选择题突破4 物质结构与元素周期律(Word练习)-【优化指导】2025年高考化学二轮复习高中总复习·第2轮（单选版）

选择题突破四　物质结构与元素周期律 题组一　元素推断与“位－构－性”的应用 1．(2024·四川凉山州一诊)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的周期序数是族序数的3倍，W、X、Z的最外层电子数之和为16，X、Z同主族且在自然界均可以游离态形式存在。下列说法正确的是(　　) A．原子半径：X<W<Z<Y B．X与Y形成的化合物中只可能含有离子键 C．W氢化物的沸点一定低于X氢化物的沸点 D．第一电离能：W＞X＞Z＞Y A　解析：Y的周期序数是族序数的3倍，可知Y为Na，结合W、X、Z的最外层电子数之和为16，X、Z同主族且在自然界均可以游离态形式存在，可知W为C，X、Z分别为O、S。同周期从左往右主族元素原子半径递减，故原子半径：X(O)<W(C)<Z(S)<Y(Na)，A正确；X与Y形成的Na2O2中含有非极性共价键，B错误；碳的氢化物的沸点不一定低于氧的氢化物的沸点，如碳的氢化物有大量呈固态的烷烃，其沸点高于水，C错误；同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，第一电离能：O＞C＞S＞Na，D错误。 2．(2024·吉林延边州一模)M、X、Y、Z、Q为相邻两个短周期的主族元素，且原子序数依次增大。这五种元素可形成化合物甲，其结构式如图所示，1 mol甲含58 mol电子。下列说法正确的是(　　) A．Q是五种元素中原子半径最大的 B．水中溶解性：MQ＜YZ2 C．甲中X、Y、Z第一电离能：X<Y<Z D．XQ3中所有原子均达到8电子稳定结构 C　解析：M、X、Y、Z、Q为相邻两个短周期的主族元素，且原子序数依次增大。M的原子序数最小，且在化合物甲中形成一个共价键，则M为H；X、Y、Z、Q为第二周期元素。根据它们在化合物甲中形成化学键的个数可知，X为B(形成1个配位键)，Y为C，Z为O(和B形成一个配位键)，Q为F，符合1 mol甲含58 mol电子。F位于第二周期第ⅦA族，是第二周期元素原子半径最小的(除稀有气体)，A错误；HF能和水形成氢键，而CO2不能和水形成氢键，故HF在水中的溶解度大于CO2在水中的溶解度，B错误；O与C、B处于同周期，同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但第 Ⅱ A族和第ⅤA族反常，故第一电离能：B<C<O，C正确；BF3中B没有达到8电子稳定结构，B最外层只有6个电子，D错误。 3．(2024·四川宜宾二诊)某离子液体结构如图所示，其中W、X、Y、Q、Z为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，W、X和Y的原子序数之和为14。下列说法正确的是(　　) A．Y为硼元素 B．电负性：Q＞X C．简单阴离子半径：Q＞Y D．Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸 B　解析：由题干离子液体的结构示意图可知，W周围形成1个共价键，X周围形成4个共价键，其中一个Y周围形成3个共价键，另一个Y形成4个共价键，且整个离子带一个单位正电荷，即该Y原子失去一个电子，即Y的最外层上有5个电子，则Y为N，W、X和Y的原子序数之和为14，X只能是C，也满足W、X、Y、Q、Z的原子序数依次增大，Q不是最大的短周期主族元素，故Q为F，根据Z和Q形成的离子，Z为P，A错误；元素的非金属性越强，元素的电负性越大，则电负性：F＞C，B正确；Q的简单阴离子为F－，Y的简单阴离子为N3－，两者电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，简单阴离子半径：Q<Y，C错误；Z的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，是中强酸，D错误。 题组二　物质结构与性质的关系 4．(2024·江西红色十校联考)结构决定性质，下列判断正确的是(　　) A．第二电离能：Al＞Mg B．共价键键能：H—Cl＞H—F C．晶体的熔点：金刚石＜SiC＜晶体硅 D．分子的极性强弱：CCl4＞H2O A　解析：Mg(价层电子为3s2)失去一个电子后，价层电子排布式为3s1，Al(价层电子为3s23p1)失去一个电子后，价层电子排布式为3s2(全充满)，更稳定，则第二电离能：Al＞Mg，A正确；非金属性：F>Cl，则稳定性：HF＞HCl，故共价键的键能：H—F＞H—Cl，B错误；三者都是共价晶体，共价键的键长越短，键能越大，其熔点越高，故熔点：金刚石＞SiC＞晶体硅，C错误；CCl4中C采取sp3杂化，呈正四面体形，属于非极性分子，H2O中O含2个孤电子对，呈V形结构，属于极性分子，故分子的极性：CCl4＜H2O，D错误。 5．(2024·湖北省十一校联考)下列关于O、S及其化合物的结构与性质的论述错误的是(　　) A．SO2、O3均为极性键构成的极性分子 B．硫酰氯(SO2Cl2)、亚硫酰氯(SOCl2)分别与足量的NaOH溶液反应都可以生成两种盐 C．H2O与SO2均为V形结构，因此中心原子的杂化方式相同 D．SO、SO、S2O三种离子的中心原子的价层电子对数相等 C　解析： SO2、O3都呈V形，都含有极性键，都是极性分子，A正确；SO2Cl2与足量NaOH溶液反应生成Na2SO4、NaCl和H2O，SOCl2与足量NaOH溶液反应生成Na2SO3、NaCl和H2O，B正确；H2O与SO2均为V形结构，前者O采取sp3杂化，SO2中S的杂化方式为sp2，C错误；SO、SO、S2O三种离子的中心硫原子的价层电子对数均为4，D正确。 6．(2024·湖南省长沙雅礼中学一模)钴(Co)在化学上称为铁系元素，其化合物在生产生活中应用广泛。以甲醇为溶剂，Co2＋可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如图所示)，下列说法错误的是(　　) A．色胺酮分子中所含元素第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞H＞C B．色胺酮分子中氮原子均为sp3杂化 C．色胺酮钴配合物中Co2＋的配位数为4 D．X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个CH3OH分子，CH3OH是通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合 B　解析：同周期主族元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，其第一电离能大于相邻的C、O，则元素第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞H＞C，A正确；色胺酮分子中形成双键的氮原子的杂化方式为sp2杂化，B错误；色胺酮钴配合物中Co2＋与2个氮原子和2个氧原子形成配位键，钴的配位数为4，C正确；甲醇分子中的羟基可以形成氢键，则X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个甲醇分子，说明甲醇通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合，D正确。 7．(2024·湖南常德一模)某储氢材料(化学式：Mg2FeHy)，其晶体结构属于立方晶胞，如图所示，晶胞参数为a nm，Fe位于顶角与面心，Mg位于晶胞中顶角Fe与最近距离的Fe所形成的四面体中心。该晶胞的密度是晶胞中氢原子密度的倍，晶胞氢原子的密度为晶胞单位体积内所含氢原子的质量。已知阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol－1。下列说法错误的是(　　) A．该储氢材料的化学式为Mg2FeH6 B．晶胞中氢原子总数为24 C．原子a、b之间的距离为a nm D．晶体的密度为 g/cm3 C　解析：Fe位于顶角与面心，根据“均摊法”，晶胞中含4个Fe，8个Mg，由晶胞密度为晶胞中氢原子密度的倍，可知有24个H，则该储氢材料的化学式为Mg2FeH6，A、B正确；原子a、b均为Mg，Mg位于晶胞中顶角Fe与最近距离的Fe所形成的四面体中心，故原子a、b之间的距离为体对角线长度的，即a nm，C错误；晶体的密度ρ＝＝ g/cm3＝ g/cm3，D正确。 8．(2024·辽宁沈阳一模)下列说法错误的是(　　) A．根据水的沸点高于氟化氢，推断分子间氢键数目：H2O>HF B．根据推电子基团种类不同，推断酸性：CH3COOH>CH3CH2COOH C．根据核外电子数不同，推断核外电子空间运动状态种类：S＞P D．根据中心原子电负性不同，推断键角：NH3>PH3 C　解析：水分子之间和HF分子之间都存在氢键，水常温下为液体，HF常温下为气体，则分子间氢键数目：H2O＞HF，A正确；乙基的推电子效应比甲基大，则丙酸中的羧基较难电离出氢离子，其酸性较弱，B正确；基态S的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，P的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，两者的核外电子空间运动状态种类都为1＋1＋3＋1＋3＝9，C错误；N的电负性大于P，则N—H中的共用电子对更加偏向于氮原子，排斥力较大，键角大，D正确。 9．(2024·河北邯郸名校联盟联考)物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是(　　) 实例 解释 A 用He替代H2填充探空气球更安全 He的电子构型稳定，不易得失电子 B BF3与NH3形成配合物[H3N→BF3] BF3中的B有空轨道接受NH3中N的孤电子对 C 碱金属中Li的熔点最高 碱金属中Li的价电子数最少，金属键最强 D 不存在稳定的NF5分子 氮原子价层只有4个原子轨道，不能形成5个N—F C　解析：氢气具有可燃性，存在一定安全隐患，氦气不易燃烧或爆炸，因此使用电子构型稳定，不易得失电子的氦气填充气球更加安全可靠，A正确；BF3中硼原子具有空轨道，能与NH3中具有孤电子对的氮原子形成配位键，故BF3与NH3分子形成配合物[H3N→BF3]，B正确；碱金属元素的价电子数均为1，锂离子的离子半径在碱金属中最小，形成的金属键最强，故碱金属中锂的熔点最高，C错误；氮原子价层只有4个原子轨道，3个未成对电子，由共价键的饱和性可知，氮原子不能形成5个氮氟键，所以不存在稳定的五氟化氮分子，D正确。 10．(2024·湖南娄底一模)胆矾是一种中药，有催吐、祛腐、解毒等功效，其晶体的结构如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该晶体中所有元素的基态原子里都含有未成对电子 B．电负性从大到小的顺序为S>O>H>Cu C．晶体中存在的化学键有离子键、极性共价键、氢键和配位键 D．H2O的沸点高于H2S的原因是O的非金属性强于S A　解析：根据核外电子排布规律，该晶体中所有元素的基态原子里都含有未成对电子，A正确；同主族元素自上而下电负性逐渐减小，故电负性：O>S>H>Cu，B错误；氢键是分子间作用力，不属于化学键，C错误；H2O的沸点高于H2S的原因是H2O分子间存在氢键，与元素的非金属性无关，D错误。 11．(2024·九省联考安徽卷)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原子的价层电子排布式为nsnnpn。下列说法错误的是(　　) A．该阴离子中铜元素的化合价为＋3 B．元素电负性：X<Y<Z C．基态原子的第一电离能：X<Y<Z D．W、X、Y、Z均位于元素周期表的p区 D　解析：基态X原子的价层电子排布式为nsnnpn可知n＝2，则X为C；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，结合图中原子成键情况推知，W为H，Y为N，Z为F。该阴离子为[Cu(CF3)3CH2CN]－，其中铜元素的化合价为＋3，A正确；同周期主族元素，从左往右电负性逐渐增大，即元素电负性：X(C)＜Y(N)＜Z(F)，B正确；同周期主族元素，从左往右第一电离能总体呈增大趋势，但部分原子由于半充满结构较为稳定，其第一电离能较高，即基态原子的第一电离能：X(C)<Y(N)<Z(F)，C正确；W(H)位于元素周期表的s区，D错误。 12.(2024·九省联考贵州卷)某种快速充电器所使用的半导体材料是氮化镓(GaN)，半导体材料还有GaY、GaZ、XW等。W、X、Y、Z在周期表中相对位置如图所示，其中W的一种同位素可用于文物年代测定。下列说法正确的是(　　) A．原子半径：Z＞Ga B．XW属于共价晶体 C．简单氢化物的稳定性：X＞Y D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞Y B　解析：W的一种同位素可用于文物年代测定，则W是C。由于X、W位于同一主族，X在W的下一周期，则X是Si。根据元素的相对位置推知，Y是P，Z是As。Ga、As是同一周期元素，原子序数越大，原子半径就越小，则原子半径：Ga＞Z(As)，A错误；SiC是原子之间以共价键结合形成的立体网状结构，该晶体属于共价晶体，B正确；Si、P是同一周期元素，原子序数越大，元素的非金属性就越强，其简单氢化物的稳定性就越强，则简单氢化物的稳定性：X(SiH4)＜Y(PH3)，C错误；由于元素的非金属性：P＞As，故最高价氧化物对应水化物的酸性：Y(H3PO4)＞Z(H3AsO4)，D错误。 13．(2024·山东烟台一模)某离子液体由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、M组成，结构简式如图所示，其中Y、Z位于同周期相邻主族，W和M的p轨道均含一个未成对电子。下列说法错误的是(　　) A．简单离子半径：W<Z<M B．第一电离能：W<Y<Z C．该离子液体的阴、阳离子均含有配位键 D．ZX5中Z的杂化方式为sp3d D　解析：依据结构可知X形成1个共价键，且在五种元素中原子序数最小，则X为H；Y均形成四个键，则Y为C；由于Y、Z位于同周期相邻主族，故Z为N；该物质阳离子应该是N(CH3)3与H＋结合，其中N上有1个孤电子对，H＋提供空轨道，二者形成配位键，该物质的阴离子带1个单位负电荷，结合W和M的p轨道均含有一个未成对电子，故W的价层电子排布为3s23p1，M的价层电子排布为3s23p5，该阴离子应该为AlCl，其中Al3＋提供空轨道，Cl－提供孤电子对，二者形成配位键，故W为Al，M为Cl。简单离子半径：Al3＋＜N3－＜Cl－，A正确；W为Al，其第一电离能较小，C和N属于同周期元素，随着原子序数增大，第一电离能呈增大的趋势，故第一电离能：Al＜C＜N，B正确；该离子液体中阴、阳离子中均含有配位键，C正确；NH5应该为NH4H，其中NH中N的价层电子对数为4，其杂化方式为sp3，D错误。 14．(2024·河北唐山一模)M、X、Y、Z、W均为短周期元素，原子序数依次减小，能形成如下图所示化合物，下列说法正确的是(　　) A．第一电离能：M>Y>X>Z B．简单氢化物的稳定性：X>Y C．X与W形成的化合物不能使酸性KMnO4溶液褪色 D．由M、X、Z、W四种元素组成的化合物其水溶液显碱性 B　解析：M、X、Y、Z、W均为短周期元素，且原子序数依次减小，结合化合物的结构可知，M为带1个单位正电荷的阳离子，M为Na；阴离子中X形成2个共价键、Y形成3个共价键、Z形成4个共价键、W形成1个共价键，结合原子序数可知，X为O、Y为N、Z为C、W为H。同一周期从左往右主族元素第一电离能呈增大趋势，第 Ⅱ A族与第 Ⅲ A族、第ⅤA族与第ⅥA族反常，同一主族从上往下元素第一电离能依次减小，可知第一电离能：N＞O＞C＞Na，即Y>X>Z>M，A错误；非金属性：O＞N，简单氢化物的稳定性：H2O＞NH3，即X＞Y，B正确；X为O、W为H，X与W形成的化合物H2O不能使酸性KMnO4溶液褪色，但H2O2具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误；由M、X、Z、W四种元素组成的化合物若为碳酸氢钠，其水溶液显碱性，但若为NaHC2O4，则显酸性，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$