2010-2019年高考化学真题分类训练专题05 物质结构元素周期律和元素周期表(含解析)
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1、十年高考真题分类汇编十年高考真题分类汇编(2010-2019) 化学化学 专题五专题五 物质结构物质结构 元素周期律和元素周期表元素周期律和元素周期表 题型一:题型一:原子结构原子结构 化学键化学键.1 题型二题型二:元素周期表及其应用元素周期表及其应用.5 题型题型三:三:元素周期律及其应用元素周期律及其应用.22 题型一:题型一:原子结构原子结构 化学键化学键 1.(2019 北京北京)2019 年是元素周期表发表 150 周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院 士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等 9 种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)
2、同 周期。下列说法不正确的是 A.In 是第五周期第A 族元素的中子数与电子数的差值为 C.原子半径碱性:In(OH)3RbOH 【答案】【答案】D 【解析】【解析】本题考查原子结构、元素周期表和元素周期律,考查的核心素养是证据推理与模型认知。Rb 为碱 金属,属于第五周期元素,故 In 亦为第五周期元素,In 与 Al 同主族,即为第A 族元素,A 项正确; 的中子数为 115-49=66,质子数为 49,质子数等于核外电子数,故中子数与电子数之差为 17,B 项正确; 同主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大,故原子半径:InAl,C 项正确;同周期主族元素从左到右, 金属性逐渐减弱,故其最
3、高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,即碱性 In(OH)3RbOH,D 项错误。 2.(2019 浙江浙江) 下列说法正确的是 A.18O2和 16O 3互为同位素 正己烷和 2,2-二甲基丙烷互为同系物 C.C60和 C70是具有相同质子数的不同核素 D.H2NCH2COOCH3和 CH3CH2NO2是同分异构体 【答案】【答案】B 【解析】【解析】本题考查核素、同位素、同系物以及同分异构体的概念。同位素的研究对象为原子,而 18O 2和 16O 3 为单质,A 项错误;正己烷和 2,2-二甲基丙烷结构相似,在分子组成上相差 1 个CH2原子团,两者互为同 系物,B 项正确;C60和 C70
4、均为单质,不是核素,C 项错误;H2NCH2COOCH3的分子式为 C3H7NO2,而 CH3CH2NO2的分子式为 C2H5NO2,两者不是同分异构体,D 项错误,故选 B。 3.(2019 浙江浙江)下列说法不正确的是 A.纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同 B.加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏 C.CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变 D. 石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成,也有分子间作用力的破坏 【答案】【答案】C 【解析】【解析】本题考查微粒之间的相互作用力(离子键、共价键和分子间作用力)。Na2CO3和 NaOH 都是离子化 合物,熔化时破坏的都是离
5、子键,A 项正确;蒸发氯化钾水溶液的过程中,水从液态变成气态,破坏了分 子间作用力, B 项正确; CO2溶于水, 一部分 CO2与水反应生成 H2CO3, 有共价键的断裂和生成, C 项错误; 在石墨晶体结构中,层与层之间存在分子间作用力,层内存在共价键,故石墨转化为金刚石既有共价键的 断裂和生成,也有分子间作用力的破坏,D 项正确,故选 C。 4.(2019 天津天津)氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。回答 下列问题 (1)=砷在元素周期表中的位置 。 的中子数为 。 已知白磷) P(s,黑磷) H=-39.3 kJ mol-
6、P(s,白磷) P(s,红磷) H=-17.6 kJ mol- 由此推知,其中最稳定的磷单质是 。 (2)氮和磷氢化物性质的比较: 热稳定性:NH3 PH3(填或或 N2H4分子间存在氢键、 【解析】【解析】本题考查原子结构与元素周期表、物质热稳定性及沸点比较、盐类的水解及应用等,考查的核心 素养是变化观念与平衡思想。(1)砷为第四周期第A 族元素。的中子数为 288-115173。将题给两 个已知热化学方程式相减,可得 P(s,红磷) P(s,黑磷) H-21.7 kJ mol-1,则各物质能量白磷红 磷黑磷,根据能量越低越稳定,可知最稳定的磷单质为黑磷。(2)非金属性:NP,故热稳定性:N
7、H3 PH3,N2H4、P2H4均为分子晶体,由于 N2H4分子间可形成氢键,故沸点:N2H4P2H4。(3)由 NH3 与 HI 反应生成 NH4I,类推 PH3与 HI 反应生成 PH4I,由 NH4I 含离子键、共价键, 类推 PH4I 含离子键、共价键, 由 NH4I 能与 NaOH、H2O 反应,类推 PH4I 能与 NaOH、H2O 反应。 5.(2016 上海上海)硼的最高价含氧酸的化学式不可能是( ) A. HBO2 B. H2BO3 C. H3BO3 D. H2B4O7 【答案】【答案】B 【解析】【解析】B 原子最外层电子数是 3 个,所以其最高化合价是+3,然后根据化合物
8、中正负化合价的代数和等 于 0 可知,不可能是 H2BO3(其中 B 元素化合价为+4 价),故只有选项 B 符合题意。 【名师点睛】【名师点睛】解决此类问题时首先注意审题,最高价=主族元素的族序数=原子的最外层电子数。其次注 意计算含氧酸中心原子化合价时 H 原子为+1 价、O 原子为-2 价,且化合物正、负化合价代数和为 0。 6.(2016 上海上海)下列各组物质的熔点均与所含化学键的键能有关的是( ) ACaO 与 CO2 BNaCl 与 HCl CSiC 与 SiO2 DCl2与 I2 【答案】【答案】C 【名师点睛】【名师点睛】物质熔点高低取决于熔化过程中需要破坏的作用力的类型和大
9、小,一般来说原子晶体离子 晶体分子晶体。主要原因是原子晶体和离子晶体融化时分别破坏共价键和离子键,键能越大熔点越高, 且原子晶体中原子间由共价键形成空间网状结构,需要破坏化学键数目一般要大于离子晶体;而分子晶体 熔化时只破坏分子间作用力,与化学键键能无关,且分子间作用力强弱远小于化学键。因此,本题换个角 度考虑,实质是在考查晶体类型,即两种物质是原子晶体或离子晶体的选项符合题意。 7.(2015 上海上海)中国科学技术名词审定委员会已确定第 116 号元素 Lv 的名称为鉝。关于的叙述错误的 是( ) A. 原子序数 116 B. 中子数 177 C. 核外电子数 116 D. 相对原子质量
10、293 【答案】【答案】D 【解析】【解析】元素符号左下角表示的是原子核内的质子数,原子核内的质子数等于该元素的原子序数,所以该 元素的原子序数是 116,正确。B.在原子符号的左上角表示的该元素原子的质量数,质量数就是质子数与中 子数的和,所以该原子的中子数是 293-116=177,正确。C对于元素的原子来说,原子核内的质子数等于 原子核外的电子数,等于元素的原子序数,所以该原子的原子核外电子数 116,正确。D.293 只表示该同位 素原子的质量数,由于不 知道该元素有几种同位素原子,各种同位素原子的含量是多少,因此不能确定该 元素的相对原子质量,错误。 8.(2015 上海上海)某晶体
11、中含有极性键,关于该晶体的说法错误的是( ) A不可能有很高的熔沸点 B不可能是单质 C可能是有机物 D可能是离子晶体 【答案】【答案】A 【解析】【解析】A在 SiO2晶体中含有极性共价键 Si-O 键,由于该晶体的原子晶体,原子之间通过共价键结合, 断裂需要吸收很高的能量,因此该物质的熔沸点很高,错误。B.同种元素的原子形成的共价键是非极性共 价键,不同种元素的原子形成的共价键是极性共价键,因此含有极性键的物质不可能是单质,正确。C若 该极性键存在于含有 C 元素的化合物,如 CH4、CH3CH2OH 等,则相应的物质是有机物,正确。D离子 化合物中一定含有离子键,可能含有极性共价键,如
12、NaOH,也可能含有非极性共价键,如 Na2O2,因此含 有极性键的化合物可能是离子晶体,正确。 9. (2015 上海上海)将 Na、Na2O、NaOH、Na2S、Na2SO4分别加热熔化,需要克服相同类型作用力的物质有( ) A2 种 B3 种 C4 种 D5 种 【答案】【答案】C 【解析】【解析】Na 是金属晶体,熔化破坏的是金属键。Na2O 是离子晶体,熔化时破坏的是离子键。NaOH 是离子 化合物,熔化时断裂的是离子键。Na2S 是离子化合物,熔化时断裂的是离子键。Na2SO4是离子化合物,熔 化时断裂的是离子键。故上述五种物质分别加热熔化,需要克服相同类型作用力的物质有 4 种,
13、选项是 C。 10(2015 上海上海)一般情况下,前者无法决定后者的是( ) A原子核外电子排布元素在周期表中的位置 B弱电解质的相对强弱电离常数的大小 C分子间作用力的大小分子稳定性的高低 D物质内部储存的能量化学反应的热效应 【答案】【答案】C 11(2015 重庆重庆)我国古代青铜器工艺精湛,有很高的艺术价值和历史价值,但出土的青铜器大多受到环境 腐蚀,故对其进行修复和防护具有重要意义。 (1)原子序数为 29 的铜元素位于元素周期表中第 周期。 【答案】【答案】(1)四四 【解析】【解析】(1)铜为 29 号元素,根据核外电子排布规则可知,铜元素位于元素周期表中第四周期。 12(20
14、14 上海上海)玉兔号月球车用作为热源材料,下列关于的说法正确的是 A与互为同位素 B与互为同素异形体 C与具有完全相同的化学性质 D与具有相同的最外层电子 【答案】【答案】D 【解析】【解析】A、与两种核素的质子数不相同,不属于同位素,A 错误;B、与均属于 核素,不是单质,不能互称为同素异形体,二者互称为同位素,B 错误;C、与两种核素的质子 数不相同,不属于同种元素,不具有完全相同的化学性质,C 错误;D、与两种核素的质子数 相同,所以具有相同的最外层电子(94),D 正确。 13.(2012 全国全国 I)下列关于化学键的叙述 , 正确的一项是 A 离子化合物中一定含有离子键 B 单质
15、分子中均不存在化学键 C 含有极性键的分子一定是极性分子 D 含有共价键的化合物一定是共价化合物 【答案】【答案】A 【解析】【解析】离子化合物中一定含有离子键,A 正确;只有单原子分子单质分子中不含化学键,B 错误;CO2 分子含有极性键,但 CO2是非极性分子;NaOH 等离子化合物含有共价键,但是离子化合物,不是共价化 合物,D 错误。 【点评】【点评】本题把化学键和化合物的类型熔合成一体,考查学生对离子化合物、共价化合物、化学键、极性 分子等知识的掌握和应用能力。本题基础性较强,重点特出。 14.(2012 福建福建) 短周期元素 R、T、Q、W 在元素周期表中的相对位置如右下图所示,
16、其中 T 所处的周期序 数与族序数相等。下列判断不正确 的是 A最简单气态氢化物的热稳定性:RQ B最高价氧化物对应水化物的酸性:QQR D含 T 的盐溶液一定显酸性 【答案】【答案】D 【解析】【解析】 根据元素所处的位置, 可猜测 T、 Q、 W 为第三周期的元素, 其中 T 所处的周期序数与族序数相等, 则 T 为 Al,Q 为 Si,W 为 S,R 为 N 元素。用具体元素可判断 A,B,C 三个选项都正确,D 选项中含铝 离子的盐溶液是显酸性,但 NaAlO2溶液就是显碱性的,学生可用排除法得出答案。这题主要是元素位、 构、性三者关系的综合考查,比较全面考查学生有关元素推断知识。D
17、选项设问角度新颖独特,有点出人 意料。 15.(2011 海南海南) 是常规核裂变产物之一, 可以通过测定大气或水中的含量变化来检测核电站是否发 生放射性物质泄漏。下列有关的叙述中错误的是 A. 的化学性质与相同 B. 的原子序数为 53 C. 的原子核外电子数为 78 D. 的原子核内中子数多于质子数 【答案】【答案】C 【解析】【解析】本题是相关同位素、核素考查。A 选项中考查同位素化学性质相同这点,B 选项落在考查,C 中电子数=53 因而错,D 是中子数的计算。 【思维拓展】【思维拓展】对核素的考查是以前老的命题内容,今年核问题出现后,不少老教师已经猜测到此点,因而 做了复习准备。这类
18、题紧跟社会热点问题或主题,每年都可把当年四月份之间与化学相关热点焦点作为备 考点。 题型题型二:二:元素周期表及其应用元素周期表及其应用 16.(2019 全国全国)今年是门捷列夫发现元素周期律 150 周年。如表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z 为短 周期主族元素,W 与 X 的最高化合价之和为 8。下列说法错误的是 A.原子半径: B.常温常压下,Y 单质为固态 C.气态氢化物热稳定性 D.X 的最高价氧化物的水化物是强碱 【答案】【答案】D 【解析】【解析】本题考查元素推断、元素周期律,考查的核心素养是证据推理与模型认知。由题中信息和图示可 知 W 位于第二周期,X、Y、Z 位于第三
19、周期,结合 W 与 X 的最高化合价之和为 8,且族序数相差 2,可 知 X 为 Al,W 和 Z 分别为 N 和 P,Y 为 Si。原子半径:NAl,A 项正确;常温常压下,单质硅呈固态, B 项正确;由非金属性:PN,可知气态氢化物热稳定性:PH3NH3,C 项正确。Al 的最高价氧化物对应 的水化物 Al(OH)3 是典型的两性氢氧化物,并非强碱,D 项错误 17.(2019 浙江浙江)2019 年是门捷列夫提出元素周期表 150 周年。根据元素周期律和元素周期表,下列推断不合 理的是 A.第 35 号元素的单质在常温常压下是液体 B.位于第四周期第A 族的元素为非金属元素 C.第 84
20、 号元素的最高化合价是 D.第七周期 0 族元素的原子序数为 【答案】【答案】C 【解析】【解析】本题考查元素周期表的结构,元素在周期表中的位置等。第 35 号元素为溴,溴单质在常温常压下 是液体,A 项正确;位于第四周期第A 族的元素为砷,砷为非金属元素,B 项正确;第 84 号元素位于第 六周期第A 族,最高化合价不可能是+7,C 项错误;第七周期 0 族元素的原子序数为 118,D 项正确,故 选 C。 18.(2018 全国全国 I)主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加,且均不大于 20。W、X、Z 最外层电子数之 和为 10; W 与 Y 同族; W 与 Z 形成的化合物可与
21、浓硫酸反应, 其生成物可腐蚀玻璃。 下列说法正确的是( ) A常温常压下 X 的单质为气态 BZ 的氢化物为离子化合物 CY 和 Z 形成的化合物的水溶液呈碱性 DW 与 Y 具有相同的最高化合价 【答案】【答案】B 【解析】【解析】主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加,且均不大于 20。W 与 Z 形成的化合物可与浓硫酸 反应,其生成物可腐蚀玻璃,生成物是 HF,因此 W 是 F,Z 是 Ca,W 与 Y 同族,则 Y 是 Cl。W、X、Z 的最外层电子数之和为 10,则 X 的最外层电子数为 10721,所以 X 是 Na,据此解答。 【名师点睛】【名师点睛】准确判断出元素名称是解
22、答的关键,突破点是能腐蚀玻璃的物质为 HF,进而推断出 CaF2能 与浓硫酸反应生成 HF。易错点是选项 B,注意金属氢化物的结构特点,与非金属氢化物的不同。难点是氟 化钙与浓硫酸反应属于学生不熟悉的知识点。 19(2018 全国全国 III)W、X、Y、Z 均为短周期元素且原子序数依次增大,元素 X 和 Z 同族。盐 YZW 与浓盐 酸反应,有黄绿色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到 YZW 的溶液。下列说法正确的是( ) A原子半径大小为 WXYZ BX 的氢化物水溶液酸性强于 Z 的 CY2W2与 ZW2均含有非极性共价键 D标准状况下 W 的单质状态与 X 的相同 【答案】【答案
23、】D 【解析】【解析】本题明显是要从黄绿色气体入手,根据其与碱溶液的反应,判断出 YZW 是什么物质,然后代入即 可。黄绿色气体为氯气,通入烧碱溶液,应该得到氯化钠和次氯酸钠,所以 YZW 为 NaClO,再根据 X 和 Z 同族,得到 W、X、Y、Z 分别为 O、F、Na、Cl。A同周期由左向右原子半径依次减小,同主族由上向下 原子半径依次增大,所以短周期中 Na(Y)的原子半径最大,选项 A 错误。BHCl 是强酸,HF 是弱酸,所 以 X(F)的氢化物水溶液的酸性弱于 Z(Cl)的。选项 B 错误。CClO2的中心原子是 Cl,分子中只存在 Cl 和 O 之间的极性共价键,选项 C 错误
24、。D标准状况下,W 的单质 O2或 O3均为气态,X 的单质 F2也是气态。 选项 D 正确。 【名师点睛】【名师点睛】本题相对比较简单,根据题目表述可以很容易判断出四个字母分别代表的元素,再代入四个 选项判断即可。要注意选项 D 中,标准状况下氧气、臭氧、氟气的状态为气体。 20(2018 江苏江苏)短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大,X 是地壳中含量最多的元素,Y 原子 的最外层只有一个电子,Z 位于元素周期表A 族,W 与 X 属于同一主族。下列说法正确的是( ) A原子半径:r(W) r(Z) r(Y) B由 X、Y 组成的化合物中均不含共价键 CY 的最高价氧化物的水化
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