考点05物质结构元素周期律2参考答案

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25.D

X、Y、Z、M、R为五种短周期元素,X、R最外层只有一个电子,为第IA族元素;Y最外层有4个电子,位于第IVA族,Z原子最外层有5个电子,位于第VA族,M最外层有6个电子,位于第VIA族;R原子半径最大,为Na元素,X原子半径最小,为H元素;Y原子和Z原子半径接近、M原子半径大于Y而最外层电子数大于Y,所以Y是C、Z是N、M为S元素;

A.Na的氧化物由氧化钠和过氧化钠两种,但不论是氧化钠还是过氧化钠,结构中均含离子键,故A正确;B.元素的非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,非金属性Z>Y,所以其稳定性Z>Y,故B正确;C.Y为碳元素,而C元素形成的有机物种类繁多,远多于无机物的种类,故C正确;D.没有指明最高价含氧酸,无法比较酸性,故D错误;

故选:D。

26.B

W、X、Y、Z为短周期主族元素,由位置可知X、Y、Z位于第二周期,W位于第三周期,常温下,这四种元素形成的常见单质中只有两种是气体,可知X为C、Y为N、Z为O、W为P,以此来解答;

由上述分析可知,X为C、Y为N、Z为0、W为P

A.X、Y、Z都能形成10、18电子的氢化物分子,如甲烷、氨气、水、乙烷、肼、过氧化氢,A正确;

B.X、Y、W分别与Z都能形成两种或两种以上的化合物,如CO、NO与NaOH均不反应,B错误;

C.Y、Z、W与氢四种元素能组成离子化合物类似碳酸氢铵,可发生水解反应,C正确;

D.W为P元素能形成多种不同颜色的单质,有白磷、红磷、黑磷且均难溶于水,D正确;故选B。

27.D

几种短周期元素的原子半径及主要化合价如图所示,W只有-2价,则W为O元素;Z有-3、+5价,原子半径稍大于O,则Z为N元素;X、Y的原子半径较大,应该为有第三周期,化合价分别为+2、3,则X为Mg,Y为Al元素,据此分析解题。

根据分析可知:X、Y、Z、W分别为Mg、Al、N、O。A.氧化镁和氧化铝的熔点都较高,都可作耐火材料,A正确;B.同一周期主族元素从左到右,非金属性逐渐增强,O的非金属性强于N的,B正确;C.由分析可知,X的单质即Mg,可分别与Z、W的单质即N2、O2发生氧化还原反应

D.氨水为弱碱,氢氧化铝不能溶于稀氨水,D错误;

故答案为:D。

28.C

已知短周期主族元素X、Y、Z、W、R,其中X的原子半径在短周期主族元素中最大,则X为Na,Z元素的原子L层电子数为a+b,M层电子数为a-b,则a+b=8,Y元素的原子最外层电子数为a,次外层电子数为b,则Y为O、a=6,b=2,Z元素的原子L层电子数为a+b=8,M层电子数为a-b=4、Z为Si、W与Z同主族,W为C,R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2∶1,Y(O)元素原子的核外电子数为8,则R元素原子的核外电子数之比为16,综上,X为Na、Y为O、Z为Si、W为C、R为S,据此回答;

A.同主族从上到下元素非金属性递减,非金属强弱顺序:OS,CSi,非金属性越强,对应最高价含氧酸的酸性越强,H2SO4H2CO3,则非金属性SC,综上,非金属性:OSCSi,A正确;

B.S易溶于CS2,沾有R单质(S)的玻璃仪器可用WR2(CS2)进行清洗,B正确;

C.具有相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小,简单离子半径大小关系应该为R(S)Y(O)X(Na),C错误;

D.RY2(SO2)和X2Y2(Na2O2)均具有漂白性、能使品红试液褪色,D正确;答案选C。

29.C

短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,Y最外层电子数等于X次外层电子数,推知Y为Mg,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,推知Z为Si,W与Z同族,推知W为C,W、X、Y原子的最外层电子数之和为11,推知X为N,所以W、X、Y、Z分别为C、N、Mg和Si,据此分析选择。

A.同周期主族元素随原子序数增大,非金属性递增,同主族元素随原子序数增大,非金属性递减,所以非金属性:NCSi,A正确;

B.氨气可以形成分子间氢键,使熔沸点升高,所以简单氢化物的沸点:NH3CH4,B正确;

C.Mg3N2为离子化合物,其中只有离子键,没有共价键,C错误;

D.C和SiO2可以发生如下反应:

,该反应为置换反应,D正确;

答案为:C。

30.D

由题可知,X的原子核只有一个质子,则X为H,由分子结构式可知,Y可形成4个共价键,Z可形成2个共价键,W可形成一个共价键,且X、Y、Z原子序数依次增大,均位于X的下一周期,也就是第二周期,则可推断Y为C,Z为O,W为F;元素E的原子比W原子多8个电子,则E为Cl。

综上所述,X为H,Y为C,Z为O,W为F,E为Cl。

A.XEZ是HClO是强氧化性酸,故A错误;

B.Z为O,W为F,E为Cl,氰化物分别为H2O、HF、HCl,H2O和HF分子间均有氢键,水分子间的氢键比HF多熔沸点最高,HCl只有范德华力熔沸点最低,故氢化物的沸点:ZWE,故B正确;

C.ZW2为OF2,各原子最外层均达到8电子结构,故C正确;

D.Z为O,W为F,O和F无最高正价,故D错误;

故答案为D。

31.A

短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X能形成2个共价键,Z形成6个共价键,X、Z同主族,X是O元素、Z是S元素;Y能形成1个共价键,Y是F元素;W形成3个共价键,W是N元素;

A.同周期元素从左到右,非金属性依次增强,气态氢化物的稳定性依次增强,热稳定性:NH3HF,选项A正确;

B.O与N、S形成化合物时O显负价,O与F形成化合物时O显正价,选项B错误;

C.Na2S溶液显碱性,能使酚酞试液变红,选项C错误;

D.该离子液体中,Li+不满足最外层8电子稳定结构,选项D错误;

答案选A。

32.B

Y的一种核素常用于检测文物的年代,则Y为C;由M的结构式可知,X的价电子为1或7,根据原子序数X比Y小可确定,X为H;Z的价电子为6,则Z可能为O或S;Q在M中为带一个单位正电荷的阳离子,则Q为Li或Na,根据原子序数X、Y、Z、Q依次增大可确定Z为O,Q为Na。则M为CH3CHOHCOONa。

A.CH3CHOHCOONa和稀硫酸发生复分解反应生成CH3CHOHCOOH,该物质中含有羟基和羧基两种含氧官能团,故A正确;

B.一般地说,电子层数越多,原子半径越大,当电子层数相同时,质子数越多,半径越小。所以X、Y、Z、Q四种元素原子半径的大小顺序为QYZX,故B错误;

C.Y与Z分别形成的简单氢化物分别为CH4和H2O,H2O分子间有氢键,沸点高,所以沸点:ZY,故C正确;

D.元素Q(Na)的核电荷数为11,在元素周期表中的位置为第三周期ⅠA族,工业上采用电解熔融NaCl的方法冶炼Q,故D正确;

故选B。

33.B

宇宙中含量最多的元素是H,所以A是H;O可以和H形成H2O、H2O2、H3O+、OH-两种分子和两种离子,所以B是O;A、B、C、D分别处于不同周期,所以C在第三周期,D在第四周期,C的最外电子层有两个空轨道,则C的3p轨道只填充了一个电子,即它的最外层电子排布为3s23p1,所以C是Al;D的次外层电子数(M层)等于其他内层电子数(K层和L层)之和,则D的每一层的电子数依次为2,8,10,2;所以D为22号元素Ti;所以A、B、C、D依次是H、O、Al、Ti。

A.电子层数越多,原子半径越大,原子半径依次增大ABC,A正确;

B.O可以和H形成H2O、H2O2、H3O+、OH-两种分子和两种离子,其中H2O2中含有O-O键为非极性共价键,B错误;

C.元素周期表中号元素与C均在第IIIA族,C正确;

D.Ti在高温时化学性质很活泼,D正确;

答案选B。

34.B

某种食品膨松剂由原子序数依次增大的R、W、X、Y、Z五种主族元素组成,五种元素分处三个短周期,X、Z同主族,R、W、X的原子序数之和与Z的原子序数相等,R为H元素,X元素原子序数应比Z小8,则W为N元素,X为O元素,Z为S元素;Y原子的最外层电子数是Z原子的一半,则Y为Al元素;

A.元素非金属性ONS,故简单氢化物的稳定性:H2ONH3H2S,选项A错误;

B.Y的氧化物Al2O3是两性氧化物,选项B正确;

C.R、W、X能组成离子化合物NH4NO3,选项C错误;

D.最高正价:Y为+3,W为+5,X一般没有正价,选项D错误;

答案选B。

35.C

X的原子核内只有1个质子,X是H元素;元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期,Y、Z、W是第二周期的元素,Y能形成4个共价键,Y是C元素;Z能形成2个共价键,Z是O元素;W能形成1个共价键,W是F元素;元素E的原子比W原子多8个电子,E是Cl元素。

A.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:ClCFH,故A正确;

B.同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,热稳定性H2OCH4,故B正确;

C.F元素没有正价,不能形成含氧酸,故C错误;

D.水分子间能形成氢键,所以沸点:H2OHCl,故D正确;选C。

36.C

X、Y、Z、W、R是5种短周期元素,其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素,则X为H,Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,则Y为O,Z、W、R处于同一周期,R与Y处于同一族,则R为S,且Z、W、R三种元素的最高价氧化物对应的水化物两两之间均可反应,则Z为Na,W为Al。

A.元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性:XmY>XmR,则A错误;

B.元素X与元素Y形成的化合物可能是18e-微粒H2O2,故B错误;

C.根据层多径大;同电子层结构,核多径小原则,元素Y、Z、R的简单离子,其半径由大到小的顺序是:R、Y、Z,故C正确;

D.工业上制备Al单质,可采用电解熔融氧化铝的方法,故D错误。

综上所述,答案为C。

37.D

X、Y、Z、W四种元素是原子序数依次增大的短周期元素,Y元素是植物生长所需要的一种营养元素,则Y为N,W的质子数等于Z质子数的两倍再加上X的质子数;则Z只能是O,W为Cl,X为H,则甲为H2O,乙为NO,丙为NCl3,丁为NH3。

A.Y的氧化物形成的水化物不一定是强酸,比如亚硝酸,故A错误;

B.化合物甲(H2O)可以与化合物乙(NO)不反应,故B错误;

C.不是化合物丙的比例模型,氮原子比Cl原子半径小,故C错误;

D.化合物甲(H2O)的沸点高于化合物丁(NH3),故D正确。综上所述,答案为D。

38.A

A.ⅢB族含有镧系和錒系,所以含元素种类最多的族是ⅢB,故A正确;

B.元素周期表的d区包含ⅢB~Ⅷ族(除镧系和錒系外),共8列,故B错误;

C.第三周期元素的简单离子中,半径最小的是Al3+,故C错误;

D.HF分子间能形成氢键,卤族元素的氢化物中沸点最高的是HF,故D错误;选A。

39.B短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子p原子轨道上未成对电子最多,则未成对电子有3个即为N元素,Z的周期序数与族序数相等,则Z为Al,基态时W原子3p原子轨道上有5个电子,则W为Cl,Y与W处于同一主族,则Y为F。

A.根据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,因此原子半径:r(Y)<r(X)<r(W)<r(Z),故A错误;

B.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,因此X(N)的第一电离能比同周期相邻元素的大,故B正确;

C.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱即Al(OH)3<HClO4,故C错误;

D.同主族从上到下,非金属性逐渐减弱,简单氢化物的稳定性逐渐减弱,所以Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强,故D错误。

综上所述,答案为B。

40.B

原子序数依次增大的五种短周期主族元素X、Y、Z、M、Q分别位于相邻两个周期,基态Q原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,则Q为氧元素。根据结构分析,X为氢元素,Y为硼元素,Z为碳元素,M为氮元素,据此分析。

A.该物质为离子化合物,A错误;

B.阳离子中氮原子形成配位键,阴离子中硼原子形成配位键,B正确;

C.Y、Q原子的杂化方式都为sp3杂化,C错误;

D.同主族氢化物沸点比较时,因为氨气或水分子间存在氢键,所以氨气和水比相邻元素的沸点高,但不一定是最高,氨气的沸点比锑化氢的沸点低,D错误;故选B。

41.A

短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y、Z为同一周期元素,X、Y、Z组成一种化合物(ZXY)2的结构式为

。根据价键结构得到X为C,Y为N,Z为O,W的最外层电子数比X的最外层电子数少1个,则W为Al。

A.同一周期从左到右,第一电离能呈增大的趋势,但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族,因此第一电离能:NOC,选项A正确;

B.Z为O,和H元素能形成两种化合物H2O、H2O2,选项B错误;

C.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,因此电负性:ONAl,选项C错误;

D.同周期从左到右,非金属性逐渐增强,其简单气态氢化物稳定性逐渐增强,因此简单气态氢化物的热稳定性:H2ONH3,选项D错误。答案选A。

42.D

结合图中所示结构可知图中两种化合物均为共价化合物,已知X和Z同主族,可得X和Z同为第ⅦA族,Y为第ⅤA族元素,W为第ⅢA族或第ⅤA族元素,再结合W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,Y原子序数为W原子价电子数的3倍推知W、X、Y、Z分别为N、F、P、Cl,据此答题。

A.X和Z分别是F、Cl,F无正价,A错误;

B.HX和HZ分别是HF和HCl,HF在水中不是强酸,B错误;

C.同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势,同一主族元素从上到下,第一电离能由大变小,Y的第一电离能小于X的第一电离能,C错误;

D.Z(Cl)、W(N)和氢三种元素可形成氯化铵,属于同时含有离子键和共价键的化合物,D正确;

答案选D。

43.B

由题干信息可知,a、b、c、d、e分别为O、Na、Al、P、S五种元素,据此分析解题:

A.由分析可知,31d和33d即31P和33P质子数相同,中子数不同,不属于同种核素,A错误;

B.由分析可知,d为P、e为S,同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势,IIA与IIIA、VA与VIA反常,故第一电离能:de,电负性从左往右依次增大,故电负性:d<e,B正确;

C.由分析可知,a、d、e分别为O、P、S,简单气态氢化物的稳定性与其非金属性一致,同一周期从左往右非金属性依次增强,同一主族从上往下非金属性依次弱,故H2O>H2S>PH3即aed,C错误;

D.由分析可知,a为O,b为Na,a和b形成的化合物由Na2O只有离子键,Na2O2中既有离子键又含有共价键,D错误;

故答案为:B。

44.B

X原子核外电子只有一种自旋取向,核外只有一个电子,X为H,Y、Z两种原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等,1s22s22p4和1s22s22p63s2YZ分别为C和Mg,W的价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等,价电子为3s23p2,W为以此来解答;

A.随着原子序数递增同周期半径越来越小,同主族半径越来越大原子半径:r(X)r(Y)r(W)r(Z),A错误;

B.价电子3s2处于全满,Z的第一电离能比同周期相邻元素的大,B正确;

C.W与Y形成的化合物二氧化硅属于原子晶体,C错误;

D.W最高价氧化物对应的水化物H2SiO3属于弱酸,D错误;

45.C

根据最高正价和最低负价的绝对值之和等于8,又W元素的最高正价和最低负价的代数和为4,即W为S元素;因X与W同主族,所以X为O元素;Z元素的单质为半导体,所以Z为Si元素;Y的最外层电子数等于最内层电子数,因其原子序数比O大,所以有3层电子,最外层电子数等于最内层电子数为2,即Y为Mg元素。

.O元素的简单离子核外10个电子,Mg离子有10个电子,电子层数减少,半径减小,氧离子核外电子数增多,原子核对电子的束缚能力减弱,半径变大,故A错误;

B.简单气态氢化物的稳定性与非金属相关,非金属性:OS,故B错误;

C.最高价氧化物对应水化物的酸性与非金属性正相关,同周期从左到右非金属依次增强,即非金属性:SSi,故C正确;

D.基态氧原子的价电子排布中,2s轨道充满,2p轨道有两个空轨道,根据泡利不相容原理和洪特规则,其原子价电子排布为

,故D错误;故选C。

46.D

A.根据金属活动性顺序表可知,金属性Ca>Na>Mg,但Ca与Na不同周期,也不同主族,不能用元素周期律解释,故A不符合题意;

B.由于非金属性F最强,O次之,所以F无正价,O无最高正价,N的最高正价为+5价,故B不符合题意;

C.同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素,所以第一电离能大小顺序是Mg>Al>Na,故C不符合题意;

D.Si、P、S属于同周期元素,从左至右,非金属性依次增强,原子序数Si<P<S,非金属性S>P>Si,非金属性越强最高价含氧酸的酸性越强,酸性为H2SO4>H3PO4>H2SiO3,故D符合题意;

答案为D。

47.B

由题干信息结合四种元素在周期表中位置可知,元素Z的质子数是元素Y的质子数的两倍,则Y为O,Z为S,X为N,W为Cl,据此分析解题。

A.根据同一周期从左往右原子半径依次减小,同一主族从上往下依次增大,故原子半径:r(Y)r(W)r(Z),A错误;

B.第一电离能从左往右呈增大趋势,IIA与IIIA、VA与VIA反常,从上往下依次减小,故第一电离能:I1(Z)I1(Y)I1(X),B正确;

C.由分析可知,Y为O,Z为S,由于H2O分子间存在氢键,导致其沸点反常升高,故元素Z的简单气态氢化物的沸点比Y的低,C错误;

D.元素最高价氧化物对应水化物的酸性与元素的非金属性一致,故元素W的最高氧化物对应水化物的酸性一定比Z的强,D错误;

故答案为B。

48.B

W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,其中W、X、Z分别位于不同周期,则W在第一周期,应为H,X在第二周期,Z在第三周期,Y基态原子的3p轨道上有1个未成对电子,则Y可能为Al或Cl,Z的氧化物为常见的原子晶体,则Z为Si,Y原子序数小于Z,则Y为Al,1个W2X分子含有10个电子,则X中含8个电子,X为O,据此分析解答。

A.原子的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:r(Al)r(Si)r(O)r(H),故A错误;

B.同周期元素第一电离能能从左到右呈增大趋势,同主族元素第一电离能从上到下递减,则第一电离能:I1(O)I1(Si)I1(Al),故B正确;

C.O的非金属性比Si强,则H2O比SiH4稳定,故C错误;

D.工业上通常采用电解熔融氧化铝制取单质Al单质,故D错误;

故选:B。




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