第五章物质结构元素周期律单元过关检测一、选择题(本题包括14小题，每小题4分，共56分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)1.(2014·上海卷)“玉兔”号月球车用23894Pu作为热源材料。下列关于23894PU的说法正确的是()A.23894Pu与23892Pu互为同位素B.23894Pu与23994Pu互为同素异形体C.23894Pu与23892Pu具有完全相同的化学性质D.23894Pu与23994Pu具有相同的化学性质解析：A.有相同质子数，不同中子数的原子或同一元素的不同核素互为同位素，23894PU与23894PU质子数不同，不是同位素，故A错误；B.同种元素形成的不同单质互称同素异形体，23894PU与23894PU均为原子，不是同素异形体，故B错误；C.23894PU与23894PU质子数不同属于不同的元素，其化学性质不同，故C错误；D.23894PU与23894PU具有相同的质子数，所以其核外电子数相同，则具有相同的最外层电子数，故D正确；答案：D2.下列各项中表达正确的是( )解析：次氯酸中氧原子在中间；二氧化硅是原子晶体，不存在分子。答案：D3.(2014·上海卷)下列各组中两种粒子所含电子数不相等的是()A.H3O+和OH-B.CO和N2C.HNO2和NO2-D.CH3+和NH4+解析：A.H3O+的质子数为11，电子数为11-1=10，OH-的质子数为9，电子数为9+1=10，电子数相同，故A错误；\nB.CO的质子数为14，电子数为14，N2的质子数为14，电子数为14，电子数相同，故B错误；C.HNO2的质子数为1+7+8×2=24，电子数为24，NO2-的质子数为7+8×2=23，电子数为23+1=24，电子数相同，故C错误；D.CH3+的质子数为6+1×3=9，电子数为9-1=8，NH4+的质子数为11，电子数为11-1=10，电子数不同，故D正确。答案：D4.以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是( )A.第ⅠA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子B.同周期元素(除0族元素外)从左到右，原子半径逐渐减小C.第ⅦA元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强D.同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低解析：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，即137Cs和133Cs的质子数相同，137和133表示二者的质量数，因此A项不正确；同周期元素(除0族元素外)从左到右，随着核电荷数的逐渐增多，原子核对外层电子的吸引力逐渐增强，因此原子半径逐渐减小，B项正确；同主族元素从上到下，随着核电荷数的逐渐增多，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的吸引力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱，因此第ⅦA元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐减弱，C项不正确；同主族元素从上到下，单质的熔点有的逐渐降低，例如ⅠA，而有的逐渐升高，例如ⅦA，所以D项不正确。答案：B5.下列说法中正确的是()A.两个原子之间的相互作用叫化学键B.化学键的形成一定伴随着电子的得失C.硫酸氢钠溶于水既有离子键被破坏又有共价键被破坏D.元素周期表中元素是根据相对原子质量由小到大进行编排的解析：化学键是直接相邻的原子间强烈的相互作用；化学键不一定伴随着电子的得失，可以是电子对的共用；元素周期表中元素是根据原子序数由小到大进行编排的。答案：C6.(2013·浙江卷)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半，则下列说法中正确的是( )XYZWQ\nA.钠与W可能形成Na2W2化合物B.由Z与Y组成的物质在熔融时能导电C.W得电子能力比Q强D.X有多种同素异形体，而Y不存在同素异形体解析：由题意推出X为碳元素，则根据题给周期表可知，Y为氧元素，Z为硅元素，W为硫元素，Q为氯元素。A项，氧与硫同主族，则类比于Na2O2，所以可形成Na2S2，正确；B项，二氧化硅为原子晶体，熔融时不导电，错误；C项，氯元素的非金属性强于硫元素，错误；D项，氧气和臭氧互为同素异形体，错误。答案：A7.地球上氦元素主要以4He形式存在，而月球土壤中吸附着数百万吨3He，据估算3He核聚变所释放的能量可供人类使用上万年。下列说法正确的是()①3He、4He的化学性质基本相同②3He、4He具有相同的中子数③3He核聚变是化学变化④3He液化是物理变化A.①②B.①④C.②③D.③④解析：3He中子数为1,4He中子数为2，②错误；核聚变既不属于物理变化，也不属于化学变化，③错误。答案：B8.(2014·湖北荆门三校联考)下列实验不能达到实验目的的是()解析：A项，Cl2、Br2分别与H2反应，根据反应条件的难易，即可判断出氯、溴的非金属性强弱；B项，向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨气，MgCl2与NH3·H2O反应生成Mg(OH)2，AlCl3与NH3·H2O反应生成Al(OH)3，但无法比较二者的金属性强弱；C项，测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH，根据pH可判断出Na2CO3与Na2SO4\n水解程度的大小，即判断出酸性H2CO3＜H2SO4，从而判断出碳、硫的非金属性强弱；D项，利用Fe、Cu与稀盐酸反应现象的不同即可判断出Fe、Cu的金属性强弱。答案：B9.几种短周期元素的主要化合价及原子的原子半径数据见下表：据表中信息判断，下列有关叙述中，正确的是()A.L、M的单质分别与同浓度的稀盐酸反应时，M的单质反应更剧烈B.M与T形成的化合物不能溶于强碱C.由Q、R两元素形成的化合物分子中各原子最外层电子数可能为8D.N与T两元素可以形成两种化合物，在标准状况下均为气态解析：M、N都有-2价，且M有+6价，原子半径M＞N，故M为S元素、N为O元素；R的化合价为+7、-1价，则R为Cl元素；Q化合价为+5、+3、-3，处于ⅤA族，原子半径大于S，故Q为P元素；L、R的化合价分别为+2、+3，分别处于ⅡA族、ⅢA族，原子半径都大于S，故L为Mg、R为Al，金属性Mg＞Al，所以与稀盐酸反应剧烈程度：Mg＞Al，A错；M与T形成的化合物为氧化铝，属于两性氧化物，能溶于强碱，B错；由Q、R两元素形成的化合物PCl3分子中各原子最外层电子数都为8，C正确；N与T两元素形成的两种化合物为二氧化硫、三氧化硫，标准状况下，SO3为固态，D错。答案：C10.aA2+、bB+、cC3-、dD-均为短周期元素的离子且具有相同的电子层结构，下列叙述正确的是( )A.最高价氧化物对应水化物的酸性或碱性：D>C，A>BB.氧化性：cC3->dD->aA2+>bB+C.离子半径：cC3->dD->bB+>aA2+D.非金属性：C>D>B>A解析：由aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的电子层结构可知它们均已达到8电子稳定结构且在周期表中的相对位置如图所示。金属性B>A，故最高价氧化物对应水化物的碱性B>A，A项错误；cC3-和dD-不具有氧化性，B项错误；核电荷数A>B>D>C，故离子半径cC3->dD->bB+>aA2+，C项正确；非金属性D>C>A>B，D项错误。答案：C\n11.电子层数相同的短周期元素X、Y、Z、W，其中X的最外层电子数比K层少1，Y的最外层电子数比K层多1，Z的单质常用于制造太阳能电池，W的原子半径是同周期中最小的。下列推断中正确的是( )A.Z的氢化物的热稳定性强于W的氢化物B.Z的氧化物与水反应可制得相应的含氧酸C.X、Y、W的原子半径依次减小，对应的离子半径依次增大D.X、Y、W的最高价氧化物对应水化物之间互相都能发生反应解析：Z元素是硅，故这些元素都在第三周期。从而推断出X元素是钠，Y元素是铝，W元素是氯。热稳定性是SiH4<HCl；SiO2不与水反应；X、Y、W的离子半径大小顺序为Al3+<Na+<Cl-；NaOH、Al(OH)3、HClO4之间互相都能发生反应。答案：D12.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；0.1mol·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＞XB.Y元素在周期表中的位置为第三周期第ⅣA族C.1mol甲与足量的乙完全反应共转移了1mol电子D.1.0L0.1mol·L-1戊溶液中阴离子总的物质的量小于0.1mol解析：根据题给的信息：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；0.1mol·L-1丁溶液的pH为13(25℃)。可以推知甲为Na2O2、乙为H2O、丙为CO2、丁为NaOH、戊为Na2CO3、己为O2。由此可推出X为H、Y为C、Z为O、W为Na。答案：C13.(双选)(2014·广东卷)甲~辛等元素在周期表中的相对位置如下表。甲与戊的原子序数相差3，戊的一种单质是自然界硬度最大的物质，丁与辛属同周期元素，下列判断正确的是()A.金属性：甲>乙>丁B.原子半径：辛>己>戊C.丙与庚的原子核外电子数相差13D.乙的单质在空气中燃烧生成只含离子键的化合物\n解析：戊的一种单质(金刚石)是自然界硬度最大的物质，则戊为C，甲与戊的原子序数相差3，则甲的原子序数为6-3=3，即甲为Li，由元素在周期表中的相对位置图可知，乙为Na，丙为K，丁为Ca；丁与辛属同周期元素，由第ⅣA族元素可知，己为Si，庚为Ge，辛为Ga，然后结合元素周期律及元素化合物知识来解答。答案：BC14.短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是( )A.元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构B.元素X与氢形成的原子比为1∶1的化合物有很多种C.元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成D.元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2解析：元素W是制备一种高效电池的重要材料，说明W是Li；X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，说明X是碳元素；元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，因此Y是Al；短周期元素电子层数最多是3层，因为原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，所以可能是He、C和S，又因为W、X、Y和Z的原子序数依次增大，所以Z只能是S。元素W、X的氯化物分别是LiCl和CCl4，前者锂原子不能满足8电子的稳定结构，A项不正确；X与氢形成的原子比为1∶1的化合物可以是C2H2、C6H6或C8H8，B项正确；单质铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成，C项正确；C和S均属于非金属元素，二者可以形成共价化合物CS2，D项正确。答案：A二、非选择题(本题包括4小题，共44分)15.(10分)四种短周期元素在周期表中的相对位置如下所示，其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。XYZW请回答下列问题：(1)元素Z位于周期表中第 周期， 族。 (2)这些元素的氢化物中，水溶液碱性最强的是 (写化学式)。 (3)XW2的电子式为 。 (4)Y的最高价氧化物的化学式为 。 \n(5)W和Y形成的一种二元化合物具有色温效应，其相对分子质量在170~190之间，且W的质量分数约为70%，该化合物的化学式为 。 解析：由题干先推导出Z元素为磷元素，则X、Y、W分别是C、N、S。(3)CS2的电子式可由二氧化碳的结构类比而来。(5)N(S)∶N(N)=∶≈1∶1，再由相对分子质量得分子式为S4N4。答案：(1)三 ⅤA (2)NH3 (3) (4)N2O5 (5)S4N4\n\n17.(12分)(2013·天津卷)X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素，原子序数依次增大。X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0；Q与X同主族；Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。请回答下列问题：(1)五种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号) 。 (2)X与Y能形成多种化合物，其中既含极性键又含非极性键，且相对分子质量最小的物质是(写分子式) 。 (3)由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系：(在水溶液中进行)其中，C是溶于水显酸性的气体；D是淡黄色固体。写出C的结构式： ；D的电子式： 。 ①如果A、B均由三种元素组成，B为两性不溶物，则A的化学式为 ；由A转化为B的离子方程式为 。 ②如果A由三种元素组成，B由四种元素组成，A、B溶液均显碱性。用离子方程式表示A溶液显碱性的原因： 。A、B浓度均为0.1mol/L的混合溶液中，离子浓度由大到小的顺序是 ；常温下，在该溶液中滴加稀盐酸至中性时，溶质的主要成分有 。 解析：由题意可推知X、Y、Z、Q、R五种元素分别为：H、C、O、Na、Al。(1)五种元素原子半径由大到小的顺序为Na>Al>C>O>H。(2)C2H2中既含有极性键又含有非极性键，且相对分子质量最小。(3)C是溶于水显酸性的气体，则C为CO2，其结构式为OCO，D为淡黄色固体，则D是Na2O2，其电子式为。①由题意知A为NaAlO2，B为Al(OH)3，则A转化为B的离子方程式为+2H2O+CO2Al(OH)3↓+或2+3H2O+CO22Al(OH)3↓+。②由题意知A为Na2CO3、B为NaHCO3，A显碱性的原因是+H2O+OH-；由于的水解程度大于，且主要是一级水解生成，所以Na2CO3与NaHCO3等浓度的混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>\nc()>c()>c(OH-)>c(H+)。在混合溶液中滴加稀盐酸，若Na2CO3与NaHCO3完全反应，则所得溶液因溶解了生成的CO2而显酸性；若溶液呈中性，则溶液中应含有NaHCO3，所以溶质的主要成分有NaCl、NaHCO3、CO2(或H2CO3)。答案：(1)Na>Al>C>O>H(2)C2H2(3)OCO ①NaAlO2 +2H2O+CO2Al(OH)3↓+[或2+3H2O+CO22Al(OH)3↓+]②+H2O+OH-c(Na+)>c()>c()>c(OH-)>c(H+)NaCl、NaHCO3、CO2(或H2CO3)18.（10分）(2013·海南卷)X、Y和Z均为短周期元素，原子序数依次增大，X的单质为密度最小的气体，Y原子最外层电子数是其周期数的三倍，Z与X原子最外层电子数相同。回答下列问题：(1)X、Y和Z的元素符号分别为______、______、______。(2)由上述元素组成的化合物中，既含有共价键又含有离子键的有_____、_____。(3)X和Y组成的化合物中，既含有极性共价键又含有非极性共价键的是_____。此化合物在酸性条件下与高锰酸钾反应的离子方程式为____________________；此化合物还可将碱性工业废水中的CN-氧化为碳酸盐和氨，相应的离子方程式为____________________________________________________________________。解析：(1)由氢气是密度最小的气体推出X为H，Y只能是第二周期元素，推出Y为O，Z与H同族且原子序数大于O，推出Z为Na。(2)3种元素两两组合，既含有共价键又含有离子键的有：NaOH、Na2O2等。(3)H和O组成的化合物中，既含有极性共价键又含有非极性共价键的是H2O2，H2O2在酸性条件下，作还原剂与高锰酸钾发生氧化还原反应；H2O2、CN-在碱性条件下发生氧化还原反应，产物为CO32-、NH3，配平即可，此时CN-中C为+2价，N为-3价。答案：(1)HONa(2)NaOHNa2O2(或NaO2)(3)H2O25H2O2+2MnO4-+6H+2Mn2++8H2O+5O2↑H2O2+CN-+OH-CO32-+NH3
