2026版高考化学一轮总复习真题演练第五章物质结构与性质元素周期律第23讲元素周期表元素周期律及其应用

第23讲元素周期表、元素周期律及其应用1.(2024·黑、吉、辽卷，11,3分)如下反应相关元素中，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，基态Y、Z原子有两个未成对电子，Q是ds区元素，焰色试验呈绿色。下列说法错误的是()QZY4溶液eq\o(→,\s\up9(逐渐通入XW3至过量))QZX4Y4W12溶液A．单质沸点：Z>Y>WB．简单氢化物键角：X>YC．反应过程中有蓝色沉淀产生D．QZX4Y4W12是配合物，配位原子是Y[答案]D[解析]W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，即5个原子轨道(1s、2s、2px、2py、2pz)，则X可能为N、O、F；Y、Z原子有两个未成对电子，可能为C、O、Si、S；Q是ds区元素，焰色试验呈绿色，则Q为Cu元素；结合溶液中的转化实验：CuSO4溶液中通入NH3至过量生成[Cu(NH3)4]SO4，推得W为H元素、X为N元素、Y为O元素、Z为S元素。S单质常温下为固体，H2、O2(或O3)为分子晶体，单质沸点：Z>Y>W，A正确；NH3和H2O中N、O原子都是sp3杂化，N原子有1个孤电子对，O原子有2个孤电子对，H2O中孤电子对的斥力更大，故键角：NH3>H2O，B正确；CuSO4溶液中逐渐通入NH3，先生成蓝色沉淀[Cu(OH)2]，继续通入NH3生成[Cu(NH3)4]2＋，C正确；由[Cu(NH3)4]2＋的结构可知，配位原子是氮原子(X)，D错误。2．(2024·贵州卷，9,3分)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：Y<Z<QB．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[答案]A[解析]已知W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y是有机物分子骨架元素，故Y为C；X的最外层电子数等于内层电子数，故X为Be；由题图可知，W形成1个共价键，Q形成2个共价键，W的原子序数最小，且Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物，故W为H、Q为O，形成的液态化合物为H2O和H2O2；Z的原子序数介于Y(C)和Q(O)之间，故Z为N。同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但是N的2p轨道为半充满状态，较为稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能：C<O<N，A项错误；该化合物中与N原子相连的H原子能与O原子形成氢键，B项正确；根据对角线规则，Be元素与Al元素具有相似的性质，C项正确；H、N、O可形成离子化合物NH4NO3，D项正确。3．(2024·新课标卷，11,6分)我国科学家最近研究的一种无机盐Y3[Z(WX)6]2纳米药物，具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍，X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是()A．W、X、Y、Z四种元素的单质中，Z的熔点最高B．在X的简单氢化物中，X原子轨道杂化类型为sp3C．Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液，可溶于NH4Cl溶液D．Y3[Z(WX)6]2中，WX－提供电子对与Z3＋形成配位键[答案]A[解析]根据题意分析：W为C，X为N，Y为Mg，Z为Fe。Mg、Fe为金属晶体，熔点较高，N2为分子晶体，熔点较低，C的单质可能为金刚石(共价晶体)，熔点高于铁单质，A错误；N(X)的简单氢化物NH3的中心N原子的价层电子对数为3＋1＝4，杂化类型为sp3，B正确；NaCl为强酸强碱盐，其溶液显中性，NH4Cl为强酸弱碱盐，其溶液因NHeq\o\al(＋,4)水解显酸性，可溶解Mg(OH)2，C正确；Fe3＋有空轨道，CN－有孤电子对，二者可形成配位键，D正确。知识拓展CN－中，C和N都有孤电子对，而C的电负性小，对电子的吸引能力弱，更容易提供孤电子对，则实际提供孤电子对形成配位键的原子为C。4．(2024·浙江1月卷，12,3分)X、Y、Z、M和Q五种主族元素，原子序数依次增大，X原子半径最小，短周期中M电负性最小，Z与Y、Q相邻，基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等，下列说法不正确的是()A．沸点：X2Z>X2QB．M与Q可形成化合物M2Q、M2Q2C．化学键中离子键成分的百分数：M2Z>M2QD．YZeq\o\al(－,3)与QZeq\o\al(2－,3)离子空间结构均为三角锥形[答案]D[解析]因为H2O能形成分子间氢键，H2S不能形成分子间氢键，所以前者的沸点高于后者，A正确；S与O是同族元素，化学性质相似，Na与O能形成Na2O和Na2O2，则Na与S可形成Na2S和Na2S2，B正确；电负性：O>S，则O与Na的电负性之差>S与Na的电负性之差，所以化学键中离子键成分的百分数：Na2O>Na2S，C正确；NOeq\o\al(－,3)中N原子的成键电子对数为3，孤电子对数为eq\f(1,2)×(5＋1－2×3)＝0，空间结构为平面三角形，SOeq\o\al(2－,3)中S原子的成键电子对数为3，孤电子对数为eq\f(1,2)×(6＋2－2×3)＝1，空间结构为三角锥形，D错误。5．(2024·福建卷，4,4分)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：Z>WB．YW3分子的空间构型为三角锥形C．原子半径：Y<X<Z<WD．最高价氧化物对应水化物的碱性：X<Y[答案]A[解析]X为Be，Y为B，Z为O，W为F。H2O常温下为液态，HF常温下为气态，沸点：H2O>HF，A正确；YW3为BF3，中心B原子的价层电子对数为3且没有孤电子对，空间构型为平面三角形，B错误；四种元素为同周期主族元素，原子半径随核电荷数的增大而减小，原子半径：Be>B>O>F，即X>Y>Z>W，C错误；金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：Be>B，则碱性：Be(OH)2>H3BO3，D错误。6．(2023·全国乙卷，10,6分)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X2－与Y2＋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－1、－2B．原子半径大小为Y>X>WC．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均为短周期元素，简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构，可得X为O、Y为Mg；W、X、Y形成的化合物溶于稀盐酸有无色无味气体生成，则该气体应为CO2，则W为C。O元素常见的化合价有－1、－2，A项正确；原子半径大小为Mg>C>O，即Y>W>X，B项错误；MgO的水合物为Mg(OH)2，属于中强碱，C项错误；碳单质有石墨、金刚石、C60、C70、C120等，D项错误。本讲要点速记：1．牢记1～7周期的元素种类数：2、8、8、18、18、32、32。2．掌握五个关系式(1)质子数＝原子序数。(2)电子层数＝周期序数。(3)最外层电子数