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专题检测卷(四)
专题二 基本理论
第1讲 物质结构和元素周期律
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分)
1.(2013•海南高考)重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是（ ）
A.氘(D)原子核外有1个电子
B.1H与D互称同位素
C.H2O与D2O互称同素异形体
D.1 O与 O的相对分子质量相同
2.下列对非金属元素(除稀有气体元素外)的相关判断正确的是（ ）
①非金属元素都是主族元素
②单质在反应中都只能作氧化剂
③氢化物常温下都是气态，所以都叫气态氢化物
④氧化物常温下都可以与水反应生成酸
⑤非金属元素R所形成的含氧酸盐(MaROb)中的R元素必定呈现正价
A.②⑤ B.①③⑤ C.②③④ D.①⑤
3.(2012•大纲版全国卷)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离子的半径。X元素为（ ）
A.Al B.P C.Ar D.K
4.(2013•南平质检)如图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图，下列说法不正确的是（ ）
A.离子半径：N>Z
B.氢化物的稳定性：M<N
C.失电子能力：Y>Z
D.单质的氧化性：N<X
5.短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性，甲与丙同主族，丁元素原子最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法正确的是（ ）
A.简单离子半径：甲<乙<丙<丁
B.单质的还原性：乙<甲<丙<丁
C.乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能两两相互反应
D.甲、乙、丙、丁的单质一定条件下都能和氧气直接化合
6.(2013•龙岩质检)下列关于原子结构、元素周期表和元素周期律的说法正确的是（ ）
A.核外电子排布相同的简单离子一定是同周期元素
B.位于金属与非金属的交界处的铝、硅元素，属于过渡元素
C.由水溶液的酸性：H2SO3>H2CO3，可推断出元素的非金属性：S>C
D.Cs和Ba分别位于第6周期ⅠA和ⅡA族，碱性：CsOH>Ba(OH)2
7.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元素形成的单质。已知：甲+乙====丁+己，甲+丙====戊+己；0.1 mol•L-1丁溶液的pH为13(25℃)。下列说法正确的是（ ）
A.原子半径：W>Z>Y>X
B.Y元素在周期表中的位置为第3周期第ⅣA族
C.1 mol甲与足量的乙完全反应共转移1 mol电子
D.化合物甲中只有离子键
二、非选择题(本题包括4小题，共58分)
8.(16分)A、B、X、Y、Z是五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A是地壳中含量最高的元素；B和氖原子的质子数相差1；X在足量空气(主要含N2、O2)中燃烧可生成两种化合物；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。
请回答下列问题：
（1）Y的原子结构示意图为________；Z在周期表中的位置为__________。
（2）A与B的单质在不同条件下反应，生成物的化学式分别为________、________；
（3）B和X相比，单质熔点较高的是______(填化学式，下同)；Z的氢化物和同族短周期元素的氢化物相比，较稳定的是________。
（4）CH3XZ是一种重要的有机合成试剂，其中X的化合价为________；该化合物水解可生成最简单的有机物和一种碱式盐，有关反应的化学方程式为______
_________________________________。
9.(14分)现有X、Y、Z三种常见短周期元素，X的原子结构示意图为 ，Y、Z为同周期金属元素，Y、Z的最高价氧化物对应水化物可以发生反应。回答下列问题：
（1）已知Y2X2为浅黄色固体物质，其阴阳离子个数比为________，其中含有的化学键类型有________。
（2）将单质Z的薄片在酒精灯上加热至熔化，观察到的现象_______________，
产生该现象的原因是_______________________________。
（3）Y、Z最高价氧化物对应的水化物混合反应生成盐和水的离子方程式为_____
________________________________。
（4）若（3）中生成的盐与过量HCl溶液反应的离子方程式为_______________。
10.(10分)元素周期表的形式多种多样，下图是扇形元素周期表的一部分(1号～36号元素)，对比中学常见元素周期表思考扇形元素周期表的填充规律，并回答下列问题：
（1）若①～⑩分别代表十种元素，则⑩代表的元素处于常见周期表的位置是__________。
（2）元素对应的常见单质氧化性的强弱⑧______⑨，并用化学方程式阐明____
_________________________________________。
（3）写出一种由①④⑤三种元素形成的常见离子化合物(填化学式)________，该物质溶于水后对水的电离起__________作用(填“抑制”“促进”或“不影响”)，其原因是________________________________________。
（4）①③⑤三种元素形成的18电子结构化合物是近年来燃料电池研究领域的新宠，写出用它作燃料，②最高价氧化物对应的水化物作为电解质的燃料电池的负极反应__________________________________。
11.(18分)(2013•莆田质检)A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。已知：A是原子半径最小的元素，B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，C元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应能生成盐，D与E同主族，E元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2。请回答：
（1）C的原子结构示意图为________。
（2）元素D的单质与金属钠反应生成的化合物可作潜水面具中的供氧剂，这种化合物与水反应的离子方程式为________________________。
（3）D和E两种元素相比较，其原子得电子能力较强的是______(写名称)。
以下说法中，可以证明上述结论的是(填写编号)。
a.比较这两种元素的常见单质的沸点
b.二者形成的化合物中，D元素的原子显负价
c.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
d.比较这两种元素氢化物的水溶液的酸性
（4）元素A、D、E与钠元素可形成两种酸式盐(均含有该四种元素)，这两种酸式盐在水溶液中反应的离子方程式是______________________________。
（5）由元素A、B、D组成的一元酸X为日常生活中的调味剂，元素A、F组成的化合物为Y。在等体积、等pH的X、Y的溶液中分别加入等质量的锌粉，反应后若最后仅有一份溶液中存在锌粉，则反应过程中两溶液中反应速率的大小关系是：X________Y(选填“>”“=”或“<”)。
（6）元素F的单质常温下是一种气体，工业上主要是通过电解其钠盐的饱和溶液的方法获得该气体，假定装入的饱和溶液为100 mL(电解前后溶液体积变化可忽略)，当测得阴极上产生11.2 mL(标准状况)气体时停止通电，将溶液摇匀，此时溶液的pH为________。
答案解析
1.【解析】选C。氘 H)是氢元素的一种核素，含有一个质子、一个中子和一个电子，与1H互为同位素，A项、B项正确；由同种元素形成的不同单质之间互称为同素异形体，C项错误；1 O与 O的相对分子质量均为20，D项正确。
2.【解析】选D。多数非金属单质在反应中既可作氧化剂，又可作还原剂，故②项不正确；非金属氢化物常温下并不都是气态，所以③项不正确；有些非金属氧化物(SiO2、CO、NO等)常温下不与水反应，故④项不正确。
3.【解析】选D。
选项 具体分析 结论
A 铝离子与钙离子的核外电子排布不相同 A不符
合题意
B 磷元素形成的离子半径大于负二价硫离子的半径 B不符
合题意
C 氩原子与钙离子的核外电子排布相同 C不符
合题意
D 钾离子与钙离子的核外电子排布相同，且其半径小于负二价硫离子的半径 D符合
题意
4.【解析】选C。由短周期元素原子半径与原子序数的关系图可推知：Y、X、Z、M、N分别为Li、F、Na、Si、Cl。离子半径Cl->Na+，非金属性Si<Cl，故氢化物稳定性：SiH4<HCl，失电子能力Na>Li，单质氧化性F2>Cl2，故选C。
5.【解析】选D。气态化合物的水溶液呈碱性，说明该化合物为NH3，则甲为氢元素，乙为氮元素；丙与氢元素同主族，且原子序数比氮元素大，故丙为钠元素；丁有三层电子，最外层电子数是其电子层数的2倍，说明丁为硫元素。单核离子半径：H+<Na+<N3-<S2-，故A项不正确；单质的还原性钠的最强，故B项不正确；NaOH、HNO3、H2SO4两两之间不都反应(如HNO3、H2SO4不反应)，故C项不正确；H2、N2、Na、S都可与氧气直接化合，故D项正确。
【方法技巧】简单离子半径的比较方法——“三看”
一看电子层数：电子层数越多，半径越大。
二看核电荷数：当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小。
三看核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。
6.【解析】选D。O2-与Na+具有相同的核外电子排布，但两元素不在同一周期，A不正确；铝、硅元素，属于主族元素，B不正确；H2SO3不是最高价含氧酸，C不正确；同周期由左向右，元素的金属性逐渐减弱，故金属性：Cs>Ba，碱性：CsOH>Ba(OH)2，D正确。
7.【解析】选C。0.1 mol•L-1丁溶液的pH为13(25℃)，说明丁为氢氧化钠，两化合物反应生成氢氧化钠和一种单质的反应常见有Na2O2和H2O反应，又由“甲+丙====戊+己”知甲为Na2O2，乙、丙分别为H2O和CO2，综上所述，X、Y、Z、W分别是H、C、O、Na四种元素。原子半径：W>Y>Z>X，故A项不正确；碳元素在周期表中的位置为第2周期第ⅣA族，故B项不正确；Na2O2中既含离子键又含共价键，故D项不正确。
8.【解析】地壳中含量最高的元素A是氧元素；B和氖原子的质子数相差1，且半径较大，故B为钠元素；X与N2、O2都能反应生成化合物，则X为镁；单质是一种常见的半导体材料的Y为硅；与钠、镁、硅同周期，且非金属性在同周期元素中最强的Z为氯。钠与氧可形成Na2O、Na2O2等化合物；钠与镁相比，镁比钠熔点高；与氯同族的短周期元素为氟，HF比HCl稳定；CH3XZ(即CH3MgCl)中镁为+2价，CH3MgCl水解反应生成的最简单有机物是甲烷，碱式盐为Mg(OH)Cl。
答案：（1） 第3周期第ⅦA族
（2）Na2O Na2O2
（3）Mg HF
（4）+2 CH3MgCl+H2O====CH4↑+Mg(OH)Cl
9.【解析】由X的原子结构示意图知a=2，b=8，X为氧元素；Y2O2为浅黄色固体，则Y为钠元素；与Na同周期，且氢氧化物之间相互反应，说明Z为铝元素。
（1）在Na2O2中，Na+与 的数目比为2∶1，既存在离子键又存在共价键。
（2）Al在酒精灯火焰上加热，由于铝的熔点低，发生了熔化，但表面Al2O3熔点高不熔化，会呈现熔成液滴而不脱落的现象。
（3）Al(OH)3与NaOH溶液的反应，实则为Al(OH)3与OH-之间的反应，其离子反应方程式可写为：
Al(OH)3+OH-====Al +2H2O或Al(OH)3+OH-====-
（4）-与过量H+反应最终生成Al3+。
答案：（1）1∶2 离子键、共价键(或离子键、非极性键)
（2）铝箔熔化成小球不落下(或铝箔卷缩、熔而不落) Al2O3的熔点比Al高
（3）OH-+Al(OH)3====Al +2H2O或OH-+Al(OH)3====-
（4）4H++-====Al3++4H2O或Al +4H+====Al3++2H2O
10.【解析】结合扇形周期表可知，1、2、3、4……代表周期数，一、二、三……十八代表周期表中的列序：根据此规律可以确定⑩号元素在常见周期表中的位置为第4周期第Ⅷ族，代表铁元素；⑥⑦分别代表镁、铝元素，⑧⑨分别代表硫、氯元素；①③⑤分别代表氢、碳、氧元素；②④分别代表钠、氮元素；由①④⑤三种元素形成的常见离子化合物为NH4NO3；氢、碳、氧三种元素形成的18电子化合物是甲醇；在甲醇燃料电池中，甲醇在负极失去电子，生成的二氧化碳与氢氧根离子形成碳酸根离子。
答案：（1）第4周期第Ⅷ族
（2）< Cl2+H2S====2HCl+S↓
（3）NH4NO3 促进 铵根离子水解，促进水的电离
（4）CH3OH-6e-+8OH-====C +6H2O
11.【解析】原子半径最小的元素是氢；最外层电子数是次外层电子数的2倍，B元素是碳；题意说明C元素的氢化物溶液为碱性，故是氮元素；E元素为第3周期元素，故其最外层电子数为6，所以D、E是氧、硫，则F是氯。
（3）氧、硫同主族，故氧的非金属性比硫强。沸点是物质的物理性质，不能作为判断非金属性强弱的依据，a项错误；S、O形成的化合物中，共用电子对偏向非金属性强的元素，b正确；氢化物的稳定性可以作为判断非金属性强弱的依据，而其水溶液酸性强弱不能作为判断非金属性强弱的依据，c正确、d错误。
（4）NaHSO4为强酸酸式盐、NaHSO3为弱酸酸式盐，故书写离子方程式时，HS 不能拆分。
（5）X为醋酸、Y是HCl，pH相等时，加入锌随着反应的进行，醋酸电离平衡继续向右移动，产生氢气的反应速率较快。
（6）电解NaCl溶液：2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑，故产生OH-的物质的量：n(OH-)=2n(H2)= ×2=10-3mol，c(OH-)= =10-2mol•L-1，根据水的离子积常数，可知c(H+)=10-12mol•L-1，pH=12。
答案：（1）
（2）2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑
（3）氧 b、c
（4）H++HS ====SO2↑+H2O
（5）> （6）12