化合物與H2O反應生成S、H2SO4和HCl，三種產物的物質的量之比為2∶1∶6，所以甲的電子式為，該反應的化學方程式為3SCl2＋4H2O===2S＋H2SO4＋6HCl。(4)C能分別與A和D按原子個數(shù)比1∶2形成化合物N2H4和NO2，乙的結構式為。常溫下，液體乙與氣體丙反應生成兩種無污染的物質，該反應的化學方程式為2N2H4＋2NO2===3N2＋4H2O，所以該反應的氧化產物與還原產物的物質的量之比為 2∶1。(5)100 mL 1 molL－1的AlCl3溶液中含AlCl3 0.1 mol，向其中加入1 molL－1 NaOH溶液產生了0.05 mol Al(OH)3，則可能有兩種情況，一是加入0.15 mol NaOH，二是加入0.35 mol NaOH，則加入的NaOH溶液體積可能為150 mL或350 mL。 答案：(1)S2－>O2－>Al3＋ (2)Cl2＋H2S===2HCl＋S↓(或Cl2＋Na2S===2NaCl＋S↓) (3) 　3SCl2＋4H2O===2S＋H2SO4＋6HCl (4) 　2∶1　(5)150或350