【查漏补缺】2025年高考化学复习冲刺过关(新高考专用)06元素位-构-性推断含解析
展开一、单选题
1.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增,a、b、c、d、e、f是由这些元素组成的化合物,m为单质,d是淡黄色粉末,b是生活中常见的液态化合物。上述物质的转化关系如图所示。
下列说法正确的是
A.化合物a中只含有C、H两种元素
B.几种元素的原子半径由大到小顺序为Z>Y>X>W
C.四种元素电负性由大到小顺序为Y>X>W>Z
D.Y与W形成的简单化合物是同主族元素同类型化合物中沸点最低的
2.YX4Z(WR4)2常用于抗酸、治疗慢性胃炎。它所含的五种元素均为短周期元素,基态R原子的价层电子排布式为nsnnp2n,R和W位于同主族,Y的最高价氧化物对应的水化物和其最简单氢化物能反应生成离子化合物,Z的周期序数和主族序数相等。下列叙述错误的是
A.沸点:X2R<X2W
B.第一电离能:X<R<Y
C.Z元素的最高价氧化物为两性氧化物
D.W元素最高价氧化物的水化物的浓溶液在常温下可以使铁钝化
3.W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,且四种元素的原子最外层电子数之和为24。下列说法错误的是
A.简单阴离子的还原性Y强于X
B.W的简单气态氢化物与其最高价含氧酸反应生成离子化合物
C.W、X、Y、Z简单氢化物中稳定性最弱的是Y
D.在元素周期表中118号元素与Z位于同一主族
4.下列推测不正确的是
A.固体加热可生成和,则固体加热可生成和
B.与水反应生成和,则与反应生成和
C.与固体在一定条件下生成,则与在一定条件下生成C
D.无水与固体加热能生成,则无水与固体加热能生成
5.一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24.下列有关叙述错误的是
A.该化合物中,W、X、Y之间均为共价键B.Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应
C.Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸D.X的氟化物XF₃中原子均为8电子稳定结构
6.2024年是元素周期表诞生的第155周年。已知短周期主族元素X、Y、Z、M、N,其原子序数与其对应的0.1ml/L最高价氧化物的水化物溶液,在常温下的pH关系如图所示。下列说法中正确的是
A.X和Y元素均在p区B.元素的电负性:Z>M>N
C.M的含氧酸根离子的中心原子为sp2杂化D.XN3和ZN3的空间构型均为三角锥形
7.下图所示化合物是制备某些药物的中间体,其中均为短周期元素,且原子序数依次增大,分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型,Z原子的电子数是Q的一半。下列说法正确的是
A.简单氢化物的稳定性:B.第一电离能:
C.基态原子的未成对电子数:D.原子半径:
8.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径和最低化合价的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.第一电离能:
B.简单氢化物的沸点:
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:
D.的空间结构为平面三角形
9.一种具有解热镇痛作用的合成药物结构如图所示,W、Y、X、Q为原子半径依次递减的短周期非金属元素,Q的最高正价和最低负价代数和为0,且W与Y的价层电子排布均为,下列说法正确的是
A.氢化物的沸点:X>W>Y
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y
D.该药物在人体内可水解产生邻羟基苯甲酸
10.“活宁”是一种新型吸入式诱导麻醉药,麻醉性能强,常用作临床麻醉剂,其分子结构式如图所示。其中,X的原子核只有1个质子;元素Y、Z、W原子序数依次增大,均比X多一个电子层;元素E的原子比W原子核外多8个电子。下列说法不正确的是
A.由X、E、Z组成的化合物XEZ是一种强氧化性酸
B.Y、Z、W分别与X形成的简单氢化物的沸点:Z>W>Y
C.Y、Z、W、E的氢化物中只有极性键
D.ZW2中,Z的化合价为+2价
11.短周期主族元素X、Y、Z的单质m、n、p在通常状况下均为气态,并有下列转化关系(反应条件略去):其中双原子单质分子中,单质m含共用电子对数最多,甲含有10电子,乙含有18电子。下列说法正确的是
A.X的氢化物中只含有极性共价键
B.元素X、Y、Z的原子半径大小关系为X<Y<Z
C.Z的氧化物的水化物的酸性在主族元素中最强
D.化合物丙是离子化合物,既含离子键又含共价键
12.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。X分别与Y、Z、W结合形成质子数相同的甲、乙、丙三种分子。丙的水溶液可刻蚀玻璃;丁为无色气体,遇空气变红棕色。上述物质有如图转化关系:
下列说法正确的是
A.原子半径:
B.甲、乙、丙中沸点最高的是丙
C.由X、Y、Z三种元素形成的化合物一定是共价化合物
D.四种元素形成的单质中W单质的氧化性最强
13.某陶瓷颗粒增强材料()由X、Y、Z、W四种短周期主族元素组成,其中X与Y、Z与W分别同周期,四种元素的原子半径与最外层电子数的关系如图所示。下列说法错误的是
A.简单离子半径:Y>Z
B.最简单氢化物的热稳定性:Y>W
C.该物质中各元素的最外层均满足结构
D.工业上通过电解Z、Y的化合物(熔融)冶炼Z单质
14.短周期元素原子半径与原子序数的关系如图,下列有关说法正确的是
A.简单氢化物的热稳定性:E>GB.G的最高价氧化物中含有离子键
C.、、均是酸性氧化物D.简单离子半径大小:D
A.简单氢化物的稳定性:Y>ZB.简单离子半径:X<Y<Z
C.常见单质的熔点:R<Z<YD.R最多可以形成五种不同的氧化物
16.元素周期表中前20号元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,R和Y位于同主族,X的简单离子半径在同周期元素中最小,由这四种元素组成一种化合物Q,在Q的溶液中滴加Ba(OH)2溶液,产生沉淀的物质的量与Ba(OH)2的物质的量的关系如图所示,下列说法正确的是
A.简单离子半径:Z>Y
B.简单气态氯化物的热稳定性:Y>R
C.Q的水溶液显酸性、可作为净水剂
D.M点沉淀物有2种,且物质的量之比为4:1
17.X、Y、Z和W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Z同主族且能形成离子化合物,Y、W同主族且原子序数之和为24。四种元素组成的一种化合物M具有下列性质:白色沉淀M溶液褪色并产生气泡。下列说法正确的是
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.单质的氧化性:W>Y
C.M使溴水褪色体现其氧化性
D.Y与X、Z、W均能形成具有漂白性的物质
18.根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是
A.AB.BC.CD.D
19.A、B、C、D、E、F、G是元素周期表中前四周期元素且原子序数依次增大。其中A、B、D、F的最外层电子数均等于其电子层数,C在化合物中无正价,E的价电子排布符合构造原理且其次外层电子数等于D的核外电子总数,G的游离态在常温常压下是液体。关于以上元素的说法正确的是
A.E的最高价氧化物是一种碱性氧化物
B.C的简单离子半径大于D的简单离子半径
C.在C、F、G三种元素的简单氢化物中,C的简单氢化物热稳定性最好,酸性最强
D.F的最高价氧化物的水化物是一种强酸
20.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,Z原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3∶8,W与Z同族,Y的原子序数是W和Z的原子序数之和的一半,含X元素的物质焰色试验为黄色。下列说法正确的是
A.金属性:Y>X
B.最简单氢化物的沸点:W>Z
C.W与X形成的化合物中一定只含有离子键
D.原子半径的大小顺序:r(Z)>r(X)>r(Y)
21.短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表的相对位置如图所示,它们的原子序数之和为39。下列说法错误的是
A.常温常压下,X单质为固态B.Z和W的主要化合价相同
C.原子半径:D.Y的氢化物与W的氢化物相遇产生白烟
22.短周期主族元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示,基态W原子有两个单电子。下列说法一定正确的是
A.一定条件下,W单质能置换出Z单质B.简单离子半径:Y>X
C.简单氢化物的沸点:X>WD.最高化合价:X>Z
23.物质W常用作漂白剂和氧化剂,其构成元素均为短周期主族元素,各元素原子半径与原子序数的关系如图所示,实验室中常用CS2洗涤残留在试管壁上的N单质。下列说法正确的是
A.X、Z形成的化合物与M、N形成的化合物之间的反应一定是氧化还原反应
B.实验室洗涤残留在试管壁上的N单质常常用,利用了N单质的还原性
C.Z的氢化物的沸点一定大于Y的氢化物的沸点
D.化合物W常用作氧化剂,不宜在高温下使用
24.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的pH(浓度均为0.01ml·L-1)和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是
A.X与氧元素形成的化合物不一定只含离子键
B.简单离子的半径:Y>Z>X
C.Z的单质具有强氧化性和漂白性
D.W的氢化物可能是含18e-的微粒
25.科学家利用原子序数依次递增的短周期主族元素W、X、Y、Z组合成一种“超分子”,具有高效的催化性能,其结构如图所示。W、X、Z分别位于不同周期,Z的金属性在同周期元素中最强。下列说法错误的是
A.向固体中加入少量水,会观察到固体溶解
B.Z和在不同条件下发生反应产物不同
C.L与Y同主族,并且位于Y的下一周期,则L与Z可以形成化合物
D.ZW与溶液反应的现象是生成白色沉淀并且有气泡产生
26.由X、Y、Z、M四种原子序数依次增大的短周期主族元素组成的化合物甲可用作杀虫剂和纺织工业中的树脂整理催化剂。其中元素X的一种原子中没有中子;元素Y的最外层电子数比电子层数多1;Z与X形成的化合物的水溶液呈碱性,M与X形成的化合物的水溶液不能用玻璃瓶保存。下列说法正确的是
A.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y
C.M的最高正价为+7价
D.X的单质与M的单质不发生反应
二、解答题
27.A、B、D、E、X是原子序数依次增大的五种短周期主族元素。A是周期表中相对原子质量最小的元素,A、B能形成两种常温下液态的化合物和。D基态原子的价电子中没有未成对电子,E的简单离子是本周期元素离子半径最小的,X是本周期元素中电负性最大的元素。
(1)的电子式为 ;分子的空间构型是 ;E在周期表中的位置是 。
(2)比较D和E的第一电离能: < (填写元素符号)。
(3)实验室制取X单质的离子方程式: 。工业制取漂白液的离子反应方程式: 。
(4)E和X的最高价氧化物对应水化物两者发生反应的离子反应方程式: 。
(5)镓与E为同主族元素,氮化镓作为第三代半导体材料,具有耐高温、耐高电压等特性,随着5G技术的发展,商用进入快车道。下列相关说法中,正确的是 (填字母序号)。
a.Ga位于元素周期表的第四周期p区
b.中Ga的化合价为
c.的氧化性强于的氧化性
d.核外电子排布式为
(6)是一种高效消毒剂,工业上用其处理中性废水中的锰,使转化为沉淀除去,X被还原至最低价,该反应的离子方程式为 。
28.X、Q、Y、Z、W、M、R、T是原子半径依次增大的前四周期元素,基态R原子核外电子有9种空间运动状态,并有2个单电子;基态的d轨道半充满。由上述元素中的六种组成的一种化合物常作为“相转移催化剂”被广泛应用于有机合成中,其结构简式如图Ⅰ所示。
回答下列问题:
(1)基态R原子的价电子排布式为 的,第一电离能小于R的同周期元素有 种。
(2)的结构如图Ⅱ所示,分子中存在大键,比较键长:① ②(填“>”“<”或“=”),理由是 。
(3)分子中M原子的杂化方式为 ,熔点比 (填“高”或“低”);中T的化合价为,且含有4个价的Y,则该分子中键与键的个数比为 。
(4)53号元素A的电负性与W近似相等,水解反应的产物为 。
W
X
Y
Z
事实
推测
A.
12Mg与水反应缓慢,20Ca与水反应较快
56Ba(ⅡA)与水反应会更快
B.
Si是半导体材料,同族的Ge也是半导体材料
ⅣA族的元素都是半导体材料
C.
HCl在1500℃时分解,HI在230℃时分解
HBr的分解温度介于二者之间
D.
Si与H2高温时反应,S与H2加热能反应
P与H2在高温时能反应
参考答案:
1.C
【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增,a、b、c、d、e、f是由这些元素组成的化合物,m为单质,d是淡黄色粉末,d为Na2O2;b是生活中常见的液态化合物,b为H2O,m为O2,e为NaOH;c和d反应生成m,则c为CO2,f为Na2CO3,故a为烃或烃的含氧衍生物;结合原子序数可知,W为H,X为C,Y为O,Z为Na。
【详解】A.a燃烧生成水、二氧化碳,则a为烃或烃的含氧衍生物,一定含C、H元素,可能含O元素,A错误;
B.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,故原子半径Z(Na)>X(C)>Y(O)>W(H),B错误;
C.同周期元素从左到右,电负性逐渐增大,同主族元素从上到下,电负性逐渐减小,金属元素的小于非金属元素的电负性,故电负性Y(O)>X(C)>W(H)>Z(Na),C正确;
D.Y与W形成的简单化合物是H2O,水分子之间存在氢键,沸点高于H2S,同主族元素同类型化合物中沸点最低的是H2S,D错误;
故选C。
2.A
【分析】短周期元素,基态R原子的价层电子排布式为nsnnp2n,s能级最多填充2个电子,n=2,R价层电子排布式为2s22p4,所以R是O元素;R和W位于同主族,则W是S元素;Y的最高价氧化物对应的水化物和其最简单氢化物能反应生成离子化合物,则Y是N,形成的化合物是NH4NO3,Z的周期序数和主族序数相等,则Z是Al元素,结合化合物化学式YX4Z(WR4)2,可知X是H元素,该化合物是NH4Al(SO4)2,然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。
【详解】根据上述分析可知:X是H,Y是N,Z是Al,R是O,W是S元素。
A.X2R是H2O,X2W是H2S,二者都是由分子构成的物质,但由于H2O分子之间形成了氢键,导致物质的熔沸点比H2S高,故沸点:X2R(H2O)>X2W(H2S),A错误;
B.X是H,Y是N,R是O,三种元素都是非金属性元素,一般情况下元素的非金属性越强,其第一电离能越大,但由于N元素处于原子轨道的半充满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻的O元素,故第一电离能:X(H)<R(O)<Y(N),B正确;
C.Z是Al,在元素周期表中处于金属与非金属交界处,其最高价氧化物Al2O3既能与强酸反应产生盐和水,也能够与强碱反应产生盐和水,因此Al2O3为两性氧化物,C正确;
D.W是S元素,该元素最高价氧化物的水化物是H2SO4,其浓溶液是浓H2SO4,浓硫酸具有强氧化性,在常温下遇到金属比较活泼的金属铁,会将铁表面氧化产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属进一步发生氧化,即发生钝化现象而不能进一步发生反应,D正确;
故合理选项是A。
3.D
【分析】由W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置可知,W、X位于第二周期,Y、Z位于第三周期,设X的最外层电子数为n,且四种元素的原子最外层电子数之和为24,则n-1+n+n+n+1=24,解得 n=6,所以W为N、X为O、Y为S、Z为Cl元素,据此分析解答;
【详解】A.非金属性:O>S,则简单阴离子的还原性S2-强于O2-,A正确;
B.W为N,W的气态氢化物NH3与其最高价含氧酸HNO3反应生成盐硝酸铵NH4NO3,B正确;
C.元素的非金属性越强,其对应氢化物就越稳定。X、Y、Z三种元素的非金属性:O>Cl>S,素非金属性最强,故最简单氢化物中稳定性最弱的是S,C正确;
D.118号元素位于0族,Z是Cl位于第VIIA族,D错误;
答案选D。
4.A
【详解】A.固体受热容易被空气氧化,所以加热时生成的是氧化铁、二氧化氮和氧气,A错误;
B.发生水解可生成和,则与反应生成和,推测合理,B正确;
C.钠与四氯化钛置换出钛元素,同时生成氯化钠,同理,钠也可以与四氯化碳发生反应生成C和氯化钠,推测合理,C正确;
D.根据有机物烃基的特点结合无水与固体加热能生成的规律可知,无水与固体加热能生成,推理合理,D正确;
故选A。
5.D
【分析】根据图中信息可得,Z为,W为H,结合题给信息“W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24”可推知,X为B,Y为N,据此进行判断。
【详解】A.H、B、N三种非金属元素之间形成的化学键均为共价键,A正确;
B.既可以与水反应,也可以和甲醇反应,B正确;
C.N的最高价氧化物对应的水化物为硝酸,C正确;
D.三氟化硼中硼原子最外层有3个电子,与氟原子之间形成3个共价键,即最外层共6个电子,不满足8电子稳定结构,D错误;
故选D。
6.D
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、M、N,由其原子序数与其对应的0.1ml⋅L-1最高价氧化物的水化物溶液在常温下的pH关系图可知,X、N均对应一元强酸,结合原子序数可知X为N元素、N为Cl元素;Y对应一元强碱,Y为Na元素;由溶液的pH可知,Z对应不是强酸,M对应二元强酸,结合原子序数可知Z为P元素、M为S元素,以此来解答。
【详解】由上述分析可知,X为N元素、Y为Na元素、Z为P元素、M为S元素、N为Cl元素,
A.X即N元素位于p区,Y即Na元素位于s区,A错误;
B.同周期主族元素从左向右电负性增大,则元素的电负性即P<S<Cl即Z<M<N,B错误;
C.M的含氧酸根离子为硫酸根离子或亚硫酸根离子,其中心原子为sp3杂化,C错误;
D.NCl3和PCl3中N、P均为sp3杂化,均含1对孤对电子,可知空间构型均为三角锥形,D正确;
故答案为:D。
7.A
【分析】由均为短周期元素,且原子序数依次增大,分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型,Z原子的电子数是Q的一半,图中W含有1个化学键,原子序数最小,故W为H,X含有4个共价键,故X为C,Z和Q都含2个共价键,且Z原子的电子数是Q的一半,故Z为O,Q为S,Y含3个共价键,而且原子序数介于C和O之间,故Y为N,据此回答
【详解】A.非金属性:O>S,故简单氢化物的稳定性:,A正确;
B.同一周期从左到右第一电离能呈现增大的趋势,故第一电离能:,B错误;
C.基态原子中C的未成对电子数为2个,S的未成对电子数也为2个,故基态原子的未成对电子数:,C错误;
D.原子半径为O>H,故原子半径:,D错误;
故选A。
8.A
【分析】X、Y、Z、W均为短周期主族元素,据图可知,W原子半径最大,且最低化合价为-1,则W为氯元素,所以Z为氟元素,由于X、Y的原子半径大于氟,根据最低化合价可知X为碳元素,Y为氮元素。
【详解】A.同一周期第一电离能呈增大趋势,由于N的2p轨道半满,能量低,稳定,失去电子更难,第一电离能反常,所以第一电离能,故A正确;
B.W、X、Z的氢化物分别为HCl、CH4、HF,HF分子间存在氢键,使物质的熔沸点升高,HCl、CH4均为分子晶体,相对分子质量越大,熔沸点越高,所以沸点高低为HF>HCl>CH4,故B错误;
C.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性Y(N)>W(Cl)>X(C),则最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4>H2CO3,故C错误;
D.NCl3中心原子价层电子对数为,有1对孤对电子,空间结构为三角锥形,故D错误;
故选:A。
9.D
【分析】结合题干和结构图可得:W为Si,Y为C,X为O,Q为H。
【详解】A.未指明简单氢化物,碳的氢化物除甲烷外还可以是其他烃类,故其沸点可能大于其他氢化物的沸点,A错误;
B.碳酸的酸性比硅酸强,B错误;
C.H元素原子不满足8电子稳定结构,其余元素均满足,C错误;
D.该药物的结构简式为,在人体内可水解产生,即邻羟基苯甲酸,D正确。
故本题选D。
10.C
【分析】X的原子核只有1个质子,则X为H元素;元素Y、Z、W原子序数依次增大,均比X多一个电子层,则它们均为第二周期元素,从结构式可确定,Y原子的最外层有4个电子,Z原子的最外层有6个电子,W、E原子的最外层都有7个电子,元素E的原子比W原子核外多8个电子,则X、Y、Z、W、E分别为H、C、O、F、Cl。
【详解】A.X、Z、E分别为H、O、Cl,由X、E、Z组成的化合物HClO是一种弱酸,具有强氧化性,A正确;
B.Y、Z、W分别与X形成的简单氢化物分别为CH4、H2O、HF,常温下H2O呈液态,而CH4、HF呈气态,HF分子间可形成氢键,则沸点:H2O>HF>CH4,B正确;
C.Y、Z、W、E的氢化物中,C2H4、H2O2,分子中都既有极性键又有非极性键,C不正确;
D.ZW2为OF2,F显-1价,则Z的化合价为+2价,D正确;
故选C。
11.D
【分析】常见双原子单质分子中,含共用电子对数目最多的是N2,即m为N2,单质m、n、p在通常状况下均为气态,应为非金属,分别反应生成化合物甲、乙,甲分子含10个电子,乙分子含18个电子,则化合物甲为NH3,n为H2,乙为氢化物,含有18个电子,乙为HCl,则p为C12,丙为NH4Cl,可知X为N、Y为H、Z为C1元素,以此解答该题。
【详解】根据上述分析可知X为N、Y为H,Z为C1元素,单质m是N2,单质n是H2,单质p是Cl2;化合物甲是NH3,化合物乙是HCl,化合物丙是NH4Cl。
A.X是N元素,N元素位于元素周期表第二周期,元素的非金属性最强的为F元素,A错误;
B.X为N、Y为H,Z为C1元素,原子核外电子层数越少吗,原子半径越小。H为元素周期表中原子半径最小的原子,故原子半径大小关系应为Y<X<Z,B错误;
C.Z为C1元素,Cl元素最高价氧化物对应的水化物HClO4是上述元素中形成的最强酸,题目应为最高价氧化物的水化物,如不是最高价含氧酸,则其酸性不一定最强,C错误;
D.化合物丙为NH4Cl,该物质是盐,属于离子化合物,其中含有离子键和共价键,D正确;
故合理选项是D。
12.D
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,丙的水溶液可刻蚀玻璃,则丙为HF;丁为无色气体,遇空气变红棕色,则丁为NO。X分别与Y、Z、W结合形成质子数相同的甲、乙、丙三种分子,则X为H元素,W为F元素,Y为N元素,Z为O元素,甲为NH3、乙为H2O。F2与H2O反应,生成HF和O2;NH3在O2中催化氧化,可生成NO和H2O。
【详解】A.X、Y、Z、W分别为H、N、O、F,N、O、F位于同周期,且从左到右排列,则原子半径:N>O>F>H,A不正确;
B.甲、乙、丙分别为NH3、H2O、HF,常温下,H2O呈液态,NH3、HF呈气态,则沸点最高的是乙(H2O),B不正确;
C.由X、Y、Z三种元素形成的化合物可能为NH4NO3,其为离子化合物,C不正确;
D.四种元素形成的单质分别为H2、N2、O2、F2,F的非金属性最强,则F2的氧化性最强,D正确;
故选D。
13.C
【分析】由图可知Y的原子半径小于Z和W的,则X、Y在第二周期,Z、W在第三周期,故X为Li元素,Y为O元素,Z为Al元素,W为Si元素。
【详解】A.简单离子半径:,选项A正确;
B.元素的非金属性越强,最简单氢化物的热稳定性越强,选项B正确;
C.该物质中Li元素的最外层为结构,选项C错误;
D.工业上通过电解熔融的,冶炼Al单质,选项D正确;
答案选C。
14.D
【分析】短周期元素原子半径与原子序数的关系如图,A、B、C位于第二周期,D、E、G位于第三周期,同周期从左向右原子半径减小,则A为C、B为N、C为O、D为Al、E为Si、G为S。
【详解】A. 同周期从左向右,简单氢化物的热稳定性增强:SiH4
C. 、均是酸性氧化物,不是酸性氧化物,NO2与碱反应生成亚硝酸钠、硝酸钠和水,故C错误;
D. 核外电子层结构相同时,核电荷数越大,离子半径越小,铝离子半径小于氧离子,简单离子半径大小:D
15.C
【分析】短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,在短周期主族元素中X的金属性最强,X是Na;R的氧化物是形成酸雨的“元凶”之一,R是N元素;Y的简单氢化物的化学式为H2Y,Y的化合价为-2,Y是S元素,则Z是Cl元素。
【详解】A.同周期元素从左到右非金属性增强,气态氢化物稳定性增强,简单氢化物的稳定性:HCl>H2S,故A错误;
B.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,简单离子半径:Na+<Cl-<S2-,故B错误;
C.常温下,硫是固体,N2、Cl2是气体,硫的熔点最高,N2的相对分子质量小于Cl2,Cl2的熔点大于N2,常见单质的熔点:N2<Cl2<S,故C正确;
D.N形成的氧化物有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5,故D错误;
选C。
16.C
【分析】由图可知,化合物Q的溶液中加入氢氧化钡溶液时,沉淀的物质的量先增大后减小,说明Q中含有硫酸根离子和铝离子,元素周期表中前20号元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,R和Y位于同主族,X的简单离子半径在同周期元素中最小,则R为O元素、X为Al元素、Y为S元素;硫酸铝钾溶液与氢氧化钡溶液反应生成沉淀物质的量最大时发生的反应为:3Ba(OH)2+2KAl(SO4)2=K2SO4+3BaSO4↓+2Al(OH)3↓,硫酸铝钾完全反应时发生的反应为:2Ba(OH)2+KAl(SO4)2=K[Al(OH)4]+2BaSO4↓,由图可知,氢氧化钡物质的量为3ml、4ml时,沉淀物质的量为5ml、4ml,则Q中硫酸根离子和铝离子的物质的量比为4ml:(4ml—3ml)×2=2:1,由化合价代数和为0可知,Z为带一个单位正电荷的阳离子,则Z为K元素、Q为硫酸铝钾。
【详解】A.电子层结构核多径小相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则钾离子的离子半径小于硫离子,故A错误;
B.同主族元素,从上到下非金属性依次减弱,简单气态氢化物越稳定稳定性依次减弱,则水的热稳定性大于硫化氢,故B错误;
C.硫酸铝钾在溶液中电离出的铝离子能发生水解反应使溶液呈酸性,反应生成氢氧化铝胶体能吸附水中悬浮杂质聚沉而达到净水的作用,常用作净水剂,故C正确;
D.硫酸铝钾溶液与氢氧化钡溶液反应生成沉淀物质的量最大时发生的反应为:3Ba(OH)2+2KAl(SO4)2=K2SO4+3BaSO4↓+2Al(OH)3↓,则由图可知,沉淀物质的量最大的M点加入3ml氢氧化钡得到的沉淀为3ml硫酸钡和2ml氢氧化铝的混合物,物质的量之比为3:2,故D错误;
故选C。
17.D
【分析】X、Y、Z和W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、W同主族且原子序数之和为24,设Y的原子序数为a,则W的原子序数为a+8,a+a+8=24,解得a=8,Y为O元素、W为S元素;X、Z同主族且能形成离子化合物,则X为H元素、Z为Na元素;四种元素组成的化合物M,M中滴加少量溴水,溶液褪色并产生气泡,M中滴加澄清石灰水产生白色沉淀,则M为NaHSO3。
【详解】A.同周期从左到右主族元素的原子半径逐渐减小,同主族从上到下元素的原子半径逐渐增大,则原子半径:Z>W>Y>X,A项错误;
B.同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱,单质的氧化性逐渐减弱,则单质的氧化性:Y>W,B项错误;
C.NaHSO3使溴水褪色,溴水被还原,则NaHSO3被氧化,体现NaHSO3的还原性,C项错误;
D.O与H、Na、S形成的H2O2、Na2O2、SO2均具有漂白性,D项正确;
答案选D。
18.B
【详解】A.同主族金属元素从上到下元素的金属性逐渐增强,与水反应剧烈程度增强。元素的金属性:Ba>Ca>Mg,故可根据Ca与水反应较快推知Ba与水反应会更快,A正确;
B.半导体材料通常位于元素周期表中金属元素和非金属元素的分界处,Si和Ge处于金属和非金属分界线处,能作半导体,而C和Pb不能作半导体,所以第IVA族元素并不都是半导体材料,B错误;
C.同主族元素从上到下元素的非金属元素逐渐减弱,元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性:Cl>Br>I,所以HBr的稳定性介于HCl、HI之间,其分解温度介于二者之间,C正确;
D.同周期元素的非金属元素从左到右逐渐增强,元素的非金属性越强,其单质与H2化合就越容易,元素的非金属性:S>P>Si,所以可根据Si与H2高温时反应,S与H2加热能反应推知P与H2在高温时能反应,D正确;
故合理选项是B。
19.B
【分析】A、B、D、F的最外层电子数均等于其电子层数则A、B、D、F分别为H、Be 、Al、Ge、C在化合物中无正价C为F,E的价电子排布符合构造原理且其次外层电子数等于D的核外电子总数,E为Mn,G的游离态在常温常压下是液体,G为Br ,ABCDEFG元素分别是H、Be、F、Al、Mn、Ge、Br;
【详解】A.E的最高价氧化物是,是酸性氧化物,A项错误;
B.C的简单离子半径大于D的简单离子半径,B项正确;
C.C是F,HF是弱酸,C项错误;
D.F的最高价氧化物的水化物是一种两性氧化物,D项错误;
答案选B。
20.B
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,Z原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3∶8,Z为硫元素,W与Z同族,则W为氧元素,Y的原子序数是W和Z的原子序数之和的一半,Y为镁元素,含X元素的物质焰色试验为黄色,则X为钠元素,据此分析。
【详解】A.金属性:Na>Mg,A错误;
B.水分子间存在氢键,沸点出现异常,最简单氢化物的沸点:H2O>H2S,B正确;
C.O与Na形成的化合物过氧化钠中含有离子键和非极性共价键,C错误;
D.同周期元素原子半径越来越小,故原子半径的大小顺序为:r(Na)>r(Mg)>r(S),D错误;
故选B。
21.B
【分析】X、Y、Z、W为短周期主族元素,则X、Y、Z是第二周期,W为第三周期,设Z的原子序数为x,它们的原子序数之和为39,则有x+(x+8)+(x-2)+(x-3)=39,解得x=9,则Z为F元素,W为Cl元素,X为C,Y为N;
【详解】A.由分析可知,X为C,常温常压下,碳单质为固态,A正确;
B.Z为F元素,无最高正价,W为Cl元素,最高正价为+7,主要化合价不相同,B错误;
C.同周期元素从左到右原子半径减小,同主族元素从上到下原子半径增大,则原子半径:,C正确;
D.Y的氢化物NH3与W的氢化物HCl相遇反应生成NH4Cl,产生白烟,D正确;
故选:B。
22.A
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置,可知W、X在第二周期,基态W原子有两个单电子,则W为C或O,X为N或F,Y为Al或P,Z为Si或S,据此分析。
【详解】A.W为C,Z为Si,可以发生置换反应;SiO2+2C Si+2CO↑,W为O,Z为S,可以发生反应,2H2S+O2 2S+2H2O, A正确;
B.Y为Al,X为N,二者的离子核外电子排布相同,看原子序数,原子越小,离子半径越大,简单离子半径:>Al3+,故B错误;
C.X为F,W为O,都含有氢键,但是水分子中氢键的数目多,故简单氢化物的沸点:,C错误;
D.X为F,F没有正价,D错误;
故本题选A。
23.D
【分析】物质W常用作漂白剂和氧化剂,其构成元素均为短周期主族元素,各元素原子半径与原子序数的关系如题图所示,X位于第一周期,为H元素,Y、Z位于第二周期,M、N位于第三周期;实验室中常用CS2洗涤残留在试管壁上的N单质,则N为S元素;Y形成4个共价键,Z形成2个共价键,M形成的+1价阳离子,则Y为C元素,Z为O元素,M为Na元素;
【详解】A.X、Z形成的化合物为水和过氧化氢,M、N形成的化合物为硫化钠,水与硫化钠的反应为非氧化还原反应,A错误;
B.N的单质为硫,硫单质为非极性分子,CS2为非极性溶剂,根据“相似相溶”原理,硫单质易溶于CS2,与S单质的还原性无关,B错误;
C.Y的氢化物为烃,Z的氢化物为水、过氧化氢,碳原子数较多的烃常温下为固态,其沸点大于水和过氧化氢,C错误;
D.W分子中含有H−O−O−H结构,结合过氧化氢的性质可知,化合物W具有强氧化性,可用作氧化剂,但过氧化氢不稳定,故该物质不宜在高温下使用,D正确;
故答案为:D。
24.C
【分析】0.01ml·L-1X的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH=12,X的最高价氧化物对应的水化物为一元强碱,X是Na元素;0.01ml·L-1W、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH=2,说明W、Z的最高价氧化物对应的水化物是一元强酸,W原子序数小于Na,Z原子序数大于Na,则W是N元素、Z是Cl元素;0.01ml·L-1Y的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH<2,说明Y的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4,Y是S元素。
【详解】A.Na与氧元素形成的化合物Na2O2中含离子键、共价键,故A正确;
B.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,简单离子的半径:S2->Cl->Na+,故B正确;
C.Cl2没有漂白性,氯气与水生成的次氯酸才具有漂白性,故C错误;
D.N2H4是含18e-的微粒,故D正确;
选C。
25.A
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期主族元素,且W、X、Z分别位于不同周期,则W为H,X在第二周期,Z在第三周期,Z的原子半径在同周期元素中最大,则Z为Na,所以Y在第二周期;根据图中信息可知一个X原子能形成四根共价键,一个Y原子能形成两根共价键,且X、Y均在第二周期,所以X为C,Y为O;
【详解】A.表示,向固体中加入少量水,会吸水形成带结晶水的晶体,不会观察到固体溶解,A错误;
B.Na与反应,常温条件下反应生成,加热条件下生成,B正确;
C.Y为O元素,L与O位于同族,且位于O元素下一周期,则L为S元素,二者性质相似,可形成,C正确;
D.NaH与水反应:,少量NaOH与溶液反应:,现象是生成白色沉淀并且有气泡产生,D正确;
答案选A。
26.A
【分析】X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X的原子序数等于其电子层数,X为氢元素,Y的原子最外层电子数比电子层数多1,Y为硼元素或硅,Z与X形成的化合物的水溶液呈碱性,Z为氮元素,则Y为硼;M与H形成的化合物的水溶液不能用玻璃瓶保存,M为F。据此分析解答。
【详解】A.Y为硼其最高价氧化物对应水化物为H3BO3,为弱酸;Z为N,其最高价氧化物的水化物为HNO3,硝酸为强酸,A正确;
B.同周期元素从左到右非金属性依此增强,则非金属性:B
D.氢气和氟单质在暗处会剧烈反应生成氟化氢,D错误;
故选:A。
27.(1) V形 第三周期第ⅢA族
(2) Na Al
(3)
(4)
(5)ab
(6)
【分析】A是周期表中相对原子质量最小的元素,则A为H元素;A、B能形成两种液态化合物和,则B为O元素;D基态原子的价电子中没有未成对电子,且原子序数大于A、B,则D为Na元素;E的简单离子是本周期元素离子半径最小的,且E原子序数大于D,则E为Al元素;X是本周期元素中电负性最大的元素,且X原子序数大于E,则X为Cl元素;由上述分析可知A为H元素;B为O元素;D为Na元素;E为Al元素;X为Cl元素。
【详解】(1)①为,氢原子与氧原子之间形成一个极性共价键,氧原子与氧原子之间形成一个非极性共价键,电子式为:;
②为,其价层电子对数为,根据价层电子对互斥理论,其空间构型为V形;
③E为Al元素,在周期表中的位置是第三周期第ⅢA族;
(2)D为Na元素,E为Al元素,同周期第一电离能随着原子序数的增大,电离能有增大的趋势,所以第一电离能Na<Al;
(3)①X为Cl元素,实验室用二氧化锰和浓盐酸制氯气,离子反应方程式为:;
②工业制取漂白液是将氯气通入氢氧化钠溶液,其离子反应方程式为:;
(4)E和X的最高价氧化物对应水化物为和,两者发生反应的离子反应方程式为:;
(5)Ga与E为同主族元素,其位于第四周期第ⅢA族,是p区元素,a项正确;GaN中Ga为金属,化合价为+3价,b项正确;Al和Ga同主族,Ga的还原性大于Al,则的氧化性小于,c项错误;Ga的核外电子排布式为:,所以核外电子排布式为:,d项错误;故选ab;
(6)由题意可知,与发生氧化还原反应,生成和,根据化合价升降守恒,需要有水的参与,可得该反应的离子方程式为:。
28.(1) 4
(2) > 硝酸中端基2个氧原子参与形成大键,原子轨道重叠程度大,使N-O键键长变短
(3) 高
(4)、
【分析】X、Q、Y、Z、W、M、R、T是原子半径依次增大的前四周期元素,基态R原子核外电子有9种空间运动状态,有9个原子轨道,并有2个单电子,则核外有16个电子,R是S元素;基态的d轨道半充满,T是Cr元素。X、Q、Y、Z、W、M原子半径依次增大,X能形成1个共价键,X是H元素;Y形成2个共价键,Y是O元素; W形成4个共价键,W是C元素;Z形成4个共价键带1个正电荷、M形成4个共价键带1个负电荷,Z是N元素、M是B元素,则Q是F元素。
【详解】(1)R是S元素,基态R原子的价电子排布式为,第一电离能小于S的同周期元素有Na、Mg、Al、Si,共4种。
(2)硝酸中端基2个氧原子参与形成大键,原子轨道重叠程度大,使N-O键键长变短,所以键长①>②。
(3)
分子中B原子形成4个σ键,B原子杂化方式为sp3;分子间能形成氢键,熔点比C2H6高;CrO5中Cr的化合价为,且含有4个价的O,则CrO5的结构式为,该分子中键与键的个数比为7:1。
(4)53号元素I的电负性与C近似相等,由于F原子电负性大,所以CF3I中I显正价,所以水解反应的产物为、。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
D
A
D
D
A
A
D
C
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
D
D
C
D
C
C
D
B
B
B
题号
21
22
23
24
25
26
答案
B
A
D
C
A
A
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