高考化学一轮复习 第五章 物质结构 元素周期律质量检测3含解析 新人教版

(物质结构元素周期律)测试时间：90分钟满分：100分一、选择题(本题包括14小题，每小题3分，共42分)1．我国科学家通过测量SiO2中26Al和10Be两种元素的比例来确定“北京人”年龄，这种测量方法叫“铝铍测年法”。下列有关26Al和10Be的说法正确的是 ()A．10Be和9Be是中子数不同质子数相同的同种核素B．10Be的原子核内质子数等于中子数C．5.2g26Al3＋中所含的电子数约为1.2×1024D．26Al和26Mg的质子数和核外电子数均不同，中子数相同解析：本题以考古中鉴定年代的“铝铍测年法”为背景，考查有关原子组成与结构的知识。10Be和9Be互为同位素，是中子数不同质子数相同的同种元素的不同原子(核素)，A错误；10Be中质子数、中子数分别为4、6，B错误；5.2g26Al3＋为0.2mol，即5.2g26Al3＋含有2mol电子，约为1.2×1024个，C正确；26Al和26Mg的中子数分别为13、14，D错误。答案：C2．(2013年乌鲁木齐一诊)门捷列夫在描述元素周期表时，许多元素尚未发现，但他为第四周期的三种元素留下了空位，并对它们的一些性质做了预测，X是其中的一种“类硅”元素，后来被德国化学家文克勒发现，并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期律，下列有关X的性质的描述中正确的是 ()A．X单质易与水反应B．X形成的氧化物易与水反应生成酸C．X易形成氧化物XOD．XH4的稳定性比SiH4的低解析：第ⅣA族元素有碳、硅、锗、锡、铅；第四周期元素是锗，其化学性质“类硅”，硅不和水反应，锗也不和水反应，A项错误；二氧化硅不能与水反应生成硅酸，二氧化锗也不能，B项错误；Si的常见价态为＋4，形成氧化物SiO2，C项错误；同主族元素，原子序数越小，非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，氢化物稳定性：SiH4>GeH4，D项符合题意。答案：D3．某高校化学工作者创建了“元素立体周期律”，在原来二维周期表横列(X轴)和纵列(Y轴)基础上，增加了一个竖列(Z轴)。Z轴按“中质差”(中子数和质子数之差ΔZ＝N－P)自上而下递增顺序排列。原“二维元素周期表”中的相对原子质量由同位素“中质和”(中子数和质子数之和A＝N＋P)替代。下列说法正确的是 ()A．“中质和”相同的核素一定是同一元素B．“中质差”相同的核素一定是同一元素C．N2－P2＝A×ΔZD．至2008年，人们发现108种元素有m种同位素，说明“中质差”一定有m种解析：“中质和”即质量数，质量数相同的核素不一定是同一元素，例如eq\o\al(14,6)C和eq\o\al(14,7)N，A项错；“中质差”相同的核素不一定是同一元素，例如eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(12,6)C和eq\o\al(14,7)N，其“中质差”均为0，B项错；A×ΔZ＝(N＋P)×(N－P)＝N2－P2，C项对；有的同位素其“中质差”相等，例如eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(12,6)C和eq\o\al(14,7)N，说明“中质差”的数目小于同位素的数目，D项错。答案：C4．(2012年保定调研)某元素X，其原子的电子层数为(n－1)，最外层电子数为(2n－1)。下列有关元素X的说法中正确的是 ()A．X可能是金属元素B．由X形成的含氧酸均为强酸C．X不能形成化学式为KXO4的含氧酸盐D．元素X的气态氢化物一定极易溶于水解析：由X原子的最外层电子数为(2n－1)可以推知n≤4，则X的电子层数≤3，X为短周期元素。当n＝4时，X为Cl元素；当n＝3时，X为N元素；当n＝2时，不符合题意。HNO2和HClO均为弱酸，B错误；Cl元素能形成KClO4，C错误；NH3和HCl均极易溶于水，D正确。答案：D5．(2013届安徽阜阳一中高三上学期二模)下列叙述正确的是 ()A．同一主族的元素，原子半径越大，其单质的熔点一定越高B．同一周期元素的原子，半径越小越容易失去电子C．同一主族的元素的氢化物，相对分子质量越大，它的沸点一定越高D．稀有气体元素的原子序数越大，其单质的沸点一定越高解析：同一主族的金属元素，原子半径越大，其单质的熔点越低，同一主族的非金属元素，原子半径越大，其单质的熔点越高，故A错误。同一周期元素的原子，从左到右，原子半径减小，得电子能力增强，故B错误。由于NH3、H2O、HF分子间形成氢键，使其沸点明显升高，故C错误。答案：D6．运用元素周期律，判断下列语句，其中正确的组合是 ()①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低②砹(At)是ⅦA族元素，其氢化物的稳定性大于HCl③硒(Se)的最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱④第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性⑤铊(Tl)与铝同主族，其单质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应⑥第三周期金属元素的最高价氧化物对应水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱A．①③④ B．①③⑥C．③④⑤ D．②④⑥解析：At的非金属性比氯的弱，故HAt的稳定性比HCl小，②不正确；NH3的水溶液是碱性的，H2O是中性的，④不正确；同一主族的金属元素自上而下，金属性逐渐增强，故铊不能与氢氧化钠溶液反应，⑤不正确；故B项正确。答案：B7．(2013年枣庄模考)下列说法正确的是 ()A．第ⅠA族的金属单质与水反应一定比第ⅡA族的金属单质剧烈B．第二周期元素的最高正价和最低负价的绝对值之和等于8C．同周期主族元素的原子形成简单离子的电子层结构相同D．元素原子的最外层电子数的多少与其非金属性的强弱无必然联系解析：第ⅠA族的金属单质与水反应不一定比第ⅡA族的金属单质剧烈，A错误。第二周期部分元素的最高正价和最低负价的绝对值之和等于8，故B错误。同周期主族元素的原子形成简单离子的电子层结构可能相同，但也可能不相同，故C错误。答案：D8．(2012年重庆市一模)固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体的最外电子层结构，则下列有关说法不正确的是 ()A．1molNH5中含有5NA个N—H键(NA表示阿伏加德罗常数)B．NH5中既有共价键又有离子键C．NH5的电子式为D．它与水反应的离子方程式为NHeq\o\al(＋,4)＋H－＋H2O=NH3·H2O＋H2↑解析：NH5的所有原子的最外层都符合相应稀有气体的最外电子层结构，则可以预测它是铵盐，其中有氢负离子。1molNH5中含有4NA个N—H键，故A项错误；B、C、D项都正确。答案：A9．(2012年苏锡常镇四市一调)短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置关系如图所示。下列说法正确的是 ()A．元素Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强B．元素Z一定位于元素周期表的第3周期第ⅦA族C．原子半径的大小顺序为rY>rW>rXD．元素X可能为硼或碳或氮解析：同一周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的酸性增强，A、C错误。X可能为第ⅢA族、第ⅣA族、第ⅤA族元素，D正确，B错误。答案：D10．X、Y、Z、W是分别位于第2、3周期的元素，且原子序数依次递增。X与Z位于同一主族，Y元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应，Z的最外层电子数是次外层电子数的一半，Y、Z、W的最外层电子数之和为14。下列说法正确的是 ()A．原子半径由小到大的顺序：X<Y<Z<WB．Z的最高价氧化物能与水反应生成相应的酸C．Y单质在一定条件下可以与氧化铁发生置换反应D．室温下，0.1mol/LW的气态氢化物的水溶液的pH>1解析：既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应的单质是Al，最外层电子数是次外层电子数一半的原子可能是Li或Si，但Z的原子序数大于Y的，因此Z只能是Si，X为C，结合最外层电子数之和为14，可知W是Cl。原子半径由小到大的顺序：X<W<Z<Y，A错误；SiO2不能直接与水反应，B错误；盐酸是强酸，室温下，0.1mol/LW的气态氢化物的水溶液的pH＝1，D错误。答案：C11．(2013年南京一模)A、B、C、D、E五种短周期元素从左至右按原子序数递增的顺序排列：ABCDE下列说法正确的是 ()A．若E元素最高正化合价为＋7，则D元素的最低负化合价是－2B．若A(OH)n为强碱，则C(OH)m也一定是强碱C．若HnDOm为强酸，则E的非金属性一定很强D．若HnCOm为强酸，则E的单质可能具有强还原性解析：B项若A为Na，则C为Al，Al(OH)3为两性氢氧化物；C项若D为Cl，则E为非金属元素氩；D项若C为N，则E为F，F2具有强氧化性。答案：A12．已知短周期元素的四种离子：A2＋、B＋、C3－、D－具有相同的电子层结构，则下列叙述中正确的是 ()A．原子序数：D>C>B>AB．单质的还原性：D<C<B<AC．离子半径：C3－>D－>A2＋>B＋D．等物质的量浓度的A、B、C最高价氧化物对应水化物溶液的pH：B>A>C解析：由于四种离子具有相同的电子层结构，离子所对应的元素应位于相邻两个周期，可根据阴阳离子所带的电荷，画出元素在周期表中的位置关系：，原子序数大小应为A>B>D>C，A项错误；金属性越强，单质的还原性越强，因此单质的还原性强弱为D<C<A<B，B项错误；相同电子层结构的离子中，核电荷数越大，原子核对外层电子的吸引能力越强，离子半径越小，因此离子半径大小为C3－>D－>B＋>A2＋，C错误。答案：D13．(2012年宝鸡二检)由短周期元素组成的甲、乙、丙、丁四种物质分别含有两种或两种以上元素，它们分子中质子总数均与氩原子的质子数相同，已知甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子。下列推断合理的是 ()A．某钠盐溶液含甲电离出的阴离子，则该溶液显碱性，只能与酸反应B．乙与氧气的摩尔质量相同，则乙一定含有极性键和非极性键C．丙中含有第2周期ⅣA族的元素，则丙一定是甲烷的同系物D．丁和甲中各元素质量比相同，则丁中一定含有－1价的元素解析：根据提供信息，甲为H2S。该钠盐可以为Na2S或NaHS，NaHS既能与酸反应，又能与碱反应，A错；乙可能为N2H4或SiH4，N2H4含有极性键和非极性键，但SiH4只含极性键，B错；丙可以为C2H6、CH3OH，C2H6是甲烷的同系物，但CH3OH不是甲烷的同系物，C错；丁为H2O2，其中O为－1价，D对。答案：D14．(2013年杭州二检)下表是部分短周期元素的相关信息：元素代号相关信息TT的单质能与冷水剧烈反应，所得强碱性溶液中含有两种电子数相同的阴、阳离子XX的原子最外层电子数是其内层电子数的三倍Y在第三周期元素中，Y的简单离子半径最小ZT、X、Z组成的36电子的化合物A是家用消毒剂的主要成分以下说法正确的是 ()A．元素T与X按原子个数比1∶1形成的化合物B所含的化学键只有离子键B．将Y与Z形成的化合物的水溶液，逐滴加入到T的最高价氧化物对应水化物的溶液中，开始时有白色沉淀生成C．T、X、Y、Z四种元素的原子形成的简单离子半径大小关系：Z>Y>T>XD．用惰性电极电解化合物YZ3的水溶液时化学反应方程式是2Y3＋＋6Z－＋6H2Oeq\o(=,\s\up12(通电))2Y(OH)3↓＋3H2↑＋3Z2↑解析：根据表中信息可知T是Na元素；X的原子最外层电子数是其内层电子数的三倍，故其内层只能是第一层，只有2个电子，故其最外层是第二层，有6个电子，X是O元素；第三周期元素中失电子的是11、12、13号元素，其中简单离子半径最小的是Al3＋，Y是Al元素；T、X、Z组成的36电子的化合物A是家用消毒剂的主要成分，即次氯酸钠，Z是Cl元素。过氧化钠中既有离子键又有共价键，A错；氯化铝溶液逐滴加入到氢氧化钠溶液中时，氢氧化钠过量，开始时不会生成沉淀，B错；四种元素原子的简单离子半径大小关系：Cl－>O2－>Na＋>Al3＋，C错；电解氯化铝溶液时，阴极上H＋放电，阳极上Cl－放电，故反应的化学方程式是2Al3＋＋6Cl－＋6H2Oeq\o(=,\s\up12(通电))2Al(OH)3↓＋3H2↑＋3Cl2↑，D对。答案：D二、非选择题(本题包括6小题，共58分)15．(12分)下表中的实线表示元素周期表的部分边界。①～⑤分别表示元素周期表中对应位置的元素。(1)请在上表中用实线补全元素周期表边界。(2)元素③④⑤的氢化物的稳定性由强到弱的顺序是__________________(用氢化物的化学式表示)。(3)元素③一般在化合物中显________价，但在与________形成化合物时，所显示的价态正好相反。(4)M、N两种化合物均由①②③④四种元素组成，写出此两种化合物在水溶液中发生反应的离子方程式：____________________。(5)X、Y、Z代表原子序数依次增大的三种短周期元素。在周期表中，Y与X相邻，Y与Z也相邻；X、Y和Z三种元素原子的最外层电子数之和为17；X、Y、Z三种元素有的是上表中编号①～⑤的元素，有的不是，请在上表中用元素符号标出不是①～⑤元素的相应位置。(6)随着科学技术的发展，不断有新的元素被发现。若把第七周期排满，则可以排118种元素。某同学受镧系、锕系元素排列方式的启发，将元素周期表设计成下列更简明的形式，把118种元素全部排列在内，表中除A、B、C、D外每个位置只表示一种元素。则该表中的A位置包含________(填数字)种元素。C位置中的元素是否全部是金属元素________(填“是”或“否”)。解析：由①～⑤元素在周期表中的位置很容易推出，它们分别为H、Na、O、S、F；若把元素周期表设计成简明的形式，第四周期共有18种元素，而表中共有8个纵行，故A位置包含11种元素，C位置所含元素均为金属元素。答案：(1)如图所示(2)HF>H2O>H2S(3)负(或－2)F(或氟或⑤)(4)H＋＋HSOeq\o\al(－,3)=SO2↑＋H2O(5)在表中相应的位置写出“N”(6)11是16．(8分)据俄罗斯媒体2012年6月25日报道，俄罗斯科研小组成功合成117号元素，从而为117号元素正式加入元素周期表扫清了障碍。根据下列要求，回答相关问题：(1)科学家用eq\o\al(48,20)Ca轰击eq\o\al(249,97)Bk(锫)生成eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up，Up可能就是科学家一直寻找的第117号元素。下列关于eq\o\al(48,20)Ca、eq\o\al(249,97)Bk(锫)、eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up的说法中正确的是________(填序号)。A．117号元素的相对原子质量为293.5B.eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up互为同位素C.eq\o\al(48,20)Ca、eq\o\al(249,97)Bk(锫)表示两种核素D.eq\o\al(48,20)Ca、eq\o\al(249,97)Bk(锫)、eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up属于四种元素(2)用下式表示发现117号元素的过程：eq\o\al(48,20)Ca和eq\o\al(249,97)Bk(锫)→eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up，有人认为该反应是化学变化，你是否同意他的观点？并简述理由：__________。(3)推测117号元素在周期表中的位置，它位于周期表中第________周期________族。(4)与117号元素同主族且处在第1～4周期的元素中，氢化物的沸点最高的是________________(填化学式，下同)，理由是______________________；最高价氧化物对应水化物酸性最强的是________________。该族元素单质的熔点、沸点随着原子序数增大而________(填“升高”或“降低”)。解析：(1)A项，元素的相对原子质量等于同位素的质量数与其所占的百分含量之积的和，由于117号元素的各种同位素原子个数百分含量不确定，故其相对原子质量不确定，A选项错误；B项，eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up表示同种元素的两种原子，互为同位素，B项正确；C项，具有一定数目质子和一定数目中子组成一种核素，即有几种原子就有几种核素，C项正确；D项，eq\o\al(48,20)Ca、eq\o\al(249,97)Bk(锫)、eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up属于四种原子、三种元素，D项错误。(2)化学变化指在变化过程中有化学键的断裂与形成，原子重排的过程，原子核没有发生变化；而该变化属于物理核变化，不属于中学化学讨论的化学变化范畴。(3)以稀有气体元素为参照物，第7周期0族元素为118号元素，故117号元素应为第7周期ⅦA族，其在元素周期表中的位置位于砹元素正下方。(4)在ⅦA族元素中，氢化物中氟化氢沸点最高，在标准状况下呈液态，因为氟化氢分子之间存在氢键。高氯酸的酸性最强。由于卤素单质的组成、结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，卤素单质的沸点和熔点越高。答案：(1)BC(2)不同意，本反应中元素原子核发生了变化，化学变化中原子发生重排，原子核没有变化(3)7ⅦA(4)HF在HF、HCl、HBr、HI中，HF分子之间存在氢键，其他分子之间不存在氢键，只存在分子间作用力，氢键强于分子间作用力HClO4升高17．(10分)现有部分短周期主族元素的性质或原子结构如下表所示：元素编号元素性质或原子结构X周期序数＝主族序数＝原子序数Y原子最外层电子数为3a，次外层电子数为Z原子L层电子数为4a，M层电子数为M某种单质是天然存在的最硬的物质N位于第三周期，最外层电子数是电子层数的2倍(1)写出X、Y、Z、N四种元素的名称：X________，Y________，Z________，N________。(2)由X、Y、Z、M、N五种元素两两组成的分子中，许多分子含有的电子数相等，写出符合下列要求的分子式：①含10e－且呈正四面体结构的分子：________；②含14e－的双原子分子：________；③含16e－且能使溴水褪色的分子：________；④含32e－且具有漂白性的分子：________。答案：(1)氢；氧；硅；硫(2)①CH4②CO③C2H4④SO218．(10分)(2012年北京东城二模)四种短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，请结合表中信息回答下列问题。WXYZ结构或性质最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应得到离子化合物焰色反应呈黄色在同周期主族元素形成的简单离子中，离子半径最小最高正价与最低负价之和为零(1)Z在元素周期表中位于________族。(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物中，有一种物质在一定条件下均能与其他三种物质发生化学反应，该元素是________(填元素符号)。(3)①下列可作为比较X和Y金属性强弱的依据是________(填序号)。a．自然界中的含量b．相应氯化物水溶液的pHc．单质与水反应的难易程度d．单质与酸反应时失去的电子数②从原子结构的角度解释X的金属性强于Y的原因：____________________________，原子半径X>Y，所以原子核对最外层电子的吸引力X<Y，失电子能力X>Y。(4)W的一种氢化物HW3可用于有机合成，其酸性与醋酸相似。体积和浓度均相等的HW3与X的最高价氧化物对应的水化物的溶液混合，反应的化学方程式是______________________________，混合后溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________________。(5)Y单质和Mg组成的混合物是一种焰火原料，某兴趣小组设计如下所示的实验方案，测定混合物中Y的质量分数。能确定混合物中Y的质量分数的数据有______________(填序号)。a．m、nb．m、yc．n、y解析：本题主要考查元素周期表及元素周期律的相关知识。由信息可知W为N，X为Na，Y为Al，Z为Si。(1)NaOH能与HNO3、Al(OH)3、H2SiO3反应。(3)①自然界中的含量与元素金属性的强弱没有必然联系，a错误；NaCl水溶液呈中性，AlCl3溶液显酸性，说明Al(OH)3是弱碱，NaOH是强碱，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，b正确；单质越活泼，越易与水反应，元素的金属性越强，c正确；单质与酸反应时失电子数的多少与单质还原性强弱无关，d错误。②同周期元素，电子层数相同，原子序数越大，原子半径越小。(4)HW3为HN3，酸性与醋酸相似，故NaN3溶液显碱性，溶液中离子浓度：c(Na＋)>c(Neq\o\al(－,3))>c(OH－)>c(H＋)。(5)a项，ng为MgO的质量，由元素守恒可知mg混合物中Mg的质量，也就知道了mg混合物中Al的质量；b项，y为Mg、Al与酸反应产生H2的质量，若设mg混合物中Mg为xmol，Al为zmol，则eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(24x＋27z＝m,2x＋3z＝2z电子守恒，))可解得mg混合物中Al的质量；c项，ng为MgO的质量，由元素守恒可求出混合物中Mg的质量，进而求出Mg与酸反应生成H2的物质的量，ymol为Mg、Al与酸反应放出H2的总量，ymol减去Mg反应产生的H2的物质的量即为Al与酸反应产生H2的物质的量，从而求出Al的质量，故a、b、c均正确。答案：(1)ⅣA(2)Na(3)①bc②电子层数相同，核电荷数Y>X(4)HN3＋NaOH=NaN3＋H2Oc(Na＋)>c(Neq\o\al(－,3))>c(OH－)>c(H＋)(5)abc19．(8分)如表是ⅥA族部分元素的相关性质。性质\元素8O16S34Se52Te单质熔点(℃)－218.4113450单质沸点(℃)－183444.66851390主要化合价－2－2、＋4、＋6－2、＋4、＋6原子半径逐渐增大单质与H2反应情况点燃时易化合加热化合加热难化合不能直接化合请回答下列问题：(1)硒的熔点范围可能是________。(2)碲的化合价可能有________。(3)硫、硒、碲的氢化物水溶液的酸性由强至弱的顺序是________(填化学式)。(4)氢硒酸有较强的________(填“氧化性”或“还原性”)，因此放在空气中易变质，其可能发生反应的化学方程式为________________________。(5)工业上Al2Te3可用来制备H2Te，完成下列化学方程式。Al2Te3＋()=2Al(OH)3↓＋____H2Te↑解析：硒单质为分子晶体，其熔点可以根据分子间作用力的大小来判断，比S单质的高，而比Te单质的低，熔点范围为113～450℃；碲的化合价与硫、硒的相同，为－2、