内容正文:
专题五 物质结构与性质
1.(2022·北京海淀区一模)铋可改善钢的加工性能。周期表中铋与砷(As)同主族,其最稳定的同位素是Bi。下列说法不正确的是( )
A.Bi是第六周期元素
B.Bi的中子数是126
C.Bi的原子半径比As的小
D.Bi和Bi具有相同的电子数
C 解析:铋与砷(As)同主族,As处于第四周期,Bi处于第六周期,则Bi的原子半径大于As的原子半径,C错误。
2.(2022·北京门头沟区一模)下列表述不正确的是( )
A.原子轨道能量:1s<2s<3s<4s
B.M电子层存在3个能级、9个原子轨道
C.4s电子能量较高,总是在比3s电子离核更远的地方运动
D.同一周期,碱金属元素的第一电离能最小,最容易失电子
C 解析:ns能级中原子轨道的能量随能层序数n增大而升高,A正确;M层有3s、3p、3d能级,共有9个原子轨道,B正确;4s电子能量较高,在4s轨道区域出现概率大,但并非总是在比3s电子离核更远的地方运动,C错误。
3.(2022·北京朝阳区一模)下列性质的比较,不正确的是( )
A.酸性:H2SO4>H3PO4 B.电负性:S<Cl
C.热稳定性:H2S>H2O D.第一电离能:S<O
C 解析:由于非金属性:S>P,则酸性:H2SO4>H3PO4,A正确;同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增大,则电负性:S<Cl,B正确;元素的非金属性:S<O,则热稳定性:H2S<H2O,C错误;同主族元素自上而下,第一电离能逐渐减小,则第一电离能:S<O,D正确。
4.(双选)(2022·辽宁省协作体联考)氮化钛(TiN)为金黄色晶体,由于具有令人满意的仿金效果,越来越多地成为黄金的代替品。TiN晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.Ti元素位于元素周期表第四周期第ⅡB族
B.该晶胞中含有4个Ti原子和4个N原子
C.Ti均位于N构成的八面体空隙中
D.Ti的第一电离能大于Mn
AD 解析:Ti元素为22号元素,位于第四周期第ⅣB族,A错误;据图可知黑球的个数为1+12×=4,化学式为TiN,则白球个数与黑球个数相等,即该晶胞中含有4个Ti原子和4个N原子,B正确;Ti原子半径大于N原子,所以黑球为Ti原子,白球为N原子,以体心Ti原子为例,距离其最近且相等的N原子可构成一个正八面体,即Ti均位于N构成的八面体空隙中,C正确;Ti原子的半径大于Mn,更容易失去电子,所以Ti的第一电离能小于Mn,D错误。
5.(双选)(2022·山东济宁一模)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子核外电子只有一种自旋取向,Y、Z两种原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等,W原子的价层电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数之比为2∶1。下列说法正确的是( )
A.W的第一电离能比同周期相邻元素的小
B.原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)
C.工业上电解熔融化合物ZY制备单质Z
D.W的最高价氧化物可能是非极性分子
AD 解析:短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子核外电子只有一种自旋取向,则X为H元素;Y、Z两种原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等,原子核外电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2,结合原子序数可知Y为O元素,Z为Mg元素;W原子的价层电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数之比为2∶1,其价电子排布式为3s23p4,则W为S元素。一般情况下,同一周期元素,原子序数越大,其第一电离能就越大,但当元素处于第 Ⅱ A族、第ⅤA族时,原子核外电子排布处于全充满、半充满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻元素,P元素是第三周期第ⅤA族元素,原子核外最外层电子处于半充满的稳定状态,所以P的第一电离能大于S的,则S元素的第一电离能比P、Cl的都小,A正确;不同周期元素,原子核外电子层数越多,原子半径越大,同周期主族元素从左向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,则原子半径:r(X)<r(Y)<r(W)<r(Z),B错误;在工业上一般是采用电解熔融的MgCl2的方法冶炼Mg,不是电解熔融的MgO的方法冶炼Mg,C错误;W是S元素,S元素最高价氧化物SO3,分子中正、负电中心重合,SO3是由极性键构成的非极性分子,D正确。
6.(2022·辽宁抚顺一模)某深蓝色溶液是纤维素的优良溶剂,其制备反应如下图所示。X、Y、Z三种元素原子序数依次增大,基态Y原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子,Y、Z均位于X的下一周期,W的焰色为绿色。下列说法错误的是( )
W2++2X2Z—YX2—YX2—ZX2―→
A.Y元素的最高价氧化物分子中化学键的极性的向量和等于零
B.最简单氢化物