原子结构与性质（练）-2024年高考化学

第28讲原子结构与性质

i.氮、神元素为同主族元素。下列说法正确的是

A.基态As原子的电子排布式为[Ar]4s24P③

B.笫一电离能：Ii(N)<h(As)

C.最简单氢化物的沸点：NH3<ASH3

D.分子成键的键角：NH3>ASH3

【答案】D

【解析】A.As是33号元素，处了第四周期第VA族，根据构造原理可知，基态As原子的电子排布式为

[Ar|3dl04s24p\A项错误;

B.同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，h(N)>h(P)>h(As),B项错误；

C.N%分子间可以形成氢键，沸点最高，AsFh的沸点比NH3的低，C项错误；

D.As%中有3个。键和1个孤电子对，价层电子对数为4,采取sp3杂化，分子空间结构为三角锥形，NH3

中N的电负性大于As,成键电子偏向N,成键电子对之间的排斥作用增强，NH3的键角大于AsFh的，D

项正确；

故选D。

【答案】C

D.旦能与水反应生成。2,Ca能与水反应生成Hz,所以能与水反应生成气体的单质有Y和W,D错误；

故选C。

3.五种短周期主族元素X、Y、Z、M、Q的原子序数依次增大，X的2P轨道半充满，Y的s能级电

子数和p能级电子数相等，Z是至今发现的电负性最大的元素，M在元素周期表中处于周期序数等于族

序数的位置，Q的单质被广泛用作半导体材料。下列叙述中不正确的是

A.元素的第一电离能：X<Y<ZB.气态氢化物的稳定性：Z>X>Q

C.气态氢化物分子的键角：Q>X>YD.最高价氧化物对应的水化物的酸性：X>Q>M

【答案】A

【分析】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，X的2p轨道半充满，则X的电子排

布式为Is22s22P3,则X为N；Y的s能级电子数和p能级电子数相等，则Y的电子排布式为Is22s22P、

则Y为O；Z是至今发现的电负性最大的元素，则Z为F；M在元素周期表中处于周期序数等于族序数的

位置，则M为Al；Q的单质被广泛用作半导体材料，则Q为Si。

【解析】A.由分析知，X为N,Y为O,Z为F,元素的第一电离能为OvNvF,故A错误；

B.由分析知，X为N,Z为F,Q为Si,元素非金属性越强，其气态氢化物越稳定，则气态氢化物的稳定

性为F>N>Si,故B正确；

C.由分析知，X为N,Y为O,Q为Si,其气态氢化物为NH3、HzO.SiH4,NH3中氮原子为sp3杂化，

H20中氧原子为sp3杂化，SiK中硅原子为sp，杂化，但三者的孤电子对分别为2、I、0,则分子的键角为

SiH4>NH3>H2O,故C正确；

D.由分析知，X为N,Q为Si,M为Al,元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，

则最高价氧化物对应的水化物的酸性N>Si>Al,故D正确；

答案选A。

4.一种由短周期主族元素组成的化合物（如图所示）具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序

数依次增大，且总和为24,下列有关叙述正确的是

rWW-]-

II

Z+w—x—Y—Y

II

LWWWJ

A.同周期中第一电离能处于X和Y之间的元素有3种

B.元素X的最高价氧化物的水化物为二元弱酸

D.化合物ZW中W具有比较强的氧化性

【答案】A

【分析】Z的原子序数最大，且呈+1价，故Z为Na,根据机构图可知，W只有•个键，且原子序数最小，

故W为H,Y有三键，Y为N,原子序数总和为24,故X为B：

【解析】A.同周期中第一电离能处于B和N之间的元素有Be、C、O三种，A正确；

D.化合物NaH中H为1价，易失电子，具有比较强的还原性，D错误；

故选A。

5.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增，W、X、Z分别位于不同周期，Z的原子注径在同周期

元素中最大。科学家将这四种元素的原子“组装”成一种超分子，具有高效的催化性能，其分子结构如图所示

（实线代表共价键，其他重复:单元的W、X未标注），下列说法错误的是

ww

A.电负性：Y>XB.离子半径：Z>Y

C.W与X可组成多种共价化合物D.简单氢化物的健角：X>Y

【答案】B

【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增，W、X、Z分别位于不同周期，Z的原子半径在同

周期元素中最大，则W为H,Z为Na。从超分子结构中可以看出，X可形成4个共价键，则其最外层有4

个电子，其为C；Y可形成2个共价键，则其最外层有6个电子，其为O。从而得出W、X、Y、Z分别为

H、C>O、Na。

【解析】A.X、Y分别为C、O元素，非金属性O>N,则电负性O>N,A正确；

B.Y、Z分别为O、Na,02和Na+的电子层结构相同，但O的核电荷数比Na小，则离子半径：Na+<O2,

B错误；

C.H与C可组成多种短，包括烧烽、烯烧、块煌、芳香煌等共价化合物，C正确；

D.C、0的简单氢化物分别为CH4、H20,CPU呈正四面体结构，在0呈V形结构，则键角：CH4>H2O,

D正确：

故选B。

6.下列关系错误的是

A.沸点：C0>N2B.第一电离能：SiVPVS

C.在水中的溶解度：SO2>CO2D.还原性：稀盐酸（浓盐酸

【答案】B

【解析】A.CO、N2的相对分子质量相同，但CO为极性分子，N2为非极性分子，所以CO分子间的作用

力比N2大，沸点：CO>N2,A正确；

B.P的价电子排布式为3s23P3,3P轨道电子半充满，原子的能量低，第一电离能反常，则第一电离能：Si

<S<P,B错误；

C.SO?为极性分子，CO?为非极性分子，水为极性分子，依据相以相溶原理，在水中的溶解度：SO2>CO2,

CE确;

答案选Co

9.氧化基纳米催化剂可用于CO2选择性加氢制备CHQH,其反应机理如图所示，下列说法错误的是

A.In为49号元素，其价层电子排布式为5s25Pl

B.该反应过程中存在非极性键的断裂和形成

C.CH30H和CO?中，碳原子的杂化方式不同

【答案】B

【脩析】A.In是第49号元素•，位于第五周期第IIIA,故In的价层电子排布式为5s25plA项正确；

B.非极性键是指由同种元素的原子形成的共价键，由总方程可知，只有反应时H2中的氢氢键发生断键，

没有非极性键形成，B相错误；

C.CHQH中碳原子所连四个键均为单键，因而是sp3杂化类型，C02中碳原子已达到8电子饱和，无孤电

子对，价层电子对数为2,因此为sp杂化类型，两者碳原子的杂化方式不同，故C正确：

故选Bo

10.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的基态原子中隼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>WB.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

【分析】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：Is22s22P3,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。

【解析】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，HA、

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：Is22s22P3,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（NH5CO3、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0,故X、Y形成的化合物HzO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：Ao

11.化合物A的结构如图所示，其广泛应用于新材料的生产及电化学研究。其中X、Y、Z、E、Q、W为

原子序数依次增大的短周期主族元素，Z与Q、E与W分别位于同一主族。下列有关说法错误的是

YX3

化合物A

A.Y2X2是含有极性键的非极性分子B.氢化物的沸点：Y<Z

C.原子序数为83的元素与Z位于同一主族D.第一电离能：E>W>Q

【答案】B

【分析】X、Y、Z、E、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，根据原子的成共价键的数量和所带

电荷数可判断X为H,Y为C,Z为N。根据原子序数大小，且Z与Q、E与W分别位于同一主族，可知

Q为P,E为F,W为C1。

【解析】A.由分析可知，Y为C,X为H,Y2X2为乙焕，为含有极性键的非极性分子，A正确；

B.由分析可知，Y为C,Z为N,由于C的氢化物有很多，有固态、液态和气态，而N的氢化物为NH3

和N2H4等，故无法比较它们氢化物的沸点，B错误；

C.原子序数为83的元素为钿，其位于第六周期第VA族，与N位于同一主族，C正确：

D.由分析可知，E为F、W为Cl、Q为P,根据同••周期元素的第一电离从左往右增大趋势但IIA与HIA、

VA与VIA反常，同一主族从上往下依次减小，故三种元素的第一电离能大小顺序为:F>C1>P即E>W>Q,

D正确；

故答案为：Bo

12.某食品添加剂的主要成分为WZ(RY4)2」2X2Y。已知X、Y、Z、R、W为原子序数依次增大的前20号

元素，X、Z的周期序数等于土族序数，Y和R位于同士族，基态X、W原子最外层电子排布式为ns】。下

列叙述正确的是

A.原子半径：W>R>Z>Y>X

B.电负性：Y>R>X>Z>W

C.常温下，Z、W单质都能与水发生置换反应

D.R的最高价氧化物对应水化物一定有强氧化性

【答案】B

【分析】己知X、Y、Z、R、W为原子序数依次增大的前20号元素，基态X原子最外层电子排布式为nsl

X、Z的周期序数等于主族序数，推测X为氢、Z为铝；W原子最外层电子排布式为nslW为钾；Y和R

位于同主族，结合物质化学式，推测Y为氧、R为硫；代入检验推理合理；

【解析】A.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；原子半径：W>Z>R>Y>

X,A错误;

B.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；电负性：Y>R>X>Z>W,B正确；

C.常温下铝和水不能反应，c错误：

D.R的最高价氧化物对应水化物为硫酸，浓硫酸有强氧化性、而稀硫酸氧化性较弱，D错误；

故选B。

13.短周期元素W、X、Y、Z的原子户数依次增大，它们组成一种团簇分子，结构如图所示。W、Z的族

3

序数均等于周期序数，x原子核外最外层电子数是其电子总数的；，下列说法正确的是

4

A.电负性：X<Y<Z

B.常温下，W与X形成的化合物呈液态

C.该团簇分子中原子均满足8电子稳定结构

D.最高价氧化物的水化物的碱性：Y<Z

【答案】B

【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子总数的，则X

为0；W、Z的族序数均等于周期序数，可能为H、Be、Al；Z的原子序数大于O,则Z为Al；根据图示

可知，W与O形成1个共价键，则W为H元素；Y的原子序数介于0、A1之间，结合图示分子结构可知，

Y不可能为F、Na元素，只能为Mg元素，所以W、X、Y、Z分别是H、0、Mg、Al

【解析】A.离F越近，其电负性越强，所以电负性0>Al>Mg,BPX>Z>Y,故A错误；

B.常温下，W与X形成的化合物为H?O或H2O2,这两种物质在常温下都是液态，故B正确；

C.该分子中H原子周围不满足8电子的结构，故C错误；

D.Y的最高价氧化物对应的水化物是Mg(0H)2,Z的是A1(OH)3,同周期从左到右，金属性减弱，金属性

越弱,碱性越弱，所以碱性Mg(OH)2>Al(OH)3,即Y>Z,故D错误；

故本题选Bo

14.科学家用配位化合物氯金酸钠(NaAuCL)溶液与泪液中的葡萄糖发生反应生成纳米金单质颗粒(直径为

20〜60nm)。下列说法错误的是

A.葡萄糖分子中6个碳均为手性碳原子

B.第一电离能：Cl>Na

C.上述反应中，氯金酸钠表现氧化性

D.生成的纳米金分散在水中所得分散系可产生丁达尔效应

【答案】A

【解析】A.连有4个不同原子或原子团的碳为手性碳，葡萄糖分子中6个碳中4个碳为手性假原子，A项

错误；

B.同周期从左到右，元素第一电离能整体呈增大的趋势，则第一电离能；Na<Cl,B项正确；

D.分散质粒子直径在InmlOOnm之间的分散系为胶体，能产生丁达尔效应，纳米金单质颗粒直径为

20nm60nm,分散系在水中所得的分散系为胶体，可产生丁达尔效应，D项正确；

答案选A。

15.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2s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

氐硬的是

A.最高正价：Y<Z

B.电负性：M>Z

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

【分析】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Is22s22P63s23p"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。

【解析】A.C的最高正价为+4价，N的最高正价为+5价，最高正价C<N,A正确；

B.同周期元素从左到右电负性逐渐增强，电负性0>N,B正碓；

C.C和0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>A1(OH)3,D正确：

故答案选Co

16.某种化学品的结构如下图所示，已知W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素，其中W、X、Y在同一

周期，Z、M同处另一周期，M的简单阳离子半径是同周期中最小的，则下列说法中正确的是

A.元素电负性大小的顺序：X>W>Y>Z

B.W的某种单质的分子，是极性分子一旦分子中含有极性键

C.同一周期中，元素第一电离能处在Z和M之间的有2种

D.该分子中Y原子的杂化方式为sp2

【答案】B

【分析】W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素，其中W、X、Y在同一周期，Z、M同处另一周期，M的

简单阳离子半径是同周期中最小的，可知M为AI元素，化合物中Z形成6个共价键，Z为S元素：X形成

1个共价键、Y形成4个共价键、W形成2个共价键，则X为F元素、Y为C元素、W为0元素，以此来

解答。

【解析】由上述分析可知，w为。元素、X为F元素、Y为C元素、Z为S元素、M为A1元素，

A.司周期，从左到右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下，元素的电负性逐渐变小，则电负性F>O>S>C,

故A错误；

B.03的空间结构为V形，分子中正电荷中心和负电荷中心不重合，Ch是极性分子，分子中含有极性键，

故B正确；

C.同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的第一电离呈现增大趋势，nA族、VA族反常，则元素第一

电离能处在A1和S之间的有Si共1种，故C错误；

D.Y为C原子，价层电子对数是4,杂化方式为sp3,故D错误；

故选：Bo

17.我国科学家在寻找新的点击反应砌块的过程中，意外发现一种安全、高效的合成化合物，其结构简式

如图所示，其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数是Y的二倍。下列说法

错误的是

Z

A.简单氢化物的稳定性：Z>Y

B.第二电离能：X>Y

C.X2Y为直线形结构

D.分子中除W外，其他元素均满足8电子结构

【答案】D

【分析】由图可知Y形成两对共用电子对形成稳定结构，结合原子序数，Y为O,W的原子序数是Y的二

倍，W为S,X形成三对共用电子对达到稳定结构，X为N,Z形成一对共用电子对形成稳定结构，结合原

子序数可知Z为F,据此分析解答。

【解析】A.非金属性F〉O,则氢化物的稳定性：HF>H2O,故A正确；

B.N+最高能级为2P2,F♦最高能级为2P%F+再失去一个电子形成半满稳定结构，则F+更易失去一个电子，

即第二电离能：N>F,故B正确；

C.N20与COz互为等电子体，等电子体的空间构型相同，C02为直线结构，则N20为直线形结构，故C

正确；

D.由结构简式可知除S外，带负电荷的N原子不满足八电子稳定结构，故D错误；

故选：D。

18.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素。基态X、Z原子的电子均填充了3个能级，且

均有2个未成对电子，W的核外电子数是X原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是

A.第一电离能：X<Y<ZB.元素X的氢化物的沸点一定比元素Y的氢化物低

C.Z与W组成的化合物可作耐高温材料D.简单离子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)

【答案】C

【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素。基态X、Z原子的电子均填充了3个能级，

且均有2个未成对电子，则X为碳、Z为氧，那么Y为氮：W的核外电子数是X原子最外层电子数的3倍，

W为12号元素镁：

【解析】A.同一周期随着原子存数变大，第一电禽能变大，N