新教材适用2024版高考化学二轮总复习新高考选择题突破十六“位_构_性”的关系及其应用
展开A.Y是形成化合物种类最多的元素
B.R、X、Y、Z、W的最高化合价依次增大
C.Z、W简单氢化物的熔、沸点比同主族其他元素氢化物的熔、沸点高
D.该盐的阴离子中存在配位键
【解析】 由题干信息可知R、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,R+的电子对数与非空原子轨道数相等,则R为Li,Z能够形成2个共价键,则Z为O,W能够形成1个共价键且电负性最强,则W为F,Y能够形成4个共价键,故Y为C,X形成了3个共价键和一个配位键,则X为B,据题意分析可得R、X、Y、Z、W分别为Li、B、C、O、F;C可以形成多种有机物,是形成化合物种类最多的元素,A正确;R、X、Y、Z、W分别为Li、B、C、O、F,Li、B、C、O、F的最高正价为+1、+3、+4、+2,氟没有正价,因此最高化合价W
A.电负性:W>Z
B.简单氢化物的沸点:Y>Z
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W
D.单质的氧化性:W>Y
【解析】 X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,基态W原子中有3个未成对电子,由阴离子的结构示意图可知,X、Y、Z、W形成共价键的数目分别为4、2、1、6,则W形成的化学键中含有配位键,X为C元素、Y为O元素、Z为F元素、W为P元素。元素的非金属性越强,电负性越大,氟元素的非金属性强于磷元素,则电负性大于磷元素,故A错误;水分子间形成氢键的数目多于氟化氢,分子间作用力大于氟化氢,沸点高于氟化氢,故B正确;元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,磷元素的非金属性强于碳元素,则磷酸的酸性强于碳酸,故C错误;元素的非金属性越强,单质的氧化性越强,氧元素的非金属性强于磷元素,则氧气的氧化性强于磷单质,故D错误;故选B。
3. (2023·湖北八市联考一模)某种离子液体的结构如图所示,X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,Y、Z、M为同周期相邻元素,Z的原子序数等于X、Y原子序数之和,Q为非金属性最强的元素。下列说法错误的是( A )
A.基态原子未成对电子数:Y>Q
B.简单气态氢化物的稳定性:M
C.阴离子YQeq \\al(-,4)空间构型为正四面体形
D.基态原子第一电离能由大到小的顺序为:Q>M>Z>Y
【解析】 根据阳离子的结构,Z原子成四个键,可知Z为C原子;Y、Z、M为同周期相邻元素,那么Y为B原子,M为N原子;X为H;根据阴离子的结构,Q为非金属性最强的元素,可知Q为F原子;Y的基态原子电子排布式为1s22s22p1,Q的基态原子电子排布式为1s22s22p5,未成对电子数均为1,A错误;非金属性N<F,对应气态氢化物NH3<HF,B正确;阴离子BFeq \\al(-,4)的价层电子对数为4,空间构型为正四面体形,C正确;第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能,同一周期第一电离能呈增大趋势,F>N>C>B,D正确;故选A。
4. (2023·河北邢台一模)大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子,某离子液体结构如图所示,其中X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素,X、Z同主族。该物质可通过以物质M(,含有大π键,表示为Πeq \\al(m,n),n为参与形成大π键的原子个数,m为参与形成大π键的电子个数)为原料合成得到。下列说法正确的是( A )
A.第一电离能:Y>X>Z
B.X2Y2分子为直线形分子
C.M分子中存在的大π键为Πeq \\al(6,4)
D.电负性:X>Y>Z
【解析】 由题图知,X周围有三个或四个共价键,整个粒子带一个正电荷,则X最外层电子数为5,故X为N元素,X、Z同主族,则Z为P元素,X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素,且Y周围有一个共价键,故Y为F元素,据此分析解题。N的电子排布式为1s22s22p3,F的电子排布式为1s22s22p5,P的电子排布式为1s22s22p63s23p3,第一电离能Y>X>Z,A正确;依已知条件可推出X、Y、Z依次为N、F、P,N2F2(F—N===N—F)为平面形分子,不是直线形分子,B错误;M分子中存在的大π键为Πeq \\al(6,5),C错误;同主族从上至下非金属减弱,同周期从左至右非金属逐渐增强,非金属性越强电负性越强,电负性:F>N>P,D错误;故选A。
5. (2023·湖北十一校联考二模)某化合物结构如图所示。其中M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素,X是有机分子的骨架元素,W基态原子的M层为全充满、N层只有一个电子。下列说法正确的是( D )
A.原子半径:X>Y>Z
B.第一电离能:X>Y>M>W
C.该配合物中X均满足8电子稳定结构
D.该配合物中X的杂化类型有sp2、sp3
【解析】 X是有机分子的骨架元素,说明X为C元素;W基态原子的M层为全充满、N层只有一个电子,即W的价电子排布式为3d104s1,即W为Cu元素;M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素,根据结构式可知,M为H元素,Y为N元素,Z为P元素;电子层数越多,半径越大,电子层数相同,核电荷数越小,半径越大,则原子半径由大到小的顺序为Z>X>Y,A错误;N原子属于半充满状态,第一电离能较高,H原子比C原子半径小得多,核外电子受到原子核的引力大,电离需要更多的能量,故H>C,而Cu的电子层数最大,较容易失去一个电子,其第一电离能最小,故第一电离能由大到小的顺序为Y>M>X>W,B错误;该配合物中与W形成配位键的X,不满足8电子稳定结构,C错误;该配合物中X的价层电子对有4和3,故其杂化类型有sp2、sp3,D正确;故选D。
6. (2023·广东佛山二模)离子液体是室温下呈液态的离子化合物。由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体的结构如图所示,W的简单氢化物易液化,可用作制冷剂,R的简单阴离子含10个电子。下列说法正确的是( D )
A.电负性:R>X>Z
B.氢化物的沸点:R>Z
C.分子YR3的空间构型为三角锥形
D.最高价含氧酸的酸性:W>Z
【解析】 离子液体是室温下呈液态的离子化合物。由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体的结构如题图所示,W的简单氢化物易液化,可用作制冷剂,则W为N,X、R有1个价态,则X为H,R的简单阴离子含10个电子,则R为F,Z有四个价键,则Z为C,Y得到一个电子形成四个价键,则Y为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:R>Z>X,故A错误;HF虽存在分子间氢键,若C的氢化物是固体,则氢化物的沸点可能为Z>R,故B错误;分子YR3(BF3)价层电子对数为3+0=3,其空间构型为平面三角形,故C错误;根据非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物酸性越强,氮的非金属性比碳强,则最高价含氧酸的酸性:W(硝酸)>Z(碳酸),故D正确;故选D。
7. (2023·青岛一模)软包电池的关键组件结构如图所示。X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,X元素最外层电子数是次外层电子数的一半,W和Q同主族。下列说法错误的是( A )
A.简单离子半径Q>M>W>X
B.简单气态氢化物的热稳定性M>W>Q
C.常温下M单质可以置换出W单质
D.W3为V形分子,其沸点高于W2
【解析】 X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,X元素最外层电子数是次外层电子数的一半,X为Li;通过结构可知Q有2个单键2个双键,故Q为S;W和Q同主族,W为O;Y连接4个单键,Y为C,Z为N,M为F。简单离子的层数越多,质子数越小半径越大,所以S2->O2->F->Li+,A错误;电负性越强,非金属性越强,简单气态氢化物的热稳定性越强,HF>H2O>H2S,B正确;2F2+2H2O===4HF+O2,常温下F2单质可以置换出O2单质,C正确;O3分子看成一个O原子是中心原子,其他2个O原子为配原子,可以看成三原子分子。O3的价电子对数=2+(6-2×2)÷2=3,有一个孤电子对,所以是V形,D正确;故选A。
8. (2023·广东广州天河区二模)我国科学家合成一种比硫酸酸性更强的超强酸M,广泛应用于有机合成,M的结构式如图所示。其中R、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y和W位于同族。下列说法正确的是( A )
A.简单离子半径:W>Y>Z
B.最简单氢化物的稳定性:Y>Z>W
C.M中含有极性键和非极性键
D.R、X、Y只能组成一种三元化合物
【解析】 R、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y和W位于同族,W形成6个共价键且原子序数最大,则W为硫、Y为氧;R形成1个共价键,原子序数最小,为氢;X形成4个共价键,为碳;Z形成1个共价键,为氟。电子层数越多,简单离子的半径越大;电子层数相同时,核电荷数越大,简单离子的半径越小;简单离子半径:W>Y>Z,A正确;非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,最简单氢化物的稳定性:Z>Y>W,B错误;M中含有极性键,而不含有非极性键,C错误;R、X、Y能形成多种有机化合物,不是只能组成一种三元化合物,D错误;故选A。
9. (2023·辽宁鞍山二模)已知X、Y、Z、W是短周期元素。X元素原子的2p能级处于半充满状态;Y元素原子L电子层上s电子数和p电子数相等;Z元素的+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同;W元素原子的M电子层有1个未成对的p电子。下列说法正确的是( D )
A.含有Y元素的化合物一定是共价化合物
B.电负性:Y>X
C.Z元素的第一电离能大于同周期其他元素
D.若W为金属元素,则其单质能与NaOH溶液反应放出氢气
【解析】 X、Y、Z、W是短周期元素,X元素原子的2p能级处于半充满状态,其核外电子排布式为1s22s22p3,则X为N;Z元素+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同,其质子数为10+2=12,则Z为Mg;Y元素原子L电子层上s电子数和p电子数相等,外围电子排布为2s22p2,处于第二周期第ⅣA族,则Y为C;W元素原子的M层有1个未成对的p电子,外围电子排布为3s23p1或3s23p5,则W为Al或Cl元素,以此来解答。含有C元素的化合物可能为离子化合物,如碳酸钠、碳酸氢钠等,A错误;同一周期从左向右电负性逐渐增强,则电负性:C(Y)<N(X),B错误;同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,Z的单质为金属Mg,属于ⅡA主族元素,其第一电离能小于同周期的Si、P、S、Cl等,C错误;若W为金属元素,W的单质为Al,Al与NaOH溶液反应生成氢气,D正确;故选D。
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