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单元评估检测(五)
第五章
(90分钟 100分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分)
1.(2021·临沂模拟)下列有关结构和性质的说法正确的是( )
A.元素铯的两种核素137Cs比133Cs多4个质子
B.P、S、Cl得电子力气和最高价氧化物对应水化物的酸性均依次增加
C.元素原子的最外层电子数越多，越简洁得电子
D.从上到下，第ⅦA族元素氢化物的热稳定性和还原性均依次减弱
【解析】选B。A项，元素铯的两种核素，质子数相同，但是137Cs比133Cs多4个中子，错误；B项，P、S、Cl随着原子序数的增大，元素的非金属性渐渐增加，因此得电子力气和最高价氧化物对应水化物的酸性均依次增加，正确；C项，同一周期的元素，除稀有气体元素外，元素原子的最外层电子数越多，越简洁得电子，错误；D项，从上到下，由于同一主族的元素的原子核外电子层数渐渐增多，所以元素的原子半径渐渐增大，原子获得电子的力气渐渐减弱，因此第ⅦA族元素氢化物的热稳定性从上到下渐渐减弱，而还原性则依次增加，错误。
2.(2021·厦门模拟)关于原子结构、元素性质的说法正确的是( )
A.随着原子序数的递增，元素原子的核外电子数渐渐增多，原子半径渐渐减小
B.若两种不同的核素具有相同的中子数，则二者确定不属于同种元素
C.若两种元素原子的最外层电子数相同，则元素最高正价确定相同
D.电子层结构相同的微粒，其化学性质确定相像
【解析】选B。同一周期中稀有气体元素的原子半径大于卤族元素，如r(Ar)>r(Cl)，A项错误；两种元素原子的最外层电子数相同，则元素的最高正价不愿定相同，如F和Cl，C项错误；电子层结构相同的微粒，其化学性质不愿定相同，如Ar和Cl-，D项错误；同种元素若中子数相同，则确定不是两种核素，B项正确。
3.下列关于离子键、共价键的叙述中，正确的是( )
A.在离子化合物里，只存在离子键，没有共价键
B.非极性键只存在于双原子单质分子(如Cl2)中
C.在共价化合物分子内，确定不存在离子键
D.由多种元素组成的多原子分子里，确定只存在极性键
【解析】选C。A项，NH4Cl中存在共价键；B项，如H2O2、CH3CH3等分子中存在非极性键；C项，共价化合物确定不含离子键；D项，H2O2、C2H6等分子中都存在非极性键。
4.下图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图，下列说法不正确的是
( )
A.N、Z两种元素的离子半径相比前者较大
B.M、N两种元素的气态氢化物的稳定性相比后者较强
C.X与M两种元素组成的化合物能与碱反应，但不能与任何酸反应
D.工业上常用电解Y和N形成的化合物的熔融态制取Y的单质
【解析】选C。从图可知，该图表示了第2周期、第3周期的主族元素的原子半径关系，X、Y、Z、M、N是O、Na、Al、Si、Cl。Cl-有三个电子层，Al3+有两个电子层，故离子半径Cl->Al3+，A项正确；硅的非金属性比氯弱，故氢化物的稳定性SiH4<HCl，B项正确；SiO2是酸性氧化物，能够与碱反应，也能够与氢氟酸反应，C项错误；钠性质活泼，工业上通过电解熔融的NaCl制取钠，D项正确。
5.(2021·唐山模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中，常温下，Z的单质能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液。下列说法不正确的是( )
A.原子半径的大小挨次为W>Q>Z>X>Y
B.元素X的气态氢化物与Q的单质可发生置换反应
C.元素X与Y可以形成5种以上的化合物
D.元素Q的最高价氧化物对应的水化物酸性比W的强
【解析】选A。依据题意知，短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，常温下，Z的单质能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液，说明发生了钝化。由于五种元素是短周期元素，所以Z是Al，W是N或S；由于W的原子序数大于Z，因此W是S；Q的原子序数大于W，所以Q是Cl；X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中，且二者的原子序数均小于Z的，所以X是氮元素，Y是氧元素。A项，依据微粒半径比较原则知，原子半径的大小挨次为Al>S>Cl>N>O，即Z>W>Q>X>Y，错误；B项，氯气具有强氧化性，能和氨气反应生成氮气和氯化氢，该反应是置换反应，正确；C项，N和O可以形成N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5，正确；D项，元素Q的最高价氧化物对应的水化物高氯酸酸性比硫酸的强，正确。
【加固训练】W、X、Y、Z均为短周期元素，W的最外层电子数与核外电子总数之比为7∶17；X与W同主族；Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半；含Z元素的物质焰色反应为黄色。下列推断正确的是( )
A.金属性：Y>Z
B.氢化物的稳定性：X>W
C.离子的还原性：X>W
D.原子及离子半径：Z>Y>X
【解析】选B。由题设可判定W为Cl，X为F，Y为Al，Z为Na。则金属性Na>Al，氢化物稳定性HF>HCl，离子还原性Cl->F-，原子半径Na>Al>F，离子半径F->Na+>Al3+。
6.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如右图所示，其中Z原子的质子数是Y原子的原子序数的2倍。下列说法正确的是( )
A.元素Y和元素Z的最高正化合价相同
B.单核阴离子半径的大小挨次为r(W)>r(Y)>r(Z)
C.气态氢化物的热稳定性挨次为X<Y<Z
D.元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性最强
【解析】选D。由题意，Y是氧元素，Z是硫元素，则X、W分别是氮、氯元素。氧元素没有最高正价，A错；阴离子半径：r(S2-)>r(Cl-)、r(S2-)>r(O2-)，B错；气态氢化物的稳定性：NH3<H2O、H2O>H2S，C错；HNO3、H2SO4、HClO4三种酸中，HClO4的酸性最强，D正确。
【加固训练】如图为周期表中短周期的一部分，若X原子最外层电子数比次外层电子数少3，则下列说法正确的是( )
R
X
Y
Z
A.X的氢化物比R的氢化物稳定
B.原子半径大小挨次是Z>Y>X
C.Y、R形成的化合物YR2能使KMnO4溶液褪色
D.X、Z可形成化合物XZ5，分子中各原子均满足最外层8电子结构
【解析】选C。依据元素在周期表中的位置可知，X、Y、Z位于第3周期，R位于第2周期。由于X原子最外层电子数比次外层电子数少3，所以X是P，则Y是S，Z是Cl，R是O。非金属性越强，相应氢化物的稳定性越强，A不正确；同周期自左向右，原子半径渐渐减小，B不正确；SO2具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确；X、Z可形成化合物XZ5，分子中Z原子均满足最外层8电子结构，而X原子不能满足8电子结构，D不正确。
【方法规律】巧用短周期同主族元素之间的特殊关系推断元素
(1)S与O同主族，S的原子序数是O的原子序数的两倍。
(2)H与Na同主族，两者能够形成离子化合物。
(3)S与O可以形成SO3、C与Si可以形成SiC共价化合物。
7.(2021·洛阳模拟)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
160
143
75
74
主要化合价
+2
+3
+5、+3、-3
-2
下列叙述正确的是( )
A.X、Y元素的金属性：X<Y
B.确定条件下，Z单质与W的常见单质直接生成ZW2
C.Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D.确定条件下，W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来
【解析】选D。依据X、Y的化合价分别为+2、+3，且X原子半径大可以推出X、Y分别为镁、铝，W的化合价为-2，应当为氧元素，Z的化合价为+5、+3、-3，且原子半径比氧的略大，得到Z为氮元素。X、Y元素的金属性，镁强于铝，即Y<X，故A错误；确定条件下，Z单质氮气与W的常见单质氧气反应生成一氧化氮，不能直接生成二氧化氮，故B错误；Y的最高价氧化物对应的水化物是氢氧化铝，能溶于强碱溶液，不能溶于稀氨水，故C错误；氨气在纯氧中燃烧得到氮气，故D正确。
二、非选择题(本题包括4小题，共58分)
8.(15分)元素周期表中第ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。
(1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为_____________________。
(2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子力气)递变规律的推断依据是________(填序号)。
a.Cl2、Br2、I2的熔点
b.Cl2、Br2、I2的氧化性
c.HCl、HBr、HI的热稳定性
d.HCl、HBr、HI的酸性
(3)确定条件下，在水溶液中1 mol Cl-、Cl(x=1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示。
①D是________(填离子符号)。
②BA+C反应的热化学方程式为____________________(用离子符号表示)。
【解析】(1)元素周期表中与氯元素同族的短周期元素为氟元素，其原子结构示意图为。
(2)能推断氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子力气)递变规律的依据有：与氢气化合难易程度以及气态氢化物的稳定性；卤素单质间的置换反应(单质的氧化性)；最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱等，所以能作为推断依据的是b、c。
(3)依据确定条件下，在水溶液中1 mol Cl-、Cl(x=1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小变化图的横、纵坐标，确定D点对应氯元素化合价为+7价，则x=4，即为Cl；BA+C反应的化学方程式为3ClO-2Cl-+Cl；依据题中图示确定能量变化为360-63=117(kJ)，则为放热反应。热化学方程式为3ClO-(aq)2Cl-(aq)+Cl(aq) ΔH=-117 kJ·mol-1。
答案：(1)
(2)b、c
(3)①Cl
②3ClO-(aq)Cl(aq)+2Cl-(aq)
ΔH=-117 kJ·mol-1
9.(12分)(2021·武汉模拟)U、W、X、Y、Z都是短周期元素，且原子序数依次增大。其中U与W可形成三角锥形分子甲，U与X可形成常温下呈液态的分子乙，甲、乙均为10电子分子；Y元素原子的K层电子数与M层电子数相同；Z元素的单质、氧化物均为原子晶体。请回答下列问题：
(1)Z元素在周期表中的位置为________________。
(2)X、Y、Z三种元素的原子半径由小到大的挨次是________________(用元素符号表示)。
(3)U与X形成的18电子化合物的电子式是______________。
(4)ZX2与NaOH溶液反应的化学方程式是____________________________。
【解析】依据题意可推知：U是氢元素，W是氮元素，X是氧元素，Y是镁元素，Z是硅元素。(1)Z元素在周期表中的位置是第3周期ⅣA族；(2)同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小；同一主族的元素，元素原子的核外电子层数越多，原子半径就越大，所以X、Y、Z三种元素的原子半径由小到大的挨次是O<(S)<Si<Mg；(3)U与X形成的18电子化合物H2O2的电子式是H；(4)ZX2是酸性氧化物，能够与NaOH溶液反应，化学方程式是SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O。
答案：(1)第3周期ⅣA族
(2)O<Si<Mg
(3)H
(4)SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O
10.(17分)(2021·郑州模拟)已知A、B、C、D、E、F都是短周期的主族元素，原子序数依次增大，其中A是宇宙中最丰富的元素，B的单质常温下为气体，C和E同主族，C和E可形成EC2和EC3两种分子，D是短周期中原子半径最大的元素。请回答下列问题：
(1)①B在元素周期表中的位置为____________；
②上述元素的最高价氧化物的水化物中酸性最强的是____________(写化学式)。
(2)C、D、E、F四种元素对应的简洁离子的半径由小到大的挨次是____________。(用离子符号表示)
(3)A、C、D、E中的三种或四种元素形成的多种离子化合物中，溶液呈酸性的有____________(写化学式，任写一种即可)；上述离子化合物中还有可以和盐酸发生氧化还原反应的，该反应的离子方程式为_________________________。
(4)工业上常用A、B组成的物质X来检验F的单质是否发生泄漏，反应现象为有大量白烟生成，写出此反应的化学反应方程式_______________________。
其中该反应中还原剂和氧化剂的物质的量之比为____________。
(5)A和C可形成两种液态化合物Y和Z，用电子式表示原子个数之比为1∶1的物质Y的形成过程________________________________________________。
(6)某BC和BC2的混合气体，且n(BC)∶n(BC2)=1∶3，现向混合气体中补充确定量的氧气，再一起通入石灰乳中，BC和BC2恰好被吸取，生成B的最高价含氧酸盐，从而可以除去BC和BC2的混合气体。写出此吸取法除去该混合气体的总化学反应方程式：__________________________________________________。
【解析】A、B、C、D、E、F都是短周期的主族元素，原子序数依次增大，其中A是宇宙中最丰富的元素，则A为氢元素；C和E同主族，C和E可形成EC2和EC3两种分子，则C为O、E为S；F的原子序数大于S，则F为Cl；B的单质常温下为气体，可推知B为N；D是短周期中原子半径最大的元素，则D为Na。
(1)①B为氮元素，在元素周期表中的位置是第2周期第ⅤA族；
②上述元素的最高价氧化物的水化物中酸性最强的是HClO4。
(2)电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，电子层数越多离子半径越大，故离子半径Na+<O2-<Cl-<S2-。
(3)H、O、Na、S中的三种或四种元素形成的多种离子化合物中，溶液呈酸性的有NaHSO4、NaHSO3；可以和盐酸发生氧化还原反应的是Na2S2O3，该反应的离子方程式为S2+2H+S↓+SO2↑+H2O。
(4)氨气来检验氯气是否发生泄漏，有大量白烟生成，生成氯化铵与氮气，反应的化学反应方程式为3Cl2+8NH36NH4Cl+N2，氯气为氧化剂，氨气为还原剂，占参与反应的NH3的，该反应中还原剂和氧化剂的物质的量之比为(8)∶3=2∶3。
(5)H和O可形成两种液态化合物Y和Z，原子个数之比为1∶1的物质Y为H2O2，属于共价化合物，用电子式表示其形成过程为
(6)某NO和NO2的混合气体，且n(NO)∶n(NO2)=1∶3，现向混合气体中补充确定量的氧气，再一起通入石灰乳中，NO和NO2恰好被吸取，生成硝酸钙，同时生成水，此吸取法除去该混合气体的总化学反应方程式为2NO+6NO2+3O2+4Ca(OH)2 4Ca(NO3)2+4H2O。
答案：(1)①第2周期第ⅤA族 ②HClO4
(2)Na+<O2-<Cl-<S2-
(3)NaHSO4或NaHSO3 S2+2H+S↓+SO2↑+H2O
(4)3Cl2+8NH36NH4Cl+N2 2∶3
(6)2NO+6NO2+3O2+4Ca(OH)24Ca(NO3)2+4H2O
【加固训练】现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，它们的原子序数依次增大。C与E同主族，D、E、F同周期。A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等。A能分别与B、C形成电子总数相等的分子，且A与C形成的两种化合物在常温下均为液态；A能分别与E、F形成电子总数相等的气体分子。D的最高价氧化物既能与强酸反应，又能与强碱反应。请回答下列问题：
(1)元素F在周期表中的位置是___________________。
(2)写出D的单质与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：_______________。化合物甲由D、F两种元素组成，它的水溶液显____________________(填“酸性”“碱性”或“中性”)，其缘由是__________________________________(用离子方程式表示)。
(3)B与F两种元素形成的一种化合物乙中，各原子均满足8电子的稳定结构，则乙的结构式为____________________________________。
(4)为了除去化合物丙(A2EC4)稀溶液中混有的A2EC3，常接受A2C2作氧化剂，该反应的离子方程式为____________________________________。
【解析】依据“D的最高价氧化物既能与强酸反应，又能与强碱反应”推出D是铝元素，然后依次推出A、B、C、E、F分别是H、N、O、S、Cl。
(1)Cl位于元素周期表第3周期ⅦA族。
(2)Al和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气。AlCl3是强酸弱碱盐，水解使溶液显酸性。
(3)N与Cl两种元素形成的一种化合物乙中，各原子均满足8电子的稳定结构，则N和三个Cl之间形成三个共用电子对，乙分子式为NCl3。
(4)H2SO4稀溶液中混有的H2SO3，常接受H2O2除去，依据氧化还原反应规律写出离子方程式。
答案：(1)第3周期ⅦA族
(2)2Al+2H2O+2OH-2Al+3H2↑ 酸性
Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
(3)
(4)H2O2+H2SO32H++S+H2O
11.(14分)X～W是元素周期表中的短周期元素，其性质信息如下表：
元素
性质信息
X
单质为有色气体，有毒，可用于自来水消毒
Y
日常生活中常见金属，熔化时并不滴落，好像有一层膜兜着
Z
其单质在空气中约占4/5左右
V
单质为淡黄色晶体，质脆，不溶于水，微溶于酒精
W
位于第ⅣA族，是形成化合物最多的元素之一
回答下列问题：
(1)X在元素周期表中的位置是________，V2-结构示意图为________。
(2)Z的单质特殊稳定，缘由在于________________________________________；
X、Y和V三元素中原子半径最小的是________________。
(3)X和V的气态氢化物稳定性大小___________________________，能否依据二者水溶液的酸性强弱推断二者的非金属性强弱？说明理由__________________
________________________________________________。
(4)X的氢化物和Z的氢化物反应形成的化合物溶于水，水溶液呈酸性的缘由是
_____________________________________________(用离子方程式说明)。
(5)WV2常温下呈液态，是一种常见的溶剂。已知WV2在氧气中完全燃烧，生成VO2和WO2，若0.1 mol WV2在1 mol O2中完全燃烧，则所得气体混合物在标准状况下的体积为________L。
【解析】短周期的元素X的单质为有色气体，可用于自来水消毒，则X为Cl；铝箔加热至熔化并不滴落，缘由是表面形成高熔点的氧化膜兜着，Y为Al；单质Z在空气中约占4/5左右，则Z为N，V的单质为淡黄色晶体，不溶于水，微溶于酒精，V为S；W位于第ⅣA族，是形成化合物最多的元素之一，W为C。然后依次回答对应问题即可。特殊留意依据酸性强弱比较非金属性强弱必需是最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱。
答案：(1)第3周期ⅦA族
(2)氮气分子中氮氮键为氮氮三键，难断裂 X(或Cl)
(3)HCl>H2S 不能，依据酸性强弱比较非金属性强弱必需是最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱
(4)N+H2ONH3·H2O+H+
(5)22.4
【易错提示】(1)用酸性强弱推断元素非金属性强弱时，要留意确定是最高价含氧酸的酸性。如由酸性：H2SO4>H3PO4可推断非金属性：S>P；但酸性H2SO4>HClO，HCl>H2S，均不能用于推断元素非金属性强弱。
(2)元素的非金属性与金属性强弱的实质是元素的原子得失电子的难易，而不是得失电子的多少。例如，Mg比Na失电子多，但Na比Mg失电子更简洁，故Na的金属性比Mg强。
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