化学原子结构与元素周期律试题

化学原子结构与元素周期律试题

1. 如图为周期表中短周期的一部分，若X原子最外层电子数比次外层电子数少3，则下列说法正确的是( )

A．X的氢化物比R的氢化物稳定

B．原子半径大小顺序是Z>Y>X

C．Y、R形成的化合物YR2能使KMnO4溶液褪色

D．X、Z可形成化合物XZ5，分子中各原子均满足最外层8电子结构

【答案】C

【解析】 X原子最外层电子数比次外层电子数少3，则X为P元素，依此可推出Y、Z、R分别为S、Cl、O元素。

2. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中W的阴离子的核外电子数与X、Y、Z原子的核外内层电子数相同。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质，而Z不能形成双原子分子。根据以上叙述，下列说法中正确的是

A．上述四种元素的原子半径大小为W

B．W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为20

C．W与Y可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物

D．由W与X组成的化合物的沸点总低于由W与Y祖传的化合物的沸点

【答案】 C

【解析】根据W的阴离子结构特点，确定W是H；根据X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，可推断X是C；根据采用液态空气分馏方法来生产Y的单质，确定Y是O；根据不能形成双原子分子，确定Z是Ne。原子半径，X>Y，选项A错误；四种原子最外层电子数总和为19，选项B错误；WY可形成既含有极性共价键又含有非极性共价键的化合物H2O2，选项C正确；W与X构成的化合物为烃，其沸点低于由W、Y构成的化合物（H2O或H2O2），选项D错误。

【考点】元素周期律、周期表、元素推断、分子的结构

3. (2014届北京市顺义区高三统考） 短周期元素R、T、Q、W、G在元素周期表中的相对位置如下图所示，其中Q是无机非金属材料的主角。下列判断正确的是

R

T

Q

W

G

A．离子半径：T＜ W＜ G

B．最简单气态氢化物的热稳定性：Q ＜ R

C．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q ＞W＞G

D．T和G组成的化合物甲溶于水，其水溶液呈中性

【答案】B

【解析】Q是无机非金属材料的主角，判定Q是硅元素，所以R、T、W、G分别是氮、铝、硫、氯元素。W、G的离子的核外电子排布相同，核电荷数越多，半径越小，所以W＞G,T的离子比W、G的离子少一个电子层，半径最小，A错误；R的非金属性强于Q，所以最简单气态氢化物的热稳定性：Q＜R，B正确； Q、W、G的非金属性依次增强，所以最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，C错误；T和G组成的化合物甲氯化铝属于强酸弱碱盐，溶于水后溶液呈酸性，D错误，答案选B。

4. (2014届广东省深圳市高三一模）W、X、Y、Z是短周期元素，其部分性质如下表

W

单质是淡黄色固体

X

在地壳中的含量居第二位

Y

原子最外层电子数是电子总数的2/3

Z

第三周期原子半径最小的金属

下列说法正确的是

A．气态氢化物的热稳定性：X＞W

B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＞X

C．离子半径：Z＞W

D．Z的氧化物中含有非极性共价键

【答案】B

【解析】W单质是淡黄色固体，则W为S元素；X在地壳中的含量居第二位，则X为Si元素；Y原子最外层电子数是电子总数的2/3，则与、Y为C元素；Z是第三周期原子半径最小的金属，则Z为Al元素。因为S的非金属性大于Si，所以气态氢化物的热稳定性：X< W，A错误；因为S的非金属性大于Si，所以最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＞X，B正确；Al3+为10电子离子，S2‾为18e‾微粒，所以离子半径：Z< W，C错误；Z的氧化物为Al2O3，只含离子键，不含共价键，D错误。

5. (2014届江苏省南通市高三调研）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，原子半径：r(W)＞r(Y)＞r(Z)＞r(X)。X与W同主族，Z原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Z原子的核电荷数等于X、Y原子核电荷数之和。下列说法正确的是

A．元素Z、W的简单离子的电子层结构不同

B．元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强

C．仅由X、Y、Z三种元素形成的化合物的水溶液可能呈碱性

D．化合物X2Z2与W2Z2所含化学键类型完全相同

【答案】C

【解析】X、Y、Z、W分别为H、N、O、Na。O、Na的简单离子均为10电子微粒，电子层结构相同，A错误；非金属性N弱于O，气态氢化物的稳定性与非金属性一致，B错误；氨水为碱性，硝酸为酸性等，C正确；前者为共价化合物，后者为离子化合物，D错误。

6. (2014届广东省梅州市高三3月总复习质检）

短周期金属元素甲～丁在元素周期表中的相对位置如表所示：

下列判断正确的是( )

A．原子半径：丙>丁>乙

B．单质的还原性：丁>丙>甲

C．甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物

D．乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应

【答案】AD

【解析】从所给的部分周期表图示可以推测，短周期元素甲、乙、丙、丁分别H、N、Na、Al等元素。所以根据元素周期律可以得出结论：原子半径丙>丁>乙，A正确；单质还原性丙> 丁>甲，B错误；丙的氧化物是氧化钠、过氧化钠，均是离子化合物，C错误；乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3、NaOH、Al(OH)3，他们之间能相互反应，D正确；故选AD。

7. (2014届山东省济南市高三3月模拟）

原子结构决定元素的性质，下列说法中，正确的是

A．Na、Al、Cl的原子半径依次减小，Na+、Al3+、Cl-的离子半径也依次减小

B．在第ⅥA族元素的氢化物(H2R)中，热稳定性最强的其沸点也一定最高

C．第2周期元素的最高正化合价都等于其原子的最外层电子数

D．非金属元素的非金属性越强，其氧化物对应水化物的酸性也一定越强

【答案】B

【解析】Na+、Al3+为10e‾离子，Cl‾为18e‾离子，Cl‾半径大于Na+、Al3+半径，A错误；因为F元素的非金属性最强，所以在第ⅥA族元素的氢化物(H2R)中，HF热稳定性最强，因为HF分子间能形成氢键，所以HF的沸点也最高，B错误；第2周期元素非金属性强的O元素、F元素没有最高正化合价，C错误；非金属元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性也一定越强，D错误。

8. 法国里昂的科学家发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”。下列有关“四中子”粒子的说法不正确的是

A．该粒子不显电性 B．该粒子质量数为4

C．在周期表中与氢元素占同一位置 D．该粒子质量比氢原子大

【答案】C

【解析】 该粒子由四个中子构成,中子不带电，所以该粒子也不显电性，A正确；该粒子由四个中子构成，每个中子的相对式量是1，所以该粒子的质量数为4 ，B正确；由于该粒子质子数为0，而H元素的质子数为1，质子数不同，所以在周期表中的位置就不同，C错误；该粒子质量数为4，而H原子的质量数为1，质量数越大，该微粒的质量就越大。因此比氢原子大，D正确；

9. 下列比较不正确的是

A．最高价氧化物对应水化物的酸性：H3PO4＞H2SO4＞HNO3

B．与冷水的反应速率：K＞Na＞Mg

C．热稳定性：HF＞HCl＞H2S

D．离子半径：Cl－＞F－＞Na＋

【答案】A

【解析】同周期最高价氧化物对应水化物的酸性从左向右逐渐增强，故H2SO4＞H3PO4， A错误；根据金属与水反应难易的递变规律即同周期从左向右越来越难，同主族从上到下，越来越易，B正确；同一周期，从左向右，气态氢化物的稳定性逐渐增强，同一主族，从上到下，逐渐减弱，C正确；D中氯离子有三个电子层，半径最大，氟离子和钠离子具有相同的核外电子排布，核电荷数越大，离子半径越小，D正确。

10. (14分)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代数和均为0；Q与X同主族；Z是地壳中含量最高的非金属元素,R的简单离子在同周期离子中半径最小。请回答下列问题：

（1）画出Z的原子结构示意图

，工业上制取R单质的化学方程式为

（2）已知，由X,Y两种元素组成的相对分子质量最小的化合物W 3．2g在氧气中完全燃烧生成稳定化合物(常温常压下)放出178．06KJ的热量，写出W燃烧的热化学方程式

（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是产生温室效应的气体；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为两性化合物，且不溶于水，则由A转化为B的离子方程式为

②如果A,B均为由以上某些元素组成的盐，则A溶液显 性，原因是(用离子方程式表示） 。浓度均为0.1mol/L的A,B的溶液等体积混合，混合溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。

【答案】（1） 2Al2O34Al+3O2↑

（2）CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l） ∆H=—890．3KJ/mol

（3）O=C=O

①AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-或2AlO2-+3H2O+CO2=2Al(OH)3↓+CO32-

②碱 CO32-+H2OHCO3-+OH- c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)

【解析】

根据题意可得X是H；Y是C；Z是O；Q是Na；R是Al。（1）8号元素O的原子结构示意图为；Al的活动性比较强，在工业上只能用电解熔融的Al2O3的方法进行冶炼。反应的方程式为。（2）C、H两元素组成的相对分子质量最小的物质为CH4，3．2g CH4的物质的量为3．2g÷16g/mol=0．2mol．完全燃烧放出178．06KJ的热量。则其燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g）=CO2(g）+2H2O(l） ∆H=—890．3KJ/mol。（3）C是产生温室效应的气体，则C为CO2，其的结构式为O=C=O；D是淡黄色固体则D为Na2O2,其电子式为。①如果A,B均由三种元素组成，B为两性化合物，且不溶于水，则A为NaAlO2,B为Al(OH)3．则由A转化为B的离子方程式为AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-或2AlO2-+3H2O+CO2=2Al(OH)3↓+CO32-。②如果A,B均为由以上某些元素组成的盐，则A为Na2CO3；B为NaHCO3．Na2CO3是强碱弱酸盐，弱酸根离子CO32-水解CO32-+ H2OHCO3-+OH-。消耗水电离产生的H+，当最终达到平衡时，使溶液中的OH-的浓度增大，导致溶液显碱性。若将Na2CO3和NaHCO3等浓度等体积混合，则由于CO32-水解、HCO3-都发生水解反应，所以溶液显碱性，c(OH-)>c(H+)；水解程度 CO32->HCO3-，所以c(HCO3-)>c(CO32-)。盐的水解程度是很微弱的，盐的电离作用远大于盐的水解作用，所以c(CO32-)>c(OH-)；因为Na+由Na2CO3和NaHCO3共同电离产生，所以c(Na+)>c(HCO3-)。故离子浓度的大小关系为：c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)。

11. 元素X、Y和Z可结合形成化合物XYZ3；X、Y和Z的原子序数之和为26；Y和Z在同一周期。下列有关推测正确的是( )

A．XYZ3是一种可溶于水的酸，且X与Y可形成共价化合物XY