1、 第四章物质结构第四章物质结构 元素周期律元素周期律 一、单选题（共一、单选题（共 1212 小题）小题） 1有关化学键和晶体的说法正确的是 A干冰是共价分子，其升华破坏了共价键 B氯化铵属于离子化合物，其加热仅破坏了共价键 C汞是金属晶体，其气化破坏了共价键 D二氧化硅属于共价化合物，其熔化破坏了共价键 2 李克强总理在世界核安全会议上倡导各成员国安全、 合理地开发利用核能。23592U 是核反应堆的重要原料，下列说法正确的是 A23592U 中的中子数为 235 B23592U 和23892U 是同一种核素 C合理利用核能符合“低碳经济”要求 D23592U 和23892U 是铀元素的两种
2、同素异形体 3元素周期律为人类推测元素性质提供了依据。根据周期律推测下列结论正确的是 A原子半径大小：PMg B酸性强弱：423HClOH SiO C碱性强弱：22Mg OHBe OH D金属性：KNa 4有 A、B、C、D、E 五种元素，质子数都小于 18。B 原子的最外层电子数是其电子层数的 3 倍；C 原子失去 1 个电子所得到的微粒具有与氖原子相同的电子层结构； D 是地壳中含量最多的金属元素； E 的最高正价与最低负价的代数和为 6；A 单质可以在 E 单质中燃烧，生成 AE，燃烧时火焰呈苍白色。下列说法错误的是 AA2B 中只含极性共价键 BB 和 C 两种元素形成的化合物-定含有
3、离子键也可能含有共价键 CE 单质可以使干燥的红色布条褪色 DD 单质常温下既能溶于稀盐酸也能溶于氢氧化钠溶液 5NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A0.1mol 的11B 中，含有 0.6NA个中子 B100mL 0.11mol L的 NaOH 水溶液中含有氧原子数为 0.01NA C18g 2D O中含有的质子数为 10NA D23g Na 与足量2H O反应生成的2H分子数为 NA 6下列有关化学用语表示正确的是。 A2S的结构示意图： B电离方程式：233NaHCONaHC=O C明矾的化学式：2423AlSO12H O D中子数为 10 的氧原子：188O 7下列有关溴、碘
4、的说法中正确的是 A溴和碘只能从海水中提取 B单质溴溶解在四氯化碳中呈现紫红色 C在碘化钾溶液中加入淀粉溶液呈蓝色 D存放液溴的试剂瓶要用橡皮塞密封并用水封 8铷(37Rb)原子和溴(35Br)原子相对大小如图所示。若这两种元素形成化合物 RbBr，则下列图示比较接近真实比例的是 A B C D 9X、Y、Z、W 四种短周期主族元素在元素周期表中的相对位置如图所示，其中 Z 的最外层电子数和最内层电子数相等。下列说法中正确的是 X Z Y W AX 元素的气态氢化物不止一种 BY 元素是自然界中含量最多的元素 CZ 元素的最高价氧化物对应的水化物是强碱 DW 元素的最高价氧化物对应的水化物是强
5、酸 10下列有关 II A 族元素的叙述错误的是（ ） A3BaCO在医疗中常用作钡餐 B钙单质燃烧时其焰色呈砖红色 C随着原子序数的递增，元素原子失电子能力增强 D由3MgCO难溶于水，可推断3SrCO也难溶于水 112016 年 IUPAC 将合成化学元素第 115 号（Mc）提名为化学新元素，Mc 的原子核最外层电子数是 5，下列说法不正确的 AMc 的原子核外有 115 个电子 BMc 与 N 元素属于同一主族 CMc 在同主族元素中金属性最强 D中子数为 173 的 Mc 核素符号是173115Mc 12反应 Cl2+H2O=HCl+ HClO 生成的 HClO 具有杀菌消毒的作用。
6、下列化学用语的表达正确的是 AHClO 的电子式： B原子结构示意图 可表示3517Cl-，也可表示3717 Cl- C用电子式表示 HCl 的形成过程： D水分子结构模型： 二、填空题二、填空题（共（共 4 4 小题）小题） 13氮化钠(Na3N)是科学家制备的一种重要的化合物，它与水作用可产生 NH3.请回答下列问题： (1)Na3N 的电子式是_，该化合物由_键形成。 (2)Na3N 与盐酸反应生成_种盐，其电子式是_。 (3)比较 Na3N 中两种微粒的半径：r(Na+)_r(N3-)。(填“”“=”或“Si。但乙同学认为此方案不合理，理由_， 改进措施：在 B、C 两装置之间接一个盛
7、有_溶液的洗气瓶。 18某同学设计实验探究碳、硅元素的非金属性强弱，实验装置如图所示，已知酸性：H2SO3H2CO3，回答下列问题： (1)仪器 B 的名称为_。 (2)实验步骤：连接仪器，_，加入药品，打开 a，滴入浓硫酸，加热观察。 (3)铜与浓硫酸反应的化学方程式为_，装置 E 中酸性高锰酸钾溶液的作用为_。 (4)能说明碳元素的非金属性比硅元素的非金属性强的实验现象是_。 (5)该实验是否能证明 S 的非金属性强于 C 的非金属性_(填“能”或“不能”)。 19某化学课外活动小组为了验证元素化学性质递变规律，进行如下实验探究。 探究 1：验证同周期 X、Y、Z 三种元素金属性递变规律
8、实验内容 实验现象 1、各取 1.0 g 金属 X 和金属 Z，分别加入到 5 mL 水中 金属X与水反应比金属Z剧烈 2、各取 1.0 g 的金属 Z 和金属 Y(形状相同)，分别加入到 5 mL1.0 mol/L 盐酸中。 金属Z与盐酸反应比金属Y剧烈 (1)通过实验验证三种元素金属性由强到弱是_，则下列判断正确的是_ A原子序数：YZX B原子的最外层电子数 XYZ C原子半径：YZX DY 的最高价氧化物对应水化物的碱性最强 (2)同主族元素的同类化合物的化学性质相似，分别写出过氧化铷与 CO2反应的化学方程式_， 过量的RbOH 与 AlCl3反应的离子方程式_。 (3)现有铷和另一
9、种碱金属形成的合金 50 g，当该合金与足量水反应时，可得到 22.4 L(标准状况下)氢气，则另一种碱金属可能是_(填序号) aLi bNa cK dCs 四、计算题四、计算题（共（共 2 2 小题）小题） 20向 100ml 0.5mol/L AlCl3 中逐渐加入 0.5mol/L 的 NaOH 溶液，最后得到白色沉淀 2.65 克。求用去的NaOH 溶液的体积_。 21已知硼有两种同位素原子10B 和11B，若硼的相对原子质量为 10.8，则10B 的质量百分含量为_。 参考答案参考答案 1D 【解析】A干冰是固态的二氧化碳，由二氧化碳分子构成，属于分子晶体，升华时破坏分子间作用力，A
10、错误； B氯化铵固体是由氯离子和铵根离子通过离子键结合而成的离子晶体，加热氯化铵破坏了氯离子和铵根离子之间的离子键，同时加热氯化铵分解为氨气和 HCl，破坏了 H 和 N 之间的共价键，B 错误； C汞是常温下呈液态的金属，是由金属离子和自由电子通过金属键结合而成的金属晶体，其气化破坏了金属键，C 错误； D二氧化硅只含有共价键，属于共价化合物，固体熔化时，破坏共价键，D 正确； 答案选：D。 2C 【解析】A23592U 的质子数为 92，质量数为 235，由中子数=质量数-质子数可知，中子数=235-92=143，故A 错误； B23592U 和23892U 的质子数相同但中子数不同，是不
11、同的核素，故 B 错误； C合理利用核能可以减少化石燃料的应用，减少化石燃料的使用，可以减少二氧化碳的排放，符合“低碳经济”要求，故 C 正确； D23592U 和23892U 互为同位素，是同一元素的不同原子，不是单质，不可能互为同素异形体，故 D 错误。 答案选 C。 3C 【解析】A同周期自左向右逐渐减小，则原子半径大小：PMg，A 错误； B非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则酸性强弱：423HClOH SiO，B 错误； C 同主族从上到下金属性逐渐增强， 最高价氧化物的水化物的碱性越强， 碱性强弱：22Mg OHBe OH，C 正确； D同主族从上到下金属性逐渐增强，金属性：K
12、Na，D 错误； 答案选 C。 4C 【解析】B 原子的最外层电子数是其电子层数的 3 倍，则 B 为氧元素；C 原子失去 1 个电子所得到的微粒具有与氖原子相同的电子层结构，则 C 原子核外有 11 个电子，即核电荷数为 11，C 为钠元素；地壳中含量最多的金属元素是铝，D 为铝元素；氯的最高正价+7 价与最低负价-1 价，代数和为 6，E 为氯元素；氢气可以在氯气中燃烧，火焰呈苍白色，所以 A 为氢元素。即 A、B、C、D、E 分别为 H、O、Na、A1、C1。 【解析】AA2B 为 H2O，水分子结构式为 H-O-H，所以水分子中只含极性共价键，A 项正确； B B 和 C 两种元素形成
13、的化合物 Na2O， 是离子化合物， 只含有离子键， B 和 C 两种元素形成的化合物 Na2O2是离子化合物，既含有离子键又含有共价键，B 项正确； C氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性，氯气使湿润红色布条褪色，干燥的氯气不能使干燥的红色布条褪色，C 项错误； D铝单质常温下与稀盐酸生成氯化铝和氢气，铝单质常温下和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，D项正确； 答案选 C。 5A 【解析】A11B 含有的中子数是 1156，则 0.1mol 的11B 中，含有 0.6NA个中子，A 正确； B 100mL 0.11mol L的 NaOH 水溶液中含有氧原子数大于 0.01NA， 因为溶剂水分子
14、还含有氧原子， B 错误； C18g 2D O中含有的质子数为A1810/20 /gNmolg mol9NA，C 错误； D23g Na 的物质的量是 1mol，与足量2H O反应生成的2H分子数为 0.5NA，D 错误； 答案选 A。 6D 【解析】A硫离子的质子数为 16，A 错误； B碳酸氢钠在水溶液电离出钠离子和碳酸氢根离子，B 错误； C明矾的化学式为 KAl(SO4)2 12H2O，C 错误； D氧原子的质子数为 8，中子数为 10，则质量数为 18，D 正确； 答案选 D。 7A 【解析】A溴和碘在陆地上的含量极少，而在海水中含量丰富，因此只能从海水中提取，故 A 正确； B单质
15、溴溶于水呈橙黄色，溶于四氯化碳呈橙红色，故 B 错误； C碘化钾中的碘是碘离子，不能使淀粉溶液变蓝，故 C 错误； D溴具有挥发性，存放时加水液封，防止挥发，但液溴会腐蚀橡胶，不能用橡胶塞存放液溴，故 D 错误； 答案选 A。 8B 【解析】电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子的离子半径越小，溴化铷是离子化合物，则电子层结构相同的铷离子的离子半径小于溴离子，故选 B。 9A 【解析】根据元素在周期表中的相对位置可知 X 是第二周期元素，Y、Z、W 是第三周期元素，其中 Z 的最外层电子数和最内层电子数相等，因此 Z 是 Mg，则 X 是 C，Y 是 Si，W 是 P。 A碳元素的气态氢化物
16、不止一种，例如甲烷、乙烷等，A 正确； BY 元素是是 Si，氧元素是自然界中含量最多的元素，Si 排在第二位，B 错误； CMg 元素的最高价氧化物对应的水化物氢氧化镁是中强碱，C 错误； DP 元素的最高价氧化物对应的水化物磷酸是中强酸，D 错误； 答案选 A。 10A 【解析】A4BaSO在医疗中常用作钡餐，A 项错误。 B钙单质或含钙元素的化合物在灼烧时焰色为砖红色，B 项正确。 C主族元素的原子最外层电子数相同时，电子层数越多，最外层电子离核越远，越容易失去电子，C 项正确。 D由3MgCO、3CaCO、3BaCO均难溶于水，可推断3SrCO也难溶于水，D 项正确。 故选 A。 11
17、D 【解析】118 号元素是第七周期的 0 族元素，则 115 号元素的原子核最外层电子数是 5，则 Mc 位于第七周期第A 族，据此分析解答。 【解析】A质子数等于核外电子数，所以 Mc 原子核外有 115 个电子，故 A 正确； BMc 与 N 的最外层电子数都是 5，都位于第A 族，故 B 正确； C同主族从上往下金属性增强，所以 Mc 在同主族元素中金属性最强，故 C 正确； D中子数为 173 的 Mc 的质量数115+173288，该核素正确的符号为173115Mc，故 D 错误； 答案选 D。 【点睛】本题的易错点和难点为 B，关键是根据原子序数推断出元素在周期表中的位置，一般需
18、要记住 7种 0 族元素的原子序数和 16 个族在元素周期表中的排列规律。 12B 【解析】AHClO 的电子式： ，故 A 错误； B3517Cl-和3717 Cl-核内中子数不同，核外电子排布相同，离子结构示意图均为 ，故 B 正确； CHCl 为共价化合物，电子式表示 HCl 的形成过程： ，故 C 错误； D氧原子半径大于氢原子，水分子的结构模型为：，故 D 错误； 故选：B。 13 3- + Na:N:Na 离子 两 +H-+HH:N:H:Cl:Na:Cl:、 【解析】(1)根据氮化钠与水作用产生 NH3可知，氮化钠能电离出自由移动的 Na+和 N3-，则 Na3N 属于离子化合物；
19、 故答案为：3- + Na:N:Na；离子。 (2)Na3N 与盐酸反应时，N3-先与 HCl 电离出的 H+结合成 NH3，NH3再与 HCl 反应生成 NH4Cl，Na+与 Cl-形成 NaCl，故可生成两种盐； 故答案为：两；+H-+HH:N:H:Cl:Na:Cl:、 。 (3)Na+、N3-的电子层结构相同，核电荷数大者，离子半径较小，故离子半径：r(Na+)r(N3-)； 故答案为：Na+ 323Na N+3H O=3NaOH+NH 【解析】A、B、C、D、E、F 为短周期主族元素，其原子序数依次增大。D、F 分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素，则 D 为氧元素，F 为铝元素
20、，因为 AB 的原子序数均小于氧且 A、B 两元素最高正价和最低负价代数和为零，则 A 为氢元素，B 为碳元素；C 位于碳元素和氧元素之间，所以 C 的元素名称为氮。E 和 A 同主族，且原子序数小于铝，则 E 为钠元素；据此作答。 【解析】(1) A、B、C、D、E、F 为短周期主族元素，其原子序数依次增大。D、F 分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素，则 D 为氧元素，F 为铝元素，因为 AB 的原子序数均小于氧且 A、B 两元素最高正价和最低负价代数和为零，则 A 为氢元素，B 为碳元素；C 位于碳元素和氧元素之间，所以 C 的元素名称为氮，E 和 A 同主族，且原子序数小于铝，则
21、 E 为钠元素；所以 C 的元素名称为氮、在周期表中的位置第 2 周期 VA 族、E 的离子只有十个电子，所以结构示意图为： (2) 有分析可知，A、C 以原子个数比 5：1 组成的化合物为 NH4H，该化合物中所含化学键类型为离子键、共价键； (3) Na2O2和水反应的离子方程式为：22222Na O2H O=44ONaOH； (4) C 为 N，E 为 Na，形成的简单离子核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，所以两种离子的半径由大到小的顺序是N3-Na+； Na3N与H2O反应生成NaOH和NH3方程式为323Na N+3H O=3NaOH+NH 。 16 D C Li+核电荷
22、数较大 【解析】(1)原子核外电子排布中，如果电子所占的轨道能级越高，该原子能量越高； (2)电子层结构相同的离子，离子核电荷数越大，其吸引电子能力越大。 【解析】 (1) 基态多电子原子的核外电子排布应该遵循能量最低原理， 即一般按照能级顺序填充 （1s2sBr2I2 (2)不合理 (3)溴水 (4)防止倒吸 (5) 盐酸有挥发性，挥发出的 HCl 和 Na2SiO3溶液反应也会产生白色沉淀 饱和 NaHCO3 【解析】本题主要考查的是元素非金属性的探究，主要利用原理是两方面，卤素的非金属性探究主要靠的是非金属之间的置换，利用氧化还原反应来判定非金属性的强弱；C 和 Si 的非金属性探究主要
23、靠最高价含氧酸的酸性强弱，利用强酸制弱酸。对实验现象的描述要准确，结论的表达要完整。 （1） 氯气将单质碘置换出来，碘水的颜色为棕黄色，所以其实验现象是：溶液由无色变为棕黄色 氯气与 KBr 反应生成溴和 KCl，其离子方程式为：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2。 根据元素周期律完成此空， 卤族元素从上到下非金属性减弱， 即单质的氧化性为由强到弱为： Cl2Br2I2。 （2） 由方程式 Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，知氧化性 Cl2Br2，由方程式 Cl2+2I-=2Cl-+I2，知氧化性 Cl2I2。但是由该实验无法推知溴和碘的氧化性。所以填“不合理”。 （3） 为了验证溴和碘的氧
24、化性，还需要的试剂为溴水，与 KI 反应生成单质碘，即可证明氧化性 Br2I2。 （4） 干燥管的作用是防止倒吸。 （5） 先利用盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，再将二氧化碳通入到硅酸钠溶液中，生成白色的硅酸沉淀，可知碳酸的酸性强于硅酸，但是盐酸具有挥发性，生成的二氧化碳之中会混有氯化氢，氯化氢进入硅酸钠溶液中也会生成硅酸沉淀而对实验造成干扰，所以要先除去二氧化碳的中的氯化氢，选用饱和碳酸氢钠溶液。 18(1)圆底烧瓶 (2)检验装置的气密性 (3) Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2+2H2O 除去 SO2气体 (4)E 试管中的溶液褪色不完全，F 试管中出现白色沉淀 (5)不能 【解
25、析】铜片和浓硫酸发生反应 Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2+2H2O，生成的 SO2和 D 中的饱和碳酸氢钠溶液反应生成 CO2气体，过量的 SO2被 E 中酸性高锰酸钾溶液除去，CO2进入 F 中和硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，据此解答。 （1） 仪器 B 的名称为圆底烧瓶。 （2） 反应生成气体，在加入药品之前需要检验装置的气密性，防止气密性不好导致气体泄漏。 （3） 在加热条件下铜与浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸铜和水，其反应方程式为：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2+2H2O；多余的二氧化硫用酸性 KMnO4溶液吸收，防止干扰后面的试验，则 E 中高锰酸钾溶液的作用为除
26、去 SO2气体。 （4） 二氧化碳与 Na2SiO3溶液反应生成硅酸，证明了碳酸酸性比硅酸强， 说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强，所以当酸性 KMnO4溶液褪色不完全，盛有 Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀即说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强，则实验现象为 E 试管中的溶液褪色不完全，F 试管中出现白色沉淀。 （5） 依据最高价含氧酸的酸性强弱判断非金属性强弱，二氧化硫溶于水生成的是亚硫酸，不是最高价含氧酸，所以不能判断非金属性强弱。 19(1) XZY A (2) 2Rb2O2+2CO2=2Rb2CO3+O2 A13+4OH- =2AlO+2H2O (3)ab 【解析】根据同
27、一周期元素，随着原子序数的增大，原子核外最外层电子数逐渐增多，原子半径逐渐减小，元素的金属性逐渐减弱，其最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱；同一主族元素，原子核外最外层电子数相同，元素的化学性质相似，元素的金属性逐渐增强；可以使用平均摩尔质量，利用极值法分析判断元素种类。 （1） 金属 X 与水反应比金属 Z 剧烈，说明 X 的金属性大于 Z；金属 Z 与盐酸反应比金属 Y 剧烈，可说明金属性Z 大于 Y，则金属活动性：XZY。 A同一周期主族元素从左到右，原子序数逐渐增大，元素的金属性逐渐减弱，则原子序数：YZX ，A 正确； B同一周期主族元素从左到右，原子序数逐渐增大，原子最外层电子
28、数逐渐增多，原子序数：YZX，则同周期主族原子的最外层电子数：YZX，B 错误； C同周期主族元素从左到右原子半径减小，则原子半径 XZY，C 错误； D元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强。元素的金属性：XZY，则元素 X 的最高价氧化物对应水化物的碱性最强，D 错误； 故合理选项是 A； （2） 同主族元素的同类化合物的化学性质相似，过氧化铷与 CO2反应生成 Rb2CO3、O2，反应的化学方程式为2Rb2O2+2CO2=2Rb2CO3+O2； RbOH 是一元强碱， 过量的RbOH 与AlCl3反应产生 RbAlO2、 H2O， 该反应的离子方程式为： A13+4OH
29、-=2AlO+2H2O； （3） 22.4 L 标准状况下氢气的物质的量 n(H2)=22.4L22.4L/mol=1 mol，铷与水反应的化学方程式为2Rb+2H2O=2RbOH+H2，设碱金属元素符号用 M 表示，2M+2H2O=2MOH+H2，反应产生 1 mol H2，需金属 2 mol，其质量是 50 g，则金属的平均摩尔质量为 25 g/mol，铷的摩尔质量为 85.5 g/mol，则另一种碱金属的摩尔质量一定小于 25 g/mol，小于 25 g/mol 的碱金属可能是 Li 或 Na，故另一碱金属可能是 Li 或 Na，故合理选项是 ab。 20 NaOH 不足时， 用去的 N
30、aOH 溶液的体积为 180mL， NaOH 过量时， 用去的 NaOH 溶液的体积为 340mL 【解析】根据 AlCl3的物质的量和 Al(OH)3沉淀的质量判断出 AlCl3没有完全生成 Al(OH)3沉淀，存在两种情况：NaOH 不足；NaOH 过量，部分生成 NaAlO2，根据反应的化学方程式讨论计算。 【解析】 n(AlCl3)=cV=100 103L 0.5mol L1=0.05mol， 沉淀的物质的量 n=mM =2.65g78g/mol=0.03mol， 则 AlCl3没有完全生成 Al(OH)3沉淀，存在两种情况： (1)NaOH 不足， 33AlCl3NaOHAl OH3
31、NaCl=31n0.03 n=0.09mol，V(NaOH)=0.09mol0.5mol/L=0.18L，即 180mL； (2)NaOH 过量，部分 Al(OH)3与 NaOH 反应生成 NaAlO2，被消耗的沉淀物质的量=0.05-0.03mol=0.02mol， 33AlC=130.050.15l3NaOHAl OH3NaCl 223Al OHNaOH=NaAlO2H O110.02mol0.02mol 共需 n(NaOH)=0.15mol+0.02mol=0.17mol， V(NaOH)=nc=0.17mol0.5mol/L=0.34L，即 340mL， 故 NaOH 不足时， 用去的
32、 NaOH 溶液的体积为 180mL， NaOH 过量时， 用去的 NaOH 溶液的体积为 340mL。 2118.52% 【解析】元素的相对原子质量为该元素各种核素的相对原子质量的平均值，原子的近似相对原子质量在数值上等于其质量数，利用十字交叉法计算10B 和11B 的原子个数之比，再计算同位素10B 的质量分数。 【解析】B 元素的相对原子质量 10.8 是质量数分别为 10 和 11 的核素的平均值，可以采用十字交叉法： 1011B 100.210.80.8B11， 则10B 和11B 的原子的个数比为 0.2:0.8=1:4，则同位素10B 的质量分数=10 110 1 11 4100% =18.52%。
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