2020届二轮复习物质结构元素周期律作业(全国通用)
专题强化练 物质结构 元素周期律
1.下列说法正确的是( )
A.CaCl2中既有离子键又有共价键,所以CaCl2属于离子化合物
B.H2O汽化成水蒸气、分解为H2和O2,都需要破坏共价键
C.C4H10的两种同分异构体因为分子间作用力大小不同,因而沸点不同
D.水晶和干冰都是共价化合物,均属于原子晶体
解析 CaCl2只含有离子键,无共价键,故选项A错误;H2O汽化为水蒸气是破坏分子间作用力,H2O分解为H2和O2才需要破坏共价键,故选项B错误;丁烷有正丁烷和异丁烷两种同分异构体,结构不同,分子间作用力也不同,故选项C正确;水晶是二氧化硅,是原子晶体,干冰是共价化合物,是分子晶体,故选项D错误。
答案 C
2.现代无机化学对硫氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。如图是已经合成的最著名的硫氮化合物的分子结构。下列说法不正确的是( )
A.该物质的分子式为S4N4
B.该物质各原子最外层都达到8电子稳定结构
C.该物质的分子中既含有极性键又含有非极性键
D.该分子中N的化合价为-3
解析 由图可知.该分子的分子式为S4N4,A正确;因为硫原子最外层为6个电子,若形成两个共价单键,则达8电子稳定结构,氮原子最外层为5个电子,若形成3个共价单键,则达8电子稳定结构,据图可知,B正确;该分子中既含有极性键(N—S键)又含有非极性键(N—N键),C正确;N—S共用电子对偏向N,N—N共用电子对不偏移,故该分子中N的化合价为-2,D错误。
答案 D
3.(2019·山东济宁质检)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。
Y的单质经常作为保护气;由Z、W形成的一种化合物可与X、W形成的化合物反应,生成淡黄色固体。下列推断正确的是( )
A.原子半径:X
r(Y)
B.X和W可形成共价化合物XW3
C.W的非金属性比Z的强,所以W氢化物的沸点比Z的高
D.Z的最低价单核阴离子的失电子能力比Y的强
解析 在同一周期内,自左向右原子核吸引核外电子的能力越来越强,半径逐渐减小,故A项正确;X为N元素,W为Cl元素,可以形成共价化合物XW3,故B项正确;熔沸点为物质的物理性质,与分子间作用力有关,与非金属性无关,故C项错误;非金属性ZA
C.物质④参与的上述反应中,④均既作氧化剂又作还原剂
D.①一定由A、B两种元素组成,且含A的质量分数为25%
解析 ④为含非极性键的离子化合物,故为Na2O2,⑦为元素C的单质,故为O2,由此可知②、③分别为CO2、H2O中的一种,故①为含C、H的化合物。综上分析A为H、B为C、C为O、D为Na。A项原子半径HNa+,错误;C项Na2O2无论与H2O还是与CO2反应,均发生自身的氧化还原反应,既作氧化剂又作还原剂,正确;D项①可由C、H或者C、H、O组成,且只有为CH4时含H量为25%,其余均小于25%,错误。
答案 C
8.(2019·山东泰安一模)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X处于同周期,W、Y处于同主族,W、X、Z原子的最外层电子数之和为13;Y的一种同素异形体容易自燃。下列说法错误的是( )
A.Y的最高价氧化物可用作干燥剂
B.X、Z形成的化合物中只含离子键
C.原子半径:Z>Y>W>X
D.Z的最高价氧化物对应的水化物属于强碱
解析 由Y的一种同素异形体可自燃可知Y为P,故W为N。由W、X处于同周期且W、X、Z原子的最外层电子数之和为13且Z的原子序数大于Y可推知Z位于第四周期,可能为K或Ca,故X可能为F或O。A项,P2O5可用作干燥剂,正确;B项,KF、CaO中只含离子键、CaO2中含离子键、非极性键,错误;C项,原子半径:K(Ca)>P>N>F(O),正确;D项,KOH、Ca(OH)2
均为强碱,正确。
答案 B
9.(2019·山东青岛一模)短周期主族元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大,X的简单阴离子与锂离子具有相同的电子层结构,Y原子最外层电子数等于内层电子数的2倍,Q的单质与稀硫酸剧烈反应生成X的单质。向100 mL X2R的水溶液中缓缓通入RZ2气体,溶液pH与RZ2体积关系如图。下列说法正确的是( )
A.X2R溶液的浓度为0.03 mol·L-1
B.最简单气态氢化物的稳定性:Y>Z>R
C.工业上通常采用电解法冶炼Q的单质
D.RZ2通入BaCl2、Ba(NO3)2溶液中,均无明显现象
解析 X的简单阴离子与锂离子具有相同的电子层结构可知X为H。Y的最外层电子数是内层电子数的2倍可知Y为C。由X2R的水溶液中通入RZ2溶液的pH变化图像知,R为S、Z为O。Q的单质与稀硫酸反应产生H2可知Q可能为Na、Mg、Al。A项,由
可知c(H2S)==0.3 mol·L-1,错误;B项,简单氢化物的稳定性H2O>CH4,错误;C项,Na、Mg、Al均采用电解法冶炼,正确;D项,SO2通入Ba(NO3)2溶液中发生氧化还原反应,生成BaSO4沉淀,错误。
答案 C
10.a、b、c、d为短周期元素,原子序数依次增大。25 ℃时,其最高价氧化物的水化物溶液(浓度均为0.1 mol·L-1)的pH和原子序数的关系如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.简单离子半径:b>a
B.d元素氧化物的水化物一定是强酸
C.气态氢化物的稳定性:d>c
D.b、c的简单离子都能破坏水的电离平衡
解析 a、b、c、d为短周期主族元素,由25 ℃时其最高价氧化物的水化物溶液(浓度均为0.1 mol·L-1)的pH和原子序数的关系图可以知道,0.1 mol·L-1 HNO3的pH=1,0.1 mol·L-1 HClO4的pH=1,0.1 mol·L-1NaOH溶液的pH=13,a为N元素,b为Na,d为Cl,c为第三周期元素,且c的最高价含氧酸为二元酸时pH<1,则c应为S;电子层越多,离子半径越大,具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则简单离子半径:N3->Na+,A错误;如HClO为弱酸,B错误;非金属性:Cl>S,非金属性越强,氢化物越稳定,则氢化物稳定性:HCl>H2S,C正确;Na+为强碱阳离子,不发生水解,不能破坏水的电离平衡,S2-属于弱酸根离子,能够水解,破坏水的电离平衡,D错误。
答案 C
11.W、X、Y、Z是四种原子序数依次增大的短周期元素。a、b、c、d、e是由这些元素组成的化合物,气体a的水溶液呈碱性,c为红棕色气体,e是由W、Y、Z元素形成的化合物,m为元素Y形成的单质。上述物质的转化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:Z>Y
B.简单气态氢化物的稳定性:X>Y
C.e为离子化合物,含有离子键和共价键
D.W、X、Y形成的化合物不可能是离子化合物
解析
W、X、Y、Z是四种原子序数依次增大的短周期元素。a、b、c、d、e是由这些元素组成的化合物,气体a的水溶液呈碱性,a为氨气,c为红棕色气体,为二氧化氮,根据流程图,m为氧气,b为一氧化氮,d为水,则Y为O元素。Z单质能够与水反应,则Z为Na元素,根据题意,W、X、Y、Z是四种原子序数依次增大的短周期元素,综上,W、X、Y、Z分别为H、N、O、Na。e是由W、Y、Z元素形成的化合物NaOH。A.电子层越多,离子半径越大,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,简单离子半径:ZAl3+;C与H形成的四原子化合物为C2H2,其电子式为H∶C⋮⋮C∶H。
(2)a项CO2是分子晶体,结构为O===C===O,SiO2是原子晶体,结构不同,错误;b项Cl的含氧酸种类较多如HClO4、HClO3、HClO2、HClO,HClO的酸性比H2CO3弱,错误;c项,C、Si同族,故CH4比SiH4稳定,正确;d项分别向MgCl2、AlCl3
溶液中加入NaOH溶液出现的现象分别为生成白色沉淀、先生成白色沉淀后溶解,说明Al(OH)3为两性氢氧化物,碱性Mg(OH)2强于Al(OH)3,故可说明Mg比Al的金属性强。
答案 (1)第三周期ⅣA族 O2->Al3+ H∶C⋮⋮C∶H
(2)cd
15.(2019·天津理综,7节选)氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。回答下列问题:
(1)砷在元素周期表中的位置_________________________________。
Mc的中子数为________。
已知:
P(s,白磷)===P(s,黑磷) ΔH=-39.3 kJ·mol-1;
P(s,白磷)===P(s,红磷) ΔH=-17.6 kJ·mol-1;
由此推知,其中最稳定的磷单质是________。
(2)氮和磷氢化物性质的比较:
热稳定性:NH3________PH3(填“>”或“<”)。
沸点:N2H4________P2H4(填“>”或“<”),判断依据是
____________________________________________________________。
(3)PH3和NH3与卤化氢的反应相似,产物的结构和性质也相似。下列对PH3与HI反应产物的推断正确的是________(填序号)。
a.不能与NaOH反应 b.含离子键、共价键
c.能与水反应
解析 (1)砷为第四周期第ⅤA族元素。Mc的中子数为288-115=173。将题给两个已知热化学方程式相减,可得P(s,红磷)===P(s,黑磷) ΔH=-21.7 kJ·mol-1,则各物质能量白磷>红磷>黑磷,根据能量越低越稳定,可知最稳定的磷单质为黑磷。(2)非金属性:N>P,故热稳定性:NH3>PH3,N2H4、P2H4均为分子晶体,由于N2H4分子间可形成氢键,故沸点:N2H4>P2H4。(3)由NH3与HI反应生成NH4I,类推PH3与HI反应生成PH4I,由NH4I含离子键、共价键,类推PH4I含离子键、共价键,由NH4I能与NaOH、H2O反应,类推PH4I能与NaOH、H2O反应。
答案 (1)第四周期第ⅤA族 173 黑磷
(2)> > N2H4分子间存在氢键
(3)bc