专题06 物质结构与元素周期律
元素周期表与元素周期律
二.金属性与非金属比较的方法
三.微粒半径大小的比较
四.物质的结构与性质
考向一 元素周期表推断元素及其性质
1.X、Y、Z、W为短周期元素,它们在周期表的位置如图所示,Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列说法中正确的是
X Y
Z W
A.X的单质中键和键个数之比为1∶1 B.Y和Z只能组成一种化合物
C.Z的氧化物的晶体属于分子晶体 D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>W
【答案】C
【解析】A.X的单质为N2,分子中含有三键应该为1个σ 键和 2个π 键,个数之比为1∶2,A项错误;
B.S与O能形成SO2和SO3,B项错误;
C.Z的氧化物为SO2和SO3,熔点较低,属于分子晶体,C项正确;
D.同周期从左往右非金属性增强,最高价氧化为的水化物酸性增强:Z
2.甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是
甲 乙
丙 丁 戊
A.原子半径:丁>戊>乙
B.非金属性:戊>丁>丙
C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
【答案】C
【解析】A.根据层多径大,同电子层结构核多径小原则,则原子半径:丁>戊>乙,故A正确;
B.根据同周期从左到右非金属性逐渐增强,则非金属性:戊>丁>丙,故B正确;
C.甲的氢化物可能为氨气,可能为甲烷、乙烷等,若是氨气,则遇氯化氢一定有白烟产生;若是甲烷、乙烷等,则遇氯化氢不反应,没有白烟生成,故C错误;
D.丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸,都一定能与强碱反应,故D正确。
综上所述,答案为C。
3.四种短周期主族元素在周期表中的相对位置如图所示(已略去过渡元素),已知元素M与N的原子核外电子数之和等于Y元素的原子核外电子数。下列说法不正确的是
M N
X Y
A.单质X可以在气体中燃烧
B.元素的第一电离能:Y>X
C.M元素的基态原子核外有6种运动状态不同的电子
D.简单氢化物的稳定性:M
【解析】A.单质Mg和二氧化碳发生反应,故A正确;
B.Mg的核外价电子排布式为,s能级为全满状态,较稳定,故第一电离能大于Al,故B错误;
C.C原子有6个电子,运动状态各不相同,故C正确:
D.同周期非金属性从左到右逐渐增强,简单氢化物的稳定性,故D正确。
答案为:B。
4.甲、乙、丙、丁都是短周期元素,其中甲、丁在周期表中的相对位置如下表所示,甲原子最外层电子数是其内层电子数的2倍,乙单质在空气中燃烧发出黄色火焰,丙是地壳中含量最高的金属元素,下列判断正确的是
甲
丁
A.原子半径:丙>乙
B.乙和丁的最高价氧化物的水化物均可和丙单质反应
C.基态甲原子有5种不同的运动状态
D.甲、乙的最高价氧化物均是共价化合物
【答案】B
【解析】甲、乙、丙、丁都是短周期元素,甲原子最外层电子数是其内层电子数的2倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,故甲为C元素;由甲、丁在周期表中的相对位置,可知丁为Cl;乙单质在空气中燃烧发出黄色火焰,则乙为Na;丙是地壳中含量最高的金属元素,则丙为Al。
A.同周期自左而右原子半径减小,故原子半径:丙(Al)<乙(Na),故A错误;
B.乙和丁的最高价氧化物的水化物分别为氢氧化钠、高氯酸,均可和铝单质反应,故B正确;
C.在同一原子轨道下最多可以有两个自旋方向不同的电子,自旋方向不同,运动状态也就不相同,即运动状态个数等于电子数;基态甲原子有6种不同的运动状态,故C错误;
D.甲、乙的最高价氧化物分别为二氧化碳、氧化钠,前者属于共价化合物,后者属于离子化合物,故D错误,
故选B。
5.下图是元素周期表的一部分,五种元素属于前四周期主族元素,其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是
A.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强
B.M元素与Z元素原子序数差为20
C.X的简单气态氢化物的沸点比Y的低
D.Q原子的简单氢化物含有四对共用电子对
【答案】C
【解析】五种元素属于前四周期主族元素,根据周期表可知,M、Q、Y位于第二或第三周期,其中只有M为金属元素,则M、Q、Y位于第三周期,M为Al,Q为Si,Y为P,X为N,Z为As。
A.非金属性越强,其高价氧化物对应的水化物的酸性越强,同族元素,从上至下,非金属性依次减弱,则P的最高价氧化物对应水化物的酸性比As强,A正确;
B.M元素与Z元素分别为Al元素和As元素,Al是13号元素,As是33号元素,故两元素的原子序数差为20,B正确;
C.X、Y的简单气态氢化物分别为NH3和PH3,由于NH3分子间存在氢键,故NH3的沸点比PH3的高,C错误;
D.Q原子是Si,其简单氢化物为SiH4,SiH4的电子式为,其中含有四对共用电子对,D正确;
故选C。
6.已知前四周期元素X、Y、Q、R、Z和W在周期表中的位置如图所示,其中Z位于ds区,基态W原子的价电子中在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等。下列说法正确的是
X Y
Q R
Z W
A.最高正化合价:X=Q<Y=R
B.基态Z原子的价电子排布为3d104s1
C.X和Q的第一电离能都高于同周期相邻元素
D.R最高价氧化物的水化物不能与其最低价氢化物反应
【答案】C
【解析】已知前四周期元素X、Y、Q、R、Z和W在周期表中的位置如图所示,基态W原子的价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等,其价电子排布式为4s24p2,则W为Ge元素;其中Z位于ds区,根据相对位置,则Z是Zn元素,根据元素相对位置,可知X是N,Y是O,Q是P,R是S元素,然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。
根据上述分析可知:X是N,Y是O,Q是P,R是S,Z是Zn,W是Ge元素。
A.一般元素的最高正化合价与族序数相等,等于原子最外层电子,同一主族元素的最高正化合价相等,但由于O元素的原子半径小,在形成化合物时容易获得电子,因此没有与族序数相等的最高化合价,所以元素的最高化合价关系为:Y<X=Q<R,A错误;
B.Z是Zn元素,根据构造原理可知基态Zn原子的价电子排布为3d104s2,B错误;
C.一般情况下同一周期元素的第一电离能随原子序数的增大而增大,但当元素处于第ⅤA 时,其第一电离能大于同一周期相邻元素,X是N,Q是P,二者属于第ⅤA元素,Y是O,R是S,二者属于第ⅤA元素,故X和Q的第一电离能都大于同周期相邻元素,C正确;
D.R是S,其最高价氧化物的水化物是H2SO4,最低价氢化物是H2S,浓H2SO4具有强的氧化性,会与具有还原性的H2S发生氧化还原反应产生S、H2O,D错误;故合理选项是C
考向二 元素周期律推断元素及其性质
1.某非线性光学晶体由钾元素(K)和原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素组成。X与Y、Z与W均为同周期相邻元素,X的核外电子总数为最外层电子数的2倍,Z为地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是
A.简单氢化物沸点: B.分子的空间构型为三角锥形
C.原子半径: D.最高价氧化物对应水化物的碱性:
【答案】A
【解析】X的核外电子总数为最外层电子数的2倍,X为Be;Z为地壳中含量最多的元素,Z为O,X与Y、Z与W均为同周期相邻元素,Y为B,W为F,据此解答。
A.常温下为液态,HF常温下为气体,沸点,故A正确;
B.为BF3,中心B原子有3对价电子且没有孤电子对,空间构型为平面三角形,故B错误;
C.四种元素为同周期元素,随核电荷数增大原子半径减小,原子半径:Be>B>O>F,故C错误;
D.Be最高价氧化物水化物为Be(OH)2,溶液显两性,B最高价氧化物的水化物为H3BO3,溶液显酸性,故D错误;
故选:A。
2.化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同,相对分子质量相差7,1molX3Y7WR含40mol质子,X、W和R三种元素位于同周期,X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半。下列说法正确的是
A.原子半径:W>R B.非金属性:X>R
C.Y和Z互为同素异形体 D.常温常压下X和W的单质均为固体
【答案】A
【解析】化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同,相对分子质量相差7,说明Y、Z为氢元素的两种核素,由题干信息可知,1molX3Y7WR含40mol质子,X、W和R三种元素位于同周期,X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半,则X、W、R的内层电子数为2,设X的最外层电子数为a,则R的核外电子数为2a,W的核外电子数为b,Y的质子数为1,则有:3(a+2)+ 2a+b+7=40(a、b均为整数),5a+b=27,解得a=5,b=2(X、R不在同周期,舍去);a=4,b=7;a=3,b=12(X、R不在同周期,舍去);则X为C,R为O,W为N。
A.同周期从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径:W>R,故A正确;
B.同周期从左到右非金属性逐渐增强,则非金属性: R>X,故B错误;
C.Y和Z是氢的两种核素,两者互为同位素,故C错误;
D.常温常压下X的单质为固体,W的单质是气体,故D错误。
综上所述,答案为A。
3.X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期,且只有X、 Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子,W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是
A.第一电离能:
B.电负性:
C.Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径:
D.与水反应生成产物之一是非极性分子
【答案】A
【解析】X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期,且只有X、 Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子,则X为C,Y为N,Z为F,W原子在同周期中原子半径最大,则W为Na。
A.根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族,则第一电离能:,故A错误;
B.根据同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,则电负性:,故B正确;
C.根据同电子层结构核多径小,则Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径:,故C正确;
D.与水反应生成产物之一为乙炔,乙炔是非极性分子,故D正确。
综上所述,答案为A。
4.日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知:X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素,W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2:1:3。下列说法正确的是
A.电负性:X>Y>Z>W
B.原子半径:X
D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
【答案】C
【解析】根据题中所给的信息,基态X原子s轨道上的电子式与p轨道上的电子式相同,可以推测X为O元素或Mg元素,由荧光粉的结构可知,X主要形成的是酸根,因此X为O元素;基态X原子中未成键电子数为2,因此Y的未成键电子数为1,又因X、Y、Z、W的原子序数依次增大,故Y可能为F元素、Na元素、Al元素、Cl元素,因题目中给出W为金属元素且荧光粉的结构中Y与W化合,故Y为F元素或Cl元素;Z原子的未成键电子数为3,又因其原子序大于Y,故Y应为F元素、Z其应为P元素;从荧光粉的结构式可以看出W为某+2价元素,故其为Ca元素;综上所述,X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca,据此答题。
A.电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小,根据其规律,同一周期从左到右依次增大,同一主族从上到下依次减小,故四种原子的电负性大小为:Y>X>Z>W,A错误;
B.同一周期原子半径从左到右依次减小,同一主族原子半径从上到下依次增大,故四种原子的原子半径大小为:Y
D.Z元素的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4,没有强氧化性,D错误;
故答案选C。
5.W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素,其中X、Y、Z相邻,W的核外电子数与X的价层电子数相等,是氧化性最强的单质,4种元素可形成离子化合物。下列说法正确的是
A.分子的极性: B.第一电离能:X
【答案】A
【解析】是氧化性最强的单质,则Z是F,X、Y、Z相邻,且X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素,则X为N,Y为O,W的核外电子数与X的价层电子数相等,则W为B,即:W为B,X为N,Y为O,Z是F,以此解题。
A.由分析可知,W为B,X为N,Z是F,WZ3为BF3,XZ3为NF3,其中前者的价层电子对数为3,空间构型为平面三角形,为非极性分子,后者的价层电子对数为4,有一对孤电子对,空间构型为三角锥形,为极性分子,则分子的极性:,A正确;
B.由分析可知,X为N,Y为O,Z是F,同一周期越靠右,第一电离能越大,但是N的价层电子排布式为2s22p3,为半满稳定结构,其第一电离能大于相邻周期的元素,则第一电离能:Y
D.由分析可知,X为N,Y为O,Z是F,其中N对应的单质为氮气,其中包含三键,键能较大,D错误;
故选A。
6.一种矿物由短周期元素W、X、Y组成,溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子与具有相同的电子结构。下列叙述正确的是
A.X的常见化合价有、 B.原子半径大小为
C.YX的水合物具有两性 D.W单质只有4种同素异形体
【答案】A
【解析】W、X、Y为短周期元素,原子序数依次增大,简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构,则它们均为10电子微粒, X为O,Y为Mg,W、X、Y组成的物质能溶于稀盐酸有无色无味的气体产生,则W为C,产生的气体为二氧化碳,据此解答。
A.X为O,氧的常见价态有-1价和-2价,如H2O2和H2O,A正确;
B.W为C,X为O,Y为Mg,同主族时电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,原子序数越小,原子半径越大,所以原子半径大小为:Y>W>X,B错误;
C.Y为Mg,X为O,他们可形成MgO,水合物为Mg(OH)2,Mg(OH)2只能与酸反应生成盐和水,不能与碱反应,所以YX的水合物没有两性,C错误;
D.W为C,碳的同素异形体有:金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等,种类不止四种,D错误;
故选A。
考向三 框图推断元素及其性质
1.Y、Z、W、X、M为原子序数依次增大的五种短周期元素,其在元素周期表中的位置如表所示,Z或M元素的气态氢化物和其气态氧化物可反应生成该元素的单质和水,W元素是生物体中含量最多的元素。下列说法错误的是
Y Z W
X M
A.简单离子半径:M>Z>W
B.含有气态的体系为无色
C.通过电解熔融的X的常见氧化物可制备X单质
D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:M>Y
【答案】B
【解析】由Z或M元素的气态氢化物和其气态氧化物可反应生成该元素的单质和水可知,Z和M为N或S,结合题表可知Z为N,M为S;由W元素是生物体中含量最多的元素可知,W为O;结合题表可知Y为C、X为Al。
A.的半径最大,、的电子层数相等,由“序大径小”规律可知的半径大于,即简单离子半径M>Z>W,A正确;
B.转化为的反应为可逆反应,故体系中存在,所以该体系有颜色,B错误;
C.工业上可通过电解熔融的氧化铝制备铝单质,C正确;
D.M与Y的最高价氧化物对应的水化物分别为和,故酸性M>Y,D正确;
故选:B。
2.已知短周期元素X、Y、Z、M和Q在周期表中的相对位置如图所示,其中只有X为金属。下列说法错误的是
A.工业上用电解熔融的XQ3来冶炼单质X
B.光导纤维的主要成分是YM2
C.X能与Cr2O3反应得到Cr
D.Z的最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应
【答案】A
【解析】依图表可知,只有X为金属,则推知为,结合元素周期表的位置关系可知,Y为,Z为,M为,Q为。
A.为共价化合物,不导电,工业上用冶炼熔融的方式得到单质,A错误;
B.光导纤维的主要成分是,B正确;
C.和发生铝热反应:,C正确;
D.为氮,氮的最高价氧化物的水化物为,最低价氢化物为,二者发生反应:,正确。
故选A。
3.下图为元素周期表前四周期的一部分。
下列有关X、Y、Z、W四种元素的说法中,正确的是
A.电负性:W>X B.单质熔点:Z>W
C.原子半径:Z>Y D.第一电离能:Z>Y
【答案】B
【解析】A.由分析可知,X为F、W为Br,同一主族从上往下电负性依次减小,则电负性F>Br, A错误;
B.由分析可知,Z为S,W为Br,常温下S为固体,而Br2是液体,故单质熔点S>Br2, B正确;
C.由分析可知,Z为S、Y为P,同一周期从左往右原子半径依次减小,则原子半径P>S,C错误;
D.由分析可知,Y为P、Z为S,同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,IIA与IIIA、VA与VIA之间反常,则第一电离能P大于S,即Y>Z,D错误;
故答案为B。
4.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A、B、C、D、E为上述四种元素中的两种或三种所组成的化合物,其中A、C、E为有机物。已知A的相对分子质量为28,B分子中含有18个电子,D分子中含有10个电子,五种化合物间的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A.W的氧化物均为酸性氧化物
B.X、Y、Z组成的分子中只含有极性键
C.X、Y组成的化合物的沸点一定比X、Z组成的化合物的沸点低
D.简单氢化物的热稳定性:Z>Y
【答案】D
【解析】A.酸性氧化物要求与碱反应只生成盐和水,且属于非氧化还原反应,而W(Cl)的氧化物一般具有氧化性,与碱会发生氧化还原反应,如2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O,故ClO2不属于酸性氧化物,A错误;
B.X、Y、Z三种元素分别为H、C、O,可形成多种有机物,如CH3CH2OH,其中存在C—H、O—H等极性键,也存在C—C非极性键,B错误;
C.C、H元素形成的化合物为烃,H、O元素可形成H2O、H2O2,H2O、H2O2存在分子间氢键,熔沸点较高,故常温下H2O、H2O2为液态,而一般含17个碳原子以上的烃常温下为固态,此时沸点应高于H2O、H2O2,C错误;
D.非金属性:O(Z)>C(Y),故氢化物稳定性Z>Y,D正确;
故答案选D。
5.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期主族元素。甲、乙、丙依次为元素X、Y、Z与元素W形成的化合物,丁为Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液。常温下,丙为红棕色气体,乙能使澄清石灰水变浑浊。上述物质转化关系如图所示,下列说法错误的是
A.H2W2为非极性分子,H2W为极性分子,且沸点: H2W2> H2W
B.若Y的最高价氧化物的晶胞参数为apm,则其晶胞密度为,距离最近的两个分子之间的距离为 a pm
C.电负性: W>Z>Y>X; 第一电离能: Z>W>X>Y
D.Z的最高价氧化物对应水化物的酸根离子的空间构型为三角锥形,Z原子发生sp2杂化
【答案】C
【解析】由于丙为红棕色气体,又是Z与W组成的化合物,故Z为N,W为O,由于乙能使澄清石灰水变浑浊,乙初步推断为CO2,则Y单质与N的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液也就是浓硝酸反应生成CO2和NO2,则Y为C,由于C与浓硝酸反应生成CO2、NO2、H2O,故X应为H元素。
A.H2O2为极性分子,A错误;
B.CO2的晶胞中最近的距离为面心CO2分子到顶点CO2分子之间的距离,应为,B错误;
C.电负性:O>N>C>H;第一电离能:N>O>H>C,C正确;
D.NO的空间构型为平面三角形,N原子发生sp3杂化,D错误;
故答案为C。
6.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A、B、C、D、E为上述四种元素中的一种或几种所组成的物质。已知Y元素最外层电子数是内层的3倍,Z与Y同主族,A中含有18个电子,D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.简单气态氢化物的稳定性:W>Y>Z B.离子半径:W>Z>Y
C.A与C可以反应生成B D.X和Y组成的二元化合物中不含有非极性键
【答案】C
【解析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A、B、C、D、E为上述四种元素中的一种或几种所组成的物质,已知Y元素最外层电子数是内层的3倍,则Y为O元素;Z与Y同主族,则Z为S元素、W为Cl元素;E、B分别为Y、Z元素对应的单质,A中含有18个电子,D有漂白性,结合图中转化可知,A为H2S、D为HClO、B为S、E为O2、C为SO2,则X为H元素。
A.元素的非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,元素的非金属性强弱顺序为O>Cl>S,则简单气态氢化物的稳定性强弱顺序为O>Cl>S,故A错误;
B.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子的离子半径越小,则硫离子的离子半径大于氯离子,故B错误;
C.硫化氢与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫和水,故C正确;
D.过氧化氢分子是含有极性键和非极性键的共价化合物,故D错误;
故选C。
考向四 根据结构推性质
1.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最高正价与最低负价代数和为0,W、X、Y形成的化合物甲的结构如图所示,Z原子M层上有2个未成对电子且此能级无空轨道。下列说法正确的是
A.简单离子半径大小: B.简单氢化物的沸点:
C.X、Y形成的化合物只含离子键 D.化合物甲不能与苯酚反应
【答案】A
【解析】W的最高正价与最低负价代数和为0,W为C元素,根据如图甲的结构,X能形成2个化学键,X为O元素,Y为Na元素,Z原子M层上有2个未成对电子且此能级无空轨道,Z为S元素。
A.X为O元素,Y为Na元素,Z为S元素,简单的离子半径的大小:,A正确;
B.X为O元素,Z为S元素,其氢化物为和,因为含有氢键,所以沸点为:,B错误;
C.X为O元素,Y为Na元素,可以形成,既有离子键,又有共价键,C错误;
D.化合物甲为,能与苯酚反应生成苯酚钠和,D错误;
故选A。
2.科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示),X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是
A.原子半径: B.非金属性:
C.Z的单质具有较强的还原性 D.原子序数为82的元素与W位于同一主族
【答案】C
【解析】由共价化合物的结构可知,X、W形成4个共价键,Y形成2个共价键,Z形成1个共价键,X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和,则X为C元素、Y为O元素、Z为F元素、W为Si元素。
A.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则C、O、F的原子半径大小顺序为C>O>F,故A正确;
B.同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,同主族元素,从上到下元素的非金属性依次减弱,则C、O、Si的非金属性强弱顺序为O>C>Si,故B正确;
C.位于元素周期表右上角的氟元素的非金属性最强,单质具有很强的氧化性,故C错误;
D.原子序数为82的元素为铅元素,与硅元素都位于元素周期表ⅣA族,故D正确;
故选C。
3.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,且原子序数总和为25,由这四种元素形成的某化合物结构如图所示。下列叙述错误的是
A.简单离子半径:
B.该化合物中X、Y的杂化方式相同
C.X的最高价氧化物对应的水化物为弱酸
D.该化合物的阴离子中各原子最外层均达到8电子稳定结构
【答案】D
【解析】根据W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,且原子序数总和为25,结合该四种元素化合物结构,其中Z元素简单阳离子为Z+,推断Z为Na元素,W为单键,则为氢元素,Y形成2个单键,推断为O元素,则Y为B元素,故分析可得W、X、Y、Z分别为H、B、O、Na元素。
A.Y的简单离子为O2-,Z的简单离子为Na+,O2- 、Na+都有2个电子层,当电子层数相同,原子序数越小半径越大,故离子半径O2-> Na+,故简单离子半径:,故A项正确;
B.Y为氧原子,价电子数为6,与氢原子、硼原子形成两个单键,故杂化轨道数,故为sp3杂化;X为硼原子,价电子数为3,与周围4个氧原子形成4个单键,且整个原子团带两个单位负电荷,故两个硼原子均得到1个电子,故杂化轨道数,故为sp3杂化,两者杂化方式相同,故B项正确;
C.B的最高价氧化物对应的水化物为H3BO3,H3BO3为一元弱酸,故C项正确;
D.该化合物的阴离子中氢原子最外层是2个电子,未达到8电子稳定结构,故D项错误。
故答案选D。
4.化合物T是一种用于合成药物的重要试剂,其结构简式如图所示。已知X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的前四周期主族元素,Z、M位于同一主族,X、Y、N的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数。下列有关说法不正确的是
A.Y的基态原子的电子轨道表示式:
B.简单离子半径:M>N
C.简单气态氢化物稳定性:Z>M
D.化合物YM2分子中含有σ键和π键
【答案】A
【解析】由化合物T的结构简式和X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的前四周期主族元素可知,N形成的阳离子N+可知,N为K元素,X可形成1个共价键,且其原子序数最小,X为H元素,Y可形成4个共价键,可推断出Y为C元素,X、Y、N的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数,且Z可形成2个共价键,可推断出Z最外层电子数为6,Z与M为同主族元素,即Z、M分别为O元素、S元素。
A.Y的基态原子核外电子数为6,最外层电子数为4,电子排布时遵循洪特规则,电子将尽可能分占不同轨道,且自旋方向相同,原子的电子轨道表示式应为: ,故A错误;
B.由分析知M为S,N为K,简单离子的核外电子排布相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则有r(S2-)>r(K+),故B正确;
C.由分析知Z为O,M为S,O、S同主族,且非金属性O>S,元素非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,则有H2O>H2S,故C正确;
D.化合物YM2分子为CS2,分子结构为S=C=S,分子中含有σ键2个,π键2个,故D正确;
故选A。
5.在人类提出水合氢离子概念一百多年来,我们首次在实空间里观测到水合氢离子的微观结构(两种构型的水合氢离子的结构模型如图),并发现了一种室温下保持在常压状态具有氢原子对称化构型的二维冰新物态。下列有关说法正确的是
A.(a)(b)中O原子均为杂化
B.(a)(b)均可表示为
C.(a)中存在的化学键有共价键、配位键、氢键
D.水合氢离子组装形成的二维冰相和干冰均为共价晶体
【答案】A
【解析】A.因为(a)(b)中O原子价层电子对数为4,即均为杂化,故A正确;
B.(a)结构中,1个水合氢离子通过氢键和3个水分子作用,(b)结构中,1个氢离子通过氢键和2个水分子作用,不可表示为,故B错误;
C.(a)中水分子中含有共价键,氧原子上的孤电子对与氢离子通过配位键形成水合氢离子,水合氢离子通过氢键和3个水分子作用,但氢键不属于化学键,故C错误;
D.共价晶体中全部原子间只靠共价键结合形成空间网状结构,水合氢离子组装形成的二维冰相和干冰均属于分子晶体,故D错误;
故选A。
考向五 晶体与晶胞
1.含硼化合物的两种晶体如图所示。下列叙述正确的是
已知:甲中晶胞的边长为,为阿佛加德罗常数的值。图甲、图乙对应的晶体熔点依次为2700℃、830℃。
A.图乙晶体的化学式为
B.图甲、图乙对应的晶体都是离子晶体
C.图甲中原子和原子之间的最近距离为
D.图甲中,原子填充在由原子构成的四面体中
【答案】D
【解析】A.图乙晶体中硼原子在内部,每个晶胞中有6个原子,镁原子位于晶胞的顶点和面心均摊法计算为:,所以化学式为,A错误;
B.图甲、图乙对应的晶体熔点依次为2700℃、830℃,所以前者熔点很高是共价晶体,后者熔点较高是离子晶体,B错误;
C.图甲中原子和原子之间的最近距离是内部小正方体体对角线的一半,为,C错误;
D.图甲晶体中,硼原子与氮原子的配位数都是4,所以硼原子位于氮原子构成的四面体中,D正确;
故选D。
2.实验室制取HF的原理为,氢氟酸可用来刻蚀玻璃,发生反应:。的立方晶胞如图所示,其晶胞参数为。下列说法错误的是
A.简单氢化物的稳定性:
B.、、三者的VSEPR模型均为四面体形
C.晶体与Si晶体的晶体类型相同,二者均为良好的半导体
D.晶体中与之间的最近距离为
【答案】C
【解析】A.非金属性:,则简单氢化物的稳定性:,A正确;
B.、和的中心原子的价层电子对数均为4,故VSEPR模型均为四面体形,B正确;
C.二氧化硅晶体和硅晶体均为共价晶体,共同点为熔点高、硬度大,不同点是二氧化硅晶体不导电,硅晶体是良好的半导体材料,C错误;
D.晶体中为面心立方最密堆积,位于围成的正四面体的空隙中,与之间的最近距离为立方晶胞体对角线长的,即为,D正确;
故答案为:C。
3.冰晶石()常用作电解铝的助熔剂和研磨产品的耐磨添加剂,其晶胞结构如图所示,已知该晶胞参数为a pm,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.中Al的配位数为6
B.图中△位置填充的是Na
C.晶胞中形成的全部四面体空隙和的比值为1∶1
D.该晶体的密度为 g cm-3
【答案】C
【解析】A.中Al的配位数为6,A正确;
B.图中△位置填充的是,B正确;
C.形成的全部四面体空隙和的比值为2∶1,C错误;
D.该晶体的密度为 g cm,D正确;
故选C。
4.晶体的晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是
A.阴、阳离子个数比为
B.晶体中距离最近的的数目为12
C.若晶胞边长均为,则和之间的最短距离为
D.阳离子位于由阴离子构成的正八面体空隙中
【答案】C
【解析】A.位于顶点和面心,个数为,位于棱心和体心,个数为,阴、阳离子个数比为,A项正确;
B.晶体的晶胞中,该晶体中距离最近的的数目为12,B项正确;
C.与之间的最短距离等于晶胞面对角线的一半,即和之间的最短距离为,C项错误;
D.由晶胞结构可知,晶胞中心的阳离子位于由阴离子构成的正八面体的中心,D项正确;
故选C。
5.钛酸钡是太阳能电池材料。经X射线衍射分析测定,钛酸钡的晶胞结构如图所示(Ti4+、Ba2+均与O2-接触),已知晶胞边长为a pm,O2-的半径为b pm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A.8个Ti4+与Ba2+等距离且最近 B.Ti4+半径为pm
C.钛酸钡的化学式为BaTiO3 D.钛酸钡的密度ρ=×1021 g·cm-3
【答案】D
【解析】A.观察晶胞图示,钡离子位于体心,8个位于顶点的钛离子与钡离子最近,A项正确;
B.已知晶胞边长为apm,O2-的半径为bpm,根据图示,晶胞边长=2r(Ti4+)+2r(O2-)=apm,则r(Ti4+)= pm,B项正确;
C.根据晶胞图示,Ti位于晶胞的顶点,Ti的数目为8×=l,Ba位于晶胞的内部,数目为1,O位于晶胞的棱上,其数目为12×=3,则钛酸钡的化学式为BaTiO3,C项正确;
D.该晶胞为立方体,晶体密度 g·cm-3,D项错误;
故选D。
6.镧La和H可以形成一系列晶体材料,在储氢和超导等领域具有重要应用。属于立方晶系,晶胞结构和参数如图所示。高压下,中的每个H结合4个H形成类似的结构,即得到晶体。下列说法错误的是
A.晶体中La的配位数为8
B.晶体中H和H的最短距离:
C.在晶胞中,H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼
D.单位体积中含氢质量的计算式为
【答案】C
【解析】A.由的晶胞结构可知,La位于顶点和面心,晶胞内8个小立方体的中心各有1个H原子,若以顶点La研究,与之最近的H原子有8个,则La的配位数为8,故A正确;
B.由晶胞结构可知,每个H结合4个H形成类似的结构,H和H之间的最短距离变小,则晶体中H和H的最短距离:,故B正确;
C.由题干信息可知,在晶胞中,每个H结合4个H形成类似的结构,这样的结构有8个,顶点数为48=32,且不是闭合的结构,故C错误;
D.1个晶胞中含有58=40个H原子,含H质量为g,晶胞的体积为(484.010-10cm)3=(4.8410-8)3cm3,则单位体积中含氢质量的计算式为,故D正确;
答案选C。
考向六 物质的结构综合
1.价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A.和的VSEPR模型均为四面体
B.和的空间构型均为平面三角形
C.和均为非极性分子
D.与的键角相等
【答案】A
【解析】A.甲烷分子的中心原子的价层电子对为4,水分子的中心原子价层电子对也为4,所以他们的VSEPR模型都是四面体,A正确;
B.SO的孤电子对为1,CO的孤电子对为0,所以SO的空间构型为三角锥形,CO的空间构型为平面三角形,B错误,
C.CH4为正四面体结构,为非极性分子,SF4中心原子有孤电子对,为极性分子,C错误;
D.XeF2和XeO2分子中,孤电子对不相等,孤电子对越多,排斥力越大,所以键角不等,D错误;
故选A。
2.下列说法正确的是
A.基态 Cr 原子有 6 个未成对电子
B.元素 Ga 的核外电子排布式为 ,位于元素周期表中 p 区
C.NH3 中 N—H 间的键角比 CH4 中 C—H 间的键角大
D.XY2 分子为 V 形,则 X 原子一定为 sp2 杂化
【答案】A
【解析】A.铬为24号元素,基态Cr原子价电子排布为3d54s1,基态 Cr 原子有 6 个未成对电子,A正确;
B..元素Ga为31号元素,位于元素周期表中p区,其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1,B错误;
C.NH3是三角锥形含有1对孤电子对,CH4是正四面体形无孤电子对,因此NH3中N-H间的键角比CH4中C-H间的键角小,C错误;
D.XY2 分子中原子个数比为1:2,XY2 分子为 V 形,则X原子不一定为sp2杂化,也可能含有2对孤电子对为sp3杂化,D错误;
故选A。
3.三硫化四磷()是黄绿色针状晶体,易燃、有毒,分子结构如图所示。下列有关的说法中正确的是
A.中仅P原子最外层均满足8电子稳定结构
B.键角:
C.中P原子为杂化,S原子为杂化
D.分子中含有6mol极性共价键
【答案】D
【解析】A.P最外层5个电子,形成了3个共价键,S最外层6个电子,形成了2个键,因此都满足8电子稳定结构,不仅仅是P原子,故A错误;
B.均采用sp3杂化,PCl3的中心原子有一对孤电子,而无孤电子对,因为孤电子对对成键电子对有排斥力,所以导致Cl-P-Cl键角更小,即键角比较:,故B错误;
C.S原子价层电子对数是4,则S原子是sp3杂化,故C错误;
D.根据结构简式可知1mol 分子中含有6mol极性共价键,3mol非极性共价键,故D正确;
答案选D。
4.金属镍粉在要CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液态,其构型如图。下列说法不正确的是
A.中含有的非极性共价键和离子键
B.难溶于水,易溶于有机溶剂
C.较高温度下,可分解生成Ni和CO
D.为分子晶体,其中心原子采取杂化
【答案】A
【解析】A.为共价化合物,含有镍碳、碳氧极性键,故A错误;
B.分子结构对称,为非极性分子,根据相似相溶原理可知,其难溶于水,易溶于有机溶剂,故B正确;
C.金属镍粉在要CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液态,推测不稳定,从结构上看,碳原子正电性强、故碳原子与镍的配位键不牢固,容易分解镍和一氧化碳,故C正确;
D.由题干可知,熔沸点较低,为分子晶体,其中心原子Ni形成4个共价键,采取杂化,故D正确;
答案为A。
1.元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是
A.原子半径: B.第一电离能:
C.碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体 D.可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料
【答案】D
【解析】A.同主族元素原子半径从上往下原子半径增大,故原子半径:,A错误;
B.同周期主族元素,从上往下原子半径增大,更易失电子,第一电离能:,B错误;
C.晶体硅、SiC均为共价晶体,碳单质中金刚石为共价晶体,而石墨为混合晶体,C60为分子晶体,C错误;
D.周期表中元素Si附近存在许多准金属,可在其周围寻找半导体材料,D正确。
故选D。
2.反应应用于石油开采。下列说法正确的是
A.的电子式为 B.中N元素的化合价为+5
C.分子中存在键 D.为非极性分子
【答案】C
【解析】A.的电子式为 ,A错误;
B.中N元素的化合价为+3,B错误;
C.分子中存在键,C正确;
D.为V形分子,分子中正负电荷中心未重合,为极性分子,D错误。
故选C。
3.下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是
A.分子呈正四面体,键角为
B.NaCl焰色试验为黄色,与Cl电子跃迁有关
C.Cu基态原子核外电子排布符合构造原理
D.是由极性键构成的极性分子
【答案】D
【解析】A.分子呈正四面体,磷原子在正四面体的四个顶点处,键角为,A错误;
B.NaCl焰色试验为黄色,与Na电子跃迁有关,B错误;
C.Cu基态原子核外电子排布不符合构造原理,考虑了半满规则和全满规则,价电子排布式为3d104s1,这样能量更低更稳定,C错误;
D. 的构型是V形,因此是由极性键构成的极性分子,D正确;
故选D。
4.下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是
A.键的键能小于键的键能
B.三氟乙酸的大于三氯乙酸的
C.氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
D.气态氟化氢中存在,而气态氯化氢中是分子
【答案】A
【解析】A.F原子半径小,电子云密度大,两个原子间的斥力较强,键不稳定,因此键的键能小于键的键能,与电负性无关,A符合题意;
B.氟的电负性大于氯的电负性。键的极性大于键的极性,使—的极性大于—的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大,更容易电离出氢离子,酸性更强,B不符合题意;
C.氟的电负性大于氯的电负性,键的极性大于键的极性,导致分子极性强于,C不符合题意;
D.氟的电负性大于氯的电负性,与氟原子相连的氢原子可以与另外的氟原子形成分子间氢键,因此气态氟化氢中存在,D不符合题意;
故选A。
5.“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物,其主要由和(钇,原子序数比大13)组成,下列说法正确的是
A.Y位于元素周期表的第ⅢB族
B.基态原子的核外电子填充在6个轨道中
C.5种元素中,第一电离能最小的是
D.5种元素中,电负性最大的是
【答案】A
【解析】A.钇原子序数比大13,为39号元素,为元素周期表的第五周期第ⅢB族,A正确;
B.钙为20号元素,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2,基态原子的核外电子填充在10个轨道中,B错误;
C.同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,5种元素中,钙第一电离能比铁小,C错误;
D.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;5种元素中,电负性最大的是O,D错误;
故选A。
6.化合物可作肥料,所含的5种元素位于主族,在每个短周期均有分布,仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满,X的基态原子价层电子排布式为,X与M同周期,E在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A.元素电负性: B.氢化物沸点:
C.第一电离能: D.和的空间结构均为三角锥形
【答案】A
【解析】E在地壳中含量最多为氧元素,X的基态原子价层电子排布式为,所以, ,X为镁或者 ,X为锂,Y的基态原子价层p轨道半充满所以可能为氮或磷,Y和M同族所以为氮或磷,根据X与M同周期、化合价之和为零,可确定Z为氢元素、M为磷元素、X为镁元素、E为氧元素、Y氮元素。
A.元素电负性:氧大于氮大于氢,A正确;
B.磷化氢、氨气、水固体均是分子晶体,氨气、水固体中都存在氢键沸点高,磷化氢没有氢键沸点低,所以氢化物沸点:冰大于氨大于磷化氢,B错误;
C.同周期第一电离能自左向右总趋势逐渐增大,当出现第ⅡA族和第ⅤA族时比左右两侧元素电离能都要大,所以氮大于氧大于镁 ,C错误;
D.价层电子对为 ,有一对孤电子对,空间结构为三角锥形,价层电子对为,没有孤电子对,空间结构为平面三角形,D错误;
故选A。
7.中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔,是碳材料科学的一大进步。
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是
A.三种物质中均有碳碳原子间的键 B.三种物质中的碳原子都是杂化
C.三种物质的晶体类型相同 D.三种物质均能导电
【答案】A
【解析】A.原子间优先形成键,三种物质中均存在键,A项正确;
B.金刚石中所有碳原子均采用杂化,石墨中所有碳原子均采用杂化,石墨炔中苯环上的碳原子采用杂化,碳碳三键上的碳原子采用杂化,B项错误;
C.金刚石为共价晶体,石墨炔为分子晶体,石墨为混合晶体,C项错误;
D.金刚石中没有自由移动电子,不能导电,D项错误;
故选A。
8.物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项 性质差异 结构因素
A 沸点:正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃) 分子间作用力
B 熔点:(1040℃)远高于(178℃升华) 晶体类型
C 酸性:()远强于() 羟基极性
D 溶解度(20℃):(29g)大于(8g) 阴离子电荷
【答案】D
【解析】A.正戊烷和新戊烷形成的晶体都是分子晶体,由于新戊烷支链多,对称性好,分子间作用力小,所以沸点较低,故A正确;
B.AlF3为离子化合物,形成的晶体为离子晶体,熔点较高,AlCl3为共价化合物,形成的晶体为分子晶体,熔点较低,则熔点远高于,故B正确;
C.由于电负性F>H,C-F键极性大于C-H键,使得羧基上的羟基极性增强,氢原子更容易电离,酸性增强,故C正确;
D.碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠小的原因是碳酸氢钠晶体中HCO间存在氢键,与晶格能大小无关,即与阴离子电荷无关,故D错误;
答案选D。
9.W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等,WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是
A.原子半径: B.简单氢化物的沸点:
C.与可形成离子化合物 D.的最高价含氧酸是弱酸
【答案】C
【解析】W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,WX2是形成酸雨的物质之一,根据原子序数的规律,则W为N,X为O,Y的最外层电子数与其K层电子数相等,又因为Y的原子序数大于氧的,则Y电子层为3层,最外层电子数为2,所以Y为Mg,四种元素最外层电子数之和为19,则Z的最外层电子数为6,Z为S,据此解答。
A.X为O,W为N,同周期从左往右,原子半径依次减小,所以半径大小为W>X,A错误;
B.X为O,Z为S,X的简单氢化物为H2O,含有分子间氢键,Z的简单氢化物为H2S,没有氢键,所以简单氢化物的沸点为X>Z,B错误;
C.Y为Mg,X为O,他们可形成MgO,为离子化合物,C正确;
D.Z为S,硫的最高价含氧酸为硫酸,是强酸,D错误;
故选C。
10.X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。X的轨道全充满,Y的s能级电子数量是p能级的两倍,M是地壳中含量最多的元素,Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是
A.电负性:
B.最高正价:
C.Q与M的化合物中可能含有非极性共价键
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:
【答案】B
【解析】Y的s能级电子数量是p能级的两倍,Y为C,X的轨道全充满,原子序数X
B.N最高正价为+5价,O无最高正价,最高正价N大于O,B错误;
C.Na和O形成的过氧化钠中含有非极性共价键,C正确;
D.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N大于C,硝酸酸性强于碳酸,D正确;
故选B。
11.硫酸铜应用广泛,下列说法不正确的是
A.元素位于周期表p区 B.硫酸铜属于强电解质
C.硫酸铜溶液呈酸性 D.硫酸铜能使蛋白质变性
【答案】A
【解析】A.Cu为29号元素,位于IB族,属于ds区元素,故A错误;
B.硫酸铜属于盐类,在水溶液中能完全电离,属于强电解质,故B正确;
C.硫酸铜为强酸弱碱盐,铜离子水解使溶液呈酸性,故C正确;
D.铜离子为重金属离子,能使蛋白质变性,故D正确;
故选:A。
12下列物质沸点的比较,正确的是
A. B.HF>HCl
C. D.
【答案】B
【解析】A.甲烷和乙烷组成结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,因此沸点,故A错误;
B.HF存在分子间氢键,因此沸点HF>HCl,故B正确;
C.组成结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,因此沸点,故C错误;
D.相同碳原子的烷烃,支链越多,沸点越低,因此,故D错误。
综上所述,答案为B。
13.嫦娥5号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图,下列有关含量前六位元素的说法正确的是
A.原子半径:Al<Si B.第一电离能:Mg<Ca
C.Fe位于元素周期表的p区 D.这六种元素中,电负性最大的是O
【答案】D
【解析】A.Al、Si同周期,Al的核电荷数小于Si,原子半径:Al>Si,故A错误;
B.Mg、Ca同主族,同主族从上到下第一电离能减小,故B错误;
C.Fe位于元素周期表的d区,故C错误;
D.同周期元素从左到右电负性增大,同主族元素从上到下电负性减弱,则由此可知六种元素中电负性最大的为O,故D正确;故选:D。
14.由键能数据大小,不能解释下列事实的是
化学键
键能/ 411 318 799 358 452 346 222
A.稳定性: B.键长:
C.熔点: D.硬度:金刚石>晶体硅
【答案】C
【解析】A.键能越大越稳定,键能大于,所以稳定性:,故不选A;
B.键能越大,键长越短,键能大于,所以键长:,故不选B;
C.CO2是分子晶体,熔点由分子间作用力决定,SiO2是共价晶体,所以熔点,不能用键能解释熔点,故选C;
D.金刚石、晶体硅都是共价晶体,共价晶体中键能越大,晶体的硬度越大,的键能大于,所以硬度:金刚石>晶体硅,故不选D;
选C。
15.工业上电解熔融和冰晶石的混合物可制得铝。下列说法正确的是
A.半径大小: B.电负性大小:
C.电离能大小: D.碱性强弱:
【答案】A
【解析】A.核外电子数相同时,核电荷数越大半径越小,故半径大小为,故A正确;
B.同周期元素核电荷数越大电负性越大,故,故B错误;
C.同周期从左往右第一电离能呈增大趋势,同主族从上往下第一电离能呈减小趋势,故电离能大小为,故C错误;
D.元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性强弱为,故D错误;
故选A。
16.钠和钾是两种常见金属,下列说法正确的是
A.钠元素的第一电离能大于钾 B.基态钾原子价层电子轨道表示式为
C.钾能置换出NaCl溶液中的钠 D.钠元素与钾元素的原子序数相差18
【答案】A
【解析】A.同一主族元素的第一电离能从上到下依次减小,金属性越强的元素,其第一电离能越小,因此,钠元素的第一电离能大于钾,A说法正确;
B.基态钾原子价层电子为4s1,其轨道表示式为,B说法不正确;
C.钾和钠均能与水发生置换反应,因此,钾不能置换出 NaC1溶液中的钠,C说法不正确;
D.钠元素与钾元素的原子序数分别为11和19,两者相差8,D说法不正确;
综上所述,本题选A。
17.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W和Y同族,Y的原子序数是W的2倍,X是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是
A.非金属性:Y>W B.XZ3是离子化合物
C.Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸 D.X与Y可形成化合物X2Y3
【答案】D
【解析】A.非金属性同主族从上至下逐渐减弱:Y<W,A错误;
B.氯化铝是共价化合物,B错误;
C.Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分别硫酸和高氯酸,两者均为强酸,次氯酸也是氯的氧化物对应的水化合物,但次氯酸为弱酸,C错误;
D.根据化合物的化合价代数和为0可知,铝与硫元素形成的化合物化学式为Al2S3,D正确;
答案选D。
18.短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是
A.X能与多种元素形成共价键 B.简单氢化物沸点:
C.第一电离能: D.电负性:
【答案】B
【解析】短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,W简单离子在同周期离子中半径最小,说明W为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子,可分类讨论:①为第二周期元素时,最外层电子排布为2s22p2或2s22p4,即C或O;②为第三周期元素时,最外层电子排布为3s23p2或3s23p4,即Si或S。Q与Z同主族,结合原子序数大小关系可知,则X、Z、Q分别为C、O和S,则Y为N。
A.X为C,能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键,A正确;
B.Z和Q形成的简单氢化物为H2O和H2S,由于H2O分子间能形成氢键,故H2O沸点高于H2S,B错误;
C.Y为N,Z为O,N的最外层p轨道电子为半充满结构,比较稳定,故其第一电离能比O大,C正确;
D.W为Al,Z为O,O的电负性更大,D正确;
故选B。
19.Q、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。Q与X、Y、Z位于不同周期,X、Y相邻,Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是
A.非金属性: B.单质的熔点:
C.简单氢化物的沸点: D.最高价含氧酸的酸性:
【答案】D
【解析】Q、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Q与X、Y、Z不在同一周期,Y原子最外层电子数为Q原子内层电子数的2倍,则Q应为第二周期元素,X、Y、Z位于第三周期,Y的最外层电子数为4,则Y为Si元素,X、Y相邻,且X的原子序数小于Y,则X为Al元素,Q、X、Y、Z的最外层电子数之和为19,则Q、Z的最外层电子数之和为19-3-4=12,主族元素的最外层电子数最多为7,若Q的最外层电子数为7,为F元素,Z的最外层电子数为5,为P元素,若Q的最外层电子数为6,为O元素,则Z的最外层电子数为6,为S元素,若Q的最外层电子数为5,为N元素,Z的最外层电子数为7,为Cl元素;综上所述,Q为N或O或F,X为Al,Y为Si,Z为Cl或S或P,据此分析解题。
A.X为Al,Q为N或O或F,同一周期从左往右元素非金属性依次增强,同一主族从上往下依次减弱,故非金属性:Q>X,A错误;
B.由分析可知,X为Al属于金属晶体,Y为Si属于原子晶体或共价晶体,故单质熔点Si>Al,即Y>X,B错误;
C.含有氢键的物质沸点升高,由分析可知Q为N或O或F,其简单氢化物为H2O或NH3或HF,Z为Cl或S或P,其简单氢化物为HCl或H2S或PH3,由于前者物质中存在分子间氢键,而后者物质中不存在,故沸点Q>Z,C错误;
D.元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强,P、S、Cl的非金属性均强于Si,因此最高价含氧酸酸性:Z>Y,D正确;
故答案为:D。
20、X、Y、Z、W、P、Q为短周期元素,其中Y的原子序数最小,它们的最高正价与原子半径关系如图所示。下列说法正确的是
A.Y在元素周期表中位于p区 B.第一电离能:
C.氧化物对应水化物的酸性: D.电负性:
【答案】D
【解析】由题干图示信息可知,X为+1价,原子半径最大,故X为Na,Y为+2价,原子序数最小,Y为Be,Z为+4价,原子半径大于Y,故Z为Si,W为+5价,原子半径小于Y,W为N,P为+6价,则P为S,Q为+7价,则Q为Cl,据此分析解题。
A.由分析可知,Y为Be,故Y在元素周期表中位于s区,A错误;
B.由分析可知,X为Na、Z为Si、P为S、Q为Cl,为同一周期元素,从左往右第一电离能呈增大趋势,故第一电离能Cl>S>Si>Na即Q >P> Z>X,B错误;
C.由分析可知,Q为Cl、P为S、Z为Si,其最高价氧化物对应水化物的酸性为HClO4>H2SO4>H2SiO3即Q>P>Z,但不是最高价氧化物对应水化物的酸性则无此规律,如H2SO4>HClO,C错误;
D.由分析可知,Z为Si、P为S、Q为Cl,为同周期元素,随原子序数的增大电负性增强,电负性:Cl>S>Si,即,D正确;
故选:D。
21.是原子序数依次增大的短周期元素,可以形成大量来源于石油分馏的化合物,的价电子排布式为,同主族且能构成如图所示的阴离子。以下说法正确的是
A.最简单氢化物熔沸点: B.中W的化合价为
C.键角: D.原子半径:
【答案】C
【解析】W的价电子排布式为,则n=2,W的价电子排布式为,即W为S,Z和W同主族,即Z为O,根据阴离子模型,该阴离子为,X、Y可以形成大量来源于石油分馏的化合物,则X为H,Y为C;
A.相对分子质量增大,分子间作用力增大,沸点升高,则最简单氢化物沸点:W>Y,A项错误;
B.根据分析可知为,W为S元素,S位于第VIA,S的最高正价为+6价,则W的化合价不可能为+7价,B项错误;
C.根据分析可知为,为,为V型,是直线型,则键角>,C项正确;
D.Z为O,Y为C,X为H,原子半径大小为Y>Z>X,D项错误;
答案选C。
22.PCl3是合成各种有机农药的原料。下列判断错误的是
A.PCl3分子中P原子为sp2杂化,分子呈平面三角形
B.P的电负性小于S,而P的第一电离能大于S的第一电离能
C.PCl3的键角小于BCl3的键角
D.PCl3分子的稳定性低于PF3分子,因为P-F键的键能大
【答案】A
【解析】A.中P原子的价层电子对数为4,P原子为杂化,含有3个键和=1对孤电子对,所以空间结构为三角锥形,A项错误;
B.P的电负性小于S,但是基态P原子的价电子排布式为,3p轨道有3个电子,为半充满稳定状态,所以P的第一电离能大于S的第一电离能,B项正确;
C.由A项知,的空间结构为三角锥形,中B为杂化,空间结构为平面三角形,的键角较大,C项正确;
D.因为氟原子的半径小,P—F键的键长较短,键能较大,所以的稳定性较强,D项正确;
故选A。
23.有原子序数依次增大的三种短周期主族元素X、Y、Z和长周期元素Q,其中X、Z与Y、Q分别同主族,且Q的原子核外有四个电子层。X的单质是空气中含量最多的成分,Y是同周期主族元素中原子半径最小的。下列叙述正确的是
A.Q单质能将Fe氧化成 B.简单离子半径:X<Y<Z
C.电负性:X>Y D.Z的最高价氧化物对应的水化物是强酸
【答案】A
【解析】依据信息,X的单质是空气中含量最多的成分,X为N元素,X、Z同主族,Z为P元素,Y是同周期主族元素中原子半径最小的,Y为F元素,Y、Q同主族,Q的原子核外有四个电子层,Q为Br元素。
A.Q为Br元素,溴单质能将氧化成,生成溴化铁,A正确;
B.X为N元素,Y为F元素,Z为P元素,简单离子半径:,B错误;
C.X为N元素,Y为F元素,电负性:N<F,C错误;
D.Z为P元素,最高价氧化物对应的水化物是中强酸,D错误;
故选A。
24.提纯粗硅时可通过反应获取晶体硅。下列说法正确的是
A.晶体中含有非极性键
B.基态原子的轨道表示式
C.的空间填充模型为
D.的电子式为
【答案】A
【解析】A.晶体硅中,每个硅原子周围4根Si-Si键,根据均摊法可知,一个硅原子平均占有2个Si-Si键,故晶体中含有非极性键,故A正确;
B.违反了洪特规则,3p能级的两个电子自旋方向应该相同,故B错误;
C.该模型为球棍模型,故C错误;
D.为共价化合物,其电子式为,故D错误;
故选A。
25.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,最外层电子数之和为16。W和Y为同主族元素,其简单氢化物的沸点:Y>W;X是同周期中金属性最强的元素。下列说法错误的是
A.原子半径:X>W B.元素Y与Z可形成共价化合物
C.单质的熔点:Y>X D.Y、Z的最高价含氧酸均是弱酸
【答案】D
【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,它们原子的最外层电子数之和为16,同周期中金属性最强的元素X,可知X是Li或Na,则W、Y、Z的最外层电子数为15,W、Y同主族,简单氢化物的沸点:Y>W,则W为C,Y为Si,Z为Cl,X为Na,以此分析;
A.电子层越多,简单微粒半径越大,半径Na>C,A正确;
B.SiCl4属于共价型化合物,B正确;
C.熔点Na<Si,C正确;
D.Y的最高价含氧酸为H2SiO3属于强酸,Z的最高价含氧酸为HClO4属于强酸,D错误;
故答案为:D。
26.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X的一种同位素可用于测定文物的年代,Y的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物能反应生成离子化合物,其中X与Z同族,W的原子序数是X原子价电子数的4倍,下列说法正确的是
A.氢化物的沸点:X
【答案】C
【解析】X的一种同位素可用于测定文物的年代,则X为C元素;Y的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物能反应生成离子化合物,则Y为N元素;X与Z同族,且同为短周期元素,则Z为Si元素;W原子序数为C原子价电子数的4倍,则W为S元素;综上,X、Y、Z、W依次为C、N、Si、S元素。
A.X为C元素,碳元素形成的氢化物可能为液态烃和固态烃,因此其沸点不一定小于N元素氢化物的沸点,A错误;
B.同周期从左到右原子半径依次减小,C、N为同周期元素,故原子半径:C>N,B错误;
C.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,则最高价含氧酸的酸性:>>,C正确;
D.C元素形成的单质可能是分子晶体(如足球烯C60)、可能是共价晶体(如金刚石)、也可能是混合晶体(如石墨);而Si元素形成的硅单质为共价晶体,D错误;
故选C。
27.X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,已知X、Q为同主族元素且这两种元素能组成离子化合物;Y元素的气态氢化物水溶液显碱性。下列说法正确的是
A.简单离子半径:
B.分子的空间结构为平面三角形
C.X分别与Y、Z、W组成的常见化合物均为极性分子
D.由Y、Z、Q组成的化合物的水溶液一定显中性
【答案】C
【解析】X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,已知X、Q为同主族元素且这两种元素能组成离子化合物所以两者同是IA族元素,Y元素的气态氢化物水溶液显碱性为氮元素,所以X、Q分别为氢和钠,所以X、Y、Z、W、Q分别是氢、氮、氧、氟、钠五种元素,依此解题。
A.Z、W、Q形成的离子分别是、、,离子结构相同质子数越大半径越小,所以离子半径,A错误;
B.三氟化氮分子中中心原子有4个价层电子对,一个孤电子,结构是三角锥形,B错误;
C.X分别与Y、Z、W组成的常见化合物为空间结构为三角锥、V形、直线形都是由极性键构成的极性分子,C正确;
D.由Y、Z、Q组成的化合物亚硝酸钠的水溶液显碱性,D错误;
故选C。
28.元素M、W、X、Y、Z分别位于3个短周期,原子序数依次增大,X原子最外层电子数是电子层数的2倍,Y的价电子数是Z价电子数的2倍,Z基态原子的电子占据7个原子轨道,M、W可以形成的化合物为WM。下列说法正确的是
A.离子半径:W
【答案】C
【解析】Z基态原子的电子占据7个原子轨道,则Z为Al元素: Y的价电子数是Z价电子数的2倍,结合原子序数大小可知,Y为O元素;X原子最外层电子数是电子层数的2倍,最外层电子数不超过8,结合X原子序数,可判断X电子层数为2,则X为C元素;元素M、W、X、Y、Z分别位于3个短周期,则M位于第一周期,与W可形成化合物,则M为H元素,W为Li元素;
A.电子层数相同,原子序数越大,离子半径越小,则离子半径:,故A错误;
B.同周期从做到右,元素电负性逐渐增强;同族从上到下,电负性逐渐减弱;则元素电负性:,故B错误;
C.分子为分子,中心原子C价层电子对数:,无孤电子对,为直线型,故C正确;
D.WM为LiH,属于离子化合物,故D错误;
答案选C。
29.X、Y、Z、W是原子半径依次增大的短周期主族元素,X与其他元素不在同一周期,Y元素的电负性仅次于氟元素,Z的基态原子中单电子与成对电子个数比为3∶4,W原子电子总数与Y原子的最外层电子数相同。下列说法正确的是
A.第一电离能:Z>Y>W B.基态Z原子核外电子有7种空间运动状态
C.由四种元素组成的化合物仅含共价键 D.X、Y形成的化合物都是由极性键构成的极性分子
【答案】A
【解析】由题干信息可知,X、Y、Z、W是原子半径依次增大的短周期主族元素,X与其他元素不在同一周期,Y元素的电负性仅次于氟元素,则Y为O,Z的基态原子成单电子与成对电子个数比为3:4,即电子排布式为:1s22s22p3,则Z为N,W原子电子总数与Y原子的最外层电子数相同,则W为C,X为H,据此分析解题。
A.由分析可知,Y为O,Z为N,W为C,根据同一周期第一电离能从左往右呈增大趋势,ⅡA、ⅤA比相邻元素都高,故第一电离能N>O>C即Z>Y>W,A正确;
B.由分析可知,Z为N,核外有7个电子,电子排布式为:1s22s22p3,故基态Z原子核外电子有5种空间运动状态,B错误;
C.由四种元素组成的化合物即(NH4)2CO3、NH4HCO3等,既含有共价键又含有离子键,C错误;
D.由分析可知,X为H,Y为O,故X、Y形成的化合物H2O由极性键构成的极性分子,但H2O2是由极性键和非极性键组成的极性分子,D错误;
故答案为:A。
30.X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,X是形成化合物最多的元素,Y与W同主族,且可形成和型化合物,Z与Y形成型离子化合物,下列说法正确的是
A.Y、Z、W的简单离子半径大小为:
B.Y与W的简单氢化物的熔沸点和稳定性:
C.X与W的最高价氧化物的水化物的酸性强弱为:
D.Z与Q形成的化合物中只存在静电吸引
【答案】B
【解析】X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,X是形成化合物最多的元素,则X为C元素;Y与W同主族,且可形成WY2和WY3型化合物,则Y为O元素、W为S元素;Z与Y形成Z2Y2型离子化合物,则Z为Na元素、Q为Cl元素。
A.同主族元素,从上到下离子的离子半径依次增大,则硫离子的离子半径大于氧离子;氧离子和钠离子的电子层结构相同,核电荷数钠大于氧,则半径氧离子大于钠离子,故A错误;
B.水分子能形成分子间氢键,硫化氢不能形成分子间氢键,则水分子间的作用力大于硫化氢,沸点高于硫化氢;元素的非金属性越强,氢化物的稳定性越大,氧元素的非金属性强于硫元素,则水的稳定性强于硫化氢,故B正确;
C.元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,硫元素的非金属性强于碳元素,则碳酸的酸性弱于硫酸,故C错误;
D.氯化钠是只含有离子键的离子化合物,离子化合物中存在阴阳离子间的静电吸引力和原子核与原子核、电子与电子的静电斥力,故D错误;
故选B。
31.X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大,X和Q为同主族元素,Y和M为同周期元素。X的轨道全充满,Q的s能级电子数比p能级的电子数少1,Y和M是纯碱中的两种元素。下列说法不正确的是
A.最高正价:Y
C.Y与M形成的化合物中不可能含有非极性共价键
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>Q
【答案】C
【解析】X、Y、Z、M、Q为五种短周期元素,原子序数依次增大,Q原子序数最大,s能级电子数比p能级电子数少1,Q原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1,Q为Al,X与Al同主族,2s轨道全充满,X为B,Y和M为同周期元素且是纯碱中的两种元素,则Y为C,M为O,则Z为N。
A.C的最高正价为+4价,N的最高正价为+5价,最高正价C
C.C和O能形成C3O2,其结构式为O=C=C=C=O,含有非极性共价键,C错误;
D.B的非金属性强于Al,则最高价氧化物对应水化物的酸性H3BO3>Al(OH)3,D正确;
故答案选C。
32.我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一,一种具有聚集诱导发光性能的物质,其分子结构如图所示。下列说法正确的是
A.分子中C原子有sp2、sp3两种杂化方式,N原子均为sp3杂化
B.分子中含有手性碳原子
C.该物质可发生取代反应、加成反应、消去反应
D.该物质既有酸性又有碱性
【答案】D
【解析】A.该分子中左边的N原子有一个孤对电子和两个σ键,为sp2杂化,右边的N原子有一个孤对电子和三个σ键,为sp3杂化,故A错误;
B.手性碳原子是指连有四个不同原子团的碳原子,该有机物中没有手性碳原子,故B错误;
C.该分子存在苯环、碳氮双键,可以发生加成反应,有卤素原子、羧基,能发生取代反应,不能发生消去反应,故C错误;
D.该物质中存在羧基,具有酸性,该物质中还含有,具有碱性,故D正确;
故选D。
33.X、Y、Z、J、Q是原子序数依次增大,且分布在三个短周期的主族元素,Y元素原子的核外未成对电子数在同周期中最多,Y、Z同周期,Z、J同主族.下列说法错误的是
A.电负性:Q>J;第一电离能:Y>Z B.最高价含氧酸的酸性:Q>J
C.、的中心原子杂化方式相同 D.简单离子半径:Y>Z、J>Q
【答案】C
【解析】由X、Y、Z、J、Q是原子序数依次增大,分布在三个短周期的主族元素,可知X为第一周期元素,为H,由Z、J同主族可知,Y、Z为第二周期元素,J、Q为第三周期元素,Y元素原子的核外未成对电子数在同周期中最多,则可知为N,可推出,Z为O,J为S,Q为Cl。
A.同周期原子从左到右电负性逐渐增大,则电负性Q>J(Cl>S),N最外层电子为半充满状态,第一电离能Y>Z(N>O),A正确;
B.非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,酸性,B正确;
C.中N原子价层电子对数,为杂化,中Cl原子价层电子对数,为杂化,C错误;
D.简单离子半径,,D正确。
故选C。
34.用氨水吸收硫酸工厂尾气中的,发生的反应为:。下列说法正确的是
A.分子的空间结构呈V形
B.的电子式为
C.是非极性分子
D.中的S原子的杂化轨道类型为杂化
【答案】A
【解析】A.中原子的价层电子对数,含一对孤电子对,模型为平面三角形,空间结构为形,A正确;
B.的电子式为 ,B错误;
C.中原子杂化轨道数键数+孤对电子对数,所以采取杂化,分子构型为型,为极性分子,C错误;
D.中原子孤电子对数,价层电子对数,所以采取杂化,D错误;
故选A。
35.X、Y 、Z、W 、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素。基态X原子核外有两个未成对电子,Y是地壳中含量最高的元素 ,其中Z与X同族,W 与Y同族。下列说法正确的是
A.原子半径:Z>Y>X
B.XY2和ZY2中的键角:Y-X-Y>Y- Z- Y
C.气态氢化物的沸点:Z>X
D.氧化物对应水化物的酸性:Q> W
【答案】B
【解析】】A.电子层数越多,半径越大,电子层数相同时,荷电核数越大,原子半径越小,A项错误;
B.中C原子为sp杂化,键角为180°,中Si原子为杂化,键角小于180°,B项正确;
C.没说明简单气态氢化物,C的气态氢化物种类繁多,没法比较沸点,C项错误;
D.没有说明最高价氧化物对应的水化物,无法比较,D项错误;
答案选B。
36.可发生水解反应,下列说法正确的是
A.分子空间构型为三角锥型
B.的VSEPR模
C.质量数为35、中子数为18的Cl原子,
D.用电子式表示的形成过程:
【答案】A
【解析】A.中氮原子形成了3个σ键,有1对孤电子对,价层电子对数为4,其空间构型为:三角锥形,A正确;
B.中氧原子形成了2个σ键,有2对孤电子对,价层电子对数为4,其VSEPR模型为四面体型,B错误;
C.质量数为35、中子数为18的Cl原子,,C错误;
D.水为共价化合物,则用电子式表示的形成过程为: ,D错误;
故选A。
37.研究者利用冷冻透射电子显微镜,在石墨烯膜上直接观察到了自然环境下生成的二维晶体,其结构如图所示。下列说法正确的是
A.石墨烯属于烯烃,可发生加成反应
B.石墨烯中碳原子的杂化轨道类型为sp2
C.二维晶体的化学式为CaCl2
D.二维晶体中Ca和Cl的配位数均为6
【答案】B
【解析】A.石墨烯属于碳单质,不含有H元素,不属于烯烃,不能发生加成反应,故A错误;
B.石墨烯为平面结构,C的价层电子对数为3,故碳原子的杂化轨道类型为sp2,故B正确;
C.每个Ca周围距离最近的Cl有3个,每个Cl周围距离最近的Ca有3个,故二维晶体的化学式为CaCl,故C错误;
D.由C分析知,二维晶体中Ca和Cl的配位数均为3,故D错误;
故选B。
38.一种锂的氧化物的晶胞结构如图所示(晶胞参数a=b=c=0.4665nm,晶胞棱边夹角均为90°)。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。下列有关说法不正确的是
A.该氧化物的化学式为Li2O
B.O原子之间的最短距离为×466.5pm
C.与Li距离最近且相等的O有8个
D.若p原子的分数坐标为(,,),则q原子的分数坐标为(,,)
【答案】C
【解析】A.该晶胞中,含Li+个数为8,含O2-个数为=4,则氧化物的化学式为Li2O,A正确;
B.从图中可以看出,O原子之间的最短距离为面对角线长度的一半,即为×466.5pm,B正确;
C.在晶胞中,Li+与邻近的4个O2-构成正四面体,则与Li距离最近且相等的O有4个,C不正确;
D.若p原子的分数坐标为(,,),则q原子在x、y、z轴上的分数坐标分别为、、,从而得出q原子的分数坐标为(,,),D正确;
故选C。
39.元素周期表可以有多种表示方法,如图1为八角形元素周期表,八角形的每个顶角对应一种元素,下列说法错误的是
A.图1中沿虚线箭头方向,元素单质的还原性逐渐增强
B.元素第一电离能大小关系:②>①>④
C.最简单气态氢化物的稳定性:⑤>⑥
D.与③、④可形成冰晶石(已知(熔融),形成的晶胞如图2所示,其中黑球代表,该晶体密度为
【答案】B
【解析】A.由图可知,虚线箭头方向为同主族元素,同族元素随核电荷的递增,元素单质还原性增强,故A正确;
B.由分析可知,②为N,①为O,④为F,第一电离能:F>N>O,即④>②>①,故B错误;
C.由分析可知,⑤为Cl,⑥为S,非金属:Cl>S,非金属性越强最简单气态氢化物越稳定,因此稳定性:HCl>H2S,故C正确;
D.黑球有8个在顶点,6个在面心,个数为:,白球有12个在棱上,9个在体内,个数为,则晶胞的质量为:,晶胞体积为:,晶胞密度为:,故D正确;
故选B。
40.周期表中ⅢA族单质及其化合物应用广泛。极易水解生成(在水中完全电离为和)和硼酸(),硼酸是一元弱酸,能溶于水。硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成挥发性的硼酸甲酯,硼酸甲酯主要用作热稳定剂、木材防腐剂等。高温下和焦炭在氯气的氛围中获得。的结构与晶体硅类似,是第三代半导体研究的热点。铊()位于元素周期表中第6周期,于1861年发现。下列说法正确的是
A.中存在配位键
B.分子间能形成氢键
C.原子基态外围电子排布式为
D.属于离子晶体
【答案】A
【解析】A.硼原子与3个氟原子之间是共价键,第四个硼氟键是硼原子提供空轨道,氟离子提供共用电子对是配位键,A正确;
B.中的氢原子没有与电负性较大的元素形成共价键,所以分子间不能形成氢键 ,B错误;
C.原子基态外围电子排布式为,C错误;
D.的结构与晶体硅类似是原子晶体(共价晶体),D错误;
故选A。
41.一种钙镁矿的四方晶胞结构如图所示。已知该晶胞的参数为apm、apm、bpm,1号原子的坐标为(,,),下列说法错误的是
A.2号原子的坐标为(,,)
B.距离硫原子最近的硫原子数目为4
C.硫原子的配位数为4
D.该晶体的密度为g/cm3
【答案】B
【解析】A.由坐标系及1号原子的坐标可得,2号原子的坐标为(,,),A正确;
B.以硫原子为顶点,构成的立方晶胞结构中硫原子的位置位于顶点和面心,所以距离硫原子最近的硫原子数目为12,B错误;
C.与硫原子距离最近的有2个Ca原子和2个Mg原子,则硫原子的配位数为4,C正确;
D.该晶胞中,位于棱上和面上Ca原子个数为,位于顶点、面上和体心的Mg原子个数为,位于晶胞内部硫原子个数为8,则该晶体的密度为g/cm3=g/cm3,D正确;
故选B。
42.钙钛矿型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器等的功能材料,其一种晶胞如图(a)所示,一种具有立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为和有机碱离子其晶胞如图(b)所示,下列说法错误的是
A.基态的核外电子排布式为
B.图(a)对应钙钛矿型化合物的化学式为
C.图(b)中与图(a)中的空间位置相同
D.图(a)对应化合物中与等距离且最近的有6个
【答案】C
【解析】A.为20号元素,基态的核外电子排布式为,A项正确;
B.图(a)晶胞中位于体心,位于棱上,12条棱上每条棱上均有一个,的配位数为12,对应钙钛矿型化合物的化学式为,B项正确;
C.距离最近的是处于面心的,的配位数为6,图(a)中的配位数也是6,图(a)和图(b)可以看出和空间位置相同,C项错误;
D.图(a)对应化合物中处于顶点处,位于棱上,与图(a)等距离且最近的有6个,D项正确;
答案选C。
43.CaC2晶体的晶胞结构与 NaCl 晶体的晶胞结构相似(如图所示),但CaC2晶体中含有哑铃形的,使晶胞沿一个方向拉长,下列关于CaC2晶体的说法正确的是
A.每个 Ca2+ 周围距离最近且相等的的数目为 6
B.CaC2晶体,每个晶胞中含有 4 个 Ca2+ 和 4 个
C.6.4 gCaC2晶体中含有 0.2 mol 阴离子
D.每个 Ca2+周围距离最近且相等的 Ca2+有 12 个
【答案】B
【解析】A.根据题意可知,存在C使沿一个方向拉长,根据晶胞图可知,每个Ca2+周围距离最近且相等的C的数目为4,故A错误;
B.CaC2晶体中,每个晶胞中含有Ca2+数目为=4个,C的数目为=4,故B正确;
C.6.4gCaC2物质的量为0.1mol,CaC2中的阴离子为C,则含阴离子物质的量为0.1mol,故C错误;
D.该晶胞中沿一个方向拉长,导致晶胞的一个平面的长与宽不等,与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+应为4个,故D错误;
答案为B。
44.纳米晶体作为新一代光电半导体材料,已被广泛应用于光电子器件领域。的晶胞为立方型,其结构如下图所示。容忍因子(、和分别代表着A、B、C位的离子半径),其数值越接近1,晶体结构越稳定。已知。下列说法错误的是
A.晶体中和的配位数均为6
B.晶体中填充在构成的正八面体空隙中
C.若要提高晶体的稳定性,可用离子半径略小于的离子取代
D.若某型晶体的容忍因子,则A、B位的离子均恰好与C位的离子相切
【答案】A
【解析】A.根据晶胞结构可知晶体中的配位数为12,的配位数均为6,A错误;
B.根据晶胞结构晶体中填充在构成的正八面体空隙中,B正确;
C.根据题干可知容忍因子其数值越接近1,晶体结构越稳定,处于B位,,若用离子半径略小于的离子取代,容忍因子的分母减小、容忍因子增大,越来越接近1,会提高晶体的稳定性,C正确;
D.说明,则A、B位的离子均恰好与C位的离子相切,D正确;
故选A。
45.已知:2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) ,下列说法正确的是
A.该反应的平衡常数可表达为
B.该反应一定能自发进行
C.降温有利于提高的平衡转化率
D.NaCl晶胞(如图所示)中每个周围与其距离最近的有6个
【答案】C
【解析】A.该反应的平衡常数可表达为,故A错误;
B.由题干信息可知,该反应的,,当时,反应能自发进行,故该反应在低温条件下易自发进行,故B错误;
C.该反应为放热反应,降温平衡正向移动,有利于提高的平衡转化率,故C正确;
D.NaCl晶胞(如图所示)中每个周围与其距离最近的有12个,故D错误。
答案为:C。
46.氯化亚砜又称亚硫酰氯,常温下为黄色的液体,熔点,沸点,常用作有机合成工业中的氯化剂,遇水立即水解。下列说法不正确的是
A.与混合共热,可得无水
B.的空间结构为平面三角形
C.与足量溶液反应生成和
D.熔沸点比高
【答案】B
【解析】A.加热生成氯化铝和水,氯化铝水溶液在加热时发生水解生成HCl和,而遇到水,水解生成HCl和,其中HCl抑制了氯化铝的水解,最后与混合共热,可得无水,A正确;
B.中心原子S的价层电子对数=,分子结构为三角锥形,B错误;
C.遇到水,水解生成HCl和,均与NaOH反应,生成物为和,C正确;
D.和均为分子晶体,范德华力越大,熔沸点越高,前者的相对分子质量大于后者,故熔沸点比高,D正确;
故答案选B。
47.的晶胞与相似,但由于的结构导致晶胞沿一个方向拉长(如图),已知的摩尔质量为,若阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A.填充在围成的八面体空隙中
B.每个周围等距紧邻的有6个
C.两个最近之间的距离为
D.晶体密度的计算式为
【答案】B
【解析】A.由晶胞结构可知,为面心立方紧密堆积,填充在围成的八面体空隙中,故A正确;
B.该晶胞不是正方体,以面心为研究对象,每个周围等距紧邻的不是6个,故B不正确;
C.由晶胞结构可知,两个最近之间的距离为地面对角线的一半,为,故C正确;
D.晶体中Ca2+的个数为8+6=4,的个数为1+12=4,密度的计算式为,故D正确;
故选B。
48.检验微量砷的原理为。常温下为无色气体。下列说法正确的是
A.As的基态核外电子排布式为 B.的空间构型为平面三角形
C.固态属于共价晶体 D.既含离子键又含共价键
【答案】B
【解析】A.As的基态核外电子排布式为,A错误;
B.的中心原子N的价层电子对数为3,没有孤电子对,中心原子N的杂化类型为sp2,空间构型为平面三角形,B正确;
C.固态属于分子晶体,C错误;
D.只含共价键,D错误;
故选B。
49.干冰(固态二氧化碳)在﹣78℃时可直接升华为气体,其晶胞结构如下图所示。下列说法不正确的是
A.CO2中有C=O键,中心原子C是sp2杂化
B.每个晶胞中含有4个CO2分子
C.每个CO2分子周围有12个紧邻CO2分子
D.干冰升华时需克服分子间作用力
【答案】A
【解析】A.CO2的结构简式为O=C=O,空间构型为直线形,碳原子杂化方式为sp,故A说法错误;
B.每个晶胞中含有CO2个数为=4,故B说法正确;
C.根据晶胞图可知,与每个顶点的二氧化碳紧邻的CO2位于面心位置,则每个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子,故C说法正确;
D.干冰属于分子晶体,因此干冰升华时需要克服分子间作用了,故D说法正确;
答案为A。
50.NaCl广泛应用于食品、氯碱工业等领域,其晶胞如下图所示,下列说法不正确的是
A.a表示的是,b表示的是
B.每个晶胞中含有4个和4个
C.NaCl由固态变成气态,需要吸收能量破坏离子键
D.基态与最外层电子排布符合,二者位于周期表的p区
【答案】D
【解析】A.同主族元素,从上到下离子半径依次增大,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越大,则氯离子的离子半径大于钠离子,所以晶胞中大球a表示的是氯离子,小球b表示的是钠离子,故A正确;
B.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的氯离子个数为8×+6×=4,位于棱上和体心的钠离子个数为4×+1=4,故B正确;
C.氯化钠是含有离子键的离子化合物,由固态变成气态时需要吸收能量破坏离子键,故C正确;
D.钠元素的原子序数为11,基态原子的价电子排布式为3s1,则钠元素位于元素周期表的s区,故D错误;
故选D。
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专题06 物质结构与元素周期律
元素周期表与元素周期律
二.金属性与非金属比较的方法
三.微粒半径大小的比较
四.物质的结构与性质
考向一 元素周期表推断元素及其性质
1.X、Y、Z、W为短周期元素,它们在周期表的位置如图所示,Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列说法中正确的是
X Y
Z W
A.X的单质中键和键个数之比为1∶1 B.Y和Z只能组成一种化合物
C.Z的氧化物的晶体属于分子晶体 D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>W
2.甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是
甲 乙
丙 丁 戊
A.原子半径:丁>戊>乙
B.非金属性:戊>丁>丙
C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
3.四种短周期主族元素在周期表中的相对位置如图所示(已略去过渡元素),已知元素M与N的原子核外电子数之和等于Y元素的原子核外电子数。下列说法不正确的是
M N
X Y
A.单质X可以在气体中燃烧
B.元素的第一电离能:Y>X
C.M元素的基态原子核外有6种运动状态不同的电子
D.简单氢化物的稳定性:M
甲
丁
A.原子半径:丙>乙
B.乙和丁的最高价氧化物的水化物均可和丙单质反应
C.基态甲原子有5种不同的运动状态
D.甲、乙的最高价氧化物均是共价化合物
5.下图是元素周期表的一部分,五种元素属于前四周期主族元素,其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是
A.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强
B.M元素与Z元素原子序数差为20
C.X的简单气态氢化物的沸点比Y的低
D.Q原子的简单氢化物含有四对共用电子对
6.已知前四周期元素X、Y、Q、R、Z和W在周期表中的位置如图所示,其中Z位于ds区,基态W原子的价电子中在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等。下列说法正确的是
X Y
Q R
Z W
A.最高正化合价:X=Q<Y=R
B.基态Z原子的价电子排布为3d104s1
C.X和Q的第一电离能都高于同周期相邻元素
D.R最高价氧化物的水化物不能与其最低价氢化物反应
考向二 元素周期律推断元素及其性质
1.某非线性光学晶体由钾元素(K)和原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素组成。X与Y、Z与W均为同周期相邻元素,X的核外电子总数为最外层电子数的2倍,Z为地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是
A.简单氢化物沸点: B.分子的空间构型为三角锥形
C.原子半径: D.最高价氧化物对应水化物的碱性:
2.化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同,相对分子质量相差7,1molX3Y7WR含40mol质子,X、W和R三种元素位于同周期,X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半。下列说法正确的是
A.原子半径:W>R B.非金属性:X>R
C.Y和Z互为同素异形体 D.常温常压下X和W的单质均为固体
3.X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期,且只有X、 Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子,W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是
A.第一电离能:
B.电负性:
C.Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径:
D.与水反应生成产物之一是非极性分子
4.日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知:X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素,W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2:1:3。下列说法正确的是
A.电负性:X>Y>Z>W
B.原子半径:X
D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
5.W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素,其中X、Y、Z相邻,W的核外电子数与X的价层电子数相等,是氧化性最强的单质,4种元素可形成离子化合物。下列说法正确的是
A.分子的极性: B.第一电离能:X
6.一种矿物由短周期元素W、X、Y组成,溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子与具有相同的电子结构。下列叙述正确的是
A.X的常见化合价有、 B.原子半径大小为
C.YX的水合物具有两性 D.W单质只有4种同素异形体
考向三 框图推断元素及其性质
1.Y、Z、W、X、M为原子序数依次增大的五种短周期元素,其在元素周期表中的位置如表所示,Z或M元素的气态氢化物和其气态氧化物可反应生成该元素的单质和水,W元素是生物体中含量最多的元素。下列说法错误的是
Y Z W
X M
A.简单离子半径:M>Z>W
B.含有气态的体系为无色
C.通过电解熔融的X的常见氧化物可制备X单质
D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:M>Y
2.已知短周期元素X、Y、Z、M和Q在周期表中的相对位置如图所示,其中只有X为金属。下列说法错误的是
A.工业上用电解熔融的XQ3来冶炼单质X
B.光导纤维的主要成分是YM2
C.X能与Cr2O3反应得到Cr
D.Z的最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应
3.(2023·河北·二模)下图为元素周期表前四周期的一部分。
下列有关X、Y、Z、W四种元素的说法中,正确的是
A.电负性:W>X B.单质熔点:Z>W
C.原子半径:Z>Y D.第一电离能:Z>Y
4.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A、B、C、D、E为上述四种元素中的两种或三种所组成的化合物,其中A、C、E为有机物。已知A的相对分子质量为28,B分子中含有18个电子,D分子中含有10个电子,五种化合物间的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A.W的氧化物均为酸性氧化物
B.X、Y、Z组成的分子中只含有极性键
C.X、Y组成的化合物的沸点一定比X、Z组成的化合物的沸点低
D.简单氢化物的热稳定性:Z>Y
5.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期主族元素。甲、乙、丙依次为元素X、Y、Z与元素W形成的化合物,丁为Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液。常温下,丙为红棕色气体,乙能使澄清石灰水变浑浊。上述物质转化关系如图所示,下列说法错误的是
A.H2W2为非极性分子,H2W为极性分子,且沸点: H2W2> H2W
B.若Y的最高价氧化物的晶胞参数为apm,则其晶胞密度为,距离最近的两个分子之间的距离为 a pm
C.电负性: W>Z>Y>X; 第一电离能: Z>W>X>Y
D.Z的最高价氧化物对应水化物的酸根离子的空间构型为三角锥形,Z原子发生sp2杂化
6.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A、B、C、D、E为上述四种元素中的一种或几种所组成的物质。已知Y元素最外层电子数是内层的3倍,Z与Y同主族,A中含有18个电子,D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.简单气态氢化物的稳定性:W>Y>Z B.离子半径:W>Z>Y
C.A与C可以反应生成B D.X和Y组成的二元化合物中不含有非极性键
考向四 根据结构推性质
1.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最高正价与最低负价代数和为0,W、X、Y形成的化合物甲的结构如图所示,Z原子M层上有2个未成对电子且此能级无空轨道。下列说法正确的是
A.简单离子半径大小: B.简单氢化物的沸点:
C.X、Y形成的化合物只含离子键 D.化合物甲不能与苯酚反应
2.科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示),X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是
A.原子半径: B.非金属性:
C.Z的单质具有较强的还原性 D.原子序数为82的元素与W位于同一主族
3.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,且原子序数总和为25,由这四种元素形成的某化合物结构如图所示。下列叙述错误的是
A.简单离子半径:
B.该化合物中X、Y的杂化方式相同
C.X的最高价氧化物对应的水化物为弱酸
D.该化合物的阴离子中各原子最外层均达到8电子稳定结构
4.化合物T是一种用于合成药物的重要试剂,其结构简式如图所示。已知X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的前四周期主族元素,Z、M位于同一主族,X、Y、N的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数。下列有关说法不正确的是
A.Y的基态原子的电子轨道表示式:
B.简单离子半径:M>N
C.简单气态氢化物稳定性:Z>M
D.化合物YM2分子中含有σ键和π键
5.在人类提出水合氢离子概念一百多年来,我们首次在实空间里观测到水合氢离子的微观结构(两种构型的水合氢离子的结构模型如图),并发现了一种室温下保持在常压状态具有氢原子对称化构型的二维冰新物态。下列有关说法正确的是
A.(a)(b)中O原子均为杂化
B.(a)(b)均可表示为
C.(a)中存在的化学键有共价键、配位键、氢键
D.水合氢离子组装形成的二维冰相和干冰均为共价晶体
考向五 晶体与晶胞
1.含硼化合物的两种晶体如图所示。下列叙述正确的是
已知:甲中晶胞的边长为,为阿佛加德罗常数的值。图甲、图乙对应的晶体熔点依次为2700℃、830℃。
A.图乙晶体的化学式为
B.图甲、图乙对应的晶体都是离子晶体
C.图甲中原子和原子之间的最近距离为
D.图甲中,原子填充在由原子构成的四面体中
2.实验室制取HF的原理为,氢氟酸可用来刻蚀玻璃,发生反应:。的立方晶胞如图所示,其晶胞参数为。下列说法错误的是
A.简单氢化物的稳定性:
B.、、三者的VSEPR模型均为四面体形
C.晶体与Si晶体的晶体类型相同,二者均为良好的半导体
D.晶体中与之间的最近距离为
3.冰晶石()常用作电解铝的助熔剂和研磨产品的耐磨添加剂,其晶胞结构如图所示,已知该晶胞参数为a pm,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.中Al的配位数为6
B.图中△位置填充的是Na
C.晶胞中形成的全部四面体空隙和的比值为1∶1
D.该晶体的密度为 g cm-3
4.晶体的晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是
A.阴、阳离子个数比为
B.晶体中距离最近的的数目为12
C.若晶胞边长均为,则和之间的最短距离为
D.阳离子位于由阴离子构成的正八面体空隙中
5.钛酸钡是太阳能电池材料。经X射线衍射分析测定,钛酸钡的晶胞结构如图所示(Ti4+、Ba2+均与O2-接触),已知晶胞边长为a pm,O2-的半径为b pm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A.8个Ti4+与Ba2+等距离且最近 B.Ti4+半径为pm
C.钛酸钡的化学式为BaTiO3 D.钛酸钡的密度ρ=×1021 g·cm-3
6.镧La和H可以形成一系列晶体材料,在储氢和超导等领域具有重要应用。属于立方晶系,晶胞结构和参数如图所示。高压下,中的每个H结合4个H形成类似的结构,即得到晶体。下列说法错误的是
A.晶体中La的配位数为8
B.晶体中H和H的最短距离:
C.在晶胞中,H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼
D.单位体积中含氢质量的计算式为
考向六 物质的结构综合
1.价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A.和的VSEPR模型均为四面体
B.和的空间构型均为平面三角形
C.和均为非极性分子
D.与的键角相等
2.下列说法正确的是
A.基态 Cr 原子有 6 个未成对电子
B.元素 Ga 的核外电子排布式为 ,位于元素周期表中 p 区
C.NH3 中 N—H 间的键角比 CH4 中 C—H 间的键角大
D.XY2 分子为 V 形,则 X 原子一定为 sp2 杂化
3.三硫化四磷()是黄绿色针状晶体,易燃、有毒,分子结构如图所示。下列有关的说法中正确的是
A.中仅P原子最外层均满足8电子稳定结构
B.键角:
C.中P原子为杂化,S原子为杂化
D.分子中含有6mol极性共价键
4.金属镍粉在要CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液态,其构型如图。下列说法不正确的是
A.中含有的非极性共价键和离子键
B.难溶于水,易溶于有机溶剂
C.较高温度下,可分解生成Ni和CO
D.为分子晶体,其中心原子采取杂化
1.元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是
A.原子半径: B.第一电离能:
C.碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体 D.可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料
2.反应应用于石油开采。下列说法正确的是
A.的电子式为 B.中N元素的化合价为+5
C.分子中存在键 D.为非极性分子
3.下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是
A.分子呈正四面体,键角为
B.NaCl焰色试验为黄色,与Cl电子跃迁有关
C.Cu基态原子核外电子排布符合构造原理
D.是由极性键构成的极性分子
4.下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是
A.键的键能小于键的键能
B.三氟乙酸的大于三氯乙酸的
C.氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
D.气态氟化氢中存在,而气态氯化氢中是分子
5.“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物,其主要由和(钇,原子序数比大13)组成,下列说法正确的是
A.Y位于元素周期表的第ⅢB族
B.基态原子的核外电子填充在6个轨道中
C.5种元素中,第一电离能最小的是
D.5种元素中,电负性最大的是
6.化合物可作肥料,所含的5种元素位于主族,在每个短周期均有分布,仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满,X的基态原子价层电子排布式为,X与M同周期,E在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A.元素电负性: B.氢化物沸点:
C.第一电离能: D.和的空间结构均为三角锥形
7.中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔,是碳材料科学的一大进步。
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是
A.三种物质中均有碳碳原子间的键 B.三种物质中的碳原子都是杂化
C.三种物质的晶体类型相同 D.三种物质均能导电
8.物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项 性质差异 结构因素
A 沸点:正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃) 分子间作用力
B 熔点:(1040℃)远高于(178℃升华) 晶体类型
C 酸性:()远强于() 羟基极性
D 溶解度(20℃):(29g)大于(8g) 阴离子电荷
9.W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等,WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是
A.原子半径: B.简单氢化物的沸点:
C.与可形成离子化合物 D.的最高价含氧酸是弱酸
10.X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。X的轨道全充满,Y的s能级电子数量是p能级的两倍,M是地壳中含量最多的元素,Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是
A.电负性:
B.最高正价:
C.Q与M的化合物中可能含有非极性共价键
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:
11.(2023·浙江·高考真题)硫酸铜应用广泛,下列说法不正确的是
A.元素位于周期表p区 B.硫酸铜属于强电解质
C.硫酸铜溶液呈酸性 D.硫酸铜能使蛋白质变性
12下列物质沸点的比较,正确的是
A. B.HF>HCl
C. D.
13.嫦娥5号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图,下列有关含量前六位元素的说法正确的是
A.原子半径:Al<Si B.第一电离能:Mg<Ca
C.Fe位于元素周期表的p区 D.这六种元素中,电负性最大的是O
14.由键能数据大小,不能解释下列事实的是
化学键
键能/ 411 318 799 358 452 346 222
A.稳定性: B.键长:
C.熔点: D.硬度:金刚石>晶体硅
15.工业上电解熔融和冰晶石的混合物可制得铝。下列说法正确的是
A.半径大小: B.电负性大小:
C.电离能大小: D.碱性强弱:
16.钠和钾是两种常见金属,下列说法正确的是
A.钠元素的第一电离能大于钾 B.基态钾原子价层电子轨道表示式为
C.钾能置换出NaCl溶液中的钠 D.钠元素与钾元素的原子序数相差18
17.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W和Y同族,Y的原子序数是W的2倍,X是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是
A.非金属性:Y>W B.XZ3是离子化合物
C.Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸 D.X与Y可形成化合物X2Y3
18.短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是
A.X能与多种元素形成共价键 B.简单氢化物沸点:
C.第一电离能: D.电负性:
19.Q、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。Q与X、Y、Z位于不同周期,X、Y相邻,Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是
A.非金属性: B.单质的熔点:
C.简单氢化物的沸点: D.最高价含氧酸的酸性:
20、X、Y、Z、W、P、Q为短周期元素,其中Y的原子序数最小,它们的最高正价与原子半径关系如图所示。下列说法正确的是
A.Y在元素周期表中位于p区 B.第一电离能:
C.氧化物对应水化物的酸性: D.电负性:
21.是原子序数依次增大的短周期元素,可以形成大量来源于石油分馏的化合物,的价电子排布式为,同主族且能构成如图所示的阴离子。以下说法正确的是
A.最简单氢化物熔沸点: B.中W的化合价为
C.键角: D.原子半径:
22.PCl3是合成各种有机农药的原料。下列判断错误的是
A.PCl3分子中P原子为sp2杂化,分子呈平面三角形
B.P的电负性小于S,而P的第一电离能大于S的第一电离能
C.PCl3的键角小于BCl3的键角
D.PCl3分子的稳定性低于PF3分子,因为P-F键的键能大
23.有原子序数依次增大的三种短周期主族元素X、Y、Z和长周期元素Q,其中X、Z与Y、Q分别同主族,且Q的原子核外有四个电子层。X的单质是空气中含量最多的成分,Y是同周期主族元素中原子半径最小的。下列叙述正确的是
A.Q单质能将Fe氧化成 B.简单离子半径:X<Y<Z
C.电负性:X>Y D.Z的最高价氧化物对应的水化物是强酸
24.提纯粗硅时可通过反应获取晶体硅。下列说法正确的是
A.晶体中含有非极性键
B.基态原子的轨道表示式
C.的空间填充模型为
D.的电子式为
25.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,最外层电子数之和为16。W和Y为同主族元素,其简单氢化物的沸点:Y>W;X是同周期中金属性最强的元素。下列说法错误的是
A.原子半径:X>W B.元素Y与Z可形成共价化合物
C.单质的熔点:Y>X D.Y、Z的最高价含氧酸均是弱酸
26.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X的一种同位素可用于测定文物的年代,Y的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物能反应生成离子化合物,其中X与Z同族,W的原子序数是X原子价电子数的4倍,下列说法正确的是
A.氢化物的沸点:X
27.X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,已知X、Q为同主族元素且这两种元素能组成离子化合物;Y元素的气态氢化物水溶液显碱性。下列说法正确的是
A.简单离子半径:
B.分子的空间结构为平面三角形
C.X分别与Y、Z、W组成的常见化合物均为极性分子
D.由Y、Z、Q组成的化合物的水溶液一定显中性
28.元素M、W、X、Y、Z分别位于3个短周期,原子序数依次增大,X原子最外层电子数是电子层数的2倍,Y的价电子数是Z价电子数的2倍,Z基态原子的电子占据7个原子轨道,M、W可以形成的化合物为WM。下列说法正确的是
A.离子半径:W
29.X、Y、Z、W是原子半径依次增大的短周期主族元素,X与其他元素不在同一周期,Y元素的电负性仅次于氟元素,Z的基态原子中单电子与成对电子个数比为3∶4,W原子电子总数与Y原子的最外层电子数相同。下列说法正确的是
A.第一电离能:Z>Y>W B.基态Z原子核外电子有7种空间运动状态
C.由四种元素组成的化合物仅含共价键 D.X、Y形成的化合物都是由极性键构成的极性分子
30.X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,X是形成化合物最多的元素,Y与W同主族,且可形成和型化合物,Z与Y形成型离子化合物,下列说法正确的是
A.Y、Z、W的简单离子半径大小为:
B.Y与W的简单氢化物的熔沸点和稳定性:
C.X与W的最高价氧化物的水化物的酸性强弱为:
D.Z与Q形成的化合物中只存在静电吸引
31.X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大,X和Q为同主族元素,Y和M为同周期元素。X的轨道全充满,Q的s能级电子数比p能级的电子数少1,Y和M是纯碱中的两种元素。下列说法不正确的是
A.最高正价:Y
C.Y与M形成的化合物中不可能含有非极性共价键
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>Q
32.我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一,一种具有聚集诱导发光性能的物质,其分子结构如图所示。下列说法正确的是
A.分子中C原子有sp2、sp3两种杂化方式,N原子均为sp3杂化
B.分子中含有手性碳原子
C.该物质可发生取代反应、加成反应、消去反应
D.该物质既有酸性又有碱性
33.X、Y、Z、J、Q是原子序数依次增大,且分布在三个短周期的主族元素,Y元素原子的核外未成对电子数在同周期中最多,Y、Z同周期,Z、J同主族.下列说法错误的是
A.电负性:Q>J;第一电离能:Y>Z B.最高价含氧酸的酸性:Q>J
C.、的中心原子杂化方式相同 D.简单离子半径:Y>Z、J>Q
34.用氨水吸收硫酸工厂尾气中的,发生的反应为:。下列说法正确的是
A.分子的空间结构呈V形
B.的电子式为
C.是非极性分子
D.中的S原子的杂化轨道类型为杂化
35.X、Y 、Z、W 、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素。基态X原子核外有两个未成对电子,Y是地壳中含量最高的元素 ,其中Z与X同族,W 与Y同族。下列说法正确的是
A.原子半径:Z>Y>X
B.XY2和ZY2中的键角:Y-X-Y>Y- Z- Y
C.气态氢化物的沸点:Z>X
D.氧化物对应水化物的酸性:Q> W
36.可发生水解反应,下列说法正确的是
A.分子空间构型为三角锥型
B.的VSEPR模
C.质量数为35、中子数为18的Cl原子,
D.用电子式表示的形成过程:
37.研究者利用冷冻透射电子显微镜,在石墨烯膜上直接观察到了自然环境下生成的二维晶体,其结构如图所示。下列说法正确的是
A.石墨烯属于烯烃,可发生加成反应
B.石墨烯中碳原子的杂化轨道类型为sp2
C.二维晶体的化学式为CaCl2
D.二维晶体中Ca和Cl的配位数均为6
38.一种锂的氧化物的晶胞结构如图所示(晶胞参数a=b=c=0.4665nm,晶胞棱边夹角均为90°)。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。下列有关说法不正确的是
A.该氧化物的化学式为Li2O
B.O原子之间的最短距离为×466.5pm
C.与Li距离最近且相等的O有8个
D.若p原子的分数坐标为(,,),则q原子的分数坐标为(,,)
39.元素周期表可以有多种表示方法,如图1为八角形元素周期表,八角形的每个顶角对应一种元素,下列说法错误的是
A.图1中沿虚线箭头方向,元素单质的还原性逐渐增强
B.元素第一电离能大小关系:②>①>④
C.最简单气态氢化物的稳定性:⑤>⑥
D.与③、④可形成冰晶石(已知(熔融),形成的晶胞如图2所示,其中黑球代表,该晶体密度为
40.周期表中ⅢA族单质及其化合物应用广泛。极易水解生成(在水中完全电离为和)和硼酸(),硼酸是一元弱酸,能溶于水。硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成挥发性的硼酸甲酯,硼酸甲酯主要用作热稳定剂、木材防腐剂等。高温下和焦炭在氯气的氛围中获得。的结构与晶体硅类似,是第三代半导体研究的热点。铊()位于元素周期表中第6周期,于1861年发现。下列说法正确的是
A.中存在配位键
B.分子间能形成氢键
C.原子基态外围电子排布式为
D.属于离子晶体
41.一种钙镁矿的四方晶胞结构如图所示。已知该晶胞的参数为apm、apm、bpm,1号原子的坐标为(,,),下列说法错误的是
A.2号原子的坐标为(,,)
B.距离硫原子最近的硫原子数目为4
C.硫原子的配位数为4
D.该晶体的密度为g/cm3
42.钙钛矿型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器等的功能材料,其一种晶胞如图(a)所示,一种具有立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为和有机碱离子其晶胞如图(b)所示,下列说法错误的是
A.基态的核外电子排布式为
B.图(a)对应钙钛矿型化合物的化学式为
C.图(b)中与图(a)中的空间位置相同
D.图(a)对应化合物中与等距离且最近的有6个
43.CaC2晶体的晶胞结构与 NaCl 晶体的晶胞结构相似(如图所示),但CaC2晶体中含有哑铃形的,使晶胞沿一个方向拉长,下列关于CaC2晶体的说法正确的是
A.每个 Ca2+ 周围距离最近且相等的的数目为 6
B.CaC2晶体,每个晶胞中含有 4 个 Ca2+ 和 4 个
C.6.4 gCaC2晶体中含有 0.2 mol 阴离子
D.每个 Ca2+周围距离最近且相等的 Ca2+有 12 个
44.纳米晶体作为新一代光电半导体材料,已被广泛应用于光电子器件领域。的晶胞为立方型,其结构如下图所示。容忍因子(、和分别代表着A、B、C位的离子半径),其数值越接近1,晶体结构越稳定。已知。下列说法错误的是
A.晶体中和的配位数均为6
B.晶体中填充在构成的正八面体空隙中
C.若要提高晶体的稳定性,可用离子半径略小于的离子取代
D.若某型晶体的容忍因子,则A、B位的离子均恰好与C位的离子相切
45.已知:2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) ,下列说法正确的是
A.该反应的平衡常数可表达为
B.该反应一定能自发进行
C.降温有利于提高的平衡转化率
D.NaCl晶胞(如图所示)中每个周围与其距离最近的有6个
46.氯化亚砜又称亚硫酰氯,常温下为黄色的液体,熔点,沸点,常用作有机合成工业中的氯化剂,遇水立即水解。下列说法不正确的是
A.与混合共热,可得无水
B.的空间结构为平面三角形
C.与足量溶液反应生成和
D.熔沸点比高
47.的晶胞与相似,但由于的结构导致晶胞沿一个方向拉长(如图),已知的摩尔质量为,若阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A.填充在围成的八面体空隙中
B.每个周围等距紧邻的有6个
C.两个最近之间的距离为
D.晶体密度的计算式为
48.检验微量砷的原理为。常温下为无色气体。下列说法正确的是
A.As的基态核外电子排布式为 B.的空间构型为平面三角形
C.固态属于共价晶体 D.既含离子键又含共价键
49.干冰(固态二氧化碳)在﹣78℃时可直接升华为气体,其晶胞结构如下图所示。下列说法不正确的是
A.CO2中有C=O键,中心原子C是sp2杂化
B.每个晶胞中含有4个CO2分子
C.每个CO2分子周围有12个紧邻CO2分子
D.干冰升华时需克服分子间作用力
50.NaCl广泛应用于食品、氯碱工业等领域,其晶胞如下图所示,下列说法不正确的是
A.a表示的是,b表示的是
B.每个晶胞中含有4个和4个
C.NaCl由固态变成气态,需要吸收能量破坏离子键
D.基态与最外层电子排布符合,二者位于周期表的p区
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