题型14 元素周期表、周期律的应用 (题型专练)(全国通用)2026年高考化学二轮复习讲练测
2025-12-20
|
2份
|
40页
|
2282人阅读
|
74人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 元素周期表 元素周期律 |
| 使用场景 | 高考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.18 MB |
| 发布时间 | 2025-12-20 |
| 更新时间 | 2025-12-20 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-12-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55535857.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
题型14 元素周期表、周期律的应用
目录
第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局
第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 元素周期表的结构与分区
考向02 电离能与电负性及其应用【重难】
考向03 元素金属性或非金属性强弱比较【重难】
考向04 微粒半径大小的比较【重难】
考向05 周期表的片段在元素推断题中的应用【重难】
考向06 位构性元素的综合推断【重难】
第三部分 综合巩固 整合应用,模拟实战
元素周期表和元素周期律是高考化学的经典考点。题目通常以元素周期表片段或元素性质描述为载体,判断元素在周期表中的位置、原子结构或相关性质。比较微粒半径、金属性、非金属性、气态氢化物稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性或碱性等。通过原子核外电子排布,特别是“10电子”、“18电子”等微粒体系,或根据原子序数关系推断元素。将元素周期律与化学键、分子极性、晶体类型、电负性、第一电离能等物质结构知识结合考查。2026年高考命题更趋前沿与新情境化,试题背景可能更多源于新材料的研发、新型超导材料、新能源、环境保护 等现代科技领域,考查学生在陌生情境下运用元素周期律解决问题的能力。考查更加综合与深度化,进一步融合元素推断、性质比较、物质结构,对原子核外电子排布(特别是价层电子排布)、离子半径比较、键的极性、晶体结构等与元素性质关系的考查将延续和加强,对学生的综合分析和逻辑推理能力提出更高要求。
考向01 元素周期表的结构与分区
【例1】(2025·福建卷)福建科研团队用掺杂非铁催化剂实现温和条件下热催化合成氨。下列说法错误的是
A.含有共价键 B.Fe在元素周期表p区
C.氨的工业合成是人工固氮 D.氨是制备多种含氮化合物的基础原料
1.元素周期表的结构
(1)周期:3短4长,共7个周期
短周期
长周期
序号
一
二
三
四
五
六
七
元素种类
2
8
8
18
18
32
32
0族元素原子序数
2
10
18
36
54
86
118
(2)族:7主族+8副族+0族,共16个族
主族
列
1
2
13
14
15
16
17
族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
副族
列
3
4
5
6
7
8、9、10
11
12
族
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
Ⅷ
ⅠB
ⅡB
0族
第18纵列
2.原子结构与元素在周期表中的位置关系
(1)原子结构与周期的关系
①如表
周期
能层数(n)
每周期中各元素原子价层电子排布特点
二
2
2s1→2s22p6
三
3
3s1→3s23p6
四
4
4s1→→4s24p6
五
5
5s1→→5s25p6
六
6
6s1→→6s26p6
②关系:周期序数=该周期原子最大能层数。
(2)每族元素的价层电子排布特点
①主族
主族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
排布特点
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
②0族:ns2np6(其中He为1s2)。
③副族元素:(n-1)d1~10ns1~2(Pd、镧系和锕系元素除外)。
3.原子结构与元素周期表分区的关系
(1)元素周期表分区
(2)各区价层电子排布特点
分区
价层电子排布
s区
ns1~2
p区
ns2np1~6(除He外)
d区
(n-1)d1~9ns1~2(除Pd外)
ds区
(n-1)d10ns1~2
f区
(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2
(3)金属与非金属的分界线
①分界线:沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条虚线,即为金属元素区和非金属元素区的分界线。
②各区位置:分界线左下方为金属元素区,分界线右上方为非金属元素区。
③分界线附近元素的性质:既能表现出一定的金属性,又能表现出一定的非金属性。
【变式1-1】(2025·浙江·一模)第60号元素(Nd)的基态原子价电子排布式为。下列说法正确的是
A.该元素位于周期表的第6周期第ⅢB B.的中子数比质子数大82
C.基态Nd原子核外共有10个d电子 D.与属于同素异形体
【变式1-2】(2025·陕西商洛·模拟预测)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Q为第4周期元素。其中X的最外层电子数是内层电子数的3倍,W、X为同周期相邻元素;Y、Z是同周期中原子半径最大和最小的主族元素;Q位于元素周期表第8纵列。下列说法正确的是
A.同一周期中Z的电负性最大 B.简单离子的半径
C.第一电离能: D.Q位于元素周期表的s区
考向02 电离能与电负性及其应用
【例2-1】(2025·广西卷)单分子磁体能用于量子信息存储。某单分子磁体含四种元素,其中的核外电子数之和为离子半径最小,基态X原子的s能级电子数是p能级的2倍,Z的某种氧化物是实验室制取氯气的原料之一。下列说法正确的是
A.第一电离能: B.简单氢化物的稳定性:
C.电负性: D.基态Z原子的电子排布式:
【例2-2】(2025·四川卷)由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W组成的化合物,其结构如图所示。X的核外电子数与电子层数相同,Y、W同族,Z的价电子数等于X与Y的价电子数之和。下列说法正确的是
A.原子半径: B.电负性:
C.简单氢化物的沸点: D.Y的第一电离能高于同周期相邻元素
1.电离能变化规律
①同周期元素:从左往右,元素第一电离能呈增大的趋势,其中第 ⅡA族、第 ⅤA族元素的第一电离能出现反常。
②同族元素:从上到下第一电离能逐渐变小。
③同种原子:逐级电离能越来越大。
2.电离能的应用
(1)判断元素金属性的强弱
第一电离能越小,金属越容易失去电子,金属性越强;反之越弱。
(2)判断元素的化合价(I1、I2……表示各级电离能)
如果某元素的In+1≫In,则该元素的常见化合价为+n。如钠元素I2≫I1,所以钠元素的化合价为+1。
(3)判断核外电子的分层排布情况
多电子原子中,元素的各级电离能逐级增大,有一定的规律性。当电离能的变化出现突变时,电子层数就可能发生变化。
(4)判断元素原子的核外电子排布特点
同周期元素从左向右,元素的第一电离能并不是逐渐增大的,当元素原子的核外电子排布是全空、半充满和全充满状态时,第一电离能就会反常的大。
3.电负性变化规律
①在元素周期表中,同周期元素从左至右,元素的电负性逐渐变大,同主族元素从上至下,元素的电负性逐渐变小。
②金属元素的电负性一般小于1.8,非金属元素的电负性一般大于1.8,而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右,它们既有金属性又有非金属性。
4.电负性的应用
(1)判断元素金属性与非金属性的强弱
金属元素的电负性一般小于1.8,金属元素的电负性越小,金属性越强;非金属元素的电负性一般大于1.8,非金属元素的电负性越大,非金属性越强。
(2)判断元素在化合物中的价态
电负性大的元素易呈现负价;电负性小的元素易呈现正价。
(3)判断化学键类型
电负性差值大(一般大于1.7)的元素原子之间形成的化学键一般是离子键;电负性差值小(一般小于1.7)的元素原子之间形成的化学键一般是共价键。
【变式2-1】(2025·重庆·模拟预测)味精主要成分是谷氨酸钠()。下列说法正确的是
A.离子半径: B.第一电离能:(O)<(N)
C.稳定性: D.电负性:(O)<(N)
【变式2-2】(2025·浙江·一模)W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素,W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等,X与W同族,Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子,Z位于W的对角线位置。下列说法不正确的是
A.原子半径:Z<W B.电负性:W<X
C.第二电离能:X<Y D.最简单氢化物的稳定性:Y<Z
考向03 元素金属性或非金属性强弱比较
【例3-1】(2025·浙江卷)根据元素周期律推测,下列说法不正确的是
A.原子半径: B.电负性:
C.非金属性: D.热稳定性:
【例3-2】(2025·广东卷)元素a~i为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是
A.a和g同主族 B.金属性:
C.原子半径: D.最简单氢化物沸点:
金属性比较
本质
原子越易失电子,金属性越强(与原子失电子数目无关)
判断方法
①元素在周期表中的位置:同周期左边或同主族下方元素金属性强
②在金属活动性顺序表中越靠前,金属性越强
③单质与水或非氧化性酸反应越剧烈,金属性越强
④最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性越强
⑤单质还原性越强或阳离子氧化性越弱,金属性越强
⑥若Xn++Y―→X+Ym+,则Y比X的金属性强
非金属性比较
本质
原子越易得电子,非金属性越强(与原子得电子数目无关)
判断方法
①元素在周期表中的位置:同周期右边或同主族上方元素的非金属性强
②与H2化合越容易,最简单气态氢化物越稳定,非金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强
④单质氧化性越强或阴离子还原性越弱,非金属性越强
⑤若A+Bn-―→Am-+B,则A的非金属性强于B
【变式3-1】(2025·广东深圳·模拟预测)X、Y、Z、W、R为五种短周期元素,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.最简单氢化物的键角:W>R B.第一电离能:Z>W
C.简单离子半径:Y>R>X D.非金属性:X>Z>W
【变式3-2】(2025·重庆江津·模拟预测)某离子凝胶的阴离子的结构如图所示,已知:W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的前三周期主族元素,W、Y、Q原子基态均有2个单电子。下列说法错误的是
A.最高正化合价: B.常见单质的沸点:
C.氢化物的沸点: D.非金属性:
考向04 微粒半径大小的比较
【例4-1】(2025·湖北卷)某化合物的分子式为。X、Y、Z三种元素位于同一短周期且原子序数依次增大,三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等,Z是周期表中电负性最大的元素。下列说法正确的是
A.三者中Z的原子半径最大 B.三者中Y的第一电离能最小
C.X的最高化合价为 D.与键角相等
【例4-2】(2025·云南卷)钙霞石是一种生产玻璃陶瓷的原料,所含M、Q、R、T、X、Y、Z为原子序数依次增大的前20号主族元素,M是原子半径最小的元素,Q是形成物质种类最多的元素,R是地壳中含量最高的元素,T、X、Y同周期,Q、X均与Y相邻,Z的原子序数等于M、R和T的原子序数之和。下列说法正确的是
A.M与Z可形成离子化合物 B.原子半径:
C.是极性分子 D.电负性:
1.微粒半径大小比较的一般规律
类别
微粒半径的变化
举例
同周期(除0族外)
随原子序数的递增,半径由大到小
Al<Mg<Na
同主族
随原子序数的递增,原子半径、离子半径由小到大
Li<Na<K;Li+<Na+<K+
具有相同核外电子排布的微粒
核电荷数越大,微粒的半径越小
Al3+<Mg2+<Na+<F-<O2-
同种元素形成的微粒
阳离子<原子<阴离子,价态越高,微粒的半径越小
H+<H<H-;Fe3+<Fe2+<Fe
2.判断简单微粒半径的大小方法
一看电子层数:电子层数越多,半径越大。
二看核电荷数:当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。
三看核外电子数:当电子层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多,半径越大。
【变式4-1】(2025·海南·一模)短周期主族元素X、Y、Z、W、N的原子序数依次增大,X与W同主族,且X、N的原子序数之和等于Y与Z的原子序数之和,元素X与Y能组成两种阴、阳离子个数比一致的常见化合物和。下列叙述错误的是
A.简单离子半径:
B.简单氢化物的稳定性:
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:
D.Z的氧化物可以与Y的最高价氧化物对应水化物的溶液反应
【变式4-2】(2025·湖南湘西·一模)应用元素周期律可以预测元素及其化合物的性质。下列说法错误的是
A.碱性: B.还原性:
C.原子半径: D.热稳定性:
考向05 位构性元素的综合推断
【例5-1】(2025·湖南卷)浓溶液中含有的具有酸性,能溶解金属氧化物。元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,分别位于不同的前四周期。Y的最外层电子数是内层的3倍,X和Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数,M的价层电子排布是。下列说法正确的是
A.电负性:
B.Y形成的两种单质均为非极性分子
C.由X、Y、Z形成的化合物均为强电解质
D.铁管上镶嵌M,铁管不易被腐蚀
【例5-2】(2025·福建卷)某电解质阴离子的结构如图。X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大短周期元素,下列说法错误的是
A.键角: B.电负性:
C.最简单氢化物沸点: D.X、Y、R均可与Z组成标况下为气态的化合物
1.给定未知物的结构式进行推断
(1)推断的技巧
结合离子键和共价键成键规律判断原子价电子数,并结合题干信息确定元素。
(2)常见结构中的共价键数目
①卤素或氢原子形成一个共价键。
②O、S形成两个共价键
③N、P一般能形成三个共价键,也可能形成四个共价键(含一个配位键),P还能形成五个共价键。
④C、Si能形成四个共价键,C也可以形成双键或三键。
⑤B能形成三个共价键,也可以形成四个共价键(含一个配位键)。
2.常考元素特殊的电子层结构
最外层有1个电子的元素
H、Li、Na、K
最外层电子数等于次外层电子数的元素
Be、Ar
最外层电子数是次外层电子数2倍的元素
C
最外层电子数是次外层电子数3倍的元素
O
最外层电子数是内层电子数总数一半的元素
Li、P
最外层电子数是次外层电子数4倍的元素
Ne
次外层电子数是最外层电子数2倍的元素
Li、Si
次外层电子数是其他各层电子总数2倍的元素
Li、Mg
次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素
S
电子层数与最外层电子数相等的元素
H、Be、Al
【变式5-1】(2025·云南大理·一模)某离子液体的结构如图所示,其阴离子能与纤维素中的羟基形成氢键,对纤维素有很好的溶解性。W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Y是组成有机物的基本骨架元素,Q的单质可与水反应生成氧气。下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.阴离子中X不满足8电子稳定结构
C.基态原子的未成对电子数:
D.WQ属于酸,不能与任何酸性氧化物反应
【变式5-2】(2025·湖南郴州·一模)一种应用广泛的催化剂结构如图所示,已知X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W的氧化物可做耐火材料,Y和Q位于同主族。下列说法正确的是
A.元素的最高价:
B.简单氢化物的稳定性:
C.同周期元素中第一电离能比W大的只有一种
D.该化合物中所有原子最外层均满足8电子
1.(2025·湖南·一模)某化合物是一种常用的食品营养强化剂,其组成元素M、X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大,前5种元素为主族元素且在短周期均有分布。X原子核外有6种不同运动状态的电子;Z与X同周期,且基态Z原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等;Q的原子半径在同周期主族元素中最大;R原子的质子数等于Y、Z、Q原子的质子数之和。下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.简单氢化物的键角:
C.的常见氧化物均可与水反应且所得水溶液均显碱性
D.常温下,的单质与的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液不能反应
2.(2025·河南·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,由这些元素可组成一种生物细胞中的常见分子,其结构如图所示。的原子半径在周期表中最小,X、Z、Y的最外层电子数分别为4、5、6。下列说法错误的是
A.非金属性;该分子中每个原子最外层均满足8电子的稳定结构
C.该分子结构中含极性键和非极性键
D.该分子在水溶液中显酸性
3.(2025·辽宁丹东·模拟预测)某化合物的结构如图所示,W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Z位于同一主族。下列说法正确的是
A.X形成的两种单质互为同位素
B.X、Z简单氢化物的沸点:
C.Y和Z最高价含氧酸的酸性:Y>Z
D.原子半径:
4.(2025·吉林延边·模拟预测)乳制品中一种具有奶香酸味的活性化合物由W、X、Y、Z四种短周期元素组成,该化合物分子中各元素原子之间的连接关系如图所示。其中X、Y、Z同周期;X原子核外有8种不同运动状态的电子;基态Y原子有3个未成对电子;W原子无中子。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.简单氢化物的稳定性:
C.W、X、Y只能形成共价化合物
D.基态Z原子的3个能级上填充的电子数相等
5.(2025·河南·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,W原子的最外层电子数是内层电子数的3倍;、在同周期中原子半径分别为最大和最小;是地壳中含量最多的金属元素;与的最外层电子数相等,且位于第五周期。下列说法正确的是
A.、形成的化合物阴离子与阳离子数目比均为
B.简单离子的半径:
C.常温下,的单质为深红棕色的液体
D.、形成的化合物是离子化合物
6.(2025·四川德阳·模拟预测)X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期非金属元素,它们组成的某离子液体的阴离子的结构如图所示。下列说法正确的是
A.离子液体易挥发 B.第一电离能:W>Z
C.键角:X3W+>X2W D.原子半径:W>R
7.(2025·安徽阜阳·一模)X,Y、Z和R为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Y、Z和R处于同一周期,R是非金属性最强的元素。一定条件下,上述元素形成的物质M可发生如下转化。下列说法正确的是
A.是含有极性键的极性分子
B.M中含有的化学键为离子键、氢键和共价键
C.氢化物的沸点:Z>R
D.M转化为N为物理变化
8.(2025·重庆·模拟预测)化合物A是一种常见的食品添加剂,被广泛应用于酱油等调味品中,A的结构如图所示,其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Q的原子最外层电子数是电子层数的3倍。下列说法错误的是
A.简单氢化物沸点:Q>Y
B.最高价氧化物对应的水化物酸性:Z>Y
C.键角大小:
D.XYZ和的空间结构均为V形
9.(2025·贵州·模拟预测)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期主族元素,基态原子未成对电子数W<X=Y,短周期主族元素中W的原子半径最大。下列说法错误的是
A.第一电离能: B.共价键极性:
C.最简单氢化物的还原性: D.单质熔点最高的是X
10.(2025·河北保定·模拟预测)X、Y、Z、M四种主族元素,原子序数依次增大,分别位于三个不同短周期,Y与M同主族,Y与Z均含有2个未成对电子。下列说法正确的是
A.X3Z+与空间构型相同 B.电负性:
C.晶体的熔点: D.热稳定性:
11.(2025·辽宁·模拟预测)化合物可用作食品改良剂。已知W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W和Y位于同一主族,且W的族序数与其电子数相等,Z的最外层电子数是其内层电子总数的一半,Y、Z的最外层电子数之和与X的最外层电子数相等。下列说法正确的是
A.电负性:W>X B.W2X的空间结构为直线形
C.最简单氢化物的沸点:X<Z D.Z的第一电离能高于其同周期相邻元素
12.(2025·江西·模拟预测)江西是中国重要的玉石产地之一,玉石资源丰富多样。上饶弋阳蛇纹石玉的主要成分为,X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。X的核电荷数与其最外层电子数相等;Y原子最外层电子数是其电子层数的3倍;基态Z原子s、p能级上电子总数相等,W的族序数小于Y的。下列叙述错误的是
A.电负性: B.简单离子半径:
C.熔点: D.的空间结构模型:正四面体形
13.(2025·广东江门·一模)元素为短周期元素,其原子序数与化合价的关系如图所示。下列说法正确的是
A.c与e的原子半径:
B.第一电离能:
C.简单气态氢化物的稳定性:
D.基态和原子核外均有1个未成对电子
14.(2025·广东清远·一模)W、X、Y、Z是四种短周期主族元素,W的核外电子总数与其族序数相同,X是地壳中含量最多的元素;Y原子电子总数与X原子的最外层电子数相同;Z的基态原子中未成对电子数与成对电子数之比为3:4.下列说法错误的是
A.的空间结构为直线形 B.第一电离能:Y<X<Z
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y<Z D.分子极性:
15.(2025·浙江绍兴·一模)根据元素周期表,下列说法不正确的是
A.第一电离能:N>O B.酸性:
C.离子半径: D.稳定性:
16.(2025·浙江金华·一模)下列说法正确的是
A.电负性: B.酸性:
C.化合物离子键百分数: D.原子半径:
17.(2025·广东·模拟预测)科研团队在距离地球约124光年的太阳系外行星的大气中检测到了可能表明生命存在的化学指纹DMS和DMDS,这两种化学物质的结构如图所示。、、、、是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中与同主族,的基态原子价层p轨道半充满。下列叙述正确的是
A.简单氢化物的沸点:
B.和的VSEPR模型均为正四面体形
C.第一电离能:
D.原子半径:
18.(2025·四川达州·模拟预测)M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,M和X同周期,且二者基态原子中未成对电子数相同,为人体中含量最多的元素,和位于同周期相邻主族,原子序数之和为23。下列说法正确的是
A.氢化物的熔点:Y>X>M
B.和均可在的最高价氧化物中燃烧
C.最高价氧化物的水化物的碱性:
D.和形成的化合物中仅存在离子键
19.(2025·贵州遵义·一模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次减小。其中,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,Y的单质广泛应用于太阳能电池。由X、Y、W三种元素形成的化合物H的结构如图。下列叙述正确的是
A.W的简单氢化物的键角大于Y的简单氢化物的键角
B.离子半径大小顺序为X>W>Z
C.电负性强弱的顺序为W>Z>Y
D.化合物H中含有离子键、极性键、配位键
20.(2025·湖北宜昌·模拟预测)M、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,M、X、Y、Z的原子半径依次减小,W元素的最高正价与最低负价的代数和为4.由这五种元素组成的阴离子的结构如下图所示。下列说法正确的是
A.简单氢化物的稳定性:
B.简单离子半径:
C.键角:
D.Z的单质能从溴化钠水溶液中置换出溴单质
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
题型14 元素周期表、周期律的应用
目录
第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局
第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 元素周期表的结构与分区
考向02 电离能与电负性及其应用【重难】
考向03 元素金属性或非金属性强弱比较【重难】
考向04 微粒半径大小的比较【重难】
考向05 周期表的片段在元素推断题中的应用【重难】
考向06 位构性元素的综合推断【重难】
第三部分 综合巩固 整合应用,模拟实战
元素周期表和元素周期律是高考化学的经典考点。题目通常以元素周期表片段或元素性质描述为载体,判断元素在周期表中的位置、原子结构或相关性质。比较微粒半径、金属性、非金属性、气态氢化物稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性或碱性等。通过原子核外电子排布,特别是“10电子”、“18电子”等微粒体系,或根据原子序数关系推断元素。将元素周期律与化学键、分子极性、晶体类型、电负性、第一电离能等物质结构知识结合考查。2026年高考命题更趋前沿与新情境化,试题背景可能更多源于新材料的研发、新型超导材料、新能源、环境保护 等现代科技领域,考查学生在陌生情境下运用元素周期律解决问题的能力。考查更加综合与深度化,进一步融合元素推断、性质比较、物质结构,对原子核外电子排布(特别是价层电子排布)、离子半径比较、键的极性、晶体结构等与元素性质关系的考查将延续和加强,对学生的综合分析和逻辑推理能力提出更高要求。
考向01 元素周期表的结构与分区
【例1】(2025·福建卷)福建科研团队用掺杂非铁催化剂实现温和条件下热催化合成氨。下列说法错误的是
A.含有共价键 B.Fe在元素周期表p区
C.氨的工业合成是人工固氮 D.氨是制备多种含氮化合物的基础原料
【答案】B
【解析】分子中含有碳碳共价键,A正确;铁为26号元素,基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,处于d区,B错误;氨的工业合成是将游离态氮转化为化合物氨气,为人工固氮,C正确;氨中含氮元素,是制备多种含氮化合物的基础工业原料,D正确;故选B。
1.元素周期表的结构
(1)周期:3短4长,共7个周期
短周期
长周期
序号
一
二
三
四
五
六
七
元素种类
2
8
8
18
18
32
32
0族元素原子序数
2
10
18
36
54
86
118
(2)族:7主族+8副族+0族,共16个族
主族
列
1
2
13
14
15
16
17
族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
副族
列
3
4
5
6
7
8、9、10
11
12
族
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
Ⅷ
ⅠB
ⅡB
0族
第18纵列
2.原子结构与元素在周期表中的位置关系
(1)原子结构与周期的关系
①如表
周期
能层数(n)
每周期中各元素原子价层电子排布特点
二
2
2s1→2s22p6
三
3
3s1→3s23p6
四
4
4s1→→4s24p6
五
5
5s1→→5s25p6
六
6
6s1→→6s26p6
②关系:周期序数=该周期原子最大能层数。
(2)每族元素的价层电子排布特点
①主族
主族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
排布特点
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
②0族:ns2np6(其中He为1s2)。
③副族元素:(n-1)d1~10ns1~2(Pd、镧系和锕系元素除外)。
3.原子结构与元素周期表分区的关系
(1)元素周期表分区
(2)各区价层电子排布特点
分区
价层电子排布
s区
ns1~2
p区
ns2np1~6(除He外)
d区
(n-1)d1~9ns1~2(除Pd外)
ds区
(n-1)d10ns1~2
f区
(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2
(3)金属与非金属的分界线
①分界线:沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条虚线,即为金属元素区和非金属元素区的分界线。
②各区位置:分界线左下方为金属元素区,分界线右上方为非金属元素区。
③分界线附近元素的性质:既能表现出一定的金属性,又能表现出一定的非金属性。
【变式1-1】(2025·浙江·一模)第60号元素(Nd)的基态原子价电子排布式为。下列说法正确的是
A.该元素位于周期表的第6周期第ⅢB B.的中子数比质子数大82
C.基态Nd原子核外共有10个d电子 D.与属于同素异形体
【答案】A
【解析】镧系元素位于周期表第6周期第ⅢB族,钕属于镧系,A正确;元素(Nd)的中子数=142-60=82,比质子数多22,而非82,B错误;钕的电子排布中,内层[Xe]包含3d10和4d10,总d电子数为20,C错误;同素异形体是同种元素形成的不同种单质,与质子数相同,中子数不同,属于同位素,D错误;故选A。
【变式1-2】(2025·陕西商洛·模拟预测)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Q为第4周期元素。其中X的最外层电子数是内层电子数的3倍,W、X为同周期相邻元素;Y、Z是同周期中原子半径最大和最小的主族元素;Q位于元素周期表第8纵列。下列说法正确的是
A.同一周期中Z的电负性最大 B.简单离子的半径
C.第一电离能: D.Q位于元素周期表的s区
【答案】A
【分析】X的最外层电子数是内层电子数的3倍,X为O元素,W、X为同周期相邻元素,W为N元素,Y、Z是同周期中原子半径最大和最小的主族元素,同周期原子半径从左到右逐渐减小,Y为Na元素,Z为Cl元素,Q为第4周期元素且Q位于元素周期表第8纵列,Q为Fe元素。
【解析】Z为Cl元素,同一周期中Z的电负性最大,A正确;一般来说,电子层数越多半径越大,电子层结构相同时,核电荷数越大,半径越小,离子半径:,B错误;N的2p轨道为半满结构,第一电离能大于O,,C错误;Q为Fe元素,位于元素周期表第8纵列,位于元素周期表的d区,D错误;故选:A。
考向02 电离能与电负性及其应用
【例2-1】(2025·广西卷)单分子磁体能用于量子信息存储。某单分子磁体含四种元素,其中的核外电子数之和为离子半径最小,基态X原子的s能级电子数是p能级的2倍,Z的某种氧化物是实验室制取氯气的原料之一。下列说法正确的是
A.第一电离能: B.简单氢化物的稳定性:
C.电负性: D.基态Z原子的电子排布式:
【答案】A
【分析】W+离子半径最小,W为H(原子序数1),X的s能级电子数是p的两倍,核外电子排布式1s22s22p2满足条件(X为C,原子序数6), W、X、Y电子数之和为15,得Y的原子序数为8(O),Z的氧化物为MnO2(实验室制Cl2的原料),Z为Mn(原子序数25)。
【解析】O的原子半径远小于Mn,原子核对外层电子的吸引更强,失去第一个电子需要的能量更多,因此O的第一电离能大于Mn,A正确;非金属性越强,简单氢化物越稳定,O的非金属性强于C,所以简单氢化物的稳定性:Y(O)>X(C),B错误;电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力,C的电负性大于H,所以电负性:X(C)>W(H),C错误;Mn的基态电子排布为,而非[Ar]3d64s1,D错误;故选A。
【例2-2】(2025·四川卷)由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W组成的化合物,其结构如图所示。X的核外电子数与电子层数相同,Y、W同族,Z的价电子数等于X与Y的价电子数之和。下列说法正确的是
A.原子半径: B.电负性:
C.简单氢化物的沸点: D.Y的第一电离能高于同周期相邻元素
【答案】B
【分析】原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W,X的核外电子数与电子层数相同,X可以形成一条共价键,故X为H;Y可以形成两条共价键,则为ⅥA族,Y、W同族,故Y为O,W为S;Z的价电子数等于X与Y的价电子数之和(1+6=7),Z为ⅦA族,且原子序数小于S,故Z为F,据此分析;
【解析】H是原子半径最小的元素,同周期元素由左至右原子半径减小,故原子半径:,A错误;同周期元素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,电负性:,B正确;H2O分子之间可以形成氢键使沸点升高,而H2S无分子间氢键,简单氢化物的沸点:,C错误;Y是O,同周期元素由左至右第一电离能呈增大趋势,但ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能比相邻元素高,故第一电离能,N>O、F>O,D错误;故选B。
1.电离能变化规律
①同周期元素:从左往右,元素第一电离能呈增大的趋势,其中第 ⅡA族、第 ⅤA族元素的第一电离能出现反常。
②同族元素:从上到下第一电离能逐渐变小。
③同种原子:逐级电离能越来越大。
2.电离能的应用
(1)判断元素金属性的强弱
第一电离能越小,金属越容易失去电子,金属性越强;反之越弱。
(2)判断元素的化合价(I1、I2……表示各级电离能)
如果某元素的In+1≫In,则该元素的常见化合价为+n。如钠元素I2≫I1,所以钠元素的化合价为+1。
(3)判断核外电子的分层排布情况
多电子原子中,元素的各级电离能逐级增大,有一定的规律性。当电离能的变化出现突变时,电子层数就可能发生变化。
(4)判断元素原子的核外电子排布特点
同周期元素从左向右,元素的第一电离能并不是逐渐增大的,当元素原子的核外电子排布是全空、半充满和全充满状态时,第一电离能就会反常的大。
3.电负性变化规律
①在元素周期表中,同周期元素从左至右,元素的电负性逐渐变大,同主族元素从上至下,元素的电负性逐渐变小。
②金属元素的电负性一般小于1.8,非金属元素的电负性一般大于1.8,而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右,它们既有金属性又有非金属性。
4.电负性的应用
(1)判断元素金属性与非金属性的强弱
金属元素的电负性一般小于1.8,金属元素的电负性越小,金属性越强;非金属元素的电负性一般大于1.8,非金属元素的电负性越大,非金属性越强。
(2)判断元素在化合物中的价态
电负性大的元素易呈现负价;电负性小的元素易呈现正价。
(3)判断化学键类型
电负性差值大(一般大于1.7)的元素原子之间形成的化学键一般是离子键;电负性差值小(一般小于1.7)的元素原子之间形成的化学键一般是共价键。
【变式2-1】(2025·重庆·模拟预测)味精主要成分是谷氨酸钠()。下列说法正确的是
A.离子半径: B.第一电离能:(O)<(N)
C.稳定性: D.电负性:(O)<(N)
【答案】B
【解析】O2-和Na+电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,则r(O2-) > r(Na+),故A错误;N原子p轨道半充满,稳定结构,第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能(O)<(N),故B正确;同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性O > N,非金属性越强氢化物越稳定,则稳定性H2O > NH3,故C错误;同周期元素从左到右电负性增大,电负性χ(O) > χ(N),故D错误;故选B。
【变式2-2】(2025·浙江·一模)W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素,W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等,X与W同族,Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子,Z位于W的对角线位置。下列说法不正确的是
A.原子半径:Z<W B.电负性:W<X
C.第二电离能:X<Y D.最简单氢化物的稳定性:Y<Z
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素,W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等,电子排布式为,已充满的能级数为,共4个,最高能级3p电子数为4,则W为S;X与W同族,则为O;Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子,O有2个未成对电子,Y为N有3个未成对电子;Z位于W的对角线位置,则Z为F元素。
【解析】Z为F元素、W为S元素,原子半径:F(Z)位于第二周期,S(W)位于第三周期,原子半径S>F,A正确;X为O元素、W为S元素,同主族元素从上到下电负性减小,O(X)的电负性大于S(W),B正确;X为O、Y为N,第二电离能取决于O⁺的电子排布结构与的电子排布结构,由于O⁺的电子排布结构为半充满稳定状态,失去1个电子需要的能量更高,的电子排布结构失去第二个电子相对容易,因此X(O)的第二电离能大于Y(N),C错误;Y、Z的最简单氢化物分别为,键比键的键能小,稳定性差,即HF(Z)的稳定性强于(Y),D正确;故选C。
考向03 元素金属性或非金属性强弱比较
【例3-1】(2025·浙江卷)根据元素周期律推测,下列说法不正确的是
A.原子半径: B.电负性:
C.非金属性: D.热稳定性:
【答案】A
【解析】同周期主族元素,从左往右原子半径依次减小,则原子半径:,A错误;C和Si位于第ⅣA族,同族元素从上到下电负性减小(原子半径增大,吸引电子能力减弱),则电负性:,B正确;Br和I位于第ⅦA族(卤素),同族元素从上到下非金属性减弱(原子半径增大,得电子能力减弱),则非金属性:,C正确;N和P位于第ⅤA族(氮族),同族元素从上到下非金属性减弱,氢化物热稳定性与非金属性正相关,故非金属性N > P,热稳定性:,D正确;故选A。
【例3-2】(2025·广东卷)元素a~i为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是
A.a和g同主族 B.金属性:
C.原子半径: D.最简单氢化物沸点:
【答案】B
【分析】同周期中第一电离能中第IIA族和第VA族比相邻元素的第一电离能大,0族元素的第一电离能在同周期中最大,可以推断a~i分别是B、C、N、O、F、Ne、Na、Mg、Al。
【解析】a是B,g是Na,二者不同主族,A错误;Na、Mg、Al属于同周期,从左到右金属性依次减弱,B正确;e、d、c分别是F、O、N,属于同周期元素,同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,原子半径c>d>e,C错误;b为C,c为N,NH3分子间存在氢键,沸点高,沸点NH3>CH4,D错误;故选B。
金属性比较
本质
原子越易失电子,金属性越强(与原子失电子数目无关)
判断方法
①元素在周期表中的位置:同周期左边或同主族下方元素金属性强
②在金属活动性顺序表中越靠前,金属性越强
③单质与水或非氧化性酸反应越剧烈,金属性越强
④最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性越强
⑤单质还原性越强或阳离子氧化性越弱,金属性越强
⑥若Xn++Y―→X+Ym+,则Y比X的金属性强
非金属性比较
本质
原子越易得电子,非金属性越强(与原子得电子数目无关)
判断方法
①元素在周期表中的位置:同周期右边或同主族上方元素的非金属性强
②与H2化合越容易,最简单气态氢化物越稳定,非金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强
④单质氧化性越强或阴离子还原性越弱,非金属性越强
⑤若A+Bn-―→Am-+B,则A的非金属性强于B
【变式3-1】(2025·广东深圳·模拟预测)X、Y、Z、W、R为五种短周期元素,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.最简单氢化物的键角:W>R B.第一电离能:Z>W
C.简单离子半径:Y>R>X D.非金属性:X>Z>W
【答案】A
【分析】首先确定元素:X 最外层电子数1、原子半径最小,为H;Y 最外层电子数1、原子半径最大,为Na;Z 最外层电子数4,为C;W 最外层电子数5,为N;R 最外层电子数6,为S;据此作答。
【解析】NH3中N的价层电子对数为,为sp3杂化,有1对孤电子对,H2S中S的价层电子对数为,为sp3杂化,有2对孤电子对,H2S分子中孤电子对对成键电子对的排斥作用更大,故键角W > R,A正确;Z为C,W为N,N的2p轨道为半充满稳定结构,其第一电离能大于同周期相邻主族的第一电离能,所以第一电离能N>C,B错误;简单离子半径S2->Na+>H+,即R>Y>X,C错误;非金属性N>C>H,即W>Z>X,D错误;故选A。
【变式3-2】(2025·重庆江津·模拟预测)某离子凝胶的阴离子的结构如图所示,已知:W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的前三周期主族元素,W、Y、Q原子基态均有2个单电子。下列说法错误的是
A.最高正化合价: B.常见单质的沸点:
C.氢化物的沸点: D.非金属性:
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的前三周期主族元素,W、Y、Q原子基态均有2个单电子,该阴离子的结构图中W、Y、Q分别形成4对、2对、6对共用电子对,则W为碳(C)元素,Y为氧(O)元素,Q为硫(S)元素;因W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的前三周期主族元素,则X为氮(N)元素;该阴离子的结构图中Z能形成1对共用电子对,且原子序数大于Y(O),则Z为氟(F)元素,据此解答
【解析】W(C)的最高正化合价为+4价,X(N)的最高正化合价为+5价,则最高正化合价:,A正确;Y(O)常见单质为,Q(S)常见单质为固体硫磺,沸点为,B正确;氮元素的氢化物不止一种,如N的氢化物有NH3、N2H4,题目未说明最简单氢化物,无法比较,C错误;同周期从左到右,元素非金属性逐渐增强,W(C)和Y(O)同周期,O在C右侧,所以非金属性,D正确;故选C。
考向04 微粒半径大小的比较
【例4-1】(2025·湖北卷)某化合物的分子式为。X、Y、Z三种元素位于同一短周期且原子序数依次增大,三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等,Z是周期表中电负性最大的元素。下列说法正确的是
A.三者中Z的原子半径最大 B.三者中Y的第一电离能最小
C.X的最高化合价为 D.与键角相等
【答案】B
【分析】Z是周期表中电负性最大的元素,Z为F,电子层数为2,未成对电子数为1;X、Y、Z三种元素位于同短周期且原子序数依次增大,三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等,则X和Y未成对电子数之和为5,X为C和Y为N或X为N和Y为O;化合物分子式为XY2Z,则X和2个Y总化合价为+1价,NO2F符合,故X为N,Y为O,Z为F。
【解析】X为N,Y为O,Z为F,N、O、F位于同周期,F在最右边,F的原子半径最小,A错误;X为N,Y为O,Z为F,同周期从左往右,第一电离能呈增大趋势,N的2p轨道半充满,第一电离能大于O,故三者中O的第一电离能最小,B正确;X为N,N的最高正化合价为+5,C错误;X为N,Z为F,NF3和NH3的中心原子均为sp3杂化,孤电子对数均为1,前者成键电子对离中心N较远,成键电子对之间的斥力较小,键角较小,D错误;故选B。
【例4-2】(2025·云南卷)钙霞石是一种生产玻璃陶瓷的原料,所含M、Q、R、T、X、Y、Z为原子序数依次增大的前20号主族元素,M是原子半径最小的元素,Q是形成物质种类最多的元素,R是地壳中含量最高的元素,T、X、Y同周期,Q、X均与Y相邻,Z的原子序数等于M、R和T的原子序数之和。下列说法正确的是
A.M与Z可形成离子化合物 B.原子半径:
C.是极性分子 D.电负性:
【答案】A
【分析】M是原子半径最小的为H,Q是形成物质种类最多,则为C, R是地壳中含量最高,为O, T、X、Y同周期且原子序数递增。Q(C)和X均与Y相邻,结合Z的原子序数Z = M + R + T = 1 + 8 + T,Z ≤ 20,得T = 11(Na),Z = 20(Ca)。又因为T、X、Y同周期,Q、X均与Y相邻,可推出 Q(C)与Y(Si)同主族相邻,X(Al)与Y(Si)相邻且T(Na)、X(Al)、Y(Si)同属第三周期, 故推出M为H、Q为C、R为O、T为Na、X为Al、Y为Si、Z为Ca,据此解答。
【解析】H与Ca形成CaH2,为活泼金属形成的氢化物,为离子化合物,A正确;同周期原子半径从左到右逐渐减小,同主族原子半径从上到下逐渐增大,R为O、T为Na、X为Al,则它们的原子半径大小为O<Al<Na,即R<X<T,B错误;为CO2,为直线型的非极性分子,C错误;同周期电负性从左到右逐渐增大,同主族电负性从下到上逐渐增大,Q为C、R为O、Y为Si,则电负性Si<C<O,正确顺序为Y<Q<R,D错误;故选A。
1.微粒半径大小比较的一般规律
类别
微粒半径的变化
举例
同周期(除0族外)
随原子序数的递增,半径由大到小
Al<Mg<Na
同主族
随原子序数的递增,原子半径、离子半径由小到大
Li<Na<K;Li+<Na+<K+
具有相同核外电子排布的微粒
核电荷数越大,微粒的半径越小
Al3+<Mg2+<Na+<F-<O2-
同种元素形成的微粒
阳离子<原子<阴离子,价态越高,微粒的半径越小
H+<H<H-;Fe3+<Fe2+<Fe
2.判断简单微粒半径的大小方法
一看电子层数:电子层数越多,半径越大。
二看核电荷数:当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。
三看核外电子数:当电子层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多,半径越大。
【变式4-1】(2025·海南·一模)短周期主族元素X、Y、Z、W、N的原子序数依次增大,X与W同主族,且X、N的原子序数之和等于Y与Z的原子序数之和,元素X与Y能组成两种阴、阳离子个数比一致的常见化合物和。下列叙述错误的是
A.简单离子半径:
B.简单氢化物的稳定性:
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:
D.Z的氧化物可以与Y的最高价氧化物对应水化物的溶液反应
【答案】C
【分析】由元素X与Y能组成两种阴、阳离子个数比一致的常见化合物和可知,X为氧,Y为钠,X与W同主族,则W为硫,短周期主族元素原子序数大于硫的只有氯,故N为氯,X、N的原子序数之和等于Y与Z的原子序数之和可知Z为硅,据此解答;
【解析】O2-的离子半径大于Na+,简单离子半径:O2->Na+,A正确;O的非金属性强于S,H2O的稳定性强于H2S,B正确;Z为Si,N为Cl,HClO4的酸性强于H2SiO3,C错误;SiO2能与NaOH溶液反应生成Na2SiO3和H2O,D正确。
【变式4-2】(2025·湖南湘西·一模)应用元素周期律可以预测元素及其化合物的性质。下列说法错误的是
A.碱性: B.还原性:
C.原子半径: D.热稳定性:
【答案】B
【解析】碱金属的金属性随原子序数增大而增强,Cs在K下方,故CsOH碱性更强,A正确;非金属性Br>As,氢化物的还原性AsH3>HBr,B错误;同周期主族元素原子半径随原子序数增大而减小,Na(左)>Cl(右),C正确;非金属性Cl>Br,HCl热稳定性更强,D正确;故选B。
考向05 位构性元素的综合推断
【例5-1】(2025·湖南卷)浓溶液中含有的具有酸性,能溶解金属氧化物。元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,分别位于不同的前四周期。Y的最外层电子数是内层的3倍,X和Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数,M的价层电子排布是。下列说法正确的是
A.电负性:
B.Y形成的两种单质均为非极性分子
C.由X、Y、Z形成的化合物均为强电解质
D.铁管上镶嵌M,铁管不易被腐蚀
【答案】D
【分析】Y的最外层电子数是内层的3倍,则Y的最外层电子数为6,Y为O,X和Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数,则X的最外层电子数应为1,原子序数小于氧元素,则X为H,Z的最外层电子数为7,则Z为Cl,M的价层电子排布是,M是Zn,综上所述:X为H、Y为O、Z为Cl、M是Zn,据此解答;
【解析】非金属性越强,电负性越大,中O为负化合价,因此X(H)的电负性小于Y(O),A错误;Y(O)的单质O2是非极性分子,但O3是极性分子(V形结构导致偶极矩不为零),B错误;X(H)、Y(O)、Z(Cl)形成的化合物如HClO,属于弱电解质,并非全部为强电解质,C错误;M为Zn,比Fe活泼,镶嵌Zn会通过牺牲阳极保护铁管,使其不易被腐蚀,D正确;故选D。
【例5-2】(2025·福建卷)某电解质阴离子的结构如图。X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大短周期元素,下列说法错误的是
A.键角: B.电负性:
C.最简单氢化物沸点: D.X、Y、R均可与Z组成标况下为气态的化合物
【答案】A
【分析】X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大短周期元素,由图,X形成4个共价键且原子序数小,X为碳,Z形成2个共价键、R形成6个共价键,则Z为氧、R为硫,那么Y为氮;Q形成1个共价键且原子序数大于氧,则为氟;
【解析】二氧化碳中碳的价层电子对数为,为sp杂化,为直线形结构,二氧化硫中硫的价层电子对数为,为sp2杂化,为V形结构,则键角:,A错误;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;电负性:,B正确;水分子形成氢键数大于氨气分子,则水沸点高于氨气,甲烷不能形成氢键,沸点最低,故最简单氢化物沸点:,C正确;一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、二氧化硫均为标况下的气态化合物,D正确;故选A。
1.给定未知物的结构式进行推断
(1)推断的技巧
结合离子键和共价键成键规律判断原子价电子数,并结合题干信息确定元素。
(2)常见结构中的共价键数目
①卤素或氢原子形成一个共价键。
②O、S形成两个共价键
③N、P一般能形成三个共价键,也可能形成四个共价键(含一个配位键),P还能形成五个共价键。
④C、Si能形成四个共价键,C也可以形成双键或三键。
⑤B能形成三个共价键,也可以形成四个共价键(含一个配位键)。
2.常考元素特殊的电子层结构
最外层有1个电子的元素
H、Li、Na、K
最外层电子数等于次外层电子数的元素
Be、Ar
最外层电子数是次外层电子数2倍的元素
C
最外层电子数是次外层电子数3倍的元素
O
最外层电子数是内层电子数总数一半的元素
Li、P
最外层电子数是次外层电子数4倍的元素
Ne
次外层电子数是最外层电子数2倍的元素
Li、Si
次外层电子数是其他各层电子总数2倍的元素
Li、Mg
次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素
S
电子层数与最外层电子数相等的元素
H、Be、Al
【变式5-1】(2025·云南大理·一模)某离子液体的结构如图所示,其阴离子能与纤维素中的羟基形成氢键,对纤维素有很好的溶解性。W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Y是组成有机物的基本骨架元素,Q的单质可与水反应生成氧气。下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.阴离子中X不满足8电子稳定结构
C.基态原子的未成对电子数:
D.WQ属于酸,不能与任何酸性氧化物反应
【答案】A
【分析】Y是组成有机物的基本骨架元素,则Y为C;Q的原子序数大于C,形成1个共价键,且离子液体的阴离子能与纤维素中的羟基形成氢键,说明Q的电负性较大,则Q为F;Z能形成3个共价键或4个共价键,原子序数大于C,小于F,则Z为N;X的原子序数小于C,且形成XF,则X为B,W的原子序数最小,结合成键特点,则W为H。
【解析】N的2p电子处于半充满状态,第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能C<N,A正确;B原子核外有3个价电子,4个F提供4个电子,又带1个单位的负电荷,故B满足8电子稳定结构,B错误;结合分析可知,X、Z、Q分别为B(1s22s22p1)、N(1s22s22p3)、F(1s22s22p5),有未成对电子数分别为1、3、1,则未成对电子数X=Q<Z,C错误;HF为弱酸,可与SiO2反应,D错误;故选A。
【变式5-2】(2025·湖南郴州·一模)一种应用广泛的催化剂结构如图所示,已知X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W的氧化物可做耐火材料,Y和Q位于同主族。下列说法正确的是
A.元素的最高价:
B.简单氢化物的稳定性:
C.同周期元素中第一电离能比W大的只有一种
D.该化合物中所有原子最外层均满足8电子
【答案】B
【分析】由W2+可知W最外层有 2 个电子,且其氧化物可做耐火材料,结合原子序数依次增大的短周期主族元素,推出W为Mg。Y和Q同主族,且结构中Y形成双键,推测Y为O,则Q为S(同主族且原子序数更大)。X形成 4 个单键,原子序数小于O,故X为C;Z形成1个单键,原子序数比O大,故Z为F。
【解析】Z为F,F无正价,元素的最高价:不成立,A错误;Z为F、Y为O、Q为S,非金属性F>O>S,简单氢化物稳定性HF>H2O>H2S,即Z>Y>Q,B正确;W为Mg(第三周期),同周期第一电离能比Mg大的有Si、P、S、Cl、Ar,不止一种,C错误;Q为S,在化合物中S形成6个共价键,最外层电子数超过8个,D错误;故选B。
1.(2025·湖南·一模)某化合物是一种常用的食品营养强化剂,其组成元素M、X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大,前5种元素为主族元素且在短周期均有分布。X原子核外有6种不同运动状态的电子;Z与X同周期,且基态Z原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等;Q的原子半径在同周期主族元素中最大;R原子的质子数等于Y、Z、Q原子的质子数之和。下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.简单氢化物的键角:
C.的常见氧化物均可与水反应且所得水溶液均显碱性
D.常温下,的单质与的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液不能反应
【答案】C
【分析】其组成元素M、X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大,前5种元素为主族元素且在短周期均有分布,M为H元素;X原子核外有6种不同运动状态的电子,X为C元素;Z与X同周期,且基态Z原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,Z为O元素;Q的原子半径在同周期主族元素中最大,Q为Na元素;R原子的质子数等于Y、Z、Q原子的质子数之和,R为Fe元素。
【解析】由题分析可知: X为C,Y为N,Z为O,第一电离能:,A错误;X,Y,Z的简单氢化物分别为、、,键角:,B错误;Na的常见氧化物和均可与水反应且所得水溶液均显碱性,C正确;常温下,浓硝酸使发生钝化,发生了化学反应,D错误;故选C。
2.(2025·河南·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,由这些元素可组成一种生物细胞中的常见分子,其结构如图所示。的原子半径在周期表中最小,X、Z、Y的最外层电子数分别为4、5、6。下列说法错误的是
A.非金属性;该分子中每个原子最外层均满足8电子的稳定结构
C.该分子结构中含极性键和非极性键
D.该分子在水溶液中显酸性
【答案】B
【分析】根据成键特征,W原子半径最小,且只形成一个共价键,为H,X最外层有4个电子,且形成4个共价键,原子序数紧接X,且这些元素构成细胞中的常见分子(细胞均为碳基生物),所以X一定不是Si,X为C,Y的最外层电子数为6,形成2个共价键,且构成细胞常见分子,Y为O,Z最外层电子数为5,形成5个共价键的富电子结构(含有配位键),原子序数最大,为P。
【解析】Y为O,Z为P,Y的原子半径小,所以Y的电负性较大,A正确;该结构中P原子最外层因配位键的存在超过8电子结构,H原子外层只有2个电子,B错误;该分子中有X原子与X原子之间构成的非极性键,其余不同种原子构型的为极性键,C正确;该分子中具有羧基(-COOH),在水溶液中可以电离出氢离子,溶液显酸性,D正确;故选B。
3.(2025·辽宁丹东·模拟预测)某化合物的结构如图所示,W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Z位于同一主族。下列说法正确的是
A.X形成的两种单质互为同位素
B.X、Z简单氢化物的沸点:
C.Y和Z最高价含氧酸的酸性:Y>Z
D.原子半径:
【答案】B
【分析】根据题中化合物的结构,以及W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Z位于同一主族,可推知W、X、Y、Z分别为H、O、P、S。
【解析】X形成的两种单质为O2和O3,互为同素异形体,A错误;X、Z简单氢化物分别为H2O和H2S,H2O分子间可形成氢键,导致沸点升高,故沸点:H2O>H2S,B正确;Y和Z最高价含氧酸分别为H3PO4和H2SO4,因为非金属性:P<S,所以酸性:H3PO4<H2SO4,C错误;X、Y、Z分别为O、P、S,原子半径:P>S>O,即原子半径:Y>Z>X,D错误;故选B。
4.(2025·吉林延边·模拟预测)乳制品中一种具有奶香酸味的活性化合物由W、X、Y、Z四种短周期元素组成,该化合物分子中各元素原子之间的连接关系如图所示。其中X、Y、Z同周期;X原子核外有8种不同运动状态的电子;基态Y原子有3个未成对电子;W原子无中子。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.简单氢化物的稳定性:
C.W、X、Y只能形成共价化合物
D.基态Z原子的3个能级上填充的电子数相等
【答案】D
【分析】W原子无中子,故W为H,X原子的核外有8种不同运动状态的电子(电子数=运动状态数),则X为氧(O,原子序数8), X、Y、Z同周期,X为第二周期,故Y、Z也为第二周期元素,Y的基态原子有3个未成对电子,第二周期中N的电子排布式为1s22s22p3(2p轨道有3个未成对电子),故Y为N, Z为第二周期元素,结合分子结构中Z形成4个共价键,推知Z为C,据此解答;
【解析】 同周期主族元素原子半径从左到右减小,第二周期原子半径:C(Z)>N(Y)>O(X)>H(W),即Z>Y>X>W,A错误;元素的非金属性越强,简单氢化物越稳定,非金属性:O(X)>N(Y)>C(Z),故稳定性:H2O(X)>NH3(Y)>CH4(Z),即X>Y>Z,B错误; W(H)、X(O)、Y(N)可形成离子化合物(如NH4NO3,和之间为离子键,C错误;Z为C,基态碳原子的电子排布式为1s22s22p2,1s、2s、2p三个能级均填充2个电子,电子数相等,D正确;故选D。
5.(2025·河南·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,W原子的最外层电子数是内层电子数的3倍;、在同周期中原子半径分别为最大和最小;是地壳中含量最多的金属元素;与的最外层电子数相等,且位于第五周期。下列说法正确的是
A.、形成的化合物阴离子与阳离子数目比均为
B.简单离子的半径:
C.常温下,的单质为深红棕色的液体
D.、形成的化合物是离子化合物
【答案】D
【分析】W原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,O元素符合(最外层有6个电子,内层有2个电子),X、Z的原子半径在同周期分别最大和最小,且X、Z原子序数均比O大,所以X为Na(原子半径为第三周期最大),Z为Cl(原子半径为第三周期最小),Y是地壳中含量最多的金属元素,为Al,Q与Cl的最外层电子数相同,所以与Cl同族,位于第五周期,为I。
【解析】W、X形成的化合物有Na2O2与Na2O,阴阳离子数之比均为1:2,A错误;电子层数越多,离子半径越大,所以Cl-半径最大,电子层数相同,核电荷数越大,对核外电子束缚力越大,离子半径越小,所以离子半径大小为Cl->O2->Na+>Al3+,即Z>W>X>Y,B错误;常温下Q的单质为I2,是固体,C错误;X、Q形成的化合物为NaI,是离子化合物,D正确;故选D。
6.(2025·四川德阳·模拟预测)X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期非金属元素,它们组成的某离子液体的阴离子的结构如图所示。下列说法正确的是
A.离子液体易挥发 B.第一电离能:W>Z
C.键角:X3W+>X2W D.原子半径:W>R
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期非金属元素,结合阴离子结构及成键特点推断:X形成1个单键,X为H元素;Y形成4个共价键,Y是C元素,Z与Y形成三键,原子序数大于C,Z为N元素;W形成2个共价键,原子序数大于N,为O元素;R原子序数大于O,能形成6个共价键,R是S元素。
【解析】离子液体由阴、阳离子构成,离子键作用强,熔点高、难挥发,故A错误;W为O,Z为N,N原子2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,所以第一电离能N>O,故B错误;X3W+为H3O+,X2W为H2O。H2O中O原子价电子对数为4,有2对孤对电子,H3O+中O原子价电子对数为4,有1对孤对电子,孤对电子越少斥力越小,键角越大,故键角H3O+>H2O,故C正确;W为O,R为S,同主族元素从上到下原子半径依次增大,所以原子半径S>O,故D错误;故选C。
7.(2025·安徽阜阳·一模)X,Y、Z和R为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Y、Z和R处于同一周期,R是非金属性最强的元素。一定条件下,上述元素形成的物质M可发生如下转化。下列说法正确的是
A.是含有极性键的极性分子
B.M中含有的化学键为离子键、氢键和共价键
C.氢化物的沸点:Z>R
D.M转化为N为物理变化
【答案】C
【分析】X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Z、R同周期,R是非金属性最强的元素则R为F。结合物质M和N的结构,X形成1个键为H;Z形成2个键且能形成(即),故Z为O;Y形成四个键且有一个是配位键,Y为B(硼)。综上,X=H、Y=B、Z=O、R=F。
【解析】由分析知,为BF3,BF3为平面三角形结构,分子对称,是非极性分子,A错误;由M结构知,M中含共价键(如H-O、B-F键)和氢键(分子间作用力,非化学键),无离子键,B错误;Z的氢化物为H2O,R的氢化物为HF,H2O常温下为液体,HF在常温下为气体,沸点H2O>HF,C正确;M(分子晶体)熔化转化为N(离子晶体),有新物质生成,为化学变化,D错误;故选C。
8.(2025·重庆·模拟预测)化合物A是一种常见的食品添加剂,被广泛应用于酱油等调味品中,A的结构如图所示,其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Q的原子最外层电子数是电子层数的3倍。下列说法错误的是
A.简单氢化物沸点:Q>Y
B.最高价氧化物对应的水化物酸性:Z>Y
C.键角大小:
D.XYZ和的空间结构均为V形
【答案】D
【分析】X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。Q的最外层电子数是电子层数的3倍,短周期中只有O(2层电子,最外层6电子)符合,故Q为O;W+为+1价阳离子且原子序数大于O,故W为Na;X形成单键且原子序数最小,为H;Y、Z原子序数介于H和O之间,结合结构中Y形成4个键(含双键)、Z形成3个单键,推知Y=C、Z=N。综上:X=H,Y=C,Z=N,Q=O,W=Na。
【解析】Q的简单氢化物为H2O,Y的为CH4,常温下,H2O为液体,CH4为气体,沸点H2O>CH4,A正确;由分析知,Z的最高价氧化物对应的水化物为HNO3(强酸),Y最高价氧化物对应的水化物为H2CO3(弱酸),酸性HNO3>H2CO3,B正确;由分析知,ZX3为NH3,N原子的价层电子对数为=4,孤对电子数为1,X2Q为H2O,O原子的价层电子对数为=4,孤对电子数为2,故NH3和H2O均为杂化,但孤对电子数H2O> NH3,孤对电子数越多,键角越小,故键角NH3>H2O,C正确;由分析知,XYZ为HCN,中心原子C的价层电子对数为=2,空间构型为直线形,为,中心N原子的价层电子对数为,有1个孤电子对,空间构型为V形, D错误;故选D。
9.(2025·贵州·模拟预测)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期主族元素,基态原子未成对电子数W<X=Y,短周期主族元素中W的原子半径最大。下列说法错误的是
A.第一电离能: B.共价键极性:
C.最简单氢化物的还原性: D.单质熔点最高的是X
【答案】C
【分析】W是短周期主族中原子半径最大的,故为Li(第二周期)或Na(第三周期)。结合未成对电子数条件(W < X=Y),若W为Li,则X和Y需满足未成对电子数为2且为同周期主族元素。 第二周期主族中,C(2p2,未成对电子数2)和O(2p4,未成对电子数2)符合条件,Z为F。因此,W=Li,X=C,Y=O,Z=F或W=Na,X=Si,Y=S,Z=Cl,据此解答。
【解析】同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,第一电离能顺序F > O > C > Li或Cl > S > Si > Na,故A正确;Z的电负性大于Y,则X-Z键极性更强,故B正确;单质氧化性:Z>Y,则最简单氢化物的还原性:Z<Y,故C错误;C的单质(如金刚石)或Si的单质(单晶硅)均为共价晶体,熔点远高于W单质(金属晶体)、Y、Z单质(分子晶体),故D正确;故选C。
10.(2025·河北保定·模拟预测)X、Y、Z、M四种主族元素,原子序数依次增大,分别位于三个不同短周期,Y与M同主族,Y与Z均含有2个未成对电子。下列说法正确的是
A.X3Z+与空间构型相同 B.电负性:
C.晶体的熔点: D.热稳定性:
【答案】C
【分析】四种元素原子序数依次增大,分属三个不同短周期,因此X为H(第一周期),Y 与M同主族,Y与Z均含2个未成对电子;结合原子序数关系和选项,推测Y为C(第二周期,价电子排布式为2s22p2,2个未成对电子),Z为O(第二周期,价电子排布式为 2s22p4,2个未成对电子),M为Si(与C同主族,第三周期)。
【解析】X3Z+为H3O+,中心O原子价层电子对数为,孤电子对数为1,空间构型为三角锥形;为,中心C原子价层电子对数为,无孤电子对,空间构型为平面三角形;二者空间构型不同,A错误;同周期主族元素从左到右电负性增大,因此电负性O>C,B错误;CO2为分子晶体(熔点低),SiO2为共价晶体(熔点高),分子间作用力远小于共价键,因此晶体的熔点CO2<SiO2,C正确;元素非金属性越强,简单氢化物热稳定性越强,非金属性C>Si,因此热稳定性CH4>SiH4,D错误;故选C。
11.(2025·辽宁·模拟预测)化合物可用作食品改良剂。已知W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W和Y位于同一主族,且W的族序数与其电子数相等,Z的最外层电子数是其内层电子总数的一半,Y、Z的最外层电子数之和与X的最外层电子数相等。下列说法正确的是
A.电负性:W>X B.W2X的空间结构为直线形
C.最简单氢化物的沸点:X<Z D.Z的第一电离能高于其同周期相邻元素
【答案】D
【分析】W的族序数等于其电子数,推断W为H(IA族,原子序数1);W与Y同主族,且之间还有种元素X,故Y为IA族的Na;Z的最外层电子数为5(内层电子总数10,即2+8),推断Z为P(原子序数15);Y(Na)和Z(P)的最外层电子数之和为1+5=6,等于X的最外层电子数,推断X为O(原子序数8);化合物为Na2HPO4,符合题意,据此分析。
【解析】电负性O>H,A错误;H2O的空间结构为V形,不是直线形,B错误;最简单氢化物分别为H2O和PH3,H2O存在分子间氢键,沸点更高,故H2O>PH3,C错误;Z的第一电离能因为其价电子排布符合半满规律(2s22p3),故失去一个电子更难,第一电离能高于同周期相邻元素,D正确;故选D。
12.(2025·江西·模拟预测)江西是中国重要的玉石产地之一,玉石资源丰富多样。上饶弋阳蛇纹石玉的主要成分为,X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。X的核电荷数与其最外层电子数相等;Y原子最外层电子数是其电子层数的3倍;基态Z原子s、p能级上电子总数相等,W的族序数小于Y的。下列叙述错误的是
A.电负性: B.简单离子半径:
C.熔点: D.的空间结构模型:正四面体形
【答案】B
【分析】X的核电荷数与其最外层电子数相等,且原子序数最小,故X为H;Y原子最外层电子数是其电子层数的3倍,Y为O;基态Z原子s、p能级上电子总数相等,电子排布为,故Z为Mg;W的族序数小于Y(O,第ⅥA族),且原子序数大于Mg,可能为Al、Si、P。结合题干背景信息“蛇纹石玉”是一种硅酸盐矿物,可推断W为Si。据此分析。
【解析】同周期从左到右电负性增大,同主族从上到下电负性减小,Y为O,W为Si,所以电负性,即,A正确;简单离子和电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小,故,即,B错误;为(共价晶体),为(分子晶体),共价晶体熔点远高于分子晶体,故熔点,即,C正确;是,中心原子Si为杂化,空间结构为正四面体形,D正确;故选B。
13.(2025·广东江门·一模)元素为短周期元素,其原子序数与化合价的关系如图所示。下列说法正确的是
A.c与e的原子半径:
B.第一电离能:
C.简单气态氢化物的稳定性:
D.基态和原子核外均有1个未成对电子
【答案】B
【分析】从图中可以看出,原子序数逐渐增大,a显-3价,则为N元素;b显+2价,则为Mg元素;c为+3价,则为Al元素;d显+5价,则为P元素;e显+7价,则为Cl元素,据此回答。
【解析】由分析知,c与e分别为Al、Cl,第三周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,所以原子半径:Al>Cl,A错误;由分析可知,b、c分别为Mg、Al元素,Al的价电子排布式为,其第一电离能失去的是能量较高的3p能级上的电子,所需能量较少;Mg的价电子排布式为,失去的是能量较低的3s能级上的电子,所需能量较多;所以第一电离能:Mg>Al,B正确;a、d分别为N、P,二者为同主相邻族元素,非金属性:N>P,气态氢化物的稳定性:NH3>PH3,C错误;d为15号的P元素,其基态原子价电子排布式为,有3个未成对电子;e为Cl元素,其基态原子的价电子排布式为,有1个未成对电子,D错误;故选B。
14.(2025·广东清远·一模)W、X、Y、Z是四种短周期主族元素,W的核外电子总数与其族序数相同,X是地壳中含量最多的元素;Y原子电子总数与X原子的最外层电子数相同;Z的基态原子中未成对电子数与成对电子数之比为3:4.下列说法错误的是
A.的空间结构为直线形 B.第一电离能:Y<X<Z
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y<Z D.分子极性:
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z是四种短周期主族元素,W的核外电子总数等于其族序数,则W为H(核外电子总数为1,位于第IA族);X是地壳中含量最多的元素是O,则X为O;Y的原子电子总数等于O的最外层电子数6,则Y为C;Z的基态原子未成对电子数与成对电子数之比为3∶4,则Z为N(N的基态原子电子排布为1s22s22p3,未成对电子数为3,成对电子数为4),据此解答。
【解析】为,其中心原子的价层电子对数为,含有1对孤电子对,其空间结构为V形,不是直线形,A错误;同周期主族元素从左至右,元素的第一电离能呈增大趋势,但N的2p轨道达到半充满稳定状态,其第一电离能大于右边相邻元素,则第一电离能:C<O<N,即Y<X<Z,B正确;元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,因非金属性:C<N,则最高价氧化物对应水化物的酸性:H2CO3<HNO3,即Y<Z,C正确;Y2W4为C2H4,结构对称,正、负电中心重合,属于非极性分子;W2X2为H2O2,结构不对称,正、负电中心不重合,属于极性分子,则分子极性:C2H4<H2O2,即Y2W4<W2X2,D正确;故选A。
15.(2025·浙江绍兴·一模)根据元素周期表,下列说法不正确的是
A.第一电离能:N>O B.酸性:
C.离子半径: D.稳定性:
【答案】C
【解析】同周期元素第一电离能有增大趋势,N原子2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能:N>O,A正确;同周期元素从左到右非金属性增强,Cl的非金属性强于S,最高价氧化物对应水化物的酸性强于,B正确;和电子层数相同,但核电荷数更大,离子半径更小,故,C错误;O的非金属性强于S,的稳定性大于,D正确;故选C。
16.(2025·浙江金华·一模)下列说法正确的是
A.电负性: B.酸性:
C.化合物离子键百分数: D.原子半径:
【答案】C
【解析】同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,B位于Be右侧,故Be的电负性小于B,A错误;因半径:I>Br,H-I键长更长,H-I更易断裂而电离出氢离子,则HI的酸性强于HBr,B错误;O为非金属元素,其电负性较金属元素钠和锂的大,又因同主族元素从上往下电负性递减,则电负性:Na<Li<O,形成化学键的两个原子电负性差值越大,离子键百分数越高, 则Na2O的离子键百分数更高,C正确;同周期主族元素,从左往右核电荷数越来越大,对核外电子的吸引能力逐渐增大,原子半径依次减小,O和F同周期,O在F左侧,故原子半径:O>F,D错误;故选C。
17.(2025·广东·模拟预测)科研团队在距离地球约124光年的太阳系外行星的大气中检测到了可能表明生命存在的化学指纹DMS和DMDS,这两种化学物质的结构如图所示。、、、、是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中与同主族,的基态原子价层p轨道半充满。下列叙述正确的是
A.简单氢化物的沸点:
B.和的VSEPR模型均为正四面体形
C.第一电离能:
D.原子半径:
【答案】D
【解析】X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。根据“Z的基态原子价层p轨道半充满”,推知Z价电子为( N)或(P);结合“W与Q同主族”及DMS、DMDS的结构(含Y连接多X,Q为中心原子),推断X为H(原子序数1,单键)、Y为C(原子序数6,四键)、Z为N(原子序数7)、W为O(原子序数8,VIA族)、Q为S(原子序数16,VIA族,与O同主族)。简单氢化物沸点比较中、分子间存在氢键沸点较大,沸点最低,分子间的氢键比的更强,故的沸点比的更高故沸点:W>Z>Q,A错误;为,中心C的价层电子对数=3+0=3,VSEPR模型为平面三角形;为,中心S的价层电子对数=4+0=4,VSEPR模型为正四面体形,二者模型不同,B错误;第一电离能:同周期从左到右增大,N(Z)因2p轨道半充满,第一电离能大于O(W),即Z(N)>W(O)>Y(C),C错误;原子半径:H(X)半径最小,同周期C(Y)>N(Z),则Y>Z>X,D正确;故选D。
18.(2025·四川达州·模拟预测)M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,M和X同周期,且二者基态原子中未成对电子数相同,为人体中含量最多的元素,和位于同周期相邻主族,原子序数之和为23。下列说法正确的是
A.氢化物的熔点:Y>X>M
B.和均可在的最高价氧化物中燃烧
C.最高价氧化物的水化物的碱性:
D.和形成的化合物中仅存在离子键
【答案】B
【分析】 X为人体中含量最多的元素,确定为O(氧)。M与O同周期且未成对电子数相同,M为C(碳,2p2含2个未成对电子)。Y和Z同周期相邻主族,原子序数之和为23,确定为Na(11)和Mg(12)。
【解析】未说明氢化物的类型,例如M为C,其氢化物为无数种类型的烃类物质,无法比较氢化物熔点,A错误;Na和Mg均可在CO2中燃烧(生成Na2CO3和MgO),B正确;NaOH碱性强于Mg(OH)2,C错误;Na与O可形成Na2O(仅离子键)和Na2O2(含离子键和共价键),D错误;故选B。
19.(2025·贵州遵义·一模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次减小。其中,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,Y的单质广泛应用于太阳能电池。由X、Y、W三种元素形成的化合物H的结构如图。下列叙述正确的是
A.W的简单氢化物的键角大于Y的简单氢化物的键角
B.离子半径大小顺序为X>W>Z
C.电负性强弱的顺序为W>Z>Y
D.化合物H中含有离子键、极性键、配位键
【答案】C
【分析】由题意分析,X为所有短周期元素中原子半径最大的,则X为Na;Y的单质广泛应用于太阳能电池,则Y为Si;由X(Na)、Y(Si)和W形成化合物H,通过结构和成键分析,W为元素;W()的核外电子数与X(Na)、Z的最外层电子数之和相等,可知Z的最外层电子数为7,结合半径大小对比,Z为Cl元素。
【解析】W的简单氢化物为,中心氧原子的价层电子对=σ键+孤电子对数,杂化类型为;Y的简单氢化物为,中心硅原子的价层电子对=σ键+孤电子对数,杂化类型为;由于中氧有2对孤电子对,中硅无孤电子对,因此W()的简单氢化物的键角小于Y()的简单氢化物的键角,故A错误;离子半径:(Z)>(W)>(X),故B错误;电负性:(W)>(Z)>(Y),故C正确;化合物H中与阴离子间为离子键,键为极性共价键,无配位键(键为普通共价键,非配位键),故D错误;故选C。
20.(2025·湖北宜昌·模拟预测)M、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,M、X、Y、Z的原子半径依次减小,W元素的最高正价与最低负价的代数和为4.由这五种元素组成的阴离子的结构如下图所示。下列说法正确的是
A.简单氢化物的稳定性:
B.简单离子半径:
C.键角:
D.Z的单质能从溴化钠水溶液中置换出溴单质
【答案】C
【分析】M、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,M、X、Y、Z的原子半径依次减小,说明M、X、Y、Z为同一周期的元素,且从左到右排列。W元素的最高正价与最低负价的代数和为4,设其最高正价为,则最低负价为,故,解得,所以W为第VIA族元素。因W原子序数最大,且为短周期元素,故W为S元素。M、X、Y、Z为第二周期元素,根据原子序数依次增大且为不同元素,可推断M、X、Y、Z分别为C、N、O、F。据此分析解答。
【解析】W为S,Y为O,简单氢化物分别为H2S、H2O,非金属性O>S,稳定性H2O>H2S,即Y>W,A错误;简单N3-、O2-、F-为10电子,S2-为18电子,核外电子数越多半径越大,相同核外电子数的离子,原子序数越小半径越大,则离子半径:(),B错误;C和N均为sp3杂化,由于NF3中存在孤电子对,因此CF4键角大于NF3,C正确;Z为F,F2先与水反应,不能置换溴,D错误;故选C。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。