专题3　元素周期律　物质结构与性质 （含解析）江苏省2023高考化学三轮冲刺练

专题3　元素周期律　物质结构与性质 1.(2022·江苏省盐城市上学期期中考试)尿素[]是一种高效化肥,也是一种化工原料。反应CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)可用于尿素的制备。下列有关说法正确的是              (　　)A.CO2分子为极性分子B.NH3分子的电子式:H︰︰HC.H2O分子的空间填充模型:D.尿素分子中σ键和π键的数目之比为6∶12.(2022·江苏省南京市、盐城市二模)反应2NH3+NaClON2H4+NaCl+H2O可用于制备火箭推进剂的燃料N2H4。下列有关说法正确的是              (　　)A.N2H4的结构式为B.中子数为8的氮原子可表示为NC.O基态原子的外围电子排布式为1s22s22p4D.NaCl的电子式为Na︰︰3.(2022·江苏省扬州市扬州中学第二学期开学考)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中Y是金属元素。X原子中有6个运动状态完全不同的电子,X、Y、Z原子最外层电子数之和等于13。下列叙述正确的是              (　　)A.元素Z在周期表中位于第三周期ⅣA族B.Y的第一电离能在同周期金属元素中最大C.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强D.元素X与Z的最高价氧化物均为非极性分子4.(2022·江苏省扬州市期中考试)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。元素X基态原子2p轨道上的电子为半满状态,Y、Z为金属元素,其中元素Y是其所在周期中金属性最强的元素,W与X处于同一主族。下列说法正确的是              (　　)A.第一电离能:I1(Y)>I1(Z)B.电负性:W>XC.Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z的强D.W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强5.(2022·江苏省启东市第一次质量监测)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子p原子轨道上未成对电子最多,Z的周期序数与族序数相等,基态时W原子3p原子轨道上有5个电子,Y与W处于同一主族。下列说法正确的是              (　　)A.原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)B.X的第一电离能比同周期相邻元素的大C.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强D.Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱 6.下列有关晶体的叙述中,不正确的是 (　　)A.金刚石网状结构中,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子B.氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等的Na+共有6个C.氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻8个Cl-D.干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子7.铬钾矾[K2SO4·Cr2(SO4)3·24H2O]在纺织工业有广泛用途,下列有关说法正确的是 (　　)A.Cr基态外围电子排布式为3d44s2B.S中S的杂化类型为sp2杂化C.离子半径:r(S2-)>r(K+)>r(O2-)D.元素K在周期表中位于第3周期ⅠA族8.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增加,K、L、M均是由这些元素组成的氧化物,甲、乙分别是元素Y、W的单质,甲是常见的固体,乙是常见的气体。K是红棕色气体,丙的浓溶液具有强氧化性,上述物质的转化关系如图所示。下列说法不正确的是              (　　)A.Y、Z、W三种元素电负性:W>Z>YB.Y、Z、W三种元素第一电离能:Z>W>YC.L的沸点比X、Y组成的最简单氢化物的沸点高D.由X、Y、Z、W构成的化合物中只能含有共价键9.(2022·苏锡常镇一模)由EDTA制备食品铁强化剂 Na[FeEDTA] 的合成路线如下:下列有关说法正确的是 (　　)A.Na[FeEDTA]中的 Fe元素的化合价为+2价B.[FeEDTA]-中碳原子的杂化类型为sp2C.1 mol EDTA与盐酸反应时最多消耗2 mol HClD.EDTA分子间可通过取代反应形成酰胺基10.氨硼烷(NH3·BH3)是一种颇具潜力的固体储氢材料,具有较高的稳定性和环境友好性。下列关于氨硼烷的说法错误的是(　　)A.氨硼烷结构与乙烷相似,固态时均为分子晶体B.氨硼烷与水分子间可形成氢键,故易溶于水C.分子中N原子的第一电离能小于B原子D.分子中由N原子提供孤电子对与B原子形成配位键11.(2022·南京鼓楼区模拟)TiO2的“纳米材料”有广泛的应用,工业上可利用TiCl4制取。TiCl4熔点为-25 ℃,沸点为136.4 ℃。制取TiO2的反应为①2FeTiO3+7Cl2+3C2TiCl4+2FeCl3+3CO2、②TiCl4+O2TiO2+2Cl2。下列说法正确的是(　　)A.基态Ti原子核外外围电子排布式为3d24s2B.Cl2、CO2都是含有非极性键的非极性分子C.TiCl4晶体是离子晶体,配位数为4D.生成1 mol FeCl3转移电子的物质的量为14 mol12.下列电子排布式或轨道表示式正确的是 (　　)①C原子的轨道表示式:②Cr原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d44s2③O原子的轨道表示式:④Br原子的外围电子排布式:3d104s24p5⑤B原子的轨道表示式:A.①②③ B.②③④    C.①②④⑤ D.只有③13.如表为元素周期表前4周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中,正确的是              (　　)A.常压下五种元素的单质中Z单质的沸点最高B.W的氢化物的沸点比X的氢化物的沸点高C.Y元素的非金属性比W元素的非金属性强D.Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的电子层结构相同14.下列事实与氢键有关的是 (　　)A.水加热到很高的温度都难以分解B.水结成冰体积膨胀,密度变小C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随着相对分子质量的增加而升高D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱15.下列关于电离能和电负性的说法不正确的是　 (　　)A.硅的第一电离能高于碳,而电负性低于碳B.第一电离能的大小:Mg>AlC.F、Ne、K、Fe四种元素中电负性最大的是FD.Ni是元素周期表中第28号元素,第2周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是碳专题3　元素周期律　物质结构与性质1.C　解析:A项,CO2分子是直线形分子,结构对称,为非极性分子,错误;B项,NH3分子的电子式是H︰︰H,错误;C项,水分子的空间结构是V形,空间填充模型是,正确;D项,尿素分子的结构式是,σ键和π键的数目之比为7∶1,错误。2.A　解析:A项,N2H4分子中两个N原子共用一对电子,每个N原子和两个H原子分别共用一对电子,结构式为,正确;B项,元素符号左下角为质子数,左上角为质量数可知,该原子可表示为N,错误;C项,O基态原子的外围电子排布式为2s22p4,错误;D项,NaCl是由钠离子和氯离子构成的离子化合物,电子式为Na+[︰︰]-,错误。3.D　解析:X原子中有6个运动状态完全不同的电子,可知X有6个电子,为C元素。X、Y、Z原子最外层电子数之和等于13,若Y最外层电子数是1,则Z最外层电子数为8,不是主族元素,不符合题意;若Y最外层电子数为2(Y为Mg),则Z最外层电子数为7,Z为Cl,则W不再是主族元素,不符合题意;若Y最外层电子数为3(Y为Al),则Z最外层电子数为6,Z为S,W为Cl,符合题意,即X为C,Y为Al,Z为S,W为Cl。A项,元素Z为S,处于周期表中第三周期ⅥA族,错误;B项,同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但ⅡA族最外层处于全满稳定状态,其第一电离能大于同周期的ⅢA族元素,因此Al的第一电离能小于Mg,错误;C项,X为C,其最高价氧化物对应的水化物为碳酸,是弱酸,W为Cl,其最高价氧化物对应的水化物为高氯酸,为强酸,错误;D项,碳的最高价氧化物为二氧化碳,直线形分子,正负电荷重心重合,为非极性分子,硫的最高价氧化物为三氧化硫,为平面正三角形结构,正负电荷重心重合,为非极性分子,正确。4.C　解析:短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,元素X基态原子2p轨道上的电子为半满状态,则X为N元素;W与X处于同一主族,则W为P元素;Y、Z为金属元素,其中元素Y是其所在周期中金属性最强的元素,其原子序数大于N,则Y为Na,Z为Mg或Al元素。A项,主族元素同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,则第一电离能I1(Y)<I1(Z),错误;B项,同主族从上到下元素的电负性逐渐减小,则电负性:W<X,错误;C项,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性:Y>Z,则Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z的强,正确;D项,非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性:P<N,则简单氢化物的热稳定性:W<X,错误。5.B　解析:短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子p原子轨道上未成对电子最多,则未成对电子有3个即为N元素,Z的周期序数与族序数相等,则Z为Al,基态时W原子3p原子轨道上有5个电子,则W为Cl,Y与W处于同一主族,则Y为F。A项,根据同周期从左到右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,因此原子半径:r(Y)<r(X)<r(W)<r(Z),错误;B项,根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但ⅡA族大于ⅢA族,ⅤA族大于ⅥA族,因此X(N)的第一电离能比同周期相邻元素的大,正确;C项,Z(Al)的最高价氧化物对应水化物的酸性比W(Cl)的弱即Al(OH)3<HClO4,错误;D项,同主族从上到下,非金属性逐渐减弱,简单气态氢化物的稳定性逐渐减弱,所以Y(F)的简单气态氢化物的热稳定性比W(Cl)的强,错误。6.B　解析:氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等的Na+共12个,每个Na+周围距离相等且最近的Cl-共有6个。7.C　解析:Cr的核外电子数为24,位于ⅥB族,则Cr基态外围电子排布式为3d54s1,A错误;S中S的价层电子对数为4,不含孤电子对,S的杂化类型为sp3杂化,B错误;电子层越多,离子半径越大,具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则离子半径:r(S2-)>r(K+)>r(O2-),C正确;K的原子结构中有4个电子层,最外层电子数为1,可知K在周期表中位于第4周期ⅠA族,D错误。8.D　解析:X、Y、Z、W分别为H、C、N、O。电负性:O>N>C,A正确;第一电离能:N>O>C,B正确;水的沸点高于甲烷的沸点,C正确;由X、Y、Z、W构成的化合物中可能含有共价键,也可能形成离子键,如碳酸氢铵,D错误。9.C　解析:Na[FeEDTA]是由EDTA和FeCl3结合得到,故Na[FeEDTA]中的Fe元素的化合价为+3价,A错误;[FeEDTA]-中,碳氧双键上的C原子采用sp2杂化,—CH2—上的C原子采用sp3杂化,B错误;每个EDTA分子中的N原子只能结合一个H+,故1molEDTA最多消耗2molHCl,C正确;肽键的结构为—CONH—,而EDTA分子中没有氨基,故EDTA分子间不能通过取代反应生成酰胺基,D错误。10.C　解析:氨硼烷(NH3·BH3)的结构与乙烷类似,固态时为分子晶体,A正确;氨硼烷(NH3·BH3)的结构式为,分子中含有,水分子中含有—O—H,故两种分子之间可以形成…O—H以及—O—H…两类氢键,B正确;同一周期主族元素自左至右,第一电离能呈增大趋势,N、B元素不相邻,N原子的第一电离能大于B原子,C错误;NH3分子中N原子采取sp3杂化,N原子有一对孤电子对,BH3中B原子也采取sp3杂化,B原子还有一个空轨道,故氨硼烷分子中由N原子提供孤电子对与B原子形成配位键,D正确。11.A　解析:Ti是22号元素,处于第4周期ⅣB族,属于过渡元素,其外围电子排布式为3d24s2,A正确;CO2是含有极性键的非极性分子,B错误;TiCl4晶体是分子晶体,C错误;反应2FeTiO3+7Cl2+3C2TiCl4+2FeCl3+3CO2中,氯元素化合价从0价降为-1价,碳元素化合价从0价升高为+4价,铁元素从+2升高为+3价,生成2mol氯化铁转移14mol电子,则生成1molFeCl3转移电子的物质的量为7mol,D错误。12.D　解析:C是6号元素,原子核外电子排布式是1s22s22p2,故原子的轨道表示式:↑↓↑↓↑↑ ,①错误;Cr是24号元素,由于原子核外电子处于半充满、全充满或全空时是稳定状态,所以其原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1,②错误;O是8号元素,原子核外电子排布式是1s22s22p4,故原子的轨道表示式:↑↓↑↓↑↓↑↑,③正确;Br是ⅦA元素,在发生反应时只有最外层电子发生变化,原子的外围电子排布式: 4s24p5,④错误;B是5号元素,同一轨道上最多可容纳2个自旋方向相反的电子,这样能量最低,原子稳定,故B原子的轨道表示式为↑↓↑↓↑  ,⑤错误;综上所述可知,正确的只有③,故选D。13.C　解析:根据元素在周期表的位置可知:X是N元素,Y是S元素,Z是Br元素,W是P元素,R是Ar元素。在上述五种元素的单质中,室温下S为固体,P单质为固态,Br2为液态,N2、Ar为气态,物质的熔、沸点由高到低的顺序为固体>液态>气态,所以物质Br2的沸点不是五种单质中最高的,A错误;X、W是同一主族的元素,形成的氢化物结构相似,都是由分子构成,属于分子晶体,但由于NH3分子之间存在氢键,增加了分子之间的相互作用力,而PH3分子之间只存在分子间作用力,所以X的氢化物的沸点比W的氢化物的沸点高,B错误;同一周期元素,原子序数越大,元素的非金属性就越强,W、Y是同一周期元素,原子序数:Y>W,所以元素的非金属性:Y>W,C正确;Y是S元素,S2-核外电子排布为2、8、8,与Ar原子核外电子排布相同;而Z是Br元素,Br-核外电子排布为2、8、18、8,与Ar原子核外电子排布不相同,D错误。14.B　解析:氢键为分子间作用力,与物质的稳定性无关,水加热到很高的温度都难以分解,是因为水分子中的共价键键能大,A错误;水中存在氢键使分子的排列更加有序,分子间的距离增大,所以水结成冰体积膨胀、密度变小是氢键的作用,B正确;CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随相对分子质量的增大而升高是与分子间作用力有关,与氢键无关,C错误;氢化物的稳定性是共价键的强弱决定的,与氢键无关,D错误。15.A　解析:同一主族元素,其第一电离能、电负性随着原子序数的增大而减小,所以硅的第一电离能、电负性都低于碳,A错误;一般情况下,同一周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但Mg的3s能级有2个电子,轨道是全充满状态,能量低,比较稳定,所以镁元素的第一电离能高于同周期相邻元素Al的第一电离能,B正确;F、K、Fe、Ni四种元素中,F的非金属性最强,所以F的电负性最大,C正确;Ni是元素周期表中第28号元素,核外电子排布式是1s22s22p62s22p63d84s2,3d能级上有2个未成对电子,未成对电子数是2,第2周期元素中未成对电子数为2的元素有C、O,其中C的电负性小,D正确。