专题验收评价（八） 周期表结构及元素递变规律的运用

9/9专题验收评价（八）周期表结构及元素递变规律的运用1．X、Y、Z、Q、T五种元素，原子序数依次增大。X原子2p轨道上有1个空轨道，Y原子的2p轨道只有一对成对电子，Z原子M层上有两个未成对电子，Q最高价氧化物对应水化物是常见的三元酸，微粒T3＋的价层电子排布式为3d5。下列说法不正确的是()A．第一电离能：X＞ZB．X和Q各有一种单质的结构单元是正四面体C．Y和Z形成的化合物为分子晶体D．T与Y可形成阴离子TYeq\o\al(2－,4)解析：选CX、Y、Z、Q、T五种元素，原子序数依次增大；Y原子的2p轨道只有一对成对电子，Y为氧；X原子2p轨道上有1个空轨道，且原子序数小于氧，为碳；微粒T3＋的价层电子排布式为3d5，T为铁；Q最高价氧化物对应水化物是常见的三元酸，Q为磷；Z原子M层上有两个未成对电子，且原子序数小于磷，Z为硅。同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小，则第一电离能：X＞Z，A正确；金刚石、P4单质的结构单元是正四面体，B正确；氧和硅形成的二氧化硅为共价晶体，C错误；铁与氧能形成高铁酸根离子FeOeq\o\al(2－,4)，D正确。2．(2023·金华十校模拟)X、Y、Z、W、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。基态X原子的3个能级的电子数量相等，基态Z原子的s能级电子数量等于p能级的电子数量，基态Y原子的未成对电子数是不同周期的基态W原子的3倍，Q单质是制备半导体的重要原料。下列说法正确的是()A．最高正价：X＜Y＜ZB．Z与X、Q均能形成极性键组成的非极性分子C．Y元素的非金属性比Q元素的非金属性弱D．W、Q组成的熔合材料的硬度大于纯W的硬度解析：选DX、Y、Z、W、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。基态X原子的3个能级的电子数量相等，X是C，基态Z原子的s能级电子数量等于p能级的电子数量，Z是O或Mg。Q单质是制备半导体的重要原料，Q是Si。由五种短周期元素原子序数依次增大可知，Z是O，则Y是N。基态N原子的未成对电子数是不同周期的基态W原子的3倍，W位于第三周期，是Na或Al。据此解答。氧元素没有最高正价，A错误；二氧化碳是非极性分子，二氧化硅属于共价晶体，不存在分子，B错误；N元素的非金属性比Si元素的非金属性强，C错误；Na或Al的硬度均比较小，所以W、Q组成的熔合材料的硬度大于纯W的硬度，D正确。3．W、X、Y、Z为原子序数递增的短周期主族元素，四种元素可组成一种新型化合物WX2YZ6，其中W的原子半径在短周期主族元素中最大，X的质子数是Z核外最外层电子数的2倍。下列叙述正确的是()A．四种元素对应的最高价氧化物的水化物中，只有一种是强酸B．W与另外三种元素形成的二元化合物均含离子键，水溶液呈碱性C．简单离子半径：Z>Y>WD．简单气态氢化物的稳定性：X>Z解析：选AW的原子半径在短周期主族元素中最大，W为Na；X的质子数是Z核外最外层电子数的2倍，分情况讨论：若Z核外最外层电子数为7，则Z为Cl、X为Si，由化合物中元素化合价代数和为0可知，Y元素化合价为－3，Y为P；若Z核外最外层电子数为6，则Z为S、X为Mg，Y元素化合价为＋7，不合理；若Z核外最外层电子数为5，则X的质子数为10，不合理；可知Z为Cl、X为Si、Y为P。故有：氢氧化钠为强碱，硅酸为弱酸，磷酸为中强酸，高氯酸为强酸，A项正确；氯化钠水溶液呈中性，B项错误；核外电子排布相同的离子，原子序数大的半径小，磷离子的半径大于氯离子的，C项错误；同周期主族元素从左到右，非金属性依次增强，则简单气态氢化物的稳定性：Cl>Si，D项错误。4．常温下，W、X、Y、Z四种短周期主族元素的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH(浓度均为0.01mol•L－1)和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列叙述正确的是()A．简单离子半径：Z>Y>X>WB．第一电离能：Z>Y>WC．Z的单质具有强氧化性和漂白性D．W、Y、Z都可能形成18e－的氢化物分子解析：选D根据溶液的浓度和对应的pH可知X的最高价氧化物对应的水化物为一元强碱，W、Z的最高价氧化物对应的水化物是一元强酸，W的原子序数小于X，Z的原子序数大于X，则X是Na元素，W是N元素，Z是Cl元素；同浓度Y的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH比HNO3的pH小，结合原子序数：X<Y<Z，说明Y的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4，Y是S元素。一般地，电子层数越多，离子半径越大，核外电子排布相同的离子，质子数越多，离子半径越小，则简单离子半径：S2－>Cl－>N3－>Na＋，A项错误；第一电离能：N>S，B项错误；氯气没有漂白性，氯气与水生成的次氯酸才具有漂白性，C项错误；N2H4、H2S、HCl都是含18e－的氢化物，D项正确。5．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，相关信息如表，下列说法错误的是()元素相关信息W宇宙中含量最多的元素X最高化合价和最低化合价代数和为零YW与Y可形成原子个数比为1∶1的18e－分子QZ周期数是族序数的3倍A.X和Y的简单氢化物的沸点：X>YB．Z的单质既能与水反应，又能与乙醇反应C．Q分子中含有极性共价键和非极性共价键D．四种元素中，W原子半径最小，Z原子半径最大解析：选A已知，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。宇宙中含量最多的元素为H元素，W为H元素；W与Y可形成原子个数比为1∶1的18e－分子Q，Y原子序数小于Z，Q为H2O2，Y为O元素；X最高化合价和最低化合价代数和为零，原子序数小于Y且大于W，X为C元素；Z周期数是族序数的3倍，为第三周期第ⅠA族元素，Z为Na元素，据此分析解答。故有：X和Y的简单氢化物分别为CH4、H2O，由于H2O分子间能形成氢键，所以沸点：CH4＜H2O，A错误；Na单质既能与水反应，又能与乙醇反应，B正确；Q为H2O2，结构式为H—O—O—H，分子中含有极性共价键和非极性共价键，C正确；H、C、O、Na四种元素原子半径由小到大的顺序为H<O<C<Na，D正确。6．一种用作锂离子电池电解液的锂盐结构如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态W原子的s和p能级电子数之比为2∶3。下列说法错误的是()A．电负性：Y>XB．第一电离能：Z>WC．简单离子半径：Y>ZD．该锂盐的熔点高于LiCl解析：选DX、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X形成4个共价键，X为碳；Y形成2个共价键，且原子序数大于碳，为氧；Z形成1个共价键，为氟；基态W原子的s和p能级电子数之比为2∶3，且原子序数最大，则电子排布式为1s22s22p63s23p3，为磷。故有：同周期主族元素从左到右，金属性减弱，非金属性增强，元素的电负性变大；电负性：Y>X，A正确。同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能呈增大趋势，第一电离能：Z>W，B正确。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；简单离子半径：Y>Z，C正确。离子半径越小，所带电荷越多，形成的离子晶体的晶格能越大，熔点越高，该锂盐中阴离子半径大于氯离子，故其熔点低于LiCl，D错误。7．短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W的简单气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能相互反应，下列说法错误的是()WXYZA.基态X原子的轨道表示式为B．第一电离能：W>XC．简单氢化物的稳定性：X>YD．Z的氧化物对应的水化物均为强酸解析：选D短周期元素W的简单气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能相互反应，则W为N；根据元素周期表可知，X为O，Y为S，Z为Cl。X为O，基态O原子的轨道表示式为，A正确；W为N，X为O，同一周期主族元素，从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，但是ⅤA族元素的第一电离能高于ⅥA族元素，故第一电离能：N＞O，B正确；X为O，Y为S，同一主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，元素的简单氢化物的稳定性逐渐减弱，故稳定性：H2O＞H2S，C正确；Z为Cl，其氧化物对应的水化物不一定都是强酸，比如HClO是弱酸，D错误。8.X、Y、Z、W是短周期同一周期的主族元素，原子序数依次增大；基态X的价层电子轨道表示式为，Z最外层电子数是其次外层电子数的3倍；四种元素与锂组成的化合物结构如图(箭头表示配位键)。下列说法正确的是()A．四种元素中第一电离能最大的是ZB．Y和Z形成的化合物常温下均易溶于水C．X的最高价氧化物的水化物是一种强酸D．Z和W分别与氢元素形成的10电子化合物的沸点：前者高于后者解析：选D由基态X的价层电子轨道表示式知X为B，Z最外层电子数是其次外层电子数的3倍，则Z是O，再根据四种元素与锂组成的化合物中Y原子周围形成了四个化学键，故Y是C，四种元素是短周期同一周期的主族元素，故W为F。四种元素中第一电离能最大的是W，即F元素，A错误；Y和Z形成的化合物有CO和CO2，常温下均难溶于水，B错误；X的最高价氧化物的水化物即硼酸，是弱酸，C错误；H2O的沸点比HF的沸点高，D正确。9．科学家合成出一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z四种元素，X、Y、Z为同一周期的短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半，W与Z的简单离子具有相同的电子层排布。下列叙述正确的是()A．WZ的水溶液呈碱性B．XZ4是共价化合物，X原子轨道杂化类型为sp3杂化C．原子半径大小顺序为W>Z>Y>XD．YZ3的空间结构为平面三角形，Y的价层电子对数为4解析：选B由化合物结构式可知，X可以形成四个共价键则其为C或者Si，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半，若X为C则Z为B，若X为Si则Z为Cl，Z形成了一个共价键则Z为Cl，Y形成两个共价键，化合物中阴离子带一个单位负电荷，阴离子中只含有一个Y，所以Y为P，需要从外界得到一个电子而稳定，W与Z的简单离子具有相同的电子层排布，由化合物结构式可知W失去一个电子，则W为K,W、X、Y、Z分别为K、Si、P、Cl。WZ的水溶液为氯化钾溶液，其水溶液呈中性，故A错误；XZ4是SiCl4，是共价化合物，中心原子价层电子对数为4＋eq\f(4－1×4,2)＝4，根据价层电子对互斥理论Si原子轨道杂化类型为sp3杂化，故B正确；同周期主族元素从左到右半径减小，Si＞P＞Cl，X＞Y＞Z，故C错误；YZ3为PCl3，价层电子对数为3＋eq\f(5－1×3,2)＝4，孤电子对数为1，根据价层电子对互斥理论，YZ3的空间结构为三角锥形，故D错误。10.短周期主族元素X、Y、W、Z、R的原子序数依次增大，部分元素在周期表中的位置如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线)，工业上常用电解饱和食盐水的方法制得R的单质。下列说法正确的是()A．原子半径：W＞Y＞XB．X和Y的氢化物不一定只含有极性共价键C．W和Z的单质常温下均能与R的氢化物反应D．向Na2CO3溶液中加入过量X的最高价氧化物对应的水化物，可观察到大量气泡解析：选B短周期主族元素X、Y、W、Z、R的原子序数依次增大，根据部分元素在周期表中的位置可判断X、Y、W、Z分别是B、C、Al、Si；工业上常用电解饱和食盐水的方法制得R的单质，说明R是Cl。同周期主族元素自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，原子半径：Al＞B＞C，A项错误；B、C的氢化物不一定只含有极性共价键，如B2H6、C2H6含有非极性共价键，B项正确；常温下硅单质与氯化氢不反应，C项错误；硼酸的酸性弱于碳酸的，硼酸与碳酸钠反应可生成碳酸氢钠，不能生成二氧化碳气体，D项错误。11.如图为元素周期表的一部分，其中X、Y、W、Z为短周期元素，W的单质常温下为黄绿色气体。下列说法不正确的是()YZXWRTA．X、Y的单质均存在同素异形体B．W、T、Z的简单氢化物的沸点依次递增C．R的单质可用于制造半导体材料D．工业上电解NaW溶液制W2可使用阴离子交换膜解析：选DX、Y、W、Z为短周期元素，W的单质常温下为黄绿色气体，则W为Cl元素，由元素在周期表中相对位置可知，X为P元素，Y为O元素，Z为F元素，R为Ge元素，T为Br元素。P对应的同素异形体有红磷、白磷等，O对应的同素异形体有氧气、臭氧，故A正确；HF可以形成氢键导致沸点升高，HCl与HBr相比，HBr的相对分子质量较大，沸点较高，故W、T、Z的简单氢化物的沸点依次递增，故B正确；Ge和Si位于同一主族，其单质可用于制造半导体材料，故C正确；工业上电解饱和食盐水可制得Cl2，因需要将产生的NaOH和Cl2分开，只允许阳离子通过，故需使用阳离子交换膜，故D错误。12．科学家合成出了一种用于分离镧系金属的化合物A(如图所示)，短周期主族元素X、Y、Z原子序数依次增大，其中Z位于第三周期。Z与Y2可以形成分子ZY6，该分子常用作高压电气设备的绝缘介质。下列说法正确的是()A．离子半径：Y>ZB．简单气态氢化物的稳定性：X>YC．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>ZD．化合物A中，中心原子X、Z均为sp3杂化解析：选D短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，阴离子结构为，Y形成一个共价键，为－1价，不是第三周期元素，且原子序数大于X，应为F元素，又因为Z与Y2可以形成分子ZY6，且Z位于第三周期，所以Z为S元素；X得到一个电子成4个共价键，说明其最外层为3个电子，为B元素，据此分析解答。A.电子层数：F<S，则离子半径：F－<S2－，错误；B.元素非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，元素非金属性：F>B，则简单气态氢化物的稳定性：BH3<HF，错误；C.元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素非金属性：S>B，则酸性：H3BO3(弱酸)<H2SO4(强酸)，错误；D.根据题图可知，化合物A中，中心原子X、Z的价层电子对数均为4，则均为sp3杂化，正确。13.LiDFOB是一种新型的电解质锂盐，具有较高的电化学稳定性和电导率，被广泛用于目前的锂电池中。LiDFOB的结构如图所示，其中M、X、Y、Z为位于同一短周期元素，X原子核外的s轨道与p轨道上的电子数之比为2∶1，下列叙述正确的是()A．X、Y、Z简单气态氢化物的沸点：Z＞Y＞XB．X、Y两元素组成的分子一定为非极性分子C．该化合物中有极性键、非极性键、配位键和离子键D．该化合物中所有原子的最外层均满足8电子稳定结构解析：选CX原子核外的s轨道与p轨道上的电子数之比为2∶1，则X元素是C，M、X、Y、Z是位于同一短周期元素，由结构图可知，Z形成1个共价键，则Z元素是F；Y能形成2个共价键，则Y元素是O；M元素是B，其中1个F与B形成配位键。H2O和HF均能形成分子间氢键，使其沸点升高，且H2O形成的氢键数目比HF多，因此最简单氢化物的沸点顺序为H2O>HF>CH4，A错误；X、Y分别为C、O，二者通常可形成化合物CO、CO2，而CO为极性分子，B错误；根据结构图，可知该化合物中有极性键、非极性键、配位键和离子键，C正确；化合物中Li的最外层不满足8电子稳定结构，D错误。14.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W与X的原子序数之和是Y的一半，m、n、p均是这些元素组成的常见二元气体化合物，其中常温下，0.01mol·L－1p溶液的pH为2；X、Y、Z的单质分别为甲、乙、丙，其中乙能存在于火山喷口附近，它们之间的转化关系如图所示。下列说法正确的是()A．沸点：甲>乙B．X、Y、Z在自然界均以游离态存在C．Q中既含离子键又含共价键D．m、n、p的水溶液均显酸性解析：选CW、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W与X的原子序数之和是Y的一半，m、n、p均是这些元素组成的常见二元气体化合物，其中常温下，0.01mol·L－1p溶液的pH为2，则p为一元强酸，则p为HCl；X、Y、Z的单质分别为甲、乙、丙，其中乙能存在于火山喷口附近，乙为S单质，则Y为S元素，Z为Cl元素，丙为氯气，W为H元素，W与X的原子序数之和是Y的一半，则X为N元素；综上推知，n为NH3，m为H2S，p为HCl，Q为NH4Cl，甲为N2，乙为S，丙为Cl2。甲、乙分别为N2、S，S为固体，沸点：S>N2，选项A错误；X、Y、Z为N、S、Cl，Cl在自然界以化合物形式存在，选项B错误；NH4Cl中存在离子键和共价键，选项C正确；NH3的水溶液显碱性，NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，选项D错误。15．A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，它们的相关信息如表所示：元素相关信息A宇宙中最丰富的元素B最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应生成离子化合物MC2p能级上有2个单电子D逐级电离能(单位：kJ·mol－1)分别为578；1817；2745；11575E0.01mol·L－1的最高价氧化物对应的水化物的pH等于2下列说法正确的是()A．五种元素均属于p区B．第一电离能：B＜C；电负性：D＜EC．基态E原子最高能级的电子云轮廓图的形状为球形D．A、C元素形成的化合物中含有极性键，还可能含有非极性键解析：选DA、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，A为宇宙中最丰富的元素，为氢；B的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应生成离子化合物M，B为氮，M为硝酸铵；C的2p能级上有2个单电子，由于其原