版高中化学二轮复习训练题 专题五 物质结构 元素周期律练习.docx

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版高中化学二轮复习训练题专题五物质结构元素周期律练习

专题五物质结构元素周期律

[考纲要求]　1.熟记并正确书写常见元素的名称、符号、离子符号。

2.熟悉常见元素的化合价，能根据化合价正确书写化学式（分子式），或根据化学式判断元素的化合价。

3.掌握原子结构示意图、电子式等表示方法。

4.了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行相关计算。

5.了解元素、核素和同位素的含义。

6.了解原子的构成。

了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。

7.了解原子核外电子排布规律。

8.掌握元素周期表的实质。

了解元素周期表（长式）的结构（周期、族）及其应用。

9.以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。

10.以ⅠA和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。

11.了解金属、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律。

12.了解化学键的定义。

了解离子键、共价键的形成。

考点一　微粒结构及相互作用力

原子结构、离子结构是物质结构的核心内容，同样也是高考的重要考点。

复习时，注意掌握常用规律，提高解题能力；重视知识迁移、规范化学用语。

根据考纲，应从以下四个方面掌握。

1．明确微粒间“三个”数量关系

中性原子：

核电荷数＝核内质子数＝核外电子数＝原子序数

阴离子：

核外电子数＝质子数＋所带的电荷数

阳离子：

核外电子数＝质子数－所带的电荷数

2．“四同”的判断方法

判断的关键是抓住描述的对象。

（1）同位素——原子，如

H、

H、

H。

（2）同素异形体——单质，如O2、O3。

（3）同系物——有机化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3。

（4）同分异构体——有机化合物，如正戊烷、新戊烷。

3．巧记10e－、18e－微粒

10电子体和18电子体是元素推断题的重要突破口。

以Ne为中心记忆10电子体：

以Ar为中心记忆18电子体：

此外，由10电子体中的CH4、NH3、H2O、HF失去一个H剩余部分的—CH3、—NH2、—OH、—F为9电子体，两两组合得到的物质如CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2等也为18电子体。

4．理清化学键与化合物的关系

题组一　辨析概念，比较数量

1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”

（1）同种元素，可以有若干种不同的核素，即核素种类远大于元素种类（√）

（2）同一元素的不同同位素原子其质量数不同，核外电子层结构相同，其原子、单质及其构成的化合物的化学性质几乎完全相同，只是某些物理性质略有差异（√）

（3）离子化合物中一定含离子键，一定不含共价键（×）

（4）共价键可存在于离子化合物、共价化合物和共价单质分子中（√）

（5）熔融状态下能导电的化合物是离子化合物，熔融状态下不能导电的化合物是共价化合物

（√）

（6）氢化物一定是共价化合物（×）

（7）H2O的稳定性大于H2S，是因为H2O分子间存在氢键（×）

（8）Na2O、NaOH、Na2S、Na2SO4加热熔化，克服的是相同类型的作用力（√）

2．（2015·上海，1）中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素Lv的名称为鉝。

下列关于

Lv的叙述错误的是（　　）

A．原子序数116B．中子数177

C．核外电子数116D．相对原子质量293

答案　D

3．（2017·海南，3）下列分子中，其中子总数为24的是（　　）

A．18O3B．2H

O2C．14N16O2D．14C16O2

答案　D

解析　A项，1mol18O中含有中子物质的量为（18－8）mol＝10mol，即1mol18O3中含有中子物质的量为3×10mol＝30mol，错误；B项，1mol2H

O2中含有中子物质的量为（2×1＋2×9）mol＝20mol，错误；C项，1mol14N16O2中含有中子物质的量为（7＋2×8）mol＝23mol，错误；D项，1mol14C16O2中含有中子物质的量为（8＋2×8）mol＝24mol，正确。

题组二　准确判断原子或离子的表示方法

4．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”

（1）中子数为10的氧原子：

O（×）

（2016·江苏，2A）

（2）Mg2＋的结构示意图：

（√）

（2016·江苏，2B）

（3）质子数为17、中子数为20的氯原子：

Cl（×）

（2015·江苏，2A）

（4）氯分子的电子式：

（√）

（2015·江苏，2C）

（5）氯离子（Cl－）的结构示意图：

（×）

（2015·江苏，2B）

（6）14C的原子结构示意图：

（×）

（7）中子数为16的硫离子：

S2－（√）

（8）

8O2－的结构示意图：

（×）

题组三　对比书写物质的电子式

5．按要求书写电子式

（1）H3O＋________________，C

____________________________________，

O

__________________，NH

_____________________________________。

（2）HClO__________________，CCl4__________________________________，

NH3________________，CO2________________________________________，

CS2________________，COS________________________________________________，

HCHO________________，C2H4____________________________________________，

（CN）2________________，（SCN）2___________________________________，

COCl2________________，N2H4________________________________________，

N2H

________________。

（3）Na3N________________，Mg3N2_________________________________________，

Na2S________________，NaH_________________________________________，

NH4H________________，NaCN___________________________________________，

NaSCN________________，NaBH4________________________________。

答案　

（1）

（2）

（3）

书写“电子式”需要注意5个问题

（1）首先要判断是阴离子，还是阳离子，是离子化合物还是共价化合物。

（2）不能漏写没有参与成键的电子对，如NH3的电子式不是

（3）不能错误合并离子，如Na2O2的电子式写成

是错误的。

（4）不能混淆化学键的类别，如H2O2的电子式写成

是错误的。

（5）离子（或根）带电荷，基团不显电性，如OH－为

，—OH为

题组四　“10e－、18e－”微粒在推断题中的应用

6．已知A、B、C、D四种物质均是由短周期元素原子组成的，它们之间有如图所示的转化关系，且A是一种含有18电子的微粒，C是一种含有10电子的微粒。

请完成下列各题：

（1）若A、D均是气态单质分子，写出A与B反应的化学方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）若B、D属同主族元素的单质分子，写出C的电子式：

________________。

（3）若A、B均是含2个原子核的微粒，其中B中含有10个电子，D中含有18个电子，则A、B之间发生反应的离子方程式为_________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）若D是一种含有22电子的分子，则符合如图关系的A的物质有____________（写物质的化学式，如果是有机物则写相应的结构简式）。

答案　

（1）2F2＋2H2O===4HF＋O2　

（2）

（3）HS－＋OH－===S2－＋H2O

（4）CH3CH3、CH3OH

解析　

（1）18电子的气态单质分子为F2，则C为HF、B为H2O、D为O2，反应的化学方程式为2F2＋2H2O===4HF＋O2。

（2）B、D为同主族元素的单质，且A含有18个电子，C含有10个电子时，则B为O2、A为H2S、C为H2O、D为S，即2H2S＋O2===2H2O＋2S↓。

（3）含2个原子核的18电子的微粒为HS－，10电子的微粒为OH－，反应的离子方程式为HS－＋OH－===S2－＋H2O。

（4）含22电子的分子为CO2，则A为含18电子的含C、H或C、H、O的化合物，可能为CH3CH3或CH3OH。

小技巧

若10e－微粒满足关系：

则一定是NH

＋OH－

NH3↑＋H2O

考点二　正确把握元素周期表　准确运用元素周期律

在历年高考中，元素周期表、元素周期律的知识点属于高频考点，在复习时，可从以下几个方面突破：

1．强化记忆元素周期表的结构

2．利用区间定位推断元素

对于原子序数较大的元素，可采用区间定位确定元素。

元素周期表中各族序数的排列顺序由左到右依次为ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0，牢记各周期对应的0族元素的原子序数，可以快速确定周期数。

周期

一

二

三

四

五

六

七

起止序数

1～2

3～10

11～18

19～36

37～54

55～86

87～118

3.“三看”比较微粒半径大小

在中学化学要求的范畴内，可按“三看”规律来比较粒子半径的大小：

“一看”电子层数：

当电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。

例：

r（Li）＜r（Na）＜r（K）＜r（Rb）＜r（Cs）

r（O2－）＜r（S2－）＜r（Se2－）＜r（Te2－）

r（Na）＞r（Na＋）

“二看”核电荷数：

当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。

例：

r（Na）＞r（Mg）＞r（Al）＞r（Si）＞r（P）＞r（S）＞r（Cl）

r（O2－）＞r（F－）＞r（Na＋）＞r（Mg2＋）＞r（Al3＋）

“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。

例：

r（Cl－）＞r（Cl）　r（Fe2＋）＞r（Fe3＋）

4．金属性、非金属性强弱的判断方法

5．建立“位、构、性”关系模型

这类题目往往将元素化合物知识、物质结构理论、化学基本理论等知识串联起来，综合性较强，难度较大，解题的关键是正确推断元素，常用的主要方法有：

（1）原子或离子结构示意图。

（2）元素主要化合价的特征关系。

（3）原子半径的递变规律。

（4）元素周期表中短周期的特殊结构。

如：

①元素周期表中第一周期只有两种元素H和He，H元素所在的第ⅠA族左侧无元素分布；

②He为0族元素，0族元素为元素周期表的右侧边界，0族元素右侧没有元素分布。

利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。

如：

已知X、Y、Z、W四种短周期元素的位置关系如图：

则可以推出X为He，再依次推知Y为F、Z为O、W为P。

（5）元素及其化合物的特性：

①形成化合物种类最多的元素或对应单质是自然界中硬度最大的物质的元素：

C。

②空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：

N。

③地壳中含量最多的元素或简单氢化物在通常情况下呈液态的元素：

O。

④地壳中含量最多的金属元素：

Al。

⑤最活泼的非金属元素或无正化合价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素：

F。

⑥最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物的碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素：

Cs。

⑦焰色反应呈黄色的元素：

Na。

焰色反应呈紫色（透过蓝色钴玻璃观察）的元素：

K。

⑧单质密度最小的元素：

H。

单质密度最小的金属元素：

Li。

⑨常温下单质呈液态的非金属元素：

Br；常温下单质呈液态的金属元素：

Hg。

⑩最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：

Al。

⑪元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应的元素：

N。

元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生氧化还原反应的元素：

S。

⑫单质为常见的半导体材料：

Si、Ge。

⑬元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素的单质的元素：

S。

⑭元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：

Li、Na、F。

题组一　把握结构，记住关系，灵活应用

1．若某ⅡB族元素原子序数为x，那么原子序数为x＋1的元素位于（　　）

A．ⅢB族B．ⅢA族

C．ⅠB族D．ⅠA族

答案　B

解析　根据元素周期表的结构可知，从左到右依次为第ⅠA族、第ⅡA族、第ⅢB～ⅦB族、第Ⅷ族、第ⅠB、第ⅡB族、第ⅢA～ⅦA族、0族，故选B。

2.在元素周期表中的前四周期，两两相邻的5种元素如图所示，若B元素的核电荷数为a。

下列说法正确的是（　　）

A．B、D的原子序数之差可能为2

B．E、B的原子序数之差可能是8、18或32

C．5种元素的核电荷数之和可能为5a＋10

D．A、E的原子序数之差可能是7

答案　C

解析　由题中所给5种元素的位置关系可以看出D一定不是第一周期元素（因为如果D是第一周期元素，则D一定属于元素周期表最左边的第ⅠA族元素或最右边的0族元素），所以A选项错误；由题意可知5种元素在前四周期，所以D、B、E分别为第二、三、四周期的元素，由元素周期表的结构可知5种元素一定在过渡元素右边，所以D、E的原子序数分别为a－8、a＋18，A、C的原子序数分别为a－1、a＋1，即只有C选项正确。

题组二　记住规律，把握特殊，准确判断

3．下列有关物质性质的比较，不能用元素周期律解释的是（　　）

A．密度：

Na＞KB．稳定性：

HCl＞HBr

C．还原性：

I－＞Br－D．碱性：

KOH＞NaOH

答案　A

解析　A项，密度为物理性质，与化学性质无关，不能用元素周期律解释，错误；B项，气态氢化物的稳定性与非金属性有关，能用元素周期律解释，正确；C项，溴的非金属性强于碘，所以碘离子的还原性强于溴离子，可用元素周期律解释，正确；D项，最高价氧化物对应水化物的碱性强弱与金属性有关，正确。

4．依据元素周期律进行推断，下列不正确的是（　　）

A．原子半径：

Cl＜SB．氧化性：

Cl2＞S

C．稳定性：

HBr＞HID．酸性：

H3PO4＞HNO3

答案　D

解析　非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强。

题组三　表格片断式“位—构—性”推断

5．（2017·全国卷Ⅲ，12）短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。

下列关系正确的是（　　）

W

X

Y

Z

A.氢化物沸点：

W＜Z

B．氧化物对应水化物的酸性：

Y＞W

C．化合物熔点：

Y2X3＜YZ3

D．简单离子的半径：

Y＜X

答案　D

解析　根据短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置可知四种元素位于第二、三周期，又知这四种元素原子的最外层电子数之和为21，可设Y的最外层电子数为x，则有x＋（x＋2）＋（x＋3）＋（x＋4）＝21，x＝3，所以W、X、Y、Z依次为N、O、Al、Cl。

A项，NH3分子之间存在氢键，故沸点：

NH3>HCl，错误；B项，Y的氧化物对应水化物为Al（OH）3，W的氧化物对应水化物若为HNO3，则HNO3酸性强于Al（OH）3，错误；C项，Al2O3为离子晶体，而AlCl3为分子晶体，离子键要比分子间作用力强得多，故一般离子晶体的熔、沸点高于分子晶体，错误；D项，O2－与Al3＋的电子层结构相同，但O2－的核电荷数少，故其半径较大，正确。

6．四种短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置关系如图所示，其中W的一种单质是常见的半导体材料，由此推知下列选项正确的是（　　）

X

Y

Z

W

A.X、Y、W的简单气态氢化物的稳定性强弱关系为W＞X＞Y

B．X、Y、Z的简单离子的半径大小关系为Z＞X＞Y

C．Z、Y形成的化合物能与酸反应，但不能与碱反应

D．W的单质与氧化物均能与NaOH溶液反应，且有相同的生成物

答案　D

解析　根据X、Y、Z、W均为短周期元素，且W的一种单质是常见的半导体材料可知，W为Si，由四种元素在周期表中的位置关系可知X、Y、Z分别为N、O、Al。

非金属性：

Y＞X＞W，非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，A项错误；X、Y、Z的简单离子分别为N3－、O2－、Al3＋，这三种离子具有相同的核外电子数，核电荷数越大，离子半径越小，故简单离子的半径大小关系为X＞Y＞Z，B项错误；Z、Y形成的化合物为Al2O3，Al2O3是两性氧化物，与酸、碱均能反应，C项错误；Si、SiO2均能与NaOH溶液反应，都生成Na2SiO3，D项正确。

题组四　文字叙述式“位—构—性”推断

7．（2017·全国卷Ⅱ，9）a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族，下列叙述正确的是（　　）

A．原子半径：

d>c>b>a

B．4种元素中b的金属性最强

C．c的氧化物的水化物是强碱

D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强

答案　B

解析　a、b、c、d分别为O、Na或Mg、Al、S。

A项，原子半径b＞c＞d＞a，错误；C项，c的氧化物的水化物为氢氧化铝，为两性氢氧化物，不是强碱，错误；D项，S的氧化性比氧气的氧化性弱，错误。

8．（2017·全国卷Ⅰ，12）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用于制冷剂，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。

由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。

下列说法不正确的是（　　）

A．X的简单氢化物的热稳定性比W的强

B．Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构

C．Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红

D．Z与X属于同一主族，与Y属于同一周期

答案　C

解析　W为氮元素，Y为钠元素，X、Y、Z形成的盐，加入盐酸生成黄色沉淀及刺激性气体，结合四种元素均是短周期元素，说明是Na2S2O3与盐酸反应生成S和SO2：

Na2S2O3＋2HCl===2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O，X为氧元素，Z为硫元素。

A项，O的非金属性强于N，稳定性：

H2O>NH3，正确；B项，O2－、Na＋均具有Ne的电子层结构，B正确；C项，Na2S溶液因S2－水解呈碱性，蓝色石蕊试纸不变色，错误；D项，S和O同属于第ⅥA族，S与Na同属于第三周期，正确。

9．（2016·全国卷Ⅲ，12）四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同电子层结构，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W与Y同族，Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。

下列说法正确的是（　　）

A．简单离子半径：

W＜X＜Z

B．W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性

C．气态氢化物的热稳定性：

W＜Y

D．最高价氧化物的水化物的酸性：

Y＞Z

答案　B

解析　四种短周期主族元素的原子序数依次增大，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则X为Na元素；Z与X（Na）形成的离子化合物的水溶液呈中性，则Z为Cl元素；因W与X的简单离子电子层结构相同，且W与Y同族，则W可能为N（或O）元素、Y可能为P（或S）元素。

A项，Na＋与N3－（或O2－）电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，电子层数越多，离子半径越大，故离子半径：

Na＋＜N3－（或O2－）＜Cl－，错误；B项，W与X形成的化合物Na2O、Na2O2（或Na3N）溶于水后的溶液均为NaOH溶液（或NaOH和NH3的混合溶液），呈碱性，正确；C项，元素的非金属性越强，其气态氢化物的热稳定性越强，故热稳定性：

W＞Y，错误；D项，最高价氧化物对应的水化物中HClO4是最强的无机酸，错误。

10．（2016·全国卷Ⅱ，9）a、b、c、d为短周期元素，a的原子中只有1个电子，b2－和c＋离子的电子层结构相同，d与b同族。

下列叙述错误的是（　　）

A．a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为＋1

B．b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物

C．c的原子半径是这些元素中最大的

D．d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性

答案　A

解析　由“a的原子中只有1个电子”知，a为氢元素；由“b、c为短周期元素且b2－和c＋离子的电子层结构相同”知，b为氧元素、c为钠元素；又由“d为短周期元素且d与b同族”知，d为硫元素。

A项，氢与氧、硫形成的化合物H2O、H2O2、H2S中氢的化合价均为＋1，氢与钠形成的化合物NaH中氢的化合价为－1，错误；B项，氧与氢可形成H2O、H2O2，氧与钠可形成Na2O、Na2O2，氧与硫可形成SO2、SO3，正确；C项，根据同主族、同周期原子半径递变规律知，H、O、Na、S的原子半径大小为Na＞S＞O＞H，正确；D项，硫和氢形成的化合物H2S的溶液，由于H2S的电离H2SH＋＋HS－，使溶液呈弱酸性，正确。

题组五　半径、化合价比较式“位—构—性”推断

11．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：

元素代号

X

Y

Z

M

R

Q

原子半径（×10－10m）

1.86

0.99

1.43

1.60

0.75

0.74

主要化合价

最高正价

＋1

＋7

＋3

＋2

＋5

—

最低负价

—

－1

—

—

－3

－2

下列说法正确的是（　　）

A．元素X和Q形成的化合物中不可能含有共价键

B．X、Z、R的最高价氧化物的水化物之间可两两相互反应

C．Q2－比R3－更容易失去电子

D．M（OH）2的碱性比XOH的碱性强

答案　B

解析　根据原子半径的大小关系和元素的主要化合价，可以推断X为Na，Y为Cl，Z为Al，M为Mg，R为N，Q为O。

A项，Na和O2反应生成的Na2O2中含有共价键；C项，N3－比O2－更容易失去电子；D项，NaOH的碱性大于Mg（OH）2。

题组六　结合框图“位—构—性”推断

12．（2016·全国卷Ⅰ，13）短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。

m、p、r是由这些元素组成的二元化合物。

n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性，0.01mol·L－1r溶液的pH为2，s通常是难溶于水的混合物。

上述物质的转化关系如图所示。

下列说法正确的是（　　）