专题4 物质结构元素周期律-【创新大课堂】高考化学五年（2022-2026年）真题分类汇编168优化重组卷

专题四 物质气 考向一 原子结构与元素周期表 1.(2026·河北卷，3分)X、Y、Z、M、Q为原子序 数依次增大的短周期主族元素。基态X原子 中电子对的数目、未成对电子数均与其所在周 期数相同，Y与X相邻，基态Z原子最高能级 的电子有4种运动状态，M与Y同主族，Q在 拟 同周期主族元素中第一电离能最大。下列说 法正确的是 A.简单氢化物的键角：X>M B.双原子分子的稳定性：Z>Y ® C.元素的电负性：Q>Z D.元素的非金属性：M>Q 2.(2026·河南卷，3分)我国科研团队研制出一 逊 种真空紫外非线性光学晶体材料NH4B4OsF, 将在精密制造、前沿科研等领域发挥重要作 用。下列说法错误的是 A.NH中存在共价键 B.4N与N是同种核素 C.OH-的电子式为[：O:H] 量 D.BF3的空间结构为平面三角形 3.(2025·山东卷，2分)第70号元素镱(Yb)的 基态原子价电子排布式为4146s2。下列说法 敬 正确的是 ) A.1得Yb的中子数与质子数之差为104 B.1Yb与18Yb是同一种核素 杯 C.基态Yb原子核外共有10个d电子 D.Yb位于元素周期表中第6周期 逊 4.(2025·江苏卷，3分)科学家通过核反应}n 版 十Ii→H十He发现氚(H)。下列说法 正确的是 A.。n表示一个质子 B.8Ii的基态原子核外电子排布式为1s12s2 C.H与H互为同位素 逊 D.He的原子结构示意图为(+2 22 5.(2023·全国乙卷，6分)一种矿物由短周期元 郑 素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体 生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子 X2-与Y2+具有相同的电子结构。下列叙述 母 正确的是 ( A.X的常见化合价有一1、一2 B.原子半径大小为Y>X>W 构 元素周期律 C.YX的水合物具有两性 D.W单质只有4种同素异形体 6.(2023·辽宁卷，3分)某小组进行实验，向 10mL蒸馏水中加入0.4gI2,充分振荡，溶液 呈浅棕色，再加入0.2g锌粒，溶液颜色加深； 最终紫黑色晶体消失，溶液褪色。已知 I3(aq)为棕色，下列关于颜色变化的解释错误 的是 选项 颜色变化 解释 溶液呈浅棕色 12在水中溶解度较小 B 溶液颜色加深 发生了反应：I2十I1 L2(aq)的消耗使溶解平衡 紫黑色晶体消失 L2(s)-一I2(aq)右移 溶液褪色 Zn与有色物质发生了置换 反应 7.(2022·山东卷)O、10的半衰期很短，自然界中 不能稳定存在。人工合成反应如下：O十 多He→18O+8X;1O十3He→1O+mY。下列 说法正确的是 A.X的中子数为2 B.X、Y互为同位素 C.O、O可用作示踪原子研究化学反应历程 D.自然界不存在8O2、O2分子是因其化学 键不稳定 8.(2022·浙江6月，2分)下列说法不正确的是 ) A.乙醇和丙三醇互为同系物 B.35C1和37C1互为同位素 C.O2和O3互为同素异形体 O D.丙酮(CH3C一CH3)和环氧丙烷 O (CH3CHCH2)互为同分异构体 9.(2022·全国乙卷，6分)化合物(YW4XZg· 4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。 W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增 加，且加和为21。YZ2分子的总电子数为奇 数，常温下为气体。该化合物的热重曲线如图 所示，在200℃以下热分解时无刺激性气体逸 出。下列叙述正确的是 100% 80.2% 67.4% -64.1% 100200300400500600 T/℃ A.W、X、Y、Z的单质常温下均为气体 B.最高价氧化物的水化物酸性：Y<X C.100~200℃阶段热分解失去4个W2Z D.500℃热分解后生成固体化合物X2Z3 10.(2022·广东卷，2分)甲一戊均 乙 为短周期元素，在元素周期表中 丙丁戊 的相对位置如图所示。戊的最 高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法 不正确的是 A.原子半径：丁>戊>乙 B.非金属性：戊>丁>丙 C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生 D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能 与强碱反应 11.(2022·浙江6月，2分)X、Y、Z、M、Q五种短 周期主族元素，原子序数依次增大。X的核 外电子数等于其周期数，YX3分子呈三角锥 形，Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之 和。M与X同主族，Q是同周期中非金属性 最强的元素。下列说法正确的是 () A.X与Z形成的10电子微粒有2种 B.Z与Q形成的一种化合物可用于饮用水的 消毒 C.M2Z与MQ的晶体类型不同 D.由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶 液均显酸性 考向二元素周期律 1.(2026·黑吉辽蒙卷，3分)颜料W6X4Y6M20 Z4因含有Z2而显色，M、W、X、Y、Z为原子 序数依次增大的短周期元素，基态M原子最 外层电子数是内层的三倍，基态W原子最外 层仅有一个电子，X是地壳中含量最多的金属 元素且与Y相邻，Z与M同族。下列说法错 误的是 ( A.简单离子半径：W<M<Z B.简单氢化物沸点：Z<Y<M C.第一电离能：X<Y<M D.最高价氧化物对应水化物酸性：X<Y<Z 2.(2026·陕晋宁青卷，3分)某 分子结构如图，其中W、X、Y 和Z为四种短周期主族元 素，原子序数依次增大，W与X相邻，基态Y 38 原子的最外层电子数是其电子层数的两倍。 下列说法错误的是 A.第一电离能：W>X B.键角：YX2>YX3 C.W、Z分别能与X形成多种化合物 D.最简单氢化物的酸性：Z>Y 3.(2026·河南卷，3分)某催化剂由Q、W、X、Y 四种短周期主族元素及第四周期s区元素Z 组成。Q、W、X、Y的原子序数依次增大，基态 Z原子的原子核外无未成对电子。基态Q原 子的核外电子填充在3个能级，且各能级电子 数相等，其价电子数等于W原子核电荷数的 一半。X与Y位于不同周期，基态X原子的 价电子数与基态Y原子p轨道中的电子总数 相等。下列说法正确的是 () A.电负性：X>W B.QW3的中心原子采取sp3杂化 C.Z的原子半径在同周期中最大 D.Y的第一电离能高于同周期相邻元素 4.(2026·湖南卷，3分)W、X、Y、Z、M为原子序数 依次增大的短周期主族元素，W与X位于不同 周期，X在同周期基态原子中未成对电子数最 多，Y与Z同族。下列说法错误的是() A.第一电离能：X<Y B.热稳定性：W2Y>W2Z C.ZY2、MY2的空间结构均为V形 D.XY2、ZY2分别与HO反应的反应类型不同 5.(2026·云南卷，3分)某水滑石是一种高效环 保的阻燃剂，所含U、V、W、X、Y、Z为原子序 数依次增大的前20号主族元素，U是原子半 径最小的元素，V的p轨道电子数是s轨道电 子数的一半，X的最外层电子数与其K层电子 数相等，Y的氧化物具有两性，X和Z同主族， Z的原子序数等于W和X的原子序数之和。 下列说法正确的是 () A.最简单氢化物沸点：V>W B.最高价氧化物的水化物碱性：X>Z C.第一电离能：X<Y D.U与W能形成两种常见液态化合物 6.(2026·浙江1月，3分)根据元素周期律，下 列说法不正确的是 A.离子半径：Mg2+<O2 B.非金属性：Si<S C.还原性：Br-<C1 D.第一电离能：K+<Na 7.(2025·甘肃卷，3分)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 8.(2025·广东卷，2分)下列陈述I与陈述Ⅱ均 正确，且两者间具有因果关系的是 ( 选项 陈述I 陈述Ⅱ 浓硝酸保存在棕色试剂 浓硝酸具有强氧 瓶中 化性 B 向蔗糖中加适量浓硫酸， 浓硫酸具有脱水性 蔗糖变黑 Fe2+与Kg[Fe(CN)6]可 KSCN溶液可用于 生成蓝色物质 检验Fe3+ MnO2与浓盐酸共热，生 Cl2+SO2+2H2O D 成黄绿色气体 -H,SO+2HCI 9.(2025·陕晋宁青卷，3分) 种高聚物(XYZ2)n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2p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：X>Z B.X、Y的简单氢化物的键角：X>Y C.最高价含氧酸的酸性：Z>X>Y D.X、Y、Z均能形成多种氧化物 10.（2025·黑吉辽蒙卷，3分)化学家用无机物 甲(YW4ZXY)成功制备了有机物乙[(YW2)2 XZ],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π键的数目比为6：1 D.甲和乙中X杂化方式分别为sp和sp 11.（2025·安徽卷，3分)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 39 X W-X-Y-Z-Z-Y-X--W X W W A.元素电负性：X>Z>Y B.该物质中Y和Z均采取sp3杂化 C.基态原子未成对电子数：W<X<Y D.基态原子的第一电离能：X>Z>Y 12.(2025·河北卷，3分)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：X<YB.原子半径：Z<W C.单质沸点：Y<ZD.电负性：W<X 13.(2024·全国甲卷，6分)W、X、Y、Z为原子序 数依次增大的短周期元素。W和X原子序数 之和等于Y一的核外电子数，化合物W [Y6]一可用作化学电源的电解质。下列叙 述正确的是 () A.X和Z属于同一主族 B.非属性：X>Y>Z C.气态氢化物的稳定性：Z>Y D.原子半径：Y>X>W 14.(2023·湖南卷，3分)日光灯中用到的某种 荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。 已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前 20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨 道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基 态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2：1 :3。下列说法正确的是 () A.电负性：X>Y>Z>W B.原子半径：X<Y<Z<W C.Y和W的单质都能与水反应生成气体 D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强 氧化性 15.（2023·辽宁卷，3分)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 L为ZX-X-Y- XZ A.W与X的化合物为极性分子 B.第一电离能Z>Y>X C.Q的氧化物是两性氧化物 D.该阴离子中含有配位键 16.(2023·湖北卷，3分)W、X、Y、Z为原子序数 依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相 邻，W的核外电子数与X的价层电子数相 等，Z2是氧化性最强的单质，4种元素可形成 离子化合物(XY)+(WZ4)一。下列说法正确 的是 A.分子的极性：WZ3<XZ3 B.第一电离能：X<Y<Z C.氧化性：X2Y3<W2Y3 D.键能：X2<Y2<Z2 17.(2023·浙江1月，3分)X、Y、Z、M、Q五种短 周期元素，原子序数依次增大。X的2s轨道 全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两 倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱 中的一种元素。下列说法不正确的是( ) A.电负性：Z>X B.最高正价：Z<M C.Q与M的化合物中可能含有非极性共价键 D.最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y 18.(2022·湖南，3分)科学家合成了一种新的 共价化合物（结构如图所示），X、Y、Z、W为 原子序数依次增大的短周期元素，W的原子 序数等于X与Y的原子序数之和。下列说 法错误的是 X2Z5 X2Zs Z5X2一W-Y-W—X2Z5 X2Zs X2Z5 A.原子半径：X>Y>Z B.非金属性：Y>X>W C.Z的单质具有较强的还原性 D.原子序数为82的元素与W位于同一主族 19.(2022·全国甲，6分)Q、X、Y、Z是原子序数 依次增大的短周期主族元素，其最外层电子 数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期， X、Y相邻，Y原子最外层电子数是Q原子内 层电子数的2倍。下列说法正确的是( A.非金属性：X>Q B.单质的熔点：X>Y C.简单氢化物的沸点：Z>Q D.最高价含氧酸的酸性：Z>Y 考向三化学键 1.(2025·安徽卷，3分)氟气通过碎冰表面，发 生反应①F2十H,O一40CHOF+HF,生成 的HOF遇水发生反应②HOF+H2O一HF 十H2O2。下列说法正确的是 40 A.HOF的电子式为H:O:F: B.H2O2为非极性分子 C.反应①中有非极性键的断裂和形成 D.反应②中HF为还原产物 2.(2025·河北卷，3分)化学研究应当注重宏观 与微观相结合。下列宏观现象与微观解释不 符的是 ( 选项 宏观现象 微观解释 氮气稳定存在于氮分子中存在氮氮三键，断开 A 自然界中 该共价键需要较多的能量 苯不能使溴的苯分子中碳原子形成了稳定 B CC4溶液褪色 的大π键 天然水晶呈现多原子在三维空间里呈周期性 C 面体外形 有序排列 离子晶体中离子所带电荷数 0 氯化钠晶体熔点 越少，离子半径越大，离子晶 高于氯化铝晶体 体熔点越低 3.(2023·全国甲卷)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.(2023·湖南卷，3分)N2H4是一种强还原性 的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用 我国科学家合成的某Ru(Ⅱ)催化剂（用[L Ru一NH3]+表示)能高效电催化氧化NH3合 成N2H4,其反应机理如图所示。 N:H,2[L-Ru-NHs 2NH3 H N-Ru-L]2 2 L-Ru-NH ]2 L-Ru-N 2NH 2NH 2[「L-Ru-NH2] 2[L-Ru-NH:T (M) 下列说法错误的是 A.Ru(Ⅱ)被氧化至Ru(Ⅲ)后，配体NH3失 去质子能力增强 B.M中Ru的化合价为+3 C.该过程有非极性键的形成 D.该过程的总反应式：4NH3-2e一N2H4 +2NH4(3)(1)过氧化氢有氧化性，亚铁离子有还原性，会被 过氧化氢氧化为铁离子。（ⅱ）过氧化氢促进金属Pb 在酷酸溶液中转化为Pb(Ac)2,过氧化氢与Pb、HAc 发生氧化还原反应生成Pb(Ac)2和H2O,依据得失电 子守恒和原子守恒可知，反应的化学方程式为Pb十 H2O2+2HAc—Pb(Ac)2+2H2O。(m)过氧化氢 也能使PbO2转化为Pb(Ac)2,铅元素化合价由+4价 降低到十2价，PbO2是氧化剂，则过氧化氢是还原剂。 (4)酸浸后溶液的pH约为4.9，依据金属氢氧化物沉 淀时的pH可知，滤渣的主要成分为氢氧化铝、氢氧化 铁。(5)依据分析可知，加入碳酸钠不能使铅膏中的 BaSO1完全转化，铁离子、铝离子转化为了氢氧化铁、 氢氧化铝沉淀，铅转化为了氢氧化铅，最终转化为了氧 化铅，因此沉铅的滤液中，金属离子有Ba2+和加入碳 酸钠、氢氧化钠时引入的Na十。 答案(1)PbSO4(s)+CO号(aq)一PbCO3(s)+ SO(aq)反应PbSO4(s)+CO⅓(aq)= PbC0,(s)+s0(aq)的平衡常数K=c(SO) c(CO号) c(Pb2+)·c(SO星)_Ksp(PbSO4) c(Pb2+)·c(CO号)Ksp(PbCO3) ≈3.4×105>105， PbSO1可以比较彻底的转化为PbCO3(2)反应 BaSO4(s)+CO⅓(aq)==BaCO3(s)+SO星(aq)的平 衡常数K= c(SO)c(Ba2+)·c(SO星) c(CO号-) c(Ba2+)·c(CO) Kn（BaS0≈0.04《10，反应正向进行的程度有限 Ksp (BaCO3) (3)()Fe2+(ii )Pb+H2O2+2HAc--Pb(Ac)2 +2H2O(川)作还原剂 (4)Fe(OH)3、Al(OH)3(5)Ba2+、Na+ 33,解析由流程可知，该类矿（含铁、铝等元素）加入酸化 MgSO1溶液浸取，得到的浸取液中含有RE3+、Mg2+、 Fe2+、Fe3+、Al3+、SO等离子，经氧化调pH使 Fe3+、Al3+形成沉淀，经过滤除去，滤液1中含有 RE3+、Mg2+、SO等离子，加入月桂酸钠，使RE3+形 成(C11H23COO)3RE沉淀，滤液2主要含有MgSO4溶 液，可循环利用，滤饼加盐酸，经加热搅拌溶解后，再冷 却结晶，析出月桂酸，再固液分离得到REC3溶液。 (I)由分析可知，“氧化调pH”的目的是除去含铁、铝等元 素的离子，需要将Fe2+氧化为Fe3+,以便后续除杂，所以 化合价有变化的金属离子是Fe+。(2)由表中数据可知， AB+沉淀完全的pH为4.7，而RE+开始沉淀的pH为 6,2,所以为保证F3+、AI3+沉淀完全，且RE+不沉淀，要 用NaOH溶液调pH至4.7≤pH<6.2的范围内，该过程 中A13+发生反应的离子方程式为A13+十3OH一 A1(OH)3￥。(3)滤液2中Mg2+浓度为2.7g·L1,即 0.1125mol·L1,根据Ksp[(C1H23COO)2Mg]= c(Mg2+)·c2(C11H23COO-),若要加入月桂酸钠后只 生成(C1H23COO)3RE,而不产生(C1H23COO)2Mg, 则c(C1H23CO)）< Ksp (C11 H23COO)2 Mg] c(Mg2+） /1.8×10-8 W0.1125 mol·L-1=4.0×10-4mol·L-1 (4)①“加热搅拌”有利于加快RE2+溶出，提高产率，其 原因是加热搅拌可加快反应速率。②“操作X”的结果 1( 是分离出月桂酸，由信息可知，月桂酸(C1H23COOH) 的熔点为44℃，故“操作X”的过程为先冷却结晶，再固 液分离。(5)由分析可知该工艺中，可再生循环利用的 物质有MgSO4。(6)①YCl3中Y为+3价，PtCl4中Pt 为十4价，而Pt3Y中金属均为0价，所以还原YC3和 PtCL4熔融盐制备Pt3Y时，生成1 mol Pt3Y转移 l5mol电子。②碱性溶液中，氢氧燃料电池正极发生 还原反应，发生的电极反应为O2十4e一十2H2O ==40H-。 答案(1)Fe2+(2)4.7≤pH<6.2A13++3OH ==A1(OH)3￥(3)4.0×10-4(4)①加热搅拌可 加快反应速率②冷却结晶(5)MgSO4(6)①15 ②O2+4e+2H20—40H 专题四物质结构元素周期律 考向一 1.A2.B3.D4.C5.A6.D7.B8.A9.D 10.C11.B 考向二 1.B2.B3.A4.A5.D6.C7.B8.B9.D 10.D11.D12.A13.A14.C15.A16.A17.B 18.C19.D 考向三 1.A2.D3.C4.B 专题五化工生产中的重要非金属元素 考向一 1.D2.A3.D4.C5.B 6.解析药用硫黄中硫含量的测定实验(1)由图中仪器 构造特点可知，仪器①的名称是圆底烧瓶，仪器②的名 称是球形冷凝管。(2)由于S难溶于水，微溶于乙醇，故 步骤「中，乙醇的作用是作溶剂，溶解硫黄。(3)由于过 氧化氢能将乙醇氧化，干扰后续滴定，故步骤I中，样品 完全溶解后必须蒸馏除去乙醇。(4)由于水浴加热不能 持续保持100℃，故步骤Ⅱ中不宜采用水浴加热。步骤 Ⅱ结束后，若要检验反应后溶液中的SO?,实验操作是 取少量溶液于试管中，先加入HC】酸化，再加入氯化钡 溶液，若有白色沉淀生成，则溶液中含有SO星，反之不 含SO星。(5)步骤Ⅲ中是用盐酸标准溶液滴定溶液中 过量的碱，指示剂为甲基橙，故判断滴定达到终点的现 象为加入最后半滴HC】标准溶液，溶液恰好由黄色变为 橙色，且半分钟内颜色不恢复。(6)不加入硫黄进行步 骤I、Ⅱ、Ⅲ做空白实验，消耗HCI标准溶液体积为 V3mL,由此可知，起始加入的n(KOH)=cV3×10-3 mol。加入硫黄进行步骤I、Ⅱ、Ⅲ操作，用cmol·L1 HCI标准溶液滴定至终，点，消耗HC】标准溶液体积为 V2mL,由此可知，与S反应后剩余的KOH的物质的量 为cV2×103mol,故与单质硫反应消耗的KOH的物 质的量为c(V3-V2)×103mol,结合题中所给的离子方程 式可知，样品中硫的物质的量为V3-V,)×10 -mol,故 单次样品测定中硫的质量分数可表示为 16c(V3-V2)×10-3 ×100%。 答案(1)圆底烧瓶球形冷凝管(2)作溶剂，溶解硫 黄(3)防止乙醇被过氧化氢氧化，干扰后续滴定 (4)水浴加热不能持续保持100℃取少量溶液于试管 9