2024届高三新高考化学大一轮专题练习--元素周期表元素周期律

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2024届高三新高考化学大一轮专题练习--元素周期表 元素周期律
一、单选题
1．（2023·辽宁·统考高考真题）某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如下图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，W、Y原子序数之和等于Z，Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法错误的是
  
A．W与X的化合物为极性分子 B．第一电离能
C．Q的氧化物是两性氧化物 D．该阴离子中含有配位键
2．（2023·广东·广州市第二中学校联考三模）X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中X、W元素的价电子数等于其周期数，Z是地壳中含量最多的元素。它们形成的一种化合物M结构式如右图，下列说法正确的是：

A．化合物M中，W、Z、Y的均为杂化
B．X和Z的单质都属于非极性分子
C．氢化物的沸点：YZ>W
B．原子半径：Y>Z>X>R
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>Y>Z
D．Z与W形成的二元化合物，其晶体熔点比Z单质晶体低
11．（2023春·甘肃·高三民勤县第一中学校联考期中）X、Y、Z、M代表四种金属元素，金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，Z极上有放出；单质Z可以从Y的盐溶液中置换出单质Y；又知的氧化性强于。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为
A． B．
C． D．
12．（2023·湖南长沙·长郡中学校考一模）某离子化合物中的阳离子结构模型如图。已知X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，Z的核外成对电子数和未成对电子数之比为。下列说法错误的是

A．X、Y、Z原子的电负性大小为Z>X>Y
B．1mol该阳离子所含的配位键数为2NA(NA为阿伏加德罗常数的值)
C．该阳离子可与水中的氢原子形成氢键
D．X分别能与Y、Z形成正四面体形的离子
13．（2023·湖北武汉·统考模拟预测）某种离子液体的结构如图所示，其中X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，Z与Q同主族。
  
下列说法错误的是
A．简单离子半径：Q＞Z＞W B．简单氢化物键角：Y＞Q＞Z
C．Z原子均满足8电子稳定结构 D．阴离子立体构型为正八面体形
14．（2023·浙江·校联考一模）X、Y、Z、Q、M为原子序数依次增大的前4周期元素。相关信息如下：
元素
相关信息
X
最外层电子数是能层数的2倍
Y
单质是合成氨工业的原料
Z
核外无未成对电子的主族元素
Q
价层电子的排布式：
M
第四周期ⅠB元素
下列说法不正确的是
A．离子半径：Q>Y>Z
B．简单氢化物的稳定性和沸点：XO>C，B正确；
C．Q为Al，Al2O3为两性氧化物，C正确；
D．该阴离子中L与Q之间形成配位键，D正确；
故答案选A。
2．D
【分析】由化合物M结构式可知，X只形成1根共价键，且其价电子数等于其周期数，所以X为H元素；因为Z是地壳中含量最多的元素，所以Z是O元素；由化合物M结构式可知，Y形成4根共价键，且原子序数介于H和O之间，所以Y为C元素；由化合物M结构式可知，W形成3根共价键，且其价电子数等于其周期数，所以W为Al元素；
【详解】A．化合物M中，Al的杂化为，C、O的杂化为，故A错误；
B．H的单质为H2，属于非极性分子，O的单质有O2、O3两种，O2属于非极性分子，O3属于极性分子，故B错误；
C．Y的氢化物为CH4，Z的氢化物为H2O，都是分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，且H2O分子中存在氢键，使沸点更高，故C错误；
D．为，一个中有2个配位O原子，所以中配位数为6，故D正确；
故选D。
3．C
【分析】W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，WX2是形成酸雨的物质之一，根据原子序数的规律，则W为N，X为O，Y的最外层电子数与其K层电子数相等，又因为Y的原子序数大于氧的，则Y电子层为3层，最外层电子数为2，所以Y为Mg，四种元素最外层电子数之和为19，则Z的最外层电子数为6，Z为S，据此解答。
【详解】A．X为O，W为N，同周期从左往右，原子半径依次减小，所以半径大小为W＞X，A错误；
B．X为O，Z为S，X的简单氢化物为H2O，含有分子间氢键，Z的简单氢化物为H2S，没有氢键，所以简单氢化物的沸点为X＞Z，B错误；
C．Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，为离子化合物，C正确；
D．Z为S，硫的最高价含氧酸为硫酸，是强酸，D错误；
故选C。

4．C
【分析】W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的前四周期元素，W是形成化合物种类最多的元素，则W为C元素；Y的最外层电子数是其电子层数的3倍，则Y为O元素，X为N元素；ZY2是一种常用的自来水消毒剂，则Z为Cl元素；R是组成人体血红蛋白的核心金属元素，则R为Fe元素。
【详解】A．同周期元素，从左到右，原子半径依次减小，则N的原子半径大于O，故A错误；
B．铁是较活泼的金属，常温下不能与水反应，故B错误；
C．同周期元素，从左到右，元素的非金属性依次增强，简单氢化物的稳定性依次增强，则氨气的稳定性强于甲烷，故C正确；
D．次氯酸是弱酸，酸性弱于硝酸，所以Cl的最高价含氧酸的酸性强于N的最高价含氧酸，但Cl的含氧酸的酸性不一定强于N的含氧酸，故D错误；
故选C。
5．D
【分析】由元素在周期表中的位置可知1为H、2为O、3为Mn、4为Zn、5为Ge，据此解答。
【详解】A．元素2和元素5均位于p区，故A错误；
B．元素4为锌，其基态原子的价电子排布式为3d104s2，最外层电子数为2，属于ds区元素，Be、Mg的最外层电子数均为2，属于s区元素，故B错误；
C．元素1、2、3分别是H、O、Mn，它们的基态原子的价电子排布式分别为1s1、2s22p4、3d54s2，故未成对电子数之比为1:2:5，故C错误；
D．元素5位于第四周期第IVA族，为32号元素锗(Ge)，原子结构示意图为，属于准金属元素，故D正确；
故选：D。
6．A
【详解】A.检验中是否含，将气体通入紫色石蕊溶液中，无论是否有，都会使溶液变红，故A错误；
B. 固体遇水会变蓝，向酒精中加入一定量固体，若固体变蓝，则酒精中含有水，故B正确；
C. 将过量细铜粉加入溶液中，溶液颜色由黄色变为浅绿色，则证明发生了反应，所以的氧化性强于，故C正确；
D. 向淀粉KI溶液中加入少量溴水，淀粉溶液变蓝，则证明发生了反应，所以Br的非金属性强于I，故D正确。
故选A。
7．C
【分析】由短周期元素在周期表中的位置可知，X最外层电子数为2，应为He元素，Y为F元素，Z为S元素。据此作答。
【详解】A．Y为F，F的非金属性最强，F没有正价，即没有对应的含氧酸，A项错误；
B．Z为S元素，属于非金属元素，B项错误；
C．Y为F元素，在周期表中是非金属性最强的元素，则Y的氢化物稳定性大于Z的氢化物稳定性，C项正确；
D．X为He元素，性质稳定，不与水反应，D项错误；
答案选C。
8．A
【分析】W、X、Y、Z为元素周期表中的短周期主族元素， Z的一种核素用于测定一些文物的年代，Z为C元素；R的主要化合价为，则R为S元素；X的主要化合价为-2价，X为O元素；W和Y为同主族元素，四种元素原子的最外层电子数之和为12，则W、Y的最外层电子数为=1，化合物甲中Y为+1价阳离子，其最外层电子数为1，结合Y的半径大于S，可以推知Y为Na元素，W为H元素，该化合物应该为NaHCO3。
【详解】A．Na的最高价氧化物对应的水化物NaOH和C的最高价氧化物CO2反应，当CO2过量时生成NaHCO3，故A正确；
B．O、Na形成的离子化合物Na2O2中含有非极性共价键，故B错误；
C．电子层越多离子半径越大，电子层结构相同时，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径大小顺序为：S2-＞O2-＞Na+，故C错误；
D．H分别与O、S形成的分子为H2O和H2S，由于非金属性：O>S，则稳定性：H2O>H2S，故D错误；
故选A。
9．B
【详解】①过渡元素中的重金属元素通常可以作为一些化学反应新型催化剂，①正确；
②非金属性越强，对应简单氢化物稳定性越强，非金属性S>Se，稳定性H2S>H2Se，②错误；
③通常农药中含有F、Cl、S、P、As等元素，所以研制农药通常考虑含有元素周期表右上角元素(氟、氯、硫、磷等)的有机物，③正确；
④卤族元素简单阴离子的还原性随着原子序数的增大而增大，排在前面的卤素单质可将排在后面的卤素从它的盐溶液中置换出来，但由于氟气极易和水反应生成氢氟酸和氧气，所以氟气除外，④错误；
⑤过渡元素是指元素周期表中的副族元素，全部由金属元素构成，可在金属与非金属分界线处的元素中寻找半导体材料，⑤错误；
⑥氟氯溴碘砹处于同一主族，从上到下非金属性逐渐减弱，相对原子质量逐渐增大，根据元素周期律可知，碘单质已为紫黑色固体，因此砹也为有色固体，碘化氢不稳定，则砹化氢也不稳定，卤化银都不溶于水和硝酸，则砹化银也不溶于水和硝酸，⑥正确；
⑦ⅠA族元素中H是非金属元素，第ⅢA族位于元素周期表第13纵列，⑦错误；
②④⑤⑦错误；
故选B。
10．B
【分析】R、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素且位于三个不同的周期，则R为H元素；由知X为N元素；由ZR4知，Z为Si元素；W与Z同主族，则W为C元素；又由可知，Y为Al元素，据此分析。
【详解】A．NH3存在分子间氢键，沸点较高，C和Si的氢化物属于分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，而C的氢化物有多种，则其氢化物的沸点不一定比NH3、SiH4低，故A错误；
B．电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，序数越大半径越小，因此原子半径：Al＞Si＞N＞H，即Y＞Z＞X＞R，故B正确；
C．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＞C＞Si＞Al，则最高价氧化物对应水化物的酸性：X＞W＞Z＞Y，故C错误；
D．Z与W形成的二元化合物为SiC，SiC和晶体Si均为原子晶体，Si−C键的键长小于Si−Si键，键能大于Si−Si键，则SiC晶体熔点比单质Si晶体高，故D错误；
故答案选B。
11．A
【详解】金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气放出，所以X是负极，Z是正极，故金属的活动性：；单质Z可以从Y的盐溶液中置换出Y，说明金属的活动性：；离子的氧化性强于离子，所以金属的活动性；综上可知四种金属的活动性由强到弱的顺序为，A项正确。
12．C
【分析】X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，Z的核外成对电子数和未成对电子数之比为，Z为N元素，X形成1个共价键，X是H元素；Y能形成4个共价键，其中2个为配位键，该阳离子带1个单位正电荷，所以Y是B元素。
【详解】A．由题意可知，X、Y、Z分别为H、B、N，因此电负性：，故A正确；
B．该阳离子中的磞原子分别与两个氮原子形成配位键，1mol该阳离子所含的配位键数为2NA，故B正确；
C．该阳离子中的氮原子没有孤电子对，不具备给电子能力，因此不能与水中的氢原子形成氢键，C错误；
D．H可分别与B、N形成、，其中B、N分别为杂化，其空间结构为正四面体形，故D正确；
故选C。
13．B
【分析】由题干离子液态的结构示意图可知，X周围形成1个共价键，Y周围形成4个共价键，其中一个Z周围形成3个共价键，另一个Z形成4个共价键，且整个离子带一个单位正电荷，即该Z原子失去一个电极，即Z的最外层上有5的电子，Z和Q为同主族，则Z为N，Q为P，W周围也只形成了1个共价键，故X为H，Y为C、W为F，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，Z、W、Q分别为N、F、P，根据电子层数越多半径越大，电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，故简单离子半径P3-＞N3-＞F-即Q＞Z＞W，A正确；
B．由分析可知，Y、Z、Q分别为C、N、P，其简单氢化物即CH4、NH3和PH3，已知CH4为正四面体形，键角为109°28′，而NH3、PH3为三角锥形结构，键角小于109°28′，且P的电负性小于N，P的半径大于N，故NH3中共用电子对更加靠近，排斥力更大，键角NH3更大，故键角CH4＞NH3＞PH3即Y＞Z＞Q，B错误；
C．由题干离子液态的结构示意图可知，其中一个Z周围形成3个共价键，该Z原子还有1对孤电子对，另一个Z形成4个共价键，且整个离子带一个单位正电荷，故Z原子均满足8电子稳定结构，C正确；
D．由题干离子液态的结构示意图可知，阴离子中心原子Q周围的价层电子对数为6，故其立体构型为正八面体形，D正确；
故答案为：B。
14．D
【分析】X、Y、Z、Q、M为原子序数依次增大的前4周期元素，X原子最外层电子数是能层数的2倍，X原子最外层电子排布为2s22p2，则X为C元素；Y元素的单质是合成氨工业的原料，则Y为N元素； Z为核外无未成对电子的主族元素，则Z为M g元素；Q的价层电子的排布式，s轨道填满，即n-1= 2，n= 3，为3s23p４，则Q为S元素；M为第四周期IB元素，则M为Cu元素；
【详解】A．电子层数越多，半径越大，核外电子排布相同的微粒，核电荷数越大，半径越小，故离子半径由大到小的顺序为:S2-> N3-> Mg2+，选项A正确；
B．NH3形成分子间氢键，故沸点:NH3>CH4，N的非金属性比C的强，氢化物稳定性: NH3 > CH4，选项B正确；
C．Mg具有还原性，NO2具有氧化性，二者可发生反应:7Mg + 2NO2 = 4MgO + Mg3N2，都为离子化合物，选项C正确；
D．[Cu(CN)4]2-中存在C = N和Cu2+与N原子形成的配位键，σ键和π键数目之比8:8=1:1，选项D错误；
答案选D。
15．(1)第六周期第ⅠA族
(2)18
(3) 小于 Cs的原子半径比Rb的大，最外层的1个电子更容易失去，则Rb的金属性小于Cs，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则碱性：RbOHRb，则碱性：RbOHN
(6)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O

【分析】根据元素在周期表中的位置，①是C元素、②是N元素、③是O元素、④是F元素、⑤是Ne元素、⑥是Na元素、⑦是Al元素、⑧是Si元素、⑨是S元素、⑩是Cl元素、⑪是K元素。
【详解】（1）同周期元素从左到右非金属性增强，同主族元素从上到下非金属性减弱，在这些元素中，非金属最强的是F。
（2）同周期元素从左到右非金属性增强，同主族元素从上到下非金属性减弱，非金属性F>O>Cl，F、O没有最高价氧化物，在最高价氧化物的水化物中，酸性最强的化合物的分子式是HClO4，两性氧化物是Al2O3，与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式。
（3）同周期元素从左到右金属性减弱，同主族元素从上到下金属性增强，金属性最强的是K，用电子式表示K与S组成的化合物的形成过程。
（4）③和⑥组成的含有非极性共价键的化合物是Na2O2，电子式为；
（5）电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，Al、C、N，三种元素的原子半径由大到小的顺序为Al>C>N；
（6）HF可以用来雕刻玻璃，其涉及的化学方程式SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。
17．(1) p
(2) 四面体形
(3) 5 与水分子间可形成氢键，而与水分子间不能
(4) 极性

【分析】基态原子只有一种形状的轨道填有电子，即只有s能级填充电子，且易形成共价键，即X为H；基态原子核外的M层中只有两对成对电子，即价电子排布式为，该元素为S；前四周期中，基态原子的未成对电子数最多的元素为；与S同周期，且在该周期元素中第一电离能由大到小排第三位的元素为P；元素周期表中电负性最大的元素为F。
【详解】（1）S位于元素周期表的p区，基态原子的价层电子排布图为。
（2）与P同周期且第一电离能比其大的元素为、；分子中，P原子的VSEPR模型为四面体形。
（3）基态F原子有5种空间运动状态；和在水中溶解度较大的为，原因为与水分子间可形成氢键，而与水分子间不能形成氢键。
（4）的空间构型为三角锥形，其中心原子的杂化轨道类型为杂化，该分子为极性分子。
18．(1)
(2)
(3) 共价化合物 氯化铝在熔融状态下不导电
(4)
(5)

【分析】根据元素在周期表中的位置，①是H元素；②是C元素；③是N元素；④是O元素；⑤是Na元素；⑥是Al元素；⑦是S元素；⑧是Cl元素。
【详解】（1）电子层数越多半径越大，电子层数相同时，质子数越多半径越小，O2-、Na+、Cl-的离子半径由大到小的顺序为；
（2）同主族元素从上到下，非金属性减弱，简单氢化物的稳定性减弱，最简单氢化物的稳定性关系为H2O>H2S。
（3）由元素Cl和Al组成的化合物AlCl3是共价化合物，共价化合物在熔融状态下不导电，氯化铝在熔融状态下不导电可以证明AlCl3是共价化合物。
（4）元素非金属性：Cl>S>C，元素非金属性越强最高价含氧酸的酸性越强，C、S、Cl最高价含氧酸的酸性最强的是HClO4，Al的最高价氧化物的水化物是Al(OH)3，HClO4与元素Al(OH)3反应的离子方程式是。
（5）由H、N元组成的含的分子是N2H4，电子式是。