化学人教版必修2本章测评:第一章物质结构元素周期律1含解析
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本章测评
一、选择题
1.甲、乙是周期表中同一主族的两种元素,若甲的原子序数为x,则乙的原子序数不可能是()
A.x+2
B.x+4
C.x+8
D.x+18
思路解析:根据每一周期所含元素的种数,第一周期有2种元素,第二、三两周期各含8种元素,第四、五两周期各含18种元素,第六周期含32种元素,则乙的原子序数可能为x+2、x+8、x+18或x+32。
答案:B
2.关于Na元素和F元素的叙述正确的是()
A.原子序数Na>F
B.原子半径Na<F
C.原子的电子层数Na<F
D.原子最外层电子数Na>F
思路解析:根据Na、F两种元素在周期表中的位置,结合“位—构—性”间的关系进行解答。
答案:A
3.下列说法错误的是()
A.原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数
B.元素周期表从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
C.除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8
D.同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同
思路解析:对于阳离子来说,最高价阳离子的电子层数比其原子少一层,故A项错误。
同一元素的各种同位素的化学性质几乎相同,但物理性质有较大差异,如密度、熔沸点等。
答案:AD
4.N的质量数为14,在粒子NH3T+中,电子数、质子数、中子数之比为()
A.10∶7∶11
B.10∶11∶8
C.10∶11∶9
D.11∶9∶10
思路解析:NH3T+的质子数为7+3×1+1=11,电子数比质子数少1,中子数为7+3×0+2=9。
答案:C
5.R元素的原子有三个电子层,M层电子数是K层电子数的3倍,对R元素的判断不正确的是()
A.R元素处于第三周期ⅥA族
B.R元素是非金属元素
C.原子核外共有14个电子
D.R元素最低化合价为-2
思路解析:由R元素的电子层结构可知,R为S元素,位于第三周期ⅣA族,原子核外共有16个电子,最低负价为-2。
答案:C
6.X、Y均为短周期元素,两者组成化合物的化学式为X2Y3,已知X的原子序数为m,则Y 的原子序数不可能的是()
A.m+11
B.m+4
C.m-6
D.m-5
思路解析:常规思路:由X2Y3知X为+3价,应为ⅢA族元素,Y为-2价,应为ⅥA族元素。
又由于X、Y均为短周期元素,所以它们只能位于第二、三周期内。
那么,当X在第二周期ⅢA族时,Y的原子序数为m+3或m+3+8=m+11;当X在第三周期ⅢA族时,Y的原子序数为m+3或m-2-3=m-5。
奇偶数法:由周期表可知,原子序数为奇数的主族元素,所在的主族序数也必为奇数。
又由化合价知,X应在奇数主族,Y应在偶数主族,即m为奇数,则m+4和m-6也必为奇数,这与Y在偶数主族(原子序数为偶数)相矛盾。
答案:BC
7.下列各组含氧酸中酸性依次增强的是()
A.H2CO3、H4SiO4、H3PO4
B.HNO3、H3PO4、H2SO4
C.H3PO4、H2SO4、HClO4
D.HClO4、H2SO4、H2CO3
思路解析:同周期元素的非金属性逐渐增强,同主族元素的非金属性逐渐减弱。
非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。
答案:C
8.下列说法正确的是( )
A.Na、Mg、Al还原性依次减弱
B.HCl、PH3、H2S稳定性依次减弱
C.NaOH、KOH、CsOH碱性依次减弱
D.S2-、Cl-、Ca2+半径依次减小
思路解析:同周期元素自左向右,还原性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性逐渐增强,则还原性:Na>Mg>Al,稳定性:HCl>H2S>PH3,A对B错。
同主族元素自上而下,最高价氧化物的水化物酸性减弱、碱性增强,则碱性:CsOH>KOH>NaOH,C错误。
S2-、Cl-、Ca2+
的核外电子排布相同:,核电荷数越大,离子半径越小,即r(Ca2+)<r(Cl-)<r(S2-),D正确。
答案:AD
9.R元素气态氢化物的化学式为RH3,则R元素最高价氧化物的化学式是()
A.R2O5
B.RO2
C.RO3
D.R2O7
思路解析:R的负价为-3,由“最高正价+|负价|=8”可知。
R的最高正价为+5,最高价氧化物的化学式为R2O5。
答案:A
10.X、Y是元素周期表中ⅦA族的两种元素。
下列叙述能说明X的非金属性比Y强的是()
A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多
B.X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低
C.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
D.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定思路解析:非金属性越强,其单质与H2化合的能力越强,气态氢化物的稳定性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,能将非金属性较弱的元素的单质从它们的化合物中置换出来。
答案:D
11.右图是周期表中短周期的一部分,A、B、C三种元素原子核外的电子数之和等于B原子的质量数。
B原子核内的质子数和中子数相等。
下列叙述不正确的是()
A.三种元素的原子半径的大小顺序是B>C>A
B.A元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
C.B元素的氧化物、氢化物的水溶液都呈酸性
D.C元素是非金属性最强的元素
思路解析:从元素在周期表中的位置看,A、C位于第二周期,B位于第三周期。
设B的原子序数为x,则A的原子序数为x-9,C的原子序数为x-7,依题意有2x-16=x,x=16,则A 为N,B为S,C为F,从而可知B、C、D选项正确。
从三元素在周期表中的位置可知其原子半径的大小顺序为B>A>C。
答案:A
12.下列物质发生变化时,所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是()
A.液溴和苯分别受热变为气体
B.干冰和氯化铵分别受热变为气体
C.二氧化硅和NaCl分别受热熔化
D.食盐和葡萄糖分别溶解在水中
思路解析:A选项中苯与液溴变为气体克服的都是分子间作用力;B中干冰变为气体克服的是分子间作用力,而NH4Cl受热分解成HCl和NH3,故克服的是离子键;同理SiO2是原子晶体,葡萄糖是分子晶体,故C、D均不符合要求。
答案:A
13.下列说法正确的是()
A.共价化合物中可能含有离子键
B.非金属原子间可能形成离子化合物
C.不存在没有化学键的分子
D.双原子单质分子中的共价键一定是非极性键
思路解析:离子键只存在于离子化合物中;NH4Cl是非金属原子间形成的离子化合物,稀有气体分子中不存在化学键;吸引共用电子对能力相同的只有同种原子,D项正确。
答案:BD
14.右图为周期表的一部分。
已知A、B、C、D、E五种元素原子的核外共有85个电子,E 原子核外有四个电子层,则B元素是()
A.P
B.S
C.Cl
D.Si
思路解析:E原子核外有四个电子层,位于第四周期,A、B、C、D是前三周期元素。
从它们在周期表中的位置结构知它们位于周期表的右侧。
设B的原子序数为x,则有(x-1)+x+(x+1)+(x-8)+(x+18)=85,x=15,即为P。
答案:A
15.核磁共振(NMR)技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域,已知只有质子数或中子数为奇数的原子核有NMR现象。
试判断下列哪组原子均可产生NMR现象()
A.18O 31P 119Sn
B.27Al 19F 12C
C.元素周期表中ⅤA族所有元素的原子
D.元素周期表中第一周期所有元素的原子
思路解析:18O中质子数为8,中子数为10,A不正确。
12C中质子数为6,中子数为6,B 不正确。
只有ⅤA族元素原子中质子数都为奇数。
第一周期元素He质子数为2,中子数为2,D不正确。
答案:C
16.短周期的三种元素分别为X、Y和Z,已知X元素的原子的最外层只有一个电子,Y元素原子的M电子层上的电子数是它的K层和L层电子总数的一半,Z元素原子的L电子层上的电子数比Y元素原子的L电子层上的电子数少2。
则这三种元素所组成的化合物的化学式不可能是()
A.X2YZ4
B.XYZ3
C.X3YZ4
D.X4Y2Z7
思路解析:由题意可知X为H、Li、Na三种元素中的一种,Y为P,Z为O,则P在含氧酸及其盐中可呈+3、+5两种价态,A中Y为+6价,故A不可能。
答案:A
17.水和重水分别跟金属钾反应,若两反应中电子转移总数相等时,下列物质的化学量相等的是()
①消耗水和重水的质量 ②同温同压下生成气体的体积 ③生成气体的质量 ④参加反应的钾的质量
A.①③
B.②④
C.①④
D.②③
思路解析:两反应中电子转移总数相等,则生成气体的物质的量相等,消耗水和重水的物质的量相等,参加反应的钾的物质的量和质量均相等,而H 2与D 2、H 2O 和D 2O 的摩尔质量均不相等,所以消耗水和重水的质量、生成的气体质量均不相等。
答案:B
18.在一定条件下,-3RO 与R -发生如下反应-
3RO +5R -+6H +====3R 2+3H 2O ,下列有关R 元素的叙述正确的是( )
A.R 是第ⅤA 族元素
B.R 2在常温下一定是气体
C.-3RO 中的R 元素只能被还原
D.R 的氢化物的水溶液是强酸
思路解析:判断R 元素原子的最外层电子数,即R 所在主族,应以R -考虑,R 元素应为除F 外的卤素,因为F 无正价。
答案:D
19.砷为第四周期ⅤA 族元素,依据它在周期表中的位置,推测砷不可能具有的性质是( )
A.砷在通常状况下是固体
B.砷常见的化合价有-3、+3、+5
C.砷的最高价氧化物的水化物砷酸(H 3AsO 4)的酸性比磷酸(H 3PO 4)弱
D.砷化氢(AsH 3)不稳定,还原性比氨NH 3弱
思路解析:根据主族元素金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱及化合价规律即可得出答案。
答案:D
20.下图中每条折线表示周期表ⅣA —ⅦA 族中的某一族元素氢化物的沸点变化,每个小黑点代表一种氢化物,其中a 点代表的是( )
A.H 2S
B.HCl
C.PH 3
D.SiH 4
思路解析:在周期表ⅣA —ⅦA 族的第二周期元素为C 、N 、O 、F ,其形成的气态氢化物分别为CH 4、NH 3、H 2O 、HF ,其中只有CH 4分子不能形成氢键,故沸点最低,故含a 的曲线代表第ⅣA 元素的氢化物的沸点变化情况,其中a 点代表SiH 4的沸点。
答案:D
21.近期《美国化学会志》报道,中国科学家以二氧化碳为碳源,金属钠为还原剂,在470 ℃、80 MPa 下合成出金刚石,具有深远意义。
下列说法不正确的是( )
A.由二氧化碳合成金刚石是化学变化
B.金刚石是碳的一种同位素
C.钠被氧化,最终生成碳酸钠
D.金刚石中只含有非极性共价键
思路解析:判断属于物理变化还是化学变化的关键是看是否产生新的物质,由CO 2合成金刚石产生新物质,属于化学变化。
金刚石是C 元素的一种同素异形体,B 不正确。
Na 在反
应中一定失去电子生成Na+,考虑到反应物中有CO2,Na2CO3是一种合理的推理。
金刚石是C原子通过非极性共价键形成的原子晶体。
答案:B
二、填空题
22.下列是元素周期表的一部分。
族
ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0
周期
一 A
二D F H 三B C E G
根据A—H元素在周期表中的位置,用化学式填写空白。
(1)单质中氧化性最强的是_____________,还原性最强的是__________________,化学性质最不活泼的是__________________。
(2)最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是_____________,最稳定的氢化物是_____________。
(3)按碱性逐渐减弱、酸性逐渐增强的顺序,将B、C、E、G四种元素的最高价氧化物对应水化物的化学式排列成序是_____________。
(4)D、E、F三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为_____________。
(5)A的氧化物常温下呈_____________态,它和B的单质反应后所得溶液的pH_____________。
思路解析:A—H 8种元素分别为H、Na、Al、N、P、F、Cl、Ne。
单质氧化性最强的元素位于周期表的右上方(稀有气体元素除外),应为F;单质还原性最强的元素位于周期表的左下方,应为B;化学性质最不活泼的元素为稀有气体元素H。
依据各元素在周期表中的位置和性质递变规律,可以分析得出答案(注意填写化学式)。
答案:(1)F2Na Ne
(2)HClO4HF
(3)NaOH、Al(OH)3、H3PO4、HClO4
(4)P>N>F
(5)液>7
23.在短周期中,X、Y两元素形成的化合物XY2中共有38个电子。
若XY2是共价化合物,其化学式是_____________。
思路解析:若Y位于ⅡA族,则X位于ⅦA族;若Y位于ⅣA族,则X位于ⅥA族。
设X、Y两元素的原子所含电子数为a、b,则有a+2b=38,在上述两种组合中,既满足a+2b=38,又是XY2型共价化合物的,可能是BeCl2或CS2。
答案:BeCl2或CS2
24.X、Y、Z三种常见的短周期元素可以形成XY2、Z2Y、XY3、Z2Y2、Z2X等化合物,已知Y的离子和Z的离子具有相同的电子层结构,X的离子比Y的离子多一个电子层,完成下列问题:
(1)X原子的最外层存在_____________个电子。
(2)用电子式表示Z2Y的形成过程_____________。
(3)Z2Y2属于_____________化合物,其中存在_____________键。
思路解析:根据Z与Y可形成Z2Y和Z2Y2,Z离子与Y离子电子层结构相同,可确定Z为Na,Y为O;又X与Y可形成XY2、XY3且X离子比Y离子多一个电子层,可确定X为S。
答案:(1)6
(3)离子离子键和非极性共价
三、推断题
25.短周期元素A、B、C、D中,0.5 mol A元素离子得到6.02×1023个电子,被还原为中性原子,0.4 g A的氧化物恰好与100 mL 0.2 mol·L-1的盐酸完全反应。
A元素原子核内质子数与中子数相等,B元素原子核外M层电子数比K层多1个,C-比A元素的离子多一个电子层,D元素原子核外L层比K层多2个电子,请完成下列问题:
(1)推断A、B、C、D四种元素的名称。
(2)画出C-和D原子的结构示意图。
(3)向B、C两元素形成的化合物的水溶液里逐滴滴入苛性钠溶液有什么现象?写出有关的化学方程式和离子方程式。
思路解析:由“0.5 mol A元素离子得到6.02×1023个电子,被还原为中性原子”可推知A离子带2个单位正电荷,其氧化物的化学式可表示为MO,设A的质量数为x,则有:
MO + 2HCl====MCl+H2O
(16+x)g2 mol
0.4 g0.1 L×0.2 mol·L-1
解得x=24。
又因A原子核内质子数与中子数相等,故A为镁。
由B、C、D的电子层结构可知其分别为铝、氯、碳。
答案:(1)镁、铝、氯、碳
(3)先有白色沉淀产生,到沉淀最大量后,继续滴加,沉淀逐渐溶解,又形成无色溶液。
AlCl3+3NaOH====Al(OH)3↓+3NaCl
Al3++3OH-====Al(OH)3↓
Al(OH)3+NaOH====NaAlO2+2H2O
AlO+2H2O
Al(OH)3+OH-====
2
26.(2006全国高考理综Ⅰ,26)X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素,它们满足以下条件:
①元素周期表中,Z与Y相邻,Z与W也相邻;
②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。
请填空:
(1)Y、Z和W三种元素是否位于同一周期(填“是”或“否”):_____________,理由是___________________________________。
(2)Y是_____________,Z是_____________,W是_________________。
(3)X、Y、Z和W可组成一化合物,其原子个数之比为8∶2∶4∶1。
写出该化合物的名称及化学式_________________________。
思路解析:根据周期表的结构,熟悉各元素的位置就可解答本题。
根据原子个数比可写出化学式。
答案:(1)否若三者处于同一周期,则最外层电子数之和不可能为17
(2)N O S
(3)硫酸铵 (NH 4)2SO 4
四、计算题
27.某元素R 的原子核外电子数等于核内中子数,该元素单质7.8 g 与氧气充分反应可生成13 g 化合物RO ,则该元素位于周期表的什么位置?
思路解析:先求出该元素的相对原子质量,再由原子核外电子数等于核内中子数确定其原子序数,从而得出其在周期表中的位置。
设该元素的相对原子质量为A 。
168.713:8.7g
g A g =1∶1,A=24,所以其原子序数为12。
由此知该元素为第三周期、第ⅡA 族。
答案:第三周期、第ⅡA 族。