1、第四章第四章 物质结构物质结构 元素周期律元素周期律 (时间：75 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题包括 15 小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题 3 分，共 45 分) 1氧元素有三种核素：16 8O、178O 和188O，这三者具有( ) A相同的质子数 B相同的中子数 C不同的核外电子数 D不同的核电荷数 答案 A 解析 氧元素有三种核素： 16 8O、 17 8O 和188O，三者具有相同的核电荷数、质子数、核外电子数， 中子数不同。 2下列化学用语描述正确的是( ) A可用于考古断代的一种核素的符号：13 6C B氚的原子结构模型： C18O2 的结构示意图： D14
2、C 和 14N 互为同位素 答案 B 解析 可用于考古断代的一种核素为14 6C，A 项错误；氚原子中，质子数为 1，中子数为 2，核 外电子数为 1，B 项正确；18O2 的质子数为 8，核外电子数为 8210，其原子结构示意图为 ， C 项错误；质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子互为同位素，而 14C 和14N 的质子数分别为 6 和 7，属于两种不同的元素，不互为同位素，D 项错误。 3下列物质中既含离子键又含共价键的是( ) ANaCl BCH4 CKOH DHCl 答案 C 解析 ANaCl 只含有离子键，故 A 错误；B.甲烷中只含有共价键，故 B 错误；C.KOH 为离
3、子化合物，含有离子键和共价键，故 C 正确；D.HCl 为共价化合物，只含有共价键，故 D 错 误。 4下列说法正确的是( ) A相邻周期的同一主族的两种元素，其原子序数之差都相同 B同周期的A 族元素与A 族元素的原子序数之差都相同 C某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数 D115 号元素位于第七周期第A 族 答案 D 解析 A 项，在元素周期表左侧和右侧，相邻周期的同一主族的两种元素，原子序数之差可能 不同，错误；B 项，同周期的A 族元素与A 族元素的原子序数之差，短周期的差 1，四、 五周期的差 11，六、七周期的差 25，错误；C 项，元素没有质量数的概念，错误；D 项，115
4、 号元素，其原子结构中有 7 个电子层，最外层电子数为 5，则该元素肯定位于第七周期第A 族，正确。 5以下非金属性最强的元素为( ) A氟 B氮 C氧 D碳 答案 A 解析 同一周期的元素，原子序数越大，元素的非金属性越强。氟、氮、氧、碳都是第二周期 的元素，原子序数 FONC，所以元素的非金属性最强的是氟元素。 6下列有关元素的说法正确的是( ) AA 族与A 族元素间一定形成离子化合物 B第二周期元素从左到右，最高正价从1 递增到7 C同周期金属元素的化合价越高，其原子失电子能力越强 D元素周期表中的 117 号元素位于第七周期第A 族 答案 D 解析 A 族为 H 和碱金属，A 族元素
5、为卤族元素，H 与卤族元素形成共价化合物，碱金 属元素与卤族元素形成离子化合物，A 错误；第二周期中，O 没有最高正价，F 没有正价，B 错误；同周期金属元素的化合价越高，元素的金属性越弱，则失电子能力越弱，C 错误；117 号元素位于第七周期第A 族，D 正确。 7下列各组大小顺序不正确的是( ) A酸性：H2SiO3H3PO4H2SO4 B稳定性：H2SeH2SHBrHCl D金属的还原性：NaMgAl 答案 D 解析 非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，酸性：H2SiO3H3PO4H2SO4， A 项正确；非金属性越强，氢化物越稳定，稳定性：H2SeH2SHBrHCl，C 项
6、正确； 同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减弱，对应单质的还原性逐渐减弱，金属的还原性： NaMgAl，D 项错误。 8联合国确定 2019 年为“国际化学元素周期表年”，以纪念门捷列夫发明元素周期表 150 周年。现有短周期元素 X、Y、Z、M 在元素周期表中的相对位置如图所示，其中 Y 原子的 最外层电子数是次外层电子数的一半。下列说法正确的是( ) X Y Z M AX 元素位于第 2 周期A 族 BY 的非金属性比 Z 的强 CZ 的原子半径比 X 的大 DM 的氧化物的水化物是强酸 答案 C 解析 分析可知，Y 为 Si、Z 为 P、X 为 O、M 为 Cl，A.O 元素位于第 2
7、周期A 族，故 A 错误；B.同周期从左向右非金属性逐渐增强，则 Y 的非金属性比 Z 的弱，故 B 错误；C.电子 层数越多、原子半径越大，Z 的原子半径比 X 的大，故 C 正确；D.不一定为最高价氧化物对 应的水化物，且次氯酸为弱酸，故 D 错误。 9A 和 B 为短周期元素，其中 A 元素原子的最外层电子数 a，次外层电子数是 b；B 元素原 子的 M 层电子数是(ab)，L 层电子数是(ab)，则 A、B 两种元素形成的化合物的化学式可 能表示为( ) AB3A2 BAB2 CA3B2 DBA2 答案 D 解析 A 和 B 为短周期元素，A 元素原子的最外层电子数为 a，次外层电子数
8、为 b；B 元素原 子的 M 层电子数为(ab)，L 层电子数为(ab)，则 L 层电子数为 ab8，所以 A 元素原子 有 2 个电子层，故 b2，a8b6，故 A 为 O 元素；B 元素原子的 M 层电子数为 ab6 24，故 B 为 Si 元素，O、Si 形成的化合物为 SiO2，故 D 正确。 10北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与 C60形成的球碳盐 K3C60，实 验测知该物质属于离子化合物，具有良好的超导性。下列有关分析正确的是( ) AK3C60中只有离子键 BK3C60中不含共价键 C该晶体在熔融状态下能导电 DC60与 12C 互为同素异形体 答案 C 解
9、析 C60中两个碳原子之间含有共价键，A、B 项错误；C 项，该晶体属于离子化合物，熔融 状态下能够导电，正确；D 项，同素异形体研究的对象是单质，12C 是原子，错误。 11如图是元素周期表的一部分，下列叙述不正确的是( ) ASn 的最高正化合价为4 价 BBr 的最高价氧化物对应水化物的化学式为 HBrO3 C酸性：H3AsO4H2SeO4 D原子半径：NSi 答案 B 解析 Sn 原子最外层有 4 个电子，因此 Sn 的最高正化合价为4 价，A 正确；Br 原子最外层 有 7 个电子，所以 Br 的最高正价为7 价，其最高价氧化物对应水化物的化学式为 HBrO4，B 错误；As、Se
10、是同周期元素，随着原子序数的增大，元素的非金属性逐渐增强，因此元素的 最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，所以酸性：H3AsO4PN，D 正确。 12在化学研究中，可以根据物质的组成、结构和反应规律等，预测元素及其化合物的性质、 可能发生的化学反应。下面表格中根据事实进行的预测不合理的是( ) 选项 事实 预测 A 钠与钾是第A 族元素，它们都能 与水反应 铷与钠、钾属于同族元素，铷也 能与水反应 B Na 与 Cl 形成离子键，Al 与 Cl 形 成共价键 Si 与 Cl 形成共价键 C HCl在1 500 时分解， HI在230 时分解 HBr 的分解温度介于二者之间 D 随着核电荷数递
11、增，第A 族元素 单质的沸点逐渐降低 随着核电荷数递增，第A 族元 素单质的沸点也逐渐降低 答案 D 解析 第A 族元素单质分子之间只存在范德华力，且随相对分子质量增大，范德华力增大， 熔点、沸点逐渐升高，D 项错误。 13主族元素 W、X、Y、Z、Q 在元素周期表中的相对位置如表所示，其中短周期元素 W、 X、Y、Z 元素的原子最外层电子数之和为 21。下列说法不正确的是( ) A原子半径大小：XYZ BW、Y 两种元素都能与氧元素形成化合物 WO2、YO2 C最高价氧化物对应水化物的酸性：WXYZ DX、Q 两种元素的单质能应用于半导体工业 答案 C 解析 由信息分析可知，W 为 C、X
12、为 Si、Y 为 S、Z 为 Cl、Q 为 Se，同周期从左向右原子 半径减小，则原子半径大小：XYZ，故 A 正确；W、Y 两种元素都能与氧元素形成化合物 CO2、SO2，故 B 正确；非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，则最高价氧化物对应 水化物的酸性：ZYWX，故 C 错误；X、Q 两种元素均位于金属与非金属交界处附近，其 对应单质能应用于半导体工业，故 D 正确。 14 用 NaClO 可除去水体中过量氨氮(以 NH3表示)，以防止水体富营养化。其原理如图所示。 下列有关叙述正确的是( ) A原理中所涉及的元素的原子半径：ClNaONH BNH3、H2O、OH 所含的质子数和电子
13、数均相等 CNaClO 和 HClO 所含的化学键类型相同 D反应有离子键和共价键的断裂和形成 答案 D 解析 电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，所以题图中涉 及的 5 种元素的原子半径：NaClNOH，A 项错误；NH3、H2O、OH 所含的电子数均为 10，但是质子数不完全相同，B 项错误；NaClO 中含离子键和共价键，HClO 中只含共价键， C 项错误；反应的化学方程式为 NaOHHCl=NaClH2O，反应过程中有离子键和共价键 的断裂和形成，D 项正确。 15短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W 的最外层电子数是次外层电子数 的 2
14、 倍，X、Y 原子的最外层电子数之比为 34，Z 的单质常温下呈气态。下列说法正确的是 ( ) 原子半径大小：ZYXW 最高价含氧酸的酸性强弱：ZWY 简单氢化物的稳定性强弱：WSiClC，错误；元素的非金 属性强弱为 ClCSi，则最高价含氧酸的酸性强弱为 HClO4H2CO3H2SiO3，正确；元素的 非金属性强弱为 CSi，则简单氢化物的稳定性强弱为 CH4SiH4，错误；CCl4、AlCl3都是 共价化合物，都含有极性共价键，正确。 二、非选择题(本题包括 5 小题，共 55 分) 16(8 分)根据下列 6 种符号回答问题： 1H 2H 3H 14C 14N 16O (1)共有_种核
15、素，属于_种元素。 (2)互为同位素的是_(填序号，下同)。 (3)质量数相等的是_，中子数相等的是_。 .现有六种物质：MgCl2 HCl SO2 K2CO3 CaO NaOH 请根据下列标准，对上述物质进行分类(填序号)： (1)属于共价化合物的是_。 (2)只含离子键的化合物是_。 (3)含共价键的离子化合物是_。 答案 .(1)6 4 (2) (3) .(1) (2) (3) 解析 .(1)核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，共有 6 种核素，其中有 4 种元素。 (2)具有相同质子数， 不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素， 故1H、 2H、 3H 互为同位素。(3
16、)A ZX 中 A 表示质量数，Z 表示质子数，AZN，N 表示中子数，14C 和14N 质量数相等，14C 和16O 中子数都为 8，相等。 .(1)共价化合物中只含有共价键，故属于共价化合物的是HCl 和SO2。(2)只含有离子键 的是MgCl2和CaO。(3)含有共价键的离子化合物中既含有离子键又含有共价键：K2CO3 和NaOH 符合题意。 17(9 分)下表是元素周期表的一部分，根据表中给出的 10 种元素，按要求作答。 族 周期 A A A A A A A 0 2 N O F Ne 3 Na Mg Al Si S Cl (1)金属性最强的元素是_；F 的原子结构示意图是_； (2)
17、Ne 原子的最外层电子数是_； (3)N 与 O 原子半径较大的是_； (4)H2S 与 HCl 热稳定性较弱的是_； (5)Mg(OH)2与 Al(OH)3能与强碱反应的是_； (6)次氯酸(HClO)具有杀菌漂白作用，其中 Cl 元素的化合价为_，HClO 不稳定，易分 解 生 成HCl和O2， 写 出 其 在 光 照 条 件 下 分 解 的 化 学 方 程 式 ： _ _。 答案 (1)Na(或钠) (2)8 (3)N(或氮) (4)H2S(或硫化氢) (5)Al(OH)3(或氢氧化铝) (6)1 2HClO= 光照 2HClO2 解析 (1)同周期从左向右金属性逐渐减弱，同主族从上到下
18、金属性逐渐增强，则上述元素中 金属性最强的元素是 Na(或钠)；F 的原子结构示意图是；(2)Ne 原子的最外层电子数是 8；(3)同周期从左向右原子半径逐渐减小，则 N 与 O 原子半径较大的是 N(或氮)；(4)非金属性 Cl 大于 S，则 H2S 与 HCl 热稳定性较弱的是 H2S(或硫化氢)；(5)Mg(OH)2与 Al(OH)3能与强碱 反应的是 Al(OH)3(或氢氧化铝)； (6)次氯酸(HClO)具有杀菌漂白作用，其中 Cl 元素的化合价为 0(1)(2)1，HClO 不稳定，易分解生成 HCl 和 O2，其在光照条件下分解的化学方 程式为 2HClO= 光照 2HClO2。
19、 18(11 分)A、B、C、D、E 都是短周期元素，原子半径：DCAEB，其中 A、B 处在同一 周期，A、C 处在同一主族。C 原子核内质子数等于 A、B 原子核内质子数之和，C 原子最外 层电子数是 D 原子最外层电子数的 4 倍，D 为金属元素。试回答： (1)C 的元素名称为_。 (2) 在 五 种 元 素 形 成 的 最 简 单 液 态 或 气 态 氢 化 物 中 ， 稳 定 性 由 强 到 弱 的 顺 序 是 _ (用具体的分子式表示)。 (3)A 与 B 形成的三原子分子的结构式是_； B 与 D 形成的原子个数比为 11 的化合物的电子式是_。 答案 (1)硅 (2)H2ON
20、H3CH4SiH4 (3)O=C=O 解析 A、B、C、D、E 都是短周期元素，原子半径：DCAEB，其中 A、B 处在同一周 期，A、C 处在同一主族，五种元素在周期表中的大致相对位置为。A、C 处在 同一主族，二者质子数相差 8，C 原子核内质子数等于 A、B 原子核内质子数之和，故 B 的质 子数为 8，则 B 为 O 元素；C 原子最外层电子数是 D 原子最外层电子数的 4 倍，故 C 原子最 外层电子数为 4，D 原子最外层电子数为 1，A 为 C 元素，C 为 Si 元素，D 为 Na 元素；E 的 原子半径大于 B(O)，小于 A(C)，则 E 为 N 元素。(1)C 的元素名称
21、为硅。(2)NaH 为固态氢化 物，已知元素非金属性：ONCSi，故对应简单液态或气态氢化物的稳定性强弱为 H2ONH3CH4SiH4。(3)A 与 B 形成的三原子分子为 CO2，其结构式为 O=C=O；B 与 D 形成的原子个数比为 11 的化合物为 Na2O2，Na2O2为离子化合物，其电子式是 。 19(14 分)随原子序数递增，八种短周期元素(分别用字母 x、y、z、d、e、f、g、h 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。 回答下列问题： (1)元素 z 在周期表中的位置是_。 (2)元素 d、e、f、g 原子的简单离子半径由大到小的顺序为 _ (用离子符
22、号表示)。 (3)元素 f 的单质与元素 e 的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为 _ _。 (4)元素 h 单质的氧化性强于元素 g 单质的氧化性的事实是 _ (用离子方程式表示)。 答案 (1)第二周期第A 族 (2)S2 O2NaAl3 (3)2Al2H2O2NaOH=2NaAlO23H2 (4)S2 Cl 2=2Cl S或 H 2SCl2=2H 2ClS 解析 从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数，可知 x 是 H 元素，y 是 C 元素，z 是 N 元素，d 是 O 元素，e 是 Na 元素，f 是 Al 元素，g 是 S 元素，h 是 Cl 元素。 (1)z 元素为氮元
23、素，位于周期表中的第二周期第A 族。(2)元素 d、e、f、g 原子的简单离子 分别是：O2 、Na、Al3、S2，其中 S2核外有三个电子层，半径最大，O2、Na、Al3三 种离子的电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，所以 r(O2 )r(Na)r(Al3)。 (3)f 是 Al 元素，元素 e 的最高价氧化物对应的水化物为 NaOH，两者反应的化学方程式为 2Al 2H2O2NaOH=2NaAlO23H2。(4)元素 h 为氯元素，元素 g 为硫元素，氯元素的非金 属性较硫强，所以氯气的氧化性强于硫，能与硫化钠溶液或氢硫酸反应得到硫单质，反应的离 子反应为 S2 Cl 2=2Cl S
24、或 H 2SCl2=2H 2ClS。 20(13 分)有六种短周期元素，已知 A 的单质是最清洁的能源物质，其他元素的原子半径及 主要化合价如下表： 元素代号 B C D E F 原子半径/nm 0.186 0.143 0.102 0.099 0.074 主要化合价 1 3 6、2 7、1 2 根据上述信息回答以下问题。 (1)D 在元素周期表中的位置_；E 的离子结构示意图_。 (2)关于 A 元素在周期表中的位置，一直存在纷争，有人主张把它放在第A 族，试分析其理 由_ _。 (3)用电子式表示 B 的单质与 D 的单质形成化合物的过程_。 (4)下列各项比较，正确的是_(填序号)。 氢化
25、物的沸点：DF AF 元素的简单离子半径：C 的最大 气态氢化物稳定性：D 比 E 稳定 最高价氧化物对应的水化物碱性：BC (5)E 单质常用于自来水消毒。用必要的文字和离子方程式解释原因 _。 答案 (1)第三周期A 族 (2)氢元素的负化合价是1 价(或氢的最外层得到一个电子达到稳定结构) (3) (4) (5)Cl2通入水中发生反应 Cl2H2OH ClHClO，生成的 HClO 具有强氧化性，能杀菌 消毒 解析 已知 A 的单质是最清洁的能源物质， A 是 H； 根据元素的原子半径及主要化合价可知 D 是 S，E 是 Cl，F 是 O，则 B 是 Na，C 是 Al。 (1)S 在元素周期表中的位置是第三周期A 族；Cl 结构示意图为 。(2)由于氢元素的 负化合价是1 价(或氢的最外层得到一个电子达到稳定结构)，因此有人主张把它放在第A 族。(3)B 的单质与 D 的单质形成的化合物是离子化合物硫化钠，其形成过程可表示为 。(4)水分子间存在氢键，则氢化物的沸点：DC，错 误，答案选；(5)Cl2通入水中发生反应 Cl2H2O=H ClHClO，生成的 HClO 具有强 氧化性，能杀菌消毒。