專題五物質結構元素周期律

A組基礎鞏固練1.(2023·四川德陽診斷)我國科學家合成一種點擊化學試劑X2Y2M2Q,X分別與Y、Z、M形成原子個數為3、6、4的18e分子,19Q衰變方程:a19Q→bA.Q2與XQ均為無色氣體B.1X218M與2XC.同一周期中,Z的最高價含氧酸酸性最強D.Y、M形成簡單氫化物的還原性:Y>M2.(2023·江蘇南京聯考)如圖是部分短周期元素主要化合價與原子序數的關系圖,X、Y、Z、W、R是其中的五種元素。下列說法正確的是()A.離子半徑:X2>Y+B.沸點:H2W>H2XC.R氧化物對應水化物的酸性強于W氧化物對應水化物的酸性D.工業上用電解熔融態ZR3的方法制備金屬Z3.(2023·四川資陽診斷)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如圖所示。已知Y、W的原子序數之和是Z的3倍,下列說法正確的是()YZXWA.原子半徑:X<Y<ZB.氣態氫化物的穩定性:X>ZC.Z、W均可與Mg形成離子化合物D.最高價氧化物對應水化物的酸性:Y>W4.(2023·江蘇揚州期中)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大,X是地殼中含量最多的元素,Y原子的最外層有3個電子,Z的單質晶體是應用最廣泛的半導體材料,W與X位于同一主族。下列說法正確的是()A.由X、Y組成的化合物是離子化合物B.X、Y、W簡單離子半徑:r(W)>r(Y)>r(X)C.Z的最高價氧化物對應水化物的酸性比W的強D.W的簡單氣態氫化物的熱穩定性比X的強5.(2023·陜西渭南一模)2022年諾貝爾化學獎授予了對點擊化學和生物正交化學做出貢獻的三位科學家。我國科學家在尋找新的點擊反應砌塊的過程中,意外發現一種安全、高效合成化合物,其結構簡式如圖所示,其中X、Y、Z和W是原子序數依次增大的短周期元素,Y與W是同一主族元素。下列說法正確的是()A.簡單離子半徑:W>Z>YB.最簡單氫化物的沸點:Y<WC.最高價含氧酸的酸性:Z>WD.常溫下可以用鐵制容器盛裝X的最高價氧化物對應水化物的濃溶液6.(2023·陜西西安新城區二模)X、Y、Z、W是四種短周期非金屬元素。X、Y、Z同周期,且X與W的最外層電子數之和與Z的最外層電子數相同,四種元素可以形成結構如圖所示的化合物M和陰離子P。下列說法正確的是()A.原子半徑:W<X<Y<ZB.X的氫化物可以與其最高價含氧酸反應生成鹽C.最簡單氫化物的沸點:X>ZD.M、P中X、Y原子的最外層均滿足8電子穩定結構7.(2023·四川內江一模)X、Y、Z、W為原子序數依次增大的四種短周期元素,其中Z為金屬元素,X、W為同一主族元素。X、Z、W形成的最高價氧化物分別為甲、乙、丙,甲是常見溫室效應氣體。x、y2、z、w分別為X、Y、Z、W的單質,丁是化合物,其轉化關系如圖所示。下列判斷不正確的是()A.反應①②③都屬于氧化還原反應B.X、Y、Z、W四種元素中,W的原子半徑最大C.在信息工業中,丙常用作光導纖維材料D.一定條件下,x與甲反應生成丁B組能力提升練1.(2023·山東青島統考)臭氧廣泛用于水處理、空氣凈化、醫藥等領域,其治理含氰廢水的原理為5O3+2NaCN+H2O2NaHCO3+N2+5O2。下列有關說法錯誤的是()A.14N和15N互為同位素B.16O2和18O2互為同素異形體C.CN與N2中均含有相同電子數D.NaHCO3中既含離子鍵又含共價鍵2.(2023·河南駐馬店統考)2022年諾貝爾化學獎獲得者之一卡羅琳·貝爾托西將“點擊化學”運用在生物學領域,并開創了“正交化學”,她的研究中需要對糖類進行示蹤和定位。在很多研究糖類的實驗中,會選用具有放射性的14C進行示蹤研究。以下有關同位素的說法正確的是()A.14N2、15N2互為同位素B.D、T發生核聚變成為其他元素,屬于化學反應C.16O、18O的質子數相同,電子數不同D.同一元素各核素的近似相對原子質量不同,但它們的化學性質幾乎完全相同3.(2023·貴州遵義聯考)W、X、Y、Z是四種原子序數依次增大的短周期非金屬元素。W為元素周期表中原子半徑最小的元素,X、Y原子核外L層上的電子數之比為3∶4,X與Z同主族,且X、Y、Z的最外層電子數之和為16。下列說法中正確的是()A.單質熔點:Z>YB.X與Y形成的常見化合物能傳導光信號C.W分別與X、Y、Z均只能形成一種化合物D.最簡單氫化物的熱穩定性:Z>X4.(2023·陜西西安鐵一中學檢測)主族元素W、X、Y、Z的原子序數依次增加,且均不大于20。W、X、Z最外層電子數之和為10;W與Y同族;W與Z形成的化合物可與濃硫酸反應,其生成物可腐蝕玻璃。下列說法正確的是()A.常溫常壓下X的單質為氣態B.Z的氫化物為離子化合物C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈堿性D.W與Y具有相同的最高化合價5.(2023·四川綿陽診斷)下表為元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W為短周期元素,W元素的核電荷數為X元素的2倍。下列說法不正確的是()XYZWTA.Y的位置是第三周期第ⅣA族B.Z、W、X的原子半徑依次減小,非金屬性依次降低C.W的氫化物和X單質在一定條件下可發生置換反應D.根據元素周期律,可以推測T元素的單質具有半導體特性6.(2023·重慶九龍坡期中)某公司研發出了一種新型除草劑,其結構如圖所示,其中X、Y、Z、W、M是原子序數依次增大的短周期主族元素,M與Z同主族,W是地殼中含量最多的元素。下列敘述錯誤的是()A.簡單離子半徑:M>Z>WB.氧化物對應水化物的酸性:Z強于MC.X與Y組成的最簡單化合物的穩定性小于Z與X組成的最簡單化合物的穩定性D.X、Z、W三種元素既可組成共價化合物又可組成離子化合物7.(2023·內蒙古呼和浩特第一次質檢)W、X、Y、Z是原子序數依次增大的短周期主族元素,其最外層電子數之和為19。W、X、Y所在的族均不相鄰,族序數按Y、W、X、Z的順序依次增大。下列說法不正確的是()A.簡單離子半徑X>Y>ZB.W的簡單氫化物的沸點小于X的簡單氫化物的沸點C.W、X、Z可形成共價化合物D.一定條件下,Y的單質能將W從WX2中置換出來8.(2023·內蒙古赤峰4月模擬)W、X、Y、Z為原子序數依次增大的四種短周期元素,A、B、C、D為上述四種元素中的兩種或三種所組成的化合物,E為單質。已知室溫下,0.1mol·L1A的水溶液pH為1,B分子中含有10個電子,D具有漂白性,五種物質間的轉化關系如圖所示。下列說法正確的是()A.X、Y形成的二元化合物只有兩種B.Z元素在同周期元素中原子半徑最小C.W、Y組成化合物的沸點一定低于W、Z組成化合物的沸點D.D中各原子均滿足最外層8e穩定結構參考答案專題五物質結構元素周期律A組基礎鞏固練1.AX分別與Y、Z、M形成原子個數為3、6、4的18e分子,則X為H元素,三種化合物分別為H2S、N2H4、H2O2,則M為O元素、Y為S元素、Z為N元素;根據19Q的衰變方程,M的質子數為8,可確定Q的質子數為9,Q為F元素。F2為淡黃綠色氣體,HF為無色氣體,A錯誤;1H218O與2H216O的質量數之和都為20,則二者的相對分子質量相同,B正確;Z為N元素,在第二周期中,元素的最高價含氧酸酸性最強的是HNO3,C正確;非金屬性S小于O,則它們形成簡單氫化物的還原性:H22.A根據短周期元素主要化合價與原子序數的關系圖,X、Y、Z、W、R分別是O元素、Na元素、Al元素、S元素、Cl元素。核外電子排布相同時,核電荷數越小半徑越大,離子半徑:O2>Na+,A正確;水分子能形成氫鍵,沸點:H2O>H2S,B錯誤;Cl氧化物對應水化物的酸性不一定強于S氧化物對應水化物的酸性,如酸性:H2SO4>HClO,C錯誤;工業上用電解熔融態Al2O3的方法制備金屬Al,D錯誤。3.C由X、Y、Z、W四種元素的相對位置關系和Y、W的原子序數之和是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項,原子半徑:X>Y>Z。B項,氣態氫化物的穩定性:X<Z。C項,O、Cl分別與Mg形成MgO、MgCl2,它們均屬于離子化合物。D項,非金屬性:W(Cl)>Y(N),故最高價氧化物對應水化物的酸性:W>Y。4.A短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大,X是地殼中含量最多的元素,則X為O元素;Y原子的最外層有3個電子,Y的原子序數大于X的原子序數,則Y為Al元素;Z的單質晶體是應用最廣泛的半導體材料,則Z為Si元素;W與X位于同一主族,則W為S元素。由X、Y組成的化合物為Al2O3,屬于金屬氧化物,是離子化合物,A項正確;電子層數越多,離子半徑越大,電子層數相同的核電荷數越大,離子半徑越小,離子半徑:r(S2)>r(O2)>r(Al3+),B項錯誤;非金屬性越強,最高價氧化物對應水化物的酸性越強,非金屬性:Si<S,所以Z的最高價氧化物對應水化物的酸性比W的弱,C項錯誤;非金屬性越強,簡單氣態氫化物的熱穩定性越強,非金屬性:O>S,故X的簡單氣態氫化物的熱穩定性比W的強,D項錯誤。5.DX、Y、Z和W是原子序數依次增大的短周期元素,Y與W是同一主族元素,Y能形成2個共價鍵、W能形成6個共價鍵,則Y是O元素、W是S元素;X能形成3個共價鍵,X是N元素;Z形成1個共價鍵,Z是F元素。電子層數越多半徑越大,電子層數相同時,質子數越多半徑越小,簡單離子半徑S2>O2>F,A錯誤;H2O分子間形成氫鍵,所以最簡單氫化物的沸點:H2O>H2S,B錯誤;F元素沒有正價,F元素沒有含氧酸,C錯誤;常溫下,鐵在濃硝酸中鈍化,所以常溫下可以用鐵制容器盛裝濃硝酸,D正確。6.BX與W的最外層電子數之和與Z的最外層電子數相同,X形成3個共價鍵和一個配位鍵,X最外層有5個電子,W形成一個共價鍵,W為非金屬元素,則為H元素,Z形成2個共價鍵,Z最外層電子數為6,結合X、Y、Z同周期且均為非金屬元素,則Z為O元素,X為N元素,Y形成3個共價鍵,Y為B元素。原子半徑為W<Z<X<Y,A錯誤;NH3可以與HNO3反應生成NH4NO3,B正確;X的最簡單氫化物為NH3,Z的最簡單氫化物為H2O,最簡單氫化物的沸點X<Z,C錯誤;M中N、B原子的最外層均滿足8電子穩定結構,而P中B原子的最外層只有6個電子,D錯誤。7.B已知甲是常見溫室效應氣體,X、W為同一主族元素,X、W形成的最高價氧化物分別為甲、丙,則X為C元素、W為Si元素,甲為二氧化碳,丙為二氧化硅,x、w分別為X、W的單質,在高溫條件下碳單質與二氧化硅反應生成硅和一氧化碳(丁);碳單質與氧氣點燃條件下反應生成二氧化碳,則Y為O元素,Z為金屬元素,z金屬單質能與二氧化碳反應生成碳單質與金屬氧化物,則Z為Mg元素。反應①二氧化碳與鎂反應、②碳單質與氧氣反應、③碳單質與二氧化硅反應都屬于氧化還原反應,A正確;同周期元素原子半徑從左到右依次減小,同主族元素原子半徑從上到下依次增大,故C、O、Mg、Si四種元素中,Mg的原子半徑最大,B錯誤;丙為二氧化硅,在信息工業中,二氧化硅常用作光導纖維材料,C正確;在高溫條件下,碳與二氧化碳反應生成一氧化碳,D正確。B組能力提升練1.B14N和15N的質子數均為7,中子數分別為7、8,二者互為同位素,A正確;16O2和18O2都是氧氣分子,屬于同種物質,不互為同素異形體,B錯誤;CN與N2兩種粒子中都有14個電子,C正確;Na+和HCO3-之間存在離子鍵,HCO3-中存在共價鍵2.D14N2、15N2是氮氣單質,不是原子,不互為同位素,A錯誤;D、T發生核聚變成為其他元素,不屬于化學反應,B錯誤;16O、18O的質子數相同,電子數相同,C錯誤;同一元素各核素的近似相對原子質量不同,化學性質主要由最外層電子數決定,同一元素的各種核素最外層電子數相同,因此它們的化學性質幾乎完全相同,D正確。3.BW、X、Y、Z是四種原子序數依次增大的短周期非金屬元素。W為元素周期表中原子半徑最小的元素,W為H,X、Y原子核外L層上的電子數之比為3∶4,X與Z同主族,X的L層上有6個電子,X為O,Z為S,且X、Y、Z的最外層電子數之和為16,Y的最外層電子數1666=4,Z為Si。根據題意可推出W、X、Y、Z分別為H、O、Si、S。單質熔點:Si>S,A項錯誤;X與Y形成的常見化合物SiO2能傳導光信號,B項正確;H與O可形成H2O、H2O2,C項錯誤;最簡單氫化物的熱穩定性:H2O>H2S,D項錯誤。4.B可腐蝕玻璃的物質是HF。以此為切入點,根據題意進行元素推斷,可知W是氟元素、X是鈉元素、Y是氯元素、Z是鈣元素。鈣是活潑金屬元素,氫是非金屬元素,CaH2是由Ca2+和H構成的離子化合物,B項正確;常溫常壓下,鈉的單質是固體,A項錯誤;CaCl2是強酸強堿鹽,水溶液呈中性,C項錯誤;氯有最高化合價+7價,氟沒有正價,D項錯誤。5.BW元素的核電荷數為X元素的2倍,則X是O元素,W是S元素;根據X、Y、Z、W、T在元素周期表中的位置,Y、Z、T分別是Si、P、As元素。Si的位置是第三周期第ⅣA族,故A正確;Z、W、X的原子半徑依次減小,非金屬性依次增強,故B錯誤;H2S和O2在一定條件下可發生置換反應生成水和硫,故C正確;As位于金屬和非金屬的分界線附近,As具有半導體特性,故D正確。6.BX、Y、Z、W、M是原子序數依次增大的短周期主族元素,W是地殼中含量最多的元素,則W為氧元素。結合圖中信息可知,X的原子序數最小且能形成1個共價鍵,則X為氫元素;Y可形成4個共價鍵,則Y為碳元素;Z能形成3個共價鍵且原子序數介于C和O之間,則其為氮元素;M與Z同主族,則M為磷元素。從而得出X、Y、Z、W、M分別為H、C、N、O、P。Z、W、M分別為N、O、P,P3的電子層數為3,N3、O2的電子層數都為2,且N的原子序數比O小,所以簡單離子半徑:P3>N3>O2,A正確;雖然N的非金屬性比P強,但N的含氧酸的酸性不一定強于P的含氧酸,如HNO2的酸性比H3PO4弱,B錯誤;X與Y組成的最簡單化合物為CH4,Z與X組成的最簡單化合物為NH3,C的非金屬性比N弱,則化合物的穩定性CH4<NH3,C正確;X、Z、W三種元素既可組成共價化合物HNO3、HNO2等,又可組成離子化合物