D.最高价氧化物的水化物的酸性:
Y>Z
答案 B
解析 根据“X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的”可知X为Na,结合题给条件推出W为O(或N),Y为S(或P),Z为Cl。
Cl-具有3个电子层,Na+、O2-(或N3-)只有2个电子层,所以Cl-的半径大于Na+、O2-(或N3-)的半径,Na+、O2-(或N3-)具有相同的电子层结构,则核电荷数越小,离子半径越大,所以简单离子半径为Cl->O2-(或N3-)>Na+,A项错误;非金属性越强,气态氢化物越稳定,故C项错误;非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,故D项错误。
4.[2016•上海闵行二模]地壳中含有丰富的氧、硅、铝、铁等元素。
结合图分析,关于这四种元素的说法正确的是( )
氧
14 Si硅28.09
铝
26 Fe铁55.85
A.氧原子的核电荷数为8
B.硅元素属于金属元素
C.铝原子在化学反应中易得电子
D.铁的相对原子质量为55.85g
答案 A
解析 A项,由氧原子的结构示意图可知,圆圈内的数字是8,其原子核内有8个质子,则氧原子的核电荷数为8,故A正确;B项,根据元素周期表中的一格中获取的信息,该元素的名称是硅,属于非金属元素,故B错误;C项,由铝原子的结构示意图可知,其最外层电子数是3,小于4,在化学反应中易失去3个电子而形成阳离子,故C错误;D项,根据元素周期表中的一格中获取的信息,可知铁的相对原子质量为55.85,相对原子质量单位是“1”,不是“克”,故D错误。
5.[2016•重庆摸底]氢元素有三种同位素:
H、D、T,氯元素有两种同位素3517Cl、3717Cl,当用一种仪器测定由氢、氯两种元素原子组成的HCl分子的质量,所得到的数值有( )
A.2种 B.5种
C.6种 D.9种
答案 B
解析 氢原子有三种同位素H、D、T,氯原子有两种同位素35Cl、37Cl,故氯化氢分子可能为H35Cl、H37Cl、D35Cl、D37Cl、T35Cl、T37Cl,它们的相对分子质量分别为36、38、37、39、38、40,故用一准确的仪器来分别测定一个HCl分子的质量时,所得的数值可能有5种,故选B。
6.[2016•泰安期中]下列关于原子或分子的描述中,不正确的是( )
A.18O2与19F2具有相同的中子数
B.16O2与17O2具有相同的电子数
C.12C与13C具有相同的质量数
D.14N2与15N2具有相同的质子数
答案 C
解析 O与F的原子序数相差1,质量数也相差1,所以18O2与19F2的中子数相等,A项不符合题意;同种元素的不同核素具有相同的质子数和电子数,B项不符合题意;12C与13C是碳元素的不同核素,质量数和中子数均不相同,C项符合题意;14N2与15N2的质子数相同,D项不符合题意。
7.[2016•杭州质检]中国计量科学研究院研制的NIM5铯原子喷泉钟,2000万年不差一秒,目前成为国际计量局认可的基准钟之一,参与国际标准时间修正。
关于Cs元素,下列说法错误的是( )
A.137Cs和133Cs互为同位素
B.单质Cs与水反应非常缓慢
C.137Cs比133Cs多4个中子
D.137Cs最外层只有1个电子
答案 B
解析 137Cs和133Cs质子数相同,中子数不同,质量数不同,前者比后者多4个中子,两者互为同位素,A、C项正确;Cs位于周期表中第六周期第ⅠA族,其原子最外层只有1个电子,Cs金属性很强,能与水剧烈反应,B项错误,D项正确。
8.[2016•湖南联考]14C是12C的一种放射性同位素,在高层大气中由宇宙射线产生的中子(10n)或核爆炸产生的中子轰击14N,可使14N转变为14C:
14N+10n―→14C+11H。
下列说法中正确的是( )
A.14C和14N互为同位素
B.14C和C60互为同素异形体
C.14CO和14NO中所含的中子数相同
D.14CO2的摩尔质量为46g/mol
答案 D
解析 C和N是不同的元素,14C和14N不互为同位素,A项错误;同素异形体是同种元素形成的不同单质,14C不是碳元素的一种单质,B项错误;14CO和14NO中的中子数分别为16、15,C项错误;14CO2的相对分子质量为46,摩尔质量为46g/mol,D项正确。
9.[2016•北京海淀模拟]X、Y、Z、W四种短周期元素原子序数依次增大,X为原子半径最小的元素,Z原子最外层电子数与X、Y原子最外层电子数之和相等,W和Y原子最外层电子数之和是Z原子最外层电子数的2倍,W原子的最外层电子数为其电子层数的3倍。
下列说法正确的是( )
A.原子半径大小顺序为W>Y>Z>X
B.四种元素都属于非金属元素,它们之间只能形成共价化合物
C.Y、Z位于元素周期表第二周期,W位于元素周期表第三周期
D.YX4、ZX+4两种微粒都具有正四面体结构,且粒子内部化学键均为共价键
答案 D
解析 据题意得,X是原子半径最小的元素,则X为H;W原子的最外层电子数为电子层数的3倍,则W是O,再结合题中它们最外层电子数之间的关系,可以推出,Y为C,Z为N。
C、N、O为同一周期元素,原子序数依次增大,半径依次减小,故为Y>Z>W>X,A项错误;H、C、N、O四种元素之间可以形成离子化合物,如碳酸铵,B项错误;C、N、O均处于第二周期,C项错误;CH4、NH+4具有正四面体结构,粒子内部化学键均为共价键,D项正确。
10.[2016•北京海淀模拟]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.1H182O与D162O的相对分子质量相同
答案 C
解析 A项中氘(D)原子核外有1个电子,核内有一个中子和一个质子,所以正确,不符合题意;B项中两种微粒的质子数相同而中子数不同,互称为同位素,所以正确,不符合题意;C项中同素异形体指的是单质,所以错误,符合题意;D项中两种分子的相对分子质量相同,都为20,所以正确,不符合题意。
11.[2016•杭州质检]下列化学用语的使用正确的是( )
A.Mg2+的结构示意图:
B.氚的原子符号:
21H
C.MgCl2的形成:
D.Cl2的电子式:
Cl••Cl
答案 C
解析 Mg2+的结构示意图应为,A项错误;21H是氘的原子符号,31H是氚的原子符号,B项错误;Cl2的电子式中每个Cl原子周围均为8个电子,两个Cl原子之间有1个共用电子对,D项错误。
12.[2016•山东联考]下表为周期表中部分结构,下列判断正确的是( )
A.C元素位于周期表中第四周期ⅧB族
B.元素最高价氧化物对应的水化物的碱性:
B>A
C.工业上制备D单质的氧化产物为CO
D.E元素与氢元素形成H2E2的电子式为
H+[••S••••••S••••••]2-H+
答案 C
解析 C为Fe,其原子序数为26,处于第四周期Ⅷ族,A项错误;K、Ca同周期,根据元素周期律可知KOH的碱性强于Ca(OH)2的碱性,B项错误;工业上用SiO2与C在高温下反应制备Si:
SiO2+2C=====高温Si+2CO↑,C项正确;H2S2属于共价化合物,其结构类似于H2O2,H2S2的电子式为H••S••••••S••••••H,D项错误。
13.[2016•大连联考]据腾讯科技报道:
日本科学家合成了第113号元素,并获得国际机构确认。
关于该元素的有关说法错误的是( )
A.该元素的单质可用作半导体材料
B.该元素一种同位素的质量数为A,则中子数为A-113
C.该元素的最高正化合价为+3
D.该元素位于元素周期表中第七周期第ⅢA族
答案 A
解析 根据元素递变规律推断该元素为金属元素,其单质为导体,故A错误;根据质子数+中子数=质量数,可知该同位素的中子数为A-113,B正确;周期表排满时有118种元素,第118号元素位于第七周期0族,故该元素位于第七周期第ⅢA族,最高正价为+3,C、D正确。
14.[2016•冀州摸底]下列说法正确的是 ( )
A.所含质子数和电子数相等的粒子一定是原子
B.两种粒子如果核外电子排布相同,化学性质就一定相同
C.质量数相同的原子其化学性质一定相同
D.具有相同核电荷数的原子或简单的离子,一定是同种元素
答案 D
解析 核电荷数即质子数决定元素的种类,所以正确的说法为D。
15.[2016•福州一中模拟]元素周期表中前七周期的元素种数如下:
周期数 一 二 三 四 五 六 七
元素种数 2 8 8 18 18 32 32
请分析周期数与元素种数的关系,然后预测第八周期最多可能含有的元素种数为( )
A.18 B.32
C.50 D.64
答案 C
解析 分析题给周期数与元素种数之间的关系,可得如下规律:
周期数 一 二 三 四 五 六 七 八
元素种数 2 8 8 18 18 32 32 50
规律 2×12 2×22 2×22 2×32 2×32 2×42 2×42 2×52
16.[2016•海南联考]有甲、乙、丙、丁四种元素。
甲元素的原子核外M层比L层少2个电子;乙元素与甲元素同周期,其最高价氧化物的水化物呈两性;丙原子最外层电子数是次外层的2倍;丁元素位于丙元素的下一周期,其原子半径在该周期原子中最小。
则它们的原子序数大小关系正确的是( )
A.甲>乙>丙>丁 B.乙>甲>丙>丁
C.丙>甲>乙>丁 D.丁>甲>乙>丙
答案 D
解析
17.[2016•上海闵行一模]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(1~36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,下列说法正确的是( )
A.②⑧⑨对应简单离子半径依次减小
B.⑥的氯化物的熔点比⑦的氯化物熔点低
C.元素⑩处于常见周期表第四周期ⅧB族
D.①分别与③④⑤均可形成既含极性键又含非极性键的化合物
答案 D
解析 对比中学常见元素周期表可知,①为H,②为Na,③为C,④为N,⑤为O,⑥为Mg,⑦为Al,⑧为S,⑨为Cl,⑩为Fe。
A项,②、⑧、⑨对应简单离子分别为Na+、S2-、Cl-,半径:
S2->Cl->Na+,A项错误;B项,⑥、⑦的氯化物分别为MgCl2和AlCl3,MgCl2为离子化合物,熔化时需克服离子键,AlCl3是共价化合物,其晶体为分子晶体,熔化时需克服分子间作用力,由于分子间作用力远比离子键小,故AlCl3的熔点低,B项错误;C项,八、九、十3个纵行为第Ⅷ族,即元素⑩处于常见周期表第四周期Ⅷ族,C项错误;D项,H分别与C、N、O可形成C2H6(CH3—CH3)、N2H4(H2N—NH2)、H2O2(H—O—O—H),这些化合物中既含有极性键又含有非极性键,D项正确。
18.[2016•河北联考]A、B两种元素为某周期第ⅡA族和第ⅢA族元素,若A元素的原子序数为x,则B元素的原子序数可能为( )
①x+1 ②x+8 ③x+11 ④x+18 ⑤x+25
⑥x+32
A.①③ B.②④
C.①③⑤ D.②④⑥
答案 C
解析 ⅡA族为第二列,ⅢA族为第十三列。
同一周期的元素在第二、三周期时,ⅡA族、ⅢA族相邻,原子序数相差1,所以B元素的原子序数为x+1;同一周期的元素在第四、五周期时,ⅡA族、ⅢA族不相邻,中间相差10列,每格有1种元素,所以B元素的原子序数为x+11;同一周期的元素在第六、七周期时,ⅡA族、ⅢA族不相邻,中间相差10列,第三列每格15种元素,其余每格有1种元素,所以B元素的原子序数为x+25。
19.[2016•大庆实验中学期中]下列说法中不正确的是( )
①质子数相同的粒子一定属于同种元素
②同位素的性质几乎完全相同
③质子数相同,电子数也相同的两种粒子,不可能一种为分子,另一种为离子
④电子数相同的粒子不一定是同一种元素
⑤一种元素只能有一种质量数
⑥某种元素的相对原子质量取整数,就是其质量数
A.①②④⑤ B.③④⑤⑥
C.②③⑤⑥ D.①②⑤⑥
答案 D
解析 核电荷数相同的粒子不一定是同种元素,如Ne、HF、H2O、NH3、CH4,①错误;同位素的物理性质不同,化学性质几乎完全相同,②错误;氕、氘、氚质子数都是1,属同一元素,但中子数不同(分别为0、1、2),质量数就不同(分别为1、2、3),是属于同一元素的三种不同的原子,⑤错误;因为一种元素有多种核素,它们的质量数有时相差很多,某种元素的相对原子质量是计算出来的,⑥错误。
20.[2016•哈师大附中测试]核电荷数小于18的某元素X,其原子核外电子层数为a,最外层电子数为2a+1。
下列有关元素X的说法中,不正确的是( )
A.元素X的原子核内质子数为2a2-1
B.元素X的原子半径一定小于钠的原子半径
C.由元素X形成的某些化合物,可能具有杀菌消毒的作用
D.元素X形成的简单离子,各电子层的电子数均达到2n2个(n表示电子层数)
答案 D
解析 核电荷数小于18的某元素X,其原子核外电子层数为a,最外层电子数为2a+1,当a=1时,最外层电子数为3,不符合题意;当a=2时,最外层电子数为5,质子数为7,符合题意,X为N;当a=3时,最外层电子数为7,质子数为17,符合题意,X为Cl,故X为N或Cl。
元素X的原子核内质子数为2a2-1,A项正确;X为N或Cl时,原子半径都小于Na的原子半径,B项正确;X为Cl时,其次氯酸盐等具有杀菌消毒的作用,C项正确;X为Cl时,氯离子的最外层电子数达不到2n2个(n表示电子层数),D项错误。
21.[2016•冀州中学模拟]用NA表示阿伏加德罗常数的值,35Cl和37Cl是Cl元素的两种核素,下列说法正确的是( )
A.71g35Cl2和71g37Cl2均含2NA个Cl原子
B.35Cl和37Cl间的相互转化是化学变化
C.35Cl和37Cl核外电子排布方式相同
D.35Cl2、H2形成的燃料电池,35Cl2在负极放电
答案 C
解析 35Cl2和37Cl2的摩尔质量不同,A项错误;发生化学变化的最小微粒是原子,原子的种类和数目不发生变化,而35Cl和37Cl间的相互转化是原子内部的变化,B项错误;35Cl和37Cl核外均为17个电子,核外电子排布方式相同,C项正确;35Cl2与H2反应生成H35Cl,35Cl2是氧化剂,在正极放电,D项错误。
22.[2016•河北衡水中学测试]按照核外电子排布规律:
各电子层最多容纳电子数为2n2(n为电子层数);最外层电子数不超过8个;次外层电子数不超过18个,预测核电荷数为118的元素的原子核外电子层排布是 ( )
A.2,8,18,32,32,18,8 B.2,8,18,32,50,8
C.2,8,18,32,18,8 D.2,8,18,32,50,18,8
答案 A
解析 C、D中的电子总数不等于118,故均错;B的排布中,次外层电子数为50>18,不符合“次外层电子数不超过18个”的原则;A中的排布符合核外电子排布规律。
23.[2016•金华十校模拟]下列各性质中不符合图示关系的是( )
A.还原性
B.与水反应的剧烈程度
C.熔点
D.原子半径
答案 C
解析 随着核电荷数的增加,碱金属原子的核外电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,失电子能力逐渐增强,还原性逐渐增强,与水反应的剧烈程度逐渐增大,但物质的熔点却逐渐减小,故C项符合题意。
24.[2016•辽宁协作体期末]2010年2月19日IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)宣布,第112号化学元素正式名称为“Copernicium”,元素符号为“Cn”,以纪念著名天文学家哥白尼,该元素的一种核素含有的中子数为165。
下列关于Cn说法不正确的是( )
A.Cn是金属元素
B.Cn是过渡元素
C.Cn原子的最外电子层为Q层
D.Cn元素的相对原子质量为277
答案 D
解析 112号元素的质子数为112,中子数为165,故质量数为277,此核素为277112Cn,结合元素周期表的结构可推知:
Cn位于第七周期ⅡB族,是过渡金属,A、B、C项均正确;277112Cn是Cn元素的一种核素,故其质量数277不能代表Cn元素的相对原子质量。
25.[2016•山西七校联考]甲~辛等元素在周期表中的相对位置如表所示。
其中丙和己同周期,且其原子的核电荷数相差4;常温常压条件下,辛的单质为同周期除稀有气体外唯一的气体。
下列有关说法正确的是( )
A.非金属性:
辛>庚>己>戊
B.简单气态氢化物的稳定性:
辛>庚>己
C.甲、乙、丙、丁为碱金属元素
D.甲、戊、辛三种元素形成的化合物中只含共价键
答案 B
解析 常温常压条件下,第三周期元素的单质中除稀有气体外只有Cl2一种气体单质,故辛为Cl;己为P,庚为S;因丙、己同周期,且其原子的核电荷数相差4,故丙为Na;甲、乙、丁分别为H、Li、K;戊、己同主族,故戊为N。
P的非金属性比N的弱,A项错误;同周期主族元素从左到右,非金属性逐渐增强,对应简单气态氢化物的稳定性逐渐增强,B项正确;H不是碱金属元素,C项错误;NH4Cl中含有共价键和离子键,D项错误。
第Ⅱ卷(非选择题,共40分)
二、非选择题(本大题共4小题,共40分)
26.[2016•天津高考](10分)下表为元素周期表的一部分。
碳 氮 Y
X 硫 Z
回答下列问题:
(1)Z元素在周期表中的位置为____________________。
(2)表中元素原子半径最大的是(写元素符号)________。
(3)下列事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是________。
a.Y单质与H2S溶液反应,溶液变浑浊
b.在氧化还原反应中,1molY单质比1molS得电子多
c.Y和S两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高
(4)X与Z两元素的单质反应生成1molX的最高价化合物,恢复至室温,放热687kJ。
已知该化合物的熔、沸点分别为-69℃和58℃。
写出该反应的热化学方程式:
__________________________。
(5)碳与镁形成的1mol化合物Q与水反应,生成2molMg(OH)2和1mol烃,该烃分子中碳氢质量比为9∶1,烃的电子式为__________________。
Q与水反应的化学方程式为______________。
(6)铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应,生成的盐只有硫酸铜,同时生成的两种气体均由上表中两种元素组成,气体的相对分子质量都小于50。
为防止污染,将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐,消耗1L2.2mol•L-1NaOH溶液和1molO2,则两种气体的分子式及物质的量分别为________________________,生成硫酸铜物质的量为________。
答案
(1)第三周期,ⅦA族(1分)
(2)Si(1分)
(3)ac(1分)
(4)Si(s)+2Cl2(g)===SiCl4(l) ΔH=-687kJ•mol-1(1分)
(5) (1分)
Mg2C3+4H2O===2Mg(OH)2+C3H4↑(1分)
(6)NO:
0.9mol;NO2:
1.3mol(2分) 2mol(2分)
解析
(1)观察周期表的结构可知,X、Y、Z分别是Si、O、Cl。
氯元素位于元素周期表的第三周期、ⅦA族。
(2)同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小;同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大。
故表中元素原子半径最大的是Si。
(3)O2能与H2S溶液反应生成单质硫:
2H2S+O2===2S↓+2H2O,该反应中O2是氧化剂,S是氧化产物,说明O2的氧化性强于S,因此氧元素的非金属性强于硫元素,a项正确;非金属性强弱与得电子数目的多少无关,只与得电子能力的强弱有关,b项错误;H2O比H2S难分解,说明H2O更稳定,气态氢化物越稳定的元素的非金属性越强,故c项正确。
(4)生成物是四氯化硅,书写热化学方程式的关键是判断常温下四氯化硅的状态。
根据其熔点和沸点数据,可推断出四氯化硅在常温下呈液态。
据此可写出反应的热化学方程式。
(5)碳氢质量比为9∶1,则C、H原子个数比为912∶11=3∶4,该烃的分子式为C3H4,是丙炔,结构简式为,据此可写出其电子式。
根据“1mol化合物Q与水反应,生成2molMg(OH)2和1mol烃”,可推断出Q的化学式为Mg2C3。
(6)根据题意可知,生成的两种气体是NO和NO2。
根据Na元素守恒可知,生成的NaNO3为2.2mol。
设生成NO和NO2的物质的量分别是xmol、ymol,由氮原子守恒得:
x+y=2.2;由得失电子守恒得:
3x+y=4。
联立解得x=0.9、y=1.3。
再由得失电子守恒得:
n(Cu)×2=0.9mol×3+1.3mol×1,解得n(Cu)=2mol,所以生成的硫酸铜为2mol。
27.[2016•邯郸质检](10分)A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的主族元素,常温下A、B、E的单质呈气态,B的原子最外层电子数是其电子层数的3倍,C的单质制成的高压灯发出的黄光透雾力强、射程远,B、C、D的最外层电子数之和为10。
(1)元素D位于第________周期________族。
(2)A、B可形成一种10电子的阳离子X,X的电子式为________。
(3)过量的单质E与湿润的Na2CO3反应可制备高效漂白剂E2B,产物中同时含有能使澄清石灰水变浑浊的气体,反应的化学方程式为_______________________________