摘要:
**基本信息**
以“三步思维模型+成键口诀”构建“位—构—性”综合判断方法体系,系统整合元素周期表位置、原子结构与性质的逻辑关系。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|思维模型|1个|锁定范围(成键口诀)→确定元素→判断性质(周期律)|结构推断→位置确定→性质比较的递进关系|
|模拟演练|21题|结合物质结构(杂化、配位键)及性质(电离能、半径)综合应用|短周期元素推断与多维度性质分析的融合|
|真题链接|12题|高考高频考点(电负性、氢化物沸点等)针对性突破|高考命题中“位—构—性”核心逻辑的迁移应用|
内容正文:
07 “位—构—性”的综合判断
刷题秘诀🔑
1.思维模型
第一步
锁定范围
根据结构中原子形成的共价键数目推断元素种类或范围。元素成键口诀为“氯七硫六磷五,碳硅四硼氮磷三、氧硫二氢氟氯一,氮磷硼铝需谨记,成键数目若为四,配位键数藏心里”
第二步
确定元素
依据题干信息并结合元素周期表确定元素
第三步
判断正误
根据元素周期律(电负性、电离能等的变化规律)判断选项正误
2.解答“位—构—性”的关系及应用类题目的方法
🔍模拟演练
1.(东北三省一区二模) X、Y、Z、W为短周期主族元素,它们的原子半径、原子序数与最高价氧化物的水化物的溶液(浓度均为)在常温下的pH之间的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 元素第一电离能: B. 元素电负性:
C. 简单离子半径: D. 最简单氢化物沸点:
2. 五种短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,厨房化学中,常用作食品膨松剂,常用作腌制食品的防腐剂。X、W位于同主族,Y和Z能组成两种化合物,其中一种是常用的还原剂,另一种是常用的灭火剂且是直线形分子。下列叙述正确的是
A. 是离子化合物
B. 工业上常电解熔融制备W单质
C. 是非极性分子
D. 简单离子半径:
3. (深圳市高级中学二诊) 近期,南方科技大学谭斌教授团队利用不对称有机催化实现了第二周期主族元素非碳手性化合物的首例合成。某手性化合物的结构如图所示,R、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Y、Z位于同一周期,W为苯基。下列说法正确的是
A. 该物质中Y和Z均采取sp3杂化
B. 元素电负性:Y>Z>X
C. 元素R、Y、Z不可能形成离子化合物
D. 氢化物的沸点:Y>X
4. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,基态W、X原子所含未成对电子数相同,这四种元素组成的化合物结构式如图所示(→表示配位键)。下列有关说法错误的是
A. 原子半径:Z>Y>X
B. 该化合物中含有离子键、极性键和非极性键
C. Z的最高化合价氧化物对应水化物为强碱
D. 简单气态氢化物的热稳定性:Y>X
5. (衡水二中)甲分子结构如图所示(其中“—”表示单键或双键)。其组成元素X、Y、Z、Q均为短周期主族元素,X、Z、Q的价电子数分别为4、5、6,且最高能层均为L层,Y是原子半径最小的元素。下列说法正确的是
A. 第一电离能:X<Z<Q
B. 键角:
C. X、Z、Y均存在两种或两种以上氧化物
D. 化合物甲中X、Z、Q的杂化方式相同
6. (辽宁名校联盟)短周期元素、、、的原子序数依次增大,基态的阴离子与锂离子的电子层结构相同,基态原子轨道处于半充满状态,基态原子价电子排布式为,的基态原子与的基态原子具有相同的价电子数。下列说法错误的是
A. 第一电离能:
B. 电负性:
C. 基态原子未成对电子数:
D. 既有氧化性,又有还原性
7. (福州适应五)离子液体是一类应用价值很高的绿色溶剂,由五种短周期主族元素P、Q、X、Y、Z组成的某离子液体的结构如图所示。Q、X、Y、Z处于同一周期,基态P原子的电子层数与核外电子总数相等,基态X原子的p能级处于半充满状态。下列说法错误的是
A. Q、X分别与P形成的化合物的沸点:
B. 同周期元素中,第一电离能介于X、Y之间的有3种
C. 该离子液体的阴离子中存在配位键
D. 基态Z原子的核外电子占据的最高能层有4个原子轨道
8. (湘豫名校)实验室中可用溶液吸收无色气体,生成。、、、均为短周期主族元素,且原子序数依次增大,其中、、的基态原子核外未成对电子的个数分别为1、3、2,与同主族;为第四周期副族元素,基态原子层的未成对电子个数为4。下列说法正确的是
A. 最简单氢化物的沸点:
B. 质子数和中子数为的的核素具有放射性
C. 原子半径:
D. 固体为分子晶体
9. (山东大学附中)麦角硫因常用于美白抗衰,其结构如图。其中X、Y、Z、W、R是元素周期表中原子序数依次增大的短周期主族元素,虚线内所有原子共平面。下列说法错误的是
A. 该化合物属于两性化合物
B. 化合物中、均有两种杂化方式
C. 该化合物熔点较高是因为存在分子间氢键
D. 该化合物可能有旋光性
10. (十堰五月适应考试)某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z组成(结构如图所示),X的最外层电子数是内层电子数的2倍,Z的简单离子半径是同周期中元素简单离子半径最小的。下列说法正确的是
A. 同周期中第一电离能大于Y的元素有2种
B. 可以促进水的电离
C. Y、Z形成的化合物与盐酸、NaOH溶液均能发生反应
D. X的简单氢化物比Y的简单氢化物稳定
11. (西安中学检测三)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,X、Y的核电荷数之比为3∶4。W-的最外层为8电子结构。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是
A. X与Y能形成多种化合物,一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应
B. 原子半径大小:X<Y,Z>W
C. 化合物Z2Y和ZWY3都只存在离子键
D. Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂
12. (西安85中学期末)某化合物(结构如图所示)由原子序数依次增大的W、X、Y、Z四种短周期主族元素组成,其中X、Y、Z位于同一周期,X是其所在主族中唯一的非金属元素,W和Z的最外层电子数之和与X和Y的最外层电子数之和相等。下列说法正确的是
A. 元素电负性:Y>Z>X B. 简单氢化物的稳定性:Y>Z
C. 根据结构推测,图中物质的水溶性较好 D. YW3和XZ3的空间结构均为三角锥形
13. (厦门一中12月考)短周期元素的原子序数依次增大,同主族。甲、乙、丙分别是由以上四种元素中的两种组成的化合物,丁是由以上三种元素组成的化合物;甲与乙摩尔质量相同,乙为淡黄色固体,上述物质之间的转化关系如图所示(部分生成物省略),下列说法中一定正确的是
A. 图中有两个氧化还原反应 B. 丁中含有离子键、共价键和配位键
C. 摩尔质量:戊>丙,沸点:丙>戊 D. 简单离子半径:
14. (武汉四中12月月考) X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素,由四种元素构成某物质可用作牙膏添加剂,结构如图。下列说法错误的是
A. 简单氢化物沸点:X>Y B. 分子极性:
C. 同周期第一电离能大于W的元素有2种 D. 未用完的Z和W单质需放回原试剂瓶
15. 我国科学家通过人工智能设计开发的一种锂离子电池补锂剂的阴离子结构如图所示。已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期非金属元素,W与Y同主族。下列说法正确的是
A. 电负性:Z>Y>X
B. 氢化物的沸点:Y>Z>X>W
C. 第一电离能:Y>Z>W
D. 同周期主族元素中有三种元素的第一电离能大于Y的
16. (西南名校联盟诊断)离子液体有良好的导电性,被开发为原电池的电解质。某离子液体的结构如图所示。X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期元素,Q单质暗处遇发生爆炸。下列说法不正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. Z的杂化方式为、 D. 最高价含氧酸酸性:
17. (重庆七校联考) 某配离子是一种常用的有机催化剂,其结构如图所示。X、Y、Z、M、Q是原子序数依次增大的前四周期元素,Y、Z、M同周期,Y元素形成化合物种类数最多,且基态Q的价层电子数等于Y与M的价层电子数之和。下列说法正确的是
A. 原子半径X<Y<Z B. 可溶于某些酸和碱
C. 简单气态氢化物的稳定性:Z>M>Y D. 第一电离能X<Y<Z
18. (长沙一中第五次月考)化合物可用作洗涤粉,M的结构如下,其中X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,下列说法错误的是
A. Y的基态原子核外电子排布中有1个未成对电子
B. X、Y、Z、W元素中电负性最大的是Z
C. Z、W形成的化合物中可能含有共价键
D. X、Z形成的分子的空间构型是直线形
19. (银川一中第五次月考)一种在水处理领域应用广泛的物质,其结构如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点:W>Z
B. 元素电负性:W>Z>R
C. 第一电离能大小:W>Z>X
D. YR3和的空间构型均为三角锥形
20. (宜昌元月调研)某离子液体的阳离子结构如图所示。X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期非金属元素,基态Z原子2p轨道有三个单电子。下列说法正确的是
A. 电负性
B. 同周期元素中第一电离能大于Z的有3种
C. X-Y-Z键角①<②
D. 氢化物的沸点
21. (山东日照一中12月)1914年第一种离子液体由沃尔登(P。Walden)制得。该离子液体由原子序数依次增大的W、X、Y、Z四种短周期非金属主族元素组成,其中基态X、Z原子位于同周期且核外均有2个未成对电子,基态Y原子的s轨道中的电子总数比p轨道中的电子总数多1个,W与Y在不同周期。下列说法中错误的是
A. 基态原子的第一电离能:W<X B. W、Y形成的某化合物可用作火箭燃料
C. 电负性:X<Y<Z D. X、Y、Z的简单氢化物键角依次减小
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1. (湖北26高考)、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素。为所在周期金属性最强的元素,与同主族,的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 为极性分子
C. 第一电离能: D. 为共价化合物
2. (江西2026高考)高能离子化合物由同一短周期元素组成。四种原子基态时未成对电子总数为7,内层电子总数为8,阴离子结构如图。下列元素中电负性最小的是
A. M B. X C. Y D. Z
3. (河北2026高考) X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态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, 与相邻,基态原子最高能级的电子有4种运动状态,与 同主族,在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: B. 双原子分子的稳定性:
C. 元素的电负性: D. 元素的非金属性:
4. (2026贵州卷)是某离子液体的阴离子。已知:Q、W、X、Y和Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态Q原子的核外电子有4种空间运动状态,X和Z同族,Y的价层电子数最多。下列说法错误的是
A. 第一电离能:Y>W>X>Z B. 最简单氢化物的键角:Q>X>Z
C. 电负性:Y>X>W>Q D. 最简单氢化物的沸点:W>Y>X
5. (2026广东卷)化合物与可用作电解质饮料的配料。短周期元素M、R、L、T、Q、X原子序数依次增加,R、X同族,Q与X相邻,Q基态原子的3p轨道为半充满,则
A. 原子半径: B. 金属性:
C. 第一电离能: D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
6. (2026陕晋青宁高考)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
7. (2026黑吉辽蒙高考)颜料因含有而显色,、、、、为原子序数依次增大的短周期元素,基态最外层电子数是内层的三倍,基态最外层仅有一个电子,是地壳中含量最多的金属元素且与相邻,与同族。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:
B. 简单氢化物沸点:
C. 第一电离能:
D. 最高价氧化物水化物酸性:
8. (2026河南卷)某催化剂由、、、四种短周期主族元素及第四周期区元素组成。、、、的原子序数依次增大,基态原子的原子核外无未成对电子。基态原子的核外电子填充在3个能级,且各能级电子数相等,其价电子数等于原子核电荷数的一半。与位于不同周期,基态原子的价电子数与基态原子轨道中的电子总数相等。下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 的中心原子采取杂化
C. 的原子半径在同周期中最大
D. 的第一电离能高于同周期相邻元素
9. (湖南2026高考)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H2O反应的反应类型不同
10. (2026陕晋青宁高考)Mn和Cl元素的部分价类二维关系如图。下列说法错误的是
A. 基态Mn、Cl原子的最外层电子数相等
B. d的阴离子是正四面体结构
C. a的浓溶液可分别与c、g反应生成b
D. g和e(硫酸盐)反应生成f时,n(还原产物)∶n(氧化产物)=2∶3
11. (2026广东卷)部分含C或N或Cl物质的分类与相应化合价关系如图。下列说法错误的是
A. 分子中可存在键和键 B. 可由受热分解产生
C. 可存在的转化 D. 、、均可用于自来水消毒
12. (2026四川卷) 我国科研人员合成了一种功能材料,该材料含有原子序数依次增大的短周期主族元素Q、W、X、Y、Z。其中,Q是宇宙中含量最多的元素;基态W原子有2个未成对电子,Z与W同族;基态Y原子最外层电子数是其内层的3倍。下列说法正确的是
A. 熔点: B. 键角:
C. 稳定性: D. 电离能:
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8 “位—构—性”的综合判断
一.刷题秘诀🔑
1.思维模型
第一步
锁定范围
根据结构中原子形成的共价键数目推断元素种类或范围。元素成键口诀为“氯七硫六磷五,碳硅四硼氮磷三、氧硫二氢氟氯一,氮磷硼铝需谨记,成键数目若为四,配位键数藏心里”
第二步
确定元素
依据题干信息并结合元素周期表确定元素
第三步
判断正误
根据元素周期律(电负性、电离能等的变化规律)判断选项正误
2.解答“位—构—性”的关系及应用类题目的方法
🔍模拟演练
1.(东北三省一区二模) X、Y、Z、W为短周期主族元素,它们的原子半径、原子序数与最高价氧化物的水化物的溶液(浓度均为)在常温下的pH之间的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 元素第一电离能: B. 元素电负性:
C. 简单离子半径: D. 最简单氢化物沸点:
【答案】B
【解析】
【分析】由图象和题给信息可知,浓度均为0.01mol/L的W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液pH都小于7,则W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物是酸,说明W、Y、Z都是非金属元素,W、Z最高价氧化物对应的水化物溶液pH=2,则为一元强酸,根据原子序数Z>W,Z是Cl,W是N;Y的最高价氧化物对应的水化物溶液pH<2,则Y的最高价氧化物对应的水化物为二元强酸:H2SO4,则Y是S;X的最高价氧化物对应的水化物溶液pH=12,则X的最高价氧化物对应的水化物为一元强碱:NaOH,即X是Na,所以W、X、Y、Z分别为N、Na、S、Cl。
【详解】A.同周期元素从左往右第一电离能呈增大趋势(IIA与IIIA,VA与VIA出现反常),故第一电离能:Cl>S>Na,A正确;
B.同周期元素从左往右电负性逐渐增大,故电负性:Cl>S>Na,B错误;
C.W和X元素的简单离子为:N3-和Na+,均为10电子结构,核电荷数越大,半径越小,故半径:N3->Na+,C正确;
D.W和Y的简单氢化物分别为NH3和H2S,NH3存在分子间氢键,沸点高于H2S,D正确;
故选B。
2. 五种短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,厨房化学中,常用作食品膨松剂,常用作腌制食品的防腐剂。X、W位于同主族,Y和Z能组成两种化合物,其中一种是常用的还原剂,另一种是常用的灭火剂且是直线形分子。下列叙述正确的是
A. 是离子化合物
B. 工业上常电解熔融制备W单质
C. 是非极性分子
D. 简单离子半径:
【答案】A
【解析】
【详解】短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,厨房化学中,常用作食品膨松剂,常用作腌制食品的防腐剂,则为NaHCO3,为。W为钠元素,X为氢元素,Y为碳元素,Z为氧元素,R为氯元素,Y和Z能组成两种化合物CO、CO2,其中CO是常用的还原剂,CO2是常用的灭火剂且是直线形分子。
A.()含有离子键和共价键,是离子化合物,A项正确;
B.Na2O熔点较高,如果用它电解制备金属钠将会导致高能耗和更高的生产成本,所以工业上常电解熔融的制备钠,B项错误;
C.()为平面形分子,但由于极性键的存在和分子构型的不对称性,导致分子的正、负电荷中心不重合,所以是极性分子,C项错误;
D.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小O2-和Na+电子层结构相同,O2-的核电荷数小,半径大,所以简单离子半径O2-> Na+,D项错误;
故答案选A。
3. (深圳市高级中学二诊) 近期,南方科技大学谭斌教授团队利用不对称有机催化实现了第二周期主族元素非碳手性化合物的首例合成。某手性化合物的结构如图所示,R、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Y、Z位于同一周期,W为苯基。下列说法正确的是
A. 该物质中Y和Z均采取sp3杂化
B. 元素电负性:Y>Z>X
C. 元素R、Y、Z不可能形成离子化合物
D. 氢化物的沸点:Y>X
【答案】A
【解析】
【分析】题干明确该化合物为第二周期主族元素手性化合物,结合成键特点:Y形成3个σ键,还有1对孤对电子,则Y是N;Z原子序数大于Y,Z形成2个σ键,故Z为O;X原子序数小于Y,X形成4个共价键,原子序数小于N的第二周期元素,故X为C,R原子序数小于C,形成1条化学键,故R为H,该非碳手性化合物中的手性原子是N,综上所述:R为H、X为C、Y是N、Z为O,据此解答。
【详解】A.Y(N)价层电子对数键+1孤对电子,采取杂化;Z(O)价层电子对数键+2孤对电子=4,也采取杂化,A正确;
B.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,故电负性,B错误;
C.R(H)、Y(N)、Z(O)可以形成离子化合物(硝酸铵)等,C错误;
D.未说明是最简单氢化物,C的多种氢化物(如芳香烃等)沸点可能高于N的氢化物,D错误;
故选A。
4. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,基态W、X原子所含未成对电子数相同,这四种元素组成的化合物结构式如图所示(→表示配位键)。下列有关说法错误的是
A. 原子半径:Z>Y>X
B. 该化合物中含有离子键、极性键和非极性键
C. Z的最高化合价氧化物对应水化物为强碱
D. 简单气态氢化物的热稳定性:Y>X
【答案】A
【解析】
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,基态W、X原子所含未成对电子数相同,W形成了一个单键,为H元素;X连接了3个H和1个Y,且有一个箭头指向X,说明X接受了Y提供的电子对,X为B元素,B的基态电子排布为,也有1个未成对电子;Y可以形成3条共价键,Y为N元素;Z形成+1价阳离子,且原子序数最大,短周期中应为Na元素,据此分析;
【详解】A.同周期元素从左到右原子半径减小,所以半径:B>N,Na在第三周期,半径远大于第二周期元素,原子半径:Na>B>N,A错误;
B.由分析可知,Na+和阴离子之间存在离子键,阴离子中存在B-H、N-H极性键,N-N非极性键,B正确;
C.Na的最高化合价氧化物是,对应水化物是,是典型的强碱,C正确;
D.同周期元素从左到右,非金属性增强,气态氢化物稳定性增强,非金属性N>B,所以稳定性,D正确;
故选A。
5. (衡水二中)甲分子结构如图所示(其中“—”表示单键或双键)。其组成元素X、Y、Z、Q均为短周期主族元素,X、Z、Q的价电子数分别为4、5、6,且最高能层均为L层,Y是原子半径最小的元素。下列说法正确的是
A. 第一电离能:X<Z<Q
B. 键角:
C. X、Z、Y均存在两种或两种以上氧化物
D. 化合物甲中X、Z、Q的杂化方式相同
【答案】C
【解析】
【分析】X、Z、Q最高能层为L层(第二周期),价电子数分别为4、5、6,因此: (碳),(氮),(氧); Y是短周期原子半径最小的元素,因此(氢),据此分析;
【详解】A.同周期第二周期元素第一电离能规律:因N的2p轨道为半满稳定结构,电离能高于相邻元素,第一电离能,A错误;
B.键角为苯环上C,中心C原子是sp2杂化,键角为120°,为,中心C原子是sp3杂化,键角约为109°,因此键角,即,B错误;
C.X(C)的氧化物有、;Z(N)的氧化物有、、等多种;Y(H)的氧化物有、,三者均存在两种及以上氧化物,C正确;
D.化合物甲中,苯环碳为杂化;甲基C为杂化,N、O直接连在苯环上,考虑存在共轭情况,视为杂化,因此X、Z、Q杂化方式不都相同,D错误;
故选C。
6. (辽宁名校联盟)短周期元素、、、的原子序数依次增大,基态的阴离子与锂离子的电子层结构相同,基态原子轨道处于半充满状态,基态原子价电子排布式为,的基态原子与的基态原子具有相同的价电子数。下列说法错误的是
A. 第一电离能:
B. 电负性:
C. 基态原子未成对电子数:
D. 既有氧化性,又有还原性
【答案】C
【解析】
【分析】基态X的阴离子与电子层结构相同,X为H;Y原子p轨道半充满且原子序数小于Z,Z的价电子排布式中s轨道最多排2个电子,故,Z价电子为,Z为O,则Y为N(2p轨道半充满);W与Z价电子数相同,短周期中W为S。
【详解】A.同周期第ⅤA族元素p轨道半充满更稳定,第一电离能大于相邻第ⅥA族,故第一电离能N>O;同主族从上到下第一电离能减小,故O>S,顺序为,A正确;
B.同周期从左到右电负性递增,故电负性O>N,H电负性小于N,顺序为,B正确;
C.基态N有3个未成对电子,S有2个未成对电子,H有1个未成对电子,顺序为,C错误;
D.中O为-1价,既可以升价表现还原性,也可以降价表现氧化性,既有氧化性又有还原性,D正确;
故答案选C。
7. (福州适应五)离子液体是一类应用价值很高的绿色溶剂,由五种短周期主族元素P、Q、X、Y、Z组成的某离子液体的结构如图所示。Q、X、Y、Z处于同一周期,基态P原子的电子层数与核外电子总数相等,基态X原子的p能级处于半充满状态。下列说法错误的是
A. Q、X分别与P形成的化合物的沸点:
B. 同周期元素中,第一电离能介于X、Y之间的有3种
C. 该离子液体的阴离子中存在配位键
D. 基态Z原子的核外电子占据的最高能层有4个原子轨道
【答案】A
【解析】
【分析】基态P原子的电子层数与核外电子总数相等,则P为H元素,根据Q连接H原子数目,判断Q为C元素;Q、X、Y、Z处于同一周期,Z形成1个价键,说明Z为第ⅦA族元素,则Z为F元素,由阴离子带一个单位的负电荷可知,Y为第ⅢA族元素,则Y为B元素,基态X原子的p能级处于半充满状态,与Q、Y、Z处于同一周期,则X为N元素;
【详解】A.Q为C元素,X为N元素, P为H元素,碳氢形成的有机化合物有多种,沸点有的高有的低,无法比较其沸点,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,X为N元素,Y为B元素,同周期元素中,第一电离能介于X、Y之间的有:Be、C、O共3种,B正确;
C.Y为B元素,中B提供空轨道、其中1个F提供孤电子对,存在1个B-F配位键,C正确;
D.Z为F元素,基态Z原子的核外电子占据的最高能层为L层,有4个原子轨道,D正确;
故选A。
8. (湘豫名校)实验室中可用溶液吸收无色气体,生成。、、、均为短周期主族元素,且原子序数依次增大,其中、、的基态原子核外未成对电子的个数分别为1、3、2,与同主族;为第四周期副族元素,基态原子层的未成对电子个数为4。下列说法正确的是
A. 最简单氢化物的沸点:
B. 质子数和中子数为的的核素具有放射性
C. 原子半径:
D. 固体为分子晶体
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干信息,W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,W、X、Y的基态原子核外未成对电子数分别为1、3、2,Y与Z同主族,Q为第四周期副族元素,基态原子M层(第三层)未成对电子数为4,W未成对电子1个,原子序数最小,为氢(H);X未成对电子3个,原子序数大于W,为氮(N);Y未成对电子2个,原子序数大于X,为氧(O);Z原子序数大于Y,且与Y(氧)同主族(VIA族),为硫(S);Q的M层未成对电子数为4,为第四周期副族元素,推断为铁(Fe),基态电子排布,有4个未成对电子,反应:()吸收无色气体NO(XY),生成,符合题意。
【详解】A.比较最简单氢化物沸点,(Z)不存在分子间氢键,沸点最低,(X)形成分子间氢键沸点较高,(Y)形成分子间氢键数目多于氨气,沸点最高,顺序为Y>X>Z,A错误;
B.W为氢,质子数:中子数=1:2的核素为氚(),质量数3,具有β放射性,符合事实,B正确;
C.原子半径比较,硫(S)三个电子层半径最大,同周期从左到右原子半径减小,氮(N)>氧(O)>氢(H),原子半径顺序为S>N>O>H即Z>X>Y>W,C错误;
D.固体()为离子化合物,形成离子晶体,非分子晶体,D错误;
故答案选B。
9. (山东大学附中)麦角硫因常用于美白抗衰,其结构如图。其中X、Y、Z、W、R是元素周期表中原子序数依次增大的短周期主族元素,虚线内所有原子共平面。下列说法错误的是
A. 该化合物属于两性化合物
B. 化合物中、均有两种杂化方式
C. 该化合物熔点较高是因为存在分子间氢键
D. 该化合物可能有旋光性
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、R是元素周期表中原子序数依次增大的短周期主族元素,Y可以形成 4个共价键,则Y为C元素;X形成1个共价键,则X为H元素,W形成2个共价键,W为O元素,Z可形成3个共价键,则Z为N元素,R形成2个共价键,且原子序数大于氧,R为S元素,综上分析可知,X、Y、Z、W、R分别是H、C、N、O、S。该物质结构为。
【详解】A.该化合物的咪唑环和羧酸根显碱性,可与酸反应;咪唑环上的N-H显酸性,可与碱反应,属于两性化合物,A正确;
B.饱和C(如甲基C)为杂化,双键C(羰基、硫羰基C)为杂化,共两种杂化;Z(N):咪唑环中N为杂化,季铵N为杂化,共两种杂化,B正确;
C.该化合物为内盐,熔点较高的主要原因是离子间的静电作用(离子键),不是分子间氢键,C错误;
D.该分子中存在连有4个不同基团的手性碳原子,因此具有旋光性,D正确;
故选C。
10. (十堰五月适应考试)某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z组成(结构如图所示),X的最外层电子数是内层电子数的2倍,Z的简单离子半径是同周期中元素简单离子半径最小的。下列说法正确的是
A. 同周期中第一电离能大于Y的元素有2种
B. 可以促进水的电离
C. Y、Z形成的化合物与盐酸、NaOH溶液均能发生反应
D. X的简单氢化物比Y的简单氢化物稳定
【答案】C
【解析】
【分析】X的最外层电子数是内层电子数的2倍,X能形成4条共价键,则X是C,W能形成1条共价键,原子序数小于6,则W是H,Y能形成2条共价键,原子序数大于6,则Y是O,Z的简单离子半径是同周期中元素简单离子半径最小的元素,Z的原子序数大于8,Z能形成3条键,则Z是Al,综上所述:W是H、X是C、Y是O、Z是Al,据此解答。
【详解】A.Y为O,位于第二周期,第二周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,而N的p轨道呈半充满状态,其第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能大于O的元素有N、F、Ne共3种,A错误;
B.可为,是草酸,草酸是弱酸,在水中电离出抑制水的电离,B错误;
C.Y(O)、Z(Al)形成,为两性氧化物,与盐酸反应生成和水,与NaOH溶液反应生成,均能反应,C正确;
D.X(C)的简单氢化物为CH4,Y(O)的为H2O,非金属性O>C,故H2O更稳定,D错误;
故选C。
11. (西安中学检测三)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,X、Y的核电荷数之比为3∶4。W-的最外层为8电子结构。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是
A. X与Y能形成多种化合物,一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应
B. 原子半径大小:X<Y,Z>W
C. 化合物Z2Y和ZWY3都只存在离子键
D. Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂
【答案】D
【解析】
【详解】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,则X为C元素,X、Y的核电荷数之比为3:4,则Y为O元素,W-的最外层为8电子结构,W为F或Cl元素,金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应,则Z为Na元素,W只能为Cl元素,则
A.X与Y形成的化合物有CO、CO2等,Z的最高价氧化物的水化物为NaOH,CO和NaOH不反应,故A错误;
B.一般说来,电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同,质子数越多,半径越小,则原子半径大小X>Y,Z>W,故B错误;
C.化合物Z2Y和ZWY3分别为Na2O、NaClO3,NaClO3存在离子键和共价键,故C错误;
D.Y的单质臭氧,W的单质氯气,对应的化合物ClO2,可作为水的消毒剂,故D正确。
故选D。
12. (西安85中学期末)某化合物(结构如图所示)由原子序数依次增大的W、X、Y、Z四种短周期主族元素组成,其中X、Y、Z位于同一周期,X是其所在主族中唯一的非金属元素,W和Z的最外层电子数之和与X和Y的最外层电子数之和相等。下列说法正确的是
A. 元素电负性:Y>Z>X B. 简单氢化物的稳定性:Y>Z
C. 根据结构推测,图中物质的水溶性较好 D. YW3和XZ3的空间结构均为三角锥形
【答案】C
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y、Z同周期,X是其所在主族唯一非金属元素,结合成键和原子序数关系推断:X为B,W为H,Y为N,Z为F元素。然后根据问题分析解答。
【详解】根据上述分析可知:X为B,W为H,Y为N,Z为F元素。
A.根据上述分析可知:X为B,Y为N,Z为F元素;它们是同一周期元素,原子序数越大,元素的非金属性就越强,其电负性就越大,所以元素的电负性大小关系为:Z(F)>Y(N)>X(B),A错误;
B.根据上述分析可知:Y为N,Z为F元素;它们是同一周期元素,原子序数越大,元素的非金属性就越强,该元素形成的最简单氢化物的稳定性就越强;元素的非金属性:Z(F)>Y(N),故简单氢化物稳定性:HF>NH3,B错误;
C.根据物质结构简式可知:其结构简式为NH3BF3,该物质含N-H键,其能够与水分子形成氢键,同时也含有极性较强的B-F键,该物质分子的极性大,根据相似相溶原理可推测其水溶性较好,C正确;
D.根据上述分析可知:X为B,W为H,Y为N,Z为F元素;YW3为NH3,NH3的中心N原子价层电子对数是:3+=4,有1对孤电子对,因此NH3呈三角锥形;XZ3为BF3,中心B原子价层电子对数是:3+=3,B原子上无孤电子对,因此BF3呈平面三角形,D错误;
故合理选项是C。
13. (厦门一中12月考)短周期元素的原子序数依次增大,同主族。甲、乙、丙分别是由以上四种元素中的两种组成的化合物,丁是由以上三种元素组成的化合物;甲与乙摩尔质量相同,乙为淡黄色固体,上述物质之间的转化关系如图所示(部分生成物省略),下列说法中一定正确的是
A. 图中有两个氧化还原反应 B. 丁中含有离子键、共价键和配位键
C. 摩尔质量:戊>丙,沸点:丙>戊 D. 简单离子半径:
【答案】D
【解析】
【分析】乙为淡黄色固体,乙为Na2O2,甲与乙摩尔质量相同,推测甲为Na2S,短周期元素的原子序数依次增大,同主族,则Y为O,W为S,根据图中的转化关系,戊为NaHS,丁为NaOH,丙为H2O,则X为H,Z为Na。
【详解】A.过氧化钠与水的反应是氧化还原反应,图中其它反应为非氧化还原反应,A错误;
B.丁为NaOH,含有离子键、共价键,没有配位键,B错误;
C.戊为NaHS,丙为H2O,摩尔质量:NaHS>H2O,NaHS是离子化合物,沸点:NaHS>H2O,C错误;
D.S2-核外三层电子,离子半径最大,O2-、Na+核外电子排布相同,离子半径序大径小,H+半径最小,简单离子半径:,D正确;
故选D。
14. (武汉四中12月月考) X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素,由四种元素构成某物质可用作牙膏添加剂,结构如图。下列说法错误的是
A. 简单氢化物沸点:X>Y B. 分子极性:
C. 同周期第一电离能大于W的元素有2种 D. 未用完的Z和W单质需放回原试剂瓶
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Z显+1价,原子序数大于X、Y,Z不是Li,推测Z为Na,W成5个键,原子序数大于Na,推测W为P,又由于X可成2个键,Y成1个键,且阴离子带2个单位负电荷,推测X为O,Y为F,据此解答。
【详解】A.X、Y简单氢化物分别为 H2O、HF,水分子间能形成氢键,HF分子间能形成氢键,但等物质的量的水分子间氢键更多,沸点: H2O>HF ,故A正确;
B.PF3的中心原子价层对数为4,孤电子对数为1,为三角锥形的极性分子,PF5的中心原子价层对数为5,无孤电子对,为对称的三角双锥,是非极性分子,所以分子极性:,故B错误;
C.同周期第一电离能大于P的元素有氯元素和氩元素,即有2种,故C正确;
D.未用完的Na和P单质需放回原试剂瓶,因为Na还原性强,若是白磷易自燃且有毒,故D正确;
答案选B。
15. 我国科学家通过人工智能设计开发的一种锂离子电池补锂剂的阴离子结构如图所示。已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期非金属元素,W与Y同主族。下列说法正确的是
A. 电负性:Z>Y>X
B. 氢化物的沸点:Y>Z>X>W
C. 第一电离能:Y>Z>W
D. 同周期主族元素中有三种元素的第一电离能大于Y的
【答案】A
【解析】
【分析】根据成键特征,形成4个共价键,为第ⅣA族短周期非金属元素,形成1个共价键,为第ⅦA族短周期非金属元素,可形成多个共价键且与同主族,结合原子序数依次增大的短周期非金属元素的限定,确定为,为,为,为。
【详解】A.同周期主族元素电负性从左到右逐渐增大,故电负性,即,A正确;
B.未指明为最简单氢化物,碳的氢化物可为多碳烃,沸点可高于、的氢化物,无法确定氢化物沸点顺序,B错误;
C.同周期主族元素第一电离能呈增大趋势,第ⅤA族元素p轨道半满第一电离能大于相邻元素,故第一电离能,即,C错误;
D.为,其位于第二周期,同周期主族元素中第一电离能大于的有、两种元素,D错误;
故选A。
16. (西南名校联盟诊断)离子液体有良好的导电性,被开发为原电池的电解质。某离子液体的结构如图所示。X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期元素,Q单质暗处遇发生爆炸。下列说法不正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. Z的杂化方式为、 D. 最高价含氧酸酸性:
【答案】D
【解析】
【分析】Q单质暗处遇发生爆炸,Q为元素。X仅形成1个共价键,原子序数最小,为元素。阴离子中Y形成4个共价键,整体带1个单位负电荷,说明Y最外层有3个电子,为元素。Z形成4个共价键,原子序数介于和后续元素之间,为元素。W形成3个或4个共价键,原子序数介于和之间,为元素。
【详解】A.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,、、、为第二周期元素,原子半径,即,A正确;
B.同周期主族元素第一电离能呈增大趋势,的轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于相邻元素,故第一电离能,即,B正确;
C.由结构可知,部分原子形成4个单键,杂化方式为,部分原子形成双键和单键,杂化方式为,C正确;
D.为,最高价含氧酸为,属于强酸,为,最高价含氧酸为,属于弱酸,故最高价含氧酸酸性,D错误;
故选 D。
17. (重庆七校联考) 某配离子是一种常用的有机催化剂,其结构如图所示。X、Y、Z、M、Q是原子序数依次增大的前四周期元素,Y、Z、M同周期,Y元素形成化合物种类数最多,且基态Q的价层电子数等于Y与M的价层电子数之和。下列说法正确的是
A. 原子半径X<Y<Z B. 可溶于某些酸和碱
C. 简单气态氢化物的稳定性:Z>M>Y D. 第一电离能X<Y<Z
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、M、Q五种元素原子序数依次增大,Y元素化合物种类数最多,则Y为C元素;Y、Z、M同周期,由有机催化剂结构可知,X形成1个共价键、Z形成2个共价键(不算配位键)、M形成1个共价键,则X为H元素、Z为O元素、M为F元素;基态Q的价电子数等于Y与M的价电子数之和(4+7=11),则Q为价电子排布式为,为Cu元素,综上所述:X=H、Y=C、Z=O、M=F、Q=Cu,据此分析;
【详解】A.同周期主族元素原子半径从左到右减小,故原子半径,A错误;
B.是二元弱碱,可溶于酸;也可溶于氨水(碱),形成可溶性铜氨配离子,因此可溶于某些酸和碱,B正确;
C.非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,非金属性,故简单气态氢化物的稳定性,即,C错误;
D.H原子核外只有一个电子层且只有1个电子,原子的能量较低,第一电离能H>C,同周期从左到右增大(ⅡA、ⅤA特例除外),故第一电离能C<O,则第一电离能C<H<O,D错误;
故选B。
18. (长沙一中第五次月考)化合物可用作洗涤粉,M的结构如下,其中X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,下列说法错误的是
A. Y的基态原子核外电子排布中有1个未成对电子
B. X、Y、Z、W元素中电负性最大的是Z
C. Z、W形成的化合物中可能含有共价键
D. X、Z形成的分子的空间构型是直线形
【答案】D
【解析】
【分析】M中X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,W能形成带一个单位正电荷的W+离子,则W为Na元素;阴离子中X、Y、Z形成共价键的数目分别为1、4、2,则X为H元素、Y为B元素、Z为O元素。
【详解】A.硼元素的原子序数为5,基态原子的价电子排布式为2s22p1,则原子核外有1个未成对电子,故A正确;
B.金属元素的电负性小于非金属元素,元素的非金属性越强,电负性越大,非金属元素中氧元素的非金属性最强,则氧元素的电负性最大,故B正确;
C.过氧化钠是含有离子键和共价键的离子化合物,故C正确;
D.过氧化氢中氧原子的杂化方式为sp3杂化,分子的空间构型为书形,不是直线形,故D错误;
故选D。
19. (银川一中第五次月考)一种在水处理领域应用广泛的物质,其结构如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点:W>Z
B. 元素电负性:W>Z>R
C. 第一电离能大小:W>Z>X
D. YR3和的空间构型均为三角锥形
【答案】D
【解析】
【分析】已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,X能形成X+,可知X为Na元素,则Z元素处于第二周期,Y处于第三周期,化合物分子结构中,Z最多形成2条共价键、Y形成5条共价键,可知Z为O元素、Y为P元素;R能形成1条共价键且原子序数最小,故R为H元素;W能形成4条共价键且原子序数小于Z(氧),可知W为C元素。即R为H元素、W为C元素、Z为O元素、X为Na元素、Y为P元素。
【详解】A.水分子含有分子间氢键,因此水的沸点大于甲烷,A错误;
B.同一周期从左向右电负性逐渐增大,短周期元素同主族从上到下电负性逐渐减小,则电负性:O>C>H,B错误;
C.同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大的趋势,但是第ⅡA族与第ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素,同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,则第一电离能大小为:O>C>Na,C错误;
D.PH3和H3O+中O、P均为sp3杂化,均含1对孤对电子,可知空间构型均为三角锥形,D正确;
故选D。
20. (宜昌元月调研)某离子液体的阳离子结构如图所示。X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期非金属元素,基态Z原子2p轨道有三个单电子。下列说法正确的是
A. 电负性
B. 同周期元素中第一电离能大于Z的有3种
C. X-Y-Z键角①<②
D. 氢化物的沸点
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期非金属元素,基态Z原子2p轨道有三个单电子,其电子排布式为 ,Z 是N,X 只形成 1 个共价键(单键),X为H,Y形成了 4 个共价键,Y为C。
【详解】A.同周期主族元素,从左到右电负性增大,同主族元素,从上到下电负性减小,则电负性N>C>H,A错误;
B.Z 是 N ,第二周期元素的第一电离能变化趋势总体是增大的,但IIA族(Be)>IIIA族(B),VA族(N)>VIA族 (O),第二周期第一电离能大于N的元素有F、Ne,共2种,B错误;
C.X为H,Y为C,Z为N。位置①的C原子周围连了3个 H和1个N,全部是单键,价层电子对数为4,采用杂化,空间构型为四面体形,键角接近109°28'。位置②的C原子形成了1个C=C,价层电子对数为3,采用杂化,空间构型为平面三角形,键角接近120°,则键角①<键角②,C正确;
D.题目没有指定是“最简单”氢化物,C元素的氢化物较多,无法比较C和N氢化物的沸点,D错误;
故选C。
21. (山东日照一中12月)1914年第一种离子液体由沃尔登(P。Walden)制得。该离子液体由原子序数依次增大的W、X、Y、Z四种短周期非金属主族元素组成,其中基态X、Z原子位于同周期且核外均有2个未成对电子,基态Y原子的s轨道中的电子总数比p轨道中的电子总数多1个,W与Y在不同周期。下列说法中错误的是
A. 基态原子的第一电离能:W<X B. W、Y形成的某化合物可用作火箭燃料
C. 电负性:X<Y<Z D. X、Y、Z的简单氢化物键角依次减小
【答案】A
【解析】
【分析】基态Y原子s轨道电子总数比p轨道多1,短周期中只有电子排布为的N符合,故;W与Y不同周期,Y为第二周期,因此W为第一周期非金属主族元素,故;X、Z同周期,均有2个未成对电子:X原子序数小于Y(N,7),故X在第二周期,第二周期有2个未成对电子的是C(6号,,2个未成对电子);Z原子序数大于Y,第二周期另一个有2个未成对电子的是O(8号,,2个未成对电子),故X为C(碳),Z为O(氧),各元素为:W=H,X=C,Y=N,Z=O。
【详解】A.H原子的1s轨道电子离核近,第一电离能较高;碳的最外层电子离核更远,削弱了原子核对外层电子的吸引力,因此电离能更低,故第一电离能:W > X,A错误;
B.W(氢)和Y(氮)形成的化合物如肼可用作火箭燃料,B正确;
C.根据元素周期律,同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,故,C正确;
D.X、Y、Z的简单氢化物分别是、、,价层电子对数为:,无孤对电子,中心碳原子属于杂化;价层电子对数为:,含有一对孤对电子,中心氮原子属于杂化;价层电子对数为:,含有两对孤对电子,中心氧原子属于杂化,孤电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,故X、Y、Z的简单氢化物键角依次减小,D正确;
故选A。
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1. (湖北26高考)、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素。为所在周期金属性最强的元素,与同主族,的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 为极性分子
C. 第一电离能: D. 为共价化合物
【答案】C
【解析】
【分析】、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y的最外层电子数是最内层电子数的3倍,短周期元素最内层电子数为2,因此Y最外层电子数为6,属于第ⅥA族;M与Y同主族,且原子序数M<Y,因此M为,Y为。Z原子序数大于,为短周期主族元素,故Z为,为所在周期金属性最强的元素,介于O和S之间,故X为Na;
【详解】A.同主族元素从上到下电负性依次减小,同周期主族元素从左到右电负性依次增大,电负性顺序为:,即,A错误;
B.为,中心原子价层电子对数为=3,且不含孤电子对,空间构型为平面正三角形,正负电荷中心重合,属于非极性分子,B错误;
C.同主族元素从上到下第一电离能依次减小,为活泼金属,第一电离能远小于和O,则第一电离能:,即,C正确;
D.为,由和构成,属于离子化合物,D错误;
故选C。
2. (江西2026高考)高能离子化合物由同一短周期元素组成。四种原子基态时未成对电子总数为7,内层电子总数为8,阴离子结构如图。下列元素中电负性最小的是
A. M B. X C. Y D. Z
【答案】C
【解析】
【分析】四种元素原子内层电子总数为8,且位于同一短周期,可推断每一种元素内层电子数均为2,即四种元素均位于第二周期。根据阴离子结构示意图可知,Y得到一个电子后形成四个共价键,故Y原子最外层有3个电子,即Y为B元素;Z形成四个共价键,故Z为C元素;M形成一个共价键,故M为F元素;B、C、F基态原子中未成对电子数分别为1、2、1,根据四种原子基态时未成对电子总数为7可知,X的未成对电子数应为3,故X为N元素;
【详解】同周期主族元素,从左到右电负性逐渐增大,故B、C、N、F中电负性最小的为B元素,即元素Y,故选C。
3. (河北2026高考) X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态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, 与相邻,基态原子最高能级的电子有4种运动状态,与 同主族,在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: B. 双原子分子的稳定性:
C. 元素的电负性: D. 元素的非金属性:
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态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,则X位于第二周期,电子排布为,共2对电子、2个未成对电子,X为C;Y与X相邻,原子序数更大,Y为N;Z最高能级有4种运动状态的电子,每个电子运动状态不同,即最高能级有4个电子,Y为N,Z原子序数更大,第二周期最高能级为,Z的最高能级为,Z为O;与 同主族,M为P;在同周期主族元素中第一电离能最大,同周期主族元素,从左往右第一电离能有增大的趋势,则为Cl。
【详解】A.的简单氢化物为,中心C原子价层电子对数为=4,不含孤电子对,杂化方式为sp3;的简单氢化物为,中心原子价层电子对数为=4,有1对孤电子对,杂化方式为sp3,孤电子对成键电子的斥力更大,会使键角变小,故键角>,A正确;
B.的双原子分子为,的双原子分子为,含氮氮三键,键能远大于的双键,稳定性即 ,B错误;
C.化合物HClO中Cl元素为+1价,O元素为-2价,可知O元素对成键电子的吸引力更强,电负性更大,则电负性 ,C错误;
D.同周期主族元素从左到右非金属性递增,故非金属性 即 ,D错误;
故选A。
4. (2026贵州卷)是某离子液体的阴离子。已知:Q、W、X、Y和Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态Q原子的核外电子有4种空间运动状态,X和Z同族,Y的价层电子数最多。下列说法错误的是
A. 第一电离能:Y>W>X>Z B. 最简单氢化物的键角:Q>X>Z
C. 电负性:Y>X>W>Q D. 最简单氢化物的沸点:W>Y>X
【答案】D
【解析】
【分析】基态Q原子的核外电子有4种空间运动状态,则基态Q原子的核外电子占据4个原子轨道,其核外电子排布式为1s22s22p2,Q为C元素;结合可知Y形成1个共价键,且已知Y的价层电子数最多,则Y位于第ⅦA族,因为Q、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,则Y为F元素,进而可得W、X分别为N元素和O元素;Z和X同族,则Z为S元素,据此回答。
【详解】A.同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族、第VA族元素的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能大,同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,故第一电离能:F>N>O>S,A正确;
B.Q、X、Z的最简单氢化物分别为CH4、H2O、H2S,中心原子均采取sp3杂化,CH4的中心原子C原子上没有孤电子对,H2O、H2S的中心原子上都有2个孤电子对,电子对之间的斥力:孤电子对-孤电子对>孤电子对-成键电子对>成键电子对-成键电子对,则CH4的键角最大,而电负性:O>S,则键角: H2O >H2S,B正确;
C.一般来说,同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,则电负性:F>O>N>C,C正确;
D.H2O在常温下呈液态,而NH3、HF在常温下呈气态,则H2O的沸点最高,电负性:F>N,则HF分子间氢键的强度大于NH3分子间氢键的强度,则沸点:H2O>HF> NH3,D错误;
故选D。
5. (2026广东卷)化合物与可用作电解质饮料的配料。短周期元素M、R、L、T、Q、X原子序数依次增加,R、X同族,Q与X相邻,Q基态原子的3p轨道为半充满,则
A. 原子半径: B. 金属性:
C. 第一电离能: D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
【答案】C
【解析】
【分析】Q基态原子3p轨道半充满,电子排布为,故Q为P;Q与X相邻且X原子序数更大,故X为S;R与X同族,故R为O;结合化合物为电解质配料为,T为Mg,原子序数依次增大规律,可推出M为H,L为Na,电解质为,据此解答。
【详解】A.同主族元素原子半径从上到下增大,故原子半径,即,A错误;
B.同周期主族元素从左到右金属性减弱,故金属性,即,B错误;
C.同周期元素第一电离能总体呈增大趋势,第ⅤA族p轨道半充满结构稳定,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能,即,C正确;
D.元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,非金属性,故酸性,即,D错误;
故选C。
6. (2026陕晋青宁高考)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
【答案】B
【解析】
【分析】基态Y原子最外层电子数是其电子层数的两倍,结合Y的原子序数较大,Y有3个电子层,最外层有6个电子,Y为S;Y与X形成双键,X原子序数小于Y,且W与X相邻、原子序数W<X,故X为O,W为N;Z原子序数大于S,为短周期主族元素,故Z为Cl。
【详解】A.由分析可知,W为N、X为O,N的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能N>O,A正确;
B.由分析可知,为,为。中S原子价层电子对数为 ,无孤电子对,为杂化,键角为 ;中S原子价层电子对数为 ,有1对孤电子对,S为杂化,有1对孤电子对,孤电子对的排斥作用使键角小于 ,故键角,B错误;
C.N与O可形成等多种化合物,Cl与O可形成等多种化合物,C正确;
D.Z的最简单氢化物为,Y的最简单氢化物为,是强酸,是弱酸,酸性HCl>,D正确;
故选B。
7. (2026黑吉辽蒙高考)颜料因含有而显色,、、、、为原子序数依次增大的短周期元素,基态最外层电子数是内层的三倍,基态最外层仅有一个电子,是地壳中含量最多的金属元素且与相邻,与同族。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:
B. 简单氢化物沸点:
C. 第一电离能:
D. 最高价氧化物水化物酸性:
【答案】B
【解析】
【分析】、、、、为原子序数依次增大的短周期元素,基态M最外层电子数是内层三倍,短周期元素只能是O;Z与M同族,则Z为S;W原子序数大于O,基态最外层仅有一个电子,W为Na;是地壳中含量最多的金属元素,X为Al;X与Y相邻,原子序数大于Al,则Y为Si,据此回答。
【详解】A.、、Z,分别为O、Na、S,与电子层结构相同,核电荷数越大半径越小,故;有3个电子层,半径大于与,因此简单离子半径,A正确;
B.Y、Z、M的简单氢化物分别为、、,含氢键沸点最高;相对分子质量大于,分子间作用力更强,沸点,故沸点顺序为,B错误;
C.X、Y、M分别为Al、Si、O,同周期第一电离能随原子序数增大整体升高,故;同主族从上到下,第一电离能降低,第一电离能,因此第一电离能,C正确;
D.X、Y、Z分别为Al、Si、S,均为第三周期元素,非金属性逐渐增强,最高价氧化物水化物分别为两性的、弱酸、强酸,酸性依次增强,故酸性,D正确;
故选B。
8. (2026河南卷)某催化剂由、、、四种短周期主族元素及第四周期区元素组成。、、、的原子序数依次增大,基态原子的原子核外无未成对电子。基态原子的核外电子填充在3个能级,且各能级电子数相等,其价电子数等于原子核电荷数的一半。与位于不同周期,基态原子的价电子数与基态原子轨道中的电子总数相等。下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 的中心原子采取杂化
C. 的原子半径在同周期中最大
D. 的第一电离能高于同周期相邻元素
【答案】A
【解析】
【分析】、、、的原子序数依次增大,基态Q原子电子填充3个能级且各能级电子数相等,电子排布为,故Q为C;Q价电子数为4,等于W核电荷数的一半,得W核电荷数为8,故W为O;Z为第四周期s区元素且无未成对电子,电子排布为,故Z为Ca;X、Y原子序数依次增大且为短周期主族元素、不同周期,故X为第二周期、Y为第三周期,X价电子数等于Y的p轨道总电子数,X原子序数大于O,只能为F(价电子数7),则Y的p轨道总电子数为7,电子排布为,故Y为Al。
【详解】A.同周期主族元素电负性从左到右逐渐增大,电负性F>O,即,A正确;
B.为,中心C的价层电子对数为,采取杂化,B错误;
C.Z为Ca,第四周期原子半径从左到右逐渐减小,同周期原子半径最大的是K,不是Ca,C错误;
D.Y为Al,同周期相邻元素为Mg和Si,同周期主族元素,第一电离能从左往右有增大的趋势,则第一电离能:,Mg的3s轨道电子能量低于Al的3p轨道电子能量,更难电离,则第一电离能:,D错误;
故选A。
9. (湖南2026高考)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H2O反应的反应类型不同
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,W与X不同周期,因此W为第一周期主族元素,即W为H;第二周期元素中,N的价电子排布为,有3个未成对电子,是第二周期未成对电子最多的元素,因此X为N;Y原子序数大于N,Y与Z同族,因此Y为第二周期的O,Z为第三周期的S,原子序数大于S的短周期主族元素M为Cl。
【详解】 A.N的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能高于同周期相邻的O,则第一电离能 ,A错误;
B.同主族元素从上往下,非金属性依次减小,则非金属性,元素非金属性越强,简单氢化物越稳定,则简单氢化物热稳定性,B正确;
C.ZY2为,中心S原子的价层电子对数为,含1对孤对电子,空间结构为V形;为,Cl价层电子对数为4,含2对孤电子对,其中1个单电子视为1对,空间结构也为V形,C正确;
D.XY2为,与水反应:,属于氧化还原反应;与水反应:,属于非氧化还原的化合反应,二者反应类型不同,D正确;
故选A。
10. (2026陕晋青宁高考)Mn和Cl元素的部分价类二维关系如图。下列说法错误的是
A. 基态Mn、Cl原子的最外层电子数相等
B. d的阴离子是正四面体结构
C. a的浓溶液可分别与c、g反应生成b
D. g和e(硫酸盐)反应生成f时,n(还原产物)∶n(氧化产物)=2∶3
【答案】A
【解析】
【分析】 含Cl物质:为-1价Cl的酸,是,b为0价Cl单质,是, 为次氯酸盐,d为高氯酸盐; 含Mn物质:f为+4价Mn的氧化物,是,e为+2价Mn的盐,g为高锰酸盐,以此解答。
【详解】A.Mn是25号元素,基态电子排布为,最外层电子数为2;Cl是17号元素,基态电子排布为,最外层电子数为7,二者最外层电子数不相等,A错误;
B.d的阴离子为,中心Cl的价层电子对数为=4,无孤电子对,空间结构为正四面体,B正确;
C.浓()和次氯酸盐( )发生归中反应生成(b);浓和高锰酸盐(g)常温下反应也可生成(b),C正确;
D.该反应为Mn元素的归中反应,+7价Mn降价得到还原产物,每个Mn得3,+2价Mn升价得到氧化产物,每个Mn失2,根据电子守恒,(还原产物):(氧化产物)=2:3,D正确;
故选A。
11. (2026广东卷)部分含C或N或Cl物质的分类与相应化合价关系如图。下列说法错误的是
A. 分子中可存在键和键 B. 可由受热分解产生
C. 可存在的转化 D. 、、均可用于自来水消毒
【答案】D
【解析】
【详解】A.a可以是,分子内含1个σ键和2个π键,因此分子中可存在π键和σ键,A正确;
B.c可以是,e可以是碳酸盐(盐类,碳元素为+4价),碳酸钙等碳酸盐受热分解可生成,因此c可由e受热分解产生,B正确;
C.对应转化为:,可通过反应实现:N2和O2放电生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,稀HNO3与Cu反应生成NO,C正确;
D.f为-1价的酸,只能是HCl,盐酸没有强氧化性,不能用于自来水消毒,D错误;
故选D。
12. (2026四川卷) 我国科研人员合成了一种功能材料,该材料含有原子序数依次增大的短周期主族元素Q、W、X、Y、Z。其中,Q是宇宙中含量最多的元素;基态W原子有2个未成对电子,Z与W同族;基态Y原子最外层电子数是其内层的3倍。下列说法正确的是
A. 熔点: B. 键角:
C. 稳定性: D. 电离能:
【答案】B
【解析】
【分析】Q是宇宙中含量最多的元素,应为H;基态Y原子最外层电子数是内层的3倍,短周期元素,内层电子数为2,最外层6,应为O;原子序数依次增大,基态W原子有2个未成对电子且原子序数小于O,应为C;Z与W同族且原子序数大于O,短周期元素为Si;X在C和O之间,应为N,据此分析各选项;
【详解】A.为属于分子晶体,为属于共价晶体,共价晶体熔点远高于分子晶体,故熔点,A错误;
B.为,中心N原子含1对孤电子对,为,中心O原子含2对孤电子对,二者中心原子杂化类型相同,孤电子对越多对成键电子对排斥作用越强,键角越小,故键角,B正确;
C.非金属性,元素非金属性越强简单氢化物越稳定,故稳定性,C错误;
D.是N的第一电离能,是O的第二电离能,N原子和的价电子排布均为的半充满稳定结构,但O的核电荷数大于N,原子核对电子的吸引力更强,故,D错误;
故选B。
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