2025年高考二轮专题8原子结构与元素周期律

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2025年高考二轮专题8原子结构与元素周期律

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2025年高考二轮专题8原子结构与元素周期律
【考向分析】
元素周期表是学习化学的工具,元素周期律是化学学习的重要规律。利用元素周期表、元素周期律,结合元素的位、构、性三者的密切关系进行元素推断是化学重要的知识。本部分知识是高考必考的内容之一,是全国卷的高频考点。高考命题一般是用元素周期表及周期律知识去推断元素类型,或是根据原子结构推导元素类型及其在周期表中的位置,考查原子结构和元素性质之间的关系,试题以短周期元素考查元素周期律及元素“位、构、性”三者之间的关系,考查原子半径、化合价、金属性、非金属性、单质及化合物性质的递变规律与原子结构的关系,化学键主要考查对σ键和π键、极性键和非极性键、配位键、共价键参数(键能、键长、键角)的理解,以及杂化方式、空间构型、氢键、极性分子和非极性分子的理解与应用。
【考点解读】
考点1原子结构及其组成微粒
原子由原子核和核外电子组成,其中原子核带正电荷,核外电子带负电荷,原子核由质子和中子组成;由于中子不带电,原子呈电中性,所以原子的核电荷数=核内质子数=核外电子数;原子结构中的核电荷数(Z)决定了元素的种类,而质子数与中子数之和决定了原子质量的相对大小,即质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。
1.同一元素的不同原子,质子数相同但中子数一定不同;
2.具有相同核电荷数的微粒不一定是同一种元素,如Na+与NH等;
3.最外层电子数大于或等于4的原子不一定是非金属元素的原子,如Pb、Sb、Po等;
4.同位素原子的原子核的质子数相同,中子数不同,核外电子排布相同,则其物理性质不同化学性质几乎相同;
5.原子在化学变化中发生变化的是原子的电子层结构,原子核不变,化学变化的特征是有新物质生成,核变属于物理变化。
6.构成原子、离子的各种粒子及其相互关系
粒子种类 符号 粒子之间的关系
电性关系 质量关系
中性原子 X 原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数 质量数=质子数+中子数
阳离子 Xm+ 原子序数=核电荷数=内质子数=核外电子数+m
阴离子 Xn- 原子序数=核电核荷数=核内质子数=核外电子数-n
7.第四周期元素原子或离子电子排布式的书写:原子结构的考查,应注意看清是原子的电子排布式、离子的电子排布式、价电子排布式还是电子排布图等。第四周期的元素从K开始数,数到几,外围电子数就是几,例如Fe,从钾开始数到铁为8,其电子排布式为[Ar]3d64s2;Se,从钾开始数到Se为16,其电子排布式为[Ar]3d104s24p4。
符号 电子排布式
25Mn2+ 1s22s22p63s23p63d5
25Mn 1s22s22p63s23p63d54s2
34Se 1s22s22p63s23p63d104s24p4
28Ni2+ 1s22s22p63s23p63d8
28Ni 1s22s22p63s23p63d84s2
31Ga 1s22s22p63s23p63d104s24p1
30Zn 1s22s22p63s23p63d104s2
29Cu+ 1s22s22p63s23p63d10
29Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
26Fe2+ 1s22s22p63s23p63d6
26Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
24Cr 1s22s22p63s23p63d54s1
【典例精讲】
例题1、“玉兔”号月球车用作为热源材料。下列关于的说法正确的是( )
A.与互为同位素 B.与具有相同的最外层电子数
C.与互为同素异形体 D.与具有完全相同的物理性质
B【解析】A.与质子数不相同,不能互为同位素,故A错误;
B.与互为同位素,具有相同的最外层电子数,故B正确;
C.与质子数不相同,不是同种元素形成的单质, 不互为同素异形体,故C错误;
D.与具有相同的质子数,中子数不同,质量数不同,则物理性质不相同,故D错误。
【变式练习】
1. 铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是
A.In是第五周期第ⅢA族元素
B.11549In的中子数与电子数的差值为17
C.原子半径:In>Al
D.碱性:In(OH)3>RbOH
D【解析】A.根据原子核外电子排布规则,该原子结构示意图为,因此In位于元素周期表第五周期第IIIA族,不符合题意;B.质量数=质子数+中子数,元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数,因此该原子的质子数=电子数=49,中子数为115-49=66,所以中子数与电子数之差为66-49=17,不符合题意;C.Al位于元素周期表的三周期IIIA族,In位于元素周期表第五周期IIIA族,同主族元素的原子,从上到下,电子层数逐渐增多,半径逐渐增大,因此原子半径In>Al,不符合题意;D.In位于元素周期表第五周期,铷(Rb)位于元素周期表第五周期第IA族,同周期元素,核电荷数越大,金属性越越弱,最高价氧化物对应水化物的碱性越弱,因此碱性:In(OH)3<RbOH,符合题意。答案:D
考点2元素的性质
1.常见元素的第一电离能和电负性大小比较:第一电离能的考查,特别注意第ⅡA和ⅤA族的特殊性。在元素周期表中,元素的第一电离能从左到右有增大的趋势,从上往下逐渐减小、电负性从左到右逐渐增大,从上往下逐渐减小;同周期主族元素,第ⅡA族(ns2)全充满、ⅤA族(np3)半充满,比较稳定,所以其第一电离能大于同周期相邻的ⅢA和ⅥA族元素。注意常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小,如HClO中Cl为+1价、O为-2价,可知O的电负性大于Cl。
第一电离能大小比较 N>O>C、P>S>Si、Mg>Al>Na、F>Cl>Br
电负性大小比较 F>O>N>C、Li>Na>K
2. 在书写基态原子电子排布时,应避免违反能量最低原理、泡利原理、洪特规则及特例;注意同能级的轨道半充满、全充满或全空状态的原子结构稳定如Cr:3d54s1、Mn:3d54s2、Cu:3d104s1、Zn:3d104s2;理解电离能与金属性及金属元素价态的关系,电负性与非金属性及组成化合物所形成的化学键的关系。
【典例精讲】
例题2、(1)C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。
①Si位于元素周期表第______周期第______族。
②N的基态原子核外电子排布式为______;Cu的基态原子最外层有______个电子。
③用“>”或“<”填空:
原子半径 电负性 熔点 沸点
Al______Si N______O 金刚石______晶体硅 CH4______SiH4
(2)①N、Al、Si、Zn四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:
电离能 I1 I2 I3 I4 ……
In/(kJ·mol-1) 578 1817 2745 11578 ……
则该元素是______(填写元素符号)。
②基态锗(Ge)原子的电子排布式是______。Ge的最高价氯化物的分子式是______。
③Ge元素可能的性质或应用有______。
A.是一种活泼的金属元素 B.其电负性大于硫
C.其单质可作为半导体材料 D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点
【答案】(1)3;ⅣA;1s22s22p3;1;>; <;>; <;(2)Al;1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2;GeCl4;CD
【详解】(1)①Si是14号元素,位于元素周期表中第3周期第IVA族。故答案:3;IVA。
②N是7号元素,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p3;Cu是29号元素,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,故最外层有1个电子。故答案:1s22s22p3;1。
③同周期元素,原子序数越大,原子半径越小,故原子半径:Al>Si;同周期元素,原子序数越大,电负性越强,故电负性:N<O;金刚石和晶体硅都是原子晶体,但键能:C—C>Si—Si,故熔点:金刚石>晶体硅;CH4和SiH4都是分子晶体,且两者结构相似,SiH4的相对分子质量大,故沸点:CH4<SiH4.。故答案:>;<;>;<。
(2)①由电离能数据可知,该元素呈+3价,所以该元素是Al,故答案:Al。
②Ge为32号元素,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2,Ge的最高正价为+4价,Ge的最高价氯化物的分子式是GeCl4,故答案:1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2;GeCl4。
③A.Ge为32号元素,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2,不属于活泼金属,故A错误;
B.因为Ge位于第IVA元素,且其电负性小于硅,因为硫和硅位于同周期,且电负性小于硫,故B错误;
C.Ge位于金属和非金属的分界线上,故其可做半导体材料,故C正确;
D.因为氯化物和溴化物为分子晶体,相对分子质量越大,其沸点越高,故沸点GeCl4< GeBr4,故D正确;
故答案:CD。
【变式练习】
2. (1)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]_______,有__个未成对电子。光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是________________。
(2)镍元素基态原子的电子排布式为________,3d能级上的未成对电子数为________。元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1 958 kJ·mol-1、INi=1 753 kJ·mol-1,ICu>INi的原因是____________________________________。
(3)写出基态As原子的核外电子排布式_________________。根据元素周期律,原子半径Ga________As,第一电离能Ga________As(填“大于”或“小于”)。
【答案】(1)3d104s24p2 ;2;O>Ge>Zn(2)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar] 3d84s2 ;2;金属;铜失去的是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子(3)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3 ;大于;小于
【解析】(1)Ge是32号元素,与碳元素是同一主族的元素,在元素周期表中位于第四周期IVA族;基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar] 4s24p2,也可写为3d104s24p2;在其原子的最外层的2个4s电子是成对电子,位于4s轨道,2个4p电子分别位于2个不同的4p轨道上,所以基态Ge原子有2个未成对的电子;光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。元素的非金属性越强,其吸引电子的能力就越强,元素的电负性就越大。元素Zn、Ge、O的非金属性强弱顺序是:O>Ge>Zn,所以这三种元素的电负性由大至小的顺序是O>Ge>Zn 。(2)镍是28号元素,位于第四周期,第Ⅷ族,根据核外电子排布规则,其基态原子的电子排布式为1s22s2 2p63s23p63d84s2,3d能级有5个轨道,先占满5个自旋方向相同的电子,剩余3个电子再分别占据三个轨道,电子自旋方向相反,所以未成对的电子数为2;铜失去的是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子,所以ICu>INi。(3)As的原子序数是33,则基态As原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3;同周期自左向右原子半径逐渐减下,则原子半径Ga大于As,由于As的4p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,所以第一电离能Ga小于As。
考点3元素周期表与元素周期律
内容 同周期元素(从左到右) 同主族元素(从上到下)
原子结构 核电荷数 递增 递增
电子层数 相同 递增
最外层电子数 递增 相同
原子半径 递减 递增
元素性质 主要化合价 最高正价由+1→ +7,最低负价由 -4→-1 最高正价、最低负价相同,最高正价=族序数
最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强 碱性逐渐增强,酸性逐渐减弱
非金属的气态氢化物 稳定性增强,形成由难到易 稳定性减弱,形成由易到难
单质的氧化性或还原性 还原性逐渐减弱,氧化性逐渐增强 还原性逐渐增强,氧化性逐渐减弱
元素的金属性和非金属性 金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱
第一电离能 第一电离能呈增大趋势,ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素 电负性依次减小
1.金属性、非金属性强弱的判断
金属性 本质 原子越易失电子,金属性越强
判断依据 电负性越小,金属性越强
在金属活动性顺序中位置越靠前,金属性越强
单质与水或非氧化性酸反应越剧烈,金属性越强
单质还原性越强或离子氧化性越弱,金属性越强
最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性越强
若Xn++Y―→X+Ym+,则Y金属性比X强
非金属性 本质 原子越易得电子,非金属性越强
判断依据 电负性越大,非金属性越强
与H2化合越容易,气态氢化物越稳定,非金属性越强
单质氧化性越强,阴离子还原性越弱,非金属性越强
最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强
An-+B―→Bm-+A,则B非金属性比A强
2.半径大小比较规律:在中学化学要求的范畴内,可按“三看”规律来比较粒子半径的大小:“一看”电子层数:当电子层数不同时,电子层数越多,半径越大。例:r(Li)r(Na+),r(Fe)>r(Fe2+);“二看”核电荷数:当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。例:r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl),r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+);“三看”核外电子数:当电子层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多,半径越大。例:r(Cl-)>r(Cl) r(Fe2+)>r(Fe3+)。
【典例精讲】
例3、科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是
A.WZ的水溶液呈碱性
B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
C【解析】由W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z的核外最外层电子数是X核外电子数的一半可知,Z为Cl、X为Si,由化合价代数和为0可知,Y元素化合价为 3价,则Y为P元素;由W的电荷数可知,W为Na元素。A、氯化钠为强酸强碱盐,水溶液呈中性,错误;B、同周期元素从左到右,非金属性依次增强,则非金属性的强弱顺序为Cl>S>P,错误;C、P元素的最高价氧化物对应水化物为磷酸,磷酸是三元中强酸,正确;D、新化合物中P元素化合价为 3价,满足8电子稳定结构,错误。
【变式练习】
3、原子序数依次增大的元素a、b、c、d,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1,a-的电子层结构与氦相同,b和c的次外层有8个电子,c-和d+的电子层结构相同。下列叙述错误的是(  )
A. 元素的非金属性次序为c>b>a
B. a和其他3种元素均能形成共价化合物
C. d和其他3种元素均能形成离子化合物
D. 元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6
B【解析】原子序数依次增大的元素a、b、c、d,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1,a-的电子层结构与氦相同,则a为H元素;b和c的次外层有8个电子,原子只能有3个电子层,则b为S元素,c为Cl元素;c-和d+的电子层结构相同,则d为K元素。同周期自左而右非金属性增强,氢化物中H元素为正价,其非金属性最弱,故非金属性:Cl>S>H,A正确;H元素与S元素、Cl元素分别形成H2S、HCl,二者属于共价化合物,但与K元素形成的化合物为KH,属于离子化合物,B错;K元素与其他元素可以形成KH、K2S、KCl,均属于离子化合物,C正确;H元素最高正化合价为+1、最低负化合价为-1,S元素最高正化合价为+6、最低负化合价为-2,Cl元素最高正化合价为+7、最低负化合价为-1,最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6,D正确。
考点4化学键
1.离子键与共价键
离子键 共价键
成键微粒 阴、阳离子 原子
成键本质 静电作用 共用电子对
成键元素 典型的金属元素和典型的非金属元素之间 同种元素或同类非金属元素之间
成键特征 无饱和性、无方向性 有饱和性、有方向性
成键存在 离子化合物(NH4Cl、NH4NO3等铵盐由非金属元素组成,但含有离子键) 共价化合物(如CO2、CH4)、非金属单质(如H2、O2)、某些离子化合物(如NaOH、Na2O2)
2.离子化合物与共价化合物
含有离子键的化合物一定为离子化合物(离子化合物中可能含有共价键),只含有共价键的化合物一定为共价化合物。由非金属元素形成的化合物可能是离子化合物,如NH4Cl。离子键存在于离子化合物中,如大多数的盐(如NaCl、BaSO4、NH4Cl等)、强碱[如NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等]、活泼金属的氧化物和过氧化物(如Na2O、K2O、Na2O2等)、活泼金属的氢化物(如NaH)、活泼金属的碳化物(如CaC2)等。
化合物类型 定 义 物质分类 举 例
离子化合物 含有离子键的化合物 包括强碱、绝大多数盐及活泼金属的氧化物和过氧化物等 NaCl、Na2O2、NaOH、NH4Cl等
共价化合物 只含有共价键的化合物 包括酸、弱碱、极少数盐、气态氢化物、非金属氧化物、大多数有机物等 H2S、SO2、CH3COOH、H2SO4、NH3、H2O等
3.σ键和π键
单键均为σ键,双键、三键中只有一个为σ键,其余为π键;共价单键全为σ键,双键中有一个σ键和一个π键,三键中有一个σ键和两个π键;配位键为σ键。
【典例精讲】
例4、X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6,二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在。下列说法错误的是
A.原子半径:X>Y B.简单氢化物的还原性:X>Y
C.同周期元素形成的单质中Y氧化性最强 D.同周期中第一电离能小于X的元素有4种
D【解析】Y位于第三周期,且最高正价与最低负价的代数和为6,则Y是Cl元素,由X、Y形成的阴离子和阳离子知,X与Y容易形成共价键,根据化合物的形式知X是P元素。
A.P与Cl在同一周期,则P半径大,即X>Y,A项不符合题意;
B.两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl,半径是P3->Cl-,所以PH3的失电子能力强,还原性强,即X>Y,B项不符合题意;
C.同周期元素从左往右,金属性减弱,非金属性增强,各元素对应的金属单质还原性减弱,非金属单质的氧化性增强,所以Cl2的氧化性最强,C项不符合题意;
D.同一周期,从左到右,第一电离能呈现增大的趋势,第VA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能;所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl,所以有5种,D项符合题意。
【变式练习】
4. A、B、C、D、E、F、G、H均为18电子分子。A和E为双原子分子,E为浅黄绿色气体;C和F为四原子分子,F的水溶液常用于医用消毒;B有臭鸡蛋气味;D与甲烷分子构型相同;G为火箭推进器常用燃料;H为烃。下列判断错误的是
A.B分子中的化学键为sp3-s σ键,有轴对称性,可以旋转
B.F和H中均含有极性键和非极性键,但是前者为极性分子,后者为非极性分子
C.G可以和氢离子通过配位键形成阳离子,反应前后中心原子杂化方式不变
D.C分子中原子序数较大的元素可形成正四面体结构的单质分子,键角为109°28′
D【解析】A、B、C、D、E、F、G、H均为18电子分子,A和E为双原子分子,E为浅黄绿色气体,可推知A为、E为,C和F为四原子分子,F的水溶液常用于医用消毒,可推知C为、F为,B有臭鸡蛋气味,可推知B为,D与甲烷分子构型相同,可推知D为,G为火箭推进器常用燃料,可推知G为,H为烃,可推知H为。
A.B为,中心原子硫原子形成sp3杂化轨道,氢原子提供s原子轨道,形成sp3-s σ键,sp3-s σ键有轴对称性,可以旋转,故A正确;
B.F为,H为均含有极性键和非极性键,但是前者为极性分子,后者为非极性分子,故B正确;
C.G为,和氢离子通过配位键形成阳离子,通过配位键形成阳离子,反应前后中心原子杂化方式不变,故C正确;
D.C为,原子序数较大的元素为P,P元素形成正四面体单质为,的结构为,可知键角为60°,故D错误。
【真题演练】
1.(2024·天津·高考真题)我国学者在碳化硅表面制备出超高迁移率半导体外延石墨烯。下列说法正确的是
A.是离子化合物 B.晶体的熔点高、硬度大
C.核素的质子数为8 D.石墨烯属于烯烃
2.(2025·浙江·高考真题)根据元素周期律,下列说法不正确的是
A.第一电离能:N>O>S B.化合物中键的极性:SiCl4>PCl3
C.碱性:LiOH>KOH D.化合物中离子键百分数:MgO>Al2O3
3.(2024·江西·高考真题)科学家发现宇宙中存在100多种星际分子。下列关于星际分子说法正确的是
A.分子的极性:SiH4>NH3 B.键的极性:H—Cl>H—H
C.键角:H2O>CH4 D.分子中三键的键长:HC≡N>HC≡CH
4.(2024·北京·高考真题)我国科研人员利用激光操控方法,从原子束流中直接俘获原子,实现了对同位素的灵敏检测。的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间)长达10万年,是的17倍,可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是
A.的原子核内有21个中子
B.的半衰期长,说明难以失去电子
C.衰变一半所需的时间小于衰变一半所需的时间
D.从原子束流中直接俘获原子的过程属于化学变化
5.(2024·浙江·高考真题)X、Y、Z、M四种主族元素,原子序数依次增大,分别位于三个不同短周期,Y与M同主族,Y与Z核电荷数相差2,Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法不正确的是
A.键角: B.分子的极性:
C.共价晶体熔点: D.热稳定性:
6.(2024·福建·高考真题)某电解质阴离子的结构如图。X、Y、Z、Q为原子序数依序增大的同周期元素,Z的单质为空气的主要成分之一。下列说法错误的是
A.第一电离能:
B.最简单氢化物沸点:
C.键长:
D.Y的最高价氧化物对应水化物在水中电离:
7.(2024·贵州·高考真题)某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q组成(结构如图)。X的最外层电子数等于内层电子数,Y是有机物分子骨架元素,Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物。下列说法错误的是
A.第一电离能: B.该化合物中Q和W之间可形成氢键
C.X与Al元素有相似的性质 D.W、Z、Q三种元素可形成离子化合物
8.(2024·广东·高考真题)一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,则
A.沸点: B.最高价氧化物的水化物的酸性:
C.第一电离能: D.和空间结构均为平面三角形
【模拟演练】
1.(2025·上海静安·一模)关于13C的说法正确的是
A.13C和14C互为同素异形体 B.14C也无放射性,主要用于考古断代
C.14C比13C 多1个电子 D.13C与14C是两种不同的核素
2.(2025·江苏盐城·一模)对金属材料中C、O、N、S的含量进行定性和定量分析,可以确定金属材料的等级。下列不正确的是
A.电离能大小: B.热稳定性:
C.酸性强弱: D.半径大小:
3.(2025·江苏·一模)可用反应冶炼钾。下列说法正确的是
A.第一电离能: B.电负性:
C.离子半径: D.碱性:
4.(2025·黑龙江吉林·一模)下列化学用语使用正确的是
A.互为同位素
B.基态原子简化的电子排布式:
C.2-羟基丁醛的结构简式为
D.用电子式表示的形成过程为
5.(2025·陕西宝鸡·一模)中国四大发明之一的黑火药,爆炸时发生反应。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是
A.基态碳原子的最外层电子轨道表示式:
B.分子中含有2个键、1个键
C.的电子式为
D.的分子结构模型
6.(2025·黑龙江吉林·一模)含钴配合物应用广泛,关于反应,分析正确的是(设为阿伏加德罗常数的值)
A.反应物分子和产物中分子键角相等
B.产物是还原产物,每生成,反应转移电子数为
C.含有键的数目为
D.反应过程中有配位键的断裂和形成
7.(2025·广西柳州·二模)实验室里常用过氧化氢分解制取氧气,反应方程式为,下列有关表述正确的是
A.和互为同位素
B.的VSEPR模型为V形
C.基态Mn原子的价电子排布式:
D.的电子式:
8.(2024·浙江台州·一模)X、Y、Z、M为四种短周期元素,X、Y、Z同周期且基态价电子数之和为15,X基态原子具有2个未成对电子,Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g/L。下列说法不正确的是
A.键角: B.气态时碱性:
C.键极性: D.稳定性:
9.(2025·云南曲靖·一模)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,且原子序数之和为43,基态X原子核外L层的p能级上只有1对成对电子,Z与W同周期,且Z在同周期主族元素中原子半径最大,下列说法正确的是
A.电负性:
B.简单离子半径:
C.简单氢化物的稳定性:
D.W的第一电离能比同周期相邻元素大
10.(2024·浙江嘉兴·一模)X、Y、Z、M、N为前四周期的五种元素,原子序数依次增大,其中X、Y、Z同周期且相邻,Y的s轨道电子数与p轨道电子数之比为4∶3,Z与M同主族且相邻,N的内层轨道全部排满且最外层只有一个电子。下列说法不正确的是
A.键角:XZ>YZ B.水溶液中的稳定性:N+>N2+
C.XY 与N+反应的配位能力:X>Y D.第一电离能:Y>Z>M
11.(2025·广西柳州·二模)无机盐被广泛用于生产颜料、油漆、油墨等领域。X、W、Z、Y的原子半径依次增大,分属于两个不同的周期;基态X原子核外s能级与p能级电子数之比为4:3,W与X相邻,Z的M层未成对电子数为4;Y的最外层电子数是K层电子数的一半。下列说法错误的是
A.W的最简氢化物为极性分子
B.X、Y、Z三种元素的单质中,Z的熔点最高
C.X的第一电离能比左右相邻元素的高
D.化合物中阴、阳离子的个数比为1:2
12.(2025·湖南株洲·一模)某矿石的主要成分为,其中组成元素W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W、X、Y、Z四种元素中只有一种是金属元素。X原子L层比K层多一个电子,Z原子核外s能级上的电子总数比p能级上的电子数少1个。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.W和Y形成的化合物中可能存在非极性键
C.Z与Y可形成共价化合物ZY
D.通常电解Z的氯化物溶液来制备单质Z
13.(2025·黑龙江吉林·一模)已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前20号主族元素,四种元素均位于不同周期。其中X、Y、Z三种元素原子序数为等差数列,基态Y原子s轨道电子数与p轨道电子数相等,基态W原子核外无未成对电子。下列说法正确的是
A.电负性:
B.X与Y、Z、W均可形成化合物,且晶体类型相同
C.Z的氧化物的水化物是强酸
D.W与Y形成的化合物能与水反应,反应类型一定为化合反应
14.(2025·重庆·一模)、、、、、是原子序数依次增大的前四周期元素,的一种同位素没有中子,基态原子核外的能级电子数是能级电子数的两倍,、位于同一主族,元素的某种单质可用于自来水消毒,的单质可用作食品抗氧化剂。下列说法错误的是
A.键角: B.原子半径:
C.简单氢化物的沸点: D.、、组成的一种离子可用于检验
15.(2024·浙江温州·一模)四种短周期元素,原子序数依次增大。相邻,Y的原子最外层电子数是内层电子数的3倍,基态Z原子的价层电子排布式为,基态M原子核外电子的空间运动状态为7种。下列说法不正确的是
A.的简单离子的半径:
B.最简单氢化物的热稳定性:
C.键角:
D.化学键中离子键成分的百分数:
16.(2025·重庆·一模)某离子液体由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、M组成,结构简式如图。其中Y、Z位于同周期相邻主族,W和M的p轨道均含一个未成对电子。下列说法正确的是
A.简单离子半径:ZC.第一电离能:M17.(2025·四川广安·二模)短周期主族元素的原子序数依次增大,基态W原子次外层电子数等于其他各层电子数之和,由上述四种元素组成的一种化合物可用作高分子聚合物的引发剂,其结构式如图所示。
下列叙述正确的是
A.电负性:
B.基态W原子核外电子有8种空间运动状态
C.离子中心原子的杂化类型为
D.Y的氧化物对应水化物一定为强酸
18.(2025·广西南宁·一模)某离子与其检验试剂GBHA的反应如图所示,其中为原子序数依次增大的短周期主族元素,下列说法正确的是
A.键角:
B.离子半径:
C.氢化物的沸点:
D.同周期主族元素中第一电离能大于的元素有2种
19.(2025·安徽淮北·一模)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W和X原子序数之和等于Y的原子序数,X、Y价电子数之和等于W、Z的原子序数之和,化合物M(如图)的衍生物常用作消毒剂,下列叙述正确的是
A.基态Z原子的未成对电子数为2 B.简单氢化物沸点:
C.电负性: D.原子半径:
20.(2025·黑龙江齐齐哈尔·一模)某离子液体结构中,Q、R、T、X、Y和是原子序数依次增大的短周期主族元素,基态原子和原子最外层均有两个单电子,Q、R、X和质子数均为奇数且和为22,下列说法错误的是
A.氢化物的沸点: B.第一电离能:
C.X、Y、Z不可形成既含离子键又含共价键的化合物 D.该物质的熔点低于
参考答案
【真题演练】
1.B
【详解】A.SiC晶体结构与金刚石相似,属于共价晶体,A错误;
B.SiC晶体结构与金刚石相似,属于共价晶体,熔点高、硬度大,B正确;
C.C元素为6号元素,故核素的质子数为6,C错误;
D.石墨烯是碳元素构成的单质,不属于烯烃,D错误。
2.C
【详解】A.根据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反常,故第一电离能:N>O>S,A正确;
B.已知同一周期从左往右元素的电负性依次增大,电负性Si<P<Cl,电负性差值越大,键的极性越大,故化合物中键的极性:SiCl4>PCl3,B正确;
C.同一主族从上往下元素的金属性依次增大,金属性Li<K,故碱性:LiOH<KOH,C错误;
D.已知同一周期从左往右元素的电负性依次增大,即电负性Mg<Al,故Mg与O的电负性差值>Al与O的电负性差值,电负性差值越大离子键百分数越大,故化合物中离子键百分数:MgO>Al2O3,D正确。
3.B
【详解】A.SiH4中四条Si—H键完全相同,均为极性键,但由于SiH4为正四面体结构,故为非极性分子,NH3为三角锥形结构,3条N—H键的极性不能抵消,故为极性分子,故A错误;
B.H—H为非极性键,H—Cl为极性键,则键的极性:H—Cl>H—H,故B正确;
C.水分子为V形结构,含两对孤对电子,甲烷为正四面体结构,不含孤对电子,孤对电子对成键电子对斥力较大,则键角:H2O<CH4,故C错误;
D.原子半径C>N,分子中三键的键长:HC≡N<HC≡CH,故D错误。
4.A
【详解】A.的质量数为41,质子数为20,所以中子数为,A正确;
B.的半衰期长短与得失电子能力没有关系,B错误;
C.根据题意衰变一半所需的时间要大于衰变半所需的时间,C错误;
D.从原子束流中直接俘获原子的过程没有新物质产生,不属于化学变化,D错误。
5.B
【分析】X、Y、Z、M四种主族元素,原子序数依次增大,分别位于三个不同短周期,Y与M同主族,Y与Z核电荷数相差2,Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍,则Z为O元素,Y为C元素,X为H元素,M为Si元素。
【详解】A.为,其中C原子的杂化类型为,的空间构型为平面正三角形,键角为120°;为,其中C原子的杂化类型为,的空间构型为三角锥形,由于C原子还有1个孤电子对,故键角小于109°28 ,因此,键角的大小关系为,A正确;
B.为,其为直线形分子,分子结构对称,分子中正负电荷的重心是重合的,故其为百极性分子;分子结构不对称,分子中正负电荷的重心是不重合的,故其为极性分子,因此,两者极性的大小关系为,B不正确;
C.金则石和晶体硅均为共价晶体,但是由于C的原子半径小于Si,因此,C—C键的键能大于Si—Si键的,故共价晶体熔点较高的是金刚石,C正确;
D.元素的非金属性越强,其气态氢化物的热稳定性越强;C的非金属性强于Si,因此,甲烷的稳定热稳定性较高,D正确。
6.A
【分析】由该阴离子结构可知Z形成2条共价键,Z的单质为空气的主要成分之一,可知Z为O;Y形成4条共价键,Y为C,Q形成1条共价键,Q为F,X得1个电子后形成4条共价键,则X最外层电子数为3,X为B,据此分析解答。
【详解】A.B、C、O为同周期元素,从左到右,第一电离能呈增大趋势,则第一电离能:BB.CH4不能形成分子间氢键,H2O可以形成分子间氢键,沸点CH4C.原子半径:C>O>F,原子半径越小键长越短,则键长:C-C>C-O>C-F,故C正确;
D.Y为C,其最高价氧化物的水化物为H2CO3,碳酸为二元弱酸,分步电离,电离方程式为:,故D正确。
7.A
【分析】X的最外层电子数等于内层电子数,则X的核外电子排布式为,X为Be元素,W只能形成一条共价键,结合W的位置可知W为H元素,Y是有机物分子骨架元素,则Y为C元素,Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物,则Q为O元素,则Z为N元素,据此解答。
【详解】A.同一周期,从左到右,元素的第一电离能呈增大的趋势,N原子中2p能级上电子为半满结构,较为稳定,第一电离能大于同周期与之相邻的元素,则第一电离能:CB.该化合物中O的电负性较大,可以和H之间形成氢键,故B正确;
C.Be和Al处在元素周期表的对角线上,具有相似的化学性质,如都具有两性,故C正确;
D.H、N、O可以形成离子化合物,如,故D正确。
8.D
【分析】Y可形成5个共价键,Z可形成3个共价键,Z和Y同族,Y原子序数比Z大,即Z为N元素,Y为P元素,W可形成4个共价键,原子序数比N小,即W为C元素,R可形成1个共价键,原子序数比C小,即R为H元素,X可形成2个共价键,原子序数在N和P之间,即X为O元素,综上:R为H元素、W为C元素、Z为N元素、X为O元素、Y为P元素。
【详解】A.由于NH3可形成分子间氢键,而PH3不能,因此沸点:NH3>YH3,故A错误;
B.W为C元素、Z为N元素,由于非金属性:C<N,因此最高价氧化物的水化物的酸性:H2CO3<HNO3,故B错误;
C.同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,ⅡA族、ⅤA族原子第一电离能大于同周期相邻元素,即第一电离能:,故C错误;
D.的中心原子价层电子对数为,属于sp2杂化,为平面三角形, 的中心原子价层电子对数为,属于sp2杂化,为平面三角形,故D正确。
【模拟演练】
1.D
【详解】A.同素异形体是同种元素形成的不同单质,13C和14C不互为同素异形体,A错误;
B.14C具有放射性,B错误;
C.14C比13C 多1个中子,两种原子的电子数相同,质子数相同,C错误;
D.13C与14C是质子数相同,中子数不同,是两种不同的核素,D正确。
2.B
【详解】A.同一周期从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,但氮原子的2p轨道为半充满稳定结构,其第一电离能大于氧,即,同主族从上到下,第一电离能逐渐减小,氧和硫同主族,所以,该选项A正确;
B.元素的非金属性越强,其简单氢化物的热稳定性越强,非金属性O>N>C,热稳定性应该是,该选项B错误;
C.是强酸,是中强酸,是弱酸,所以酸性,该选项C正确;
D.电子层数越多,离子半径越大,有3个电子层,和有2个电子层,所以半径最大,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小,和电子层结构相同,核电荷数O>N,则,所以,该选项D正确。
3.A
【详解】A.同一主族元素从上到下,第一电离能依次减小,则第一电离能:,A正确;
B.同一周期从左到右,元素的电负性依次增大,则电负性:,B错误;
C.电子层数越多,离子半径越大,氯离子有3个电子层,钠离子有2个电子层,则离子半径:,C错误;
D.同主族元素从上到下,金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强,则碱性:KOH>NaOH,D错误。
4.C
【详解】A.同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子,不是原子,不互为同位素,A错误;
B.As是33号元素,基态原子简化的电子排布式:,B错误;
C.2-羟基丁醛的主链上有4个碳原子,第2号碳上连接-OH,其结构简式为,C正确;
D.是离子化合物,用电子式表示的形成过程为,D错误。
5.D
【详解】
A.碳原子的原子序数为6,其基态电子排布式为 1s22s22p2,基态碳原子的最外层电子轨道表示式:,故A错误;
B.分子中存在氮氮三键,含有1个σ键、2个π键,故B错误;
C.的电子式为,故C错误;
D.对称结构,为非极性分子,是直线形分子,分子结构模型,故D正确。
6.D
【详解】A.与Co3+形成配合物后,孤电子对与成键电子对的斥力转化为成键电子对间的斥力,斥力减小,键角增大,所以配合物中分子键角大,A错误;
B.中O元素化合价降低,产物是还原产物,每生成,反应转移电子数为,B错误;
C.1个[Co(NH3)6]3+中1个Co3+与6个N原子形成6个配位键,配位键属于σ键,每个NH3中含3个N—Hσ键,1mol[Co(NH3)6]3+中含有(6+6×3)mol=24molσ键,故含有键的数目为C错误;
D.反应过程中,铵根中的配位键的断裂,中的配位键形成,D正确。
7.D
【详解】A.氧气和臭氧是氧元素形成的不同种单质,互为同素异形体,故A错误;
B.水分子中氧原子的价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,故B错误;
C.锰元素的原子序数为25,基态原子的价电子排布式为3d54s2,故C错误;
D.过氧化氢是含有极性键和非极性键的共价化合物,电子式为,故D正确。
8.A
【分析】X、Y、Z、M为四种短周期元素,Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g/L,则气体的摩尔质量为0.76g/L×22.4L/mol=17g/mol,所以气体为氨气;X、Y、Z同周期且基态价电子数之和为15,X基态原子具有2个未成对电子,则X为C元素、Y为N元素、Z为O元素、M为H元素。
【详解】A.NO离子中氮原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0,离子的空间构型为直线形,NO离子中氮原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为1,离子的空间构型为V形,则NO离子的键角大于NO离子,故A错误;
B.甲基为供电子基团,甲基数目越多,胺分子中氮原子给出孤对电子的能量越强,碱性越强,则气体的碱性弱于气体,故B正确;
C.元素的电负性越大,与氢原子形成的共价键的极性越强,氮元素的电负性强于碳元素,则甲烷分子中碳氢键的极性弱于氨分子中氮氢键的极性,故C正确;
D.肼分子中两个氮原子各有一对孤对电子,孤对电子相互排斥使得氮氢键的极性减弱,所以肼分子的稳定性弱于氨分子,故D错误。
9.D
【分析】基态X原子核外L层的p能级上只有1对成对电子,X为O氧元素;Z与W同周期,且Z在同周期主族元素中原子半径最大,Z为Na元素,Y位于O和Na之间的主族元素,则Y为F元素,原子序数之和为43,W为P元素。
【详解】A.同周期元素从左到右电负性逐渐增大,同族元素电负性从上到下逐渐减小,电负性:,A错误;
B.电子层数相同,原子序数越大,离子半径越小,离子半径:,B错误;
C.元素非金属性越强,简单氢化物越稳定,则简单氢化物的稳定性:,C错误;
D.P核外电子排布处于半充满的较稳定状态,其第一电离能大于相邻族元素,D正确。
10.B
【分析】X、Y、Z、M、N为前四周期的五种元素,原子序数依次增大,其中X、Y、Z同周期且相邻,Y的s轨道电子数与p轨道电子数之比为4:3,则Y的电子排布式为1s22s22p3,Y为N元素,X为C元素,Z与M同主族且相邻,则Z为O元素,M为S元素,N的内层轨道全部排满且最外层只有一个电子,价层电子排布式为3d104s1,则N为Cu元素,据此分答。
【详解】A.为,YZ2为,中心原子价层电子对数为3+=3,C原子杂化方式为sp2,不含孤电子对,中心原子价层电子对数为2+=3,N原子杂化方式为sp2,含有1个孤电子对,中心原子杂化类型相同时,孤电子对越多,键角越小,则键角:>,故A正确;
B.Cu+在酸性溶液中会发生歧化反应生成Cu和Cu2+,Cu2+可以在酸性溶液中稳定存在,则水溶液中的稳定性:Cu2+>Cu+,故B错误;
C.N的电负性强于C,对电子的吸引能力强于C,CN-在形成配位键使,C原子更加容易提供电子形成配位键,则CN-与Cu+反应的配位能力:C>N,故C正确;
D.同周期主族元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能:N>O>S,故D正确。
11.A
【分析】X、W、Z、Y的原子半径依次增大,分属于两个不同的周期,基态X原子核外s能级与p能级电子数之比为4∶3,则基态X原子电子排布为,即X为N元素;Z的M层未成对电子数为4,则Z为Fe元素;Y的最外层电子数是K层电子数的一半,则Y为K元素;W与X相邻,则W为C元素,据此解答。
【详解】A.W的最简单氢化物为甲烷,其分子空间结构为正四面体形,正电中心与负电中心重合,属于非极性分子,A错误;
B.X为N元素、Y为K元素、Z为Fe元素,常温下,氮气为气态,而铁、钾都是固态的金属晶体,铁的原子半径小于钾、且价电子数多于钾,金属键强于钾,则铁的熔点高于钾,所以三种单质中铁的熔点最高,B正确;
C.氮原子的2p轨道为半充满的稳定结构,所以X的第一电离能比左右相邻元素的高,C正确;
D.为,过氧化钾由钾离子和过氧根离子构成,化合物中阴、阳离子的个数比为1∶2,D正确。
12.B
【分析】X原子L层比K层多1个电子,即K层(2e ),L层(3e ),故X为硼(B),Z原子核外s能级电子总数比p能级少1,对于Al,s能级总电子数为6(1s2+2s2+3s2),p能级为7(2p6+3p1),满足条件,Z为铝(Al),且是唯一金属元素,W和Y,W为H(原子序数最小且非金属),Y为非金属且原子序数位于B与Al之间,结合化学式推断Y为氧(O),据此回答。
【详解】A.X(B)和Y(O)为同周期元素,随着原子序数增加,半径逐渐减小,故原子半径:B > O,A错误;
B.W(H)与Y(O)可形成和,其中中含键,为非极性键,B正确;
C.Z(Al)与Y(O)形成的化合物为,为离子化合物,不是共价化合物,C错误;
D.Z为Al元素,其氯化物为,是共价化合物,在溶液中电离出和,电解溶液时,阴极是H+得电子生成H2,而不是得电子生成Al,通常是电解熔融的来制备单质Al,D错误。
13.A
【分析】已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前20号主族元素,四种元素均位于不同周期,则X为H元素;基态Y原子s轨道电子数与p轨道电子数相等,Y电子排布式为1s22s22p4,则Y为O元素;X、Y、Z三种元素原子序数为等差数列,则Z为P元素;基态W原子核外无未成对电子,则W为Ca元素。
【详解】A.W、Y、Z分别为Ca、O、P元素,同周期主族元素,从左往右元素电负性依次增大,同主族元素,从上往下元素电负性依次减小,则电负性:,A正确;
B.H与Ca、O、P均可形成化合物,如CaH2是离子晶体,H2O和PH3是分子晶体,B错误;
C.Z为P元素,P的氧化物的水化物是H3PO4,H3PO4不是强酸,C错误;
D.Ca和O形成的化合物CaO2与水反应生成氢氧化钙和O2,不属于化合反应,D错误。
14.A
【分析】的一种同位素没有中子,X是H,基态原子s能级电子数量是p能级的两倍则其核外电子排布为1s22s22p2为C,、位于同一主族,元素的某种单质可用于自来水消毒,则该单质是,W是O、M是S,Z原子序数在Y、M之间,则Z是N,是第四周期元素,的单质可用作食品抗氧化剂,G是Fe,综上所述,X是H、Y是C、Z是N、W是O、M是S、G是Fe。
【详解】A.分别为,中心原子的价电子对数为3,无孤对电子,键角为120°,H2O和H2S的结构相似,中心原子均为sp3杂化,且都有一对孤电子对,键角均小于,O的电负性强于S,成键电子对偏向O原子,孤对电子对成键电子对斥力更大,因此键角H2O>H2S,则键角大小为:,A错误;
B.同周期从左到右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,原子半径:,B正确;
C.O、N的简单氢化物均为分子晶体,且均能形成分子间氢键,水分子孤对电子数更多,形成的氢键数量更多,则水分子间的作用力更强,故简单氢化物的沸点:,C正确;
D.、、组成的一种离子为,遇到变为血红色的配合物,因此可用于检验,D正确。
15.A
【分析】四种短周期元素,原子序数依次增大。相邻,Y的原子最外层电子数是内层电子数的3倍,Y是O元素,则X是N元素;基态Z原子的价层电子排布式为,则n=3,Z是Na元素;基态M原子核外电子的空间运动状态为7种,M是Al元素。
【详解】A.电子层数相同,质子数越多半径越小,O2-、Na+、Al3+的半径:O2->Na+>Al3+,故A错误;
B.元素非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,最简单氢化物的热稳定性:NH3C. 中N元素价电子对数都是3,无孤电子对、有1个孤电子对,所以键角:,故C正确;
D.钠的电负性小于Al,所以化学键中离子键成分的百分数:,故D正确。
16.D
【分析】依据结构可知X形成1个单键,且在五种元素中原子序数最小,则X为H,Y均形成四个共价键,则Y为C,由于Y、Z位于同周期相邻主族,故Z为N元素,该物质阳离于应该是N(CH3)3与H+结合,其中N上有1个孤电子对,H+提供空轨道,二者形成配位键,该物质的阴离子为-1价,结合W和M的p轨道均含有一个未成对电子,故W的价电子排布式为3s23p1,M的价电子排布式为3s23p5,该阴离子应该为,其中Al3+提供空轨道,Cl-提供孤电子对,二者形成配位键。由此可以得知,X为H,Y为C,Z为N,W为Al,M为Cl;
【详解】A.Al3+、N3-均为10电子微粒,电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小,故半径:N3->Al3+,Cl-为18电子微粒,所以Cl-的半径最大,因此简单离子半径:Al3+B.元素非金属性越大,电负性越大,非金属性:HC.W为Al,属于金属元素,其第一电离能较小,M为Cl,是非金属元素且非金属性较强,第一电离能不会是最小,故C错误;
D.由上述分析可知,该离子液体中阴、阳离子中均含有配位键,D项正确。
17.A
【分析】短周期主族元素的原子序数依次增大,X形成一个共价键,Y形成四个共价键, Z形成两个共价键,W形成六个共价键, 基态W原子次外层电子数等于其他各层电子数之和,则W为S,Z为O,由离子可确定Y最外层电子数为5,Y为N,X为H,据此解答;
【详解】A.同周期元素的电负性从左至右增强,N的电负性大于H,故电负性:,A正确;
B.基态S原子核外电子排布,,有9种空间运动状态,B错误;
C.离子中心原子的价层电子对数,杂化类型为,C错误;
D.N的氧化物对应水化物可能为(强酸),也可能为(弱酸),D错误。
18.B
【详解】试剂GBHA中W、X、Y、Z形成共价键的数目分别为1、4、3、2,且产物W为一价阳离子,可知为为为为为。
A.化合物中中的杂化方式为杂化,由于两对孤电子对的存在使小于,而中碳原子的杂化方式为杂化,约,所以键角小于,A错误;
B.Y为N3 ,Z为O2 ,M为Mg2+,这三种离子核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小。N、O、Mg的核电荷数依次增大,所以离子半径Y>Z>M ,B正确;
C.X的氢化物可能为高分子化合物(聚乙烯),状态不一,Y的氢化物为NH3 ,没有指明具体氢化物,无法比较沸点,C错误;
D.同周期主族元素中第一电离能只有大于,D错误。
19.A
【详解】从化合物M的结构可知,W形成1个共价键,X形成4个共价键,Y形成3个共价键。因为W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,所以可先推测W为H,X为C。又因为W和X原子序数之和等于Y的原子序数,1+6=7,所以Y为N。设Z的原子序数为z,X、Y价电子数之和为4+5=9,W、Z的原子序数之和为1+z,则1+z=9,解得z=8,所以Z为O。
A.基态O原子的核外电子排布为,p轨道含有2个未成对电子,A正确;
B.X的简单氢化物是CH4,Y的简单氢化物是NH3,NH3分子间存在氢键,而CH4分子间只有范德华力,所以沸点NH3>CH4,即Y>X,B错误;
C.电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力,同周期从左到右电负性增大,同主族从上到下电负性减小,所以电负性Y(N)>X(C)>W(H) ,C错误;
D.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,所以原子半径X(C)>Y(N)>Z(O),D错误。
20.A
【分析】Q、R、T、X、Y和Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,阳离子结构中Q只形成一个价键,则Q为IA族或VIIA族元素,阴离子结构中Z只形成一个价键,则Z为VIIA族元素,Q、R、X和Z质子数均为奇数且和为22,Q的原子序数最小,则Q为H元素,Z为F元素;基态T原子和Y原子最外层均有两个单电子,原子序数小于F,则T和Y的价电子排布式分别为2s22p2、2s22p4,即T和Y分别为C、O元素;X原子序数介于C、O元素之间,则X为N元素;R的原子序数为22-1-7-9=5,所以R为B元素,综上所述,Q、R、T、X、Y和Z分别为H、B、C、N、O、F。
【详解】A.C元素的氢化物(烃)较多,碳原子较多的烃沸点可能高于O元素的氢化物,A错误;
B.由分析可知,T为C、X为N、Y为O,根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势,ⅡA、ⅤA反常,故第一电离能C<O<N,B正确;
C.F、O元素非金属性很强,且无正价,N、O、F三种元素不能形成阳离子,所以不能形成既含离子键又含共价键的化合物,C正确;
D.该物质的阴离子和F-一样带一个单位的负电荷,阳离子和Na+一样带一个单位的正电荷,但的阴、阳离子半径小、离子键强,所以的熔点更高,D正确。
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