专题12 物质结构与元素周期律(专题专练)(黑吉辽蒙专用)(黑吉辽蒙专用)2026年高考化学二轮复习讲练测
2026-01-24
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内容正文:
专题12 物质结构与元素周期律
目录
第一部分 风向速递 洞察考向,感知前沿
第二部分 分层突破 固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01考查电离能与电负性
题型02考查杂化轨道与空间构型
题型03考查粒子半径和分子极性
题型04综合考查位构性
B组·抢分能力练
第三部分 真题验证 对标高考,感悟考法
1.【结合物质结构考查元素推断】(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。
2.【结合制备原理考查电负性】(2025·辽宁·二模)我国专利中涉及一种锂离子电池正极添加剂的制备及应用,其中部分制备原理如下:
已知X具有类似于苯的芳香性和结构。下列说法正确的是
A.电负性: B.X中N原子均为杂化
C.熔点: D.Z的阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构
【答案】B
【解析】非金属性:H<C<P<N,元素的非金属性越强,其电负性越大,则电负性:H<C<P<N,A错误;X具有类似于苯的芳香性和结构,即X中C、N原子共平面,则X中2个N原子的价层电子对数均为3,均采用sp2杂化,B正确;物质Y、Z的阴离子相同、阴离子所带电荷数均为1,但离子半径:Br-<,离子键强弱:Y>Z,离子键越强物质的熔点越高,则熔点:Y>Z,C错误;阴离子中P与6个F原子形成6个共价键,其中一个为配位键,则P原子的最外层电子数为12,D错误;故选B。
3.【结合原子序数考查电离能】(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)第三周期元素原子序数与第一电离能关系如图所示,下列说法错误的是
A.气态氢化物稳定性:N<Q B.第二电离能:Z<Y
C.电负性:X<Z<P D.最高价氧化物沸点:P<M
【答案】B
【分析】第三周期元素原子序数与第一电离能关系如图,则X是Na元素、Y是Mg元素、Z是Al元素、M是Si元素、N是P元素、P是S元素、Q是Cl元素。
【解析】同周期从左到右元素非金属性增强,Cl非金属性强于P,氢化物稳定性HCl>PH3,故A正确;Al+电子排布为[Ne]3s2,Mg+电子排布为[Ne]3s1,Mg第二电离是失去3s能级上单电子,故第二电离能Al>Mg,故B错误;主族元素同周期电负性从左到右增大,电负性Na<Al<S,故C正确;SO3为分子晶体,SiO2为共价晶体,故沸点SO3<SiO2,故D正确;故选B。
01考查电离能与电负性
1.(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。
2.(2025·内蒙古·三模)已知一种可吸附甲醇的材料,其化学式为,部分晶体结构如图所示,其中为平面结构。
下列说法正确的是
A.原子半径:
B.电负性:
C.基态原子的第一电离能:
D.该晶体中存在共价键、配位键、离子键、氢键等化学键
【答案】C
【解析】同周期主族元素原子半径从左到右逐渐减小,第二周期原子半径:C>N>O;Cl位于第三周期,电子层数多,半径大于第二周期元素,故原子半径应为r(Cl)>r(C)>r(N)>r(O),A错误;同周期元素从左至右,元素的电负性逐渐增大,电负性:H(2.20)>B(2.04),正确顺序应为B<H<N<O,B错误;同周期元素第一电离能总体增大,N的2p轨道半充满(2p3)稳定,第一电离能N>O,故顺序为I1(B)<I1(C)<I1(O)<I1(N),C正确;氢键不属于化学键,该晶体中含离子键(阴阳离子间)、共价键(如N-H、C-O键)、配位键(B与OCH3-间),但不含氢键这种化学键,D错误;故选C。
02考查杂化轨道与空间构型
3.(2025·辽宁葫芦岛·二模)一种在水处理领域应用广泛的物质,其结构如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,下列说法正确的是
A.简单氢化物的沸点:W>Z B.元素电负性:W>Z>R
C.原子半径大小:W>Z>X D.和的空间构型均为三角锥形
【答案】D
【分析】R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,结合结构及成键特点推断:R形成1个共价键且原子序数最小,为H;Z形成2个共价键,原子序数大于氢,为O;W形成4个共价键,原子序数小于氧,为C;X⁺为+1价阳离子,短周期主族元素中原子序数大于氧,故X为Na; Y原子序数大于Na,形成5个共价键,为P。即R:H,W:C,Z:O,X:Na,Y:P。
【解析】水分子含有分子间氢键,因此水的沸点大于甲烷,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;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;电负性O>C>H,B错误;电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;原子半径Na>C>O,C错误;PH3分子中P原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,所以为三角锥形结构;H3O+中氧原子的价层电子对数为,有一对孤对电子,为三角锥形,D正确;故选D。
4.(2025·黑龙江·模拟预测)离子液体是由有机阳离子和无机阴离子组成的,在100℃以下呈液体状态的盐类,离子液体可作为特殊溶剂溶解纤维素。常见的无机阴离子有、、等。如图为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体的结构。下列说法错误的是
A.离子液体难挥发 B.图中两个N原子的杂化类型完全相同
C.纤维素中含有大量的氢键 D.和的空间结构相似
【答案】B
【解析】离子液体中含有大量离子,属于离子晶体,熔沸点较高,难挥发,A正确;
B.该物质中左侧N原子上的孤对电子参与形成了大π键属于sp2,右侧N原子的孤电子对没有参与形成了大π键,sp3杂化轨道类型,B错误;当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子(例如氟、氧、氮)上时,可以形成氢键;由结构可知,纤维素中含有大量的氢键,C正确; 和的中心原子均形成4个共价键,且无孤电子对,则空间结构相似,均为正四面体形,D正确;故选B。
03 考查粒子半径和分子极性
5.(2025·黑龙江·二模)一种新型电池中的电解质的结构如右图所示。M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,的氢化物能够形成分子间氢键。下列有关说法错误的是
A.原子半径: B.键角:
C.第一电离能: D.单质沸点:
【答案】B
【分析】Z的氢化物能形成分子间氢键,则为N、O或F,由于Z只能形成单键,则Z为F;Y只有2个化学键,且可形成单键或双键,则Y为O;X形成4键,且与氧能够形成单键或双键,则X为C;W原子序数小于C,且形成四配位的阴离子,则W为B;M为一价阳离子,M为Li。
【解析】同周期元素原子半径从左到右逐渐减小,故半径:B>O>F,即:W>Y>Z,A正确;中Y为sp3杂化,为sp2杂化,则键角:,B错误;同周期元素第一电离能从左到右逐渐减小,故第一电离能:F>C>Li,即:Z>X>M,C正确;碳单质为原子晶体,氧和氟的单质为分子晶体,原子晶体沸点大于分子晶体,分子晶体的相对分子质量越大,沸点越高,则沸点:C>F2>O2,即单质沸点:,D正确;故选B。
6.(2025·黑龙江大庆·三模)X、Y、Z、M、W是原子序数依次增大的5种元素,Y、Z、M同周期,基态Y原子各能级上的电子数相等,基态的价电子排布式为:。由五种元素组成的某配离子的结构如图所示。下列说法正确的是
A.元素电负性:
B.是由极性键构成的非极性分子
C.Y和Z的氢化物的沸点:
D.W的最高价氧化物对应的水化物能溶于强酸,不溶于任何碱溶液
【答案】B
【分析】X、Y、Z、M、W原子序数依次增大,基态Y原子各能级上电子数相等,则其电子排布为1s22s22p2,Y为C;基态W2+价电子排布式,W原子价电子为3d104s1,W为Cu;Y、Z、M同周期,X原子序数小于Y,结合配离子结构中X2Y、YX2,X为H;Z形成Y=Z双键且提供孤对电子与W配位,Z为O;M在Z后且同周期,M为F,综上X为H、Y为C、Z为O、M为F、W为Cu,据此分析作答。
【解析】Z为O,M为F,同周期电负性从左到右增大,则电负性F>O,A项错误;YX4为CH4,C-H键为极性键,分子呈正四面体对称结构,是非极性分子,B项正确;C的氢化物为烃类,O的氢化物为H2O,烃类中高分子烃沸点可能高于H2O,C项错误;Cu的最高价氧化物对应的水化物为Cu(OH)2,能溶于强酸,也能溶于浓氨水,形成[Cu(NH3)4]2+,D项错误;故选B。
04 综合考查位构性
7.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)是四种短周期元素,原子序数依次增大。W核外电子只有一种自旋取向;最外层电子数是内层电子总数2倍;原子核外能级上的电子总数与能级上的电子总数相等,但其第一电离能低于同周期相邻元素。下列说法正确的是
A.氢化物的沸点:
B.的空间结构为三角锥形
C.中有一个大键
D.常温下,组成的物质,可能呈液态
【答案】D
【分析】W核外电子只有一种自旋取向,W为H;X最外层电子数是内层电子总数的2倍,X为C;在短周期元素中,原子核外s能级和p能级电子总数相等,且第一电离能低于同周期相邻元素,Z是O;是四种短周期元素,原子序数依次增大,所以Y为N。
【解析】C、N、O的氢化物都有多种,不确定是简单氢化物,不能比较沸点高低,故A错误;中心碳原子采取sp2杂化,没有孤电子对,空间构型为平面三角形,故B错误;中心氮原子采取sp2杂化,有一对孤对电子,与两个氧原子形成两个σ键,还形成一个三中心四电子的大π键,故C错误;常温下,C、H、N、O可以形成有机物如硝基苯为液体,故D正确;故选D。
8.(2025·辽宁本溪·模拟预测)X、Y、Z、M为原子序数依次增大的前四周期元素,X、Y、Z位于同一周期,基态X原子电子占据3个能级,且每个能级所含的电子数相同,Y的第一电离能大于Z的第一电离能,M的合金是我国使用最早的合金。下列说法正确的是
A.基态X原子的核外电子共有3种空间运动状态
B.X、Y、Z的简单氢化物均可与M的阳离子形成配位键
C.X、Y、Z与氢元素形成的四元素化合物均为共价化合物
D.与基态M原子最外层电子数相同的同周期元素还有2种
【答案】D
【分析】X、Y、Z、M为原子序数依次增大的前四周期元素。X、Y、Z位于同一周期,X的基态原子含有3个能级,且每个能级所含的电子数相同,电子排布式为1s22s22p2,X为C元素,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但第VA族的大于第VIA族的,Y的第一电离能大于Z的第一电离能,Y为N元素,Z为O元素,M的合金是我国使用最早的合金,M为Cu元素。
【解析】基态X原子(碳)的电子排布式为1s22s22p2,占据1s,2s,2p中的2个轨道,共有4种空间运动状态,而非3种,A错误;X(C)、Y(N)、Z(O)的简单氢化物分别为CH4、NH3、H2O。CH4无孤对电子,无法与Cu2+形成配位键,而NH3和H2O可以,B错误;X、Y、Z与氢形成的化合物中,若包含四元素(如碳酸铵(NH4)2CO3),则为离子化合物,并非均为共价化合物,C错误;基态M(Cu)最外层电子数为1(4s1),同周期(第四周期)中,K(4s1)和Cr(4s1)也满足此条件,共2种,D正确;故选D。
1.(2025·内蒙古呼和浩特·二模)短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,基态X原子有两个单电子,基态Y原子的L层中有两对成对电子,且Y与W同主族,基态W原子比基态Z原子的核外电子空间运动状态数多2。下列说法错误的是
A.同周期主族元素第一电离能比Y大的有一种
B.四种元素均位于元素周期表的p区
C.Y、W的简单气态氢化物稳定性:
D.在中W的化合价相同
【答案】A
【分析】短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,基态X原子有两个单电子,基态Y原子的L层中有两对成对电子,且Y与W同主族,则X为C元素、Y为O元素、W为S元素;基态W原子比基态Z原子的核外电子空间运动状态数多2,则Z为Al元素。
【解析】同周期元素,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,元素的第一电离能大于相邻元素,则同周期主族元素第一电离能比氧元素大的元素为氮元素、氟元素,共有2种,故A错误;四种元素的原子序数分别为6、8、13、16,基态原子的价电子排布式分别为2s22p2、2s22p4、3s23p1、3s23p4,所以四种元素均位于元素周期表的p区,故B正确;同主族元素,从上到下元素的非金属性依次减弱,简单气态氢化物稳定性依次减弱,则硫化氢的热稳定性小于水,故C正确;硫酸根离子和过二硫酸根离子中硫元素的化合价均为+6价,故D正确;故选A。
2.(2025·内蒙古·二模)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,在气体中W单质密度最小,X的两种常见氧化物都是直线形分子,Y的简单氢化物遇浓盐酸会产生“白烟”,W和Z位于同主族。下列叙述正确的是
A.简单离子半径:
B.电负性:
C.X的氢化物的沸点可能高于Y的氢化物
D.和分子的键角相等
【答案】C
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,在气体单质中W单质的密度最小,W为H元素;X的两种常见氧化物都是直线形分子,X为C元素;Y的简单氢化物遇浓盐酸会产生“白烟”,Y为N元素;W和Z位于同主族,故Z为Na元素。
【解析】N3-与Na+均为10电子,电子层数相同,原子序数越大,离子半径越小,故简单离子半径:r(N3-)>r(Na+),A错误;非金属性H>Na,电负性:H>Na,B错误;X为C,Y为N,C的氢化物属于烃类,种类繁多,可能高于N的氢化物,C正确;为N2H4,为C2H4,N2H4中N原子的杂化方式为sp3杂化,C2H4中的C为sp2杂化,分子的键角不相等,D错误;故选C。
3.(2025·内蒙古呼和浩特·一模)下图化合物常用来优化电池的性能,W、M、Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。下列说法错误的是
A.简单氢化物的沸点:
B.简单氢化物的键角:
C.电负性:
D.Q和W可形成原子个数比为、、的化合物
【答案】B
【分析】W、M、Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,根据它们成键的特点,W为H元素,M形成四个键为C元素,一个Q与四个H形成正一价的阳离子,Q为N,形成铵根离子,X形成二个共价键,X为O元素,Y形成一个键,Y为F元素,Z形成六个共价键,为S元素。
【解析】X的简单氢化物为H2O,Y的简单氢化物为HF,二者分子间都有氢键,但是H2O分子间平均氢键个数多,分子间作用力大,沸点高,A正确;X的简单氢化物为H2O,Z的简单氢化物为H2S,二者的中心原子杂化类型相同,中心原子孤电子对数相同,电负性O>S,H2O中成键电子对偏向O原子的多,成键电子对斥力大,键角大,键角H2O>H2S,B错误;非金属性越强电负性越大,W为H,M为C,C与H形成的化合物中H显示正价,C显示负价,电负性C>H,C正确;Q为N,W为H,二者可以形成N2H4、NH3、NH4H,原子个数比为、、的化合物,D正确;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·吉林松原·模拟预测)蛇纹石是一种矿物资源。E、M、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大。其中,E是原子半径最小的元素,M和Y分别占地壳元素含量的第一位和第二位,基态Z原子的价层电子排布式为,X元素最外层电子数是内层电子总数的。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.和的中心原子的孤电子对数目相同 D.最高价氧化物熔点:
【答案】A
【分析】E是原子半径最小的元素则 E是H元素,M和Y分别占地壳元素含量的第一位和第二位,则M是O、Y是Si;基态Z原子的价层电子排布式为,n=4时符合,则基态Z原子的价层电子排布式为,Z为Fe;X元素最外层电子数是内层电子总数的,则X的最外层电子数为2,内层电子数10,即X为Mg,据此解答。
【解析】同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势,同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小,则第一电离能Mg < Si < O,A正确;O的非金属性强于Si,则稳定性强于,B错误;中Si无孤电子对,中O有1对孤电子对,C错误;晶体属于共价晶体,形成的晶体属于分子晶体,共价晶体的熔点高于分子晶体,D错误;故选A。
6.(2025·吉林延边·一模)某离子化合物中的阳离子结构模型如图。已知X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,Z原子核外L层有3个未成对电子。下列说法错误的是
A.X、Y、Z中电负性最小的为Y
B.该阳离子与水中的氢原子形成氢键
C.同周期第一电离能在Y与Z之间的元素有3种
D.Na、X与Y形成的化合物具有强还原性
【答案】B
【分析】由图可知:在阳离子中X、Y、Z形成的共价键数目分别为1、4、4,X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,Z原子核外L层有3个未成对电子,结合各种元素形成的共价键的数目及原子序数大小,可知:X为H元素、Y为B元素、Z为N元素,据此分析解答。
【解析】根据上述分析可知:X为H、Y为B、Z为N元素。元素的非金属性越强,其电负性就越大。元素的非金属性:N>H>B,则这三种元素中电负性最小的元素是字母Y表示的B元素,A正确;该阳离子中的氮原子上没有孤电子对,不具备给电子能力,因此该阳离子不能与水中的氢原子形成氢键,B错误;同一周期元素,随原子序数的增大,元素的第一电离能而呈增大趋势。但当元素处于第ⅡA、第ⅤA时,由于原子核外电子处于轨道的全满、半满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻元素。根据上述分析可知:Y是B,Z是N,元素的第一电离能在B、N原子之间的有Be、C、O,因此共3种元素,C正确;根据上述分析可知:X为H、Y为B元素,Na、H、B三种元素可形成离子化合物NaBH4,该化合物中H元素为-1价,容易失去电子,具有强的还原性,D正确;故选B。
7.(2025·吉林长春·模拟预测)近年来我国科技在各个领域都有重大进展。下列说法错误的是
A.稀土元素是原子序数从57~71的15种元素以及钪和钇,共17种元素
B.硅胶、氧化铝常用作色谱法的固定相
C.掺杂I2的聚乙炔可作为绝缘材料,添加在舰艇隐形涂料中
D.用铬酸作氧化剂对铝表面进行化学氧化,可以使氧化膜产生美丽的颜色
【答案】C
【解析】稀土元素包括原子序数57~71的15种镧系元素及钪(Sc)、钇(Y),共17种,A正确;硅胶(主要成分为SiO2·nH2O)和氧化铝(Al2O3)具有高吸附性,常用于色谱法(如柱色谱、薄层色谱)作为固定相,用于分离混合物。这属于基础色谱知识,B正确;掺杂I2的聚乙炔会增强导电性,成为导电材料,而非绝缘材料,C错误;铬酸(H2CrO4)可用作氧化剂,对铝表面进行化学氧化处理,形成氧化铝膜,该过程可产生彩色膜(如金黄色或绿色),用于装饰或防护。这是铝表面处理的常见方法,D正确;故选C。
8.(2025·吉林·二模)在能源技术变革的推动下,我国锂电池产业进入快速增长阶段。一种由原子序数依次增大的同一短周期主族元素A、B、C、D、E组成的新型锂离子电池电解质如图(→表示配位键),D的一种单质可用作消毒剂。
下列有关说法正确的是
A.简单离子半径:A<D<E
B.E单质可以把D从其简单氢化物中置换出来
C.B的最高价氧化物的水化物为强酸
D.氢元素分别与A、C、D、E形成二元化合物,氢在化合物中的化合价均为+1价
【答案】B
【分析】D的一种单质可用作消毒剂,Y能形成2个共价键,D为O,C能形成4个共价键,C为C,E能形成1个共价键,E为F,B可形成3个共价键,B为B,A带一个单位正电荷,且同一周期,A为Li,据此解答。
【解析】简单离子半径:Li+<F-<O2-,故A错误;F的非金属性强于O,所以F单质可以把O从其简单氢化物中置换出来,故B正确;B最高价氧化物的水化物为H3BO3,是一种一元弱酸,故C错误;氢元素分别与Li形成二元化合物,氢在化合物中的化合价均为-1价,故D错误;故选B。
9.(2025·黑龙江吉林·一模)已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前20号主族元素,四种元素均位于不同周期。其中X、Y、Z三种元素原子序数为等差数列,基态Y原子s轨道电子数与p轨道电子数相等,基态W原子核外无未成对电子。下列说法正确的是
A.电负性:
B.X与Y、Z、W均可形成化合物,且晶体类型相同
C.Z的氧化物的水化物是强酸
D.W与Y形成的化合物能与水反应,反应类型一定为化合反应
【答案】A
【分析】已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前20号主族元素,四种元素均位于不同周期,则X为H元素;基态Y原子s轨道电子数与p轨道电子数相等,Y电子排布式为1s22s22p4,则Y为O元素;X、Y、Z三种元素原子序数为等差数列,则Z为P元素;基态W原子核外无未成对电子,则W为Ca元素。
【解析】W、Y、Z分别为Ca、O、P元素,同周期主族元素,从左往右元素电负性依次增大,同主族元素,从上往下元素电负性依次减小,则电负性:,A正确;H与Ca、O、P均可形成化合物,如CaH2是离子晶体,H2O和PH3是分子晶体,B错误;Z为P元素,P的氧化物的水化物是H3PO4,H3PO4不是强酸,C错误;Ca和O形成的化合物CaO2与水反应生成氢氧化钙和O2,不属于化合反应,D错误;故选A。
10.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素,只有X、Y位于同一周期,且Y与Z位于同一主族,四种元素可形成一种在医疗、农业、染料上都有广泛用途的物质,其结构如图所示。下列叙述正确的是
A.原子半径:Z>Y>X>W
B.四种元素中第一电离能最大的是Y
C.该物质结构中存在配位键
D.简单氢化物的还原性:Y>Z
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,只有X、Y同周期,Y与Z同主族。结合物质结构及元素周期律推断:W为H(第一周期),X为N(第二周期),Y为O(第二周期,与X同周期),Z为S(第三周期,与Y同主族)。阳离子为[N2H6]2+,阴离子为。
【解析】原子半径:同周期从左到右原子半径减小(N>O),同主族从上到下原子半径增大(S>O),H半径最小。则原子半径:Z(S)>X(N)>Y(O)>W(H),A错误;第一电离能:N(2p3半满稳定)>O>H>S,最大的是X(N),B错误;阳离子中N提供孤对电子、H+提供空轨道形成配位键,如[N2H6]2+中N→H,阴离子中S与O存在配位键,C正确;Y、Z分别为O、S,非金属性O>S,简单氢化物还原性:H2S(Z)>H2O(Y),D错误;故选C。
11.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)某物质是一种常见食品添加剂,其结构如图所示。X、Y、Z、Q、W、R为原子序数依次增大的前20号元素,X为原子半径最小的元素,Q和W同主族,W和R的简单离子具有相同的电子层结构。下列说法错误的是
A.该物质中W原子为杂化 B.氢化物沸点:Y<Z<Q
C.第一电离能: D.X和R可以形成离子化合物
【答案】B
【分析】X、Y、Z、Q、W、R为原子序数依次增大的前20号元素,X为原子半径最小的元素,X为H元素,Q和W同主族,W和R的简单离子电子层结构相同,R为+1价阳离子(结构中有R⁺),推测R为K,则W的简单离子与K+电子层结构相同,W形成6个共价键,W为S,Q与W同主族且原子序数小于W,故Q为O,Y形成4个共价键,Y为C元素,则Z为N元素,以此解答。
【解析】W为S,由图可知,S元素形成4个键且不含孤电子对,为杂化,A正确;C、O、N的氢化物种类较多,无法比较氢化物沸点的大小,B错误;同一周期的主族元素,原子序数越大元素的第一电离能有增大的趋势,但 N 是第 VA 元素,原子核外电子排布处于原子轨道的半满状态,第一电离能大于同一周期相邻的O元素,则第一电离能:,C正确;X为H元素,R为K元素,H元素和K元素可以形成离子化合物KH,D正确;故选B。
12.(2025·黑龙江大庆·模拟预测)X、Z、Y、W为原子序数依次增大的前四周期元素,基态X原子的核外电子只有1种空间运动状态,Y、Z位于同一周期,Z是有机物分子的骨架元素,W元素焰色试验呈绿色。X、Z、Y、W形成的配离子的结构如图,下列说法正确的是
A.此配离子中存在极性键、非极性键和氢键等化学键 B.X、Z、Y三种元素的电负性:Y>Z>X
C.该配离子中有两种配体 D.氢化物的沸点:Y>Z
【答案】B
【分析】X、Z、Y、W为原子序数依次增大的前四周期元素,基态X原子的核外电子只有1种空间运动状态,X为H元素,Y、Z位于同一周期,Z是有机物分子的骨架元素,Z为C元素,W元素焰色试验呈绿色,W为Cu元素,Y形成4个共价键,其中1个是配位键,Y为N元素,以此解答。
【解析】由该配离子的结构可知,其中存在N-H极性键、C-C非极性键,氢键不是化学键,A错误;同短周期主族元素,从左往右,电负性依次增大,则电负性:N>C>H,B正确;由该配离子的结构可知,该配离子中只有一种配体,为NH2CH2CH2NH2,C错误;C元素的氢化物(烃)较多,其氢化物的沸点如苯沸点高于NH3,D错误;故选B。
13.(2025·辽宁·三模)化合物为翡翠的主要成分,W、X、Y和Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态W原子的价层电子排布式为,Y的基态原子核外电子共占据7个原子轨道,Z的最高正化合价和最低负化合价的绝对值相等。下列说法中正确的是
A.单质熔点: B.工业上利用Y单质与反应冶炼铁
C.电负性 D.W的简单氢化物与Z的简单氢化物晶体类型不同
【答案】A
【分析】W、X、Y和Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态W原子的价层排布式为,则n为2,W为O元素;Y的基态原子核外电子共占据7个原子轨道,则原子的电子排布为1s22s22p63s23p1,Y为Al元素;Z的最高正化合价和最低负化合价的绝对值相等,则Z为Si元素;该化合物为硅酸盐,其中O(W)元素为-2价,Si(Z)元素为+4价,Al(Y)元素为+3价,根据化合价代数和为0,可得X的化合价为+1价,则X为Na元素。
【解析】一般情况下,共价晶体的熔点高于金属晶体,铝离子的离子半径小于钠离子、核电荷数大于钠离子,所以金属铝的金属键强于金属钠,熔点高于金属钠,则单质熔点的大小顺序为Si> Al> Na,A正确;工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝,用一氧化碳还原氧化铁冶炼铁,所以不能用金属铝与氧化铁反应冶炼铁,否则会因原材料成本高降低生产效益,B错误;金属元素的金属性越强,电负性越小,钠元素的金属性强于铝元素,所以铝元素的电负性大于钠元素,C错误;W的简单氢化物是,Z的简单氢化物是,其均为分子晶体,晶体类型相同,D错误;故选A。
14.(2025·辽宁沈阳·二模)四种短周期元素,原子序数依次增大。四种元素形成的盐是强氧化剂,其阴离子的结构如图所示,图中各原子最外层都达到8电子稳定结构。下列说法中正确的是
A.简单离子半径:
B.第一电离能由大到小排序:
C.最简单氢化物的沸点:
D.具有强氧化性是因为Z元素呈价
【答案】B
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,形成的盐为,阳离子为,阴离子为 ⁻。根据阳离子及短周期元素特性,推断为(N为X,H为W);由阴离子的8电子稳定结构、强氧化性及成键情况知,Y、Z为最外层电子数为6,是第ⅥA元素阴离子为,故Y为O,Z为S。综上,W为H、X为N、Y为O、Z为S。
【解析】电子层数越多、离子半径越大,当电子层数相同时,核电荷数越多,离子半径越小,简单离子半径:,A错误;同一周期主族元素,从左到右,第一电离能呈增大趋势,但、反常,同一主族元素,从上到下,第一电离能减小,故第一电离能由大到小排序为,B正确;常温下,为液态,为气体,沸点:,C错误;Z元素为S,最高价为+6价,具有强氧化性是因为结构中存在过氧键,D错误;故选B。
15.(2025·辽宁盘锦·三模)化合物SDB具有生物活性,可用于药物研究和开发,在材料科学领域可用于合成功能材料、荧光探针等。该化合物由X、Y、Z、Q、M五种短周期主族元素组成,基态原子中X、Q的2p轨道均只有一个未成对电子,X、Y、Z、Q位于同一周期,且原子半径相对大小如图所示,基态Y原子所有电子能级上电子数相同,M是短周期中主族元素原子半径最大的原子。
下列有关说法正确的是
A.简单氢化物的稳定性:
B.第一电离能:
C.最高价含氧酸的酸性:
D.化合物SDB中存在配位键、共价键、离子键
【答案】D
【分析】基态原子中X、Q的2p轨道均只有一个未成对电子,且X、Y、Z、Q位于同一周期,结合原子半径相对大小,可推出X为B(硼),Q只有一根共价键,Q为F(氟);基态Y原子所有电子能级上电子数相同,Y为C(碳):;Z为O(氧);M是短周期中主族元素原子半径最大的原子,M为Na(钠)。
【解析】简单氢化物稳定性:Z为O,Q为F,稳定性强于,故Z<Q,A错误;第一电离能:X为B,Y为C,Z为O,第二周期第一电离能顺序为B<C<O,即,B错误;最高价含氧酸酸性:X为B(),Y为C(),酸性,即X<Y,C错误;化合物含与阴离子形成离子键,阴离子中存在共价键(如C-C、C-O等),B为缺电子原子,有孤对电子,B和F之间存在共价键和配位键,D正确;故选D。
16.(2025·辽宁抚顺·三模)X、Y、Z、W是位于不同周期的前四周期主族元素,它们的原子序数依次增大,且Y与X两种元素原子序数的差值等于Z、Y两种元素原子序数的差值,Z元素基态原子p轨道电子排布是半充满状态,含W元素的物质灼烧时焰色呈紫色。下列说法正确的是
A.离子半径:W>Z>Y B.是直线形分子
C.Z的氢化物具有还原性 D.的水溶液具有强酸性
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W是位于不同周期的前四周期主族元素,则X元素为H;Z元素基态原子p轨道电子排布是半充满状态,Z又位于第三周期,则Z元素为P;Y与X两种元素原子序数的差值等于Z、Y两种元素原子序数的差值。则Y元素为O;含W元素的物质灼烧时焰色呈紫色。故W元素为K。
【解析】W的离子是,Z的离子是,Y的离子是。离子半径比较规律:电子层数越多,半径越大。电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。电子层数为3,电子层数为3,电子层数为2。和电子层数相同,P的核电荷数小于K,所以r()>r(),电子层数多于,所以r()>r()。因此离子半径应为Z()>W()>Y(),A选项错误;为,的结构是折线形,不是直线形,B选项错误;Z的氢化物为,P元素化合价为-3价,处于最低价态,最低价态的元素具有还原性,能被氧化,所以具有还原性,C选项正确;为,与水反应生成和,反应方程式为,生成的是强碱,溶液呈碱性,不是强酸性,D选项错误;故选C。
17.(2025·辽宁沈阳·模拟预测)某物质结构如图所示,M、W、X、Y为四种原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W、X、Y位于同一周期。下列说法正确的是
A.简单气态氢化物沸点:
B.第一电离能:
C.该物质的某种钠盐可用作食品加工中的防腐剂
D.M、X、Y形成的化合物只能抑制水的电离
【答案】A
【分析】根据题中的信息和物质的结构可知:M形成1个共价键且原子序数最小,短周期中H元素通常以单键形式存在且原子序数最小,故M为H;W形成4个共价键,C元素最外层有4个电子,常通过形成4个共价键达到稳定结构,故W为C;X形成3个共价键,而N元素最外层有5个电子,易形成3个共价键,结合原子序数大于C,X应为N;Y 形成 2 个共价键且能形成双键,O 元素可形成双键且原子序数大于 X,Y 为 O。
【解析】Y为O,简单气态氢化物为,X为N,简单气态氢化物为;W为C,简单气态氢化物为。和存在氢键,其沸点高于无氢键的的沸点。常温下为液体,常温下为气体,可知的沸点高于。因此沸点顺序为>>,即Y>X>W,A选项正确;C、N、O三种元素位于第二周期,同周期元素原子的第一电离能整体呈现逐渐增大的趋势,其中N原子2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于相邻的O元素,故第一电离能顺序为N(X)>O(Y)>C(W),即X>Y>W,B选项错误;由分析可知该物质为谷氨酸,其钠盐为谷氨酸钠,是一种调味料,通常不作防腐剂,C 选项错误;M(H)、X(N)、Y(O)形成的化合物中电离出会抑制水的电离。形成的中会发生水解,会促进水的电离,D选项错误;故选A。
18.(2025·辽宁沈阳·三模)科技发展见证国家强大,下列有关说法中正确的是
A.磁悬浮列车使用双氧铜钡钇作为超导材料,位于元素周期表的s区
B.长征6号丙运载火箭采用液氧煤油发动机,煤油属于可再生能源
C.利用合成高级脂肪酸甘油酯,实现无机小分子向有机高分子的转化
D.麒麟芯片主体材料晶体类型与石墨晶体类型相同
【答案】A
【解析】钡(Ba)是第ⅡA族元素,其原子的价电子排布为,根据元素周期表分区规则,价电子最后填入s轨道的元素位于s区,所以Ba位于元素周期表的s区,A选项正确;煤油是石油分馏的产物,石油是古代生物遗体经过漫长地质年代形成的化石燃料,其形成过程极为缓慢,不能在短时间内再生,属于不可再生能源,B选项错误;高级脂肪酸甘油酯是由高级脂肪酸和甘油形成的酯类,其相对分子质量一般在几百左右,不属于高分子化合物,所以该过程不是无机小分子向有机高分子的转化,C选项错误;麒麟芯片主体材料是硅,硅晶体中原子通过共价键结合,形成空间网状结构,属于共价晶体。石墨晶体中,层内碳原子间以共价键结合,层与层之间通过范德华力相互作用,是混合晶体,二者晶体类型不同,D选项错误;故选A。
19.(2025·辽宁抚顺·二模)短周期非金属元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,其中基态Y原子的电子具有4种不同的空间运动状态,X、Z均与Y原子相邻。W、X、Z可形成化合物Q,其结构如图:,下列相关说法正确的是
A.元素的电负性比较:X>Y>Z
B.Q分子中X、Z间存配位键,且由X提供孤电子对
C.简单离子半径比较:X>Z
D.Y与Z分别形成的简单氢化物的键角比较:Y>Z
【答案】D
【分析】基态Y原子的电子具有4种不同的空间运动状态,故Y的核外电子排布式为1s22s22p2,故Y为C;X、Z均与Y原子序数相邻,X原子序数小于Y,故X为B,在物质Q中,B形成4根键,其中有一根是配位键,Z的原子序数大于Y,且根据化合物中Z成四根键,且其中一条为配位键,故Z为N,W原子序数最小,且为非金属元素,故W为H,形成的化合物Q为NH3∙BH3。
【解析】同周期主族元素从左至右电负性逐渐增大,B、C、N元素电负性依次增大,A错误;X为B,能形成3根普通的共价键,Z为N,能形成3根普通的共价键,还有1对孤电子对,故Q分子中B、N间存在配位键,且由N提供孤电子对,B错误;X为B,简单离子为,Z为N,简单离子为,一般来说,电子层数越多,半径越大,则单离子半径比较:X<Z,C错误;Y简单氢化物为,中心原子价电子对数是,无孤对电子,键角为,Z形成的简单氢化物为,中心原子价电子对数是,有1对孤对电子,键角小于,D正确;故选D。
20.(2025·辽宁·模拟预测)M、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,其中X、Z位于同一主族。一种由这些元素组成的重要有机中间体的结构如下图所示。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.电负性:
C.X、Y的简单氢化物互溶的原因仅是极性相似
D.W的最高价氧化物是造成臭氧空洞的主要原因
【答案】B
【分析】M、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,X、Z位于同一主族,且根据结构式:X形成3个共用电子对、Z形成5个共用电子对,因此X为N、Z为P,再根据M的原子序数最小,且形成1个共用电子对,M为H,W和Y分别形成4个和2个共用电子对,可推知W为C、Y为O。
【解析】同一周期主族元素中,随着原子序数的增加,原子半径依次减小,同主族元素,随着原子序数的增加,原子半径依次增大,P的电子层数最多,半径最大,则原子半径:,A错误;同一短周期主族元素中,随着原子序数的增加,电负性以此增大,则电负性:,B正确;和互溶的原因有分子间存在氢键和均为极性分子,C错误;造成臭氧空洞的主要原因是氟氯代烷的排放,与CO2无关,D错误;故选B。
1.(2025·黑吉辽蒙卷)化学家用无机物甲成功制备了有机物乙,开创了有机化学人工合成的新纪元。其中W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y、Z同周期,基态X、Z原子均有2个单电子。下列说法正确的是
A.第一电离能:Z>Y>X B.甲中不存在配位键
C.乙中键和键的数目比为 D.甲和乙中X杂化方式分别为和
【答案】D
【分析】(YW2)2XZ为有机物,基态X、Z原子均有2个单电子,X、Z分别为IVA族和VIA族元素,X、Y、Z同周期、原子序数依次增大,若X、Y、Z为第三周期元素,则X、Y、Z分别为Si、P、S;若X、Y、Z为第二周期元素,则X、Y、Z分别为C、N、O;又YW4ZXY为无机物,(YW2)2XZ为有机物,所以X、Y、Z分别为C、N、O,W、X、Y、Z原子序数依次增大,能形成YW4ZXY,则W为H,综上所述,W、X、Y、Z分别为H、C、N、O。
【解析】C、N、O同周期,同一周期主族元素,从左到右第一电离能有逐渐增大的趋势,第VA族的第一电离能大于同周期相邻的两种元素,则第一电离能N>O>C,故A错误;甲为NH4OCN,中有N原子提供孤对电子、H+提供空轨道形成的N→H配位键,故B错误;乙为,其中有4个N-H、2个C-N、碳氧原子之间1个σ键,则一个中有7个键、1个π键,键与π键的数目比为7:1,故C错误; 甲为NH4OCN,其中的C原子与N原子形成三键、与O原子形成单键,键电子对数为2,无孤对电子,C原子采取sp杂化,乙为,其中的C原子形成3个键,即键电子对数为3,无孤对电子,C原子采取sp2杂化,故D正确;故选D。
2.(2025·黑吉辽蒙卷)可用于水的杀菌消毒,遇水发生反应:。下列说法正确的是
A.反应中各分子的键均为键
B.反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C.键长小于H—O键长
D.HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对
【答案】B
【解析】H2O中的H-O键是s-sp3 σ键,而非p-pσ键,A错误;根据价层电子对互斥理论,Cl2O中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,因此其VSEPR模型为四面体形;H2O中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,因此其VSEPR模型为四面体形;HClO中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,因此其VSEPR模型为四面体形;反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形,B正确;Cl的原子半径大于H,Cl-O键长应大于H-O键长,因此C错误;HClO中Cl的最外层电子数为7,其1个价电子与O形成共价键,剩余6个价电子形成3对孤电子对,D错误;故选B。
3.(2024·吉林卷)环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构,腔内极性较小,腔外极性较大,可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法错误的是
A.环六糊精属于寡糖
B.非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子
C.图2中甲氧基对位暴露在反应环境中
D.可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚
【答案】B
【解析】1mol糖水解后能产生2~10mol单糖的糖称为寡糖或者低聚糖,环六糊精是葡萄糖的缩合物,属于寡糖,A正确;要和环六糊精形成超分子,该分子的直径必须要匹配环六糊精的空腔尺寸,故不是所有的非极性分子都可以被环六糊精包含形成超分子,B错误;环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)腔内极性小,可以将苯环包含在其中,由图3可知,苯甲醚直接和HOCl反应时,Cl原子取代苯甲醚中苯环的邻位和对位H原子的物质的量的比为2:3,而加入环六糊精后Cl原子取代苯环对位H原子的物质的量的远大于邻位,说明图2中甲氧基对位暴露在反应环境中,C正确;环六糊精空腔外有多个羟基,可以和水形成分子间氢键,故环六糊精能溶解在水中,而氯代苯甲醚不溶于水,所以可以选择水作为萃取剂分离环六糊精和氯代苯甲醚,D正确;故选B。
4.(2023·辽宁卷)某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如下图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,W、Y原子序数之和等于Z,Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法错误的是
A.W与X的化合物为极性分子 B.第一电离能
C.Q的氧化物是两性氧化物 D.该阴离子中含有配位键
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,W形成1条单键且核电荷数最小,W为H,X形成4条键,核电荷数大于H,且小于其他三种元素,X为C,Y形成2条单键,核电荷数大于C,Y为O,W、Y原子序数之和等于Z,Z为F,Y原子价电子数为Q原子价电子数的2倍,Q为Al。
【解析】W与X的化合物不一定为极性分子,如CH4就是非极性分子,A错误;同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,则第一电离能F>O>C,B正确;Q为Al,Al2O3为两性氧化物,C正确;该阴离子中L与Q之间形成配位键,D正确;故选A。
5.(2023·辽宁卷)在光照下,螺吡喃发生开、闭环转换而变色,过程如下。下列关于开、闭环螺吡喃说法正确的是
A.均有手性碳原子 B.互为同分异构体
C.N原子杂化方式相同 D.闭环螺吡喃亲水性更好
【答案】B
【解析】手性碳是连有四个不同的原子或原子团的碳原子,闭环螺吡喃含有一个手性碳原子,开环螺吡喃不含手性碳原子,故A错误;根据它们的结构简式,分子式均为C19H19NO,它们结构不同,因此互为同分异构体,故B正确;闭环螺吡喃中N原子杂化方式为sp3,开环螺吡喃中N原子杂化方式为sp2,故C错误;开环螺吡喃中氧原子显负价,电子云密度大,容易与水分子形成分子间氢键,水溶性增大,因此开环螺吡喃亲水性更好,故D错误;故选B。
6.(2022·辽宁卷)理论化学模拟得到一种离子,结构如图。下列关于该离子的说法错误的是
A.所有原子均满足8电子结构 B.N原子的杂化方式有2种
C.空间结构为四面体形 D.常温下不稳定
【答案】B
【解析】由的结构式可知,所有N原子均满足8电子稳定结构,A正确;中心N原子为杂化,与中心N原子直接相连的N原子为杂化,与端位N原子直接相连的N原子为杂化,端位N原子为杂化,则N原子的杂化方式有3种,B错误;中心N原子为杂化,则其空间结构为四面体形,C正确;中含叠氮结构(),常温下不稳定,D正确;故选B。
7.(2022·辽宁卷)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是
A.X能与多种元素形成共价键 B.简单氢化物沸点:
C.第一电离能: D.电负性:
【答案】B
【分析】短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,W简单离子在同周期离子中半径最小,说明W为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子,可分类讨论:①为第二周期元素时,最外层电子排布为2s22p2或2s22p4,即C或O;②为第三周期元素时,最外层电子排布为3s23p2或3s23p4,即Si或S。Q与Z同主族,结合原子序数大小关系可知,则X、Z、Q分别为C、O和S,则Y为N。
【解析】X为C,能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键,A正确;Z和Q形成的简单氢化物为H2O和H2S,由于H2O分子间能形成氢键,故H2O沸点高于H2S,B错误;Y为N,Z为O,N的最外层p轨道电子为半充满结构,比较稳定,故其第一电离能比O大,C正确;W为Al,Z为O,O的电负性更大,D正确;故选B。
8.(2021·辽宁卷)某多孔储氢材料前驱体结构如图,M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子。下列说法正确的是
A.氢化物沸点: B.原子半径:
C.第一电离能: D.阴、阳离子中均有配位键
【答案】D
【分析】由题干信息可知,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子,故Z为C或者O,根据多孔储氢材料前驱体结构图可知Y周围形成了4个单键,再结合信息M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,故Y为N,故Z为O,M只形成一个单键,M为H,X为C,则W为B,据此分析解题。
【解析】由分析可知,X、Y的氢化物分别为:CH4和NH3,由于NH3存在分子间氢键,故氢化物沸点:,A错误;根据同一周期从左往右主族元素的原子半径依次减小,同一主族从上往下依次增大,故原子半径:,B错误;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:,C错误;由于阳离子中的Y原子是N原子,形成了类似于铵根离子的阳离子,故存在配位键,阴离子中的W为B,最外层上只有3个电子,能形成3个共价键,现在形成了4个共价键,故还有一个配位键,D正确;故选D。
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专题12 物质结构与元素周期律
目录
第一部分 风向速递 洞察考向,感知前沿
第二部分 分层突破 固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01考查电离能与电负性
题型02考查杂化轨道与空间构型
题型03考查粒子半径和分子极性
题型04综合考查位构性
B组·抢分能力练
第三部分 真题验证 对标高考,感悟考法
1.【结合物质结构考查元素推断】(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:
2.【结合制备原理考查电负性】(2025·辽宁·二模)我国专利中涉及一种锂离子电池正极添加剂的制备及应用,其中部分制备原理如下:
已知X具有类似于苯的芳香性和结构。下列说法正确的是
A.电负性: B.X中N原子均为杂化
C.熔点: D.Z的阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构
3.【结合原子序数考查电离能】(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)第三周期元素原子序数与第一电离能关系如图所示,下列说法错误的是
A.气态氢化物稳定性:N<Q B.第二电离能:Z<Y
C.电负性:X<Z<P D.最高价氧化物沸点:P<M
01考查电离能与电负性
1.(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
2.(2025·内蒙古·三模)已知一种可吸附甲醇的材料,其化学式为,部分晶体结构如图所示,其中为平面结构。
下列说法正确的是
A.原子半径:
B.电负性:
C.基态原子的第一电离能:
D.该晶体中存在共价键、配位键、离子键、氢键等化学键
02考查杂化轨道与空间构型
3.(2025·辽宁葫芦岛·二模)一种在水处理领域应用广泛的物质,其结构如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,下列说法正确的是
A.简单氢化物的沸点:W>Z B.元素电负性:W>Z>R
C.原子半径大小:W>Z>X D.和的空间构型均为三角锥形
4.(2025·黑龙江·模拟预测)离子液体是由有机阳离子和无机阴离子组成的,在100℃以下呈液体状态的盐类,离子液体可作为特殊溶剂溶解纤维素。常见的无机阴离子有、、等。如图为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体的结构。下列说法错误的是
A.离子液体难挥发 B.图中两个N原子的杂化类型完全相同
C.纤维素中含有大量的氢键 D.和的空间结构相似
03 考查粒子半径和分子极性
5.(2025·黑龙江·二模)一种新型电池中的电解质的结构如右图所示。M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,的氢化物能够形成分子间氢键。下列有关说法错误的是
A.原子半径: B.键角:
C.第一电离能: D.单质沸点:
6.(2025·黑龙江大庆·三模)X、Y、Z、M、W是原子序数依次增大的5种元素,Y、Z、M同周期,基态Y原子各能级上的电子数相等,基态的价电子排布式为:。由五种元素组成的某配离子的结构如图所示。下列说法正确的是
A.元素电负性:
B.是由极性键构成的非极性分子
C.Y和Z的氢化物的沸点:
D.W的最高价氧化物对应的水化物能溶于强酸,不溶于任何碱溶液
04 综合考查位构性
7.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)是四种短周期元素,原子序数依次增大。W核外电子只有一种自旋取向;最外层电子数是内层电子总数2倍;原子核外能级上的电子总数与能级上的电子总数相等,但其第一电离能低于同周期相邻元素。下列说法正确的是
A.氢化物的沸点:
B.的空间结构为三角锥形
C.中有一个大键
D.常温下,组成的物质,可能呈液态
8.(2025·辽宁本溪·模拟预测)X、Y、Z、M为原子序数依次增大的前四周期元素,X、Y、Z位于同一周期,基态X原子电子占据3个能级,且每个能级所含的电子数相同,Y的第一电离能大于Z的第一电离能,M的合金是我国使用最早的合金。下列说法正确的是
A.基态X原子的核外电子共有3种空间运动状态
B.X、Y、Z的简单氢化物均可与M的阳离子形成配位键
C.X、Y、Z与氢元素形成的四元素化合物均为共价化合物
D.与基态M原子最外层电子数相同的同周期元素还有2种
1.(2025·内蒙古呼和浩特·二模)短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,基态X原子有两个单电子,基态Y原子的L层中有两对成对电子,且Y与W同主族,基态W原子比基态Z原子的核外电子空间运动状态数多2。下列说法错误的是
A.同周期主族元素第一电离能比Y大的有一种
B.四种元素均位于元素周期表的p区
C.Y、W的简单气态氢化物稳定性:
D.在中W的化合价相同
2.(2025·内蒙古·二模)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,在气体中W单质密度最小,X的两种常见氧化物都是直线形分子,Y的简单氢化物遇浓盐酸会产生“白烟”,W和Z位于同主族。下列叙述正确的是
A.简单离子半径:
B.电负性:
C.X的氢化物的沸点可能高于Y的氢化物
D.和分子的键角相等
3.(2025·内蒙古呼和浩特·一模)下图化合物常用来优化电池的性能,W、M、Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。下列说法错误的是
A.简单氢化物的沸点:
B.简单氢化物的键角:
C.电负性:
D.Q和W可形成原子个数比为、、的化合物
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·吉林松原·模拟预测)蛇纹石是一种矿物资源。E、M、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大。其中,E是原子半径最小的元素,M和Y分别占地壳元素含量的第一位和第二位,基态Z原子的价层电子排布式为,X元素最外层电子数是内层电子总数的。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.和的中心原子的孤电子对数目相同 D.最高价氧化物熔点:
6.(2025·吉林延边·一模)某离子化合物中的阳离子结构模型如图。已知X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,Z原子核外L层有3个未成对电子。下列说法错误的是
A.X、Y、Z中电负性最小的为Y
B.该阳离子与水中的氢原子形成氢键
C.同周期第一电离能在Y与Z之间的元素有3种
D.Na、X与Y形成的化合物具有强还原性
7.(2025·吉林长春·模拟预测)近年来我国科技在各个领域都有重大进展。下列说法错误的是
A.稀土元素是原子序数从57~71的15种元素以及钪和钇,共17种元素
B.硅胶、氧化铝常用作色谱法的固定相
C.掺杂I2的聚乙炔可作为绝缘材料,添加在舰艇隐形涂料中
D.用铬酸作氧化剂对铝表面进行化学氧化,可以使氧化膜产生美丽的颜色
8.(2025·吉林·二模)在能源技术变革的推动下,我国锂电池产业进入快速增长阶段。一种由原子序数依次增大的同一短周期主族元素A、B、C、D、E组成的新型锂离子电池电解质如图(→表示配位键),D的一种单质可用作消毒剂。
下列有关说法正确的是
A.简单离子半径:A<D<E
B.E单质可以把D从其简单氢化物中置换出来
C.B的最高价氧化物的水化物为强酸
D.氢元素分别与A、C、D、E形成二元化合物,氢在化合物中的化合价均为+1价
9.(2025·黑龙江吉林·一模)已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前20号主族元素,四种元素均位于不同周期。其中X、Y、Z三种元素原子序数为等差数列,基态Y原子s轨道电子数与p轨道电子数相等,基态W原子核外无未成对电子。下列说法正确的是
A.电负性:
B.X与Y、Z、W均可形成化合物,且晶体类型相同
C.Z的氧化物的水化物是强酸
D.W与Y形成的化合物能与水反应,反应类型一定为化合反应
10.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素,只有X、Y位于同一周期,且Y与Z位于同一主族,四种元素可形成一种在医疗、农业、染料上都有广泛用途的物质,其结构如图所示。下列叙述正确的是
A.原子半径:Z>Y>X>W
B.四种元素中第一电离能最大的是Y
C.该物质结构中存在配位键
D.简单氢化物的还原性:Y>Z
11.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)某物质是一种常见食品添加剂,其结构如图所示。X、Y、Z、Q、W、R为原子序数依次增大的前20号元素,X为原子半径最小的元素,Q和W同主族,W和R的简单离子具有相同的电子层结构。下列说法错误的是
A.该物质中W原子为杂化 B.氢化物沸点:Y<Z<Q
C.第一电离能: D.X和R可以形成离子化合物
12.(2025·黑龙江大庆·模拟预测)X、Z、Y、W为原子序数依次增大的前四周期元素,基态X原子的核外电子只有1种空间运动状态,Y、Z位于同一周期,Z是有机物分子的骨架元素,W元素焰色试验呈绿色。X、Z、Y、W形成的配离子的结构如图,下列说法正确的是
A.此配离子中存在极性键、非极性键和氢键等化学键 B.X、Z、Y三种元素的电负性:Y>Z>X
C.该配离子中有两种配体 D.氢化物的沸点:Y>Z
13.(2025·辽宁·三模)化合物为翡翠的主要成分,W、X、Y和Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态W原子的价层电子排布式为,Y的基态原子核外电子共占据7个原子轨道,Z的最高正化合价和最低负化合价的绝对值相等。下列说法中正确的是
A.单质熔点: B.工业上利用Y单质与反应冶炼铁
C.电负性 D.W的简单氢化物与Z的简单氢化物晶体类型不同
14.(2025·辽宁沈阳·二模)四种短周期元素,原子序数依次增大。四种元素形成的盐是强氧化剂,其阴离子的结构如图所示,图中各原子最外层都达到8电子稳定结构。下列说法中正确的是
A.简单离子半径:
B.第一电离能由大到小排序:
C.最简单氢化物的沸点:
D.具有强氧化性是因为Z元素呈价
15.(2025·辽宁盘锦·三模)化合物SDB具有生物活性,可用于药物研究和开发,在材料科学领域可用于合成功能材料、荧光探针等。该化合物由X、Y、Z、Q、M五种短周期主族元素组成,基态原子中X、Q的2p轨道均只有一个未成对电子,X、Y、Z、Q位于同一周期,且原子半径相对大小如图所示,基态Y原子所有电子能级上电子数相同,M是短周期中主族元素原子半径最大的原子。
下列有关说法正确的是
A.简单氢化物的稳定性:
B.第一电离能:
C.最高价含氧酸的酸性:
D.化合物SDB中存在配位键、共价键、离子键
16.(2025·辽宁抚顺·三模)X、Y、Z、W是位于不同周期的前四周期主族元素,它们的原子序数依次增大,且Y与X两种元素原子序数的差值等于Z、Y两种元素原子序数的差值,Z元素基态原子p轨道电子排布是半充满状态,含W元素的物质灼烧时焰色呈紫色。下列说法正确的是
A.离子半径:W>Z>Y B.是直线形分子
C.Z的氢化物具有还原性 D.的水溶液具有强酸性
17.(2025·辽宁沈阳·模拟预测)某物质结构如图所示,M、W、X、Y为四种原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W、X、Y位于同一周期。下列说法正确的是
A.简单气态氢化物沸点:
B.第一电离能:
C.该物质的某种钠盐可用作食品加工中的防腐剂
D.M、X、Y形成的化合物只能抑制水的电离
18.(2025·辽宁沈阳·三模)科技发展见证国家强大,下列有关说法中正确的是
A.磁悬浮列车使用双氧铜钡钇作为超导材料,位于元素周期表的s区
B.长征6号丙运载火箭采用液氧煤油发动机,煤油属于可再生能源
C.利用合成高级脂肪酸甘油酯,实现无机小分子向有机高分子的转化
D.麒麟芯片主体材料晶体类型与石墨晶体类型相同
19.(2025·辽宁抚顺·二模)短周期非金属元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,其中基态Y原子的电子具有4种不同的空间运动状态,X、Z均与Y原子相邻。W、X、Z可形成化合物Q,其结构如图:,下列相关说法正确的是
A.元素的电负性比较:X>Y>Z
B.Q分子中X、Z间存配位键,且由X提供孤电子对
C.简单离子半径比较:X>Z
D.Y与Z分别形成的简单氢化物的键角比较:Y>Z
20.(2025·辽宁·模拟预测)M、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,其中X、Z位于同一主族。一种由这些元素组成的重要有机中间体的结构如下图所示。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.电负性:
C.X、Y的简单氢化物互溶的原因仅是极性相似
D.W的最高价氧化物是造成臭氧空洞的主要原因
1.(2025·黑吉辽蒙卷)化学家用无机物甲成功制备了有机物乙,开创了有机化学人工合成的新纪元。其中W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y、Z同周期,基态X、Z原子均有2个单电子。下列说法正确的是
A.第一电离能:Z>Y>X B.甲中不存在配位键
C.乙中键和键的数目比为 D.甲和乙中X杂化方式分别为和
2.(2025·黑吉辽蒙卷)可用于水的杀菌消毒,遇水发生反应:。下列说法正确的是
A.反应中各分子的键均为键
B.反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C.键长小于H—O键长
D.HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对
3.(2024·吉林卷)环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构,腔内极性较小,腔外极性较大,可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法错误的是
A.环六糊精属于寡糖
B.非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子
C.图2中甲氧基对位暴露在反应环境中
D.可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚
4.(2023·辽宁卷)某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如下图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,W、Y原子序数之和等于Z,Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法错误的是
A.W与X的化合物为极性分子 B.第一电离能
C.Q的氧化物是两性氧化物 D.该阴离子中含有配位键
5.(2023·辽宁卷)在光照下,螺吡喃发生开、闭环转换而变色,过程如下。下列关于开、闭环螺吡喃说法正确的是
A.均有手性碳原子 B.互为同分异构体
C.N原子杂化方式相同 D.闭环螺吡喃亲水性更好
6.(2022·辽宁卷)理论化学模拟得到一种离子,结构如图。下列关于该离子的说法错误的是
A.所有原子均满足8电子结构 B.N原子的杂化方式有2种
C.空间结构为四面体形 D.常温下不稳定
7.(2022·辽宁卷)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是
A.X能与多种元素形成共价键 B.简单氢化物沸点:
C.第一电离能: D.电负性:
8.(2021·辽宁卷)某多孔储氢材料前驱体结构如图,M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子。下列说法正确的是
A.氢化物沸点: B.原子半径:
C.第一电离能: D.阴、阳离子中均有配位键
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