考点5物质结构和元素周期律

1、考点5物质结构和元素周期律一、选择题1. (2016 浙江高考-9)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、丫的核电荷数之比为3 : 4。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与丫能形成多种化合物，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：XVY,Z>WC. 化合物Z2Y和ZWY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

2、确原子半径的比较方法。(3) 了解常见的消毒剂。【解析】选B短周期主族元素X、丫、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 元素丫 Z、W的原子序数依次增大这一条件，因此X只能为Co X、丫的核电荷数 之比为3 : 4,则丫为0;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TO A族元素，根据X、丫、Z、W勺原子序数依次增大，因此W只能为Cl oX与丫能形成多种化合物，如CO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和丫、

3、Z 和W为同一周期元素，原子序数:X<Y,ZvW,因此原子半径X>Y,Z>W故B项错误;化合物乙丫和ZWY的化学式分别为NqO和NaCIO,二者均为离子化合物，都含有 离子键，其中NaCIO中还含有共价键，故C项错误;Y、W的单质Q、CI2及二者形 成的化合物CIQ均可用作消毒剂，故D项正确。2. （2016 江苏高考-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：10qB. Mg2+的结构示意图：包，丿C. 硫化钠的电子式：跑邓牡D.甲酸甲酯的结构简式：C2HQ【解析】选Bo中子数为10的氧原子,质量数为18,表示为18q,A项错误;Mg2+的核电荷数为1

4、2,最外层电子数为8,B项正确；Na2S为离子化合物，电子式为1 M硏耳鬥",C项错误；甲酸甲酯的结构简式为HCQQCB项错误。3. （2016 江苏高考-4）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IA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)<r(W)【解题指南】解答本题时应注意以下两点： （1）同周期

5、主族元素，从左到右，原子半径逐渐减小。（2）元素非金属性越强，其氢化物越稳定。【解析】选B。依据题意推知,X、Y、Z、W分别为Q F、Na和So Q-和S的电 子层结构不同,A项错误;NaF为离子化合物,B项正确;F的非金属性比S强,所以 氢化物的热稳定性：HF>HS,C项错误；原子半径：FvQvSvNa,E项错误。m P、4. （2016 全国高考I -13）短周期元素W X、Y、Z的原子序数依次增加。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 mol L-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

6、。下列说法正确的是（）A. 原子半径的大小W<X<YB. 元素的非金属性Z>X>YC. 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 mol- L-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 mol L-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

7、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:WVYvX,A错误；同周期自左向右非金属性逐渐增强，同主族自上而下非金属性 逐渐减弱，则元素的非金属性:Y>X,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 Q错误。5. （2016 全国卷n- 9）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

8、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HQ和HS,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

9、HO HQ、SQ、SO、NaO NaQ,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：Na>S>Q>H,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Q项正确。6. (2016 全国卷12)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与丫同族,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:W<X<ZB. 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：WVYD. 最高价氧

10、化物的水化物的酸性:Y>Z【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、O'、N-。因为W与丫同族,Y的原子序数比Cl的小，则W是 N或Q,Y是P或S。NaT、Oh或N3-）具有相同电子层结构，原子序数越大，离子半径越小，则Oh或MpNaCI-比 Naf、O或 N3-）多一个电子层，即

11、CI->O-（或 h3-）>Na+（X<W<Z）,A选 项错误;W与X形成的化合物为NqN或NaO或NaQ,它们均能和水反应生成NaOH 而使溶液呈碱性,B选项正确；0与丫同族,原子序数小的W的非金属性强，非金属 性越强,气态氢化物越稳定，所以气态氢化物的热稳定性：W>Y,C选项错误;P或S的最强，即YvZQ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 选项错误。7. （2016 上海高考-3）硼的最高价含氧酸的化学式不可能是A.HBOB.H2BOCHBOD.H20【解题指南】解答本题时应注意以下两点：（1）分子中各元素化合价代数和为0。（2）四个选项

12、中的硼元素是否为+3价。0进行判断,HBO、【解析】选B。硼元素的最高化合价为+3,根据化合价代数和为HBO和Hb&O中硼元素均为+3价，而HBO中硼元素为+4价,所以硼的最高价含氧 酸的化学式不可能是HBO。8. （2016 上海高考-7）已知W X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增大。WZ同主族,X、Y、Z同周期,其中只有X为金属元素。下列说法一定正确的是A.原子半径:X>Y>Z>WB. 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丫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XjW【解析】选A。由于原子序数

13、按 WX、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ONa（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:X>Y>Z>W,A项一定正确;W的 含氧酸可能是HNOZ的含氧酸可能是 HPQ酸性HNQHPQ,B项错误；元素的非 金属性W>Y所以气态氢化物的稳定性 W>Y,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

14、可能是 MgN2,也可能是Al 2Q3,D项错误。二、非选择题9. (2016 海南高考-13)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，丫2+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。,其在自然界中常见的二元化合物是Z元素是(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(4)四种元素中的 应的化学方程式共价键(填“极性”或“非极性”)。可用于航空航天合金材料的制备，其单质与稀盐酸反【解题指南】解答本题注意以下两点：(1)本题的突破口是“+电子层结构与氖相同”

15、 “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;丫2+电子层结构与氖相同，则丫是镁元素；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、W 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 SiQ2。 碳与硫在高温下反应生成二硫化碳，化学方程式为C+2翼CS,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

16、反应的化学方程式为 Mg+2HCMgCb+H f。答案:(1)3 W A (2)SiSiQ2(3) C+2S 奎iCS 极性(4) Mg Mg+2HCMgC2+H f10. (2016 天津高考-7)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)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 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

17、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 C和58C ,写出该反应的热化学方程(5) 碳与镁形成的1 mol化合物Q与水反应，生成2 mol Mg(0H)2和1 mol烃,该烃分子中碳氢质量比为9 : 1,烃的电子式为,Q与水反应的化学方程式(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 mol L-1 NaQH溶液和1 molQ,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

18、答本题时应注意以下三点：,同主族元素，从上是氧兀素,Z是氯兀(1)除稀有气体外，同周期元素，从左到右,原子半径逐渐减小 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 素。(1)Z是氯元素,在元素周期表的位置是第3周期，W 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。(3) a.氧气能与HkS反应置换出硫单质，说明氧气的氧化性大于硫，从而说明氧的 非金属性大于硫。b.在氧化还原反应中得电子多少与氧化性、非金属性强弱无关。C.元素非金属性越强，其氢化物越稳定。硅单质与氯气反应生成1 mol Si的最高价化合物SiCl 4,放出687 kJ的热量, 反应的热化学方程式为 Si(s)+2CI 2(g) SiCI 4(1) H=-687 kJ mol-1。(5) 根据烃