2011高考化学试题分类汇编-物质结构 元素周期律.doc

1、知识改变命运，学习成就未来欢迎各位老师踊跃投稿，稿酬丰厚 邮箱：第 1 页 共 18 页2011 高考化学试题分类汇编 -物质结构 元素周期律1.(2011 江苏高考 5)短周期元素 X、Y 、Z、W、Q 在元素周期表中的相对位置如图 1 所示。下列说法正确的是A.元素 X 与元素 Z 的最高正化合价之和的数值等于 8B.原子半径的大小顺序为：r Xr Yr Zr Wr QC.离子 Y2 和 Z 3 的核外电子 数和电子层数都不相同D.元素 W 的最高价氧化物对应的水化物的酸性比 Q 的强解析；该题以“周期表中元素的推断”为载体，考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构

2、的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。根据周期表的结构可推出元素分别为：X :N ； Y :O ； Z: Al ； W :S ； Q :ClA.元素最高正化合价一般等于其主族数。B.同周期原子半径从左到右依次减小，同主族从上到下依次增大。C.离子 Y2 和 Z 3 都为 10 微粒，核外电子数和电子层数都相同。D. 元素最高价氧化物对应的水化物的酸性是与非金属性一致的，因此酸性 Q 的强。答案：A2(2011 浙江高考 9)X、Y、Z、M、W 为五种短周期元素。X、Y 、Z 是原子序数依次递增的同周期元素，且最外层电子数之和为

3、 15，X 与 Z 可形成 XZ2 分子；Y 与 M 形成的气态化合物在标准状况下的密度为 0.76g/L；W 的质子数是 X、Y、Z、M 四种元素质子数之和的 1/2。下列说法正确的是A原子半径：WZYXMBXZ 2、X 2M2、W 2Z2 均为直线型的共价化合物C由 X 元素形成的单质不一定是原子晶体D由 X、Y、Z、M 四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键知识改变命运，学习成就未来欢迎各位老师踊跃投稿，稿酬丰厚 邮箱：第 2 页 共 18 页解析：X、Y、Z、M、W 依次为 C、N 、O、H、NaA错误，原子半径：CNOB错误，W 2Z2 即 H2O2 为折线型分子。C石墨、C

4、 60 等为非原子晶体。DNH 4HCO3 为离子化合物，符合条件，反例 CH3NO 2 为共价化合物。答案：C【评析】本题为元素周期律与周期表知识题。试题在元素周期律的推理判断能力的考查中渗透了结构、性质和用途等基础知识的考查。首先以具体元素推断为基础，运用周期表，结合周期规律，考虑位、构、性关系推断 X、Y、Z、W 、M 分别是什么元素。在此基础上应用知识解决题给选项的问题。3.（2011 安徽高考 7）科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的 N(NO2)3（如下图所示）。已知该分子中 N-N-N 键角都是 108.1，下列有关 N(NO2) 3 的说法正确的是A.分子中 N、O 间形成

5、的共价键是非极性键B.分子中四个氮原子共平面C.该物质既有氧化性又有还原性D.15.2g 该物质含有 6.021022 个原子解析：N 和 O 两种原子属于不同的非金属元素，它们之间形成的共价键应该是极性键，A 错误；因为该分子中 N-N-N 键角都是 108.1，所以该分子不可能是平面型结构，而是三角锥形，B 错误；由该分子的化学式 N4O6 可知分子中氮原子的化合价是3 价，处于中间价态，化合价既可以升高又可以降低，所以该物质既有氧化性又有还原性，因此 C 正确；该化合物的摩尔质量是 152g/mol，因此 15.2g 该物质的物质的量为0.1mol，所以含有的原子数 0.1106.021

6、0236.0210 23，因此 D 也不正确。答案 C4. 2011 安徽高考 11）中学化学中很多“规律”都有其使用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是A.根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出 Al 的第一电离能比 Mg 大知识改变命运，学习成就未来欢迎各位老师踊跃投稿，稿酬丰厚 邮箱：第 3 页 共 18 页B.根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是+7C.根据溶液的 pH 与溶液酸碱性的关系，推出 pH=6.8 的溶液一定显酸性D.根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出 CO2 通入 NaClO 溶液中能生成 HClO解析：气态电中性基态原子失去一个电

7、子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能，由周期表可知同周期元素的第一电离能随着核电荷数的增大而逐渐增大，但 Al 的第一电离能比 Mg 小，A 错误；卤族元素中氟元素是最活泼的非金属元素不可能失去电子，所以氟元素无正价，B 错误；只有再常温下 pH=6.8 的溶液才一定显酸性，而在 100时 pH=6.8 的溶液却显酸性，因此用 pH 判断溶液酸碱性时必需考虑温度，因此 C 不正确；碳酸的酸性强于次氯酸的，所以 CO2 通入 NaClO 溶液中能生成 HClO，方程式为：CO 22ClO H 2O=CO32 2HclO，因此只有答案 D 正确，答案：D5.（2011 福建高考 7

8、）依据元素周期表及元素周期律，下列推断正确的是AH 3BO3 的酸性比 H2CO3 的强BMg(OH) 2 的碱性比 Be(OH)2 的强CHCl 、HBr 、HI 的热稳定性依次增强D若 M 和 R2 的核外电子层结构相同，则原子序数：RM解析：C、B 属于同周期，自左向右非金属性逐渐增强，所以 H3BO3 的酸性比 H2CO3的弱；B 项正确；Cl 、Br、I 属于同主族元素，自上而下非金属性逐渐减弱，因此HCl、HBr、HI 的热稳定性依次减弱；若 M、R 的原子序数分别为 x 和 y，由 M 和R2 的核外电子层结构相同可得：x1y+2，因此 xy，即则原子序数：RM。这题是基础题，不

9、过 A、B 两项设问中出现 B，Be 等陌生元素。答案：B6.（2011 广东高考 22）短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性，乙位于第 VA 族，甲和丙同主族，丁原子最外层电子数与电子层数相等，则A、原子半径：丙丁 乙B、单质的还原性：丁 丙甲C、甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物D、乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应解析：本题考察元素周期表的结构及元素周期律应用。在中学化学中只有氨气的水溶知识改变命运，学习成就未来欢迎各位老师踊跃投稿，稿酬丰厚 邮箱：第 4 页 共 18 页液才显碱性，因为短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，所

10、以甲是 H，乙是 N；甲和丙同主族，因此丙只能是 Na，这说明丁属于第三周期，根据丁原子最外层电子数与电子层数相等，所以丁是 Al。同周期元素自左向右原子半径逐渐减小，金属性逐渐减弱，所以选项 A 正确， B 不正确，还原性应该是 NaAlH；Na 属于活泼金属，其氧化物 Na2O 属于离子化合物， C 不正确；乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物分别为 HNO3（强酸） 、NaOH（强碱） 、Al(OH) 3（两性氢氧化物） ，因此选项 D也是正确的。答案：AD7.（2011 山东高考 13）元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是 A.元素原子的最外层电子数等于元素的最

11、高化合价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.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D.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素解析：对应主族元素的原子其最高化合价等于元素原子的最外层电子数，但氟元素无正价，氧元素没有最高化合价，A 不正确；在多电子原子中，电子的能量是不相同的。在离核较近的区域内运动的电子能量较低，在离核较远的区域内运动的电子能量较高，B 不正确；P、S、Cl 均属于第三周期的元素，且原子序数依次递增，所以非金属性依次增强，所以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，依次选项 C 正确；元素周期表中

12、位于金属和非金属分界线附近的元素一般既有金属性又有非金属性，在周期表中第三纵行到第十纵行，包括 7 个副族和一个共同组成了过渡元素，因此选项 D 也不正确。答案：C8.（2011 天津高考）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同周期元素（除 0 族元素外）从左到右，原子半径逐渐减小C第 A 元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强D同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低解析：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，即 137Cs 和133Cs 的质子数相同，知识改变命运，学习成就未来欢迎各位老师踊

13、跃投稿，稿酬丰厚 邮箱：第 5 页 共 18 页137 和 133 表示二者的质量数，因此 A 不正确；同周期元素（除 0 族元素外）从左到右，随着核电荷数的逐渐增多，原子核对外层电子对吸引力逐渐减弱，因此原子半径逐渐减小，B 正确；同主族元素从上到下，随着核电荷数的逐渐增多，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子对吸引力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱，因此第 A 元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐减弱， C 不正确；同主族元素从上到下，单质的熔点有的逐渐降低，例如 IA，而有的逐渐升高，例如 A ，所以选项也 D 不正确。答案：B9.（2011 新课标全国）短周期元素 W、X 、Y

14、 和 Z 的原子序数依次增大。元素 W 是制备一种高效电池的重要材料，X 原子的最外层电子数是内层电子数的 2 倍，元素 Y 是地壳中含量最丰富的金属元素，Z 原子的最外层电子数是其电子层数的 2 倍。下列说法错误的是A. 元素 W、X 的氯化物中，各原子均满足 8 电子的稳定结构B. 元素 X 与氢形成的原子比为 1：1 的化合物有很多种C. 元素 Y 的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成D. 元素 Z 可与元素 X 形成共价化合物 XZ2解析：元素 W 是制备一种高效电池的重要材料，说明 W 是 Li；X 原子的最外层电子数是内层电子数的 2 倍，说明 X 是碳元素；元素 Y 是地壳

15、中含量最丰富的金属元素，因此 Y 是 Al；短周期元素电子层数最多是 3 层，如果原子的最外层电子数是其电子层数的 2 倍，所以可能是 He、C 和 S，又因为 W、X 、Y 和 Z 的原子序数依次增大，所以 Z 只能是 S。元素 W、X 的氯化物分别是 LiCl 和 CCl4，前者锂原子不能满足 8 电子的稳定结构，A 不正确；X 与氢形成的原子比为 1：1 的化合物可以是 C2H2、C 6H6 或C8H8， B 正确；单质铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成，C 正确；C 和 S 均属于非金属元素，二者可以形成共价化合物 CS2，D 正确。答案：A10.(2011 海南) 是常规核裂变产

16、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知识改变命运，学习成就未来欢迎各位老师踊跃投稿，稿酬丰厚 邮箱：第 6 页 共 18 页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C命题立意：社会热点问题的体现，由于日本福岛核问题而使 成为社会关注的焦点。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】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

17、经猜测到此点，因而做了复习准备。这类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。11.（2011 四川）下列推论正确的A.SiH4 的沸点高于 CH4，可推测 PH3 的沸点高于 NH3B.NH4+为正四面体结构，可推测出 PH4+ 也为正四面体结构C.CO2 晶体是分子晶体，可推测 SiO2 晶体也是分子晶体D.C2H6 是碳链为直线型的非极性分子，可推测 C3H8 也是碳链为直线型的非极性分子解析：氨气分子之间存在氢键，沸点高于 PH3 的；SiO 2 晶体也是原子晶体；C 3H8 不是直线型的，碳链呈锯齿形且为极性分子。答案：B12.（2011 四川）

18、下列说法正确的是A.分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键B.分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸C.含有金属离子的晶体一定是离子晶体D.元素的非金属型越强，其单质的活泼型一定越强解析：分子中含两个氢原子的酸不一定是二元酸，例如甲酸 HCOOH；金属晶体中含有金属阳离子，但不是离子晶体；元素的非金属型越强，其单质的活泼型不一定越强，例如氮气。答案：A13 （2011 上海 9）氯元素在自然界有 35Cl 和 37Cl 两种同位素，在计算式34.96975.77%+36.96624.23% =35.453 中知识改变命运，学习成就未来欢迎各位老师踊跃投稿，稿酬丰厚 邮箱：第 7 页 共

19、18 页A75.77%表示 35Cl 的质量分数 B24.23%表示 35Cl 的丰度C35. 453 表示氯元素的相对原子质量 D36.966 表示 37Cl 的质量数解析：本题考察同位素相对原子质量的计算方法和元素丰度及质量数的理解。34.969和 75.77%分别表示 35Cl 的相对原子质量和丰度。答案：C14.(2011 江苏高考 21A，12 分)原子序数小于 36 的 X、Y、Z、W 四种元素，其中 X 是形成化合物种类最多的元素，Y 原子基态时最外层电子数是其内层电子数的 2 倍，Z 原子基态时 2p 原子轨道上有 3 个未成对的电子，W 的原子序数为 29。回答下列问题：（1

20、）Y 2X2 分子中 Y 原子轨道的杂化类型为 ，1mol Y 2X2 含有 键的数目为 。（2）化合物 ZX3 的沸点比化合物 YX4 的高，其主要原因是。（3）元素 Y 的一种氧化物与元素 Z 的一种氧化物互为等电子体，元素 Z 的这种氧化物的分子式是 。（4）元素 W 的一种氯化物晶体的晶胞结构如图 13 所示，该氯化物的化学式是 ，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物 HnWCl3，反应的化学方程式为 。解析：本题把元素推理和物质结构与性质熔融合成一体，考查学生对元素推理、原子轨道杂化类型、分子空间结构、氢键、等电子体原理、晶胞结构、化学键的数目计算、新情景化学方程式书写等知识的

21、掌握和应用能力。本题基础性较强，重点特出。由题意知 X、Y、Z、W 四种元素分别是： H、C、N、Cu。【备考提示】 选修三的知识点是单一的、基础的，我们一定要确保学生不在这些题目上失分。看来还是要狠抓重要知识点，强化主干知识的巩固和运用。知识改变命运，学习成就未来欢迎各位老师踊跃投稿，稿酬丰厚 邮箱：第 8 页 共 18 页答案：（1）sp 杂化 3mol 或 36.210 个 （2）NH 3 分子存在氢键（3）N 2O（4）CuCl CuCl2HClH 2CuCl3 (或 CuCl2HCl H 2CuCl3) 15.（2011 安徽高考 25，14 分）W、X、Y、Z 是四种常见的短周期元

22、素，其原子半径随原子序数变化如下图所示。已知 W 的一种核素的质量数为 18，中子数为 10；X 和 Ne 原子的核外电子数相差1；Y 的单质是一种常见的半导体材料； Z 的电负性在同周期主族元素中最大。（1）X 位于元素周期表中第 周期第 族；W 的基态原子核外有个未成对电子。（2）X 的单质子和 Y 的单质相比，熔点较高的是 （写化学式） ；Z 的气态氢化物和溴化氢相比，较稳定的是 （写化学式） 。（3）Y 与 Z 形成的化合物和足量水反应，生成一种弱酸和一种强酸，该反应的化学方程式是 。（4）在 25C、101 kPa 下，已知 Y 的气态化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移

23、1mol 电子放热 190.0kJ，该反应的热化学方程式是 。解析：因为 W 的一种核素的质量数为 18，中子数为 10，说明 W 的质子数为 8，即为氧元素；Y 的单质是一种常见的半导体材料，而在短周期元素中只有元素硅符合，即Y 是 Si；所以由图像中原子半径的大小顺序可知 X、Y 、 Z 应该属于第三周期元素，在第三周期主族元素中电负性最大的 Cl 元素，所以 Z 是 Cl；又因为 X 和 Ne 原子的核外电子数相差 1，且 X 位于第三周期，所以 X 是 Na。（1）O 的原子电子排布式是 1S22S22P4，所以 O 的基态原子核外有 2 个未成对电子；（2）单质钠和硅分别属于金属晶体

24、和原子晶体，故单质硅的熔点高；Cl 的非金属性知识改变命运，学习成就未来欢迎各位老师踊跃投稿，稿酬丰厚 邮箱：第 9 页 共 18 页强于 Br 的，所以 HCl 比 HBr 稳定；（3）Y 与 Z 形成的化合物是 SiCl4，SiCl 4 可以和水发生水解反应盐酸和硅酸，反应的化学方程式是：SiCl 43H 2O=H2SiO34HCl；（4）Y 的气态化物是 SiH4，燃烧后生成二氧化硅，其中 Si 的化合价由4 价升高到+4 价，转移 8 个电子，所以 1mol SiH4 共放出 8190.0kJ1520.0KJ 能量，因此反应的热化学方程式是：SiH 4(g)2O 2(g)SiO 2(s

25、)2H 2O H=1520.0KJ/mol答案：（1）三 IA 2 （2）Si HCl （3）SiCl 43H 2O=H2SiO34HCl（4）SiH 4(g)2O 2(g)SiO 2(s)2H 2O(l) H=1520.0KJ/mol16.（2011 福建高考 30，13 分）氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：（1）基态氮原子的价电子排布式是_。（2）C、N、O 三种元素第一电离能从大到小的顺序是_。（3）肼(N 2H4)分子可视为 NH3 分子中的一个氢原子被NH 2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。NH 3 分子的空间构型是_；N 2H4 分子中氮原子轨道的杂化类型是_。肼可用作

26、火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4(l)2N 2H4(l)=3N2(g)4H 2O(g) H=1038.7kJmol 1若该反应中有 4mol NH 键断裂，则形成的 键有_mol。肼能与硫酸反应生成 N2H6SO4。N 2H6SO4 晶体类型与硫酸铵相同，则 N2H6SO4 的晶体内不存在_(填标号 )a. 离子键 b. 共价键 c. 配位键 d. 范德华力（4）图 1 表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内 4 个氮原子分别位于正四面体的 4 个顶点（见图 2），分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成 4 个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是_（填标号）。知识改

27、变命运，学习成就未来欢迎各位老师踊跃投稿，稿酬丰厚 邮箱：第 10 页 共 18 页a. CF4 b. CH4 c. NH4 d. H2O解析：（1）基态氮原子的价电子排布式是 2s22p3 ，学生可能审题时没注意到是价电子排布式。（2）C、N、O 三种元素第一电离能从大到小的顺序是 NO C（3）NH 3 分子的空间构型是三角锥型，NH 3 中氮原子轨道的杂化类型是 sp3，而肼(N2H4)分子可视为 NH3 分子中的一个氢原子被NH 2（氨基）取代形成的，所以N2H4 分子中氮原子轨道的杂化类型是 sp3，这个与 H2O，H 2O2 中 O 的杂化类型都是 sp3 的道理是一样的。反应中有

28、 4mol NH 键断裂，即有 1molN2H4 参加反应，生成 1.5molN2，则形成的键有 3mol。 N 2H6SO4 晶体类型与硫酸铵相同，可见它是离子晶体，晶体内肯定不存在范德华力。（4）要形成氢键，就要掌握形成氢键的条件：一是要有 H 原子，二是要电负性比较强，半径比较小的原子比如 F、O、N 等构成的分子间形成的特殊的分子间作用力。符合这样的选项就是 c 和 d，但题中要求形成 4 个氢键，氢键具有饱和性，这样只有选 c。这题中的（3）（4）两问亮点较多，让人耳目一新，其中第（4）耐人回味，这样子就把氢键的来龙去脉和特点考查彻底！高！答案：（1）2s 22p3 （2）NOC（3）三角锥形 sP3 3 d（4）c17（2011 山东高考 32，8 分）氧是地壳中含量最多的元素。（1）氧元素基态原子核外未成对电子数为 个。（2）H 2O 分子内的 O-H 键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为 。（3） H+可与 H2O 形成 H3O+，H 3O+中 O 原子采用 杂化。H 3O+中 H-O-H 键角比 H2O 中 H-O-H 键角大，原因为 。(4)CaO 与 NaCl 的晶胞同为面心立方结构，已知 CaO 晶体密度为 agcm-3， AN表