2020届高考化学二轮复习题型特训(精编42题)——物质结构与元素周期律【 答案+解析】
展开二轮复习题型特训:
物质结构与元素周期律
【精编42题 答案+解析】
1.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W的单质与H2在暗处能化合并发生爆炸,X是同周期中金属性最强的元素,Y原子的最外层电子数等于电子层数,W和Z原子的最外层电子数相同。下列说法错误的是( )
A.单质的沸点:Z>W
B.简单离子半径:X>W
C.元素X与氧可形成既含离子键又含非极性共价键的化合物
D.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应
解析:选B。根据题意可推知,W为F,X为Na,Y为Al,Z为Cl。F2、Cl2均为分子晶体,结构相似,Cl2的相对分子质量较大,则Cl2的分子间作用力较大,故沸点:Cl2>F2,A项正确;Na+、F-具有相同的电子层结构,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径:Na+
2.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,Y形成的简单离子是同周期最小的,W、X原子的最外层电子数之比为5∶2,Z原子比X原子的核外电子数多5。下列说法正确的是( )
A.W、Y的最高价氧化物都是气体
B.Y、Z形成的化合物一定为共价化合物
C.四种元素中W元素的非金属性最强
D.W、X、Y、Z的原子半径大小顺序一定是Z>Y>X>W
解析:选B。根据题意可推知,W为N,X为Mg,Y为Al,Z为Cl。Al2O3为固体;A项错误;Al与Cl形成的化合物AlCl3为共价化合物,故B项正确;四种元素中Cl的非金属性最强,C项错误;原子半径:r(Mg)>r(Al)>r(Cl)>r(N),即原子半径:X>Y>Z>W,D项错误。
3.如图是某另类元素周期表的一部分,下列说法正确的是( )
A.简单阴离子的半径大小:X>Y>Z
B.单质的氧化性:X>Y>Z
C.Y的氢化物只有一种
D.X的最高价氧化物对应的水化物为强酸
解析:选A。根据该周期表中元素的排布规律,可知X、Y、Z分别为P、N、O。A项,P、N、O的简单离子分别为P3-、N3-、O2-,由于P3-核外有3个电子层,而N3-、O2-只有2个电子层,故P3-的半径最大,而O2-的核电荷数大于N3-的核电荷数,O2-原子核对最外层电子的吸引能力更强,O2-的半径最小,所以简单阴离子的半径大小:P3->N3->O2-,A项正确;B项,元素的非金属性越强,则对应单质的氧化性越强,B项错误;C项,N的氢化物不止一种,如NH3、N2H4,C项错误;D项,P的最高价氧化物对应的水化物H3PO4属于中强酸,D项错误。
3.X、Y、Z、W、R为五种短周期主族元素,Y、Z、W是原子序数递增的同周期相邻元素,且最外层电子数之和为15。X比Y核外少一个电子层,R的质子数是X、Y、Z、W四种元素质子数之和的12。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:R>W>Z
B.X与Y形成的二元化合物常温下一定为气态
C.W和R形成的化合物是离子化合物
D.Y与W、Z与W形成的二元化合物都是大气污染物
C 解析 X、Y、Z、W、R为五种短周期主族元素,Y、Z、W是原子序数依次递增的同周期相邻元素,且最外层电子数之和为15,设Z的最外层电子数为m,则Y的最外层电子数为m-1,W的最外层电子数为m+1,即得出(m-1)+m+(m+1)=3m=15,所以m=5,结合题意推知Y、Z、W分别为C、N、O。X比Y核外少一个电子层,则X为H。又知R的质子数是X、Y、Z、W四种元素质子数之和的12,则R的质子数为(6+7+8+1)×12=11,可知R为Na。电子层数越大,简单离子半径越大,当电子层数相同时,其简单离子半径随原子序数的增大而减小,则半径N3->O2->Na+,即简单离子半径大小比较为Z>W>R,故A项错误;X与Y形成的二元化合物为烃类有机物,常温下可能为气态、液态或固态,故B项错误。W和R形成的化合物为过氧化钠或氧化钠,成键微粒为阴、阳离子,均为离子化合物,故C项正确;Y与W形成的二元化合物为CO2或CO,其中CO为大气污染物,而CO2不是大气污染物,Z与W形成的二元化合物为氮氧化物,为大气污染物,故D项错误。
4.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素,已知四种元素的电子层数之和为10,且它们分别属于连续的四个主族。四种元素中X原子的半径最大。下列说法正确的是( )
A.四种元素中有两种元素在第二周期
B.W所在主族元素的原子次外层电子数可能为2或8,不可能为18
C.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间能反应
D.工业上获得X、Y单质的方法主要是电解其熔融的氯化物
解析:选B。四种元素中没有元素在第二周期,A项错误;Mg、Al、Si的最高价氧化物对应的水化物分别为Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SiO3,Al(OH)3与Mg(OH)2、H2SiO3不能反应,C项错误;工业上通过电解熔融的氧化铝来获得单质铝,D项错误。H为第ⅠA族元素,第ⅠA族元素中锂原子的次外层电子数为2,除H、Li外的其他元素原子的次外层电子数为8,不可能为18,B项正确。
5.短周期主族元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,其中X是组成有机物的必要元素。Y原子最外层电子数是其电子层数的3倍,W与X同主族,Z与Q最外层电子数相差6。下列说法正确的是( )
A.非金属性:Q>Y>X>Z
B.简单气态氢化物的沸点:X>W
C.Y与X、Z、Q均可形成至少两种二元化合物
D.Y、Z、Q组成化合物的水溶液呈碱性
C 解析 短周期主族元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,其中X是组成有机物的必要元素,则X为C。元素Y的原子最外层电子数是其电子层数的3倍,则Y含有2个电子层,最外层含有6个电子,Y为O。元素W与X同主族,则W为Si,结合题意可知Q为Cl,Z为Na。同周期从左到右元素非金属性增强,同主族从上到下元素非金属性减弱,故非金属性:Y>Q>X>Z,故A不符合题意;对分子晶体,相对分子质量增大,分子间作用力增大,沸点越高,简单气态氢化物的沸点X
6.X、Y、Z、W均为短周期元素,且Y、Z、W在周期表中的位置关系如图所示。已知X与W能形成最简单的有机物,则下列有关说法正确的是( )
W
Y
Z
A.X能分别与Y、W形成化合物,且其所含化学键类型完全相同
B.W有多种同素异形体,且均具有高熔点、高沸点的性质
C.X的离子半径一定小于与Y同族的短周期元素的离子半径
D.Y、Z与X的常见稳定液态氧化物反应的剧烈程度:Y大于Z
解析:选D。根据题意可推知,X为H,W为C,Y为Na,Z为Mg。H与C形成的CH4等化合物含有共价键,H与Na形成的NaH含有离子键,A项错误;C60等分子晶体的熔点并不高,B项错误;H-与Li+的电子层结构相同,则原子序数越小,离子半径越大,故H-的半径大于Li+,C项错误;金属性:Na>Mg,故Na与H2O反应的剧烈程度大于Mg,D项正确。
7.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、n、r是由这些元素组成的化合物,p、q分别是元素W、Z的气体单质。r溶液是实验室中常见试剂,常温下0.1 mol·L-1r溶液的pH为13。工业上制备r和q的反应如图所示。下列说法正确的是( )
A.单质的沸点:W>X
B.简单离子半径:Z>Y>X
C.W与其他3种元素均能形成共价化合物
D.X与其他3种元素均可形成至少两种二元化合物
解析:选D。根据提供的信息,可以推断出r为NaOH,p为H2,q为Cl2,m为NaCl,n为H2O(或m为H2O,n为NaCl),则W为H,X为O,Y为Na,Z为Cl。单质的沸点:H2
8.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最低负价等于X、Z的最低负价之和,Y的周期序数是族序数的3倍,W的简单氢化物与X的简单氢化物化合形成的盐中既含离子键又含共价键。下列说法正确的是( )
A.常压下,单质的沸点:W>Z
B.Y与X形成化合物的水溶液呈碱性
C.原子半径:W
B 解析 Y的周期序数是族序数的3倍,可知Y是Na。W的简单氢化物与X的简单氢化物化合形成的盐中既含离子键又含共价键,结合W、X原子序数均比Na小,可知W的简单氢化物是NH3,X的简单氢化物是HF,即W是N,X是F;W的最低负价等于X、Z的最低负价之和,则Z是S。常压下,N2是气态,S是固态,故单质的沸点:N2
9.五种短周期主族元素X、Y、Z、W、Q,其原子序数依次增大。其中只有Z是金属元素,W的最高化合价是最低化合价绝对值的3倍,X、Y、W在周期表中的相对位置如图所示。关于这五种元素的说法不正确的是( )
X
Y
W
A.原子半径最大的是Z,最小的是Y B.X形成的化合物种类最多
C.Y的气态氢化物比W的气态氢化物更易液化 D.Z与Q形成的化合物的水溶液一定显酸性
解析:选D。由题知,W为S,则Y为O,X为C,而Z的原子序数比Y的大,又是金属元素,Z可能是Na、Mg、Al中的一种,再根据元素的原子序数依次增大可知,Q是Cl。选项A,五种元素中,原子半径最大的是Z,最小的为Y,A项正确;选项B,X为C,作为有机物的基本组成元素,它形成的化合物种类最多,B项正确;选项C,O的气态氢化物比S的气态氢化物更易液化,C项正确;选项D,Z不确定是哪种元素,若Z为Na,则NaCl水溶液呈中性,D项错误。
10.在周期表中,X元素与Y、Z、W三种元素相邻,X、Y的原子序数之和等于Z的原子序数,这四种短周期元素原子的最外层电子数之和为20。下列判断正确的是( )
A.原子半径:rW
C.四种元素均可与氢元素形成18电子分子
D.四种元素中,Z的最高价氧化物对应水化物的酸性最强
解析:选C。根据提供的信息,可以推断出X为N,Y为O,Z为P,W为C。原子半径:C>N>O,A项错误;P形成的单质有白磷、红磷、黑磷等,C形成的单质有石墨、金刚石、C60等,故四种元素形成的单质多于6种,B项错误;C与H形成的C2H6、N与H形成的N2H4、O与H形成的H2O2、P与H形成的PH3均为18电子分子,C项正确;四种元素中,N的最高价氧化物对应水化物的酸性最强,D项错误。
11.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W、X处于不同周期,原子的最外层电子数X比Y多一个但比Z少一个,原子的电子层数X比Y、Z少一层。下列说法正确的是( )
A.原子半径的大小为Z>Y>X>W
B.若X的单质为常见的非金属导体,则Y的简单离子能破坏水的电离平衡
C.元素的非金属性:Y>Z
D.若Y、Z的核电荷数之和为X的4倍,则X、Z的气态氢化物的沸点:前者低于后者
B 解析 W、X处于不同周期,且X与Y和Z处于不同周期,结合W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,则W是H。由于原子序数依次增大,Y、Z处于同一周期,则原子半径的大小为Y>Z>X>W,A错误。若X的单质为常见的非金属导体,则X是C,Y是Al,铝离子能破坏水的电离平衡,B正确。Y与Z同周期且原子序数Z>Y,则元素的非金属性:Y
12.四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最外层电子数是次外层电子数的3倍,X的最外层电子数与W的次外层电子数相等,Y与W同主族。下列有关说法正确的是( )
A.原子半径的大小:W
C.工业上电解X、Z的化合物(熔融)制备单质X
D.Y的最高价氧化物对应的水化物、氢化物均为强酸
解析:选C。根据提供信息,可以推断出W为O,X为Mg,Y为S,Z为Cl。A项,原子半径:O
13.四种不同主族的短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增,X与Y形成的化合物是光合作用的原料之一。Z、W处于同周期且族序数相差6。下列说法正确的是( )
A.元素的非金属性:X>W
B.Y与Z形成的化合物中只含有离子键
C.Z、W的简单离子半径:Z
C 解析 X与Y形成的化合物是光合作用的原料,即为H2O或CO2,故X为氢或碳元素,Y为氧元素;Z、W处于同周期且族序数相差6,则Z为钠元素,W为氯元素,根据四种不同主族元素可知X为碳元素。非金属性Cl>C,故A错误;Y与Z可形成Na2O2,其中O—O键为共价键,故B错误;Cl-有三个电子层,而Na+只有两个电子层,故离子半径Cl->Na+,C项正确;Y元素单质O3也可用于自来水的杀菌消毒,故D错误。
14.部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.离子半径的大小顺序:d
C.除去实验后残留的g可用热的氢氧化钠溶液
D.e、f分别与h所形成的化合物中化学键类型相同
解析:选C。根据题意可推知,x是H,y是C,z是N,d是O,e是Na,f是Al,g是S,h是Cl。O2-、Na+、Al3+具有相同的电子层结构,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径:O2->Na+>Al3+,A项错误;由于NH3、H2O中存在分子间氢键,故沸点:H2O>NH3>CH4,B项错误;除去实验后残留的硫黄,可用热的氢氧化钠溶液:3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O,C项正确;NaCl含有离子键,AlCl3含有共价键,D项错误。
15.X、Y、Z、W、M五种元素的原子序数依次增大。已知X、Y、Z、W是短周期元素中的四种非金属元素,X元素的原子形成的离子就是一个质子。Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍。Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体。M元素的原子是短周期中原子半径最大的。下列说法正确的是( )
A.X、Z、W三元素形成的化合物都是共价化合物
B.简单离子的半径从大到小的顺序是:M>Z>W
C.氢化物的稳定性强弱顺序为:Y>Z>W
D.M2W2既含有离子键,也含有非极性键
D 解析 X、Y、Z、W是短周期元素中的四种非金属元素,X元素的原子形成的离子就是一个质子,则X是H。Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,则Y是C。M元素的原子是短周期中原子半径最大的元素,则M是Na。Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体,且Y、Z、W、M的原子序数依次增大,故Z是N,W是O。X、Z、W三元素形成的化合物NH4NO3为离子化合物,故A项错误;简单离子的半径从大到小的顺序是Z>W>M,B项错误;氢化物的稳定性强弱顺序为W>Z>Y,故C项错误;M2W2为Na2O2,Na2O2中既含有离子键,也含有非极性键,故D项正确。
16.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是W是单质,q是Y的单质,s是Z的单质且常温下为淡黄色固体,m与r相遇会产生白烟。上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.原子半径:Z>W>X
B.Y的一种氢化物可作为火箭的燃料
C.Z的氧化物对应的水化物酸性一定比W的弱
D.X、Y、W三种元素组成的化合物可为离子化合物
解析:选C。根据题干信息可推出,m为NH3,n为Cl2,p为H2S,q为N2,r为HCl,s为S。则X为H,Y为N,Z为S,W为Cl。根据元素周期律,原子半径:S>Cl>H,A项正确;N的氢化物有NH3、N2H4等,共中N2H4可作为火箭的燃料,B项正确;选项C,H2SO3的酸性强于HClO,C项错误;H、N、Cl三种元素形成的化合物中氯化铵为离子化合物,D项正确。
17.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,它们的最外层电子数之和为22。W、Y同主族,X所处的周期序数等于族序数,常温下Y的最高价氧化物对应的水化物可贮存在由X的单质制成的容器中。下列说法错误的是( )
A.简单离子半径:X>Y>Z
B.X、Z两种元素形成的化合物的水溶液呈酸性
C.W的一种氢化物与Y的氢化物在水溶液中可反应生成Y的单质
D.W、Y两种元素形成的一种化合物能使酸性KMnO4溶液褪色
A 解析 X所处的周期数等于族序数,常温下Y的最高价氧化物对应的水化物可贮存在由X的单质制成的容器中,X为Al,它们的最外层电子数之和为22,余下的三种元素原子的最外层电子数平均值大于6,W、Y同主族,故W、X、Y、Z依次为O、Al、S、Cl。简单离子半径:S2->Cl->Al3+,故A错误;AlCl3是强酸弱碱盐,水解后呈酸性,故B正确;H2O2+H2SS↓+2H2O,故C正确;SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,故D正确。
18.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素。已知X能与Y、Z形成10e-或18e-化合物,Y和Z形成的化合物可形成酸雨,W与Z同主族。下列说法正确的是( )
A.Z、W的气态氢化物热稳定性:W>Z
B.X、Y、Z、W的简单离子半径:W>Y>Z>X
C.X、Y、Z不能形成离子化合物
D.由X、Y、Z、W四种元素形成的盐一定能促进水的电离
解析:选B。由题意可推出X、Y、Z、W分别为H、N、O、S。选项A,元素的非金属性越强,其气态氢化物的热稳定性越强,故热稳定性:H2O>H2S,错误;选项B,S2-半径最大,N3-半径大于O2-,H+半径最小,正确;选项C,NH4NO3是离子化合物,错误;选项D,NH4HSO4能完全电离出H+,抑制水的电离,错误。
19.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,W的原子中只有1个电子,X2-和Y+离子的电子层结构相同,X与Z同族。下列叙述正确的是( )
A.原子半径:Z>Y>W
B.X的简单氢化物的稳定性比Z的弱
C.Y的氢化物为共价化合物
D.Z的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
D 解析 W的原子中只有1个电子,W是H;X2-和Y+的电子层结构相同,X是O、Y是Na;X与Z同族,Z是S。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,所以原子半径:Na>S>H,故A错误;非金属性越强,简单氢化物越稳定,稳定性H2O>H2S,故B错误;NaH是离子化合物,故C错误;S的最高价氧化物对应的水化物是硫酸,属于强酸,故D正确。
20.a、b、c、d、e五种短周期元素的原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:b>e
B.d与e不能存在于同一离子化合物中
C.单质沸点:c
解析:选D。由图知,a、b均为短周期第ⅠA族元素,与其他元素相比,a的原子半径最小,b的原子半径最大,故a是H,b是Na,c、d的原子半径较e的小,故c是C,d是N,e是S。选项A,Na+的半径小于S2-的半径;选项B,N与S可同时存在于硫酸铵这一离子化合物中;选项C,碳单质多为固体,沸点高于氮气;选项D,常温常压下,碳的氢化物中气、液、固三态均有。
21.X、Y、Z、W、R五种元素,原子序数依次增大,且原子序数都小于20,X是周期表中原子半径最小的元素,Y、W同主族,Z、W同周期,Y原子的最外层电子数是次外层的3倍,Z、R分别是其所在周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A.原子半径:X
C.沸点:X2Y
解析:选D。根据题给信息知X、Y、Z、W、R分别是H、O、Na、S、K。选项A,原子半径Na>S,错误;选项B,由X、Y、Z、W四种元素组成的常见化合物是NaHSO4或NaHSO3,它们中既有离子键又有共价键,错误;选项C,沸点:H2O>H2S,错误;选顼D,SO2是形成酸雨的主要物质,正确。
22.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X、W同主族,Z+与Y3-具有相同的电子层结构,W的氧化物是生产光纤制品的基本原料。下列说法正确的是( )
A.粒子半径:r(W)>r(X)>r(Z+)>r(Y3-)
B.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强
C.W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
D.ZY3晶体中含有离子键和共价键
D 解析 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Z+与Y3-具有相同的电子层结构,Z为Na,Y为N。生产光纤制品的基本原料为二氧化硅,所以W为Si。X、W同主族,则X为C。电子层越多,半径越大,核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以r(W)>r(X),r(Z+)
23.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,它们的最外层电子数之和为22,W与Y同主族,W2-具有与氖原子相同的电子层结构,下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:Y>X>W
B.单质的氧化性:W>Y>Z
C.化合物YW2具有强氧化性
D.化合物YW2中只含共价键
解析:选D。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,W2-具有与氖原子相同的电子层结构,则W为O元素;W与Y同主族,则Y为S元素,可知Z为短周期原子序数最大的主族元素Cl;它们的最外层电子数之和为22,可知X的最外层电子数为22-6-6-7=3,X为Al元素;A.电子层越多,离子半径越大,具有相同电子排布的离子原子序数大的离子半径小,则简单离子半径:Y>W>X,故A错误;B.非金属性越强,单质的氧化性越强,则氧化性为W>Z>Y,故B错误;C.化合物SO2具有强还原性,弱氧化性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C错误;D.SO2是共价化合物,只含有共价键,故D正确。
24.四种主族元素a、b、c、d分布在三个短周期中,其原子序数依次增大,b、d的简单离子具有相同电子层结构,d的简单离子半径是同周期主族元素中最小的,四种元素原子的最外层电子数之和为15,下列叙述错误的是( )
A.气态氢化物的热稳定性:b
C.原子半径:d>c>b>a
D.a、b和c三种元素能形成离子化合物
C 解析 四种主族元素a、b、c、d分布在三个短周期中,其原子序数依次增大,a为第一周期的氢元素,b、d的简单离子具有相同电子层结构,d的简单离子半径是同周期主族元素中最小的,故d应该是第三周期且是失电子减少一个电子层的,应为铝元素,四种元素原子的最外层电子数之和为15,故b、c最外层电子数之和为11,且b、d的简单离子具有相同电子层结构,b、c分别为氮元素和氧元素。气态氢化物的热稳定性:NH3
25.X、Y是短周期主族元素,常温常压下,两元素形成的单质分别为m、n,m为气态、n为固态,下列推断合理的是( )
A.若X,Y位于ⅠA族,则化合物YX与水反应时水作还原剂
B.若X、Y位于第三周期,则X、Y形成的化合物只含离子键
C.若氢化物还原性HaX
D.若X、Y位于同一主族,则简单离子半径X>Y
解析:选C。A.若X、Y位于ⅠA族,则X为H元素,Y为Li或Na,LiH或NaH中H元素为-1价,它们与水反应时生成氢气,LiH或NaH作还原剂,水作氧化剂,故A错误;若X、Y位于第三周期,则X为Cl元素,Y为第三周期其它任意一种主族元素,如NaCl属于离子化合物,如SCl2属于共价化合物,故B错误;C.若氢化物还原性HaX
26.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,W的原子序数是X和Z原子序数之和的14,Y元素的最高价氧化物的水化物是一种中强碱。甲和丙是Z元素的两种常见氧化物,乙和丁是X元素的两种常见同素异形体,0.005 mol·L-1戊溶液的pH=2,它们之间的转化关系如图所示(部分反应物省略)。下列叙述正确的是( )
A.Y、Z两元素形成的化合物属于共价化合物
B.W、Z分别与X元素形成的化合物都是大气污染物
C.Y、Z的简单离子均能促进水的电离
D.W、Y、Z的单质在空气中燃烧所得产物都是纯净物
C 解析 W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,结合甲和丙是Z元素的两种常见氧化物,乙和丁是X元素的两种常见同素异形体,0.005 mol·L-1戊溶液的pH=2,可知戊为硫酸、丙为SO3、甲为SO2、乙为O3、丁为O2,则X为O、Z为S。其中W的原子序数是X和Z原子序数之和的14,W的原子序数为(8+16)×14=6,可知W为C;Y元素的最高价氧化物的水化物是一种中强碱,结合原子序数可知,Y为Mg。Y、Z两元素形成的化合物为MgS,属于离子化合物,故A错误;二氧化碳不是大气污染物,故B错误;镁离子、硫离子都可水解,可促进水的电离,故C正确;碳可燃烧生成一氧化碳、二氧化碳,镁在空气中燃烧生成氮化镁、氧化镁等,故D错误。
27.元素X、Y、 Z、W、Q、 M在元素周期表的相对位置如图所示,其中Z元素是目前发现的非金属性最强的元素,下列说法正确的是( )
X
Y
Z
W
Q
M
A.对应氢化物的沸点Y>Q是因为Y的非金属性比Q强
B.XM4的比例模型为其二氢取代物有两种
C.W的氧化物,常温下可以和Z、M的氢化物反应
D.Z的单质能将Y的单质从他的氢化物中置换出来
解析:选D。其中Z元素是目前发现的非金属性最强的元素,Z为F元素,根据元素X、Y、Z、W、Q、M在元素周期表的相对位置,则X为C元素、Y为O元素、W为Si元素、Q为S元素、M为Cl元素。A.水分子间能够形成氢键,水的沸点比硫化氢高,不是因为O的非金属性比S强,故A错误;B.四氯化碳是正四面体结构,二氢取代物只有一种,故B错误;C.常温下二氧化硅不能和氯化氢反应,故C错误;D.氟能够与水反应生成氟化氢和氧气,故D正确。
28.现有W、X、Y、Z四种短周期主族元素,其常见单质存在如图的转化关系(未注明反应条件),甲(常温下呈液态)、乙是两种常见的化合物。X的原子半径是同周期主族元素原子中最小的,W与X同主族,W的最髙价氧化物对应的水化物是一种强酸。下列说法不正确的是( )
A.简单离子的半径:W>Y>X
B.化合物乙是强电解质
C.化合物WY2可作漂白剂
D.常温下,乙溶于甲中所得的溶液能蚀刻玻璃
B 解析 由常见单质的转化关系可知,X单质和Y单质均能与Z单质发生化合反应分别生成乙和甲,X单质能和甲发生置换反应生成乙和Y单质,由甲常温下呈液态,X的原子半径是同周期元素原子中最小的可知,X为F、Y为O、Z为H、甲为H2O、乙为HF。由W与X同主族,W的最髙价氧化物对应的水化物是一种强酸可知,W是Cl。电子层数越大,离子半径越大,电子层数相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子的半径:Cl->O2—>F-,故A正确;化合物乙是HF,其为弱电解质,故B错误;化合物ClO2具有强氧化性,可作漂白剂,故C正确;HF溶于水得到氢氟酸,氢氟酸能蚀刻玻璃,故D正确。
29.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是次外层的2倍,Y是非金属性最强的元素,在周期表中Z位于ⅡA,Y与W属于同一主族。下说法正确的是( )
A.简单气态氢化物的热稳定性:Y
D.化合物ZX2中既含有离子键,又含有共价键
解析:选D。A、短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是次外层的2倍,X为C元素,Y是非金属性最强的元素,Y为F元素,在周期表中Z位于ⅡA,Z为Mg元素,Y与W属于同一主族,W为Cl元素。A.简单气态氢化物的热稳定性:HCl
30.已知X、Y、Z是三种原子序数依次增大的短周期元素。甲、乙、丙分别是三种元素形成的单质,A、B、C、D分别是由三种元素中的两种形成的化合物,且A与C中均含有10个电子。它们之间转化关系如下图所示。下列说法正确的是( )
A.原子半径:Z>Y>X
B.稳定性:A>C
C.反应②和③均为吸热反应
D.X、Y、Z可以形成离子化合物
C 解析 短周期元素中形成的10个电子的化合物主要有CH4、NH3、H2O、HF等几种,根据图中的转化关系可以推出X、Y、Z分别为H、C、O三种元素,甲、乙、丙分别为氢气、碳、氧气,A、B、C、D分别为CH4、CO2、H2O、CO。H、C、O三种元素原子半径:C>O>H,A不正确;氧元素的非金属性强于碳,所以稳定性H2O>CH4,B不正确;反应②碳和二氧化碳在高温下生成一氧化碳的反应是吸热反应,反应③水蒸气和碳在高温下反应生成氢气和一氧化碳也是吸热反应,所以C正确;H、C、O三种非金属元素只能形成共价化合物,不能形成离子化合物,D不正确。
31.短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大,元素W是制备一种高效电池的重要材料, X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是( )
A.元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2
B.元素X与氢形成的原子比为1∶1的化合物有很多种
C.元素W、X的氯化物中,各原子均满足8电子的稳定结构
D.元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
解析:选C。元素W是制备一种高效电池的重要材料,W为Li元素;X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,X为C元素;Y为Al元素;Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,且Z原子序数大于X,可知Z为S元素。A.碳与硫元素形成CS2化合物,只含共价键,属于共价化合物,正确。B.碳与氢形成的化合物属于有机化合物中的烃类,形成1∶1的化合物有很多种 如C2H2、C6H6等,正确。C.锂与氯形成的化合物LiCl的电子式为,氯原子周围有8个电子,而锂原子周围只有2个电子;碳与氯形成的化合物为CCl4,电子式为,每个原子周围都达到8电子稳定结构,错误。D.铝既能与酸反应也能与碱反应,均产生氢气,2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,正确。
32.短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,由这些元素组成的物质之间的转化关系如图所示,其中c、d为单质,a、b、g为二元化合物。b是10电子分子,g是18电子分子。下列说法正确的是( )
A.同温同浓度的e和f溶液,后者pH较大
B.含X、R、Z三种元素的化合物只有一种
C.0.1 mol的d与足量的e溶液反应转移电子数约为1.204×1023
D.e和f含化学键类型相同
D 解析 由题中转化关系和条件可知,b是10电子分子,则b为H2O,a应为氯化钠,题中通电过程实际是电解饱和氯化钠溶液生成H2、Cl2和NaOH,c、d为单质,且两者能反应生成18电子的物质g,应为HCl,d还可以与e反应,由此推出d是Cl2,c是H2,g为HCl,Cl2可与NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O,所以f为NaClO。短周期主族元素R、X、Y、Z分别是H、O、Na、Cl。e为NaOH,其水溶液为强碱溶液,而f为NaClO,水解显碱性,则同温同浓度的两种溶液中,前者pH大,A项错误;含O、H、Cl三种元素的化合物较多,如HClO、HClO3、HClO4等,B项错误;Cl2可与NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O,则0.1 mol的Cl2参加反应时,转移电子数为6.02×1023,C项错误;e为NaOH,f为NaClO,两者所含化学键均为离子键和极性键,D项正确。
33..短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W2-和X+的电子层结构相同,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,W与Y同族。下列说法正确的是( )
A.W、X形成的化合物只含有离子键
B.原子半径:Y>Z>W
C.还原性:W2->Y2-
D.氧化物的水化物酸性:Y
34.L、M均是由这些元素组成的二元化合物,甲、乙分别是元素X、Y的单质,甲是常见的固体,乙是常见的气体。K是无色气体,是主要的大气污染物之一,0.05 mol·L-1丙溶液的pH为l,上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.原子半径:W
C.化合物XYZ中只含共价键
D.K、L、M中沸点最高的是M
C 解析 0.05 mol·L-1丙溶液的pH为1,可知丙为二元强酸,应为H2SO4。K是无色气体,是主要的大气污染物之一,且可生成H2SO4,则K应为SO2,可知乙为O2,L为H2O。甲是常见固体,且为单质,M由浓硫酸与甲反应生成,可知甲为C,M为CO2,则W为H,X为C,Y为O,Z为S。同周期主族元素,原子半径从左到右逐渐减小,C>O,故A错误;同主族元素,从上到下非金属性减弱,O>S,故B错误;化合物COS由非金属元素组成,只含共价键,故C正确;K、M常温下为气体,L为水,常温下为液体,沸点最高,故D错误。
35.今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是
A.原子半径:W
C.气态氢化物热稳定性:Z
【答案】D
【解析】
【分析】W、X、Y和Z为短周期主族元素,依据位置关系可以看出,W的族序数比X多2,因主族元素族序数在数值上等于该元素的最高价(除F与O以外),可设X的族序数为a,则W的族序数为a+2,W与X的最高化合价之和为8,则有a+(a+2)=8,解得a=3,故X位于第IIIA族,为Al元素;Y为Si元素,Z为P元素;W为N元素,据此分析作答。
【详解】根据上述分析可知W、X、Y和Z为N、Al、Si和P,则
A.同一周期从左到右元素原子半径依次减小,同一主族从上到下元素原子半径依次增大,则原子半径比较:N<Al,A项正确;
B.常温常压下,Si为固体,B项正确;
C.同一主族元素从上到下,元素非金属性依次减弱,气体氢化物的稳定性依次减弱,则气体氢化物的稳定性:PH3<NH3,C项正确;
D.X的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝,即可以和强酸反应,又可以与强碱反应,属于两性氢氧化物,D项错误;
答案选D。
36.分别由短周期元素m、n、p、q组成的单质依次为甲、乙、丙、丁,有关反应关系如图所示(部分产物省略)。其中甲为黄绿色气体,M、N均为10电子分子且M的水溶液呈碱性,Q为离子化合物,下列说法中正确的是( )
A.原子半径的大小:m>q>n>p
B.元素非金属性:q>n>p
C.Q的溶液可以保存在细口玻璃试剂瓶
D.n的氧化物的水化物一定为强酸
B 解析 甲为黄绿色气体,应为Cl2,M、N均为10电子分子且M的水溶液呈碱性,则M为NH3,Q为离子化合物,则N为HF,Q为NH4F,由此可知m、n、p、q依次为Cl、N、H、F。N、F同周期,核电荷数越大原子半径越小,F、Cl同主族,核电荷数越大原子半径越大,H是原子半径最小的元素,则原子半径的大小Cl>N>F>H,故A错误;F的非金属性最强,N的非金属性强于H,元素非金属性F>N>H,故B正确;NH4F溶液能腐蚀玻璃,不能保存在细口玻璃试剂瓶中,故C错误;N的氧化物的水化物可能是HNO3,也可能是HNO2,HNO2是弱酸,故D错误。
37.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族序数之和为10;Y的原子半径在同周期主族元素中最小;W与Z形成的化合物常温下可与饱和NaCl溶液反应,产生的气体常用于切割和焊接金属。下列说法错误的是( )
A.X的单质是人类将太阳能转化为电能的常用材料
B.Y元素可以形成多种含氧酸
C.X元素在自然界中只有化合态没有游离态
D.W与Z形成的化合物与饱和NaCl溶液的反应产生的气体分子中只含极性键
解析:选D。根据题意可知:W为C元素,X为Si,Y为Cl,Z为Ca元素。A.单质Si为良好的半导体材料,是人类将太阳能转化为电能的常用材料,A正确;B.Cl元素含有多种化合价,可以形成多种含氧酸,如次氯酸、氯酸、高氯酸等,B正确;C.Si为亲氧元素,在自然界中只以化合态存在,没有游离态,C正确;D.碳化钙与水反应产生乙炔(C2H2)气体,该分子中既有极性键又有非极性键,D项错误。
38. a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期不同主族元素,其中只有一种为金属元素,四种元素的单质在通常情况下只有一种不是气体,b与d的最外层电子数之和为a与c最外层电子数之和的四倍。下列叙述不正确的是( )
A.原子半径:c>d>a
B.d的氧化物对应的水化物酸性均比b的强
C.a、b、d三种元素形成的化合物可能既含离子键又含共价键
D.单质的熔点:c>b>a
答案 B
解析 b与d的最外层电子数之和为a与c最外层电子数之和的四倍,a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期不同主族元素,a、b、c、d最外层电子数不同,a与c最外层电子数之和至少为3,b与d的最外层电子数之和至少为12;,a、b、c、d中只有一种为金属元素,四种元素的单质在通常情况下只有一种不是气体,短周期主族元素的单质通常情况下呈气态的有H、N、O、F、Cl;代入分析,a为H元素,b为N元素,c为Mg元素,d为Cl元素。A项,根据“层多径大,序大径小”,原子半径:c>d>a,正确;B项,d的氧化物对应的水化物有HClO、HClO2、HClO3、HClO4,b的氧化物对应的水化物有HNO3、HNO2,d的氧化物对应水化物的酸性不一定比b的强,如酸性:HClO<HNO3,错误;C项,a、b、d三种元素形成的化合物有NH2Cl、NH4Cl等,NH2Cl中只含共价键,NH4Cl中既含离子键又含共价键,正确;D项,H2、N2常温呈气态,H2的相对分子质量小于N2的相对分子质量,H2分子间作用力小于N2分子间作用力,Mg常温呈固态,单质的熔点:c>b>a,正确。
39.短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增大。X、Y、Z、W分别是由这四种元素中的两种组成的常见化合物,Y为淡黄色固体,W为常见液体,甲为单质,乙为红棕色气体。上述物质之间的转化关系如图所示(部分生成物已省略)。则下列说法中正确的是( )
A.沸点:W>X
B.原子半径:D>C>B>A
C.C、D两种元素组成的化合物只含有离子键
D.A、B、C三种元素组成的化合物均为共价化合物
A 解析 乙为红棕色气体,则乙是NO2。Y为淡黄色固体,Y是Na2O2。Y与W反应生成甲,所以甲是O2,W是H2O,甲与Z生成NO2,所以Z是NO。X与O2生成NO,所以X是NH3,因为A、B、C、D的原子序数依次增加,所以A、B、C、D分别是H、N、O、Na。相对分子质量H2O>NH3,且H2O分子和NH3分子都可以形成氢键,所以沸点H2O>NH3,故A项正确;同周期主族元素原子半径从左到右逐渐减小,同主族元素原子半径从上到下逐渐增大,所以原子半径D>B>C>A,故B项错误;C、D两种元素组成的化合物为Na2O和Na2O2,Na2O2含有离子键和共价键,故C项错误;A、B、C三种元素组成的化合物有共价化合物(如HNO3),也有离子化合物(如NH4NO3),故D项错误。
40.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,W的原子中只有1个电子,X2-和Y+ 离子的电子层结构相同,X与Z同族。下列叙述正确的是
A.原子半径:Z > Y > W
B.X 的简单氢化物的稳定性比Z的弱
C.Y的氢化物为共价化合物
D.Z的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
【答案】D
【解析】
【分析】W的原子中只有1个电子,W是H元素;X2-和Y+离子的电子层结构相同,X是O元素、Y是Na元素;X与Z同族,Z是S元素。
【详解】A.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,所以原子半径:Na>S>H,故A错误;
B.非金属性越强,简单氢化物越稳定,稳定性H2O>H2S,故B错误;
C.NaH是离子化合物,故C错误;
D.S的最高价氧化物对应的水化物是硫酸,属于强酸,故D正确。
41.短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大,a和b的最外电子数之和等于c和d的最外层电子数之和,这四种元素组成两种盐b2da3和bca2。在含该两种盐的混合溶液中滴加盐酸,产生白色沉淀的物质的量与盐酸体积的关系如图所示。下列说法正确的是
A.1mol d的氧化物含2mol 化学键
B.工业上电解c的氧化物冶炼单质c
C.原子半径:a < b < c < d
D.简单氢化物的沸点:a < d
【答案】B
【解析】
【分析】短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大,a和b的最外电子数之和等于c和d的最外层电子数之和,这四种元素组成两种盐b2da3和bca2。在含该两种盐的混合溶液中滴加盐酸,生成白色沉淀,盐酸过量时部分沉淀溶解,说明生成的沉淀中含有氢氧化铝,因此两种盐的混合溶液中含有偏铝酸盐,如NaAlO2,因此a为O元素,c为Al元素,b为Na元素;根据盐b2da3的形式,结合强酸制弱酸的原理,d酸难溶于水,因此d酸为硅酸,d为Si元素。据此分析解答。
【详解】根据上述分析,a为O元素,b为Na元素,c为Al元素,d为Si元素。
A.d的氧化物为二氧化硅,1mol 二氧化硅中含有4mol Si-O键,故A错误;
B.工业上冶炼铝是电解熔融的氧化铝实现的,故B正确;
C.一般而言,电子层数越多,半径越大,电子层数相同,原子序数越大,半径越小,原子半径:a < d< c < b,故C错误;
D.水分子间能够形成氢键,沸点较高,而SiH4不能,因此简单氢化物的沸点:a > d,故D错误;
答案选B。
42.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。A是元素Y的单质。常温下,甲的浓溶液和A发生钝化。丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物,且丙是无色气体。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.丁和戊中所含元素种类相同
B.简单离子半径大小:X
D.Y的简单离子与Z的简单离子在水溶液中可大量共存
A 解析 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。A是元素Y的单质。常温下,甲的浓溶液和A发生钝化,则Y元素是Al,甲是硝酸或硫酸。丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物,且丙是无色气体,因此丙是二氧化硫,则甲是硫酸,丁是水,乙是硫酸铝。二氧化硫与戊反应生成硫酸,则戊具有氧化性,因此戊是双氧水。根据以上分析可知W、X、Y、Z分别是H、O、Al、S。则丁和戊分别是H2O和H2O2,因此其中所含元素种类相同,A正确;核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小,则简单离子半径X>Y,B错误;非金属性越强,氢化物的还原性越弱。非金属性是O>S,则气态氢化物的还原性X
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