备战2025年高考二轮复习化学（广东版）选择题热点练7 周期表中“位—构—性”的关系及分析（Word版附解析）

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学生用书P263
(选择题每小题4分)
1.(2024·浙江6月卷)元素X、Y、Z、M分布在三个短周期中,其中Y和Z原子序数相差2,Z的最外层电子数为内层的3倍,Y和M同族,下列说法错误的是( )
A.键角:YX3+>YX3-
B.极性:Y2X2>X2Z2
C.单质熔点:Y>M
D.热稳定性:YX4>MX4
答案:B
解析:由信息“Z的最外层电子数为内层的3倍”确定元素Z为氧元素,“Y和Z原子序数相差2”推出元素Y为碳元素,又因“Y和M同族”则元素M为硅元素,由信息“X、Y、Z、M分布在三个短周期中”确定元素X为氢元素。CH3+中心原子为sp2杂化,CH3-中心原子为sp3杂化,键角CH3+>CH3-,A项正确;C2H2为非极性分子,H2O2为极性分子,B项错误;原子半径CSi—Si,故单质熔点金刚石(或石墨)>硅晶体,C项正确;键能C—H>Si—H,故热稳定性CH4>SiH4,D项正确。
2.(2024·吉林省吉林地区三模)A、B、C、D、E是五种原子序数依次递增的短周期元素。已知:A的一种同位素可以用于测定文物的年代;基态C原子含3对成对电子;D在同周期金属元素中第一电离能最大;基态E原子的3p轨道中含有自旋方向不同且数目之比为3∶1的电子。下列说法正确的是( )
A.简单离子的离子半径:BB.简单氢化物的沸点:AC.D的单质可以在A和C形成的某种化合物中燃烧
D.Xe(氙)是目前最易形成化合物的稀有气体,XeC3为非极性分子
答案:C
解析:A的一种同位素可以用于测定文物的年代,可得A为C;基态C原子含3对成对电子,C为O;则B为N;D在同周期金属元素中第一电离能最大,则D为Mg;基态E原子的3p轨道中含有自旋方向不同且数目之比为3∶1的电子,可知E为S。简单离子半径为S2->N3->O2->Mg2+,A错误;由于氨气和水中含有氢键,故简单氢化物的沸点:H2O>NH3>H2S>CH4,B错误;Mg可以在二氧化碳中燃烧,C正确;XeO3为三角锥形,为极性分子,D错误。
3.(2024·广东韶关二模)W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的最外层电子数等于X核外电子总数,五种主族元素组成的化合物Q的结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:M>Y>Z
B.WZ3和XY32-的空间结构不相同
C.简单氢化物沸点:Z>Y>X
D.第一电离能:Z>Y>X
答案:D
解析:W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,根据化合物Q的结构图,X最外层有4个电子,则X是C元素,结合Y的最外层电子数等于X核外电子总数,可知Y是O元素,M+带1个正电荷,可知M是Na元素,W是得到1个电子后形成4个共价键,则W是B元素,Z形成了1个共价键,则Z是F元素。离子半径大小为O2->F->Na+,即Y>Z>M,A错误;WZ3是BF3,其空间结构是平面三角形,XY32-是CO32-,其空间结构是平面三角形,两者空间结构相同,B错误;简单氢化物沸点:H2O>HF>CH4,即:Y>Z>X,原因是H2O和HF分子间都存在氢键,且常温下H2O为液态,HF为气态,而CH4分子间只存在范德华力,C错误;第一电离能顺序是F>O>C,即Z>Y>X,D正确。
4.(2024·贵州六校联盟联考三)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素,X的核外有2个未成对电子,且无空轨道;Y是地壳中含量最多的金属元素;Z的外层电子数是最内层电子数的9倍;W的某种核素的质量数为56,中子数为30。下列说法不正确的是( )
A.四种元素电负性最大的是X
B.Y和Z的氯化物中熔点较高的是Y
C.X、W、Y第一电离能顺序依次减小
D.Y的最高价氧化物对应的水化物具有两性
答案:B
解析:X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素,X的核外有2个未成对电子,且无空轨道,其核外电子排布:1s22s22p4,为O元素;Y是地壳中含量最多的金属元素,为Al元素;Z的外层电子数是最内层电子数的9倍,为Ca元素;W的某种核素的质量数为56,中子数为30,其质子数为26,为Fe元素。同周期元素从左到右,元素电负性逐渐增强,同族元素从上到下,元素电负性逐渐减弱,则电负性最大的为O元素,A正确;AlCl3为分子晶体,熔化时破坏分子间相互作用力,CaCl2为离子化合物,熔化时破坏离子键,CaCl2熔点较高,B错误;O非金属性最强,第一电离能最大,Al金属性强于Fe,第一电离能Al小于Fe,则第一电离能:O>Fe>Al,C正确;Al最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝,具有两性,D正确。
5.(2024·湖南邵阳二模)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:X2RB.第一电离能:XC.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
答案:A
解析: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。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。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;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)6.(2024·吉林白山二模)短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大,Z和W位于同主族,基态X原子价层电子排布式为nsnnpn,由这五种元素组成的一种溶剂T的结构式如图所示。下列叙述正确的是( )
A.第一电离能:Y>R>Z
B.元素电负性:XC.XR4和WR4的空间结构相同
D.简单氢化物键角:X>Y>W
答案:D
解析:基态X原子价层电子排布式为nsnnpn,X为C元素;由化合物的结构可知,Y原子形成3个单键,说明Y原子最外层有3个或5个电子,W能形成6个键,说明W最外层有6个电子,由此知W为S元素,Z与W同主族,Z为O元素。R原子形成1个键,结合原子序数大小,可知:R为F元素,Y为N元素。N核外电子排布处于半充满稳定状态,第一电离能大于相邻元素,第一电离能:F>N>O,A错误;同主族元素从上到下电负性逐渐减弱,电负性:O>S,B错误;CF4的中心C原子价层有4个电子对,无孤电子对,空间结构为正四面体形,SF4的中心S原子价层有5个电子对,其中有1个孤电子对,故CF4和SF4的空间结构不同,C错误;孤电子对数越多,键角越小,则简单氢化物键角:CH4>NH3>H2S,D正确。
7.(2024·辽宁沈阳一模)已知W、X、Y、Z均为短周期元素,常温下它们的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 ml·L-1)pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法中错误的是( )
A.氧化物的熔点:X>Y
B.气态氢化物的热稳定性:Y>Z
C.简单离子半径:W>X
D.第一电离能:W>Y
答案:B
解析:由图像和题给信息可知,浓度均为0.01 ml·L-1的W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液pH都小于7,则W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物是酸,说明W、Y、Z都是非金属元素,W、Z最高价氧化物对应的水化物溶液pH=2,则为一元强酸,根据原子序数Z>W,Z是Cl,W是N;Y的最高价氧化物对应的水化物溶液pH<2,则Y的最高价氧化物对应的水化物为二元强酸:H2SO4,则Y是S;X的最高价氧化物对应的水化物溶液pH=12,则X的最高价氧化物对应的水化物为一元强碱:NaOH,即X是Na,所以W、X、Y、Z分别为N、Na、S、Cl。X、Y分别为Na、S,其氧化物分别为离子晶体和分子晶体,晶体熔点:离子晶体>分子晶体,则氧化物的熔点:X>Y,A正确;Y是S,Z是Cl,非金属性:SNa+,即简单离子半径:W>X,C正确;W是N,Y是S,N的第一电离能大于其右边相邻元素,即N>O,同主族元素从上到下,第一电离能依次减小,则O>S,所以第一电离能:N>O>S,即W>Y,D正确。
8.(2024·广东顺德区适应性考试)已知Z、X、Y、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中前四种元素形成的某离子液体的熔点为12 ℃,其结构如图所示。Z是宇宙总含量最多的元素,Y元素原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋方向相同:W元素原子的价层电子排布是nsnnp2n,M和W为同主族元素。下列说法不正确的是( )
A.第一电离能:Y>W>X
B.该化合物阴离子空间结构为平面三角形
C.该化合物常温下可以导电
D.W和Z形成的化合物的沸点一定比X和Z形成的化合物高
答案:D
解析:Z、X、Y、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z是宇宙总含量最多的元素,则为H元素;Y元素原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋方向相同,则为N元素;W元素原子的价层电子排布是nsnnp2n,则W为O元素;M和W为同主族元素,则M为S元素;结合化合物的结构可知X为C元素。C、N和O同周期且相邻,N的2p轨道半充满更稳定,因此N的第一电离能比O大,O比C大,A正确;阴离子NO3-的空间结构为平面三角形,B正确;该化合物为离子化合物,根据题中熔点,常温下呈液态,该离子液体常温下可以导电,C正确;W和Z形成的化合物为水,X和Z形成的化合物为烷烃,含碳越多,沸点越高,所以水的沸点不一定高于烷烃,D错误。
9.(2024·江西九江十校第二次联考)W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y、Z为同一短周期相邻元素,W、X、Y组成的EMIM+结构如图,其环上所有原子共平面。下列说法错误的是( )
A.第一电离能:XB.键角大小:YZ2+>YZ3->YZ2-
C.简单氢化物沸点:XD.EMIM+中大π键应表示为Π56
答案:A
解析:W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y、Z为同一短周期相邻元素,根据W、X、Y组成的EMIM+结构图,W形成1个共价键,X形成4个共价键,Y形成3个共价键,可知W是H元素、X是C元素、Y是N元素、Z是O元素。N原子2p能级半充满,结构稳定,N原子第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能:CNO3->NO2-,B正确;简单氢化物沸点:CH410.(2024·甘肃张掖第三次诊断)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。下列说法正确的是( )
A.该化合物中所有原子均为8电子结构
B.由X、M、Q三种元素形成的化合物中只含有共价键、配位键
C.阴离子YQ4-空间结构为正四面体形
D.氢化物的熔点:M>Z
答案:C
解析:X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,根据阳离子的结构,X形成1个共价键,则X为H;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,Z的原子序数等于X、Y原子序数之和,那么Y为B原子,M为N原子;Q为非金属性最强的元素,可知Q为F原子,阴离子内有普通的3个B—F键,还有1个配位键。该化合物中H原子不是8电子结构,A错误;X、M、Q可形成NH4F,含共价键、离子键和配位键,B错误;阴离子YQ4-为BF4-,中心原子B价层电子对数为4,为正四面体结构,C正确;没有说明为简单氢化物,不能判断形成氢化物的沸点,D错误。
11.(2024·甘肃白银名校联合调研)由短周期主族元素组成的某种化合物结构如图,基态Y原子的s轨道电子数目与p轨道电子数目相等,元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。下列有关叙述正确的是( )
A.第一电离能:YB.原子半径:Y>X>W
C.简单离子半径:Y>Z
D.基态Z原子核外占据最高能级的电子的电子云轮廓图为哑铃形
答案:C
解析:短周期主族元素,基态Y原子的s轨道电子数目与p轨道电子数目相等,则Y为O原子,元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且W形成1条共价键,一价阴离子内X形成4条共价键,其中1个为配位键,则W为H,X为B,Z显+1价,则Z为Na。第一电离能:O>B,A错误;根据“层多径大,序大径小”,可知原子半径:B>O>H,B错误;离子半径:O2->Na+,C正确;基态Na原子核外占据最高能级的电子的电子云轮廓图为球形,D错误。
12.(2024·黑龙江大庆实验中学模拟)某离子液体结构中,Q、R、T、X、Y和Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,基态T原子和Y原子最外层均有两个单电子,Q、R、X和Z质子数均为奇数且和为22。下列说法错误的是( )
A.第一电离能:TB.该阴离子含有配位键
C.简单氢化物的稳定性:Y>X>T
D.该离子液体难挥发,可用作溶剂
答案:A
解析:Q、R、T、X、Y和Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,阳离子结构中Q只形成1条共价键,可知Q处于第ⅠA族或第ⅦA族,而阴离子中Z也形成1条共价键,则Z处于第ⅦA族,Q、R、X和Z的质子数均为奇数且和为22,Q的原子序数又最小,可知Q为H元素,而Z只能为F元素;R、T、X、Y均处于第二周期,基态T原子和Y原子的最外层均有两个单电子,T、Y的价电子排布式依次为2s22p2、2s22p4,故T为C元素、Y为O元素;X的原子序数介于碳、氧之间,则X为N元素;R的原子序数为22-1-7-9=5,可知R为B元素,阴离子结构中R形成的4条共价键中有1条是配位键,由分析可知,Q为H元素、R为B元素、T为C元素、X为N元素、Y为O元素、Z为F元素。第一电离能CNH3>CH4,即Y>X>T,C正确;由题干结构可知,该离子液体属于离子化合物,熔沸点高,难挥发,可用作溶剂,D正确。