江苏省2020高考化学二轮复习专题题型五物质结构与元素周期律训练含解析
题型五 物质结构与元素周期律
(建议用时：25分钟)
一、单项选择题
1．2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是( )
A．In是第五周期第ⅢA族元素
B.In的中子数与电子数的差值为17
C．原子半径：In>Al
D．碱性：In(OH)3>RbOH
2．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、W同主族，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，Z是地壳中含量最多的金属元素，四种元素原子的最外层电子数之和为16。下列说法正确的是( )
A．原子半径：r(X)
Y>Z
C．W的氢化物的熔、沸点一定低于同族元素的氢化物
D．将Y、Z形成的化合物的水溶液蒸干后得到Y2X3
4．(2019·淮安高三调研)A、B、C、D、E的原子序数依次增大，其中E不属于短周期元素，常见单质分子B2中含有3对共用电子对，D的最外层电子数是周期序数的2倍，E单质是一种紫红色金属，甲、乙、丙是上述部分元素组成的二元化合物，且乙、丙分子所含电子总数相同，转化关系如图所示，其中甲是黑色固体，
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丙是一种常见的无色液体。下列说法不正确的是( )
A．乙分子中共用电子对数与B2分子相同
B．单质D与E在加热时可生成1∶1型化合物
C．原子半径：B>C
D．C与D位于同一主族，与B位于同一周期
5．已知X、Y、Z、W、M均为短周期元素。25 ℃时，其最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01 mol/L)溶液的pH和原子半径的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A．X、M简单离子半径大小顺序：X>M
B．X、Y、Z、W、M五种元素中只有一种是金属元素
C．Z的最高价氧化物的化学式为ZO3
D．X、Z的最简单气态氢化物反应现象：有白烟生成
6．已知X、Y、Z都是短周期元素，它们的原子序数依次递增，X原子的电子层数与它的核外电子总数相等，Z原子的最外层电子数是次外层的3倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，则下列说法错误的是( )
A．Y和Z可以组成元素质量比为7∶16的化合物
B．原子半径：r(X)H2XO3，则Z的非金属性强于X
C．若单质W失火，不能用二氧化碳灭火器或水扑灭
D．通常采用电解法制备单质Y及其同周期的金属单质
9．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中Y、W处于同一主族，Y、Z的原子最外层电子数之和等于9，X的简单氢化物与W的单质组成的混合气体见光可生成W的氢化物和油状混合物。下列说法正确的是( )
A．简单离子半径：YZ
D．Y的简单离子与Z的简单离子在水溶液中可大量共存
二、不定项选择题
11．a、b、c、d为短周期元素，原子序数依次增大。a原子最外层电子数等于其电子层数的3倍，a和b能组成两种常见的离子化合物，其中一种含两种化学键，d
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的最高价氧化物对应的水化物和气态氢化物都是强酸。向d的氢化物的水溶液中逐滴加入bca2溶液，开始没有沉淀，随着bca2溶液的不断滴加，逐渐产生白色沉淀。下列推断正确的是( )
A．最高价氧化物对应水化物的碱性：b>c
B．简单离子半径：b>c>a
C．工业上电解熔融的cd3可得到c的单质
D．b、c、d最高价氧化物对应水化物之间可两两反应
12．(2019·泰州高三模拟)寿山石{X4[Y4Z10](ZW)8}的组成元素均为短周期元素，X的最高价氧化物对应水化物常用于治疗胃酸过多，X的简单离子与ZW－含有相同的电子数，Y的单质是制造芯片的基础材料。下列说法正确的是( )
A．简单氢化物的热稳定性：Y>Z
B．原子半径：Y>X>Z>W
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：XM
14．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，由这些元素组成的常见物质的转化关系如图，其中a、b、d、g为化合物，a为淡黄色固体，c是Z的单质，在铝热反应中常做引发剂；e、f为常见气体单质。下列有关说法正确的是( )
A．简单离子的半径：Y>Z>X
B．简单氢化物的沸点：Y>X
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C．最高价氧化物对应水化物的碱性：Z>Y
D．W、Y的氧化物所含化学键类型相同
15．X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的前20号主族元素；X的单质是手机电池中重要的电极材料；常温下，Y的两种气态氧化物之间可发生可逆反应；X、Y、W原子的最外层电子数之和与Z的相等，Z能形成多种氧化物。下列叙述正确的是( )
A．X与W均为活泼金属，其单质通常保存在煤油中
B．Z的非金属性强于Y，其对应含氧酸的酸性：Z>Y
C．原子半径：X>Y，简单离子半径：ZAl，C项正确；同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减弱，故其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，即碱性In(OH)3O2－>Al3＋，故B错误。C.W为C，其氢化物有很多种，对于组成和结构相似的同族元素的氢化物，随着原子序数的递增，氢化物的熔、沸点逐渐增大，对于组成和结构不同的氢化物的熔、沸点则无法比较，故C错误。D.Y、Z形成的化合物为AlCl3，其水溶液能发生水解，蒸干，灼烧后才能得到Al2O3，如果只是蒸干，产物为Al(OH)3，故D错误。
4．解析：选B。A、B、C、D、E的原子序数依次增大，单质分子B2中含有3对共用电子对，则B为N元素；D的最外层电子数是其周期序数的2倍，
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则D为S元素；E不属于短周期元素，且E单质是一种紫红色金属，则E为Cu元素；其中甲、乙、丙是题述部分元素组成的二元化合物，丙是一种常见的无色液体，则丙为水，则A为H元素，C为O元素；甲是黑色固体，则甲为CuO；乙、丙分子所含电子总数相同，则乙也含有10个电子，则乙为NH3。A.氨分子中共用电子对数与N2分子相同，均为3个，故A正确；B.S与Cu反应生成Cu2S，属于2∶1型化合物，故B错误；C.同周期元素，自左而右，原子半径逐渐减小，即原子半径：N>O，故C正确；D.O与S均位于第ⅥA族，O与N均位于第二周期，故D正确。
5．解析：选C。X、Y、Z、W、M为短周期元素，25 ℃时，其最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01 mol/L)溶液的pH和原子半径的关系如下：NaOH溶液的pH为12，则M为Na；硝酸的pH＝2，则X为N元素；Y对应pH＞2，为碳酸，则Y为C；W对应pH＜2，为硫酸，则W为S；Z对应pH＝2，则Z是Cl。N3－和Na＋核外电子排布相同，电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径大小顺序：N3－>Na＋，A正确；根据以上分析可知，只有钠为金属元素，B正确；氯元素的最高价氧化物的化学式为Cl2O7，C错误；氯化氢和氨反应生成氯化铵，现象为有白烟产生，D正确。
6．解析：选D。由题意可知，X为H，Y为N，Z为O。A项，元素质量之比为7∶16的化合物为NO2，正确；B项，同周期元素，从左到右，原子半径越来越小，即r(O)H2CO3，但H2SO3不是S元素的最高价氧化物对应的水化物，所以不能说明S的非金属性强于C，故B项错误；Li属于碱金属元素，和Na性质相近，常温下可以和水反应，在加热时也可以和CO2反应，所以Li着火时，不能用二氧化碳灭火器或水扑灭，故C项正确；Na、Mg、Al的性质活泼，通常采用电解熔融化合物的方法制备Na、Mg、Al单质，故D项正确。
9．解析：选B。短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的简单氢化物与W的单质组成的混合气体见光可生成W的氢化物和油状混合物，则X为C，W为Cl；其中Y、W处于同一主族，则Y为F；Y、Z的原子最外层电子数之和等于9，Z的最外层电子数为9－7＝2，结合原子序数可知，Z为第三周期的Mg。由上述分析可知，X为C，Y为F，Z为Mg，W为Cl。A项，电子层结构相同的离子中，离子半径随着核电荷数的增大而减小，所以Y、Z的简单离子的半径大小：Y>Z，故A项错误；B项，非金属性：F>Cl，则Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强，故B项正确；C项，W的氧化物的水化物若为HClO，比X的氧化物的水化物碳酸的酸性弱，但最高价含氧酸的酸性：W>X，故C项错误；D项，Y分别与X、Z形成的化合物为CF4、MgF2，前者为共价化合物，含共价键，后者为离子化合物，含离子键，故D项错误。
10．解析：选A。短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。A是元素Y的单质，常温下，A遇甲的浓溶液发生钝化，则Y元素是Al，甲是硝酸或硫酸。丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物，且丙是无色气体，因此丙是二氧化硫，则甲是硫酸，丁是水，乙是硫酸铝，故W、X、Y、Z分别为H、O、Al、S。二氧化硫与戊反应生成硫酸，则戊具有氧化性，应该是过氧化氢，据此解答。丁和戊分别是H2O和H2O2，所含元素种类相同，A项正确；核外电子排布相同时，离子半径随核电荷数的增大而减小，则简单离子半径大小：r(O2－)>r(Al3＋)，B项错误；非金属性越强，简单气态氢化物的还原性越弱，非金属性O>S，则简单气态氢化物的还原性：H2OSi，所以简单氢化物的热稳定性：H2O>SiH4，故A错误；电子层数越多原子半径越大，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径：Al>Si>O>H，故B错误；最高价氧化物对应水化物的酸性：H2SiO3>Al(OH)3，故C正确；NaH与水反应生成氢氧化钠和氢气，NaH做还原剂，H2O做氧化剂，故D正确。
13．解析：选C。由短周期元素X、Y、M、R在周期表中的相对位置可知，Y、M同主族，X在Y、M左边相邻主族，R在Y、M右边相邻主族，最外层电子数之和为24，设Y、M的最外层电子数为x，则X为x－1，R为x＋1，故(x－1)＋x＋x＋(x＋1)＝24，解得x＝6，故Y、M为第ⅥA族元素，X、Y、M、R分别为N、O、S、Cl。Y的氢化物为H2O、H2O2，H2O2中存在非极性键，故A错误；X的氢化物NH3与R的氢化物HCl反应生成NH4Cl，NH4Cl的水溶液呈酸性，故B错误；SO2具有漂白性、氧化性、还原性，起去色、杀菌、抗氧化的作用，故C正确；根据元素周期律只能比较最高价氧化物对应的水化物的酸性，故D错误。
14．解析：选B。短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，由这些元素组成的常见物质中，a、b、d、g为化合物，a为淡黄色固体，则a为过氧化钠；c是Z的单质，在铝热反应中常做引发剂，则c为金属镁；e、f为常见气体单质，根据框图转化关系可知，镁与化合物b反应生成气体单质f，则f为氢气；过氧化钠与化合物b反应生成气体单质e，则e为氧气，则b为水，d为氢氧化钠，g为氢氧化镁，则W为H、X为O、Y为Na、Z为Mg。X为O、Y为Na、Z为Mg，其简单离子具有相同的电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，即离子半径：X>Y>Z，故A错误；氢化钠是离子化合物，沸点高于水，故B正确；元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：Y>Z，故碱性：Y>Z，故C错误；水或过氧化氢都是共价化合物，只含有共价键，氧化钠或过氧化钠都属于离子化合物，含有离子键，化学键类型不同，故D错误。
15．解析：选D。由“X的单质是手机电池中重要的电极材料”可知，X为锂元素；根据“常温下，Y的两种气态氧化物之间可发生可逆反应”联想到反应：2NO2N2O4，可知Y为氮元素；Li、N、W原子的最外层电子数之和大于6，主族元素原子的最外层电子数小于等于7，故W、Z原子的最外层电子数分别为1和7，结合Z能形成多种氧化物，且X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的前20号主族元素，可知Z为氯元素，W为钾元素。Li的密度小于煤油，
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不能保存在煤油中，通常用石蜡密封保存，A错误；非金属性强弱与最高价含氧酸的酸性强弱有关，HClO的酸性弱于HNO3，B错误；同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，原子半径：Li>N，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径：K＋
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