内容正文:
第06练 元素“位—构—性”的综合推断
【基础过关练】
1.(2024·陕西西安·三模)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素且均为非金属元素,X原子最外层电子数为内层电子数的2倍,Z是地壳中含量(质量分数)最高的元素,W与X位于同一主族。下列说法正确的是
A.XZ、YZ均为酸性氧化物 B.非金属性:
C.简单氢化物的沸点: D.氧化物对应水化物的酸性:
2.(2024·内蒙古赤峰·一模)我国“祝融号”火星车采集到的火星土壤中含有短周期元素X、Y、Z、W,且原子序数依次增大。X的主族序数是周期序数的2倍,Y与Z同主族且Z的原子序数为Y的2倍。下列说法正确的是
A.简单氢化物的热稳定性: B.可用于自来水消毒
C.简单离子半径: D.Z的氧化物对应的水化物一定是强酸
3.(2024·四川·模拟预测)W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中X是形成化合物种类最多的元素,Y元素原子的最外层电子数是W的2倍,由五种元素组成的某电极材料的结构如图所示。下列说法一定正确的是
A.氢化物沸点:
B.原子半径:
C.由M单质和Y单质反应生成的化合物中可能存在共价键
D.元素W的最高价氧化物的水化物为三元弱酸
4.(2024·广东江门·三模)化合物所含的五种元素均为短周期主族元素,且各周期均有分布。基态原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,和同族,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,的周期序数和族序数相等。下列叙述正确的是
A.简单离子半径: B.Z的第一电离能比相邻元素都小
C.电负性: D.与的空间结构相同
5.(2024·湖北·三模)元素X、Y、Z是短周期元素,三种元素基态原子的电子排布信息如下:X原子核外有5个原子轨道填充有电子,有3个未成对电子。Y原子核外有8个不同运动状态的电子。Z原子核外2p能级上有2个电子。下列有关说法正确的是
A.电负性:Z<X<Y B.第一电离能:Z<X<Y
C.简单氢化物键角:X<Z<Y D.含氧酸的酸性:X>Z
6.(2024·陕西·一模)X、Y、Z、M、R、Q为六种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示,下列说法正确的是
A.X、Z、M可形成一种离子化合物 B.加热条件下,Q单质与M单质反应生成
C.Y、M形成的化合物为大气污染物 D.R的最高价氧化物对应的水化物为弱碱
7.(2024·湖南衡阳·模拟预测)已知、、、、、是原子序数依次增大的前四周期元素,相关信息见下表。下列说法正确的是
宇宙中含量最多的元素
最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋方向相同
原子价层电子排布是
核外只有两种形状的电子云,最外层只有一种自旋方向的电子
与的最高能层数相同,但其价电子数等于其电子层数
最外层只有一个电子,其次外层内的所有轨道的电子均成对
A.的氢化物沸点大于的氢化物
B.由和组成的二元化合物中一定只含离子键
C.由元素组成的有很微弱的极性,它在中的溶解度比在中小
D.由X、Y、P三种元素可以组成,该离子中含有共价键
8.(2024·重庆·模拟预测)硒代半胱氨酸(含 C、H、N、O、Se 5种元素)是一种氨基酸,其分子空间结构如图。下列说法不正确的是
A.Se位于元素周期表中第四周期第ⅥA 族
B.该分子结构中存在极性键和非极性键
C.5种元素中,电负性最大的是氧元素
D.基态O原子中有8种空间运动状态不同的电子
9.(2024·四川绵阳·模拟预测)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W、X元素形成的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,Z最外层电子数是Y最外层电子数的3倍。下列说法正确的是
A.离子半径:Z>Y>X>W
B.上述四种元素中Y可能是非金属元素
C.Y、Z最高价氧化物对应的水化物一定能相互反应
D.X、Y形成的化合物不一定是离子化合物
10.(2024·山东青岛·三模)某饲料添加剂结构如图,M、X、Y、Z、W是前四周期元素,原子序数递增。X、Y、Z处于同一周期,X基态原子各能级电子数相同,W基态原子价电子排布式。下列说法错误的是
A.W元素位于周期表的ds区
B.由M、X、Y、Z四种元素组成的共价化合物有多种
C.、两种微粒的空间构型相同
D.同周期基态原子中,第一电离能大于Z的元素共有2种
【能力提升练】
11.(2024·贵州毕节·模拟预测)化合物可用作电极材料,其中X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X、Y同周期,Y原子的电子总数与Z原子的L层电子数相等。基态W原子的价层电子排布式为。该电极材料所含阴离子的结构如图所示。下列说法不正确的是
A.简单离子半径:
B.最简单氢化物的熔沸点:
C.X单质在Y单质中燃烧,其产物中不含有非极性共价键
D.W原子有15种空间运动状态不同的电子
12.(2024·湖北武汉·模拟预测)X、Y、Z为短周期主族元素,X的原子序数是Y的8倍,X与Z同周期,且基态X、Z原子的未成对电子数相同。M是人体的必需微量元素之一,含有质子。下列说法一定正确的是
A.M在元素周期表中位于d区 B.中Z原子采用杂化
C.X、Z分别与Y形成化合物的沸点:X>Z D.同周期元素中第一电离能比X大的有3种
13.(2024·山西晋中·三模)某有机配合物分子可对部分蛋白质进行纯化和分析,其结构如图所示,其组成元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大且分别处于3个周期,X原子无中子,Q的单质是紫红色固体。下列有关说法错误的是
A.该化合物可溶于水且具有还原性 B.1mol该化合物中含有16mol的σ键
C.基态原子的第一电离能:Q<Y<W<Z D.基态原子的未成对电子数:
14.(2024·四川遂宁·三模)化合物A 是一种重要的医药中间体,由原子序数依次增大的W、X、Y、Z 四种短周期元素组成,其结构如图所示,下列有关说法不正确的是
A.X、Y形成的原子个数之比为1:2的二元化合物有2种
B.X、Y、Z分别形成的简单氢化物中,Y的氢化物沸点最高
C.简单离子半径大小:Z>X>Y
D.Z的低价态氧化物能使氧化漂白石蕊溶液
15.(2024·安徽合肥·三模)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,下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.X、Y、Z可形成既含离子键又含共价键的化合物
C.该阴离子含有共价键、配位键
D.该物质的熔点高于NaZ
16.(2024·湖南长沙·三模)六种主族元素,原子序数依次增大,原子最外层电子数是内层电子数的2倍,与相邻,的一种简单氢化物常用作制冷剂,元素在骨骼和牙齿的形成中有重要作用,基态原子的能级与能级电子数相等,下列说法不正确的是
A.化学键中离子键成分的百分数:
B.键长:
C.的第一电离能大于其同周期相邻元素
D.分子的极性:
17.(2024·广东·三模)某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示,W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Y、Z位于同一周期,基态X原子的价电子排布式为,下列说法正确的是
A.原子半径:
B.基态原子的第一电离能:
C.该阴离子中含有8个键
D.由W、Y、Z构成的化合物不可能为离子化合物
18.(2024·河北沧州·三模)、、、、位于三个短周期,原子半径依次减小,基态原子、的最外层电子数相同,下列说法错误的是
A.该阳离子中有可能所有原子共平面 B.该阴离子的空间构型为正八面体
C.氢化物的沸点: D.A、B、C、D中,第一电离能比大的只有D
19.(2024·山东·二模)某离子液体结构如图示。W、X、Y、Z原子序数依次增大,W、X和Y的原子序数之和为14,Z是第4周期元素,基态Z原子核外电子占有8个能级。下列说法正确的是
A.单质的沸点:Y<Z< X
B.电负性:Y>W>X
C.原子半径:Z>Y>X
D.Z的氧化物的水化物为强酸
20.(2024·浙江·三模)X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X是宇宙中含量最多的元素,同周期Y的简单离子半径最大,Y与Z相邻,Z、M的核电荷数之比为2∶3,基态Q原子的价电子中s能级和p能级的电子数相等。下列说法不正确的是
A.简单氢化物的稳定性:Z>Y>Q
B.电负性:Z>Y>X>Q>M
C.X、Z元素形成的单质分子不都是非极性分子
D.Y与M、Q形成的化合物M3Y2、Q3Y4都是共价晶体
【真题培优练】
21.(2024·全国新课标卷·高考真题)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W和X原子序数之和等于的核外电子数,化合物可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是
A.X和Z属于同一主族
B.非属性:
C.气态氢化物的稳定性:
D.原子半径:
22.(2024·湖北·高考真题)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A.电负性: B.酸性:
C.基态原子的未成对电子数: D.氧化物溶于水所得溶液的
23.(2024·吉林·高考真题)如下反应相关元素中,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,基态Y、Z原子有两个未成对电子,Q是ds区元素,焰色试验呈绿色。下列说法错误的是
A.单质沸点: B.简单氢化物键角:
C.反应过程中有蓝色沉淀产生 D.是配合物,配位原子是Y
24.(2023·河北·高考真题)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:
25.(2023·浙江·高考真题)X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期,且只有X、 Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子,W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是
A.第一电离能:
B.电负性:
C.Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径:
D.与水反应生成产物之一是非极性分子
26.(2023·湖南·高考真题)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
27.(2023·福建·高考真题)某含锰着色剂的化学式为,Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素,其中具有正四面体空间结构,结构如图所示。下列说法正确的是
A.键角: B.简单氢化物沸点:
C.第一电离能: D.最高价氧化物对应的水化物酸性:
28.(2023·重庆·高考真题)化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同,相对分子质量相差7,1molX3Y7WR含40mol质子,X、W和R三种元素位于同周期,X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半。下列说法正确的是
A.原子半径:W>R B.非金属性:X>R
C.Y和Z互为同素异形体 D.常温常压下X和W的单质均为固体
29.(2023·全国乙卷·高考真题)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。简单离子与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、 B.原子半径大小为
C.YX的水合物具有两性 D.W单质只有4种同素异形体
30.(2023·全国甲卷·高考真题)W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等,WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是
A.原子半径: B.简单氢化物的沸点:
C.与可形成离子化合物 D.的最高价含氧酸是弱酸
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第06练 元素“位—构—性”的综合推断
【基础过关练】
1.(2024·陕西西安·三模)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素且均为非金属元素,X原子最外层电子数为内层电子数的2倍,Z是地壳中含量(质量分数)最高的元素,W与X位于同一主族。下列说法正确的是
A.XZ、YZ均为酸性氧化物 B.非金属性:
C.简单氢化物的沸点: D.氧化物对应水化物的酸性:
【答案】B
【分析】X最外层电子数是内层电子数的2倍,则X是C元素,Z是地壳中含量最多的元素,Z是O元素,Y是N元素,W与X同主族,W是Si元素,据此作答。
【详解】A.CO、NO均不是酸性氧化物,故A错误;
B.同周期元素从左至右,非金属性逐渐增强,则非金属性:C<N,故B正确;
C.简单氢化物的沸点:H2O>NH3,故C错误;
D.N的氧化物对应水化物可能为硝酸,Si、C的氧化物对应水化物分别为H2SiO3、H2CO3,此时硝酸的酸性最强,故D错误;
故选B。
2.(2024·内蒙古赤峰·一模)我国“祝融号”火星车采集到的火星土壤中含有短周期元素X、Y、Z、W,且原子序数依次增大。X的主族序数是周期序数的2倍,Y与Z同主族且Z的原子序数为Y的2倍。下列说法正确的是
A.简单氢化物的热稳定性: B.可用于自来水消毒
C.简单离子半径: D.Z的氧化物对应的水化物一定是强酸
【答案】B
【详解】主族数是周期数的2倍的元素为碳或硫,由于X、Y、Z、W原子序数依次增大,因此X为碳;Y与Z同主族且Z的原子序数为Y的2倍,因此,Y为氧,Z为硫,W为氯;
A.X、Y分别为碳、氧。碳和氢简单氢化物的稳定性,比较的是非金属性故X<Y,选项A错误;
B.ClO2可用于自来水消毒,选项B正确;
C.Y为氧,Z为硫,同一主族自上而下,简单离子半径逐渐增大,故简单离子半径Y<Z,选项C错误;
D.Z的氧化物可能是二氧化硫,其对应的水化物亚硫酸是弱酸,选项D错误;
答案选B。
3.(2024·四川·模拟预测)W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中X是形成化合物种类最多的元素,Y元素原子的最外层电子数是W的2倍,由五种元素组成的某电极材料的结构如图所示。下列说法一定正确的是
A.氢化物沸点:
B.原子半径:
C.由M单质和Y单质反应生成的化合物中可能存在共价键
D.元素W的最高价氧化物的水化物为三元弱酸
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中X是形成化合物种类最多的元素,X为C元素,Y元素原子的最外层电子数是W的2倍,结合Y形成2个共价键,W形成4个共价键且带1个负电荷,可以推知Y为O元素,W为B元素,M带1个正电荷,M为Na元素,Z形成1个共价键,Z为F元素,以此解答。
【详解】A.C的氢化物较多,有些氢化物如苯的沸点比HF高,A错误;
B.同周期元素,原子序数依次增大,原子半径依次减小,同主族元素,原子序数依次增大,原子半径依次增大,原子半径:Na>C>O,B错误;
C.由Na和O2反应生成的化合物中Na2O2存在共价键,C正确;
D.B的最高价氧化物的水化物H3BO3是一元弱酸,D错误;
故选C。
4.(2024·广东江门·三模)化合物所含的五种元素均为短周期主族元素,且各周期均有分布。基态原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,和同族,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,的周期序数和族序数相等。下列叙述正确的是
A.简单离子半径: B.Z的第一电离能比相邻元素都小
C.电负性: D.与的空间结构相同
【答案】B
【分析】基态原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,R为O,和同族,W为S;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,Y为N;的周期序数和族序数相等,又五种元素均为短周期主族元素,且各周期均有分布,则Z只能为Al,X为第一周期的H,该化合物为:,据此解答。
【详解】A.离子电子层数越多离子半径越带,电子层数相同时,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子半径:N3->O2->Al3+,故A错误;
B.同周期元素,第一电离能从左到右呈增大趋势,但ⅡA为全满稳定结构,其第一电离能大于同周期的ⅢA,因此Al的第一电离能大于相邻元素,故B正确;
C.同主族元素从上到下,电负性递减,则电负性:O>S,故C错误;
D.NH3为三角锥形结构,SO3为平面结构,两者空间构型不同,故D错误;
故选:B。
5.(2024·湖北·三模)元素X、Y、Z是短周期元素,三种元素基态原子的电子排布信息如下:X原子核外有5个原子轨道填充有电子,有3个未成对电子。Y原子核外有8个不同运动状态的电子。Z原子核外2p能级上有2个电子。下列有关说法正确的是
A.电负性:Z<X<Y B.第一电离能:Z<X<Y
C.简单氢化物键角:X<Z<Y D.含氧酸的酸性:X>Z
【答案】A
【分析】X、Y、Z是短周期元素,X原子核外有5个原子轨道填充有电子,且有3个未成对电子,则X为N元素;Y原子核外有8个不同运动状态的电子,即核外电子数为8,则Y为O元素;Z原子核外2p能级上有2个电子,则Z为C元素。
【详解】A.同周期元素,电负性随原子序数增大而增大,则电负性: C < N < O,A正确;
B.同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能:C < O < N,B错误;
C.H2O 、NH3 、CH4均为杂化,孤电子对越多,键角越小,故简单氢化物键角:H2O < NH3 < CH4,C错误;
D.最高价含氧酸的酸性:X>Z,D错误;
答案选A。
6.(2024·陕西·一模)X、Y、Z、M、R、Q为六种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示,下列说法正确的是
A.X、Z、M可形成一种离子化合物 B.加热条件下,Q单质与M单质反应生成
C.Y、M形成的化合物为大气污染物 D.R的最高价氧化物对应的水化物为弱碱
【答案】A
【分析】X、Y、Z、M、R、Q为六种短周期元素,由原子半径和最外层电子数之间的关系图可知,X、R、Q最外层只有1个电子,为第ⅠA族元素,Y最外层有4个电子,位于第ⅣA族,Z原子最外层有5个电子,位于第ⅤA族,M最外层有6个电子,位于第ⅥA族,R原子半径最大,为Na,X原子半径最小,为H,Q原子半径小于R大于X,所以Q为Li,Y是C、Z是N、M为O。
【详解】A.X、Z、M可形成NH4NO3是一种离子化合物,A正确;
B.加热条件下,Li与O2反应生成Li2O,B错误;
C.Y、M形成的化合物CO2不是大气污染物,C错误;
D.R的最高价氧化物对应的水化物为NaOH,是强碱,D错误;
故选A。
7.(2024·湖南衡阳·模拟预测)已知、、、、、是原子序数依次增大的前四周期元素,相关信息见下表。下列说法正确的是
宇宙中含量最多的元素
最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋方向相同
原子价层电子排布是
核外只有两种形状的电子云,最外层只有一种自旋方向的电子
与的最高能层数相同,但其价电子数等于其电子层数
最外层只有一个电子,其次外层内的所有轨道的电子均成对
A.的氢化物沸点大于的氢化物
B.由和组成的二元化合物中一定只含离子键
C.由元素组成的有很微弱的极性,它在中的溶解度比在中小
D.由X、Y、P三种元素可以组成,该离子中含有共价键
【答案】D
【分析】X、Y、Z、M、N、P是原子序数依次增大的前四周期元素,X是宇宙中含量最多的元素,故X是H;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,故Y是N;Z元素原子的价层电子排布式为,n=2,即价层电子排布式为2s22p4,故Z是O;M元素原子中只有两种形状的电子云,最外层只有一种自旋方向的电子,故M是Na;N与M的最高能层数相同,但其价层电子数等于其电子层数,故N是Al;P元素原子的最外层只有一个电子,其次外层内的所有轨道的电子均成对,故P是Cu。综上所述,X、Y、Z、M、N、P分别为H、N、O、Na、Al、Cu
【详解】A.没有说明是否为简单氢化物,故不能判断沸点大小,A错误;
B.氮化铝为共价化合物,含有共价键,B错误;
C.臭氧分子具有微溶的极性,水分子为极性分子、四氯化碳分子为非极性分子,则它在中的溶解度比在中大,C错误;
D.H、N、Cu三种元素可以组成,1mol该离子中配体NH3含有σ键为3×4=12mol,还有4mol配位键,故1mol该离子中含有16mol共价键,D正确;
故选D。
8.(2024·重庆·模拟预测)硒代半胱氨酸(含 C、H、N、O、Se 5种元素)是一种氨基酸,其分子空间结构如图。下列说法不正确的是
A.Se位于元素周期表中第四周期第ⅥA 族
B.该分子结构中存在极性键和非极性键
C.5种元素中,电负性最大的是氧元素
D.基态O原子中有8种空间运动状态不同的电子
【答案】D
【详解】A.硒元素的原子序数为34,位于元素周期表中第四周期ⅥA族,A正确;
B.分子中存在碳碳非极性键、碳氢等极性键,B正确;
C.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;5种元素中,电负性最大的是氧元素,C正确;
D.把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,因而空间运动状态个数等于轨道数;基态O原子核外电子排布为1s22s22p4,有5种空间运动状态不同的电子, D错误;
故选D。
9.(2024·四川绵阳·模拟预测)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W、X元素形成的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,Z最外层电子数是Y最外层电子数的3倍。下列说法正确的是
A.离子半径:Z>Y>X>W
B.上述四种元素中Y可能是非金属元素
C.Y、Z最高价氧化物对应的水化物一定能相互反应
D.X、Y形成的化合物不一定是离子化合物
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W、X元素形成的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,形成的气体为NH3,四种元素原子序数依次增大的短周期元素,即W为H,X为N,Z的最外层电子数是Y最外层电子数的3倍,Y最外层电子数可以是1或2,假设Y的最外层电子数是1,则Z的最外层电子数为3,推出Y为Na,Z为Al,假设Y的最外层电子数为2,则Z的最外层电子数为6,Y为Mg,Z为S。
【详解】A.根据上述分析,如果四种元素分别为H、N、Na、Al,则离子半径大小顺序是N3->Na+>Al3+>H+,如果四种元素分别为H、N、Mg、S,则离子半径大小顺序是S2->N3->Mg2+>H+,A错误;
B.根据上述分析,Y可能为Na,也可能为Mg,都属于金属元素,B错误;
C.Y如果是Na,则最高价氧化物对应水化物为NaOH,Z为Al,其最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3, 氢氧化铝为两性氢氧化物,能与NaOH发生反应,Y如果是Mg,则最高价氧化物对应水化物是Mg(OH)2,Z元素为S,最高价氧化物对应水化物为H2SO4,氢氧化镁与硫酸发生中和反应,C正确;
D.无论Na3N还是Mg3N2,都属于离子化合物,D错误;
故选C。
10.(2024·山东青岛·三模)某饲料添加剂结构如图,M、X、Y、Z、W是前四周期元素,原子序数递增。X、Y、Z处于同一周期,X基态原子各能级电子数相同,W基态原子价电子排布式。下列说法错误的是
A.W元素位于周期表的ds区
B.由M、X、Y、Z四种元素组成的共价化合物有多种
C.、两种微粒的空间构型相同
D.同周期基态原子中,第一电离能大于Z的元素共有2种
【答案】D
【分析】M、X、Y、Z、W是前四周期元素,原子序数递增。X、Y、Z处于同一周期,X基态原子各能级电子数相同,X为碳,Z形成2个共价键,则Z为氧,那么Y为氮;W基态原子价电子排布式,为锌;M原子只有一条化学键且为五种元素中原子序数序数最小,为氢。
【详解】A.W元素为锌,基态原子价电子排布式,位于周期表的ds区,A正确;
B.由M、X、Y、Z四种元素组成的共价化合物可以是多种氨基酸等有机物,B正确;
C.H3O+中氧原子的价层电子对数为,有一对孤对电子,故H3O+的立体构型为三角锥形;NH3分子中N原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,所以为三角锥形结构,C正确;
D.同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,则同周期基态原子中,第一电离能大于O的元素共有N、F、Ne3种,D错误;
故选D。
【能力提升练】
11.(2024·贵州毕节·模拟预测)化合物可用作电极材料,其中X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X、Y同周期,Y原子的电子总数与Z原子的L层电子数相等。基态W原子的价层电子排布式为。该电极材料所含阴离子的结构如图所示。下列说法不正确的是
A.简单离子半径:
B.最简单氢化物的熔沸点:
C.X单质在Y单质中燃烧,其产物中不含有非极性共价键
D.W原子有15种空间运动状态不同的电子
【答案】B
【分析】基态W原子的价层电子排布式为,其核外电子排布为,则W为Fe元素;Z原子可形成5个共价键,为第VA族元素,Y原子可形成2个共价键,为第VIA族元素,结合Y原子的电子总数与Z原子的L层电子数相等可知,Y为O元素,Z为P元素,X、Y同周期,结合化合物XWZY4可知,X为Li。
【详解】A.电子层数越多,离子半径越大,则离子半径:Li+<O2-<P3-,A正确;
B.水分子间存在氢键,则简单氢化物的熔沸点:H2O>PH3,B错误;
C.Li在氧气中燃烧生成氧化锂,不含非极性共价键,C正确;
D.铁原子的原子轨道数为15,故空间运动状态有15种,D正确;
答案选B。
12.(2024·湖北武汉·模拟预测)X、Y、Z为短周期主族元素,X的原子序数是Y的8倍,X与Z同周期,且基态X、Z原子的未成对电子数相同。M是人体的必需微量元素之一,含有质子。下列说法一定正确的是
A.M在元素周期表中位于d区 B.中Z原子采用杂化
C.X、Z分别与Y形成化合物的沸点:X>Z D.同周期元素中第一电离能比X大的有3种
【答案】D
【分析】X、Y、Z为短周期主族元素,X的原子序数是Y的8倍,则Y为H元素、X为O元素;基态X和Z的未成对电子数相同,则Z可能为C或Si或S;1mol MZX3含有60mol质子,且M是人体的必需微量元素之一,则Z为6号元素碳、M为30号元素Zn。
【详解】A.Zn为30号元素,基态Zn原子核外电子排布式为[Ar]3d104s2,在元素周期表中位于ds区,A错误;
B.中的中心原子C原子的价层电子对数为,为sp2杂化,B错误;
C.没有说明是否为简单氢化物,不能判断O、C分别与H形成化合物的沸点大小,C错误;
D.同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,同周期元素中第一电离能比O大的有N、F、Ne3种,D正确;
故选D。
13.(2024·山西晋中·三模)某有机配合物分子可对部分蛋白质进行纯化和分析,其结构如图所示,其组成元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大且分别处于3个周期,X原子无中子,Q的单质是紫红色固体。下列有关说法错误的是
A.该化合物可溶于水且具有还原性 B.1mol该化合物中含有16mol的σ键
C.基态原子的第一电离能:Q<Y<W<Z D.基态原子的未成对电子数:
【答案】B
【分析】X原子无中子,即X为H元素;Q的单质是紫红色固体,即为元素Cu;结合结构图示所形成化学键数目及原子序数依次增大且分别处于3个周期,所以Y、Z、W依次为C、N、O,则该化合物为甘氨酸铜,据此回答。
【详解】A.甘氨酸铜含有氨基,可与形成分子间氢键,且有还原性,A正确;
B.配位键属于σ键,故1mol甘氨酸铜中含有20mol的σ键,B错误;
C.N元素原子价层p轨道半充满,相对稳定,第一电离能大于氧,C正确;
D.未成对电子数Cu(1个)<C=O(2个)<N(3个),D正确;
故选B。
14.(2024·四川遂宁·三模)化合物A 是一种重要的医药中间体,由原子序数依次增大的W、X、Y、Z 四种短周期元素组成,其结构如图所示,下列有关说法不正确的是
A.X、Y形成的原子个数之比为1:2的二元化合物有2种
B.X、Y、Z分别形成的简单氢化物中,Y的氢化物沸点最高
C.简单离子半径大小:Z>X>Y
D.Z的低价态氧化物能使氧化漂白石蕊溶液
【答案】D
【分析】化合物A 是一种重要的医药中间体,由原子序数依次增大的W、X、Y、Z 四种短周期元素组成,由化合物中W、X、Y、Z形成的共价键数目分别为1、3、2、6可知,W为H元素、X为N元素、Y为O元素、Z为S元素,据此回答。
【详解】A.氮元素和氧元素形成的化合物二氧化氮和四氧化二氮的原子个数之比均为1:2,A正确;
B.氮、氧、硫三种元素形成的简单氢化物中,水常温下为液态,而氨气、硫化氢为气态,所以水的沸点最高,B正确;
C.离子的电子层数越大,离子半径越大,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越大,则硫离子、氮离子、氧离子的离子半径依次减小,C正确;
D.硫元素的低价氧化物二氧化硫具有漂白性,但不能使石蕊试液褪色,D错误;
故选D。
15.(2024·安徽合肥·三模)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,下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.X、Y、Z可形成既含离子键又含共价键的化合物
C.该阴离子含有共价键、配位键
D.该物质的熔点高于NaZ
【答案】C
【分析】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只形成一个价键,则Q为IA族或VIIA族元素,阴离子结构中Z只形成一个价键,则Z为VIIA族元素,Q、R、X和Z质子数均为奇数且和为22,Q的原子序数最小,则Q为H元素,Z为F元素;基态T原子和Y原子最外层均有两个单电子,原子序数小于F,则T和Y的价电子排布式分别为2s22p2、2s22p4,即T和Y分别为C、O元素;X原子序数介于C、O元素之间,则X为N元素;R的原子序数为22-1-7-9=5,所以R为B元素,综上所述,Q、R、T、X、Y和Z分别为H、B、C、N、O、F。
【详解】A.T、X、Y分别为C、N、O元素,同一周期从左至右第一电离能有增大的趋势,但VA的第一电离能大于同周期相邻的两种元素,所以第一电离能:,故A错误;
B.X、Y、Z分别为N、O、F元素,N、O、H元素可形成既含离子键又含共价键的化合物,如NH4NO3,但F、O元素非金属性很强,且F无正价,N、O、F三种元素不能形成阳离子,所以不能形成既含离子键又含共价键的化合物,故B错误;
C.R和Z分别为B和F,该阴离子含有B与F之间的共价键,B最外层有3个电子,只能形成3个共价键,所以阴离子内还有B、F原子之间的配位键,故C正确;
D.该物质的阴离子和F-一样带一个单位的负电荷,阳离子和Na+一样带一个单位的正电荷,但NaF的阴、阳离子半径更小,即NaF的离子键更强,所以NaF的熔点更高,故D错误;
故答案为:C。
16.(2024·湖南长沙·三模)六种主族元素,原子序数依次增大,原子最外层电子数是内层电子数的2倍,与相邻,的一种简单氢化物常用作制冷剂,元素在骨骼和牙齿的形成中有重要作用,基态原子的能级与能级电子数相等,下列说法不正确的是
A.化学键中离子键成分的百分数:
B.键长:
C.的第一电离能大于其同周期相邻元素
D.分子的极性:
【答案】B
【分析】六种主族元素,原子序数依次增大,原子最外层电子数是内层电子数的2倍,是C,与相邻,是Si,的一种简单氢化物常用作制冷剂, 是N,元素在骨骼和牙齿的形成中有重要作用,是F,则N是O,基态原子的能级与能级电子数相等,是Mg,据此作答。
【详解】A.Mg和C的电负性相差大于Si,所以离子键成分的百分数,故A正确;
B.中心N原子化合价相同,氮和氧成键少,键的斥力小,键长短,所以,故B错误;
C.Mg为第二主族元素,第一电离能大于其同周期相邻元素,故C正确;
D.为三角锥形,极性分子,正四面体,非极性分子,所以分子的极性,故D正确;
答案选B。
17.(2024·广东·三模)某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示,W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Y、Z位于同一周期,基态X原子的价电子排布式为,下列说法正确的是
A.原子半径:
B.基态原子的第一电离能:
C.该阴离子中含有8个键
D.由W、Y、Z构成的化合物不可能为离子化合物
【答案】B
【分析】由图可知,阴离子中W、X、Y、Z形成的共价键数目分别为1、4、3、1,W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Y、Z位于同一周期,基态X原子的价电子排布式为nsnnpn,则W为H元素、X为C元素、Y为N元素、Z为F元素。
【详解】A.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,碳原子的原子半径大于氮原子,故A错误;
B.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,则基态原子的第一电离能的大小顺序为C<N<F,故B正确;
C.由图可知,阴离子中单键和配位键为σ键,三键中含有1个σ键,则阴离子中含有σ键的数目为17,故C错误;
D.氢、氮、氟三种元素形成的化合物氟化铵是含有离子键、极性键和配位键的离子化合物,故D错误;
故选B。
18.(2024·河北沧州·三模)、、、、位于三个短周期,原子半径依次减小,基态原子、的最外层电子数相同,下列说法错误的是
A.该阳离子中有可能所有原子共平面 B.该阴离子的空间构型为正八面体
C.氢化物的沸点: D.A、B、C、D中,第一电离能比大的只有D
【答案】C
【分析】基态原子、的最外层电子数相同,得到1个电子形成六个化学键,D失去一个电子形成四个化学键,则基态原子、的最外层电子数为5,A、B、C、D、E原子半径依次减小,可知为磷元素,为氮元素。该阳离子中,氮原子失去一个电子,则C连接四个正常的共价键,且C原子的半径大于氮原子、小于磷原子,因此为碳元素,和均连接一个键,半径,且A、B、C、D、E位于三个短周期,则B为氯元素,为氢元素。
【详解】A.该阳离子中,碳原子和氮原子均采取杂化,因此该阳离子中有可能所有原子共平面,A正确;
B.该阴离子中,中心原子元素连接6条键,没有孤对电子,因此该阴离子的空间构型为正八面体,B正确;
C.题目中未强调“简单氢化物”,因此沸点大小不确定,C错误;
D.A、B、C、D、E的第一电离能大小顺序为:,因此第一电离能比大的只有正确。
答案选C。
19.(2024·山东·二模)某离子液体结构如图示。W、X、Y、Z原子序数依次增大,W、X和Y的原子序数之和为14,Z是第4周期元素,基态Z原子核外电子占有8个能级。下列说法正确的是
A.单质的沸点:Y<Z< X
B.电负性:Y>W>X
C.原子半径:Z>Y>X
D.Z的氧化物的水化物为强酸
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z原子序数依次增大,化合物中W只形成1个共价键,W为H元素;X形成4个共价键,X为C元素;Y形成3个共价键,Y为N元素,满足W、X和Y的原子序数之和为14;由形成双键处的Y可知,Y失去1个电子,则Z带1个负电荷,Z为第四周期元素,基态Z原子核外电子占有8个能级,可知Z为Br元素,以此来解答。
【详解】由上述分析可知,W为H元素、X为C元素、Y为N元素、Z为Br元素,
A.N2常温下是气体,Br2常温下是液体,X为C元素,常温下是固体,则单质的沸点:Y<Z< X,故A正确;
B.同周期主族元素从左往右电负性增大,化合物中电负性大的显负价,则电负性:N>C>H,即顺序为Y>X>W,故B错误;
C.同周期主族元素从左往右原子半径减小,同主族从上到下原子半径增大,则原子半径顺序为Z>X>Y,故C错误;
D.Z的氧化物的水化物之一为HBrO,属于弱酸,故D错误;
故选:A。
20.(2024·浙江·三模)X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X是宇宙中含量最多的元素,同周期Y的简单离子半径最大,Y与Z相邻,Z、M的核电荷数之比为2∶3,基态Q原子的价电子中s能级和p能级的电子数相等。下列说法不正确的是
A.简单氢化物的稳定性:Z>Y>Q
B.电负性:Z>Y>X>Q>M
C.X、Z元素形成的单质分子不都是非极性分子
D.Y与M、Q形成的化合物M3Y2、Q3Y4都是共价晶体
【答案】D
【分析】X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X是宇宙中含量最多的元素,则X为H;同周期Y的简单离子半径最大,则Y为N;Z、M的核电荷数之比为2:3,则Z为O,M为Mg;基态Q原子的价电子中s能级和p能级的电子数相等,则Q为Si,据此分析解答。
【详解】由分析知,X为H,Y为N,Z为O,M为Mg,Q为Si,
A.非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,非金属性:O>N>Si,则简单氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4,故A正确;
B.同周期从左到右,元素的电负性逐渐增大,同主族从上到下,元素的电负性逐渐减小,则电负性:O>N>H>Si>Mg,故B正确;
C.H、O元素形成的单质分子有H2、O2、O3,其中H2、O2是非极性分子,O3是极性分子,故C正确;
D.N与Mg形成的化合物Mg3N2是离子晶体,故D错误;
故选D。
21.(2024·全国新课标卷·高考真题)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W和X原子序数之和等于的核外电子数,化合物可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是
A.X和Z属于同一主族
B.非属性:
C.气态氢化物的稳定性:
D.原子半径:
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,且能形成离子化合物,则W为Li或Na;又由于W和X原子序数之和等于的核外电子数,若W为Na,X原子序数大于Na,则W和X原子序数之和大于18,不符合题意,因此W只能为Li元素;由于Y可形成,故Y为第Ⅶ主族元素,且原子序数Z大于Y,故Y不可能为Cl元素,因此Y为F元素,X的原子序数为10-3=7,X为N元素;根据W、Y、Z形成离子化合物,可知Z为P元素;综上所述,W为Li元素,X为N元素,Y为F元素,Z为P元素。
【详解】A.由分析可知,X为N元素,Z为P元素,X和Z属于同一主族,A项正确;
B.由分析可知,X为N元素,Y为F元素,Z为P元素,非金属性:F>N>P,B项错误;
C.由分析可知,Y为F元素,Z为P元素,非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,即气态氢化物的稳定性:HF>PH3,C项错误;
D.由分析可知,W为Li元素,X为N元素,Y为F元素,同周期主族元素原子半径随着原子序数的增大而减小,故原子半径:Li>N>F,D项错误;
故选A。
22.(2024·湖北·高考真题)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A.电负性: B.酸性:
C.基态原子的未成对电子数: D.氧化物溶于水所得溶液的
【答案】D
【分析】主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,则Z个有4个能层。根据这4种元素形成的化合物的结构可以推断,W、X、Y、Z分别为H、O、S、K。
【详解】A.W和Y可以形成,其中S显-2价,因此,电负性S>H,A不正确;
B.是中强酸,而是强酸,因此,在相同条件下,后者的酸性较强,B不正确;
C.H只有1个电子,O的2p轨道上有4个电子,O有2个未成对电子,因此,基态原子的未成对电子数 O>H,C不正确;
D.K的氧化物溶于水且与水反应生成强碱,S的氧化物溶于水且与水反应生成或,因此,氧化物溶于水所得溶液的pH的大小关系为 K>S,D正确;
综上所述,本题选D。
23.(2024·吉林·高考真题)如下反应相关元素中,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,基态Y、Z原子有两个未成对电子,Q是ds区元素,焰色试验呈绿色。下列说法错误的是
A.单质沸点: B.简单氢化物键角:
C.反应过程中有蓝色沉淀产生 D.是配合物,配位原子是Y
【答案】D
【分析】Q是ds区元素,焰色试验呈绿色,则Q为Cu元素;空间运动状态数是指电子占据的轨道数,基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,则X为第2周期元素,满足此条件的主族元素有N(1s22s22p3)、O(1s22s22p4)、F(1s22s22p5);X、Y、Z为原子序数依次增大,基态Y、Z原子有两个未成对电子,若Y、Z为第2周期元素,则满足条件的可能为C(1s22s22p2)或O(1s22s22p4),C原子序数小于N,所以Y不可能为C,若Y、Z为第3周期元素,则满足条件的可能为Si(1s22s22p63s23p2)或S(1s22s22p63s23p4),Y、Z可与Cu形成CuZY4,而O、Si、S中只有O和S形成的才能形成CuZY4,所以Y、Z分别为O、S元素,则X只能为N;W能与X形成WX3,则W为IA族或VIIA族元素,但W原子序数小于N,所以W为H元素,综上所述,W、X、Y、Z、Q分别为H、N、O、S、Cu。
【详解】A.W、Y、Z分别为H、O、S,S单质常温下呈固态,其沸点高于氧气和氢气,O2和H2均为分子晶体,O2的相对分子质量大于H2,O2的范德华力大于 H2,所以沸点O2>H2,即沸点S>O2>H2,故A正确;
B.Y、X的 简单氢化物分别为H2O和NH3,H2O的中心原子O原子的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4、孤电子对数为2,空间构型为V形,键角约105º,NH3的中心原子N原子的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4、孤电子对数为1,空间构型为三角锥形,键角约107º18´,所以键角:,故B正确;
C.硫酸铜溶液中滴加氨水,氨水不足时生成蓝色沉淀氢氧化铜,氨水过量时氢氧化铜溶解,生成Cu(NH3)4SO4,即反应过程中有蓝色沉淀产生,故C正确;
D.为Cu(NH3)4SO4,其中铜离子提供空轨道、NH3的N原子提供孤电子对,两者形成配位键,配位原子为N,故D错误;
故答案为:D。
24.(2023·河北·高考真题)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:
【答案】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。
25.(2023·浙江·高考真题)X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期,且只有X、 Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子,W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是
A.第一电离能:
B.电负性:
C.Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径:
D.与水反应生成产物之一是非极性分子
【答案】A
【分析】X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期,且只有X、 Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子,则X为C,Y为N,Z为F,W原子在同周期中原子半径最大,则W为Na。
【详解】A.根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族,则第一电离能:,故A错误;
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:,故B正确;
C.根据同电子层结构核多径小,则Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径:,故C正确;
D.与水反应生成产物之一为乙炔,乙炔是非极性分子,故D正确。
综上所述,答案为A。
26.(2023·湖南·高考真题)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
【分析】根据题中所给的信息,基态X原子s轨道上的电子式与p轨道上的电子式相同,可以推测X为O元素或Mg元素,由荧光粉的结构可知,X主要形成的是酸根,因此X为O元素;基态X原子中未成键电子数为2,因此Y的未成键电子数为1,又因X、Y、Z、W的原子序数依次增大,故Y可能为F元素、Na元素、Al元素、Cl元素,因题目中给出W为金属元素且荧光粉的结构中Y与W化合,故Y为F元素或Cl元素;Z原子的未成键电子数为3,又因其原子序大于Y,故Y应为F元素、Z其应为P元素;从荧光粉的结构式可以看出W为某+2价元素,故其为Ca元素;综上所述,X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca,据此答题。
【详解】A.电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小,根据其规律,同一周期从左到右依次增大,同一主族从上到下依次减小,故四种原子的电负性大小为:Y>X>Z>W,A错误;
B.同一周期原子半径从左到右依次减小,同一主族原子半径从上到下依次增大,故四种原子的原子半径大小为:Y<X<Z<W,B错误;
C.F2与水反应生成HF气体和O2,Ca与水反应生成氢氧化钙和氢气,二者均可以生成气体,C正确;
D.Z元素的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4,没有强氧化性,D错误;
故答案选C。
27.(2023·福建·高考真题)某含锰着色剂的化学式为,Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素,其中具有正四面体空间结构,结构如图所示。下列说法正确的是
A.键角: B.简单氢化物沸点:
C.第一电离能: D.最高价氧化物对应的水化物酸性:
【答案】C
【分析】由题意,Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素,其中具有正四面体空间结构,可知为,故Y为H,X为N;同时分析结构,可知Q正常情况应该成两根键,Q为ⅥA的元素,同时Z也成5根键,Z为ⅤA的元素,故Q为O,Z为P。
【详解】A.和都是sp3杂化,但是中有一对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用更大,在一个是三角锥形结构,而是正四面体结构,故键角:<,A错误;
B.X、Q、Z分别为N、O、P,沸点顺序为,正确顺序为Q>X>Z,B错误;
C.同主族元素从上到下第一电离能减小,同周期从左到右第一电离能有增大的趋势,故第一电离能:N>O>Mn,C正确;
D.Z的最高价氧化物对应的水化物为,X最高价氧化物对应的水化物为,前者为中强酸而后者为强酸,D错误;
故选C。
28.(2023·重庆·高考真题)化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同,相对分子质量相差7,1molX3Y7WR含40mol质子,X、W和R三种元素位于同周期,X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半。下列说法正确的是
A.原子半径:W>R B.非金属性:X>R
C.Y和Z互为同素异形体 D.常温常压下X和W的单质均为固体
【答案】A
【分析】化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同,相对分子质量相差7,说明Y、Z为氢元素的两种核素,由题干信息可知,1molX3Y7WR含40mol质子,X、W和R三种元素位于同周期,X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半,则X、W、R的内层电子数为2,设X的最外层电子数为a,则R的核外电子数为2a,W的核外电子数为b,Y的质子数为1,则有:3(a+2)+ 2a+b+7=40(a、b均为整数),5a+b=27,解得a=5,b=2(X、R不在同周期,舍去);a=4,b=7;a=3,b=12(X、R不在同周期,舍去);则X为C,R为O,W为N。
【详解】A.同周期从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径:W>R,故A正确;
B.同周期从左到右非金属性逐渐增强,则非金属性: R>X,故B错误;
C.Y和Z是氢的两种核素,两者互为同位素,故C错误;
D.常温常压下X的单质为固体,W的单质是气体,故D错误。
综上所述,答案为A。
29.(2023·全国乙卷·高考真题)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。简单离子与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、 B.原子半径大小为
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
【分析】W、X、Y为短周期元素,原子序数依次增大,简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构,则它们均为10电子微粒, X为O,Y为Mg,W、X、Y组成的物质能溶于稀盐酸有无色无味的气体产生,则W为C,产生的气体为二氧化碳,据此解答。
【详解】A.X为O,氧的常见价态有-1价和-2价,如H2O2和H2O,A正确;
B.W为C,X为O,Y为Mg,同主族时电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,原子序数越小,原子半径越大,所以原子半径大小为:Y>W>X,B错误;
C.Y为Mg,X为O,他们可形成MgO,水合物为Mg(OH)2,Mg(OH)2只能与酸反应生成盐和水,不能与碱反应,所以YX的水合物没有两性,C错误;
D.W为C,碳的同素异形体有:金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等,种类不止四种,D错误;
故选A。
30.(2023·全国甲卷·高考真题)W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等,WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是
A.原子半径: B.简单氢化物的沸点:
C.与可形成离子化合物 D.的最高价含氧酸是弱酸
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,WX2是形成酸雨的物质之一,根据原子序数的规律,则W为N,X为O,Y的最外层电子数与其K层电子数相等,又因为Y的原子序数大于氧的,则Y电子层为3层,最外层电子数为2,所以Y为Mg,四种元素最外层电子数之和为19,则Z的最外层电子数为6,Z为S,据此解答。
【详解】A.X为O,W为N,同周期从左往右,原子半径依次减小,所以半径大小为W>X,A错误;
B.X为O,Z为S,X的简单氢化物为H2O,含有分子间氢键,Z的简单氢化物为H2S,没有氢键,所以简单氢化物的沸点为X>Z,B错误;
C.Y为Mg,X为O,他们可形成MgO,为离子化合物,C正确;
D.Z为S,硫的最高价含氧酸为硫酸,是强酸,D错误;
故选C。
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