综合训练(二) 微观结构与物质多样性1.(2022·台州统考)下列事实不能用元素周期律解释的是( ) A.碱性:KOH>NaOHB.相对原子质量:Ar>KC.酸性:HClO4>H2SO4D.元素的金属性:Mg>Al2.(2022·富阳中学模拟)重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法错误的是( )A.氘(D)原子核外有1个电子B.1H与D互称同位素C.H2O与D2O互称同素异形体D.1H218O与D216O的相对分子质量相同3.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O点代表氢元素。下列说法中错误的是( )A.原子半径大小顺序:r(B)>r(C)>r(A)B.B、C最高价氧化物的水化物可以相互反应C.虚线相连的元素处于同一族,A、C元素都位于元素周期表第ⅥA族D.A分别与B、C形成的化合物中化学键类型相同7\n4.据国外媒体报道,“火星快车”号和“金星快车”号探测器分别在火星和金星大气层中发现了一种非常特殊的气态化合物。这种化合物的存在不仅会导致金星上的温室效应被成倍的放大,而且可能会在火星上也诱发温室效应的产生。它的结构式为16OCO。下列说法正确的是( )A.16O与18O为同种原子B.16OC18O与16OC16O互为同位素C.16OC18O与16OC16O的化学性质几乎相同D.16OC18O与Na216O2反应生成的氧气中含18O5.下列说法正确的是( )A.元素周期律是指元素的性质随着相对原子质量的递增呈周期性变化B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性均依次减弱C.14~17号元素含氧酸的酸性从左到右依次增强D.元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果6.(2022·浙江名校协作体统考)下图为元素周期表的一部分,下列说法不正确的是( )A.原子半径:X>YB.X、M的简单离子的电子层结构相同C.M的最高价氧化物的水化物的酸性比N的强D.W的简单氢化物比Z的稳定7.a、b、c、d是原子序数依次增大的前20号元素,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a-的电子层结构与He相同,b和c的次外层有8个电子,c-和d+的电子层结构相同。下列叙述正确的是( )A.元素的非金属性强弱顺序为c<b<aB.a和其他3种元素均能形成共价化合物C.d和其他3种元素形成的化合物中的所有原子都达到8电子稳定结构D.元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、68.如图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图,下列说法正确的是( )A.X、Y、Z、N四种元素的离子半径:Y>Z>N>XB.M、N两种元素形成的化合物,其原子最外层都达到8电子稳定结构C.X与M两种元素组成的化合物能与强碱反应,但不能与任何酸反应7\nD.工业上常用电解Z和N形成的熔融态化合物制取Z的单质9.(2022·浙江名校新高考联盟统考)X、Y、Z、W四种短周期元素,它们在周期表中位置如图所示,下列说法正确的是( )A.四种元素的原子半径由小到大的顺序为r(X)<r(Z)<r(W)<r(Y)B.X、Y、Z既能形成离子化合物,又能形成共价化合物C.X与其余三种元素形成的核外电子总数为10的微粒只有2种D.H2Z的熔点比HW的高,是因为它们的晶体类型不同10.下列物质间的归类正确的是( )A.1H、2H、3H互为同素异形体B.碳酸氢钠和纯碱是同一物质C.乙醇(CH3CH2OH)与甲醚(CH3OCH3)互为同分异构体D.O2与O3互为同位素11.(2022·新昌中学模拟)下列说法正确的是( )A.Na2O和Na2O2的化学键类型相同,其中阴、阳离子的个数比也相同B.通过化合物在熔融状态下的导电性实验,可确定是离子化合物还是共价化合物C.干冰和水晶熔化时,都克服分子间作用力D.固体二氧化硫是分子晶体,其溶于水生成亚硫酸的过程只需克服分子间作用力12.(2022·暨阳统考)四种短周期主族元素X、Y、Z、W的相对位置如表所示,元素X的原子核外电子数是Z的2倍。下列说法不正确的是( )ZWXYA.W元素的简单气态氢化物的热稳定性比Z元素的强B.气体分子(ZW)2的结构式为N≡C—C≡NC.X、Y、W三种元素的简单离子半径最大的是YD.元素X位于周期表中第3周期第ⅡA族,其单质制备可用电解熔融XCl2的方法13.A、B、C、D、E、F是元素周期表中前20号元素,它们的原子序数依次增大。A、B可分别与C组成常见化合物AC、AC2、BC、BC2;D元素的焰色反应呈黄色;E、F两元素单质的沸点与元素原子序数的关系如图(图中原子序数连续)。(1)A在元素周期表中的位置是 。 7\n(2)B2的电子式为 ,C、D、F对应的简单离子半径由小到大的顺序为 (用离子符号表示)。 (3)C、F的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有 (写出其中两种物质的化学式)。 (4)化合物Y由C、E两元素组成,将Y、B单质与A单质按1∶1∶3在一定条件下反应可得到Z和AC,Z的化学式为 。 14.随原子序数的递增,八种短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。根据判断出的元素回答问题。(1)f在元素周期表的位置是 。 (2)比较d、e常见离子的半径的大小 > (用化学式表示,下同);比较g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是 > 。 (3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物,写出其电子式: 。 15.Ⅰ.由中科院等离子体物理研究所自主研制的全超导托卡马克实验装置(俗称“人造太阳”)正在接受技术升级。它是目前世界上唯一能达到持续400秒、中心温度大于2000万摄氏度实验环境的全超导托卡马克核聚变实验装置。人造太阳是利用氘、氚核聚变反应释放巨大能量原理而实现的,氚可在反应堆中通过锂再生。下列说法不正确的是 。 a.氕、氘、氚三种元素在周期表中的位置不同b.20gD2O含有的中子数为6.02×1024c.在隔绝空气和高温下LiCl与金属钠反应可获得金属锂Ⅱ.部分元素在周期表中的位置如下:请回答下列问题:(1)元素C在周期表中的位置为 。 (2)B元素最高价氧化物对应的水化物的碱性比KOH的碱性 (填“强”或“弱”)。 (3)写出工业上制备D的化学方程式: ,请指出D单质的一种主要用途 。 (4)用化学方程式证明E、F元素非金属性强弱: 。 (5)用电子式表示F的氢化物的形成过程: 7\n 。
参考答案
综合训练(二) 微观结构与物质多样性1.B A项,K、Na属于同主族元素,同主族元素的金属性随核电荷数的增加而增大,最高价氧化物对应的水化物碱性增强,碱性:KOH>NaOH,正确;B项,相对原子质量的变化与元素周期律无关,错误;C项,Cl、S属于同周期元素,同周期元素(稀有气体元素除外)非金属性随核电荷数的增大而增强,非金属性增强,则对应的最高价氧化物的水化物的酸性增强,故酸性:HClO4>H2SO4,正确;D项,Mg、Al属于同周期的金属元素,金属性:Mg>Al,正确。2.C A项,氘表示为 12H,核外有1个电子,正确;B项,1H与D同为氢元素的不同核素,两者互为同位素,正确;C项,H2O、D2O均为化合物,同素异形体是指同种元素的不同单质,错误;D项,1H218O的相对分子质量为20,D216O的相对分子质量也为20,正确。3.D O点代表H元素,由图示“蜗牛”形状可知,A的原子序数为8,是O元素,B的原子序数为11,为Na元素,C的原子序数为16,为S元素,同主族元素,原子的电子层数越多,原子半径越大,同周期元素,原子序数越大,原子半径越小,则原子半径r(Na)>r(S)>r(O),即r(B)>r(C)>r(A),故A正确;B、C最高价氧化物对应水化物分别为氢氧化钠、硫酸,氢氧化钠与硫酸能够反应生成硫酸钠和水,故B正确;图示“蜗牛”中虚线相连的元素处于同一族,A、C分别为O、S元素,二者都位于元素周期表第ⅥA族,故C正确;A分别与B形成的化合物为氧化钠、过氧化钠,属于离子化合物,含有离子键;A与C形成的化合物为二氧化硫、三氧化硫,属于共价化合物,只含有共价键,它们含有的化学键类型不同,故D错误。4.C 16O与18O为氧元素的同位素,属于两种不同的核素,A项错误;同位素的研究对象为原子,而16OCO与16OCO为化合物,B项错误;二氧化碳与过氧化钠的反应为歧化反应,生成的氧气中的氧原子来源于过氧化钠,D项错误。5.D 元素周期律是指元素性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律,而不是随着相对原子质量的递增,A项错误;HF、HCl、HBr、HI的还原性依次增强,B项错误;C项应指明是元素的最高价含氧酸的酸性,C项错误。6.C A项,同周期从左到右原子半径递减(稀有气体元素原子除外),原子半径:X>Y,正确;B项,由X、M在元素周期表中的位置可知X为Na,M为F,X、M的简单离子的电子层结构相同,核外均为10个电子,正确;C项,M为F,没有最高价氧化物的水化物,错误;D项,W的非金属性比Z的强,所以W的简单氢化物比Z的稳定,正确。7.D a-的电子层结构与He相同,则a为氢元素,b和c的次外层有8个电子,b最外层有6个电子,为硫元素,c-和d+的电子层结构相同,c的最外层有7个电子,为氯元素,则d为钾元素。元素的非金属性:氢<硫<氯,即a<b<c,A错误;氢元素与钾元素形成的是离子化合物,不是共价化合物,B错误;氢原子形成的是2电子稳定结构,C错误;氢元素的最高和最低化合价为+1价和-1价,代数和为0,硫元素的最高和最低化合价为+6价和-2价,代数和为4,氯元素的最高和最低化合价为+7价和-1价,代数和为6,D正确。8.B 题图表示的是第2周期、第3周期的主族元素的原子半径随原子序数的变化关系,X、Y、Z、M、N分别是O、Na、Al、Si、Cl。Cl-含有三个电子层,O2-、Na+、Al3+均含有两个电子层,核外电子排布相同的离子,核电荷数越小,离子半径越大,故离子半径:Cl->O2->Na+>Al3+7\n,A项错误;SiCl4分子中Si、Cl原子最外层都达到8电子稳定结构,B项正确;SiO2是酸性氧化物,能够与强碱反应,也能够与氢氟酸反应,C项错误;AlCl3是共价化合物,工业上通过电解熔融的Al2O3制取Al单质,D项错误。9.B 根据元素周期表的结构可知,X为H,Y为N,Z为O,W为Cl。原子半径:r(Cl)>r(N)>r(O)>r(H),故A错误;H、N、O可以组成HNO3,HNO3属于共价化合物,可以组成NH4NO3,NH4NO3属于离子化合物,故B正确;X与其余三种元素形成的10电子微粒有NH3、NH4+、H2O、H3O+等,故C错误;H2Z为H2O,HW为HCl,常温下H2O为液态,HCl为气态,H2O的熔点比HCl的高,是因为水分子间存在氢键,HCl不含氢键,H2O与HCl都属于分子晶体,故D错误。10.C 1H、2H、3H互为氢元素的同位素,故A错误;碳酸氢钠和纯碱不是同种物质,故B错误;乙醇(CH3CH2OH)与甲醚(CH3OCH3)分子式相同,结构不同,两者互为同分异构体,故C正确;同位素的对象为原子,O2与O3互为同素异形体,不互为同位素,故D错误。11.B A项,Na2O中只有离子键,Na2O2中既有离子键又有共价键,它们中的阴、阳离子的个数比相同,均为1∶2,错误;B项,离子化合物由阴、阳离子构成,熔融状态下导电,共价化合物由分子或原子构成,在熔融状态下不导电,则通过化合物在熔融状态下的导电性实验,可确定是离子化合物还是共价化合物,正确;C项,水晶熔化克服共价键,错误;D项,SO2+H2OH2SO3属于化学反应,存在化学键的断裂和形成,错误。12.C 元素X的原子核外电子数是Z的2倍,假设Z的核外电子数为x,则X的核外电子数为x+8-2,因此x+8-2=2x,解得x=6,则X为Mg,Y为Al,Z为C,W为N。元素的非金属性越强,其简单气态氢化物越稳定,W元素的简单气态氢化物的热稳定性比Z元素的强,故A正确;根据达到8电子稳定结构的要求,氮原子需要形成3个共用电子对,碳原子需要形成4个共用电子对,(CN)2的结构式为N≡C—C≡N,故B正确;X、Y、W三种元素的简单离子具有相同的电子层结构,核电荷数越大,离子半径越小,离子半径最大的是W,故C错误;镁为12号元素,位于周期表中第3周期ⅡA族,工业上常电解熔融氯化镁来冶炼金属镁,故D正确。13.答案:(1)第2周期ⅣA族 (2)∶N︙︙N∶ Na+<O2-<Cl- (3)O3、Cl2、ClO2(任写两种,其他合理答案均可)(4)AlN解析:D元素的焰色反应呈黄色,则D是钠元素。A、B可分别与C组成常见化合物AC、AC2、BC、BC2,因此A是碳元素,B是氮元素,C是氧元素。E元素形成的单质沸点很高,应该是金属晶体铝。F元素形成的单质沸点低于0℃,因此F是氯元素,即A、B、C、D、E、F分别为C、N、O、Na、Al、Cl。(1)碳元素的原子序数是6,位于元素周期表的第2周期ⅣA族;(2)离子半径与电子层数、核电荷数、核外电子数有关,Cl-电子层数最多,半径最大;Na+与O2-电子层数相同,O2-核电荷数少半径大;(3)氧元素形成的单质臭氧,氯元素形成的单质氯气,氧、氯元素形成的二氧化氯等具有杀菌消毒作用;(4)Y是氧化铝,则根据原子守恒可知反应为Al2O3+3C+N22AlN+3CO。14.答案:(1)第3周期ⅢA族(2)O2- Na+ HClO4 H2SO4(3)H··H7\n解析:x的化合价是+1价,原子半径最小,则x是H。y的化合价是+4价,则y是C,以此类推z是N,d是O,e是Na,f是Al,g是S,h是Cl。(1)Al的原子序数是13,在元素周期表中的位置是第3周期ⅢA族。(2)核外电子排布相同的离子,其离子半径随原子序数的增大而减小,则d、e常见离子的半径的大小:O2->Na+;元素非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,则g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是HClO4>H2SO4。(3)上述元素组成一种四原子共价化合物可以是氨气,电子式为H··H。15.答案:Ⅰ.a Ⅱ.(1)第4周期Ⅷ族 (2)弱(3)SiO2+2CSi+2CO↑ 制造半导体材料(4)2H2S+O22S↓+2H2O(其他合理答案也可)(5)H·+·S·····+·HH··S······H解析:Ⅰ.选项a,氕、氘、氚是氢元素的三种不同核素,它们在周期表中的位置相同。选项b,D2O为 12H2O,其摩尔质量为20g·mol-1,1个 12H2O分子含有的中子数为10,故20g(1mol)D2O含有的中子数为6.02×1024个。选项c,Na的金属性比Li强,在隔绝空气和高温下能发生反应:LiCl+NaLi+NaCl。Ⅱ.根据元素周期表的结构,可得A为Li,B为Ca,C为Fe,D为Si,E为O,F为S。(1)C为Fe,其原子序数为26,处于第4周期Ⅷ族。(2)Ca的最高价氧化物对应的水化物为Ca(OH)2,K、Ca同周期,根据元素周期律可知Ca(OH)2的碱性弱于KOH。(3)工业上用SiO2与C在高温下反应制备Si:SiO2+2CSi+2CO↑。晶体硅可用于制造半导体材料。(4)可用H2S与O2反应生成淡黄色S来证明O的非金属性强于S。(5)S原子最外层有6个电子,1个S原子与2个H原子形成2个共价键,其形成过程可表示为H·+·S·····+·HH··S······H。7
