2019版高考化学一轮复习 第五章 物质结构 元素周期律（课件+练习）（打包8套）.zip

第五章 物质结构 元素周期律第五章 物质结构 元素周期律1第五章 物质结构 元素周期律章末综合检测(五)(时间：60 分钟，满分：100 分)一、选择题(本题包括 10 个小题，每小题 6 分，共 60 分)1．(2018·中山模拟)有关化学用语表达正确的是( )A．聚丙烯的结构简式：CH 2—CH2—CH2B．Cl － 的结构示意图： C. Pd 和 Pd 互为同位素10246 10346D．过氧化氢电子式：解析：选 C。A.聚丙烯的结构简式为 ，故 A 错误；B.Cl － 的结构示意图为 ，故 B 错误；C. Pd 和 Pd 为 Pd 元素的两种不同原子，互为同位素，故10246 10346C 正确；D.过氧化氢为共价化合物，电子式为 ，故 D 错误。2．下列关于原子结构及微粒间的数量关系的说法不正确的是 ( )A．同种元素的原子均有相同的质子数和中子数B．微粒 Na＋ 、Mg 2＋ 、O 2－ 具有相同的电子层结构C． 13Al3＋ 的核外电子数为 10D. Ca2＋ 的中子数比核外电子数多 104820解析：选 A。同种元素的不同核素的原子间质子数相同，中子数不相同，如 1H、 2H 和3H 质子数都是 1，但中子数分别是 0、1、2，A 错误；微粒 Na＋ 、Mg 2＋ 、O 2－ 核外都是 10 个电子，即核外都有 2 个电子层，电子数分别是 2 和 8，B 正确； 13Al3＋ 的核外电子数为13－3＝10，C 正确； Ca2＋ 的质量数是 48，中子数为 48－20＝28，核外电子数是 18，则中4820子数比核外电子数多 10，D 正确。3．根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是( )A．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱B．核外电子排布相同的微粒化学性质也相同C．Cl － 、S 2－ 、Ca 2＋ 、K ＋ 半径逐渐减小D. Cl 与 Cl 得电子能力相同3517 371解析：选 D。同主族元素的最高价含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱，A 错误；核外电子排布相同的微粒，化学性质不一定相同，如 S2－ 与 Cl－ ，B 错误；当核外电子排布相2同时，核电荷数越大，微粒半径越小，半径大小顺序应为 S2－ Cl－ K＋ Ca2＋ ，C 错误；同种元素的原子得电子能力相同，D 正确。4．(2018·长春模拟)X、Y、Z、W、Q 是原子序数依次增大的五种短周期主族元素。其中 Z 是金属，W 的单质是淡黄色固体，X、Y、W 在周期表中的相对位置关系如图所示，下列说法一定正确的是( )X YWA.最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是 WB．Y 与 Z 只能形成一种化合物C．简单阴离子还原性：YWD．Z 与 Q 形成的化合物水溶液可能显酸性解析：选 D。短周期元素 W 的单质为淡黄色固体，则 W 是 S 元素，Y 是 O 元素，X 是 C元素，因为 X、Y、Z、W、Q 是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，则 Q 是 Cl 元素，其中 Z 是原子序数大于 8 又小于 16 的金属元素，可能是 Na、Mg、Al 中的一种。A.在这五种元素中非金属性最强的是 Cl，所以最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是 HClO4，错误。B.若 Z 是 Na 元素，则可以形成 Na2O、Na 2O2两种氧化物；若 Z 是 Mg 或 Al，则只能形成一种氧化物 MgO 或 Al2O3，错误。C.O、S 是同主族的元素，同主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，则其简单阴离子还原性逐渐增强，元素的非金属性 OS，所以还原性 S2－ O2－ ，错误。D.若 Z 为 Mg 或 Al，则 MgCl2、AlCl 3都是强酸弱碱盐，金属阳离子发生水解反应消耗水电离产生的 OH－ ，从而使溶液中的 H＋ 浓度增大，溶液显酸性，正确。5．(2018·衡水模拟)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：元素代号 X Y Z M R Q原子半径(×10 －10 m) 1.86 0.99 1.43 1.60 0.75 0.74最高正价 ＋1 ＋7 ＋3 ＋2 ＋5 －主要化合价最低负价 － －1 － － －3 －2下列说法正确的是( )A．X、Z、R 的最高价氧化物的水化物之间可两两相互反应B．元素 X 和 Q 形成的化合物中不可能含有共价键C．X、Z、M 的单质分别与水反应，Z 最剧烈D．Y 的氢化物的水溶液可用于蚀刻玻璃解析：选 A。依据所给数据，结合元素周期律判断出：X 为 Na，Y 为 Cl，Z 为 Al，M 为Mg，R 为 N，Q 为 O。A 项，NaOH、Al(OH) 3、HNO 3两两之间可相互反应；B 项，Na 与 O 可以形成氧化钠和过氧化钠，过氧化钠中存在非极性共价键；C 项，Na、Al、Mg 分别与水反应，3Na 最剧烈；D 项，氢氟酸常用于蚀刻玻璃，盐酸不能用于蚀刻玻璃。6．(2018·威海模拟)下列根据元素周期表和元素周期律得出的推断中正确的是( )A．金属元素原子最外层电子数越少，该金属失电子能力越强B．若存在简单阴离子 R2－ ，则 R 一定位于ⅥA 族C． aA2＋ 、 bB＋ 、 cC3－ 三种离子具有相同的电子层结构，则原子序数 c＞ a＞ bD．铅位于周期表中金属和非金属的交界处，可作半导体材料解析：选 B。A 选项，由 Na 与 Ca 可知错误；C 选项，原子序数 a＞ b＞ c，错误；D 选项，铅属于金属，不位于金属和非金属的交界处，错误。7．(2018·冀州模拟)某分子的球棍模型如图所示。已知分子中所有原子的最外层均达到 8 电子稳定结构，原子间以单键相连。下列有关说法中错误的是( )A．X 原子可能为第ⅤA 族元素B．Y 原子一定为第ⅠA 族元素C．该分子中，只含有共价键D．从圆球的大小分析，该分子可能为 N2F4解析：选 B。据球棍模型知，该分子为共价化合物，X 原子可形成 3 条价键，则可能为N、P 等元素。Y 可能为 F、Cl 等元素，但 Y 一定不能为第ⅠA 族元素，因 Y 若为 H，只能使最外层达 2 个电子；若为 Na 等金属元素，则组成的一般为离子化合物。8．(2016·高考全国卷Ⅱ)a、b、c、d 为短周期元素，a 的原子中只有 1 个电子，b 2－和 c＋ 离子的电子层结构相同，d 和 b 同族。下列叙述错误的是( )A．a 与其他三种元素形成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 与 a 形成的化合物的溶液呈弱酸性解析：选 A。由题中所给的信息可知，a 为 H，b 为 O，c 为 Na，d 为 S。A 项中，H 与Na 可以形成化合物 NaH，H 的化合价为－1；B 项中，O 与其他三种元素可以形成H2O、H 2O2、Na 2O、Na 2O2、SO 2、SO 3等二元化合物；C 项中，四种元素原子半径大小顺序为Na＞S＞O＞H; D 项中，H 与 S 形成化合物 H2S，其水溶液呈弱酸性。9．(2018·郑州模拟)X n＋ 、Y m＋ 、Z p－ 为 3 种短周期元素的离子，其中 X、Y 属于金属元素，Z 为非金属元素，它们各自带有的电荷数 pXYC．单质的还原性 YXD．X n＋ 、Y m＋ 、Z p－ 的半径：X n＋ Ym＋ Zp－解析：选 A。由这三种离子所带电荷数 pAlCl；C 项中单质的还原性应为 AlMg2＋ Al3＋ 。10．a、b、c、d 是四种短周期元素。a、b、d 同周期，c、d 同主族。a 的原子结构示意图为 ，b 与 c 形成化合物的电子式为 ，下列比较中正确的是( )A．原子半径：acdbB．最高价氧化物对应水化物的酸性：cdaC．原子序数：adbcD．元素的非金属性：adc解析：选 B。根据 a 的原子结构示意图判断， x＝2，所以 a 为硅，再利用 b 与 c 形成化合物的电子式得到 b 为钠、c 为氮，由 c、d 同主族得 d 为磷。原子半径：NaSiPN，A 错误；最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO 3H3PO4H2SiO3，B 正确；原子序数：PSiNaN，C 错误；元素的非金属性：NPSi，D 错误。二、非选择题(本题包括 4 小题，共 40 分)11．(8 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 a，次外层电子数为 bZ 原子 L 层电子数为 a＋ b，M 层电子数为 a－ bM 单质在自然界中的硬度最大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________；5③含 16e－ 且能使溴水褪色的分子________；④含 18e－ 且常温下呈液态的分子________。解析：(1)根据周期序数＝主族序数＝原子序数，推知 X 为氢元素；根据 Z 元素 L 层的电子数为 a＋ b，M 层为 a－ b，Y 元素最外层电子数为 a，次外层电子数为 b，得出b＝2， a＝6，从而推得 Y、Z 分别为氧元素、硅元素；金刚石在自然界中的硬度最大，故 M为碳元素，N 位于第三周期，且最外层电子数是电子层数的 2 倍，则推得 N 为硫元素。(2)①CH 4为正四面体分子；②CO 为双原子 14e－ 分子；③乙烯能和溴水发生加成反应，使溴水褪色；④H 2O2在常温下为 18e－ 的液态分子。答案：(1)氢 氧 硅 硫(2)①CH 4 ②CO ③C 2H4 ④H 2O212．(8 分)(2017·高考海南卷)X、Y、L、M 为核电荷数依次增大的前 20 号主族元素。X2是最轻的气体，Y、L 与 M 三种元素的质子数均为 5 的倍数。回答下列问题：(1)X 与 L 组成的最简单化合物的电子式为________。(2)X 与 M 组成的物质为________(填“共价”或“离子”)化合物，该物质可作为野外工作的应急燃料，其与水反应的化学方程式为__________________________________。(3)Y 在周期表中的位置是________，其含氧酸的化学式为______________。(4)L 与 M 形成的化合物中 L 的化合价是________。解析：X 2为最轻的气体，即 X 为 H，Y、L、M 三种元素的质子数为 5 的倍数，质子数等于原子序数，质子数可能为 5、10、15、20 中的三个，四种元素均为主族元素，因此质子数为 10 舍去，即三种元素分别为 B、P、Ca。(1)H 与 P 形成的最简单化合物是 PH3，其电子式为 H H；(2)X 与 M 形成的化合物是 CaH2，属于离子化合物，与水发生的反应是CaH2＋2H 2O===Ca(OH)2＋H 2↑； (3)Y 为 B，属于第二周期第ⅢA 族元素，其含氧酸为H3BO3；(4)L 与 M 形成的化合物是 Ca3P2，其中 P 显－3 价。答案：(1)H H (2)离子 CaH 2＋2H 2O===Ca(OH)2＋H 2↑ (3)第二周期第ⅢA 族H3BO3(4)－313．(12 分)X、Y、Z、J、Q 五种短周期主族元素，原子序数依次增大，Z 元素在地壳中含量最高，J 元素的焰色反应呈黄色，Q 的最外层电子数与其电子总数之比为 3∶8，X 能与J 形成离子化合物，且 J＋ 的半径大于 X－ 的半径，Y 的氧化物是形成酸雨的主要物质之一。6请回答：(1)Z 元素在周期表中的位置为__________________________________________。(2)这五种元素原子半径从大到小的顺序为_________________________________________________(填元素符号)。(3)元素的非金属性 Z________Q(填“”或“SNOH。(3)Q 的氢化物的水溶液放置在空气中会变浑浊，即氧气置换出 S，非金属性 OS，A 正确；根据 O 与 S 之间形成的化合物中 S 元素的化合价为正价知非金属性 OS，B 正确；不能根据氧气和硫单质的状态判断非金属性强弱，C 错误；同主族由上到下非金属性逐渐减弱，即非金属性 OS，D 正确。(4)硫化氢与过氧化氢可发生氧化还原反应：H 2O2＋H 2S===S↓＋2H 2O。(5)根据题意知，A 是氨气，B 是 NH ，NH 水解使溶液呈酸性。＋ 4 ＋ 4(6)液氨的电离类似水，电离生成 NH 、NH 。－ 2 ＋ 4答案：(1)第二周期第ⅥA 族(2)NaSNOH (3) C7(4)H2O2＋H 2S===S↓＋2H 2O(5) NH ＋H 2O NH3·H2O＋H ＋＋ 4(6)2NH3(l) NH ＋NH＋ 4 － 214．(12 分)下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题：族周期 ⅠA 0一 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA二 ② ③ ④三 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧Ⅰ.(1)请画出元素⑦的离子结构示意图：_____________________________。(2)元素⑦中质子数和中子数相等的同位素符号是________。(3)④⑤⑦的原子半径由大到小的顺序为___________________________________。(4)⑦和⑧的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为________________。(5)④⑤两种元素的原子按 1∶1 组成的常见化合物的电子式为________。Ⅱ.常见物质 A、B、C 均含有表中①～⑧中的一种或几种元素，可发生以下反应(副产物已略去)，试回答：A― ― - - - - - - - →＋ X， 一 定 条 件 反 应 ① B― ― - - - - - - - →＋ X， 一 定 条 件 反 应 ② C(1)若 X 是强氧化性单质，则 A 不可能是______(填序号)。a．S b．N 2 c．Na d．Mg e．Al(2)若 X 是一种常见过渡金属单质，向 C 的水溶液中滴加 AgNO3溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，检验此 C 溶液中金属离子的化学试剂和现象分别是_____________________________________________________________________________________________。(3)若 A、B、C 为含有同一金属元素的无机化合物，X 为强电解质，A 溶液与 C 溶液反应生成 B，则 B 的化学式为______________，写出 A 与 C 两溶液反应的离子方程式：________________________________________________________________________。解析：根据元素在周期表中的位置，可以判断元素①～⑧分别是H、C、N、O、Na、Al、S、Cl。Ⅰ.(3)④⑤⑦的原子半径由大到小的顺序为 NaSO；(4)⑦和⑧的最高价氧化物对应水化物分别是 H2SO4、HClO 4，根据元素周期律可知酸性：HClO4H2SO4；(5)④⑤两种元素的原子按 1∶1 组成的化合物是过氧化钠(离子化合物)。Ⅱ.(1)若 X 是强氧化性单质，则可推测其是氧气，故 A、B、C 间发生的是连续氧化反应，8Mg 和 Al 不能被连续氧化；(2)若 X 是一种常见过渡金属单质，则根据生成的氯化银沉淀可以判断该单质是铁，A 是氯气，B 是氯化铁，C 是氯化亚铁，可以用 KSCN 溶液和氯水检验亚铁离子的存在(合理即可)；(3)根据 A 溶液与 C 溶液反应生成 B，可以推测 B 是氢氧化铝，则 A 是含 Al3＋ 的盐，X 是氢氧化钠，C 是偏铝酸钠。Ⅱ.(1)de (2)KSCN 溶液和氯水；先滴加 KSCN 溶液不显红色，再加入氯水显红色(或NaOH 溶液；滴加 NaOH 溶液先产生白色沉淀，然后沉淀变成灰绿色，最后变成红褐色)(其他合理答案均可)(3)Al(OH)3 Al 3＋ ＋3AlO ＋6H 2O===4Al(OH)3↓－ 2第五章 物质结构 元素周期律第五章 物质结构 元素周期律元素原子化学核外 电 子数质 子数 中子数阳离子所 带 的 电 荷数阴离子所 带 的 电 荷数核 电 荷数质 子中子质 子数 中子数中子数 质 子数几乎完全相同 差异 较 大低 高2n28218电 子 层质 子数1第一讲 原子结构 化学键[课后达标训练]一、选择题1．(2018·宝鸡模拟)美日科学家因在研究“钯催化交叉偶联反应”所作出的杰出贡献，曾获得诺贝尔化学奖。钯(Pd)元素的原子序数为 46，下列叙述错误的是( )A. Pd 和 Pd 互为同位素10246 10346B．钯是第五周期元素C．Pd 2＋ 核外有 48 个电子D. Pd 的原子核内有 62 个中子10846解析：选 C。Pd 原子核外有 46 个电子，则 Pd2＋ 核外有 44 个电子。2．有 5 种单核粒子，它们分别是 □、 □、 □ ＋ 、 □ 2＋ 、 □(“□”内元素符4019 4018 4019 402 4119号未写出)，则它们所属元素的种类有( )A．2 种 B．3 种C．4 种 D．5 种解析：选 B。质子数决定元素的种类，质子数有 19、18、20，共 3 种。3．(2018·豫东名校联考)化学键使得一百多种元素构成了世界的万物。下列关于化学键的叙述中正确的是( )A．离子化合物中一定含有共价键，共价化合物中不含离子键B．共价化合物中可能含离子键，离子化合物中只含离子键C．构成单质分子的粒子一定含有共价键D．在氧化钠中，除氧离子和钠离子的静电吸引作用外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用解析：选 D。离子化合物必含离子键，不一定含有共价键，但共价化合物必含共价键，一定不含离子键，A、B 错误；稀有气体分子为单原子分子，不含共价键，C 错误；离子键中既存在静电吸引，也存在静电排斥，D 正确。4．已知 R 元素的某种同位素能形成化合物 AmRn，其中 A 的化合价为＋ n。该化合物中一个 R 微粒的核外电子数为 a，核内中子数为 b，则该同位素的原子符号是( )A. R B. Rb＋ m＋ na＋ m b＋ a－ ma＋ mC. R D. Rb＋ aa a－ m＋ ba－ m解析：选 D。由题意可知，在化合物 AmRn中，R 的化合价为－ m，其离子符号为 Rm－ ，已知一个 Rm－ 的核外电子数为 a，则该同位素的核内质子数为 a－ m，质量数＝质子数＋中子数＝ a－ m＋ b，D 正确。5．下列指定微粒的个数比为 2∶1 的是( )A．Be 2＋ 中的质子和电子2B. H 原子中的中子和质子21C．NaHCO 3晶体中的阳离子和阴离子D．BaO 2(过氧化钡)固体中的阴离子和阳离子解析：选 A。A 选项，Be 2＋ 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，BaO 2是离子化合物，－ 3由阴离子 O 和阳离子 Ba2＋ 组成，其比值为 1∶1。2－26．原子核外电子是分层排布的，下面关于 L 层与 M 层的比较中不正确的是( )A．L 层离核比 M 层离核近B．M 层上电子所具有的能量高于 L 层上的电子C．当 L 层上的电子数为奇数时，M 层上不可能有电子D．M 层上最多可填充 8 个电子解析：选 D。L 层最多可填充 8 个电子(偶数)，所以当 L 层的电子数为奇数时，说明 L层未填满，C 正确；M 层不是最外层时，最多可填充 18 个电子，D 错误。7．下列说法不正确的是( )①质子数相同的粒子一定是同种元素②同位素的性质几乎完全相同③质子数相同，电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子④电子数相同的粒子不一定是同一种元素⑤一种元素只能有一种质量数⑥某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数A．②③⑤⑥ B．①②④⑤C．①②⑤⑥ D．③④⑤⑥解析：选 C。粒子包括原子、分子、离子等。H 2O 与 Ne 的电子数、质子数均相同，故①错、④对；同位素的化学性质几乎完全相同，物理性质不同，故②错；一种分子和一种离子，如果质子数相等，其电子数一定不相等，故③对；质量数是针对某原子而言的，一种元素往往有几种同位素原子，它们的质量数各不相同，故⑤、⑥错。8．下列说法不正确的是( )①形成化学键的过程一定是化学变化②物质有阳离子必有阴离子③含有金属元素的离子一定为阳离子④HCl 溶于水电离出 H＋ 和 Cl－ ，因此 HCl 中含有离子键 A．①②③④ B．②③④C．②③ D．①②③3解析：选 A。①NaCl 溶液蒸发结晶过程中形成了离子键，但属于物理变化；②金属晶体中只有阳离子和自由电子；③AlO 、MnO 等阴离子中含有金属元素；④HCl 分子中 H 与－ 2 － 4Cl 之间存在共用电子对，HCl 中只含共价键，不含离子键。9．北京大学和中国科学院的化学工作者合作已成功研制出碱金属 K 与 C60形成的球碳盐 K3C60，实验测知该物质属于离子化合物，且有良好的超导性。下列关于 K3C60的组成和结构的分析正确的是( )A．K 3C60中既有离子键，又有极性键B．该物质在熔融状态下能导电C．该物质的化学式可写成 KC20D．C 60与 12C 互为同素异形体解析：选 B。A 项 K3C60中含有离子键，不可能含有极性键；B 项离子化合物在熔融状态下能导电；C 项该物质的化学式不能写成 KC20；D 项 C60是单质， 12C 是核素。10．(2016·高考浙江卷)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、Y 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 Y 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：X＜Y，Z＞WC．化合物 Z2Y 和 ZWY3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析：选 D。结合四种元素的原子序数依次增大及 X 原子核外最外层电子数是其电子层数的 2 倍，X、Y 的核电荷数之比为 3∶4，可知 X 为碳元素，则 Y 为氧元素；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 为钠元素；又因 W－ 的最外层为 8电子结构，结合四种元素原子序数依次增大，故 W 为氯元素。A 项，碳和氧形成的化合物主要为 CO、CO 2，其中 CO 不能与氢氧化钠反应，错误；B 项，原子半径：CO，NaCl，错误；C 项，化合物 Na2O 中只存在离子键，而化合物 NaClO3中存在离子键和共价键，错误；D 项，O3、Cl 2、ClO 2等均可用作水的消毒剂，正确。二、非选择题11．现有下列 9 种微粒： H、 H、 C、 C、 N、 Fe2＋ 、 Fe3＋ 、 O2、 O3。按1 21 136 146 147 562 562 168 168要求完成以下各题：(1) H、 H、 H 分别是氢元素的一种____________，它们互称为____________。1 21 31(2)互为同素异形体的微粒是____________。(3)对于 X ，按下列要求各举一例(每小题分别写出符合题意的两种粒子，且从以上所AZnb给微粒中选择)。4① Z、 n、 b 相同而 A 不同：__________________；② A、 n、 b 相同而 Z 不同：__________________；③ A、 Z、 b 相同而 n 不同：__________________；④ Z、 n、 A 相同而 b 不同：__________________。答案：(1)核素 同位素(2) O2和 O3168 168(3)① H、 H(或 C、 C) ② C、 N1 21 136 146 146 147③ Fe2＋ 、 Fe3＋ ④ O2、 O3562 562 168 16812．氮化钠(Na 3N)是科学家制备的一种重要的化合物，与水作用可产生 NH3。请根据材料完成下列问题：(1)Na3N 的电子式是________，该化合物由________键形成。(2)Na3N 与盐酸反应生成________种盐，其电子式分别为__________、______________。(3)Na3N 与水的反应属于________反应(填基本反应类型)。(4)比较 Na3N 中两种粒子的半径： r(Na＋ )__________r(N3－ )(填“” “＝”或“”)。解析：首先根据 Na3N 构成元素的活泼性确定其所属的化合物类型。Na 3N 与盐酸的反应可理解为 Na3N 与 H2O 反应所得的产物再与盐酸反应。(1)钠位于ⅠA 族，是活泼金属，易失去一个电子形成 Na＋ ，氮位于ⅤA 族，易得到 3 个电子，形成 N3－ ，故 Na＋ 与 N3－ 可形成离子化合物。(2)Na3N 与盐酸反应时，N 3－ 与 H＋ 结合成 NH3，NH 3进一步与 HCl 反应生成 NH4Cl，Na ＋与 Cl－ 形成 NaCl，故有 2 种盐生成。(3)Na3N 与水反应属于复分解反应，方程式为 Na3N＋3H 2O===3NaOH＋NH 3↑。(4)Na＋ 与 N3－ 属于核外电子排布相同的粒子，钠的核电荷数大于氮的核电荷数，故r(Na＋ )r(N3－ )。(3)复分解 (4)13．(2018·合肥模拟)现有部分元素的原子结构特点如表：5X L 层电子数是 K 层电子数的 3 倍Y 核外电子层数等于原子序数Z L 层电子数是 K 层和 M 层电子数之和W 最外层电子数是次外层电子数的 2.5 倍(1)画出 W 原子结构示意图：_______________________________________________。(2)元素 X 与元素 Z 相比，非金属性较强的是________(填元素名称)，写出一个能表示X、Z 非金属性强弱关系的化学反应方程式：_______________________________________。(3)X、Y、Z、W 四种元素形成的一种离子化合物，其水溶液显强酸性，该化合物的化学式为________。(4)元素 X 和元素 Y 以原子个数比 1∶1 化合形成的化合物 Q，元素 W 和元素 Y 化合形成的化合物 M，Q 和 M 的电子总数相等。以 M 为燃料，Q 为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生成无毒的且在自然界中稳定存在的物质，写出该反应的化学方程式：___________________________________________________________________________________。解析：X 元素原子的 L 层电子数是 K 层电子数的 3 倍，根据核外电子排布规律，可知 L层为 6 个电子，所以 X 为氧元素。Y 元素原子的核外电子层数等于原子序数，Y 只能是氢元素。Z 元素原子的 L 层电子数是 K 层和 M 层电子数之和，L 层有 8 个电子，则其 M 层电子数为 6，所以 Z 是硫元素。W 元素原子的最外层电子数是次外层电子数的 2.5 倍，其次外层只能是 K 层，有 2 个电子，所以 W 为氮元素。(2)能说明氧元素比硫元素非金属性强的事实很多，其中单质之间的置换反应生成 S 比较直观。(3)H、N、O、S 四种非金属元素形成离子化合物只能是铵盐，其水溶液显强酸性应是强酸的酸式盐，因为铵盐水解酸性不如其酸式盐溶液酸性强，故应为 NH4HSO4。(4)H 和 O 按原子个数比 1∶1 化合形成的化合物为 H2O2，共有18 个电子，则 H 和 N 形成的 18 电子微粒只能是 N2H4，根据信息写出化学方程式即可。答案：(1) (2)氧 2H 2S＋O 2===2H2O＋2S↓(其他合理答案亦可)(3)NH4HSO4(4)N2H4＋2H 2O2 N2↑＋4H 2O= = = = =点 燃 14．有 A、B、C、D 四种元素，它们的原子序数依次增大，但均小于 18，A 和 B 在同一周期，A 的电子式为 ，B 原子 L 层的电子总数是 K 层的 3 倍；0.1 mol C 单质能从酸中置换出 2.24 L 氢气(标准状况)，同时它的电子层结构变成与氖原子的电子层结构相同；D 离子的半径比 C 离子的小，D 离子与 B 离子的电子层结构相同。(1)写出 A、B、C、D 元素的名称：A________，B________，C________，D________。6(2)D 元素在周期表中属第________周期________族。(3)用电子式表示 A 的最简单气态氢化物的形成过程：________________________________________________________________________。(4)A 和 B 的单质充分反应生成化合物的电子式是________________。(5)B 与 C 形成的化合物是离子化合物还是共价化合物？如何证明？___________________________________________________________________________________。解析：由 A 的电子式可知，A 为碳或硅，又因为原子序数依次增大且小于 18，则 A 为碳，根据 B 的原子结构可知 B 为氧；0.1 mol C 可从酸中置换出 0.1 mol H2，则 C 为＋2 价金属，故为镁；根据 D 的电子层结构可知 D 为铝。答案：(1)碳 氧 镁 铝 (2)三 ⅢA(3) (5)B 与 C 形成的化合物是 MgO，为离子化合物；检验方法为验证其熔融物是否导电，若导电则为离子化合物，若不导电则为共价化合物第五章 物质结构 元素周期律第五章 物质结构 元素周期律核 电 荷数 核外 电 子数电 子 层 数 原子序数最外 层电 子数电 子 层 数2 8 8 18 18 322 10 18 36 54 868、 9、 1018铝 、 锗 、 锑 、 钋 硼、硅、砷、金属元素区非金属元素区金属元素非金属元素碲、 砹Ⅲ B Ⅱ B六七原子序数 周期性1第二讲 元素周期表 元素周期律[课后达标训练]一、选择题1．下列对现行元素周期表的说法中正确的是( )A．元素周期表是按相对原子质量逐渐增大的顺序从左到右排列的B．最外层电子数相同的元素都是同一族C．同族元素的最外层电子数一定相同D．同周期元素的电子层数相同解析：选 D。元素周期表是按原子的核电荷数递增的顺序排列而成的，A 错误；最外层电子数相同的元素不一定是同一族，如 He 和 Mg 最外层都有 2 个电子，但分别处于 0 族和第ⅡA 族，B 错误；对于副族元素和第Ⅷ族及 0 族元素来说，同族的最外层电子数不一定相同，C 错误；同周期元素具有相同的电子层数，D 正确。2．元素的性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的原因是 ( )A．元素原子的核外电子排布呈周期性变化B．元素原子的电子层数呈周期性变化C．元素的化合价呈周期性变化D．元素原子半径呈周期性变化解析：选 A。A 项，由原子的核外电子排布可知，随原子序数的递增，电子层数和最外层电子数都呈现周期性的变化而引起元素性质的周期性变化，即原子的核外电子排布的周期性变化是引起元素性质周期性变化的决定因素，正确；B 项，由原子的核外电子排布可知，随原子序数的递增，电子层数呈现周期性的变化，与元素性质的周期性变化有关，但不是唯一因素，而是电子层数和最外层电子数都呈现周期性的变化而引起元素性质的周期性变化，错误；C 项，化合价属于元素的性质，元素的最高正化合价的周期性变化是原子核外电子排布周期性变化的结果，错误；D 项，元素的原子半径属于元素的性质，元素的原子半径的周期性变化是核外电子排布周期性变化的结果，错误。3．(2015·高考北京卷)下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是( )A．酸性：H 2SO4H3PO4B．非金属性：ClBrC．碱性：NaOHMg(OH) 2D．热稳定性：Na 2CO3NaHCO3解析：选 D。A.S、P 位于同一周期，且 S 位于 P 的右侧。同周期元素从左向右非金属性逐渐增强，故非金属性：SP，所以 H2SO4的酸性大于 H3PO4。B.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属性逐渐减弱，故非金属性：ClBr。C.Na、Mg 是同周期元素，Na 位于 Mg 的左侧，故 Na 的金属性比 Mg 的强，则 NaOH2的碱性比 Mg(OH) 2的强。D.NaHCO 3的热稳定性差，是由于 HCO 受热易分解。－ 34．X、Y 为周期表ⅥA 族的两种元素，下列叙述能说明 X 得电子能力比 Y 强的是( )A．X 元素的电子层数比 Y 的电子层数多B．X 的氢化物的沸点比 Y 的氢化物的沸点低C．X 的气态氢化物比 Y 的气态氢化物稳定D．Y 的单质能将 X 从 HX 的溶液中置换出来解析：选 C。A 项，X 原子的电子层数比 Y 原子的电子层数多，为同主族元素，则 Y 的非金属性强，错误；B 项，X 的氢化物的沸点比 Y 的氢化物的沸点低，属于物理性质，与得失电子能力无关，错误；C 项，X 的气态氢化物比 Y 的气态氢化物稳定，则 X 的非金属性强，正确；D 项，Y 的单质能将 X 从 HX 的溶液中置换出来，Y 的非金属性强，得电子能力强，错误。5．(2018·泰安模拟)根据下表(部分短周期元素的原子半径及主要化合价)信息，下列叙述正确的是( )元素代号 A B C D E原子半径/nm 0.186 0.143 0.089 0.104 0.074主要化合价 ＋1 ＋3 ＋2 ＋6、－2 －2A．E 2－ 与 B3＋ 的核外电子数不可能相等B．离子半径大小：A ＋ ＜D 2－C．最高价氧化物对应水化物的碱性：A＜CD．氢化物的稳定性：D＞E解析：选 B。由表中数据可知，A 为钠，B 为铝，C 为铍，D 为硫，E 为氧。6．已知 1～18 号元素的离子 aW3＋ 、 bX＋ 、 cY2－ 、 dZ－ 都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是( )A．质子数： cdB．离子的还原性：Y 2－ Z－C．氢化物的稳定性：H 2YHZD．原子半径：Xbdc，所以氢化物的稳定性应为 HZH2Y，原子半径大小关系应为 XW。7．可能存在的第 119 号未知元素，有人称为“类钫” ，它位于碱金属族，根据周期表结构及元素性质变化趋势，下列关于碱金属某些元素原子的结构和性质的判断，错误的是( )①锂与水反应比钠剧烈 ②碱金属单质都需要密封保存在煤油中 ③锂的氧化物暴露在空气中易吸收二氧化碳3④锂的阳离子的最外层电子数和钠的相同 ⑤“类钫”单质是强还原剂 ⑥“类钫”在化合物中显＋1 价 ⑦“类钫”单质的密度大于 1 g·cm－3 ⑧“类钫”的单质有较高的熔点A．①②④⑧ B．①②③⑦C．③④⑤⑧ D．①③④⑦解析：选 A。①金属性：Na＞Li，元素的金属性越强，对应的单质与水反应越剧烈，则钠与水反应比锂与水反应剧烈，错误；②锂密度小于煤油密度，用煤油保存锂，起不到隔绝空气的作用，错误；③锂的氧化物是碱性氧化物，所以锂的氧化物在空气中易吸收二氧化碳，生成碳酸盐，正确；④锂原子失去最外层电子后次外层变成最外层，锂离子最外层有 2 个电子，钠离子最外层有 8 个电子，二者数目不相同，错误；⑤“类钫”属于碱金属元素，碱金属单质都具有强的还原性，正确；⑥碱金属元素最外层都只有 1 个电子，在反应中容易失去电子显＋1 价，正确；⑦碱金属密度从上到下逐渐增大， “类钫”单质密度大于钫，密度大于 1 g·cm－3 ，正确；⑧碱金属单质都属于金属晶体，单质中离子键较弱，熔点较低，错误。8．(2016·高考全国卷Ⅲ)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 Y 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：WZ解析：选 B。根据“X 的原子半径是短周期主族元素原子中最大的”可知 X 为 Na，结合题给条件推出 W 为 O(或 N)，Y 为 S(或 P)，Z 为 Cl。Cl － 具有 3 个电子层，Na ＋ 、O 2－ (或N3－ )只有 2 个电子层，所以 Cl－ 的半径大于 Na＋ 、O 2－ (或 N3－ )的半径，Na ＋ 、O 2－ (或 N3－ )具有相同的电子层结构，则核电荷数越小，离子半径越大，所以简单离子半径为Cl－ O2－ (或 N3－ )Na＋ ，故 A 项错误。非金属性越强，其对应的气态氢化物越稳定，故 C项错误。非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，故 D 项错误。9．(2018·荆门模拟)下列实验操作不能达到实验目的的是( )选项 实验操作 实验目的A Cl2、Br 2分别与 H2反应 比较氯、溴非金属性强弱B 向 MgCl2、AlCl 3溶液中分别通入氨气 比较镁、铝的金属性强弱C 测定相同物质的量浓度的 Na2CO3、Na 2SO4溶液的 pH 比较碳、硫非金属性强弱D Fe、Cu 分别与稀盐酸反应 比较铁、铜金属性强弱4解析：选 B。A 项，Cl 2、Br 2分别与 H2反应，根据反应条件的难易，即可判断出氯、溴的非金属性强弱；B 项，向 MgCl2、AlCl 3溶液中分别通入氨气，MgCl 2与 NH3·H2O 反应生成 Mg(OH)2，AlCl 3与 NH3·H2O 反应生成 Al(OH)3，但无法比较二者的金属性强弱；C 项，测定相同物质的量浓度的 Na2CO3、Na 2SO4溶液的 pH，根据 pH 可判断出 Na2CO3与 Na2SO4水解程度的大小，即可判断出酸性：H 2CO3Si，则 A 中加________、B 中加 Na2CO3固体、C 中加________，观察到 C 中溶液的现象为_______________________________________________。解析：(4)由题中所给药品可知，可用 Na2S 与氯气发生置换反应判断非金属性强弱，因为无加热装置，所以只能选择 KMnO4固体与浓盐酸反应制取氯气。(5)由 B 中药品 Na2CO3可知，用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断非金属性强弱，所以 A 中加入稀硫酸，装置 B、C 中加入相应的盐。答案：Ⅰ.(1)钾 铝 (2)不合理。用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要用元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较，NH 3·H2O 不是 N 元素最高价氧化物对应的水化物Ⅱ.(3)分液漏斗 防止倒吸 (4)浓盐酸 KMnO 4固体 Na 2S 溶液 S2－ ＋Cl 2===S↓＋2Cl － (5) 稀硫酸 Na 2SiO3溶液 有白色胶状沉淀产生14．(2016·高考天津卷)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)________。(3)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是________。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)碳与镁形成的 1 mol 化合物 Q 与水反应，生成 2 mol Mg(OH)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为________________________________________________________________________。(5)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上表中两种元素组成，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 NaOH 溶液和 1 mol O2，则两种气体的分子式及物质的量分别为________________，生成硫酸铜的物质的量为________。7解析：(1)观察周期表的结构可知，X、Y、Z 分别是 Si、O、Cl。氯元素位于元素周期表的第三周期第ⅦA 族。(2)同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大。故表中元素原子半径最大的是 Si。(3)O 2能与 H2S 溶液反应生成单质硫：2H 2S＋O 2===2S↓ ＋2H 2O，该反应中 O2是氧化剂，S 是氧化产物，说明 O2的氧化性强于 S，因此氧元素的非金属性强于硫元素，a 项正确；非金属性强弱与得电子数目的多少无关，只与得电子能力的强弱有关，b 项错误；H 2O 比 H2S 难分解，说明 H2O 更稳定，气态氢化物越稳定的元素的非金属性越强，c 项正确。(4)碳氢质量比为 9∶1，则 C、H 原子个数比为 ∶ ＝3∶4，该烃的分子式为 C3H4(丙炔)，结构简式为 H—C≡C—CH 3，据此可912 11写出其电子式。根据“1 mol 化合物 Q 与水反应，生成 2 mol Mg(OH)2和 1 mol 烃” ，可推断出 Q 的化学式为 Mg2C3。(5)根据题意可知，生成的两种气体是 NO 和 NO2。根据 Na 元素守恒可知，生成的 NaNO3为 2.2 mol。设生成 NO 和 NO2的物质的量分别是 x mol、 y mol，由氮原子守恒得 x＋ y＝2.2；由得失电子守恒得 3x＋ y＝4。联立解得 x＝0.9、 y＝1.3。再由得失电子守恒得 n(Cu)×2＝0.9 mol×3＋1.3 mol×1，解得 n(Cu)＝2 mol，所以生成的硫酸铜为 2 mol。答案：(1)第三周期第ⅦA 族 (2)Si (3)ac(4) Mg 2C3＋4H 2O===2Mg(OH)2＋C 3H4↑(5)NO：0.9 mol，NO 2：1.3 mol 2 mol