2020高考化学高频热点5物质结构、元素周期律增分练（含解析）

高频热点五　物质结构、元素周期律

1．a、b、c、d、e为原子序数依次增大的短周期主族元素。a原子核外电子总数与b原子次外层电子数相同；b的原子半径在同周期主族元素中最大；c所在周期数与族序数相同；d与a同族。下列叙述正确的是(　　)

A．原子半径：b>c>d>a

B．含氧酸的酸性：e>d

C．b、c元素对应最高价氧化物的水化物之间不可能发生反应

D．由a和b两种元素形成的化合物不可能含共价键

解析　a、b、c、d、e为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层电子数相同，可判断a为氧；b为第三周期元素，b的原子半径在第三周期主族元素中最大，则b为Na；c所在周期数与族序数相同，则c为铝；d与a同族，则d为硫、e为氯。由原子半径变化规律可知，原子半径由大到小为Na>Al>S>O，A项正确；含氧酸不一定是最高价含氧酸，B项错误；Na、Al元素对应最高价氧化物的水化物分别是氢氧化钠、氢氧化铝，它们之间可发生反应，C项错误；氧和钠两种元素可形成Na2O、Na2O2，Na2O2除含离子键外还含共价键，D项错误。

答案　A

2．(2019·潍坊二模)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且均不大于20。Y元素原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，Z元素原子的最外层电子数是最内层电子数的一半。甲是W、X两种元素形成的简单化合物，水溶液呈碱性，乙是Y元素的单质。在工业生产中它们有如下转化关系。下列叙述正确的是(　　)

A．原子半径的大小W<X<Y<Z

B．戊与丁反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2

C．Y与Z形成的所有化合物中只存在离子键

D．X元素的氧化物对应的水化物均为强酸

解析　Y元素原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，可推断Y为氧，Z元素原子的最外层电子数是最内层电子数的一半，可推断Z是Na或K。甲是W、X两种元素形成的简单化合物，水溶液呈碱性，推断甲是NH3，W是H，X是N；乙是O2。根据图可推知，丙为NO，戊为NO2，丁为H2O。原子半径N>O即X>Y，故A项错误；NO2与H2O反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，故B项正确；Y与Z形成的Na2O2中含有共价键，故C项错误；HNO2为弱酸，故D项错误。

答案　B

3．(2019·青岛二模)前20号元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大。其中X、Z、R最外层电子数相等，且X与Z、R均可形成离子化合物；Y、W同主族，Y最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法正确的是(　　)

A．元素原子半径大小顺序为：W>Z>Y

B．X分别与Y、Z、W形成的常见化合物都属于电解质

C．Y分别与Z、R形成的化合物中均只含有离子键

D．Y分别与X、Z、W均可形成具有漂白性的化合物，且漂白原理相同

解析　根据Y最外层电子数是内层电子数的3倍，推知Y是O，Y与W同主族，推知，W为S；X、Z、R最外层电子数相等，且X与Z、R均形成离子化合物，推知，X为H，Z为Na，R为K。原子半径Na>S即Z>W，故A项错误；H与O、Na、S形成的常见化合物H2O、NaH、H2S等均是电解质，故B项正确；O与Na形成的Na2O2中含共价键，O与S形成的SO2、SO3中只有共价键，故C项错误；O与H、Na、S形成的漂白性物质分别是H2O2、Na2O2、SO2，它们的漂白原理不同，故D项错误。

答案　B

4．已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中只有一种金属元素。X是周期表中原子半径最小的元素，Y的最高正价与最低负价绝对值相等，W最外层电子数是最内层电子数的3倍，R是同周期元素中原子半径最小的元素。下列说法不正确的是(　　)

A．原子半径Z>W>R

B．对应的氢化物的热稳定性：R>W

C．单质Z可与R的最高价含氧酸发生置换反应

D．W与R所形成的简单离子均能影响水的电离平衡

解析　由题干信息可以知道X为H元素，Y为C元素，Z为Na、Mg、Al等元素，W为S元素，R为Cl元素。同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径Z>W>R，所以A选项是正确的；非金属性R>W>Y，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，所以B选项是正确的；单质Z为活泼金属，可与Cl的最高价含氧酸发生置换反应生成氢气，所以C选项是正确的；氯离子不影响水的电离，故D选项错误。

答案　D

5．短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增加，X与Y不同周期，Z的内层电子数是其最外层电子数的5倍，惰性电极电解熔融ZM2可得到Z和M的单质。W的单质一般为淡黄色固体，易溶于YW2溶液。下列说法正确的是(　　)

A．W的氧化物的水化物溶于水均显酸性

B．能用pH试纸测M单质的新制水溶液的pH

C．原子半径：Y<W<M<Z

D．Z单质能与冷水迅速反应得到X单质

解析　根据分析可知：X为H，Y为C，Z为Mg，W为S，M为Cl。S的氧化物有二氧化硫和三氧化硫，对应水化物为亚硫酸和硫酸，水溶液都显酸性，故A项正确；氯水具有漂白性，不能用pH试纸测定氯水的pH，故B项错误；同一主族从上到下原子半径逐渐增大，同一周期从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径Y<M<W<Z，故C项错误；Mg与冷水反应缓慢，不会迅速生成氢气，故D项错误。

答案　A

6．短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大，其中X的气态氢化物的水溶液能够刻蚀玻璃，Y元素最高价氧化物的水化物不溶于水，可溶于氯化铵溶液，且用电解熔融氯化物的方法制取Y单质，Z与X同主族。下列叙述正确的是(　　)

A．原子半径：Y>Z>X

B．Y的简单离子和Z的简单离子具有相同的电子层结构

C．元素X最高化合价和最低化合价的代数和为6

D．工业上常用电解Y和Z的化合物的水溶液制备单质Y

解析　根据X的气态氢化物的水溶液能够刻蚀玻璃，可知X为F元素，Z与X同主族，Z为Cl元素，X、Y、Z的原子序数依次增大，其中Y元素最高价氧化物的水化物不溶于水，可溶于氯化铵溶液，可推测Y为Mg元素。原子半径：Mg>Cl>F，故A项正确；Mg2＋和Cl－电子层结构不同，故B项错误；F元素最高价为0，最低价为－1，代数和为－1，故C项错误；工业上常用电解熔融态的MgCl2制备单质Mg，故D项错误。

答案　A

7．四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中Y是构成物质种类最多的一种元素。m、n、p均为由这些元素组成的二元化合物，甲、乙、丙是其中三种元素对应的单质，m的自述是“诞生在闪电的弧光中，强大的能量造就了我”，n能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。上述物质的转化关系如图所示(反应条件已略去)。下列说法正确的是(　　)

A.常温常压下，X与Y组成的化合物一定为气体

B．X、Z、W三种元素不能组成离子化合物

C．原子半径：X<W<Y<Z

D．图示转化关系中涉及的反应均为氧化还原反应

解析　由框图和m的自述，推知m为NO，n能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，知n为NH3，丙为N2，甲为O2，乙为H2；Y是构成物质种类最多的一种元素，Y为C，短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大知X为H、Z为N、W为O。A项，常温常压下，X与Y组成的化合物为烃，可以为气体、液体、固体，错误；B项，X、Z、W三种元素组成的化合物可以是NH4NO3，属于离子化合物，错误；C项，原子半径：C>N>O>H，错误；D项，图示转化关系中涉及的反应为：N2＋O2===2NO；3H2＋N22NH3；6NO＋4NH3===5N2＋6H2O均为氧化还原反应，正确。

答案　D

8．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，四种原子的最外层电子数之和为18，W与Y同主族，X原子的最外层电子数等于周期数，Z的单质在常温下为气体，下列说法正确的是(　　)

A．原子半径：Y>X>W

B．最简单氢化物的稳定性Z>W>Y

C．X与Z形成的化合物的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝

D．Y的氧化物既能与碱反应，也能与酸反应，属于两性氧化物

解析　短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数等于周期数，可能为Be或Al，若X为Be，则W为H，Y为Na，Z为Cl，最外层电子数之和不等于18；则X为Al；Z的单质在常温下为气体，原子序数大于13，为Cl；四种原子的最外层电子数之和为18，W与Y同主族，则最外层为4，W为C；Y为Si。最简单氢化物的稳定性：HCl>CH4>SiH4，即Z>W>Y，B项正确；原子半径：Al>Si>C，即X>Y>W，A项错误；X与Z形成的化合物为AlCl3，为强酸弱碱盐，水解显酸性，使红色石蕊试纸变红，C项错误；Y的氧化物为二氧化硅，属于酸性氧化物，D项错误。

答案　B

9．A、B、C是三种短周期主族元素。甲是一种常见的温室气体，A、B、C原子序数之和为26，它们之间存在如图转化关系。下列说法正确的是(　　)

A．简单气态氢化物的稳定性：C>B

B．原子半径大小：C>B>A

C．B的氢化物分子中只含极性键

D．工业上常用电解熔融乙物质来制取A的单质

解析　甲是一种常见的温室气体，高中阶段常见的温室气体包括二氧化碳(CO2)、甲烷等，但是有B和C两种单质可以生成甲，那么甲为二氧化碳，A、B、C原子序数之和为26，包括了C和O两种元素，另一种元素为12号元素，为Mg。可以知道Mg和CO2的反应2Mg＋CO2===2MgO＋C，乙为MgO。A为Mg，B为C，C为O。C的非金属性比O弱，则CH4的稳定性比H2O弱，A项正确；电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，核电荷数越小，半径越大，所以原子半径大小为A(Mg)>B(C)>C(O)，B项错误；CH4中只含极性键，其他的氢化物如乙烷中还含非极性键，C项错误；乙为MgO，熔点高，电解MgO耗能大，工业是通过电解熔融的MgCl2制取镁，D项错误。

答案　A

10．主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增，且均不大于20。W、X处于同周期，W、Y处于同主族，W、X、Z原子最外层电子数之和为13，Y的一种同素异形体容易自燃。下列说法正确的是(　　)

A．W、X、Y简单氢化物稳定性依次增强

B．Y的最高价氧化物可用作食品干燥剂

C．简单离子半径：Z>X>W

D．Z的最高价氧化物对应水化物属于强碱

解析　Y的一种同素异形体容易自燃，则Y为P，W、Y处于同主族，则W为N，W、X、Z原子的最外层电子数之和为13，则X为O，Z为Ca，或X为F，Z为K。NH3的稳定性大于PH3，故A项错误；Y的最高价氧化物为P2O5，不能用于食品干燥剂，故B项错误；W的简单离子半径大于X，故C项错误；Z为K或Ca，其最高价氧化物对应的水化物为KOH或Ca(OH)2，都是强碱，故D项正确。

答案　D

11．X、Y、Z、W、Q是原子序数逐渐增大的短周期主族元素，其中Z、W为金属元素，Q是同一周期中非金属性最强的元素，且过量的XY2能与由Y、Z、W三种元素组成的一种化合物的水溶液反应得到一种白色沉淀，该白色沉淀能溶于过量的NaOH溶液，但不溶于氨水。下列说法正确的是(　　)

A．原子半径：Q>Z>W

B．熔融WQ3固体时需要破坏离子键

C．Z、W、Q三种元素的最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应

D．非金属性：Y<Q

解析　Z、W为金属元素，过量的XY2能与由Y、Z、W三种元素组成的一种化合物的水溶液反应得到一种白色沉淀，该白色沉淀能溶于过量的NaOH溶液，但不溶于氨水，由此推知，X为C，Y为O，Z为Na，W为Al，Q是同一周期中非金属性最强的元素，推知Q为Cl，以此解答。因为Na、Al、Cl在同一周期，且原子序数逐渐增大，所以原子半径逐渐减小，所以有：Na>Al>Cl，故A项错误；WQ3为AlCl3，属于共价化合物，熔融WQ3时需要破坏分子间作用力，故B项错误；Z的最高价氧化物对应的水化物NaOH，W的最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3，Q的最高价氧化物对应的水化物为HClO4，所以三种元素的最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应，故C项正确；Y为O，Q为Cl，非金属性：Cl<O，故D项错误。

答案　C

12．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W的某种核素不含中子；X、Y原子核外L层的电子数之比为3∶4；X与Z同主族，且X、Y、Z原子的最外层电子数之和为16。下列说法不正确的是(　　)

A．W、X、Z三种元素形成的化合物一定为强电解质

B．简单氢化物的稳定性：X>Z>Y

C．X与Y形成晶体的基本结构单元为四面体

D．原子半径：Y>Z>X>W

解析　W的某种核素不含中子，推知W为H，X、Y原子核外L电子层的电子数之比为3∶4，则L层电子数分别为3、4或6、8，且X、Y、Z最外层电子数之和为16，则X的L层电子数为6，X为O，Y、Z最外层电子数之和为10，则Y为Si，Z为S。H2SO3不是强电解质，故A项错误；简单氢化物的稳定性：H2O>H2S>SiH4，故B项正确；SiO2晶体的基本结构单元为四面体，故C项正确；原子半径：Si>S>O>H，故D项正确。

答案　A

13．短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，其中X、Y、Z三种元素中，可形成含两种元素的10电子微粒m、n、p、q，且有反应m＋np↑＋q；M的最高价氧化物对应的水化物为最强酸。则下列说法不正确的是(　　)

A．简单离子半径X<Z<Y<M

B．由X、Y、Z三种元素组成的化合物可以是离子化合物

C．X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液一定呈酸性

D．MZ2可用于自来水的杀菌消毒

解析　短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，其中X、Y、Z三种元素中，可形成含两种元素的10电子微粒m、n、p、q，且有反应m＋np↑＋q，符合此反应的应为NH＋OH－===NH3↑＋H2O，又M为短周期，最高价氧化物对应的水化物为最强酸，所以X为H、Y为N、Z为O、M为Cl。由上述分析可知，原子半径大小应为：X<Z<Y<M，故A项正确；X、Y、Z三种元素组成的化合物可为NH4NO3，是离子化合物，故B项正确；X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液可能呈酸性，例如：HNO3、NH4NO3，也可能显碱性，例如NH3·H2O，故C项错误；MZ2是ClO2，具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，故D项正确。

答案　C

14．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。W、X、Y简单离子的电子层结构相同，X元素在短周期主族元素中原子半径最大；W的简单氢化物常温下呈液态，Y的氧化物和氯化物熔融时都能导电，X、Y和Z原子的最外层电子数之和为10。下列说法正确的是(　　)

A．离子半径：W<Y<Z

B．工业上采用电解Y的氧化物冶炼单质Y

C．W、X元素组成的化合物一定只含离子键

D．W、X、Z三种元素组成的化合物水溶液可能显碱性

解析　根据题目中信息可推知，W为氧元素，X为钠元素，Y为镁元素，Z为氯元素。Z－(Cl－)多1个电子层，离子半径最大，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大半径越小，离子半径：W2－(O2－)>Y2＋(Mg2＋)，故Z－(Cl－)>W2－(O2－)>Y2＋(Mg2＋)，A项错误；MgO熔点高，工业采用电解MgCl2冶炼Mg，故B项错误；Na2O2中含离子键和共价键，故C项错误；NaClO溶液，由于ClO－水解使其显碱性，故D项正确。

答案　D

15．四种位于不同主族的短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的内层电子数与最外层电子数之比为2∶5，Z和W位于同一周期。Z与W组成的化合物是常用的调味品，也是重要的医用药剂，工业上电解该化合物的熔融物可制得Z单质，Y和Z可形成两种离子化合物，这两种离子化合物的阴离子与阳离子数之比为1∶2。下列说法正确的是(　　)

A．四种元素中至少有两种金属元素

B．四种元素的常见氢化物中熔点最高的是Z的氢化物

C．四种元素形成的简单离子中，离子半径最小的是元素Y形成的离子

D．常温下，X、Y、Z三种元素形成的化合物的水溶液的pH小于7

解析　X的内层电子数与最外层电子数之比为2∶5，X为氮元素，Z和W位于同周期，Z的化合物与人类生活关系密切，Z与W组成的化合物是饮食业常用的调味品，也是重要的医用药剂，工业上电解该化合物的熔融物可制得Z单质，Z为钠元素，W为氯元素。Y和Z可形成两种离子化合物，其中阴、阳离子数之比均为1∶2，Y为氧元素。四种元素中只有钠为金属元素，故A项错误；氢化钠为离子化合物，故B项正确；四种元素形成的简单离子中，离子半径最小的是钠离子，故C项错误；X、Y、Z三种元素形成的化合物可为NaNO2或NaNO3，pH均不小于7，故D项错误。

答案　B

16．第三周期元素X、Y、Z、W的最高价氧化物溶于水可得四种溶液。若溶质的浓度均为0.01 mol/L，溶液pH与该元素原子半径的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.X的氧化物均是碱性氧化物

B．Y元素位于周期表第ⅣA族

C．气态氢化物的稳定性为Z>W>Y

D．Z元素的一种氧化物可用于杀菌消毒

解析　第三周期元素中，X最高价氧化物对应水化物的溶液pH为12，氢氧根浓度为0.01 mol/L，故为一元强碱，则X为Na；Y、W、Z对应的最高价氧化物水化物的溶液pH均小于7，均为酸，W最高价含氧酸溶液中氢离子浓度为0.01 mol/L，故为一元强酸，则W为Cl元素；最高价含氧酸中，等浓度时Z对应的酸性比W的强、Y对应的酸性比W的弱，而原子半径Y>Z>Cl，硅酸不溶于水，故Z为S元素，Y为P元素。Na2O2不是碱性氧化物，故A项错误；P位于周期表第ⅤA族，故B项错误；根据非金属性强弱，气态氢化物稳定性W>Z>Y，故C项错误；SO2可用于葡萄酒的杀菌消毒，故D项正确。

答案　D