内容正文:
【尖子生创造营】2025年高考化学总复习高频考点必刷1000题(广东专用)
必练09 物质结构与元素周期律
1. (2024·广东高考真题) 一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,则
A. 沸点: B. 最高价氧化物的水化物的酸性:Z<W
C. 第一电离能: D. 和空间结构均为平面三角形
2. (2024·全国新课标)我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是
A. W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
B. 在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为
C. Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可以溶于溶液
D. 中提供电子对与形成配位键
3.(2023·广东高考真题)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YE3-的空间结构均为三角锥形
4.(2022·广东高考真题)甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是
A.原子半径:丁>戊>乙
B.非金属性:戊>丁>丙
C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
5. (2021·广东高考真题) 一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,的原子核只有1个质子;元素、、原子序数依次增大,且均位于的下一周期;元素的原子比原子多8个电子。下列说法不正确的是
A. 是一种强酸 B. 非金属性:
C. 原子半径: D. 中,的化合价为+2价
6. (2024·广州一模)化合物所含的5种元素均为短周期主族元素,X、Y和Z为同周期元素,原子序数依次增加,X的基态原子价层电子排布式为,Z的基态原子价层p轨道半充满,E是地壳中含量最多的元素,M是有机分子的骨架元素,下列说法正确的是
A. 元素电负性:
B. 简单氢化物沸点:
C. 第一电离能:
D. 和的空间结构均为直线形
7. (2024·广州二模)化合物可作食品膨松剂,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,W的基态原子s能级上的电子总数和p能级上的电子总数相等,W和Z同族,Y是地壳中含量最多的金属元素,下列说法正确的是
A. 第一电离能:X>Y>Z B. 简单氢化物沸点:Z>W
C. 原子半径:Z>Y>X>W D. 和的空间结构均为V形
8. (2024·深圳一模)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的主族元素,在前三周期均有分布,基态X原子有四种不同空间运动状态的电子;Y为地壳中含量最多的元素,其简单离子与Z的简单离子具有相同电子数;工业上常通过电解Z的氧化物制取其单质,下列说法不正确的是
A. 元素电负性: B. 简单氢化物的沸点:
C. 原子半径: D. Z同周期且第一电离能小于Z的元素有2种
9. (2024·深圳二模) Y4X9EZ2M4是一种常见的营养强化剂。其中,元素周期表中与Y、M相邻,基态原子的价电子排布式nsnnpn,Z的第一电离能大于的,基态原子与基态原子的未成对电子数相同;为原子半径最小的元素;的合金是目前用量最大的金属材料。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 非金属性:
C. 简单氢化物的沸点: D. 高温下,的单质与反应得到
10. (2024·佛山一模)是一种新型电极材料,所含元素位于前四周期,仅X、E同周期,E是地壳中含量最多的元素,X可与水反应生成,Y的合金用量最大,用途最广,M的基态原子的p轨道上填充的电子数目满足,下列说法错误的是
A. 单质的熔点:X<Y B. 简单氢化物的稳定性:M>E
C. 的构型为正四面体形 D. X和E能形成离子化合物
11. (2024·佛山二模)我国科学家发现,添加能有效减缓锂离子电池容量衰减,其结构式如图所示。其中Z原子满足8电子稳定结构,Z、Y、W、X是原子序数依次增大的短周期元素,X、Y原子核外均有2个未成对电子。下列说法正确的是
A. 第一电离能:Z<Y<W B. 原子半径:X>Y>Z
C. 简单氢化物稳定性:Y<X D. X和Z的最高价含氧酸都为强酸
12.(2024·肇庆二模)短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,且占据三个不同的周期。X的一种简单氢化物常用作制冷剂,Y在地壳中的含量最高,Z的基态原子价层电子排布式为ns1,Q的基态原子轨道中有2个未成对电子。下列说法正确的是
A.原子半径:Q>Z>Y
B.第一电离能:Y>X>W
C.Q的最高价氧化物对应的水化物可能是强酸
D.XW3、的空间结构名称均为三角锥形
13. (2024·江门一模)化合物是良好的电和热绝缘体,组成元素原子序数均小于20,且在前四个周期均有分布。仅X和M同族,电负性:;Y和Z同周期,Y的基态原子价层电子排布式为,Z的基态原子价层的s和p轨道电子数相同;E在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 熔点: D. 中的E的杂化方式:
14. (2024·汕头一模) M、W、X、Y、Z五种短周期非金属元素原子序数依次增大,Z为地壳中含量最高的元素,基态Y原子p轨道上的电子处于半充满状态。由五种元素组成某种电池材料的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 简单离子半径:M<X<Y<Z
B. 氢化物沸点:X<Y
C. 第一电离能:W<X<Z<Y
D. W的最高价氧化物对应水化物为强酸
15. (2024·汕头二模)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. M存在最高化合价为+6价
B. Q单质与Y的氧化物之间一定无法发生置换反应
C. Y、M形成的化合物为大气污染物
D. X、Z、M可形成一种含共价键、配位键的离子化合物
16. (2024·梅州一模)Q、R、X、Y是原子序数依次增大的同周期不同主族的非金属元素,Q的基态原子p轨道电子数是s轨道电子数的一半,同周期元素基态原子中R的未成对电子数最多。下列说法不正确的是
A. 简单氢化物的沸点: B. 元素电负性:
C. 第一电离能: D. 简单离子半径:
17. (2024·梅州二模)由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W构成的离子化合物结构如下图所示,Y、Z相邻且与X、W均不同周期。下列说法不正确的是
A. 元素电负性:
B. 的VSEPR模型为四面体形
C. Y和Z的简单氢化物都是由极性键构成的极性分子
D. 第一电离能:
18. (2024·湛江一模)化合物是一种常见的复合肥,所含的4种元素均为前20号元素,每个周期都有。Y的基态原子价层p轨道半充满,X最常见的同位素没有中子,M在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A. 元素电负性:M>Z>X B. 简单氢化物的熔点:Z>Y>M
C. 第一电离能:X>Z>Y D. 为极性分子
19. (2024·湛江二模)某化合物的结构如图所示,其中X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的四种短周期元素,X是元素周期表中原子半径最小的元素,Q的最外层电子数是其内层电子数的3倍。下列说法错误的是
A. Y、Z、Q三种元素的非金属性逐渐增强
B. 最外层电子数由大到小的顺序为
C. 该化合物中Z、Y、Q均满足8电子稳定结构
D. 仅由X、Z、Q三种元素形成的化合物不可能含有离子键
20. (2024·惠州一模)一种由短周期元素构成的洗涤剂中间体结构式如图所示,X、Q、Z、Y、W原子序数依次增大,X和W同主族,Q、Z、Y同周期,基态Q原子核外成对电子对数与未成对电子数相等,Y可与X形成空间构型为V形的分子,下列说法不正确的是
A. 第一电离能:
B. 简单离子半径:
C. Z元素的氧化物对应水化物为强酸
D. Y的简单氢化物构型为四面体
21. (2024·惠州三模)一种因具有成本低廉及反应性质多样等优点被用作有机合成的缩合试剂,其由4种短周期非金属元素组成,结构如图所示,其中W、X、Y为同一周期,X与Z为同一主族。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点:Y>W B. 电负性:X>W>Y>Z
C. XW2中元素X为sp3杂化 D. YX2是含极性键的极性分子
22. (2024·韶关一模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的价电子排布式可表示为nsnnpn+1,Y是地壳中含量最多的元素,Z的原子半径在短周期中最大,Y、W同主族。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:Z<Y<W B. 简单气态氢化物的稳定性:X<Y<W
C. 元素的第一电离能:X<Y D. 的VSEPR模型为平面三角形
23. (2024·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: B. 和的空间结构不相同
C. 简单氢化物沸点: D. 第一电离能:
24.(2024·大亚湾区一模)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0.1mol/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
25.(2024·大湾区二模)已知M、R、X、Y、Z属于短周期非金属元素,M与X同主族,M单质与X单质化合可形成一种漂白性物质;R可形成三键的单质气体;X、Y、Z与R同周期,且Z原子的半径最小,Y的基态原子价层p轨道有2个电子。下列说法不正确的是
A.原子半径:M>R>X B.与均为极性分子
C.最高价含氧酸酸性:R>Y D.第一电离能:Z>R>X
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【尖子生创造营】2025年高考化学总复习高频考点必刷1000题(广东专用)
必练09 物质结构与元素周期律
1. (2024·广东高考真题) 一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,则
A. 沸点: B. 最高价氧化物的水化物的酸性:Z<W
C. 第一电离能: D. 和空间结构均为平面三角形
【答案】D
【分析】R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大,R原子序数最小,形成一个化学键,推测为H;W可形成4个共价键,推断为C ;Z可形成3个共价键,推断为N;X为O;Z和Y同族,Y为P;则R、W、Z、X、Y分别为H、C、N、O、P元素
【详解】
【详解】A.由于NH3可形成分子间氢键,而PH3不能,故沸点:NH3>PH3,故A错误;
B.W为C元素、Z为N元素,由于非金属性:C<N,因此最高价氧化物的水化物的酸性:H2CO3<HNO3,故B错误;
C.同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,ⅡA族、ⅤA族原子第一电离能大于同周期相邻元素,即第一电离能:N>O>C,故C错误;
D.NO3-中N原子价层电子对为,属于sp2杂化,且不含孤电子对,所以是平面三角形结构,CO32-的中心原子C价层电子对数为,属于sp2杂化,且不含孤电子对,所以是平面三角形结构,故D正确;
故选D。
2. (2024·全国新课标)我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是
A. W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
B. 在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为
C. Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可以溶于溶液
D. 中提供电子对与形成配位键
【答案】A
【分析】W、X 、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,则W为C元素;每个周期的ⅡA和ⅤA的元素的第一电离能都比左右相邻元素的高,由于配合物中Y在外界,Y可形成简单阳离子,则Y属于金属元素,故X和Y分别为N和Mg;Z的M层未成对电子数为4,则其3d轨道上有4个不成对电子,其价电子排布式为,Z为Fe元素,为。
【详解】A.W、X、 Y、Z四种元素的单质中,N元素的单质形成分子晶体,Mg和Fe均形成金属晶体,C元素既可以形成金刚石又可以形成石墨,石墨的熔点最高,A不正确;
B.在X的简单氢化物是,其中C原子轨道杂化类型为,B正确;
C.Y的氢氧化物是,其属于中强碱,其难溶于水,难溶于溶液,但是,由于电离产生的可以破坏的沉淀溶解平衡,因此可以溶于溶液,C正确;
D.中提供电子对与形成配位键,D正确;
综上所述,本题选A。
3.(2023·广东高考真题)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YE3-的空间结构均为三角锥形
【答案】A
【详解】E在地壳中含量最多,则E为O元素;X的基态原子价层电子排布式为nsn-1,则为Li或Mg,X与M同周期,则M也是第二或第三周期,Y的基态原子价层p轨道半充满,则可为N或P,Y与M同族,则M为P或N,故Z为H(第一周期)。所以符合XYZ4ME4是MgNH4PO4,XYZME对应的元素为Mg、N、H、P和O。A.元素电负性: E(O)>Y(N)>Z(H),A正确;B.氢化物沸点: E(H2O)>Y(NH3)> M(PH3),B错误;C.第一电离能:Y(N) >E(O)>X(Mg),C错误;D.YZ3(NH3)的空间结构为三角锥形,而YE3-(NO3-)的空间结构为平面三角形,D错误。
4.(2022·广东高考真题)甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是
A.原子半径:丁>戊>乙
B.非金属性:戊>丁>丙
C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
【答案】C
【解析】甲~戊是短周期元素,戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸,则可能是硫酸或高氯酸,若是高氯酸,则戊为Cl,甲为N、乙为F、丙为P、丁为S,若是硫酸,则戊为S,甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。A.根据层多径大,同电子层结构核多径小原则,则原子半径:丁>戊>乙,故A正确;B.根据同周期从左到右非金属性逐渐增强,则非金属性:戊>丁>丙,故B正确;C.甲的氢化物可能为氨气,可能为甲烷、乙烷等,若是氨气,则遇氯化氢一定有白烟产生;若是甲烷、乙烷等,则遇氯化氢不反应,没有白烟生成,故C错误;D.丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸,都一定能与强碱反应,故D正确。
综上所述,答案为C。
5. (2021·广东高考真题) 一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,的原子核只有1个质子;元素、、原子序数依次增大,且均位于的下一周期;元素的原子比原子多8个电子。下列说法不正确的是
A. 是一种强酸 B. 非金属性:
C. 原子半径: D. 中,的化合价为+2价
【答案】C
【解析】题给化合物结构中X、W、E均形成1个共价键、Y形成4个共价键、Z形成2个共价键。
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,且均位于X的下一周期,即第二周期元素,则Y为C元素,Z为O元素,W为F元素;元素E的原子比W原子多8个电子,则E为Cl元素,综合以上分析可知,X、Y、Z、W、E分别为H、C、O、F、Cl元素。
据此分析解答。A.氯元素非金属性较强,其最高价氧化物的水化物HClO4是一种强酸,故A正确;B.同一周期元素从左到右非金属性逐渐增强,所以非金属性:F>O>C,故B正确; C.同一周期从左到右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,电子层越多半径越大,所以原子半径:Cl>C>F,故C错误; D.OF2中,F为-1价,则O的化合价为+2价,故D正确;
答案选C。
6. (2024·广州一模)化合物所含的5种元素均为短周期主族元素,X、Y和Z为同周期元素,原子序数依次增加,X的基态原子价层电子排布式为,Z的基态原子价层p轨道半充满,E是地壳中含量最多的元素,M是有机分子的骨架元素,下列说法正确的是
A. 元素电负性:
B. 简单氢化物沸点:
C. 第一电离能:
D. 和的空间结构均为直线形
【答案】C
【分析】X、Y、Z、E、M5种元素均为短周期主族元素,E是地壳中含量最多的元素,则E为O元素;M是有机分子的骨架元素,则M为C元素;X、Y和Z为同周期元素,原子序数依次增加,X的基态原子价层电子排布式为nsn−2,则X为Na元素;Z的基态原子价层p轨道半充满,则Z为P元素;由化合价代数和为0可知,Y为Mg元素。
【详解】A.元素的非金属性越强,电负性越大,氧元素的非金属性强于碳元素,则氧元素的电负性大于碳元素,故A错误;
B.水分子能形成分子间氢键,磷化氢不能形成分子间氢键,则水分子的分子间作用力大于磷化氢,沸点高于磷化氢,故B错误;
C.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,第一电离能由大到小的顺序为P>Mg>Na,故C正确;
D.二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为1,分子空间构型为V形,O3的价电子对数=2+1/2(6-2×2)=3,有一个孤电子对,中心O原子采取sp2杂化,可知O3的空间构型为V型,臭氧和二氧化硫分子的空间构型都为V形,故D错误;
故选C。
7. (2024·广州二模)化合物可作食品膨松剂,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,W的基态原子s能级上的电子总数和p能级上的电子总数相等,W和Z同族,Y是地壳中含量最多的金属元素,下列说法正确的是
A. 第一电离能:X>Y>Z B. 简单氢化物沸点:Z>W
C. 原子半径:Z>Y>X>W D. 和的空间结构均为V形
【答案】D
【分析】短周期元素中,W的基态原子s能级上的电子总数和p能级上的电子总数相等,W可能为O,也可能为Mg,根据化合物的化学式,W只能为O,W和Z同主族,且属于短周期元素,则Z为S,Y是地壳中含量最多的金属元素,则Y为Al,根据化合价代数为0,则X在该化合物中显+1价,即X为Na,据此分析;
【详解】A.同周期从左向右第一电离能是增大的趋势,即第一电离能:S>Al>Na,故A错误;
B.Z、W简单氢化物的沸点为H2S、H2O,常温下水为液体,H2S为气体,沸点:H2O>H2S,故B错误;
C.一般:电子层数越多,半径越大;同层,原子序数越大,半径越小,因此原子半径大小顺序是Na>Al>S>O,故C错误;
D.W3为O3,ZW2为SO2,价层电子对数为2+=3,空间构型为V形,O3的价电子对数=2+1/2(6-2×2)=3,有一个孤电子对,中心O原子采取sp2杂化,可知O3的空间构型为V形,故D正确;
答案为D。
8. (2024·深圳一模)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的主族元素,在前三周期均有分布,基态X原子有四种不同空间运动状态的电子;Y为地壳中含量最多的元素,其简单离子与Z的简单离子具有相同电子数;工业上常通过电解Z的氧化物制取其单质,下列说法不正确的是
A. 元素电负性: B. 简单氢化物的沸点:
C. 原子半径: D. Z同周期且第一电离能小于Z的元素有2种
【答案】D
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的主族元素,在前三周期均有分布,则W为H元素;基态X原子有四种不同空间运动状态的电子,则x为C元素;Y为地壳中含量最多的元素,其简单离子与Z的简单离子具有相同电子数,工业上常通过电解Z的氧化物制取其单质,则Y为O元素、Z为Al元素。
【详解】A.金属元素电负性小于非金属元素,非金属元素的非金属性越强,电负性越大,氧元素的非极性强于碳元素,则三种元素的电负性大小顺序为O>C>Al,故A正确;
B.水分子能形成分子间氢键,甲烷不能形成分子间氢键,所以水分子的分子间作用力大于甲烷,沸点高于甲烷,故B正确;
C.原子的电子层数越少,原子半径越小,同周期元素,从左到右原子半径减小,则三种原子的原子半径大小顺序为C>O>H,故C正确;
D.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,镁原子的3s轨道为稳定的全充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则元素第一电离能小于铝元素的只有钠元素,故D错误;
故选D。
9. (2024·深圳二模) Y4X9EZ2M4是一种常见的营养强化剂。其中,元素周期表中与Y、M相邻,基态原子的价电子排布式nsnnpn,Z的第一电离能大于的,基态原子与基态原子的未成对电子数相同;为原子半径最小的元素;的合金是目前用量最大的金属材料。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 非金属性:
C. 简单氢化物的沸点: D. 高温下,的单质与反应得到
【答案】C
【分析】基态Y原子的价电子排布式为nsnnpn,即2s22p2,所以Y是C元素,元素周期表中Z与Y、M相邻,Z的第一电离能大于Y的,则Z是N元素,基态M原子与基态Y原子的未成对电子数相同,则M为O元素,X为原子半径最小的元素,则X是H元素;E的合金是目前用量最大的金属材料,则E是Fe元素。
【详解】A.同周期从左到右,元素的电负性逐渐增强,同主族从上到下,元素的电负性逐渐减小,通常非金属的电负性大于金属,所以电负性:N>H>Fe,A错误;
B.同周期从左到右,元素的非金属性逐渐增强,非金属性:C<N<O,B错误;
C.氨气形成分子间氢键的数目比H2O形成分子间氢键的数目少,甲烷不形成氢键,沸点:H2O>NH3>CH4,C正确;
D.高温下铁与水蒸气反应得到四氧化三铁,D错误;
故选C。
10. (2024·佛山一模)是一种新型电极材料,所含元素位于前四周期,仅X、E同周期,E是地壳中含量最多的元素,X可与水反应生成,Y的合金用量最大,用途最广,M的基态原子的p轨道上填充的电子数目满足,下列说法错误的是
A. 单质的熔点:X<Y B. 简单氢化物的稳定性:M>E
C. 的构型为正四面体形 D. X和E能形成离子化合物
【答案】B
【分析】XYME4是一种新型电极材料,所含元素位于前四周期, E是地壳中含量最多的元素,则E为O元素;Y的合金用量最大,用途最广,则Y为Fe元素;M的基态原子的p轨道上填充的电子数目满足npn,则M为P元素;仅X、E同周期,X可与水反应生成氢气,结合化合价代数和为0可知,X为Li元素。
【详解】A.铁原子的价电子数目多于锂原子,所以单质铁中的金属键强于锂单质,熔点高于锂单质,故A正确;
B.元素的非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,氧元素的非金属性强于磷元素,所以水分子的稳定性强于磷化氢,故B错误;
C.磷酸根离子中磷原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,离子的的空间构型为正四面体形,故C正确;
D.氧化锂是只含有离子键的离子化合物,故D正确;
故选B。
11. (2024·佛山二模)我国科学家发现,添加能有效减缓锂离子电池容量衰减,其结构式如图所示。其中Z原子满足8电子稳定结构,Z、Y、W、X是原子序数依次增大的短周期元素,X、Y原子核外均有2个未成对电子。下列说法正确的是
A. 第一电离能:Z<Y<W B. 原子半径:X>Y>Z
C. 简单氢化物稳定性:Y<X D. X和Z的最高价含氧酸都为强酸
【答案】D
【分析】阴离子结构整体带一个单位负电荷,Z原子形成2个共价键,满足8电子稳定结构,说明为第VA族元素,结合原子序数大小关系:Z、Y、W、X是原子序数依次增大的短周期元素,推测Z为N元素;Y原子核外均有2个未成对电子,且可形成2对共用电子对,则Y为O元素;W可形成1对共用电子对,推测W为F元素;X原子核外均有2个未成对电子,且可形成6个共价键,推测X为S元素。
【详解】A.同周期元素第一电离能从左到右逐渐增大,由于N核外电子排布处于半充满较稳定状态,其第一电离能大于相连族元素,则第一电离能:F>N>O,A错误;
B.电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同,原子序数越大,原子半径越小,则原子半径:S>N>O,B错误;
C.元素非金属性越强,简单氢化物稳定性越强,则稳定性:H2O>H2O,C错误;
D.X为S元素,Z为N元素,二者最高价含氧酸分别为H2SO4和HNO3,均为强酸,D正确;
答案选D。
12.(2024·肇庆二模)短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,且占据三个不同的周期。X的一种简单氢化物常用作制冷剂,Y在地壳中的含量最高,Z的基态原子价层电子排布式为ns1,Q的基态原子轨道中有2个未成对电子。下列说法正确的是
A.原子半径:Q>Z>Y
B.第一电离能:Y>X>W
C.Q的最高价氧化物对应的水化物可能是强酸
D.XW3、的空间结构名称均为三角锥形
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z、Q五种短周期元素,原子序数依次增大,且占据三个不同的周期。X的一种简单氢化物常用作制冷剂,液氨常做制冷剂,故X为N元素;Y在地壳中的含量最高,Y为O元素,Z的基态原子价层电子排布式为ns1,原子序数Z大于O元素,故Z为第三周期的元素,Z为Na元素;Q的基态原子轨道中有2个未成对电子,价层电子排布式为3s23p2或3s23p4,Q可能是Si元素或S元素;W应位于第一周期,W为H元素。
【详解】A.Z为Na元素,Q可能是Si元素或S元素,两者位于同一周期。同一周期从左到右原子半径逐渐减小,原子半径Na>Si,即原子半径:Z > Q >Y,A错误;
B.Y为O元素,X为N元素,W为H元素,同一周期从左到右第一电离能有增大的趋势,但N的2p能级处于半充满状态,使得第一电离能大于O,故第一电离能:N>O>H,即X > Y >W,B错误;
C.Q可能是Si元素或S元素,最高价氧化物对应的水化物可能为硅酸、硫酸,硅酸为弱酸,硫酸是强酸,C正确;
D.X为N元素、W为H元素、Y为O元素,NH3中心原子N的价层电子对数为,孤电子对数为1,故NH3为三角锥形;中N的价层电子对数为,孤电子对数为0,该离子为平面三角形,D错误;
故答案为:C。
13. (2024·江门一模)化合物是良好的电和热绝缘体,组成元素原子序数均小于20,且在前四个周期均有分布。仅X和M同族,电负性:;Y和Z同周期,Y的基态原子价层电子排布式为,Z的基态原子价层的s和p轨道电子数相同;E在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 熔点: D. 中的E的杂化方式:
【答案】C
【分析】Y的基态原子价层电子排布式为,可知n=3,价层电子排布式为,Y为Al元素,Y和Z同周期,因此Z也是在第三周期,Z的基态原子价层的s和p轨道电子数相同,可知Z的基态原子价层电子排布式为,Z为Si元素,E在地壳中含量最多,因此E为O元素,由于组成元素原子序数均小于20,且在前四个周期均有分布,还差第一周期和第四周期,根据仅X和M同族,电负性:X<M可知,M为H元素,X为K元素,化合物为据此作答。
【详解】A.Z为Si元素,Y为Al元素,同周期从左往右原子半径在减小,因此原子半径为,故A错误;
B.X为K元素,Y为Al元素,同主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小,因此K的第一电离能比Na的小,而同一周期从左到右,元素的第一电离能总体上呈递增趋势,Al的第一电离能能大于Na,可知第一电离能:,故B错误;
C.ZE2为SiO2,ZM4为SiH4,SiO2为共价晶体,SiH4为分子晶体,共价晶体熔点更高,因此熔点是,故C正确;
D.为,中心原子O原子的价层电子对数为3+1/2(6-1-3×1)=4,因此为sp3杂化,故D错误;
故答案选C。
14. (2024·汕头一模) M、W、X、Y、Z五种短周期非金属元素原子序数依次增大,Z为地壳中含量最高的元素,基态Y原子p轨道上的电子处于半充满状态。由五种元素组成某种电池材料的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 简单离子半径:M<X<Y<Z
B. 氢化物沸点:X<Y
C. 第一电离能:W<X<Z<Y
D. W的最高价氧化物对应水化物为强酸
【答案】C
【分析】M、W、X、Y、Z五种短周期非金属元素原子序数依次增大,Z为地壳中含量最高的元素,则Z为O元素;基态Y原子p轨道上的电子处于半充满状态,则Y为N元素;阳离子中M形成1个键,则M为H元素;X形成4个键,则X为C元素;负一价阴离子中W形成
4个键,则W为B元素。
【详解】由分析知,M为H元素,W为B元素,X为C元素,Y为N元素,Z为O元素,
A.同周期非金属元素原子的简单离子核外电子排布相同,核电荷数越大,半径越小,故简单离子半径: X>Y>Z,故A错误;
B.C元素的氢化物有气体、液体或固体状态,则C元素氢化物沸点不一定比N元素的氢化物沸点低,故B错误;
C.同一周期随着原子序数变大,第一电离能呈变大趋势,但是由于N原子的2p能级处于半充满的稳定状态,故其第一电离能比O的第一电离能大,故C正确;
D.B的最高价氧化物对应水化物为硼酸,属于弱酸,故D错误;
故选C。
15. (2024·汕头二模)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. M存在最高化合价为+6价
B. Q单质与Y的氧化物之间一定无法发生置换反应
C. Y、M形成的化合物为大气污染物
D. X、Z、M可形成一种含共价键、配位键的离子化合物
【答案】D
【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.M为O,O不存在最高化合价+6价,A错误;
B.单质锂与CO2能发生反应4Li+CO22Li2O+C,是置换反应,B错误;
C.Y、M形成的化合物CO2不是大气污染物,C错误;
D.X、Z、M可形成NH4NO3是一种含共价键、配位键的离子化合物,D正确;
故选D。
16. (2024·梅州一模)Q、R、X、Y是原子序数依次增大的同周期不同主族的非金属元素,Q的基态原子p轨道电子数是s轨道电子数的一半,同周期元素基态原子中R的未成对电子数最多。下列说法不正确的是
A. 简单氢化物的沸点: B. 元素电负性:
C. 第一电离能: D. 简单离子半径:
【答案】D
【分析】Q的基态原子p轨道电子数是s轨道电子数的一半,Q的核外电子排布为:1s22s22p2,Q为C,Q、R、X、Y是原子序数依次增大的同周期不同主族的非金属元素,则R为N,X为O,Y为F,同周期元素基态原子中N原子的未成对电子数最多,据此分析解答。
【详解】A.H2O和HH3都存在分子间氢键,常温下水为液态,其沸点高于NH3,CH4只存在范德华力,简单氢化物的沸点:,故A正确;
B.同周期从左到右电负性增大,则电负性:N<O<F,故B正确;
C.同周期第一电离能从左到右呈增大趋势,但N原子最外层为半满稳定结构,其第一电离能大于O,故C正确;
D.离子半径比较先看电子层数,电子层数相同时,比较核电荷数大小,核电荷数越大离子半径越小,的核外电子排布相同,核电荷数O<F,则简单离子半径:,故D错误;
故选:D。
17. (2024·梅州二模)由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W构成的离子化合物结构如下图所示,Y、Z相邻且与X、W均不同周期。下列说法不正确的是
A. 元素电负性:
B. 的VSEPR模型为四面体形
C. Y和Z的简单氢化物都是由极性键构成的极性分子
D. 第一电离能:
【答案】C
【分析】依据结构可知,Y形成四键,则Y为C,X形成一键,且在所给的原子序数顺序中最小,故X为H,Y与Z相邻且Z的原子序数大于Y,故Z为N,W形成-1价的阴离子,且不与C、N处于同一周期,故W为Cl,综上可知:X为H,Y为C,Z为N,W为Cl,以此分析;
【详解】A.在元素周期表中,同周期元素从左到右电负性依次增大,同主族的元素从上到下电负性依次减少,故电负性Cl>C>H,故A正确;
B. NH3中N的价电子数目为5,其中2个成对、3个成单,N用3个单电子分别与H形成σ键,则σ键数目为3,N上还有1个孤电子对,所以N的价层电子对数=3+1=4,故为sp3杂化,NH3的VSEPR模型为四面体形,故B正确;
C.Y和Z的简单氢化物分别为CH4、NH3,二者都是由极性键构成的分子,由于CH4为正四面体结构,正负电荷中心重合,故CH4为非极性分子,故C错误;
D.第一电离能:N>C,故D正确;
故选C。
18. (2024·湛江一模)化合物是一种常见的复合肥,所含的4种元素均为前20号元素,每个周期都有。Y的基态原子价层p轨道半充满,X最常见的同位素没有中子,M在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A. 元素电负性:M>Z>X B. 简单氢化物的熔点:Z>Y>M
C. 第一电离能:X>Z>Y D. 为极性分子
【答案】D
【分析】化合物是一种常见的复合肥,所含的4种元素均为前20号元素,每个周期都有;X最常见的同位素没有中子,为氢;M在地壳中含量最多,为氧;Y的基态原子价层p轨道半充满,为磷;为复合肥,则Z为钾;
【详解】A.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;元素电负性:O>H>K,A错误;
B.KH为离子晶体,与为分子晶体且存在分子间氢键,则氢化物熔点,B错误;
C.同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,第一电离能:N>H>K,C错误;
D.臭氧分子的正负电荷重心不重合,为极性分子,D正确;
故选D。
19. (2024·湛江二模)某化合物的结构如图所示,其中X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的四种短周期元素,X是元素周期表中原子半径最小的元素,Q的最外层电子数是其内层电子数的3倍。下列说法错误的是
A. Y、Z、Q三种元素的非金属性逐渐增强
B. 最外层电子数由大到小的顺序为
C. 该化合物中Z、Y、Q均满足8电子稳定结构
D. 仅由X、Z、Q三种元素形成的化合物不可能含有离子键
【答案】D
【分析】X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的四种短周期元素,X是元素周期表中原子半径最小的元素,为H元素;Q的最外层电子数是其内层电子数的3倍,第二、三周期元素的最外层电子数不超过8个,则Q内层为K层,最外层为L层,为O元素;Z和H元素能形成带1个单位正电荷的离子,Z为N元素;根据Y形成的共价键个数知,Y最外层有4个电子,为C元素,即X、Y、Z、Q分别是H、C、N、O元素,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,Y为C、Z为N、Q为O,同一周期从左往右元素非金属性依次增强,故Y、Z、Q三种元素的非金属性逐渐增强,A正确;
B.由分析可知,X、Y、Z、Q分别是H、C、N、O元素,最外层电子数由大到小的顺序为O>N>C>H即,B正确;
C.由分析可知,Y、Z、Q分别是C、N、O元素,结合题干该化合物的结构式可知,其中Z、Y、Q均满足8电子稳定结构,C正确;
D.由分析可知,X为H,Z为N、Q为O,故仅由X、Z、Q三种元素形成的化合物可能含有离子键,如NH4NO3或NH4NO2,D错误;
故答案为:D。
20. (2024·惠州一模)一种由短周期元素构成的洗涤剂中间体结构式如图所示,X、Q、Z、Y、W原子序数依次增大,X和W同主族,Q、Z、Y同周期,基态Q原子核外成对电子对数与未成对电子数相等,Y可与X形成空间构型为V形的分子,下列说法不正确的是
A. 第一电离能:
B. 简单离子半径:
C. Z元素的氧化物对应水化物为强酸
D. Y的简单氢化物构型为四面体
【答案】C
【分析】一种工业洗涤剂中间体结构式如图所示,其中短周期元素X、Q、Z、Y、W原子序数依次增大,X和W同主族,W形成+1价阳离子,X形成1个共价键,则X为H,W为Na;Y形成2个共价键,其原子序数小于Na,则Y为O;Q形成4个共价键,基态Q原子核外成对电子对数与未成对电子数相等,则其最外层电子数为4,原子序数小于O,则Q为C;Q、Z、Y为同周期元素,Y可与X形成空间构型为V形的分子,则Z为N,以此分析解答。
【详解】A.由分析可知,Q为C、Z为N、Y为O,根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势,ⅡA、ⅤA反常,故第一电离能N>O>C即Z>Y>Q,A正确;
B.由分析可知,W为Na、Y为O、Z为N,三者的简单离子具有相同的电子排布,则核电荷数越大半径越小,故简单离子半径N3->O2->Na+即Z>Y>W,B正确;
C.由分析可知,Z为N,Z元素的氧化物对应水化物HNO3为强酸,而HNO2为弱酸,C错误;
D.由分析可知,Y为O,Y的简单氢化物即H2O,H2O中心原子O周围的价层电子对数=2+ =4,根据价层电子对互斥理论可知,其VSEPR构型为四面体,D正确;
故答案为:C。
21. (2024·惠州三模)一种因具有成本低廉及反应性质多样等优点被用作有机合成的缩合试剂,其由4种短周期非金属元素组成,结构如图所示,其中W、X、Y为同一周期,X与Z为同一主族。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点:Y>W B. 电负性:X>W>Y>Z
C. XW2中元素X为sp3杂化 D. YX2是含极性键的极性分子
【答案】C
【分析】根据物质结构以及成键方式,Z形成了6个共价键,X形成了2个共价键,可以推出 X、Z分别为氧元素和硫元素;Y形成了4个共价键,且半径小于Z,因此Y为C元素;W形成了1个共价键,半径小于X,因此W为氟元素,据此分析。
【详解】由上述分析可知,X为O,Y为C,Z为S,W为F;
A.HF能形成分子间氢键,故沸点CH4<HF,故A错误;
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,故电负性:F>O>S>C,故B错误;
C.OF2中O含有4个价层电子对,故采用的是sp3杂化,故C正确;
D.CO2是直线形分子,正负电荷中心重合,是含有极性键的非极性分子,故D错误。
答案选C。
22. (2024·韶关一模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的价电子排布式可表示为nsnnpn+1,Y是地壳中含量最多的元素,Z的原子半径在短周期中最大,Y、W同主族。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:Z<Y<W B. 简单气态氢化物的稳定性:X<Y<W
C. 元素的第一电离能:X<Y D. 的VSEPR模型为平面三角形
【答案】A
【分析】Y是地壳中含量最多的元素,则Y为O,Y、W同主族,Y为S,基态X原子的价电子排布式可表示为nsnnpn+1,n=2,故X原子的价电子排布式可表示为2s22p3,X为N, Z的原子半径在短周期中最大,则Z为Na;
【详解】A.层数越多半径越大,层数相同,质子数越大半径越小,故简单离子半径Na+<O2-<S2-,A正确;
B.非金属性S<N<O,非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越好,故H2S<NH3<H2O,B错误;
C.周期元素从左到右第一电离能呈递增趋势,但N原子的价层电子填充处于半充满状态,故第一电离能:N>O,C错误;
D.的中心原子S的孤电子对数为,成键对数为3,故VSEPR模型为四面体,空间构型为三角锥形,D错误;
故选A。
23. (2024·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: B. 和的空间结构不相同
C. 简单氢化物沸点: D. 第一电离能:
【答案】D
【分析】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离子带1个正电荷,可知M是Na元素,W是得到1个电子后形成的四个共价键,则W是B元素,Z形成了1个共价键,则Z是F元素,据此分析解答。
【详解】A.经分析,M是Na元素,Y是O元素,Z是F元素,则三种离子半径大小为,故A错误;
B.是BF3,其空间构型是平面三角形,是离子,其空间构型是平面三角形,两者结构相同,故B错误;
C.分别是F、O、C三种元素,其中F和O两种元素的氢化物,分子间有氢键,水常温下是液态,氟化氢是气体,则三种氢化物的沸点是,故C错误;
D.分别是F、O、C三种元素,其第一电离能顺序是,故D正确;
答案D。
24.(2024·大亚湾区一模)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0.1mol/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
【答案】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0.1mol⋅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。
25.(2024·大湾区二模)已知M、R、X、Y、Z属于短周期非金属元素,M与X同主族,M单质与X单质化合可形成一种漂白性物质;R可形成三键的单质气体;X、Y、Z与R同周期,且Z原子的半径最小,Y的基态原子价层p轨道有2个电子。下列说法不正确的是
A.原子半径:M>R>X B.与均为极性分子
C.最高价含氧酸酸性:R>Y D.第一电离能:Z>R>X
【答案】B
【分析】由题干信息可知,M、R、X、Y、Z属于短周期非金属元素,M与X同主族,M单质与X单质化合可形成一种漂白性物质均为SO2,故M为O或S,X为S或O,结合B项信息可知,M为S,X为O,R可形成三键的单质气体即N2,则R为N,X、Y、Z与R同周期,且Z原子的半径最小即Z为F,Y的基态原子价层p轨道有2个电子,即2p2,故Y为C,综上分析可知,M为S、R为N,X为O、Y为C、Z为F,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,M为O、R为N、X为S,故原子半径:M>R>X ,A正确;
B.由分析可知,M为S,X为O,Y为C,故MX2即SO2为V形结构,正负电荷中心不重合属于极性分子,故YX2即CO2为直线形结构,正负电荷中心重合,为非极性分子,B错误;
C.由分析可知,R为N,Y为C,已知非金属性N>C,则最高价含氧酸酸性:HNO3>H2CO3即R>Y,C正确;
D. 由分析可知,X为O、R为N、Z为F,故第一电离能F>N>O即Z>R>X,D正确;
故答案为:B。
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