2025版《新亮剑》高考化学专题五 常见有机化合物含答案

2025版《新亮剑》高考化学专题五常见有机化合物▷对应学生书第29页知识点一有机化合物的主要类别、官能团和典型代表物类别官能团代表物名称、结构简式烷烃—甲烷CH4烯烃(碳碳双键)乙烯炔烃—C≡C—(碳碳三键)乙炔CH≡CH芳香烃—苯卤代烃(碳卤键)溴乙烷C2H5Br醇—OH(羟基)乙醇C2H5OH酚苯酚醚(醚键)乙醚CH3CH2OCH2CH3醛(醛基)乙醛CH3CHO酮(酮羰基)丙酮CH3COCH3羧酸(羧基)乙酸CH3COOH酯(酯基)乙酸乙酯CH3COOCH2CH3胺—NH2(氨基)乙胺CH3CH2NH2酰胺(酰胺基)乙酰胺CH3CONH2知识点二重要有机反应类型1.有机反应基本类型与有机物类型的关系有机反应基本类型有机物类型取代反应卤代反应饱和烃、苯和苯的同系物等酯化反应醇、羧酸、纤维素等水解反应卤代烃、酯等硝化反应苯和苯的同系物等磺化反应加成反应烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、酮、醛等消去反应卤代烃、醇等氧化反应燃烧绝大多数有机物酸性KMnO4溶液烯烃、炔烃、苯的同系物(与苯环相连的碳原子上含氢原子)、醇、醛、酚等直接(或催化)氧化醇、醛、葡萄糖等新制的Cu(OH)2、银氨溶液醛、甲酸、甲酸酯等还原反应醛、酮、葡萄糖等聚合反应加聚反应烯烃、炔烃等缩聚反应苯酚与甲醛、多元醇与多元羧酸、氨基酸等与FeCl3溶液的显色反应酚类2.根据反应条件推断反应的类型反应条件有机反应氯气、光照烷烃取代、苯的同系物侧链上的取代液溴、催化剂苯及其同系物发生苯环上的取代浓溴水碳碳双键和三键加成、酚取代、醛氧化氢气、催化剂、加热烯烃、炔烃、苯、醛、酮加成(续表)反应条件有机反应氧气、催化剂、加热某些醇氧化、醛氧化酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液烯烃、炔烃、苯的同系物(与苯环相连的C原子上含H原子)、醛、醇等氧化银氨溶液或新制的Cu(OH)2,加热醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖等氧化氢氧化钠水溶液、加热卤代烃水解、酯水解等氢氧化钠醇溶液、加热卤代烃消去浓硫酸、加热醇消去、醇酯化浓硝酸、浓硫酸、加热苯环上取代稀硫酸、加热酯、二糖和多糖等水解氢卤酸(HX)、加热醇取代知识点三共线、共面问题分析1.几种典型的结构类型结构式结构特点甲烷型正四面体结构,5个原子最多有3个原子共平面;中的原子不可能共平面乙烯型所有原子共平面,碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面苯型12个原子共平面,位于对角线位置的4个原子共直线2.结构不同的基团连接后原子共面分析(1)直线与平面连接,则直线在这个平面上。如苯乙炔(),所有原子共平面。(2)平面与平面连接:如果两个平面结构通过单键相连,由于单键的旋转性,两个平面可以重合,但不一定重合。如苯乙烯(),分子中共平面原子至少有12个,最多有16个。(3)平面与立体连接:如果甲基与平面结构通过单键相连,则由于单键的旋转性,甲基的一个氢原子可能暂时处于这个平面上。如甲苯(),分子中共平面原子至少有12个,最多有13个。知识点四同分异构体1.同分异构体的常见判断方法方法解读基元法将有机物视为由烃基(—R)与相应官能团(—A)构成的化合物(R—A),烃基(—R)的数目就是该有机物的同分异构体数目。简单烷基的同分异构体:丙基2种、丁基4种、戊基8种。如丁基有4种,丁醇(C4H9—OH)、C4H9—Cl分别有4种等效氢法分子中等效H原子种数就是一元取代物的数目。①分子中同一个碳上的H原子等效;②同一个碳的甲基H原子等效;③分子中处于镜面对称位置(相当于平面镜成像)上的H原子等效定一移一法先利用对称性原则确定有几种定法,待一个取代基的位次确定后,再依次移动另一个取代基进行逐一取代。如分析C3H6Cl2的同分异构体,C3H8只有一种碳架结构,有两种定法,先固定其中一个Cl原子的位置,移动另外一个Cl原子,共有4种换元法将有机物分子中的不同原子或基团进行换位思考,一种烃如果有m个氢原子可被取代,那么它的n元取代物与(m-n)元取代物种类相等。例如,乙烷分子中共有6个H原子,若有2个H原子被Cl原子取代所得二氯乙烷有2种结构,则四氯乙烷也有2种结构组合法饱和一元酯(R1COOR2),R1—有m种,R2—有n种,共有m×n种酯插入法先根据给定的碳原子数写出烷烃的同分异构体的碳链骨架,再将官能团(碳碳双键)插入碳链中,注意辨别由对称性引起的相同结构2.相同通式下不同类别的同分异构体组成通式可能的类别典型实例CnH2n(n>2)烯烃、环烷烃CH2CHCH3、CnH2n+2O饱和一元醇、醚C2H5OH、CH3OCH3CnH2nO2羧酸、酯、羟基醛、羟基酮等CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3、HO—CH2CH2—CHO、(续表)类别异构体数目可借助不饱和度确定,分子的不饱和度(Ω)与分子结构的关系如下:①若Ω=0,说明分子是饱和链状结构②若Ω=1,说明分子中有一个双键或一个环③若Ω=2,说明分子中有两个双键,或一个三键,或一个双键和一个环,或两个环④若Ω≥4,说明分子中可能有苯环知识点五常见重要官能团或物质的检验方法官能团种类试剂及操作判断依据碳碳双键或碳碳三键溴的CCl4溶液橙红色褪去酸性KMnO4溶液紫红色褪去碳卤键NaOH溶液、稀硝酸、AgNO3溶液有沉淀生成醇羟基钠有H2放出酚羟基FeCl3溶液显紫色浓溴水有白色沉淀产生醛基银氨溶液有银镜生成新制的Cu(OH)2,加热有砖红色沉淀产生羧基NaHCO3溶液有CO2气体放出葡萄糖银氨溶液,水浴加热产生光亮银镜新制的Cu(OH)2,加热至沸腾产生砖红色沉淀淀粉碘水显蓝色蛋白质浓硝酸,微热显黄色灼烧烧焦羽毛的气味知识点六提纯常见有机物的方法混合物试剂分离方法主要仪器甲烷(乙烯)溴水洗气洗气瓶苯(乙苯)酸性KMnO4溶液、NaOH溶液分液分液漏斗溴乙烷(乙醇)水分液分液漏斗苯(苯酚)NaOH溶液分液分液漏斗硝基苯(苯)—蒸馏蒸馏烧瓶(续表)混合物试剂分离方法主要仪器乙醇(H2O)生石灰蒸馏蒸馏烧瓶乙酸乙酯(乙酸、乙醇)饱和Na2CO3溶液分液分液漏斗乙醇(乙酸)NaOH溶液蒸馏蒸馏烧瓶乙烷(乙炔)酸性KMnO4溶液、NaOH溶液洗气洗气瓶知识点七常见有机物的性质及应用性质应用医用酒精(乙醇的体积分数为75%)使蛋白质变性医用酒精用于消毒福尔马林(35%~40%的甲醛水溶液)使蛋白质变性良好的杀菌剂,常用作浸制标本的溶液(不可用于食品保鲜)蛋白质受热变性加热能杀死流感病毒蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味灼烧法可以区别蚕丝和人造纤维聚乙烯性质稳定、无毒可作食品包装袋植物油中含有碳碳双键,能发生加成反应植物油氢化制人造奶油聚四氟乙烯具有抗酸、抗碱、抗各种有机溶剂的特点用于厨具表面涂层甘油具有吸水性作护肤保湿剂食用油反复加热会产生有害物质食用油不能反复加热与使用食醋与碳酸钙反应生成可溶于水的醋酸钙食醋可除水垢(主要成分为碳酸钙)油脂在碱性条件下水解为高级脂肪酸盐和甘油制肥皂阿司匹林水解生成水杨酸,显酸性服用阿司匹林出现水杨酸反应中毒时,用NaHCO3溶液解毒植物纤维加工后具有吸水性可用作食品干燥剂谷氨酸钠具有鲜味用作味精题型1常见有机物的结构、性质例1(2023·全国乙卷,8)下列反应得到相同的产物,相关叙述错误的是()。①+②+A.①的反应类型为取代反应B.反应②是合成酯的方法之一C.产物分子中所有碳原子共平面D.产物的化学名称是乙酸异丙酯答案C解析反应①为乙酸和异丙醇在酸的催化下发生酯化反应生成了乙酸异丙酯和水,①的反应类型为取代反应,A、D两项正确;反应②为乙酸和丙烯发生加成反应生成乙酸异丙酯,该反应的原子利用率为100%,该反应是合成酯的方法之一,B项正确;乙酸异丙酯分子中含有4个饱和碳原子,其中异丙基中存在一个饱和碳原子连接两个饱和碳原子和一个乙酰氧基,类比甲烷的正四面体结构可知,乙酸异丙酯分子中的所有碳原子不可能共平面,C项错误。变式1(2023·浙江6月选考,10)丙烯可发生如下转化,下列说法不正确的是()。A.丙烯分子中最多7个原子共平面B.X的结构简式为CH3CHCHBrC.Y与足量KOH醇溶液共热可生成丙炔D.聚合物Z的链节为答案B解析CH3—CHCH2与Br2的CCl4溶液发生加成反应,生成(Y);CH3—CHCH2与Br2在光照条件下发生甲基上的取代反应,生成(X);CH3—CHCH2在催化剂作用下发生加聚反应,生成(Z)。乙烯分子中有6个原子共平面,甲烷分子中最多有3个原子共平面,则丙烯分子中,两个框内的原子可能共平面,所以最多7个原子共平面,A项正确;X的结构简式为,B项错误;Y()与足量KOH醇溶液共热,发生消去反应,可生成丙炔(CH3C≡CH),C项正确;聚合物Z为,则其链节为,D项正确。解题技法题型2陌生有机物的结构、性质例2(2023·湖北卷,4)湖北蕲春李时珍的《本草纲目》记载的中药丹参,其水溶性有效成分之一的结构简式如图。下列说法正确的是()。A.该物质属于芳香烃B.可发生取代反应和氧化反应C.分子中有5个手性碳原子D.1mol该物质最多消耗9molNaOH答案B【信息提取】解析该有机物中含有氧元素,不属于烃,A项错误;该有机物中含有羟基和羧基,可以发生酯化反应,酯化反应属于取代反应,该有机物可以燃烧,即可以发生氧化反应,B项正确;将连有4个不同原子或基团的碳原子称为手性碳原子,在信息图中标有“*”的碳原子为手性碳原子,则共有4个手性碳原子,C项错误;该物质中含有7个酚羟基、2个羧基、2个酯基,则1mol该物质最多消耗11molNaOH,D项错误。变式2(2023·全国新课标卷,8)光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。下列说法错误的是()。A.该高分子材料可降解B.异山梨醇分子中有3个手性碳C.反应式中化合物X为甲醇D.该聚合反应为缩聚反应答案B解析该高分子材料中含有酯基,可以降解,A项正确;异山梨醇()中有4个手性碳原子,B项错误;由异山梨醇、碳酸二甲酯、聚碳酸异山梨醇酯的结构简式可知,反应式中X为甲醇,C项正确;该反应生成高聚物和小分子物质,属于缩聚反应,D项正确。解题技法1.(2023·浙江1月选考,8改编)下列说法不正确的是()。A.从分子结构上看糖类都是多羟基醛及其缩合产物B.蛋白质溶液与浓硝酸作用产生白色沉淀,加热后沉淀变黄色C.水果中因含有低级酯类物质而具有特殊香味D.聚氯乙烯完全燃烧后会产生污染性气体答案A解析从分子结构上看糖类都是多羟基醛或多羟基酮及其缩合产物,A项错误;某些含有苯环的蛋白质溶液与浓硝酸作用会因胶体发生聚沉而产生白色沉淀,加热后沉淀发生显色反应变为黄色,B项正确;含有酯类的水果会因含有低级酯类物质而具有特殊香味,C项正确;聚氯乙烯完全燃烧产生CO2、H2O、HCl,HCl是污染性气体,D项正确。2.(2023·湖北卷,12改编)下列事实不涉及烯醇式与酮式互变异构原理的是()。酮式烯醇式A.CH3C≡CH能与水反应生成CH3CH2CHOB.可与H2反应生成C.水解生成D.中存在具有分子内氢键的异构体答案B解析根据图示的互变原理,具有酮羰基的酮式结构可以发生互变异构转化为烯醇式,这种烯醇式具有的特点为与羟基相连接的碳原子必须有双键连接,这样的烯醇式就可以发生互变异构。水可以写成H—OH的形式,与CH3C≡CH发生加成反应生成CH3CHCHOH,烯醇式结构不稳定,易转化为CH3CH2CHO,A项不符合题意;3-羟基丙烯中,与羟基相连接的碳原子不与双键连接,不会发生烯醇式与酮式互变异构,B项符合题意;水解生成和CH3OCOOH,可以发生互变异构转化为,C项不符合题意;可以发生互变异构转化为,该物质可形成分子内氢键,D项不符合题意。3.(2023·湖南卷,8改编)葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂,工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料,在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙,其阳极区反应过程如下:下列说法错误的是()。A.溴化钠起催化和导电作用B.每生成1mol葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了2mol电子C.1molCaCO3完全反应生成葡萄糖酸钙消耗2mol葡萄糖酸D.葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应答案B解析由图中信息可知,溴化钠是电解装置中的电解质,其电离产生的离子可以起导电作用,且溴离子在该过程中的质量和化学性质保持不变,溴化钠在反应中起催化和导电作用,A项正确;2molBr-在阳极上失去2mol电子后生成1molBr2,1molBr2与H2O反应生成1molHBrO,1molHBrO与1mol葡萄糖反应生成1mol葡萄糖酸,1mol葡萄糖酸与足量的碳酸钙反应可生成0.5mol葡萄糖酸钙,每生成1mol葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了4mol电子,B项不正确;葡萄糖酸分子中含有一个羧基,一个CaCO3完全反应消耗两个葡萄糖酸,C项正确;由葡萄糖的结构简式可知,葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应,D项正确。4.(2023·全国甲卷,8改编)藿香蓟具有清热解毒功效,其有效成分结构如下。下列有关该物质的说法错误的是()。A.可以发生水解反应B.所有碳原子处于同一平面C.含有2种含氧官能团D.分子中C原子杂化方式有2种答案B解析A项,藿香蓟的分子结构中含有酯基,因此其可以发生水解反应,正确;B项,藿香蓟分子结构中的右侧有一个饱和碳原子连接着两个甲基,类比甲烷分子的空间结构可知,藿香蓟分子中所有碳原子不可能处于同一平面,错误;C项,藿香蓟的分子结构中含有酯基和醚键,因此其含有2种含氧官能团,正确;D项,藿香蓟分子中C原子的杂化方式为sp2、sp3,正确。5.(2023·浙江1月选考,9改编)七叶亭的结构如图,下列说法正确的是()。A.分子中存在2种官能团B.该物质能发生水解反应、加成反应C.1mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗2molBr2D.1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗3molNaOH答案B解析根据结构简式可知,分子中含有酚羟基、酯基和碳碳双键,共3种官能团,A项错误;其分子结构中的酯基能发生水解反应,碳碳双键能发生加成反应,B项正确;酚羟基含有两个邻位H,可以和溴发生取代反应,另外碳碳双键能和溴发生加成反应,所以最多消耗3molBr2,C项错误;分子中含有2个酚羟基、1个酯基,酯基水解后生成1个酚羟基,所以最多消耗4molNaOH,D项错误。6.(2023·山东卷,7改编)抗生素克拉维酸的结构简式如图所示,下列关于克拉维酸的说法正确的是()。A.不存在顺反异构B.含有5种官能团C.只能形成分子间氢键D.1mol该物质最多可与1molNaOH反应答案B解析由有机物的结构简式可知,该有机物存在碳碳双键,且双键两端的碳原子分别连有互不相同的原子或原子团,故该有机物存在顺反异构,A项错误;由有机物的结构简式可知,该有机物含有羟基、羧基、碳碳双键、醚键和酰胺基,共5种官能团,B项正确;由结构简式可知,该有机物中的羧基、羟基、酰胺基官能团具有形成氢键的能力,故其分子间可以形成氢键,其中距离较近的某些官能团之间还可以形成分子内氢键,C项错误;由结构简式可知,1mol该有机物含有羧基和酰胺基各1mol,这两种官能团都能与强碱反应,故1mol该物质最多可与2molNaOH反应,D项错误。7.(2023·辽宁卷,6改编)在光照下,螺吡喃发生开、闭环转换而变色,过程如下。下列关于开、闭环螺吡喃的说法不正确的是()。A.均无手性碳原子B.互为同分异构体C.N原子杂化方式不相同D.开环螺吡喃亲水性更好答案A解析碳原子上连有四个不同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子,因此闭环螺吡喃含有手性碳原子,如图所示,,开环螺吡喃不含手性碳原子,A项错误;根据结构简式可知,它们的分子式均为C19H19NO,但结构不同,因此二者互为同分异构体,B项正确;闭环螺吡喃中N原子的杂化方式为sp3,开环螺吡喃中N原子的杂化方式为sp2,C项正确;开环螺吡喃中氧原子显负价,电子云密度大,容易与水分子形成分子间氢键,因此开环螺吡喃亲水性更好,D项正确。8.(2023·山东卷,12改编)有机物X→Y的异构化反应如图所示,下列说法正确的是()。A.依据红外光谱不能确证X、Y存在不同的官能团B.除氢原子外,X中其他原子不可能共平面C.含醛基和碳碳双键且有手性碳原子的Y的同分异构体(不考虑立体异构)有5种D.类比上述反应,的异构化产物不能发生银镜反应答案C解析由X、Y的结构简式可知,X含有碳碳双键和醚键,Y含有碳碳双键和酮羰基,红外光谱图中可以反映不同官能团或化学键的吸收峰,故依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团,A项错误;由X的结构简式可知,X分子中存在两个碳碳双键所在的平面,单键可以任意旋转,故除氢原子外,X中其他原子可能共平面,B项错误;由Y的结构简式可知,Y的分子式为C6H10O,含醛基和碳碳双键且有手性碳原子的Y的同分异构体(不考虑立体异构)有CH3CHCHCH(CH3)CHO、CH2C(CH3)CH(CH3)CHO、CH2CHCH(CH3)CH2CHO、CH2CHCH2CH(CH3)CHO和CH2CHCH(CH2CH3)CHO,共5种,C项正确;由题干信息可知,类比题述反应,的异构化产物为,其含有碳碳双键和醛基,故可发生银镜反应,D项错误。1.(2023·浙江省台州市高三二模)下列说法正确的是()。A.酿酒过程中葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇B.醛基与极性分子加成时,带正电荷的原子与碳原子成键C.网状结构的酚醛树脂受热后软化,具有热塑性D.疫苗等生物制剂需低温保存是为防止蛋白质变性答案D解析葡萄糖是单糖,不能水解,葡萄糖在酒化酶的作用下转化为乙醇和二氧化碳,属于氧化反应,A项错误;醛基与极性分子加成时,带正电荷的原子与氧原子成键,B项错误;线状结构的酚醛树脂受热后软化,具有热塑性,网状结构的酚醛树脂具有热固性,受热后不能软化或熔融,C项错误;蛋白质在高温下会变性,失去活性,疫苗等生物制剂需低温保存是为防止蛋白质变性,D项正确。2.(2023·浙江省高三第三次联考)下列说法不正确的是()。A.在豆腐的制作中,可加入石膏作为凝固剂B.天然氨基酸均为无色晶体,熔点较高,难溶于乙醚C.脱氧核糖核酸充分水解后得到磷酸、脱氧核糖和5种碱基D.植物油中含碳碳不饱和键,硬化后可用于生产人造奶油答案C解析豆浆一般属于胶体,加入石膏,胶体聚沉,因此在豆腐的制作中,可加入石膏作为凝固剂,A项正确;天然氨基酸均为无色晶体,熔点较高,一般能溶于水,难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,B项正确;脱氧核糖核酸(DNA)完全水解后得到磷酸、脱氧核糖、碱基(A、T、G、C),C项错误;植物油中含有碳碳不饱和键,通过催化加氢可提高饱和度,转变成半固态的脂肪,这个过程称为油脂的氢化,也称油脂的硬化,硬化油可作为制造肥皂和人造奶油的原料,D项正确。3.(2023·浙江省东阳市高三一模)下列说法不正确的是()。A.体积分数75%的乙醇溶液、苯酚和碘可以使蛋白质变性,可用于杀菌消毒B.聚乙炔中C原子的杂化方式与石墨相同,可以用于制备导电高分子材料C.脲醛树脂是通过缩聚反应得到的高聚物,可用于生产木材黏合剂、电器开关等D.乙酸、苯甲酸、乙二酸(草酸)均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色答案D解析碘伏中的碘单质、75%医用酒精、药皂中的苯酚均可用于皮肤消毒,苯酚还用于环境消毒,因为它们都可以使微生物的蛋白质变性,A项正确;聚乙炔中和石墨中C原子周围的价层电子对数均为3,故二者C原子的杂化方式均为sp2,聚乙炔中存在碳碳单键、碳碳双键交替结构,可以导电,故可以用于制备导电高分子材料,B项正确;尿素[CO(NH2)2]和甲醛在一定条件下发生类似苯酚和甲醛的反应得到线型脲醛树脂,脲醛树脂是通过缩聚反应得到的高聚物,可用于生产木材黏合剂、电器开关等,C项正确;乙二酸(草酸)具有还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,D项错误。4.(2023·浙江省高三适应性考试)下列说法不正确的是()。A.甘油属于油脂,难溶于水,常用作化妆品的保湿剂B.共价键的方向性使得金刚石晶体的延展性较差而具有脆性C.糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物D.蛋白质的一级结构与肽键的形成有关答案A解析甘油是丙三醇,属于醇类,易溶于水,A项错误;金刚石是共价晶体,晶体中碳碳键具有饱和性和方向性,其中方向性使得金刚石晶体的延展性较差而具有脆性,B项正确;从分子结构上看,糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物,C项正确;蛋白质的一级结构是指蛋白质分子中氨基酸单体的排列顺序,与肽键的形成有关,D项正确。5.(2023·浙江省高三二模)下列说法不正确的是()。A.石油在加热和催化剂作用下通过结构调整可以获得环状烃,如苯、甲苯等B.经过硫化的顺丁橡胶既有弹性又有强度,但硫化交联程度过大会失去弹性C.淀粉、纤维素、蛋白质、油脂都是天然高分子,一定条件下均可水解D.相同条件下,钠与水反应比钠与乙醇反应更剧烈,因为水分子中氢氧键的极性更强答案C解析石油在加热和催化剂作用下通过结构调整,发生重整可以获得环状烃,如苯、甲苯等,A项正确;经过硫化的顺丁橡胶由线型结构变成网状结构,既有弹性又有强度,但硫化交联程度过大会失去弹性,B项正确;油脂不是高分子,C项错误;由于乙基对羟基的影响,使得乙醇分子中氢氧键的极性比水分子中氢氧键的极性弱,故在相同条件下,钠与水反应比钠与乙醇反应更剧烈,D项正确。6.(2023·浙江高三三模)化合物X的结构简式如图所示,下列说法不正确的是()。A.1mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗2molBr2B.所有C原子可能共平面C.分子中含4种含氧官能团D.在酸性条件下水解的产物均可使酸性KMnO4溶液褪色答案C解析由结构简式可知,该物质中只有酚羟基邻位氢可消耗溴,1mol该物质含2mol酚羟基邻位氢,可消耗2molBr2,A项正确;苯环、碳氧双键均为平面结构,乙基中两个碳原子一定共面,各平面通过单键相连,单键可旋转,因此所有碳原子可能共面,B项正确;该物质中含有酮羰基、羟基、酯基3种含氧官能团,C项错误;由结构简式可知,酯基在酸性条件下水解生成乙醇、乙二酸和酚类结构的物质,三者均能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,D项正确。7.(2023·安徽省马鞍山市二模)聚合物M用作缓释药物的载体,结构如图。下列说法错误的是()。A.含羧基类药物可借助酯化反应连接到M上,制成缓释药物B.M由CH2C(CH3)COOH和HOCH2CH2OH通过缩聚反应生成C.若平均相对分子质量为13130,则n=101D.每个链节中最多有5个碳原子共平面答案B解析由结构简式可知,M分子中含有的羟基在一定条件下能与含羧基类药物发生酯化反应,反应得到的高聚物中含有的酯基在一定条件下能发生水解反应释放出含羧基类药物,所以含羧基类药物可借助酯化反应连接到M上,制成缓释药物,A项正确;由结构简式可知,CH2C(CH3)COOH和HOCH2CH2OH发生酯化反应生成CH2C(CH3)COOCH2CH2OH,CH2C(CH3)COOCH2CH2OH在一定条件下发生加聚反应生成M,B项错误;若M的平均相对分子质量为13130,则n=13130130=101,C项正确;由结构简式可知,M分子中酯基为平面结构,由三点成面可知,每个链节中最多有5个碳原子共平面,D项正确。1.(有机与固碳)“固碳”是环境科学研究的热点课题。某课题组开发光催化剂实现CO2、H2和苯乙烯类氢羧化反应,转化关系如图所示。下列叙述正确的是()。A.反应(1)、反应(2)都是非氧化还原反应B.甲分子中所有原子一定共平面C.的熔点低于乙D.乙的能发生银镜反应和水解反应的芳香族同分异构体有11种(不考虑立体异构)答案C解析反应(1)和反应(2)中均有元素化合价的升降,发生的均是氧化还原反应,A项错误。甲可以看成由苯基和乙烯基组成,两个面可能共平面,B项错误。它们互为同分异构体,乙含羧基,乙分子间存在氢键,故乙的熔点较高,C项正确。乙的同分异构体能发生银镜反应和水解反应,说明乙的同分异构体中含甲酸酯基,则有3种情况:①苯环上含1个取代基,—CH2CH2OOCH、—CH(CH3)OOCH,有2种结构;②苯环上有2个取代基:可能是—CH3、—CH2OOCH;—CH2CH3、—OOCH,共有6种结构;③苯环上有3个取代基,—CH3、—CH3、—OOCH,共有6种结构,符合条件的同分异构体有14种,D项错误。2.(酚和醛)某团队利用有机物(M)成功制备了有机框架材料,该材料广泛用于催化合成领域。M的结构简式如图所示,下列有关M的说法正确的是()。A.M能与NaOH反应,体现羟基对苯环的影响B.加热熔化M时破坏了极性键和非极性键C.0.1molM与足量银氨溶液反应最多生成0.8molAgD.M分子中所有原子不可能共平面答案C解析醇羟基不能与氢氧化钠反应,而酚羟基能与氢氧化钠反应,体现苯环对羟基的影响,A项错误;M是分子晶体,分子晶体熔化时只克服分子间作用力(包括氢键),化学键保持不变,B项错误;1个M分子有4个醛基,0.4mol醛基与足量银氨溶液反应最多生成0.8molAg,C项正确;M分子可以看成苯环、醛基、羟基之间关联,可能共平面,D项错误。3.(有机物的结构与性质)抗肿瘤药物奥沙利铂(OP)的结构简式如图所示。下列叙述正确的是()。A.OP分子中不含手性碳原子B.OP分子中Pt的配位数为4C.OP既能与盐酸反应,又能与NaOH反应,都生成盐D.OP在酸性介质中水解产物之一是乙酸答案B解析OP分子含2个手性碳原子,A项错误;N、O提供孤电子对与铂原子形成配位键,铂的配位数为4,B项正确;OP分子中N原子上孤电子对已参与形成配位键,不具有碱性,不能与盐酸反应,C项错误;OP分子含有2个酯基,在酸性介质中发生水解生成HOOC—COOH,D项错误。4.(醇和羧酸)某催化剂能高选择性地将甘油转化成甘油酸,反应如图所示(部分反应物和产物省略)。下列叙述错误的是()。A.等物质的量的甲、乙最多消耗NaOH的量相等B.等物质的量的甲、乙与足量钠反应生成H2的质量相等C.甲、乙都能发生酯化反应、催化氧化反应D.用NaHCO3可以区别甲和乙答案A解析甲不能与氢氧化钠反应,A项错误;甲、乙分子中所含氢氧键数目相等,故等物质的量的甲、乙与钠反应产生的氢气质量相等,B项正确;甲、乙都含羟基,能发生酯化反应和催化氧化反应,C项正确;乙与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,甲不反应,D项正确。5.(简易流程)在原生微生物和磁性生物炭作用下,某增塑剂降解过程如图所示。下列叙述正确的是()。A.1mol丙最多能消耗53gNa2CO3B.甲、乙、丙均能发生加成、取代、消去反应C.等物质的量的甲、乙、丙最多消耗氢气的物质的量相等D.乙、丙中苯环上二氯代物数目相等答案C解析1mol苯甲酸与1mol(106g)碳酸钠反应生成NaHCO3,A项错误;甲、乙、丙都不具备消去反应的条件,不能发生消去反应,B项错误;甲、乙、丙分子中都只有苯环能与氢气发生加成反应,碳氧双键不能与氢气加成,C项正确;乙、丙的苯环上二氯代物分别为4种和6种,D项错误。6.(炔、酮的结构与性质)在+1价铯催化的温和条件下,酮与炔烃的分子内β-C—H键的烯基化反应为有机合成提供新思路(—Ar为芳香烃基)。下列叙述错误的是()。A.甲分子内发生加成反应生成乙B.甲、乙中含氧官能团完全相同C.甲、乙都属于芳香族化合物D.若—Ar为苯基,则甲、乙分子中手性碳原子数之比为1∶2答案D解析题述反应中,碳碳三键变为碳碳双键,发生了加成反应,A项正确;甲中官能团有酮羰基、醚键、碳碳三键,乙中官能团有酮羰基、醚键、碳碳双键,其中含氧官能团种类和数目完全相同,B项正确;—Ar为芳香烃基,故甲、乙都含有苯环,属于芳香族化合物,C项正确;甲分子中不含手性碳原子,乙分子中含2个手性碳原子,D项错误。7.(天然有机化合物)首次发现天然大环内酰胺,其结构简式如图所示。下列叙述正确的是()。A.该有机物在碱性介质中能稳定存在B.该有机物能在氧气、银和加热条件下生成醛基C.该有机物能使酸性KMnO4溶液褪色D.该有机物的分子式为C28H38NO5答案C解析该有机物含碳碳双键、羟基、酰胺基,酰胺基在碱性条件下能发生水解反应,A项错误;该有机物在银、氧气、加热条件下生成酮羰基,不能生成醛基,B项错误;碳碳双键、羟基能还原酸性高锰酸钾,C项正确;该有机物的分子式为C28H39NO5,D项错误。8.(酚酮结构)研究发现将1,4-二羟基蒽醌(DHAQ)分子引入RF的骨架中,能提高光催化产生双氧水的能力。DHAQ的结构简式如图所示。下列叙述正确的是()。A.DHAQ属于芳香烃B.DHAQ分子中所有原子可能共平面C.1molDHAQ最多消耗106gNa2CO3D.DHAQ可以用作溴水的萃取剂答案B解析DHAQ含碳、氢、氧三种元素,属于芳香族化合物,不属于芳香烃,A项错误;DHAQ分子中所有碳原子采用sp2杂化,所有原子可能共平面,B项正确;DHAQ分子含酚羟基,能与碳酸钠反应生成碳酸氢钠,1molDHAQ最多能消耗2mol(212g)Na2CO3,C项错误;DHAQ能与溴发生取代反应,不能用作溴水的萃取剂,D项错误。专题六物质结构元素周期律▷对应学生书第37页知识点一元素周期表1.常考元素在元素周期表中的分布2.元素的位置关系和原子序数关系的应用(1)同一周期中相邻元素的原子序数一般比左边元素原子序数大1,比右边元素的原子序数小1。(2)同主族相邻周期元素的原子序数关系的应用。3.四大高频规律规律比较方法金属性与非金属性元素金属性、非金属性强弱的本质:①原子越容易失去电子,金属性就越强;②原子越容易得到电子,非金属性就越强;③即元素非金属性和金属性的强弱,取决于其原子得失电子的难易程度判断元素金属性、非金属性强弱的事实依据:1.置换反应:强的置换弱的(适用于金属也适用于非金属);2.单质与水或酸反应越剧烈,或最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则金属性越强;3.单质与氢气反应越容易,生成的气态氢化物的稳定性越强,或最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则非金属性越强原子或离子半径比较(续表)规律比较方法熔、沸点比较1.根据物质状态判断:物质沸点高低按常温下的状态:固体>液体>气体。如:NaCl>H2O>CO2。2.根据物质不同结构特点判断:一般情况下熔、沸点:共价晶体(金刚石、二氧化硅)>离子晶体(NaCl、K2S)>分子晶体(硫、干冰)。3.分子晶体的分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高,反之越低:(1)组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,物质的熔、沸点越高。如:CH4<SiH4<GeH4<SnH4。(2)因为作用力强度:氢键>范德华力,所以存在分子间氢键的物质的沸点高于只存在范德华力的物质。如:乙醇>氯乙烷;HF>HCl。(3)同分异构体中,具有分子间氢键的物质沸点高于具有分子内氢键的物质化学键与物质类别规律知识点二常考元素推断元素排布特点(结构特征)性质特征H①最外层只有一个电子;②族序数等于周期数;③1H中无中子;④原子半径最小①单质密度最小的元素;②宇宙中含量最多的元素Li①周期数是族序数2倍的元素;②最外层电子数是内层电子数的一半电池材料C①族序数等于周期数2倍的元素;②最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素①形成化合物种类最多的元素;②某种单质是自然界中硬度最大的物质;③最简单气态氢化物中氢的质量分数最高的元素;④某种核素考古时用于测定文物年代N—①空气中含量最多的元素;②气态氢化物的水溶液呈碱性的元素;③元素的气态氢化物能和它的最高价氧化物对应的水化物发生反应;④某种氢化物可作为液态燃料;⑤常见氢化物可作为制冷剂O①族序数等于周期数3倍的元素;②最外层电子数是最内层电子数的3倍;③最外层电子数是电子层数的3倍;④最高正化合价不等于族序数的元素①地壳中含量最多的元素;②最简单氢化物在通常情况下呈液态的元素;③某种单质可杀菌、消毒、漂白Na①周期数是族序数3倍的元素;②原子半径最大的短周期元素;③L层电子数为8,与H同主族的短周期元素①短周期中金属性最强的元素;②单质能在常温下与水反应放出气体的短周期金属元素(续表)元素排布特点(结构特征)性质特征Al①族序数等于周期数的元素②同周期中简单离子半径最小的元素①最高价氧化物及其对应的水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素;②氧化物可作耐火材料;③地壳中含量最多的金属元素;④单质与酸或强碱反应均能产生H2Si①最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素;②最外层电子数是次外层电子数的一半的元素①单质是重要的半导体材料;②氧化物可用作光导纤维;③最高价氧化物对应的水化物难溶于水P最外层电子数是内层电子总数的一半的元素①组成骨骼和牙齿的必要元素;②某种单质和其氢化物都能自燃S①族序数等于周期数2倍的元素;②与氧同主族的短周期元素;③最外层电子数是电子层数的2倍的元素①某种氧化物可作漂白剂和防腐剂;②最高价氧化物对应水化物的浓溶液是常见的干燥剂;③元素的氢化物和它的最高价氧化物对应水化物的浓溶液可发生氧化还原反应Cl第三周期主族元素中原子半径最小的元素①最高价氧化物对应的水化物的酸性最强;②单质或其氧化物可用于自来水的杀菌消毒;③与同周期半径最大的金属元素组成的化合物溶液呈中性说明:如果题干没有指明是短周期元素,所推断元素中可能会出现第四周期元素,如K、Ca等题型1文字陈述型元素推断例1(2023·全国乙卷,10)一种矿物由短周期元素W、X、Y组成,溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构。下列叙述正确的是()。A.X的常见化合价有-1、-2B.原子半径大小为Y>X>WC.YX的水合物具有两性D.W单质只有4种同素异形体答案A【推断思路】W、X、Y为短周期元素,原子序数依次增大,简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构,则它们均为10电子微粒,X为O,Y为Mg,W、X、Y组成的物质溶于稀盐酸有无色无味的气体生成,则W为C,生成的气体为二氧化碳。解析X为O,氧的常见价态有-1价和-2价,如H2O2和H2O,A项正确;W为C,X为O,Y为Mg,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,同周期元素从左往右,原子半径逐渐减小,所以原子半径大小为Y>W>X,B项错误;Y为Mg,X为O,二者形成的MgO的水合物为Mg(OH)2,Mg(OH)2只能与酸反应生成盐和水,不能与碱反应,所以YX的水合物不具有两性,C项错误;W为C,碳单质的同素异形体有金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等,其种类超过4种,D项错误。变式1(2023·全国甲卷,11)W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等,WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是()。A.原子半径:X>WB.简单氢化物的沸点:X<ZC.Y与X可形成离子化合物D.Z的最高价含氧酸是弱酸答案C【推断思路】W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,WX2是形成酸雨的物质之一,根据原子序数的规律,则W为N,X为O;Y的最外层电子数与其K层电子数相等,又因为Y的原子序数大于氧的,则Y电子层为3层,最外层电子数为2,所以Y为Mg;4种元素最外层电子数之和为19,则Z的最外层电子数为6,Z为S。解析X为O,W为N,同周期元素从左往右,原子半径逐渐减小,所以原子半径大小为W>X,A项错误;X为O,Z为S,X的简单氢化物为H2O,含有分子间氢键,Z的简单氢化物为H2S,没有氢键,所以简单氢化物的沸点为X>Z,B项错误;Y为Mg,X为O,二者可形成MgO,MgO为离子化合物,C项正确;Z为S,硫的最高价含氧酸为硫酸,硫酸是强酸,D项错误。解题技法(1)审:审清题意,题干→问题→框图,迅速浏览一遍,尽量在框图中把相关信息表示出来,明确求解要求。(2)找:找“题眼”,即找到解题的突破口。(3)析(推):从“题眼”出发,联系新信息及所学知识,大胆猜测,应用正逆向思维、发散收敛思维、横向纵向思维等,进行综合分析、推理,初步得出结论。(4)验:验证结论,将结果放入原题检验,完全符合条件才算正确。(5)答:按题目的要求写出答案。题型2片段周期表型元素推断例2(2022·广东卷,7)甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示;戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是()。A.原子半径:丁>戊>乙B.非金属性:戊>丁>丙C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应答案C【元素推断】解析根据层多径大原则和同电子层结构核多径小原则,原子半径:丁>戊>乙,A项正确;同周期,从左到右元素的非金属性逐渐增强,非金属性:戊>丁>丙,B项正确;甲的氢化物可能为氨气,也可能为甲烷、乙烷等,若是氨气,则遇氯化氢有白烟产生,若是甲烷、乙烷等,则遇氯化氢不反应,没有白烟生成,C项错误;丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸,也可能是磷酸,都能与强碱反应,D项正确。变式2(2021·浙江6月选考,15改编)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示,其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是()。A.还原性:ZQ2<ZR4B.X能从ZO2中置换出ZC.Y能与Fe2O3反应得到FeD.M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应答案A【元素推断】解析ZQ2为CS2,ZR4为CCl4,CS2中硫的还原性强于CCl4中氯的还原性,A项错误;Mg和CO2发生反应:2Mg+CO22MgO+C,B项正确;Al和Fe2O3发生铝热反应:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,C项正确;M为N,N的最高价氧化物的水化物为HNO3,最低价氢化物为NH3,二者发生反应:HNO3+NH3NH4NO3,D项正确。解题技法题型3物质结构式型元素推断例3(2023·辽宁卷,9改编)某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如下图所示。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.W与Y的化合物为极性分子B.第一电离能:Z>X>YC.Q的氧化物是两性氧化物D.该阴离子中含有配位键答案B【元素推断】解析W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,W形成1个单键且核电荷数最小,W为H,X形成4条键,核电荷数大于H,且小于其他三种元素,X为C,Y形成2个单键,核电荷数大于C,Y为O,W、Y原子序数之和等于Z,Z为F,Y原子价电子数为Q原子价电子数的2倍,Q为Al。W与Y的化合物为H2O或H2O2,均为极性分子,A项正确;同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,则第一电离能:F>O>C,B项错误;Q为Al,Al2O3为两性氧化物,C项正确;该阴离子中L与Q之间形成配位键,D项正确。变式3(2022·湖南卷,5)科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示),X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是()。A.原子半径:X>Y>ZB.非金属性:Y>X>WC.Z的单质具有较强的还原性D.原子序数为82的元素与W位于同一主族答案C【元素推断】由共价化合物的结构可知,X、W形成4个共价键,Y形成2个共价键,Z形成1个共价键,X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和,则X为C元素,Y为O元素,Z为F元素,W为Si元素。解析同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则C、O、F的原子半径大小顺序为C>O>F,A项正确;同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,同主族元素,从上到下元素的非金属性依次减弱,则C、O、Si的非金属性强弱顺序为O>C>Si,B项正确;位于元素周期表右上角的氟元素的非金属性最强,其单质具有很强的氧化性,C项错误;原子序数为82的元素为铅元素,与硅元素都位于元素周期表第ⅣA族,D项正确。解题技法1.化学键信息:能形成1个共价键的元素为H、F、Cl,能形成4个共价键的元素为C、Si,能形成2个共价键的元素为O、S。2.根据形成的简单阴、阳离子可确定原子的最外层电子数,如X2+和Y2-,即X、Y原子最外层电子数分别为2和6。3.化合价信息:化合物中各元素化合价代数和为0,结合某些常见元素的化合价或化学键,可确定未知元素的化合价,间接确定最外层电子数。1.(2023·浙江1月选考,10改编)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。基态X原子的价层电子排布为2s2,Y的s能级电子数量是p能级的两倍,M是地壳中含量最多的元素,Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是()。A.X的氯化物分子中X的杂化方式为spB.最高正价:Z<MC.Q与M的化合物中可能含有非极性共价键D.气态氢化物的稳定性:Z>Y答案B解析由价层电子排布可知,X为Be,Y的s能级电子数量是p能级的两倍,Y为C,M是地壳中含量最多的元素,M为O,X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大,则Z为N,Q是纯碱中的一种元素,则Q为Na。BeCl2为直线形分子,Be的杂化方式为sp,A项正确;N的最高正价为+5价,O无最高正价,最高正价:N>O,B项错误;Na和O形成的过氧化钠中含有非极性共价键,C项正确;非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,非金属性:N>C,气态氢化物的稳定性:NH3>CH4,D项正确。2.(2023·湖北卷,6改编)W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素,其中X、Y、Z相邻,W的核外电子数与X的价层电子数相等,Z2是氧化性最强的单质,4种元素可形成离子化合物(XY)+(WZ4)-。下列说法正确的是()。A.分子的极性:WZ3<XZ3B.第一电离能:X<Y<ZC.稳定性:X2<Y2D.YZ2中Y的轨道杂化方式为sp2答案A解析Z2是氧化性最强的单质,则Z为F,X、Y、Z相邻,且X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素,则X为N,Y为O,W的核外电子数与X的价层电子数相等,则W为B,即W为B,X为N,Y为O,Z为F。WZ3为BF3,XZ3为NF3,其中前者的价层电子对数为3,空间结构为平面三角形,为非极性分子,后者的价层电子对数为4,有一个孤电子对,空间结构为三角锥形,为极性分子,则分子的极性:WZ3<XZ3,A项正确;X为N,Y为O,Z为F,同一周期从左往右,元素的第一电离能呈增大趋势,但N的价层电子排布为2s22p3,为半充满稳定结构,其第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能:Y<X<Z,B项错误;N2分子中含氮氮三键,稳定性:N2>O2,C项错误;OF2中O的杂化方式为sp3,D项错误。3.(2023·湖南卷,6改编)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知:X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素,W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是()。A.电负性:X>Y>Z>WB.原子半径:X<Y<Z<WC.Y与W可形成化合物WY2D.Z的气态氢化物为H2Z答案C解析根据题中所给的信息,基态X原子s轨道上的电子数与p轨道上的电子数相同,可以推测X为O元素或Mg元素,由荧光粉的结构可知,X主要形成的是酸根离子,因此X为O元素;基态X原子中未成对电子数为2,因此Y的未成对电子数为1,又因X、Y、Z、W的原子序数依次增大,故Y可能为F元素、Na元素、Al元素、Cl元素,因题目中给出W为金属元素且荧光粉的结构中Y与W化合,故Y为F元素或Cl元素;Z原子的未成对电子数为3,又因其原子序数大于Y,故Y应为F元素,Z应为P元素;从荧光粉的结构式可以看出W为+2价元素,故其为Ca元素;综上所述,X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca。电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小,根据其规律,同周期从左到右元素的电负性逐渐变大,同主族从上到下元素的电负性逐渐变小,故4种元素的电负性大小为Y>X>Z>W,A项错误;同周期元素的原子半径从左到右依次减小,同主族元素的原子半径从上到下依次增大,故4种元素的原子半径大小为Y<X<Z<W,B项错误;F与Ca形成的化合物为CaF2,C项正确;Z的气态氢化物为PH3,D项错误。4.(2022·浙江6月选考,16改编)X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期数,YX3分子呈三角锥形,Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族,Q是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是()。A.X与Z形成的10电子微粒有2种B.Z与Q形成的一种化合物可用于饮用水的消毒C.MQ为共价晶体D.化合物XYZ2是强酸答案B解析X的核外电子数等于其周期数,X为H,YX3分子呈三角锥形,Y为N,Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和,则Z为O,M与X同主族,则M为Na,Q是同周期中非金属性最强的元素,则Q为Cl,综合上述分析,X为H,Y为N,Z为O,M为Na,Q为Cl。X为H,Z为O,则其形成的10电子微粒有H2O、OH-、H3O+,A项错误;Z为O,Q为Cl,可形成ClO2,有氧化性,可用于自来水消毒,B项正确;MQ为NaCl,NaCl为离子晶体,C项错误;HNO2为弱酸,D项错误。5.(2022·辽宁卷,5改编)短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W的简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是()。A.X能形成多种氢化物B.简单氢化物沸点:Z<QC.第一电离能:Y>ZD.最高价含氧酸的酸性:Y>X答案B解析短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,W的简单离子在同周期离子中半径最小,说明W为第三周期元素Al。基态X、Z、Q原子均有两个单电子,可分类讨论:①为第二周期元素时,最外层电子排布为2s22p2或2s22p4,即C或O;②为第三周期元素时,最外层电子排布为3s23p2或3s23p4,即Si或S。Q与Z同主族,结合原子序数大小关系可知,则X、Z、Q分别为C、O和S,则Y为N。X为C,其能形成一系列烃类化合物,A项正确;Z和Q的简单氢化物分别为H2O和H2S,由于H2O分子间能形成氢键,故H2O的沸点高于H2S,B项错误;Y为N,Z为O,N的最外层p轨道为半充满稳定结构,故其第一电离能比O大,C项正确;最高价含氧酸的酸性:HNO3>H2CO3,D项正确。6.(2022·全国甲卷,12改编)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期,X、Y相邻,Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是()。A.非金属性:X>QB.单质的熔点:X>YC.简单氢化物的沸点:Z>QD.X元素基态原子的价层电子排布为3s23p1答案D解析Q、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Q与X、Y、Z位于不同周期,Y原子最外层电子数为Q原子内层电子数的2倍,则Q应为第二周期元素,X、Y、Z位于第三周期,Y的最外层电子数为4,则Y为Si元素,X、Y相邻,且X的原子序数小于Y,则X为Al元素,Q、X、Y、Z的最外层电子数之和为19,则Q、Z的最外层电子数之和为19-3-4=12,主族元素的最外层电子数最多为7,若Q的最外层电子数为7,Z的最外层电子数为5,则Q为F元素,Z为P元素,若Q的最外层电子数为6,Z的最外层电子数为6,则Q为O元素,Z为S元素,若Q的最外层电子数为5,Z的最外层电子数为7,则Q为N元素,Z为Cl元素;综上所述,Q为N或O或F,X为Al,Y为Si,Z为Cl或S或P。X为Al,Q为N或O或F,同一周期从左往右,元素的非金属性依次增强,同一主族从上往下,元素的非金属性依次减弱,故非金属性:Q>X,A项错误;X为Al,属于金属晶体,Y为Si,属于共价晶体,故单质熔点:Si>Al,即Y>X,B项错误;含有氢键的物质沸点更高,由分析可知Q为N或O或F,其简单氢化物为NH3或H2O或HF,Z为Cl或S或P,其简单氢化物为HCl或H2S或PH3,由于前者物质中存在分子间氢键,而后者物质中不存在,故沸点:Q>Z,C项错误;X为Al,基态Al原子的价层电子排布为3s23p1,D项正确。7.(2022·海南卷,11改编)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y同周期并相邻,Y是组成水的元素之一,Z在同周期主族元素中金属性最强,W原子在同周期主族元素中原子半径最小,下列判断正确的是()。A.X的氢化物一定是平面三角形B.简单氢化物沸点:X>YC.Y与Z形成的化合物是离子化合物D.化合物ZWY的水溶液呈中性答案C解析X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y同周期并相邻,且Y是组成水的元素之一,则Y为O元素,X为N元素,Z在同周期主族元素中金属性最强,则Z为Na元素,W原子在同周期主族元素中原子半径最小,则W为Cl元素。N的氢化物有NH3、N2H4,NH3为三角锥形,N2H4为双三角锥形,A项错误;H2O和NH3均含有氢键,但H2O分子形成的氢键更多,故沸点:H2O>NH3,B项错误;Y为O元素,Z为Na元素,两者形成的化合物(Na2O、Na2O2)均为离子化合物,C项正确;NaClO的水溶液呈碱性,D项错误。8.(2022·全国乙卷,11改编)化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增加,且加和为21。YZ2分子的总电子数为奇数,常温下为气体。该化合物的热重曲线如图所示,在200℃以下热分解时无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是()。A.Y的气态氢化物溶于水呈酸性B.最高价氧化物的水化物酸性:Y<XC.100~200℃阶段热分解失去4个W2ZD.500℃热分解后生成固体化合物X2Z3答案D解析W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增加,且加和为21。该化合物的热重曲线如图所示,在200℃以下热分解时无刺激性气体逸出,说明失去的是水,即W为H,Z为O,YZ2分子的总电子数为奇数,常温下为气体,则Y为N,W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且加和为21,则X为B。NH3溶于水后,溶液呈碱性,A项错误;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水化物的酸性:X(H3BO3)<Y(HNO3),B项错误;根据200℃以下热分解时无刺激性气体逸出可知,100~200℃时失去的是水,若100~200℃阶段热分解失去4个H2O,则质量分数为14+4+11×5+16×814+4+11×5+16×8+18×4×100%≈73.6%,与图中数据不符,则说明不是失去4个H2O,C项错误;化合物(NH4B5O8·4H2O)在500℃热分解后若生成固体化合物X2Z3(B2O3),根据硼元素守恒,得到关系式2NH4B5O8·4H2O~5B2O3,则固体化合物B2O3的质量分数为(11×2+16×3)×5(14+4+11×5+16×8+18×4)×29.(2021·广东卷,13改编)一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,X的原子核只有1个质子;元素Y、Z、W的原子序数依次增大,且均位于X的下一周期;元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是()。A.XEZ具有漂白性B.非金属性:W>Z>YC.原子半径:Y>W>ED.ZW2中,Z的化合价为+2价答案C解析题给化合物结构中X、W、E均形成1个共价键,Y形成4个共价键,Z形成2个共价键。X的原子核只有1个质子,则X为H元素;元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期,即第二周期元素,则Y为C元素,Z为O元素,W为F元素;元素E的原子比W原子多8个电子,则E为Cl元素,综合以上分析可知,X、Y、Z、W、E分别为H、C、O、F、Cl元素。HClO具有漂白性,A项正确;同一周期从左到右,元素的非金属性逐渐增强,非金属性:F>O>C,B项正确;同一周期从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族从上到下,原子半径逐渐增大,所以原子半径:Cl>C>F,C项错误;OF2中,F为-1价,O的化合价为+2价,D项正确。1.(2023·浙江省嘉兴市二模)X、Y、Z、W、R五种前20号主族元素的原子序数依次增大。基态X原子中有3个未成对电子,Z是元素周期表中电负性最大的元素,Y和W同主族,常温下0.01mol·L-1R的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH=2。下列说法正确的是()。A.简单离子半径:r(W)<r(R)B.最高正价:X<Y<ZC.第一电离能:I1(X)>I1(Y)>I1(Z)D.简单氢化物的键角:Y>W答案D解析Z是元素周期表中电负性最大的元素,则Z为F。基态X原子中有3个未成对电子且其原子序数小于9,则X为N。根据原子序数大小关系,可判断Y为O。Y和W同主族,则W为S。常温下0.01mol·L-1R的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH=2,说明R的最高价氧化物对应的水化物为强酸,则R为Cl。简单离子半径:r(S2-)>r(Cl-),A项错误;O没有最高正价,F没有正价,B项错误;基态N原子的2p轨道为半充满稳定结构,其第一电离能大于O的,则第一电离能:I1(F)>I1(N)>I1(O),C项错误;O的电负性大于S的,H2O中的成键电子对相比H2S更靠近中心原子,成键电子对间的斥力更大,键角也更大,则简单氢化物的键角:H2O>H2S,D项正确。2.(2023·浙江省台州市高三一模)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W的最高正价与最低负价代数和为0,X的最高能级不同轨道都有电子且自旋方向相同,Y的最外层电子数为偶数,Z的核外电子数等于X与Y的最外层电子数之和。下列说法不正确的是()。A.第一电离能:X>YB.W、X、Y可能形成离子晶体C.原子半径:Z>Y>XD.W与Z形成的化合物中可能含有非极性键答案C解析W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W的最高正价与最低负价代数和为0,W位于第ⅠA族或第ⅣA族,X的最高能级不同轨道都有电子且自旋方向相同,X位于第ⅤA族,Y的最外层电子数为偶数,Z的核外电子数等于X与Y的最外层电子数之和,因此W只能是H或C,X是N,Y是O,Z是Na。由于氮原子的2p轨道电子处于半充满状态,稳定性更高,因此第一电离能:N>O,A项正确;W、X、Y可能形成离子晶体,如硝酸铵,B项正确;同周期元素自左向右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:Na>N>O,C项错误;W与Z形成的化合物中可能含有非极性键,如Na2C2,D项正确。3.(2023·山西省一模)某种天然硅酸盐矿石主要成分的化学式为R[Z2W3Y10]·3X2Y,其中X、Y、Z、W、R是主族元素,原子序数依次增大,且位于4个不同的周期。Y元素是地壳中含量最高的元素,化合物RY在实验室中常用作干燥剂。下列说法正确的是()。A.原子半径:W>Z>YB.工业制备Z单质采用热还原法C.X和R形成的化合物,X显负价D.W的最高价氧化物可溶于稀硝酸答案C解析X、Y、Z、W、R是主族元素,原子序数依次增大,其中Y在地壳中含量最高,则Y为O元素;化合物RY在实验室中常用作干燥剂,则R为Ca元素;5种元素位于4个不同周期,则X为H元素;由于主要成分是硅酸盐,若Z是Si元素,则W的化合价是20-8-23≈3.3,不符合条件,若W是Si元素,则Z的化合价是+3,Z是Al元素,符合条件。根据以上分析可知X、Y、Z、W、R分别是H、O、Al、Si、Ca。同周期元素自左向右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:Al>Si>O,A项错误;铝是活泼金属,工业制备铝单质采用电解熔融的氧化铝,B项错误;X和R形成的化合物CaH2中,H显负价,C项正确;W的最高价氧化物(二氧化硅4.(2023·河北省高三模拟)W、X、Y、Z为原子序数递增的短周期主族元素,4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的最外层电子数的2倍。下列叙述正确的是()。A.4种元素的最高价氧化物对应的水化物中,只有一种是强酸B.W与另外3种元素形成的二元化合物均含离子键,水溶液均呈碱性C.简单离子半径:Z>Y>WD.简单气态氢化物的稳定性:X>Z答案A解析W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价,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价,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;综上可知,Z为Cl元素,X为Si元素,Y为P元素。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,原子序数越大离子的半径越小,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。5.(2023·浙江省高三第三次联考)前四周期的元素X、Y、Z、Q、W的原子序数依次增大,基态X原子的半径是所有原子中最小的,Y与X可形成X2Y、X2Y2,二者在室温下均为无色液体,基态Z原子的M能层上p轨道为半充满状态,Y、Q同主族,基态W原子的价层电子排布为3d54s2,下列说法不正确的是()。A.电负性:Z<Q<YB.简单离子半径:Z>Q>Y>XC.同周期中第一电离能比Q大的元素只有1种D.X、Y、W三种元素形成的某些化合物,可存在于某些使用后的碱性电池中答案C解析前四周期的元素X、Y、Z、Q、W的原子序数依次增大,其中基态X原子的半径是所有原子中最小的,则X为H元素;Y与X可形成X2Y、X2Y2,二者在室温下均为无色液体,则Y为O元素,基态Z原子的M能层上p轨道为半充满状态,其价层电子排布为3s23p3,则Z为P元素;W原子的价层电子排布为3d54s2,则W为Mn元素;Y、Q同主族,由Y为O元素可知,Q为S元素。由分析可知,Y、Z、Q分别为O、P、S,根据同一周期从左往右元素的电负性依次增大,同一主族从上往下元素的电负性依次减小,故电负性:O>S>P,A项正确;X、Y、Z、Q分别为H、O、P、S,电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同,核电荷数越大,离子半径越小,简单离子半径:P3->S2->O2->H+,B项正确;同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,第ⅡA族与第ⅢA族、第ⅤA族与第ⅥA族反常,故同周期中第一电离能比Q大的元素有P、Cl、Ar,C项错误;X、Y、W三种元素形成的化合物如MnO(OH)可存在于使用后的碱性锌锰电池中,D项正确。6.(2023·浙江省诸暨市高三适应性考试)W、X、Y、Z、E是原子序数依次增大的五种短周期元素,基态W原子的电子只有一种自旋状态,X的最高正化合价与最低负化合价代数和为0,Y位于第二周期,基态Y原子的s能级电子总数与p能级电子总数相等,基态Z原子的价层电子中,在不同形状原子轨道中的电子数相等,E是同周期中电负性最大的元素。下列说法不正确的是()。A.Y的第一电离能一定低于同周期相邻元素B.由W、X、Y、E四种元素中的任意两种形成的化合物只有极性共价键C.由W、X、Y三种元素形成的化合物可能有成千上万种D.最简单氢化物的稳定性:Z<Y答案B解析W、X、Y、Z、E是原子序数依次增大的五种短周期元素,基态W原子的电子只有一种自旋状态,说明W中只有1个电子,则W为H元素;X的最高正化合价与最低负化合价代数和为0,X为第ⅣA族元素,X为C元素;Y位于第二周期,基态Y原子的s能级电子总数与p能级电子总数相等,Y的电子排布式为1s22s22p4,则Y为O元素;基态Z原子的价层电子中,在不同形状原子轨道中的电子数相等,则Z的价层电子排布为3s23p2,则Z为Si元素,E