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1、专题能力提升练 五物质结构和元素周期律(45分钟100分)一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分)1.工业上常利用液晶显示屏生产过程中产生的废玻璃粉末为原料回收金属铈(Ce)，金属铈是一种重要的稀土元素，原子序数为58，它有四种同位素，该元素的相对原子质量为140，下列有关说法正确的是( )A.它是第5周期元素B.原子核内一定有82个中子C.铈的四种同位素形成的中性原子核外电子数相同D.Ce2+中有55个质子【解析】选C。铈原子序数是58，58-2-8-8-18-18=4，位于第6周期，A错误；铈的四种同位素原子核内中子数都不相同，且依据题目条件无法求得，B错误；铈的四种同位素形成的
2、中性原子核外电子数等于核内质子数，都是58，C正确；原子失电子形成离子时，质子数不变，Ce2+中有58个质子，D错误。2.(2015泰州二模)如图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图。下列说法错误的是( )A.X、R的最高化合价相同B.简单离子的半径：XYZC.Y、Z、R对应的最高价氧化物的水化物相互之间可以发生反应D.电解熔融的X与Z构成的化合物可以得到单质Z【解析】选A。由题图推知，X为O，Y为Na，Z为Al，R为S。A项，O无+6价，错误；B项，半径：O2-Na+Al3+，正确；C项，NaOH、Al(OH)3、H2SO4之间可以相互反应，正确；D项，电解Al2O3可得Al，正确
3、。3.(2015昆明一模)正长石的主要成分为硅酸盐，由前20号元素中的四种组成，化学式为XYZ3W8。其中，只有W显负价。X、Y的最外层电子数之和与Z的最高正价数相等。Y3+与W的阴离子具有相同的电子层结构。X、W的质子数之和等于Y、Z的质子数之和。下列说法错误的是( )A.X的离子半径Y的离子半径B.Z的氢化物稳定性Al3+，A项正确。氢化物稳定性：SiH4r(X)r(Q)r(W)B.X、Y的最高价氧化物的水化物之间不能发生反应C.Z元素的氢化物稳定性大于W元素的氢化物稳定性D.元素Q和Z能形成QZ2型的共价化合物【解析】选D。X的焰色反应呈黄色，则X是钠，根据原子核外电子排布规律Q、W、Z
4、分别是碳、氧、硫，由题意可知Y元素是铝。原子半径NaAlCO，A项错误；Al(OH)3是两性氢氧化物，能够与NaOH反应，B项错误；非金属性氧大于硫，H2O的稳定性比H2S强，C项错误；CS2结构与CO2相似，为共价化合物，D项正确。5.(2015郑州一模)下图是部分短周期元素原子序数与最外层电子数之间的关系图，下列说法中正确的是( )A.元素对应的离子半径：ZMRWB.简单氢化物的沸点：WRYXC.M、N、R、W的简单离子均能促进水的电离D.Z、X、R、W的最高价氧化物对应的水化物均能与N的单质反应【解析】选D。元素的性质，特别是化学性质，是由其最外层电子数决定的，按照原子序数可以推出对应的
5、元素，元素对应离子半径的大小取决于电子层数，电子层数不同，电子层数越多半径越大，电子层数相同，核电荷数越多，半径越小，所以A错误；W、R、Y、X分别对应的元素是Cl、S、O、N，它们的氢化物中H2O、NH3有氢键，所以它们的沸点应该高，所以B错误；M、N、R、W对应的元素分别是Mg、Al、S、Cl，它们的简单离子中，Cl-是强酸根离子，不能水解，所以不能促进水的电离，所以C错误；Z、X、R、W的最高价氧化物对应的水化物分别是氢氧化钠、硝酸、硫酸和高氯酸，都可以和铝反应，所以D正确。【加固训练】(2015温州一模)a-5X、b-3Y、aZ、bW、a+4T均为短周期元素，其原子半径随原子序数变化如
6、图所示。Z是地壳中含量最高的金属元素，W原子最外层电子数是K层电子数的2倍。则下列说法正确的是( )A.Z、T两种元素的离子半径相比，前者较大B.X、Y形成的两种化合物中，阴、阳离子物质的量之比分别为11和12C.X、W、T三种元素的气态氢化物中，稳定性最差的是W的氢化物，沸点最高的是T的氢化物D.Y、T两种元素的最高价氧化物对应的水化物均能溶解X和Z形成的常见化合物【解析】选D。短周期元素中，Z是地壳中含量最高的金属元素，则Z为Al；W原子最外层电子数是K层电子数的2倍，W的最外层电子数为4，故W为Si；X质子数比Z小5，故X为O；Y的质子数比W小3，故Y为Na；T的质子数比Z大4，故T为C
7、l。Z、T两种元素形成的离子分别为Al3+、Cl-，Al3+比Cl-少一个电子层，故离子半径Al3+YZXD.1.0 L 0.1 molL-1戊溶液中阴离子总的物质的量小于0.1 mol【解析】选C。0.1 molL-1丁溶液的pH为13(25)，丁是一元强碱，其含有的金属元素在短周期，则丁应为NaOH，发生反应：甲+乙丁+己，根据元素守恒可知，甲、乙两种物质至少共含有H、O、Na，己是由Z组成的单质，由发生反应可知，己不能是Na，结合原子数可知，X为H、Z为O、W为Na，故己为氧气，可知甲是Na2O2、乙是水，再根据反应：甲+丙戊+己，可知丙是二氧化碳，戊是碳酸钠，则Y为C。甲与足量的乙完全
8、反应的方程式为2Na2O2+2H2O4NaOH+O2，1 mol Na2O2反应转移的电子为1 mol，故A错误；Y为碳，在元素周期表中的位置为第2周期A族，故B错误；由以上分析可知：X为氢、Y为碳、Z为氧、W为钠，则原子半径大小顺序为NaCOH，即WYZX，故C正确；戊是碳酸钠，在碳酸钠溶液中，C水解生成HC和OH-，溶液中阴离子总的物质的量大于0.1 mol，故D错误。二、非选择题(本题包括4小题，共58分)8.(12分)X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序数依次增大。X原子核外各层电子数之比为12，Y原子和Z原子的核外电子数之和为20，W和R是同周期相邻元素，Y的氧化物和R的氧化物均能
9、形成酸雨。请回答下列问题：(1)元素X的最高价氧化物的电子式为_；元素Z的离子结构示意图为_。(2)单质铜和元素Y的最高价氧化物对应水化物的稀溶液发生反应的化学方程式为_。(3)元素W位于元素周期表的_族，其非金属性比R弱，用原子结构的知识解释原因：_。(4)R的一种氧化物能使品红溶液褪色，工业上用Y的气态氢化物的水溶液作该氧化物的吸收剂，写出吸收剂与足量该氧化物反应的离子方程式：_。(5)Y和Z组成的化合物ZY，被大量用于制造电子元件。工业上用Z的氧化物、X单质和Y单质在高温下制备ZY，其中Z的氧化物和X单质的物质的量之比为13，则该反应的化学方程式为_。【解析】由X原子核外各层电子数之比为12，推出X为C；由Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨且R的原子序数大
