【通用版】2023届高考化学一轮复习物质结构与性质专练(2)元素周期表 元素周期律
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1.主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不超过20。W、X、Y最外层电子数之和为15,是实验室常用的一种化学试剂。下列说法错误的是( )
A.的水溶液呈碱性
B.最简单氢化物沸点高低为:X>W
C.常见单质的氧化性强弱为:W>Y
D.中各原子最外层均满足8电子稳定结构
2.短周期主族元素Q、X、Y、Z的原子序数依次增大。Q的简单氢化物和其最高价含氧酸可形成盐,X与Q同周期且是该周期主族元素中原子半径最小的元素;具有与氩原子相同的电子层结构; Y、Z原子的最外层电子数之和为10。下列说法正确的是( )
A.X与Z的简单氢化物的水溶液均呈强酸性
B.Y单质常温下稳定,不跟酸碱反应
C.简单氢化物的沸点:Q
3.现有W、X、Y、Z四种短周期元素,W分别与X、Y、结合生成甲、乙、丙种化合物,且甲、乙、丙均为10电子分子,Y、Z结合生成化合物丁。有关物质的转化关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.原子序数由小到大的顺序是:W
C.Z的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸
D.Y与W、Z都能形成至少两种化合物
4.X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在周期表中的位置如图所示。若Z原子的最外层电子数是K层电子数的3倍,下列说法正确的是( )
A.最高价氧化物对应水化物的酸性Z比W强
B.只由这四种元素不能组成有机化合物
C.与Z的单质相比较,Y的单质不易与氢气反应
D.由X、Y形成的二元化合物都是无色气体
5.萝卜硫素(结构如图所示)是具有抗癌和美容效果的天然产物之一。该物质由H(氢)、W、X、Y、Z五种短周期主族元素构成,已知该五种元素的原子序数依次增大,Y、Z原子核外最外层电子数相等。下列有关说法正确的是( )
A.Y与Z具有相同的最高正化合价
B.X和Z的简单氢化物水溶液均呈酸性
C.WYZ分子中各原子最外层都满足8电子稳定结构
D.W、X、Y三种元素的最简单氢化物热稳定性最大的是W的最简单氢化物
6.已知X、Y、Z、W、M均为短周期元素,25℃时,其最高价氧化物对应水化物的溶液(浓度均为0.01)的pH和原子半径的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.X、M的简单离子半径大小顺序:X>M
B.X、Y、Z、W、M五种元素中只有一种是金属元素
C.Z的最高价氧化物的化学式为
D.X、Z的简单气态氢化物反应有白烟生成
7.A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,分布在三个不同周期。X、Y、Z、W为这些元素形成的化合物,X为二元化合物且为强电解质,W的水溶液呈碱性,物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.对应的简单离子半径:C>D>B
B.D、E形成的化合物为含有极性共价键的共价化合物
C.电解C、E形成的化合物的水溶液可生成C、E对应的单质
D.由A、B、E形成的化合物都含有共价键,溶液都呈强酸性
8.下列说法正确的是()
A.和是两种不同的元素 B.单晶硅和石英互为同素异形体
C. HCOOH和互为同系物 D.H与Na在元素周期表中处于同一主族
9.下列说法正确的是( )
A.同一原子中,在离核较远的区域运动的电子能量较高
B.原子核外电子排布,先排满K层再排L层、先排满M层再排N层
C.同一周期中,随着核电荷数的增加,元素的原子半径逐渐增大
D.同一周期中,ⅡA族与ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1
10.我国拥有自主知识产权的铷(Rb)原子钟,每3000万年误差仅1秒。Rb是第五周期第ⅠA族元素,下列关于的说法不正确的是( )
A.中子数为50的Rb的核素:
B.元素的金属性:Rb>K
C.与同周期元素的原子半径比:I < Rb
D.最高价氧化物对应的水化物的碱性:KOH
A.简单离子半径:W>Q
B.最简单氢化物的沸点:Q>Z
C.化合物与YZQ的分子结构相似
D.X、Y、Z形成的化合物的水溶液一定显酸性
12.2020年是“氢键”的百年诞辰,M分子部分结构如图所示(----表示氢键)。W、X、Y、Z是短周期主族元素,M中含有碳、氮、W、Z四种元素,化合物能与,反应产生,X元素是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是( )
A.氢键是一种特殊的化学键 B.稳定性:
C.X的氧化物对应的水化物是强碱 D.简单离子半径:Z>Y>X
13.X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。Y元素的最高正价为+4价,Y元素与Z、M元素相邻,且与M元素同主族;化合物的电子总数为18个;Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:Z
C.易溶于水,其水溶液呈碱性
D.X、Z和Q三种元素形成的化合物一定是共价化合物
14.短周期主族元素X、Y、Z 、W的原子序数递增,其中Y与Z同主族。X与Y、Z与W均可形成如图所示的分子结构,且Z与W形成的分子中所有原子最外层均满足8电子稳定结构。下列说法正确的是( )
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.气态氢化物的热稳定性:Y>Z>W
C.元素Z和W均存在两种以上的含氧酸
D.元素Z和W在自然界中均只能以化合态存在
15.某抗癌药物的结构简式如图所示,其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、Y同主族,Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍。下列叙述正确的是( )
A.元素的非金属性:W>Z>X
B.Y的最高价氧化物的水化物是强酸
C.W的最简单氢化物与Z的单质混合后可产生白烟
D.Y、Z形成的化合物中,每个原子均满足8电子结构
16.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述正确的是( )
A.元素非金属性强弱的顺序为W>Y>Z
B.Y单质的熔点高于X单质
C.W分别与X、Z形成的二元化合物均只有一种
D.化合物M中W不都满足8电子稳定结构
17.a、b、C、d、e为原子序数依次增大的五种常见短周期元素,可组成一种化合物A,其化学式为。A能够发生如下转化:
已知C的分子式为,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。则下列说法正确的是( )
A.原子半径:b>c B.e的氧化物的水化物为强酸
C.化合物A为共价化合物 D.元素非金属性强弱:c
A.原子半径:X>Y>Z>R B.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Y>X
C.常温常压下,上述元素的单质都呈固态 D.和RZ能发生化合反应
19.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元泰,其中Z为金属元素,X、W为同一主族元素。X、Z、W形成的最高价氧化物分别为甲、乙、丙。x、、z、w分别为X、Y、Z、W的单质,丁是化合物。其转化关系如图所示,下列判断正确的是( )
A.反应①②属于氧化还原反应,③属于非氧化还原反应
B.Y的离子半径比Z的离子半径小
C.反应③可以证明X的非金属性强于W
D.一定条件下,x与甲反应生成丁
20.2019年诺贝尔化学奖授予三位在锂离子电池研发领域作出贡献的科学家。某锂离子电池的正极材料为含钴的化合物,用表示,电解质为,其中X、Y、Z、Q是短周期主族元素,且原子序数依次增大,X、Z位于同一周期,且原子半径分别为该周期主族元素中原子半径最大和最小,Z原子和Q原子的最外层电子数之和是Y原子最外层电子数的2倍。下列判断正确的是( )
A.X在空气中燃烧的生成物为含共价键的离子化合物
B.Y是非金属元素,且在自然界中有游离态存在
C.Z的简单氢化物的沸点比Y的高
D.Q的最高价氧化物对应的水化物为强碱
答案以及解析
1.答案:C
解析:是实验室常见的一种化学试剂,根据Z可形成,知Z为第ⅠA族元素,X可形成三对共用电子,W可形成四对共用电子,且X、W、Y的最外层电子数之和为15,故W为C,X为N,Y为S,从而推出Z为K。溶液因水解显碱性,A正确。存在分子间氢键,故的沸点高于,B正确。非金属性S>C,所以单质的氧化性:S>C,C错误。的电子式为,各原子均达到8电子稳定结构,D正确。
2.答案:C
解析:由Q的简单氢化物和其最高价含氧酸可形成盐,可知Q为N元素; X与N同周期,且是该周期主族元素中原子半径最小的元素,则X是F元素;具有与氩原子相同的电子层结构,则Z为Cl元素;Z的最外层电子数为7,Y、Z原子的最外层电子数之和为10,则Y元素最外层电子数为3,Y为Al元素。X和Z的简单氢化物分别为HF和HCl,HF是弱酸,A项错误;Al单质在常温下既能与强酸反应也能与强碱反应,B项错误;由于F元素的非金属性比N强,所以HF分子间的氢键键能比大,HF的沸点更高,C项正确;为共价化合物,熔沸点较低,不是高温结构陶瓷材料,D项错误。
3.答案:C
解析:甲、乙、丙均为10电子分子,由短周期元素形成的10电子分子有、、、HF,X的单质和乙的反应为置换反应,则该反应为氟气和水的反应,X的单质为,Y的单质为,乙为,甲为HF,故W为H元素,X为F元素,Y为O元素;丙是或=,丁是NO或,则Z为C或N元素。由以上分析可知原子序数由小到大的顺序是:W
4.答案:B
解析:K层最多只能填2个电子,因此Z原子最外层有6个电子,结合Y、Z、W在周期表中的位置,可知Z是S,W是C,X是N,Y是O。非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,而Cl的非金属性比S强,因此Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性比S强,A项错误;有机化合物必须含有碳元素,只由这四种元素不能组成有机化合物,B项正确;非金属性越强,其单质与氢气的化合越容易,O的非金属性强于S,因此O的单质更易与氢气反应,项错误;由N、O组成的二氧化氮是种红棕色气体,D项错误。
5.答案:C
解析:由萝卜硫素的名称及题给萝卜硫素的结构简式可知,萝卜硫素中含有H、C和S元素,结合题给结构简式中各原子形成的化学键数目和题给信息,可知Z为S,Y为O,W为C,X为N。选项A,O元素无最高正价,A说法错误;选项B,的水溶液呈碱性,的水溶液呈酸性,B说法错误;选项C,COS的结构式为,各原子最外层均达到8电子稳定结构,C说法正确;选项D,C、N、O为同一周期主族元素,其非金属性依次增强,最简单氢化物的热稳定性依次增大,D说法错误。
6.答案:C
解析:根据各元素最高价氧化物对应水化物的溶液的pH和原子半径关系进行推断:
核外电子排布相同时,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径N>, A项正确;五种元素中只有Na为金属元素,B项正确;Cl的最高价氧化物为,C项错误;N、Cl的简单气态氢化物分别为、HCl,二者反应生成白色固体小颗粒氯化铵,D项正确。
7.答案:B
解析:由短周期元素组成的两性化合物有、、BeO、,X为二元化合物且为强电解质,与D单质反应生成气体单质,则X为HCl,D为Al或Be,气体单质为,根据W的水溶液呈碱性,且Y溶液能与Al或Be反应生成,可知Y为NaOH,又A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,故A为H元素,B为O元素,C为Na元素,D为Al元素,E为Cl元素。具有相同核外电子排布的离子,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径大小顺序为:,A项错误;Al、Cl形成的化合物氯化铝为含有极性共价键的共价化合物, B项正确;电解氯化钠溶液的总反应为:,C项错误;由H、O、Cl形成的化合物都含有共价键,但HClO、均为弱酸,D项错误。
8.答案:D
解析:和是氯元素的两种不同核素,A项错误;单晶硅为Si,石英为,二者不互为同素异形体,B项错误; HCOOH为一元羧酸,为羟基醛,二者结构不相似,不互为同系物,C项错误;H和Na都处于ⅠA族,D项正确。
9.答案:A
解析:同一原子中,能量较高的电子在离核较远的区域运动,A正确;原子核外电子排布,不是先排满M层再排N层,如钾原子的M层有8个电子,N层有1个电子,而M层排满应有18个电子,B错误;同周期中,随着核电荷数的增加,主族元素的原子半径逐渐减小,C错误;同周期中ⅡA族与ⅢA族元素原子的核电荷数不一定相差1,如第四周期中Ca与Ga的核电荷数相差11,D错误。
10.答案:A
解析:中子数为50的Rb的质量数为50+37=87,核素符号为,A项错误;同主族元素从上到下金属性逐渐增强,则金属性Rb>K,B项正确;同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径I
解析:
和的电子排布相同,原子序数大的离子半径小,所以,A项错误。分子间存在氢键,使其沸点反常地高,故沸点:, B项错误。和COS互为等电子体,两分子结构相同,均为直线形结构,C项正确。含有C、 H、O的化合物可为等,其水溶液不一定显酸性,D项错误。
12.答案:D
解析:本题考查根据物质性质及信息推断元素、离子半径大小比较等。W、X、Y、Z是短周期主族元素,M中含有碳、氮、W、Z四种元素,且能形成氢键,所以一定含有H元素,由M中原子的成键特点,推出W是H,Z是O;化合物能与反应产生,则Y的非金属性强于Z,Y是F;X元素是地壳中含量最高的金属元素,则X是Al。氢键是一种特殊的分子间作用力,影响物质的物理性质,A项错误;元素非金属性越强,对应气态氢化物的热稳定性越强,故稳定性:HF>,B项错误;氢氧化铝是两性氢氧化物,C项错误;电子层结构相同时,核电荷数越大,离子半径越小,简单离子半径:Z>Y>X,D项正确。
13.答案:D
解析:X、Y、Z、M、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,结合“Y元素的最高正价为+4价,Y元素与Z、M元素相邻,且与M元素同主族”,可推出Y为C、Z为N、M为Si,由“化合物的电子总数为18个”可推出X为H,由“Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子”可推出Q为Cl。根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小,同一主族元素从上到下原子半径依次增大,可得原子半径:Z(N)
解析:短周期元素、Y、Z、W的原子序数递增,根据题图所示的结构及Z与W形成的分子中所有原子最外层均满足8电子稳定结构,可知黑球代表O或S,白球代表C或F,又Y与Z同主族,故Y为O,Z为S,则W为Cl;X与O可形成题图所示结构分子,X的原子序数小于O的原子序数,故X为H。原子半径大小顺序为S>Cl>O>H,A错误;元素的非金属性越强,其对应气态氢化物的热稳定性越强,因非金属性:Cl>S,故气态氢化物的热稳定性HCl>,B错误;S的含氧酸有、和等,Cl的含氧酸有HClO、、等,C正确;Cl在自然界中以化合态形式存在,而S在自然界中有单质硫和化合态硫两种形式,D错误。
15.答案:C
解析:由某抗癌药物的结构简式可以看出X能形成2个共价键,则X为第ⅥA族元素,W能形成三个共价键,则W为第ⅤA族元素或B元素,Z能形成一个共价键,则Z为第ⅦA族元素或H元素,又W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、Y同主族,Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍,因此W、X、Y、Z分别为N、O、P、Cl。同周期主族元素随原子序数递增,非金属性逐渐增强,故非金属性O>N,又非金属性O>Cl,A项错误;Y为P,其最高价氧化物的水化物为中强酸,B项错误;W的最简单氢化物为,与Z的单质混合可发生反应:,故可观察到有白(颗粒)生成,C项正确;Y形成的化合物中,每个原子均满足8电子结构,而形成的中P原子不满足8电子结构,D项错误。
16.答案:B
解析:根据X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的可知X为Na元素;根据W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构可知,Y可形成4对共用电子,W可形成2对共用电子,结合原子序数关系可知,Y为Si元素,W为O元素;根据W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等(或Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍),可知Z为Cl元素。综合则有:
W
X
Y
Z
O
Na
Si
Cl
元素非金属性强弱的顺序为O>Cl>Si,A项错误;Si单质为原子晶体,其熔点比Na单质的高,B项正确;O与Na形成的二元化合物有、,O与Cl形成的二元化合物有、、、、等, C项错误;化合物M中所有原子都满足8电子稳定结构,D项错误。
17.答案:A
解析:a、b、c、d、e为原子序数依次增大的五种常见短周期元素,由气体C的分子式为,且能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,可确定C为,由白色沉淀B可溶于浓NaOH溶液,可推出B为,则A中含有Al元素,A与酸化的溶液反应得到白色沉淀,说明A中含有,由此可推出a、b、c、d、e分别是H、N、O、Al、S。根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小,知原子半径N>O,A项正确;对应的水化物为弱酸,B项错误;化合物A为,为离子化合物,C项错误;根据同一主族元素从上到下非金属性依次减弱,知非金属性O>S,D项错误。
18.答案:C
解析:由题中化合物可知,R原子和Z原子都形成1个共价键,又R、X、Y、 Z为前10号元素,原子序数递增,结合成键特点可知R为H元素,X为B元素,Y为N元素,Z为F元素,该化合物为。选项A,B、N、F 、H的原子半径依次减小,正确。选项B,的酸性比强,正确。选项C,常温常压下,题述元素的单质中,只有硼单质呈固态,错误。选项D,,正确。
19.答案:D
解析:由氧化物甲能与金属单质z反应生成氧化物乙与单质x,可知甲为,z为Mg,乙为MgO,x为C,故为,则X为碳元素、Y为氧元素、Z为镁元素;X、W为同一主族元素,则W为S元素,丙为,w为Si,丁为CO。由上述分析可知,反应①是,反应②是,反应③是,都属于氧化还原反应,A项错误;和的核外电子排布相同,对于核外电子排布相同的离子,“序大径小”,则的半径大于的半径,B项错误;反应③中C作还原剂,Si为还原产物,不能证明C的非金属性强于Si,C项错误;C在高温下可以与反应生成CO:,D项正确。
20.答案:B
解析:由“X、Y、Z、Q是短周期主族元素,且原子序数依次增大,X、Z位于同一周期,且原子半径分别为该周期元素中原子半径最大和最小”可知, X、Y、Z只能是第二周期元素,故X为Li,Z为F;F的最外层有7个电子,根据“Z原子和Q原子的最外层电子数之和是Y原子最外层电子数的2倍”,设Q原子最外层电子数为,Y原子最外层电子数为,则2=7+,只能为奇数,当=1、=4时,Q为Na,Y为C;当=3, =5时,Q为Al,Y为N;当=5、=6时,Q为P,Y为O。结合电解质化学式知,只有Q为P,Y为O时符合题意,X、Y、Z、Q分别为Li、O、F、P。Li在空气中燃烧生成,其中只含离子键,A项错误;Y为O,为非金属元素,在自然界中存在、,B项正确;HF的沸点比的沸点低,C项错误;Q为P,其最高价氧化物对应的水化物为中强酸,D项错误。
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