2025年高考化学压轴(广东专用)压轴题05元素推断与元素周期律(原卷版+解析)

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名称 2025年高考化学压轴(广东专用)压轴题05元素推断与元素周期律(原卷版+解析)
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2025-05-06 10:58:42

文档简介

压轴题05 元素推断与元素周期律
01 元素推断一般思路
1.元素推断中常用的二条规律
(1)最外层电子规律
最外层 电子数(N) 3≤N<8 N=1或2 N>次外层 电子数
元素在周期 表中的位置 主族 ⅠA族、ⅡA族、 第Ⅷ族、副族、 0族元素氦 第2周期 (Li、Be除外)
(2)“阴上阳下”规律
电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同周期,若电性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期——“阴上阳下”规律。如O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+电子层结构相同,则Na、Mg、Al位于O、F的下一周期。
2.元素周期表中短周期的特殊结构的应用
(1)元素周期表中第1周期只有两种元素H和He,氢元素所在的ⅠA族为元素周期表的左侧边界,ⅠA族左侧无元素分布。
(2)He为0族元素,0族元素为元素周期表的右侧边界,0族元素右侧没有元素分布。利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。
3.元素的位置关系和原子序数关系的应用
(1)同一周期中元素的原子序数比左边元素原子序数大1,比右边元素的原子序数小1。
(2)同主族上下相邻周期元素的原子序数关系
①若在ⅠA族或ⅡA族,原子序数之差为上周期所包含的元素种数。
②若在ⅢA~ⅦA族,原子序数之差为下周期所包含的元素种数。
如第3周期和第4周期的同族相邻元素,若在ⅠA或ⅡA族,原子序数之差为8;若在ⅢA~ⅦA族,原子序数之差为18。
02 必修阶段元素周期律知识网络
中子N(不带电荷) 同位素
原子核 → 质量数(A=N+Z) 近似相对原子质量
质子Z(带正电荷) → 核电荷数 元素 → 元素符号
原子结构 : 最外层电子数决定主族元素的
电子数(Z个): 化学性质及最高正价和族序数
核外电子 排布规律 → 电子层数 周期序数及原子半径
表示方法 → 原子(离子)的电子式、原子结构示意图
随着原子序数(核电荷数)的递增:元素的性质呈现周期性变化
①、原子最外层电子的周期性变化(元素周期律的本质)
元素周期律 ②、原子半径的周期性变化
③、元素主要化合价的周期性变化
④、元素的金属性与非金属性的周期性变化
①、按原子序数递增的顺序从左到右排列;
元素周期律和 排列原则 ②、将电子层数相同的元素排成一个横行;
元素周期表 ③、把最外层电子数相同的元素(个别除外)排成一个纵行。
①、短周期(一、二、三周期)
周期(7个横行) ②、长周期(四、五、六周期)
周期表结构 ③、不完全周期(第七周期)
①、主族(ⅠA~ⅦA共7个)
元素周期表 族(18个纵行) ②、副族(ⅠB~ⅦB共7个)
③、Ⅷ族(8、9、10纵行)
④、零族(稀有气体)
同周期同主族元素性质的递变规律
①、核外电子排布
②、原子半径
性质递变 ③、主要化合价
④、金属性与非金属性
⑤、气态氢化物的稳定性
⑥、最高价氧化物的水化物酸碱性
电子层数 相同条件下,电子层越多,半径越大。
判断的依据 核电荷数 相同条件下,核电荷数越多,半径越小。
最外层电子数 相同条件下,最外层电子数越多,半径越大。
微粒半径的比较 1、同周期元素的原子半径随核电荷数的增大而减小(稀有气体除外)
如:Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl.
2、同主族元素的原子半径随核电荷数的增大而增大。如:Li具体规律 3、同主族元素的离子半径随核电荷数的增大而增大。如:F--4、电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而减小。
如:F-> Na+>Mg2+>Al3+
5、同一元素不同价态的微粒半径,价态越高离子半径越小。如Fe>Fe2+>Fe3+
①与水反应置换氢的难易
②最高价氧化物的水化物碱性强弱
金属性强弱 ③单质的还原性
④互相置换反应
①与H2化合的难易及氢化物的稳定性
非金属性强弱 ②最高价氧化物的水化物酸性强弱
③单质的氧化性
03 选修阶段元素周期律核心知识
1.电离能的变化规律及应用
(1)第一电离能
①每个周期的第一种元素(氢元素或碱金属元素)第一电离能最小,稀有气体元素原子的第一电离能最大,同周期中自左至右元素的第一电离能呈增大的趋势,但是ⅡA>ⅢA、ⅤA>ⅥA。
②同主族元素原子的第一电离能从上到下逐渐减小。
(2)逐级电离能
①原子的逐级电离能越来越大。
首先失去的电子是能量最高的电子,故第一电离能较小,以后再失去的电子都是原子轨道较低的电子,所需要的能量较多。
②当电离能突然变大时说明电子的电子层发生了变化,即同一电子层中电离能相近,不同电子层中电离能有很大的差距。如Al:I1<I2<I3 I4<I5……
(2)第一电离能与原子核外电子排布
①通常情况下,当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半充满(p3、d5、f7)和全充满(p6、d10、f14)的结构时,原子的能量较低,该元素具有较大的第一电离能。
②在同周期元素中,稀有气体的第一电离能最大。金属越活泼,金属元素的第一电离能越小;非金属越活泼,非金属元素的第一电离能越大。
(3)电离能的应用
①根据电离能数据,确定元素原子的核外电子的排布
如Li:I1 I2②根据电离能数据,确定元素在化合物中的化合价
如K:I1 I2③判断元素的金属性、非金属性强弱
一般地,除稀有气体外,I1越大,元素的非金属性越强;I1越小,元素的金属性越强。
2.电负性的变化规律及应用
电负性是用来衡量元素在化合物中吸引电子的能力。同周期从左到右,元素的电负性逐渐变大;同主族从上到下,元素的电负性逐渐变小。
(1)衡量元素的金属性和非金属性及其强弱
①金属的电负性一般小于1.8,非金属的电负性一般大于1.8,而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右,它们既有金属性,又有非金属性。
②金属元素的电负性越小,金属元素越活泼;非金属元素的电负性越大,非金属元素越活泼。
③电负性较大的元素集中在元素周期表的右上角,电负性较小的元素集中在元素周期表的左下角。
(2)衡量元素在化合物中吸引电子能力的大小
①电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱,元素的化合价为正值。
②电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力强,元素的化合价为负值。
(3)判断化学键的类型
一般认为:如果两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7,它们之间通常形成离子键;如果两个成键元素原子间的电负性差值小于1.7,它们之间通常形成共价键。
题型01 直叙类元素推断
1. (2024届广东省湛江一模)化合物是一种常见的复合肥,所含的4种元素均为前20号元素,每个周期都有。Y的基态原子价层p轨道半充满,X最常见的同位素没有中子,M在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A.元素电负性:M>Z>X B.简单氢化物的熔点:Z>Y>M
C.第一电离能:X>Z>Y D.为极性分子
【答案】D
【分析】
化合物是一种常见的复合肥,所含的4种元素均为前20号元素,每个周期都有;X最常见的同位素没有中子,为氢;M在地壳中含量最多,为氧;Y的基态原子价层p轨道半充满,为磷;为复合肥,则Z为钾;
【解析】
A.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;元素电负性:O>H>K,A错误;
B.KH为离子晶体,与为分子晶体且存在分子间氢键,则氢化物熔点,B错误;
C.同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,第一电离能:N>H>K,C错误;
D.臭氧分子的正负电荷重心不重合,为极性分子,D正确;
故选D。
2. (2024届广东省韶关一模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的价电子排布式可表示为nsnnpn+1,Y是地壳中含量最多的元素,Z的原子半径在短周期中最大,Y、W同主族。下列说法正确的是
A.简单离子半径:ZC.元素的第一电离能:X【答案】A
【分析】
Y是地壳中含量最多的元素,则Y为O,Y、W同主族,Y为S,基态X原子的价电子排布式可表示为nsnnpn+1,n=2,故X原子的价电子排布式可表示为2s22p3,X为N, Z的原子半径在短周期中最大,则Z为Na;
【解析】
A.层数越多半径越大,层数相同,质子数越大半径越小,故简单离子半径Na+B.非金属性SC.周期元素从左到右第一电离能呈递增趋势,但N原子的价层电子填充处于半充满状态,故第一电离能:N>O,C错误;
D.的中心原子S的孤电子对数为,成键对数为3,故VSEPR模型为四面体,空间构型为三角锥形,D错误;
故选A。
题型02 图表分析类元素推断
3.(2024届广东省惠州一调)X、Y、Z、W、P、Q为短周期元素,其中Y的原子序数最小,它们的最高正价与原子半径关系如图所示。下列说法正确的是
A.Y在元素周期表中位于p区 B.第一电离能:
C.氧化物对应水化物的酸性: D.电负性:
【答案】D
【分析】由题干图示信息可知,X为+1价,原子半径最大,故X为Na,Y为+2价,原子序数最小,Y为Be,Z为+4价,原子半径大于Y,故Z为Si,W为+5价,原子半径小于Y,W为N,P为+6价,则P为S,Q为+7价,则Q为Cl,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,Y为Be,故Y在元素周期表中位于s区,A错误;
B.由分析可知,X为Na、Z为Si、P为S、Q为Cl,为同一周期元素,从左往右第一电离能呈增大趋势,故第一电离能Cl>S>Si>Na即Q >P> Z>X,B错误;
C.由分析可知,Q为Cl、P为S、Z为Si,其最高价氧化物对应水化物的酸性为HClO4>H2SO4>H2SiO3即Q>P>Z,但不是最高价氧化物对应水化物的酸性则无此规律,如H2SO4>HClO,C错误;
D.由分析可知,Z为Si、P为S、Q为Cl,为同周期元素,随原子序数的增大电负性增强,电负性:Cl>S>Si,即,D正确;
故选:D。
4.(2024届广东省大湾区一模)2024年是元素周期表诞生的第155周年。已知短周期主族元素X、Y、Z、M、N,其原子序数与其对应的0.1mol/L最高价氧化物的水化物溶液,在常温下的pH关系如图所示。下列说法中正确的是
A.X和Y元素均在p区 B.元素的电负性:Z>M>N
C.M的含氧酸根离子的中心原子为sp2杂化 D.XN3和ZN3的空间构型均为三角锥形
【答案】D
【分析】
短周期主族元素X、Y、Z、M、N,由其原子序数与其对应的0.1mol L-1最高价氧化物的水化物溶液在常温下的pH关系图可知,X、N均对应一元强酸,结合原子序数可知X为N元素、N为Cl元素;Y对应一元强碱,Y为Na元素;由溶液的pH可知,Z对应不是强酸,M对应二元强酸,结合原子序数可知Z为P元素、M为S元素,以此来解答。
【解析】由上述分析可知,X为N元素、Y为Na元素、Z为P元素、M为S元素、N为Cl元素,
A.X即N元素位于p区,Y即Na元素位于s区,A错误;
B.同周期主族元素从左向右电负性增大,则元素的电负性即P<S<Cl即Z<M<N,B错误;
C.M的含氧酸根离子为硫酸根离子或亚硫酸根离子,其中心原子为sp3杂化,C错误;
D.NCl3和PCl3中N、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;
故答案为:D。
题型03 结构式分析类元素推断
5. (2024届广东省汕头一模)M、W、X、Y、Z五种短周期非金属元素原子序数依次增大,Z为地壳中含量最高的元素,基态Y原子p轨道上的电子处于半充满状态。由五种元素组成某种电池材料的结构如图所示,下列说法正确的是
A.简单离子半径:M<X<Y<Z
B.氢化物沸点:X<Y
C.第一电离能:W<X<Z<Y
D.W的最高价氧化物对应水化物为强酸
【答案】C
【分析】M、W、X、Y、Z五种短周期非金属元素原子序数依次增大,Z为地壳中含量最高的元素,则Z为O元素;基态Y原子p轨道上的电子处于半充满状态,则Y为N元素;阳离子中M形成1个键,则M为H元素;X形成4个键,则X为C元素;负一价阴离子中W形成
4个键,则W为B元素。
【解析】由分析知,M为H元素,W为B元素,X为C元素,Y为N元素,Z为O元素,
A.同周期非金属元素原子的简单离子核外电子排布相同,核电荷数越大,半径越小,故简单离子半径: X>Y>Z,故A错误;
B.C元素的氢化物有气体、液体或固体状态,则C元素氢化物沸点不一定比N元素的氢化物沸点低,故B错误;
C.同一周期随着原子序数变大,第一电离能呈变大趋势,但是由于N原子的2p能级处于半充满的稳定状态,故其第一电离能比O的第一电离能大,故C正确;
D.B的最高价氧化物对应水化物为硼酸,属于弱酸,故D错误;
故选C。
6. (2024届广东省广州天河区一模)颜料紫是含锰化妆品着色剂,其化学式为,X、Y、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素,其中对具有正四面体空间结构,的结构如图所示。下列说法正确的是
A.键角:
B.第一电离能:
C.简单氢化物沸点:
D.中各原子最外层均为8电子稳定结构
【答案】A
【分析】Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素,具有正四面体空间结构,为铵根离子,则Y为N元素,X为H元素;结合的结构可知,Z形成5个共价键,其原子序数大于N元素,则Z为P元素;Q形成2个共价键,其原子序数小于P元素,则Q为O元素,
【解析】根分析可知,X为H元素,Y为N元素,Q为O元素,Z为P元素,
A.、NH3的中心原子N均采用sp3杂化,NH3的N原子含有1对孤电子对,的N原子没有孤电子对,孤电子对越多键角越小,则键角:>NH3,故A正确;
B.N的2p能级为半满稳定状态,其第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能:N>O>Mn,故B错误;
C.NH3、H2O分子间均存在氢键,二者的沸点大于PH3,H2O分子间存在的氢键更多,其沸点大于NH3,简单氢化物沸点:H2O>NH3>PH3,故C错误;
D.结合的结构可知,P形成5个共价键,其最外层电子数为5+5=10,不满足8电子稳定结构,故D错误;
故选:A。
1.(2024·广东卷)一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,则
A.沸点: B.最高价氧化物的水化物的酸性:
C.第一电离能: D.和空间结构均为平面三角形
【答案】D
【分析】Y可形成5个共价键,Z可形成3个共价键,Z和Y同族,Y原子序数比Z大,即Z为N元素,Y为P元素,W可形成4个共价键,原子序数比N小,即W为C元素,R可形成1个共价键,原子序数比C小,即R为H元素,X可形成2个共价键,原子序数在N和P之间,即X为O元素,综上:R为H元素、W为C元素、Z为N元素、X为O元素、Y为P元素。
【解析】A.由于NH3可形成分子间氢键,而PH3不能,因此沸点:NH3>YH3,故A错误;
B.W为C元素、Z为N元素,由于非金属性:C<N,因此最高价氧化物的水化物的酸性:H2CO3<HNO3,故B错误;
C.同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,ⅡA族、ⅤA族原子第一电离能大于同周期相邻元素,即第一电离能:,故C错误;
D.的中心原子价层电子对数为,属于sp2杂化,为平面三角形, 的中心原子价层电子对数为,属于sp2杂化,为平面三角形,故D正确;
故选D。
2.(2023·广东卷)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
【分析】E在地壳中含量最多为氧元素,X的基态原子价层电子排布式为,所以, ,X为镁或者 ,X为锂,Y的基态原子价层p轨道半充满所以可能为氮或磷,Y和M同族所以为氮或磷,根据X与M同周期、化合价之和为零,可确定Z为氢元素、M为磷元素、X为镁元素、E为氧元素、Y氮元素。
【解析】A.元素电负性:氧大于氮大于氢,A正确;
B.磷化氢、氨气、水固体均是分子晶体,氨气、水固体中都存在氢键沸点高,磷化氢没有氢键沸点低,所以氢化物沸点:冰大于氨大于磷化氢,B错误;
C.同周期第一电离能自左向右总趋势逐渐增大,当出现第ⅡA族和第ⅤA族时比左右两侧元素电离能都要大,所以氮大于氧大于镁 ,C错误;
D.价层电子对为 ,有一对孤电子对,空间结构为三角锥形,价层电子对为,没有孤电子对,空间结构为平面三角形,D错误;
故选A。
3.(2022·广东卷)甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中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
【答案】C
【解析】甲~戊是短周期元素,戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸,则可能是硫酸或高氯酸,若是高氯酸,则戊为Cl,甲为N、乙为F、丙为P、丁为S,若是硫酸,则戊为S,甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。
A.根据层多径大,同电子层结构核多径小原则,则原子半径:丁>戊>乙,故A正确;
B.根据同周期从左到右非金属性逐渐增强,则非金属性:戊>丁>丙,故B正确;
C.甲的氢化物可能为氨气,可能为甲烷、乙烷等,若是氨气,则遇氯化氢一定有白烟产生;若是甲烷、乙烷等,则遇氯化氢不反应,没有白烟生成,故C错误;
D.丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸,都一定能与强碱反应,故D正确。
综上所述,答案为C。
4.(2024届广东省广州一模)化合物所含的5种元素均为短周期主族元素,、和为同周期元素,原子序数依次增加,的基态原子价层电子排布式为,的基态原子价层轨道半充满,是地壳中含量最多的元素,是有机分子的骨架元素,下列说法正确的是
A.元素电负性:
B.简单氢化物沸点:
C.第一电离能:
D.和的空间结构均为直线形
【答案】C
【分析】X、Y、Z、E、M5种元素均为短周期主族元素,E是地壳中含量最多的元素,则E为O元素;M是有机分子的骨架元素,则M为C元素;X、Y和Z为同周期元素,原子序数依次增加,X的基态原子价层电子排布式为nsn 2,则X为Na元素;Z的基态原子价层p轨道半充满,则Z为P元素;由化合价代数和为0可知,Y为Mg元素。
【解析】A.元素的非金属性越强,电负性越大,氧元素的非金属性强于碳元素,则氧元素的电负性大于碳元素,故A错误;
B.水分子能形成分子间氢键,磷化氢不能形成分子间氢键,则水分子的分子间作用力大于磷化氢,沸点高于磷化氢,故B错误;
C.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,镁原子的3s轨道为稳定的全充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则第一电离能由大到小的顺序为P>Mg>Na,故C正确;
D.二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为1,分子空间构型为V形,臭氧和二氧化硫的原子个数都为3、价电子数都为18,互为等电子体,等电子体具有相同的空间构型,所以臭氧和二氧化硫分子的空间构型都为V形,故D错误;
故选C。
5.(2024届广东省佛山一模)是一种新型电极材料,所含元素位于前四周期,仅X、E同周期,E是地壳中含量最多的元素,X可与水反应生成,Y的合金用量最大,用途最广,M的基态原子的p轨道上填充的电子数目满足,下列说法错误的是
A.单质的熔点:XE
C.的构型为正四面体形 D.X和E能形成离子化合物
【答案】B
【分析】XYME4是一种新型电极材料,所含元素位于前四周期, E是地壳中含量最多的元素,则E为O元素;Y的合金用量最大,用途最广,则y为Fe元素;M的基态原子的p轨道上填充的电子数目满足npn,则M为P元素;仅X、E同周期,X可与水反应生成氢气,结合化合价代数和为0可知,X为Li元素。
【解析】A.铁原子的价电子数目多于锂原子,所以单质铁中的金属键强于锂单质,熔点高于锂单质,故A正确;
B.元素的非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,氧元素的非金属性强于磷元素,所以水分子的稳定性强于磷化氢,故B错误;
C.磷酸根离子中磷原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,离子的的空间构型为正四面体形,故C正确;
D.氧化锂是只含有离子键的离子化合物,故D正确;
故选B。
6.(2024届广东省肇庆一模)短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,且占据三个不同的周期。X的一种简单氢化物常用作制冷剂,Y在地壳中的含量最高,Z的基态原子价层电子排布式为ns1,Q的基态原子轨道中有2个未成对电子。下列说法正确的是
A.原子半径:Q>Z>Y
B.第一电离能:Y>X>W
C.Q的最高价氧化物对应的水化物可能是强酸
D.XW3、的空间结构名称均为三角锥形
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z、Q五种短周期元素,原子序数依次增大,且占据三个不同的周期。X的一种简单氢化物常用作制冷剂,液氨常做制冷剂,故X为N元素;Y在地壳中的含量最高,Y为O元素,Z的基态原子价层电子排布式为ns1,原子序数Z大于O元素,故Z为第三周期的元素,Z为Na元素;Q的基态原子轨道中有2个未成对电子,价层电子排布式为3s23p2或3s23p4,Q可能是Si元素或S元素;W应位于第一周期,W为H元素。
【解析】A.Z为Na元素,Q可能是Si元素或S元素,两者位于同一周期。同一周期从左到右原子半径逐渐减小,原子半径Na>Si,即原子半径:Z > Q >Y,A错误;
B.Y为O元素,X为N元素,W为H元素,同一周期从左到右第一电离能有增大的趋势,但N的2p能级处于半充满状态,使得第一电离能大于O,故第一电离能:N>O>H,即X > Y >W,B错误;
C.Q可能是Si元素或S元素,最高价氧化物对应的水化物可能为硅酸、硫酸,硅酸为弱酸,硫酸是强酸,C正确;
D.X为N元素、W为H元素、Y为O元素,NH3中心原子N的价层电子对数为,孤电子对数为1,故NH3为三角锥形;中N的价层电子对数为,孤电子对数为0,该离子为平面三角形,D错误;
故答案为:C。
7.(2024届广东省深圳一模)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的主族元素,在前三周期均有分布,基态X原子有四种不同空间运动状态的电子;Y为地壳中含量最多的元素,其简单离子与Z的简单离子具有相同电子数;工业上常通过电解Z的氧化物制取其单质,下列说法不正确的是
A.元素电负性: B.简单氢化物的沸点:
C.原子半径: D.Z同周期且第一电离能小于Z的元素有2种
【答案】D
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的主族元素,在前三周期均有分布,则W为H元素;基态X原子有四种不同空间运动状态的电子,则x为C元素;Y为地壳中含量最多的元素,其简单离子与Z的简单离子具有相同电子数,工业上常通过电解Z的氧化物制取其单质,则Y为O元素、Z为Al元素。
【解析】A.金属元素电负性小于非金属元素,非金属元素的非金属性越强,电负性越大,氧元素的非极性强于碳元素,则三种元素的电负性大小顺序为O>C>Al,故A正确;
B.水分子能形成分子间氢键,甲烷不能形成分子间氢键,所以水分子的分子间作用力大于甲烷,沸点高于甲烷,故B正确;
C.原子的电子层数越少,原子半径越小,同周期元素,从左到右原子半径减小,则三种原子的原子半径大小顺序为C>O>H,故C正确;
D.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,镁原子的3s轨道为稳定的全充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则元素第一电离能小于铝元素的只有钠元素,故D错误;
故选D。
8.(2024届广东省深圳二模)Y4X9EZ2M4是一种常见的营养强化剂。其中,元素周期表中与Y、M相邻,基态原子的价电子排布式nsnnpn,Z的第一电离能大于的,基态原子与基态原子的未成对电子数相同;为原子半径最小的元素;的合金是目前用量最大的金属材料。下列说法正确的是
A.电负性: B.非金属性:
C.简单氢化物的沸点: D.高温下,的单质与反应得到
【答案】C
【分析】基态原子的价电子排布式为nsnnpn,即2s22p2,所以Y是C元素,元素周期表中与Y、M相邻,Z的第一电离能大于的,则Z是N元素,基态原子与基态原子的未成对电子数相同,则M为O元素,为原子半径最小的元素,则X是H元素;的合金是目前用量最大的金属材料,则E是Fe元素。
【解析】A.同周期从左到右,元素的电负性逐渐增强,同主族从上到下,元素的电负性逐渐减小,通常非金属的电负性大于金属,所以电负性:N>H>Fe,A错误;
B.同周期从左到右,元素的非金属性逐渐增强,非金属性:CC.氨气形成分子间氢键的数目比H2O形成分子间氢键的数目少,甲烷不形成氢键,沸点:H2O>NH3>CH4,C正确;
D.高温下铁与水蒸气反应得到四氧化三铁,D错误;
故选C。
9.(2024届广东省茂名二模)催化剂(XYZ6ME5)的组成元素均为主族元素且在每个短周期均有分布,X的基态原子p轨道电子总数比s轨道电子总数多1个;仅Y、M、E处于同一周期,原子序数依次增大且相邻;E在地壳中含量最多。下列说法不正确的是
A.第一电离能:M>E>X B.简单氢化物的稳定性:E>M
C.氧化物的熔点:X>Y>Z D.和的空间结构相同
【答案】C
【分析】催化剂(XYZ6ME5)的组成元素均为主族元素且在每个短周期均有分布,X的基态原子p轨道电子总数比s轨道电子总数多1个,则X原子核外电子排布可能是1s22s22p5,也可能是1s22s22p63s23p1,则X可能是F元素,也可能是Al元素;E在地壳中含量最多,则E是O元素,仅Y、M、E处于同一周期,原子序数依次增大且相邻,所以M是N元素,Y是C元素,则可推知X是Al元素;由于这几种元素在每个短周期均有分布,可知Z是H元素,然后根据问题分析解答。
【解析】根据上述分析可知:X是Al,Y是C,Z是H,M是N,E是O元素。
A.X是Al,M是N,E是O元素,非金属元素在反应中容易获得电子,金属元素的原子在反应中容易失去电子,因此非金属元素的第一电离能大于金属元素;则Al元素的第一电离能在三种元素中最小;同一周期相邻元素,一般是原子序数越大,元素的第一电离能就越大,但N、O是同一周期相邻元素,由于N原子核外电子排布处于轨道的半充满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻元素,所以第一电离能:N>O,故三种元素的第一电离能大小关系为:M(N)>E(O)>X(Al),A正确;
B.M是N,E是O元素,元素的非金属性:O>N,元素的非金属性越强,其形成的简单氢化物的稳定性就越强,所以简单氢化物的稳定性:E(H2O)>M(NH3),B正确;
C.X是Al,Y是C,Z是H,Al的氧化物为Al2O3,该物质是离子化合物,熔点很高;C的氧化物可能是CO,也可能是CO2,它们都是气体,熔点很低;H元素的氧化物可能是H2O、H2O2,在室温下二者都是呈液态,熔点比C元素的氧化物的高,故相应的氧化物的熔点由高到低的顺序:X>Z>Y,C错误;
D.Y是C,M是N,E是O元素,为,中心C原子价层电子对数是:3+=3,无孤对存在,空间构型是平面三角形;是,中心N原子价层电子对数是:3+=3,空间构型也是平面三角形,因此二者的空间构型相同,D正确;
故合理选项是C。
10.(2024届广东省广州二模)化合物可作食品膨松剂,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,W的基态原子s能级上的电子总数和p能级上的电子总数相等,W和Z同族,Y是地壳中含量最多的金属元素,下列说法正确的是
A.第一电离能:X>Y>Z B.简单氢化物沸点:Z>W
C.原子半径:Z>Y>X>W D.和的空间结构均为V形
【答案】D
【分析】短周期元素中,W的基态原子s能级上的电子总数和p能级上的电子总数相等,W可能为O,也可能为Mg,根据化合物的化学式,W只能为O,W和Z同主族,且属于短周期元素,则Z为S,Y是地壳中含量最多的金属元素,则Y为Al,根据化合价代数为0,则X在该化合物中显+1价,即X为Na,据此分析;
【解析】A.同周期从左向右第一电离能是增大的趋势,即第一电离能:S>Al>Na,故A错误;
B.Z、W简单氢化物的沸点为H2S、H2O,常温下水为液体,H2S为气体,沸点:H2O>H2S,故B错误;
C.一般:电子层数越多,半径越大;同层,原子序数越大,半径越小,因此原子半径大小顺序是Na>Al>S>O,故C错误;
D.W3为O3,ZW2为SO2,价层电子对数为2+=3,空间构型为V形,SO2、O3互为等电子体,空间构型相同,均为V形,故D正确;
答案为D。
11.(2024届广东省大湾区二模)已知M、R、X、Y、Z属于短周期非金属元素,M与X同主族,M单质与X单质化合可形成一种漂白性物质;R可形成三键的单质气体;X、Y、Z与R同周期,且Z原子的半径最小,Y的基态原子价层p轨道有2个电子。下列说法不正确的是
A.原子半径:M>R>X B.与均为极性分子
C.最高价含氧酸酸性:R>Y D.第一电离能:Z>R>X
【答案】B
【分析】由题干信息可知,M、R、X、Y、Z属于短周期非金属元素,M与X同主族,M单质与X单质化合可形成一种漂白性物质均为SO2,故M为O或S,X为S或O,结合B项信息可知,M为S,X为O,R可形成三键的单质气体即N2,则R为N,X、Y、Z与R同周期,且Z原子的半径最小即Z为F,Y的基态原子价层p轨道有2个电子,即2p2,故Y为C,综上分析可知,M为S、R为N,X为O、Y为C、Z为F,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,M为O、R为N、X为S,故原子半径:M>R>X ,A正确;
B.由分析可知,M为S,X为O,Y为C,故MX2即SO2为V形结构,正负电荷中心不重合属于极性分子,故YX2即CO2为直线形结构,正负电荷中心重合,为非极性分子,B错误;
C.由分析可知,R为N,Y为C,已知非金属性N>C,则最高价含氧酸酸性:HNO3>H2CO3即R>Y,C正确;
D. 由分析可知,X为O、R为N、Z为F,故第一电离能F>N>O即Z>R>X,D正确;
故答案为:B。
12.(2024届广东省省二模)是一种分析试剂,所含的5种元素在前四周期均有分布,基态的d轨道半充满,基态M原子价层电子排布式为,E和M位于同一主族,X原子比E原子少一个电子。下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.单质的沸点:
C.Z的单质能与发生置换反应
D.和的VSEPR模型名称相同
【答案】C
【分析】基态的d轨道半充满,则Z核外电子排布:,Z为Fe元素;基态M原子价层电子排布式为,根据M元素可与E元素形成结构,判断M为S元素,E和M位于同一主族,则E为O元素,X原子比E原子少一个电子,则X为N元素,根据化合物化合价代数和为0,判断Y为H元素。
【解析】A.N核外电子排布处于半充满的较稳定状态,其第一电离能大于相邻族元素,则第一电离能:,A错误;
B.Y、E、X单质分别为 、和,均为分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,沸点:,B错误;
C.铁在高温条件下可与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,属于置换反应,C正确;
D.中心元素S价层电子对数:,VSEPR模型为四面体形,中心元素N价层电子对数:,VSEPR模型为平面三角形,D错误;
答案选C。
13.(2024届广东省韶关二模)W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的最外层电子数等于X核外电子总数,五种主族元素组成的化合物Q的结构如图所示。下列说法正确的是
A.简单离子半径: B.和的空间结构不相同
C.简单氢化物沸点: D.第一电离能:
【答案】D
【分析】W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,根据化合物Q的结构图,X最外层有4个电子,则X是C元素,结合Y的最外层电子数等于X核外电子总数,可知Y是O元素,M离子带1个正电荷,可知M是Na元素,W是得到1个电子后形成的四个共价键,则W是B元素,Z形成了1个共价键,则Z是F元素,据此分析解答。
【解析】A.经分析,M是Na元素,Y是O元素,Z是F元素,则三种离子半径大小为,故A错误;
B.是BF3,其空间构型是平面三角形,是离子,其空间构型是平面三角形,两者结构相同,故B错误;
C.分别是F、O、C三种元素,其中F和O两种元素的氢化物,分子间有氢键,水常温下是液态,氟化氢是气体,则三种氢化物的沸点是,故C错误;
D.分别是F、O、C三种元素,其第一电离能顺序是,故D正确;
答案D。
14.(2024届广东省梅州二模)由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W构成的离子化合物结构如下图所示,Y、Z相邻且与X、W均不同周期。下列说法不正确的是
A.元素电负性:
B.的VSEPR模型为四面体形
C.Y和Z的简单氢化物都是由极性键构成的极性分子
D.第一电离能:
【答案】C
【分析】依据结构可知,Y形成四键,则Y为C,X形成一键,且在所给的原子序数顺序中最小,故X为H,Y与Z相邻且Z的原子序数大于Y,故Z为N,W形成-1价的阴离子,且不与C、N处于同一周期,故W为Cl,综上可知:X为H,Y为C,Z为N,W为Cl,以此分析;
【解析】A.在元素周期表中,同周期元素从左到右电负性依次增大,同主族的元素从上到下电负性依次减少,故电负性Cl>C>H,故A正确;
B.中N的价电子数目为5,其中2个成对、3个成单,N用3个单电子分别与H形成σ键,则σ键数目为3,N上还有1个孤电子对,所以N的价层电子对数=3+1=4,故为杂化,的VSEPR模型为四面体形,故B正确;
C.Y和Z的简单氢化物分别为、,二者都是由极性键构成的分子,由于为正四面体结构,正负电荷中心重合,故为非极性分子,故C错误;
D.第一电离能:N>C,故D正确;
故选C。
15.(2024届广东省佛山二模)我国科学家发现,添加能有效减缓锂离子电池容量衰减,其结构式如图所示。其中Z原子满足8电子稳定结构,Z、Y、W、X是原子序数依次增大的短周期元素,X、Y原子核外均有2个未成对电子。下列说法正确的是
A.第一电离能:ZB.原子半径:X>Y>Z
C.简单氢化物稳定性:YD.X和Z的最高价含氧酸都为强酸
【答案】D
【分析】阴离子结构整体带一个单位负电荷,Z原子形成2个共价键,满足8电子稳定结构,说明为第VA族元素,结合原子序数大小关系:Z、Y、W、X是原子序数依次增大的短周期元素,推测Z为N元素;Y原子核外均有2个未成对电子,且可形成2对共用电子对,则Y为O元素;W可形成1对共用电子对,推测W为F元素;X原子核外均有2个未成对电子,且可形成6个共价键,推测X为S元素。
【解析】A.同周期元素第一电离能从左到右逐渐增大,由于N核外电子排布处于半充满较稳定状态,其第一电离能大于相连族元素,则第一电离能:,A错误;
B.电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同,原子序数越大,原子半径越小,则原子半径:,B错误;
C.元素非金属性越强,简单氢化物稳定性越强,则稳定性:,C错误;
D.X为S元素,Z为N元素,二者最高价含氧酸分别为和,均为强酸,D正确;
答案选D。
16. (2024届广东省茂名一模)短周期主族元素的原子序数依次增大,基态原子核外能级与能级电子数之比为位于同主族。由这四种元素组成一种光学晶体,结构如图。下列叙述不正确的是
A. 简单氢化物沸点: B. 第一电离能:
C. 元素电负性: D. 四种元素可形成离子化合物
【答案】A
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大,基态Y原子核外s能级与p能级电子数之比为4:3,则Y为N元素;由结构式可知,晶体中X、Z、R形成的共价键数目为1、2、6,Z、R位于同主族,则X为H元素、Z为O元素、R为S元素。
【解析】A.水分子、氨分子均能形成分子间氢键,硫化氢不能形成分子间氢键,水分子形成的氢键数目多于氨分子,分子间作用力大于氨分子,沸点高于氨分子,则三种氢化物的沸点顺序为,故A错误;
B.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则氮元素的第一电离能大于氧元素;同主族元素,从上到下第一电离能依次减小,则氧元素的第一电离能大于硫元素,所以三种元素的第一电离能大小顺序为,故B正确;
C.非金属元素的非金属性越强,电负性越大,三种元素的非金属性强弱顺序为,则电负性大小顺序为,故C正确;
D.氢、氮、氧、硫四种元素可以形成离子化合物硫酸铵、硫酸氢铵、亚硫酸铵、亚硫酸氢铵等,故D正确;
故选A。
18.(2024届广东省顺德三模)已知Z、X、Y、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中前四种元素形成的某离子液体的熔点为12℃,其结构如下图所示。Z是宇宙总含量最多的元素,Y元素原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋方向相同:W元素原子的价层电子排布是,M和W为同主族元素。下列说法不正确的是
A.第一电离能:Y>W>X
B.该化合物阴离子空间结构为平面三角形
C.该化合物常温下可以导电
D.W和Z形成的化合物的沸点一定比X和Z形成的化合物高
【答案】D
【分析】Z、X、Y、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z是宇宙总含量最多的元素,则为H元素;Y元素原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋方向相同,则为N元素;W元素原子的价层电子排布是,则W为O元素;M和W为同主族元素,则M为S元素;结合化合物的结构可知X为C元素。
【解析】A.C、N和O同周期且相邻,N的2p轨道半充满更稳定,因此N的第一电离能比O大,O比C大,故A正确;
B. 阴离子NO,空间结构为平面三角形,故B正确;
C.该化合物为离子化合物,根据题中熔点,常温下呈液态,该离子液体常温下可以导电,故C正确;
D.W和Z形成的化合物为水,X和Z形成的化合物为烷烃,含碳越多,沸点越高,所以水的沸点不一定高于烷烃,故D错误;
答案选D。
19.(2024届广东省广州三模)某离子液体的阴离子的结构如图所示,其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期非金属元素,W是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是
A.简单离子半径:YB.X的含氧酸是强酸
C.该阴离子中X不满足8电子稳定结构
D.简单氢化物的沸点:Y>M
【答案】D
【分析】W为有机物骨架元素,故W为C元素;由图可知,Y形成1个双键,则其最外层有6个电子,结合原子序数关系知,Y为O元素,则X为N元素;Z形成1个单键;则Z为F元素;M的成键总数为6,则M为S元素,据此分析解题。
【解析】A.电子层数越多,半径越大,电子排布相同时,核电荷数越大,半径越小,最简单离子半径:O2 >F ,故A错误;
B.X为N元素,HNO2为弱酸,故B错误;
C.该化合物中N形成2个共价键,还含有2个未成键电子对,满足8电子稳定结构,故C错误;
D.Y为O元素,M为S元素,简单氢化物的沸点:H2O>H2S,故D正确;
故答案选D。
20.(2025年广东省三校高考化学一模)是一种新型的电解质锂盐,具有较高的电化学稳定性和电导率,被广泛用于目前的锂电池中。的结构如图所示,其中、、、为位于同一短周期元素,原子核外的轨道与轨道上的电子数之比为:,下列叙述正确的是( )
A. 、、简单气态氢化物的沸点:
B. 、两元素组成的分子一定为非极性分子
C. 该化合物中有极性键、非极性键、配位键和离子键
D. 该化合物中所有原子的最外层均满足电子稳定结构
【答案】C
【解析】解:和均能形成分子间氢键,使其沸点升高,且形成的氢键数目比多,因此最简单氢化物的沸点顺序为:,故A错误;
B.、分别为、,通常可形成化合物、,而为极性分子,故B错误;
C.根据结构图,可知该化合物中有极性键、非极性键、配位键和离子键,故C正确;
D.化合物中的最外层不满足电子稳定结构,故D错误;
故选:。
21.(2025年广东省肇庆市高考化学二模)化合物为翡翠的主要成分,、、和为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态原子的价层电子排布式为,的基态原子核外电子共占据个原子轨道,的最高正化合价和最低负化合价的绝对值相等。下列说法中正确的是( )
A. 简单离子半径:
B. 最高价氧化物对应水化物的碱性:
C. 和的第一电离能均小于同周期相邻元素
D. 的空间构型为三角锥形
【答案】C
【解析】解:由分析可知,为元素、为元素、为元素、为元素;
A.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子半径:,故A错误;
B.金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,而金属性:,则最高价氧化物对应水化物的碱性:,故B错误;
C.的第一电离能小于,的第一电离能小于和,故C正确;
D.的中心原子原子孤电子对数、价层电子对数,的空间构型为平面三角形,故D错误;
故选:。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)压轴题05 元素推断与元素周期律
01 元素推断一般思路
1.元素推断中常用的二条规律
(1)最外层电子规律
最外层 电子数(N) 3≤N<8 N=1或2 N>次外层 电子数
元素在周期 表中的位置 主族 ⅠA族、ⅡA族、 第Ⅷ族、副族、 0族元素氦 第2周期 (Li、Be除外)
(2)“阴上阳下”规律
电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同周期,若电性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期——“阴上阳下”规律。如O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+电子层结构相同,则Na、Mg、Al位于O、F的下一周期。
2.元素周期表中短周期的特殊结构的应用
(1)元素周期表中第1周期只有两种元素H和He,氢元素所在的ⅠA族为元素周期表的左侧边界,ⅠA族左侧无元素分布。
(2)He为0族元素,0族元素为元素周期表的右侧边界,0族元素右侧没有元素分布。利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。
3.元素的位置关系和原子序数关系的应用
(1)同一周期中元素的原子序数比左边元素原子序数大1,比右边元素的原子序数小1。
(2)同主族上下相邻周期元素的原子序数关系
①若在ⅠA族或ⅡA族,原子序数之差为上周期所包含的元素种数。
②若在ⅢA~ⅦA族,原子序数之差为下周期所包含的元素种数。
如第3周期和第4周期的同族相邻元素,若在ⅠA或ⅡA族,原子序数之差为8;若在ⅢA~ⅦA族,原子序数之差为18。
02 必修阶段元素周期律知识网络
中子N(不带电荷) 同位素
原子核 → 质量数(A=N+Z) 近似相对原子质量
质子Z(带正电荷) → 核电荷数 元素 → 元素符号
原子结构 : 最外层电子数决定主族元素的
电子数(Z个): 化学性质及最高正价和族序数
核外电子 排布规律 → 电子层数 周期序数及原子半径
表示方法 → 原子(离子)的电子式、原子结构示意图
随着原子序数(核电荷数)的递增:元素的性质呈现周期性变化
①、原子最外层电子的周期性变化(元素周期律的本质)
元素周期律 ②、原子半径的周期性变化
③、元素主要化合价的周期性变化
④、元素的金属性与非金属性的周期性变化
①、按原子序数递增的顺序从左到右排列;
元素周期律和 排列原则 ②、将电子层数相同的元素排成一个横行;
元素周期表 ③、把最外层电子数相同的元素(个别除外)排成一个纵行。
①、短周期(一、二、三周期)
周期(7个横行) ②、长周期(四、五、六周期)
周期表结构 ③、不完全周期(第七周期)
①、主族(ⅠA~ⅦA共7个)
元素周期表 族(18个纵行) ②、副族(ⅠB~ⅦB共7个)
③、Ⅷ族(8、9、10纵行)
④、零族(稀有气体)
同周期同主族元素性质的递变规律
①、核外电子排布
②、原子半径
性质递变 ③、主要化合价
④、金属性与非金属性
⑤、气态氢化物的稳定性
⑥、最高价氧化物的水化物酸碱性
电子层数 相同条件下,电子层越多,半径越大。
判断的依据 核电荷数 相同条件下,核电荷数越多,半径越小。
最外层电子数 相同条件下,最外层电子数越多,半径越大。
微粒半径的比较 1、同周期元素的原子半径随核电荷数的增大而减小(稀有气体除外)
如:Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl.
2、同主族元素的原子半径随核电荷数的增大而增大。如:Li具体规律 3、同主族元素的离子半径随核电荷数的增大而增大。如:F--4、电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而减小。
如:F-> Na+>Mg2+>Al3+
5、同一元素不同价态的微粒半径,价态越高离子半径越小。如Fe>Fe2+>Fe3+
①与水反应置换氢的难易
②最高价氧化物的水化物碱性强弱
金属性强弱 ③单质的还原性
④互相置换反应
①与H2化合的难易及氢化物的稳定性
非金属性强弱 ②最高价氧化物的水化物酸性强弱
③单质的氧化性
03 选修阶段元素周期律核心知识
1.电离能的变化规律及应用
(1)第一电离能
①每个周期的第一种元素(氢元素或碱金属元素)第一电离能最小,稀有气体元素原子的第一电离能最大,同周期中自左至右元素的第一电离能呈增大的趋势,但是ⅡA>ⅢA、ⅤA>ⅥA。
②同主族元素原子的第一电离能从上到下逐渐减小。
(2)逐级电离能
①原子的逐级电离能越来越大。
首先失去的电子是能量最高的电子,故第一电离能较小,以后再失去的电子都是原子轨道较低的电子,所需要的能量较多。
②当电离能突然变大时说明电子的电子层发生了变化,即同一电子层中电离能相近,不同电子层中电离能有很大的差距。如Al:I1<I2<I3 I4<I5……
(2)第一电离能与原子核外电子排布
①通常情况下,当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半充满(p3、d5、f7)和全充满(p6、d10、f14)的结构时,原子的能量较低,该元素具有较大的第一电离能。
②在同周期元素中,稀有气体的第一电离能最大。金属越活泼,金属元素的第一电离能越小;非金属越活泼,非金属元素的第一电离能越大。
(3)电离能的应用
①根据电离能数据,确定元素原子的核外电子的排布
如Li:I1 I2②根据电离能数据,确定元素在化合物中的化合价
如K:I1 I2③判断元素的金属性、非金属性强弱
一般地,除稀有气体外,I1越大,元素的非金属性越强;I1越小,元素的金属性越强。
2.电负性的变化规律及应用
电负性是用来衡量元素在化合物中吸引电子的能力。同周期从左到右,元素的电负性逐渐变大;同主族从上到下,元素的电负性逐渐变小。
(1)衡量元素的金属性和非金属性及其强弱
①金属的电负性一般小于1.8,非金属的电负性一般大于1.8,而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右,它们既有金属性,又有非金属性。
②金属元素的电负性越小,金属元素越活泼;非金属元素的电负性越大,非金属元素越活泼。
③电负性较大的元素集中在元素周期表的右上角,电负性较小的元素集中在元素周期表的左下角。
(2)衡量元素在化合物中吸引电子能力的大小
①电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱,元素的化合价为正值。
②电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力强,元素的化合价为负值。
(3)判断化学键的类型
一般认为:如果两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7,它们之间通常形成离子键;如果两个成键元素原子间的电负性差值小于1.7,它们之间通常形成共价键。
题型01 直叙类元素推断
1. (2024届广东省湛江一模)化合物是一种常见的复合肥,所含的4种元素均为前20号元素,每个周期都有。Y的基态原子价层p轨道半充满,X最常见的同位素没有中子,M在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A.元素电负性:M>Z>X B.简单氢化物的熔点:Z>Y>M
C.第一电离能:X>Z>Y D.为极性分子
2. (2024届广东省韶关一模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的价电子排布式可表示为nsnnpn+1,Y是地壳中含量最多的元素,Z的原子半径在短周期中最大,Y、W同主族。下列说法正确的是
A.简单离子半径:ZC.元素的第一电离能:X题型02 图表分析类元素推断
3.(2024届广东省惠州一调)X、Y、Z、W、P、Q为短周期元素,其中Y的原子序数最小,它们的最高正价与原子半径关系如图所示。下列说法正确的是
A.Y在元素周期表中位于p区 B.第一电离能:
C.氧化物对应水化物的酸性: D.电负性:
4.(2024届广东省大湾区一模)2024年是元素周期表诞生的第155周年。已知短周期主族元素X、Y、Z、M、N,其原子序数与其对应的0.1mol/L最高价氧化物的水化物溶液,在常温下的pH关系如图所示。下列说法中正确的是
A.X和Y元素均在p区 B.元素的电负性:Z>M>N
C.M的含氧酸根离子的中心原子为sp2杂化 D.XN3和ZN3的空间构型均为三角锥形
题型03 结构式分析类元素推断
5. (2024届广东省汕头一模)M、W、X、Y、Z五种短周期非金属元素原子序数依次增大,Z为地壳中含量最高的元素,基态Y原子p轨道上的电子处于半充满状态。由五种元素组成某种电池材料的结构如图所示,下列说法正确的是
A.简单离子半径:M<X<Y<Z
B.氢化物沸点:X<Y
C.第一电离能:W<X<Z<Y
D.W的最高价氧化物对应水化物为强酸
6. (2024届广东省广州天河区一模)颜料紫是含锰化妆品着色剂,其化学式为,X、Y、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素,其中对具有正四面体空间结构,的结构如图所示。下列说法正确的是
A.键角:
B.第一电离能:
C.简单氢化物沸点:
D.中各原子最外层均为8电子稳定结构
1.(2024·广东卷)一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,则
A.沸点: B.最高价氧化物的水化物的酸性:
C.第一电离能: D.和空间结构均为平面三角形
2.(2023·广东卷)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
3.(2022·广东卷)甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中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
4.(2024届广东省广州一模)化合物所含的5种元素均为短周期主族元素,、和为同周期元素,原子序数依次增加,的基态原子价层电子排布式为,的基态原子价层轨道半充满,是地壳中含量最多的元素,是有机分子的骨架元素,下列说法正确的是
A.元素电负性:
B.简单氢化物沸点:
C.第一电离能:
D.和的空间结构均为直线形
5.(2024届广东省佛山一模)是一种新型电极材料,所含元素位于前四周期,仅X、E同周期,E是地壳中含量最多的元素,X可与水反应生成,Y的合金用量最大,用途最广,M的基态原子的p轨道上填充的电子数目满足,下列说法错误的是
A.单质的熔点:XE
C.的构型为正四面体形 D.X和E能形成离子化合物
6.(2024届广东省肇庆一模)短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,且占据三个不同的周期。X的一种简单氢化物常用作制冷剂,Y在地壳中的含量最高,Z的基态原子价层电子排布式为ns1,Q的基态原子轨道中有2个未成对电子。下列说法正确的是
A.原子半径:Q>Z>Y
B.第一电离能:Y>X>W
C.Q的最高价氧化物对应的水化物可能是强酸
D.XW3、的空间结构名称均为三角锥形
7.(2024届广东省深圳一模)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的主族元素,在前三周期均有分布,基态X原子有四种不同空间运动状态的电子;Y为地壳中含量最多的元素,其简单离子与Z的简单离子具有相同电子数;工业上常通过电解Z的氧化物制取其单质,下列说法不正确的是
A.元素电负性: B.简单氢化物的沸点:
C.原子半径: D.Z同周期且第一电离能小于Z的元素有2种
8.(2024届广东省深圳二模)Y4X9EZ2M4是一种常见的营养强化剂。其中,元素周期表中与Y、M相邻,基态原子的价电子排布式nsnnpn,Z的第一电离能大于的,基态原子与基态原子的未成对电子数相同;为原子半径最小的元素;的合金是目前用量最大的金属材料。下列说法正确的是
A.电负性: B.非金属性:
C.简单氢化物的沸点: D.高温下,的单质与反应得到
9.(2024届广东省茂名二模)催化剂(XYZ6ME5)的组成元素均为主族元素且在每个短周期均有分布,X的基态原子p轨道电子总数比s轨道电子总数多1个;仅Y、M、E处于同一周期,原子序数依次增大且相邻;E在地壳中含量最多。下列说法不正确的是
A.第一电离能:M>E>X B.简单氢化物的稳定性:E>M
C.氧化物的熔点:X>Y>Z D.和的空间结构相同
10.(2024届广东省广州二模)化合物可作食品膨松剂,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,W的基态原子s能级上的电子总数和p能级上的电子总数相等,W和Z同族,Y是地壳中含量最多的金属元素,下列说法正确的是
A.第一电离能:X>Y>Z B.简单氢化物沸点:Z>W
C.原子半径:Z>Y>X>W D.和的空间结构均为V形
11.(2024届广东省大湾区二模)已知M、R、X、Y、Z属于短周期非金属元素,M与X同主族,M单质与X单质化合可形成一种漂白性物质;R可形成三键的单质气体;X、Y、Z与R同周期,且Z原子的半径最小,Y的基态原子价层p轨道有2个电子。下列说法不正确的是
A.原子半径:M>R>X B.与均为极性分子
C.最高价含氧酸酸性:R>Y D.第一电离能:Z>R>X
12.(2024届广东省省二模)是一种分析试剂,所含的5种元素在前四周期均有分布,基态的d轨道半充满,基态M原子价层电子排布式为,E和M位于同一主族,X原子比E原子少一个电子。下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.单质的沸点:
C.Z的单质能与发生置换反应
D.和的VSEPR模型名称相同
13.(2024届广东省韶关二模)W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的最外层电子数等于X核外电子总数,五种主族元素组成的化合物Q的结构如图所示。下列说法正确的是
A.简单离子半径: B.和的空间结构不相同
C.简单氢化物沸点: D.第一电离能:
14.(2024届广东省梅州二模)由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W构成的离子化合物结构如下图所示,Y、Z相邻且与X、W均不同周期。下列说法不正确的是
A.元素电负性:
B.的VSEPR模型为四面体形
C.Y和Z的简单氢化物都是由极性键构成的极性分子
D.第一电离能:
15.(2024届广东省佛山二模)我国科学家发现,添加能有效减缓锂离子电池容量衰减,其结构式如图所示。其中Z原子满足8电子稳定结构,Z、Y、W、X是原子序数依次增大的短周期元素,X、Y原子核外均有2个未成对电子。下列说法正确的是
A.第一电离能:ZB.原子半径:X>Y>Z
C.简单氢化物稳定性:YD.X和Z的最高价含氧酸都为强酸
16. (2024届广东省茂名一模)短周期主族元素的原子序数依次增大,基态原子核外能级与能级电子数之比为位于同主族。由这四种元素组成一种光学晶体,结构如图。下列叙述不正确的是
A. 简单氢化物沸点: B. 第一电离能:
C. 元素电负性: D. 四种元素可形成离子化合物
18.(2024届广东省顺德三模)已知Z、X、Y、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中前四种元素形成的某离子液体的熔点为12℃,其结构如下图所示。Z是宇宙总含量最多的元素,Y元素原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋方向相同:W元素原子的价层电子排布是,M和W为同主族元素。下列说法不正确的是
A.第一电离能:Y>W>X
B.该化合物阴离子空间结构为平面三角形
C.该化合物常温下可以导电
D.W和Z形成的化合物的沸点一定比X和Z形成的化合物高
19.(2024届广东省广州三模)某离子液体的阴离子的结构如图所示,其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期非金属元素,W是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是
A.简单离子半径:YB.X的含氧酸是强酸
C.该阴离子中X不满足8电子稳定结构
D.简单氢化物的沸点:Y>M
20.(2025年广东省三校高考化学一模)是一种新型的电解质锂盐,具有较高的电化学稳定性和电导率,被广泛用于目前的锂电池中。的结构如图所示,其中、、、为位于同一短周期元素,原子核外的轨道与轨道上的电子数之比为:,下列叙述正确的是( )
A. 、、简单气态氢化物的沸点:
B. 、两元素组成的分子一定为非极性分子
C. 该化合物中有极性键、非极性键、配位键和离子键
D. 该化合物中所有原子的最外层均满足电子稳定结构
21.(2025年广东省肇庆市高考化学二模)化合物为翡翠的主要成分,、、和为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态原子的价层电子排布式为,的基态原子核外电子共占据个原子轨道,的最高正化合价和最低负化合价的绝对值相等。下列说法中正确的是( )
A. 简单离子半径:
B. 最高价氧化物对应水化物的碱性:
C. 和的第一电离能均小于同周期相邻元素
D. 的空间构型为三角锥形
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