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二轮复习高考专题06 物质结构 元素周期律-真题和模拟题化学分项汇编(解析版)
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这是一份二轮复习高考专题06 物质结构 元素周期律-真题和模拟题化学分项汇编(解析版),共33页。试卷主要包含了下列含有共价键的盐是,一种麻醉剂的分子结构式如图所示等内容,欢迎下载使用。
专题06 物质结构 元素周期律
1.(2021·浙江高考真题)下列含有共价键的盐是
A.CaCl2 B.H2SO4 C.Ba(OH)2 D.Na2CO3
【答案】D
【解析】A.CaCl2由Ca2+和Cl-构成,只含有离子键不含有共价键,A不符合题意;
B.H2SO4由分子构成,只含有共价键不含有离子键,B不符合题意;
C.Ba(OH)2由Ba2+和OH-构成,属于碱,不属于盐,C不符合题意;
D.Na2CO3有Na+和CO构成,含有离子键,CO内部C与O原子之间还含有共价键,D符合题意;
故答案选D。
2.(2021·广东高考真题)“天问一号”着陆火星,“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学,长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是
A.煤油是可再生能源
B.燃烧过程中热能转化为化学能
C.火星陨石中的质量数为20
D.月壤中的与地球上的互为同位素
【答案】C
【解析】A.煤油来源于石油,属于不可再生能源,故A错误;
B.氢气的燃烧过程放出热量,将化学能变为热能,故B错误;
C.元素符号左上角数字为质量数,所以火星陨石中的 20Ne 质量数为20,故C正确;
D.同位素须为同种元素,3He 和 3H的质子数不同,不可能为同位素关系,故D错误;
故选C。
3.(2021·河北高考真题)用中子轰击X原子产生α粒子(即氮核He)的核反应为:X+n→Y+He。已知元素Y在化合物中呈+1价。下列说法正确的是
A.H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液
B.Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2
C.X和氢元素形成离子化合物
D.6Y和7Y互为同素异形体
【答案】A
【分析】根据核反应为:可知,X的质量数N为4+7-1=10,又因为Y在化合物中呈价,则推知Y位于IA族,质量数=质子数+中子数,Y的质量数为7,所以得出Y为Li,其质子数p=3,所以X的质子数Z=3+2-0=5,核电荷数=原子序数=核内质子数=5,则推知X属于B元素,据此分析解答。
【解析】A.为硼酸,氢氧化钠溶液具有腐蚀性,若不慎将溶液溅到皮肤上,则需用大量水冲洗,同时涂抹,以中和碱液,A正确;
B.Y为Li,在空气中燃烧的产物只有Li2O,B错误;
C.X为B,与氢元素会形成BH3或B2H4等硼氢化合物,B元素与H元素以共价键结合,属于共价化合物,C错误;
D.和两者的质子数均为3,中子数不同,所以两者互为同位素,D错误;
故选A。
4.(2021·全国高考甲卷真题)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和,也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是
A.原子半径:
B.W与X只能形成一种化合物
C.Y的氧化物为碱性氧化物,不与强碱反应
D.W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物
【答案】D
【分析】W.X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和,也是Y的最外层电子数的2倍,则分析知,Z的最外层电子数为偶数,W和X的单质常温下均为气体,则推知W和X为非金属元素,所以可判断W为H元素,X为N元素,Z的最外层电子数为1+5=6,Y的最外层电子数为=3,则Y为Al元素,Z为S元素,据此结合元素及其化合物的结构与性质分析解答。
【解析】根据上述分析可知,W为H元素,X为N元素,Y为Al元素,Z为S元素,则
A.电子层数越多的元素原子半径越大,同周期元素原子半径依次减弱,则原子半径:Y(Al)>Z(S)>X(N)>W(H),A错误;
B.W为H元素,X为N元素,两者可形成NH3和N2H4,B错误;
C.Y为Al元素,其氧化物为两性氧化物,可与强酸、强碱反应,C错误;
D.W、X和Z可形成(NH4)2S、NH4HS,两者既含有离子键又含有共价键,D正确。
故选D。
5.(2021·全国高考乙卷真题)我国嫦娥五号探测器带回的月球土壤,经分析发现其构成与地球士壤类似土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z,原子序数依次增大,最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族,下列结论正确的是
A.原子半径大小顺序为
B.化合物XW中的化学键为离子键
C.Y单质的导电性能弱于Z单质的
D.Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
【答案】B
【分析】由短周期元素W、X、Y、Z,原子序数依次增大,最外层电子数之和为15, X、Y、Z为同周期相邻元素,可知W所在主族可能为第ⅢA族或第ⅥA族元素,又因X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族,故W一定不是第ⅢA族元素,即W一定是第ⅥA族元素,进一步结合已知可推知W、X、Y、Z依次为O、Mg、Al、Si,据此答题。
【解析】A.O原子有两层,Mg、Al、Si均有三层且原子序数依次增大,故原子半径大小顺序为Mg>Al>Si>O,即,A错误;
B.化合物XW即MgO为离子化合物,其中的化学键为离子键,B正确;
C.Y单质为铝单质,铝属于导体,导电性很强,Z单质为硅,为半导体,半导体导电性介于导体和绝缘体之间,故Y单质的导电性能强于Z单质的,C错误;
D.Z的氧化物的水化物为硅酸,硅酸酸性弱于碳酸,D错误;
故选B。
6.(2021·广东高考真题)一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,的原子核只有1个质子;元素、、原子序数依次增大,且均位于的下一周期;元素的原子比原子多8个电子。下列说法不正确的是
A.是一种强酸
B.非金属性:
C.原子半径:
D.中,的化合价为+2价
【答案】C
【分析】题给化合物结构中X、W、E均形成1个共价键、Y形成4个共价键、Z形成2个共价键。
的原子核只有1个质子,则X为H元素;元素、、原子序数依次增大,且均位于的下一周期,即第二周期元素,则Y为C元素,Z为O元素,W为F元素;元素的原子比原子多8个电子,则E为Cl元素,综合以上分析可知,X、Y、Z、W、E分别为H、C、O、F、Cl元素。
据此分析解答。
【解析】A.氯元素非金属性较强,其最高价氧化物的水化物HClO4是一种强酸,故A正确;
B.同一周期元素从左到右非金属性逐渐增强,所以非金属性:F>O>C,故B正确;
C.同一周期从左到右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,电子层越多半径越大,所以原子半径:Cl>C>F,故C错误;
D.OF2中,F为-1价,则O的化合价为+2价,故D正确;
答案选C。
7.(2021·湖南高考真题)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,Z的最外层电子数为K层的一半,W与X可形成原子个数比为2:1的分子。下列说法正确的是
A.简单离子半径:
B.W与Y能形成含有非极性键的化合物
C.X和Y的最简单氢化物的沸点:
D.由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性
【答案】B
【分析】Z的最外层电子数为K层的一半,则Z的核外有3个电子层,最外层电子数为1,即为Na,W与X能形成原子个数比为2:1的18电子的分子,则形成的化合物为N2H4,所以W为H,X为N,Y的原子序数是W和X的原子序数之和,则Y为O。据此分析解答。
【解析】由分析可知,W为H,X为N,Y为O,Z为Na。
A.离子的电子层数相同时,原子序数越小,半径越大,即离子半径大小为:N3->O2->Na+,即简单离子半径为:X>Y>Z,故A错误;
B.W为H,Y为O,能形成H2O2,含有极性共价键和非极性共价键,故B正确;
C.X的最简单氢化物为氨气,Y的最简单氢化物为水,水的沸点高于氨气,即最简单氢化物的沸点为Y>X,故C错误;
D.由W、X、Y三种元素形成的化合物有硝酸,硝酸铵,氨水等,硝酸,硝酸铵显酸性,氨水显碱性,故由W、X、Y三种元素形成的化合物不一定都是酸性,故D错误;
故选B。
8.(2021·浙江高考真题)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示,其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是
A.还原性:
B.X能从中置换出Z
C.Y能与反应得到Fe
D.M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应
【答案】A
【分析】根据短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置,以及Y的最高化合价为+3,可推知,X为:,Y为:,Z为:C,M为:N,Q为:S,R为:,据此分析答题。
【解析】A.为:,为:,中硫的还原性强于中的氯元素,A错误;
B.和发生下述反应:,B正确;
C.和发生铝热反应如下:,C正确;
D.M为:N,N的最高价氧化物的水化物为:,最低价氢化物为:,二者发生如下反应:,D正确;
答案为:A。
9.(2021·浙江高考真题)现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q,原子序数依次增大,其中Z、Q在同一周期。相关信息如下表:
元素
相关信息
X
最外层电子数是核外电子总数的一半
Y
最高化合价和最低化合价之和为零
Z
单质为淡黃色固体,常存在于火山喷口附近
Q
同周期元素中原子半径最小
下列说法正确的是
A.常温时,X单质能与水发生剧烈反应
B.Y与Q元素组成的YQ4分子,空间构型为正四面体
C.Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱
D.第五周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态
【答案】B
【分析】X原子的最外层电子数是核外电子总数的一半,由于最外层电子数不超过8个,因此X只能是第二周期的Be;Y元素的最高化合价和最低化合价之和为零,位于第ⅣA族,Y是C或Si;Z单质为淡黄色固体,常存在于火山喷口附近,因此Z是S;Q是同周期元素中原子半径最小,且Z和Q位于同一周期,因此Q是Cl,据此解答。
【解析】根据以上分析可知X是Be,Y是C或Si,Z是S,Q是Cl。则
A.Be的金属性弱于Mg,常温时镁和冷水不反应,因此Be单质不能与水发生剧烈反应,A错误;
B.Y与Q元素组成的CCl4或SiCl4分子,空间构型均为正四面体,B正确;
C.Y、Z、Q三种元素的非金属性逐渐增强,非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,则最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强,C错误;
D.第五周期且与Cl同主族元素的单质是碘,在常温常压下呈固态,D错误;
答案选B。
10.(2021·河北高考真题,双选)如图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X和Z同主族,Y原子序数为W原子价电子数的3倍。下列说法正确的是
A.X和Z的最高化合价均为+7价
B.HX和HZ在水中均为强酸,电子式可表示为与
C.四种元素中,Y原子半径最大,X原子半径最小
D.Z、W和氢三种元素可形成同时含有离子键和共价键的化合物
【答案】CD
【分析】结合图中所示结构可知图中两种化合物均为共价化合物,已知X和Z同主族,可得X和Z同为第ⅦA族,Y为第ⅤA族元素,W为第ⅢA族或第ⅤA族元素,再结合W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素, Y原子序数为W原子价电子数的3倍推知W、X、Y、Z分别为N、F、P、Cl,据此答题。
【解析】A.X和Z分别是F、Cl,F无正价,A错误;
B.和分别是HF和HCl,HF在水中不是强酸,B错误;
C.四种元素W(N)、X(F)、Y(P)、Z(Cl)中,W(N)、X(F)有两个电子层,Y(P)、Z(Cl)有三个电子层,半径大于W(N)和X(F),Y(P)原子序数小于Z(Cl),故Y原子半径在这四种元素中最大;X(F)原子序数大于W(N),故X原子半径在这四种元素中最小,C正确;
D.Z(Cl)、W(N)和氢三种元素可形成氯化铵,属于同时含有离子键和共价键的化合物,D正确;
故选CD。
1.(2021·山东高三三模)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大。基态X原子核外电子仅占据5个原子轨道且有3个未成对电子,Y在周期表中位于ⅢA族,Z与X属于同一主族,基态W原子的核外有1个未成对电子。下列说法错误的是
A.原子半径:Y>Z>W
B.最高价含氧酸的酸性:W>X>Z
C.简单氢化物的还原性:X>Z
D.X、Y、Z均可与W形成共价化合物
【答案】C
【分析】
基态X原子核外电子仅占据5个原子轨道且有3个未成对电子,则其核外电子排布式为1s22s22p3,为N元素;Z与X属于同一主族,则Z为P元素;Y在周期表中位于ⅢA族,且原子序数大于N,则Y为Al元素;基态W原子的核外有1个未成对电子,且原子序数大于P,则W为Cl元素。
【详解】
A.同周期主族元素自左至右原子半径依次减小,所以半径Al>P>Cl,即Y>Z>W,A正确;
B.非金属性越强最高价含氧酸的酸性酸性越强,非金属性:Cl(W)>N(X)>P(Z),所以最高价含氧酸的酸性:W>X>Z,B正确;
C.非金属性越强单质的氧化性越强,简单氢化物的还原性越弱,非金属性:N(X)>P(Z),则简单氢化物的还原性:Z>X,C错误;
D.N可以和Cl形成共价化学物NCl3,Al可以和Cl形成共价化合物AlCl3,P可以和Cl形成共价化合物PCl3、PCl5,D正确;
综上所述答案为C。
2.(2021·四川高三三模)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素;Z的原子序数为X的2倍;X、Y、Z形成化合物Y2Z2X3,它与稀硫酸反应为Y2Z2X3+H2SO4=Y2SO4+ZX2↑+Z↓+H2O。下列叙述正确的是
A.X、Y、Z的简单离子半径:Z>Y>X B.X、Y的氢化物沸点:Y>X
C.Z、W氧化物的水化物酸性:W>Z D.Y2Z2X3为只含离子键的化合物
【答案】B
【分析】
X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素;Z的原子序数为X的2倍,X为O元素,Z为S元素,W原子序数比S大,W为Cl元素;X、Y、Z形成化合物Y2Z2X3,Y介于O和S之间,显+1价,Y为Na元素,它与稀硫酸反应为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。
【详解】
A. 电子层结构相同的离子,核电荷大的半径小,O2->Na+,X、Y、Z的简单离子半径:Z>X>Y,故A错误;
B. 水是分子晶体,NaH是离子晶体,X、Y的氢化物沸点:Y>X,故B正确;
C. Z、W最高价氧化物的水化物酸性:W>Z,HClO4 >H2SO4,故C错误;
D. Na2S2O3中含有离子键和共价键,故D错误;
故选B。
3.(2021·四川高三三模)W、X、Y、Z为原子序数依次增大,且分属于三个不同周期的短周期元素,X、Y同周期。X、Y、Z可形成一种无色剧毒气体(结构如图所示),下列说法错误的是
A.X、Y、Z形成的简单氢化物中Y的氢化物熔沸点最高
B.Z元素形成的含氧酸均为强酸
C.W与X、Y均能形成至少2种二元化合物
D.原子半径X大于Y
【答案】B
【分析】
四种元素分属于三个不同周期的短周期元素,且W的原子序数最小,所以W为H元素,X、Y同周期,X可以和Y形成双键,X共可以形成4个共价键,则X为C元素,Y为O元素,Z可以形成一个共价键,且为第三周期元素,则Z为Cl元素。
【详解】
A.X、Y、Z形成的简单氢化物分别为CH4、H2O、HCl,H2O分子间存在氢键,熔沸点最高,A正确;
B.Cl元素形成的含氧酸不一定为强酸,如HClO为一元弱酸,B错误;
C.H与C元素可以形成甲烷、乙烷等多种烃类,H与O可以形成H2O、H2O2等二元化合物,C正确;
D.同周期主族元素自左至右原子半径依次减小,所以原子半径C>O,D正确;
综上所述答案为B。
4.(2021·山西晋中市·高三三模)寿山石是中华瑰宝,传统“四大印章石”之一,品种达数+种之多。某地采掘的寿山石主要由酸性火山凝灰岩经热液蚀变而成,化学式为X2Y4Z10(ZW)2。已知X、Y、Z、W均为短周期元素,X元素原子的最外层电子数等于其电子层数,且其单质能与强碱反应生成W2,YW4与W2Z2含有相同的电子数。下列说法错误的是
A.原子半径:X>Y>Z>W B.X的氧化物可用作冶炼单质X的原料
C.Y元素主要以游离态存在于自然界 D.常温、常压下,Z和W形成的常见化合物均为液体
【答案】C
【详解】
某地采掘的寿山石主要由酸性火山凝灰岩经热液蚀变而成,化学式为X2Y4Z10(ZW)2。已知X、Y、Z、W均为短周期元素,X元素原子的最外层电子数等于其电子层数,则X为Al,且其单质能与强碱反应生成W2,则W为H,YW4与W2Z2含有相同的电子数,根据Y、Z在化合物中的成键可推出Y、Z分别是Si、O。
A. 同周期从左到右原子半径减小,同主族从上而下原子半径依次增大,故原子半径:X>Y>Z>W,选项A正确;
B.X的氧化物Al2O3可用作冶炼单质X的原料,电解熔融氧化铝制取铝,选项B正确 ;
C.Si元素在自然界主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在,选项C错误;
D.常温、常压下,Z和W形成的常见化合物H2O、H2O2均为液体,选项D正确;
答案选C。
5.(2021·江苏扬州市·高三模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,其中X、W同主族,元素X的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍,元素W基态原子的3p轨道上有4个电子,Y是短周期中金属性最强的元素,Z是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.元素Z、W的最高价氧化物对应的水化物能发生反应
C.元素Z的最高价氧化物对应水化物的碱性比Y的强
D.元素W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
【答案】B
【分析】
元素X的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍,则X为O元素,元素W基态原子的3p轨道上有4个电子,则其核外电子排布为[Ne]3s23p4,为S元素;Y是短周期中金属性最强的元素,则为Na元素;Z是地壳中含量最多的金属元素,则为Al元素。
【详解】
A.电子层数越多原子半径越大,电子层数相同核电荷数越小半径越大,所以原子半径Na>Al>S>O,即r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X),A错误;
B.元素Z、W的最高价氧化物对应的水化物分别为Al(OH)3和H2SO4,二者能发生中和反应,B正确;
C.金属性Na(Y)>Al(Z),所以Na的最高价氧化物对应水化物的碱性比Al强,C错误;
D.非金属性O(X)>S(W),则简单气态氢化物的稳定性H2O>H2S,D错误;
综上所述答案为B。
6.(2021·山东高三二模)四种元素中,基态X原子核外电子的M层中只有两对成对电子,基态Y原子核外电子的L层电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量最高的元素,T在元素周期表各元素中电负性最大。下列说法错误的是
A.元素的原子半径:
B.T的氢化物的水溶液中存在的氢键类型有2种
C.的最简单气态氢化物的沸点逐渐降低
D.分子的空间构型为平面三角形
【答案】B
【分析】
基态X原子核外电子的M层中只有两对成对电子,则其M层电子排布应为3s23p4,为S元素;基态Y原子核外电子的L层电子数是K层的两倍,则其核外电子层排布为2、4,为C元素;Z是地壳内含量最高的元素,即O元素;T在元素周期表各元素中电负性最大,则为F元素。
【详解】
A.电子层数越多原子半径越大,电子层数相同,核电荷数越小半径越大,所以原子半径S>C>O>F,即X>Y>Z>T,A正确;
B.T为F元素,其氢化物为HF,水溶液中存在氟-水中的氢、氟-氟化氢中的氢、氧-水中的氢、氧-氟化氢中的氢,共4种氢键,B错误;
C.Z、X、Y的最简单气态氢化物分别为H2O、H2S、CH4,H2O分子间存在氢键,沸点最高,H2S的相对分子质量大于CH4,且为极性分子,所以沸点高于CH4,C正确;
D.XZ3即SO3,中心原子价层电子对数为=3,不含孤对电子,所以空间构型为平面三角形,D正确;
综上所述答案为B。
7.(2021·江西新余市·高三二模)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,Y与W同主族,X和Z的质子数之和为Y和W的质子数之和的一半。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物,甲和丁的组成元素相同且常温下均为液体,其中含甲3%的溶液是医院常用的一种消毒剂,化合物N是具有漂白性的气体。上述物质间的转化关系如图所示(部分反应物和生成物及部分反应条件省略)。下列说法错误的是
A.图中催化剂在一定条件下与铝粉混合可能发生铝热反应
B.由Y与Z元素形成的某常见化合物中,阴、阳离子个数比为1:2
C.沸点:丁>丙,是因为丁分子间存在氢键
D.丙与N能发生氧化还原反应,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1
【答案】D
【分析】
甲和丁的组成元素相同且常温下均为液体,其中含甲3%的溶液是医院常用的一种消毒剂,可推测甲是H2O2,丁是H2O,化合物N是具有漂白性的气体,可推测其是SO2,根据物质间的转化关系则可推测M是氧气,丙是H2S,则乙是硫化物。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物,故X、Y、Z、W四种元素中,由于X的原子序数最小,则X是H元素,Y与W同主族,则Y是氧元素,W是S元素,X和Z的质子数之和为Y和W的质子数之和的一半,则Z是Na元素,则乙是Na2S,据此分析解答。
【详解】
A.经分析甲是H2O2,能使H2O2分解的催化剂种类很多,MnO2就是其中之一,MnO2在一定条件下与铝粉混合就能发生铝热反应,故A正确;
B.经分析Y是O元素,Z是Na,Y与Z元素形成的某常见化合物是Na2O, 其阴、阳离子个数比为1:2,故B正确;
C.经分析丁是H2O,丙是H2S,沸点:H2O>H2S,是因为H2O分子间存在氢键,故C正确;
D.经分析丙H2S, N是SO2,H2S与SO2反应的化学方程式是2H2S+ SO2=3S↓+2H2O,根据化学方程式中元素化合价变化情况,可知H2S是还原剂,SO2是氧化剂,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2,故D错误;
本题答案D。
8.(2021·山东高三三模)短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大;X的氢化物种类繁多,其中含氢量最高的为25%;Z和W的基态原子均满足s轨道电子总数和p轨道上的电子总数相等;M是同周期中电负性最大的元素。下列说法错误的是
A.第一电离能:X<Z<Y
B.Y的简单氢化物可用作制冷剂
C.X和Z、X和M均可以形成含有极性键的非极性分子
D.W和M的化合物的水溶液中,阳离子与阴离子数目之比等于1:2
【答案】D
【分析】
X的氢化物种类繁多,则X为C元素,其中含氢量最高的为甲烷,甲烷中氢元素质量分数为×100%=25%,Z和W的基态原子均满足s轨道电子总数和p轨道上的电子总数相等,且原子序数大于C元素,而Z和W均是短周期元素,因此Z和W的基态原子核外电子排布式分别为1s22s22p4、1s22s22p63s2,因此Z为O元素,W为Mg元素,Y的原子序数大于C小于O,则Y为N,M原子序数大于Mg且为短周期主族元素,M是同周期中电负性最大的元素,同周期主族元素从左至右电负性逐渐增大,所以M为Cl元素。
【详解】
由上述分析可知,X为C、Y为N、Z为O、W为Mg、M为Cl。
A.C、N、O元素位于同一周期,从左至右基态原子的第一电离能有逐渐增大的趋势,而N元素最外层电子中2p轨道半充满,相较于O原子更难失去第一个电子,因此第一电离能:N>O>C,故A正确;
B.NH3的沸点较低而容易汽化,汽化过程会吸收能量,因此液氨可用作制冷剂,故B正确;
C.C元素和O元素形成的CO2分子中均含有极性共价键(C-O),C元素与Cl元素形成的CCl4分子中含有极性共价键(C-Cl),二氧化碳和四氯化碳均为非极性分子,故C正确;
D.MgCl2为易溶强酸弱碱盐,在水中完全电离,电离出的Mg2+会发生水解而被消耗,1个Mg2+水解会生成2个H+,因此溶液中阳离子与阴离子数目之比大于1:2,故D错误;
故答案为D。
9.(2021·江西萍乡市·高三二模)已知A、B、C、D、E是五种短周期主族元素,其原子半径与原子序数的关系如图1,且A、B、C、D可形成化合物X如图2,C与E同主族。下列说法错误的是
A.化合物X高温下有较强稳定性
B.A、B、E均可与C形成常见的两种二元化合物
C.简单离子的半径:E>C>D>A
D.简单氢化物的沸点:C>E
【答案】A
【分析】
已知A、B、C、D、E是五种短周期主族元素,其原子半径与原子序数的关系如图1,则A位于第一周期,为H元素,B、C位于第二周期,D、E位于第三周期;A、B、C、D可形成化合物X如图2,C与E同主族,D形成+1价阳离子,其原子半径最大,则D为Na;C形成2个共价键,位于ⅥA族,则C为O,E为S元素;B形成4个共价键,则B为C元素。
【详解】
A. 化合物X为Na2CO3∙H2O2,高温下易分解,稳定性差,故A错误;
B. A、B、E均可与C形成常见的两种二元化合物,分别是H2O、H2O2、CO、CO2、SO2、SO3,故B正确;
C. 电子层越多离子半径越大,则简单离子的半径越大S2->O2-,Na+>H+,电子层结构相同的离子,核电荷越大,半径越小,O2->Na+,所以简单离子的半径:S2->O2->Na+>H+,故C正确;
D. 水分子间形成氢键,硫化氢分子间不能形成氢键,分子间作用力小,简单氢化物的沸点:C>E,故D正确;故选A。
10.(2021·贵州贵阳市·高三二模)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,化合物与混合会产生大量白烟;元素Y的族序数等于周期序数,下列叙述正确的是
A.X单质的电子式为: B.简单离子半径:
C.Z的氧化物对应水化物为强酸 D.化合物中含非极性键
【答案】D
【分析】
根据题意,化合物与混合会产生大量白烟,则分别为和,混合会生成白烟,为,为,为,元素的族序数等于周期序数,可推出为。
【详解】
A.单质为,电子式,A项错误;
B.根据电子层越多,半径越大,简单离子半径最大,核外电子排布相同,核电荷数越大,半径越小,则>>,B项错误;
C.的氧化物对应水化物有,为弱酸,C项错误;
D.化合物,氮与氮间为非极性键,D项正确;
故选D。
11.(2021·四川内江市·高三三模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与W同主族,X、W可以分别与Z形成原子个数比为1:1、2:1的两种化合物,Y与Z可以形成多种化合物,其中某些化合物是主要的大气污染物。下列说法正确的是
A.原子半径的大小关系:r(W)>r(Z)>r(Y)
B.简单氢化物的热稳定性:ZQ,A错误;
B.Y为N,W为S,它们的氧化物的水化物不一定都为强酸,如HNO2、H2SO3均为弱酸,B错误;
C.X、Y、Z分别为C、N、O,C的氢化物分子间不可形成氢键,C错误;
D.Z为O,Q、X、Y、W分别为H、C、N、S,O和H、C、N、S均可形成多种化合物,如H2O、H2O2,CH4、CH2=CH2等,NH3、N2H4,SO2、SO3等,D正确;
答案选D。
15.(2021·辽宁葫芦岛市·高三二模)FeO晶胞结构如图所示,其摩尔质量为Mg/mol,阿伏加德罗常数为NA,晶体的密度为dg/cm3,下列说法错误的是
A.Fe位于第四周期第ⅧB族,属于d区
B.Fe2+的电子排布简式为[Ar]3d6
C.该晶体中,距Fe2+最近的O2-形成正八面体
D.该晶体中两个距离最近的同种离子的核间距为cm
【答案】A
【详解】
A.Fe位于第四周期第Ⅷ族,铁不是副族元素,故A错误;
B.Fe是26号元素,Fe失去最外层2个电子生成Fe2+,Fe2+的电子排布简式为[Ar]3d6,故B正确;
C.该晶体中,距Fe2+最近的O2-有6个,形成正八面体,故C正确;
D.设晶胞边长为a,根据均摊原则,每个晶胞含有4个FeO,则,a= ,该晶体中两个距离最近的同种离子的核间距为面对角线的一半,所以距离为cm,故D正确;
选A。
16.(2021·辽宁葫芦岛市·高三二模)化合物是一种高效消毒剂,其蒸汽和溶液都具有很强的杀菌能力,可用于目前新冠病毒疫情下的生活消毒。其中X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。下列叙述正确的是
A.原子半径:Z>Y>X
B.Z的第一电离能比同周期相邻元素都大
C.1mol该化合物分子中含有的非极性键数目为2NA
D.该化合物中X、Y、Z都满足8电子稳定结构
【答案】C
【分析】
X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,结合可知Y形成四条键,推知Y可能为C或者,Z与Y形成双键,且存在-Z-Z-的结构,可知Z为O,则Y为C,X形成一条键,结合原子序数可知X为H,据此分析答题。
【详解】
A.原子半径C>O>H,即Y > Z >X,故A错误;
B.同周期元素,从左向右第一电离能递增,但是第ⅡA族大于第ⅢA族,第ⅤA族大于第ⅥA族,Z为O位于第ⅥA族,第一电离能小于N,故B错误;
C.成键元素相同的共价键为非极性键,中的非极性键有C-C、O-O键,所以1mol该化合物分子中含有的非极性键数目为2NA,故C正确;
D.氢原子最外层为2电子,所以不是都满足8电子稳定结构,故D错误;
综上答案为C。
17.(2021·海南海口市·高三三模)五种主族元素在周期表中的位置如图所示。L的单质在常温常压下呈液态,且保存时需要用水液封。下列推断正确的是
X
Y
Z
T
L
A.原子半径:XR>Y
B.X、Z、Q最高价氧化物对应水化物均可与W的最高价氧化物对应水化物反应
C.X的氢化物沸点低于Y的氢化物沸点
D.Z2Y2可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
【答案】D
【分析】
X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,核外有6个电子,为C;Y是地壳中含量最高的元素,Y为O;Q与Y同族,则Q为S,R原子序数大于S,且为短周期,为Cl;Z的原子半径是短周期主族元素中最大的,Z为Na;W为金属,为Mg或Al,X、Y、Z、W、Q、R分别为C、O、Na、Mg或Al、S、Cl。
【详解】
A.Y、W、Q、R分别为O、Mg或Al、S、Cl,具有相同核外电子排布的简单离子,序数越大,半径越小,则半径的大小顺序:S2->Cl->O2-> Mg2+或Al3+,A说法错误;
B.Z的氧化物为氧化钠,若W为Mg时,氧化钠与氢氧化镁不反应,B说法错误;
C.X的氢化物为烃类,沸点不一定低于水的沸点,C说法错误;
D.Z2Y2为Na2O2,能与水和二氧化碳产生氧气,可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源,D说法正确;
答案为D。
20.(2021·黑龙江哈尔滨市·哈九中高三二模)由短周期主族元素组成的化合物(如图),其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。Y的最外层电子数是X的2倍。下列有关叙述正确的是
A.化合物W3XY3为三元弱酸
B.Z的单质既能与水反应,也可与乙醇反应
C.W分别与X、Y、Z形成的化合物化学键类型相同
D.X的氯化物XCl3中原子均为8电子稳定结构
【答案】B
【分析】
由题意可知,Z的原子序数最大,且能形成+1价的阳离子,可推测Z为短周期元素Na,W原子序数最小,且只能形成一个共价键,则可推测W为H,Z失去的一个电子不可能只给4个Y中的一个,则只能给X,结合X与其它元素形成4个共价键,可推测X元素的最外层电子数为3,Y的最外层电子数是X的2倍,则Y是O元素,则X是B元素,据此分析解答
【详解】
A.经分析化合物W3XY3为H3BO3,H3BO3为一元弱酸,硼酸的电离实际上是水的电离H3BO3+H2O +H+,故A错误;
B.经分析Z是Na元素,则金属钠既能与水反应,也可与乙醇反应,故B正确;
C.经分析W是H元素,X、Y、Z分别是B、O、Na元素,则H元素与B、O元素形成的化学键类型是共价键,H元素与Na元素形成的是离子键,故C错误;
D.经分析X是B元素,则X的氯化物XCl3为BCl3,B原子与3个Cl原子形成了3个共用电子对,则硼原子外层只有6个电子,故D错误;
本题答案B。
21.(2021·浙江金华市·高三二模)X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。元素X、Y、Q的单质在常温下呈气态,元素Y的最高正价和最低负价之和为2,元素Z在同周期的主族元素中原子半径最大,元素M是地壳中含最多的金属元素。下列说法不正确的是
A.元素X、Y可以形成YX3、Y2X4等化合物
B.简单离子半径:Y<Z
C.元素Z、M的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
D.M、Q两种元素形成的化合物的水溶液呈酸性
【答案】B
【分析】
元素Y的最高正价与最低负价之和为2,推测该元素最高价为+5,最低价为-3价,则Y可能为N或P,又其单质常温下呈气态,故Y为N,Z在同周期中原子半径最大,又Z原子序数比Y大,故Z只能为第三周期的Na,M元素为地壳中含量最多的金属元素,故M为Al,Al后面的同周期主族元素对应单质常温下呈气态的只有Cl对应的Cl2,故Q为Cl,N元素之前的主族元素中对应单质常温为气态的只有H对应的H2,故X为H。
【详解】
A.X为H,Y为N,可形成NH3、N2H4等化合物,A正确;
B.Y3-(N3-)与Z+(Na+)电子层均为两层,但Na的核电荷数大于N,故离子半径:Na+<N3-,B错误;
C.Z、M最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、Al(OH)3,Al(OH)3有两性,可以与NaOH反应生成NaAlO2,C正确;
D.M、Q形成化合物AlCl3,由于Al3+水解,故AlCl3溶液显酸性,D正确;
故答案选B。
22.(2021·宁夏银川市·高三模拟)已知W、X、Y、Z、L为原子序数依次递增的短周期主族元素,其中W和Y,X和Z分别位于同主族,化合物M结构如图所示,则下列叙述正确的是
A.W和X形成的化合物只含共价键
B.简单离子半径:Z>L>Y>X>W
C.根据结构可推测化合物M可用作漂白剂
D.X、Z、L形成的简单氢化物中L的沸点最高
【答案】C
【分析】
已知W、X、Y、Z、L为原子序数依次递增,X和Z位于同主族,且X形成两个共价键,所以X是O,Z是S,Z、L为原子序数依次递增的短周期主族元素,则L是Cl,W和Y同主族,且Y+,W、X、Y、Z、L为原子序数依次递增,所以Y是Na,W是H或者Li;即W、X、Y、Z、L分别是H(Li)、O、Na、S、Cl。
【详解】
A.X是O,若W是H,则形成的化合物是H2O和H2O2,只含共价键;若X是Li,则形成的化合物是Li2O,含有离子键,故A错误;
B..电子层数越多,半径越大,电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小;简单离子半径是,即Z>L>X>Y>W,故B错误;
C..根据结构可推测化合物M中含有过氧键-O-O-,有强氧化性可用作漂白剂,故C正确;
D..X、Z、L形成的简单氢化物是H2O、H2S、HCl,水分子间存在氢键,所以水的沸点最高,故D错误;
故答案为:C。
23.(2021·河北张家口市·高三三模)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前20号主族元素,其中W元素原子的电子层数是其最外层电子数的两倍。X、Z元素原子的最外层电子数是电子层数的两倍,Y是一种碱金属。下列说法正确的是
A.简单离子半径:
B.气态氢化物的稳定性:
C.Y与Z能形成多种二元化合物
D.W的最高价氧化物的水化物为弱碱
【答案】C
【分析】
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前20号主族元素,其中W元素原子的电子层数是其最外层电子数的两倍,则W不可能为Li,只能为Ca;Y是一种碱金属,则Y为Na,根据位置关系可知,X、Z元素分别位于第二周期和第三周期,又其原子的最外层电子数是电子层数的两倍,则分别为C和S,据此结合元素周期律和物质的性质分析解答。
【详解】
A.由题可知,X、Y、Z、W依次为C、Na、S、Ca,简单离子半径的大小为,A项错误;
B.X为C元素,存在多种气态氢化物,无法准确判断其稳定性与Z(S)的关系,B项错误;
C.Na与S可形成、等多种二元化合物,C项正确;
D.为强碱,D项错误;
答案选C。
24.(2021·江西南昌市·高三三模)X、Y、Z、Q、R是位于同一短周期的元素,它们组成的化合物结构如图所示,X、R的最外层电子数之和等于Q的核电荷数。下列叙述中正确的是
A.简单离子半径:X Z >X
C.由Z和W形成的化合物中可以存在共价键
D.Y的最高价氧化物对应的水化物中,除了氢原子外所有原子满足8电子稳定结构
【答案】D
【分析】
周期表前三周期的四种元素W、X、Y、Z可形成结构如下的物质,该物质中所有原子均满足稳定结构,根据图示可知,W为+1价阳离子,且W的原子序数最大,则W为Na元素,说明X、Y、Z位于前2周期;Y、Z处于同一周期,则Y、Z位于第二周期,阴离子带2个负电荷,Y为B元素;Z能够形成2个共价键,则Z为O元素;X形成1个共价键,为H元素,据此解答。
【详解】
根据分析可知,W为Na,X为H,Y为B,Z为O元素;
A.H、O形成的H2O2具有强氧化性,故A正确;
B.同一周期从左向右原子半径逐渐减小,电子层越多原子半径越大,则原子半径大小为:Y>Z>X,故B正确;
C.Z、W形成的化合物过氧化钠中含有共价键,故C正确;
D.Y的最高价氧化物的水合物是硼酸,硼酸结构式为,该分子中H、B都没有达到8电子稳定结构,故D错误;
故选:D。
28.(2021·广东汕头市·高三二模)科学家利用原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z组合成一种超分子,其分子结构示意图如图所示(图中实线代表共价键,其他重复单元的W、X未标注)。W、X、Z分别位于不同周期,Z的原子半径在在同周期主族元素中最大。下列说法正确的是
A.最简单气态氢化物的沸点:YY
D.W、X、Y、Z四种元素形成的化合物的水溶液呈中性
【答案】B
【分析】
W、X、Z分布在不同周期,根据原子序数关系,确定W、X、Z分别在第一、二、三周期,故W为H,又Z的原子半径在同周期最大,故Z为Na,由图示知,X可形成4个共价键,推测为C,Y能形成2个共价键,且Y原子序数比Na小,推测为O。
【详解】
A.由于Y的最简单氢化物H2O能形成分子间氢键,而X的最简单氢化物CH4不能,故沸点H2O>CH4,A错误;
B.W(H)与X(C)可形成烃类有机物,比如C2H6、C2H4、C6H6等,多数烃类有机物中既含极性键C—H键,也含非极性键碳碳键,B正确;
C.Z+(Na+)、Y2-(O2-)电子层同为两层,由于Na的核电荷数大于O,故离子半径Na+<O2-,C错误;
D.四种元素可形成化合物NaHCO3,NaHCO3水溶液显碱性,D错误;
故答案选B。
29.(2021·吉林长春市·高三模拟)短周期主族元素 X、Y、Z、R、T原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,Z元素原子在同周期原子中半径最小,Y与R能形成 R2Y、R2Y2型常见离子化合物,R与T形成的化合物 R2T 能促进水的电离。下列说法错误的是
A.最高价氧化物对应水化物的酸性 X<T
B.Z的单质能与Y的简单氢化物反应
C.原子半径和简单离子半径均满足R>T>Y
D.由X、Y、R三种元素组成的常见化合物的水溶液呈碱性
【答案】C
【分析】
短周期主族元素 X、Y、Z、R、T原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,则X为C;Z元素原子在同周期原子中半径最小,则Z为F;Y与R能形成 R2Y、R2Y2型常见离子化合物,则R为Na,Y为O;R(Na)与T形成的化合物 R2T 能促进水的电离,则T为S,综上所述,X、Y、Z、R、T分别为C、O、F、Na、S。
【详解】
A.非金属性:X(C)<T(S),因此最高价氧化物对应水化物的酸性 X<T,A正确;
B.Z(F)的单质为F2,Y(C)的简单氢化物为H2O,2F2+2H2O=4HF+O2,B正确;
C.R、T、Y分别为Na、S、O,电子层数越多,微粒半径越大,电子层数相同,核电荷数越小的半径越大,因此原子半径:R>T>Y,离子半径: T>Y>R,C错误;
D.由X(C)、Y(O)、R(Na)三种元素组成的常见化合物为Na2CO3,Na2CO3水溶液因碳酸根离子水解呈碱性,D正确;
答案选C。
30.(2021·广东高三模拟)M、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数依次增大,其中M、Z同主族,Y、Z为金属元素,X、Y、Z简单离子的核外电子排布相同,化合物A由X、Y、Z三种元素组成,A的结构简式如图所示:
下列说法错误的是
A.简单离子半径:X>Y>Z
B.简单氢化物的稳定性:MNa+>Al3+,A正确;
B.非金属性B<F,则简单氢化物的稳定性:BH3(或B2H6)
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