1、专题突破练5A物质结构与性质元素周期律选择题(本题包括20小题,每小题5分,共100分)1.(2020天津河北区线上检测)已知2Na+2H2O2NaOH+H2,该反应中相关物质的化学用语中正确的是()A.H2的结构式:HHB.中子数为12的钠原子:1223NaC.H2O的电子式:H+O2-H+D.Na+的结构示意图: 2.(2020山东临沂一模)下列状态的铝中,电离最外层的一个电子所需能量最小的是()A.NeB.C.D.3.(双选)(2020天津静海二模改编)下列说法中正确的是()A.2p2表示2p能级有两个轨道B.处于最低能量的原子叫做基态原子C.同一原子中,2s、3s电子的能量逐渐升高D.
2、同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数依次增多4.(双选)(2020山东高考模拟二改编)短周期不同主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的单质是制备一种高效电池的重要材料,在实验室里通常将其保存在石蜡中;X的单质与水发生剧烈反应,生成一种酸和一种气体单质;Y、Z原子的最外层电子数之和为7。下列说法正确的是()A.若W的单质着火,不能用泡沫灭火器扑灭B.工业上电解熔融Y的氯化物一定能制取Y的单质C.Z的最高价氧化物对应的水化物一定不是强酸D.X与Z形成的化合物的VSEPR模型均相同5.(2020山东枣庄质检)下列说法正确的是()A.非极性分子只能是双原子单质分子B.键能越大,表示该分子越
3、容易受热分解C.液态氟化氢中氟化氢分子之间存在氢键D.分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子一定为正四面体结构6.(双选)(2020山东烟台一模改编)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,K、L、M均是由这些元素组成的氧化物,甲、乙分别是元素Y、W的单质,甲是常见的固体,乙是常见的气体。K是红棕色气体,丙的浓溶液具有强氧化性,上述物质的转化关系如图所示。下列说法不正确的是()A.Y、Z、W三种元素电负性:WZYB.Y、Z、W三种元素第一电离能:WZYC.L的沸点一定比X、Y组成的化合物沸点高D.由X、Y、Z、W构成的化合物中可能只含有共价键7.(2020天津滨海新区质检)下列
4、各物质的晶体中,晶体类型相同的是()A.O2和SiO2B.NaI和I2C.CO2和H2OD.CCl4和NaCl8.(2020山东章丘四中月考)X、Y、Z、R、W是原子序数依次递增的五种短周期主族元素,它们所在周期序数之和为11。Y和Z在放电条件下反应生成的化合物是一种不成盐化合物。R的原子半径是五种元素中最大的,Y和W具有相同的最外层电子数。下列说法错误的是()A.简单离子的还原性WYB.X和R形成的化合物可以是离子化合物也可以是共价化合物C.标准状况下,1 mol YZ与0.5 mol Z2混合后所得的气体的物质的量等于1 molD.常温下,由X、Z、W形成的酸的浓度为0.1 molL-1时
5、,其pH19.(双选)(2020北京清华附中质检改编)第三周期元素,浓度均为0.01 molL-1的最高价氧化物对应水化物的pH与原子半径的关系如图所示。则下列说法正确的是()A.气态氢化物的稳定性:NRB.Z的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水C.Y和R形成的化合物只含有离子键D.X和M两者最高价氧化物对应的水化物反应后溶液的pH710.(2020广东汕头质检)化合物M(如图所示)可用于制备各种高性能防腐蚀涂料。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,且占据三个不同周期,W与Z的质子数之和是X的2倍。下列说法不正确的是()Y3+3-A.原子半径:YZXB.X元素的族序数是Y元素的
6、2倍C.工业上电解熔融Y2X3化合物制备单质YD.W与X形成的所有化合物都只含极性共价键11.(2020河北唐山调研)四种短周期元素A、B、C、D在元素周期表中的相对位置如图所示,其中D形成的两种氧化物都是常见的大气污染物。下列有关判断不正确的是()A.A的简单氢化物是天然气的主要成分B.元素A、B、C对应的含氧酸的钠盐水溶液不一定显碱性C.单质B既可以与酸反应,又可以与碱反应,所以是两性单质D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:DC12.(2020山东青岛莱西一中质检)中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs),能利用太阳光高效分解水,原理如图所示。下列说法正确的是()A.H2
7、O2中存在非极性共价键,是非极性分子B.反应中涉及极性键的断裂和非极性键的形成C.非极性分子中一定有非极性键,极性分子中一定有极性键D.由于H2O存在分子间氢键,所以稳定性强13.(2020安徽庐巢七校联盟第五次联考)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中Y与Z为金属元素,四种元素的简单离子的电子层结构均相同。p、q是它们中的部分元素组成的化合物,r是W的单质,s是Z的单质。这些物质间的转化关系如图所示。下列说法不正确的是()A.原子半径:YZWXB.q属于离子化合物C.一定条件下,r与s能发生化合反应生成pD.p能与盐酸反应,但不能与氢氧化钠溶液反应14.(2020河北衡水中学七调
8、)X、Y、Z、W、M五种元素的原子序数依次增大。已知X、Y、Z、W是短周期元素中的四种非金属元素,X元素的原子形成的离子就是一个质子;Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍;Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体;M是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是()A.五种元素的原子半径从大到小的顺序:MWZYXB.X、Z两元素能形成原子个数比(XZ)为31和42的化合物C.化合物YW2、ZW2都是酸性氧化物D.用M单质作阳极,用石墨作阴极电解NaHCO3溶液,电解一段时间后,在阴极区会出现白色沉淀15.(双选)(2020辽宁锦州期末调研改编)短周期主族元素W、X、Y
9、、Z位于三个不同的周期,W与Y同主族,X与Z的核外电子数之和是Y的核外电子数的2倍。化合物甲的结构式如图所示,甲不溶于水。下列说法正确的是()A.简单离子半径:YXB.非金属性:XZC.化合物甲中每个原子都达到了8电子稳定结构D.由W、X、Y三种元素形成的化合物的水溶液能与Z的单质反应16.(双选)(2020山东日照3月联考)四硼酸钠的阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示。下列说法不正确的是()A.四硼酸钠的阴离子中三种元素的第一电离能:OBHB.在Xm-中,硼原子的杂化轨道类型有sp2和sp3C.配位键存在于4、5原子之间和4、6原子之间D.m=2,NamX的化学式为Na2
10、B4O5(OH)417.(双选)(2020四川成都七中二模改编)短周期主族元素原子半径与原子序数的关系如图,下列有关说法正确的是()A.最简单气态氢化物的热稳定性:CBDC.E的一种氧化物和A的单质在高温下能反应D.G的最高价氧化物对应的水化物是离子化合物18.(2020山东师大附中线上检测)短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大。物质A为d元素组成的非金属单质;甲、乙、丙、丁、戊为上述四种元素组成的二元或三元化合物,常温下乙为液体。下列说法正确的是()A.简单离子半径:cbB.反应为吸热反应C.反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为11D.b、d分别与a形成的化合物中,化学键类型一定完全相同
11、19.(双选)(2020天津塘沽一中质检改编)X、Y、Z、Q、E、M六种元素中,基态X原子的价电子排布式为2s2,Y的基态原子核外有5种运动状态不同的电子,Z元素的两种同位素原子通常作为示踪原子研究生物化学反应和测定文物的年代,Q是元素周期表中电负性最大的元素,E的阳离子通常存在于硝石、明矾和草木灰中,M的原子序数比E大1。下列说法正确的是()A.EYQ4中阴离子中心原子的杂化方式为sp3杂化B.X、Y元素的第一电离能大小关系:XYC.ZO32-的立体构型为V形D.MZ2仅含离子键,可用于制备乙炔20.(2020山东泰安三模)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数逐渐增大,四种元素形成的化合物
12、甲的结构如图所示:且W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子,W2Z常温常压下为液体。下列说法正确的是()A.YW3分子中的键角为120B.W2Z的热稳定性大于YW3C.物质甲分子中存在6个键D.Y元素的氧化物对应的水化物为强酸参考答案专题突破练5A物质结构与性质元素周期律1.A解析氢原子最外层只有一个电子,氢分子中两个氢原子各提供一个电子形成共用电子对,即形成氢氢单键,故A正确;AZX中Z代表质子数,即原子序数,A代表质量数,质量数=质子数+中子数,钠的质子数为11,中子数为12的钠原子质量数为23,所以中子数为12的钠原子可表示为1123Na,故B错误;水分子中氢原子与氧原子通过共用电子对形
13、成共价键,所以电子式可表示为HOH,故C错误;钠原子核外有11个电子,失去一个电子形成钠离子,所以钠离子核外有10个电子,故D错误。2.B解析Ne为基态Al3+,2p能级处于全充满,较稳定,电离最外层的一个电子所需能量较大;为Al原子的核外电子排布的激发态,不稳定,电离一个电子所需能量较小;为基态Al原子失去两个电子后的状态,电离最外层的一个电子所需能量较大;为基态Al失去一个电子后的状态,电离最外层的一个电子所需能量较大。3.BC解析2p2表示2p能级上有两个自旋方向相同的电子,故A错误;原子的能量越低越稳定,所以处于最低能量状态的原子叫做基态原子,故B正确;同一原子中,能层序数越大,能量越
14、高,所以2s、3s电子的能量逐渐升高,故C正确;同一原子中,2p、3p、4p能级均有3个轨道,故D错误。4.AC解析短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,由W的单质是制备一种高效电池的重要材料,在实验室里通常将其保存在石蜡中,可知W是Li元素;由X的单质与水发生剧烈反应,生成一种酸和一种气体单质,可知X是F元素;根据Y、Z原子的最外层电子数之和为7,再结合元素W、X、Y、Z处于不同的主族,可推知Y是Mg或Al元素,Z是P或Si元素。W是Li元素,单质Li常温下可以和水反应,在点燃时也可以和CO2反应,所以单质Li着火时,不能用泡沫灭火器扑灭,故A正确;Y是Mg或Al元素,工业上电解熔
15、融氯化镁可制取镁,氯化铝是共价化合物,而电解熔融氯化铝不能制取铝,故B错误;Z是Si或P元素,对应的最高价氧化物的水化物分别为H2SiO3、H3PO4,二者均不是强酸,故C正确;X与Z形成的化合物有SiF4、PF3、PF5,其中SiF4和PF3的VSEPR模型为四面体形,但PF5的VSEPR模型为三角双锥形,故D错误;答案选AC。5.C解析因为二氧化碳正电中心与负电中心重合,所以二氧化碳是非极性分子,但二氧化碳不是双原子单质分子,故A错误;键能越大,表示该分子越稳定,受热越不容易分解,故B错误;因为氟元素的电负性很强,氟原子可以与氢原子之间形成氢键,所以液态氟化氢中氟化氢分子之间存在氢键,故C
16、正确;氨气分子中,氮原子的杂化方式为sp3杂化,但氨气分子为三角锥形,不是正四面体形,故D错误。6.BC解析X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,K、L、M均是由这些元素组成的氧化物,甲、乙分别是元素Y、W的单质,乙是常见的气体。由K是红棕色气体,丙的浓溶液具有强氧化性,可知K为NO2,丙为HNO3,NO2与H2O、O2反应最终生成HNO3。则乙为O2,L为H2O,甲是常见的固体且能与浓硝酸反应,则甲是单质碳,单质碳与浓硝酸反应生成NO2、H2O和CO2,则M为CO2。由上分析可知X为H元素,Y为C元素,Z为N元素,W为O元素。非金属性越强,电负性越大,则C、N、O三种元素的电负性
17、:ONC,即WZY,A选项正确;N原子的2p轨道处于半充满状态,不易失去电子,第一电离能大于O,故第一电离能:NOC,即ZWY,B选项错误;X、Y组成的化合物可以是高分子有机化合物,其沸点大于H2O,C选项错误;由X、Y、Z、W构成的化合物可以是氨基酸,氨基酸分子中只含有共价键,D选项正确。7.C解析O2的晶体是分子晶体,SiO2是原子晶体,晶体类型不相同,故A不符合题意;NaI是离子晶体,I2的晶体是分子晶体,晶体类型不相同,故B不符合题意;CO2和H2O的晶体都是分子晶体,晶体类型相同,故C符合题意;CCl4的晶体是分子晶体,NaCl是离子晶体,晶体类型不相同,故D不符合题意。8.C解析X
18、、Y、Z、R、W是原子序数依次递增的五种短周期主族元素,Y和Z在放电条件下反应生成的化合物是一种不成盐化合物,则YZ为NO,故Y为N元素、Z为O元素;Y和W具有相同的最外层电子数,则W为P元素;R的原子半径是五种元素中最大的,R处于第三周期,可能为Na、Mg、Al、Si中的一种;五种元素所在周期序数之和为11,则X处于第一周期,故X为H元素。W、Y简单离子分别为P3-、N3-,非金属性NP,简单离子的还原性P3-N3-,A项正确;R为Na时,与氢形成的NaH为离子化合物,R为Si时,与氢形成SiH4为共价化合物,B项正确;标准状况下,1molNO与0.5molO2混合后生成1molNO2,但是
19、NO2会部分转化成N2O4,所得的气体的物质的量小于1mol,C项错误;X、Z、W形成的酸为中强酸或弱酸,当浓度为0.1molL-1时,其pH1,D项正确。9.CD解析同一周期主族元素,原子半径从左至右逐渐减小。所以X为Na,Y为Mg,Z为Al,M为Si,N为P,W为S,R为Cl。元素非金属性越强,气态氢化物稳定性越高;同一周期从左至右,主族元素的非金属性增强,所以稳定性HClPH3,A项错误;Z的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,弱碱无法使其溶解,B项错误;Y和R形成的化合物为MgCl2,MgCl2仅含离子键,C项正确;Na和Si两者最高价氧化物对应水化物反应后的溶液即为硅酸钠溶液,
20、溶液显碱性,D项正确。10.D解析W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,且占据三个不同周期,则W为第一周期主族元素,即W为H,Z应为第三周期主族元素,根据化合物M的结构简式可知,Z可形成3个单键和1个双键,因此,Z原子最外层有5个电子,Z为P,W与Z的质子数之和是X的2倍,X的质子数=15+12=8,则X为O,根据化合物M的结构简式,Y可形成+3价阳离子,则Y为Al。X为O,X为第二周期元素,Y为Al,Z为P,Y、Z为第三周期元素,电子层数越多,半径越大,同周期元素,核电荷数越大,半径越小,则原子半径YZX,故A正确;X为O元素,属于A族元素,Y为Al元素,属于A族元素,X的族序数
21、是Y元素的2倍,故B正确;X为O,Y为Al,Y2X3为Al2O3,工业上制备单质Al的方法为电解熔融的Al2O3,故C正确;X为O,W为H,W与X形成的化合物有H2O和H2O2,H2O2中含有非极性共价键,故D错误。11.C解析D形成的两种氧化物都是常见的大气污染物,则D为S,结合元素的位置关系可知A为C,B为Al,C为Si。A的简单氢化物是天然气的主要成分为甲烷,故A正确;元素草酸氢钠溶液显酸性,故B正确;单质Al既可以与强酸反应,又可以与强碱反应,但不能称为两性单质,故C错误;最高价氧化物对应的水化物的酸性:H2SO4H2SiO3,故D正确。12.B解析H2O2是极性分子,A错误;反应是在
22、催化剂作用下H2O生成H2和H2O2,涉及极性键HO键的断裂和非极性键HH键、OO键的形成,B正确;分子的极性与分子内共价键的极性和分子的立体构型密切相关,主要是分析分子中的正负电荷重心是否重合,正负电荷重心重合的是非极性分子,正负电荷重心不重合的是极性分子,C错误;H2O分子间氢键影响的是物理性质,而稳定性是化学性质,D错误。13.D解析短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中Y与Z为金属元素,四种元素的简单离子的电子层结构均相同。p、q是它们中的部分元素组成的化合物,结合氧化铝电解生成Al和氧气,r是W的单质,s是Z的单质,则W为O元素,Z为Al元素,q为Na3AlF6,则Y为Na
23、,X为F。由上述分析可知,W为O,X为F,Y为Na,Z为Al。电子层越多,原子半径越大,同周期主族元素从左向右原子半径减小,则原子半径YZWX,A正确;q为Na3AlF6,含离子键,q属于离子化合物,B正确;一定条件下,r与s能发生化合反应生成p,即加热时Al与氧气反应生成氧化铝,C正确;p为氧化铝,具有两性,能与盐酸反应,也能与氢氧化钠溶液反应,D错误。14.B解析X、Y、Z、W、M五种元素的原子序数依次增大。已知X、Y、Z、W是短周期元素中的四种非金属元素,X元素的原子形成的离子就是一个质子,则X是氢元素;Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,则Y是碳元素;M是地壳中含量最高的金属元素,
24、则M是铝元素。Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体,且原子序数小于铝而大于碳元素,则Z是氮元素,W是氧元素。同周期主族元素自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,则五种元素的原子半径从大到小的顺序是MYZWX,A错误;X、Z两元素能形成原子个数比(XZ)为31和42的化合物,即NH3和N2H4,B正确;化合物CO2是酸性氧化物,NO2不是酸性氧化物,C错误;用Al单质作阳极,石墨作阴极电解NaHCO3溶液,则阳极铝失去电子转化为铝离子,阴极是氢离子放电,铝离子与碳酸氢根不能大量共存,二者反应生成氢氧化铝和CO2,所以电解一段时间后,不可能在阴极区
25、会出现白色沉淀,D错误。15.BD解析根据题意分析,X与Z的核外电子数之和是Y的核外电子数的2倍,X为O,Z为Si,Y为Na,短周期主族元素W、X、Y、Z位于三个不同的周期,则W为H,甲为H4SiO4。核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小;简单离子半径r(O2-)r(Na+),A错误;非金属性OSi,B正确;化合物甲为H4SiO4,氢原子达不到8电子稳定结构,C错误;由H、O、Na三种元素形成的化合物为NaOH,NaOH的水溶液能与Si单质反应,D正确。16.AC解析由图示可以看出该结构可以表示为H4B4O9m-,其中B为+3价,O为-2价,H为+1价,根据化合价可判断m的值;根
26、据球棍模型可知硼原子的杂化轨道类型有sp2杂化和sp3杂化,题给阴离子中含配位键,不含离子键。H原子电子排布式为1s1,处于半充满状态,比较稳定,第一电离能为OHB,故A错误;球棍模型中2,4代表B原子,2号B形成3个键,则该B原子为sp2杂化,4号B形成4个键,则该B原子为sp3杂化,故B正确;2号B形成3个键,4号B形成4个键,其中有1个键是配位键,所以配位键存在于4、5原子或4、6原子之间,故C错误;根据上述分析可知Xm-是H4B4O9m-,依据化合价H为+1价,B为+3价,O为-2价,可得m=2,NamX的化学式为Na2B4O5(OH)4,故D正确。17.BC解析同周期主族元素自左而右
27、原子半径减小,同主族元素自上而下原子半径增大。由原子序数可知,A为碳元素,B为氮元素,C为氧元素,D为铝元素,E为硅元素,G为硫元素;A、B、C三种元素最简单氢化物分别为CH4、NH3、H2O,热稳定性H2ONH3CH4,故A错误;O2-、Al3+的电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径O2-Al3+,故B正确;二氧化硅与碳在高温下可以反应生成硅和一氧化碳,故C正确;硫的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4,属于共价化合物,故D错误。18.C解析由A为d元素组成的非金属单质、常温下乙为液体可知,乙为水、甲为氧化钠,水与氧化钠反应生成氢氧化钠,A为氯气,氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯
28、化钠、次氯酸钠和水,则a为H元素、b为O元素、c为Na元素、d为Cl元素。O2-和Na+电子层结构相同,简单离子半径O2-Na+,故A错误;反应为水与氧化钠反应生成氢氧化钠,该化合反应为放热反应,故B错误;反应为氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,氯气既是氧化剂又是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为11,故C正确;过氧化氢中含有极性键和非极性键,氯化氢中只含有极性键,化学键类型不完全相同,故D错误。19.AB解析基态X原子的价电子排布式为2s2,则X为铍元素;Y原子的核外有5种运动状态不同的电子,则Y原子的电子数为5,Y为硼元素;Z元素的两种同位素原子通常作为示踪原子研究生物化
29、学反应和测定文物的年代,则Z为碳元素;Q是元素周期表中电负性最大的元素,则Q为氟元素;硝石、明矾和草木灰的主要成分分别为硝酸钾、十二水合硫酸铝钾、碳酸钾,因此E为钾元素;M的原子序数比E大1,M的原子序数为20,则M为钙元素;故X、Y、Z、Q、E、M分别为Be、B、C、F、K、Ca。EYQ4为KBF4,阴离子BF4-的中心原子B的杂化方式为sp3杂化,A正确;X、Y元素分别为Be、B,Be的价电子层排布式为2s2,B的价电子层排布式为2s22p1,由于Be的2s轨道全充满,而2p轨道全空,因此更稳定,不容易失去电子,第一电离能大小关系为BeB,B正确;ZO32-为CO32-,碳原子采用sp2杂化,立体构型为平面三角形,C错误;MZ2为CaC2,Ca2+与C22-间的化学键为离子键,C22-中含有共价键,该化合物可以与水反应制备乙炔,D错误。20.B解析短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数逐渐增大,根据四种元素形成化合物的结构及其他条件分析可知,W为H,X为C,Y为N,Z为O。YW3为NH3,NH3为三角锥形的分子,分子中的键角小于120,故A错误;元素非金属性越强,相应氢化物越稳定,水的稳定性大于氨气,故B正确;物质甲的结构简式为CO(NH2)2,其中存在7个键和1个键,故C错误;N元素的氧化物对应的水化物可能是硝酸,也可能为亚硝酸,其中亚硝酸为弱酸,故D错误。
