高考化学二轮复习小题提速练9元素的位—构—性与推断含答案

小题提速练9　元素的位—构—性与推断

1.(2022广东广州二模)一种用作锂离子电池电解液的锂盐结构如图所示,短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,W原子的最外层电子数是内层电子数的一半。下列说法不正确的是              (　　)

A.电负性:Z>Y>X

B.YZ2中,Y的化合价为+2价

C.原子半径:W>Z>Y

D.W的最高价氧化物对应的水化物是中强酸

2.(2022安徽马鞍山三模)短周期元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大,且X、Y、Q、R的原子的最外层电子数之和为12,X与R同主族,Q是地壳中含量最高的元素。下列说法错误的是(　　)

A.简单离子半径大小顺序为Z>Q>R

B.最简单氢化物的沸点高低顺序为Q>Z>Y

C.X与Q形成的化合物仅含共价键

D.Q与R形成的常见化合物中,阴、阳离子数目之比为1∶2

3.(2022山东聊城二模)X、Y、Z、W为短周期主族元素,其原子序数依次增大,Y、Z、W位于同一周期,基态W原子最高能层电子数是基态Y原子最高能级电子数的3倍,同时W原子最外层电子数也是内层电子数的3倍,它们形成的某种阴离子的结构如图所示。下列说法错误的是(　　)

A.离子半径:X->Li+

B.第一电离能:Z>W>Y

C.X、Y、W三种元素可以形成一元酸,也可以形成二元酸

D.由X、Y、Z、W四种元素组成的化合物的水溶液均显碱性

4.(2022福建龙岩三模)某种锂盐的结构如图所示,其阴离子由W、X、Y、Z四种同周期主族元素组成,X原子的最外层电子数是W原子的次外层电子数的3倍,化合物中除Li+外其他原子均满足8电子稳定结构。下列说法正确的是(　　)

A.W位于第二周期第ⅣA族

B.原子半径:Z>X>Y

C.元素电负性:Y>Z>X

D.最高化合价:Y>Z>W

5.(2022山东枣庄二模)短周期元素X、Y、Z、W位于同一周期,W元素的某种单质具有强氧化性,可用于杀菌消毒。四种元素组成的一种离子结构如图所示。下列说法错误的是              (　　)

A.电负性:Y<Z<W<X

B.简单氢化物的熔、沸点:Z<X

C.Y的最高价氧化物的水化物为强酸

D.阴离子中各原子均满足最外层8电子稳定结构

6.(2022福建南平三模)团簇分子由原子序数依次增大的M、N、P、Q四种短周期元素组成,其空间结构如图,M、N、Q位于不同周期,其中N是地壳中含量最高的元素,Q的最高价氧化物对应的水化物与强酸、强碱均能反应。下列说法错误的是(　　)

A.通常情况下M2N比M2N2更稳定

B.M、N、P组成的化合物中含离子键和共价键

C.P和Q能形成密度小、强度大的合金材料

D.元素的第一电离能:P<Q

7.(2022福建莆田三模)X、Y、Z、W、M是五种常见的短周期主族元素,其原子半径随原子序数的变化如图所示,已知Y的原子核外电子总数是W的4倍,M、X的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等。下列说法错误的是              (　　)

A.M与X形成的化合物能与水剧烈反应

B.X和W的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱:X>W

C.W与Z形成的气态分子中各原子最外层均达到8e-稳定结构

D.X与Y形成的化合物X2Y2中含有共价键

8.(2022辽宁丹东二模)金刚砂与金刚石具有相似的晶体结构,硬度为9.5,熔点为2 700 ℃,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是              (　　)

A.金刚砂的化学式为SiC

B.金刚砂和金刚石中C的配位数相同

C.C—Si的长度为a pm,则晶胞边长为2a pm

D.C位于Si构成的四面体空隙中

9.(2022福建厦门二模)某种天然沸石的化学式为W[Z2R3Y10]·3X2Y,其中元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大,且占据四个不同周期。Y在地壳中含量最高,基态W原子的核外电子恰好填满10个原子轨道。下列说法不正确的是(　　)

A.第一电离能:Z>R

B.简单离子的半径:Y>Z

C.最简单氢化物的稳定性:Y>R

D.氯化物的熔点:W>Z

10.(2022河北邯郸一模)某化合物(结构如图所示)可用作酿造酵母的培养剂、强化剂、膨松剂、发酵助剂。已知X、Y、Z、W为元素周期表中前20号元素且位于不同周期,原子序数依次增大,Y为地壳中含量最高的元素。下列有关说法正确的是(　　)

A.单质的氧化性:Z>Y>X

B.Z元素形成的单质均为白色固体

C.Y分别与X、Z、W三种元素均可形成至少两种化合物

D.X与Z形成的最简单化合物的沸点比X与Y形成的最简单化合物的沸点高

11.(2022辽宁沈阳二模)在如图所示的物质转化关系中,A是常见的气态氢化物,B气体是组成空气的成分之一,E的相对分子质量比D的大17,G是一种紫红色金属单质(反应条件和部分生成物未列出)。下列叙述正确的是(　　)

A.基态G原子的价电子排布图(轨道表示式)是

B.氢化物A的空间结构是V形

C.热稳定性A强于F

D.通过C与B接触,可以检验C

12.(双选)(2022河北唐山二模)M、X、Y、Z、W均为短周期元素,且原子序数依次减小,并能形成如图所示的化合物,下列说法正确的是              (　　)

A.简单离子的半径:M>Y>X

B.简单氢化物的稳定性:X<Y

C.X与W形成的某种化合物可使酸性高锰酸钾溶液褪色

D.由M、X、Z、W四种元素组成的化合物的水溶液可能显碱性

参考答案

小题提速练9　元素的位—构—性与推断

1.C　解析 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,W原子的最外层电子数是内层电子数的一半,W为磷元素;X形成化学键数为4,则X为碳元素;Y形成化学键数为2,则Y为氧元素;Z形成化学键数为1,则Z为氟元素。同周期主族元素从左到右,元素的电负性逐渐增大,则电负性:F>O>C,A正确;氟的电负性大于氧,在OF2中,O会表现出正价,化合价为+2价,B正确;电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;原子半径:P>O>F,C错误;P的最高价氧化物对应的水化物是磷酸,磷酸为中强酸,D正确。

2.C　解析 短周期元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大,Q是地壳中含量最高的元素,则Q为O元素;X与R同主族,X、Y、Q、R的原子的最外层电子数之和为12,则X与R的最外层电子数均为1、Y的最外层电子数为4,X为H元素或Li元素、Y为C元素、Z为N元素、R为Na元素。电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则氮离子、氧离子和钠离子的离子半径大小顺序为Z>Q>R,A正确;甲烷分子不能形成分子间氢键,分子间作用力小于氨分子和水分子,沸点最低,水分子形成的分子间氢键数目多于氨分子,分子间作用力强于氨分子,沸点高于氨分子,则最简单氢化物的沸点高低顺序为Q>Z>Y,B正确;若X为Li元素,氧化锂是只含有离子键的离子化合物,C错误;氧化钠和过氧化钠都是阴、阳离子数目之比为1∶2的离子化合物,D正确。

3.D　解析 X、Y、Z、W为短周期主族元素,其原子序数依次增大,Y、Z、W位于同一周期,阴离子中Y、Z、W形成共价键数目最多分别为4、3、2,基态W原子最高能层电子数是基态Y原子最高能级电子数的3倍,同时W原子最外层电子数也是内层电子数的3倍,则W是O,Y是C,Z是N。阴离子中X形成1个共价键,且原子序数最小,则X是H。H-和Li+的电子层结构相同,前者核电荷数小,离子半径大,故离子半径:H->Li+,A正确;同周期主族元素基态原子的第一电离能从左到右呈增大趋势,N的2p轨道处于半充满状态,较难失去电子,其第一电离能较大,故第一电离能:N>O>C,B正确;H、C、O可以形成一元酸(如HCOOH),也可以形成二元酸(如H2CO3等),C正确;由H、C、N、O四种元素形成的化合物的水溶液可能呈酸性(如HCOONH4等),也可能呈碱性[如CO(NH2)2等],D错误。

4.B　解析 阴离子结构中,W形成3个共价键和1个配位键,X形成2个共价键、Y形成1个共价键、Z形成4个共价键,W、X、Y、Z是四种同周期主族元素,X原子的最外层电子数是W原子的次外层电子数的3倍,化合物中除Li+外其他原子均满足8电子稳定结构,则W为B元素、X为O元素、Y为F元素、Z为C元素。硼元素位于元素周期表第二周期第ⅢA族,A错误;同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则原子半径的大小顺序为C>O>F,B正确;同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,电负性依次增大,则电负性的大小顺序为F>O>C,C错误;氟元素的非金属性最强,无正化合价,D错误。

5.C　解析 短周期元素X、Y、Z、W是同一周期元素,W元素形成的某种单质具有强氧化性,可用于杀菌消毒,结合图示可知,W形成2个共价键,则W为O元素,说明四种元素均位于第二周期;Z形成4个共价键,则Z为C元素;Y可形成3个共价键和1个配位键,X形成1个共价键,则Y为B元素,X为F元素。非金属性越强电负性越大,同周期主族元素从左到右非金属性增强,则电负性:B<C<O<F,即Y<Z<W<X,A正确;X为F,Z为C,简单氢化物HF分子间含有氢键,熔、沸点比CH4高,即简单氢化物的熔、沸点:Z<X,B正确;Y为B,处在元素周期表金属与非金属交界处,最高价氧化物的水化物H3BO3为弱酸,C错误;结合图示可知,该化合物的阴离子中F、B、C、O四种元素均满足8电子稳定结构,D正确。

6.D　解析 M、N、Q位于不同周期,其中N是地壳中含量最高的元素,则N为O,Q的最高价氧化物对应的水化物与强酸、强碱均能反应,Q为Al,M为H,根据某由原子序数依次增大的M、N、P、Q四种短周期元素组成的团簇分子的空间结构可知,P的原子半径大于Al,原子序数介于O和Al之间,则P为Na或Mg,则团簇分子的化学式为H2Al2P2O6,则P的化合价为+2价,即P只能为Mg。M为H,N为O,通常情况下M2N(H2O)比M2N2(H2O2)更稳定,A正确;M、N、P分别为H、O、Mg,组成的化合物Mg(OH)2中含离子键和共价键,B正确;P和Q分别是Mg和Al,合金一般比成分金属具有更小的密度和更大的机械强度,即P和Q能形成密度小、强度大的合金材料,C正确;P为Mg,Q为Al,根据同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势,第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素,元素的第一电离能Mg>Al,D错误。

7.C　解析 Y的原子核外电子总数是W的4倍,它们都是主族元素,若W的电子总数为3,Y为12,则W为Li,Y为Mg,若W的电子总数为4,Y为16,则W为Be,Y为S;M、X的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等,则W的最外层电子数大于1,因此W不可能为Li,只能为Be,则M、X的最外层电子数都是1,则M为H,X为Na,Z的原子序数比Y(S)大,则Z为Cl。M与X形成的化合物NaH能与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气,A正确;X为Na、W为Be,金属性:Na>Be,则X和W的最高价氧化物对应水化物的碱性:X>W,B正确;W与Z形成的气态分子是BeCl2,其中Be原子最外层只有4个电子,不满足8e-稳定结构,C错误;X与Y形成的化合物Na2S2中S和S之间存在共价键,D正确。

8.C　解析 由晶胞结构图可知,晶胞中C原子位于顶点和面心,一个晶胞中C原子数目为8×+6×=4,Si原子位于晶胞内部,一个晶胞中Si原子数目为4,化学式为SiC,A正确;由结构可知,金刚砂和金刚石中C的配位数相同,均为4,B正确;设晶胞边长为x,则x=a pm,x=a pm,C错误;由结构可知,C位于Si构成的四面体空隙中,D正确。

9.A　解析 Y在地壳中含量最高,则Y为O元素,几种元素占据四个不同周期,其中只有X的原子序数小于O,所以X为H元素,基态W原子的核外电子恰好填满10个原子轨道,每个原子轨道中有两个自旋方向不同的电子,所以W核外共20个电子,为Ca元素;天然沸石的化学式为Ca[Z2R3O10]·3H2O,由于R的原子序数较大,R一定位于第三周期,若Z位于第二周期,则只能为F元素,此时该物质中R的化合价为+价,不合理,所以Z也位于第三周期,根据化合价分析,合理的结果是Z为+3价、R为+4价,则Z为Al元素、R为Si元素。第一电离能Si(R)>Al(Z),A错误;Y、Z的简单离子为O2-、Al3+,电子层数相同,O2-的核电荷数更小,离子半径更大,B正确;非金属性O>Si,则最简单氢化物的稳定性:Y>R,C正确;W、Z的氯化物分别为CaCl2、AlCl3,CaCl2为离子晶体,AlCl3为分子晶体,离子晶体的熔点高于分子晶体,D正确。

10.C　解析 根据Y为地壳中含量最多的元素可知,Y为O;已知X、Y、Z、W为前20号元素且位于不同周期,原子序数依次增大,形成化合物的结构为,X为H,Z为P,W为K。单质的氧化性取决于元素的非金属性,非金属性Y>Z>X,则单质的氧化性O2>P>H2,A错误;P形成的单质红磷为红色,B错误;Y分别与X、Z、W三种元素可形成H2O、H2O2、P2O3、P2O5、K2O、K2O2等至少两种化合物,C正确;H2O分子间能形成氢键,沸点高于PH3,D错误。

11.D　解析 A是常见的气态氢化物,B气体是组成空气的成分之一,根据框图可以推知A可能是NH3或H2S,B是O2,由于E的相对分子质量比D的大17,可推知E为HNO3,D是NO2,则A是NH3,C是NO,F是H2O;G是一种紫红色金属单质,则G是Cu,基态铜原子的价电子排布式为3d104s1,价电子排布图(轨道表示式)是,A错误;NH3分子的中心原子N原子的价层电子对数=3+×(5-3×1)=4,N原子采取sp3杂化,有一对孤电子对,空间结构为三角锥形,B错误;元素非金属性越强,气态氢化物越稳定,非金属性N<O,则热稳定性NH3<H2O,C错误;NO为无色,NO与氧气反应生成红棕色的NO2,D正确。

12.CD　解析 M、X、Y、Z、W均为短周期元素,且原子序数依次减小。M能形成+1价阳离子,M是Na元素;X能形成2个共价键,X是O元素;Z能形成4个共价键,Z是C元素;Y形成3个共价键,Y是N元素;W形成1个共价键,W是H元素。电子层数相同时,质子数越多半径越小,简单离子的半径:N3-,A错误;同周期主族元素从左到右非金属性增强,气态氢化物稳定性增强,稳定性:NH3<H2O,B错误;O与H形成的化合物H2O2可使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;Na、O、C、H四种元素组成的化合物NaHCO3的水溶液显碱性,D正确。