专题04 物质结构与性质 元素推断(四川专用)-【好题汇编】2025年高考化学一模试题分类汇编
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内容正文:
专题04 物质结构与性质 元素推断
考点概览
题型一 原子结构与性质
题型二 分子结构与性质
题型三 晶体结构与性质
题型四 元素推断
原子结构与性质题型一
1.(2024-2025学年·四川泸州一模)赤血盐{}可用于检验,也可用于蓝图印刷术等。下列说法正确的是
A.电负性:
B.核外有9种不同空间运动状态的电子
C.的价电子排布式为
D.4种元素分布在元素周期表的s、p、ds区
2.(2024-2025学年·四川绵阳一模)下列化学用语或图示表达正确的是
A.F2的共价键类型:s-sσ键
B.基态Cu的价电子排布式
C.CaCl2的电子式:
D.顺-2-丁烯的分子结构模型:
3.(2024-2025学年·大数据教学联盟一模)羟基氧化铁吸附并氧化,可减少有害气体的排放。反应机理为:,其中含有,分子的空间结构像一顶皇冠。下列说法错误的是
A.第一电离能:O>S
B.沸点:
C.当中时,反应中有的作还原剂
D.中铁离子的简化电子排布式为
分子结构与性质题型二
1.(2024-2025学年·四川德阳一模)下列物质对应的描述中,正确的是
A.的VSEPR模型:
B.、中心原子杂化方式相同
C.用电子式表示KCl的形成过程:
D.基态的结构示意图:
2.(2024-2025学年·四川德阳一模)我国科学家房喻院士成功研发杯[4]吡咯纳米膜(熔点:-23.5℃)的制备方法。杯[4]吡咯分子结构如下图所示,结构中含有四个吡咯单元(吡咯的结构简式为,分子中所有原子共平面,波浪线表示修饰基团)。下列说法正确的是
A.杯[4]吡咯纳米膜属于共价晶体
B.吡咯分子中N原子的杂化方式为
C.杯[4]吡咯分子结合卤素离子形成的是超分子
D.溶于水的吡咯分子不能与水分子形成水合分子
3.(2024-2025学年·四川泸州一模)胍的结构如图所示,其衍生物可作为肠道消炎药。胍得到质子后转化为具有平面结构的胍阳离子。下列有关说法中正确的是
A.胍为非极性分子且难溶于水 B.胍分子中最多有4个原子共平面
C.1个胍阳离子中有9个σ键 D.胍阳离子中N的杂化类型为
4.(2024-2025学年·四川眉山一模)下列化学用语正确的是
A.丙烷分子的空间填充模型:
B.O3分子的球棍模型:
C.乙醇的核磁共振氢谱图:
D.基态As原子的电子排布式和价电子排布式分别为[Ar]3d104s24p3和4s24p3
5.(2024-2025学年·四川眉山一模)黑磷和有机“纳米小人”风靡全球,黑磷具有与石墨相似的层状结构,其结构如图所示。下列分析错误的是
A.黑磷中既存在非极性共价键又存在范德华力,黑磷的熔点高于白磷
B.化合物P中一定共平面的原子有16个
C.黑磷中P原子杂化方式为
D.第三周期只有元素的第一电离能大于P
6.(2024-2025学年·四川南充一模)丁二酮肟常用于检验。在稀氨水介质中,丁二酮肟与反应生成鲜红色沉淀,其结构如图。下列关于该分子说法错误的是
A.电负性:
B.原子提供空轨道与形成配位键
C.氢氧原子间存在的作用有共价键或氢键
D.的配位数为4
7.(2024-2025学年·四川内江一模)卢瑟福用粒子(即氦核)轰击X原子的核反应为,其中,不含中子。下列说法正确的是
A.XY属于酸性氧化物 B.为非极性分子
C.简单氢化物的沸点: D.第一电离能:
8.(2024-2025学年·四川内江一模)下列有关物质结构或性质的比较中,错误的是
A.键角大小: B.熔点:
C.同浓度水溶液的 D.溶液中:
9.(2024-2025学年·四川自贡一模)结构决定物质性质是研究化学的重要方法,下列对结构与性质的描述错误的是
A.①中冠醚属于超分子的一种,冠醚空腔的直径大小不同,可用于识别特定的离子
B.②中在纯金属中加入其它元素,使原子层之间的相对滑动变得困难导致合金的硬度变大
C.③中烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基向内疏水基向外的胶束,而用作表面活性剂
D.④中石墨晶体是层状结构,每个碳原子的配位数为3,属于混合晶体,熔沸点高
10.(2024-2025学年·四川遂宁射洪学校一模)硫氰化铁常被用于电影特技和魔术表演,其制备原理为。知氯化铁固体的熔点为306℃、沸点为306℃,易升华。下列说法正确的是
A.晶体属于离子晶体 B.第一电离能:N>S
C.的几何构型为V形 D.中既有离子键又有共价键
晶体结构与性质题型三
1.(2024-2025学年·四川八市联考一模)金属钼(Mo)在钢铁工业中主要用作合金添加剂。它能够显著提高钢材的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性。Mo的价层电子排布为,Mo的晶胞结构如下图所示,a、b的坐标分别是、,该晶胞参数为,设阿伏加德罗常数值为。下列说法正确的是
A.Mo元素位于周期表中第5周期IVB族
B.与Mo原子最近且等距离的Mo原子有8个
C.c的原子坐标为:
D.晶胞的密度为:
2.(2024-2025学年·四川泸州一模)灰锡与金刚石的晶体类型相同,其晶胞如图所示。下列有关说法不正确的是
A.一个灰锡晶胞中含有8个Sn原子
B.灰锡属于共价晶体,其熔点低于金刚石
C.若键的键长为a pm,则晶胞参数为
D.灰锡中每个Sn原子周围与它距离最近的Sn原子有4个
3.(2024-2025学年·四川眉山一模)和O形成的一种化合物的晶胞结构如图甲所示。晶胞边长为为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该化合物的化学式为 B.该晶体的密度为
C.晶胞中与等距且最近的有4个 D.图乙是该晶体晶胞结构的另一种表示
4.(2024-2025学年·四川绵阳一模)晶体的一种立方晶胞如图。已知:与O最小间距大于与O最小间距,x、y为整数,两个“○”之间的最短距离为b。下列说法错误的是
A.x=1,y=3
B.周围最近的O原子数目为12
C.图中体心位置“”一定代表
D.晶体的密度为
5.(2024-2025学年·四川南充一模)干冰晶体的晶胞如图1所示,形状是边长为的立方体,沿连线方向的投影图如图2所示。下列说法错误的是
A.该晶体为分子晶体
B.晶胞沿连线旋转可与旋转前重合
C.该晶体中每个分子周围有12个紧邻分子
D.该晶体的密度为
6.(2024-2025学年·四川内江一模)硫化锌()是一种优良的电池负极材料,其在充电过程中晶胞的组成变化如图所示。下列说法错误的是
A.基态原子核外电子的空间运动状态有15种
B.在晶胞和晶胞中的配位数相同
C.在体对角线的一维空间上会出现“”的排布规律
D.充电过程中该电极反应式为
7.(2024-2025学年·四川自贡一模)氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键,铁镁合金是已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,若该晶胞边长为dnm,其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A.铁镁合金的化学式为Mg8Fe4
B.Fe原子与最近的Mg原子的距离是
C.若该晶体储氢时,H2填充在Fe原子组成的八面体空隙中心位置,则含Mg 96g的该储氢合金可储存标准状况下H2的体积约为22.4L
D.若NA为阿伏加德罗常数的值,则该合金的密度为
8.(2024-2025学年·四川遂宁中学校一模)镍的某种氧化物是一种半导体,具有型结构(如图),已知晶胞边长为,设阿伏加德罗常数的值为,下列说法不正确的是
A.属于过渡金属元素
B.与距离最近且相等的有4个
C.晶体的密度为
D.若该晶胞中氧原子有25%被氮原子替代,则该晶体的化学式为
9.(2024-2025学年·大数据教学联盟一模)铁的一种硫化物的晶胞如下图。已知晶胞的边长为n pm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.在中,x为1 B.ef的距离为
C.位于形成的正八面体的中心 D.该晶体的密度为
元素推断题型四
1.(2024-2025学年·四川八市联考一模)X、Y、Z、M、W五种元素原子序数依次增大,Y、Z、M同周期,基态Y原子各能级上的电子数相等,离子的价电子排布式为。由五种元素组成的某配离子的结构如图。下列说法正确的是
A.Z的最高价氧化物对应的水化物是强酸
B.W的最高价氧化物对应的水化物能溶于强酸,不溶于任何碱
C.Y和Z的氢化物的沸点:Z>Y
D.XM属于酸,但能与某酸性氧化物反应
2.(2024-2025学年·达州市一模)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W、Y同主族,W、X、Z位于不同周期,Z原子的电子总数为最外层电子数的3倍;四种元素可组成为一种无机试剂,该物质含有电子,下列说法错误的是
A.氢化物的沸点为:
B.简单离子半径:
C.W与X形成的化合物可能具有强氧化性
D.的水溶液显酸性
3.(2024-2025学年·四川泸州一模)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Z可形成两种常见的液态化合物,其中一种分子为V形3原子分子;Y、Z为同周期相邻元素,基态W原子核外p能级电子数比s能级电子数多4个。下列说法不正确的是
A.单质沸点: B.第一电离能:
C.简单氢化物的键角: D.简单离子半径:
4.(2024-2025学年·四川眉山一模)某盐由四种短周期非金属元素(X、Y、Z、W,原子序数依次增大)和金属元素R组成,5角硬币为R金属芯镀锌,X元素是所有主族元素中原子半径最小的,W、Z同主族,Z原子的最外层电子数是电子层数的3倍,Y的简单氢化物常用作制冷剂。下列说法错误的是
A.R的氢氧化物溶于Y的氢化物的水溶液
B.在离子中Y提供孤对电子
C.热稳定性:
D.原子半径按X、Y、Z、W的顺序依次增大
5.(2024-2025学年·四川绵阳一模)已知短周期主族元素X、Y、Z、M、N五种元素的原子序数依次增大,其中M、N为金属元素,N的原子序数等于Y和Z的原子序数之和。它们的原子半径和最外层电子数的大小关系如图所示。下列说法错误的是
A.简单氢化物的沸点:
B.Z、M的简单离子的半径大小关系:
C.M、N与Z形成的化合物都属于离子晶体
D.M、N的最高价氧化物的水化物之间可以反应
6.(2024-2025学年·四川南充一模)W、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,元素的单质是一种常见金属。化合物可用作锂离子电池正极材料。和原子的最外层电子数之和等于原子的最外层电子数,、、的原子序数之和等于的原子序数。下列叙述正确的是
A.和属于同一周期 B.非金属性:
C.的空间结构为正四面体形 D.离子半径:
7.(2024-2025学年·四川自贡一模)如图所示的化合物是一种重要化工原料,X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Z、E同族,基态Y原子的核外有3个未成对电子。下列说法正确的是
A.键角:
B.的空间结构均为平面三角形
C.Z的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能都大
D.共价键极性:
8.(2024-2025学年·四川遂宁中学校一模)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y的基态原子核外s轨道电子数等于p轨道电子数。仅Z为金属元素,其基态原子核外有1个未成对电子。W的原子半径在同周期中最小,X、Z的原子序数之和等于W的原子序数。下列说法正确的是
A.电负性:X>Y B.简单离子半径:Y>Z
C.Y、Z形成的化合物中只含离子键 D.X、W形成的化合物空间结构均为正四面体
9.(2024-2025学年·四川遂宁射洪学校一模)为短周期主族元素,原子序数依次增大。W的某种原子核内无中子,为同周期相邻元素,Z2是氧化性最强的单质,W的核外电子数与R的价层电子数相等,下列有关说法正确的是
A.第一电离能:Z>Y>X
B.W2Y2不稳定易分解的主要原因是分子间氢键较弱
C.Y和R反应生成的化合物中只含有离子键
D.XW3和WZ均为极性分子
10.(2024-2025学年·四川宜宾叙州区一模)如表所示为部分短周期元素的原子半径及主要化合价,根据表中信息判断以下叙述错误的是
元素代号
L
M
Q
R
T
原子半径/nm
0.186
0.143
0.110
0.102
0.099
最高正化合价
+1
+3
+5
+6
+7
最低负化合价
-3
-2
-1
A.上述五种元素形成的单质中沸点最低的是
B.Q与T形成的化合物中各原子均达到8电子稳定结构
C.R、T形成的简单离子的还原性:
D.L、M的最高价氧化物对应的水化物之间可反应生成盐
11.(2024-2025学年·四川宜宾叙州区一模)2022年诺贝尔化学奖授予了点击化学等领域。我国科学家在研究点击反应砌块的过程中,发现了一种结构如图的化合物,X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素,Y和W是同主族元素。下列说法错误的是
A.简单离子半径: B.简单氢化物的沸点:
C.最高价含氧酸的酸性: D.Y与X、Y与W均能形成多种化合物
12.(2024-2025学年·大数据教学联盟一模)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y的基态原子核外s轨道电子数等于p轨道电子数。仅Z为金属元素,其基态原子核外有1个未成对电子。W的原子半径在同周期中最小,X、Z的原子序数之和等于W的原子序数。下列说法正确的是
A.电负性:X>Y B.简单离子半径:Y>Z
C.Y、Z形成的化合物中只含离子键 D.X、W形成的化合物空间结构均为正四面体
13.(2024-2025学年·四川德阳一模)某芳香族化合物的结构如图所示,X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期元素,W与X的原子序数之差为8,Z、Q同主族。下列说法正确的是
A.第一电离能:W>Z>Y B.氢化物的稳定性:Q>Z
C.含氧酸的酸性:Q>Y D.该化合物的分子间能形成氢键
14.(2024-2025学年·四川宜宾叙州区一模)原子序数依次增大的前四周期元素X、Y、Z、W中,X和Y的价电子层中未成对电子均只有1个,并且和的电子数相差8;与Y位于同一周期的Z和W,它们的价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差2。回答下列问题:
(1)溶于氨水形成蓝色溶液。
①中与之间形成的化学键称为 ,提供孤电子对的成键原子是 (填元素符号)。
②氨气溶于水时,大部分与以氢键(用“…”表示)结合形成分子。根据氨水的性质可推知的结构式为 。
③往蓝色溶液中滴入少量氢氧化钡溶液,该反应的离子方程式为 。
(2)中的化学键只有明显的共价性,蒸气状态下以双聚分子形式存在的的结构式为 ,其中Z的配位数为 。
(3)反应能够发生的原因为 。
15.(2024-2025学年·四川德阳一模)常温下,A~J中,C、E和G为单质,其中C为黄色固体,E为常见的气体,其余均为化合物。H和F在常温下均为液态且元素组成相同,G与A的浓溶液在常温下作用无明显现象,加热时有气体产生。它们存在如下的转化关系(图中部分反应条件或产物略去)。
回答下列问题:
(1)B的名称为 ;F的电子式为 。
(2)J分子的中心原子杂化方式为 。
(3)若I和G能发生化合反应,且反应前后溶液颜色有变化:
①G在元素周期表中的位置是 。
②向I溶液中通入D,发生反应的离子方程式为 。
(4)若组成G的元素的一种同位素,可用于考古时测定一些文物的年代:
①A和G反应的的化学方程式为 。
②已知下列几种试剂:
a.无水 b.品红溶液 c.酸性溶液 d.澄清石灰水
为了检验A和G生成的混合气体的成分,某学生用上述试剂(或部分试剂)设计了几种实验方案,上述试剂使用顺序最合理的是 →NaOH溶液(填标号)。
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专题04 物质结构与性质 元素推断
考点概览
题型一 原子结构与性质
题型二 分子结构与性质
题型三 晶体结构与性质
题型四 元素推断
原子结构与性质题型一
1.(2024-2025学年·四川泸州一模)赤血盐{}可用于检验,也可用于蓝图印刷术等。下列说法正确的是
A.电负性:
B.核外有9种不同空间运动状态的电子
C.的价电子排布式为
D.4种元素分布在元素周期表的s、p、ds区
【答案】B
【详解】A.元素非金属性越强电负性越大,元素金属性越强电负性越小,电负性:,故A错误;
B.核外有18个电子,占用9个原子轨道,有9种不同空间运动状态的电子,故B正确;
C.的价电子排布式为3d6,故C错误;
D.K分布在元素周期表的s区,C、N分布在元素周期表的p区,Fe分布在元素周期表的d区,故D错误;
选B。
2.(2024-2025学年·四川绵阳一模)下列化学用语或图示表达正确的是
A.F2的共价键类型:s-sσ键
B.基态Cu的价电子排布式
C.CaCl2的电子式:
D.顺-2-丁烯的分子结构模型:
【答案】D
【详解】A.F是9号元素,原子核外电子排布式是1s22s22p5,因此F2的共价键类型是F原子的p电子与F原子的p电子之间形成的p-pσ键,A错误;
B.Cu是29元素,根据构造原理可知基态Cu的价电子排布式3d104s1,B错误;
C.2个Cl-不能合并,Ca2+与2个Cl-之间以离子键结合,其电子式为:,C错误;
D.顺-2-丁烯是CH3HC=CHCH3分子中两个相同的原子H和原子团-CH3分别位于碳碳双键的同侧,故顺-2-丁烯的分子结构模型是:,D正确;
故合理选项是D。
3.(2024-2025学年·大数据教学联盟一模)羟基氧化铁吸附并氧化,可减少有害气体的排放。反应机理为:,其中含有,分子的空间结构像一顶皇冠。下列说法错误的是
A.第一电离能:O>S
B.沸点:
C.当中时,反应中有的作还原剂
D.中铁离子的简化电子排布式为
【答案】C
【详解】A.同主族元素从上往下,第一电离能依次降低,故第一电离能:O>S,A项正确;
B.为分子晶体,为离子晶体,故沸点:,B项正确;
C.当中时,方程式为,其中反应中有即的作还原剂,C项错误;
D.中铁为,故简化电子排布式为,D项正确;
答案选C。
分子结构与性质题型二
1.(2024-2025学年·四川德阳一模)下列物质对应的描述中,正确的是
A.的VSEPR模型:
B.、中心原子杂化方式相同
C.用电子式表示KCl的形成过程:
D.基态的结构示意图:
【答案】B
【详解】A.SO3分子中S原子价层电子对个数为,VSEPR模型为平面三角形,A错误;
B.NH3、 H2O中心原子杂化方式相同,均为sp3杂化,B正确;
C.氯化钾属于离子化合物,用电子式表示KCl的形成过程:,C错误;
D.Fe2+失去的是4s上电子,结构示意图是,D错误;
故选B。
2.(2024-2025学年·四川德阳一模)我国科学家房喻院士成功研发杯[4]吡咯纳米膜(熔点:-23.5℃)的制备方法。杯[4]吡咯分子结构如下图所示,结构中含有四个吡咯单元(吡咯的结构简式为,分子中所有原子共平面,波浪线表示修饰基团)。下列说法正确的是
A.杯[4]吡咯纳米膜属于共价晶体
B.吡咯分子中N原子的杂化方式为
C.杯[4]吡咯分子结合卤素离子形成的是超分子
D.溶于水的吡咯分子不能与水分子形成水合分子
【答案】C
【详解】A.由题目可知,该晶体由固定的熔沸点,且熔沸点低,因此该分子为分子晶体,A错误;
B.由题目可知,杯[4]吡咯分子中所有原子共平面,则吡咯分子中所有原子也共平面,因此吡咯分子中的N原子杂化方式是sp2,B错误;
C.杯[4]吡咯分子及其衍生物与阴离子的结合能相对较大,因此可以结合卤素离子形成超分子,C正确;
D.吡咯分子中存在N-H键,能与水分子间形成氢键,吡咯分子通过氢键与水分子进行相互作用,形成水合物,D错误;
故选C。
3.(2024-2025学年·四川泸州一模)胍的结构如图所示,其衍生物可作为肠道消炎药。胍得到质子后转化为具有平面结构的胍阳离子。下列有关说法中正确的是
A.胍为非极性分子且难溶于水 B.胍分子中最多有4个原子共平面
C.1个胍阳离子中有9个σ键 D.胍阳离子中N的杂化类型为
【答案】C
【详解】
A.胍的结构简式为,正负电中心不重合,为极性分子,A错误;
B.由结构简式可知,胍分子中C=N为平面结构,则最多共面的原子个数为7,B错误;
C.胍阳离子中H原子只形成σ键,C原子分别与N原子之间形成1个σ键,则1个该离子中含9个σ键,C正确;
D.为平面结构,则中心C原子、N原子的杂化方式均为sp2,D错误;
故选:C。
4.(2024-2025学年·四川眉山一模)下列化学用语正确的是
A.丙烷分子的空间填充模型:
B.O3分子的球棍模型:
C.乙醇的核磁共振氢谱图:
D.基态As原子的电子排布式和价电子排布式分别为[Ar]3d104s24p3和4s24p3
【答案】D
【详解】
A.是丙烷分子的球棍模型,而不是空间填充模型,A错误;
B.已知O3分子呈V形,故O3分子的球棍模型:,B错误;
C.已知CH3CH2OH的核磁共振氢谱图中有3中吸收峰,与题干图示信息不符,C错误;
D.已知As为33号元素,根据能级构造原理可知,基态As原子的电子排布式和价电子排布式分别为[Ar]3d104s24p3和4s24p3,D正确;
故答案为:D。
5.(2024-2025学年·四川眉山一模)黑磷和有机“纳米小人”风靡全球,黑磷具有与石墨相似的层状结构,其结构如图所示。下列分析错误的是
A.黑磷中既存在非极性共价键又存在范德华力,黑磷的熔点高于白磷
B.化合物P中一定共平面的原子有16个
C.黑磷中P原子杂化方式为
D.第三周期只有元素的第一电离能大于P
【答案】D
【详解】A.黑磷中P与P之间存在非极性共价键,层与层之间存在范德华力,黑磷分子的相对分子质量远大于白磷,产生的范德华力较大,故黑磷的熔点高于白磷,A正确;
B.苯环和碳碳三键上的所有原子都共面,,如图所示14个碳原子一定共面,2和6处碳原子还链接两个氢原子也一定与苯环共面,故一共16原子一定共面,B正确;
C.黑磷中结构中连接为空间立体结构,故P原子杂化方式为sp3,C正确;
D.第三周期中Ar与Cl的第一电离能都大于P的,D错误;
故答案为D。
6.(2024-2025学年·四川南充一模)丁二酮肟常用于检验。在稀氨水介质中,丁二酮肟与反应生成鲜红色沉淀,其结构如图。下列关于该分子说法错误的是
A.电负性:
B.原子提供空轨道与形成配位键
C.氢氧原子间存在的作用有共价键或氢键
D.的配位数为4
【答案】B
【详解】A.同一周期随着原子序数变大,电负性变大,故电负性,A正确;
B.根据结构可知,具有空轨道,是共用电子对的接受者,是配合物的中心原子,B错误;
C.由图可知,该结构中存在有氢氧极性键,同时分子中还存在氢键,C正确;
D.与4个N形成配位键,的配位数为4,D正确;
故选B。
7.(2024-2025学年·四川内江一模)卢瑟福用粒子(即氦核)轰击X原子的核反应为,其中,不含中子。下列说法正确的是
A.XY属于酸性氧化物 B.为非极性分子
C.简单氢化物的沸点: D.第一电离能:
【答案】D
【分析】由可知,质子数为1,质量数为1,则Z为H,由质量数可得A+4=17+1,A=14,N=7,则X为N,由质量数可知7+2=M+1,M=8,Y为O,据此分析;
【详解】A.NO属于不成盐氧化物,A错误;
B.分子的空间结构 ,正负电荷中心不重合,属于极性分子,B错误;
C.氨分子和水分子间均存在氢键,但水分子含有的氢键数目更多,沸点更高,简单氢化物的沸点:,C错误;
D.由分析可知,X为N,Y为O,同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势,但ⅡA和ⅢA,ⅤA和ⅥA反常,故第一电离能:,D正确;
故选D。
8.(2024-2025学年·四川内江一模)下列有关物质结构或性质的比较中,错误的是
A.键角大小: B.熔点:
C.同浓度水溶液的 D.溶液中:
【答案】C
【详解】A.、中N原子价电子对数均为4,有1个孤电子对、无孤电子对,所以键角大小:,故A正确;
B.是分子晶体,是离子晶体,所以熔点,故B正确;
C.根据,,可知碱性<,根据“越弱越水解”,同浓度水溶液的,故C错误;
D.是强酸弱碱盐,NH3OH+会水解,溶液中,故D正确;
选C。
9.(2024-2025学年·四川自贡一模)结构决定物质性质是研究化学的重要方法,下列对结构与性质的描述错误的是
A.①中冠醚属于超分子的一种,冠醚空腔的直径大小不同,可用于识别特定的离子
B.②中在纯金属中加入其它元素,使原子层之间的相对滑动变得困难导致合金的硬度变大
C.③中烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基向内疏水基向外的胶束,而用作表面活性剂
D.④中石墨晶体是层状结构,每个碳原子的配位数为3,属于混合晶体,熔沸点高
【答案】C
【详解】A.①中冠醚属于超分子的一种,冠醚空腔的直径大小不同,超分子具有分子识别特征,可用于识别特定的离子,A正确;
B.合金内存在不同大小的金属原子,使得原子层之间的相对滑动变得困难,所以合金的硬度一般比其成分金属更大,B正确;
C.表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束,由于油污等污垢是疏水的,全被包裹在胶束内,从而达到去污效果,即③中烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基向外疏水基向内的胶束,而用作表面活性剂,C错误;
D.④中石墨晶体是层状结构的,每个碳原子连接三个碳原子,配位数为3,属于混合晶体,石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短,作用力更大,破坏化学键需要更大能量,所以晶体的熔点金刚石<石墨,故属于混合晶体,熔沸点高,D正确;
故答案为:C。
10.(2024-2025学年·四川遂宁射洪学校一模)硫氰化铁常被用于电影特技和魔术表演,其制备原理为。知氯化铁固体的熔点为306℃、沸点为306℃,易升华。下列说法正确的是
A.晶体属于离子晶体 B.第一电离能:N>S
C.的几何构型为V形 D.中既有离子键又有共价键
【答案】B
【详解】A.氯化铁的熔沸点较低,推测氯化铁应该为分子晶体,A错误;
B.N的价电子排布式为2s22p3,半充满较稳定,所以第一电离能大于S,B正确;
C.可以看作CO2的等电子体,所以其空间构型为直线形,C错误;
D.是配位化合物,不存在离子键,D错误;
故选B。
晶体结构与性质题型三
1.(2024-2025学年·四川八市联考一模)金属钼(Mo)在钢铁工业中主要用作合金添加剂。它能够显著提高钢材的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性。Mo的价层电子排布为,Mo的晶胞结构如下图所示,a、b的坐标分别是、,该晶胞参数为,设阿伏加德罗常数值为。下列说法正确的是
A.Mo元素位于周期表中第5周期IVB族
B.与Mo原子最近且等距离的Mo原子有8个
C.c的原子坐标为:
D.晶胞的密度为:
【答案】C
【详解】A.Mo是42号元素,位于第5周期ⅥB族,故A错误;
B.以面心Mo原子为观察对象,可知距离其最近的Mo原子位于相邻顶点和面心,个数共12各,故B错误;
C.a、b的坐标分别是、,结合c在晶胞中位置可知c的原子坐标为,故C正确;
D.Mo原子位于顶点和面心,个数为,则晶胞质量为:,该晶胞参数为,则晶胞体积为:,晶胞的密度为:,故D错误;
故选:C。
2.(2024-2025学年·四川泸州一模)灰锡与金刚石的晶体类型相同,其晶胞如图所示。下列有关说法不正确的是
A.一个灰锡晶胞中含有8个Sn原子
B.灰锡属于共价晶体,其熔点低于金刚石
C.若键的键长为a pm,则晶胞参数为
D.灰锡中每个Sn原子周围与它距离最近的Sn原子有4个
【答案】C
【详解】A.由晶胞结构可知Sn原子由8个位于顶点,个数为:,6个位于面心,个数为:,4个位于体内,则一个灰锡晶胞中含有8个Sn原子,故A正确;
B.灰锡与金刚石的晶体类型相同,即灰锡也为共价晶体,Sn原子半径大于C,C-C的键长比Sn-Sn键的键长短,键能大,因此熔点高于灰锡,故B正确;
C.由晶胞结构可知,该晶胞体对角线长等于4个键的键长,则晶胞参数为,故C错误;
D.以体内Sn原子为观察对象,每个Sn原子周围与它距离最近的Sn原子有4个,故D正确;
故选:C。
3.(2024-2025学年·四川眉山一模)和O形成的一种化合物的晶胞结构如图甲所示。晶胞边长为为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该化合物的化学式为 B.该晶体的密度为
C.晶胞中与等距且最近的有4个 D.图乙是该晶体晶胞结构的另一种表示
【答案】B
【详解】A.根据均摊原则,晶胞中Nb原子数为 、O原子数为,该化合物的化学式为,故A正确;
B.该晶体的密度为 ,故B错误;
C.根据图示,晶胞中与等距且最近的有4个,故C正确;
D.图乙是该晶体O原子在面心建立的晶胞结构,故D正确;
选B。
4.(2024-2025学年·四川绵阳一模)晶体的一种立方晶胞如图。已知:与O最小间距大于与O最小间距,x、y为整数,两个“○”之间的最短距离为b。下列说法错误的是
A.x=1,y=3
B.周围最近的O原子数目为12
C.图中体心位置“”一定代表
D.晶体的密度为
【答案】D
【详解】A.黑球位于顶点,个数为=1,白球位于面心,个数为=3,位于体心,个数为1,由化合价代数和为0可知化学式为,即x=1,y=3,A正确;
B.与O最小间距大于与O最小间距,则黑球为Al,白球为O,根据晶胞结构,1个Al原子共用8个晶胞,每个晶胞使用3个面,每2个面重叠使用,则1个Al原子周围的O原子数为,B正确;
C.由B可知,为,体心位置“”一定代表,C正确;
D.根据晶体中2个白球间的距离为b nm,设晶胞的边长为2a nm,由
可知,则边长=,则晶胞的体积,最后晶体的密度为,D错误;
故答案为D。
5.(2024-2025学年·四川南充一模)干冰晶体的晶胞如图1所示,形状是边长为的立方体,沿连线方向的投影图如图2所示。下列说法错误的是
A.该晶体为分子晶体
B.晶胞沿连线旋转可与旋转前重合
C.该晶体中每个分子周围有12个紧邻分子
D.该晶体的密度为
【答案】D
【详解】A.干冰晶体通过分子间作用力结合,属于分子晶体,A正确;
B.由AB的连线投影图可知,旋转120°后,可与旋转前重合,B正确;
C.以顶点的分子为对象,分子周围最近的分子位于与之相邻的3个面的面心,顶点的分子被8个晶胞共用,则分子周围有个紧邻分子,C正确;
D.根据均摊法,分子位于顶点和面心,每个晶胞含有分子个数是,则晶胞质量是,晶胞体积为a3×10-21cm3,则晶胞密度为,D错误;
故选D。
6.(2024-2025学年·四川内江一模)硫化锌()是一种优良的电池负极材料,其在充电过程中晶胞的组成变化如图所示。下列说法错误的是
A.基态原子核外电子的空间运动状态有15种
B.在晶胞和晶胞中的配位数相同
C.在体对角线的一维空间上会出现“”的排布规律
D.充电过程中该电极反应式为
【答案】B
【详解】A.Zn是第30号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,原子轨道数目与核外电子空间运动状态相等,s、p、d轨道分别有1、3、5,共15种空间运动状态,A正确;
B.晶胞中从图像上可知,硫离子的配位数为4,晶胞中从图像上可知,硫离子的配位数为8,B错误;
C.根据ZnS结构,在体对角线上,两个顶点为S2-,靠近其中一个S2-是Zn2+,故在ZnS体对角线的一维空间上会出现“”的排布规律,C正确;
D.由均摊法可知,LixZnyS中Li+和Zn2+共有7个,S2-有8 =4,由化合价代数和为零可知,Li+和Zn2+的个数比为6:1, 化学式为Li6ZnS4,即,充电过程中该电极为阴极,得电子,电极反应式为,D正确;
故选B。
7.(2024-2025学年·四川自贡一模)氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键,铁镁合金是已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,若该晶胞边长为dnm,其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A.铁镁合金的化学式为Mg8Fe4
B.Fe原子与最近的Mg原子的距离是
C.若该晶体储氢时,H2填充在Fe原子组成的八面体空隙中心位置,则含Mg 96g的该储氢合金可储存标准状况下H2的体积约为22.4L
D.若NA为阿伏加德罗常数的值,则该合金的密度为
【答案】D
【详解】A.在晶胞中,Fe原子位于顶点和面心,个数为:8×+6×=4,Mg原子在晶胞内,个数为8,Mg:Fe=4:8=1:2,铁镁合金的化学式为Mg2Fe,A错误;
B.由题干晶胞示意图可知,Fe原子与最近的Mg原子的距离是晶胞的体对角线的,即,B错误;
C.晶胞中Mg原子为8,若该晶体储氢时,H2填充在Fe原子组成的八面体空隙中心位置,相当于H2分子位于体心和棱心上,则H2为1+12×=4,96gMg物质的量为4mol,储存的H2物质的量为2mol,在标准状况下,体积为2mol×22.4L/mol=44.8L,C错误;
D.由A项分析可知,晶胞质量为,晶胞体积为(d×10-7)3cm3,该合金的密度ρ===,D正确;
故答案为:D。
8.(2024-2025学年·四川遂宁中学校一模)镍的某种氧化物是一种半导体,具有型结构(如图),已知晶胞边长为,设阿伏加德罗常数的值为,下列说法不正确的是
A.属于过渡金属元素
B.与距离最近且相等的有4个
C.晶体的密度为
D.若该晶胞中氧原子有25%被氮原子替代,则该晶体的化学式为
【答案】B
【分析】根据均摊法,NiO晶胞中含个数为,个数为。
【详解】A.Ni原子序数28,位于元素周期表第VIII族,属于过渡金属元素,A正确;
B.以体心为中心,距离最近且相等的O2−位于6个面的面心,共计6个,B错误;
C.根据分析可知,晶胞质量:,晶胞体积:,则密度,C正确;
D.根据分析可知,若该晶胞中氧原子有25%被氮原子替代,则该晶体的化学式为,D正确;
故选B。
9.(2024-2025学年·大数据教学联盟一模)铁的一种硫化物的晶胞如下图。已知晶胞的边长为n pm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.在中,x为1 B.ef的距离为
C.位于形成的正八面体的中心 D.该晶体的密度为
【答案】A
【详解】A.观察晶胞中微粒个数比,得出化学式为,故在中,x为2,A选项符合题意。
B.晶胞的边长为n pm,体对角线为,ef间距离为体对角线一半,等于,B选项不符合题意。
C.在晶胞中,位于围成的正八面体的中心,C选项不符合题意。
D.依据该晶体的密度为,D选项不符合题意。
故选A。
元素推断题型四
1.(2024-2025学年·四川八市联考一模)X、Y、Z、M、W五种元素原子序数依次增大,Y、Z、M同周期,基态Y原子各能级上的电子数相等,离子的价电子排布式为。由五种元素组成的某配离子的结构如图。下列说法正确的是
A.Z的最高价氧化物对应的水化物是强酸
B.W的最高价氧化物对应的水化物能溶于强酸,不溶于任何碱
C.Y和Z的氢化物的沸点:Z>Y
D.XM属于酸,但能与某酸性氧化物反应
【答案】D
【分析】X、Y、Z、M、W五种元素原子序数依次增大,Y、Z、M同周期,基态Y原子各能级电子数相等,由有机催化剂结构可知,X形成1个共价键、Y形成4个共价键、Z形成2个共价键、M形成1个共价键,则X为H元素、Y为C元素、Z为O元素、M为F元素;W2+离子的价电子排布式为3d9,则W为Cu元素,以此解题。
【详解】A.Z为O元素,不存在最高氧化物的水化物,故A错误;
B.由分析可知W为Cu元素,则W的最高价氧化物对应的水化物是氢氧化铜,氢氧化铜是弱碱,能溶于弱碱氨水,形成四氨合铜离子,故B错误;
C.Y为C元素,C有多种烃类氢化物,其沸点不一定低于H2O,故C错误;
D.由分析可知X为H元素、M为F元素,HF属于弱酸,但能与酸性氧化物SiO2反应,故D正确;
故选:D。
2.(2024-2025学年·达州市一模)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W、Y同主族,W、X、Z位于不同周期,Z原子的电子总数为最外层电子数的3倍;四种元素可组成为一种无机试剂,该物质含有电子,下列说法错误的是
A.氢化物的沸点为:
B.简单离子半径:
C.W与X形成的化合物可能具有强氧化性
D.的水溶液显酸性
【答案】B
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W、X、Z位于不同周期,则W为H元素;Z原子的电子总数为最外层电子数的3倍,则Z为P元素;其中W、Y同主族,四种元素可组成为一种无机试剂,该物质含有电子,则X为O元素、Y为Na元素。
【详解】A.氢化钠是离子晶体,水是分子晶体,一般情况下离子晶体的沸点高于分子晶体,所以氢化钠的沸点高于水,故A正确;
B.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则钠离子的离子半径小于氧离子,简单离子半径大小关系为Z>X>Y,故B错误;
C.氢元素与氧元素形成的过氧化氢具有强氧化性,故C正确;
D.磷酸二氢钠溶液中磷酸二氢根离子在溶液中的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,故D正确;
故选B。
3.(2024-2025学年·四川泸州一模)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Z可形成两种常见的液态化合物,其中一种分子为V形3原子分子;Y、Z为同周期相邻元素,基态W原子核外p能级电子数比s能级电子数多4个。下列说法不正确的是
A.单质沸点: B.第一电离能:
C.简单氢化物的键角: D.简单离子半径:
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态W原子核外p电子数比s电子数多4个,原子序数也是最大,可知基态W原子核外电子排布式为,可知W是硫元素;X、Z可形成两种常见通常状况下为液态的化合物,可知X是氢元素、Z是氧元素;Y、Z为同周期相邻元素,可知Y是氮元素;综合可知,X、Y、Z、W分别为H、N、O、S元素。
【详解】A.氧气和氢气均为分子晶体,氧气的相对分子质量大于氢气,则氧气分子间作用力大于氢气,其沸点高于氢气,故A正确;
B.N、O同周期,N的最外层为半满稳定结构,其第一电离能大于O,故B正确;
C.H2S、H2O的结构相似,但O原子半径小于S,O-H键长小于S-H键,则水分子中成键电子对距离更近,排斥力更大,则键角更大,故C错误;
D.N3-、O2-离子的核外电子层排布相同,核电荷数N<O,则离子半径:N3->O2-,故D正确;
故选:C。
4.(2024-2025学年·四川眉山一模)某盐由四种短周期非金属元素(X、Y、Z、W,原子序数依次增大)和金属元素R组成,5角硬币为R金属芯镀锌,X元素是所有主族元素中原子半径最小的,W、Z同主族,Z原子的最外层电子数是电子层数的3倍,Y的简单氢化物常用作制冷剂。下列说法错误的是
A.R的氢氧化物溶于Y的氢化物的水溶液
B.在离子中Y提供孤对电子
C.热稳定性:
D.原子半径按X、Y、Z、W的顺序依次增大
【答案】D
【分析】四种短周期非金属元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X元素是所有主族元素中原子半径最小的,则X为H元素;Y的简单氢化物常用作制冷剂,则Y为N元素;Z原子的最外层电子数是电子层数的3倍,W、Z同主族,则Z为O元素、W为S元素;5角硬币为R金属芯镀锌,则R为Cu元素。
【详解】A.氢氧化铜为能溶于氨水生成四氨合铜离子的蓝色沉淀,故A正确;
B.四氨合铜离子中配体为氨分子,氨分子中具有孤对电子的氮原子给出孤对电子,故B正确;
C.同主族元素,从上到下非金属性依次减弱,氢化物的热稳定性依次减弱,则硫化氢的热稳定性小于水,故C正确;
D.电子层数越少,原子的原子半径最小,则氢原子的原子半径最小;同周期元素,自左而右原子半径减小,同主族元素,自上而下原子半径增大,则原子半径的大小顺序为H<O<N<S,故D错误;
故选D。
5.(2024-2025学年·四川绵阳一模)已知短周期主族元素X、Y、Z、M、N五种元素的原子序数依次增大,其中M、N为金属元素,N的原子序数等于Y和Z的原子序数之和。它们的原子半径和最外层电子数的大小关系如图所示。下列说法错误的是
A.简单氢化物的沸点:
B.Z、M的简单离子的半径大小关系:
C.M、N与Z形成的化合物都属于离子晶体
D.M、N的最高价氧化物的水化物之间可以反应
【答案】C
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、M、N五种元素的原子序数依次增大,其中M、N为金属元素,N的原子序数等于Y和Z的原子序数之和。图中信息显示,原子半径M>N>Y>Z>X,原子的最外层电子数X-1、Y-4、Z-5、M-1、N-3,则M为Na、N为Al,X为H、Y为C、Z为N。
【详解】A.Y为C、Z为N,二者同周期且左右相邻,CH4形成分子晶体,分子间只存在范德华力,NH3也形成分子晶体,但分子间存在氢键和范德华力,所以简单氢化物的沸点:CH4<NH3,A正确;
B.Z为N,M为Na,二者形成的简单离子为N3-、Na+,电子层结构相同,但Na的核电荷数比N大,所以简单离子的半径大小关系:N3->Na+,B正确;
C.M、N与Z形成的化合物分别为Na3N、AlN,Na3N形成离子晶体,AlN形成共价晶体,C错误;
D.M、N的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,前者为强碱,后者为两性氢氧化物,二者之间可以发生反应,D正确;
故选C。
6.(2024-2025学年·四川南充一模)W、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,元素的单质是一种常见金属。化合物可用作锂离子电池正极材料。和原子的最外层电子数之和等于原子的最外层电子数,、、的原子序数之和等于的原子序数。下列叙述正确的是
A.和属于同一周期 B.非金属性:
C.的空间结构为正四面体形 D.离子半径:
【答案】C
【分析】元素的单质是一种常见金属,且能形成+2价的金属阳离子,则Z为Fe,Y和X能形成原子团,则可考虑为,根据和原子的最外层电子数之和等于原子的最外层电子数,则W最外层电子数为1,结合题目已知条件可知W为Li,根据题目条件:、、的原子序数之和等于的原子序数,推断满足题目要求,则W为Li、X为O、Y为P、Z为Fe,据此解答。
【详解】A.X为O,位于第二周期、Y为P,位于第三周期,A错误;
B.同周期从左到右非金属性增强,同主族从上到下非金属性减弱,则非金属性:O>P>Li,即,B错误;
C.中心原子P的价层电子对数为,无孤对电子,空间结构为正四面体形,C正确;
D.电子层数越多,半径越大,Li+只有1个电子层,O2-有2个电子层,则离子半径:,D错误;
故选C。
7.(2024-2025学年·四川自贡一模)如图所示的化合物是一种重要化工原料,X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Z、E同族,基态Y原子的核外有3个未成对电子。下列说法正确的是
A.键角:
B.的空间结构均为平面三角形
C.Z的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能都大
D.共价键极性:
【答案】B
【分析】由图可知,化合物中W元素为带一个单位正电荷的阳离子,阴离子中X、Y、Z、E的共价键数目为1、3、2、6,X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Z、E同族,基态Y原子的核外有3个未成对电子,则X为H元素、Y为N元素、Z为O元素、W为Na元素、E为S元素。
【详解】A.X2Z为H2O,价层电子对数为,V形结构,YX3为NH3,价层电子对数,三角锥形结构,则键角H2O<NH3,A错误;
B.为,价层电子对数为,为平面三角形结构,EZ3为SO3,价层电子对数为,为平面三角形结构,B正确;
C.Z为O元素,同周期相邻元素的第一电离能:F>N>O,C错误;
D.Y为N元素、Z为O元素、E为S元素,电负性O>N,则共价键极性O-S>N-S,即Z-E>Y-E,D错误;
故答案为:B。
8.(2024-2025学年·四川遂宁中学校一模)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y的基态原子核外s轨道电子数等于p轨道电子数。仅Z为金属元素,其基态原子核外有1个未成对电子。W的原子半径在同周期中最小,X、Z的原子序数之和等于W的原子序数。下列说法正确的是
A.电负性:X>Y B.简单离子半径:Y>Z
C.Y、Z形成的化合物中只含离子键 D.X、W形成的化合物空间结构均为正四面体
【答案】B
【分析】X、Y、Z、W为短周期,核外只有s、p轨道。Y的基态原子核外s轨道电子数等于p轨道电子数,即O元素。仅Z为金属元素,其基态原子核外有1个未成对电子。Z可能是或。W是所在周期半径最小的原子,W为Cl。若Z为Na,则X为C.若Z为Al,则X为Be(金属元素)。综上,X、Y、Z、W分别为C、O、Na、Cl。
【详解】A.同周期自左往右电负性逐渐增大,故电负性:X<Y(C<O),A选项不符合题意。
B.电子层数相同时,核电荷数越大半径越小,故简单离子半径:,B选项符合题意。
C.Y、Z形成的既含离子键,又含非极性键,C选项不符合题意。
D.X、W形成的化合物可能为、也可能为,的空间结构为正四面体,而的空间结构则不是正四面体,D选项不符合题意。
故选B。
9.(2024-2025学年·四川遂宁射洪学校一模)为短周期主族元素,原子序数依次增大。W的某种原子核内无中子,为同周期相邻元素,Z2是氧化性最强的单质,W的核外电子数与R的价层电子数相等,下列有关说法正确的是
A.第一电离能:Z>Y>X
B.W2Y2不稳定易分解的主要原因是分子间氢键较弱
C.Y和R反应生成的化合物中只含有离子键
D.XW3和WZ均为极性分子
【答案】D
【分析】W的某种原子核内无中子,W为H元素;为同周期相邻元素,Z2是氧化性最强的单质,推测Z为F元素,X为N元素,Y为O元素,W的核外电子数与R的价层电子数相等,R为Na元素。
【详解】A.第一电离能:Z>X>Y,N的2p轨道处于半满,A错误;
B.为,不稳定易分解的主要原因是分子内化学键不稳定,B错误;
C.Y和R反应生成的化合物有Na2O2,含有离子键和共价键,C错误;
D.XW3和WZ为NH3和HF,均为极性分子,D正确;
答案选D。
10.(2024-2025学年·四川宜宾叙州区一模)如表所示为部分短周期元素的原子半径及主要化合价,根据表中信息判断以下叙述错误的是
元素代号
L
M
Q
R
T
原子半径/nm
0.186
0.143
0.110
0.102
0.099
最高正化合价
+1
+3
+5
+6
+7
最低负化合价
-3
-2
-1
A.上述五种元素形成的单质中沸点最低的是
B.Q与T形成的化合物中各原子均达到8电子稳定结构
C.R、T形成的简单离子的还原性:
D.L、M的最高价氧化物对应的水化物之间可反应生成盐
【答案】B
【分析】根据表格中的数据可知,L的半径最大,最高正价为+1价,则L为Na,M的半径比L小,且最高正价为+3价,则M为Al,Q的半径较小,主要化合价有+5价和-3价,则Q为P,R的半径比Q略小,且主要化合价为+6价和-2价,则R为S,T的半径最小,存在+7价和-1价,则T为Cl,即L为Na,M为Al,Q为P,R为S,T为Cl,以此解题。
【详解】A.根据分析可知,T为Cl,其单质为氯气,沸点最低,A正确;
B.由分析可知,Q为P,T为Cl,两者形成的PCl5中,P原子没有达到8电子稳定结构,B错误;
C.由分析可知,R为S,T为Cl,两者形成的简单离子的电子排布相同,其中S的原子序数小,半径大,C正确;
D.由分析可知,L为Na,M为Al,其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠和氢氧化铝,两者可以形成偏铝酸钠,D正确;
故选B。
11.(2024-2025学年·四川宜宾叙州区一模)2022年诺贝尔化学奖授予了点击化学等领域。我国科学家在研究点击反应砌块的过程中,发现了一种结构如图的化合物,X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素,Y和W是同主族元素。下列说法错误的是
A.简单离子半径: B.简单氢化物的沸点:
C.最高价含氧酸的酸性: D.Y与X、Y与W均能形成多种化合物
【答案】C
【分析】X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素,Y和W是同主族元素,Y能形成2个共价键,W能形成6个共价键,则Y为O元素、W为S元素;X能形成3个共价键,且原子序数小于Y,则X为N元素;Z能形成1个共价键,且原子序数大于Y而小于W,则Z为F元素;
【详解】A.电子层数相同,原子序数越大,离子半径越小,所以简单离子半径:,故A正确;
B.X氢化物为NH3,Y氢化物为H2O,二者都可形成分子间氢键,但H2O相对分子质量更大,分子间相互作用力更强,所以简单氢化物的沸点:,故B正确;
C.Z为F元素,无正化合价,故C错误;
D.氧元素与硫元素和氮元素均可形成多种化合物,如:一氧化氮和二氧化氮;二氧化硫和三氧化硫,故D正确;
答案选C。
12.(2024-2025学年·大数据教学联盟一模)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y的基态原子核外s轨道电子数等于p轨道电子数。仅Z为金属元素,其基态原子核外有1个未成对电子。W的原子半径在同周期中最小,X、Z的原子序数之和等于W的原子序数。下列说法正确的是
A.电负性:X>Y B.简单离子半径:Y>Z
C.Y、Z形成的化合物中只含离子键 D.X、W形成的化合物空间结构均为正四面体
【答案】B
【分析】X、Y、Z、W为短周期,核外只有s、p轨道。Y的基态原子核外s轨道电子数等于p轨道电子数,即O元素。仅Z为金属元素,其基态原子核外有1个未成对电子。Z可能是或。W是所在周期半径最小的原子,W为Cl。若Z为Na,则X为C.若Z为Al,则X为Be(金属元素)。综上,X、Y、Z、W分别为C、O、Na、Cl。
【详解】A.同周期自左往右电负性逐渐增大,故电负性:X<Y(C<O),A选项不符合题意。
B.电子层数相同时,核电荷数越大半径越小,故简单离子半径:,B选项符合题意。
C.Y、Z形成的既含离子键,又含非极性键,C选项不符合题意。
D.X、W形成的化合物可能为、也可能为,的空间结构为正四面体,而的空间结构则不是正四面体,D选项不符合题意。
故选B。
13.(2024-2025学年·四川德阳一模)某芳香族化合物的结构如图所示,X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期元素,W与X的原子序数之差为8,Z、Q同主族。下列说法正确的是
A.第一电离能:W>Z>Y B.氢化物的稳定性:Q>Z
C.含氧酸的酸性:Q>Y D.该化合物的分子间能形成氢键
【答案】D
【分析】X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期元素,结合分子结构图可知,Q周围有6个键且与Z共用2个键,则Q为S元素,Z为O元素,Y周围有3个键且与X共用2个键,则Y为N元素,X为H元素,W与X的原子序数之差为8,则W为F元素,X、Y、Z、W、Q依次为H元素、N元素、O元素、F元素、S元素,由此回答问题。
【详解】A.同周期从左往右,第一电离能呈现增大的趋势,所以第一电离能F>O,N的2p能级半满,其第一电离能大于同周期相邻元素,所以第一电离能N>O,则第一电离能为F>N>O,A错误;
B.氧的非金属性远大于硫,因此氢化物的稳定性:H2O>H2S,B错误;
C.Y的含氧酸HNO3的酸性大于Q的含氧酸H2SO3的酸性,C错误;
D.该分子中含有,故该化合物的分子间可以形成氢键,D正确;
故选D。
14.(2024-2025学年·四川宜宾叙州区一模)原子序数依次增大的前四周期元素X、Y、Z、W中,X和Y的价电子层中未成对电子均只有1个,并且和的电子数相差8;与Y位于同一周期的Z和W,它们的价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差2。回答下列问题:
(1)溶于氨水形成蓝色溶液。
①中与之间形成的化学键称为 ,提供孤电子对的成键原子是 (填元素符号)。
②氨气溶于水时,大部分与以氢键(用“…”表示)结合形成分子。根据氨水的性质可推知的结构式为 。
③往蓝色溶液中滴入少量氢氧化钡溶液,该反应的离子方程式为 。
(2)中的化学键只有明显的共价性,蒸气状态下以双聚分子形式存在的的结构式为 ,其中Z的配位数为 。
(3)反应能够发生的原因为 。
【答案】(1) 配位键 N
(2) 4
(3)因为K的沸点比Na低,在高温下以气体方式生成,及时脱离反应体系,使反应不断向右进行
【分析】前四周期原子序数依次增大的元素X、Y、Z、W中,X和Y的价电子层中未成对电子均只有1个,并且X-和Y+的电子数相差8,则X属于第VIIA族元素,Y属于第IA族元素,且X的原子序数小于Y,则X是F元素,Y是K元素;与Y位于同一周期的Z和W,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2,且Z和W的原子序数大于Y(K),Z的原子序数小于W,则Z是Fe元素,W是Ni元素,据此解答。
【详解】(1)①中与之间形成的化学键称为配位键,提供孤电子对的成键原子是N;
②NH3•H2O电离出铵根离子与氢氧根离子,水中O-H键断裂,应是氨分子中N原子与水中H原子之间形成氢键,故NH3•H2O的结构式为:;
③往蓝色溶液中滴入少量氢氧化钡溶液,会生成硫酸钡沉淀,内界离子不参与反应,故离子方程式为:;
(2)
FeCl3中的化学键只有明显的共价性,蒸气状态下以双聚分子形式存在的FeCl3的结构式为,Fe原子周围有4个Cl,则其中Fe的配位数为4;
(3)因为K的沸点比Na低,在高温下以气体方式生成,及时脱离反应体系,使反应不断向右进行,故能够发生。
15.(2024-2025学年·四川德阳一模)常温下,A~J中,C、E和G为单质,其中C为黄色固体,E为常见的气体,其余均为化合物。H和F在常温下均为液态且元素组成相同,G与A的浓溶液在常温下作用无明显现象,加热时有气体产生。它们存在如下的转化关系(图中部分反应条件或产物略去)。
回答下列问题:
(1)B的名称为 ;F的电子式为 。
(2)J分子的中心原子杂化方式为 。
(3)若I和G能发生化合反应,且反应前后溶液颜色有变化:
①G在元素周期表中的位置是 。
②向I溶液中通入D,发生反应的离子方程式为 。
(4)若组成G的元素的一种同位素,可用于考古时测定一些文物的年代:
①A和G反应的的化学方程式为 。
②已知下列几种试剂:
a.无水 b.品红溶液 c.酸性溶液 d.澄清石灰水
为了检验A和G生成的混合气体的成分,某学生用上述试剂(或部分试剂)设计了几种实验方案,上述试剂使用顺序最合理的是 →NaOH溶液(填标号)。
【答案】(1) 硫化氢
(2)sp2
(3) 第四周期Ⅷ族
(4) a→b→c→b→d
【分析】H和F在常温下均为液态且元素组成相同,F在二氧化锰作用下反应生成H和E,E是单质,则F是H2O2、H是H2O、E的O2;C是单质,C为黄色固体,C为S;S和氧气反应生成D,D是SO2;SO2和氧气反应生成J,J是SO3;SO3和水反应生成H2SO4,A是H2SO4;G与A的浓溶液在常温下作用无明显现象,加热时有气体产生,G可能是Cu、Fe或碳等单质。
【详解】(1)
根据以上分析,C是S,S和氢气反应生成H2S,则B的名称为硫化氢;F是H2O2,电子式为。
(2)J是SO3,中心原子S价电子对数为3,杂化方式为sp2。
(3)若I和G能发生化合反应,且反应前后溶液颜色有变化,G是Fe,I是Fe2(SO4)3;
①Fe在元素周期表中的位置是第四周期Ⅷ族。
②向Fe2(SO4)3溶液中通入SO2,SO2被氧化为硫酸,Fe3+被还原为Fe2+,发生反应的离子方程式为。
(4)若组成G的元素的一种同位素,可用于考古时测定一些文物的年代,G是C单质,I是CO2。
①C和浓硫酸反应的的化学方程式为。
②为了检验A和G生成的混合气体的成分,为避免气体检验的干扰,先用无水检验水,再用品红检验二氧化硫,用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫并验证二氧化硫完全除尽后,用石灰水验证二氧化碳,上述试剂使用顺序最合理的是a→b→c→b→d→NaOH溶液。
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