北京曲一线图书策划有限公司 2024版《5年高考3年模拟》A版
专题七 原子结构 元素周期律
1.我国自主研制的核电技术成果“华电一号”,其主要核燃料铀-238得到一个中子后经
过2次β衰变成为钚-239 U n U U e+ Np, Np Pu+
:238 +1 239 ,239 0 239 239 239
92 0 92 92 −1 93 93 94
e。下列有关说法错误的是 ( )
0
−1
A U和 U互为同位素
.238 239
92 92
B Np和 Pu化学性质不相同
.239 239
93 94
C Pu的中子数为145
.239
94
D U经过三步化学反应得到 Pu
.238 239
92 94
答案 D 原子是化学变化的最小微粒,原子核发生的变化不属于化学反应,D错误。
2.1934年,约里奥·居里夫妇用α粒子(即 He)轰击某金属原子 X得到 Y,其具有
4 A 30
2 Z Z+2
放射性,可衰变为 Q He X Y n Y Q e。基态Y原子3p能级
W :4 +A 30 +1 ,W W +0
Z+1 2 Z Z+2 0 Z+2 Z+1 1
半充满。下列说法错误的是( )
A.X原子核内中子数与质子数之比为14∶13
B.X和Y的氧化物分别为碱性氧化物、酸性氧化物
C.第一电离能:X<Q<Y
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>Q
答案 B 基态Y原子3p能级半充满,Y为P,故Z=13,A=27,故X为Al;Q的原子序数为
14,Q为Si。X为Al,质子数为13,中子数为27-13=14,X原子核内中子数与质子数之比
为14∶13,A正确;X的氧化物为Al O ,是两性氧化物,Y的氧化物为P O 和P O ,均为酸性
2 3 2 3 2 5
氧化物,B错误;三种元素均位于第三周期,同周期元素从左往右第一电离能呈现增大趋
势,P的3p能级为半满结构,第一电离能Al<Si<P,C正确;Y和Q最高价氧化物对应水化
物分别为H PO 和H SiO ,磷酸的酸性强于硅酸,D正确。
3 4 2 3
3.工业上制备保险粉的反应为HCOONa+NaOH+2SO Na S O +CO +H O。下列有关说法
2 2 2 4 2 2
不正确的是 ( )
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A.Na+的结构示意图为
B.基态S原子核外价电子的轨道表示式为
C.HCOONa中含有σ键和π键的数目之比为3∶1
D.NaOH的电子式为
答案 B Na+的结构示意图为 ,A正确;基态S原子核外价电子排布式表示为
3s23p4,轨道表示式表示为 ,B错误;HCOOH的结构式为
,HCOONa由HCOO-和Na+构成,所以HCOONa中σ键和π键的数目之比为3∶1,C正
确;NaOH为离子化合物,其电子式为 ,D正确。
易错易混 HCOOH中σ键和π键的数目之比为4∶1,但是HCOONa中,HCOO-和Na+之间
为离子键,不是σ键。
4.反应2Na S+Na CO +4SO 3Na S O +CO 可用于制备照相业定影剂硫代硫酸钠
2 2 3 2 2 2 3 2
(Na S O )。下列说法正确的是 ( )
2 2 3
A.SO 是非极性分子
2
B.Na S O 中既含离子键又含共价键
2 2 3
C.Na+和S2-具有相同的电子层结构
D.CO 的电子式为
2
6+0×2
答案 B A项,SO 中S原子的价电子对数= =3,孤电子对数为1,空间结构为V
2
2
形,正、负电荷重心不重合,属于极性分子,错误;B项,Na+与S 之间为离子键,S
2O2− 2O2−
3 3
中S与O之间为共价键,正确;C项,Na+的结构示意图为 ,S2-的结构示意图为
,错误;D项,CO 的电子式为 ,D错误。
2
知识归纳 与Na+电子层结构相同的微粒有Mg2+、Al3+、O2-、F-、Ne等;与S2-电子层结构
相同的微粒有Cl-、K+、Ca2+、Ar等。
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5.依据元素周期律,下列判断不正确的是 ( )
A.第一电离能:Li<Be<B
B.原子半径:Mg<Na<K
C.电负性:N<O<F
D.酸性:H SiO <H PO <HClO
2 3 3 4 4
答案 A A项,同一周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族和第ⅤA族
反常得高,所以第一电离能:Li<B<Be,错误;B项,同一周期主族元素从左到右原子半径逐
渐减小,所以原子半径:Mg<Na,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,所以原子半
径:Na<K,原子半径:Mg<Na<K,正确;C项,同一周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,所
以电负性:N<O<F,正确;D项,同一周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,最高价氧化
物对应的水化物的酸性逐渐增强,所以酸性:H SiO <H PO <HClO ,正确。
2 3 3 4 4
6.K [Cu(CN) ]可用于电镀。Cu与KCN溶液反应的化学方程式为2Cu+8KCN+2H O
3 4 2
2K [Cu(CN) ]+2KOH+H ↑。下列说法正确的是 ( )
3 4 2
A.中子数为35的铜原子 Cu
:35
29
B.K+的结构示意图:
C.K [Cu(CN) ]中存在极性键和非极性键
3 4
D.CN-的电子式为
答案 D 中子数为35的铜原子的质量数为29+35=64,则表示为 Cu,A错误;K原子含
64
29
有19个电子,则K+的核外电子数为18,B错误;该化合物中CN-中C与N之间存在极性键,
配体与中心原子Cu之间的配位键也为极性键,不含非极性键,C错误;CN-中C与N之间共
用3对电子,C得到1个电子达到稳定结构,对应电子式为 ,D正确。
7.向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl ,振荡后静置,可观察到溶液分层,下
4
层呈紫红色。下列有关说法正确的是 ( )
A.Br元素在周期表中位于第三周期第ⅦA族
B.简单阴离子的半径:r(Cl-)<r(Br-)<r(I-)
C.元素的第一电离能:I(Cl)<I(Br)<I(I)
1 1 1
D.该实验表明单质的氧化性顺序:Cl >Br >I
2 2 2
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答案 B Br原子的价层电子排布式为4s24p5,Br元素位于周期表中第四周期第ⅦA
族,A错误;同一主族元素,从上到下,离子半径逐渐增大,故离子半径大小顺序为
r(Cl-)<r(Br-)<r(I-),B正确;同一主族元素,从上到下,第一电离能逐渐减小,则有
I(Cl)>I(Br)>I(I),C错误;该实验现象表明Cl 与KI反应生成I ,根据氧化剂的氧化
1 1 1 2 2
性强于氧化产物,只能得出氧化性:Cl >I ,D错误。
2 2
8.下表为某短周期元素R的各级电离能数据(用I、I、I……表示,单位kJ·mol-1)。
1 2 3
下列关于元素R的判断正确的是 ( )
元素 I I I I I ……
1 2 3 4 5
73 13
R 1 4517 73310 540 ……
8 630
A.R元素同周期相邻元素的第一电离能均大于738 kJ·mol-1
B.R元素位于元素周期表的ⅡA族
C.R元素位于元素周期表的p区
D.R元素基态原子的轨道表示式:
答案 B 分析短周期元素R的各级电离能数据可知,元素R的第三电离能剧增,说明该
原子最外层有2个电子,位于ⅡA族;存在第五电离能,说明原子核外电子数大于4,推知
R为Mg。Mg的最外层电子排布式为3s2,为全充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻
元素;Mg位于元素周期表的s区,其基态原子的轨道表示式为
,综上分析,A、C、D错误。
9.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是
( )
元素最高价氧化物的水
X Y Z W
化物
分子式 H ZO
3 4
0.1 mol·L-1溶液对应
1.00 13.00 1.57 0.70
的pH(25 ℃)
A.元素非金属性:Z>W
B.简单离子半径:W<Y
C.X和Y形成的化合物含有离子键
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D.简单氢化物的沸点:X<Z
答案 C 根据表中信息可知X元素最高价氧化物的水化物为一元强酸,可能为N或Cl,
又因其原子序数较小,则X为N。Y元素最高价氧化物的水化物为一元强碱,则Y为Na。
根据分子式H ZO 推出Z元素的最高化合价为+5,则Z为P。根据0.1 mol·L-1 W元素最
3 4
高价氧化物的水化物溶液的pH为0.70,可知其为硫酸,则W为S。A项,元素非金属
性:S>P,错误。B项,简单离子半径:S2->Na+,错误。C项,X和Y形成的化合物NaN 中含有
3
离子键,正确。D项,因为NH 分子间存在氢键,则简单氢化物的沸点:NH >PH ,错误。
3 3 3
10.X、Y、Z、W是处于不同周期的前四周期常见元素,原子序数依次递增。Y原子最外
层电子数是周期序数的3倍,基态Z原子核外s能级与p能级电子数之比为3∶5。由上
述元素组成的物质转化关系如图所示,其中m、n、q为单质,其他为化合物,甲具有磁
性,丙为二元强酸。下列说法错误的是 ( )
A.乙与丁反应物质的量之比为1∶2
B.乙分子空间构型为V形
C.丙分子间可形成氢键
D.向戊中通入n可生成丁
答案 A Y原子的最外层电子数是周期序数的3倍,则Y为O;基态Z原子核外s能级与
p能级电子数之比为3∶5,则p能级有10个电子,s能级有6个电子,电子排布式为
1s22s22p63s23p4,是16号元素,为S元素;甲具有磁性,是Fe O ,则n为O ,m为Fe,丙为二
3 4 2
元强酸,是H SO ,H SO 和Fe O 反应生成FeSO 和Fe (SO ) ,q为S,硫单质在氧气中点燃
2 4 2 4 3 4 4 2 4 3
生成乙,乙为SO ,SO 与硫酸铁发生氧化还原反应生成硫酸亚铁,则丁为Fe (SO ) ,戊为
2 2 2 4 3
FeSO ;X、Y、Z、W是处于不同周期的前四周期常见元素,则X为H,W为Fe。SO 与硫酸
4 2
铁反应的化学方程式:SO +2H O+Fe (SO ) 2FeSO +2H SO ,乙与丁反应物质的量之比
2 2 2 4 3 4 2 4
6−2×2
为1∶1,A错误;乙为SO ,中心S原子价层电子对数为2+ =3,有1个孤电子对,中
2
2
心S原子为sp2杂化,空间构型为V形,B正确;丙为H SO ,H SO 分子中含有羟基(—OH),
2 4 2 4
故能形成分子间氢键,C正确;戊为FeSO ,n为O ,丁为Fe (SO ) ,FeSO 与O 发生氧化还
4 2 2 4 3 4 2
原反应生成Fe (SO ) ,D正确。
2 4 3
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11.一种由短周期主族元素组成的新型电池离子导体的结构如图所示,X、Y、Z原子序数
依次增大,三者的核外电子数之和等于35,Y与Z位于同一周期。下列说法正确的是 (
)
Y+[ ]-
A.简单离子的半径:Y>X
B.工业上常采用电解Y的氧化物冶炼单质Y
C.同主族元素形成的简单氢化物中X的稳定性最强
D.同周期主族元素中第一电离能大于Z的元素有2种
答案 C Y与Z位于同一周期,且X、Y、Z原子序数之和等于35,所以Y、Z在第三周
期,X在第二周期,从结构图看Y易失去1个电子形成Y+,所以Y为Na,X只形成一个共价
键,所以X为F,Z为P。核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,故简单
离子的半径:F->Na+,A错误;工业上利用电解熔融氯化钠来冶炼钠单质,B错误;元素非金
属性越强其简单氢化物的稳定性越强,同主族元素形成的简单氢化物中HF的稳定性最
强,C正确;S元素第一电离能小于P元素,因为P元素3p轨道处于半充满稳定状态,难失
去电子,故同周期主族元素中第一电离能大于P元素的只有Cl元素,D错误。
12.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,且X、Z同主族,Y的基态原子中含
11种运动状态不同的电子,Z原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3∶8,下列说
法正确的是 ( )
A.原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)
B.X与Y组成的化合物中均只含离子键
C.X的简单气态氢化物的沸点比Z的高
D.X、Y、W组成的化合物的水溶液一定呈碱性
答案 C 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,Y的基态原子中含11种运动
状态不同的电子,Y为Na,Z原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3∶8,假设Z原
子的最外层电子数为a,a∶(10+a)=3∶8,a=6,则Z为S,X、Z同主族,X为O,W为Cl。原
子半径:Na>S>Cl>O,A错误;X与Y组成的化合物过氧化钠中含离子键和共价键,B错误;
简单气态氢化物的沸点:H O>H S,主要是因为水存在分子间氢键,沸点升高,C正确;X、
2 2
Y、W组成的化合物的水溶液可能呈碱性,比如NaClO,也可能呈中性,比如NaClO ,D错
4
误。
13.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W原子核外只有1个电子,基态
X原子2p轨道上未成对电子数是同周期中最多的,基态Y原子2p轨道上成对电子数与
未成对电子数相等,Z与X同主族。下列说法正确的是 ( )
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A.原子半径:r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)
B.第一电离能:I(Y)>I(X)>I(Z)
1 1 1
C.X W 能与水分子间形成氢键
2 4
D.WXY 既含有离子键又含有共价键
3
答案 C W原子核外只有1个电子,则W为H;基态X原子2p轨道上未成对电子数是同
周期中最多的,则X为N;基态Y原子2p轨道上成对电子数与未成对电子数相等,则Y为
O;Z与X同主族,则Z为P。原子半径:r(P)>r(N)>r(O)>r(H),A错误;同周期元素从左到
右第一电离能呈增大趋势,但N的2p轨道上的电子排布是半满状态,第一电离能:N>O,B
错误;X W 是N H ,能与水分子间形成氢键,C正确;WXY 是HNO ,只含有共价键,D错误。
2 4 2 4 3 3
14.短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大。常温下,四种元素最高价氧化物对应水
化物均能形成浓度为0.10 mol·L-1的溶液,它们的pH分布如图所示。下列说法正确的
是 ( )
A.X与W可能位于同一主族
B.最外层未成对电子数:W>Z>X>Y
C.四种元素的简单离子中Y的半径最小
D.四种元素的最高价氧化物对应水化物中Z的酸性最强
答案 C 短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大。常温下,四种元素最高价氧化物
对应水化物均能形成浓度为0.10 mol·L-1的溶液,根据它们的pH分布可知,X、W对应
的pH=1,为一元强酸,应该是HNO 和HClO ,所以X为N,W为Cl;Z对应的pH小于1,应该
3 4
是H SO ,所以Z为S;Y对应的pH=13,为强碱,应该是NaOH,所以Y为Na。A项,X为N,位
2 4
于第ⅤA族,W为Cl,位于第ⅦA族,二者位于不同主族,错误;B项,N、Na、S、Cl的最外
层未成对电子数分别为3、1、2、1,则最外层未成对电子数:X>Z>W=Y,错误;C项,电子
层数越多,离子半径越大,电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,所以四种元素
的简单离子半径:Z>W>X>Y,正确;D项,元素非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的
酸性越强,非金属性:Cl>N>S>Na,所以最高价氧化物对应水化物的酸性:W>X>Z>Y,因此四
种元素的最高价氧化物对应水化物中W的酸性最强,错误。
15.X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,基态Y原子2p轨道上有5个电子,Z与
Y属于同一主族,X和Z的最外层电子数之和为12。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)
B.X的第一电离能比同周期相邻元素的小
C.简单气态氢化物的热稳定性:Y弱于Z
D.基态Y原子核外电子有5种不同空间运动状态
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答案 D X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,Y原子2p轨道上有5个电子,则
Y为F元素,Z与Y属于同一主族,则Z为Cl元素,X和Z的最外层电子数之和为12,则X
为N元素。同周期主族元素从左至右原子半径依次减小,同主族元素自上而下原子半径
依次增大,则原子半径:r(Cl)>r(N)>r(F),A错误;X为N元素,氮原子的2p轨道为稳定的
半充满结构,第一电离能比同周期相邻元素的大,B错误;非金属性越强,简单气态氢化物
的稳定性越强,非金属性F>Cl,则热稳定性HF>HCl,C错误;电子占据了多少个原子轨道,
就有多少种空间运动状态,Y为F元素,其核外电子排布式为1s22s22p5,共有1+1+3=5种
不同空间运动状态的电子,D正确。
16.原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种元素形成化合物Z [W(XY) ],其中X、Y、Z为
3 6
主族元素。X最外层电子数是内层电子数的两倍,Y的简单气态氢化物能使酚酞溶液变
红,W3+的3d轨道为半满稳定状态。下列说法正确的是 ( )
A.Z和W一定位于同周期
B.原子半径:Z>X>Y
C.四种元素基态原子中未成对电子数最多的是Y
D.该化合物属于配合物,其内界σ键与π键的数目之比为1∶2
答案 B X最外层电子数是内层电子数的两倍,X是C元素,Y的简单气态氢化物能使酚
酞溶液变红,Y是N元素;W3+的3d轨道为半满稳定状态,W是Fe元素;Z显+1价,X、Y、
Z、W原子序数依次增大,Z是Na或K。Z是Na或K元素,W是Fe元素,不一定位于同周
期,故A错误;一般原子的电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,
原子半径:K>C>N,Na>C>N,B正确;Fe原子中有4个未成对电子,C原子中有2个未成对电
子,N原子中有3个未成对电子,Na、K原子中都只有1个未成对电子,四种元素基态原子
中未成对电子数最多的是Fe,故C错误;该化合物属于配合物,其内界有6个配位键、6
个 键,配位键是σ键,一个三键中有1个σ键、2个π键,σ键与π键的数目
之比为1∶1,故D错误。
17.X、Y、Z、W是四种短周期主族元素,且原子序数依次增大。X的基态原子的2p能级
中未成对电子数与成对电子数相等,Y的焰色为黄色,W是地壳中含量最多的金属元素,Z
与X形成的化合物的晶胞如图。下列说法正确的是 ( )
A.简单离子的半径:Y>Z>X
B.第一电离能:I(W)>I(Z)>I(Y)
1 1 1
C.最高价氧化物对应水化物的碱性:Y>Z>W
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D.ZX的晶胞中含14个X
答案 C X的基态原子的2p能级中未成对电子数与成对电子数相等,则X为O;Y的焰
色为黄色,Y为Na;W是地壳中含量最多的金属元素,W为Al;Z的原子序数大于Na的原子
序数,小于Al的原子序数,则Z为Mg。电子层结构相同的情况下,核电荷数越大,半径越
小,因此简单离子半径X>Y>Z,A错误;同周期元素从左到右第一电离能呈增大的趋势,但
是Mg的3s轨道上的电子处于全充满状态,较为稳定,因此第一电离能
I(Z)>I(W)>I(Y),B错误;元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,
1 1 1
因此最高价氧化物对应水化物的碱性Y>Z>W,C正确;X位于晶胞的顶点和面心,根据均摊
法可知,个数为8×1/8+6×1/2=4个,D错误。
18.由短周期主族元素组成的一种新型漂白剂的结构如图所示。其中W、X、Y、Z原子
序数依次增大,W的族序数是周期序数的两倍,基态时Z原子K、L层上的电子总数是3p
原子轨道上电子数的两倍,Y与Z位于不同周期。下列说法正确的是 ( )
A.简单离子半径:Y<X<Z
B.第一电离能:W<X<Y
C.X的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
D.W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强
答案 A W形成4个共价键,最外层电子数是4,W的族序数是周期序数的两倍,则W处
于第二周期第ⅣA族,为C;基态时Z原子K、L层上的电子总数是3p原子轨道上电子数
的两倍,则基态Z原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p5,Z是Cl;Y与Z位于不同周
期,则Y是第二周期元素,形成2对共用电子对,原子序数比C大,所以Y是O,根据原子
序数关系可知X是N。简单离子半径大小关系为Y(O2-)<X(N3-)<Z(Cl-),A正确;当元素处
于ⅡA、ⅤA族时,原子核外电子排布分别处于全满、半满的稳定状态,其第一电离能大
于同一周期相邻元素,所以元素的第一电离能大小关系为W(C)<Y(O)<X(N),B错误;元素
的非金属性:X(N)<Y(O),所以简单气态氢化物的热稳定性:NH <H O,C错误;元素的非金
3 2
属性:W(C)<Z(Cl),则最高价氧化物对应水化物的酸性:H CO <HClO ,D错误。
2 3 4
19.短周期主族元素X、Y、Z、W、Q、R的最高价态与简单氢化物沸点的关系如图所
示,Z的简单液态氢化物可用作制冷剂。下列说法正确的是 ( )
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A.简单氢化物键角:Y>Z>Q
B.简单离子半径:W>X>Z
C.第一电离能:R>Q>W
D.含氧酸的酸性:Z>W>Y
答案 A Z的简单液态氢化物可用作制冷剂,故Z是N;W的最高价态与Z的相等,则W
是P;Q、R的最高价态依次升高,则可推知Q是S,R是Cl;Y的最高价态小于N的,推知Y
是C;X的最高价态是0,则X是F。由于孤电子对之间有较大的斥力,随着孤电子对数的
增多,孤电子对对成键电子对的排斥作用增强,使得成键电子对之间的键角减小,CH 、
4
NH 、H S中心原子含有的孤电子对数分别为0、1、2,则简单氢化物键角:CH >NH >H S,A
3 2 4 3 2
正确;简单离子半径:P3->N3->F-,B错误;第一电离能:Cl>P>S(注意第ⅤA族元素的特殊
性),C错误;最高价氧化物对应水化物的酸性:HNO >H PO >H CO ,D错误。
3 3 4 2 3
20.X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大的前四周期元素,X和Y可以形成一种红棕色气
体,Z是同周期元素中原子半径最大的元素,Q是地壳中含量最高的金属元素,R的基态原
子中有6个未成对电子。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(Q)>r(Y)>r(X)
B.电负性:X>Y>Z
C.R位于元素周期表中第四周期第ⅣB族
D.Z的最高价氧化物对应水化物的碱性比Q的强
答案 D X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大的前四周期元素,X和Y可以形成一种红
棕色气体,红棕色气体为NO ,推知X为N,Y为O;Q是地壳中含量最高的金属元素,则Q为
2
Al;Z是同周期元素中原子半径最大的元素,则Z为Na;R的基态原子中有6个未成对电
子,则R为Cr。同主族元素从上到下原子半径增大,同周期元素从左到右原子半径减小,
故r(Q)>r(X)>r(Y),A错误;同周期元素从左到右电负性增强,故电负性:Y>X>Z,B错
误;R(Cr)的价电子数为6,R位于元素周期表中第四周期第ⅥB族,C错误;Z的最高价氧
化物对应水化物为NaOH,Q的最高价氧化物对应水化物为Al(OH) ,元素的金属性越强,
3
最高价氧化物对应水化物的碱性越强,NaOH碱性强于Al(OH) ,D正确。
3
21.短周期主族非金属元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,由这四种元素形成的一种
盐溶液,遇到FeCl 溶液呈现血红色,该盐溶液与NaOH在加热条件下会生成一种能使湿
3
润的红色石蕊试纸变蓝的气体。下列说法不正确的是 ( )
A.该盐的阳离子中含有配位键
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B.三价铁离子与该盐的阴离子形成了配合物而呈现血红色
C.该盐的阳离子VSEPR模型名称与其空间结构名称相同
D.电负性:Y>Z>W>X
答案 D 未知盐溶液遇到FeCl 溶液呈现血红色,说明含有SCN-,与NaOH在加热条件下
3
会生成一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,即为氨气,说明该盐溶液中含有N ,
H+
4
考虑到短周期主族非金属元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,推知元素W、X、Y、Z
依次为H、C、N、S。N 中含有配位键,A正确;Fe3+与SCN-反应生成配合物Fe(SCN) ,
H+ 3
4
从而使溶液呈血红色,B正确;N 的价层电子对数是4,没有孤电子对,VSEPR模型名称
H+
4
与其空间结构名称相同,均为正四面体形,C正确;电负性:Y>Z>X>W,D错误。
22.常温下,W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为
0.01 mol/L)的pH和原子半径、原子序数的关系如下图所示。下列说法不正确的是 (
)
A.X与Y形成的化合物的水溶液呈酸性
B.单质的沸点:Y>Z
C.简单离子半径:Y>Z>W>X
D.ZO 可作为自来水的消毒剂
2
答案 A W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH都小于7,说明W、Y、Z都是
非金属元素,当浓度为0.01 mol/L时,W、Z最高价氧化物对应的水化物溶液的pH=2,则
相应的水化物均为一元强酸,由于原子序数:Z>W,则Z是Cl、W是N;0.01 mol/L Y的最
高价氧化物对应的水化物溶液的pH<2,则该水化物为二元强酸(硫酸),则Y是S;0.01
mol/L X的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH=12,则该水化物为一元强碱(氢氧化
钠),则X是Na。Na S溶液中S2-水解使溶液呈碱性,A错误。常温下硫单质是固体,氯气
2
为气体,则沸点:S>Cl ,B正确。电子层数越多,离子半径越大;电子层数相同时,核电荷
2
数越大,离子半径越小,则简单离子半径:S2->Cl->N3->Na+,C正确。ClO 是常用的自来水
2
消毒剂,D正确。
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23.一种由短周期元素组成的抗病毒化合物的结构如图,其中Q、W、X、Y、Z的原子序
数依次增大,Y原子最外层电子数是Z原子电子层数的三倍。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:X>Y>Z
B.Y的氢化物只含有极性键
C.Q、X、Y只能形成共价化合物
D.W、X、Y、Z四种元素形成的简单氢化物中Z的沸点最高
答案 A 分析题给结构示意图可知,W、X、Y、Z分别形成4、3、2、1个共价键,推测
W位于ⅣA族,X位于ⅤA族,Y位于ⅥA族,Z位于ⅦA族。Q、W、X、Y、Z的原子序数依
次增大,且Y原子最外层电子数是Z原子电子层数的三倍,故Y是O,Z是F,X是N,W是
C;Q只形成1个化学键,故Q为H。Y的氢化物H O 中有非极性键,B错误;Q、X、Y形成的
2 2
NH NO 是离子化合物,C错误;W、X、Y、Z四种元素形成的简单氢化物中H O的沸点最
4 3 2
高,D错误。
24.科学家为了解决电池的导电性问题,合成了一种高效化合物,其结构如图1所示,其
中W、Y、Z、X、Q均为短周期主族元素,其原子半径与原子序数的关系如图2,Z和Q位
于同一主族。下列说法错误的是 ( )
图1 图2
A.简单离子的半径:Q>Y>Z>X
B.第一电离能:Z>Y>Q
C.简单氢化物分子的键角:Z>Q
D.W、X、Q均可与Z形成两种常见的二元化合物
答案 B 每个Z原子均形成2对共用电子,每个Q形成6对共用电子,Z和Q位于同一主
族且Z的原子序数小于Q,则Z为O,Q为S;W均形成一个共价键,W是H元素;Y的原子半
径大于Z,结合阴离子结构,可知Y是N元素;X可形成X+,可知X为Na元素。S2-有3个电
子层,而N3-、O2-、Na+有2个电子层,核电荷数Na>O>N,因此简单离子的半径:S2->N3->O2-
>Na+,A正确;N的2p能级为半充满稳定结构,其第一电离能大于同周期相邻元素,即
I(N)>I(O),B错误;H O、H S分子的中心原子杂化方式都是sp3,均含有2个孤电子对,
1 1 2 2
但由于电负性S<O,H O成键电子对斥力更大,键角更大,故键角:H S<H O,C正确;H、Na、
2 2 2
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S可与O元素分别形成H O、H O ,Na O、Na O ,SO 、SO ,均是两种常见的二元化合物,D
2 2 2 2 2 2 2 3
正确。
25.LDFCB是电池的一种电解质,该电解质阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z构成,结
构如图所示,Y的最外层电子数等于X的核外电子总数,下列说法正确的是 ( )
A.同周期元素第一电离能小于Y的有5种
B.简单氢化物的还原性:X<Y
C.W、Z形成的化合物分子是含有极性键的非极性分子
D.四种元素形成的简单氢化物中X的最稳定
答案 C 根据结构分析Y形成两个价键,X形成四个价键,Z形成一个价键,该阴离子得
到一个电子,则只可能是W得到一个电子,又根据Y的最外层电子数等于X的核外电子总
数,可知Y为O,X为C,Z为F,W为B。同周期元素第一电离能小于Y(O)的有Li、Be、B、
C共4种,故A错误;同一周期从左向右,主族元素非金属性逐渐增强,简单氢化物的还原
性逐渐减弱,故简单氢化物的还原性:X(CH )>Y(H O),故B错误;W、Z形成的化合物分子
4 2
(BF )含有极性键,BF 是平面三角形分子,为非极性分子,故C正确;四种元素形成的简单
3 3
氢化物中Z(HF)的最稳定,故D错误。
26.短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,它们组成一种团簇分子,结构如图所
3
示。X、M的族序数均等于其周期序数,Y原子核外最外层电子数是其电子总数的 。下
4
列说法正确的是 ( )
A.简单离子半径:Z>M>Y
B.第一电离能:Y>M>Z
C.工业上常用电解熔融物ZY制取Z单质
D.Z、M的简单离子均可促进水的电离
答案 D 短周期元素中族序数等于周期序数的只有H、Be、Al三种元素,结合原子序
3
数依次增大的信息,推知X为H,M为Al;Y原子核外最外层电子数是其电子总数的 ,则Y
4
为O;由题图判断出题给团簇分子的化学式为Z Al O (OH) ,推知Z元素的化合价为+2,Z
2 2 4 2
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的原子序数在O和Al之间,则Z为Mg。核外电子排布相同时,核电荷数越大,简单离子
的半径越小,则简单离子半径:O2->Mg2+>Al3+,A错误;非金属元素第一电离能通常大于金
属元素第一电离能,而Mg的价层电子排布式为3s2,处于全充满稳定状态,故第一电离能
比Al大,则第一电离能:O>Mg>Al,B错误;MgCl 的熔点远低于MgO,故工业上常用电解熔
2
融MgCl 的方法制取Mg单质,C错误;Mg2+、Al3+能发生水解,均可促进水的电离,D正确。
2
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