高考化学二轮复习小题提速练9元素的位—构—性与推断含答案

小题提速练9　元素的位—构—性与推断

1.(2022广东广州二模)一种用作锂离子电池电解液的锂盐结构如图所示,短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,W原子的最外层电子数是内层电子数的一半。下列说法不正确的是              (　　)

A.电负性:Z>Y>X

B.YZ2中,Y的化合价为+2价

C.原子半径:W>Z>Y

D.W的最高价氧化物对应的水化物是中强酸

2.(2022安徽马鞍山三模)短周期元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大,且X、Y、Q、R的原子的最外层电子数之和为12,X与R同主族,Q是地壳中含量最高的元素。下列说法错误的是(　　)

A.简单离子半径大小顺序为Z>Q>R

B.最简单氢化物的沸点高低顺序为Q>Z>Y

C.X与Q形成的化合物仅含共价键

D.Q与R形成的常见化合物中,阴、阳离子数目之比为1∶2

3.(2022广东深圳第一次调研)一种药物原料的分子结构式如图所示。其中W、X、Y、Z均为短周期主族元素,且仅X、Y位于同一周期;Z原子的核外电子数比X原子的多10。下列说法正确的是(　　)

A.原子半径:r(Y)>r(X)>r(W)

B.XZ2中X的化合价为+2

C.X的最简单氢化物的沸点比Y的高

D.X、Y、Z均可形成至少两种常见的含氧酸

4.(2022福建龙岩三模)某种锂盐的结构如图所示,其阴离子由W、X、Y、Z四种同周期主族元素组成,X原子的最外层电子数是W原子的次外层电子数的3倍,化合物中除Li+外其他原子均满足8电子稳定结构。下列说法正确的是(　　)

A.W位于第二周期第ⅣA族

B.原子半径:Z>X>Y

C.元素电负性:Y>Z>X

D.最高化合价:Y>Z>W

5.(2022山东枣庄二模)短周期元素X、Y、Z、W位于同一周期,W元素的某种单质具有强氧化性,可用于杀菌消毒。四种元素组成的一种离子结构如图所示。下列说法错误的是              (　　)

A.电负性:Y<Z<W<X

B.简单氢化物的熔、沸点:Z<X

C.Y的最高价氧化物的水化物为强酸

D.阴离子中各原子均满足最外层8电子稳定结构

6.(2022广东肇庆第三次质检)一种有机合成中间体的分子结构式如图所示。其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X、Y同主族,W原子与X原子的质子数之和等于Z原子的最外层电子数。下列说法正确的是(　　)

A.原子半径:W<X<Y<Z

B.相同压强下单质的沸点:W<Z

C.最高价含氧酸酸性:Z>Y>X

D.W与X形成的化合物中只含极性键

7.(2022福建莆田三模)X、Y、Z、W、M是五种常见的短周期主族元素,其原子半径随原子序数的变化如图所示,已知Y的原子核外电子总数是W的4倍,M、X的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等。下列说法错误的是              (　　)

A.M与X形成的化合物能与水剧烈反应

B.X和W的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱:X>W

C.W与Z形成的气态分子中各原子最外层均达到8e-稳定结构

D.X与Y形成的化合物X2Y2中含有共价键

8.(2022辽宁丹东二模)金刚砂与金刚石具有相似的晶体结构,硬度为9.5,熔点为2 700 ℃,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是              (　　)

A.金刚砂的化学式为SiC

B.金刚砂和金刚石中C的配位数相同

C.C—Si的长度为a pm,则晶胞边长为2a pm

D.C位于Si构成的四面体空隙中

9.(2022福建厦门二模)某种天然沸石的化学式为W[Z2R3Y10]·3X2Y,其中元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大,且占据四个不同周期。Y在地壳中含量最高,基态W原子的核外电子恰好填满10个原子轨道。下列说法不正确的是(　　)

A.第一电离能:Z>R

B.简单离子的半径:Y>Z

C.最简单氢化物的稳定性:Y>R

D.氯化物的熔点:W>Z

10.(2022河北邯郸一模)某化合物(结构如图所示)可用作酿造酵母的培养剂、强化剂、膨松剂、发酵助剂。已知X、Y、Z、W为元素周期表中前20号元素且位于不同周期,原子序数依次增大,Y为地壳中含量最高的元素。下列有关说法正确的是(　　)

A.单质的氧化性:Z>Y>X

B.Z元素形成的单质均为白色固体

C.Y分别与X、Z、W三种元素均可形成至少两种化合物

D.X与Z形成的最简单化合物的沸点比X与Y形成的最简单化合物的沸点高

11.(2022广东韶关二模)常温下,W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol·L-1)的pH和原子半径、原子序数的关系如下图所示。下列说法不正确的是(　　)

A.X与Y形成的化合物的水溶液呈酸性

B.单质的沸点:Y>Z

C.简单离子半径:Y>Z>W>X

D.ZO2可作为自来水的消毒剂

12.(2022广东广州一模)某化合物可用于制造激光器,其结构如图所示。已知元素X、Y、Z、W原子序数依次递增,且均不大于20,X与W同族,元素W的原子比Z原子多4个电子。下列说法正确的是(　　)

A.非金属性:Z>Y

B.单质的沸点:Z>X>Y

C.该化合物中Z满足8电子稳定结构

D.X、Y和W可形成既含有离子键又含有共价键的化合物

参考答案

小题提速练9　元素的位—构—性与推断

1.C　解析 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,W原子的最外层电子数是内层电子数的一半,W为磷元素;X形成化学键数为4,则X为碳元素;Y形成化学键数为2,则Y为氧元素;Z形成化学键数为1,则Z为氟元素。同周期主族元素从左到右,元素的电负性逐渐增大,则电负性:F>O>C,A正确;氟的电负性大于氧,在OF2中,O会表现出正价,化合价为+2价,B正确;电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;原子半径:P>O>F,C错误;P的最高价氧化物对应的水化物是磷酸,磷酸为中强酸,D正确。

2.C　解析 短周期元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大,Q是地壳中含量最高的元素,则Q为O元素;X与R同主族,X、Y、Q、R的原子的最外层电子数之和为12,则X与R的最外层电子数均为1、Y的最外层电子数为4,X为H元素或Li元素、Y为C元素、Z为N元素、R为Na元素。电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则氮离子、氧离子和钠离子的离子半径大小顺序为Z>Q>R,A正确;甲烷分子不能形成分子间氢键,分子间作用力小于氨分子和水分子,沸点最低,水分子形成的分子间氢键数目多于氨分子,分子间作用力强于氨分子,沸点高于氨分子,则最简单氢化物的沸点高低顺序为Q>Z>Y,B正确;若X为Li元素,氧化锂是只含有离子键的离子化合物,C错误;氧化钠和过氧化钠都是阴、阳离子数目之比为1∶2的离子化合物,D正确。

3.D　解析 根据该物质的结构可知,该分子中X可以形成4个共价键,应为第ⅣA族元素,为C元素或Si元素,而Z原子的核外电子数比X原子的多10,若X为Si元素,则Z不可能是短周期元素,所以X为C元素,Z为16号元素S元素;W可以形成一个共价键,且与X、Y、Z均不在同一周期,应位于第一周期,则W为H元素;Y可以形成3个共价键,与C元素同周期,则Y为N元素。电子层数越多原子半径越大,电子层数相同时核电荷数越小半径越大,所以原子半径:C>N>H,即r(X)>r(Y)>r(W),A错误;XZ2为CS2,S的非金属性强于C,S显-2价,所以C为+4价,B错误;X、Y的最简单氢化物分别为CH4、NH3,NH3分子间存在氢键,沸点较高,C错误;C可以形成含氧酸H2CO3、H2C2O4等,N可以形成含氧酸HNO2、HNO3等,S可以形成含氧酸H2SO3、H2SO4等,D正确。

4.B　解析 阴离子结构中,W形成3个共价键和1个配位键,X形成2个共价键、Y形成1个共价键、Z形成4个共价键,W、X、Y、Z是四种同周期主族元素,X原子的最外层电子数是W原子的次外层电子数的3倍,化合物中除Li+外其他原子均满足8电子稳定结构,则W为B元素、X为O元素、Y为F元素、Z为C元素。硼元素位于元素周期表第二周期第ⅢA族,A错误;同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则原子半径的大小顺序为C>O>F,B正确;同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,电负性依次增大,则电负性的大小顺序为F>O>C,C错误;氟元素的非金属性最强,无正化合价,D错误。

5.C　解析 短周期元素X、Y、Z、W是同一周期元素,W元素形成的某种单质具有强氧化性,可用于杀菌消毒,结合图示可知,W形成2个共价键,则W为O元素,说明四种元素均位于第二周期;Z形成4个共价键,则Z为C元素;Y可形成3个共价键和1个配位键,X形成1个共价键,则Y为B元素,X为F元素。非金属性越强电负性越大,同周期主族元素从左到右非金属性增强,则电负性:B<C<O<F,即Y<Z<W<X,A正确;X为F,Z为C,简单氢化物HF分子间含有氢键,熔、沸点比CH4高,即简单氢化物的熔、沸点:Z<X,B正确;Y为B,处在元素周期表金属与非金属交界处,最高价氧化物的水化物H3BO3为弱酸,C错误;结合图示可知,该化合物的阴离子中F、B、C、O四种元素均满足8电子稳定结构,D正确。

6.B　解析 W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X、Y同主族,X、Y均形成4个共价键,则X为C元素,Y为Si元素;W、Z形成1个共价键,W原子与X原子的质子数之和等于Z原子的最外层电子数,故W为H元素,Z为Cl元素。同周期从左到右原子半径减小,Si的原子半径大于Cl的原子半径,A错误;相同压强下氢气沸点小于氯气,B正确;高氯酸为强酸,碳酸、硅酸为弱酸,且碳酸酸性强于硅酸,C错误;W与X形成的化合物为各种烃,烃中可能含非极性键,D错误。

7.C　解析 Y的原子核外电子总数是W的4倍,它们都是主族元素,若W的电子总数为3,Y为12,则W为Li,Y为Mg,若W的电子总数为4,Y为16,则W为Be,Y为S;M、X的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等,则W的最外层电子数大于1,因此W不可能为Li,只能为Be,则M、X的最外层电子数都是1,则M为H,X为Na,Z的原子序数比Y(S)大,则Z为Cl。M与X形成的化合物NaH能与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气,A正确;X为Na、W为Be,金属性:Na>Be,则X和W的最高价氧化物对应水化物的碱性:X>W,B正确;W与Z形成的气态分子是BeCl2,其中Be原子最外层只有4个电子,不满足8e-稳定结构,C错误;X与Y形成的化合物Na2S2中S和S之间存在共价键,D正确。

8.C　解析 由晶胞结构图可知,晶胞中C原子位于顶点和面心,一个晶胞中C原子数目为8×+6×=4,Si原子位于晶胞内部,一个晶胞中Si原子数目为4,化学式为SiC,A正确;由结构可知,金刚砂和金刚石中C的配位数相同,均为4,B正确;设晶胞边长为x,则x=a pm,x=a pm,C错误;由结构可知,C位于Si构成的四面体空隙中,D正确。

9.A　解析 Y在地壳中含量最高,则Y为O元素,几种元素占据四个不同周期,其中只有X的原子序数小于O,所以X为H元素,基态W原子的核外电子恰好填满10个原子轨道,每个原子轨道中有两个自旋方向不同的电子,所以W核外共20个电子,为Ca元素;天然沸石的化学式为Ca[Z2R3O10]·3H2O,由于R的原子序数较大,R一定位于第三周期,若Z位于第二周期,则只能为F元素,此时该物质中R的化合价为+价,不合理,所以Z也位于第三周期,根据化合价分析,合理的结果是Z为+3价、R为+4价,则Z为Al元素、R为Si元素。第一电离能Si(R)>Al(Z),A错误;Y、Z的简单离子为O2-、Al3+,电子层数相同,O2-的核电荷数更小,离子半径更大,B正确;非金属性O>Si,则最简单氢化物的稳定性:Y>R,C正确;W、Z的氯化物分别为CaCl2、AlCl3,CaCl2为离子晶体,AlCl3为分子晶体,离子晶体的熔点高于分子晶体,D正确。

10.C　解析 根据Y为地壳中含量最多的元素可知,Y为O;已知X、Y、Z、W为前20号元素且位于不同周期,原子序数依次增大,形成化合物的结构为,X为H,Z为P,W为K。单质的氧化性取决于元素的非金属性,非金属性Y>Z>X,则单质的氧化性O2>P>H2,A错误;P形成的单质红磷为红色,B错误;Y分别与X、Z、W三种元素可形成H2O、H2O2、P2O3、P2O5、K2O、K2O2等至少两种化合物,C正确;H2O分子间能形成氢键,沸点高于PH3,D错误。

11.A　解析 浓度均为0.01 mol · L-1的溶液,W、Z最高价氧化物对应的水化物的pH=2,为一元强酸,原子序数:Z>W,原子半径:W<Z,则Z是Cl、W是N;Y的最高价氧化物对应的水化物的pH<2,应该为二元强酸硫酸,则Y是S;X的最高价氧化物对应的水化物的pH=12,应该为一元强碱,结合原子半径和原子序数,可知X是Na。由以上分析可知,W、X、Y、Z分别为N、Na、S、Cl元素。X与Y形成的化合物Na2S为强碱弱酸盐,水解后水溶液呈碱性,A错误;硫常温下是固体,氯气为气体,单质的沸点:Y>Z,B正确;电子层数越多,离子的半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则N3-、Na+、S2-、Cl-的半径大小为:S2->Cl->N3->Na+,即Y>Z>W>X,C正确;ClO2具有强氧化性,能使蛋白质变性,可作为自来水的消毒剂,D正确。

12.D　解析 X、Y、Z、W原子序数依次递增,且均不大于20,由结构可知W+带1个正电荷,X与W同族,X形成1个共价键,X与W为第ⅠA族,Y形成2个共价键,Y为第ⅥA族,Z形成5个共价键,元素W的原子比Z原子多4个电子,X、Y、Z、W分别为H、O、P、K。非金属性:O>P,A错误;单质的沸点:Z>Y>X(P>O2>H2),B错误;Z为P,形成3个共价键时满足8电子稳定结构,但是该化合物中形成5个共价键,则不满足8电子稳定结构,C错误;X、Y和W可形成既含有离子键又含有共价键的化合物,例如KOH,D正确。