专题升级训练7 物质结构和元素周期律
(时间：45分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括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．(2012黑龙江绥棱一中期末，8)下列各项中表达正确的是( )
A．F原子结构示意图：
B．次氯酸电子式H∶∶∶
C．乙烯的结构简式C2H4
D．He和He互为同位素
2．目前人类已发现的非金属元素除稀有气体外共有16种，对这16种非金属元素的相关判断( )
①都是主族元素，最外层电子数都大于4
②单质在反应中都只能作氧化剂
③氢化物常温下都是气态，所以又叫气态氢化物
④氧化物常温下都可以与水反应生成酸
⑤根据非金属原子最外层电子数的多少，可判断两种元素得电子能力的强弱
⑥非金属得电子后形成的简单阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体原子的核外电子排布相同
A．只有④⑤正确 B．只有①③⑥正确
C．只有②③⑤正确 D．都错误
3．(2012安徽高考理综仿真卷，12) 下列排列顺序正确的是( )
①热稳定性：H2O＞HF＞H2S ②还原性：HI＞HBr＞HCl ③熔沸点：Na＞Mg＞Al ④酸性：HNO3＞H2CO3＞HClO
A．①③ B． ②④ C．①④ D．②③
4．(2012安徽高考理综仿真卷，9)以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是( )
A．第ⅠA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子
B．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高
C．若M＋和R2－的核外电子层结构相同，则原子序数：R＞M
D．P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强
5．(2012湖南十二校联考，10)下表是元素周期表主族元素的一部分(假设ⅡA族与ⅢA族相邻)，已知短周期元素A最外层电子数是次外层的三倍。下列关于这四种元素说法正确的是( )
A
B
C
D
A．气态氢化物的稳定性：A＜D
B．A、D形成的化合物是形成酸雨的主要污染物
C．A与B组成的两种化合物均只由离子键构成
D．元素A、B、C具有相同电子层结构的离子，其半径依次增大
6．(2012吉林延边检测，11)W、X、Y是原子序数依次增大的同一短周期元素。W、X是金属元素，它们的最高价氧化物的水化物之间可以反应生成盐和水；Y的最外层电子数是核外电子层数的2倍，W与Y可形成化合物W2Y。下列说法正确的是( )
A．Y的低价氧化物与O3漂白的原理相同
B．Y的氢化物和W2Y所含化学键的类型相同
C．上述三种原子，Y原子半径最小
D．工业上常用电解相应的盐溶液制备W、X的单质
7．短周期元素X、Y、Z，其中X、Y位于同一主族，Y、Z位于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列比较正确的是( )
A．元素非金属性：Z＞Y＞X
B．最高价氧化物对应的水化物酸性：Z＞Y
C．原子半径：Z＜Y＜X
D．气态氢化物的稳定性：Z＜Y＜X
二、简答题(本题包括4小题，共58分)
8．(2012安徽高考压轴卷，25)(15分)现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
元素编号
元素性质或原子结构
T
能形成双原子分子，原子间存在3对共用电子对
X
核外有5个能级，最高能级上只有1个电子
Y
最外层电子数是最内层电子数2倍，其最高价氧化物是一种固体，用于生产光导纤维
Z
最高正价为＋7
(1)写出元素Z的离子结构示意图________。另有某元素M在地壳中的含量仅次于X，写出其3价阳离子的电子排布式________。
(2)X的硫酸盐与过量氢氧化钡反应的离子反应方程式为_________________________。
(3)COZ2俗称光气，其分子结构式为________，其中碳氧原子之间的共价键有________个σ键，________个π键。
(4)XT是一种新型的无机材料，其熔点高、硬度大，据其性质可推知其属于________晶体，XT可由X的最高价氧化物与T的单质及焦炭反应生成，逸出的气体具有可燃性；已知消耗14 g T的单质，反应放出a kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式：________________________________________________________________________。
9．(14分)(1)下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数，Y为元素的有关性质)。把与下面元素有关的性质相符的曲线标号填入相应的空格中：
①ⅡA族元素的价电子数__________。
②第三周期元素的最高正价__________。
③F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋的离子半径__________。
(2)元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4；M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4∶3；N－、Z＋、X＋离子的半径逐渐减小；化合物XN常温下为气体。据此回答：
①N的最高价氧化物对应的水化物的化学式为__________。
②化合物A、B均为由上述五种元素中的任意三种元素组成的强电解质，且两种物质水溶液的酸碱性相同，组成元素的原子数目之比均为1∶1∶1，A溶液中水的电离程度比B溶液中水的电离程度小。则化合物A中的化学键类型为__________，B的化学式为________________。
③工业上制取单质M的化学方程式为__________________________________________。
10．(2012安徽阜阳一中月考理综，25)(14分)A、B、C、D、E是元素周期表中前四周期常见元素，其原子序数依次增大。已知：
A单质在自然界中硬度最大；
B原子中s能级与p能级电子数相等且有单电子；
C在B的下一周期，C的电离能数据(kJ·mol－1)为：I1＝738 I2＝1 451 I3＝7 732 I4＝10 540；
D单质密度小，较好的延展性，广泛用于食品包装；
E单质是一种常见金属，与元素B形成黑色和砖红色化合物。
(1)写出E的价电子排布式________。
(2)由电离能数据判断C的化合价通常为______价；C的氧化物与D的氧化物相比，熔点较高的是________________(写化学式)。
(3)常温下，某气态单质甲分子与AB分子核外电子数相等，则甲分子中包含________个σ键，________个π键，在A—H、B—H两种共价键中，键的极性较强的是________(用元素符号表示)。
(4)D元素原子核内中子数比质子数多1，则D原子可以表示为________，其原子核外有________种运动状态不同的电子。
(5)通常情况下，A的燃烧热为a kJ·mol－1，C的燃烧热为b kJ·mol－1，则C与AO2反应的热化学方程式为_________________________________________________________。
11．(2012安徽合肥三模，25)(15 分)已知A、B、C、D、E五种元素属于周期表中前四周期元素，其核电荷数依次增大。A原子的2p轨道半充满；B单质在空气中燃烧，生成一种淡黄色固体；C元素是地壳中含量最高的金属元素；D单质晶体的熔点在同周期元素形成的单质中最高；E原子核外最外层电子数与B相同，内层均充满。根据以上信息，回答下列问题：
(1)A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为(用元素符号表示)________；E基态原子核外电子排布式为________。
(2)A、D的简单氢化物稳定性较大的为______________________________________
(用化学式表示，下同)；B的氯化物熔点比D的氯化物熔点________(填“高”或“低”)，理由是
________________________________________________________________________。
(3)C的氧化物与B的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(4)火箭中常用A2H4作燃料，AO2作助燃剂，已知0.25 mol A2H4(g)在AO2中燃烧生成 一种无污染的气体和液态水，放出70.95 kJ热量，则该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。
参考答案
一、选择题
1．D 解析：次氯酸中的氧原子应该形成两个共价键、乙烯的碳碳双键不能省略，只有D选项正确。
2．D 解析：由H、B、C、Si可知①错误；非金属元素除O、F外，均有正价，所以单质既能作氧化剂也能作还原剂，②错误；由H2O可知③错误；由CO、NO、SiO2可知④错误；影响元素得电子能力的因素除最外层电子数外，还有原子半径、核电荷数、电子层数等因素，所以⑤错误；非金属得电子，电子层数不变，所以阴离子的核外电子排布一定与同一周期稀有气体原子的核外电子排布相同，⑥错误。
3．B 解析：热稳定性：HF＞H2O＞H2S，熔沸点：Al＞Mg＞Na，故B正确。
4．D 解析：铯的同位素且有相同的质子数，A错误；在离核较近的区域内运动的电子能量较低，B错误；原子序数：M＞R，C错误；P、S、Cl为同周期元素，从左到右，非金属性逐渐增强，故D正确。
5．B 解析：A是O，所以B、C、D分别为Na、Al、S；由稳定性H2O＞H2S，Na2O2中含有非极性共价键，离子半径O2－＞Na＋＞Al3＋可知只有B正确。
6．C 解析：由金属元素W、X的最高价氧化物的水化物之间可以反应生成盐和水可知W、X分别为Na、Al，Y是S；SO2的漂白原理是SO2与有色物质结合生成不稳定的无色物质，而O3是把有色物质氧化成无色物质，A错误；三种元素均位于第三周期，从左到右原子半径逐渐减小，C正确；工业上利用电解熔融的Al2O3制备Al单质，D错误。
7．D 解析：本题考查元素的推断，属中档题。“X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍”，则X为O元素；X、Y同主族，则Y为S元素；Z比Y的核外电子数少1，则Z为P元素。A项，非金属性：O＞S＞P，错。B项，H2SO4的酸性强于H3PO4，错。C项，原子半径：O＜S＜P，错。D项，非金属性越强，则气态氢化物越稳定，正确。
二、简答题
8．答案：(1) [Ar]3d5
(2)2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋8OH－===2AlO＋ 3BaSO4↓＋ 4H2O
(3) 1 1
(4)原子 Al2O3(s)＋N2(g)＋ 3C(s)===2AlN(s)＋ 3CO (g) ΔH＝－2a kJ·mol－1
9．答案：(1)①b ②c ③a
(2)①HClO4 ②离子键、(极性)共价键 NaClO ③SiO2＋2CSi＋2CO↑
解析：(1)ⅡA族元素的价电子数全部为2，是相等的；第三周期元素的最高正价是从＋1→＋7价，依次增大；F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋的离子半径依次减小。(2)Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，推断Y为O；根据M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4∶3，推断M为Si；再根据X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大，离子的化合价及N－、Z＋、X＋的离子半径逐渐减小得出X为H(化合物XN常温下为气体，排除X为Li的可能)，Z为Na，N为Cl，化合物A、B分别为A为NaOH，B为NaClO。
10．答案：(1)3d104s1
(2)＋2 Al2O3
(3)1 2 O—H
(4)Al 13
(5)2Mg(s)＋CO2(g)===2MgO(s)＋ C(s) ΔH ＝2b－a kJ·mol－1
11．答案：(1)Na＜Al＜Si＜N 1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
(2)NH3 高 NaCl为离子晶体而SiCl4为分子晶体
(3)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
(4)2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－567.6 kJ·mol－1
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