【备考2024年】高考化学广东卷真题变式分层精准练(第14题)
一、真题重现
1.(2023·广东)化合物可作肥料,所含的5种元素位于主族,在每个短周期均有分布,仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满,X的基态原子价层电子排布式为,X与M同周期,E在地壳中含量最多。下列说法正确的是( )
A.元素电负性:
B.氢化物沸点:
C.第一电离能:
D.和的空间结构均为三角锥形
【答案】A
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;判断简单分子或离子的构型;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】由分析可知,Z为H、M为P、X为Mg、E为O、Y为N。
A、同一周期,核电荷数越大,电负性越强,因此电负性O>N,由于氢原子最外层只有一个电子,在化合物中显+1价,因此电负性O>N>H,即E>Y>Z,A符合题意。
B、M、Y、E的氰化物分别为PH3、NH3、H2O,其中H2O为液态物质,其余为气态物质,因此H2O的沸点最高;由于NH3可形成分子间氢键,因此其沸点高于PH3,因此三种氢化物的沸点H2O>NH3>PH3,即E>Y>M,B不符合题意。
C、X的价电子排布式为3s2,E的价电子排布式为2s22p4,Y的价电子排布式为2s22p3,电子层数越大,其第一电离能越小,因此X的第一电离能最小;Y的2p轨道为半充满状态,能量最低,最稳定,因此其第一电离能最大,所以三种元素原子的第一电离能Y>E>X,C不符合题意。
D、YZ3的化学式为NH3,其空间结构为三角锥形;YE3-的化学是为NO3-,其中心原子的价电子对数为,其空间结构为平面三角形,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】E是地壳中含量最多的元素,所以E是O。Y的基态原子价层p轨道半充满,则其价层电子排布式为2s22p3或3s23p3,且Y和M同族,因此Y、M为N或P。X的基态原子价层电子排布式为nsn-1,当n=2时,其价层电子排布式为2s1,则元素符号Li;当n=3时,其价层电子排布式为3s2,则元素符号为Mg。所以X为Li或Mg。在化合物XYZ4ME4中,各元素的化合价为0,因此Z为H、M为P、X为Mg、E为O、Y为N。
二、基础巩固
2.(2023高三上·东莞月考)甲到丁均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。丙的单质是空气中主要组成成分之一。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:甲>乙
B.丁的氢化物水溶液可能用于雕刻玻璃
C.丙的简单液态氢化物之间一定存在氢键
D.甲的最高价氧化物一定可以与水反应生成对应的酸
【答案】D
【知识点】元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、同周期从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径:甲>乙,故A不符合题意 ;
B、丁为F元素时,其氢化物的水溶液为氢氟酸,氢氟酸能与二氧化硅反应,可能用于雕刻玻璃,故B不符合题意;
C、 丙的简单氢化物为NH3或H2O,氨气分子之间、水分子之间都存在氢键 ,故C不符合题意;
D、甲为Si元素时,其最高价氧化物二氧化硅不与水反应,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】丙的单质是空气中主要组成成分之一,则丙可能为N元素,也可能为O元素,当丙为N元素时,乙为P元素,甲为Si元素,丁为O元素,当丙为O元素时,乙为S元素,甲为P元素,丁为F元素。
3.(2024高三上·潮州期末)短周期主族元素W、X、Y、Q的原子序数依次增大。W、X原子的最外层电子数之和为6,且符合核反应:+→+;Y和Q一样,其原子中s电子与p电子数目相同。下列说法正确的是( )
A.Q的最高价氧化物对应水化物易溶于水且完全电离
B.X与Y只能形成原了个数比为1:1的化合物
C.原子半径:W>Y>Q
D.X的最高价氧化物与单质Q可以发生反应
【答案】D
【知识点】原子核外电子排布;原子结构与元素的性质;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.Q为Mg元素。Mg的最高价氧化物对应的水化物为Mg(OH)2,难溶于水的中强碱,为弱电解质不能完全电离,A说法错误;
B.X为C元素,Y为O元素。C与O可形成CO、CO2,B说法错误;
C.同一周期从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。原子半径:Mg>Be>O,即Q>W>Y,C说法错误;
D.Q为Mg元素。X为C元素,X的最高价氧化物为CO2。镁与CO2在点燃条件下可以反应生成MgO和C,D说法正确;
故答案为:D。
【分析】短周期主族元素W,X,Y,Q的原子序数依次增大,W、X原子的最外层电子数之和为6,结合核反应中质量数守恒可知A=9+4-1=12,则W、X位于第二周期,W最外层电子数为Z-2,X最外层电子数为Z+2-2,W、X二者最外层电子数之和为(Z-2)+(Z+2-2)=6,解得Z=4,则W为Be,X为C元素;Y原子中s电子与p电子数目相同,电子排布式为1s22s22p4,则Y为O,Q的原子序数等于X原子序数的2倍,则Q为Mg元素,以此分析解答。
4.(2023高三上·普宁期中)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Y相邻且同周期,同周期元素基态原子中X的核外末成对电子数最多,Z元素基态原子的最高能级电子数是Y元素基态原子的最低能级电子数的一半,W在元素周期表中的周期数与族序数相等。下列有关说法错误的是( )
A.第一电离能:ZB.X、Y两种元素中,Y的非金属性最强
C.X的最简单氢化物能与其最高价氧化物对应的水化物反应
D.X、Z、W元素的最高价氧化物对应的水化物之间可以相互反应
【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素、核素;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Y相邻且同周期,同周期元素基态原子中X的核外末成对电子数最多,Z元素基态原子的最高能级电子数是Y元素基态原子的最低能级电子数的一半,W在元素周期表中的周期数与族序数相等。X为N、Y为O、Z为Na、W为Al;
A.同周期元素的第一电离能有增大趋势,但是N的高于相邻元素,故A符合题意;
B.同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强,故B不符合题意;
C.X为N,X的最简单氢化物为氨气,能与其最高价氧化物对应的水化物硝酸反应,故C不符合题意;
D.X为N、Z为Na、W为Al;最高价氧化物对应水合物为硝酸,氢氧化钠,氢氧化铝两者之间互相反应,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.考虑氮的第一电离能高于相邻元素;
B.同周期元素从左到右非金属性依次增强;
C.根据X符号写出氢化物和最高价氧化物水合物判断;
D.根据元素找出最高价氧化物水合物即可判断。
5.(2024高三上·汕头月考)已知短周期元素A~G的原子序数与最高正价或最低负价的关系如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.元素电负性:B>C>A
B.氢化物沸点:B>F>G>C
C.
D.
E.G的最高价氧化物对应水化物间能相互反应D.C与D形成的化合物只含有离子键
【答案】C
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;化学键;晶体熔沸点的比较
【解析】【解答】ABC位于第二周期,DEFG位于第三周期。A是C,B是N,C是O;D是Na,E是Al,F是Si,G是S。
A. 元素电负性 O大于N,A选项是错误的;
B.H2S的沸点大于SiH4,B选项是错误的;
C.S对应的最高价氧化物与Al最高价氧化物可以反应,C选项是正确的;
D.C和D可以形成Na2O2,含有共价键,D选项是错误的;
故答案为:C。
【分析】根据横坐标,原子序数是逐渐增大的以及最高价和最低价的化合价,可以推知元素处于第二和第三周期,并企图推出各元素种类。
三、能力提升
6.(2024高三上·辽源期末)五种短周期主族元素X、Y、Z、M、Q的原子序数依次增大,X的2p轨道半充满,Y的s能级电子数和p能级电子数相等,Z是至今发现的电负性最大的元素,M在元素周期表中处于周期序数等于族序数的位置,Q的单质被广泛用作半导体材料。下列叙述中不正确的是( )
A.元素的第一电离能:
B.气态氢化物的稳定性:
C.气态氢化物分子的键角:
D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:
【答案】A
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,则第一电离能Y<X<Z,故A符合题意;
B、元素的非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,非金属性NC、孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力,孤电子对越多键角越小,氨气分子中N原子上有1对孤对电子、水分子中O原子上有2对孤对电子,硅烷中Si原子上无孤对电子,则态氢化物分子的键角 ,故C不符合题意;
D、元素的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,则最高价氧化物对应的水化物的酸性 ,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】X的2p轨道半充满,则其电子排布式为 1s22s22p3, 则X转为N元素,Y的s能级电子数和p能级电子数相等,则其电子排布式为 1s22s22p4, 则Y为O元素,Z是至今发现的电负性最大的元素,则Z为F元素,M在元素周期表中处于周期序数等于族序数的位置,则M为Al元素,Q的单质被广泛用作半导体材料,则Q为Si元素。
7.(2024·浙江)X、Y、Z、M和Q五种主族元素,原子序数依次增大,X原子半径最小,短周期中M电负性最小,Z与Y、Q相邻,基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等,下列说法不正确的是( )
A.沸点:X2Z>X2Q
B.M与Q可形成化合物M2Q、M2Q2
C.化学键中离子键成分的百分数:M2Z>M2Q
D.与离子空间结构均为三角锥形
【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、常温下,水为液态,H2S为气态,则沸点:H2O>H2S,故A正确;
B、Na和S可形成化合物Na2S、Na2S2,故B正确;
C、离子键百分比 = (电负性差值 / 总电负性差值),O的电负性大于S,则Na2O离子键成分的百分数大于Na2S,故C正确;
D、中心原子的价电子对数为3,不含孤电子对,空间结构为平面三角形,中心原子的价电子对数为4,含有一个孤电子对,其空间结构为三角锥形,故D错误;
故答案为:D。
【分析】X原子半径最小,则X为H元素,短周期中M电负性最小,则M为Na元素,Z原子的s能级与p能级的电子数相等,则其核外电子排布式为 1s22s22p4, Z为O元素,Z与Y、Q相邻,则Y为N元素,Q为S元素。
8.(2024·贵州模拟)某种快速充电器所使用的半导体材料是氮化镓(GaN),半导体材料还有GaY、GaZ、XW等。W、X、Y、Z在周期表中相对位置如下所示,其中W的一种同位素可用于文物年代测定。下列说法正确的是( )
W
X Y
Ga Z
A.原子半径:Z>Ga
B.XW属于共价晶体
C.简单氢化物的稳定性:X>Y
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y
【答案】B
【知识点】元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,Ga、As为同周期从左到右的元素,则原子半径:Ga>As,即Ga>Z,故A错误;
B、SiC晶体中只含Si-C键,属于共价晶体,故B正确;
C、元素的非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,则简单氢化物的稳定性:X(SiH4)<Y(AsH3),故C错误;
D、元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:P>As,则最高价氧化物对应水化物的酸性:H3PO4>H3AsO4,即Y>Z,故D错误;
故答案为:B。
【分析】W的一种同位素可用于文物年代测定,则W为C元素,结合各物质的相对位置可知,X为Si元素,Y为P元素,Z为As元素。
9.(2024高三上·湛江月考)2022年12月,首架国产大飞机C919正式交付,国之重器,世界瞩目.铼(Re)是生产飞机发动机叶片必不可少的材料.X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大且位于不同主族的短周期元素,其中X、Y、Z三种元素可与铼元素组成一种化合物(结构如图),该化合物与X的单质反应可得到铼.Q是地壳中含量最丰富的金属元素,Z与W形成的化合物为共价晶体.下列说法正确的是( )
A.元素第一电离能:
B.图中的阳离子存在三个共价键和一个配位键,四个键的性质不同
C.熔点:W晶体大于W、Y形成的晶体
D.Q的最高价氧化物对应水化物可以和强碱反应
【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,同主族从上到下第一电离能减小,则第一电离能:N>O>Si>Al,即Y>Z>W>Q,故A错误;
B、阳离子为,四个键的性质相同,故B错误;
C、N-Si键键长小于Si-Si键,N-Si键键能大于Si-Si键,则熔点:Si3N4>Si,故C错误;
D、Q为Al元素,铝的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,Al(OH)3为两性氢氧化物,可以与强碱反应,故D正确;
故答案为:D。
【分析】Q是地壳中含量最丰富的金属元素,则Q为Al元素,Z与Re形成双键,结合原子序数可知,Z为O元素,结合成键情况可知,X为H元素,Z与W形成的化合物为共价晶体,X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大且位于不同主族的短周期元素,则W为Si元素,Y为N元素。
10.(2024·贵州模拟)磷酸聚合可以生成链状多磷酸和环状多磷酸,三分子磷酸聚合形成的链状三磷酸结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.键能:
B.元素的电负性:
C.的空间构型:平面四边形
D.六元环状三磷酸的分子式:
【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;键能、键长、键角及其应用;判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A、双键键能大于单键键能,则键能:,故A错误;
B、元素的非金属性越强,电负性越大,则电负性:,故B错误;
C、的价层电子对数,无孤电子对,其空间构型为正四面体形,故C错误;
D、六元环状三磷酸的结构式为,则其分子式为,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、双键键能大于单键键能;
B、元素的非金属性越强,电负性越大;
C、的价层电子对数为4,不含孤电子对;
D、六元环状三磷酸的结构式为。
11.(2024·安徽模拟)某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示。是原子序数依次增大的短周期元素,其中位于同一周期,基态原子的价电子排布式为。下列说法错误的是( )
A.该阴离子中铜元素的化合价为
B.元素电负性:
C.基态原子的第一电离能:
D.均位于元素周期表的区
【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、由图可知,该阴离子为[Cu(CF3)3CH2CN]-,其中铜元素为+3价,故A正确;
B、元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性:CC、同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,则第一电离能CD、W为H元素,位于s区,故D错误;
故答案为:D。
【分析】基态原子的价电子排布式为,则n=2,即X原子的价电子排布式为2s22p2,则X为C元素,是原子序数依次增大的短周期元素,位于同一周期,则W位于第一周期,为H元素,根据成键情况可知,Y为N元素,Z为F元素。
四、模拟演练
12.(2024高三上·罗湖期末)X、Y、Z、M四种元素原子序数依次增大。X核外未成对电子数为3,Z是周期表中电负性最大的元素,M是地壳中含量最多的金属元素。下列说法不正确的是( )
A.简单氢化物的沸点:Z>Y B.第一电离能:X>Y
C.简单离子半径:Y>M D.分子空间构型为三角锥形
【答案】A
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、Z的简单氢化物为HF,Y的简单氢化物为水,水分子间的氢键多于HF,则沸点:H2O>HF,即Y>Z,故A符合题意 ;
B、同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,则第一电离能:N>O,即X>Y,故B不符合题意 ;
C、电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子半径:O2->Al3+,即Y>M,故C不符合题意 ;
D、NF3的中心N原子的价层电子对数为4,含有一个孤电子对,分子空间构型为三角锥形,故D不符合题意 ;
故答案为:A。
【分析】Z是周期表中电负性最大的元素,则Z为F元素,M是地壳中含量最多的金属元素,则M为Al元素,X核外未成对电子数为3,其原子序数小于F,则X为N元素,Y位于N、F之间,则为O元素。
13.(2024·江西模拟)化合物是一种无机盐药物。已知为原子序数依次递增的短周期元素,同主族,同周期,基态原子轨道总电子数是轨道电子数的4倍,基态原子的未成对电子数相等。下列说法正确的是( )
A.离子半径: B.电负性:
C.简单氢化物沸点: D.难溶于水
【答案】A
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,W和M的简单离子具有相同的电子层结构,M的核电荷数大于W,则离子半径:,故A正确;
B、X为H,CH4中C显负价,一般金属电负性小于非金属,则电负性:,故B错误;
C、Z为C元素,W为O元素,简单氢化物为、,分子间能形成氢键,沸点高于,故C错误;
D、若M为Na元素,为钠盐,能溶于水,故D错误;
故答案为:A。
【分析】Y是短周期元素(s轨道总电子数在1-6之间),且其基态原子s轨道总电子数是p轨道电子数的4倍,推出Y的s轨道总电子数只能为4(1s22s2),p轨道有1电子,故Y为B元素,同周期的,基态原子的未成对电子数相等,则Z为C元素,W为O元素,则X位于第一周期,为H元素,X、M同主族,M的原子序数最大,则M为Na元素。
14.(2024·广西模拟)短周期元素的原子序数依次增大。X的原子核外有1个电子,Y是地壳中含量最多的元素,Z位于元素周期表第IIIA族,W单质可广泛用于生产芯片。下列说法正确的是( )
A.原子半径:
B.元素电负性:
C.W的简单氢化物比Y的稳定
D.Z单质制成的容器可盛放冷浓硫酸
【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径:,即Z>W>Y,故A错误;
B、H元素的电负性大于Si,故B错误;
C、元素的非金属性越强,简单氢化物越稳定,非金属性:O>Si,则稳定性:,故C错误;
D、常温下,铝在浓硫酸中钝化,则可用铝制容器盛放冷浓硫酸,故D正确;
故答案为:D。
【分析】X的原子核外有1个电子,则X为H元素,Y是地壳中含量最多的元素,则Y为O元素,Z位于元素周期表第IIIA族,Z为Al元素,W单质可广泛用于生产芯片,W为Si元素。
15.(2024高三上·龙岗期末)由短周期非金属主族元素组成的化合物可治疗心绞痛。E、M、X、Y原子序数依次增大,的一种核素常用于测定文物的年代,的基态原子最外层只有一种自旋方向的电子,元素原子的价层电子排布式是。下列说法错误的是( )
A.第一电离能:
B.元素的电负性:
C.简单氢化物沸点:
D.空间结构:和均为三角锥形
【答案】D
【知识点】判断简单分子或离子的构型;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,则第一电离能N>O,即X>Y,故A不符合题意;
B、元素的非金属性越强,电负性越大,非金属O>N,则电负性:O>N,即Y>X,故B不符合题意;
C、 Y、M的简单氢化物分别为H2O、CH4,常温下,H2O是液体,而CH4是气体,则沸点:H2O>CH4,故C不符合题意;
D、 为,的价层电子对数为3,不含孤电子对,空间结构为平面三角形,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】 的一种核素常用于测定文物的年代 ,则M为C元素, Y元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n,s能级最大填充2个电子,可知n=2,其价电子排布式为2s22p4,故Y为O元素;E的基态原子最外层只有一种自旋方向的电子,即最外层只有1个电子,可知E为H元素,X的原子序数介于碳、氧之间,故X为N元素。
16.(2023高三上·顺德月考)量子点的发现和合成掀开了元素周期表研究的新视角.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的元素,W的一种同位素常用作测定文物年代,Y是地壳中含量最多的元素.血红素中的价电子排布式为.下列说法不正确的是( )
A.元素电负性:
B.第一电离能:
C.血红素能发生氧化反应、酯化反应
D.血红素的配位键中,由提供空轨道,X提供孤电子对
【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性:O>C>Fe,即 ,故A不符合题意;
B、同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,则第一电离能:CC、由图可知,血红素中含有羧基,能发生酯化反应,含有碳碳双键,能发生氧化反应,故C不符合题意;
D、血红素的配位键中,Fe2+含有空轨道,提供空轨道,N含有孤电子对,N提供孤电子对,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】W的一种同位素常用作测定文物年代,则W为C元素,Y是地壳中含量最多的元素,则Y为O元素, 血红素中的价电子排布式为 ,则Z为Fe元素,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的元素,则X为N元素。
17.(2023高三上·潮阳期中)我国科学家在寻找“点击反应”的砌块过程中,发现一种新的化合物,结构如下图所示,其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y与Z是同一主族元素。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:W>Z>Y>X
B.X+采用的是sp杂化方式成键
C.X、Z、W氧化物的水化物均为强酸
D.X、Y、Z和W形成的简单氢化物中,X沸点最高
【答案】B
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.由分析可知,X、Y、Z、W分别为N元素、O元素、S元素、Cl元素,核外电子结构相同的离子,其半径随核电荷数的增大而减小,结合电子层数越多,离子的半径越大,所以这几种离子半径是S2->Cl->N3->O2-,A不符合题意;
B.由分析可知,X为N元素,则N+的中心原子形成2个双键,无孤电子对,价层电子对数为2,采用的是sp杂化方式成键,B符合题意;
C.由分析可知,X、Z、W分别为N元素、S元素、Cl元素,它们的最高价氧化物的水化物均为强酸,C不符合题意;
D.由分析可知,X、Y、Z、W分别为N元素、O元素、S元素、Cl元素,它们的简单氢化物中,H2O沸点最高,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】由物质结构示意图可知,Z形成6个共价键,Y形成2个共价键,W形成1个共价键,X形成3个共建键。根据题干信息,X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y与Z是同一主族元素,可推出X为N元素,Y为O元素,Z为S元素,W为Cl元素。
18.(2023高三上·德庆月考)如图所示的化合物是一种重要的化工原料,X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Z、E同族,基态Y原子的核外有3个未成对电子。下列说法正确的是( )
A.原子半径:
B.W2Z2中只含有离子键
C.电负性:
D.Z、W、E组成化合物的水溶液一定显中性
【答案】C
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、电子层数越大,原子半径越大;电子层数相同,核电荷数越大,原子半径越小。因此原子半径:W>E>Y>Z>X,A不符合题意。
B、W2Z2的化学式为Na2O2,其中含有离子键和共价键,B不符合题意。
C、同一周期,核电荷数越大,电负性越大,因此电负性:Z>Y>X,C符合题意。
D、Z、W、E组成的化合物为Na2SO3或Na2SO4,其中Na2SO3溶液显碱性,Na2SO4溶液显中性,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】基态Y原子的核外有3个未成对的电子,因此Y的核外电子排布式为1s22s22p3,所以Y为N。Z、E同族,且E可形成6个共价键,因此E为S,Z为O。X可形成1个共价键,所以X为H。W可形成带一个单位正电荷的离子,因此W为Na。
19.(2020·潍坊模拟)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。W原子的最外层电子数是X与Z原子最外层电子数之和,W简单氢化物r溶于水完全电离。m、p是由这些元素组成的二元化合物,m可做制冷剂,无色气体p遇空气变为红棕色。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:W>Z>Y>X
B.Y原子的价电子轨道表示式为
C.r与m可形成离子化合物,其阳离子电子式为
D.一定条件下,m能与Z的单质反应生成p
【答案】D
【知识点】原子结构与元素的性质;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.离子的电子层数越大,离子半径越大,电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,因此四种元素形成的离子半径大小关系为:Cl->N3->O2->H+,即W>Y>Z>X,A不符合题意;
B.由分析可知,Y为N,其价电子数为5,因此其价电子轨道可表示为,B不符合题意;
C.由分析可知,r为HCl,m为NH3,二者可形成化合物NH4Cl,其阳离子为NH4+,电子式为,C不符合题意;
D.由分析可知,m为NH3,Z的单质为O2,二者可发生反应:4NH3+5O24NO+6H2O,D符合题意;
故答案为:D
【分析】W简单氢化物r溶于水完全电离,因此r为HCl,则W为Cl;m可做制冷剂,则m为NH3;无色气体p遇空气变为红棕色,则p为NO;由于X、Y、Z、W的原子序数依次增大,因此X为H、Y为N、Z为O、W为Cl;据此结合选项进行分析。
1 / 1【备考2024年】高考化学广东卷真题变式分层精准练(第14题)
一、真题重现
1.(2023·广东)化合物可作肥料,所含的5种元素位于主族,在每个短周期均有分布,仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满,X的基态原子价层电子排布式为,X与M同周期,E在地壳中含量最多。下列说法正确的是( )
A.元素电负性:
B.氢化物沸点:
C.第一电离能:
D.和的空间结构均为三角锥形
二、基础巩固
2.(2023高三上·东莞月考)甲到丁均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。丙的单质是空气中主要组成成分之一。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:甲>乙
B.丁的氢化物水溶液可能用于雕刻玻璃
C.丙的简单液态氢化物之间一定存在氢键
D.甲的最高价氧化物一定可以与水反应生成对应的酸
3.(2024高三上·潮州期末)短周期主族元素W、X、Y、Q的原子序数依次增大。W、X原子的最外层电子数之和为6,且符合核反应:+→+;Y和Q一样,其原子中s电子与p电子数目相同。下列说法正确的是( )
A.Q的最高价氧化物对应水化物易溶于水且完全电离
B.X与Y只能形成原了个数比为1:1的化合物
C.原子半径:W>Y>Q
D.X的最高价氧化物与单质Q可以发生反应
4.(2023高三上·普宁期中)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Y相邻且同周期,同周期元素基态原子中X的核外末成对电子数最多,Z元素基态原子的最高能级电子数是Y元素基态原子的最低能级电子数的一半,W在元素周期表中的周期数与族序数相等。下列有关说法错误的是( )
A.第一电离能:ZB.X、Y两种元素中,Y的非金属性最强
C.X的最简单氢化物能与其最高价氧化物对应的水化物反应
D.X、Z、W元素的最高价氧化物对应的水化物之间可以相互反应
5.(2024高三上·汕头月考)已知短周期元素A~G的原子序数与最高正价或最低负价的关系如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.元素电负性:B>C>A
B.氢化物沸点:B>F>G>C
C.
D.
E.G的最高价氧化物对应水化物间能相互反应D.C与D形成的化合物只含有离子键
三、能力提升
6.(2024高三上·辽源期末)五种短周期主族元素X、Y、Z、M、Q的原子序数依次增大,X的2p轨道半充满,Y的s能级电子数和p能级电子数相等,Z是至今发现的电负性最大的元素,M在元素周期表中处于周期序数等于族序数的位置,Q的单质被广泛用作半导体材料。下列叙述中不正确的是( )
A.元素的第一电离能:
B.气态氢化物的稳定性:
C.气态氢化物分子的键角:
D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:
7.(2024·浙江)X、Y、Z、M和Q五种主族元素,原子序数依次增大,X原子半径最小,短周期中M电负性最小,Z与Y、Q相邻,基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等,下列说法不正确的是( )
A.沸点:X2Z>X2Q
B.M与Q可形成化合物M2Q、M2Q2
C.化学键中离子键成分的百分数:M2Z>M2Q
D.与离子空间结构均为三角锥形
8.(2024·贵州模拟)某种快速充电器所使用的半导体材料是氮化镓(GaN),半导体材料还有GaY、GaZ、XW等。W、X、Y、Z在周期表中相对位置如下所示,其中W的一种同位素可用于文物年代测定。下列说法正确的是( )
W
X Y
Ga Z
A.原子半径:Z>Ga
B.XW属于共价晶体
C.简单氢化物的稳定性:X>Y
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y
9.(2024高三上·湛江月考)2022年12月,首架国产大飞机C919正式交付,国之重器,世界瞩目.铼(Re)是生产飞机发动机叶片必不可少的材料.X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大且位于不同主族的短周期元素,其中X、Y、Z三种元素可与铼元素组成一种化合物(结构如图),该化合物与X的单质反应可得到铼.Q是地壳中含量最丰富的金属元素,Z与W形成的化合物为共价晶体.下列说法正确的是( )
A.元素第一电离能:
B.图中的阳离子存在三个共价键和一个配位键,四个键的性质不同
C.熔点:W晶体大于W、Y形成的晶体
D.Q的最高价氧化物对应水化物可以和强碱反应
10.(2024·贵州模拟)磷酸聚合可以生成链状多磷酸和环状多磷酸,三分子磷酸聚合形成的链状三磷酸结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.键能:
B.元素的电负性:
C.的空间构型:平面四边形
D.六元环状三磷酸的分子式:
11.(2024·安徽模拟)某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示。是原子序数依次增大的短周期元素,其中位于同一周期,基态原子的价电子排布式为。下列说法错误的是( )
A.该阴离子中铜元素的化合价为
B.元素电负性:
C.基态原子的第一电离能:
D.均位于元素周期表的区
四、模拟演练
12.(2024高三上·罗湖期末)X、Y、Z、M四种元素原子序数依次增大。X核外未成对电子数为3,Z是周期表中电负性最大的元素,M是地壳中含量最多的金属元素。下列说法不正确的是( )
A.简单氢化物的沸点:Z>Y B.第一电离能:X>Y
C.简单离子半径:Y>M D.分子空间构型为三角锥形
13.(2024·江西模拟)化合物是一种无机盐药物。已知为原子序数依次递增的短周期元素,同主族,同周期,基态原子轨道总电子数是轨道电子数的4倍,基态原子的未成对电子数相等。下列说法正确的是( )
A.离子半径: B.电负性:
C.简单氢化物沸点: D.难溶于水
14.(2024·广西模拟)短周期元素的原子序数依次增大。X的原子核外有1个电子,Y是地壳中含量最多的元素,Z位于元素周期表第IIIA族,W单质可广泛用于生产芯片。下列说法正确的是( )
A.原子半径:
B.元素电负性:
C.W的简单氢化物比Y的稳定
D.Z单质制成的容器可盛放冷浓硫酸
15.(2024高三上·龙岗期末)由短周期非金属主族元素组成的化合物可治疗心绞痛。E、M、X、Y原子序数依次增大,的一种核素常用于测定文物的年代,的基态原子最外层只有一种自旋方向的电子,元素原子的价层电子排布式是。下列说法错误的是( )
A.第一电离能:
B.元素的电负性:
C.简单氢化物沸点:
D.空间结构:和均为三角锥形
16.(2023高三上·顺德月考)量子点的发现和合成掀开了元素周期表研究的新视角.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的元素,W的一种同位素常用作测定文物年代,Y是地壳中含量最多的元素.血红素中的价电子排布式为.下列说法不正确的是( )
A.元素电负性:
B.第一电离能:
C.血红素能发生氧化反应、酯化反应
D.血红素的配位键中,由提供空轨道,X提供孤电子对
17.(2023高三上·潮阳期中)我国科学家在寻找“点击反应”的砌块过程中,发现一种新的化合物,结构如下图所示,其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y与Z是同一主族元素。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:W>Z>Y>X
B.X+采用的是sp杂化方式成键
C.X、Z、W氧化物的水化物均为强酸
D.X、Y、Z和W形成的简单氢化物中,X沸点最高
18.(2023高三上·德庆月考)如图所示的化合物是一种重要的化工原料,X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Z、E同族,基态Y原子的核外有3个未成对电子。下列说法正确的是( )
A.原子半径:
B.W2Z2中只含有离子键
C.电负性:
D.Z、W、E组成化合物的水溶液一定显中性
19.(2020·潍坊模拟)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。W原子的最外层电子数是X与Z原子最外层电子数之和,W简单氢化物r溶于水完全电离。m、p是由这些元素组成的二元化合物,m可做制冷剂,无色气体p遇空气变为红棕色。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:W>Z>Y>X
B.Y原子的价电子轨道表示式为
C.r与m可形成离子化合物,其阳离子电子式为
D.一定条件下,m能与Z的单质反应生成p
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;判断简单分子或离子的构型;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】由分析可知,Z为H、M为P、X为Mg、E为O、Y为N。
A、同一周期,核电荷数越大,电负性越强,因此电负性O>N,由于氢原子最外层只有一个电子,在化合物中显+1价,因此电负性O>N>H,即E>Y>Z,A符合题意。
B、M、Y、E的氰化物分别为PH3、NH3、H2O,其中H2O为液态物质,其余为气态物质,因此H2O的沸点最高;由于NH3可形成分子间氢键,因此其沸点高于PH3,因此三种氢化物的沸点H2O>NH3>PH3,即E>Y>M,B不符合题意。
C、X的价电子排布式为3s2,E的价电子排布式为2s22p4,Y的价电子排布式为2s22p3,电子层数越大,其第一电离能越小,因此X的第一电离能最小;Y的2p轨道为半充满状态,能量最低,最稳定,因此其第一电离能最大,所以三种元素原子的第一电离能Y>E>X,C不符合题意。
D、YZ3的化学式为NH3,其空间结构为三角锥形;YE3-的化学是为NO3-,其中心原子的价电子对数为,其空间结构为平面三角形,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】E是地壳中含量最多的元素,所以E是O。Y的基态原子价层p轨道半充满,则其价层电子排布式为2s22p3或3s23p3,且Y和M同族,因此Y、M为N或P。X的基态原子价层电子排布式为nsn-1,当n=2时,其价层电子排布式为2s1,则元素符号Li;当n=3时,其价层电子排布式为3s2,则元素符号为Mg。所以X为Li或Mg。在化合物XYZ4ME4中,各元素的化合价为0,因此Z为H、M为P、X为Mg、E为O、Y为N。
2.【答案】D
【知识点】元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、同周期从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径:甲>乙,故A不符合题意 ;
B、丁为F元素时,其氢化物的水溶液为氢氟酸,氢氟酸能与二氧化硅反应,可能用于雕刻玻璃,故B不符合题意;
C、 丙的简单氢化物为NH3或H2O,氨气分子之间、水分子之间都存在氢键 ,故C不符合题意;
D、甲为Si元素时,其最高价氧化物二氧化硅不与水反应,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】丙的单质是空气中主要组成成分之一,则丙可能为N元素,也可能为O元素,当丙为N元素时,乙为P元素,甲为Si元素,丁为O元素,当丙为O元素时,乙为S元素,甲为P元素,丁为F元素。
3.【答案】D
【知识点】原子核外电子排布;原子结构与元素的性质;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.Q为Mg元素。Mg的最高价氧化物对应的水化物为Mg(OH)2,难溶于水的中强碱,为弱电解质不能完全电离,A说法错误;
B.X为C元素,Y为O元素。C与O可形成CO、CO2,B说法错误;
C.同一周期从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。原子半径:Mg>Be>O,即Q>W>Y,C说法错误;
D.Q为Mg元素。X为C元素,X的最高价氧化物为CO2。镁与CO2在点燃条件下可以反应生成MgO和C,D说法正确;
故答案为:D。
【分析】短周期主族元素W,X,Y,Q的原子序数依次增大,W、X原子的最外层电子数之和为6,结合核反应中质量数守恒可知A=9+4-1=12,则W、X位于第二周期,W最外层电子数为Z-2,X最外层电子数为Z+2-2,W、X二者最外层电子数之和为(Z-2)+(Z+2-2)=6,解得Z=4,则W为Be,X为C元素;Y原子中s电子与p电子数目相同,电子排布式为1s22s22p4,则Y为O,Q的原子序数等于X原子序数的2倍,则Q为Mg元素,以此分析解答。
4.【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素、核素;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Y相邻且同周期,同周期元素基态原子中X的核外末成对电子数最多,Z元素基态原子的最高能级电子数是Y元素基态原子的最低能级电子数的一半,W在元素周期表中的周期数与族序数相等。X为N、Y为O、Z为Na、W为Al;
A.同周期元素的第一电离能有增大趋势,但是N的高于相邻元素,故A符合题意;
B.同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强,故B不符合题意;
C.X为N,X的最简单氢化物为氨气,能与其最高价氧化物对应的水化物硝酸反应,故C不符合题意;
D.X为N、Z为Na、W为Al;最高价氧化物对应水合物为硝酸,氢氧化钠,氢氧化铝两者之间互相反应,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.考虑氮的第一电离能高于相邻元素;
B.同周期元素从左到右非金属性依次增强;
C.根据X符号写出氢化物和最高价氧化物水合物判断;
D.根据元素找出最高价氧化物水合物即可判断。
5.【答案】C
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;化学键;晶体熔沸点的比较
【解析】【解答】ABC位于第二周期,DEFG位于第三周期。A是C,B是N,C是O;D是Na,E是Al,F是Si,G是S。
A. 元素电负性 O大于N,A选项是错误的;
B.H2S的沸点大于SiH4,B选项是错误的;
C.S对应的最高价氧化物与Al最高价氧化物可以反应,C选项是正确的;
D.C和D可以形成Na2O2,含有共价键,D选项是错误的;
故答案为:C。
【分析】根据横坐标,原子序数是逐渐增大的以及最高价和最低价的化合价,可以推知元素处于第二和第三周期,并企图推出各元素种类。
6.【答案】A
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,则第一电离能Y<X<Z,故A符合题意;
B、元素的非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,非金属性NC、孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力,孤电子对越多键角越小,氨气分子中N原子上有1对孤对电子、水分子中O原子上有2对孤对电子,硅烷中Si原子上无孤对电子,则态氢化物分子的键角 ,故C不符合题意;
D、元素的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,则最高价氧化物对应的水化物的酸性 ,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】X的2p轨道半充满,则其电子排布式为 1s22s22p3, 则X转为N元素,Y的s能级电子数和p能级电子数相等,则其电子排布式为 1s22s22p4, 则Y为O元素,Z是至今发现的电负性最大的元素,则Z为F元素,M在元素周期表中处于周期序数等于族序数的位置,则M为Al元素,Q的单质被广泛用作半导体材料,则Q为Si元素。
7.【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、常温下,水为液态,H2S为气态,则沸点:H2O>H2S,故A正确;
B、Na和S可形成化合物Na2S、Na2S2,故B正确;
C、离子键百分比 = (电负性差值 / 总电负性差值),O的电负性大于S,则Na2O离子键成分的百分数大于Na2S,故C正确;
D、中心原子的价电子对数为3,不含孤电子对,空间结构为平面三角形,中心原子的价电子对数为4,含有一个孤电子对,其空间结构为三角锥形,故D错误;
故答案为:D。
【分析】X原子半径最小,则X为H元素,短周期中M电负性最小,则M为Na元素,Z原子的s能级与p能级的电子数相等,则其核外电子排布式为 1s22s22p4, Z为O元素,Z与Y、Q相邻,则Y为N元素,Q为S元素。
8.【答案】B
【知识点】元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,Ga、As为同周期从左到右的元素,则原子半径:Ga>As,即Ga>Z,故A错误;
B、SiC晶体中只含Si-C键,属于共价晶体,故B正确;
C、元素的非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,则简单氢化物的稳定性:X(SiH4)<Y(AsH3),故C错误;
D、元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:P>As,则最高价氧化物对应水化物的酸性:H3PO4>H3AsO4,即Y>Z,故D错误;
故答案为:B。
【分析】W的一种同位素可用于文物年代测定,则W为C元素,结合各物质的相对位置可知,X为Si元素,Y为P元素,Z为As元素。
9.【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,同主族从上到下第一电离能减小,则第一电离能:N>O>Si>Al,即Y>Z>W>Q,故A错误;
B、阳离子为,四个键的性质相同,故B错误;
C、N-Si键键长小于Si-Si键,N-Si键键能大于Si-Si键,则熔点:Si3N4>Si,故C错误;
D、Q为Al元素,铝的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,Al(OH)3为两性氢氧化物,可以与强碱反应,故D正确;
故答案为:D。
【分析】Q是地壳中含量最丰富的金属元素,则Q为Al元素,Z与Re形成双键,结合原子序数可知,Z为O元素,结合成键情况可知,X为H元素,Z与W形成的化合物为共价晶体,X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大且位于不同主族的短周期元素,则W为Si元素,Y为N元素。
10.【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;键能、键长、键角及其应用;判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A、双键键能大于单键键能,则键能:,故A错误;
B、元素的非金属性越强,电负性越大,则电负性:,故B错误;
C、的价层电子对数,无孤电子对,其空间构型为正四面体形,故C错误;
D、六元环状三磷酸的结构式为,则其分子式为,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、双键键能大于单键键能;
B、元素的非金属性越强,电负性越大;
C、的价层电子对数为4,不含孤电子对;
D、六元环状三磷酸的结构式为。
11.【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、由图可知,该阴离子为[Cu(CF3)3CH2CN]-,其中铜元素为+3价,故A正确;
B、元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性:CC、同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,则第一电离能CD、W为H元素,位于s区,故D错误;
故答案为:D。
【分析】基态原子的价电子排布式为,则n=2,即X原子的价电子排布式为2s22p2,则X为C元素,是原子序数依次增大的短周期元素,位于同一周期,则W位于第一周期,为H元素,根据成键情况可知,Y为N元素,Z为F元素。
12.【答案】A
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、Z的简单氢化物为HF,Y的简单氢化物为水,水分子间的氢键多于HF,则沸点:H2O>HF,即Y>Z,故A符合题意 ;
B、同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,则第一电离能:N>O,即X>Y,故B不符合题意 ;
C、电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子半径:O2->Al3+,即Y>M,故C不符合题意 ;
D、NF3的中心N原子的价层电子对数为4,含有一个孤电子对,分子空间构型为三角锥形,故D不符合题意 ;
故答案为:A。
【分析】Z是周期表中电负性最大的元素,则Z为F元素,M是地壳中含量最多的金属元素,则M为Al元素,X核外未成对电子数为3,其原子序数小于F,则X为N元素,Y位于N、F之间,则为O元素。
13.【答案】A
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,W和M的简单离子具有相同的电子层结构,M的核电荷数大于W,则离子半径:,故A正确;
B、X为H,CH4中C显负价,一般金属电负性小于非金属,则电负性:,故B错误;
C、Z为C元素,W为O元素,简单氢化物为、,分子间能形成氢键,沸点高于,故C错误;
D、若M为Na元素,为钠盐,能溶于水,故D错误;
故答案为:A。
【分析】Y是短周期元素(s轨道总电子数在1-6之间),且其基态原子s轨道总电子数是p轨道电子数的4倍,推出Y的s轨道总电子数只能为4(1s22s2),p轨道有1电子,故Y为B元素,同周期的,基态原子的未成对电子数相等,则Z为C元素,W为O元素,则X位于第一周期,为H元素,X、M同主族,M的原子序数最大,则M为Na元素。
14.【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径:,即Z>W>Y,故A错误;
B、H元素的电负性大于Si,故B错误;
C、元素的非金属性越强,简单氢化物越稳定,非金属性:O>Si,则稳定性:,故C错误;
D、常温下,铝在浓硫酸中钝化,则可用铝制容器盛放冷浓硫酸,故D正确;
故答案为:D。
【分析】X的原子核外有1个电子,则X为H元素,Y是地壳中含量最多的元素,则Y为O元素,Z位于元素周期表第IIIA族,Z为Al元素,W单质可广泛用于生产芯片,W为Si元素。
15.【答案】D
【知识点】判断简单分子或离子的构型;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,则第一电离能N>O,即X>Y,故A不符合题意;
B、元素的非金属性越强,电负性越大,非金属O>N,则电负性:O>N,即Y>X,故B不符合题意;
C、 Y、M的简单氢化物分别为H2O、CH4,常温下,H2O是液体,而CH4是气体,则沸点:H2O>CH4,故C不符合题意;
D、 为,的价层电子对数为3,不含孤电子对,空间结构为平面三角形,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】 的一种核素常用于测定文物的年代 ,则M为C元素, Y元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n,s能级最大填充2个电子,可知n=2,其价电子排布式为2s22p4,故Y为O元素;E的基态原子最外层只有一种自旋方向的电子,即最外层只有1个电子,可知E为H元素,X的原子序数介于碳、氧之间,故X为N元素。
16.【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性:O>C>Fe,即 ,故A不符合题意;
B、同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,则第一电离能:CC、由图可知,血红素中含有羧基,能发生酯化反应,含有碳碳双键,能发生氧化反应,故C不符合题意;
D、血红素的配位键中,Fe2+含有空轨道,提供空轨道,N含有孤电子对,N提供孤电子对,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】W的一种同位素常用作测定文物年代,则W为C元素,Y是地壳中含量最多的元素,则Y为O元素, 血红素中的价电子排布式为 ,则Z为Fe元素,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的元素,则X为N元素。
17.【答案】B
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.由分析可知,X、Y、Z、W分别为N元素、O元素、S元素、Cl元素,核外电子结构相同的离子,其半径随核电荷数的增大而减小,结合电子层数越多,离子的半径越大,所以这几种离子半径是S2->Cl->N3->O2-,A不符合题意;
B.由分析可知,X为N元素,则N+的中心原子形成2个双键,无孤电子对,价层电子对数为2,采用的是sp杂化方式成键,B符合题意;
C.由分析可知,X、Z、W分别为N元素、S元素、Cl元素,它们的最高价氧化物的水化物均为强酸,C不符合题意;
D.由分析可知,X、Y、Z、W分别为N元素、O元素、S元素、Cl元素,它们的简单氢化物中,H2O沸点最高,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】由物质结构示意图可知,Z形成6个共价键,Y形成2个共价键,W形成1个共价键,X形成3个共建键。根据题干信息,X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y与Z是同一主族元素,可推出X为N元素,Y为O元素,Z为S元素,W为Cl元素。
18.【答案】C
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、电子层数越大,原子半径越大;电子层数相同,核电荷数越大,原子半径越小。因此原子半径:W>E>Y>Z>X,A不符合题意。
B、W2Z2的化学式为Na2O2,其中含有离子键和共价键,B不符合题意。
C、同一周期,核电荷数越大,电负性越大,因此电负性:Z>Y>X,C符合题意。
D、Z、W、E组成的化合物为Na2SO3或Na2SO4,其中Na2SO3溶液显碱性,Na2SO4溶液显中性,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】基态Y原子的核外有3个未成对的电子,因此Y的核外电子排布式为1s22s22p3,所以Y为N。Z、E同族,且E可形成6个共价键,因此E为S,Z为O。X可形成1个共价键,所以X为H。W可形成带一个单位正电荷的离子,因此W为Na。
19.【答案】D
【知识点】原子结构与元素的性质;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.离子的电子层数越大,离子半径越大,电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,因此四种元素形成的离子半径大小关系为:Cl->N3->O2->H+,即W>Y>Z>X,A不符合题意;
B.由分析可知,Y为N,其价电子数为5,因此其价电子轨道可表示为,B不符合题意;
C.由分析可知,r为HCl,m为NH3,二者可形成化合物NH4Cl,其阳离子为NH4+,电子式为,C不符合题意;
D.由分析可知,m为NH3,Z的单质为O2,二者可发生反应:4NH3+5O24NO+6H2O,D符合题意;
故答案为:D
【分析】W简单氢化物r溶于水完全电离,因此r为HCl,则W为Cl;m可做制冷剂,则m为NH3;无色气体p遇空气变为红棕色,则p为NO;由于X、Y、Z、W的原子序数依次增大,因此X为H、Y为N、Z为O、W为Cl;据此结合选项进行分析。
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