内容正文:
复习目标 1.掌握原子及物质结构的特点,掌握常见元素及物质的性质。 2.掌握元素周期表中“位—构—性”关系及应用。
考点一 根据原子结构推断
1.(2023·全国乙卷,4)一种矿物由短周期元素W、X、Y组成,溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构。下列叙述正确的是( )
A.X的常见化合价有-1、-2
B.原子半径大小为Y>X>W
C.YX的水合物具有两性
D.W单质只有4种同素异形体
答案:A
解析:由W、X、Y均为短周期元素,简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构,可知X为O元素,Y为Mg元素;结合原子序数W<X及该矿物溶于稀盐酸生成无色无味气体可确定W为C元素,该矿物为MgCO3。氧元素常见化合价有-1、-2,如Na2O2、Na2O中氧元素分别为-1价和-2价,A正确;根据元素在周期表中的位置,可确定原子半径:Mg>C>O,B错误;MgO的水合物Mg(OH)2不具有两性,C错误;碳元素可形成金刚石、石墨、石墨烯、C60、碳纳米管等多种同素异形体,D错误。
2.(2023·广东卷,14)化合物XYZ4ME4可作肥料,所含的5种元素位于主族,在每个短周期均有分布,仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满,X的基态原子价层电子排布式为nsn-1,X与M同周期,E在地壳中含量最多。下列说法正确的是( )
A.元素电负性:E>Y>Z
B.氢化物沸点:M>Y>E
C.第一电离能:X>E>Y
D.YZ3和YE的空间结构均为三角锥形
答案:A
解析:E在地壳中含量最多为氧元素,X的基态原子价层电子排布式为nsn-1,所以n-1=2,n=3,X为镁或者n=2,X为锂,Y的基态原子价层p轨道半充满所以可能为氮或磷,Y和M同族所以为氮或磷,根据X与M同周期、XYZ4ME4化合价之和为零,可确定Z为氢元素、M为磷元素、X为镁元素、E为氧元素、Y为氮元素。元素电负性:氧大于氮大于氢,A正确;M、Y、E的氢化物为PH3、NH3、H2O,NH3分子之间存在氢键,其沸点比PH3高,而常温下H2O为液体,NH3为气体,H2O的沸点比NH3高,则沸点PH3<NH3<H2O,B错误;同周期第一电离能自左向右总趋势逐渐增大,当出现第ⅡA族和第ⅤA族时比左右两侧元素电离能都要大,所以氮大于氧大于镁,C错误;NH3价层电子对数为3+=4 ,有一对孤电子对,空间结构为三角锥形,NO价层电子对数为3+=3,没有孤电子对,NO空间结构为平面三角形,D错误; 故选A。
3.(2023·湖北卷,6)W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素,其中X、Y、Z相邻,W的核外电子数与X的价层电子数相等,Z2是氧化性最强的单质,4种元素可形成离子化合物(XY)+(WZ4)-。下列说法正确的是( )
A.分子的极性:WZ3<XZ3
B.第一电离能:X<Y<Z
C.氧化性:X2Y3<W2Y3
D.键能:X2<Y2<Z2
答案:A
解析:由题给信息推知:X为N,Y为O,W为B,Z为F。BF3为非极性分子,NF3为极性分子,故分子的极性:BF3<NF3,A正确;同周期元素从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,但N的2p能级处于半充满稳定状态,其第一电离能大于O,所以第一电离能:F>N>O,B错误;N2O3的氧化性大于B2O3,C错误;氮气中为三键,氧气中为双键,氟气中为单键,所以键能:N2>O2> F2,D错误。
4.(2023·湖南卷,6)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知:X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素,W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是( )
A.电负性:X>Y>Z>W
B.原子半径:X<Y<Z<W
C.Y和W的单质都能与水反应生成气体
D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
答案:C
解析:根据基态X原子s轨道上的电子数与p轨道上的电子数相等,可知X的电子排布式为1s22s22p4,为O元素,基态O原子的未成对电子数为2,则基态Y、Z原子的未成对电子数分别为1、3,结合原子序数关系可确定Y为F元素或Na元素,Z为P元素,W、Y可形成WY2,Y不可能为金属元素,则Y为F元素,则该荧光粉的主要成分为3W3(PO4)2· WF2,结合化合物中各元素化合价代数和为0可确定W为+2价,又其原子序数最大,故W为Ca元素。元素电负性:F>O>P>Ca,A项错误;原子半径:F<O<P<Ca,B项错误;F2 、Ca与水反应生成的气体分别为O2和H2,C项正确;P元素的最高价氧化物对应的水化物H3PO4不具有强氧化性,D项错误。
1.常考短周期主族元素原子的核外电子排