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[课下巩固检测练(九)] 元素“位—构—性”的关系及应用
(选择题每题5分)
1.(2025·江苏部分学校二模)硫氰铝镁可作为C2H4聚合反应的催化剂。下列说法正确的是( )
A.电负性:χ>χ
B.原子半径:r<r
C.电离能:I1>I1
D.碱性:Mg2<Al3
答案:C
2.(2025·甘肃高考)X、Y、Z、W、Q分别为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Q基态原子的价电子数相同,均为其K层电子数的3倍,X与Z同族,W为金属元素,其原子序数等于X与Z的原子序数之和。下列说法错误的是( )
A.X与Q组成的化合物具有还原性
B.Y与Q组成的化合物水溶液显碱性
C.Z、W的单质均可在空气中燃烧
D.Z与Y按原子数1∶1组成的化合物具有氧化性
解析:选B。Y、Q为氧元素和硫元素;X与Z同族,W为金属元素,其原子序数等于X与Z的原子序数之和,所以推出W只能为镁,Z为Na,X为H。
3.(2025·重庆高考)某化合物由原子序数依次增大的长周期主族元素X、Y和Z组成。X的价层电子数为4,Y只有一个未成对电子,Z+的电子占据的最高能级为全充满的4p能级。关于这三种元素说法正确的是( )
A.X、Y和Z位于同一周期
B.氧化物的水化物碱性最强的是X
C.单质熔点最高的是Y
D.原子半径最大的是Z
解析:选D。X、Y、Z的原子序数依次增大且均为长周期主族元素。X的价层电子数为4(ⅣA族),Y有1个未成对电子(可能为ⅠA族、ⅢA族或ⅦA族),Z+的4p轨道全充满,说明Z的原子序数为37,即Rb,根据原子序数依次增大,可确定X为Ge,Y为Br。
4.A、B、C、D、E五种主族元素的相关信息如表所示:
元素
信息
A
宇宙中最丰富的元素
B
基态原子的价层电子排布为nsn-1npn+1
C
能层数与B相同,且电负性比B大
D
元素的主族序数比周期序数大1,且第一电离能比同周期相邻两种元素都大
E
前四周期中电负性最小的元素
下列说法正确的是( )
A.最高价氧化物对应水化物的酸性:D>B
B.E的单质可将Cu从CuSO4溶液中置换出来
C.A的基态原子的电子云轮廓图有两种形状
D.C的基态原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p5
解析:选D。A为宇宙中最丰富的元素,则推出A为H;B的基态原子的价层电子排布为nsn-1npn+1,则n-1=2,即n=3,所以其价层电子排布式为3s23p4,推知B为S,C的能层数与B的相同,且电负性比B的大,则推知C为Cl;D的第一电离能比同周期相邻两种元素都大,则D位于第ⅡA族或第ⅤA族,又因为元素的主族序数比周期序数大1,D只能位于第四周期第ⅤA族,则D是As,E是前四周期中电负性最小的元素,则E为K元素。
5.(2025·安徽阜阳期中)Zn(XY3ZW3)2为某电池的电解质。X、W、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,它们的价层电子数之和等于23,Z与W位于同主族且Z的原子序数是W的2倍,X的某种单质是世界上最硬的物质之一。下列说法正确的是( )
A.电负性:W>Y>Z
B.最简单氢化物的沸点:X>W
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>Z
D.XZ2中各原子最外层均满足8电子结构
解析:选D。X的某种单质是世界上最硬的物质之一,这种物质是金刚石,X为C,Z与W位于同主族且Z的原子序数是W的2倍,可推知,Z为S,W为O,价层电子数之和等于23,则Y价层电子数为23-6-6-4=7,Y为F,X、W、Y、Z分别为C、O、F、S。
6.(2025·山东滨州二模)原子序数依次增大的X、Y、Z三种元素位于不同的短周期,其组成的化合物结构如图。下列说法错误的是( )
A.电负性:Y>X>Z
B.简单氢化物的沸点:Y>Z
C.最高价含氧酸的酸性:Z>Y
D.Y、Z组成的化合物可能为共价晶体
解析:选C。原子序数依次增大的X、Y、Z三种元素位于不同的短周期,即分别位于第一、二、三周期,则原子半径依次增大,所以由图可知,白球为X,只能形成1个共价键,则X为H元素;黑球为Y,形成3个共价键,则Y为N元素;灰球为Z,形成4个共价键,则Z为Si元素,X为H元素,Y为N元素,Z为Si元素。
7.(2025·河北邢台三模)DMF是无色透明液体,不仅可以作为反应试剂,同时也是一种有机溶剂,如图是DMF的球棍模型。DMF由X、Y、Z、M四种原子序数依次增大的短周期元素组成,Y、Z、M元素位于同一周期,基态M原子的2p能级只有一对成对电子。下列说法正确的是( )
A.第一电离能:Y<Z<M
B.最简单氢化物的稳定性:Z>M
C.最简单氢化物的键角:Y<Z<M
D.X、Y、Z形成的最简单饱和有机物具有碱性
解析:选D。M原子的核外电子排布式为1s22s22p4,M元素为O元素,结合球棍模型可知大白球为O;由图知大黑球可形成4个共价键,价电子数为4,其为C元素;大灰球形成3个共价键,结合原子序数大小可知,Z为N元素;小白球的原子半径最小,只能形成1个共价键,为H元素。综上可知,X、Y、Z、M分别为H、C、N、O。X、Y、Z三种元素形成的最简单饱和有机物为CH3NH2,含有氨基,具有碱性,D正确。
8.(2025·陕西安康模拟)X、Y、Z、W是短周期元素,它们在元素周期表中的相对位置如图所示,X能形成多种同素异形体,其中一种是电的良导体,Z是第ⅡA族元素。下列说法错误的是( )
A.Z、X、Y、W元素的最高正化合价依次升高
B.Y与Z形成的化合物遇水能形成两种碱性物质
C.Y、W的简单氢化物之间能发生化合反应
D.等物质的量浓度的Y、W的最高价氧化物对应水化物溶液的酸性:W<Y
解析:选D。X、Y、Z、W是短周期元素,Z为Mg、X为C、Y为N、W为S,最高正化合价分别为+2、+4、+5、+6,依次升高,A项正确; Mg3N2与水反应生成Mg(OH)2、NH3或NH3·H2O,B项正确; NH3是碱性气体,H2S是酸性气体,二者可化合生成2S,C项正确; H2SO4是二元强酸,HNO3是一元强酸,当二者浓度相等时,前者c较大,溶液酸性较强,D项错误。
9.(2023·福建高考)某含锰着色剂的化学式为XY4MnZ2Q7,Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素,其中XY具有正四面体空间结构,Z2Q结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.键角:XY3>XY
B.简单氢化物沸点:X>Q>Z
C.第一电离能:X>Q>Mn
D.最高价氧化物对应的水化物酸性:Z>X
解析:选C。由题意可知XY为NH,故Y为H,X为N;同时分析Z2Q结构,可知Q正常情况应该成两个键,Q为第ⅥA族的元素,同时Z成5个键,Z为第ⅤA族的元素,故Q为O,Z为P。
10.(2024·湖北高考)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是( )
A.电负性:W>Y
B.酸性:W2YX3>W2YX4
C.基态原子的未成对电子数:W>X
D.氧化物溶于水所得溶液的pH:Z>Y
解析:选D。根据题目信息可知:W为H,X为O,Y为S,Z为K。电负性:H<S,A错误;H2SO3为弱酸,故酸性:H2SO3<H2SO4,B错误;基态H原子中未成对电子数为1,基态O原子中未成对电子数为2,C错误;K的氧化物溶于水可产生KOH,溶液呈碱性,S的氧化物溶于水生成H2SO3或H2SO4,溶液呈酸性,D正确。
11.(2025·陕西西安三模)已知A、B、C、D为短周期内原子半径依次增大的元素,X、Y、M、N分别是由这四种元素中的两种组成的常见化合物,甲、乙为其中两种元素对应的单质,若X与Y、甲与乙摩尔质量相同,Y与乙均为淡黄色固体,上述物质之间的转化关系如图所示(部分反应物或生成物省略),则下列说法中不正确的是( )
A.电负性:D<C<A<B
B.相对分子质量M>N,沸点N>M
C.简单离子半径:C2->B2->D+>A+
D.D与其他元素均能形成离子化合物
解析:选A。若X与Y、甲与乙摩尔质量相同,Y与乙均为淡黄色固体,Y为Na2O2,乙为S,甲为O2,X为Na2S,结合转化关系图,则M为H2S,N为H2O,故A为H,B为O,C为S,D为Na。同周期从左往右元素的电负性递增,同主族从上往下元素的电负性递减,电负性:Na<S<O,又根据H2S中S显负价,判断出H的电负性小于S,A错误。
12.(2025·宁夏银川模拟)原子序数依次增大的前四周期元素X、Y、Z、W、T形成的化合物结构如图所示,其中只有Y和Z位于同一周期,Z的单质常充入食品包装袋用以防腐,常温下,T单质为紫红色固体。下列说法正确的是( )
A.X、Z不能形成含非极性键的共价化合物
B.T单质常温下能与浓硫酸反应制取SO2
C.原子半径:T>W>Y>Z>X
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>W
解析:选C。由题干信息可推知:原子序数依次增大的前四周期元素X、Y、Z、W、T,Z的单质常充入食品包装袋用以防腐,Z为N;T单质为紫红色固体,T为Cu;Y形成四条共价键,且与N同周期,Y为C;W和X均生成一条共价键,则X为H,W为Cl。X、Z能形成含非极性键的共价化合物,例如肼,NH2—NH2,A错误。
13.化合物[(YX4)2 W(TZ4)2·6X2Z]是分析化学中重要的基准物质,其中X、Y、Z、T分别位于三个短周期,原子序数依次增加,T与Z同主族;常温下YZ2为气体,其分子的总电子数为奇数;W为常见的金属元素,在该化合物中W离子的价层电子排布式为3d6,在惰性气体氛围中该物质的热重曲线如图所示,下列说法错误的是( )
A.元素的第一电离能:Y>Z>T
B.W元素位于元素周期表的d区
C.580 ℃热分解后得到的固体化合物是WZ
D.简单氢化物的稳定性:Z>Y
解析:选C。W为常见的金属元素,离子的价层电子排布式为3d6,则W为Fe元素;X、Y、Z、T分别位于三个短周期,原子序数依次增加,则X为H元素;常温下YZ2为气体,其分子的总电子数为奇数,T与Z同主族,则YZ2为NO2,Y为N元素、Z为O元素、T为S元素。化合物的化学式为(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,相对分子质量为392,取1 mol该物质进行热重分析,由热重曲线可知,580 ℃热分解后得到固体的质量为392 g×(100%-9.2%-9.2%-9.2%-52.0%)≈80 g,则固体化合物为0.5 mol氧化铁,故C错误;元素的非金属性:O>N,则简单氢化物的稳定性:H2O>NH3,故D正确。
14.(2025·湖南邵阳二模)某种电解质的组成如图所示,已知该化合物的五元环上的5个原子共平面,且X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素,下列说法错误的是( )
A.电负性:X<Y
B.Y的氢化物熔、沸点一定低于Z的氢化物熔、沸点
C.同周期元素中,第一电离能比Q小的有1种
D.Q与W形成的化合物QW3是一种共价化合物解析:选B。X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素,结合图和原子序数大小可知,Q与4个W形成带一个负电荷的阴离子,W形成1个键,推知W为Cl,Q为Al,其中一个键是配位键,X形成1个键,Y形成4个键,Z形成3个键或4个键,结合原子序数可知,X为H,Y为C,Z为N。
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