2021-2025北京高三二模化学汇编：原子结构与元素的性质

2021-2025北京高三二模化学汇编

原子结构与元素的性质

一、单选题

1.（2025北京昌平高三二模）几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:

元素代号XYZMR

原子半径（xl（）T°m）1.860.991.430.750.71

最高正价+1+7+3+5—

主要化合价

最低负价—-1—-3-1

下列说法不正确的是

A.M、R在同一周期

B.元素X和丫形成的化合物中含离子键

C.Y、Z形成的化合物具有两性

D.以上5种元素中，电负性最强的是R

2.（2025北京丰台高三二模）我国首次制备出卡度超过99%的“Ni。^Ni经质子束流袭击可获得具有放

射性的医用核素，Cu。下列说法不或哪的是

A.Ni属于d区元素

B.只砧原子核内中子数是36

C.^Ni与&Cu互为同位素

D.64Ni经质子束流轰击获得&Cu的过程不属于化学变化

3.（2025北京西城高三二模）实验室用生产发光二极管（LED）的废料（主要成分为难溶于水的GaN,含少量

In、Mg）制备Ga?。]，一种流程如下。

2molL1

L沉淀1

NaOH溶液过滤

LED生产废料滤液2

%、二硫酸过滤

80℃n，滤液1寸R

力口执

Ga(OH)3-^>Ga2O3

已知：Ga和In均为第IIIA族元素，In难溶于NaOH溶液。

卜.列说法•不正•确•的是

A.Ga元素位于元素周期表的p区

80℃r片.

B.I中，GaN生成[Ga（OH）,『的反应：GaN+OH-+3H2O=[Ga（OH）4]4-NH3?

C.从沉淀1中可以提取In和Mg

D.HII中，为使Ga（OH%充分沉淀，需加入过量的硫酸

4.（2023北京东城高三二模）Ga（钱）的稳定同位素1Ga和;:Gi是显示地表风化过程的一种指示剂。下列

说法不♦正•确•的是

A.:;Ga和;;Ga的化学性质不用同

B.可用质谱法区分其a和;;Ga

C.Ga位于元素周期表中第四周期、第IHA族

D.Ga的笫一电离能大于K的第一电离能

5.（2024北京昌平高三二模）已知S、Cl、Se、Br在元素周期表中的位置如下图所示。下列对事实解释

正确的是

S

选项事实解释

常温下，为气体，为液体

ACl2Br2键能：Cl?>Br2

BBQ中Br显正价电负性：CI>Br

C原子半径：S>C1最外层电子数：S<CI

D稳定性：H2S>H2SeH2s中有氢键

A.AB.BC.CD.D

6.（2023北京西城高三二模）我国在可控核聚变研究上处于世界领先水平。核聚变原料的制备与核聚变的

产物如图：

温〉提取2口〕QH

海水-----►IHI核聚彳!而

；Li巨大能量

下列说法不正确的是

A.：H、：H互为同位素B.；Li的中子数为3

C.元素的第一电离能：H>He>LiD.：H、：H的化学，生质基本相同

7.（2023北京房山高三二模）下列关于第1VA族元素及其化合物的性质比较中，不•正•确•的是

A.原子半径:C<Si<Ge

B.电负性：C<Si<Ge

C.热稳定性：CH4>SiH4>GeH4

D.酸性：CH3COOH>H2CO,>H2SiO3

8.（2023北京朝阳高三二模）中国“天宫”空间站使用了很多高新技术材料。下列对涉及材料的说法不生唧

的是

A.核心舱的离子推进器使用制气作为推进剂，包位于元素周期表。族

B.被誉为“百变金刚”的太空机械臂主要成分为铝合金，其强度大于纯铝

C.“问天”实验舱使用神化铉（GaAs）太阳能电池，伸和铁位于兀索周期表第四周期

D.太阳能电池翼基板采用碳纤维框架和玻璃纤维网，两者均属于有机高分子材料

9.（2023北京海淀高三二模）四种常见元素基态原子的结构信息如下表。下列大小关系不二考正确的是

元素XYZQ

结构信有5个原子轨道填充有电子，有3有8个不同运动状2P能级上有2价电子排布式为

息个未成对电子态的电子个电子3d4s

A.电负性：Y>XB.第一电离能：Y<X

C.单质的硬度：Z>QD.最高价含氧酸的酸性：X>Z

10.（2022北京朝阳高三二模）卜列我国科研成果所涉及的物质转化中，物质所含元素位于0族的是

B.液氨到超流然的转变：液氨（-269C）-超流家（-271C）

C.煤炭的清沽化利用；煤炭TCHCHQH

D.利用太阳能合成燃料：COt-CH30H

H.（2022北京房山高三二模）下列化学用语书写正确的是

A.过氧化钠的电子式是Na：6：0：Na

HH

II

B.乙烷的结构式是H—C—C—H

II

HH

Is2s2p3s3p

c.基态磷原子的轨道表示式：阡।回.曲川回|ft|t|

D.中子数为7的碳原子是：C

12.（2022北京丰台高三二模）下表列出了短周期元素X、Y的各级电离能数据，下列说法正确的是

电离能Ii1213l4...

元素X520729811815

元素Y496456269129544...

A.X、Y元素的最高化合价分别为+3、+4

B,原子失电子能力：X>Y

C.X和Y元素位于元素周期表中同一周期

D.基态原子Y的电子排布式为Is22s22P63sl

参考答案

1.c

【分析】根据主族元素最高正价=最外层电子数，最低负价的绝对值=8—最外层电子数，还有原子半径

的周期性变化规律，可以判断出X：Na,Y元素有+7、-1价，则Y为。，Z的最高正化合价为+3,且原

子半径大于C1元素，故Z为ALM的最高正化合价为+5,最低负价位-3,且原子半径小于。元素可知M

为N,R只有最低负价-1价，故R为F。

【详解】A.由分析可知M、R分别为N、F,故M、R在同一周期，A正确；

B.元素X和Y分别为Na、Cl,可形成的化合物为NaCl含有离子键，B正确；

C.Y、Z形成的化合物为AICI3具有酸性而不具有两性，C不正确：

D.以上5种元素中，电负性最强的是F元素，D正确：

故选C。

2.C

【详解】A.Ni元素价层电子排布式为：3d84s2,所以Ni属于d区元素，A不符合题意；

B.原子中满足：质子数十中子数=质量数，只收的原子序数为28,原子的质量数为64,原子中满

足；原子序数一核电荷数一质子数一核外电子数，64M中中子数为64-28—36,所以的3的中子数为36,

B不符合题意;

C.同位素的定义是质子数相同，中子数不同的原子间互称同位素，同位素一定是同种元素，而&Ni与

64Gl不是同一元素，所以不是同位素，C符合题意；

D.化学变化的最小粒子是原子，而“Ni经质子束流轰击获得'Cu是在原子核层面上发生的变化，其不属

于化学变化，正确，D不符合题意；

故选C。

3.D

【分析】LED的废料主要含有难溶于水的GaN,以及少量In、Mg金属，已知Ga与In同族，且In难溶于

NaOH溶液，因此加入NaOH溶液发生的反应为：GaN+OH-+3H2O=[Ga(OH)4]+NH3T,则沉淀1

主要为In、Mg,滤液1主要为[Ga(OH)/-；向滤液1中加入硫酸，得到Ga(OH)3沉淀，滤液2主要成分

为Na2so4,加热Ga(OH)3分解生成GazOso

【详解】A.元素周期表的p区是指最外层电子填充在p轨道上的元素组成的区域，包括第IIIA族，Ga元

素位于元素周期表第HIA族，属于p区，A正确；

80℃1人

r-

B.由分析可知，步骤I中GaN生成[Ga(OH)4「的反应：GaN+OH+3H2O=[Ga(OH)4]+NH.T,B

正确；

C.由分析可知，沉淀1主要为In、Mg,故从沉淀1中可以提取In和Mg,C正确；

D.Ga(0H)3是两性氢氧化物，因此若硫酸过量，Ga(OH)3会与过量硫酸反应而溶解，不能得到Ga(0H)3沉

淀，所以不能加入过量硫酸，D错误；

故答案选D。

4.A

【详解】A.黑Ga和;:Ga为同位素，化学性质几乎完全相同，但物理性质有所差异，故A错误；

B.质谱法可以测相对分了•量，由于同位素的相对质量不同，可用质谱法区分:;Ga和;;Ga,故B正确：

C.Ga位于元素周期表第四周期第IHA族，故C正确；

D.同一周期元素的第•电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，Ga的第•电离能大于K的第•电离

能，故D正确：

故选：Ao

5.B

【分析】本题考查的是位构性的相关知识点；

硫和氯同周期，硒和溟同周期；

硫和硒同主族，氯和溪同主族；

【详解】A.常温下，CL是气体，Bn是液体，可以得到Bn的沸点高，与健能无关，A错误；

B.BrCI中Br显正价，说明Br和C1间共用电子对向C1偏移，。对键合电子的吸引力大，电负性大，B

正确；

C.S和C1电子层数相同，核电荷数Q大，对核外电子吸引力C1大，半径小，故半径:S大于Cl,C错

误；

D.硫的非金属性强于硒，故稳定性硫化氢强于氯化氢，与氢键无关，D错误；

故选B。

6.C

【洋解】A.：H、：H的质子数相同，中子数不同，是H元素的不同原子，互为同位素，故A正确：

B.；Li的中子数为(6-3)=3,故B正确；

C.元素的第一电离能：Hc>H>Li,故C错误；

D.；H、：H的质子数相同，核外电子数相同，原子结构相同，化学性质相似，故D正确；

故选：Co

7.B

【详解】A.原子半径同主族从上往下依次增大，则原子半径C〈Si<Ge,A项正确；

B.第IVA族元素中C的电负性最大，B项错误；

C.非金属性越强,简单氢化物稳定性越强,非金属性C>Si>Ge,则热稳定性CH4>SiHQGeH4,C项正

确：

D.酸性CH3COOH>H2CO3>H2SiO3,D项正确。

答案选B。

8.D

【详解】A.氤位于元素周期表0族，故A正确；

B.铝合金强度大于纯铝，故B正确；

C.伸和锐位于兀索周期表第四周期，故C止确；

D.碳纤维框架和玻璃纤维网均属于无机非金属材料，故D错误；

故选D。

9.C

【分析】X由有5个原子轨道填充有电子，有3个未成对电子，可知X的核外电子排布式为Is22s22p*X

为N；Y有8个不同运动状态的电子，则Y有8个核外电子，Y为O：Z的核外电子排布式为Is22s22P2,

则Z为C；Q的价电子排布式为3dIO4s*,则Q为Cu。

【洋解】A.同周期从左到右电负性依次增大，则电负性0>N,A项正确；

B.N为半充满状态，比较稳定，第一电离能大于O,B项正确：

C.C有多种同素异形体，比如金刚石、石墨等，石墨的硬度小于Cu,而金刚石的硬度大于Cu,C项不一

定正确；

D.N的最高价含氧酸为HNCh,C的最高价含氟酸为H2co3,酸性HN03>H2cO3,D项正确。

答案选C。

10.B

【分析】稀有气体元素最外层达到稳定结构，性质稳定，化合价常表现零价，位于0族，包含He、Ne、

Ar、Kr、Xe、Rn0

【详解】

A.C02—>包含H、C、O三种元素，没有。族元素，A项错误:

B.液氮到超流基的转变：液氮(-269C)一超流氮(-271℃),包含He,有0族元素，B项正确；

C.煤炭的清洁化利用：煤炭一CHCHzOH,包含H、C、。三种元素，没有。族元素，C项错误;

D.利用太阳能合成燃料：CO2->CHAOH,包含H、C、O三种元素，没有0族元素，D项错误;

故答案选B。

11.B

【详解】

••••

A.过氧化钠是离子化合物，电子式是Na+[：oo]>Na+，故A错误;

HH

B.乙烷中碳碳以单键连接，碳的其它键都与H原子连接，结构式是H—c—c—H,故B正确;

HH

Is2s3s3P

c.根据洪特规则，基态磷原子的轨道表示式J叼叮IfW而1同币m，故c

错误;

D.中子数为7的碳原子，质景数是13,该原子表示为;3。故D错误；

选B。

12.D

【分析】X、Y都是短周期元素：元素X的h«L,X原子最外层有1个电子，X处于第IA族；元素Y的

Ii«l2,Y原子最外层有1个电子，Y处于第IA族；X、Y处于同主族，同主族从上到下元素的第一电离能

逐渐减小，Y的第一电离能小于X的第一电离能，则X为Li,Y为Na；据此作答。

【详解】A.X、Y元素的原子最外层电子数都为1,X、Y元素的最高化合价都为+1价，A错误；

B.X为Li,Y为Na,Li和Na都处于第IA族，同主族从上到下元素的金属性逐渐增强，失电子能力逐

渐增强，原子失电子能力Na>Li,B错误；

C.X、Y元素位于元素周期表中同一主族第IA族，分别位于第2、3周期，C错误；

D.Y为Na,基态Na原子的核外电子排布式为Is22s22P63sLD正确；

答案选D。

13.C

【详解】A.锡GoSn)与Si处于同一主族，同主族原子半径从上至下逐渐增大，原子半径：Sn>Si,A正

确：

B.同周期从左至右金属性逐渐减弱，金属性：Rb(锄l)>Sn,B正确；

C.Sn的价电子排布式为：5s25P2位于第五周期第IVA族，p区，C错误；

D.镀锡铁皮的镀层破损后，形成原电池，铁做负极，铁更容易被腐蚀，D正确；

答案选C。

14.B

【详解】A.元素周期表中，最外层电子数或价电子数相同的元素在同一族，其中，同一主族元素的最外

层电子数相等，具有相似的化学性质，选项A正确；

B.同周期从左向右原子半径减小，则同周期元素中，随着原子序数的递增，原子半径