专题2 第1讲 物质结构和元素周期律
一、
1．(2014?安徽理综)中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是( )
A．根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al的第一电离能比Mg大
B．根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是＋7
C．根据溶液的pH与溶液酸碱性的关系，推出pH＝6.8的溶液一定显酸性
D．根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
答案：D
点拨：A项，Mg的第一电离能大于Al；B项，卤族元素中F没有正价；C项，因为KW大小只与温度有关，故pH＝6.8的溶液不一定显酸性；D项，符合规律，正确。
2．(2014?江苏单科)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是( )
A．元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8
B．原子半径的大小顺序为：rX>rY>rZ>rW>rQ
C．离子Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同
D．元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强
答案：A
点拨：由图可知各元素分别为X—N、Y—O、Z—Al、W—S、Q—Cl。B项，原子半径的大小顺序应为rZ>rW>rQ>rX>rY；C项，O2－和Al3＋的核外电子数均为10，电子层数均为两层，D项，H2SO4的酸性比HClO4弱。
3．(2014?新课标)短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是( )
A．元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构
B．元素X与氢形成的原子比为1∶1的化合物有很多种
C．元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
D．元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2
答案：A
点拨：X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，可推知X为C；元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，则Y为Al；Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，且Z的原子序数大于Al，故Z为S；元素W是制备一种高效电池的重要材料，且原子序数小于C，可推知W为Li。A项，LiCl中，锂原子是2电子的稳定结构，错；B项，C与H可形成C2H2、C6H6等多种化合物，正确；C项，Al与NaOH溶液或盐酸反应均有H2生成，正确；D项，S与C可形成共价化合物CS2，正确。
4．(2014?福建理综)依据元素周期表及元素周期律，下列推断正确的是( )
A．H3BO3的酸性比H2CO3的强
B．Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强
C．HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强
D．若M＋和R2－的核外电子层结构相同，则原子序数：R＞M
答案：B
点拨：C的非金属性比B强，故H2CO3的酸性比H3BO3强，A项错误；Mg的金属性比Be强，故Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2强，B项正确；HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，C项错误；M＋和R2－的核外电子层结构相同，则M在R的下一周期，原子序数：M>R，D项错误。
5．(2010?陕西宝鸡)X、Y为短周期中的两种元素，能形成化学式X2Y3。若X的质子数为m，则Y的质子数不可能为( )
A．m＋1 B．m＋3
C．m＋11 D．m＋6
答案：D
点拨：从价态上看，X为＋3价，可为B、Al、N；Y为－2价，可为O、S。当化合物是N2O3时，Y的质子数为m＋1；当化合物是B2O3、Al2S3时，Y的质子数为m＋3；当化合物是B2S3时，Y的质子数为m＋11。
6．(2010宁夏银川)X、Y为短周期元素，X位于ⅠA族，X与Y可形成化合物X2Y，下列说法正确的是( )
A．X的原子半径一定大于Y的原子半径
B．X与Y的简单离子不可能具有相同的电子层结构
C．两元素形成的化合物中，原子个数比不可能为1∶1
D．X2Y可能是离子化合物，也可能是共价化合物
答案：D
点拨：由题意知，Y位于ⅥA，X、Y均为短周期元素，故X可能为H、Li、Na，Y可能为O、S；它们形成的化合物H2S中的S的原子半径比H大，A项不正确；在Na2O中Na＋和O2－电子层结构相同，B项不正确；在H2O2、Na2O2中原子个数比为1∶1，C项不正确；H2O、H2O2为共价化合物，Na2O、Na2O2为离子化合物，D项正确。
7．(2010?山东)16O和18O是氧元素的两种核素，NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( )
A．16O2与18O2互为同分异构体
B．16O与18O核外电子排布方式不同
C．通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化
D．标准状况下，1.12 L16O2和1.12 L18O2均含0.1 NA个氧原子
答案：D
点拨：A项，16O2与18O2都是氧气单质；B项，16O与18O核外均有8个电子，核外电子排布方式相同；C项，化学变化中元素原子的个数和种类不变；D项，标准状况下，1.12 L 16O2和1.12 L 18O2的物质的量均为0.05 mol，含氧原子个数均为0.1 NA。
8．(2010?浙江)有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族；X＋与M2－具有相同的电子层结构；离子半径：Z2＋>W－；Y的单质晶体熔点高，硬度大，是一种重要的半导体材料。
下列说法中，正确的是( )
A．X、M两种元素只能形成X2M型化合物
B．由于W、Z、M元素的氢化物相对分子质量依次减小，所以其沸点依次降低
C．元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体
D．元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂
答案：D
点拨：短周期元素中，X＋与M2－具有相同的电子层结构，且X、Y、Z、W同周期，则可推出X是Na，M是O，Z、M同主族，则Z是S；离子半径Z2－>W－，则W是Cl；Y单质晶体熔点高、硬度大，是重要的半导体材料，可知Y是Si。A项，Na、O可形成Na2O、Na2O2两种化合物。B项，H2O分子间有氢键，其沸点比HCl、H2S高。C项，晶体硅是原子晶体，S、Cl2的晶体属于分子晶体。D项，Cl2、O2均可作为水处理中的消毒剂。故选D。
9．(2010?全国Ⅰ)下列判断错误的是( )
A．熔点：Si3N4>NaCl>SiI4B．沸点：NH3>PH3>AsH3
C．酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4D．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
答案：B
点拨：A项正确，Si3N4为原子晶体，NaCl为离子晶体，SiI4为分子晶体。一般几类晶体的熔点为：原子晶体>离子晶体>分子晶体。B项错误，NH3分子间存在氢键，所以沸点最高，PH3的相对分子质量小于AsH3的相对分子质量，对于分子晶体来说，相对分子质量越大，沸点越高，故NH3>AsH3>PH3。C、D两项正确。
10．(2010?广东)短周期金属元素甲－戊在元素周期表中的相对位置如下表所示：
甲乙
丙丁戊
下列判断正确的是( )
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
答案：C
点拨：A项，同一周期，原子半径从左到右逐渐减小；B项，同一主族，从上到下，元素的金属性逐渐增强；C项，金属性越强，对应的氢氧化物碱性越强；D项，同一周期，最外层电子数从左到右逐渐增加。
11．(2010?山东)下列说法正确的是( )
A．形成离子键的阴阳离子间只存在静电吸引力
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性均依次减弱
C．第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强
D．元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果
答案：D
点拨：A项，形成离子键的阴阳离子间既存在静电吸引力，又存在静电排斥力；B项，HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，还原性依次增强；C项，第三周期非金属元素最高价含氧酸的酸性从左到右依次增强；D项，元素原子核外电子排布的周期性变化导致元素性质的周期性变化，即元素周期律。
12．(2014?河北衡中一调)下列是关于Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl的比较：①它们的原子核对最外层电子的引力逐渐减弱；②非金属性逐渐增强，金属性逐渐减弱；③Na、Mg、Al的阳离子氧化性逐渐增强，P、S、Cl的阴离子还原性逐渐减弱；④最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强；⑤只有Al的氧化物、氢氧化物能与HCl、HClO4和NaOH反应；⑥Si、P、S、Cl的氢化物稳定性逐渐减弱。其中正确的有( )
A．6句 B．5句
C．4句 D．3句
答案：C
点拨：Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl随核电荷数的递增，原子核对最外层电子的引力逐渐增强，金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强，金属阳离子的氧化性逐渐增强，阴离子的还原性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强，非金属的气态氢化物的稳定性逐渐增强。只有Al的氧化物、氢氧化物能与HCl、HClO4和NaOH反应，所以正确的有4句。
13．(2010?黑龙江哈尔滨六中)下列结论错误的是( )
①微粒半径：K＋>Al3＋>S2－>Cl－
②氢化物的稳定性：HF>HCl>H2S>PH3>SiH4
③离子的还原性：S2－>Cl－>Br－>I－
④氧化性：Cl2>S>Se>Te
⑤酸性：H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO
⑥非金属性：O>N>P>Si
⑦金属性：Be
C．②④⑤⑥⑦ D．①③⑤
答案：B
点拨：①中微粒半径顺序应为：S2－>Cl－>K＋>Al3＋，③中离子的还原性应为：S2－>I－>Br－>Cl－，①③错误，所以选B。
14．(2014?试题调研)已知：①为纪念著名天文学家哥白尼，国际纯粹与应用化学联合会将112号元素的符号定为“Cn”，汉语名为“?”；②合理利用核能符合“低碳经济”的要求， 92235U是核反应堆的重要原料；③锂被誉为“高能金属”，制取锂的原料是β－锂辉矿(主要成分是LiAlSi2O6和少量钙、镁杂质)。下列有关对上述表述涉及元素的说法正确的是( )
A．112277Cn的原子核内中子数与核外电子数之差为55
B. 92235U和 92238U是同位素，核反应属于化学变化
C．40Ca2＋与18O22－具有相同的电子数
D．Si2O64－中质子总数为80
答案：C
点拨：这类题型常较容易。112277Cn的原子核内中子数和核外电子数分别为165、112，两者之差为53，A错误；核反应是物理变化，B错误；40Ca2＋和18O22－的电子数都是18，C正确；Si2O64－中电子总数为80，质子总数为76，D错误。
15．(2014?试题调研)某矿石由前20号元素中的4种组成，其化学式为WmYnZpXq。X、Y、Z、W分别在三个周期，原子序数依次增大，W、Y为金属元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，W能与冷水剧烈反应，Y、Z原子的最外层电子数之和与X、W原子的最外层电子数之和相等，Y、Z位于同周期，Z单质是一种良好的半导体。下列说法正确的是( )
A．气态氢化物的稳定性：X
C．W位于第3周期ⅠA族，元素原子半径比其他元素的都大
D．2 mol W单质和1 mol Y单质投入足量的水中会产生2.5 mol气体
答案：D
点拨：元素推断题是考查物质结构、元素周期律(表)、元素性质的重要题型，主要考查“位－构－性”关系和元素化合物知识。X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，表明X是O元素。Z单质是良好的半导体，表明Z是Si元素。W能与冷水剧烈反应，W可能是Na或K元素，根据原子序数依次增大，可知W是K元素，进一步得出Y原子的最外层电子数为3，且Y为金属，可知Y为Al元素。2 mol W单质投入水中产生1 mol气体，1 mol Y与足量的KOH反应产生1.5 mol气体，D正确。
二、非
16．(2014?河北唐山二模)a、b、c、d、e为短周期主族元素。其中
①a和b属同周期元素，二者能形成多种气态化合物；
②a和c属同周期元素，二者能形成两种气态化合物；
③a和d属同主族元素，二者能形成两种常见化合物；
④e可分别和a、b、c、d形成具有相同电子数的共价化合物甲、乙、丙、丁
请回答：
(1)a元素为________，甲的分子式为________，丁的电子式为________。
(2)由上述一种或几种元素形成的物质可与水发生，写出一个符合要求的化学反应方程式：______________________________。
(3)a单质和丙可形成燃料电池(以KOH溶液为)。该燃料电池的负极反应式为________________________________________________________________________。
(4)乙是一种液态火箭燃料，在O2中燃烧，产物无污染。常温下，6.4 g乙燃烧放出Q kJ热量，该反应的热化学方程式为__________________________________ __________ ____________________________。
答案：(1)氧(或O) H2O2 H??S??????H
(2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(或C＋H2O(g)=====△CO＋H2、CO＋H2O(g)????高温CO2＋H2等)
(3)C2H6＋18OH－－14e－===2CO32－＋12H2O
(4)N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)；ΔH＝－5Q kJ/mol
点拨：短周期中，同周期两种元素能形成多种气态化合物的为N元素和O元素，又由于a和c同周期，二者能形成两种气态化合物，则a为O，b为N，c为C；由③得d为S，由④得e为H，构成的电子数相同的化合物为18e－化合物，甲为H2O2；乙为N2H4；丙为C2H6；丁为H2S。
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