内容正文:
专题05 元素推断 元素周期律
考点01 元素推断
(1) 、 核心考点清单
1.同一元素的“位—构—性”关系
2.元素推断的一般思路
(2) 、 高频易错点
3.推断题要点总结
(1)结构与位置互推是解题的核心
①掌握四个关系式
a.电子层数=周期数;b.质子数=原子序数;c.最外层电子数=主族序数;d.主族元素的最高正价=主族序数(O、F除外),负价=主族序数-8。
②熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律
a.“凹”型结构的“三短四长,七主七副八零完”;b.各周期元素种类;c.稀有气体元素的原子序数及在周期表中的位置;d.同主族上下相邻元素原子序数的关系。
(2)熟记常见元素及其化合物的特性
①形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中存在的硬度最大的物质的元素、气态氢化物中氢的质量分数最大的元素:C。
②空气中含量最多的元素、气态氢化物水溶液呈碱性的元素:N。
③地壳中含量最多的元素:O。
④常见的具有漂白性的物质:氯水、SO2、Na2O2、双氧水等。
⑤单质是最活泼的非金属元素、无正价的元素或无含氧酸的非金属元素、气态氢化物的水溶液可腐蚀玻璃的元素、气态氢化物最稳定的元素、阴离子还原性最弱的元素:F。
⑥单质密度最小的元素:H;密度最小的金属元素:Li。
⑦常温下单质呈液态的非金属元素:Br;金属元素:Hg。
⑧最高价氧化物及其水化物既能与强酸又能与强碱反应的元素:Al。
⑨元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能化合的元素:N;能发生氧化还原反应的元素:S。
元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:Li、Na、F。
★ 高考真题(2025 新高考)
1.(2025·黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古·高考真题)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·河南·高考真题)我国科研人员合成了一种深紫外双折射晶体材料,其由原子序数依次增大的五种短周期元素和Z组成。基态X原子的s轨道中电子总数比p轨道中电子数多所在族的族序数等于Q的质子数,基态Y和Z原子的原子核外均只有1个未成对电子,且二者核电荷数之和为Q的4倍。下列说法正确的是
A.为极性分子 B.为共价晶体
C.原子半径: D.1个分子中有2个键
3.(2025·云南·高考真题)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:
4.(2025·湖北·高考真题)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
5.(2025·湖南·高考真题)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
6.(2025·甘肃·高考真题)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按原子数组成的化合物具有氧化性
7.(2025·重庆·高考真题)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.原子半径是最大的是Z
8.(2025·广东·高考真题)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:
9.(2023·河北·高考真题)下图所示化合物是制备某些药物的中间体,其中均为短周期元素,且原子序数依次增大,分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型,Z原子的电子数是Q的一半。下列说法正确的是
A.简单氢化物的稳定性: B.第一电离能:
C.基态原子的未成对电子数: D.原子半径:
10.(2025·陕西、山西、青海、宁夏·高考真题)一种高聚物被称为“无机橡胶”,可由如图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素,X、Y价电子数相等,X、Z电子层数相同,基态Y的轨道半充满,Z的最外层只有1个未成对电子,下列说法正确的是
A.X、Z的第一电离能: B.X、Y的简单氢化物的键角:
C.最高价含氧酸的酸性: D.X、Y、Z均能形成多种氧化物
11.(2025·安徽·高考真题)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。下列说法错误的是
A.元素电负性: B.该物质中Y和Z均采取杂化
C.基态原子未成对电子数: D.基态原子的第一电离能:
12.(2024·福建·高考真题)某电解质阴离子的结构如图。X、Y、Z、Q为原子序数依序增大的同周期元素,Z的单质为空气的主要成分之一。下列说法错误的是
A.第一电离能:
B.最简单氢化物沸点:
C.键长:
D.Y的最高价氧化物对应水化物在水中电离:
★ 巩固训练
1.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:r(Br)>r(Cl)>r(Mg)>r(Na)
D.原子的最外层电子数n:n(Na)<n(Mg)<n(Cl)<n(Br)
2.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。下列说法错误的是
A.第二电离能: B.原子半径:
C.单质沸点: D.电负性:
3.X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6,二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在。下列说法错误的是( )
A.原子半径:X>Y
B.简单氢化物的还原性:X>Y
C.同周期元素形成的单质中Y氧化性最强
D.同周期中第一电离能小于X的元素有4种
4、短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是( )
元素
最高价
氧化物的水化物
X
Y
Z
W
分子式
H3ZO4
0.1 mol·L-1溶液对应的pH(25 ℃)
1.00
13.00
1.57
0.70
A.元素电负性:Z<W
B.简单离子半径:W<Y
C.元素第一电离能:Z<W
D.简单氢化物的沸点:X<Z
5.根据下表中五种元素的电离能数据(单位:kJ·mol-1),下列说法不正确的是( )
电离能
元素代号
I1
I2
I3
I4
Q
2 080
4 000
6 100
9 400
R
500
4 600
6 900
9 500
S
740
1 500
7 700
10 500
T
580
1 800
2 700
11 600
U
420
3 100
4 400
5 900
A.T的氯化物最可能的化学式为TCl3
B.氦元素最有可能与Q元素位于同一族
C.在周期表中,最可能处于同一族的是R和U
D.U元素最有可能为K,R元素最有可能为Li
6.化合物在涂料等领域应用广泛。W、X、Y、Z、R的原子序数依次增加,W、X、Y、R分别属于前四个不同周期的主族元素。基态X原子中s能级电子总数与p能级电子总数相等,基态Z原子次外层电子数是最高能层电子数的2倍,Y和Z的原子序数之和等于X和R的原子序数之和,基态R原子的价电子只占据最高能层1个原子轨道。下列说法错误的是
A.原子半径:
B.X的第一电离能比同周期相邻元素的都低
C.化合物中,Z显价
D.Y、Z、R的最高价氧化物对应的水化物,两两之间均能反应
7.前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,是空气中含量第二多的元素,的周期序数与族序数相等,基态时原子原子轨道上有4个电子,与处于同主族。下列说法正确的是
A.电负性:
B.的第一电离能比同周期元素的小
C.的最高价氧化物对应水化物的酸性比的强
D.的简单气态氢化物的热稳定性比的弱
8.某离子化合物,其组成元素W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,和均为四面体结构,只有X、Y位于同周期,Z的最外层电子数和电子层数相同,Y的最外层电子数等于X的核电荷数。下列有关说法正确的是
A.的空间结构为平面三角形
B.电负性:
C.最简单氢化物的沸点:
D.X、Y所在同周期中有1种元素的第一电离能介于二者之间
9.前四周期元素X、Y、Z、R、M的原子序数依次增大,同周期中基态原子未成对电子数最多,基态原子价层电子排布式为。Z和位于同主族,基态的能级达到全充满结构。由这五种元素组成的化合物为蓝色晶体。下列叙述正确的是
A.原子半径:
B.第一电离能:
C.氢化物稳定性:Y < R
D.常温下向溶液中加入溶液,产生蓝色沉淀
10.某种新型无机物的化学式为。Q、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的5种不同主族的短周期元素;Q是有机物的必备元素,X和Y为金属元素;Q和W的最外层电子数之和是Z的最外层电子数的2倍。下列说法正确的是
A.原子半径: B.氢化物的沸点:
C.单质X能从Y盐的水溶液中置换出Y单质
D.Z的最高价氧化物可用于干燥气体
11.我国科学家发现了一种锂载体物质(),可显著提高锂离子电池的性能。已知短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y、Z同周期,与同主族,的核电荷数等于的最外层电子数。的核外电子占5个原子轨道且有2个未成对电子。下列叙述正确的是
A.电负性:
B.与的分子空间构型相同
C.、Z的简单氢化物混合时,分子间形成的氢键有4种
D.X、W的最高价氧化物对应水化物均为强酸
12.化合物X3YZE4ME3可用作肥料,所含5种元素均为短周期主族元素。X、Y和Z为同周期元素,原子序数依次递增。X的基态原子价层电子排布式为nsn-2,Z的基态原子价电子层p轨道半充满。E与M同周期,且未成对电子数相同,E是地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是
A.元素电负性:Z>E>M B.原子半径:Y>E>M
C.第一电离能:Z>Y>X D.E3和ME2的空间结构均为直线形
13.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,基态W原子核外有4种空间运动状态不同的电子,基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z的一种单质为淡黄色固体且易溶于。下列说法正确的是
A.为非极性分子
B.原子半径:
C.X的氢化物空间结构为三角锥形
D.基态原子的第一电离能:
14、某离子液体的阴离子的结构如图所示,其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期非金属元素,W是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是
A.Z元素的最高价态为+7 B.基态原子未成对电子数:W>Y
C.该阴离子中X不满足8电子稳定结构 D.最简单氢化物水溶液的pH:X>M
15.某食品添加剂的结构如图所示。X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,基态Q原子核外未成对电子数等于其电子层数。下列说法错误的是
A.用添加了该物质食品样本做焰色试验,焰色为黄色
B.原子半径:
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:
D.该物质在酸性条件下能形成氨基酸
16.某含铂(Pt)广谱抗癌药的结构如下图所示。短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中X、Y、Z同属第二周期,且Y的第一电离能比X、Z的大。下列说法正确的是
A.电负性:X>Y>Z B.简单氢化物的键角:X>Y>Z
C.含氧酸的酸性:X>Y D.X2W2为极性分子
17.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,Y的价电子数是W、X的价电子数之和且只与X同周期,基态Z原子的核外电子空间运动状态有9种;四种元素形成的某阳离子的结构如图所示。下列说法正确的是
A.氧化物对应水化物的酸性:
B.基态原子的未成对电子数:
C.阳离子中Y原子形成的键角:1号号Y
D.X和Z组成的化合物一定是含有σ键和π键的极性分子
18.W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z的基态原子s能级电子数和p能级电子数相等,5种元素组成的化合物M结构如图所示。下列说法正确的是
A.电负性:X>Y>Z
B.化合物YW3和Y2W4中Y原子均为sp3杂化
C.Q的价电子所在能层有4个轨道
D.简单离子半径:Y<Z<Q
考点02 元素周期律
(1) 、 核心考点清单
1.元素周期表的编排原则
2.元素周期表的结构
(1)周期(7个横行,7个周期)
短周期
长周期
周期序数
一
二
三
四
五
六
七
元素种数
2
8
8
18
18
32
32
(2)族(18个纵列,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
11
12
族
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
ⅠB
ⅡB
Ⅷ族
第8、9、10列,共3个纵列
0族
第18纵列
元素周期表
3.元素周期律
(1)金属性和非金属性
(2).主族元素的周期性变化规律
项目
同周期(左→右)
同主族(上→下)
原子结构
核电荷数
逐渐增大
逐渐增大
电子层数
相同
逐渐增多
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
离子半径
阳离子逐渐减小,阴离子逐渐减小,r(阴离子)> r(阳离子)
逐渐增大
性质
化合价
最高正化合价由+1→+7(O、F除外),负化合价=-(8-主族序数)(H为-1价)
相同,最高正化合价=主族序数(O、F除外)
元素的金属性和非金属性
金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强
金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱
第一电离能
增大的趋势
逐渐减小
电负性
逐渐增大
逐渐减小
气态氢化物的稳定性
逐渐增强
逐渐减弱
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强
碱性逐渐增强,酸性逐渐减弱
(二)、 高频易错点
1、微粒半径大小比较
“三看”法快速判断简单微粒半径的大小
一看电子层数:最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大。
二看核电荷数:当电子层结构相同时,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,核外电子数越大,半径越大。
2、元素金属性、非金属性强弱比较
判断方法
三表
元素周期表:金属性“右弱左强,上弱下强,右上弱左下强”;非金属性“左弱右强,下弱上强,左下弱右上强”
金属活动性顺序表:按K、Ca、Na、Mg、Ar、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序,金属性逐渐减弱(其中Pb>Sn)
非金属活动性顺序表:按F、O、Cl、Br、I、S的顺序,非金属性逐渐减弱
三反应
置换反应:强的置换弱的,适合金属也适合非金属
与水或非氧化性酸反应越剧烈,或最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则金属性越强
与氢气反应越容易,生成的气态氢化物的稳定性越强,或最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则非金属性越强
氧化性
金属离子的氧化性越弱,对应单质的金属性越强
还原性
非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱,对应单质的非金属性越强
★ 高考真题(2025 新高考)
1.(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
2.(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
3.(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:
4.(2025·浙江1月·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
5.(2025·重庆·高考真题)根据元素周期律,同时满足条件(ⅰ)和条件(ⅱ)的元素是
(ⅰ)电负性大于同族其他元素;(ⅱ)第一电离能高于同周期相邻的元素
A.Al B.Si C.B D.Be
★ 巩固训练
1.下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是
A.原子半径: B.碱性:
C.热稳定性: D.酸性:
2.已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示,其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是
A.还原性:
B.X能从中置换出Z
C.Y能与反应得到Fe
D.M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应
3.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:
4.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:
5.麻黄碱盐酸盐( )是治疗支气管哮喘的常用药物。下列说法正确的是
A.原子半径:r(C)<r(N) B.元素的电负性:χ(O)<χ(S)
C.酸性:HNO3<HClO4 D.元素的第一电离能:I1(N)<I1(O)
6.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
7.一种用于烧制陶瓷的黏土中含、、等物质。下列说法正确的是
A.离子半径: B.电负性:
C.熔点: D.第一电离能:
8.应用元素周期律判断,下列说法不正确的是
A.电负性: B.化合物中离子键百分数:
C.碱性: D.半径比较:
9.Mg、Ca、Sr位于同一主族,其单质均能与和反应。下列说法正确的是
A.沸点: B.碱性:
C.半径: D.第一电离能:
10.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
11.马年春晚,人形机器人丝滑的武打动作,彰显我国人工智能领域的发展。制造机器人涉及较多的化学元素,如:B、Si、C、Fe、Mg、Al、Ti、Cl等元素。下列说法错误的是
A.原子半径: B.第一电离能:
C.电负性:C>B D.基态原子未成对电子数:
12.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:
13.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
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专题05 元素推断 元素周期律
考点01 元素推断
(1) 、 核心考点清单
1.同一元素的“位—构—性”关系
2.元素推断的一般思路
(2) 、 高频易错点
3.推断题要点总结
(1)结构与位置互推是解题的核心
①掌握四个关系式
a.电子层数=周期数;b.质子数=原子序数;c.最外层电子数=主族序数;d.主族元素的最高正价=主族序数(O、F除外),负价=主族序数-8。
②熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律
a.“凹”型结构的“三短四长,七主七副八零完”;b.各周期元素种类;c.稀有气体元素的原子序数及在周期表中的位置;d.同主族上下相邻元素原子序数的关系。
(2)熟记常见元素及其化合物的特性
①形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中存在的硬度最大的物质的元素、气态氢化物中氢的质量分数最大的元素:C。
②空气中含量最多的元素、气态氢化物水溶液呈碱性的元素:N。
③地壳中含量最多的元素:O。
④常见的具有漂白性的物质:氯水、SO2、Na2O2、双氧水等。
⑤单质是最活泼的非金属元素、无正价的元素或无含氧酸的非金属元素、气态氢化物的水溶液可腐蚀玻璃的元素、气态氢化物最稳定的元素、阴离子还原性最弱的元素:F。
⑥单质密度最小的元素:H;密度最小的金属元素:Li。
⑦常温下单质呈液态的非金属元素:Br;金属元素:Hg。
⑧最高价氧化物及其水化物既能与强酸又能与强碱反应的元素:Al。
⑨元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能化合的元素:N;能发生氧化还原反应的元素:S。
元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:Li、Na、F。
★ 高考真题(2025 新高考)
1.(2025·黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古·高考真题)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。
【详解】A.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;
B.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;
C.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;
D.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;
故答案为:D。
2.(2025·河南·高考真题)我国科研人员合成了一种深紫外双折射晶体材料,其由原子序数依次增大的五种短周期元素和Z组成。基态X原子的s轨道中电子总数比p轨道中电子数多所在族的族序数等于Q的质子数,基态Y和Z原子的原子核外均只有1个未成对电子,且二者核电荷数之和为Q的4倍。下列说法正确的是
A.为极性分子 B.为共价晶体
C.原子半径: D.1个分子中有2个键
【答案】D
【分析】Q、W、X、Y和Z为原子序最依次增大的短周期元素,基态X原子的s轨道中电子总数比P轨道中电子数多1,X是N;X所在族的族序数等于Q的质子数,Q是B,所以W是C;基态Y和Z原子的原子核外均只有1个未成对电子,且二者核电荷数之和为Q的4倍,即质子数之和为20,所以Y是F,Z是Na。
【详解】A.BF3为平面正三角形结构,结构对称,属于非极性分子,A错误;
B.NaF是离子晶体,B错误;
C.同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径C<Li<Na,C错误;
D.N2分子中含有三键,所以含有2个π键,D正确;
答案选D。
3.(2025·云南·高考真题)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。
【详解】A.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;
B.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;
C.为CO2,为直线型的非极性分子,C错误;
D.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。
4.(2025·湖北·高考真题)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。
【详解】A.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;
B.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;
C.X为N,N的最高正化合价为+5,C错误;
D.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;
答案选B。
5.(2025·湖南·高考真题)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;
【详解】A.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;
B.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;
C.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;
D.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。
6.(2025·甘肃·高考真题)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按原子数组成的化合物具有氧化性
【答案】B
【分析】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,说明Y、Q为同主族元素,均为其K层电子数的3倍,说明价电子数为6,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,所以只能推出W为镁,则Z为Na,X为H,据此解答。
【详解】A.X与Q组成的化合物如H与S形成的H2S,这些化合物中S处于最低价,具有还原性,A正确;
B.Y与Q形成的化合物为SO2或SO3,溶于水生成亚硫酸或硫酸,溶液显酸性,B错误;
C.Z为Na,W为Mg,都可以在空气中燃烧生成过氧化钠和氧化镁,C正确;
D.Z与Y按1:1组成的化合物为过氧化钠,其中O为-1价,有氧化性,D正确;
故选B。
7.(2025·重庆·高考真题)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.原子半径是最大的是Z
【答案】D
【分析】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族或ⅦA族),的4p轨道填满,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,据此解答。
【详解】A.分析可知,X为Ge,Y为Br,Z为Rb,不属于同一周期,A错误;
B.X为Ge,Y为Br,Z为Rb,金属性最强的元素为Rb,所以最高价氧化物对应水化物碱性最强的是Z,B错误;
C.X为Ge,单质为金属晶体;Y为Br,单质为分子晶体;Z为Rb,单质为金属晶体;Ge原子半径较小,而且价电子数多,金属键较强,熔点较高,所以单质熔点最高的是X,C错误;
D.电子层数越多的,原子半径越大,X,Y为第四周期,Z为第五周期,所Z的原子半径最大,D正确;
故选D。
8.(2025·广东·高考真题)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。
【详解】A.a是B,g是Na,二者不同主族,A错误;
B.Na、Mg、Al属于同周期,从左到右金属性依次减弱,B正确;
C.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;
D.b为C,c为N,NH3分子间存在氢键,沸点高,沸点NH3>CH4,D错误;
答案选B。
9.(2023·河北·高考真题)下图所示化合物是制备某些药物的中间体,其中均为短周期元素,且原子序数依次增大,分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型,Z原子的电子数是Q的一半。下列说法正确的是
A.简单氢化物的稳定性: B.第一电离能:
C.基态原子的未成对电子数: D.原子半径:
【答案】A
【解析】由均为短周期元素,且原子序数依次增大,分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型,Z原子的电子数是Q的一半,图中W含有1个化学键,原子序数最小,故W为H,X含有4个共价键,故X为C,Z和Q都含2个共价键,且Z原子的电子数是Q的一半,故Z为O,Q为S,Y含3个共价键,而且原子序数介于C和O之间,故Y为N,据此回答。A.非金属性:O>S,故简单氢化物的稳定性:,A正确;B.同一周期从左到右第一电离能呈现增大的趋势,故第一电离能:,B错误;C.基态原子中C的未成对电子数为2个,S的未成对电子数也为2个,故基态原子的未成对电子数:,C错误;D.原子半径为O>H,故原子半径:,D错误; 故选A。
10.(2025·陕西、山西、青海、宁夏·高考真题)一种高聚物被称为“无机橡胶”,可由如图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素,X、Y价电子数相等,X、Z电子层数相同,基态Y的轨道半充满,Z的最外层只有1个未成对电子,下列说法正确的是
A.X、Z的第一电离能: B.X、Y的简单氢化物的键角:
C.最高价含氧酸的酸性: D.X、Y、Z均能形成多种氧化物
【答案】D
【分析】X、Y价电子数相等,X、Y属于同一主族,且X形成5个键,Y形成3个键,基态Y的轨道半充满,则X为P元素,Y为N元素,X、Z电子层数相同, Z的最外层只有1个未成对电子,Z形成1个键,Z为Cl元素,以此分析。
【详解】A.第一电离能同周期从左到右有增大趋势,第一电离能:Cl>P,A错误;
B.X、Y的简单氢化物分别为:PH3和NH3,电负性:N>P,共用电子对距N近,成键电子对斥力N-H大于P-H,键角:NH3>PH3,B错误;
C.元素的非金属性越强,其最高价含氧酸酸性越强,非金属性:Cl>N>P,酸性:HClO4>HNO3>H3PO4,C错误;
D.P、N、Cl均能形成多种氧化物,D正确;
答案选D。
11.(2025·安徽·高考真题)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。下列说法错误的是
A.元素电负性: B.该物质中Y和Z均采取杂化
C.基态原子未成对电子数: D.基态原子的第一电离能:
【答案】D
【分析】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,且X、Z均形成2个共价键,则X为O,Z为S;Y形成5个共价键且原子序数位于O、S之间,则Y为P;W形成1个共价键,原子序数最小,则W为H;
【详解】A.同周期从左向右电负性逐渐增大,同主族从上向下电负性逐渐减小,故元素电负性O>S>P,即X>Z>Y,A项正确;
B.由该物质结构可知,P形成4个σ键,P上没有孤电子对,P原子的价层电子对数为4,为sp3杂化,S形成2个σ键,S上有2对孤电子对,S原子的价层电子对数为4,为sp3杂化,B项正确;
C.基态H原子未成对电子数为1,基态O原子的价电子排布式为2s22p4,未成对电子数为2,基态P原子的价电子排布式为3s23p3,未成对电子数为3,则基态原子未成对电子数,即,C项正确;
D.基态原子的第一电离能同周期从左向右逐渐增大,由于VA族原子的p轨道处于半充满状态,第一电离能大于同周期相邻主族元素,即P>S,D项错误;
故选D。
12.(2024·福建·高考真题)某电解质阴离子的结构如图。X、Y、Z、Q为原子序数依序增大的同周期元素,Z的单质为空气的主要成分之一。下列说法错误的是
A.第一电离能:
B.最简单氢化物沸点:
C.键长:
D.Y的最高价氧化物对应水化物在水中电离:
【答案】A
【解析】由该阴离子结构可知Z形成2条共价键,Z的单质为空气的主要成分之一,可知Z为O;Y形成4条共价键,Y为C,Q形成1条共价键,Q为F,X得1个电子后形成4条共价键,则X最外层电子数为3,X为B,据此分析解答。A.B、C、O为同周期元素,从左到右,第一电离能呈增大趋势,则第一电离能:B<C<O,故A错误;B.CH4不能形成分子间氢键,H2O可以形成分子间氢键,沸点CH4<H2O,故B正确;C.原子半径:C>O>F,原子半径越小键长越短,则键长:C-C>C-O>C-F,故C正确;D.Y为C,其最高价氧化物的水化物为H2CO3,碳酸为二元弱酸,分步电离,电离方程式为:,故D正确;故选A。
★ 巩固训练
1.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:r(Br)>r(Cl)>r(Mg)>r(Na)
D.原子的最外层电子数n:n(Na)<n(Mg)<n(Cl)<n(Br)
答案 A
解析 金属性:Na>Mg,故碱性:NaOH>Mg(OH)2,A项正确;氯和溴均属于卤族元素,同一主族元素从上到下,单质的氧化性逐渐减弱,得电子能力:Cl2>Br2,B项错误;同一周期主族元素,从左到右原子半径依次减小,则r(Br)>r(Na)>r(Mg)>r(Cl),C项错误;氯和溴属于同一主族,最外层电子数相等,D项错误。
2.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。下列说法错误的是
A.第二电离能: B.原子半径:
C.单质沸点: D.电负性:
【答案】A
【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,则W价电子排布式可能是:1s22s22p2或1s22s22p63s23p4,若W是C,X与W同族,则X是Si,Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子,则Y是P,Z位于W的对角线位置,则满足条件的Z是P,与Y重复;故W是S;X与W同族,则X是O;Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子,则Y是N;Z位于W的对角线位置,则Z是F。
【详解】A.O的第二电离能高于N,因为O+的电子构型为2p3(半充满),失去电子需更高能量,而N+的电子构型为2p2,失去电子相对容易,因此X(O)的第二电离能大于Y(N),A错误;
B.同主族从上到下,原子半径变大,同周期,从左到右原子半径变小,F(Z)位于第二周期,S(W)位于第三周期,原子半径S>O>F,即:,B正确;
C.N2与F2都是分子晶体,F2范德华力大,沸点高,C正确;
D.同主族从上到下,电负性逐渐减小,O的电负性大于S,D正确;
故选A。
3.X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6,二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在。下列说法错误的是( )
A.原子半径:X>Y
B.简单氢化物的还原性:X>Y
C.同周期元素形成的单质中Y氧化性最强
D.同周期中第一电离能小于X的元素有4种
答案 D
解析 由题意分析可知,X为P元素,Y为Cl元素。P与Cl在同一周期,则P半径大,即原子半径:X>Y,A项不符合题意;两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl,半径:P3->
Cl-,所以PH3失电子的能力强,还原性:X>Y,B项不符合题意;同周期元素从左往右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,各元素对应的金属单质还原性逐渐减弱,非金属单质的氧化性逐渐增强,所以Cl2的氧化性最强,C项不符合题意;同一周期元素,从左到右,第一电离能呈现增大的趋势,第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能,所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Ar、Mg、Si、S、P、Cl,所以同周期中第一电离能小于P的元素有5种,D项符合题意。
4、短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是( )
元素
最高价
氧化物的水化物
X
Y
Z
W
分子式
H3ZO4
0.1 mol·L-1溶液对应的pH(25 ℃)
1.00
13.00
1.57
0.70
A.元素电负性:Z<W
B.简单离子半径:W<Y
C.元素第一电离能:Z<W
D.简单氢化物的沸点:X<Z
答案 A
解析 根据表中信息,Z的最高价氧化物对应的水化物为H3ZO4,可得Z为+5价,位于第ⅤA族,结合0.1 mol·L-1溶液对应的pH可得Z为P,X的最高价氧化物对应的水化物为强酸,应该是硝酸,X为N,Y的最高价氧化物对应的水化物为强碱,且位于Z之前,Y为Na,根据W位于P之后,且0.1 mol·L-1溶液的pH=0.7,可得W为S。元素电负性:P<S,A项正确;根据电子层数越多,简单离子的半径越大,可得离子半径:S2->Na+,B项错误;S的价电子排布式为3s23p4,P的价电子排布式为3s23p3(为半充满稳定状态),元素第一电离能:P>S,C项错误;NH3分子间存在氢键,简单氢化物的沸点:NH3>PH3,D项错误。
5.根据下表中五种元素的电离能数据(单位:kJ·mol-1),下列说法不正确的是( )
电离能
元素代号
I1
I2
I3
I4
Q
2 080
4 000
6 100
9 400
R
500
4 600
6 900
9 500
S
740
1 500
7 700
10 500
T
580
1 800
2 700
11 600
U
420
3 100
4 400
5 900
A.T的氯化物最可能的化学式为TCl3
B.氦元素最有可能与Q元素位于同一族
C.在周期表中,最可能处于同一族的是R和U
D.U元素最有可能为K,R元素最有可能为Li
答案 D
解析 当In+1≫In时,元素的最高化合价为+n,故R和U最高价为+1,S最高价为+2,T最高价为+3,A、C项正确;由表中数据可知,Q元素各电离能都较大,而且各电离能之间无太大差距,故Q最可能为稀有气体元素,所以氦元素最有可能与Q元素位于同一族,B项正确;R出现了I4,而锂核外只有3个电子,D项错误。
6.化合物在涂料等领域应用广泛。W、X、Y、Z、R的原子序数依次增加,W、X、Y、R分别属于前四个不同周期的主族元素。基态X原子中s能级电子总数与p能级电子总数相等,基态Z原子次外层电子数是最高能层电子数的2倍,Y和Z的原子序数之和等于X和R的原子序数之和,基态R原子的价电子只占据最高能层1个原子轨道。下列说法错误的是
A.原子半径:
B.X的第一电离能比同周期相邻元素的都低
C.化合物中,Z显价
D.Y、Z、R的最高价氧化物对应的水化物,两两之间均能反应
【答案】D
【分析】W、X、Y、Z、R的原子序数依次增加,W、X、Y、R分别属于前四个不同周期的主族元素,W是H元素。基态X原子中s能级电子总数与p能级电子总数相等,X是O元素;基态Z原子次外层电子数是最高能层电子数的2倍,Z是Si元素;Y和Z的原子序数之和等于X和R的原子序数之和,基态R原子的价电子只占据最高能层1个原子轨道,R是K或Ca,若R是Ca,X和R的原子序数之和为28,Y和Si的原子序数之和等于28,则Y原子序数为14,所以R不可能是Ca,R是K,Y是Al。
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,原子半径: K>Al>Si>O,故A正确;
B.同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,N原子2p能级半充满,结构稳定,N原子第一电离能大于同周期相邻元素,所以O的第一电离能比同周期相邻元素的都低,故B正确;
C.根据化合价代数和等于0,化合物中,Si显价,故C正确;
D.Al(OH)3是两性氢氧化物 ,溶于强酸和强碱,H2SiO3是弱酸,Al(OH)3和H2SiO3不反应,故D错误;
选D。
7.前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,是空气中含量第二多的元素,的周期序数与族序数相等,基态时原子原子轨道上有4个电子,与处于同主族。下列说法正确的是
A.电负性:
B.的第一电离能比同周期元素的小
C.的最高价氧化物对应水化物的酸性比的强
D.的简单气态氢化物的热稳定性比的弱
【答案】D
【分析】前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,是空气中含量第二多的元素,则X为O元素;Y的周期序数与族序数相等,则Y为Al;基态时Z原子3p原子轨道上有4个电子,则Z为S;W与Z处于同一主族,则W为Se。
【详解】A.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:,即,A错误;
B.同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故O的第一电离能比同周期的N小,但比C大,B错误;
C.Al的最高价氧化物对应水化物是氢氧化铝,是两性氢氧化物,S的最高价氧化物对应水化物是硫酸,酸性,C错误;
D.同主族从上到下元素非金属性减弱,简单气态氢化物的热稳定性减弱,W(Se)的非金属性比弱,所以的简单气态氢化物的热稳定性比的弱,D正确;
故选D。
8.某离子化合物,其组成元素W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,和均为四面体结构,只有X、Y位于同周期,Z的最外层电子数和电子层数相同,Y的最外层电子数等于X的核电荷数。下列有关说法正确的是
A.的空间结构为平面三角形
B.电负性:
C.最简单氢化物的沸点:
D.X、Y所在同周期中有1种元素的第一电离能介于二者之间
【答案】B
【分析】根据已知信息,可确定和分别为和,二者均为四面体结构,W、X、Y、Z依次为H、N、F、Al元素。
【详解】A.为,中心原子N的价层电子对数为,孤电子对数为1,则其空间构型为三角锥形,A项错误;
B.电负性:,即,B项正确;
C.X、Y分别为N、F,它们最简单氢化物为、HF,二者分子间均能形成氢键,且HF分子间的氢键强度更大,使得其沸点更高,则沸点:,C项错误;
D.X、Y分别为N、F,都在第二周期,第二周期主族元素的第一电离能从小到大的顺序:Li、B、Be、C、O、N、F,没有元素的第一电离能介于N和F之间,D项错误;
故选B。
9.前四周期元素X、Y、Z、R、M的原子序数依次增大,同周期中基态原子未成对电子数最多,基态原子价层电子排布式为。Z和位于同主族,基态的能级达到全充满结构。由这五种元素组成的化合物为蓝色晶体。下列叙述正确的是
A.原子半径:
B.第一电离能:
C.氢化物稳定性:Y < R
D.常温下向溶液中加入溶液,产生蓝色沉淀
【答案】B
【分析】同周期中基态原子未成对电子数最多,Y为ⅤA族元素;基态原子价层电子排布式为,n=2,Z为O元素,则Y为N元素;Z和位于同主族,则R为S元素;基态的能级达到全充满结构,对应(基态的价电子排布为),则M为Cu;根据,可知X为H,综上所述:X为H、Y为N、Z为O、R为S、M为Cu,据此解答。
【详解】A.电子层数越多,半径越大,电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小,原子半径:,A错误;
B.根据同主族从上往下第一电离能减小,则O>S,N的2p能级半满,第一电离能大于同周期相邻元素,则N>O,所以第一电离能:,B正确;
C.Y、R的氢化物稳定性分别为NH3、H2S,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,则非金属性:N>S,则氢化物稳定性:NH3>H2S,C错误;
D.是稳定的配合物,向溶液中加入溶液,不会生成,D错误;
故选B。
10.某种新型无机物的化学式为。Q、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的5种不同主族的短周期元素;Q是有机物的必备元素,X和Y为金属元素;Q和W的最外层电子数之和是Z的最外层电子数的2倍。下列说法正确的是
A.原子半径: B.氢化物的沸点:
C.单质X能从Y盐的水溶液中置换出Y单质 D.Z的最高价氧化物可用于干燥气体
【答案】D
【分析】Q是有机物的必备元素,Q为C;Q、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的5种不同主族的短周期元素,X和Y为金属元素、则X和Y处于第三周期、W是原子序数大于6、位于第二周期的非金属元素;Q和W的最外层电子数之和是Z的最外层电子数的2倍,则W的最外层电子数为偶数、W为O元素,Q和W的最外层电子数之和是10,Z的最外层电子数为5,五种元素中Z原子序数最大,则Z为P元素;根据化合物的化学式,正负化合价代数和为0,可知X为Na元素;Y为Mg元素。
【详解】A.同周期元素的原子半径随原子序数的增大而递减(除稀有气体),同主族时,核电荷数越大,电子层数越多,原子半径越大,则原子半径:Na>Mg>P>C>O,即X>Y>Z>Q>W,A错误;
B.Q为C,其氢化物为一大类物质,有的例如甲烷沸点低、室温下呈气态,有的相对分子质量很大、室温下呈固态,则其沸点大于W即O元素的氢化物,B错误;
C.钠很活泼,钠与盐溶液反应时,先与水反应生成碱和氢气,然后生成的碱再与盐反应,例如钠和氯化镁溶液反应生成氯化钠、氢氧化镁沉淀和氢气,不能置换出镁单质,C错误;
D.Z的最高价氧化物即五氧化二磷,是酸性干燥剂、且没有氧化性,可用于干燥气体,D正确;
故选D。
11.我国科学家发现了一种锂载体物质(),可显著提高锂离子电池的性能。已知短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y、Z同周期,与同主族,的核电荷数等于的最外层电子数。的核外电子占5个原子轨道且有2个未成对电子。下列叙述正确的是
A.电负性:
B.与的分子空间构型相同
C.、Z的简单氢化物混合时,分子间形成的氢键有4种
D.X、W的最高价氧化物对应水化物均为强酸
【答案】C
【分析】的核外电子占5个原子轨道且有2个未成对电子,则Y的电子排布式为,则Y为O,与同主族,W为S; 的核电荷数等于的最外层电子数,X为C;X、Y、Z同周期,则Z为F,综上所述,X、Y、Z、W依次为C、O、F、S。
【详解】A.同周期主族元素从左往右,电负性增大,同主族从上到下,电负性减弱,元素的电负性:C < S < O < F,A错误;
B.中心原子S的价层电子对数是,含有1对孤对电子,空间构型为V形,的中心原子C的价层电子对数是,无孤对电子,空间构型为直线形,B错误;
C.Y的氢化物为H2O,Z的氢化物为HF。混合时,可能的氢键包括:①H2O间的氢键、②HF间的氢键、③、④,即分子间形成的氢键有4种,C正确;
D.X(C)的最高价氧化物对应水化物为(弱酸),W(S)的为(强酸),D错误;
故选C。
12.化合物X3YZE4ME3可用作肥料,所含5种元素均为短周期主族元素。X、Y和Z为同周期元素,原子序数依次递增。X的基态原子价层电子排布式为nsn-2,Z的基态原子价电子层p轨道半充满。E与M同周期,且未成对电子数相同,E是地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是
A.元素电负性:Z>E>M B.原子半径:Y>E>M
C.第一电离能:Z>Y>X D.E3和ME2的空间结构均为直线形
【答案】C
【分析】化合物X3YZE4ME3所含的5种元素均为短周期主族元素,X的基态原子价层电子排布式为nsn-2,n只能为3,X为Na元素;X、Y和Z为同周期元素,原子序数依次增加,Z的基态原子价层p轨道半充满,Z为P元素;E是地壳中含量最多的元素,E为O元素;E与M同周期,且未成对电子数相同,M为C元素;化合物中正负化合价的代数和为0,可知Y为+2价,则Y为Mg元素,以此来解答。
【详解】A.由分析可知,M为C、Z为P、E为O,根据同一周期从左往右元素电负性依次增大,同一主族从上往下元素电负性依次减小可知,元素电负性O>P>C即E>Z>M,A错误;
B.由分析可知,Y为Mg、E为O、M为C,根据同一周期从左往右原子半径依次减小,同一主族从上往下原子半径依次增大可知,原子半径Mg>C>O即Y> M > E,B错误;
C.由分析可知,X为Na、Y为Mg、Z为P,根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势可知,第一电离能:P>Mg>Na即Z>Y>X,C正确;
D.由分析可知,E为O、M为C,则E3即O3的空间构型为V形,ME2即CO2的空间结构为直线形,D错误;
故答案为:C。
13.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,基态W原子核外有4种空间运动状态不同的电子,基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z的一种单质为淡黄色固体且易溶于。下列说法正确的是
A.为非极性分子
B.原子半径:
C.X的氢化物空间结构为三角锥形
D.基态原子的第一电离能:
【答案】D
【分析】基态W原子有4种空间运动状态不同的电子(轨道数目),即,W为C,基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,则Y为O,X位于C(W)和O(Y)之间,原子序数为7,X为N,硫单质为淡黄色固体,易溶于CS2(WZ2为CS2),Z为S,综上所述:W为C、X为N、Y为O、Z为S,据此解答。
【详解】A.ZY2为SO2,中心原子价层电子对数是,有1对孤对电子,分子呈V形,为极性分子,A错误;
B.同周期从左到右原子半径递减,同主族从上到下递增,原子半径:S > C > N > O,B错误;
C.X为N,最简单氢化物NH3为三角锥形,但题目说氢化物,指代不明,还可能是,C错误;
D.同周期主族元素从左向右第一电离能呈增大趋势,N原子的2p电子半满为较稳定结构,第一电离能大于相邻元素的第一电离能,则第一电离能由小到大的顺序为:,D正确;
故选D。
14、某离子液体的阴离子的结构如图所示,其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期非金属元素,W是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是
A.Z元素的最高价态为+7 B.基态原子未成对电子数:W>Y
C.该阴离子中X不满足8电子稳定结构 D.最简单氢化物水溶液的pH:X>M
【答案】D
【解析】根据W是有机分子的骨架元素,知W为C元素:由图可如,Y形成1个双键,则其最外层有6个电子,结合原子序数关系知,Y为O元素,则X为N元素;Z形成1个单键,则Z为F元素;M的成键总数为6,则M为S元素。以此解答。A.根据上述分析可知:Z为F元素,无正化合价,故A错误;B.根据上述分析可知:W为C元素,Y为O元素。C原子的电子排布式为,未成对电子数为2,O原子的电子排布式为,未成对电子数也为2,故B错误;C.根据上述分析可知:X为N元素,该阴离子中N形成2个单键,有2对孤对电子,满足8电子稳定结构,故C错误:D.根据上述分析可知:X为N元素, 最简单氢化物, 的水溶液星碱性;M为S元素, 最简单氢化物,的水溶液呈酸性,故水溶液的,故D正确;故答案:D。
15.某食品添加剂的结构如图所示。X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,基态Q原子核外未成对电子数等于其电子层数。下列说法错误的是
A.用添加了该物质食品样本做焰色试验,焰色为黄色
B.原子半径:
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:
D.该物质在酸性条件下能形成氨基酸
【答案】B
【分析】根据题干信息推测,基态Q原子核外未成对电子数等于其电子层数,则Q可能为H、C、O、P;W是1价离子且原子序数最大,则W是Na;根据结构式,X、Y、Z、Q分别成键数量为1、4、3、2,则X为H,Y为C,Z为N,Q为O。
【详解】A.该添加剂含有Na元素,焰色为黄色,故A正确;
B.电子层数越多原子半径越大,电子层数相同原子序数越大原子半径减小,则原子半径:Na>C>N>O,故B错误;
C.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,非金属性N>C,则酸性:HNO3>H2CO3,故C正确;
D.酸性条件下,-COO-转化为-COOH,且与-NH2连在同一个C原子上,故D正确;
故答案为B。
16.某含铂(Pt)广谱抗癌药的结构如下图所示。短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中X、Y、Z同属第二周期,且Y的第一电离能比X、Z的大。下列说法正确的是
A.电负性:X>Y>Z B.简单氢化物的键角:X>Y>Z
C.含氧酸的酸性:X>Y D.X2W2为极性分子
【答案】B
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中X、Y、Z同属第二周期,X形成4个共价键、Z形成2个共价键,且Y的第一电离能比X、Z的大,则X是C、Y是N、Z是O元素,W形成1个共价键,W是H元素。
【详解】A.同周期主族元素从左到右电负性依次增大,电负性O>N>C,故A错误;
B.CH4中C原子价电子对数为4,无孤电子对;NH3中N原子价电子对数为4,有1个孤电子对;H2O中O原子价电子对数为4,有2个孤电子对,其简单氢化物中,中心原子均采取sp3杂化,由于孤电子对对成键电子对的排斥大于成键电子对之间的排斥,孤对电子越多,键角越小,简单氢化物的键角:CH4 >NH3>H2O,故B正确;
C.C、N元素均不止一种含氧酸,其中酸性:H2CO3<HNO3,故C错误;
D.C2H2是直线型分子,结构对称,为非极性分子,故D错误;
选B。
17.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,Y的价电子数是W、X的价电子数之和且只与X同周期,基态Z原子的核外电子空间运动状态有9种;四种元素形成的某阳离子的结构如图所示。下列说法正确的是
A.氧化物对应水化物的酸性:
B.基态原子的未成对电子数:
C.阳离子中Y原子形成的键角:1号号Y
D.X和Z组成的化合物一定是含有σ键和π键的极性分子
【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,Y的价电子数是W、X的价电子数之和且只与X同周期,基态Z原子的核外电子空间运动状态有9种,结合Z形成2个共价键,可以推知Z为S元素,电子排布式为1s22s22p63s23p4,W形成1个共价键,W为H元素,Y形成3个共价键,Y为N元素,则X为C元素,以此解答。
【详解】A.元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,若不是元素最高价氧化物对应水化物的酸性,不能比较酸性强弱,A错误;
B.N基态原子电子排布式为1s22s22p3,含有3个未成对电子,C基态原子电子排布式为1s22s22p2,含有2个未成对电子,S基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p4,含有2个未成对电子,则基态原子的未成对电子数:,B错误;
C.1号N原子和2号N原子均为sp3杂化,1号N原子含有1个孤电子对,2号N原子不含孤电子对,孤电子对对成键电子的斥力较大,则键角:1号号N,C正确;
D.C和S组成的化合物为CS2,结构式为S=C=S,正负电中心重复,碳硫双键中含有σ键和π键,则CS2是含有σ键和π键的非极性分子,D错误;
故选C。
18.W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z的基态原子s能级电子数和p能级电子数相等,5种元素组成的化合物M结构如图所示。下列说法正确的是
A.电负性:X>Y>Z
B.化合物YW3和Y2W4中Y原子均为sp3杂化
C.Q的价电子所在能层有4个轨道
D.简单离子半径:Y<Z<Q
【答案】B
【分析】W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z的基态原子s能级电子数和p能级电子数相等,Z为O元素,X形成四个键,X为C元素,Y形成三个键,Y为N元素,W形成一个键且序数最小,W为H元素,Q有+1价的阳离子,Q为Na元素。
【详解】A.元素的非金属性越强电负性越大,电负性:O>N>C,A错误;
B.化合物YW3为NH3,Y2W4为N2H4,N原子的价层电子对均为4对,N原子均为sp3杂化,B正确;
C.Q为Na元素,价电子所在能层为M层,3s有1个轨道,3p有3个轨道,3d有5个轨道,共有9个轨道,C错误;
D.电子层结构相同的离子,核电荷数越大半径越小,简单离子半径:Na+<O2-<N3-,D错误;
答案选B。
考点02 元素周期律
(1) 、 核心考点清单
1.元素周期表的编排原则
2.元素周期表的结构
(1)周期(7个横行,7个周期)
短周期
长周期
周期序数
一
二
三
四
五
六
七
元素种数
2
8
8
18
18
32
32
(2)族(18个纵列,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
11
12
族
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
ⅠB
ⅡB
Ⅷ族
第8、9、10列,共3个纵列
0族
第18纵列
元素周期表
3.元素周期律
(1)金属性和非金属性
(2).主族元素的周期性变化规律
项目
同周期(左→右)
同主族(上→下)
原子结构
核电荷数
逐渐增大
逐渐增大
电子层数
相同
逐渐增多
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
离子半径
阳离子逐渐减小,阴离子逐渐减小,r(阴离子)> r(阳离子)
逐渐增大
性质
化合价
最高正化合价由+1→+7(O、F除外),负化合价=-(8-主族序数)(H为-1价)
相同,最高正化合价=主族序数(O、F除外)
元素的金属性和非金属性
金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强
金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱
第一电离能
增大的趋势
逐渐减小
电负性
逐渐增大
逐渐减小
气态氢化物的稳定性
逐渐增强
逐渐减弱
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强
碱性逐渐增强,酸性逐渐减弱
(二)、 高频易错点
1、微粒半径大小比较
“三看”法快速判断简单微粒半径的大小
一看电子层数:最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大。
二看核电荷数:当电子层结构相同时,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,核外电子数越大,半径越大。
2、元素金属性、非金属性强弱比较
判断方法
三表
元素周期表:金属性“右弱左强,上弱下强,右上弱左下强”;非金属性“左弱右强,下弱上强,左下弱右上强”
金属活动性顺序表:按K、Ca、Na、Mg、Ar、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序,金属性逐渐减弱(其中Pb>Sn)
非金属活动性顺序表:按F、O、Cl、Br、I、S的顺序,非金属性逐渐减弱
三反应
置换反应:强的置换弱的,适合金属也适合非金属
与水或非氧化性酸反应越剧烈,或最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则金属性越强
与氢气反应越容易,生成的气态氢化物的稳定性越强,或最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则非金属性越强
氧化性
金属离子的氧化性越弱,对应单质的金属性越强
还原性
非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱,对应单质的非金属性越强
★ 高考真题(2025 新高考)
1.(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。
2.(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。
3.(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。
4.(2025·浙江1月·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。
5.(2025·重庆·高考真题)根据元素周期律,同时满足条件(ⅰ)和条件(ⅱ)的元素是
(ⅰ)电负性大于同族其他元素;(ⅱ)第一电离能高于同周期相邻的元素
A.Al B.Si C.B D.Be
【答案】D
【详解】A.Al是第ⅢA族元素,同主族中电负性最大的是B,因此Al不满足条件(i),A错误;
B.Si是第ⅣA族元素,同主族中电负性最大的是C,因此Si不满足条件(i),B错误;
C.B是第ⅢA族元素,电负性在同主族中最大,满足条件(i)。B是ⅢA族元素,同周期电离能从左往右逐渐增加,但Be是第ⅡA族元素,2p为全空,比较稳定,电离能大于B,所以B的第一电离能比相邻的Be和C都小,不满足条件(ii),C错误;
D.Be是第ⅡA族元素,电负性在同主族中最大,满足条件(i);Be是第ⅡA族元素,2p为全空,比较稳定,电离能大于B和Li,所以Be的第一电离能大于同周期相邻主族元素,满足条件(ii),D正确;
故选D。
★ 巩固训练
1.下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是
A.原子半径: B.碱性:
C.热稳定性: D.酸性:
【答案】D
【详解】A.Na和Mg位于同一周期,原子序数Na < Mg。根据元素周期律,同一周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,所以原子半径Na>Mg,能用元素周期律解释,A不符合题意;
B. K和Na位于同一主族,原子序数K > Na。由元素周期律可知,同一主族从上到下金属性逐渐增强,金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强。因为K的金属性强于Na,所以碱性,能用元素周期律解释,B不符合题意;
C.N和P位于同一主族,原子序数P > N。按照元素周期律,同一主族从上到下非金属性逐渐减弱,非金属性越强,其氢化物的热稳定性越强。由于N的非金属性强于P,所以热稳定性,能用元素周期律解释,C不符合题意;
D.和H2S是无氧酸,元素周期律可以比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,无氧酸的酸性强弱不能直接用元素周期律解释,D符合题意;
综上,答案是D。
2.已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示,其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是
A.还原性:
B.X能从中置换出Z
C.Y能与反应得到Fe
D.M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应
【答案】A
【解析】根据短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置,以及Y的最高化合价为+3,可推知,X为:,Y为:,Z为:C,M为:N,Q为:S,R为:,据此分析答题。A.为:,为:,中硫的还原性强于中的氯元素,A错误;B.和发生下述反应:,B正确;C.和发生铝热反应如下:,C正确;D.M为:N,N的最高价氧化物的水化物为:,最低价氢化物为:,二者发生如下反应:,D正确;答案为:A。
3.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。
4.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。
5.麻黄碱盐酸盐( )是治疗支气管哮喘的常用药物。下列说法正确的是
A.原子半径:r(C)<r(N) B.元素的电负性:χ(O)<χ(S)
C.酸性:HNO3<HClO4 D.元素的第一电离能:I1(N)<I1(O)
【答案】C
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小,原子半径r(C) >r(N),A错误;
B.同主族元素,从上到下非金属性依次减小,电负性依次减小,则氧元素的电负性大于硫元素,B错误;
C.非金属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越强,Cl的氧化性大于N的氧化性,故酸性:HNO3<HClO4,C正确;
D.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,N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N元素的第一电离能O元素,D错误;
故选C。
6.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。
7.一种用于烧制陶瓷的黏土中含、、等物质。下列说法正确的是
A.离子半径: B.电负性:
C.熔点: D.第一电离能:
【答案】B
【详解】A.为电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小,则离子半径顺序为,A错误;
B.同主族元素电负性从左到右依次增强,同主族元素从上到下电负性逐渐减弱,则电负性:,B正确;
C.SiO2属于共价晶体,SO2和CO2属于分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越强,熔点越高,则熔点:,C错误;
D.第一电离从左到右依次增大,但第ⅡA、ⅤA族元素为充满、半充满结构比较稳定,第一电离能大于相邻主族元素,则第一电离能:,D错误;
故选B。
8.应用元素周期律判断,下列说法不正确的是
A.电负性: B.化合物中离子键百分数:
C.碱性: D.半径比较:
【答案】D
【详解】A.同周期元素,从左往右,原子半径越来越小,元素电负性越来越大,元素的电负性:,A正确;
B.化合物中离子键百分数与成键双方电负性差值有关,Cl电负性大于I,说明中离子键百分数:,B正确;
C.元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物碱性越强,金属性:,碱性:,C正确;
D.当电子层数相同时,原子序数越大,离子半径越小,则离子半径:,D错误;
故选D。
9.Mg、Ca、Sr位于同一主族,其单质均能与和反应。下列说法正确的是
A.沸点: B.碱性:
C.半径: D.第一电离能:
【答案】C
【详解】A.O2的分子量大于N2,分子间作用力更强,沸点更高,因此O2的沸点高于N2,A错误;
B.碱土金属的氢氧化物碱性随原子序数增大而增强,Sr在Ca下方,Sr(OH)2的碱性应强于Ca(OH)2,B错误;
C.Mg2+和O2−电子层结构相同,Mg2+核电荷数更大,离子半径更小,因此r(Mg2+) < r(O2−),C正确;
D.N的2p轨道为半充满稳定结构,其第一电离能高于O,因此I1(N) > I1(O),D错误;
答案选C。
10.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。
11.马年春晚,人形机器人丝滑的武打动作,彰显我国人工智能领域的发展。制造机器人涉及较多的化学元素,如:B、Si、C、Fe、Mg、Al、Ti、Cl等元素。下列说法错误的是
A.原子半径: B.第一电离能:
C.电负性:C>B D.基态原子未成对电子数:
【答案】B
【详解】A.同周期元素从左至右,半径减小,故原子半径:,A正确;
B.同周期元素从左至右金属性增强,第ⅡA族、第ⅤA族元素高于相邻元素,则第一电离能Mg>Al,B错误;
C.非金属性越强,电负性越大,则C>B,C正确;
D.Fe价电子为3d64s2,有4个未成对电子,价电子为6s26p1,有1个未成对电子,D正确;
故选B。
12.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。
13.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。
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