2021高考化学(江西专用)二轮专题提升练：第5讲-物质结构和元素周期律(含新题及解析).docx

第5讲　物质结构和元素周期律

一、小题对点练
一、原子结构及化学键
1．(2022·北京朝阳区模拟)据报道，2022年俄罗斯科学家再次合成117号元素。本次试验中生成了6个新原子，包括5个X和1个X。下列关于X和X的说法不正确的是 (　　)。
A．是两种核素 　 B．互为同位素
C．中子数分别为176和177 D．电子数相差1
解析　原子中核外电子数等于其质子数，所以两种核素的电子数相等。
答案　D
2．下列指定微粒的个数比为2∶1的是 (　　)。
A．Be2＋中的质子和电子
B.H原子中的中子和质子
C．NaHCO3晶体中的阳离子和阴离子
D．BaO2(过氧化钡)固体中的阴离子和阳离子
解析　A选项，Be2＋为4号元素的阳离子，质子数为4，电子数为2，所以，质子数∶电子数＝2∶1；B选项，质量数＝质子数＋中子数，所以，质子数∶中子数＝1∶1；C选项，阳离子为Na＋，阴离子为HCO，它们的比值为1∶1；D选项，BaO2是离子化合物，由阴离子O和阳离子Ba2＋组成，其比值为1∶1。
答案　A
3．(2021·上海，4)下列变化需克服相同类型作用力的是 (　　)。
A．碘和干冰的升华 B．硅和C60的熔化
C．氯化氢和氯化钠的溶解 D．溴和汞的气化
解析　A项变化克服的都是分子间作用力，正确；硅和C60的熔化分别克服的是共价键、分子间作用力，B项错误；氯化氢和氯化钠的溶解分别克服的是共价键、离子键，C项错误；溴和汞的气化分别克服的是分子间作用力、金属键，D项错误。
答案　A
二、元素周期表、元素周期律及其应用
4．如图是依各个原子的性质和原子序数(1～20)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、得电子相对力量。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。

下列说法正确的是 (　　)。
A．图a的纵轴表示对应元素原子的中子数
B．图b的纵轴表示对应元素原子的质量数
C．图c的纵轴表示对应元素的原子半径
D．图d的纵轴表示对应元素原子的得电子力量
解析　前20号元素原子的中子数并不肯定等于其质子数，A错。原子的质量数大致等于其质子数的两倍或更多。B错。同周期元素从左至右原子半径渐渐减小，C错。同周期从左至右元素原子得电子的力量渐渐增加，D正确。
答案　D
5．(2022·德阳一诊)下列有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是 (　　)。
A．同主族元素的原子最外层电子数相同，化学性质也相同
B．同周期元素(除0族元素外)从左到右，原子半径渐渐减小
C．第ⅦA族元素从上到下，其氢化物的稳定性渐渐增加
D．同主族元素从上到下，单质的熔点渐渐降低
解析　本题考查原子结构及元素周期律学问。同主族元素的原子最外层电子数虽相同，但其核电荷数和电子层数不同，故其化学性质相像，而不是相同，A项错误；第ⅦA族元素从上到下，其氢化物的稳定性渐渐减弱，C项错误；第ⅠA族金属元素形成的单质从上到下，熔点渐渐降低，第ⅦA族非金属元素形成的单质从上到下，熔点渐渐上升，D项错误。
答案　B
6．X、Y为同周期元素，假如X的原子半径大于Y，则下列推断不正确的是
(　　)。
A．若X、Y均为金属元素，则X的金属性强于Y
B．若X、Y均为金属元素，则X的阳离子氧化性比Y的阳离子氧化性强
C．若X、Y均为非金属元素，则Y的气态氢化物比X的气态氢化物稳定
D．若X、Y均为非金属元素，则其最高价含氧酸的酸性Y强于X
解析　X、Y是同周期元素，X的原子半径大于Y，则X的原子序数小于Y。若X、Y均为金属元素，同周期元素从左到右，元素的金属性从强到弱，其阳离子的氧化性从弱到强，A项正确，B项不正确；若X、Y均为非金属元素，同周期元素从左到右，元素的非金属性从弱到强，其气态氢化物越来越稳定，其最高价氧化物对应水化物的酸性越来越强，C、D项正确。
答案　B
7．(2022·攀枝花一诊)元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推想和推断。下列说法不合理的是 (　　)。
A．若X＋和Y2－的核外电子层结构相同，则原子序数：X>Y
B．由水溶液的酸性：HCl>H2S，可推断元素的非金属性：Cl>S
C．硅、锗都位于金属与非金属的交界处，都可以作半导体材料
D．Cs和Ba分别位于第六周期ⅠA和ⅡA族，则碱性：CsOH>Ba(OH)2
解析　本题考查了原子结构、元素周期表与元素周期律学问，意在考查考生综合运用所学学问的力量。A项，若X＋和Y2－的核外电子层结构相同，则X位于Y的下一周期，原子序数：X>Y；B项，不能依据元素氢化物水溶液的酸性强弱来比较元素的非金属性强弱，而应依据元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来比较元素的非金属性强弱；C项，一般来说，位于金属与非金属的交界处的元素可以作半导体材料；D项，同一周期从左到右，元素的金属性依次减弱， 即金属性：Cs>Ba，故碱性：CsOH>Ba(OH)2。
答案　B
三、元素“位—构—性”关系
8．(2021·大连测试)短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增大，它们的核电荷数之和为32，原子最外层电子数之和为10；A与C同主族，B与D同主族，A、C原子最外层电子数之和等于B原子次外层电子数，则下列叙述正确的是
(　　)。
A．D元素处于元素周期表第三周期ⅥA族
B．四种元素原子半径大小挨次：A<B<C<D
C．B、D的最高价氧化物所含有的化学键类型不同
D．肯定条件下，B单质能置换出D单质，C单质能置换出A单质
解析　四种元素分别为短周期元素，依据B与D同主族且原子序数B<D可知B位于其次周期，其次外层有2个电子，则A和C最外层只有一个电子，为第ⅠA族元素，结合四种元素的最外层电子数之和可知B、D是第ⅣA族元素，故B为C元素，D为Si元素，C为Na元素，再利用核电荷数之和可推知A为H元素而不是Li元素。Si元素位于第三周期ⅣA族，A错误；四种元素的原子半径大小挨次为H<C<Si<Na，B错误；CO2和SiO2都含有极性键，C错误；在高温电炉中C可以从SiO2中置换出Si单质，将金属钠投入到水中能置换出氢气，D正确。
答案　D
9. 短周期金属元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如右表所示。下列推断正确的是 (　　)。
甲
乙

丙
丁
戊
A．原子半径：丙<丁<戊
B．金属性：甲>丙
C．氢氧化物碱性：丙>丁>戊
D．最外层电子数：甲>乙
解析　本题考查元素周期表和元素周期律。同周期元素的原子半径从左向右依次减小，即有丙＞丁＞戊，A选项错误；同主族元素的金属性至上而下依次增加，即有丙＞甲，B选项错误；同周期元素从左到右金属性减弱，元素对应的最高价氧化物的水化物的碱性减弱，即有丙＞丁＞戊，C选项正确；乙位于甲的右端，故乙的族序数大，最外层电子数多，D选项错误。
答案　C
10．(2022·商丘统考)A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素且B、C相邻，A元素可以与B、C、E元素分别形成甲、乙、丙三种物质且甲、乙均为10电子化合物，丙为18电子化合物。D元素的最外层电子数与核外电子层数相等。已知：甲＋E2===丙＋B2，甲＋丙===丁，下列说法正确的是
(　　)。
A．离子半径：D＞C＞B
B．A与C两种元素共同形成的10电子粒子有3种
C．D元素在周期表中的位置可以是其次周期第ⅡA族
D．丁物质均由非金属元素构成，只含共价键
解析　A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素．A元素可以与B、C、E元素分别形成甲、乙、丙三种物质且甲、乙均为10电子化合物，丙为18电子化合物，则A为氢元素；10电子化合物可能为甲烷、氨气、水、HF，已知甲＋E2===丙＋B2，甲＋丙===丁，则E为氯元素，B为氮元素；由B、C相邻知C为氧元素，故甲为NH3、乙为H2O、丙为HCl、丁为NH4Cl；D元素的最外层电子数与核外电子层数相等，原子序数大于氧元素，处于第三周期，最外层电子数为3，故D为铝元素。A项，N3－、O2－、Al3＋电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径N3－＞O2－＞Al3＋，错误；B项，H与O两种元素可形成的10电子粒子有H2O、H3O＋、OH－三种，正确；C项，Al元素位于第三周期第ⅢA族，错误；D项，NH4Cl含有离子键、共价键，错误。
答案　B
二、大题冲关练
11．(1)下列曲线分别表示元素的某种性质与其核电荷数的关系(Z为核电荷数，Y为元素的有关性质)。
把与下面元素有关的性质相符的曲线标号填入相应的空格中：

①第ⅡA族元素的价电子数____________。
②第3周期元素的最高化合价__________。
③F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋的离子半径________。
(2)元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4；M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4∶3；N－、Z＋、X＋的半径渐渐减小；化合物XN常温下为气体。据此回答：
①N的最高价氧化物对应的水化物的化学式为________。
②化合物A、B均为由上述五种元素中的任意三种元素组成的强电解质，且两种物质水溶液的酸碱性相同，组成元素的原子数目之比为1∶1∶1，A溶液中水的电离程度比B溶液中水的电离程度小。则化合物A中的化学键类型为________，B的化学式为________。
③工业上制取单质M的化学方程式为________________________。
解析　(2)由题意可知Y为O、M为Si，由离子所带电荷及离子半径的大小关系可知X为H、Z为Na、N为Cl，HCl常温下为气体，由题意可知A为NaOH，B为NaClO，A发生电离，B发生水解。
答案　(1)①b　②c　③a
(2)①HClO4　②离子键、极性共价键　NaClO
③SiO2＋2CSi＋2CO↑
12．(2022·长沙调研)X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表所示：

X
Y
Z
M
R
Q
原子半径/nm

0.186
0.074
0.099
0.143
主要化合价

－4，＋4

－2
－1，＋7
＋3
其他
阳离子核外无电子
无机非金属材料的主角
焰色反应呈黄色

(1)X和M的原子可构成18电子的分子，该分子的结构式为_____________
______________________________________________________________。
(2)R元素的单质与水反应的离子方程式是___________________________
_____________________________________________________________。
(3)Z与Q相比，金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列事实能证明这一结论的是________(填字母序号)。
a．Q的熔点比Z的熔点高，Q的硬度比Z的硬度大
b．Z与冷水反应快速，而Q与冷水几乎不反应
c．Z的最高价氧化物对应水化物是强碱，而Q的最高价氧化物对应水化物具有两性。
(4)与Y元素同主族的短周期元素E在自然界中存在多种核素，它们之间的关系互为________，其中用于测定一些文物年月的核素的符号为________。
(5)依据表中数据推想，Y的原子半径的最小范围是__________________。
(6)写出Z2M2与X2M反应的化学方程式并标出电子转移关系________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
解析　利用表中性质可先推出X、Y、Z分别为H、Si、Na，然后依次做对比，利用化合价与原子半径等性质可推出，M、R、Q分别为O、Cl、Al。(1)H和O原子构成的18电子分子为H2O2。(3)金属单质的熔点、硬度等物理性质不能用来证明元素的金属性强弱。(4)与Si元素同主族的短周期元素是C，6C与6C互为同位素。(5)依据表中数据及原子半径的递变规律，rCl<rSi<rAl。
(6)Na2O2与H2O的反应中，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，依据得失电子数目相等，标出电子转移方向和数目。
答案　(1)H—O—O—H
(2)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO
(3)Na　bc
(4)同位素　6C(或14C)
(5)大于0.099 nm且小于0.143 nm

13．A、B、C、D、E是位于短周期的主族元素，其中A、B为金属元素。已知：①热稳定性HmD>HmC；②Cm－、E(m－1)－具有相同的电子层结构；③B与E在同一周期，在该周期中，E的原子半径最小，B的离子半径最小；④A、B所形成的单核离子具有相同的电子层结构，B的最高价氧化物对应的水化物与A、E的最高价氧化物对应的水化物都能反应。依据上述信息用相应的化学用语回答下列问题：
(1)HmD的电子式：________。
(2)Cm－和E(m－1)－的还原性强弱为________>________，能证明其还原性强弱的离子方程式为________________________________________________。
3)写出B的最高价氧化物对应的水化物和A的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式：______________________________________________。
(4)常温下，将等物质的量浓度的HmC溶液和A的最高价氧化物对应的水化物溶液等体积混合，所得溶液显碱性，溶液中离子浓度由大到小的挨次为______________________________________________________________。
(5)在B、C、E单质中，符合下列转化关系的是_____________________。

解析　由于E能形成阴离子。则E为非金属元素。依据B的最高价氧化物对应的水化物与A、E的最高价氧化物对应的水化物都能反应，则B的最高价氧化物对应的水化物具有两性，故B为Al。依据A、B所形成的单核离子具有相同的电子层结构，则A、B在同一周期，故A为Na。依据B、E在同一周期且该周期中E原子半径最小，则E为Cl，得m＝2，依据Cm－与E(m－1)－具有相同的电子层结构，故C为S。依据热稳定性H2D>H2S，则D为O。
(1)H2O的电子式为HH。(2)非金属性Cl>S，还原性S2－>Cl－，可以依据单质间的置换反应证明还原性强弱。(3)Al(OH)3和NaOH溶液反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。 (4)等物质的量的H2S与NaOH溶液反应得到NaHS溶液，由于溶液显碱性，说明HS－的水解程度大于其电离程度，故离子浓度大小挨次为c(Na＋)>c(HS－)>c(OH－)>c(H＋)>c(S2－)。(5)依据图示中转化关系，该单质能够连续氧化，故为S。
答案　(1)HH
(2)S2－　Cl－　Cl2＋S2－===2Cl－＋S↓
(3)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(4)c(Na＋)>c(HS－)>c(OH－)>c(H＋)>c(S2－)
(5)S