内容正文:
专题19 元素周期表、元素周期律
考点
十年考情(2016-2025)
命题趋势
考点01 元素周期表、元素周期律
2025:山东、浙江、甘肃、江苏
2024:天津、江苏、湖北、上海
2023:天津、重庆、江苏、浙江
2022:辽宁、福建、河北、北京、
江苏、湖南
2021:湖北、辽宁、北京
2020:浙江、北京、江苏、山东
2019:北京、浙江
2018:天津
2017:上海、天津、北京
2016:浙江
注重考查学科核心知识 :本专题主要考查内容有:原子核外电子排布规律;判断元素“位—构—性”的关系;元素金属性、非金属性强弱的比较;粒子半径大小的比较;周期表的位置:元素周期表的结构;第一电离能、电负性大小比较;利用杂化轨道理论判断简单分子或离子的空间结构等。
强调知识的灵活运用与综合分析 :本部分知识内容主要是根据元素在周期表中的位置或原子结构特点,直接应用元素周期表、元素周期律来答题,不需要推断。元素周期表、元素周期律其规律性强,是中学化学重要的基本理论之一,是学习化学必须掌握的基础知识,它在整个高中化学中占有重要地位,所以在高考中占有较大的比重。预测高考会以稳为主,主要考查元素性质的周期性变化,以元素周期表为依托考查各微粒间的关系。
考点02 元素周期表、元素周期律的应用
2025:上海
2024:浙江
2023:浙江
2019:全国II卷、海南
2018:海南、天津
1.(2025·山东·高考真题)第70号元素镱的基态原子价电子排布式为。下列说法正确的是知识点01 元素周期表、元素周期律
A.的中子数与质子数之差为104 B.与是同一种核素
C.基态原子核外共有10个d电子 D.位于元素周期表中第6周期
2.(2025·浙江·高考真题)根据元素周期律,下列说法不正确的是
A.第一电离能:N>O>S B.化合物中键的极性:SiCl4>PCl3
C.碱性:LiOH>KOH D.化合物中离子键百分数:MgO>Al2O3
3.(2025·甘肃·高考真题)我国科学家制备了具有优良双折射性能的材料。下列说法正确的是
A.电负性 B.原子半径
C.中所有I的孤电子对数相同 D.中所有N—H极性相同
4.(2025·江苏·高考真题)在溶有15-冠()的有机溶剂中,苄氯()与发生反应:
下列说法正确的是
A.苄氯是非极性分子 B.电负性:
C.离子半径: D.X中15-冠与间存在离子键
5.(2024·天津·高考真题)渤海中北部发现的亿吨级油田对保障我国能源安全具有重要意义。石油组分由C、H、O、S、N等元素构成。下列判断正确的是
A.电负性: B.价电子数:
C.原子半径: D.键角:
6.(2024·江苏·高考真题)明矾可用作净水剂。下列说法正确的是
A.半径: B.电负性:
C.沸点: D.碱性:
7.(2024·江苏·高考真题)我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐,下列元素位于元素周期表第二周期的是
A.O B.P C.Ca D.Fe
8.(2024·湖北·高考真题)基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是
A.理论认为模型与分子的空间结构相同
B.元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律
C.泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子
D.杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成
9.(2024·上海·高考真题)下列关于氟元素的性质说法正确的是
A.原子半径最小 B.原子第一电离能最大
C.元素的电负性最强 D.最高正化合价为+7
10.(2023·天津·高考真题)下列性质不能用于判断C、的非金属性强弱的是
A.元素的电负性
B.最高价氧化物的熔点
C.简单氢化物的热稳定性
D.最高价氧化物对应的水化物的酸性
11.(2023·重庆·高考真题)“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物,其主要由和(钇,原子序数比大13)组成,下列说法正确的是
A.Y位于元素周期表的第ⅢB族
B.基态原子的核外电子填充在6个轨道中
C.5种元素中,第一电离能最小的是
D.5种元素中,电负性最大的是
12.(2023·江苏·高考真题)元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是
A.原子半径: B.第一电离能:
C.碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体 D.可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料
13.(2023·浙江·高考真题)硫酸铜应用广泛,下列说法不正确的是
A.元素位于周期表p区 B.硫酸铜属于强电解质
C.硫酸铜溶液呈酸性 D.硫酸铜能使蛋白质变性
14.(2022·辽宁·高考真题)下列符号表征或说法正确的是
A.电离:H2S=HS- + H+ B.位于元素周期表p区
C.空间结构:平面三角形 D.电子式:
15.(2022·福建·高考真题)福建多个科研机构经过长期联合研究发现,使用和改性的基催化剂,可打通从合成气经草酸二甲酯常压催化加氢制备乙二醇的技术难关。下列说法正确的是
A.草酸属于无机物 B.与石墨互为同分异构体
C.属于过渡元素 D.催化剂通过降低焓变加快反应速率
16.(2022·河北·高考真题)中子轰击X原子的核反应为X+n→Y+H,其中Y可用于测定文物年代。下列说法错误的是
A.原子半径:Y>X B.YH的电子式为:
C.最高价含氧酸的酸性:Y>X D.X与Y均能形成多种氢化物
17.(2022·北京·高考真题)(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变。土壤生物中值与土壤中值有效相关。测定土壤生物中值可进行产地溯源。下列说法不正确的是
A.位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族
B.可用质谱法区分和
C.和含有的中子数分别为49和48
D.同一地域产出的同种土壤生物中值相同
18.(2022·江苏·高考真题)工业上电解熔融和冰晶石的混合物可制得铝。下列说法正确的是
A.半径大小: B.电负性大小:
C.电离能大小: D.碱性强弱:
19.(2022·湖南·高考真题)下列说法错误的是
A.氢键,离子键和共价键都属于化学键
B.化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表
C.药剂师和营养师必须具备化学相关专业知识
D.石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一
20.(2021·湖北·高考真题)金属Na溶解于液氨中形成氨合钠离子和氨合电子,向该溶液中加入穴醚类配体L,得到首个含碱金属阴离子的金黄色化合物[NaL]+Na-。下列说法错误的是
A.Na-的半径比F-的大 B.Na-的还原性比Na的强
C.Na-的第一电离能比H-的大 D.该事实说明Na也可表现出非金属性
21.(2021·辽宁·高考真题)单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料,其晶胞如图。下列说法错误的是
A.S位于元素周期表p区 B.该物质的化学式为
C.S位于H构成的八面体空隙中 D.该晶体属于分子晶体
22.(2021·北京·高考真题)下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是
A.酸性:HClO4>H2SO3>H2SiO3 B.碱性:KOH>NaOH>LiOH
C.热稳定性:H2O>H2S>PH3 D.非金属性:F>O>N
23.(2020·浙江·高考真题)下列说法正确的是
A.同一原子中,在离核较远的区域运动的电子能量较高
B.原子核外电子排布,先排满K层再排L层、先排满M层再排N层
C.同一周期中,随着核电荷数的增加,元素的原子半径逐渐增大
D.同一周期中,ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1
24.(2020·北京·高考真题)已知:33As(砷)与P为同族元素。下列说法不正确的是
A.As原子核外最外层有5个电子
B.AsH3的电子式是
C.热稳定性:AsH3<PH3
D.非金属性:As<Cl
25.(2020·江苏·高考真题)阅读下列资料,完成下列小题。
海水晒盐后精制得到NaCl,氯碱工业电解饱和NaCl溶液得到Cl2和NaOH,以NaCl、NH3、CO2等为原料可得到 NaHCO3;向海水晒盐得到的卤水中通Cl2可制溴;从海水中还能提取镁。
下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是
A.NaOH的碱性比Mg(OH)2的强
B.Cl2得到电子的能力比Br2的弱
C.原子半径r:
D.原子的最外层电子数n:
26.(2020·山东·高考真题)下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是
A.键能 、 ,因此C2H6稳定性大于Si2H6
B.立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度
C.SiH4中Si的化合价为+4,CH4中C的化合价为-4,因此SiH4还原性小于CH4
D.Si原子间难形成双键而C原子间可以,是因为Si的原子半径大于C,难形成 键
27.(2019·北京·高考真题)2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是
A.In是第五周期第ⅢA族元素
B.11549In的中子数与电子数的差值为17
C.原子半径:In>Al
D.碱性:In(OH)3>RbOH
28.(2019·浙江·高考真题)2019年是门捷列夫提出元素周期表150周年。根据元素周期律和元素周期表,下列推断不合理的是
A.第35号元素的单质在常温常压下是液体
B.位于第四周期第ⅤA族的元素为非金属元素
C.第84号元素的最高化合价是+7
D.第七周期0族元素的原子序数为118
29.(2018·天津·高考真题)下列有关物质性质的比较,结论正确的是
A.溶解度:Na2CO3<NaHCO3
B.热稳定性:HCl<PH3
C.沸点:C2H5SH<C2H5OH
D.碱性:LiOH<Be(OH)2
30.(2017·上海·高考真题)下列性质的比较正确的是
A.酸性:H2SiO3>H2CO3 B.碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3
C.稳定性:SiH4>PH3 D.原子半径:N>C
31.(2017·天津·高考真题)根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是
A.气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4
B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C.如图所示实验可证明元素的非金属性:Cl>C>Si
D.用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
32.(2017·北京·高考真题)2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”,tián),Ts的原子核外最外层电子数是7,下列说法不正确的是
A.Ts是第七周期第ⅦA族元素
B.Ts的同位素原子具有相同的电子数
C.Ts在同族元素中非金属性最弱
D.中子数为176的Ts核素符号是
33.(2016·浙江·高考真题)硅元素在周期表中的位置是
A.第三周期IVA族 B.第二周期IVA族
C.第二周期VIA族 D.第三周期VIA族
1.(2025·上海·高考真题)(以下题目中的图片根据回忆所得信息结合文献资料重新整合所得,仅供参考)知识点02 元素周期表、元素周期律的应用
(1)钨作灯丝与_______性质有关(不定项)。
A.延展性 B.导电性 C.高熔点 D.
(2)钨有金属光泽的原因 (从微观角度解释)。
(3)原子在晶胞中的_______位置。
A.顶点 B.棱上 C.面上 D.体心
(4)钨在周期表中的位置是_______。
A.第五周期第ⅡB族 B.第五周期第ⅣB族 C.第六周期第ⅡB族 D.第六周期第ⅥB族
(5)根据价层电子对斥理论,的价层电子对数是 。
(6)图晶胞号O原子,若晶胞仅含1个完整四面体,组成该四面体的O编号是 。
表格(各种矿石密度)。
(7)给出晶胞参数,求并说明“重石头”俗名依据 。(有V和M?)
电解制备是光电陶瓷材料
已知
(8)写出电解的阳极方程式 。
(9)为获取高纯产物,制备时需要不断通入的原因 。
2.(2024·浙江·高考真题)氮和氧是构建化合物的常见元素。
已知:
请回答:
(1)某化合物的晶胞如图,其化学式是 ,晶体类型是 。
(2)下列说法正确的是_______。
A.电负性: B.离子半径:
C.第一电离能: D.基态2+的简化电子排布式:
(3)①,其中的N原子杂化方式为 ;比较键角中的 中的(填“>”、“<”或“=”),请说明理由 。
②将与按物质的量之比1:2发生化合反应生成A,测得A由2种微粒构成,其中之一是。比较氧化性强弱: (填“>”、“<”或“=”);写出A中阴离子的结构式 。
3.(2023·浙江·高考真题)硅材料在生活中占有重要地位。请回答:
(1)分子的空间结构(以为中心)名称为 ,分子中氮原子的杂化轨道类型是 。受热分解生成和,其受热不稳定的原因是 。
(2)由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①、②、③,有关这些微粒的叙述,正确的是___________。
A.微粒半径:③>①>②
B.电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②
C.电离一个电子所需最低能量:①>②>③
D.得电子能力:①>②
(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是 ,该化合物的化学式为 。
4.(2019·全国II卷·高考真题)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为Fe−Sm−As−F−O组成的化合物。回答下列问题:
(1)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为 ,其沸点比NH3的 (填“高”或“低”),其判断理由是 。
(2)Fe成为阳离子时首先失去 轨道电子,Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+的价层电子排布式为 。
(3)比较离子半径:F− O2−(填“大于”等于”或“小于”)。
(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞结构如图1所示,晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。
图中F−和O2−共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用x和1−x代表,则该化合物的化学式表示为 ,通过测定密度ρ和晶胞参数,可以计算该物质的x值,完成它们关系表达式:ρ= g·cm−3。
以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图1中原子1的坐标为(),则原子2和3的坐标分别为 、 。
5.(2019·海南·高考真题)自门捷列夫发现元素周期律以来,人类对自然的认识程度逐步加深,元素周期表中的成员数目不断增加。回答下列问题:
(1)2016年IUPAC确认了四种新元素,其中一种为Mc,中文为“镆”。元素Mc可由反应Ca288Mc+n得到。该元素的质子数为 ,287Mc与288Mc互为 。
(2)Mc位于元素周期表中第ⅤA族,同族元素N的一种氢化物为NH2NH2,写出该化合物分子的电子式: ,该分子内存在的共价键类型有 。
(3)该族中的另一元素P能呈现多种化合价,其中+3价氧化物的分子式为 ,+5价简单含氧酸的分子式为 。
6.(2018·海南·高考真题)X、Y、Z为短周期元素,X原子的质子数等于Z与Y的质子数之和;Z与Y位于同一周期,Y原子核外有3个未成对电子,非金属Z的一种固体单质可导电。回答下列问题:
(1)Y在周期表中的位置是第 周期第 族,其原子结构示意图为 ;Y与Z之间形成的化学键属于 。
(2)X、Y、Z三种元素中原子半径最大的是 (填元素符号);X单质既可与盐酸反应,又可溶于氢氧化钠溶液,产生的气体为 (填分子式),该气体与Y单质反应的化学方程式为 。
(3)Z的最高价氧化物的电子式为 。
7.(2018·天津·高考真题)下图中反应①是制备SiH4的一种方法,其副产物MgCl2·6NH3是优质的镁资源。回答下列问题:
(1)MgCl2·6NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序(H-除外): ,Mg在元素周期表中的位置: ,Mg(OH)2的电子式: 。
(2)A2B的化学式为 。反应②的必备条件是 。上图中可以循环使用的物质有 。
(3)在一定条件下,由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料 (写化学式)。
(4)为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状Mg(OH)2,使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物,写出该反应的化学方程式: 。
(5)用Mg制成的格氏试剂(RMgBr)常用于有机合成,例如制备醇类化合物的合成路线如下:
RBrRMgBr(R:烃基;R':烃基或H)
依据上述信息,写出制备所需醛的可能结构简式: 。
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专题19 元素周期表、元素周期律
考点
十年考情(2016-2025)
命题趋势
考点01 元素周期表、元素周期律
2025:山东、浙江、甘肃、江苏
2024:天津、江苏、湖北、上海
2023:天津、重庆、江苏、浙江
2022:辽宁、福建、河北、北京、
江苏、湖南
2021:湖北、辽宁、北京
2020:浙江、北京、江苏、山东
2019:北京、浙江
2018:天津
2017:上海、天津、北京
2016:浙江
注重考查学科核心知识 :本专题主要考查内容有:原子核外电子排布规律;判断元素“位—构—性”的关系;元素金属性、非金属性强弱的比较;粒子半径大小的比较;周期表的位置:元素周期表的结构;第一电离能、电负性大小比较;利用杂化轨道理论判断简单分子或离子的空间结构等。
强调知识的灵活运用与综合分析 :本部分知识内容主要是根据元素在周期表中的位置或原子结构特点,直接应用元素周期表、元素周期律来答题,不需要推断。元素周期表、元素周期律其规律性强,是中学化学重要的基本理论之一,是学习化学必须掌握的基础知识,它在整个高中化学中占有重要地位,所以在高考中占有较大的比重。预测高考会以稳为主,主要考查元素性质的周期性变化,以元素周期表为依托考查各微粒间的关系。
考点02 元素周期表、元素周期律的应用
2025:上海
2024:浙江
2023:浙江
2019:全国II卷、海南
2018:海南、天津
1.(2025·山东·高考真题)第70号元素镱的基态原子价电子排布式为。下列说法正确的是知识点01 元素周期表、元素周期律
A.的中子数与质子数之差为104 B.与是同一种核素
C.基态原子核外共有10个d电子 D.位于元素周期表中第6周期
【答案】D
【详解】A.中子数=174-70=104,与质子数70的差为104-70=34,而非104,A错误;
B.同位素之间质子数相同,但中子数不同,两者属于不同核素,B错误;
C.根据构造原理可知,Yb的电子排布为[Xe]4f146s2,在3d和4d轨道上有电子,共20个d电子,C错误;
D.根据Yb的价电子排布式可知,其有6s轨道,说明其有6个电子层,其位于第6周期,D正确;
故选D。
2.(2025·浙江·高考真题)根据元素周期律,下列说法不正确的是
A.第一电离能:N>O>S B.化合物中键的极性:SiCl4>PCl3
C.碱性:LiOH>KOH D.化合物中离子键百分数:MgO>Al2O3
【答案】C
【详解】A.根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,ⅡA与ⅢA,ⅤA与ⅥA反常,故第一电离能:N>O>S,A正确;
B.已知同一周期从左往右元素的电负性依次增大,电负性Si<P<Cl,电负性差值越大,键的极性越大,故化合物中键的极性:SiCl4>PCl3,B正确;
C.同一主族从上往下元素的金属性依次增大,金属性Li<K,故碱性:LiOH<KOH,C错误;
D.已知同一周期从左往右元素的电负性依次增大,即电负性Mg<Al,故Mg与O的电负性差值>Al与O的电负性差值,电负性差值越大离子键百分数越大,故化合物中离子键百分数:MgO>Al2O3,D正确;
故答案为:C。
3.(2025·甘肃·高考真题)我国科学家制备了具有优良双折射性能的材料。下列说法正确的是
A.电负性 B.原子半径
C.中所有I的孤电子对数相同 D.中所有N—H极性相同
【答案】C
【详解】A.非金属性越强,电负性越大,故电负性:C<N<O,A错误;
B.同周期从左到右,原子半径递减,故原子半径:C>N>O,B错误;
C.碘的价电子数为7,中心原子I与两个碘通过共用电子对形成共价键,则两边的碘存在3对孤对电子,中心原子I的孤对电子是,C正确;
D.六元环内存在大π键,大π键具有吸电子效应,离大π键比较近,N-H键极性更大,D错误;
故选C。
4.(2025·江苏·高考真题)在溶有15-冠()的有机溶剂中,苄氯()与发生反应:
下列说法正确的是
A.苄氯是非极性分子 B.电负性:
C.离子半径: D.X中15-冠与间存在离子键
【答案】C
【详解】A.苄氯分子含有饱和C原子,且饱和碳原子连有三种不同的基团,分子空间结构不对称,故苄氯为极性分子,A错误;
B.同主族元素从上到下电负性逐渐减小,故电负性:,B错误;
C.电子层结构相同时,离子半径随原子序数增大而减小,故离子半径:,C正确;
D.15-冠-5是分子,与阳离子之间不存在离子键,二者通过非共价键形成超分子,D错误;
故选C。
5.(2024·天津·高考真题)渤海中北部发现的亿吨级油田对保障我国能源安全具有重要意义。石油组分由C、H、O、S、N等元素构成。下列判断正确的是
A.电负性: B.价电子数:
C.原子半径: D.键角:
【答案】B
【详解】A.电负性随周期表右移递增,O在C右侧,电负性更大,A错误;
B.主族元素价电子数等于族序数,S(VIA族)价电子数:6,N(VA族)价电子数:5,B正确;
C.同周期原子半径随原子序数增大而减小,C在N左侧,原子半径更大,C错误;
D.NH3、CH4中心原子均为sp3杂化,由于NH3分子中含有一个孤电子对,而CH4分子中不含有孤对电子,分子中孤对电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,则CH4分子的键角大于NH3分子,D错误;
故选B。
6.(2024·江苏·高考真题)明矾可用作净水剂。下列说法正确的是
A.半径: B.电负性:
C.沸点: D.碱性:
【答案】B
【详解】A.有2个电子层,而有3个电子层,因此,的半径较大,A错误;
B.同一主族的元素,其电负性从上到下依次减小,O和S都是ⅥA的元素,O元素的电负性较大,B正确;
C.虽然的相对分子质量较大,但是分子间可形成氢键,因此的沸点较高,C错误;
D.元素的金属性越强,其最高价的氧化物的水化物的碱性越强,K的金属性强于Al,因此的碱性较强,D错误;
综上所述,本题选 B。
7.(2024·江苏·高考真题)我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐,下列元素位于元素周期表第二周期的是
A.O B.P C.Ca D.Fe
【答案】A
【详解】A.O元素位于元素周期表第二周期ⅥA,A符合题意;
B.P元素位于元素周期表第三周期ⅤA,B不符合题意;
C.Ca元素位于元素周期表第四周期ⅡA,C不符合题意;
D.Fe元素位于元素周期表第四周期Ⅷ族,D不符合题意;
综上所述,本题选A。
8.(2024·湖北·高考真题)基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是
A.理论认为模型与分子的空间结构相同
B.元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律
C.泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子
D.杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成
【答案】A
【详解】A.VSEPR模型是价层电子对的空间结构模型,而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构,不包括孤电子对,当中心原子无孤电子对时,两者空间结构相同,当中心原子有孤电子对时,两者空间结构不同,故A错误;
B.元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化,这一规律叫元素周期律,元素性质的周期性的变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果,故B正确;
C.在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,它们的自旋相反,这个原理被称为泡利原理,故C正确;
D.1个s轨道和3个p轨道混杂形成4个能量相同、方向不同的轨道,称为sp3杂化轨道,故D正确;
故答案为:A。
9.(2024·上海·高考真题)下列关于氟元素的性质说法正确的是
A.原子半径最小 B.原子第一电离能最大
C.元素的电负性最强 D.最高正化合价为+7
【答案】C
【详解】A.同一周期主族元素从左至右,原子序数递增、原子半径递减,氟原子在本周期主族元素中半径最小,但氢原子半径小于氟原子半径,故A错误;
B.同一周期主族元素从左至右,第一电离能有增大的趋势,氟原子在本周期主族元素中第一电离能最大,但氦原子的第一电离能大于氟原子,故B错误;
C.据同一周期主族元素从左至右电负性增强、同一主族从上至下电负性减弱可知,氟元素的电负性最强,故C正确;
D.氟元素无正化合价,故D错误;
故答案为:C。
10.(2023·天津·高考真题)下列性质不能用于判断C、的非金属性强弱的是
A.元素的电负性
B.最高价氧化物的熔点
C.简单氢化物的热稳定性
D.最高价氧化物对应的水化物的酸性
【答案】B
【详解】A.电负性越大,元素的非金属性越强,故不选A;
B.最高价氧化物的熔点,与化学键或分子间作用力有关,与元素非金属性无关,故选B;
C.简单氢化物的越稳定,元素非金属性越强,故不选C;
D.最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,元素非金属性越强,故不选D;
选B。
11.(2023·重庆·高考真题)“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物,其主要由和(钇,原子序数比大13)组成,下列说法正确的是
A.Y位于元素周期表的第ⅢB族
B.基态原子的核外电子填充在6个轨道中
C.5种元素中,第一电离能最小的是
D.5种元素中,电负性最大的是
【答案】A
【详解】A.钇原子序数比大13,为39号元素,为元素周期表的第五周期第ⅢB族,A正确;
B.钙为20号元素,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2,基态原子的核外电子填充在10个轨道中,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,5种元素中,钙第一电离能比铁小,C错误;
D.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O,D错误;
故选A。
12.(2023·江苏·高考真题)元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是
A.原子半径: B.第一电离能:
C.碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体 D.可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料
【答案】D
【详解】A.同主族元素原子半径从上往下原子半径增大,故原子半径:,A错误;
B.同周期主族元素,从上往下原子半径增大,更易失电子,第一电离能:,B错误;
C.晶体硅、SiC均为共价晶体,碳单质中金刚石为共价晶体,而石墨为混合晶体,C60为分子晶体,C错误;
D.周期表中元素Si附近存在许多准金属,可在其周围寻找半导体材料,D正确。
故选D。
13.(2023·浙江·高考真题)硫酸铜应用广泛,下列说法不正确的是
A.元素位于周期表p区 B.硫酸铜属于强电解质
C.硫酸铜溶液呈酸性 D.硫酸铜能使蛋白质变性
【答案】A
【详解】A.Cu为29号元素,位于IB族,属于ds区元素,故A错误;
B.硫酸铜属于盐类,在水溶液中能完全电离,属于强电解质,故B正确;
C.硫酸铜为强酸弱碱盐,铜离子水解使溶液呈酸性,故C正确;
D.铜离子为重金属离子,能使蛋白质变性,故D正确;
故选:A。
14.(2022·辽宁·高考真题)下列符号表征或说法正确的是
A.电离:H2S=HS- + H+ B.位于元素周期表p区
C.空间结构:平面三角形 D.电子式:
【答案】C
【详解】A.H2S是二元弱酸,电离分步进行,其一级电离方程式为H2S⇌H++HS﹣,弱电解质电离应用可逆符号,故A错误;
B.基态Na原子的价电子排布式是3s1,最后一个电子填充在s能级,位于元素周期表s区,故B错误;
C.中心碳原子的价层电子对数为3+×(4+2﹣2×3)=3,故其空间结构为平面三角形,故C正确;
D.KOH是离子化合物,电子式为 ,故D错误;
故选C。
15.(2022·福建·高考真题)福建多个科研机构经过长期联合研究发现,使用和改性的基催化剂,可打通从合成气经草酸二甲酯常压催化加氢制备乙二醇的技术难关。下列说法正确的是
A.草酸属于无机物 B.与石墨互为同分异构体
C.属于过渡元素 D.催化剂通过降低焓变加快反应速率
【答案】C
【详解】A.草酸属于二元弱酸,即乙二酸,属于有机物,A错误;
B.C60与石墨是碳元素的不同单质,互为同素异形体,B错误;
C.Cu为ⅠB族,属于过渡元素,C正确;
D.催化剂通过降低反应的活化能加快反应速率,反应焓变不变,D错误;
故选C。
16.(2022·河北·高考真题)中子轰击X原子的核反应为X+n→Y+H,其中Y可用于测定文物年代。下列说法错误的是
A.原子半径:Y>X B.YH的电子式为:
C.最高价含氧酸的酸性:Y>X D.X与Y均能形成多种氢化物
【答案】C
【分析】由Y可用于测定文物年代可知,Y为C元素;由核反应方程式可知,X为N元素。
【详解】A.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则碳原子的原子半径大于氮原子,故A正确;
B.CH为质子数大于电子数的阳离子,电子式为,故B正确;
C.元素的非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,氮元素的非金属性强于碳元素,则硝酸的酸性强于碳酸,故C错误;
D.碳元素可以与氢元素形成的氢化物为烃类化合物,氮元素可以与氢元素形成的氢化物可能为氨气、联氨,则碳元素和氮元素均能形成多种氢化物,故D正确;
故选C。
17.(2022·北京·高考真题)(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变。土壤生物中值与土壤中值有效相关。测定土壤生物中值可进行产地溯源。下列说法不正确的是
A.位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族
B.可用质谱法区分和
C.和含有的中子数分别为49和48
D.同一地域产出的同种土壤生物中值相同
【答案】A
【详解】A.位于元素周期表中第五周期、第ⅡA族,故A错误;
B.质谱法可以测定原子的相对原子质量,和的相对原子质量不同,可以用质谱法区分,故B正确;
C.的中子数为87-38=49,的中子数为86-38=48,故C正确;
D.由题意可知,(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变,故D正确;
故选A。
18.(2022·江苏·高考真题)工业上电解熔融和冰晶石的混合物可制得铝。下列说法正确的是
A.半径大小: B.电负性大小:
C.电离能大小: D.碱性强弱:
【答案】A
【详解】A.核外电子数相同时,核电荷数越大半径越小,故半径大小为,故A正确;
B.同周期元素核电荷数越大电负性越大,故,故B错误;
C.同周期从左往右第一电离能呈增大趋势,同主族从上往下第一电离能呈减小趋势,故电离能大小为,故C错误;
D.元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性强弱为,故D错误;
故选A。
19.(2022·湖南·高考真题)下列说法错误的是
A.氢键,离子键和共价键都属于化学键
B.化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表
C.药剂师和营养师必须具备化学相关专业知识
D.石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一
【答案】A
【详解】A.离子键和共价键都属于化学键,氢键属于分子间作用力,A说法错误;
B.第一张元素周期表是俄国化学家门捷列夫编制的,B说法正确;
C.药剂师和营养师的工作分别与药剂和营养物质有关,因此必须具备相关的化学专业知识才能胜任相关工作,C说法正确;
D.制造玻璃的主要原料是石灰石、石英和纯碱,制造水泥的主要原料是石灰石和黏土,D说法正确;
综上所述,本题选A。
20.(2021·湖北·高考真题)金属Na溶解于液氨中形成氨合钠离子和氨合电子,向该溶液中加入穴醚类配体L,得到首个含碱金属阴离子的金黄色化合物[NaL]+Na-。下列说法错误的是
A.Na-的半径比F-的大 B.Na-的还原性比Na的强
C.Na-的第一电离能比H-的大 D.该事实说明Na也可表现出非金属性
【答案】C
【详解】A.核外有3个电子层、核外有2个电子层,故的半径比的大,A项正确;
B.的半径比Na的大,中原子核对最外层电子的引力更小,更易失电子,故的还原性比Na的强,B项正确;
C.和最外层均是2个电子,但Na-的半径更大,原子核对最外层电子的吸引力更小,故更易失去一个电子,即Na-的第一电离能比的小,C项错误;
D.该事实说明Na可以形成,即Na也可在一定条件下得电子、表现出非金属性,D项正确;
故选C。
21.(2021·辽宁·高考真题)单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料,其晶胞如图。下列说法错误的是
A.S位于元素周期表p区 B.该物质的化学式为
C.S位于H构成的八面体空隙中 D.该晶体属于分子晶体
【答案】D
【详解】A.S的价电子排布式为:3s23p4,故S位于元素周期表p区,A正确;
B.由该物质形成晶体的晶胞可知:S个数为,H个数为:,故H、S原子个数比为3:1,故该物质的化学式为,B正确;
C.S位于H构成的八面体空隙中,如图所示,C正确;
D.由于该晶体是一种新型超导材料,说明其是由阴、阳离子构成的,故该晶体属于离子晶体,D错误;
故答案为:D。
22.(2021·北京·高考真题)下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是
A.酸性:HClO4>H2SO3>H2SiO3 B.碱性:KOH>NaOH>LiOH
C.热稳定性:H2O>H2S>PH3 D.非金属性:F>O>N
【答案】A
【详解】A.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强,由于S元素最高价含氧酸是H2SO4,不是H2SO3,因此不能根据元素周期律判断酸性:HClO4>H2SO3>H2SiO3,A错误;
B.同一主族元素的金属性随原子序数的增大而增强。元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强。元素的金属性:K>Na>Li,所以碱性:KOH>NaOH>LiOH,B正确;
C.同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强;同一主族元素的非金属性随原子序数的增大而减弱。元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性:O>S>P,所以氢化物的热稳定性:H2O>H2S>PH3,C正确;
D.同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强,所以元素的非金属性:F>O>N,D正确;
故合理选项是A。
23.(2020·浙江·高考真题)下列说法正确的是
A.同一原子中,在离核较远的区域运动的电子能量较高
B.原子核外电子排布,先排满K层再排L层、先排满M层再排N层
C.同一周期中,随着核电荷数的增加,元素的原子半径逐渐增大
D.同一周期中,ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1
【答案】A
【详解】A.电子能量越低,挣脱原子核束缚的能力越弱,在距离原子核近的区域运动;电子能量高,挣脱原子核束缚的能力强,在距离原子核远的区域运动,故A正确;
B.M能层中d能级的能量高于N能层中s能级能量,填充完N层的4s能级后才能填充M层的3d能级,故B错误;
C.同一周期中,随着核电荷数的增加,主族元素的原子半径逐渐减小,而不是逐渐增大,故C错误;
D.短周期同周期的ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数一定相差1,四、五周期相差11,六、七周期相差25,故D错误;
故选:A。
24.(2020·北京·高考真题)已知:33As(砷)与P为同族元素。下列说法不正确的是
A.As原子核外最外层有5个电子
B.AsH3的电子式是
C.热稳定性:AsH3<PH3
D.非金属性:As<Cl
【答案】B
【详解】A.As与P为同族元素,为VA族元素,则其原子核外最外层有5个电子,A说法正确;
B.AsH3属于共价化合物,电子式与氨气相似,为,B说法不正确;
C.非金属的非金属性越强,其气体氢化物越稳定,非金属性As<P,热稳定性:AsH3<PH3,C说法正确;
D.同周期元素,原子序数越小,非金属性越强,非金属性:As<Cl,D说法正确;
答案为B。
25.(2020·江苏·高考真题)阅读下列资料,完成下列小题。
海水晒盐后精制得到NaCl,氯碱工业电解饱和NaCl溶液得到Cl2和NaOH,以NaCl、NH3、CO2等为原料可得到 NaHCO3;向海水晒盐得到的卤水中通Cl2可制溴;从海水中还能提取镁。
下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是
A.NaOH的碱性比Mg(OH)2的强
B.Cl2得到电子的能力比Br2的弱
C.原子半径r:
D.原子的最外层电子数n:
【答案】A
【解析】.A.同周期自左至右金属性减弱,所以金属性Na>Mg,则碱性NaOH>Mg(OH)2,故A正确;
B.同主族元素自上而下非金属性减弱,所以非金属性Cl>Br,所以Cl2得电子的能力比Br2强,故B错误;
C.电子层数越多原子半径越大,电子层数相同,核电荷数越小原子半径越大,所以原子半径:r(Br)>r(Na)>r(Mg)>r(Cl),故C错误;
D.Cl和Br为同主族元素,最外层电子数相等,故D错误。
故选A。
26.(2020·山东·高考真题)下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是
A.键能 、 ,因此C2H6稳定性大于Si2H6
B.立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度
C.SiH4中Si的化合价为+4,CH4中C的化合价为-4,因此SiH4还原性小于CH4
D.Si原子间难形成双键而C原子间可以,是因为Si的原子半径大于C,难形成 键
【答案】C
【详解】A.因键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H,故C2H6的键能总和大于Si2H6,键能越大越稳定,故C2H6的稳定性大于Si2H6,A正确;
B.SiC的成键和结构与金刚石类似均为原子晶体,金刚石的硬度很大,类比可推测SiC的硬度和很大,B正确;
C.SiH4中Si的化合价为+4价,CH4中C的化合价为-4价,Si和C为同主族元素,从上到下非金属性减弱,原子半径增大,在形成氢化物时对外层电子的吸引力较弱,则SiH4中硅原子更容易失去电子带正化合价,故SiH4还原性大于CH4,C错误;
D.Si原子的半径大于C原子,在形成化学键时纺锤形的p轨道很难相互重叠形成π键,故Si原子间难形成双键,D正确;
故选C。
27.(2019·北京·高考真题)2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是
A.In是第五周期第ⅢA族元素
B.11549In的中子数与电子数的差值为17
C.原子半径:In>Al
D.碱性:In(OH)3>RbOH
【答案】D
【分析】A.根据原子核外电子排布规则,该原子结构示意图为,据此判断该元素在周期表中的位置;
B.质量数=质子数+中子数,元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数,原子的质子数=电子数;
C.同主族元素的原子,从上到下,电子层数逐渐增多,半径逐渐增大;
D.同周期元素,核电荷数越大,金属性越越弱,最高价氧化物对应水化物的碱性越弱;
【详解】A.根据原子核外电子排布规则,该原子结构示意图为,因此In位于元素周期表第五周期第IIIA族,故A不符合题意;
B.质量数=质子数+中子数,元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数,因此该原子的质子数=电子数=49,中子数为115-49=66,所以中子数与电子数之差为66-49=17,故B不符合题意;
C.Al位于元素周期表的三周期IIIA族,In位于元素周期表第五周期IIIA族,同主族元素的原子,从上到下,电子层数逐渐增多,半径逐渐增大,因此原子半径In>Al,故C不符合题意;
D.In位于元素周期表第五周期,铷(Rb)位于元素周期表第五周期第IA族,同周期元素,核电荷数越大,金属性越越弱,最高价氧化物对应水化物的碱性越弱,因此碱性:In(OH)3<RbOH,故D符合题意;
综上所述,本题应选D。
【点睛】本题考查原子结构与元素性质,题目难度不大,明确原子结构与元素周期律的关系为解答关键,注意掌握原子构成及表示方法,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。
28.(2019·浙江·高考真题)2019年是门捷列夫提出元素周期表150周年。根据元素周期律和元素周期表,下列推断不合理的是
A.第35号元素的单质在常温常压下是液体
B.位于第四周期第ⅤA族的元素为非金属元素
C.第84号元素的最高化合价是+7
D.第七周期0族元素的原子序数为118
【答案】C
【详解】A.35号元素是溴元素,单质Br2在常温常压下是红棕色的液体,A项合理;
B.位于第四周期第ⅤA族的元素是砷元素(As),为非金属元素,B项合理;
C.第84号元素位于第六周期ⅥA族,为钋元素(Po),由于最高正价等于主族序数,所以该元素最高化合价是+6,C项不合理;
D.第七周期0族元素是第七周期最后一个元素,原子序数为118,D项合理。
故答案选C。
29.(2018·天津·高考真题)下列有关物质性质的比较,结论正确的是
A.溶解度:Na2CO3<NaHCO3
B.热稳定性:HCl<PH3
C.沸点:C2H5SH<C2H5OH
D.碱性:LiOH<Be(OH)2
【答案】C
【详解】A.碳酸钠的溶解度应该大于碳酸氢钠,实际碳酸氢钠在含钠化合物中属于溶解度相对很小的物质。选项A错误。
B.同周期由左向右非金属的气态氢化物的稳定性逐渐增强,所以稳定性应该是:HCl>PH3。选项B错误。
C.C2H5OH分子中有羟基,可以形成分子间的氢键,从而提高物质的沸点。选项C正确。
D.同周期由左向右最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱,所以碱性应该是:LiOH>Be(OH)2。选项D错误。
【点睛】解决此类问题,一个是要熟悉各种常见的规律,比如元素周期律等;另外还要注意到一些反常的规律。例如:本题的选项A,比较碳酸钠和碳酸氢钠的溶解度,一般碳酸盐比碳酸氢盐的溶解度小,碳酸钙难溶,而碳酸氢钙可溶,但是碳酸钠却比碳酸氢钠溶解度大。此外,比如,碱金属由上向下单质密度增大,但是钾反常等等。
30.(2017·上海·高考真题)下列性质的比较正确的是
A.酸性:H2SiO3>H2CO3 B.碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3
C.稳定性:SiH4>PH3 D.原子半径:N>C
【答案】B
【详解】A.同主族元素从上到下非金属性减弱,最高价含氧酸酸性减弱,酸性:H2SiO3<H2CO3,故A错误;
B.同周期从左到右金属性减弱,碱性减弱,碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3,故B正确;
C.同周期从左到右非金属性增强,气态氢化物的稳定性增强,稳定性:SiH4<PH3,故C错误;
D.同周期从左到右原子半径减小,原子半径:N<C,故D错误。
故选B。
31.(2017·天津·高考真题)根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是
A.气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4
B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C.如图所示实验可证明元素的非金属性:Cl>C>Si
D.用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
【答案】C
【详解】A.C、N、O属于同周期元素,从左至右,非金属性依次增强,原子序数C<N<O,非金属性O>N>C,C、Si属于同主族元素,从上到下,非金属性依次减弱,原子序数C<Si ,非金属性C>Si,则非金属性O>N>Si,非金属性越强,氢化物越稳定,气态氢化物的稳定性H2O>NH3>SiH4,故A正确;
B.H与F、Cl等形成共价化合物,与Na等形成离子化合物,则氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物,故B正确;
C.利用最高价含氧酸的酸性比较非金属性强弱,HCl不是最高价含氧酸,则不能比较Cl、C的非金属性,故C错误;
D.118号元素的原子序数为118,质子数为118,核外电子数为118,其原子结构示意图为,它的原子结构中有7个电子层,最外层电子数为8,则第118号元素在周期表中位于第七周期0族,故D正确。
答案为C。
32.(2017·北京·高考真题)2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”,tián),Ts的原子核外最外层电子数是7,下列说法不正确的是
A.Ts是第七周期第ⅦA族元素
B.Ts的同位素原子具有相同的电子数
C.Ts在同族元素中非金属性最弱
D.中子数为176的Ts核素符号是
【答案】D
【详解】A.最外层电子数为7,87-118号是第七周期,Ts为117号元素,Ts是第七周期第ⅦA族元素,故A正确;
B.同位素具有相同质子数、不同中子数,而原子的质子数=核外电子总数,则TS的同位素原子具有相同的电子数,故B正确;
C.Ts的原子核外最外层电子数是7,位于第ⅦA族,同主族由上往下非金属性逐渐减弱,Ts在同族元素中非金属性最弱,故C正确;
D.中子数为176的Ts核素符号Ts,一种元素可能有多种核素,核素的表示应在元素符号的左上角标上质量数293,左下角标上质子数117,核素符号是,故D错误;
故选:D。
33.(2016·浙江·高考真题)硅元素在周期表中的位置是
A.第三周期IVA族 B.第二周期IVA族
C.第二周期VIA族 D.第三周期VIA族
【答案】A
【详解】硅原子核外电子排布为2、8、4,位于第三周期IVA族,A满足题意;
答案选A。
1.(2025·上海·高考真题)(以下题目中的图片根据回忆所得信息结合文献资料重新整合所得,仅供参考)知识点02 元素周期表、元素周期律的应用
(1)钨作灯丝与_______性质有关(不定项)。
A.延展性 B.导电性 C.高熔点 D.
(2)钨有金属光泽的原因 (从微观角度解释)。
(3)原子在晶胞中的_______位置。
A.顶点 B.棱上 C.面上 D.体心
(4)钨在周期表中的位置是_______。
A.第五周期第ⅡB族 B.第五周期第ⅣB族 C.第六周期第ⅡB族 D.第六周期第ⅥB族
(5)根据价层电子对斥理论,的价层电子对数是 。
(6)图晶胞号O原子,若晶胞仅含1个完整四面体,组成该四面体的O编号是 。
表格(各种矿石密度)。
(7)给出晶胞参数,求并说明“重石头”俗名依据 。(有V和M?)
电解制备是光电陶瓷材料
已知
(8)写出电解的阳极方程式 。
(9)为获取高纯产物,制备时需要不断通入的原因 。
【答案】(1)BC
(2)金属晶体中有自由电子,所以当可见光照射到金属晶体表面时,晶体中的自由电子可以吸收光能而呈现能量较高的状态。但是这种状态不稳定,电子跃迁回到低能量状态时会将吸收的各种波长的光辐射出来,使得金属不透明并具有金属光泽
(3)BC
(4)D
(5)4
(6)5、6、7、8
(7);CaWO4的密度较大
(8)
(9)减少CO2,避免生成CaCO3
【分析】W丝除了有导电性以外,还具有很高的熔点, ,与电源正极相连的是电解池的阳极,与电源负极相连的是电解池的阴极,阳极失电子,阴极得电子;
【详解】(1)因为W丝具有导电性高熔点的性质,所以可以用来做灯丝,故答案为:BC;
(2)钨有金属光泽的原因是:金属晶体中有自由电子,所以当可见光照射到金属晶体表面时,晶体中的自由电子可以吸收光能而呈现能量较高的状态。但是这种状态不稳定,电子跃迁回到低能量状态时会将吸收的各种波长的光辐射出来,使得金属不透明并具有金属光泽;
故答案为:金属晶体中有自由电子,所以当可见光照射到金属晶体表面时,晶体中的自由电子可以吸收光能而呈现能量较高的状态。但是这种状态不稳定,电子跃迁回到低能量状态时会将吸收的各种波长的光辐射出来,使得金属不透明并具有金属光泽;
(3)由图可知答案为:BC;
(4)74号W元素在56号Xe元素和86号Rn元素之间,所以W在第六周期第ⅥB族,故答案为D;
(5),故答案为4;
(6)四面体是由1个W原子和4个O原子构成的,其中W原子位于四面体的中心,4个O原子位于四面体的4个顶点。从图1-8中可以看到晶胞的结构,当W原子与5、6、7、8号O原子相邻时,能组成一个四面体,故答案为:5、6、7、8;
(7)晶胞参数通常指的是晶胞的边长和角度。假设图中标注的边长为a,角度为,,其中Z是晶胞中化学式单位的数量,M是化学式单位的摩尔质量,a是晶胞的体积,NA是阿伏伽德罗常数;“重石头”是CaWO4的俗名,因为CaWO4的密度较大,所以被称为“重石头”;故答案为;CaWO4的密度较大;
(8)W与电源正极相连,所以是电解池的阳极,故电极反应式为:,故答案为:;
(9)制备时需要不断通入的原因是:减少CO2,避免生成CaCO3;故答案为:减少CO2,避免生成CaCO3;
2.(2024·浙江·高考真题)氮和氧是构建化合物的常见元素。
已知:
请回答:
(1)某化合物的晶胞如图,其化学式是 ,晶体类型是 。
(2)下列说法正确的是_______。
A.电负性: B.离子半径:
C.第一电离能: D.基态2+的简化电子排布式:
(3)①,其中的N原子杂化方式为 ;比较键角中的 中的(填“>”、“<”或“=”),请说明理由 。
②将与按物质的量之比1:2发生化合反应生成A,测得A由2种微粒构成,其中之一是。比较氧化性强弱: (填“>”、“<”或“=”);写出A中阴离子的结构式 。
【答案】(1) 分子晶体
(2)CD
(3) sp3 < 有孤电子对,孤电子对对成键电子排斥力大,键角变小 >
【详解】(1)由晶胞图可知,化学式为;由晶胞图可知构成晶胞的粒子为分子,故为分子晶体;
(2)A同一周期,从左到右,电负性依次增强,故顺序为,A错误;
B核外电子排布相同,核电荷数越大,半径越小,故顺序为,B错误;
C同一周期,从左到右,电离能增大的趋势,VA族和ⅥA族相反,故顺序为,C正确;
D基态的简化电子排布式:,Cr2+的简化电子排布式为[Ar]3d4,D正确;
故选CD;
(3)①的价层电子对数,故杂化方式为sp3;价层电子对数为4,有一对孤电子对,价层电子对数,无孤对电子,又因为孤电子对对成键电子的排斥力大于成键电子对成键电子的排斥力,故键角中的<中的;
②将与按物质的量之比1:2发生化合反应生成A,测得A由2种微粒构成,其中之一是,则A为NO2HS2O7,为硝酸失去一个OH-,得电子能力更强,氧化性更强,故氧化性强弱: >;阴离子为根据已知可知其结构式为。
3.(2023·浙江·高考真题)硅材料在生活中占有重要地位。请回答:
(1)分子的空间结构(以为中心)名称为 ,分子中氮原子的杂化轨道类型是 。受热分解生成和,其受热不稳定的原因是 。
(2)由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①、②、③,有关这些微粒的叙述,正确的是___________。
A.微粒半径:③>①>②
B.电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②
C.电离一个电子所需最低能量:①>②>③
D.得电子能力:①>②
(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是 ,该化合物的化学式为 。
【答案】(1) 四面体 周围的基团体积较大,受热时斥力较强,中键能相对较小;产物中气态分子数显著增多(熵增)
(2)AB
(3) 共价晶体
【详解】(1)分子可视为SiH4分子中的4个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的,所以分子中Si原子轨道的杂化类型是sp3,分子的空间结构(以为中心)名称为四面体;
氨基(-NH2)氮原子形成3个σ键,含有1对孤对电子,N原子杂化轨道数目为4,N原子轨道的杂化类型是sp3;
周围的基团体积较大,受热时斥力较强,中键能相对较小;产物中气态分子数显著增多(熵增),故受热不稳定,容易分解生成和;
(2)电子排布式分别为:①、②、③,可推知分别为基态Si原子、Si+离子、激发态Si原子;
A.激发态Si原子有四层电子,Si+离子失去了一个电子,根据微粒电子层数及各层电子数多少可推知,微粒半径:③>①>②,选项A正确;
B.根据上述分析可知,电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②,选项B正确;
C.激发态Si原子不稳定,容易失去电子;基态Si原子失去一个电子是硅的第一电离能,Si+离子失去一个电子是硅的第二电离能,由于I2>I1,可以得出电离一个电子所需最低能量:②>①>③,选项C错误;
D.由C可知②比①更难失电子,则②比①更容易得电子,即得电子能力:②>①,选项D错误;
答案选AB;
(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图可知,原子间通过共价键形成的空间网状结构,形成共价晶体;根据均摊法可知,一个晶胞中含有个Si,8个P,故该化合物的化学式为。
4.(2019·全国II卷·高考真题)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为Fe−Sm−As−F−O组成的化合物。回答下列问题:
(1)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为 ,其沸点比NH3的 (填“高”或“低”),其判断理由是 。
(2)Fe成为阳离子时首先失去 轨道电子,Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+的价层电子排布式为 。
(3)比较离子半径:F− O2−(填“大于”等于”或“小于”)。
(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞结构如图1所示,晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。
图中F−和O2−共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用x和1−x代表,则该化合物的化学式表示为 ,通过测定密度ρ和晶胞参数,可以计算该物质的x值,完成它们关系表达式:ρ= g·cm−3。
以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图1中原子1的坐标为(),则原子2和3的坐标分别为 、 。
【答案】 三角锥形 低 NH3分子间存在氢键 4s 4f5 小于 SmFeAsO1−xFx
【详解】(1)As与N同族,则AsH3分子的立体结构类似于NH3,为三角锥形;由于NH3分子间存在氢键使沸点升高,故AsH3的沸点较NH3低,
故答案为三角锥形;低;NH3分子间存在氢键;
(2)Fe为26号元素,Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,Fe原子失去1个电子使4s轨道为半充满状态,能量较低,故首先失去4s轨道电子;Sm的价电子排布式为4f66s2,失去3个电子变成Sm3+成为稳定状态,则应先失去能量较高的4s电子,所以Sm3+的价电子排布式为为4f5,
故答案为4s;4f5;
(3)F-和O2-的核外电子排布相同,核电荷数越大,则半径越小,故半径:F-<O2-,
故答案为<;
(4)由图1可知,每个晶胞中含Sm原子:4=2,含Fe原子:4+1=2,含As原子:4=2,含O原子:(8+2)(1-x)=2(1-x),含F原子:(8+2)x=2x,所以该化合物的化学式为SmFeAsO1-xFx;
根据该化合物的化学式为SmFeAsO1-xFx,一个晶胞的质量为,一个晶胞的体积为a2c10-30cm3,则密度=g/cm3,
故答案为SmFeAsO1-xFx;;
根据原子1的坐标(,,),可知原子2和3的坐标分别为(,,0),(0,0,),
故答案为(,,0);(0,0,);
5.(2019·海南·高考真题)自门捷列夫发现元素周期律以来,人类对自然的认识程度逐步加深,元素周期表中的成员数目不断增加。回答下列问题:
(1)2016年IUPAC确认了四种新元素,其中一种为Mc,中文为“镆”。元素Mc可由反应Ca288Mc+n得到。该元素的质子数为 ,287Mc与288Mc互为 。
(2)Mc位于元素周期表中第ⅤA族,同族元素N的一种氢化物为NH2NH2,写出该化合物分子的电子式: ,该分子内存在的共价键类型有 。
(3)该族中的另一元素P能呈现多种化合价,其中+3价氧化物的分子式为 ,+5价简单含氧酸的分子式为 。
【答案】(1)115 同位素 (2) 极性键和非极性键
(3)P2O3 H3PO4
【解析】(1)利用守恒思想,通过反应CaMc+n可确定元素Mc的质子数为115;根据相关概念,可判断287Mc与288Mc互为同位素。(2)NH2NH2为元素N的一种氢化物的结构简式,则其电子式为,分子内既存在极性键,又存在非极性键。(3)依据化合价法则可确定+3价P的氧化物的分子式为P2O3,+5价P的简单含氧酸的分子式为H3PO4。
6.(2018·海南·高考真题)X、Y、Z为短周期元素,X原子的质子数等于Z与Y的质子数之和;Z与Y位于同一周期,Y原子核外有3个未成对电子,非金属Z的一种固体单质可导电。回答下列问题:
(1)Y在周期表中的位置是第 周期第 族,其原子结构示意图为 ;Y与Z之间形成的化学键属于 。
(2)X、Y、Z三种元素中原子半径最大的是 (填元素符号);X单质既可与盐酸反应,又可溶于氢氧化钠溶液,产生的气体为 (填分子式),该气体与Y单质反应的化学方程式为 。
(3)Z的最高价氧化物的电子式为 。
【答案】(1)二 ⅤA (极性)共价键
(2)Al H2 N2+3H22NH3
(3)(或)
【解析】非金属Z的一种固体单质可导电,则Z是碳元素,Y与Z位于同一周期,且Y原子核外有3个未成对电子,Y应为氮元素,碳和氮的质子数之和是13,故X是铝元素。(1)碳、氮为非金属元素,二者形成的化学键是极性共价键。(2)铝元素处于氮、氧元素的下一周期,故X、Y、Z中,铝的原子半径最大。铝与盐酸和氢氧化钠溶液均能产生氢气。氮气和氢气合成氨反应的化学方程式为N2+3H22NH3。(3)碳的最高价氧化物是CO2,其电子式为或。
7.(2018·天津·高考真题)下图中反应①是制备SiH4的一种方法,其副产物MgCl2·6NH3是优质的镁资源。回答下列问题:
(1)MgCl2·6NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序(H-除外): ,Mg在元素周期表中的位置: ,Mg(OH)2的电子式: 。
(2)A2B的化学式为 。反应②的必备条件是 。上图中可以循环使用的物质有 。
(3)在一定条件下,由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料 (写化学式)。
(4)为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状Mg(OH)2,使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物,写出该反应的化学方程式: 。
(5)用Mg制成的格氏试剂(RMgBr)常用于有机合成,例如制备醇类化合物的合成路线如下:
RBrRMgBr(R:烃基;R':烃基或H)
依据上述信息,写出制备所需醛的可能结构简式: 。
【答案】(1)r(H+)<r(Mg2+)<r(N3-)<r(Cl-) 第三周期ⅡA族 []-Mg2+H]-
(2)Mg2Si 熔融,电解 NH3,NH4Cl
(3)SiC
(4)2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O
(5)CH3CH2CHO、CH3CHO
【解析】(1)MgCl2·6NH3所含元素的简单离子(H-除外)是Cl-、Mg2+、N3-、H+,N3-与Mg2+核外电子排布相同,核电荷数越小,半径越大,故半径:Mg2+<N3-,再根据电子层数多,半径大的规律可知:离子半径由小到大的顺序是r(H+)<r(Mg2+)<r(N3-)<r(Cl-)。Mg(OH)2是离子化合物,其电子式为:[]-Mg2+H]-。(2)根据元素守恒,A2B的化学式应为Mg2Si。反应②是电解熔融的无水氯化镁制备金属镁。根据流程图可知可以循环使用的物质有NH3和NH4Cl。(3)本步是根据信息推断反应产物, SiH4和CH4发生归中反应生成H2和SiC。(4)本步是信息方程式书写,类似“钙基固硫”, 发生反应的化学方程式为2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O。(5)依据信息,可以由CH3CHO和CH3CH2MgBr或CH3CH2CHO和CH3MgBr发生反应得到。
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