五、物质结构 元素周期律专项训练-2027届高三化学一轮复习

**基本信息** 聚焦原子结构与元素周期律核心考点，通过多样化题型构建从微观结构到宏观性质的逻辑链条，强化证据推理与模型认知。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |原子结构|1-2题|基础概念判断|电子能量与运动区域→同位素与电子数计算，构建微观粒子认知| |元素周期律|3-6、10-11题|元素推断与性质比较|核外电子排布→电离能/电负性/半径递变，形成结构决定性质观念| |化学键与物质|7-9、13题|配合物/晶体结构分析|化学键类型→物质稳定性/沸点比较，深化微粒间作用认知| |实验与应用|12、14题|性质验证与工业流程|实验现象→非金属性比较，体现科学探究与实践素养|

高中化学 物质结构 元素周期律 1.下列说法正确的是( ) A.同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高 B.原子核外电子排布，先排满K层再排L层、先排满M层再排N层 C.同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大 D.同一周期中，ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1 2.研究发现由铝原子构成的和团簇阴离子都能与水自发反应产生氢气。下列说法正确的是( ) A.和互为同位素 B.与水反应时作还原剂 C.是由铝原子通过离子键结合而成的 D.1mol的含个电子 3.W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素，基态W原子中未成对电子数与能级数相等，X与W同主族，Y与X同周期且Y比X少一个未成对电子，Z的原子序数比Y小7。下列说法正确的是( ) A.第一电离能：Y>X B.简单离子半径：Z>W C.单质沸点：Y>Z D.简单氢化物的还原性：W>X 4.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：Z>Y>X B.电负性：Z>Y>W C.简单氢化物的沸点：Y<W D.Y的第一电离能高于同周期相邻元素 5.一种离子液体结构如图，其中Y、Z、M、N位于同一短周期，Y的一种同位素可用于考古断代。下列说法错误的是( ) A.阴离子中所有原子最外层均满足8电子稳定结构 B.最高价氧化物对应水化物的酸性：M>Z C.原子序数：N>Z>Y>M D.最简单氢化物沸点：N>Z 6.短周期主族元素X、Y、Z、R、T的原子半径与原子序数关系如图所示，R的最高正价与最低负价代数和为0；Y与Z能形成型离子化合物；Z与T形成的化合物能破坏水的电离平衡，下列推断正确的是( ) A.不能和发生化合反应 B.离子半径由小到大：Y<Z<T C.均含X、Y、Z、T的两种化合物之间不能发生反应 D.R、Y、Z、T形成的简单氢化物的沸点：Z>Y>T>R 7.近年来，光催化剂的研究是材料领域的热点。一种配合物(如图所示)复合光催化剂可将转化为。下列说法错误的是( ) A.基态N原子的核外电子的空间运动状态有5种 B.中键与键个数比为 C.该配合物中的配位原子的配位能力 D.P可以与氯气反应生成和两种非极性分子 8.已知短周期主族元素X、Y、Z、M、Q的原子序数依次增大，其中M、Q为金属元素，Q的原子序数等于Y和Z的原子序数之和。它们的原子半径相对大小关系和最外层电子数如图所示。下列说法错误的是( ) A.Y的氢化物的沸点可能高于水的沸点 B.Z、M的简单离子的半径大小关系：Z>M C.M、Q与Z形成的化合物都属于离子晶体 D.M、Q的最高价氧化物对应的水化物之间可以反应 9.W、X、Y和Z为元素周期表中前20号元素，且原子序数依次增大，W是元素周期表中原子半径最小的元素，可以与反应生成电石气。化合物在气氛中的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示。 下列有关说法错误的是( ) A. B.E→F阶段中的气态产物只有 C.中存在离子键和非极性共价键 D.1000 ℃得到的物质G可以与浓氨水一起制取氨气 10.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子核外有2个未成对电子，Y的L层上p电子数比s电子数多2，W与X同主族，Z元素的逐级电离能（）依次为578、1817、2745、11575、14830…下列说法正确的是( ) A.简单离子的半径：r（Z）>r（Y） B.元素Z在周期表中位于第三周期第IA族 C.简单氢化物的沸点：W<X D.X的一种核素可用于测定一些文物的年代 11.A、B、C、D、E均为36号以前的元素且原子序数依次增大，其中D与A同主族，基态A原子的最外层有2个未成对电子，C是地壳中含量最多的元素，基态E原子的M层全充满而N层只有一个电子。下列说法不正确的是( ) A.熔点： B.E与A、C元素可形成化合物、 C.与的空间结构均为平面三角形 D.配体AC与形成配合物时，由A原子给出孤电子对 12.下列实验现象和结论均正确且有因果关系的是( ) 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热 熔化后的液态铝滴落下来 金属铝的熔点较低 B 测定同温、同浓度的和溶液的pH 前者pH大于后者 S的非金属性比C强 C 将铜粉加入1.0 溶液中 溶液变蓝，有黑色固体产生 Fe的金属性比Cu强 D 向1 mL 0.1 溶液中滴入2滴0.1 溶液，再滴入2滴0.1 溶液 开始有白色沉淀生成，后白色沉淀逐渐变为蓝色 13.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y元素最简单氢化物的水溶液显碱性，地壳中Z元素的质量分数最高，W的原子序数等于X、Y、Z的原子序数之和，由X、Y、Z、W形成的某种化合物的结构如图。下列叙述错误的是( ) A.原子半径： B.阴离子具有较强的氧化性 C.第一电离能： D.X、Y、W三种元素能组成离子化合物 14.电子产品产业蓬勃发展，推动了高纯硅的生产与应用。如图是硅在元素周期表中的相关信息。 （1）硅元素在元素周期表中的位置是_________（填序号）。 A.第二周期第ⅣA族 B.第三周期第ⅣA族 C.第二周期第ⅥA族 D.第三周期第ⅥA族 （2）科学家发现某种放射性人造硅同位素结构异常稳定，该核素所含中子数是质子数的2倍，其化学符号为_________（填序号）。 A. B. C. D. （3）自然界中硅存在三种稳定的核素，质量数分别为28、29和30。已知质量数为28的硅原子丰度为a%，质量数为29的硅原子丰度为b%。硅元素的近似相对原子质量可以用含a、b的代数式表示为_____________________（列式即可，无需化简）。 工业上以硅石（主要成分为）为原料制备冶金级高纯硅的工艺主要分为三步。 步骤一：； 步骤二：； 步骤三：……。 （4）步骤一除了生成Si和外，还可能存在一种由硅和镁形成的化合物，其化学式为________。 （5）写出的电子式：_________。 （6）已知非金属性：。标出步骤二反应的电子转移方向与数目：； 该反应的还原产物是___________（填化学式）。 （7）步骤二主要产物中，大约占85%，此外还有、、等，有关物质的熔、沸点如表所示： 物质 熔点/℃ -70.4 -126.5 -122 -118 沸点/℃ 57.6 31.8 8.2 -30.4 提纯的主要工艺操作是将产物冷凝后再_________（填序号）。 A.过滤 B.结晶 C.蒸馏 D.萃取 （8）步骤三用在1100~1200 ℃下还原得到冶金级高纯硅，其化学方程式为_______________________________________________。 （9）硅与碳位于同一主族，下列事实能说明碳的非金属性强于硅的是_________（填序号）。 A.硅烷与甲烷相比，硅烷更容易分解 B.石灰石和石英高温制玻璃： C.焦炭与二氧化硅高温反应制取粗硅： D.通入溶液中产生硅酸沉淀： 答案以及解析 1.答案：A 解析：A.电子能量越低，挣脱原子核束缚的能力越弱，在距离原子核近的区域运动；电子能量高，挣脱原子核束缚的能力强，在距离原子核远的区域运动，故A正确； B.M能层中d能级的能量高于N能层中s能级能量，填充完N层的4s能级后才能填充M层的3d能级，故B错误； C.同一周期中，随着核电荷数的增加，主族元素的原子半径逐渐减小，而不是逐渐增大，故C错误； D.短周期同周期的ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数一定相差1，四、五周期相差11，六、七周期相差25，故D错误； 故选：A。 2.答案：B 解析：同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，题述三个团簇阴离子是多原子聚集体，A项错误；与水反应产生氢气，则作还原剂，B项正确；团簇是原子、分子或离子通过物理或化学结合力组成的，不是简单的由铝原子通过离子键结合而成的，C项错误；1 mol的所含电子数目为，D项错误。 3.答案：C 解析：W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素，基态W原子中未成对电子数与能级数相等，则W的核外电子排布式为或，W为H或N，X与W同主族，若W为H，则X为金属元素，不符合题意，故W为N，X为P。Y与X同周期且Y比X少一个未成对电子，则Y的未成对电子数为2，Y的核外电子排布式为或，Y为Si或S，Z的原子序数比Y小7，若Y为Si，则Z为N，不符合题意，故Y为S，Z为F。 A（×）同周期主族元素从左往右，第一电离能整体呈增大趋势，由于P的3p轨道处于半充满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能：P>S。 B（×）电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故简单离子半径：。 C（√）由于常温常压下，S的单质为固态，F的单质为气态，故单质沸点：。 D（×）同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，非金属性：N>P，元素的非金属性越强，其对应简单氢化物的还原性越弱，故简单氢化物的还原性：。 4.答案：B 解析：元素辨析：X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X的核外电子数与电子层数相同，则X为H元素；Y、W同族，Y形成2个共价键，W形成6个共价键，则Y为O元素，W为S元素；Z的价电子数等于X与Y的价电子数之和，则Z为F元素。原子半径：O>F>H，A项错误；同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，故电负性：F>O>S，B项正确；分子间能形成氢键，分子间为范德华力，则沸点：，C项错误；同周期元素从左到右第一电离能整体呈增大趋势，N由于2p能级半充满，其第一电离能大于O，故O的第一电离能低于同周期相邻元素，D项错误。 5.答案：B 解析：A（√）阴离子中B得到一个电子，和F形成4个共价键，故阴离子中所有原子最外层均满足8电子稳定结构。B（×）同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，故非金属性：B<N，最高价氧化物对应水化物的酸性：。C（√）原子序数：F>N>C>B。D（√）标准状况下HF为液体，为气体，故最简单氢化物沸点：。 6.答案：D 解析：具有强氧化性的过氧化钠和具有还原性的二氧化硫能发生化合反应生成硫酸钠，A错误；电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则氧离子的离子半径大于钠离子，B错误；硫酸氢钠和亚硫酸氢钠均含有氢、氧、钠、硫四种元素，硫酸氢钠溶液与亚硫酸氢钠溶液反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，C错误；氢化钠为离子晶体，水、硫化氢、甲烷均为分子晶体，则氢化钠的沸点最高，水分子能形成分子间氢键，沸点高于硫化氢和甲烷，硫化氢的相对分子质量大于甲烷，所以沸点高于甲烷，所以氢化钠、水、硫化氢、甲烷的沸点依次减小，D正确。 7.答案：D 解析：基态N原子的核外电子排布为，核外电子的空间运动状态数等于占据的原子轨道数，共5种，A正确； HCOOH的结构式为，其中单键为σ键，双键中含1个σ键和1个π键，σ键与π键个数比为4:1，B正确； N的电负性大于C，C提供电子的能力大于N，配位能力：C>N，C正确； 中心P原子的价层电子对数，采取杂化，为三角锥形结构的极性分子，D错误。 8.答案：C 解析：A（√）C的氢化物有多种，C原子数够大时，形成的氢化物在常温常压下为固体，沸点高于水。B（√）与核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，则。C（×）由阴、阳离子通过离子键结合而成，为离子晶体；AlN通过共价键形成，为共价晶体。D（√）强碱NaOH能和两性氢氧化物反应生成。 9.答案：B 解析：元素辨析：W是元素周期表中原子半径最小的元素，则W为H；电石气的化学式为，可由电石（）和制备，则Y为O，Z为Ca，X为C。化合物为。起始时，的质量为100 mg，200 ℃时样品质量减小至87.7 mg，该过程为失去结晶水生成的过程，根据质量守恒可得，，解得，A项正确；E→F阶段样品质量由87.7 mg减小至68.5 mg，减少了19.2 mg，由关系式法知，生成气体的摩尔质量为，则生成的气体为CO，该阶段发生反应：，B项错误；中和之间为离子键，中C和C之间为非极性共价键，C项正确；F→G过程中样品质量由68.5 mg减小至38.4 mg，减少了30.1 mg，则生成气体产物的摩尔质量为，生成的气体为，故物质G为CaO，氧化钙和浓氨水反应可制取氨气：，D项正确。 10.答案：D 解析：短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y的L层上p电子数比s电子数多2，则Y是O元素；基态X原子核外有2个未成对电子，且原子序数小于O，则X为C元素，W与X同主族，W为Si元素；Z元素的第四电离能突变，则Z为Al元素。电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则铝离子的离子半径小于氧离子，故A错误；铝元素位于元素周期表第三周期第ⅢA族，故B错误；结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高，则甲烷的沸点低于甲硅烷，故C错误；是碳元素的一种核素，可用于测定一些文物的年代，故D正确。 11.答案：A 解析：为分子晶体，为共价晶体，共价晶体的熔点更高，因此熔点：，A错误；Cu与C、O元素可形成、，B正确；的中心原子C原子的价层电子对数为，无孤电子对，因此空间结构为平面三角形，中心原子N原子的价层电子对数为，无孤电子对，因此空间结构为平面三角形，C正确；配体CO与铜离子形成配合物时，由于电负性：C＜O，因此给出孤电子对的为C原子，D正确。 12.答案：D 解析：用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，发现熔化后的液态铝不能滴落下来，尽管铝表面经过仔细打磨，但在加热时其表面又会被氧化生成氧化膜（氧化铝），这层氧化膜非常致密，且熔点很高，故表面没有熔化的氧化膜阻止了熔融状态的铝滴落，A错误；测定同温、同浓度的和溶液的pH，前者pH大于后者，说明碳酸根离子的水解程度大于亚硫酸根离子，也能说明亚硫酸的酸性强于碳酸，但不能说明S的非金属性比C强，因为亚硫酸不是硫元素的最高价氧化物对应水化物，B错误；铜和铁离子反应生成铜离子和亚铁离子，溶液变为蓝色，没有黑色固体产生，C错误；向1 mL 0.1 溶液中滴入2滴0.1 溶液，反应生成氢氧化镁沉淀且镁离子过量，再滴入2滴0.1 溶液，白色沉淀逐渐变为蓝色，说明氢氧化镁沉淀转化为氢氧化铜沉淀，则，D正确。 13.答案：C 解析：X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y元素最简单氢化物的水溶液显碱性，Y是N元素；地壳中Z元素的质量分数最高，Z是O元素；根据X、Y、Z、W形成的化合物的结构图，X形成1个共价键，X是H元素；W的原子序数等于X、Y、Z的原子序数之和，W是S元素。 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，故A正确； B.阴离子中含有O-O键，具有较强的氧化性，故B正确； C.氮原子2p能级半充满，第一电离能大于同周期相邻元素，同周期元素从上到下第一电离能依次减小，所以第一电离能：，故C错误； D.H、N、S三种元素能组成离子化合物，故D正确； 选C。 14.答案：（1）B （2）D （3） （4） （5） （6）；、 （7）C （8） （9）AD 解析：（1）Si是14号元素，位于元素周期表的第三周期第ⅣA族，故选B。 （2）Si是14号元素，科学家发现某种放射性人造硅同位素结构异常稳定，该核素所含中子数是质子数的2倍，为14×2=28，则质量数为28+14=42，表示为，故选D。 （3）元素的近似相对原子质量是其各种同位素相对原子质量的加权平均值，即某种元素的所有同位素的质量数乘以对应同位素在自然界中的丰度的加和，则硅元素的近似相对原子质量可以用含a、b的代数式表示为。 （4）步骤一除了生成Si和MgO外，和Mg反应还可能生成一种由硅和镁形成的化合物。 （5）是共价化合物，电子式为。 （6）中Si元素由0价上升到+4价，H元素由+1价下降到0价和-1价，标出该反应的电子转移方向与数目：，该反应的还原产物是、。 （7）由题意可知，（沸点为31.8 ℃）、（沸点为57.6 ℃）等的沸点不同，根据沸点的不同实现物质分离的方法为蒸馏，故选C。 （8）步骤三用在1100~1200 ℃下还原得到冶金级高纯硅和氯化氢，其化学方程式为。 （9）非金属性越强，元素简单氢化物越稳定，硅烷与甲烷相比，硅烷更容易分解，说明碳的非金属性强于硅，A正确；石灰石和石英高温制玻璃：，该反应与元素的非金属性无关，B错误；焦炭与二氧化硅高温反应制取粗硅：，该反应中C元素化合价上升，C作还原剂，不能说明碳的非金属性强于硅，C错误；非金属性越强，元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强，通入溶液中产生硅酸沉淀：，碳酸的酸性强于硅酸，说明碳的非金属性强于硅，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $