内容正文:
小题专攻 元素综合推断
1.D 前四周期元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,X基态原子有3个能级、且每个能级上的电子数相同,X原子核外电子排布式为1s22s22p2,可知X为C元素,Z是地壳中含量最多的元素,则Z为O元素,而Y的简单气态氢化物的水溶液呈碱性,则Y为N元素,W原子是第三周期中原子半径最大的元素,可知W为Na元素,R是第四周期中未成对电子数最多的元素,R原子价层电子排布式为3d54s1,则R为Cr元素。原子半径:Na>C>O,即W>X>Z,A正确;根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势,第ⅡA、ⅤA族反常,故第一电离能:C<O<N,即X<Z<Y,B正确;NH3为三角锥形结构,是极性分子,C正确;基态Cr原子价层电子的轨道表示式: D错误。
2.B X是宇宙中最丰富的元素,故X为氢(H)。Z元素原子的价层电子排布式为nsnnp2n,由于n=2时满足条件,故Z的价层电子排布式为2s22p4,Z为氧(O)。Y与Z相邻,且原子序数小于Z,故Y为氮(N)。W是生活中常见的金属,其单质呈紫红色,故W为铜(Cu)。氮原子的2p轨道为半充满状态,较稳定,其第一电离能高于氧原子,A错误;氢、氮、氧三种元素可形成硝酸铵(NH4NO3),硝酸铵是离子化合物,B正确;氮的氧化物对应的水化物有硝酸、亚硝酸,其中亚硝酸是弱酸,C错误;氨气与铜离子配位后,由于配位键的形成,∠H—N—H增大,D错误。
3.C W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,WX2是形成酸雨的物质之一,根据原子序数的规律,则W为N,X为O,Y的最外层电子数与其K层电子数相等,又因为Y的原子序数大于氧的,则Y电子层为3层,最外层电子数为2,所以Y为Mg,四种元素最外层电子数之和为19,则Z的最外层电子数为6,Z为S。X为O,W为N,半径大小为W>X,A错误;X的简单氢化物为H2O,含有分子间氢键,Z的简单氢化物为H2S,没有氢键,所以简单氢化物的沸点为X>Z,B错误;Mg与O可形成MgO,为离子化合物,C正确;硫酸是强酸,D错误。
4.A X、Y、Z、W为短周期主族元素,X2Y为一种常见的无色液体,则X2Y为水,只有Z与Y同周期,Z原子形成4个键,则Z为碳;W形成5个键,W的原子序数等于最外层电子数的3倍,则为15号元素磷。O、C、H的电负性依次减小,A正确;原子半径:P>C>O,B错误;H2O2能形成分子间氢键,常温下为液体,沸点大于C2H6,C错误;PH3的分子空间结构是三角锥形,它是极性分子,而CH4是非极性分子,故分子极性:PH3>CH4,D错误。
5.C 根据主族元素最高正价=最外层电子数,最低负价的绝对值=8-最外层电子数,还有原子半径的周期性变化规律,可以判断出X:Na,Y元素有+7、-1价,则Y为Cl,Z的最高正化合价为+3,且原子半径大于Cl元素,故Z为Al,M的最高正化合价为+5,最低负价为-3,且原子半径小于Cl元素可知,M为N,R只有最低负价-1价,故R为F,A正确;元素X和Y形成的化合物为NaCl含有离子键,B正确;工业上电解Al2O3制取Al,C错误;以上5种元素中,电负性最强的是F元素,D正确。
6.B W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期主族元素,且分布在4个不同周期,则W为H元素;基态X原子核外电子中s能级电子数目和p能级相同,则X原子核外电子排布式是1s22s22p4,所以X为O元素;Y和Z的第一电离能均比同周期相邻元素的高,结合无机盐的化学式可知,则Y为P元素,Z为Ca元素。基态Ca原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p64s2,由此可知基态Ca原子核外电子有10种空间运动状态,A正确;CaO2为离子化合物,其中的阳离子Ca2+与阴离子个数比为1∶1,B错误;简单离子半径:P3->Ca2+,C正确;电负性:X(O)>W(H),D正确。
7.B 根据结构图,Y形成两条键,Z可形成两个双键和两个单键,且Y和Z同主族可知,Y、Z分别为O元素和S元素,由X和4个W形成+1价的离子可知,W为H,X为N,因此W、X、Y、Z分别为H、N、O、S。离子半径:H+<O2-<N3-<S2-,A错误;第一电离能由大到小为N>O>S,B正确;NH3和H2O均为分子晶体,分子间均能形成氢键,H2O分子间氢键较多,因此沸点:H2O>NH3,C错误;由阴离子结构可以看出,(NH4)2S2O8中存在过氧键,-1价的O具有强氧化性,S为+6价,没有表现出强氧化性,D错误。
8.D 组成元素中X、Y、Z为原子半径依次增大的短周期主族元素,Y、Z的基态原子的核外电子均填充在3个能级中,根据阴离子结构中原子成键数目,X为H、Y为O,Z为C,W为第四周期元素中基态原子未成对电子数最多的元素,W为Cr。非金属性:O>C,最简单氢化物的热稳定性:H2O>CH4,A错误;酸性KMnO4溶液能氧化CH3OH,B错误;根据阴离子结构,W的配位键有6个,配体有4个,W的化合价为+3价,C错误;H2O、H2O2两种分子均为极性分子,分子中O原子价层电子对数均为4,均为sp3杂化,D正确。
9.D X是宇宙中含量最多的元素,则X为H;X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大且Y的单质在空气中含量最多,则Y为N;Y与Z相邻且Z、M的核电荷数之比为2∶3,则Z为O,M为Mg;基态Q原子的价电子中s能级和p能级的电子数相等,则Q为Si。非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,非金属性:O>N>Si,则简单氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4,A正确;同周期从左到右,元素的电负性逐渐增大,同主族从上到下,元素的电负性逐渐减小,则电负性:O>N>H>Si>Mg,B正确;H、O元素形成的单质分子有H2、O2、O3,其中H2、O2是非极性分子,O3是极性分子,C正确;N与Mg形成的化合物是Mg3N2,属于离子晶体,D错误。
10.C X、Y、Z、W、Q为原子序数逐渐增大的短周期元素,X、Y、Q处于不同周期,X为H元素,Y为第二周期元素,Q为第三周期的元素,由图a可知,Z周围形成三个共价键,Z的基态原子中未成对电子数最多,则Z为N元素,Y和Z形成的环状结构中,存在大π键,则Y为C元素,图a为NH2CN的三聚体;图b可知,W形成2个键,W与Q同主族,W为O元素,Q为S元素,b是SO3的三聚体。N原子2p轨道半充满稳定,第一电离能:N>O>C,A正确;单体Ⅰ的结构简式为H2N—C≡N,存在碳氮三键,C的杂化方式为sp杂化,B正确;物质(b)中①为SO双键,②为S—O单键,双键键长小于单键键长,键长:①<②,C错误;单体Ⅱ为SO3,空间构型为平面正三角形,正负电荷中心重合,为非极性分子,D正确。
11.D X与其他元素都不在同一周期,则X是氢元素,Z的基态原子的2p轨道有三个未成对电子,可知Z的价层电子排布式为2s22p3,则Z为氮元素,M的最高正价是最低负价绝对值的3倍,M的最高正价为+6价,M为S,X和Y的质子数之和等于Z的质子数,故Y是碳元素,由于X、Y、Z、M、N为原子序数增大的短周期元素,则N为氯元素。同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐增大,同一主族,自上而下元素电负性递减,则电负性:C<S,A错误;同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,H的原子半径又最小,则原子半径:C>N>H,B错误;同周期元素从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,则第一电离能:Cl>S,C错误;H2S、NH3、CH4的中心原子都是sp3杂化,而它们的孤电子对数分别为2、1、0,中心原子杂化方式相同,孤电子对越多,键角越小,则H2S<NH3<CH4,D正确。
12.D W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,且W只形成1个共价键,W为氢元素。X形成4个共价键,Y形成3个共价键,且Y的最简单氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应,故X为碳元素,Y为氮元素。X、Y和Z的原子序数之和为30,Z带1个负电荷,则Z为氯元素。X为碳元素,Y为氮元素,最简单氢化物的沸点:Y>X,但碳元素氢化物很多,未指明最简单氢化物,A错误;阳离子环与苯环的结构相似,苯环上的碳原子为sp2杂化,则该环上的5个原子均为sp2杂化,B错误;该物质为离子液体,常温下呈液态,而NaZ为氯化钠,常温下是固体,C错误;离子液体含有离子键,作用力较强,难挥发,D正确。
13.A X、Y、Z、W为原子序数依次递增的短周期元素,分别属于不同的主族,基态X原子的核外电子平均分布在两种能量不同的轨道上,推测X为Be,基态Y原子最外层有两个未成对电子,推测Y为C或O,Z为地壳中含量最多的金属元素,推测Z为Al,W与Z原子序数相邻,推测W为Si,则Y为O,可知X、Y、Z、W分别为Be、O、Al、Si。一般来说,同一周期从左至右第一电离能呈增大趋势,故电离能大小:I1(Al)<I1(Si),A正确;同一周期,从左至右原子半径逐渐减小,半径大小:r(Be)>r(O),B错误;Al为导电材料,不是半导体材料,C错误;O元素形成的常见单质有O2、O3,其中O3为极性分子,D错误。
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小题专攻 元素综合推断
1.(2025·山西大同一调)前四周期元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大。X基态原子有3个轨道、且每个轨道上的电子数相同,Y的简单气态氢化物的水溶液呈碱性,Z是地壳中含量最多的元素,W原子是第三周期中原子半径最大的元素,R是第四周期中未成对电子数最多的元素。下列说法错误的是( )
A.原子半径:W>X>Z
B.第一电离能:X<Z<Y
C.Y最简单的气态氢化物是极性分子
D.基态R原子价层电子的轨道表示式:
2.(2025·广西来宾一模)已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素。X是宇宙中最丰富的元素;Y与Z相邻,且Z元素原子的价层电子排布为nsnnp2n;W是生活中常见的金属,其单质呈紫红色。下列说法正确的是( )
A.第一电离能:Z>Y
B.X、Y、Z元素可形成离子化合物
C.Y的氧化物对应的水化物是强酸
D.YX3与W2+配位后,∠X—Y—X减小
3.(2025·河北沧州运东五校二模)W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等,WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是( )
A.原子半径:X>W
B.简单氢化物的沸点:X<Z
C.Y与X可形成离子化合物
D.Z的最高价含氧酸是弱酸
4.(2025·江西部分高中联考)PEP是一种高能物质,能为运动员提供能量。PEP分子结构如图所示,X、Y、Z、W为短周期主族元素,X2Y为一种常见的无色液体,只有Z与Y同周期,W的原子序数等于最外层电子数的3倍。下列叙述正确的是( )
A.电负性:Y>Z>X
B.原子半径:W>Y>Z
C.沸点:X2Y2<Z2X6
D.分子极性:ZX4>WX3
5.(2025·北京海淀三模)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号
X
Y
Z
M
R
原子半径(×10-10 m)
1.86
0.99
1.43
0.75
0.71
主要化合价
最高正价
+1
+7
+3
+5
-
最低负价
-
-1
-
-3
-1
下列说法不正确的是( )
A.M、R在同一周期
B.元素X和Y形成的化合物中含离子键
C.工业上,用Y、Z形成的化合物制取Z
D.以上5种元素中,电负性最强的是R
6.(2025·河北石家庄质检)无机盐Z(W2YX2)2在医药领域中有着广泛的应用。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期主族元素,且分布在4个不同周期。基态X原子核外电子中s能级电子数目和p能级相同,Y和Z的第一电离能均比同周期相邻元素的高。下列叙述错误的是( )
A.基态Z原子核外电子有10种空间运动状态
B.ZX2中阴、阳离子个数比为2∶1
C.简单离子半径:Y>Z
D.电负性:X>W
7.(2025·辽宁大连一模)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,Y和Z同主族。化学式为Z2Y8的盐有强氧化性,其阴离子的结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:W<X<Y<Z
B.第一电离能由大到小排序:X>Y>Z
C.最简单氢化物的沸点:X>Y
D.Z2Y8具有强氧化性是因为Z元素呈+7价
8.(2025·河北诊断性模拟)某种催化剂的阴离子结构如图所示,其组成元素中X、Y、Z为原子半径依次增大的短周期主族元素,仅Y、Z的基态原子的核外电子均填充在3个能级中,W为第四周期元素中基态原子未成对电子数最多的元素。下列说法正确的是( )
A.最简单氢化物的热稳定性:Z>Y
B.酸性KMnO4溶液不能氧化ZX3YX
C.该阴离子中W的化合价和配位数均为6
D.X2Y、X2Y2两种分子均为极性分子,分子中Y原子均为sp3杂化
9.(2025·山东潍坊一模)X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X是宇宙中含量最多的元素,Y的单质在空气中含量最多,Y与Z相邻,Z、M的核电荷数之比为2∶3,基态Q原子的价电子中s能级和p能级的电子数相等。下列说法不正确的是( )
A.简单氢化物的稳定性:Z>Y>Q B.电负性:Z>Y>X>Q>M
C.X、Z元素形成的单质分子不都是非极性分子 D.Y与M、Q形成的化合物M3Y2、Q3Y4都是共价晶体
10.(2025·湖南教研联盟第二次联考)X、Y、Z、W、Q为原子序数逐渐增大的短周期元素,其中X、Y、Q处于不同周期,W、Q同主族。五种元素中,Z的基态原子中未成对电子数最多。现有这些元素组成的两种单体Ⅰ、Ⅱ,通过三聚可分别得到如图(图中未区别标示出单、双键)所示的环状物质(a)和(b)。下列说法错误的是( )
A.第一电离能:Z>W>Y
B.单体Ⅰ中Y原子为sp杂化
C.物质(b)中键长:①>②
D.单体Ⅱ为非极性分子
11.(2025·江西南昌一模)Y16X18Z3MN广泛应用于化学指示剂、染料和药物等方面,已知X、Y、Z、M、N为原子序数增大的短周期元素,其中X与其他元素都不在同一周期,X和Y的质子数之和等于Z的质子数,Z的2p轨道有三个未成对电子,M的最高正价是最低负价绝对值的3倍,下列说法正确的是( )
A.电负性:Y>M
B.原子半径:Z>Y>X
C.第一电离能:N<M
D.简单氢化物的键角:M<Z<Y
12.(2025·广西适应性测试)传统的有机溶剂大多易挥发,它们的蒸汽大多有毒,而离子液体却有难挥发的优点。某离子液体的结构简式如图所示。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,Y的最简单氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应,X、Y和Z的原子序数之和为30,下列说法正确的是( )
A.氢化物的沸点:Y>X
B.已知阳离子环与苯环的结构相似,则环上Y原子与X原子的杂化方式不同
C.该物质的熔点高于NaZ
D.离子液体难挥发是由于离子液体的粒子全部是带电荷的离子
13.(2025·辽宁省名校联盟联考)祖母绿(主要成分为X3Z2W6Y18)被称为宝石之王。已知:X、Y、Z、W为原子序数依次递增的短周期元素,分别属于不同的主族。其中基态X原子的核外电子平均分布在两种能量不同的轨道上,基态Y原子最外层有两个未成对电子,Z为地壳中含量最多的金属元素,W与Z原子序数相邻。下列说法正确的是( )
A.电离能大小:I1(Z)<I1(W)
B.半径大小:r(X)<r(Y)
C.X、Z、W对应单质均为半导体材料
D.Y元素形成的常见单质均为非极性分子
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