1、考案5 第五章物质结构元素周期律 单元过关限时检测 (50 分钟，100 分) 第卷(选择题共 42 分) 一、选择题：本题共 7 小题，每小题 6 分，共 42 分。每小题只有一个选项符合题意 1.(2020湖南株洲二中高三检测)某同学在研究前 18 号元素时发现，可以将它们排成如 图所示的“蜗牛”形状，图中每个“”代表一种元素，其中 M(最中心的点)代表起点元素。 下列说法中正确的是(D) A物质 YM 可能具有较强的氧化性 B图中离 M 越远的元素，其原子半径一定越大 CM2X、WM3分子内都含有氢键，所以沸点都较高 D科学家发现一种新细菌的 DNA 链中有砷(As)元素，该元素有可能取
2、代了普通 DNA 链中的 Z 元素 解析本题考查元素周期表变形、元素化合物性质。由题图可知 W 是 N，X 是 O，Y 是 Na，Z 是 P，M 是 H。物质 YM 是 NaH，该物质中的 H 元素显1 价，有较强的还原性， A 项错误；图中离 M 越远的元素，原子半径不一定越大，例如：Cl 比 Na 离 M 远，但 Na 原子的半径比 Cl 大，B 项错误；M2X、WM3分别是 H2O 和 NH3，其分子间存在氢键，沸点 较高，C 项错误；Z 是 P 元素，As 和 P 同主族，性质相似，有可能取代了普通 DNA 链中的 P 元素，D 项正确。 2(2021福建南平综合质检)某同学设计了如图
3、所示元素周期表，已知 Z 元素原子的最 外层电子数是次外层的 3 倍。空格中均有对应的元素填充。下列说法正确的是(C) A白格中都是主族元素，灰格中都是副族元素 BX、Y 分别与 Z 形成的化合物都只有两种 CX、Y 元素最高价氧化物对应的水化物酸性：XY DX、Y、Z 的简单气态氢化物中最稳定的是 X 的简单气态氢化物 解析本题考查元素周期表变形、元素周期律。Z 元素原子的最外层电子数是次外层 的 3 倍，则 Z 为 O；按照排布规律，第二、三周期中处于同一侧相同位置的元素位于同一 主族，如 B 和 Al 同主族，均位于 H 左侧棱形的顶部空格内，可知 X、Y 同主族，则 X 为 N， Y
4、为 P。第四周期出现灰格，填充副族元素，如 Sc。按照题图，白格填充的为主族元素和 0 族元素，A 项错误；X 和 Z 可以形成 NO、NO2、N2O5等氮氧化物，不止两种，B 项错误； X、Y 的最高价氧化物对应的水化物分别为 HNO3、H3PO4，同主族元素从下到上，非金属 性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强，则酸性：HNO3H3PO4，C 项正 确；元素非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，非金属性：ONP，则稳定性最 强的是 Z 的简单气态氢化物，D 项错误。 3(2021重庆八中高三适应考)NaCl 在水中的溶解和电离过程如图。下列由此得出的结 论中，错误的是(A
5、) A在 H2O 分子中，H 或 O 原子均完全不带电荷 B在 NaCl 晶体中，Na 和 Cl的排列整齐有序 CNa 、Cl在水中是以水合离子的形式存在 DNaCl 晶体的溶解和电离过程破坏了离子键 解析本题考查氯化钠晶体在水溶液中的电离过程。在 H2O 分子中，O 原子吸引电子 的能力较强，O 原子与 H 原子之间的共用电子对偏向 O，使得 O 原子相对显负电性，H 原 子相对显正电性，A 项错误；在 NaCl 晶体中，Na 和 Cl整齐有序地排列，B 项正确；由图 可知，Na 、Cl在水中是以水合离子的形式存在的，C 项正确；由图可知，NaCl 晶体的溶 解和电离过程中原本紧密结合的 N
6、a 与 Cl分开，并结合水分子形成水合离子，破坏了 Na 与 Cl 之间的离子键，D 项正确。 4(2021江西高三联考)一定条件下，各微粒有如图所示变化，其中“”和“”代表 短周期前 10 号不同元素的原子。反应物为液体，生成物均为气体。下列有关判断错误的 是(A) A反应物的名称是乙烯 B上述反应的氧化产物为 C反应中一定有共价键的断裂与生成 D上述反应方程式中，物质之间没有确定的系数比 解析反应物为液体，生成物均为气体，则表示 N2H4，表示 NH3，则 为 H2，为 N2。反应物为 N2H4，名称是肼，A 项错误；N2H4中 N 元素为2 价，N2中 N 元素为 0 价，生成 N2时
7、N 元素由2 价升高到 0 价，被氧化，氧化产物为(N2)，B 项正 确；反应物和生成物中均存在共价键，反应中一定有共价键的断裂与生成，C 项正确；该反 应中物质间存在多种系数比关系，D 项正确。 5(2021天津第一中学高三月考)已知 A、B、C、D 为短周期元素构成的四种物质，它 们有如下转化关系，且 D 为强电解质(其他相关物质可能省略)。下列说法不正确的是 (D) A O2 B O2 C H2O D A若 A 为非金属单质，则 D 一定为硝酸或硫酸 B若 A 为金属单质，则 A 一定位于第三周期A 族 C不论 A 是单质还是化合物，D 都有可能是同一种物质，该物质的浓溶液在常温下都 能
8、使铁和铝发生钝化 D若 A 是共价化合物，A 的水溶液一定能显碱性 解 析 S O2= 点燃 SO2,2SO2 O2 催化剂 2SO3， SO3 H2O=H2SO4， N2 O2= 放电或高温2NO,2NOO 2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO，若 A 为非金属单质，则 A 为硫或氮气，相应的 D 一定为硝酸或硫酸，故 A 正确；4NaO2=2Na2O,2Na2O O2= 2Na2O2,2Na2O22H2O=4NaOHO2，若 A 为金属单质，则组成 A 的元素是钠， 故 B 正确；A 可以是 S 或 N2，还可以是化合物 H2S、FeS2或 NH3，相应 D 是硫酸或硝酸， 浓硫酸
9、和浓硝酸在常温下能使铁和铝发生钝化，故 C 正确；若 A 是共价化合物 H2S，A 的 水溶液显酸性，故 D 不正确。 6(2021广东揭阳第三中学高三月考)短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增 大，W 的简单氢化物可用作制冷剂，Y 的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由 X、 Y 和 Z 三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气 体产生。下列说法不正确的是(C) AX 的简单氢化物的热稳定性比 W 强 BY 的简单离子与 X 的具有相同的电子层结构 CY 与 Z 形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红 DZ 与 X 属于同一主族，与 Y 属于同
10、一周期 解析氨可作制冷剂，所以 W 是氮；钠是短周期元素中原子半径最大的，所以 Y 是 钠；硫代硫酸钠与稀盐酸反应生成黄色沉淀硫单质和刺激性气味的气体二氧化硫，所以 X、 Z 分别是氧， 硫。 非金属性 X 强于 W， 所以 X 的简单氢化物的热稳定性强于 W 的， A 正确； Y、X 的简单离子都具有与氖原子相同的电子层结构，均是 10 电子微粒，B 正确；硫化钠 水解使溶液呈碱性，该溶液可使红色石蕊试纸变蓝，C 错误；S、O 属于A 族，S、Na 属 于第三周期，D 正确。 7(2021山东德州高三模拟)短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大。各元 素形成的单质依次为 A、B、
11、C、D。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物，且丙 为共价化合物，丁为淡黄色固体。上述物质的转化关系如图所示，下列说法不正确的是 (B) A离子半径：WXYZ B甲、乙、丁均只含有离子键 CX 的简单氢化物的热稳定性比 W 的强 DY、Z、W 的最高价氧化物对应水化物两两皆能反应 解析由题意可推出 X、Y、Z、W 分别为 O、Na、Al、Cl，甲、乙、丙、丁分别为 Al2O3、NaCl、AlCl3、Na2O2。电子层数越多离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越 大吸引电子能力越强， 则离子半径越小， 因此离子半径： WXYZ， 故 A 正确； 丁为 Na2O2， 既含离子键也含共价键，
12、故 B 错误；非金属性越强，气态氢化物越稳定，因此 X(O)的简单 氢化物的热稳定性比 W(Cl)的强，故 C 正确；Y、Z、W 的最高价氧化物对应水化物依次为 NaOH、Al(OH)3、HClO4，由于 Al(OH)3为两性氢氧化物，因此两两皆能反应，故 D 正确。 第卷(非选择题共 58 分) 二、非选择题：本题包括 4 小题，共 58 分 8(2021山东淄博淄川中学高三开学考试)现有部分元素的原子结构特点如下表： XL 层电子数是 K 层电子数的 3 倍 Y核外电子层数等于原子序数 ZL 层电子数是 K 层和 M 层电子数之和 W最外层电子数是次外层电子数的 2.5 倍 (1)画出 W
13、 原子的结构示意图。 (2)元素 X 与元素 Z 相比，非金属性较强的是氧(填元素名称)，写出一个能表示 X、 Z 非金属性强弱关系的化学反应方程式：2H2SO2=2H2O2S。 (3)X、Y、Z、W 四种元素形成的一种离子化合物，其水溶液显强酸性，该化合物的化 学式为NH4HSO4。 (4)元素 X 和元素 Y 以原子个数比 11 形成的化合物 Q，写出 Q 的结构式 HOOH。元素 W 和元素 Y 化合形成的化合物 M，Q 和 M 的电子总数相等。以 M 为燃料，Q 为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生成无毒的、且在自然界中稳定存在的物质， 写出该反应的化学方程式：N2H42H2O2= 点燃
14、N24H2O。 解析X 元素的 L 层电子数是 K 层电子数的 3 倍， 根据核外电子排布的规律可推出 X 为 O，Y 元素核外电子层数等于原子序数，可推出 Y 为 H，Z 元素 L 层电子数是 K 层和 M 层电子数之和，可推出 Z 为 S，W 元素最外层电子数是次外层电子数的 2.5 倍，可推出 W 为 N。 (1)W 为 N，其原子结构示意图为。 (2)X 为 O，Z 为 S，比较两者的非金属性，一般通过置换反应 2H2SO2=2H2O2S 可说明氧气的氧化性强于 S，即 O 的非金属性强于 S。 (3)X、Y、Z、W 四种元素组成化合物是离子化合物，该化合物为铵盐，水溶液显酸性， 应是
15、酸式盐，则其化学式为 NH4HSO4。 (4)X 和 Y 以原子个数比为 11 化合形成的化合物是 H2O2， 其结构式为 HOOH； H2O2的电子总数为 18， 化合物 M 是由 N 和 H 组成的 18 电子微粒， 即为 N2H4。 N2H4与 H2O 反应生成无毒物质，则该反应的化学方程式为 N2H42H2O2= 点燃 N24H2O。 9(2021湖北部分重点中学高三起点检测)A、B、C、D、E 五种元素中只有 E 为金属 元素，五种元素的原子序数按 B、D、C、A、E 的顺序依次增大，D、C 元素在元素周期表 中位置相邻，在一定条件下，B 的单质可以分别和 A、C、D 的单质化合生成
16、甲、乙、丙化 合物，C 的单质和 D 的单质化合可得丁，戊、己、庚均为化合物。已知乙、丙每个分子中 均含有 10 个电子，下图为相互转化关系： (1)下面是元素周期表的一部分，请将 A、C、E 用元素符号填在相应的位置上。 (2)写出 A 的最高价氧化物对应水化物的化学式：HClO4。 (3)戊的分子式为HClO，B 与 D 形成的原子个数比为 21 的化合物中，D 原子最 外层为 8 电子结构，请写出该化合物的电子式：。 (4)A、B、C、D 四种元素原子半径大小顺序为r(Cl)r(N)r(O)r(H)(用元素符号表 示)。 (5)A、B、D 三种元素形成的化合物中，含有化学键的类型为离子键
17、、共价键。 解析(1)由 B 的单质可以分别和 C、D 的单质化合形成 10 电子分子知 B 是氢元素， 结合五种元素原子序数关系可知 C、D 可能是 N、C 或 O、N 或 F、O，乙、丙可能是 NH3、 CH4或 H2O、NH3或 HF、H2O。结合框图转化关系中 A 的单质与乙反应的产物戊在光照时 分解的情况可知 A 是氯元素、乙是 H2O、甲是 HCl、戊是 HClO，则 C 是氧元素。则 D 是 氮元素，丙是 NH3，丁是 NO，E 是铁元素，己是 FeCl3，庚是 FeCl2。 (2)氯最高价氧化物对应的水化物是 HClO4。 (3)D 是氮元素，则相应的化合物是 N2H4。 (4
18、)H、Cl、N、O 的原子半径大小为 r(Cl)r(N)r(O)r(H)。 (5)A、B、D 三种元素形成的化合物是氯化铵，含有离子键和共价键。 答案(1)如图 10.(2021北京石景山区高三检测)短周期元素 a、b、c、d、e 的原子序数依次增大，a 和 b 组成的一种化合物既是常见的还原剂，又是一种燃料；c 和 d 是金属元素，b、c、d 组成 一种可溶性盐 M，b、c、e 组成一种可溶性盐 N。向 M、N 溶液中滴加酚酞溶液，都显红色。 向 M、N 溶液中分别通入气体 ab2，产生沉淀的物质的量与气体体积的关系如图所示。回答 下列问题： (1)e 位于元素周期表中第三周期A族。 (2)
19、a、b、e 的简单气态氢化物的热稳定性强弱排序为H2OCH4SiH4。 (3)常温下，甲是 b 的氢化物，甲不稳定，易分解生成另一种 b 的氢化物。甲的电子式 为。 (4)a、b、c 组成的一种化合物能破坏水的电离平衡，该化合物在水中的电离方程式为 Na2CO3=2Na CO2 3；其水溶液中离子浓度大小排序为c(Na )c(CO2 3)c(OH )c(HCO 3)c(H ) 。 (5)工业上，冶炼 d 的单质的化学方程式为2Al2O3(熔融)= 通电 冰晶石 4Al3O2；工业上 常加入助熔剂冰晶石(Na3AlF6)，其目的是降低 Al2O3的熔点，降低能耗。 (6)乙是a的气态氢化物， M
20、(乙)44 gmol 1,25 、 101 kPa下， 乙的燃烧热为2 220 kJmol 1。写出表示乙的燃烧热的热化学方程式： C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H 2 220 kJmol 1 。 解析常见的燃料有 CO、烃类等，则 ab2为 CO2。由题图知，向两种碱性盐溶液中通 入 CO2会产生沉淀，且沉淀均不溶于 CO2的水溶液，M、N 是钠盐，M 含两种金属元素， 一种金属元素为钠，另一种金属元素的原子序数大于 11，说明它是铝元素，e 的原子序数大 于 13，在它的钠盐溶液中通入 CO2产生沉淀，且沉淀不溶于 CO2的水溶液，N 为硅酸钠。 综上所述，a 为
21、 C，b 为 O，c 为 Na，d 为 Al，e 为 Si。 (1)硅原子核外有 3 个电子层，最外层有 4 个电子。它位于元素周期表第三周期A 族。 (2)H2O、CH4、SiH4的热稳定性逐渐减弱。 (3)O 的氢化物有 H2O、H2O2，H2O2不稳定，易分解生成水和氧气，则甲为 H2O2，电子 式为。 (4)碳酸钠是强电解质，Na2CO3=2Na CO2 3，CO 2 3水解使溶液呈碱性，溶液中离子 浓度大小排序为 c(Na )c(CO2 3)c(OH )c(HCO 3)c(H )。 (5)工业上，通过电解熔融氧化铝制备单质铝，2Al2O3(熔融)= 通电 冰晶石 4Al3O2；加入冰
22、 晶石(Na3AlF6)作助熔剂，可降低 Al2O3的熔点，降低能耗。 (6)CH3CH2CH3的相对分子质量为 44，乙为丙烷，表示丙烷燃烧热的热化学方程式为 C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 220 kJmol 1。 点拨短周期元素推断及其组成物质的性质是高考命题热点，以元素推断为载体，将 高考核心考点，如元素周期律、热化学方程式、电解质溶液中离子浓度大小比较、电解法冶 炼金属等串联起来，符合高考命题方向。 11(2021安徽庐巢七校联盟高三联考)某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律，设 计了系列实验。 .(1)将钠、钾、镁、铝各 1 mol 分别投入足量 0
23、.1 molL 1盐酸中，试预测实验结果： 钾(填名称，下同)与盐酸反应最剧烈，铝与盐酸反应最慢。 (2)将 NaOH 溶液与 NH4Cl 溶液混合生成 NH3H2O，从而验证 NaOH 的碱性强于 NH3H2O，继而可以验证 Na 的金属性强于 N，你认为此设计是否合理？并说明理由：不 合理， 用碱性强弱比较元素金属性强弱时， 一定要比较元素最高价氧化物对应水化物的碱性 强弱，NH3H2O 不是 N 元素最高价氧化物对应的水化物。 .利用如图装置可以验证非金属性的变化规律： (3)仪器 A 的名称为分液漏斗，干燥管 D 的作用是防止倒吸。 (4)实验室中现有药品 Na2S 溶液、KMnO4、
24、浓盐酸、MnO2，请选择合适药品设计实验 验证氯的非金属性强于硫： 装置 A、 B、 C 中所装药品分别为浓盐酸、 KMnO4、 Na2S 溶液，装置 C 中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，反应的离子方程式为S2 Cl2=S 2Cl 。 (5)若要证明非金属性：CSi，则 A 中加稀硫酸、B 中加 Na2CO3、C 中加Na2SiO3 溶液，观察到 C 中的现象为有白色胶状沉淀产生。 解析本题考查元素周期律与化合物性质间的关系。 (1)由钾、钠、镁、铝的金属性逐渐减弱，可确定盐酸与钾的反应最剧烈、与铝的反应 最慢。 (3)根据仪器构造可知仪器 A 的名称为分液漏斗，倒置干燥管 D 起防止倒吸的作用。 (4)可通过证明 Cl2的氧化性强于 S 来验证氯的非金属性强于硫， 则烧瓶中反应生成 Cl2， C 中盛放 Na2S 溶液，因此装置 A、B、C 中所装药品分别为浓盐酸、高锰酸钾、硫化钠溶液； 硫化钠与氯气反应生成淡黄色的硫，则装置 C 中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，反应的 离子方程式为 S2 Cl2=S2Cl。 (5)要证明非金属性：CSi，可通过证明碳酸酸性强于硅酸，烧瓶中反应产生 CO2，为 避免其他物质干扰，A 中加高沸点的稀硫酸，B 中加 Na2CO3，C 中加入 Na2SiO3溶液，反应 生成难溶于水的硅酸，所以观察到 C 中的现象为有白色胶状沉淀产生。
