课时作业4_物质结构和元素周期律.doc

1、课时作业 4 物质结构和元素周期律时间：45 分钟 分值：100 分一、选择题(每小题 5 分，共 50 分)1(2012山东，9)下列关于原子结构、元素性质的说法正确的是( )A非金属元素组成的化合物中只含共价键BA 族金属元素是同周期中金属性最强的元素C同种元素的原子均有相同的质子数和中子数DA 族元素的阴离子还原性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强解析：该题考查了原子结构、元素性 质判断、化学 键的判断等知 识。NH 4Cl 全部由非金属元素组成，但含有离子键和共价 键， A 项错误；同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，各周期中A 族元素的金属性最强 ，B 项正确；同种元素的原子的

2、质子数相同，但中子数不同，C项错误；A 族元素的阴离子 还原性越强，则元素的非金属性越弱，其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱，D 项错误。答案：B2下列关于指定粒子构成的叙述中，不正确的是( )A 37Cl 与 39K 具有相同的中子数B第 114 号元素的一种核素 X 与 Pb 具有相同的最外层电子数298114 20782CH 3O 与 OH 具有相同的质子数和电子数DO 与 S2 具有相同的质子数和电子数22解析： 37Cl 和 39K 具有的中子数都是 20，A 正确； X 与 Pb 的核电荷数之差为298114 207821148232，即相差一个电子 层，属于同一主族元素，最外层有

3、相同的电子数，B 正确；H3O 与 OH 具有相同的电子数但质子数不同，C 错误；O 与 S2 的电子数都是 18，质子22数都是 16，D 正确。故选 C。答案：C3(2012全国大纲，10)元素 X 形成的离子与钙离子的核外电子排布相同，且 X 的离子半径小于负二价硫的离子半径，X 元素为( )AAl BP CAr DK解析：本题考查原子的核外电子排布和离子半径大小比较，意在考查考生对元素周期律的理解能力。X 形成的离子与 Ca2 核外电子排布相同，则 X 可以为 K、P、S、Cl 等，而只有 K 、Cl 的离子半径小于 S2 的离子半径， D 项正确。点评：具有相同电子层结构的规律：元素

4、位置关系推断：与稀有气体具有相同电子层结构的离子，阴离子在具有该电 子层结构的惰性气体的同一周期的前面，阳离子在具有该电子层结构的惰性气体的下一周期。 粒子半径大小比较：具有相同 电子层结构的粒子，核 电荷数越大，粒子半径越小。答案：D4元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是( )A元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价B多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高CP、 S、Cl 得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强D元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素解析：主族元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价，但氧、氟元素除外，

5、过渡元素，如 Fe 最外层有 2 个电子，但 Fe 的最高价为3 价，A 错误；根据核外电子排布规律，多电子原子中，能量低的电子在离核 较近的区域内运动，能量高的电子在离核较远的区域内运动， B 错误；元素的得电子能力越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，故 C 正确；周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素通常既显一定的金属性，又显一定的非金属性，而过渡元素是指副族和第 族元素， D 错误。答案：C5(2012浙江，9)X、Y、Z 是原子序数依次递增的短周期元素，3 种元素的原子核外电子数之和与 Ca2 的核外电子数相等，X 、Z 分别得到一个电子后均形成稀有气体原子的稳定电子层结构。

6、下列说法正确的是( )A原子半径：ZYXBZ 与 X 形成化合物的沸点高于 Z 的同族元素与 X 形成化合物的沸点CCaY 2 与水发生氧化还原反应时，CaY 2 只作氧化剂DCaX 2、CaY 2 和 CaZ2 等 3 种化合物中，阳离子与阴离子个数和比均为 1 ：2解析：本题考查了元素推断、 氢键对物质性质的影响等知 识。 Ca2 的核外电子数为18，X、Z 分别得到一个电子后均形成稀有气体原子的稳定电子层结构说明 X、Z 能形成负 1价离子，故 X 为 H、Z 为 F，而 X 不可能为 F、Z 不可能为 Cl；由此可进一步推出 Y 为 O。原子半径：OFH，A 项错误；HF 分子间存在氢

7、键，故其沸点是同主族元素氢化物中最高的，B项正确；CaO 2 与水发生反应时 ，O 歧化，既作氧化剂，又作还原剂，C 项错误；CaO 2 中的22阳离子与阴离子个数比为 1 ：1，D 项错误。点评：分子间存在氢键时，会使其沸点反常的升高。答案：B6根据表中信息，判断以下叙述正确的是( )部分短周期元素的原子半径及主要化合价元素代号 L M Q R T原子半径/nm 0.166 0.143 0.112 0.104 0.066主要化合价 2 3 2 6、2 2A.氢化物的沸点为 H2TH2S，A 错；与稀盐酸反应 速率 MgBe，B 错；L 2 为 10 电子结构而 R2 为 18 电子结构，D

8、错。答案：C7X、Y、Z、W 、M、N 六种元素均位于元素周期表的前四周期(如下图所示)。有关这六种元素的下列叙述中不正确的是( )A元素的简单离子半径 MNDN 与 Z 的质子数之差为 16解析：本题考查元素周期表的知识，属于中档 题。据元素在周期表中位置知：M、W、Z形成的简单离子具有相同的电子层结构，原子序数越小离子半径越大，所以 A 错。答案：A8下列叙述中，正确的是( )A化学反应中物质变化的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成B离子化合物中一定有金属元素C蛋白质溶液、淀粉溶液和葡萄糖溶液都是胶体D共价化合物中各原子都一定满足最外层 8 电子稳定结构解析：NH 4Cl 是离子化合物却

9、不含金属元素， B 错；葡萄糖溶液不是胶体，C 错；HCl 是共价化合物，其中氢原子最外 层只有 2 个电子， D 错。答案：A9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解

10、析：首先分析题意，X 原子的最外层电子数是内层电子数的 2 倍，是碳元素；Y 是地壳中含量最丰富的金属元素，为铝元素。 Z 原子的最外层电 子数是其电子层数的 2 倍，是短周期元素，且 W、X、Y 和 Z 的原子序数依次增大， Z 为硫元素。W 是制备一种高效电池的重要材料，是锂元素。A 项，元素 W、X 的氯化物分别为 LiCl、CCl4，LiCl 中 Li 的最外层只有两个电子，不满足 8 电子稳定 结构， A 错误；B 项元素 X 与 氢形成的原子比为 1 ：1 的化合物有 C2H2、C6H6、C8H8 等，B 项正确；C 项考查单质铝的性 质，既能与氢氧化钠溶液反应产生氢气，又能与盐酸

11、反应产生 氢气， C 项正确；硫和碳可以形成共价化合物 CS2。答案：A10已知 A、B、C、D、E 是短周期中原子序数依次增大的 5 种主族元素，其中元素A、E 的单质在常温下呈气态，元素 B 的原子最外层电子数是其电子层数的 2 倍，元素 C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素 D 的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是( )A元素 A、B 组成的化合物常温下一定呈气态B一定条件下，元素 C、D 的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应C工业上常用加热法制备元素 C、D 、E 的单质D化合物 AE 与 CE 含有相同类型的化学键解析：D 为 Al 元素，符合 B 原子条件的为

12、 C、S，由于 B 的原子序数比 D 小， 则 B 为碳元素，C 只能为钠 元素，由此确定 A 为 H、E 为 Cl。A、B 组 成的化合物为烃，若 烃中含 C 原子数多则常温下烃为液体或固体；NaOHAl(OH) 3=NaAlO22H 2O，B 正确；Na、Al 的还原性强，其单质制备只能用电 解法， Cl2 的氧化性强，工业制备一般也用电解法，C 错误；HCl含共价键，NaCl 含离子键，D 错误。答案：B二、非选择题(共 50 分)11(12 分) 现有下列短周期元素性质的数据：试回答下列问题：(1)元素在周期表中的位置是_；元素的气态氢化物中最稳定的是_(填化学式)；(2)上述元素形成

13、的单核离子中半径最大的是_，半径最小的是 _；(3)元素与元素按照原子个数比为 1 ：1 形成的化合物与水反应的化学方程式_；(4)元素形成的单质加入到元素的氢化物的水溶液中，反应生成两种强酸的离子方程式_。解析：首先根据元素的化合价可判断：元素为A 主族，元素为A 主族，元素为A 主族，再结合原子半径的大小关系可确定元素为 O、元素为 S，元素分别为 P、N，元素 为 Cl、元素为 Li、元素 为 Na，元素为 Al。题设问题再结合元素及化合物相关知识解答。答案：(1)第二周期第A 族 H2O(2)P3 Li (3)2Na2O22H 2O=4NaOHO 2(4)4Cl2H 2S 4H2O=1

14、0H 8Cl SO 2412(13 分)W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X 是金属元素，Y、Z 是非金属元素。(1)W、X 各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，该反应的离子方程式为_。(2)W 与 Y 可形成化合物 W2Y，该化合物的电子式为_。(3)X 的硝酸盐水溶液显 _性，用离子方程式解释原因：_。(4)Y 的低价氧化物通入 Z 单质的水溶液中，发生反应的化学方程式为_。(5)比较 Y、Z 气态氢化物的稳定性：_( 用分子式表示)。(6)W、X、Y、Z 四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是_。(7)Z 的最高价氧化物为无色液体，0.25 mol

15、 该物质与一定量水混合得到一种稀溶液，并放出 Q kJ 的热量。写出该反应的热化学方程式：_。解析：两种金属的最高价氧化物对应的水化物能反应生成盐和水，应为强碱和两性氢氧化物，因此应为 NaOH 和 Al(OH)3，其反应的离子方程式为 Al(OH)3OH =AlO 2H 2O。由 W2Y 及原子序数 Y 大于钠，又为短周期元素，知 W2Y 为 2Na2S。Al(NO3)3为强酸弱碱盐，能 发生水解反应，水解后溶液显酸性：Al 3 3H 2O Al(OH)33H 。Y 的低价氧化物为 SO2，Z 只能为 Cl，则 SO2 与 Cl2 在水中反应生成 HCl 和H2SO4。Cl 的非金属性强于

16、S，因此 HCl 的稳定性大于 H2S。Na 、Al3 、S2 、Cl 的离子半径不在同一个周期中比较，可借助 r(Al3 )r(Cl )r(Na )r(Al3 )。Cl 的最高价氧化物为 Cl2O7，与水反应的化学方程式为Cl2O7 H2O=2HClO4。答案：(1)Al(OH) 3OH =AlO 2H 2O 2(2)Na 2 NaS (3)酸 Al 3 3H 2O Al(OH)33H (4)SO2Cl 22H 2O=H2SO42HCl(5)HCl H 2S(6)S2 Cl Na Al 3(7)Cl2O7(l)H 2O(l)=2HClO4(aq)H4Q kJ/mol13(12 分) 有 A、

17、B、C、D、E 五种短周期元素，其元素特征信息如下表 ：元素编号 元素特征信息A 其单质是密度最小的物质B 最外层电子数是最内层电子数的 2 倍C 阴离子带有两个单位的负电荷，单质 是空气的主要成分之一D 其阳离子与 C 的阴离子具有相同的电子层结构，且核电荷数与 C 相差 5E 最高正价与最低负价的代数和为 4，原子半径大于 C请回答下列问题：(1)写出 B、E 两种元素的元素符号：B_，E_。(2)五种元素中的三种组成的易溶于水的物质中，能促进水电离的物质 M 是_(写化学式)，能抑制水电离的物质 N 是_(写化学式，写一个即可)。25时，pHa 的 M 溶液中水电离出的 H 浓度与 pH

18、a 的 N 溶液中水电离出的 H 浓度之比为_。(3)甲、乙分别是 B、D 两种元素最高价含氧酸的钠盐，丙是 E 元素最高价氧化物的水化物，甲、乙都能与丙发生反应，且丙用量不同，反应的产物不同。回答问题：向乙溶液中缓慢滴加过量的丙溶液过程中发生的所有反应的离子方程式为_。(4)航天飞机曾用 D 的粉末和高氯酸铵混合物作为固体燃料。加热 D 粉末使其氧化并放出大量热量，促使高氯酸铵分解。n mol 高氯酸铵分解时除产生 2n mol 水蒸气和 n mol氧气外，其他组成元素均以单质形式放出，因而产生巨大的推动力。写出高氯酸铵分解的化学方程式：_，该反应中的氧化产物为_，每分解 1 mol 高氯酸

19、铵，转移的电子数目是 _。解析：(1)根据表中提供的元素信息推知，A 、B、C、D、E 分别是氢、碳、氧、铝、硫。(2)能促进水电离的物质应是能水解的盐类，而抑制水的电离的应是酸或碱，根据题意写出相应物质的化学式。促进水 电离的是 Al2(SO4)3，其溶液中水电离出的 H 就是溶液中的H ，据 pHa，c (H )10 a molL1 ，抑制水 电离的是酸溶液，其中溶液中 c(H )10 a molL 1，由水电离的 c(H )c(OH ) 10 14a molL1 ，则二者 H 浓度之KW10 a比为 10 142a ：1。10 a10 14 a(3)甲是 Na2CO3，乙是 NaAlO2

20、 或 NaAl(OH)4，丙是 H2SO4。答案：(1)C S(2)Al2(SO4)3 H 2SO4(或 H2SO3 或 H2CO3)(其他合理答案也可) 10 142a ：1(3)H AlO H 2O=Al(OH)3或 H Al(OH) 4 =Al(OH)3H 2O Al(OH) 233H =Al3 3H 2O(4)2NH4ClO4 N24H 2OCl 22O 2= = = = = N2、O 2 7N A(或 4.2141024)14(13 分) 某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下实验。.(1)将钠、钾、镁、铝各 1 mol 分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果

21、：_与盐酸反应最剧烈，_与盐酸反应的速度最慢；_与盐酸反应产生的气体最多。(2)向 Na2S 溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明 Cl 的非金属性比 S 强，反应的离子方程式为_。.利用右图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律：(3)仪器 B 的名称为_，干燥管 D 的作用为_ 。(4)若要证明非金属性：ClI，则 A 中加浓盐酸，B 中加 KMnO4(KMnO4 与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C 中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到 C 中溶液_的现象，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用_溶液吸收尾气。(5)若要证明非金属性：CSi ，则在 A 中加盐酸、B 中加 Ca

22、CO3、C 中加 Na2SiO3 溶液，观察到 C 中溶液_的现象，即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入 C中干扰实验，应在两装置间添加装有_溶液的洗气瓶除去。解析：(4)本实验利用 KMnO4 与浓盐酸反应制备氯气，然后让氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应，根据溶液颜色的变化来比 较氯和碘非金属性强弱。过量的氯气会逸散到空气中，污染环境，应用碱液吸收。(5) 利用 强酸制弱酸的原理比较硅和碳的非金属性强弱，制二氧化碳过程中有杂质氯化氢存在，不能 说明是二氧化碳与 Na2SiO3 溶液反应生成白色沉淀，故应先用饱和 NaHCO3 溶液除去氯化氢。答案：(1)钾 铝 铝(2)S2 Cl 2=S2Cl (3)锥形瓶 防止倒吸(4)变蓝 NaOH或 Ca(OH)2(5)有白色沉淀生成 饱和 NaHCO3