物质结构　元素周期律专项训练

一、构成原子的微粒间关系

1．下列叙述错误的是(　　)

A．13C和14C属于同一种元素，它们互为同位素

B．1H和2H是不同的核素，它们的质子数相等

C．14C和14N的质量数相等，它们的中子数不等

D．6Li和7Li的电子数相等，中子数也相等

答案　D

解析　13C与14C、H与H分别互为同位素，故A、B两项正确；14C的质量数为14，中子数为14－6＝8,14N的质量数为14，中子数为14－7＝7，故C项正确；6Li与7Li互为同位素，二者的质子数、电子数都相等，中子数不相等，故D项错误。

2．居里夫人因对Ra(镭)元素的研究两次获得诺贝尔奖。人们在测定物质放射性时通常用Ra作为标准。下列有关Ra的说法正确的是(　　)

A．226是Ra元素的相对原子质量

B．226是Ra元素的近似相对原子质量

C．226Ra的相对原子质量为226

D．226Ra的质量数为226，在数值上等于该原子的近似相对原子质量

答案　D

解析　元素的相对原子质量是根据该元素的各种核素的相对原子质量和它们所占原子个数百分比计算的平均值，A错；元素的近似相对原子质量是根据该元素的各种核素的质量数和它们所占原子个数百分比计算的平均值，B错；原子的相对原子质量是一个原子的质量与一个12C原子质量的的比值，C错；只有D正确。

二、元素的金属性、非金属性强弱比较

3．下列叙述能肯定说明A金属比B金属活泼的是(　　)

A．A原子最外层电子数比B原子最外层电子数少

B．A原子的电子层数比B原子的电子层数多

C．1 mol A比1 mol B与酸反应放出的H2多

D．常温下，A能从水中置换出H2，而B不能

答案　D

解析　根据判断金属性强弱的依据逐项分析，可知D正确。

4．下列事实不能说明X元素比Y元素的非金属性强的是(　　)

A．与H2化合时X单质比Y单质容易

B．X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的最高价氧化物对应水化物的酸性强

C．X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多

D．X单质可以把Y从其氢化物中置换出来

答案　C

解析　比较元素非金属性强弱的判断依据有：元素与H2化合越容易，元素的非金属性越强；最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素非金属性越强；X单质能从Y的氢化物中置换出Y单质，说明X非金属性强于Y，所以A、B、D项都能说明X非金属性强于Y；而最外层电子数的多少，并不一定能判断出元素的非金属性强弱。

三、微粒半径大小比较

5．下列各组微粒按半径由大到小的顺序排列的是(　　)

A．Mg、Ca、K、Na

B．S2－、Cl－、K＋、Na＋

C．Br－、Br、Cl、S

D．Na＋、Al3＋、Cl－、F－

答案　B

解析　A项，Mg、Ca属于同一主族，r(Mg)<r(Ca)；Ca、K属于同一周期，r(Ca)<r(K)，故A项错；B项，S2－、Cl－、K＋属于同电子层结构，r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)；Na＋比另外三种粒子少一个电子层，所以半径最小，故B项正确；C项，Br－、Br属于同一元素，r(Br－)>r(Br)，Br、Cl属于同一主族，r(Br)>r(Cl)，Cl、S属于同一周期，r(Cl)<r(S)，故C项错；D项，Na＋、Al3＋、F－属于同电子层结构，r(F－)>r(Na＋)>r(Al3＋)，Cl－比另外三种粒子多一个电子层，所以半径最大，故D项错。

6．已知aAn＋、bB(n＋1)＋、cCn－、dD(n＋1)－是具有相同电子层结构的短周期元素形成的简单离子。下列叙述正确的是(　　)

A．原子半径：C>D>A>B

B．原子序数：b>a>d>c

C．离子半径：D>C>A>B

D．单质还原性：A>B>C>D

答案　C

解析　根据四种微粒具有相同的电子层结构可知其在周期表中的相对位置如表所示：

然后再依次判断。原子半径为A>B>D>C；原子序数为 b>a>c>d；离子半径为D>C>A>B；单质的还原性为A>B>D>C。

四、元素“位—构—性”关系的启用

7．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：

下列叙述正确的是(　　)

A．离子半径大小：r(M3＋)>r(T2－)

B．R的氧化物对应的水化物可能具有两性

C．X单质在氧气中燃烧生成XO3

D．L、X形成的简单离子核外电子数相等

答案　B

解析　根据表格中元素的化合价和原子的原子半径，可以推断出：L为镁，M为铝，X为硫，R为铍，T为氧。A项中 r(Al3＋)<r(O2－)；C项中硫在氧气中燃烧只生成二氧化硫；D项中L、X形成的简单离子为Mg2＋、S2－，核外电子数分别为10、18。

8．X、Y和Z分别为短周期的三种元素，已知X元素的原子只有一个电子，Y元素原子的M电子层上的电子数是它的K层和L层电子总数的一半，Z元素原子的L电子层上的电子数比Y元素原子的L电子层上的电子数少2，则这三种元素所组成的化合物的化学式不可能是(　　)

A．X2YZ4 B．XYZ3

C．X3YZ4 D．X4Y2Z7

答案　A

解析　由题意知X、Y和Z分别对应的元素是H、P和O，而磷元素的常见价态为＋5、＋3和－3，没有＋6价，所以A选项不可能。

五、化学键的类别及判断

9．下列物质，全部通过共价键相结合的是(　　)

A．NH4Cl、CaO、HCl

B．H2S、SiO2、HNO3

C．CO2、CH4、Na2O2

D．CH3COOH、PH3、BaSO4

答案　B

解析　A中NH4Cl、CaO中存在离子键；B中物质全部是通过共价键结合而成；C中Na2O2中存在离子键；D中BaSO4中存在离子键。

10．下列物质中，既含有离子键又含有非极性共价键的是(　　)

A．HClO B．Ba(OH)2

C．Na2O2 D．Ar

答案　C

解析　A项，HClO是共价化合物，且分子中氢原子和氧原子、氧原子和氯原子之间都为极性共价键；B项Ba(OH)2是含有极性共价键和离子键的离子化合物；C项Na2O2是含有非极性共价键和离子键的离子化合物。

11．氢化铵(NH4H)与氯化铵的结构相似，又知它与水反应有气体生成。下列关于氢化铵叙述不正确的是(　　)

A．是离子化合物，含有离子键和共价键

B．电子式是

C．与水反应时，是还原剂

D．固体投入少量的水中，有两种气体产生

答案　B

解析　对比NH4Cl的结构可知，NH4H的电子式应为

存在H—N极性共价键和离子键，属于离子化合物；氢元素的化合价可标为N4，所以NH4H有很强的还原性，可与H2O发生反应：NH4H＋H2O===NH3·H2O＋H2↑，若水少量，可放出NH3。

12．2011年3月日本地震引起福岛核反应堆事故，冷却反应堆需要大量的水。下列有关说法正确的是(　　)

A．H2O分子中只含有非极性共价键

B．H2O分子中只含有极性共价键

C．水分子间只存在氢键

D．冷却反应堆用水在地球上常温下是固态

答案　B

解析　H2O分子中只含有极性共价键，A选项错误；水分子间存在氢键和范德华力，C选项错误；冷却反应堆用水在地球上常温下应该是液态，D选项错误。

六、综合应用题

13．根据元素周期表的知识回答下列问题：

(1)PH3分子与NH3分子的构型关系________(填“相似”或“不相似”)，P—H键________(填“有”或“无”)极性。

(2)NH3与PH3相比，热稳定性________更强。

(3)NH3、PH3在常温、常压下都是气体，但NH3比PH3易液化，其主要原因是________(填字母)。

A．键的极性：N—H键比P—H键强

B．分子的极性：NH3比PH3强

C．相对分子质量：PH3比NH3大

D．NH3分子之间存在特殊的分子间作用力(氢键)

答案　(1)相似　有　(2)NH3　(3)D

解析　(1)P、N是同主族元素，它们的氢化物分子具有相似的空间构型，都是三角锥形分子；P原子与H原子对共用电子对的吸引能力不同，故P—H键是极性键。

(2)因为非金属性N＞P，所以N—H键比P—H键更牢固，故热稳定性NH3＞PH3。

(3)NH3比PH3易液化，是因为NH3的沸点比PH3的沸点高，这是NH3中存在氢键造成的结果。

14．现有A、B、C、D 4种元素，前3种元素的离子都和氖原子具有相同的核外电子排布。A元素没有正化合价；B的氢化物分子式为H2B,0.2 mol的C单质能从酸中置换出 2.24 L H2(标准状况)。D的原子核中没有中子。

(1)根据以上条件，推断A、B、C、D的元素名称：

A______________，B____________，C____________，D________________。

(2)用电子式表示C与A、C与B、B与D相互结合成的化合物，指出其化合物的类型及化学键类型：

①C＋A：电子式__________，化合物类型__________，化学键类型__________。

②C＋B：电子式____________，化合物类型__________，化学键类型______________。

③B＋D：电子式__________，化合物类型____________，化学键类型______________。

答案　(1)氟　氧　钠　氢

(2)①　离子化合物　离子键

② (或)　离子化合物　离子键(或离子键、非极性共价键)

③ (或)　共价化合物　极性共价键(或极性共价键、非极性共价键)

解析　A、B、C元素的离子和氖原子具有相同的核外电子排布。A元素无正化合价，B的氢化物为H2B，故B为氧，A为氟；0.2 mol C单质可从酸中置换出2.24 L H2(标准状况)，故C为钠元素；D的原子核中无中子，其为氢元素。

15．下图为元素周期表。

试完成下列问题：

(1)图中阴影部分所示区域的元素称为________元素，下列元素属于该区域的是________(填字母)。

A．Ba B．Fe C．Br D．Rb

(2)已知A、B、C、D、E、F六种短周期元素的原子半径和某些化合价如下表所示：

试将D、F两种元素的元素符号填入上图所示元素周期表中的相应位置。

(3)C的最高价氧化物与E的单质在点燃条件下发生反应的化学方程式为_________________

________________________________________________________________________；

由F的化合物生成A的单质的化学方程式为________________________________。

(4)C与氢元素可组成一种气体，该气体在标准状况下的密度为1.25 g·L－1，该气体的摩尔质量为__________。

答案　(1)过渡　B

(2)

(3)CO2＋2Mg2MgO＋C

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2或2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

(4)28 g·mol－1

解析　(1)根据元素周期表的结构可知，图中阴影部分为过渡元素，而下面的四个选项中，只有铁是过渡元素，其他为主族元素，故应选B项。

(2)由原子半径的变化规律可推知：A、B、C三种元素应位于第二周期，而D、E、F应位于第三周期；又根据元素化合价的变化可推知，C为碳元素，B为氮元素，D为硫元素，E为镁元素，F为钠元素；由于A元素无正化合价且具有－2价，可推出A应为氧元素。

(3)C的最高价氧化物为CO2，E单质为Mg，化学方程式为CO2＋2Mg2MgO＋C；A的单质为O2，F为Na，能够生成O2的Na的氧化物应该是Na2O2。

(4)C为碳元素，由标准状况下的密度为1.25 g·L－1可推出M＝1.25 g·L－1×22.4 L·mol－1＝28 g·mol－1。

16．归纳整理是科学学习的重要方法之一。氧族元素的各种性质可归纳整理为如下表所示的表格(部分)。

请根据表回答下列问题：

(1)硒的熔点范围可能是______________________________________________________。

(2)碲的主要化合价可能有___________________________________________________。

(3)氢硒酸有较强的________(填“氧化性”或“还原性”)，因此放在空气中长期保存易变质，其可能发生反应的化学方程式为_______________________________。

(4)工业上Al2Te3可用来制备H2Te，完成下列化学方程式：______Al2Te3＋(　　)―→____Al(OH)3↓＋______H2Te↑

答案　(1)113～450 ℃　(2)－2、＋4、＋6

(3)还原性　2H2Se＋O2===2Se↓＋2H2O

(4)1　6H2O　2　3

解析　(1)同主族元素的性质有递变性，硒的熔点介于S、Te之间。(2)同主族元素的性质有相似性，Te的化合价与S、Se一样。(3)氢硒酸有较强的还原性，可被氧气氧化，与H2S相似。

2017-2018学年高一人教版化学必修二学案：物质结构 元素周期律专项训练