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通用版高考化学一轮复习
课时突破练21　元素周期律　元素推断与元素的性质
必备知识基础练
1.(2024·北京大兴区统考)下列有关元素性质的说法中错误的是(　　)
A.元素电负性:NaB.第一电离能:S>P>Si
C.最高化合价:Mn>Cr>V
D.离子半径:Cl->K+>Na+
2.(2024·江苏省决胜新高考4月联考)臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为S和N。下列关于N、O、S、Fe元素及其化合物的说法正确的是(　　)
A.原子半径:N>O>S
B.第一电离能:I1(N)>I1(O)>I1(S)
C.N、O、S处于元素周期表的p区,Fe处于ds区
D.1 mol [Fe(H2O)6]2+中含有σ键的物质的量为12 mol
3.(2024·天津十二区县重点校一模)金云母的化学式为KMg3AlSi3O10Fx(OH)(2-x),下列说法正确的是 (　　)
A.半径大小:Al3+B.电负性:F>O>Mg>Al
C.第一电离能大小:ND.简单氢化物的沸点:NH34.(2024·天津红桥区一模)W、X、Y、Z、M为原子序数依次递增的短周期主族元素,其最外层电子数可用下图表示。下列有关说法错误的是(　　)
A.原子半径:Z>M>X>Y>W
B.第一电离能:ZC.简单氢化物的稳定性:X>Y
D.M的最高价氧化物对应的水化物为强酸
5.(2024·河北衡水中学调研)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X、Z、W原子均有两个单电子,W与Z同主族。下列说法错误的是(　　)
A.第一电离能:Y>Z
B.简单离子还原性:W>Z
C.氧化物对应水化物的酸性:Y>W
D.X、Y的氢化物分子中均可能存在非极性键
6.(2024·辽宁沈阳市郊联体联考)X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素在元素周期表中的位置如图所示,Z的第一电离能比W的第一电离能大,M的3p轨道上有2个未成对电子。以下说法错误的是(　　)
A.电负性:W>Z>Y
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:M>Y
C.通过电解熔融的X2W3可制得X单质
D.常温下,将一定量气态Z2W4充入一烧瓶内,烧瓶内始终为无色
7.(2024·湖南长沙雅礼中学一模)某陶瓷颗粒增强材料(XZWY4)由X、Y、Z、W四种短周期主族元素组成,其中X与Y、Z与W分别同周期,四种元素的原子半径与最外层电子数的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.简单离子半径:Y>Z
B.最简单氢化物的热稳定性:Y>W
C.该物质中各元素的最外层均满足8e-结构
D.工业上通过电解Z、Y的化合物(熔融)冶炼Z单质
关键能力提升练
8.(2024·广东广州一模)化合物X3YZE4ME3所含的5种元素均为短周期主族元素,X、Y和Z为同周期元素,原子序数依次增加,X的基态原子价层电子排布式为nsn-2,Z的基态原子价层p轨道半充满,E是地壳中含量最多的元素,M是有机物分子的骨架元素,下列说法正确的是(　　)
A.元素电负性:M>E>Z
B.简单氢化物沸点:Z>E>M
C.第一电离能:Z>Y>X
D.E3和ME2的空间结构均为直线形
9.(2024·山东临沂一模)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态W原子的s轨道电子数是p轨道电子数的2倍,X和Y形成的一种化合物是常用干燥剂,X、Z同主族且能构成如图所示的阴离子(R2-),下列说法正确的是(　　)
A.简单离子半径:Z>Y>X
B.沸点:ZX2>WX2
C.R2-中Z的化合价是-3
D.第二电离能:Y>Z
10.(2024·吉林延边州一模)M、X、Y、Z、Q为相邻两个短周期的主族元素,且原子序数依次增大。这五种元素可形成化合物甲,其结构式如图所示,1 mol甲中含58 mol电子。下列说法正确的是(　　)
甲
A.Q是五种元素中原子半径最大的
B.水中溶解性:MQC.甲中X、Y、Z第一电离能:XD.XQ3中所有原子均达到8e-稳定结构
11.(2024·福建厦门二模)某电池的电解液部分微观结构如图,“┄”表示微粒间存在较强静电作用。M、N、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。下列说法错误的是(　　)
A.未成对电子数:M>Y
B.电负性:N>Z>Y
C.最简单氢化物的沸点:N>W
D.熔点:X2N3>XZ3
12.(2024·天津东丽区模拟)A、B、C、D、E、F、G是元素周期表前四周期常见元素,且原子序数依次增大,其相关信息如表所示。
A 原子核外有6种不同运动状态的电子
C 基态原子中s电子总数与p电子总数相等
D 原子半径在同周期元素中最大
E 基态原子最外层电子排布式为3s23p1
F 基态原子的最外层p轨道有2个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反
G 生活中使用最多的一种金属
请用化学用语回答下列问题。
(1)写出元素符号A:　
B:　　　　　　　　　　　,G:　　　　　　　　　　　;写出B的基态原子的轨道表示式:　　　　　　　　　　　。
(2)C、D、E三种元素的原子半径由大到小的顺序:　　　　　　　　　　　。
(3)B单质的结构式为　　　;C的简单氢化物分子的空间结构为　　　　　　　　,键角为　　　　　　　。
(4)A、B、C形成的简单氢化物的稳定性:　　　>　　　>　　　,其原因是　
(从键参数角度分析)。
(5)元素G位于元素周期表的　　　　　　区,其价层电子的排布式为　　　　　　　,该元素可形成G2+、G3+,其中较稳定的是G3+,原因是　 　。
(6)短周期元素M与元素E在元素周期表中的位置呈现对角线关系,已知元素M、F的电负性分别为1.5和3.0,预测它们形成的化合物是　　　　　　　(填“离子”或“共价”)化合物。推测M的最高价氧化物对应的水化物　　　　　(填“能”或“不能”)与D的最高价氧化物对应的水化物发生反应。
参考答案
1.B　解析 根据电负性变化规律,电负性:NaS>Si,B错误。基态Mn、Cr、V的价层电子排布分别为3d54s2、3d54s1、3d34s2,其最高化合价分别为+7价、+6价、+5价,C正确。一般电子层数越多,离子半径越大,电子层结构相同时,核电荷数越小,离子半径越大,则离子半径:Cl->K+>Na+,D正确。
2.B　解析 同主族元素从上到下原子半径依次增大,同周期元素从左向右原子半径依次减小,因此原子半径:S>N>O,A错误。同周期从左向右第一电离能呈增大趋势,但ⅤA的第一电离能大于ⅥA的,同主族从上到下第一电离能逐渐减小,故第一电离能:I1(N)>I1(O)>I1(S),B正确。Fe元素处于第Ⅷ族,属于d区元素,C错误。1 mol [Fe(H2O)6]2+中含有σ键的物质的量为(6+2×6) mol=18 mol,D错误。
3.A　解析 电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,则半径大小:Al3+4.C　解析 W、X、Y、Z、M为原子序数依次递增的短周期主族元素,由图可知,W、X、Y、Z、M的最外层电子数依次为1、4、5、2、7,则推知W、X、Y、Z、M分别为H、C、N、Mg、Cl元素。根据元素周期表中原子半径变化规律,原子半径:Mg>Cl>C>N>H,A正确。Mg是活泼金属,其第一电离能最小,故第一电离能:Mg5.C　解析 基态X、Z、W原子均有两个单电子,则核外电子排布可能为1s22s22p2、1s22s22p4、1s22s22p63s23p2、1s22s22p63s23p4,即可能为C、O、Si、S,W与Z同主族且Z的原子序数小于W,故X为C,Z为O,W为S,Y为N;N的核外电子排布为1s22s23p3,p轨道为半充满状态,则第一电离能:N>O,A正确。S2-的还原性大于O2-的,B正确。最高价氧化物的水化物的酸性HNO3>H2SO4,题目未强调最高价氧化物的水化物,C错误。C2H6中存在C—C非极性键,N2H4中存在N—N非极性键,D正确。
6.D　解析 由题给信息推知,X、Y、Z、W、M分别为Al、C、N、O、S。同周期从左到右,元素的电负性逐渐减小,则电负性:O>N>C,A正确。元素的非金属性:S>C,则酸性:硫酸>碳酸,B正确。工业上通过电解熔融的Al2O3可以得到Al,C正确。将N2O4通入烧瓶后会发生可逆反应:N2O42NO2,故烧瓶内气体会变为红棕色,D错误。
7.C　解析 由图可知,Y的原子半径小于Z和W的,则X、Y在第二周期,Z、W在第三周期,故X为Li元素,Y为O元素,Z为Al元素,W为Si元素。简单离子半径:O2->Al3+,A正确。元素的非金属性越强,最简单氢化物的热稳定性越强,B正确。该物质中Li元素的最外层为2e-结构,C错误。工业上通过电解熔融的Al2O3来冶炼Al单质,D正确。
8.C　解析 X、Y、Z、E、M 5种元素均为短周期主族元素,E是地壳中含量最多的元素,则E为O元素;M是有机物分子的骨架元素,则M为C元素;X、Y和Z为同周期元素,原子序数依次增加,X的基态原子价层电子排布式为nsn-2,则X为Na元素;Z的基态原子价层p轨道半充满,则Z为P元素;由化合价代数和为0可知,Y为Mg元素。元素的非金属性越强,电负性越大,氧元素的非金属性强于碳元素的,则氧元素的电负性大于碳元素的,A错误。水分子能形成分子间氢键,磷化氢不能形成分子间氢键,则水分子的分子间作用力大于磷化氢分子间的,水的沸点高于磷化氢的沸点,B错误。同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,镁原子的3s轨道为稳定的全充满结构,元素的第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能由大到小的顺序为P>Mg>Na,C正确。臭氧和二氧化硫是等电子体,分子的空间结构都为V形,CO2是直线形分子,D错误。
9.B　解析 W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态W原子的s轨道电子数是p轨道电子数的2倍,则W为C元素;由阴离子结构可知,原子半径小的灰球形成2个共价键,原子半径大的黑球形成6个和2个共价键,则X为O元素、Z为S元素;X和Y形成的一种化合物是常用干燥剂,则Y为P元素。电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则磷离子的离子半径大于硫离子的,A错误。由化合价代数和为0可知,由氧元素和硫元素形成的R2-中硫元素的平均化合价为+2.5价,C错误。磷原子失去1个电子形成的P+的价层电子排布式为3s23p2,硫原子失去1个电子形成的S+的价层电子排布式为3s23p3,S+离子中3p轨道为稳定的半充满结构,较难失去电子,则硫元素的第二电离能大于磷元素的第二电离能,D错误。
10.C　解析 M、X、Y、Z、Q为相邻两个短周期的主族元素,且原子序数依次增大。M的原子序数最小,且在化合物甲中形成一个共价键,则M为H;X、Y、Z、Q为第二周期元素。根据它们在化合物甲中形成化学键的个数可知,X为B(形成了一个配位键),Y为C,Z为O(和B形成一个配位键),Q为F,符合1 mol甲含58 mol电子。F位于第二周期第ⅦA族,是第二周期元素原子中半径最小的(除了稀有气体),A错误。HF能和水形成氢键,而CO2不能和水形成氢键,故HF在水中的溶解度大于CO2在水中的溶解度,B错误。O与C、B处于同周期,同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,故第一电离能:B11.A　解析 M、N、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,M连接3个共价键,且和W-形成配位键时可以提供空轨道,M为B元素,N连接2个共价键,N为O元素;W连接1个共价键,且W-与B形成配位键时可以提供孤电子对,W为F元素,X连接3个共价键,且和Z-形成配位键时可以提供空轨道,X为Al元素,Z为Cl元素,Y连接3个共价键,且带一个单位正电荷,Y为P元素。B的价层电子排布式为2s22p1,含有1个未成对电子,P的价层电子排布式为3s22p3,含有3个未成对电子,A错误。同一周期从左到右,元素电负性递增,同一主族自上而下,元素电负性递减,在ClO2中,Cl是+4价,O是-2价,因此电负性:O>Cl>P,B正确。H2O分子间形成的氢键数目比HF分子间形成的氢键数目多,氢键强于范德华力,故常压下,H2O的沸点比HF的高,C正确。Al2O3为共价晶体,AlCl3是分子晶体,则熔点:Al2O3>AlCl3,D正确。
12.答案 (1)C　N　Fe　
(2)Na>Al>O
(3)N≡N　V形　105°
(4)H2O　NH3　CH4　键长:O—HN—H>C—H,故稳定性:H2O>NH3>CH4
(5)d　3d64s2　Fe3+的价层电子排布为3d5,能量较低较稳定
(6)共价　能
解析 A、B、C、D、E、F、G是元素周期表前四周期常见元素,且原子序数依次增大,A原子核外有6种不同运动状态的电子,则A为C元素;E基态原子最外层电子排布式为3s23p1,则E为Al元素;D原子半径在同周期元素中最大,且原子序数小于Al、大于C,故处于第三周期第ⅠA族,则D为Na元素;C基态原子中s电子总数与p电子总数相等,原子序数小于Na,原子核外电子排布为1s22s22p4,则C为O元素;B的原子序数介于C、O之间,则B为N元素;G是生活中使用最多的一种金属,则G为Fe元素;F基态原子的最外层p轨道有2个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反,结合原子序数可知,F为Cl元素。
(6)一般,成键原子的电负性差值在1.7以上形成离子键,1.7以下形成共价键,M、F元素的电负性差值为1.5,小于1.7,则M、F元素形成的化合物为共价化合物。因为氢氧化铝具有两性,既能与酸反应又能与碱反应,故M的最高价氧化物对应的水化物能与NaOH溶液反应。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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