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1、考点5 物质结构和元素周期律(2015北京高考7)下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是( )A酸性:H2SO4H3PO4B非金属性:ClBrC碱性:NaOHMg(OH)2D热稳定性:Na2CO3NaHCO3【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)元素的非金属性越强,其最高价含氧酸酸性越强;金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强。(2)同周期元素从左向右非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱;同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱。【解析】选D。非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强;金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强;同周期元素从左向右非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱
2、,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,故A、B、C正确;D项与元素周期律没有关系。(2015福建高考10)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如下图所示,其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍,下列说法不正确的是XYZWA.原子半径:WZYXB最高价氧化物对应水化物的酸性:XWZC最简单气态氢化物的热稳定性:YXWZD元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等【解析】选A。W原子的质子数是其最外层电子数的三倍,则W为磷元素,根据元素在周期表中的位置关系可确定,X为氮元素,Y为氧元素,Z为硅元素。同周期元素原子半径自左向右逐渐减小,同主族自上而下逐渐增大,则根据元素在周期表中的
3、位置判定原子半径:ZWXY,A错误;元素非金属性同主族自上而下逐渐减小,同周期自左向右逐渐增大,故最高价氧化物对应水化物的酸性:XWZ,B正确;元素非金属性同主族自上而下逐渐减小,同周期自左向右逐渐增大,故气态氢化物的热稳定性为YXWZ,C正确;元素原子的最高化合价一般等于该元素原子的最外层电子数,则元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等,D正确。(2015全国卷12)W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是( )A单质的沸点:WXB阴离子的还原性:W ZC氧化物的水化物的酸性:Y
4、Z,B正确;未指明最高价氧化物的水化物,不能判断酸性的强弱,C错误;N与P可以存在于同一离子化合物中,如磷酸铵,D错误。(2015全国卷9)原子序数依次增大的元素a、b、c、d,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a的电子层结构与氦相同,b和c的次外层有8个电子,c和d的电子层结构相同。下列叙述错误的是( )A元素的非金属性次序为cbaBa和其他3种元素均能形成共价化合物Cd和其他3种元素均能形成离子化合物D元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6【解题指南】解答本题要注意以下两点:(1)明确原子核外电子排布;(2)掌握常见的短周期元素离子的结构特点。【解析】选B。a的电
5、子层结构与氦相同,说明a是H,b、c的最外层分别有6、7个电子,次外层有8个电子说明是S、Cl,c和d的电子层结构相同,d为K。元素的非金属性次序为cba,A正确;K在化合物中只能是K,只能形成离子化合物,不能形成共价化合物,B错误;d和其他3种元素均能形成离子化合物,如氢化钾、硫化钾和氯化钾,C正确;a、b、c元素各自最高正价和最低负价分别为1和1、6和2、7和1,所以各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6,D正确。(2015山东高考8)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍,下列说法正确的是YZXWA.原子半径:XYZCZ、W均可
6、与Mg形成离子化合物D最高价氧化物对应水化物的酸性:YW【解题指南】解答本题注意以下两点:(1)本题的突破口是“Y、W的原子序数之和是Z的3倍”;(2)掌握同周期元素性质的递变规律。【解析】选C。设元素Y的原子序数为y,则yy10=3(y1),解得y=7,则Y为N、X为Si、Z为O、W为Cl。原子半径:ZYX,A错误;气态氢化物的稳定性:XZ,B错误;O、Cl都能与Mg形成离子化合物,C正确;最高价氧化物对应水化物的酸性:YSO;非金属性强弱关系为OSP。非金属性越强,气态氢化物越稳定,故氢化物的稳定性为H2OH2SPH3,A项错误;硫元素在自然界中可以以单质形式存在,B项错误;SiO2晶体由
7、共价键构成,没有分子,C项错误;As位于金属元素与非金属元素的分界线处,具有半导体特性,As2O3中As为3价,使As2O3既有氧化性,又有还原性,D项正确。【误区提醒】该题易错认为SiO2晶体由分子构成,其存在范德华力。(2015重庆高考2)下列说法正确的是( )AI的原子半径大于Br,HI比HBr的热稳定性强BP的非金属性强于Si,H3PO4比H2SiO3的酸性强CAl2O3和MgO均可与NaOH溶液反应DSO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)同一周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强;同主族元素从上到下元素的
8、非金属性逐渐减弱;(2)亚硫酸根容易被硝酸氧化。【解析】选B。A项,非金属性BrI,则HBr比HI的热稳定性强,错误;B项,非金属性PSi,则H3PO4比H2SiO3的酸性强,正确;C项,Al2O3属于两性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应,MgO属于碱性氧化物,与NaOH溶液不反应,错误;D项,SO2在酸性环境中能被Ba(NO3)2氧化,则SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液只得到BaSO4白色沉淀,错误。(2015海南高考2)下列离子中半径最大的是( )ANaBMg2CO2D F【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)同周期、同主族中微粒半径大小变化规律;(2)具有相同电子层结构的
9、离子半径大小变化规律的理解与应用。【解析】选C。具有相同电子层结构的粒子,其半径随着原子序数增大而逐渐减小,Na、Mg2、O2、F都是10电子微粒,因此离子半径最大的是O2,最小的是Mg2。(2015海南高考12)a、b、c、d为短周期元素,a的M电子层有1个电子,b的最外层电子数为内层电子数的2倍,c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍,c与d同周期,d的原子半径小于c。下列叙述错误的是( )Ad元素的非金属性最强B它们均存在两种或两种以上的氧化物C只有a与其他元素生成的化合物都是离子化合物Db、c、d分别与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)原子
10、结构与元素在元素周期表中位置的关系;(2)元素周期律的理解与应用。【解析】选D。a、b、c、d均为短周期元素,a的M电子层有1个电子,则a为钠元素;b的最外层电子数为内层电子数的2倍,则b为碳元素;c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍,则c为硫元素(因为氧元素没有最高正价),c与d同周期,d的原子半径小于c,则d为氯元素,进而确定氯元素非金属性最强,A正确;钠、碳、硫、氯均存在两种或两种以上的氧化物,B正确;只有钠元素与其他元素生成的化合物均为离子化合物,C正确;碳、硫、氯与氢形成的化合物中化学键多数为极性共价键,如CH4、H2S、HCl,但是碳元素与氢元素形成的化合物中可以含有非极性共价键
11、,如CH3CH3中的碳碳单键,D错误。(2015江苏高考2)下列有关氯元素及其化合物的表示正确的是( )A质子数为17、中子数为20的氯原子ClB氯离子(Cl)的结构示意图:C氯分子的电子式:D氯乙烯分子的结构简式:H3CCH2Cl【解析】选C。质子数为17、中子数为20的氯原子可以表示为Cl,A项错误;氯离子最外层为8个电子,结构示意图为,B项错误;两个氯原子构成氯分子时形成一个共用电子对,电子式为,C项正确;氯乙烯分子的结构简式为CH2CHCl,D项错误。(2015江苏高考4)在CO2中,Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是( )A元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体BMg、M
12、gO中镁元素微粒的半径:r(Mg2)r(Mg)C在该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性D该反应中化学能全部转化为热能【解析】选C。除金刚石和石墨外,C还存在C60等同素异构体,A项错误;Mg的电子层数比Mg2多,所以半径r(Mg)r(Mg2),B项错误;反应方程式为2Mg CO22MgO C,还原剂为Mg,还原产物为C,由还原剂的还原性强于还原产物,可得Mg的还原性强于C,C项正确;燃烧过程中除了转化为热能还转化为光能等其他能量,D项错误。(2015江苏高考5)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子最外层有6个电子,Y是至今发现的非金属性最强的元素,Z在周期表中处于周期序数等
13、于族序数的位置,W的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是( )A原子最外层电子数由多到少的顺序:Y、X、W、ZB原子半径由大到小的顺序:W、Z、Y、XC元素非金属性由强到弱的顺序:Z、W、XD简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序:X、Y、W【解题指南】解答本题时应首先分析题目所给各元素的特征推出元素的种类,再根据元素周期律分析各选项。【解析】选A。短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子最外层有6个电子,则X为O;Y是至今发现的非金属性最强的元素,则Y为F;Z元素位于第3周期,其周期序数等于族序数,则Z为Al;W的单质广泛用作半导体材料,则W为Si。依据元素周期律知识和原子结构
14、特点判断:最外层电子数依次为6、7、3、4,则由多到少的顺序为FOSiAl,A项正确;原子半径:AlSiOF,B项错误;非金属性:FOSiAl,C项错误;简单气态氢化物的稳定性:HFH2OSiH4,D项错误。(双选)(2015广东高考23)甲庚等元素在周期表中的相对位置如下表,己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性,甲和丁在同一周期,甲原子最外层与最内层具有相同电子数。下列判断正确的是 A丙与戊的原子序数相差28B气态氢化物的稳定性:庚己SAs,故气态氢化物的稳定性应为庚己戊,B项错误;常温下镁与水只是缓慢反应,C项错误;SiO2可以用于制造光导纤维,D项正确。(2015天津高考7)随原子序数递
15、增,八种短周期元素(用字母x表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。根据判断出的元素回答问题:(1)f在周期表中的位置是。(2)比较d、e常见离子的半径大小(用化学式表示,下同):;比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:。(3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物,写出其电子式:。(4)已知1 mol e的单质在足量d2中燃烧,恢复至室温,放出255.5 kJ热量,写出该反应的热化学方程式:。(5)上述元素可组成盐R:zx4f(gd4)2。向盛有10 mL 1 molL1R溶液的烧杯中滴加1 molL1NaOH溶液,沉淀物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如下:
16、R溶液中,离子浓度由大到小的顺序是。写出m点反应的离子方程式:。若在R溶液中改加20 mL 1.2 molL1Ba(OH)2溶液,充分反应后,溶液中产生沉淀的物质的量为mol。【解析】从图中的化合价和原子半径的大小,可以推出x是氢元素,y是碳元素,z是氮元素,d是氧元素,e是钠元素,f是铝元素,g是硫元素,h是氯元素。(1)f是Al,在元素周期表的位置是第3周期A族。(2)电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,故r(O2)r(Na);非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强,HClO4H2SO4。(3)四原子共价化合物,可以是NH3、H2O2、C2H2等,其电子式分别为、。(4)
17、1 mol Na的单质在足量O2中燃烧,放出255.5 kJ热量,该反应的热化学方程式为2Na(s)O2(g)Na2O2(s)H=511 kJmol1。(5)R是NH4Al(SO4)2,Al3比N水解程度更大,离子浓度由大到小的顺序是c(S)c(N)c(Al3)c(H)c(OH);m点前后过程中加入氢氧化钠,沉淀物质的量不变,是N发生了反应,离子方程式为NOHNH3H2O;10 mL 1 molL1NH4Al(SO4)2,溶液中Al3物质的量为0.01 mol,N的物质的量为0.01 mol,S的物质的量为0.02 mol,20 mL 1.2 molL1Ba(OH)2溶液中Ba2物质的量为0.
18、024 mol,OH为0.048 mol,由离子反应先后可知可生成0.02 mol BaSO4沉淀;OH先与Al3反应生成Al(OH)3,再与N反应,若有剩余再同Al(OH)3反应转化成Al,经计算可知Al(OH)3还剩余0.002 mol,可知生成沉淀的总物质的量为0.022 mol。答案:(1)第3周期A族(2)r(O2)r(Na)HClO4H2SO4(3) (或或等其他合理答案均可)(4)2Na(s)O2(g)Na2O2(s)H=511 kJmol1(5)c(S)c(N)c(Al3)c(H)c(OH)NOHNH3H2O0.022(2015海南高考14)单质Z是一种常见的半导体材料,可由X
19、通过如下图所示的路线制备,其中X为Z的氧化物,Y为氢化物,分子结构与甲烷相似,回答下列问题:(1)能与X发生化学反应的酸是;由X制备Mg2Z的化学方程式为 。(2)由Mg2Z生成Y的化学方程式为 ,Y分子的电子式为。(3)Z、X中共价键的类型分别是、 。【解析】Z为半导体单质,则Z是Si;其氧化物为二氧化硅,即X为SiO2,可与氢氟酸反应,根据反应的流程图可知,二氧化硅与Mg反应生成Mg2Si,Mg2Si与盐酸反应生成的Y为氢化物,则Y的分子式是SiH4,其电子式为,加热分解可得到Si单质。答案:(1)氢氟酸SiO24Mg2MgOMg2Si(2)Mg2Si4HCl2MgCl2SiH4(3)非极性键极性键
