适用于老高考旧教材2024版高考化学二轮复习专题5物质结构元素周期律（附解析）

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1.(2023·四川德阳诊断)我国科学家合成一种点击化学试剂X2Y2M2Q,X分别与Y、Z、M形成原子个数为3、6、4的18e-分子,19Q衰变方程M+H。下列说法错误的是( )
A.Q2与XQ均为无色气体
B.1M与2M的相对分子质量相同
C.同一周期中,Z的最高价含氧酸酸性最强
D.Y、M形成简单氢化物的还原性:Y>M
2.(2023·江苏南京联考)如图是部分短周期元素主要化合价与原子序数的关系图,X、Y、Z、W、R是其中的五种元素。下列说法正确的是( )
A.离子半径:X2->Y+
B.沸点:H2W>H2X
C.R氧化物对应水化物的酸性强于W氧化物对应水化物的酸性
D.工业上用电解熔融态ZR3的方法制备金属Z
3.(2023·四川资阳诊断)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍,下列说法正确的是( )
A.原子半径:XB.气态氢化物的稳定性:X>Z
C.Z、W均可与Mg形成离子化合物
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>W
4.(2023·江苏扬州期中)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层有3个电子,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,W与X位于同一主族。下列说法正确的是( )
A.由X、Y组成的化合物是离子化合物
B.X、Y、W简单离子半径:r(W)>r(Y)>r(X)
C.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D.W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
5.(2023·陕西渭南一模)2022年诺贝尔化学奖授予了对点击化学和生物正交化学做出贡献的三位科学家。我国科学家在寻找新的点击反应砌块的过程中,意外发现一种安全、高效合成化合物,其结构简式如图所示,其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素,Y与W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
B.最简单氢化物的沸点:YC.最高价含氧酸的酸性:Z>W
D.常温下可以用铁制容器盛装X的最高价氧化物对应水化物的浓溶液
6.(2023·陕西西安新城区二模)X、Y、Z、W是四种短周期非金属元素。X、Y、Z同周期,且X与W的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相同,四种元素可以形成结构如图所示的化合物M和阴离子P。下列说法正确的是( )
A.原子半径:WB.X的氢化物可以与其最高价含氧酸反应生成盐
C.最简单氢化物的沸点:X>Z
D.M、P中X、Y原子的最外层均满足8电子稳定结构
7.(2023·四川内江一模)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素,其中Z为金属元素,X、W为同一主族元素。X、Z、W形成的最高价氧化物分别为甲、乙、丙,甲是常见温室效应气体。x、y2、z、w分别为X、Y、Z、W的单质,丁是化合物,其转化关系如图所示。下列判断不正确的是( )
A.反应①②③都属于氧化还原反应
B.X、Y、Z、W四种元素中,W的原子半径最大
C.在信息工业中,丙常用作光导纤维材料
D.一定条件下,x与甲反应生成丁
B组 能力提升练
1.(2023·山东青岛统考)臭氧广泛用于水处理、空气净化、医药等领域,其治理含氰废水的原理为5O3+2NaCN+H2O2NaHCO3+N2+5O2。下列有关说法错误的是( )
A.14N和15N互为同位素
B.16O2和18O2互为同素异形体
C.CN-与N2中均含有相同电子数
D.NaHCO3中既含离子键又含共价键
2.(2023·河南驻马店统考)2022年诺贝尔化学奖获得者之一卡罗琳·贝尔托西将“点击化学”运用在生物学领域,并开创了“正交化学”,她的研究中需要对糖类进行示踪和定位。在很多研究糖类的实验中,会选用具有放射性的14C进行示踪研究。以下有关同位素的说法正确的是( )
A.14N2、15N2互为同位素
B.D、T发生核聚变成为其他元素,属于化学反应
C.16O、18O的质子数相同,电子数不同
D.同一元素各核素的近似相对原子质量不同,但它们的化学性质几乎完全相同
3.(2023·贵州遵义联考)W、X、Y、Z是四种原子序数依次增大的短周期非金属元素。W为元素周期表中原子半径最小的元素,X、Y原子核外L层上的电子数之比为3∶4,X与Z同主族,且X、Y、Z的最外层电子数之和为16。下列说法中正确的是( )
A.单质熔点:Z>Y
B.X与Y形成的常见化合物能传导光信号
C.W分别与X、Y、Z均只能形成一种化合物
D.最简单氢化物的热稳定性:Z>X
4.(2023·陕西西安铁一中学检测)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10;W与Y同族;W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是( )
A.常温常压下X的单质为气态
B.Z的氢化物为离子化合物
C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性
D.W与Y具有相同的最高化合价
5.(2023·四川绵阳诊断)下表为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,W元素的核电荷数为X元素的2倍。下列说法不正确的是( )
A.Y的位置是第三周期第ⅣA族
B.Z、W、X的原子半径依次减小,非金属性依次降低
C.W的氢化物和X单质在一定条件下可发生置换反应
D.根据元素周期律,可以推测T元素的单质具有半导体特性
6.(2023·重庆九龙坡期中)某公司研发出了一种新型除草剂,其结构如图所示,其中X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,M与Z同主族,W是地壳中含量最多的元素。下列叙述错误的是( )
A.简单离子半径:M>Z>W
B.氧化物对应水化物的酸性:Z强于M
C.X与Y组成的最简单化合物的稳定性小于Z与X组成的最简单化合物的稳定性
D.X、Z、W三种元素既可组成共价化合物又可组成离子化合物
7.(2023·内蒙古呼和浩特第一次质检)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其最外层电子数之和为19。W、X、Y所在的族均不相邻,族序数按Y、W、X、Z的顺序依次增大。下列说法不正确的是( )
A.简单离子半径X>Y>Z
B.W的简单氢化物的沸点小于X的简单氢化物的沸点
C.W、X、Z可形成共价化合物
D.一定条件下,Y的单质能将W从WX2中置换出来
8.(2023·内蒙古赤峰4月模拟)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素,A、B、C、D为上述四种元素中的两种或三种所组成的化合物,E为单质。已知室温下,0.1 ml·L-1 A的水溶液pH为1,B分子中含有10个电子,D具有漂白性,五种物质间的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.X、Y形成的二元化合物只有两种
B.Z元素在同周期元素中原子半径最小
C.W、Y组成化合物的沸点一定低于W、Z组成化合物的沸点
D.D中各原子均满足最外层8e-稳定结构
参考答案
专题五 物质结构 元素周期律
A组 基础巩固练
1.A X分别与Y、Z、M形成原子个数为3、6、4的18e-分子,则X为H元素,三种化合物分别为H2S、N2H4、H2O2,则M为O元素、Y为S元素、Z为N元素;根据19Q的衰变方程,M的质子数为8,可确定Q的质子数为9,Q为F元素。F2为淡黄绿色气体,HF为无色气体,A错误;1O与2O的质量数之和都为20,则二者的相对分子质量相同,B正确;Z为N元素,在第二周期中,元素的最高价含氧酸酸性最强的是HNO3,C正确;非金属性S小于O,则它们形成简单氢化物的还原性:H2S>H2O,D正确。
2.A 根据短周期元素主要化合价与原子序数的关系图,X、Y、Z、W、R分别是O元素、Na元素、Al元素、S元素、Cl元素。核外电子排布相同时,核电荷数越小半径越大,离子半径:O2->Na+,A正确;水分子能形成氢键,沸点:H2O>H2S,B错误;Cl氧化物对应水化物的酸性不一定强于S氧化物对应水化物的酸性,如酸性:H2SO4>HClO,C错误;工业上用电解熔融态Al2O3的方法制备金属Al,D错误。
3.C 由X、Y、Z、W四种元素的相对位置关系和Y、W的原子序数之和是Z的3倍可推出:X是硅元素,Y是氮元素,Z是氧元素,W是氯元素。A项,原子半径:X>Y>Z。B项,气态氢化物的稳定性:XY(N),故最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Y。
4.A 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,则X为O元素;Y原子的最外层有3个电子,Y的原子序数大于X的原子序数,则Y为Al元素;Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,则Z为Si元素;W与X位于同一主族,则W为S元素。由X、Y组成的化合物为Al2O3,属于金属氧化物,是离子化合物,A项正确;电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同的核电荷数越大,离子半径越小,离子半径:r(S2-)>r(O2-)>r(Al3+),B项错误;非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:SiS,故X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强,D项错误。
5.D X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素,Y与W是同一主族元素,Y能形成2个共价键、W能形成6个共价键,则Y是O元素、W是S元素;X能形成3个共价键,X是N元素;Z形成1个共价键,Z是F元素。电子层数越多半径越大,电子层数相同时,质子数越多半径越小,简单离子半径S2->O2->F-,A错误;H2O分子间形成氢键,所以最简单氢化物的沸点:H2O>H2S,B错误;F元素没有正价,F元素没有含氧酸,C错误;常温下,铁在浓硝酸中钝化,所以常温下可以用铁制容器盛装浓硝酸,D正确。
6.B X与W的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相同,X形成3个共价键和一个配位键,X最外层有5个电子,W形成一个共价键,W为非金属元素,则为H元素,Z形成2个共价键,Z最外层电子数为6,结合X、Y、Z同周期且均为非金属元素,则Z为O元素,X为N元素,Y形成3个共价键,Y为B元素。原子半径为W7.B 已知甲是常见温室效应气体,X、W为同一主族元素,X、W形成的最高价氧化物分别为甲、丙,则X为C元素、W为Si元素,甲为二氧化碳,丙为二氧化硅,x、w分别为X、W的单质,在高温条件下碳单质与二氧化硅反应生成硅和一氧化碳(丁);碳单质与氧气点燃条件下反应生成二氧化碳,则Y为O元素,Z为金属元素,z金属单质能与二氧化碳反应生成碳单质与金属氧化物,则Z为Mg元素。反应①二氧化碳与镁反应、②碳单质与氧气反应、③碳单质与二氧化硅反应都属于氧化还原反应,A正确;同周期元素原子半径从左到右依次减小,同主族元素原子半径从上到下依次增大,故C、O、Mg、Si四种元素中,Mg的原子半径最大,B错误;丙为二氧化硅,在信息工业中,二氧化硅常用作光导纤维材料,C正确;在高温条件下,碳与二氧化碳反应生成一氧化碳,D正确。
B组 能力提升练
1.B 14N和15N的质子数均为7,中子数分别为7、8,二者互为同位素,A正确;16O2和18O2都是氧气分子,属于同种物质,不互为同素异形体,B错误;CN-与N2两种粒子中都有14个电子,C正确;Na+和HC之间存在离子键,HC中存在共价键,所以碳酸氢钠中含有离子键和共价键,D正确。
2.D 14N2、15N2是氮气单质,不是原子,不互为同位素,A错误;D、T发生核聚变成为其他元素,不属于化学反应,B错误;16O、18O的质子数相同,电子数相同,C错误;同一元素各核素的近似相对原子质量不同,化学性质主要由最外层电子数决定,同一元素的各种核素最外层电子数相同,因此它们的化学性质几乎完全相同,D正确。
3.B W、X、Y、Z是四种原子序数依次增大的短周期非金属元素。W为元素周期表中原子半径最小的元素,W为H,X、Y原子核外L层上的电子数之比为3∶4,X与Z同主族,X的L层上有6个电子,X为O,Z为S,且X、Y、Z的最外层电子数之和为16,Y的最外层电子数16-6-6=4,Z为Si。根据题意可推出W、X、Y、Z分别为H、O、Si、S。单质熔点:Si>S,A项错误;X与Y形成的常见化合物SiO2能传导光信号,B项正确;H与O可形成H2O、H2O2,C项错误;最简单氢化物的热稳定性:H2O>H2S,D项错误。
4.B 可腐蚀玻璃的物质是HF。以此为切入点,根据题意进行元素推断,可知W是氟元素、X是钠元素、Y是氯元素、Z是钙元素。钙是活泼金属元素,氢是非金属元素,CaH2是由Ca2+和H-构成的离子化合物,B项正确;常温常压下,钠的单质是固体,A项错误;CaCl2是强酸强碱盐,水溶液呈中性,C项错误;氯有最高化合价+7价,氟没有正价,D项错误。
5.B W元素的核电荷数为X元素的2倍,则X是O元素,W是S元素;根据X、Y、Z、W、T在元素周期表中的位置,Y、Z、T分别是Si、P、As元素。Si的位置是第三周期第ⅣA族,故A正确;Z、W、X的原子半径依次减小,非金属性依次增强,故B错误;H2S和O2在一定条件下可发生置换反应生成水和硫,故C正确;As位于金属和非金属的分界线附近,As具有半导体特性,故D正确。
6.B X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,W是地壳中含量最多的元素,则W为氧元素。结合图中信息可知,X的原子序数最小且能形成1个共价键,则X为氢元素;Y可形成4个共价键,则Y为碳元素;Z能形成3个共价键且原子序数介于C和O之间,则其为氮元素;M与Z同主族,则M为磷元素。从而得出X、Y、Z、W、M分别为H、C、N、O、P。Z、W、M分别为N、O、P,P3-的电子层数为3,N3-、O2-的电子层数都为2,且N的原子序数比O小,所以简单离子半径:P3->N3->O2-,A正确;虽然N的非金属性比P强,但N的含氧酸的酸性不一定强于P的含氧酸,如HNO2的酸性比H3PO4弱,B错误;X与Y组成的最简单化合物为CH4,Z与X组成的最简单化合物为NH3,C的非金属性比N弱,则化合物的稳定性CH47.A “W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素”,族序数按Y、W、X、Z的顺序依次增大,可知W、X位于第二周期,Y、Z位于第三周期;其最外层电子数之和为19,且W、X、Y所在的族均不相邻,经枚举分析,Y、W、X、Z四种元素所在主族序数分别为Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ,因此Y、W、X、Z分别是镁元素、碳元素、氧元素、氯元素。X、Y的简单离子分别是O2-、Mg2+,具有相同的电子层结构,Z的简单离子是Cl-,比X、Y多一个电子层,则离子半径大小关系为Z>X>Y,A错误;W的简单氢化物是CH4,X的简单氢化物是H2O,H2O分子间存在氢键,故CH4的沸点小于H2O,B正确;W、X、Z可形成共价化合物碳酰氯COCl2,C正确;镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和炭黑,D正确。
8.B W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素,已知室温下,0.1ml·L-1A的水溶液pH为1,则A为一元强酸,则A为HCl或HNO3;B为10电子分子,能与酸反应,则B为NH3;D具有漂白性,E为单质,则A不能为HNO3,只能为HCl,D为HClO,E为Cl2,C为氯化铵;则W为氢元素、X为氮元素、Y为氧元素、Z为氯元素。氮与氧形成的化合物有多种,如NO、NO2、N2O、N2O3等,A错误;同周期元素从左到右原子半径依次减小,Cl元素在第三周期中原子半径最小,B正确;W、Y可组成化合物H2O,W、Z组成化合物HCl,水分子间可以形成氢键,沸点更高,C错误;D为HClO,H原子不满足最外层8e-稳定结构,D错误。
Y
Z
X
W
X
Y
Z
W
T