2024年高中化学一轮复习专项训练 元素的推断与元素周期律

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专项训练 元素的推断与元素周期律
1．（2023·浙江·统考高考真题）X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、 Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是
A．第一电离能：
B．电负性：
C．Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：
D．与水反应生成产物之一是非极性分子
【答案】A
【分析】X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、 Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，则X为C，Y为N，Z为F，W原子在同周期中原子半径最大，则W为Na。
【详解】A．根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，则第一电离能：，故A错误；
B．根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性：，故B正确；
C．根据同电子层结构核多径小，则Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：，故C正确；
D．与水反应生成产物之一为乙炔，乙炔是非极性分子，故D正确。
综上所述，答案为A。
2．（2023·湖南·统考高考真题）日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2：1：3。下列说法正确的是
A．电负性：X>Y>Z>W
B．原子半径：X C．Y和W的单质都能与水反应生成气体
D．Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
【答案】C
【分析】根据题中所给的信息，基态X原子s轨道上的电子式与p轨道上的电子式相同，可以推测X为O元素或Mg元素，由荧光粉的结构可知，X主要形成的是酸根，因此X为O元素；基态X原子中未成键电子数为2，因此Y的未成键电子数为1，又因X、Y、Z、W的原子序数依次增大，故Y可能为F元素、Na元素、Al元素、Cl元素，因题目中给出W为金属元素且荧光粉的结构中Y与W化合，故Y为F元素或Cl元素；Z原子的未成键电子数为3，又因其原子序大于Y，故Y应为F元素、Z其应为P元素；从荧光粉的结构式可以看出W为某+2价元素，故其为Ca元素；综上所述，X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca，据此答题。
【详解】A．电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，根据其规律，同一周期从左到右依次增大，同一主族从上到下依次减小，故四种原子的电负性大小为：Y>X>Z>W，A错误；
B．同一周期原子半径从左到右依次减小，同一主族原子半径从上到下依次增大，故四种原子的原子半径大小为：Y C．F2与水反应生成HF气体和O2，Ca与水反应生成氢氧化钙和氢气，二者均可以生成气体，C正确；
D．Z元素的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，几乎没有氧化性，D错误；
故答案选C。
3．（2023·湖北·统考高考真题）W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相邻，W的核外电子数与X的价层电子数相等，是氧化性最强的单质，4种元素可形成离子化合物。下列说法正确的是
A．分子的极性： B．第一电离能：X C．氧化性： D．键能：
【答案】A
【分析】是氧化性最强的单质，则Z是F，X、Y、Z相邻，且X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，则X为N，Y为O，W的核外电子数与X的价层电子数相等，则W为B，即：W为B，X为N，Y为O，Z是F，以此解题。
【详解】A．由分析可知，W为B，X为N，Z是F，WZ3为BF3，XZ3为NF3，其中前者的价层电子对数为3，空间构型为平面三角形，为非极性分子，后者的价层电子对数为4，有一对孤电子对，空间构型为三角锥形，为极性分子，则分子的极性：，A正确；
B．由分析可知，X为N，Y为O，Z是F，同一周期越靠右，第一电离能越大，但是N的价层电子排布式为2s22p3，为半满稳定结构，其第一电离能大于相邻周期的元素，则第一电离能：Y C．由分析可知，W为B，X为N，Y为O，则为，为，两种化合物中N和B的化合价都是+3价，但是N的非金属性更强一些，故的氧化性更强一些，C错误；
D．由分析可知，X为N，Y为O，Z是F，其中N对应的单质为氮气，其中包含三键，键能较大，D错误；
故选A。
4．（2023·全国·统考高考真题）一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子与具有相同的电子结构。下列叙述正确的是
A．X的常见化合价有、 B．原子半径大小为
C．YX的水合物具有两性 D．W单质只有4种同素异形体
【答案】A
【分析】W、X、Y为短周期元素，原子序数依次增大，简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构，则它们均为10电子微粒， X为O，Y为Mg，W、X、Y组成的物质能溶于稀盐酸有无色无味的气体产生，则W为C，产生的气体为二氧化碳，据此解答。
【详解】A．X为O，氧的常见价态有-1价和-2价，如H2O2和H2O，A正确；
B．W为C，X为O，Y为Mg，同主族时电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越小，原子半径越大，所以原子半径大小为：Y＞W＞X，B错误；
C．Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，水合物为Mg(OH)2，Mg(OH)2只能与酸反应生成盐和水，不能与碱反应，所以YX的水合物没有两性，C错误；
D．W为C，碳的同素异形体有：金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等，种类不止四种，D错误；
故选A。
5．（2023·全国·统考高考真题）一种可吸附甲醇的材料，其化学式为，部分晶体结构如下图所示，其中为平面结构。
  
下列说法正确的是
A．该晶体中存在N-H…O氢键 B．基态原子的第一电离能：
C．基态原子未成对电子数： D．晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同
【答案】A
【详解】A．由晶体结构图可知，中的的与中的形成氢键，因此，该晶体中存在氢键，A说法正确；
B．同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第ⅡA、ⅤA元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C< O < N，B说法不正确；
C．B、C、O、N的未成对电子数分别为1、2、2、3，因此，基态原子未成对电子数B D．为平面结构，则其中的C和N原子轨道杂化类型均为；中B与4个O形成了4个σ键，B没有孤电子对，则B的原子轨道杂化类型为；中O分别与B和C形成了2个σ键，O原子还有2个孤电子对，则O的原子轨道的杂化类型均为；综上所述，晶体中B、О和N原子轨道的杂化类型不相同，D说法不正确；
综上所述，本题选A。

6．（2022·天津·统考高考真题）嫦娥5号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图，下列有关含量前六位元素的说法正确的是

A．原子半径：Al＜Si B．第一电离能：Mg＜Ca
C．Fe位于元素周期表的p区 D．这六种元素中，电负性最大的是O
【答案】D
【详解】A．Al、Si同周期，Al的核电荷数小于Si，原子半径：Al>Si，故A错误；
B．Mg、Ca同主族，同主族从上到下第一电离能减小，故B错误；
C．Fe位于元素周期表的d区，故C错误；
D．同周期元素从左到右电负性增大，同主族元素从上到下电负性减弱，则由此可知六种元素中电负性最大的为O，故D正确；
故选：D。
7．（2023·广东深圳·翠园中学校考模拟预测）X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是
A．电负性：
B．最高正价：
C．Q与M的化合物中可能含有非极性共价键
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：
【答案】B
【分析】Y的s能级电子数量是p能级的两倍，Y为C，X的轨道全充满，原子序数X 【详解】A．同一周期元素从左至右，电负性逐渐增大，Z>X，A正确；
B．N最高正价为+5价，O无最高正价，最高正价N大于O，B错误；
C．Na和O形成的过氧化钠中含有非极性共价键，C正确；
D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性N大于C，硝酸酸性强于碳酸，D正确；
故选B。

8．（2023·四川遂宁·统考模拟预测）一种农业常用肥料的结构如图所示。其中X、Y、Z、W为核电荷数依次增大的前20号主族元素，且位于不同周期，该物质的水溶液显酸性。下列说法不正确的是

A．该化合物的焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃片观察)
B．Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
C．Y与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物
D．该物质的水溶液中：c()>c(X3ZY4)>c()
【答案】D
【分析】X、Y、Z、W为核电荷数依次增大的前20号主族元素，且位于不同的周期，则它们分别为第一、二、三和四周期，而W可形成一价阳离子，为K元素，根据结构图，可推出X、Y、Z分别是H、O、P元素。
【详解】A．该化合物含有K元素，焰色反应是紫色，A正确；
B．非金属性O>P，故PH3的热稳定性比H2O的要差，B正确；
C．O元素与其它三种元素可形成：H2O、H2O2；K2O2、KO2；P2O5、P4O10至少两种二元化合物，C正确；
D．KH2PO4溶液中，H2PO既能电离也能水解，H2PO⇌ HPO+H+，H2PO+H2O⇌ H3PO4+OH-，溶液显酸性，电离程度大于水解程度，故c(HPO)>c(H3PO4)，故D错误。
故选：D。
9．（2023·广西玉林·统考模拟预测）短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。W、X、Y简单离子的电子层结构相同，X元素在短周期主族元素中原子半径最大；W的简单氢化物常温下呈液态，Y的氧化物和氯化物熔融时都能导电，X、Y和Z原子的最外层电子数之和为10。下列说法正确的是
A．原子半径：W＜Y＜Z
B．W、Z形成的化合物可做消毒剂
C．W和Z的简单氢化物的沸点：W＜Z
D．W、X、Z三种元素组成的化合物水溶液一定显碱性
【答案】B
【分析】X元素在短周期主族元素中原子半径最大，应为Na元素，W的简单氢化物常温下呈液态，应为O元素，Y的氧化物和氯化物熔融时都能导电，为Mg元素，X、Y和Z原子的最外层电子数之和为10，则Z的最外层电子数为10-1-2=7，应为Cl元素。由以上分析可知W为O元素，X为Na元素，Y为Mg元素，Z为Cl元素，以此解答该题.
【详解】A．Y为Mg元素，Z为Cl元素，Mg、Cl位于相同周期，原子序数越大，半径越小，故A错误；
B．W为O元素，Z为Cl元素，W、Z形成的化合物ClO2可做消毒剂，故B正确；
C．W为O元素，Z为Cl元素，W的简单氢化物H2O存在分子间氢键，所以熔沸点更高，故C错误；
D．如为NaClO4，为强酸强碱盐，溶液呈中性，故D错误；
故答案为B。
10．（2023·吉林长春·统考模拟预测）丁二酮肟常用于检验。在稀氨水中，丁二酮肟与反应生成鲜红色沉淀，其结构如图所示。下列说法正确的是

A．的价电子排布式为
B．该物质中碳原子均采用杂化
C．该结构中存在的化学键有极性键、配位键和氢键
D．丁二酮肟中，C、N、O的第一电离能及电负性均依次增大
【答案】A
【详解】A．镍为28号元素，镍原子失去2个电子形成镍离子，的价电子排布式为3d8，A正确；
B．由结构式可知，该化合物中双键的碳采取杂化，B错误；
C．由图可知，该结构中存在有碳氢、碳氮、氮氧极性键，氮镍配位键，同时分子中还存在氢键，但是氢键不是化学键，C错误；
D．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能为N>O>C，D错误；
故选A。
11．（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考模拟预测）卟啉锌超分子在现代农业、科技和国防建设中有着许多独特的用途，其分子结构如图所示。下列关于卟啉锌超分子的说法正确的是

A．基态原子的核外有7种不同空间运动状态的电子
B．图中①②③④处的化学键属于配位键的是①②
C．该超分子中的碳原子采取的杂化方式为
D．该超分子含有的第二周期元素中，第一电离能最大的是O元素
【答案】C
【详解】A．Zn是30号元素，基态Zn原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s2，核外有1+1+3+1+3+5+1=15种不同空间运动状态的电子，A错误；
B．图中所标四处中，③、④均为共价键，①处N原子形成3个键，N原子价电子数为5，所以3个键均为极性共价键，N原子还有一对孤电子对，②处N原子形成4个键，则与Zn原子形成的应是配位键，B错误；
C．苯环、含氮杂环、碳碳双键中的碳原子均为sp2杂化，甲基中的碳原子为sp3杂化，C正确；
D．同周期自左至右第一电离能呈增大趋势，但N原子的2p轨道半满，更稳定，第一电离能大于相邻元素，所以第二周期元素中，第一电离能最大的是N，D错误；
故选C。
12．（2023·山东·沂水县第一中学校联考模拟预测）X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M原子核外有8种运动状态不同的电子，Q是短周期中除稀有气体元素外原子半径最大的元素。下列说法不正确的是
A．第一电离能：
B．Q与M形成的二元化合物中可能含有非极性共价键
C．最高正化合价：
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：
【答案】C
【分析】X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X的2s轨道全充满，为Be元素；Y的s能级电子数量是p能级的两倍，为C元素；M原子核外有8种运动状态不同的电子，为O元素；Q是短周期中除稀有气体元素外原子半径最大的元素，为Na元素。即X、Y、Z、M、Q分别是Be、C、N、O、Na元素。
【详解】A． M为O，Z为N，N的2p能级为半充满状态，较稳定，第一电离能大于氧，第一电离能：，故A正确；
B． Q、M形成的化合物有Na2O、Na2O2，Na2O2中钠离子和过氧根离子之间存在离子键、过氧根离子中存在O-O非极性键，故B正确；
C． 主族元素最高正化合价与其族序数相等，X为Be最高正化合价为+2、Z为N最高正化合价为+5、因为O、F元素非金属性很强，不易失电子，所以M没有正化合价，故C错误；
D． Y、Z分别是C、N元素，非金属性：Y＜Z，则最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞Y，故D正确；
故选C。
13．（2023·辽宁大连·大连二十四中校考模拟预测）一种新型漂白剂(结构如下图)可用于漂白羊毛等，其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，Z原子的核外电子排布式为，W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，X基态原子核外有两个单电子，W、X对应的简单离子核外电子排布相同。

下列说法不正确的是

A．与元素X同周期且第一电离能比X大的元素有2种
B．W、X、Y电负性由大到小的顺序是；X>Y>W
C．Y元素基态原子核外电子的运动状态有5种，占据的原子轨道有3个。
D．含X，Y，Z的一种酸根离子的球棍模型如上图，4，5原子之间存在配位键
【答案】A
【分析】W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，说明有一种元素为H由图中结构可知，W形成+2价阳离子，X形成2个单键，Y可以形成4个单键，Z形成1个单键，Z原子的核外电子排布为1s1，则Z为H元素，W位于ⅡA族，X位于ⅥA族；W、X对应的简单离子核外电子排布相同，X基态原子核外有两个单电子，核外电子排布式为1s2s22p4，则X为O元素、W为Mg元素；W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，Y的最外层电子数为6-2-1=3，Y与H、Mg不同周期不同主族，则Y为B元素，以此来解答。
【详解】A．同一周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，ⅤA族元素的np能级为半满状态，较稳定，第一电离能大于同周期ⅥA族的元素，因此与O元素同周期且第一电离能比O大的元素有N、F、Ne，共3种，A错误；
B．由分析知，W、X、Y分别为Mg、O、B，非金属性越强，电负性越大，则其电负性由大到小的顺序是O＞B＞Mg即X＞Y＞W，B正确；
C．由分析知，Y为B元素，其核外电子排布式为1s22s22p1，基态原子核外电子的运动状态有5种，占据的原子轨道有1s、2s、2p共3个，C正确；
D．由图可知，原子4为B，其最外层为3个电子，形成4个共价键，因此4和5之间存在配位键，D正确；
故答案为：A。
14．（2023·山东·校联考模拟预测）某点击化学试剂由原子序数依次增大的X、Y、M、Z四种短周期元素组成，其中基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，2的原子序数是Y的两倍，衰变方程：。下列说法错误的是
A．简单氢化物的沸点：M>X
B．简单氢化物还原性：Z>X>M
C．和互为同位素
D．元素Y的第一电离能小于同周期相邻两种元素的
【答案】C
【分析】根据基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，可推出Y是O，Z是S，再分析衰变方程发现M质子数比X大2，原子序数X 【详解】A．F原子的电负性大于N，则HF中氢键强度大于，简单氢化物的沸点，故A正确；
B．简单氢化物还原性与非金属性顺序相反，非金属性：F>O>N，则简单氢化物还原性：Z>X>M，故B正确；
C．和在组成上都是氮气，属于同种物质，都是分子，一定不是同位素，故C错误；
D．同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但基态N原子是半充满稳定结构，第一电离能大于O原子，因此O的第一电离能小于N和F，故D正确；
故选：C。
15．（2023·辽宁沈阳·沈阳二中校考模拟预测）X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X只有1个能级的电子。是一种平面正三角形分子。Z的p能级电子半充满。M元素焰色试验焰色呈黄色。下列说法不正确的是
A．电负性：，第一电离能：M>Z>Y
B．与能通过配位键化合
C．是分子晶体，结构与苯相似
D．是一种离子化合物，溶于水能放出氢气
【答案】A
【分析】X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大，X只有1个s能级的电子，则X为H；M元素焰色试验焰色呈黄色，则M为Na；Z的p能级电子半充满，则Z为N；是一种平面正三角形分子，则Y为B，Q为Cl。
【详解】A．根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，同主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性：，根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，氢原子核外电子半满结构，第一电离能大于B，则第一电离能：，A错误；
B．(BCl3)中B提供空轨道，(NH3)中N提供孤对电子，与能通过配位键化合，B正确；
C．(B3N3H6)属于分子晶体，和苯都是12个原子构成且价电子总数均是30的等电子体，结构相似，C正确；
D．(NaBH4)存在钠离子和，是一种离子化合物，溶于水和水反应生成NaBO2和氢气，D正确；
故选A。
16．（2023·浙江金华·模拟预测）短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子；基态Q原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为1：2；W简单离子在同周期离子中半径最小。下列说法不正确的是
A．原子半径：W＜X B．简单氢化物沸点：Z＞Q
C．XZ与XY-互为等电子体 D．电负性：W＜Z
【答案】A
【分析】短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态Q原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为1：2，则Q为S；W简单离子在同周期离子中半径最小，则W为Al；基态X、Z、Q原子均有两个单电子，则X为C，Z为O，Y为N，据此分析解题。
【详解】A．Al为第三周期元素，C为第二周期元素，所以原子半径：W>X，故A错误；
B．Z简单氢化物为H2O，Q简单氢化物H2S，H2O由于氢键的存在，其沸点大于H2S，故B正确；
C．等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团，XZ为CO，XY-为CN-，两者互为等电子体，故C正确；
D．W为Al，Z为O，电负性：W＜Z，故D正确；
故答案选A。
17．（2023·浙江金华·统考模拟预测）Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X、Y是同周期元素，位于s区，Y的s能级电子数等于p能级的电子数，五种元素中Q的未成对电子数最多。W、Z最外层电子数相同，Z的核电荷数是W的2倍。则下列说法正确的是
A．离子半径：
B．化合物和中Z杂化不同
C．简单氢化物的稳定性：
D．Z和X可形成原子个数比为1：1和1：2的化合物
【答案】D
【分析】Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X、Y是同周期元素，位于s区，Y的s能级电子数等于p能级的电子数，则Y原子的电子排布式1s22s22p63s2，所以Y为Mg元素，X为Na元素，W、Z最外层电子数相同，则W、Z同主族，Z的核电荷数是W的2倍，则Z是S元素，W是O元素，五种元素中Q的未成对电子数最多，则Q为N元素，据此分析解答。
【详解】A．X为Na元素，Z是S元素，W是O元素，简单离子电子层数越多，半径越大，具有相同电子层结构的离子，质子数越大，离子半径越小，所以离子半径：，即：，A错误；
B．化合物SO2和SO3中S的价层电子对数均为3，均为sp2杂化，B错误；
C．元素的非金属性越大，其氢化物的稳定性越强，非金属性，所以其简单氢化物的稳定性：，C错误；
D．S元素和Na元素可形成原子个数比为1:1和1:2的化合物为Na2S和Na2S2， D正确；
故答案选D。
18．（2023·湖北荆州·统考模拟预测）某化合物A除在有机合成中有广泛的应用外，还可用作聚合引发剂、煤油抗氧化剂、杀菌剂、抗癌药和脑肿瘤的中子俘获疗法，其结构如图所示，W、X、Y、Z、N均为短周期主族元素，原子半径为Y>Z>N>W，X、Y基态电子排布中未成对电子数相同，下列说法不正确的是

A．最简单氢化物水溶液的pH：Z>Y>W B．第一电离能W>Y>N
C．该结构中所有原子均满足8电子稳定结构 D．X元素的最高价态为＋4
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z、N均为短周期主族元素，原子半径为Y>Z>N>W，由化合物A的结构可知，化合物中W、X、Y、Z、N形成的共价键数目分别为4、4、2、1、4，X、Y基态电子排布中未成对电子数相同，则W为N元素、X为C元素、Y为S元素、Z为Cl元素、N为B元素。
【详解】A．氨气的水溶液氨水呈碱性，溶液pH大于7，而硫化氢和氯化氢的水溶液均呈酸性，溶液pH均小于7，则氨水的pH最大，故A错误；
B．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，磷原子的3p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则磷元素的第一电离能大于硫元素，同主族元素，从上到下第一电离能依次增大，则氮元素的第一电离能大于磷元素，硫元素的第一电离能大于硼元素，则三种元素的第一电离能大小顺序为N>S>B，故B正确；
C．由化合物A的结构可知，化合物中N、C、S、Cl、B均满足8电子稳定结构，故C正确；
D．碳元素原子序数为6，最高正化合价为+4价，故D正确；
故选A。
19．（2023·湖北·校联考模拟预测）W、X、Y、Z是位于同一短周期且核电荷数依次增大的元素，基态X原子的价电子数与内层电子数之差为2，它们所形成的一种化合物是新型锂电池的电解质，该化合物结构如图所示。下列说法正确的是

A．该化合物阴离子中σ键与π键个数比为7：2
B．与Y同周期的主族元素中，只有一种元素的第一电离能比Y的大
C．X、Y、Z的氢化物分子间均存在氢键
D．最高价氧化物对应水化物酸性：
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z是位于同一短周期且核电荷数依次增大的元素，基态X原子的价电子数与内层电子数之差为2，可知X是碳；再结合Y、Z成键数目分别为2、1，可知Y、Z分别为氧、氟；由于一个阴离子只有一个W且形成了4个共价键，故其是硼。
【详解】A．单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，由结构知该阴离子中含有14个σ键、4个π键，A正确；
B．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，氧元素的第一电离能比氟、氮两种元素的小，B错误；
C．碳的氢化物分子间不可能形成氢键，C错误；
D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，酸性：碳酸>硼酸，D错误；
故选A。
20．（2023·安徽蚌埠·统考模拟预测）由前四周期元素组成的化合物(ZX4)3Q(Y6X5W7)2，可添加到食盐中作抗结剂，阴离子结构如下图所示。其中元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X与W形成的10电子分子常温下为液态；该化合物中基态Q离子3d能级半充满。下列说法不正确的是
  
A．YW2、ZX3、X2W分子中的键角依次减小
B．W与Na形成的化合物可能含离子键和共价键
C．Y、Z、W形成的氢化物沸点高低顺序为：Y D．Y、Z、W第一电离能的大小顺序为：Y 【答案】C
【分析】由前四周期元素组成的化合物(ZX4)3Q(Y6X5W7)2，其中元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X与W形成的10电子分子常温下为液态，该分子是H2O，可知X为H元素、W为O元素；由原子序数可知Y、Z处于第二周期，化合物阴离子中Y形成4条共价键，可知Y为C元素；由化合价代数和为0可知，化合物中原子团ZX4表现+1价、Q表现+3价，而该化合物中基态Q离子3d能级半充满，则Q原子外围电子排布式为3d64s2，可知Q为Fe元素，原子团ZX4中Z为-3价，推知Z为N元素。
【详解】由分析可知，X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、W为O元素、Q为Fe元素；
A．YW2、ZX3、X2W依次是CO2、NH3、H2O，空间构型分别为直线形、三角锥形、V形，水分子中氧原子有2对孤电子对，而氨气分子中氮原子有1对孤电子对，孤电子对之间排斥力＞孤电子对与成键电子对之间排斥力＞成键电子对之间排斥力，则键角：CO2＞NH3＞H2O，故A正确；
B．O元素与钠元素可以形成Na2O2，由钠离子与过氧根离子构成，阴阳离子之间形成离子键，过氧根离子中氧原子之间形成共价键，故B正确；
C．Y形成的氢化物为烃类，有固态、液态、气态三种聚集状态，Z、W形成的氢化物可以是NH3、H2O，常温下二者依次为气态、液态，固态烃的沸点比NH3、H2O高，故C错误；
D．同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，但氮元素原子2p轨道为半满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能：C＜O＜N，故D正确；
故选：C。
21．（2022·广东广州·华南师大附中校考模拟预测）Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前20号主族元素，Y的最外层电子数是电子层数的3倍，Z、W为同周期相邻元素，R原子最内层电子数与最外层电子数相同，Y、W可形成如图所示的离子，下列说法错误的是

A．Z位于第三周期VA族
B．如图所示的离子能与稀硫酸反应，生成沉淀和气体
C．简单离子半径：Z>R
D．简单气态氢化物的稳定性：W>Y
【答案】D
【分析】Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前20号主族元素，Y的最外层电子数是电子层数的3倍，则Y核外电子分2层排布、依次排2、6个电子、Y为O，由Y、W可形成的离子结构知，W能形成6对共用电子对，则W最外层有6个电子、W为S，Z、W为同周期相邻元素、Z原子序数小于W，则Z为P，R原子序数最大、R原子最内层电子数与最外层电子数相同，则R核外电子分4层排布、依次排2、8、18、2个电子、R为Ca，据此回答；
【详解】A．Z为P，Z位于第三周期VA族，A正确；
B． 如图所示的离子为 ，能与稀硫酸反应生成硫、二氧化硫和水，现象为生成沉淀和气体，B正确；
C．具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，Z为P、R为Ca，简单离子半径：Z>R，C正确；
D．非金属性越强，简单氢化物越稳定，Y为O、W为S，简单气态氢化物的稳定性：W＜Y，D不正确；
答案选D。
22．（2023·湖北·校联考模拟预测）五种短周期主族元素X、Y、Z、M、Q的原子序数依次增大，X的2p轨道半充满，Y的s能级电子数和p能级电子数相等， Z是至今发现的电负性最大的元素，M在元素周期表中处于周期序数等于族序数的位置，Q的单质被广泛用作半导体材料。下列叙述中不正确的是
A．元素的第一电离能：X B．气态氢化物的稳定性：X C．气态氢化物分子的键角：Q>X>Y
D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：X>Q>M
【答案】A
【分析】五种短周期主族元素X、Y、Z、M、Q的原子序数依次增大，X的2p轨道半充满，则X为N；Y的s能级电子数和p能级电子数相等，Y原子核外电子排布式为1s22s22p4，则Y为O；Z是至今发现的电负性最大的元素，则Z是F元素，M在元素周期表中处于周期序数等于族序数的位置，M为Al，Q的单质被广泛用作半导体材料，Q为Si。
【详解】A．X、Y、Z为N、O、F，同周期元素第一电离能从左往右逐渐增大，N的2p轨道为半充满，第一电离能大于O元素，则元素的第一电离能：Y B．非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，非金属性X C．Q、X、Y、Z为Si、N、O，三者氢化物分别为SiH4、NH3、H2O，空间构型分别为正四面体、三角锥形、V形，由于NH3、H2O中分别存在一对和两对孤电子对，气态氢化物分子的键角：Q>X>Y，C正确；
D．X、Q、M分别为N、Si、Al，最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3、H2SiO3、Al（OH）3，酸性：X>Q>M，D正确；
故选A。
23．（2023·浙江·统考模拟预测）X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，X在电池能源领域有重要而广泛的用途，Y的价层空轨道数目是半充满轨道数目的一半，Z的一种单质是常见的消毒剂，M与X为同主族元素，Q是地壳中含量最多的金属元素，下列说法不正确的是
A．X的2s电子云比1s电子云更扩散
B．Z与Q形成的晶体是典型的分子晶体
C．五种元素的原子中第一电离能最高的是Z
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＞Q
【答案】B
【分析】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，X在电池能源领域有重要而广泛的用途，则X为Li元素；Y的价层空轨道数目是半充满轨道数目的一半，则Y为C元素；Z的一种单质是常见的消毒剂，则Z为O元素；M与X为同主族元素，则M为Na元素；Q是地壳中含量最多的金属元素，则Q为Al元素。
【详解】A．1s轨道离原子核的距离较近较，而2s轨道相对于1s轨道来说离原子核的距离就要远些了，所以锂原子的2s电子云比1s电子云更扩散，故A正确；
B．氧化铝是共价键百分数大于离子键百分数的过渡晶体，不是分子晶体，故B错误；
C．非金属元素的第一电离能大于金属元素，同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，则五种元素的原子中第一电离能最高的是氧原子，故C正确；
D．碳元素的最高价氧化物对应水化物为弱酸碳酸，铝元素的最高价氧化物对应水化物为两性氢氧化物氢氧化铝，所以碳酸的酸性强于氢氧化铝，故D正确；
故选B。
24．（2023·福建泉州·统考模拟预测）W、X、Y、Z、M分布于3个短周期，原子序数依次增大，Y原子最外层电子数是电子层数的2倍，Z的最外层电子数是M最外层电子数的2倍，M基态原子的电子占据7个原子轨道，W、X可以形成的化合物为XW。下列说法正确的是
A．原子半径M＞Z＞X B．工业上用热还原法制取M的单质
C．简单氢化物热稳定性：Z＜Y D．化合物XW具有强还原性
【答案】D
【分析】W、X、Y、Z、M分布于3个短周期，原子序数依次增大，Y原子最外层电子数是电子层数的2倍，其最外层电子数不超过8，则Y电子层数为2，最外层电子数为4，为C元素；W位于第一周期元素，为H元素；W、X可以形成的化合物为XW，且X的原子序数小于Y，X为Li元素；M基态原子的电子占据7个原子轨道，则M为Al元素；Z的最外层电子数是M最外层电子数的2倍，Z的最外层电子数是6，为O元素，即W、X、Y、Z、M依次是H、Li、C、O、Al元素。
【详解】A．X、Z、M依次是Li、O、Al元素，原子核外电子层数越多，其原子半径越大；同一周期元素，原子半径随着原子序数的增大而减小，所以原子半径：Al＞Li＞O，故A错误；
B．M为Al单质，工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼，故B错误；
C．元素的非金属性越强，其简单氢化物的热稳定性越强，非金属性：O＞C，则简单氢化物热稳定性：H2O＞CH4，故C错误；
D．XW为LiH，LiH中H元素为-1价，在反应中易失电子作还原剂，体现还原性，故D正确；
故选：D。
25．（2023·吉林白山·统考模拟预测）X、Y、Z、W为原子半径依次减小的短周期主族元素。X、Y的最外层电子数之和等于W的最外层电子数，Z的核外电子总数等于Y的最外层电子数，Y的单质常温为下黄色固体且可用于处理泄漏的汞。下列说法正确的是
A．ZY2为非极性分子
B．第一电离能：Z>Y>W
C．Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D．简单离子半径：X>Y
【答案】A
【分析】X、Y、Z、W为原子半径依次减小的短周期主族元素。Y的单质常温为下黄色固体且可用于处理泄漏的汞，Y是S元素； Z的核外电子总数等于Y的最外层电子数，Z是C元素；X、Y的最外层电子数之和等于W的最外层电子数，X为Na、W为F。
【详解】A．CS2为直线型分子，结构对称，为非极性分子，故A正确；
B．第一电离能：F>C>S，故B错误；
C．C的最高价氧化物对应的水化物为H2CO3，H2CO3是弱酸，故C错误；
D．电子层数越多半径越大，简单离子半径：S2->Na+，故D错误；
选A。
26．（2023·福建莆田·统考模拟预测）X、Y、Z、W为原子半径依次减小的短周期主族元素。Z、W为同周期元素，X、Y的最外层电子数之和等于W的最外层电子数，Z的核外电子总数等于Y的最外层电子数，Y的单质常温下为黄色固体且可用于处理泄漏的水银。下列说法正确的是
A．简单离子半径：X＞Y
B．最简单氢化物的沸点
C．Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D．的空间结构为直线形
【答案】D
【分析】X、Y、Z、W为原子半径依次减小的短周期主族元素。Y的单质常温为下黄色固体且可用于处理泄漏的汞，Y是S元素； Z的核外电子总数等于Y的最外层电子数，Z是C元素；X、Y的最外层电子数之和等于W的最外层电子数，X为Na、W为F。
【详解】A．同主族时电子层数越多半径越大，电子层结构相同时核电荷数大的离子半径小，简单离子半径：S2->O2->Na+，则简单离子半径：Y＞X，故A错误；
B．HF分子间存在氢键，H2S分子间存在范德华力，则最简单氢化物的沸点，故B错误；
C．Z即碳元素最高价氧化物对应的水化物为H2CO3，H2CO3是弱酸，故C错误；
D． 即CS2的中心碳原子价层电子对数目为2、无孤电子对，故为直线形分子，故D正确；
选D。
27．（2023·湖北·襄阳四中校考模拟预测）DDQ是一种常用的有机氧化剂，其结构式如图所示，其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，W半径大于Z。下列说法正确的是

A．简单离子半径：
B．氢化物沸点：
C．元素的电负性：
D．含氧酸的酸性：
【答案】C
【分析】X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，X有4个价键，Y有三个价键，Z有2个价键，X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，W的原子半径大于Z的原子半径，说明Z在W的上一周期，且W形成1个共价键，则X、Y、Z、W分别是C、N、O、Cl。
【详解】A．根据同电子层结构核多径小，则半径：，故A错误；
B．碳可以形成相对分子质量很大的烃，其沸点很好，故碳形成的氢化物的沸点可能高于氮形成氢化物的沸点，故B错误：
C．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；元素的电负性：，故C正确；
D．HClO的酸性弱于的酸性，故D错误。
故选C。
28．（2023·陕西榆林·统考模拟预测）X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。X、Y为相邻元素，X、W为同主族元素，X、Y的最外层电子数之差等于Z的最外层电子数，在地壳中W的含量仅次于氧元素。下列说法正确的是
A．Y的最简单氢化物的水溶液呈酸性
B．原子半径：Z> Y> W
C．W位于元素周期表第三周期第VIA族
D．X、Y的氧化物均不止一种
【答案】D
【分析】地壳中元素的含量O、Si、Al、Fe、Ca，则W为Si，X、W为同主族短周期元素，X为C，X、Y为相邻元素，X、Y的最外层电子数之差等于1，为Z的最外层电子数，Z为Na，Y为N，以此分析；
【详解】A．Y的简单氢化物为氨气，水溶液呈碱性，A错误；
B．Z为Na，Y为N，W为Si，则原子半径，Na＞Si＞N，B错误；
C．W为Si位于第三周期ⅣA族，C错误；
D．C的氧化物为CO、CO2，N的氧化物为NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4等，D正确；
故答案为：D。
29．（2023·辽宁·校联考模拟预测）美托拉宗临床用于治疗水肿及高血压，下图所示有机化合物是制备美托拉宗的中间产物，其组成元素Z、X、Y、Q、M、W为原子序数依次增大的短周期元素，X、Y、Q为同周期相邻元素。下列说法正确的是
  
A．溶液在酸性条件下会产生黄色浑浊和无色气体
B．和中心原子的价层电子对数相同
C．氢化物的沸点高低顺序一定为：
D．M、W均可与Q形成原子个数比为的化合物，两种化合物漂白原理相同
【答案】A
【分析】如图，根据X的成键数且该化合物为有机物，可知X为C元素，又X、Y、Q为同周期相邻元素且原子序数依次增大，所以Y为N元素，Q为O元素；Z成键数为1，原子序数最小，为H元素；M成键数为6，为S元素；W为Cl元素；以此作答；
【详解】A．在酸性条件下会发生自身氧化还原生成黄色浑浊硫单质和无色气体二氧化硫，A正确；
B．中心原子价层电子对数：为4，为3，B错误；
C．题目中没有说明是简单氢化物，碳可以形成多种烃，故不能判断沸点高低，C错误；
D．M、W均可与Q形成原子个数比为的化合物，分别为、，漂白原理为与有色物质化合生成无色物质，漂白原理为其强氧化性，原理不相同，D错误；
故选A。
30．（2023·福建福州·福州三中校考模拟预测）X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，且X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物，M是某种元素对应的单质，乙和丁的组成元素相同，且乙是一种“绿色氧化剂”，化合物N是具有漂白性的气体(常温下)。上述物质间的转化关系如图所示(部分反应物和生成物省略)。下列说法正确的是

A．沸点：丁<丙，热稳定性：丁>丙
B．X、Y、Z、W四种元素能够形成两种常见的酸式盐，且能反应生成N
C．Z与X、Y、W形成的化合物中，各元素均满足8电子结构
D．原子半径：
【答案】B
【分析】乙是一种“绿色氧化剂”，即乙为，乙和丁组成的元素相同，则丁为，化合物N是具有漂白性的气体(常温下)，则N为，根据转化关系，M是单质，分解成和，即M为，甲在酸中生成丙，丙为二元化合物，且含有S元素，即丙为，四种元素原子序数依次增大，且都为短周期元素，X为H，Y为O，W为S，X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的1/2，则Z为。
【详解】A．丁为，丙为，非金属性：，则热稳定性：，同时水分子间存在氢键，则沸点：，A项错误；
B．X、Y、Z、W四种元素能够形成亚硫酸氢钠和硫酸氢钠，且能反应生成，B正确；
C．Z与X、Y、W形成化合物分别是、、，中H最外层有2个电子，不满足8电子结构，C项错误；
D．同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，原子半径大小顺序是，D项错误；
故选B。