1、 第四章物质结构第四章物质结构 元素周期律元素周期律 一、单选题一、单选题 1下列第三周期元素中，化学性质最活泼的是 A硅 B磷 C硫 D氯 2有关化学键和晶体的说法正确的是 A干冰是共价分子，其升华破坏了共价键 B氯化铵属于离子化合物，其加热仅破坏了共价键 C汞是金属晶体，其气化破坏了共价键 D二氧化硅属于共价化合物，其熔化破坏了共价键 3下列各组物质，所含化学键类型完全相同的是 AMgCl2和 KCl BNaOH 和 NaCl CH2O2和 Na2O2 DNH3和 NH4Cl 4下列有关 II A 族元素的叙述错误的是（ ） A3BaCO在医疗中常用作钡餐 B钙单质燃烧时其焰色呈砖红色 C
2、随着原子序数的递增，元素原子失电子能力增强 D由3MgCO难溶于水，可推断3SrCO也难溶于水 5X、Y、Z、W 四种短周期主族元素在元素周期表中的相对位置如图所示，其中 Z 的最外层电子数和最内层电子数相等。下列说法中正确的是 X Z Y W AX 元素的气态氢化物不止一种 BY 元素是自然界中含量最多的元素 CZ 元素的最高价氧化物对应的水化物是强碱 DW 元素的最高价氧化物对应的水化物是强酸 6下列有关溴、碘的说法中正确的是 A溴和碘只能从海水中提取 B单质溴溶解在四氯化碳中呈现紫红色 C在碘化钾溶液中加入淀粉溶液呈蓝色 D存放液溴的试剂瓶要用橡皮塞密封并用水封 7化学家已经合成了少量
3、N4，关于 N4和 N2说法正确的是 A互为同位素 B互为同素异形体 C化学性质相同 DN4和 N2分子内含有的质子数相等 8铷(37Rb)原子和溴(35Br)原子相对大小如图所示。若这两种元素形成化合物 RbBr，则下列图示比较接近真实比例的是 A B C D 9NA为阿伏伽德罗常数，以下说法正确的是 A18gT2O 中含有的质子数为 10NA B0.5mol/LBa(OH)2溶液中含有的 OH-的数目为 NA C25，101kPa，3.4 克硫化氢中含有原子总数为 0.3NA D常温常压下，20mLNH3和 60mLO2所含分子个数比不等于 13 10X、Y、Z、W、M 为原子序数依次增大
4、的短周期主族元素。已知：元素对应的原子半径大小为：XZYMZ BW2Z2既含有离子键又含有共价键 CZ 与 M 形成的化合物具有两性 DW、M 的离子半径为 M”“=”或“Br2I2 (2)【评价】该小组设计的实验方案是_ (填“合理”或“不合理”) (3)【补充和完善】上一题(2)中若选合理，则此项不用再作答，若选不合理，则合理完成实验还需要的试剂是_ 第二小组同学探究元素 C、Si 的非金属性强弱,设计的实验方案如下： (4)干燥管 D 的作用为 _ (5)该小组同学用盐酸、 CaCO3和 Na2SiO3溶液， 按图装置进行试验， 观察到试管 C 中溶液有白色沉淀生成，甲同学认为非金属性
5、CSi。但乙同学认为此方案不合理，理由_， 改进措施:在 B、C 两装置之间接一个盛有_溶液的洗气瓶。 26无水四氯化锡用途很广。某化学兴趣小组利用锡渣废料(主要成分为 Sn 和 SnO)制备4SnCl。熔融的 Sn与2Cl反应生成4SnCl，同时会有少量2SnCl生成，部分反应装置如图所示。 已知： Sn、SnO、2SnCl、4SnCl有关物理性质如下表所示。 物质 颜色、状态 熔点/ 沸点/ Sn 银白色固体 232 2260 SnO 蓝黑色粉末 1080 分解 1080 分解 2SnCl 无色晶体 246 652 4SnCl 无色液体 33 114 4SnCl极易水解生成22SnOxH
6、O。 当2pH13时，Sn 存在形式为2Sn OH沉淀；当pH13时，Sn 存在形式为22SnO。回答下列问题： (1)盛放试剂 b 的仪器名称是_，该装置中发生反应的离子方程式为_。 (2)制备4SnCl的相关试剂和操作正确的是_(填字母)。 A试剂 a 为稀盐酸 B试剂 b 为2MnO固体 C试剂 c 为浓硫酸 D试剂 d 为饱和食盐水 Ef 口为出水口 F试剂 g 可选用 NaOH 溶液 (3)温度计控制温度 t 的范围为_。 (4)根据实验要求，若要完成该实验，需在上图虚线框中画出装置所缺少的仪器和所需试剂(即冷却装置与尾气处理装置之间的仪器)；若没有该装置，可能会发生的副反应的化学方
7、程式为_。 (5)因氯化亚锡(2SnCl)用途广泛，在无机工业中用作还原剂(2Sn易被氧化为4Sn)。该兴趣小组又用三颈烧瓶内的剩余物质制备2SnCl，向三颈烧瓶中加入适量的浓盐酸并充分搅拌，加热到一定温度，一段时间后， 冷却至室温，过滤，向滤液中加入少许单质锡，调节pH2，在2CO气流下进行蒸发浓缩，冷却结晶得氯化亚锡晶体。 在制备2SnCl时，向三颈烧瓶中通入2N的目的是_。 调节pH2的原因是_。 27某校学生化学实验小组，为验证非金属元素氯的氧化性强于硫和氮，设计了一套实验装置：(部分夹持装置已略去) (1)写出 A 中反应的离子方程式_。 (2)B 中出现黄色浑浊现象，产生此现象的离
8、子方程式_。 (3)浸有 NaOH 溶液的棉花团的作用是_。 (4)D 中干燥管中出现的明显现象及化学方程式是_；_。 (5)有同学认为 D 中的现象并不能说明氯的氧化性大于氮，需要在 C 之前加装洗气装置，该洗气装置中盛装_试剂。 (6)还有什么方法能证明氧化性 Cl2S，(用化学方程式表示)_。 参考答案参考答案 1D 【解析】硅、磷、硫、氯都属于第三周期的非金属元素，同周期自左而右，非金属性增强，故非金属性 ClSPSi，非金属性越强，化学性质越活泼，故 Cl 元素最活泼，故选 D。 2D 【解析】A干冰是固态的二氧化碳，由二氧化碳分子构成，属于分子晶体，升华时破坏分子间作用力，A错误；
9、 B氯化铵固体是由氯离子和铵根离子通过离子键结合而成的离子晶体，加热氯化铵破坏了氯离子和铵根离子之间的离子键，同时加热氯化铵分解为氨气和 HCl，破坏了 H 和 N 之间的共价键，B 错误； C汞是常温下呈液态的金属，是由金属离子和自由电子通过金属键结合而成的金属晶体，其气化破坏了金 属键，C 错误； D二氧化硅只含有共价键，属于共价化合物，固体熔化时，破坏共价键，D 正确； 答案选：D。 3A 【解析】AMgCl2和 KCl 均为离子化合物，只存在离子键，A 正确； B NaCl 中只含离子键、NaOH 中既含共价键又含离子键，B 错误； C H2O2分子中只存在共价键， Na2O2中既有离
10、子键又有共价键，C 错误； D NH3分子中只存在共价键，NH4Cl 中既有离子键又有共价键，D 错误； 答案选 A。 4A 【解析】A4BaSO在医疗中常用作钡餐，A 项错误。 B钙单质或含钙元素的化合物在灼烧时焰色为砖红色，B 项正确。 C主族元素的原子最外层电子数相同时，电子层数越多，最外层电子离核越远，越容易失去电子，C 项正确。 D由3MgCO、3CaCO、3BaCO均难溶于水，可推断3SrCO也难溶于水，D 项正确。 故选 A。 5A 【解析】根据元素在周期表中的相对位置可知 X 是第二周期元素，Y、Z、W 是第三周期元素，其中 Z 的最外层电子数和最内层电子数相等，因此 Z 是
11、Mg，则 X 是 C，Y 是 Si，W 是 P。 A碳元素的气态氢化物不止一种，例如甲烷、乙烷等，A 正确； BY 元素是是 Si，氧元素是自然界中含量最多的元素，Si 排在第二位，B 错误； CMg 元素的最高价氧化物对应的水化物氢氧化镁是中强碱，C 错误； DP 元素的最高价氧化物对应的水化物磷酸是中强酸，D 错误； 答案选 A。 6A 【解析】A溴和碘在陆地上的含量极少，而在海水中含量丰富，因此只能从海水中提取，故 A 正确； B单质溴溶于水呈橙黄色，溶于四氯化碳呈橙红色，故 B 错误； C碘化钾中的碘是碘离子，不能使淀粉溶液变蓝，故 C 错误； D溴具有挥发性，存放时加水液封，防止挥发
12、，但液溴会腐蚀橡胶，不能用橡胶塞存放液溴，故 D 错误； 答案选 A。 7B 【解析】AN4和 N2均是 N 元素的单质，二者不是同位素，A 项错误； BN4和 N2均是 N 元素的单质，二者互为同素异形体，B 项正确； CN4和 N2的结构不同，化学性质不同，C 项错误； DN4分子中含有 28 个质子，N2分子中含有 14 个质子，D 项错误； 答案选 B。 8B 【解析】电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子的离子半径越小，溴化铷是离子化合物，则电子层结构相同的铷离子的离子半径小于溴离子，故选 B。 9C 【解析】A18gT2O 的物质的量为118g22g mol=911mol，每个
13、T2O 分子含有 10 个质子，所以共含9011NA个质子，A 错误； B溶液体积未知，无法确定所含离子数目，B 错误； C 3.4 克硫化氢的物质的量为13.4g34g mol=0.1mol， 每个 H2S 含有 3 个原子， 所以原子总数为 0.3NA， C 正确； D同温同压下，气体的体积比等于物质的量之比，所以 20mLNH3和 60mLO2所含分子个数比等于 13，D 错误； 综上所述答案为 C。 10A 【解析】X、Y、Z、W、M 为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y 是组成金刚石的元素，则 Y 为 C 元素；元素对应的原子半径大小为：XZYMW、Z 与 X 可形成共价化合物 Z
14、2X2，则 X 为 H 元素，Z 为 O元素；Z 与 W 可形成离子化合物 W2Z2，则 W 为 Na；M 的电子层数与最外层电子数相等，则 M 为 Al。 【解析】A非金属性越强最简单氢化物越稳定，氧的非金属性大于氢，Z 与 X 形成的化合物可能为 H2O，Y 与 X 形成的化合物可能为 CH4，H2O 的稳定性比 CH4的稳定性高，A 不正确； BNa2O2由 Na+和22O构成，二者之间形成离子键，22O内 O 原子间形成共价键，B 正确； CZ 与 M 形成的化合物为 Al2O3，既能与酸反应又能与强碱反应，属于两性氧化物， C 正确； D 具有相同电子层结构的离子， 核电荷数大者离子
15、半径小， W、 M 分别为 Na、 Al， 离子半径为3AlNa ，D 正确； 故选 A。 11C 【解析】X、Y 为短周期元素，X 为第A 族元素，Y 为A 族元素，则 X 可能为 H、Li、Na 三种元素，Y可能为 O、S 两种元素，据此分析判断。 【解析】X、Y 为短周期元素，X 为第A 族元素，Y 为A 族元素，则 X 可能为 H、Li、Na 三种元素，Y可能为 O、S 两种元素。 A当 X 为 H，Y 为 O、S 时，X 的原子半径小于 Y 的原子半径，故 A 错误； B当 X 为 H 时，由 X、Y 形成的共价化合物中所有原子不可能都满足最外层为 8 电子结构，H 原子满足 最外层
16、 2 个电子的稳定结构，故 B 错误； C化学式为 X2Y 的有 H2O 或 Na2O 或 Li2O，可能是离子化合物，也可能是共价化合物，故 C 正确； DX、Y 两元素形成的化合物中，原子个数为 11 的有 H2O2或 Na2O2，故 D 错误； 故选 C。 12D 【解析】118 号元素是第七周期的 0 族元素，则 115 号元素的原子核最外层电子数是 5，则 Mc 位于第七周期第A 族，据此分析解答。 【解析】A质子数等于核外电子数，所以 Mc 原子核外有 115 个电子，故 A 正确； BMc 与 N 的最外层电子数都是 5，都位于第A 族，故 B 正确； C同主族从上往下金属性增强
17、，所以 Mc 在同主族元素中金属性最强，故 C 正确； D中子数为 173 的 Mc 的质量数115+173288，该核素正确的符号为173115Mc，故 D 错误； 答案选 D。 【点睛】本题的易错点和难点为 B，关键是根据原子序数推断出元素在周期表中的位置，一般需要记住 7种 0 族元素的原子序数和 16 个族在元素周期表中的排列规律。 13B 【解析】几种短周期元素的原子半径及某些化合价如表，A、E 有-1 价，B 有-2 价，且 A 的原子半径与 B相差不大，则 A、E 处于A 族，B 处于A 族，A 原子半径小于 E，可推知 A 为 F、E 为 Cl，B 为 O；D有-4、+4 价，
18、处于A 族，原子半径与 O 原子相差不大，可推知 D 为 C 元素；G 元素有-3、+5 价，处于A族，原子半径大于 C 原子，应处于第三周期，则 G 为 P 元素；H、I、J 的化合价分别为+3、+2、+1，分别处于族 A、A 族、A 族，原子半径依次增大，且都大于 P 原子半径，应处于第三周期，可推知 H 为 Al、I 为 Mg、J 为 Na。 【解析】A C 的氧化物中 CO 不是酸性氧化物、三氧化二铝是两性氧化物、钠的氧化物中过氧化钠不是碱性氧化物，故 A 错误； B A、H、J 分别为 F、Al、Na，Na+、Al3+、F-离子核外电子层数相等，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径大
19、小顺序为：F-Na+Al3+，即 AJH，故 B 正确； CG 为 P 元素，磷的单质有红磷和白磷，存在同素异形体，故 C 错误； D Mg 在 CO2中燃烧生成氧化镁和碳，故 D 错误； 故选 B。 14D 【解析】A非金属性 SP，则最高价含氧酸的酸性：H2SO4H3PO4，A 正确； B金属性 KNa，则最高价氧化物水化物的碱性：KOHNaOH，B 正确； C非金属性 NC，则简单氢化物的稳定性：NH3CH4，C 正确； D核外电子层数越多，离子半径越大，则离子半径：Na+Cl-，D 错误； 答案选 D。 15B 【解析】AW 元素的负化合价为2 价时，可能为 O 元素，则 E 元素应为
20、 F 元素，没有+7 价，故 A 错误； B因为 X 在 Y 的前面，所以 X 的金属性比 Y 强，所以 Y(OH)m为强碱时，X(OH)n也一定为强碱，故 B 正确； CHnWOm为强酸，即 W 元素的非金属性很强，原子序数比 W 大 1 的 E 可能为非金属性比 W 强的非金属元素，也可能为稀有气体元素，故 C 错误； DX. Y. Z.W. E 五种元素同周期，E(除了稀有气体元素)的非金属性比 Z 强，HnZOm为强酸时，E 不可能有强还原性，如果是稀有气体，也没有强还原性，故 D 错误； 故选 B。 【点睛】根据元素周期律和元素在周期表中的位置判断可能对应的元素，结合元素化合物知识分
21、析。 16 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 2KC1O3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2K2SO4+2CO2+2H2O 【解析】(1)自来水厂用氯气杀菌、消毒，其消毒原理主要是氯气溶于水后生成了 HClO，次氯酸分子中只含有共价键，则 HClO 的电子式为。 (2)常温下，将氯气通入稀 NaOH 溶液中得到漂白液(主要成分为 NaClO)，同时还有氯化钠和水生成，则该反应的离子方程式为 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。 (3)制备 ClO2的一种方法为：在平底烧瓶中加入 KClO3固体、足量草酸(H2C2O4)、稀硫酸，6080水浴加热，反应中氯元素化合价从+5
22、价降低到+4 价，碳元素化合价从+3 价升高到+4 价，根据得失电子守恒、原子守恒，则该反应的化学方程式为 2KC1O3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2K2SO4+2CO2+2H2O。 17 3- + Na:N:Na 离子 两 +H-+HH:N:H:Cl:Na:Cl:、 【解析】(1)根据氮化钠与水作用产生 NH3可知，氮化钠能电离出自由移动的 Na+和 N3-，则 Na3N 属于离子化合物； 故答案为：3- + Na:N:Na；离子。 (2)Na3N 与盐酸反应时，N3-先与 HCl 电离出的 H+结合成 NH3，NH3再与 HCl 反应生成 NH4Cl，Na+与 Cl-形成 NaCl
23、，故可生成两种盐； 故答案为：两；+H-+HH:N:H:Cl:Na:Cl:、 。 (3)Na+、N3-的电子层结构相同，核电荷数大者，离子半径较小，故离子半径：r(Na+)r(N3-)； 故答案为：H2CO3H2SiO3，故答案为：酸性由强到弱的顺序： 酸性：乙酸碳酸硅酸 (4) 若去掉装置 B 进行实验，C 中硅酸沉淀不能判断是碳酸制出的还是挥发的乙酸制出的，所以不能得出上述结论，故答案为：否；乙酸具有挥发性，也能使硅酸钠转化为硅酸 (5) 利用去掉 B 后的装置来比较 Cl、C 和 Si 的非金属性，分液漏斗甲中应该盛放高氯酸，A 中盛放碳酸钠溶液，C 中盛放硅酸钠，最高价含氧酸酸性越强，
24、元素的非金属性越强，故答案：HClO4，非金属性：ClCSi。 25 -22Cl +2Br =2Cl +Br 溶液由无色变成棕黄色 不合理 溴水 防止倒吸 盐酸有挥发性，挥发出的 HCl 和 Na2SiO3溶液反应也会产生白色沉淀 饱和 NaHCO3 【解析】(1) 甲试管中加入氯水，溶液中溴离子被氯气氧化成溴单质，溶液由无色变为橙色，反应的离子方程式为-22Cl +2Br =2Cl +Br，乙试管中加入氯水，溶液中的碘离子被氯气氧化成碘单质，溶液由无色变为黄色，故答案为：-22Cl +2Br =2Cl +Br，溶液由无色变成棕黄色； (2) 该实验只能证明 Cl2的氧化性大于 Br2和 I2
25、，无法判断 Br2和 I2之间的氧化性强弱关系，因此不合理，故答案为：不合理； (3) 为了判断 Br2和 I2之间的氧化性强弱关系，需要用溴水来检测，故答案为：溴水； (4) 球形干燥管 D 能够防止倒吸，可以避免 C 中液体进入锥形瓶中，故答案为：防止倒吸； (5) 碳酸钙和盐酸反应是放热反应，放出的热量促进 HC1 挥发，导致制取 CO2中含有 HC1，HCl 和 Na2SiO3 反应也会生成硅酸沉淀，从而对二氧化碳产生干扰；为防止 HCl 的干扰，用饱和碳酸钠溶液除去 HCl，所以在 BC 之间添加装有饱和 NaHCO3溶液的洗瓶，故答案为：盐酸有挥发性，挥发出的 HCl 和 Na2S
26、iO3溶液反应也会产生白色沉淀，饱和 NaHCO3溶液。 26(1) 圆底烧瓶 4H+2Cl-+MnO2Mn2+Cl2+2H2O (2)BF (3)232652 (4)SnCl4+(x+2)H2O=SnO2xH2O+4HCl (5) 排尽装置内空气，防止 Sn2+被氧化 防止 Sn2+转化为 Sn(OH)2沉淀 【解析】 某化学兴趣小组利用锡渣废料(主要成分为 Sn 和 SnO)制备 SnCl4。 熔融的 Sn 与 Cl2反应生成 SnCl4，同时会有少量 SnCl2生成。结合装置图可知，三颈烧瓶左侧的装置用来制取和提纯 Cl2，三颈烧瓶中 Sn 和Cl2反应制备 SnCl4， 三颈烧瓶右侧的
27、装置用来收集 SnCl4， 由于 SnCl4的沸点相对较低， 可以通过蒸馏收集，又因为 SnCl4极易水解生成 SnO2xH2O，收集到的 SnCl4需要注意“防水”。 （1）盛放试剂 b 的仪器名称是圆底烧瓶，该装置中，浓盐酸和 MnO2反应产生 Cl2，该反应的离子方程式为4H+2Cl-+MnO2Mn2+Cl2+2H2O。 （2）由分析可知，三颈烧瓶左侧的装置用来制取和提纯 Cl2，三颈烧瓶中 Sn 和 Cl2反应制备 SnCl4，三颈烧瓶右侧的装置用来收集 SnCl4，则试剂 a 为浓盐酸，试剂 b 为 MnO2，试剂 c 为饱和食盐水（除去 Cl2中混有的 HCl 气体） ，试剂 d
28、为浓硫酸（干燥 Cl2） ，e 为出水口，f 为进水口，试剂 g 可选用 NaOH 溶液（用来吸收挥发出的 SnCl4） ，故制备 SnCl4的相关试剂和操作正确的是 BF。 （3）熔融的 Sn 与 Cl2反应生成 SnCl4，同时会有少量 SnCl2生成，为了使 Sn 处于熔融状态，同时防止产品中带入 SnCl2，温度计控制温度 t 的范围为 232652。 （4）SnCl4极易水解生成 SnO2xH2O，需在上图虚线框中(即冷却装置与尾气处理装置之间的仪器)添加干燥装置，吸收从尾气装置中挥发出的水蒸气，试剂可以选用浓硫酸，若没有该装置，SnCl4可能会和水蒸气反应生成 SnO2xH2O，反应的化学方程式为 SnCl4+(x+2)H2O=SnO2xH2O+4HCl。 （5）在制备 SnCl2时，由于 Sn2+易被氧化为 Sn4+，故需要向三颈烧瓶中通入 N2，排尽装置内空气，防止Sn2+被氧化。当 2pH13 时，Sn 存在形式为 Sn(OH)2沉淀，调节 pHS。