2022届高考大一轮复习化学单元质检卷5物质结构元素周期律

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单元质检卷第10页
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列有关化学用语的表述正确的是( )。
A.质子数是82,中子数是122的铅原子Pb
B.氢化钙(CaH2)中氢离子结构示意图:
C.一氯甲烷的电子式:H
D.HC水解的离子方程式:HC+H2OC+H3O+
答案:B
解析:质子数是82,中子数是122的铅原子应表示为Pb,A项错误;CaH2中含H-,B项正确;一氯甲烷的电子式应为H,C项错误;HC水解的离子方程式应为HC+H2OH2CO3+OH-,D项错误。
2.已知33As、35Br位于同一周期,下列关系正确的是( )。
A.还原性:As3->S2->Cl-
B.热稳定性:HCl>AsH3>HBr
C.原子半径:As>Cl>P
D.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4
答案:A
解析:根据元素周期律,氧化性:Cl2>S>As,则对应阴离子的还原性:As3->S2->Cl-,A项正确;非金属性:Cl>Br>As,则简单氢化物的热稳定性:HCl>HBr>AsH3,B项错误;原子半径:As>P>Cl,C项错误;非金属性:S>P>As,则最高价氧化物对应水化物的酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4,D项错误。
3.由短周期元素组成的离子化合物中,一个阳离子和一个阴离子的核外电子数之和为20,下列说法中正确的是( )。
A.化合物中一定只有离子键而没有共价键
B.化合物中阳离子和阴离子个数不一定相等
C.所含元素一定不在同一周期也不在第一周期
D.化合物中简单阳离子半径一定大于简单阴离子半径
答案:B
解析:由题意知,若构成该离子化合物的阴、阳离子均是10电子微粒,那么阴离子可以是N3-、O2-、F-、OH-等,阳离子可以是N、Na+、Mg2+、Al3+等。离子化合物中一定含有离子键,也可能含有共价键,如NaOH等,A错误;当阴、阳离子所带电荷数值不相等时,阳离子和阴离子个数不相等,如:MgF2、Na2O,当阴、阳离子所带电荷数值相等时,阳离子和阴离子个数相等,如NaF、NaOH,B正确;N中氢元素在第一周期,所以组成该离子化合物的元素可能在第一周期,C错误;对于简单离子,阴、阳离子电子层结构相同时,核电荷数越大,离子半径越小,阳离子的核电荷数一定大于阴离子的核电荷数,则简单阳离子半径一定小于简单阴离子半径,D错误。
4.W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数的变化如图所示。已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X是短周期主族元素中原子半径最大的元素;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的非金属性在同周期元素中最强。下列说法不正确的是( )。
A.简单离子半径:W>X>Z
B.简单气态氢化物的稳定性:YC.化合物XZW中既含离子键又含共价键
D.Y的氧化物能与X的最高价氧化物对应的水化物反应
答案:A
解析:W原子的质子数为18-10=8,则W为O元素;短周期主族元素中原子半径最大的为Na,则X为Na元素;Y为Si元素;Z在同周期元素中非金属性最强,则Z为Cl元素。O2-、Na+是10e-微粒,具有相同的核外电子数,核电荷数越大,离子半径越小,Cl-是18e-微粒,则离子半径:Cl->O2->Na+,即Z>W>X,故A错误;由于非金属性:Si5.短周期主族元素X、Y、Z、R原子序数依次增大且最外层电子数之和为18。Y、R同主族,短周期中Z原子半径最大,Y原子最外层电子数是次外层的3倍。下列推断正确的是( )。
A.化合物Z2Y2中只含有离子键不含共价键
B.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比R弱
C.离子半径从大到小的顺序为R>Z>X>Y
D.一定条件下,Y单质可以从X的氢化物中置换出X单质
答案:D
解析:短周期中原子半径最大的元素是Na;Y元素在第二周期,最外层电子数是次外层电子数的3倍,故Y为氧,R是硫;X的最外层电子数是5,为氮元素。Na2O2中既含离子键,又含共价键,A项错误;非金属性O>S,故稳定性H2O比H2S强,B项错误;离子半径:S2->N3->O2->Na+,C项错误;一定条件下,NH3与氧气反应可以生成N2,D项正确。
6.X、Y、Z、W是原子序数逐渐增大的四种短周期主族元素,其原子半径如下表,已知Y、Z两种元素的单质是空气的主要成分,W原子最外层电子数与Ne原子最外层电子数相差1。下列说法正确的是( )。
A.Y、Z、W处于周期表中同一周期
B.通常状况下得不到纯净的YZ2
C.X与Z形成的化合物不含非极性键
D.X、Z、W形成的化合物为弱酸
答案:B
解析:X、Y、Z、W是原子序数逐渐增大的四种短周期主族元素,因同周期元素随着原子序数的增大而原子半径逐渐减小,可知X位于第一周期,应为H,Y、Z为第二周期元素,W为第三周期元素,Y、Z两种元素的单质是空气的主要成分,分别为氮气、氧气,可知Y为N,Z为O,W原子最外层电子数与Ne原子最外层电子数相差1,应为Cl。由以上分析可知Y、Z为第二周期元素,W为第三周期元素,A项错误;因存在可逆反应2NO2N2O4,则通常状况下得不到纯净的NO2,B项正确;X与Z形成的化合物H2O2中含非极性键,C项错误;X、Z、W形成的化合物HClO4为强酸,D项错误。
7.右表为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,W元素的核电荷数为X元素的2倍。下列说法不正确的是( )。
A.X、W、Z元素的气态氢化物的热稳定性依次递减
B.Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在,它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增
C.固态WX3升华需克服分子间作用力
D.根据元素周期律,可以推测T元素的单质具有半导体的特性
答案:B
解析:X、Y、Z、W为短周期元素,由元素周期表可知,X应位于第二周期,且应处于周期表中右半部分,W与X处于同一主族,且W元素原子的核电荷数为X的2倍,则X为O,W为S,则Z为P,T为As,Y为Si。元素的非金属性越强,其气态氢化物越稳定,由于非金属性:O>S>P,故气态氢化物的稳定性:H2O>H2S>PH3,A项正确;S元素在自然界中存在游离态,B项错误;固态SO3属于分子晶体,升华需克服分子间作用力,C项正确;As处于元素周期表的金属与非金属分界线附近,具有半导体的性质,D项正确。
8.X、Y、Z、W、Q都是短周期元素,其中X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍;X与Z同族,Y与Z同周期,Q原子的电子总数等于其电子层数的3倍,W与X、Y既不同族也不同周期且W不为稀有气体;X、Y、Z三种元素的族序数之和为16。下列说法中正确的是( )。
A.Q与W能形成10电子分子,不能形成14电子、18电子分子
B.Y的最高价氧化物对应水化物的化学式只能表示为H4YO4
C.Y、Z、Q分别与X化合,只能形成AB2型化合物
D.X、Z、W中的两种或三种元素与Na元素形成的盐,溶液可能显酸性、碱性、中性
答案:D
解析:X、Y、Z、W、Q都是短周期元素,其中X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,最外层电子数不超过8,则X内层电子数是2、最外层电子数是6,所以X是O;X与Z同族,则Z是S;X、Y、Z三种元素的族序数之和为16,则Y族序数是4,Y和Z同周期,则Y是Si;Q原子的电子总数等于其电子层数的3倍,则Q有两个电子层,Q为C;W与X、Y既不同族也不同周期且W不为稀有气体元素,则W是H。A项,Q是C、W是H,Q与W形成的CH4中含有10个电子,C2H2中含有14个电子,C2H6中含有18个电子,故A项错误;B项,Y是Si,Y的最高价氧化物对应水化物的化学式能表示为H4YO4或H2YO3,故B项错误;C项,C与O能形成AB2型化合物CO2,还能形成AB型化合物CO,故C项错误;D项,O、S、H中的两种或三种元素与Na元素形成的盐有硫酸钠、硫酸氢钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等,硫酸氢钠溶液呈酸性,亚硫酸钠溶液呈碱性,硫酸钠溶液呈中性,故D项正确。
9.J、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素,J、R在周期表中的相对位置如下表。已知J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等,M是地壳中含量最多的金属元素。下列说法错误的是( )。
A.J和氢组成的气态氢化物分子中只含有极性共价键
B.M单质能与氢氧化钠溶液反应,产生一种可燃性气体
C.R、T两元素的气态氢化物中,T的气态氢化物更稳定
D.J、M、R、T元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HTO4
答案:A
解析:首先进行元素推断,M是地壳中含量最多的金属元素,M为Al;J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等,J为C;根据元素所处的位置,R为S,则T为Cl。C和H组成的气态氢化物分子众多,如CH4、C2H4、C2H2等,其中CH4中只含有C—H极性共价键,而C2H4、C2H2中除含有C—H极性共价键外,还含有碳碳非极性共价键,A错误;Al单质能与氢氧化钠溶液反应,产生可燃性气体氢气,B正确;由于非金属性:Cl>S,故热稳定性:HCl>H2S,C正确;四种元素中Cl元素的非金属性最强,故HClO4酸性最强,D正确。
10.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物,己是由Z元素组成的单质。已知:甲+乙丁+己,甲+丙戊+己;25 ℃时,0.1 ml·L-1丁溶液的pH为13。下列说法正确的是( )。
A.离子半径:Z2-B.Y元素在周期表中的位置为第三周期ⅣA族
C.甲为含有极性键的离子化合物
D.Z的气态氢化物(H2Z)在同族中的稳定性最强
答案:D
解析:25 ℃时,0.1 ml·L-1丁溶液的pH为13,则丁是一元强碱,其含有的金属元素位于短周期,则丁应为NaOH,发生反应:甲+乙丁+己,根据元素守恒可知,甲、乙两种物质至少共含有H、O、Na三种元素,己是由Z元素组成的单质,由发生反应可知,己不能是Na,结合原子序数可知,X为H、Z为O、W为Na,故己为O2,可知甲是Na2O2、乙是H2O;再根据反应:甲+丙戊+己,可知丙是CO2,戊是Na2CO3,则Y为C。Z为O、W为Na,两者对应离子分别为O2-、Na+,Na+、O2-的电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径:Na+W+,故A项错误;Y为C,原子序数为6,位于元素周期表中第二周期ⅣA族,故B项错误;甲是Na2O2,过氧化钠为离子化合物,但过氧根离子中含有的共价键为非极性键,故C项错误;Z的气态氢化物为H2O,氧元素的非金属性在氧族元素中最强,所以H2O的稳定性最强,故D项正确。
二、非选择题(本题共4个小题,共50分)
11.(10分)已知M、Q、X、Y、Z是前四周期中的元素(不包含稀有气体元素),有关性质和相关信息如下表:
(1)如图是不完整的元素周期表,补全元素周期表的轮廓,并将Y的元素符号填在元素周期表中相应的位置上。
(2)M与Z形成的含有共价键的化合物的电子式为 。
(3)M、Q、Z简单离子的半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(4)用一个化学方程式证明非金属性Q>X: 。
(5)5.6 L标准状况下的X的简单氢化物在足量的Z单质中完全燃烧生成液态水时,放出的热量为356.8 kJ。该反应的热化学方程式为 。
(6)在碱性条件下,Q的单质可与Y反应制备一种可用于净水的含阴离子为Y的盐,该反应的离子方程式为 。
答案:(1)
(2)Na+∶]2-Na+
(3)Cl->O2->Na+
(4)H2S+Cl22HCl+S↓
(5)2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2 854.4 kJ·ml-1
(6)3Cl2+2Fe+8OH-2Fe+6Cl-+4H2O
解析:M的最高价氧化物对应的水化物能按1∶1电离出电子数相等的阴、阳离子,则M是钠元素;Q所在主族序数与所在周期序数之差为4,非金属性在同周期元素中最强,所以Q是氯元素;X的单质为淡黄色晶体,所以X是硫元素;Y的某种核素原子的质量数为56,中子数为30,则质子数=56-30=26,即Y是铁元素;X元素的单质在Z元素的单质中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,所以Z是氧元素。
(1)铁位于第四周期第Ⅷ族。
(2)M与Z形成的含有共价键的化合物是过氧化钠,其电子式为Na+∶]2-Na+。
(3)离子的核外电子层数越多离子半径越大,核外电子排布相同时,离子半径随原子序数的增大而减小,则Na、Cl、O简单离子的半径由大到小的顺序为Cl->O2->Na+。
(4)相互间的置换反应可以说明非金属性强弱,证明氯的非金属性比硫强的化学方程式可表示为H2S+Cl22HCl+S↓。
(5)5.6 L标准状况下的H2S的物质的量为0.25 ml,在足量的O2中完全燃烧生成液态水时,放出的热量为356.8 kJ,所以该反应的热化学方程式为2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2 854.4 kJ·ml-1。
(6)在碱性条件下,Cl2可与Fe反应制备Fe,该反应是氧化还原反应,氯气是氧化剂,则反应的离子方程式为3Cl2+2Fe+8OH-2Fe+6Cl-+4H2O。
12.(14分)X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素,原子序数依次增大。X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0;Q与X同主族;Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。
请回答下列问题:
(1)五种元素原子序数由大到小的顺序是 (填元素符号)。
(2)X与Y能形成多种化合物,其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质是 (填分子式)。
(3)由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系:
其中,C是溶于水显酸性的气体;D是淡黄色固体。C的化学式为 ;D的电子式为 。
①如果A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则A的化学式为 。
②如果A由三种元素组成,B由四种元素组成,A、B溶液均显碱性。用离子方程式表示A溶液显碱性的原因 ;A、B浓度均为0.1 ml·L-1的混合溶液中,离子浓度由大到小的顺序是 ;常温下,在该溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶质的主要成分有 。
答案:(1)Al>Na>O>C>H (2)C2H2
(3)CO2 Na+]2-Na+ ①NaAlO2
②C+H2OHC+OH-
c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(OH-)>c(H+) NaCl、NaHCO3、H2CO3
解析:X、Y、Z、Q、R五种短周期元素,原子序数依次增大,Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素,则Z为氧,R为铝,X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0,且Q与X同主族,则X、Q处于第ⅠA族,Y处于第ⅣA族,元素X、Y的原子序数均小于氧的,Q的原子序数大于氧的,所以X为氢,Q为钠,Y为碳。
(1)这五种元素原子序数由大到小的顺序是Al>Na>O>C>H。
(2)H和C能形成多种化合物,属于烃类物质,其中既含有极性键,又含有非极性键,且相对分子质量最小的是乙炔,分子式为C2H2。
(3)C是溶于水显酸性的气体,则C为CO2,D是淡黄色固体,则为Na2O2,其电子式为Na+]2-Na+。①如果A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,结合转化关系可推出A为偏铝酸钠,B为氢氧化铝。②如果A由三种元素组成,B由四种元素组成,A、B溶液均显碱性,结合转化关系可知,A为碳酸钠,B为碳酸氢钠,溶液中碳酸根离子水解,破坏水的电离平衡,溶液显碱性,离子方程式为C+H2OHC+OH-;碳酸钠、碳酸氢钠都为0.1 ml·L-1的混合溶液中,钠离子浓度最大,碳酸根和碳酸氢根都水解,溶液显碱性,碳酸根离子水解程度大于碳酸氢根离子的水解程度,所以离子浓度关系为c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(OH-)>c(H+)。常温下,在该溶液中滴加稀盐酸至中性时,氢离子和碳酸根离子转化为碳酸氢根离子,仍为碱性,所以部分碳酸氢根转化为碳酸,所以溶质为氯化钠、碳酸氢钠和碳酸。
13.(10分)如下表所示为元素周期表的一部分,参照元素①~⑦在表中的位置,请回答下列问题:
(1)③④⑦的原子半径由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(2)⑥和⑦的最高价含氧酸的酸性强弱为 (用酸的化学式表示)。
(3)①②两种元素按原子个数之比为1∶1组成的常见液态化合物,在酸性溶液中能将Fe2+氧化,写出该反应的离子方程式: 。
(4)由表中元素形成的物质可发生如图中的反应,其中B、C、G是单质,B为黄绿色气体,D溶液显碱性。
①写出D溶液与G反应的化学方程式: 。
②写出检验A溶液中溶质的阴离子的方法: 。
答案:(1)Na>Cl>F (2)HClO4>H2SO4 (3)H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O (4)①2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑ ②取少量A溶液置于试管中滴加几滴稀硝酸酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,说明溶液中含Cl-
解析:(1)根据元素在周期表中的位置可知,③是F、④是Na、⑦是Cl。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,原子半径就越大,因此这三种元素的原子半径由大到小的顺序为Na>Cl>F。
(2)根据元素在周期表中的位置可知,⑥是S、⑦是Cl,元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强。元素的非金属性Cl>S,所以最高价含氧酸的酸性强弱为HClO4>H2SO4。
(3)①是H、②是O,两种元素按原子个数之比为1∶1组成的常见液态化合物是H2O2,具有强的氧化性,在酸性溶液中能将Fe2+氧化,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒可得该反应的离子方程式是H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O。
(4)根据元素及由元素形成的物质间的转化关系可知:A是NaCl,B是Cl2,C是H2,D是NaOH,H2与Cl2反应生成的E是HCl,G是Al,Al与NaOH溶液发生反应生成的F是NaAlO2,HCl与NaAlO2溶液发生反应生成AlCl3,反应的化学方程式是NaAlO2+4HClAlCl3+NaCl+2H2O。
①根据以上分析可知,Al与NaOH溶液反应的化学方程式是2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑。②A溶液中溶质是NaCl,检验Cl-用稀硝酸酸化的硝酸银溶液。
14.(16分)有八种短周期主族元素x、y、z、d、e、f、g、h,其中x、y、d、f随着原子序数的递增,其原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图甲所示。z、e、g、h的最高价氧化物对应水化物的溶液(浓度均为0.01 ml·L-1)的pH与原子序数的关系如图乙所示。
甲
乙
根据上述信息进行判断,并回答下列问题:
(1)h在元素周期表中的位置是 。
(2)比较f、g、h常见离子的半径大小: > > (用离子符号表示);e、f的最高价氧化物对应水化物碱性较强的是 (用化学式表示)。
(3)下列可作为比较f和Mg金属性强弱的依据是 (填字母)。
a.测两种元素单质的硬度和熔、沸点
b.测等浓度相应氯化物水溶液的pH
c.比较相同条件下单质与同浓度盐酸反应的剧烈程度
d.比较两种元素在化合物中化合价的高低
(4)上述元素任选三种组成六原子共价化合物,写出其化学式: (写一个即可)。
(5)据报道,意大利科学家获得了极具研究价值的z4,其分子结构与白磷分子的正四面体结构相似。已知断裂1 ml z—z键吸收167 kJ热量,生成1 ml z≡z 键放出942 kJ热量,请写出z4气体在一定条件下生成z2气体反应的热化学方程式: 。
(6)由上述元素中的y、z、e组成的某剧毒化合物eyz不慎泄漏时,消防人员通常采用喷洒过氧化氢溶液的方式处理,以减少污染。反应生成一种酸式盐和一种气体,两者溶于水均呈碱性,该反应的化学方程式为 。已知eyz含有类似z2分子中的化学键,写出化合物eyz的电子式: 。
答案:(1)第三周期第ⅦA族 (2)S2- Cl- Al3+ NaOH (3)bc (4)HClO4(或H2CO3或H2SO3) (5)N4(g)2N2(g) ΔH=-882 kJ·ml-1 (6)NaCN+H2O2+H2ONaHCO3+NH3↑ Na+C︙︙]-
解析:根据图甲所示,x、y、d、f分别是H、C、O、Al;根据图乙所示,0.01 ml·L-1的z的最高价氧化物对应水化物为一元强酸,则z为N;0.01 ml·L-1的e的最高价氧化物对应水化物为一元强碱,则e为Na;0.01 ml·L-1的g的最高价氧化物对应水化物为二元强酸,则g为S;0.01 ml·L-1的h的最高价氧化物对应水化物为一元强酸,则h为Cl。
(1)氯元素在元素周期表中的位置是第三周期第ⅦA族。
(2)Al3+、S2-、Cl-的半径大小关系为S2->Cl->Al3+;NaOH的碱性强于Al(OH)3。
(3)Al和Mg金属性强弱的判断依据:测等浓度相应氯化物水溶液的pH;根据“越弱越水解”得知对应碱的强弱,再根据对应碱的强弱来判断金属性强弱;比较相同条件下单质与同浓度盐酸反应的剧烈程度,反应越剧烈,金属性越强。
(5)z4分子结构与白磷分子的正四面体结构相似,所以1个z4分子中含有6个共价键,焓变等于反应物的总键能减去生成物的总键能,N4(g)2N2(g) ΔH=167 kJ·ml-1×6-942 kJ·ml-1×2=-882 kJ·ml-1。
(6)y、z、e组成的某剧毒化合物为NaCN,NaCN与过氧化氢反应生成碳酸氢钠和氨气,反应的化学方程式为NaCN+H2O2+H2ONaHCO3+NH3↑;NaCN的电子式为Na+C︙︙]-。元 素
X
Y
Z
W
原子半径/nm
0.037
0.075
0.074
0.099
J
R
元素
相关信息
M
最高价氧化物对应的水化物能按1∶1电离出电子数相等的阴、阳离子
Q
所在主族序数与所在周期序数之差为4,非金属性在同周期元素中最强
X
其单质为淡黄色晶体
Y
某种核素的质量数为56,中子数为30
Z
X元素的单质在Z元素的单质中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰
周期
ⅠA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
②
③
3
④
⑤
⑥
⑦