选择题突破五　物质结构与性质 专项特训（含解析）2024年高考化学二轮复习

选择题突破五　物质结构与性质
A卷
1.(2023·揭阳联考)科学家利用氦核He撞击氮原子，发生反应：He＋7N―→8O＋H，下列说法正确的是(　　)
A.He的质子数为2
B.15NH3的中子数9
C.17O2和16O互为同位素
D.2H2与1H2化学性质不同
2.(2023·深圳外国语学校模拟)下列图示或化学用语表示错误的是(　　)
A.基态Cr的价层电子轨道表示式 B.SO2的VSEPR
C.CO的空间结构模型 D.px轨道的电子云轮廓图
3.(2023·梅州二模)PCl3是合成各种有机农药的原料。下列判断错误的是(　　)
A.PCl3分子中P原子为sp2杂化，分子呈平面三角形
B.P的电负性小于S，而P的第一电离能大于S的第一电离能
C.PCl3的键角小于BCl3的键角
D.PCl3分子的稳定性低于PF3分子，因为P—F键的键能大
4.(2023·深圳二调)W、X、Y、Z为原子序数依次递增的短周期主族元素，W与X、Y与Z分别位于同一周期，化合物WX为常见的大气污染物，Y与X同主族。下列说法正确的是(　　)
A.电负性：X>W
B.简单氢化物的键角：WC.原子半径：YD.最高价氧化物对应的水化物的酸性：Z5.(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：XC.Y与X可形成离子化合物
D.Z的最高价含氧酸是弱酸
6.(2023·梅州二模)有原子序数依次增大的三种短周期主族元素X、Y、Z和长周期元素Q，其中X、Z与Y、Q分别同主族，且Q的原子核外有四个电子层。X的单质是空气中含量最多的成分，Y是同周期主族元素中原子半径最小的。下列叙述正确的是(　　)
A.Q单质能将Fe氧化成Fe3＋
B.简单离子半径：X＜Y＜Z
C.电负性：X＞Y
D.Z的最高价氧化物对应的水化物是强酸
7.一种能增强人体免疫力的化合物，其结构如图，其中X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族非金属元素，W、R同族。下列说法错误的是(　　)
A.第一电离能：Z>W>R
B.氢化物的沸点：W>Z>Y
C.原子半径：Y>Z>X
D.X、Z、W三种元素既可形成共价化合物又可形成离子化合物
8.如表为元素周期表的一部分，其中X、Y、W、Z为短周期元素，W的单质常温下为黄绿色气体。下列说法不正确的是(　　)
Y Z
X W
R T
A.X、Y的单质均存在同素异形体
B.Y、Z的简单氢化物的稳定性依次递增
C.R的单质可用于制造半导体材料
D.工业上电解NaW溶液得W2可使用阴离子交换膜
9.(2023·深圳外国语学校模拟)三氟化氮(NF3)和六氟化硫(SF6)都是微电子工业中的优良蚀刻剂，随着纳米技术及电子工业的发展，它们的需求量日益增加。下列说法正确的是(　　)
A.NF3、SF6均为含有极性键的非极性分子
B.元素的第一电离能：F>N>O>S
C.三氟化磷的沸点低于三氟化氮
D.三氟化氮中的N和甲烷中的C的杂化方式不同
10.(2023·广州天河区二模)X、Y、Z、N是原子序数依次增大的4种短周期元素，其元素性质或原子结构如下表。下列说法正确的是(　　)
元素 元素性质或原子结构
X 原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能低于同周期相邻元素
Y 原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能高于同周期相邻元素
Z 其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
N 只有一个不成对电子
A.原子半径：Z>Y>X
B.元素的电负性：X>N>Z
C.元素的第一电离能：Z>N>Y
D.X的基态原子的电子轨道表示式：
B卷
11.(2023·茂名二模)约里奥－居里夫妇发现用粒子轰击原子获得人工放射性元素：Al＋He―→P＋n、P―→Si＋e，从而获得诺贝尔化学奖，下列说法正确的是(　　)
A.4He的质子数为4
B.26Al和27Al均能与盐酸反应
C.30P和30Si互为同位素
D.30SiO2溶于水生成HSiO3
12.(2023·茂名二模)学习小组通过以下实验探究配合物的形成与转化，试管Ⅰ存在平衡：Fe3＋＋6SCN－??[Fe(SCN)6]3－，下列说法正确的是(　　)
A.加入NH4F上述平衡向逆方向移动
B.NH空间结构为四边形
C.Fe3＋可以与SCN－、NH形成配合物
D.[Fe(SCN)6]3－中心离子是Fe3＋，配位数为3
13.(2023·广州天河区二模)我国科学家合成一种比硫酸酸性更强的超强酸M，广泛应用于有机合成，M的结构式如图所示。其中R、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y和W位于同族。下列说法正确的是(　　)
A.简单离子半径：W>Y>Z
B.最简单氢化物的稳定性：Y>Z>W
C.M中含有极性键和非极性键
D.R、X、Y只能组成一种三元化合物
14.某多孔储氢材料结构如图，M、W、X、Y、Z均为短周期元素，原子序数依次增大，Z比Y原子序数大9，下列说法正确的是(　　)
A.电负性：W>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>X
C.氢化物的沸点：XD.M、Y、Z不能形成离子化合物
15.[2023·佛山质量检测(二)]离子液体是室温下呈液态的离子化合物。由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体的结构如图所示，W的简单氢化物易液化，可用作制冷剂，R的简单阴离子含10个电子。下列说法正确的是(　　)
A.电负性：R＞X＞Z
B.氢化物的沸点：R＞Z
C.分子YR3的空间结构为三角锥形
D.最高价含氧酸的酸性：W＞Z
16.(2023·深圳外国语学校模拟)W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，这五种元素形成的化合物是一种重要的食品添加剂，结构如图所示。Z的最外层电子数与X的核外电子总数相等，W的原子半径在元素周期表中最小。下列叙述错误的是(　　)
A.原子半径：Q>X>Y>Z
B.简单氢化物的热稳定性：X>Y>Z
C.该化合物中，Q＋、X、Y、Z均满足8电子稳定结构
D.Q元素对应的单质能与水反应，也能与乙醇反应
17.(2023·广州二中模拟)W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，由此可知(　　)
W X
Y Z
A.X、Y、Z形成的最简单氢化物中稳定性最强的是Y
B.Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Y
C.X元素形成的简单阴离子还原性大于Y
D.Z和X形成的化合物ZX2能用于自来水的消毒
18.某物质A的结构简式如图所示。X、Y、Z、M、N均为原子序数依次增大的短周期主族元素。Z的族序数是周期序数的三倍。下列说法错误的是(　　)
A.X最高价氧化物对应的水化物是三元酸
B.A中各原子或离子均达到8电子稳定结构
C.简单氢化物的稳定性：Y＜Z＜M
D.Z、M、N对应的简单离子半径：Z>M>N
19.(2023·汕头潮阳区三模)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，且原子序数总和为25，由这四种元素形成的某化合物结构如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.简单离子半径：Y>Z
B.该化合物中X、Y的杂化方式相同
C.X的最高价氧化物对应的水化物为弱酸
D.该化合物的阴离子中各原子最外层均达到8电子稳定结构
20.(2023·汕头二模)已知W、X、Y、Z均为短周期元素，常温下，它们的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol·L－1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.化合物X2Y2为含有非极性共价键的离子化合物
B.简单离子半径：Z>Y>W>X
C.X、Z和O形成的盐溶液XZO呈酸性
D.Y单质与Z的简单氢化物能发生置换反应
选择题突破五　物质结构与性质
1.A　[He的原子序数为2，故He的质子数为2，A项正确；15NH3的中子数为15－7＝8，B项错误；同位素指的是原子，17O2是单质，不属于该概念的范畴，C项错误；2H2与1H2原子最外层电子数相同，化学性质相同，D项错误。]
2.A　[A.基态Cr的价层电子排布式为3d54s1，则其价电子轨道表示式为，故A错误；B.SO2的中心原子S原子的价层电子对数为2＋＝3，含有1对孤电子对，其VSEPR模型为，故B正确；C.CO的中心原子C原子的价层电子对数为3＋＝3，不含孤电子对，其VSEPR模型和空间结构均为平面三角形，即为 ，故C正确；D.p轨道的电子云轮廓图为哑铃形，px、py、pz都是哑铃形，px沿着x轴伸展，即px轨道的电子云轮廓图为，故D正确。]
3.A　[PCl3有4个价电子对，P原子为sp3杂化，含有3个σ键和1对孤电子对，所以空间结构为三角锥形，A项错误；P的电负性小于S，但是P原子的价电子排布式为3s23p3，p轨道有3个电子，为半充满稳定状态，所以P的第一电离能大于S的第一电离能，B项正确；由A项知，PCl3的空间结构为三角锥形，BCl3中B为sp2杂化，空间结构为平面三角形，BCl3的键角较大，C项正确；因为氟原子的半径小，P—F键的键长较短，键能较大，所以PF3的稳定性较强，D项正确。]
4.A　[由题干信息可知，化合物WX为常见的大气污染物可能是CO或者NO，Y与X同主族，则Y为S，W、X、Y、Z为原子序数依次递增的短周期主族元素，W与X、Y与Z分别位于同一周期，Z为Cl，故W、X、Y、Z分别为C、O、S、Cl或者N、O、S、Cl，据此分析解题。A.由分析可知，W为C或N，X为O，故电负性：O>C、O＞N即X>W，A正确；B.由分析可知，W为C或N，X为O，则简单氢化物即CH4或者NH3，H2O，已知CH4为正四面体结构、NH3为三角锥形、H2O为V形，故它们的键角CH4＞NH3＞H2O即W＞X，B错误；C.由分析可知，X为O，Y为S，则原子半径S＞O即Y＞X，C错误；D.由分析可知， Y为S，Z为Cl，最高价氧化物对应的水化物的酸性HClO4＞H2SO4即Z＞Y，D错误。]
5.C　[W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，Y的最外层电子数与其K层电子数相等，则其可能为Be或Mg，又因WX2是形成酸雨的物质之一，则可能为NO2或SO2，根据原子序数的规律，W、X都小于Y，则W为N，X为O，Y为Mg，四种元素最外层电子数之和为19，则Z的最外层电子数为6，Z为S，据此解答。A.X为O，W为N，同周期从左往右，原子半径依次减小，所以半径大小为W＞X，A错误；B.X为O，Z为S，X的简单氢化物为H2O，含有分子间氢键，Z的简单氢化物为H2S，没有氢键，所以简单氢化物的沸点为X＞Z，B错误；C.Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，为离子化合物，C正确；D.Z为S，硫的最高价含氧酸为硫酸，是强酸，D错误。]
6.A　[依据信息可推知X、Y、Z、Q分别是N、F、P、Br。Q为Br，溴单质能将Fe氧化成Fe3＋，生成溴化铁，A项正确；简单离子半径：F－7.B　[由结构可知R最外层有六个电子，根据题意可知为W、R为第ⅥA族元素，因此W为O元素，R为S元素，再根据结构中的成键数可知X为H元素，Y为C元素，Z为N元素。A.同一周期各元素第一电离能从左往右有逐渐增大的趋势，因为N元素2p轨道为半充满状态，第一电离能大于O元素，同一主族第一电离能从上往下依次降低，O元素大于S元素第一电离能，故第一电离能：Z>W>R，A正确；B.碳元素的氢化物为烷烃，烷烃的沸点随C原子数目增大而增大，存在沸点大于水和氨气的烷烃，B错误；C.原子半径同一周期从左往右依次减小，且H原子半径最小，故原子半径：Y>Z>X，C正确；D.H、N、O，即可形成共价化合物，如HNO3，也可形成离子化合物，如NH4NO3，D正确。]
8.D　[W的单质常温下为黄绿色气体，则W为Cl元素，由元素在周期表中的位置可知，X为P元素，Y为O元素，Z为F元素，R为Ge元素，T为Br元素，据此分析解答。A.P对应的同素异形体有红磷、白磷等，O对应的同素异形体有氧气、臭氧等，故A正确；B.同周期主族元素从左到右元素的非金属性增强，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故Y、Z的简单氢化物的稳定性依次递增，故B正确；C.Ge和Si位于同一主族，为重要的半导体材料，故C正确；D.工业上电解饱和食盐水可制得Cl2，因需要将产生的NaOH和Cl2分开，只允许阳离子通过，故需使用阳离子交换膜，故D错误。]
9.B　[A. NF3 的中心原子N原子的价层电子对数为3＋（5－3×1） ＝4，NF3为三角锥形结构，为含有极性键的极性分子，而 SF6价层电子对数为6＋ （6－6×1） ＝6，SF6是正八面体结构，为含有极性键的非极性分子，A错误；B.同周期从左到右，元素的第一电离能有增大的趋势，但由于N的2p轨道是稳定的半充满状态，所以N的第一电离能高于O，同主族元素从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，所以元素的第一电离能： F>N>O>S，B正确；C.NF3和PF3均为分子晶体，二者均为三角锥形构型，且NF3的相对分子质量小于PF3的相对分子质量，故NF3的分子间作用力小于PF3的，则三氟化氮的沸点低于三氟化磷，C错误；D.NF3 的中心原子N原子的价层电子对数为4，则N原子的杂化方式为sp3，CH4中心原子上价层电子对数为：4＋（4－4×1） ＝4，则C原子的杂化方式为sp3，故三氟化氮中的N和甲烷中的C杂化方式相同，D错误。]
10.B　[X、Y、Z、N是原子序数依次增大的4种短周期元素，X元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能低于同周期相邻元素，为O元素；Y原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能高于同周期相邻元素，为Mg元素；Z元素价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等，为Si元素；N元素只有一个不成对电子且在这几种元素中元素序数最大，为Cl元素，结合题目分析解答。A.X为O，Y为Mg，Z为Si，原子半径大小为Mg>Si>O，故A错误；B.X为O，Z为Si，N为Cl，电负性大小为O>Cl>Si，故B正确；C.Y为Mg，Z为Si，N为Cl，元素的第一电离能Cl>Si>Mg，故C错误；D.X为O，O的基态原子的电子轨道表示式
，故D错误。]
11.B　[A.4He的质子数为2，质量数为4，故A错误；B.26Al和27Al核外电子排布相同，性质相同，均能与盐酸反应，故B正确；C.30P和30Si质子数不同，不是同位素，故C错误；D.30SiO2不溶于水也不与水反应，故D错误。]
12.A　[向KSCN溶液中加入FeCl3，发生反应： Fe3＋＋6SCN－??[Fe（SCN）6]3－，再加入NH4F，发生反应Fe3＋＋6F－===[FeF6]3－，溶液为无色。A.加入NH4F，发生反应Fe3＋＋6F－===[FeF6]3－，溶液为无色，平衡Fe3＋＋6SCN－??[Fe（SCN）6]3－逆向移动，A正确；B.NH价层电子数为4，空间结构为正四面体形，B错误；C.Fe3＋有空轨道，SCN－有孤电子对，可以形成配合物，NH没有孤电子对，不能与Fe3＋形成配合物，C错误；D.[Fe（SCN）6]3－中心离子是Fe3＋，配体为SCN－，配位数为6，D错误。]
13.A　[R、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y和W位于同族，W形成6个共价键且原子序数最大，则W为硫、Y为氧；R形成1个共价键，原子序数最小，为氢；X形成4个共价键，为碳；Z形成1个共价键，为氟。A.电子层数越多，简单离子的半径越大；电子层数相同时，核电荷数越大，简单离子的半径越小；简单离子半径：W>Y>Z，A正确；B.非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，最简单氢化物的稳定性：Z>Y>W，B错误；C.M中含有极性键，而不含有非极性键，C错误；D.R、X、Y能形成多种有机化合物，不是只能组成一种三元化合物，D错误。]
14.B　[M、W、X、Y、Z均为短周期元素，原子序数依次增大，Z比Y原子序数大9，由图片可知Z能形成2个共价键，则Z为S元素，M能形成1个共价键且原子序数最小，M为H元素，X形成4个共价键，则X为C元素，Y、W能分别形成4个共价键，且分别形成了阳离子、阴离子，结合原子序数大小关系，Y为N元素，W为B元素。A.根据分析可知W是B元素，X是C元素，同一周期的元素，原子序数越大，元素的电负性越大，故电负性X>W，A错误；B.根据分析可知Y是N元素，X是C元素，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，非金属性N>C，故最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3>H2CO3，即Y>X，B正确；C.X的氢化物很多，沸点可能比氨气高也可能比氨气低，C错误；D.M、Y、Z分别为H、N、S元素，可以形成离子化合物如（NH4）2S，D错误。]
15.D　[离子液体是室温下呈液态的离子化合物。由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体的结构如图所示，W的简单氢化物易液化，可用作制冷剂，则W为N，X、R形成1个价键，则X为H，R的简单阴离子含10个电子，则R为F，Z形成四个价键，则Z为C，Y得到一个电子形成四个价键，则Y为B。A.根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性：R＞Z＞X，故A错误；B.HF虽存在分子间氢键，若C的氢化物是固体，则氢化物的沸点可能为Z＞R，故B错误；C.分子YR3（BF3）价层电子对数为3＋0＝3，其空间结构为平面三角形，故C错误；D.根据非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物酸性越强，氮的非金属性比碳强，则最高价含氧酸的酸性：W（硝酸）＞Z（碳酸），故D正确。]
16.B　[W的原子半径在元素周期表中最小，W为H，X形成4条键，X为C，Q的简单离子为＋1价，Q为Na，Z的最外层电子数与C的核外电子总数相等且原子序数小于Na，Z为O, W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大且均为短周期主族元素，则Y为N。A.电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同的情况下，核电荷数越大原子半径越小，则原子半径Na>C>N>O，A正确；B.元素的非金属性越强，其简单氢化物的热稳定性越强，则热稳定性H2O>NH3>CH4，B错误；C.该化合物中Na＋最外层电子数为8，同时根据阴离子的结构及所带电荷情况可知，C、N、O均满足8电子稳定结构，四种粒子均满足8电子稳定结构，C正确；D.Na能与水反应也能与乙醇反应，D正确。]
17.D　[根据题给信息知W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，则W为氮元素；结合四种短周期元素在元素周期表中的相对位置判断，X为氧元素，Y为硫元素，Z为氯元素。A.非金属性：O＞Cl＞S，最简单氢化物稳定性最强的是O，A错误；B.同主族元素由左向右元素的非金属性逐渐增强，最高价氧化物水化物的酸性逐渐增强，故高氯酸的酸性一定强于硫酸，其它含氧酸则不一定，B错误；C.同主族元素由上到下元素的非金属性逐渐减弱，形成阴离子的还原性逐渐增强，故O2－还原性弱于S2－，C错误；D.Cl与O形成ClO2，ClO2具有强氧化性可用作自来水的杀菌消毒， D正确。]
18.A　[X、Y、Z、M、N均为原子序数依次增大的短周期主族元素。由物质A的结构简式可知，N＋化合价为＋1价，N元素位于第ⅠA族，则N为Na；Z形成2个共价键，且Z的族序数是周期序数的三倍，则Z为O；M形成1个共价键，则M为F；X形成4个共价键，再获得1个电子，则X为B；Y形成4个共价键，则Y为C，综上所述，X、Y、Z、M、N分别为B、C、O、F、Na。A.X为B，其最高价氧化物对应的水化物为H3BO3，H3BO3为一元酸，A错误；B.由物质A的结构简式可知，B、C、O、F、Na均达到了8电子稳定结构，B正确；C.Y、Z、M分别为C、O、F，比较其简单氢化物的稳定性就是比较C、O、F三者的非金属性，同周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，则简单氢化物的稳定性：Y＜Z＜M，C正确；D.Z、M、N对应的简单离子分别为O2－、F－、Na＋，三者核外电子排布完全相同，核电荷数越大，半径反而越小，则Z、M、N对应的简单离子半径：Z>M>N，D正确。]
19.D　[根据W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，且原子序数总和为25，结合该四种元素化合物结构，其中Z元素简单阳离子为Z＋，推断Z为Na元素，W为单键，则为氢元素，Y形成2个单键，推断为O元素，则X为B元素，故分析可得W、X、Y、Z分别为H、B、O、Na元素。A.Y的简单离子为O2－，Z的简单离子为Na＋，O2－ 、Na＋都有2个电子层，当电子层数相同，原子序数越小半径越大，故离子半径O2－> Na＋，故简单离子半径：Y>Z，故A项正确；B.Y为氧原子，价电子数为6，与氢原子、硼原子形成两个单键，故杂化轨道数n＝＝4，故为sp3杂化；X为硼原子，价电子数为3，与周围4个氧原子形成4个单键，且整个原子团带两个单位负电荷，故两个硼原子均得到1个电子，故杂化轨道数n＝＝4，故为sp3杂化，两者杂化方式相同，故B项正确；C.B的最高价氧化物对应的水化物为H3BO3，H3BO3为一元弱酸，故C项正确；D.该化合物的阴离子中氢原子最外层是2个电子，未达到8电子稳定结构，故D项错误。]
20.A　[W、X、Y、Z均为短周期元素，常温下它们的最高价氧化物对应的水化物溶液的浓度均为0.01 mol·L－1，其中X的pH＝12，属于一元强碱，且X的原子半径最大，则X为Na；W、Z的pH均为2，说明是一元强酸，原子序数和原子半径均满足Z＞W，则Z为Cl，W为N元素；Y的pH＜2，应该为二元强酸，Y的原子半径大于Cl，则Y为S元素，以此分析解答。A.X2Y2为Na2S2，S和Na＋之间形成离子键，S中S原子之间含有非极性共价键，故A正确；B.离子的核外电子层结构相同时，核电荷数越大离子半径越小，电子层数越多离子半径越大，则简单离子半径大小为：S2－＞Cl－＞N3－＞Na＋，即Y＞Z＞W＞X，故B错误；C.XZO为NaClO，ClO－水解呈碱性，故C错误；D.氯的非金属性比硫强，而硫不与盐酸反应，所以硫不能置换氯，故D错误。]