专题五　物质结构　元素周期律 专题强化提升训练5

专题强化提升训练(五)

1．(2021·湖南师大附中模拟)下列化学用语正确的是(　C　)

A．乙酸分子的比例模型：

B．二氧化碳、二氧化硅的分子式分别为：CO2、SiO2

C．质子数为86、中子数为136的氡原子：Rn

D．Mg和Cl形成离子键的过程：

【解析】　为球棍模型，乙酸分子的比例模型为：，A错误；只有分子构成的物质才有分子式。二氧化硅是由原子直接构成的，SiO2是二氧化硅的化学式，不能称为“分子式”，故B错误；质子数为86、中子数为136，质量数＝质子数＋中子数＝86＋136＝222，故该氡原子：Rn，C正确；Mg和Cl形成离子化合物MgCl2，其电子式为[∶∶]－Mg2＋[∶∶]－，故形成过程为：，D错误。

2．(2021·广州模拟)中国化学会遴选了118名青年化学家作为“元素代言人”组成“中国青年化学家元素周期表”。元素Po(钋)与S同主族，由暨南大学陈填烽代言，其原子序数为84，下列说法正确的是(　A　)

A．210Po是一种核素 B．原子半径：Po＜S

C．Po位于元素周期表的第4周期 D．PoO2只有还原性

【解析】　210Po表示含有126个中子的Po原子，是Po元素的一种核素，故A正确；Po电子层数大于S，原子半径：Po>S，故B错误；Po位于元素周期表的第6周期，故C错误；PoO2中Po元素化合价为＋4，化合价既能升高又能降低，所以PoO2既有氧化性又有还原性，故D错误。

3．(2021·广州模拟)“嫦娥五号”成功着陆月球，实现了中国首次月球无人采样返回。月壤中的3He可用于核聚变，下列说法正确的是(　A　)

A．3He和4He核外电子数相等 B．3He和4He是同种核素

C．3He和4He中子数相等 D．由3He组成的单质为3He2

【解析】　3He和4He的质子数相同，核外电子数相等，故A正确；3He和4He的质子数相同，中子数不同，是两种不同的核素，故B错误；3He和4He的质子数相同，中子数不同，故C错误；稀有气体的单质是单原子分子，故D错误。

4．(2021·中山模拟)W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，其原子半径和最外层电子数的关系如图所示。下列说法正确的是(　A　)

A．简单氢化物的沸点：X>M

B．W2X2与Y2X2的化学键类型完全相同

C．X、Y、Z的简单离子半径：X<Y<Z

D．最高价氧化物对应水化物碱性：Y<Z

【解析】　根据已知W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，且W、Y最外层均有一个电子，且Y的原子半径大于W，Z最外层有三个电子，X、M最外层为六个电子且X原子半径小于M，故W、X、Y、Z、M为H、O、Na、Al、S。由于水中有氢键，熔沸点偏高，所以水的沸点大于硫化氢，A项正确；过氧化氢中存在极性键和非极性键，过氧化钠中存在离子键和非极性键，化学键类型不同，B项错误；X、Y、Z的简单离子三者最外层均为8电子稳定结构，故原子序数越小，离子半径越大，X>Y>Z；C项错误；氢氧化钠为强碱，氢氧化铝为弱碱，故碱性：氢氧化钠>氢氧化铝，D项错误。

5．(2021·山东高考)X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以[XY4]＋[XY6]－的形式存在。下列说法错误的是(　D　)

A．原子半径：X>Y

B．简单氢化物的还原性：X>Y

C．同周期元素形成的单质中Y氧化性最强

D．同周期中第一电离能小于X的元素有4种

【解析】　Y位于第三周期，且最高正价与最低负价的代数和为6，则Y是Cl元素，由X、Y形成的阴离子和阳离子知，X与Y容易形成共价键，根据化合物的形式知X是P元素。P与Cl在同一周期，则P半径大，即X>Y，A项不符合题意；两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，半径是P3－>Cl－，所以PH3的失电子能力强，还原性强，即X>Y，B项不符合题意；同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应的金属单质还原性减弱，非金属单质的氧化性增强，所以Cl2的氧化性最强，C项不符合题意；同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，第VA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能；所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以有5种，D项符合题意。

6．(2021·广州模拟)高效消毒液(TCCA)结构如图所示，其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。已知Y和Z位于不同周期，下列叙述不正确的是(　C　)

A．原子半径：W>X>Y

B．X的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝

C．14W与14X属于不同元素，但属于同一核素

D．该化合物中所有原子均满足8电子稳定结构

【解析】　由TCCA结构可知，W形成4个共价键、X形成3个共价键、Y形成2个共价键、Z形成1个共价键，由W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，Y和Z位于不同周期可知，W为C元素、X为N元素、Y为O元素、Z为Cl元素。同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则原子半径由大到小的顺序为C>N>O，故A正确；氨气溶于水显碱性，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故B正确；14C与14N的质子数不同，属于不同元素，肯定不是同一核素，故C错误；由结构简式可知C、N、O、Cl四种原子均满足8电子稳定结构，故D正确。

7．(2021·荆州模拟)X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法错误的是(　D　)

A．Q位于第三周期ⅠA族

B．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱

C．Z与M的最高价氧化物对应水化物均为强酸

D．简单离子半径：M－>Q＋>R2＋

【解析】　X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，根据原子半径与主要化合价的关系图，X有＋1价，其原子半径最小，则X为H；Y只有－2价，则Y为O；M存在＋7、－1价，则M为Cl；Z存在＋5、－3价，其原子半径小于Cl，而大于O，则Z为N元素；Q只有＋1价，R只有＋2价，且原子半径R＞Q＞M(Cl)，则R为Ca，Q为Na元素。Na的原子序数为11，在周期表中位于第三周期ⅠA族，故A正确；X、Y、Z三种元素组成的化合物可为HNO3、NH3·H2O或NH4NO3，分别为酸、碱、盐，故B正确；Z为N、M为Cl，Z与M的最高价氧化物对应水化物分别为硝酸、高氯酸，均为强酸，故C正确；一般而言，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，原子序数越大，半径越小，则简单离子半径：M－＞R2＋＞Q＋，故D错误。

8．根据下表中有关短周期元素性质的数据，下列说法不正确的是(　C　)

A．元素④处于第三周期第ⅤA族

B．元素③和⑥、元素④和⑦分别处于同一主族

C．元素①与元素⑥形成的化合物中不可能存在共价键

D．元素⑧对应的氢氧化物可能具有两性

【解析】　短周期元素中，④⑦均有＋5、－3价，处于ⅤA族，原子半径④＞⑦，故④为P、⑦为N；⑤有＋7、－1价，则⑤为Cl；①有最低价－2，处于ⅥA族，原子半径小于Cl，故①为O；③⑥均有最高价＋1，处于ⅠA族，原子半径③＜⑥，故③为 Li、⑥为Na，②只有最高价＋2价，原子半径大于 Li，所以②为Mg；⑧只有最高价＋3，原子半径小于镁的，故⑧为Al；则元素④为P，处于第三周期ⅤA族，故A正确；最高正化合价等于其主族序数，故③和⑥处于ⅠA族、④和⑦分别处于ⅤA族，故B正确；元素①与元素⑥形成的化合物有氧化钠、过氧化钠，过氧化钠中存在共价键，故C错误；元素⑧为Al，氢氧化铝是两性氢氧化物，故D正确。

9．W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，且四种元素的原子最外层电子数之和为24。下列叙述不正确的是(　D　)

A．简单阴离子的还原性Y强于X

B．W的气态氢化物与其最高价含氧酸反应生成离子化合物

C．X、Y、Z最简单氢化物中稳定性最弱的是Y

D．在元素周期表中118号元素与Z位于同一主族

【解析】　X、Y、Z、W四种短周期元素，结合位置可知，W、X为第二周期元素，Y、Z为第三周期，设X的最外层电子数为x，则W的最外层电子数为x－1，Y的最外层电子数为x，Z的最外层电子数为x＋1，则x＋x－1＋x＋x＋1＝24，解得x＝6，则W为N，X为O，Y为S，Z为Cl。同主族从上到下还原性依次增强，所以S2－的还原性比O2－强，故A正确；N元素的气态氢化物和其最高价含氧酸盐反应生成离子化合物NH4NO3，故B正确；X、Y、Z最简单氢化物为H2O、H2S、HCl，非金属性越强氢化物越稳定，所以稳定性最弱的是H2S，故C正确；118号元素位于0族，Z是Cl位于第ⅦA族，故D错误。

10．(2021·湖南高考)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，Z的最外层电子数为K层的一半，W与X可形成原子个数比为2∶1的18e－分子。下列说法正确的是(　B　)

A．简单离子半径：Z>X>Y

B．W与Y能形成含有非极性键的化合物

C．X和Y的最简单氢化物的沸点：X>Y

D．由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性

【解析】　Z的最外层电子数为K层的一半，则Z的核外有3个电子层，最外层电子数为1，即为Na，W与X能形成原子个数比为2∶1的18电子的分子，则形成的化合物为N2H4，所以W为H，X为N，Y的原子序数是W和X的原子序数之和，则Y为O。离子的电子层数相同时，原子序数越小，半径越大，即离子半径大小为：N3－＞O2－＞Na＋，即简单离子半径为：X＞Y＞Z，故A错误；W为H，Y为O，能形成H2O2，含有极性共价键和非极性共价键，故B正确；X的最简单氢化物为氨气，Y的最简单氢化物为水，水的沸点高于氨气，即最简单氢化物的沸点为Y＞X，故C错误；由W、X、Y三种元素形成的化合物有硝酸，硝酸铵，氨水等，硝酸，硝酸铵显酸性，氨水显碱性，故由W、X、Y三种元素形成的化合物不一定都是酸性，故D错误。

11．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。X分别与Y、Z、W结合形成质子数相同的甲、乙、丙三种分子。丁为无色气体，遇空气变红棕色；丙的水溶液可刻蚀玻璃。上述物质有如图转化关系：

下列说法错误的是(　B　)

A．四种元素形成的单质中W的氧化性最强

B．甲、乙、丙中沸点最高的是丙

C．甲常用作制冷剂

D．甲、乙分子均只含极性共价键

【解析】　丁为无色气体，遇空气变红棕色，则丁为NO，单质Z与化合物甲反应生成NO，则单质Z为O2，化合物甲为NH3，乙为H2O，能与H2O反应生成氧气的单质为F2，丙为HF，故元素X、Y、Z、W分别为H、N、O、F。H、N、O、F四种元素形成的单质中F2的氧化性最强，故A正确；常温下NH3和HF为气态，H2O在常温下为液态，所以沸点最高的是H2O，故B错误；化合物甲为NH3，氨气易液化，液氨气化时吸收大量的热，故常用作制冷剂，故C正确；化合物甲为NH3，乙为H2O，NH3和H2O分子均只含极性共价键，故D正确。

12．X、Y、Z、Q、R均为短周期元素，且Y、Z、Q、R在周期表中的位置关系如下图所示。已知X与Y同主族，X与Q能形成最简单的有机物。则下列有关说法正确的是(　C　)

A．原子半径：r(Z)>r(Y)>r(R)>r(Q)

B．气态化合物的稳定性：QX4>RX3

C．X与Y形成的化合物中含有离子键

D．最高价含氧酸的酸性：X2QO3>XRO3

【解析】　X、Y、Z、Q、R均为短周期元素，X与Q能形成最简单的有机物为甲烷，则X为H，Q为C，X与Y同主族，则Y为Na，结合Y、Z和R在周期表的位置可知，Z为Mg，R为N，同周期元素随着原子序数的增大原子半径依次减小，同主族元素，从上到下原子半径依次增大，则原子半径：r(Y)>r(Z)>r(Q)>r(R)，A项错误；非金属性越强，其对应的气态氢化物越稳定，则NH3的稳定性大于CH4，即RX3>QX4，B项错误；X与Y形成NaH，含离子键，C项正确；非金属性越强，其对应的最高价含氧酸的酸性越大，则硝酸的酸性大于碳酸，即：XRO3>X2QO3，D项错误。

13．(2021·绵阳模拟)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素。W与X位于同一主族；X、Y、Z三种元素形成的化合物具有强氧化性，能灭活新冠病毒，其结构如图所示。下列叙述不正确的是(　D　)

A．该化合物含极性键和非极性键

B．该化合物中各元素原子均达稳定结构

C．Z、W形成的简单离子半径，Z大于W

D．由X、Y、Z、W四种元素形成的化合物一定能与X、Z、W形成的化合物反应

【解析】　据X、Y、Z构成的化合物的结构可知，X有一条共价键稳定，故X为H或者F、Cl，Y四条共价键稳定，Y为C或者Si，Z两条共价键稳定，Z为O或S，其具有强氧化性，推得—Z—Z—为过氧键，则Z为O，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，则X为H，Y为C，W与X位于同一主族，故W是Na。该化合物为过氧乙酸CH3COOOH，含有碳碳键、氧氧键为非极性键，碳氢键、碳氧键、氢氧键为极性键，A正确；根据化合物的结构式，该化合物中各元素原子均达稳定结构，B正确；电子层数相同，核电荷数越大，微粒的半径越小，故O2－>Na＋，C正确；由X、Y、Z、W四种元素形成的化合物不一定能与X、Z、W形成的化合物反应，比如由X、Y、Z、W四种元素形成的化合物CH3COONa与X、Z、W形成的化合物NaOH，不反应，D错误。

14．(2021·成都外国语学校模拟)X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的5种短周期主族元素，X和W同主族，Z与W相邻，X的最外层电子数是内层的两倍，Y和Q的最高价氧化物对应的水化物都是一元酸。下列说法错误的是(　C　)

A．Y、Q的简单氢化物能发生反应

B．简单离子的半径大小：Q>Z

C．含氧酸的酸性：Q>W>X

D．Z和W的单质都能与NaOH溶液发生反应

【解析】　X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的5种短周期主族元素，X的最外层电子数是内层的两倍，则X为C；X和W同主族，则W为Si；Z与W相邻且原子序数小于W，则Z为Al；Y和Q的最高价氧化物对应的水化物都是一元酸，且Q原子序数更大，则Y为N，Q为Cl。氨气与氯化氢能反应生成氯化铵，故A正确；氯离子有三个电子层，铝离子有两个电子层，所以氯离子半径更大，故B正确；非金属性：Cl>C>Si，则最高价氧化物的水化物的酸性：HClO4>H2CO4>H2SiO3，但是本题不是最高价氧化物的水化物的酸性，不能比较，故C错误；Al和Si的单质都能与NaOH溶液发生反应，故D正确。

15．(2021·岳阳模拟)短周期主族元素W、X、Y、Q的原子序数依次增大，Y是地壳中含量最多的元素，其原子的最外层电子数等于W、X原子的最外层电子数之和，Q的原子序数等于X原子序数的2倍；查德威克实现了核反应：W＋He→X＋n。下列说法正确的是(　D　)

A．原子半径：W＞X＞Y＞Q

B．W和Q在元素周期表中处于对角线位置

C．X的最高价氧化物对应的水化物属于强酸

D．Y与Q形成的化合物可用作耐火材料

【解析】　Y是地壳中含量最多的元素，则Y为O元素，其原子的最外层电子数等于W、X原子的最外层电子数之和，即于W、X原子的最外层电子数之和为6，根据W＋He→X＋n由此可知，Z＝4，则W为Be元素，X为C元素，则Q为Mg元素。综上，W、X、Y、Q分别为Be元素、C元素、O元素、Mg元素。原子半径：Mg>Be>C>O，即Q>W>X>Y，A错误；Be和Mg位于同一主族，B错误；X的最高价氧化物对应的水化物为碳酸，属于弱酸，C错误；Y与Q形成的化合物MgO具有高熔点，可用作耐火材料，D正确。

16．(2021·衡阳模拟)短周期元素x、y、d、f的最高正价或最低负价、原子半径的相对大小随原子序数的变化如图甲所示；短周期元素z、e、g、h的最高价氧化物对应水化物的溶液(浓度均为0．01 mol/L)的pH与原子序数的关系如图乙所示：

下列有关说法不正确的是(　B　)

A．简单离子半径大小顺序：g>h>e>f

B．由x、z、d三种元素形成的化合物中一定不含有离子键

C．y、d、g的简单气态氢化物中最稳定的是d的氢化物

D．以上八种元素中的一种或两种组成的某有色物质与水发生氧化还原反应时，水既不作氧化剂也不作还原剂

【解析】　据x、y、d、f的最高正价或最低负价、原子半径的相对大小随原子序数的变化可知，x、y、d、f分别是H、C、O、Al元素；根据短周期元素z、e、g、h的最高价氧化物对应水化物的溶液(浓度均为0．01 mol/L)的pH与原子序数的关系可知，z、e、g、h分别是N、Na、S、Cl元素。电子层数越多半径越大，电子层数相同时质子数越多半径越小，简单离子半径大小顺序：S2－>Cl－>Na＋>Al3＋，A正确；由H、N、O三种元素形成的化合物NH4NO3中含有离子键、共价键，B错误；C、O、S三种元素的非金属性O>S>C，非金属性越强，气态氢化物越稳定，简单气态氢化物中最稳定的是H2O，C正确；以上八种元素中的一种或两种组成的有色物质如NO2，NO2与水反应生成硝酸和NO，水中H、O元素化合价不变，水既不作氧化剂也不作还原剂，D正确。