专题能力提升练(十一)元素周期律与元素性质-2025版世纪金榜二轮化学收官专项辅导与训练

专题能力提升练(十一)元素周期律与元素性质(20分钟36分)一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。1.(2分)(2024·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>XB.沸点:ZX2>WX2C.R2-中Z的化合价是-3D.第二电离能:Y>Z【解析】选B。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个或2个共价键,且X、Z同主族,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,故A错误;二氧化硫和二氧化碳均构成分子晶体,相对分子质量越大分子间作用力越大,二氧化硫的空间结构为V形,是结构不对称的极性分子,二氧化碳的空间结构为直线形,是结构对称的非极性分子,极性分子的分子间作用力强于非极性分子,沸点高于非极性分子,所以二氧化硫的沸点高于二氧化碳,故B正确;由化合价代数和为0可知,由氧元素和硫元素形成的R2-中硫元素的化合价平均为+2.5价,故C错误;磷原子失去1个电子形成的P+的价电子排布式为3s23p2,硫原子失去1个电子形成的S+的价电子排布式为3s23p3,S+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,故D错误。2.(2分)(2024·潍坊二模)已知W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、Y、Z分别处于不同周期,W、X、Y、Z形成的化合物W6XY3Z是核酸采样管中红色液体的主要成分之一,其结构如图所示。下列说法正确的是()A.W、X、Y、Z的单质在常温下均为气体B.W分别与X、Y、Z结合均可以形成含有相同电子数的分子C.Y的氧化物对应的水化物为强酸D.元素的第一电离能:X>Y>W【解析】选B。已知W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、Y、Z分别处于不同周期,则W为H,X有四个价键,Y有三个价键,则X为C,Y为N,Z和W形成WZ,则Z为Cl。单质C常温下为固体,A错误;H分别与C、N、Cl结合均可形成含有18个电子的C2H6、N2H4、HCl分子,B正确;Y的氧化物对应水化物可能为HNO2,是弱酸,C错误;第一电离能:N>C>H,D错误。3.(2分)(2024·枣庄模拟)第ⅣA族元素中C是生物分子骨架的构成元素,Si、Ge可用作半导体材料。下列有关说法错误的是()A.三种元素原子的次外层电子排布均是全充满状态B.第一电离能:Si>PC.CH4与SiH4中氢元素化合价不相同D.原子半径Ge>Si>C的原因是电子层数增加对半径的影响大于核电荷数增加的影响【解析】选B。C、Si、Ge的电子排布式分别为1s22s22p2、1s22s22p63s23p2、1s22s22p63s23p63d104s24p2,三种元素原子的次外层电子排布均是全充满状态,A正确;P的3p能级为半充满,能量较低,较稳定,第一电离能:P>Si,B错误;电负性:C>H>Si,CH4中氢元素为+1价,SiH4中氢元素为-1价,C正确;原子半径:Ge>Si>C的原因是电子层数增加对半径的影响大于核电荷数增加对半径的影响,D正确。4.(2分)(2024·泰安三模)核反应2aW+b14X→817Y+11Z和A.c=13bB.X、Y、Z形成的单质分子均为非极性分子C.Q、R为质量数相同的不同核素D.基态W与Z原子核外电子的空间运动状态种类相等【解析】选B。由信息推知:W、X、Y、Z分别为He、N、O、H,核素R的质子数为91,质量数为234;根据分析可知,b=7、c=91,c=13b,A项正确;Y可以形成O2、O3两种单质分子,O3为极性分子,B项错误;Q、R为质量数相同、质子数不同的不同核素,C项正确;电子的空间运动状态数等于原子轨道数,基态He和H原子均只有1s轨道,故空间运动状态种类相等,D项正确。5.(2分)X、Y、Z、W为短周期主族元素,原子序数依次增大。X原子核外未成对电子数在同周期元素中最多,Z是元素周期表中电负性最大的元素,W与Z同族。下列说法错误的是()A.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Z>WB.简单离子半径:W>X>Y>ZC.简单气态氢化物的热稳定性:Z>Y>XD.元素第一电离能:Z>X>Y【解析】选A。X、Y、Z、W为短周期主族元素,原子序数依次增大,Z是元素周期表中电负性最大的元素,Z为F元素,X原子核外未成对电子数在同周期元素中最多,说明其p能级有3个电子,X为N元素,则Y为O元素,W与Z同族,W为Cl元素。F元素无正价,没有最高价氧化物对应的水化物,A错误;N3-、O2-、F-电子排布相同,Cl-的电子层数为3,半径:Cl->N3->O2->F-,B正确;热稳定性:HF>H2O>NH3,C正确;第ⅡA族、第ⅤA族元素第一电离能大于其相邻元素,第一电离能:F>N>O,D正确。6.(2分)M、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期主族元素,基态X原子2p能级上仅有2个电子,Y元素原子的价层电子数是W的两倍,由五种元素组成的某电极材料的结构如图所示。下列说法一定正确的是()A.氢化物沸点:X<YB.五种元素中,第一电离能最大的是ZC.由M单质和Y单质反应生成的化合物中存在共价键D.基态原子未成对电子数:W<X<Y<Z【解析】选B。基态X原子2p能级上仅有2个电子,为第二周期C元素,五种元素均在同一周期,M为Li元素,据结构图知Y为O,因为Y元素原子的价层电子数是W的两倍,W为B,Z为F。X的简单氢化物为CH4,Y的简单氢化物为H2O,但C的其他氢化物沸点不能确定,A错误;同一周期,除第ⅡA族和第ⅤA族以外的元素第一电离能随原子序数增大而增大,第一电离能最大的是F,B正确;由M单质和Y单质反应生成的Li2O只存在离子键,C错误;基态原子未成对电子数:B=F<C=O,D错误。【易错提醒】本题的A项氢化物沸点大小比较时,涉及碳的氢化物容易出错,因为烃都可以看成是碳的氢化物,如乙烯常温下是气体而苯常温下是液态,无法判断碳的氢化物沸点高低,如果是简单氢化物那就是CH4。二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。7.(4分)(2024·菏泽模拟)五种短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,其中Y和Z同周期,Z和W同主族,这五种元素构成的化合物甲是重要的抗癌药物,其结构如图所示,下列说法错误的是()A.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>YB.Q的单质难溶于Y、Q形成的二元化合物中C.X、Y、Z、Q四种元素可形成某种离子化合物D.Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液不能与Y反应【解析】选B、D。原子序数依次增大的五种短周期主族元素X、Y、Z、W、Q,从图中可知X形成1个共价键,且原子序数最小,X为H;Y、Z位于同周期,Y形成4个共价键,为C,Z形成3个共价键,为N;W形成5个共价键,为P;Q形成2个共价键,且原子序数大于W,则Q为S。Z和Y分别为氮和碳,氮的非金属性比碳强,则最高价氧化物对应的水化物的酸性为HNO3>H2CO3,A正确;S单质易溶于CS2,B错误;H、C、N、S四种元素可形成离子化合物NH4SCN,C正确;Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液为浓硝酸,加热条件下能与碳反应,D错误。8.(4分)(2024·日照模拟)短周期元素X、Y、Z的原子序数依次增大,X元素基态原子有2个未成对电子,Y元素基态原子的核外p电子比s电子少1个,Z的一种超原子Z13-具有40个价电子,下列说法错误的是(A.XO3B.简单离子半径:Y<ZC.YO3-中心原子的杂化方式为spD.Z晶体含金属键,具有良好的延展性、导电性、导热性【解析】选B。短周期元素X、Y、Z的原子序数依次增大,Y元素基态原子的核外p电子比s电子少1个,则Y为N元素;X元素基态原子有2个未成对电子,则X为C元素;Z的一种超原子Z13-具有40个价电子,则Z的价电子数为40-113=3,Z为Al元素。CO32-中心原子的价电子对数为3,不含孤电子对,空间结构为平面三角形,A正确;N3-与Al3+的核外电子排布相同,离子半径:N3->Al3+,B错误;NO3-中心原子的价电子对数为3,不含孤电子对,采用sp2杂化9.(4分)某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,W、Y原子序数之和等于Z,Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法错误的是()A.Q和Z的基态原子核外未成对电子数相同B.电负性大小:W<X<Y<ZC.Q的氯化物为离子晶体D.沸点:XW4<XZ4【解析】选C。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,根据L—的结构,W核电荷数最小且只形成1个单键,为H,X形成4个单键,核电荷数大于H,且小于其他三种元素,为C,Y形成2个单键,核电荷数大于C,为O,W、Y原子序数之和等于Z,则Z为F,Y原子价电子数为Q原子价电子数的2倍,则Q为Al。基态Al、F核外未成对电子数均为1(Al:1s22s22p63s23p1、F:1s22s22p5),A正确;电负性大小:H<C<O<F,B正确;AlCl3为分子晶体,C错误;CH4和CF4均为分子晶体,CF4相对分子质量更大,沸点更高,D正确。10.(4分)某离子液体结构如图所示。W、X、Y、Z原子序数依次增大,W、X和Y的原子序数之和为14,Z是第4周期元素,基态Z原子核外电子占有8个能级。下列说法正确的是()A.单质的沸点:Y<Z<XB.电负性:Y>X>WC.原子半径:Z>Y>XD.Z的氧化物的水化物为强酸【解析】选A、B。W、X、Y、Z原子序数依次增大,化合物中W只形成1个共价键,W为H元素;X形成4个共价键,X为C元素;Y形成3个共价键,Y为N元素,满足W、X和Y的原子序数之和为14;由形成双键处的Y可知,Y失去1个电子,则Z带1个负电荷,Z为第四周期元素,基态Z原子核外电子占有8个能级,可知Z为Br元素。由上述分析可知,W为H元素,X为C元素,Y为N元素,Z为Br元素。N2常温下是气体,Br2常温下是液体,X为C元素,常温下是固体,则单质的沸点:Y<Z<X,A正确;同周期主族元素从左往右电负性增大,化合物中电负性大的显负价,则电负性:N>C>H,即顺序为Y>X>W,B正确;同周期主族元素从左往右原子半径减小,同主族元素从上到下原子半径增大,则原子半径顺序为Z>X>Y,C错误;Z的氧化物的水化物之一为HBrO,属于弱酸,D错误。11.(4分)(2024·潍坊一模)一种有机物催化剂由原子序数依次递增的前20号元素X、Y、Z、W、M组成,结构式如图所示。下列说法正确的是()A.简单离子半径:M>W>ZB.简单气态氢化物稳定性:Z<YC.Z元素所在周期中,第一电离能大于Z的元素有2种D.基态M原子电子占据的最高能层有9个原子轨道【解析】选D。由结构式中各元素的成键数知,X为H,Y为C,Z为O,M为P,则W为Na。离子半径:P3->O2->Na+,A错误;非金属性:O>C,稳定性:H2O>CH4,B错误;第二周期中,比O第一电离能大的元素有N、F、Ne三种,C错误;P核外最高能层为第3电子层,3s、3p、3d的轨道数分别是1、3、5个,共9个原子轨道,D正确。12.(4分)(2024·烟台模拟改编)某离子液体由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、M组成,结构简式如图所示。其中Y、Z位于同周期相邻主族,W和M的p轨道均含一个未成对电子。下列说法错误的是()A.简单离子半径:W<Z<MB.第一电离能:W>Y>ZC.该离子液体的阴、阳离子均含有配位键D.ZX5中Z的杂化方式为sp3d【解析】选B、D。X形