2020年高考化学真题模拟题专项汇编06物质结构元素周期律含解析

1专题06物质结构元素周期律1．【2020新课标Ⅰ】1934年约里奥–居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核42He)轰击金属原子WZX，得到核素30Z+2Y，开创了人造放射性核素的先河：WZX+42He→30Z+2Y+10n。其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是A．WZX的相对原子质量为26B．X、Y均可形成三氯化物C．X的原子半径小于Y的D．Y仅有一种含氧酸【答案】B【解析】【分析】原子轰击实验中，满足质子和质量数守恒，因此W+4=30+1，则W=27，X与Y原子之间质子数相差2，因X元素为金属元素，Y的质子数比X大，则Y与X位于同一周期，且Y位于X右侧，且元素X、Y的最外层电子数之和为8，设X最外层电子数为a，则Y的最外层电子为a+2，解得a=3，因此X为Al，Y为P，以此解答。【详解】A．2713Al的质量数为27，则该原子相对原子质量为27，故A错误；B．Al元素均可形成AlCl3，P元素均可形成PCl3，故B正确；C．Al原子与P原子位于同一周期，且Al原子序数大于P原子序数，故原子半径AlP，故C错误；D．P的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，故D错误；故答案为：B。2．【2020新课标Ⅱ】一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是A．该化合物中，W、X、Y之间均为共价键2020年高考真题2B．Z的单质既能与水反应，也可与甲醇反应C．Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸D．X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构【答案】D【解析】【分析】一种由短周期主族元素形成的化合物，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且总和为24，根据图示，W为1价形成共价键，W为氢，Z为+1价阳离子，Z为Na，Y为3价，Y为N，24-1-11-7=5，X为B元素。【详解】A．该化合物中，H、B、N之间均以共用电子对形成共价键，故A正确；B．Na单质既能与水反应生成氢氧化钠和氢气，也能与甲醇反应生成甲醇钠和氢气，故B正确；C．N的最高价氧化物的水化物HNO3为强酸，故C正确；D．B的氟化物BF3中B原子最外层只有6个电子，达不到8电子稳定结构，故D错误；故选D。3．【2020新课标Ⅲ】7．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z；化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是A．非金属性：WXYZB．原子半径：ZYXWC．元素X的含氧酸均为强酸D．Y的氧化物水化物为强碱【答案】D【解析】【分析】根据题干信息可知，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，化合物XW3与WZ相遇会产生白烟，则WX3为NH3，WZ为HCl，所以W为H元素，X为N元素，Z为Cl元素，又四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z，则Y的核外电子总数为11，Y为Na元素，据此分析解答。【详解】根据上述分析可知，W为H元素，X为N元素，Y为Na元素，Z为Cl元素，则A．Na为金属元素，非金属性最弱，非金属性Y＜Z，A选项错误；B．同周期元素从左至右原子半径依次减小，同主族元素至上而下原子半径依次增大，则原子半径：Na＞Cl＞N＞H，B选项错误；C．N元素的含氧酸不一定全是强酸，如HNO2为弱酸，C选项错误；D．Y的氧化物水化物为NaOH，属于强碱，D选项正确；3答案选D。4．【2020年7月浙江选考】X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。Y元素的最高正价为价，Y元素与Z、M元素相邻，且与M元素同主族；化合物的电子总数为18个；Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子。下列说法不正确．．．的是()A．原子半径：B．最高价氧化物对应水化物的酸性：C．易溶于水，其水溶液呈碱性D．X、Z和Q三种元素形成的化合物一定是共价化合物【答案】D【解析】【分析】X、Y、Z、M、Q为五种短周期元素，原子序数依次增大。Y元素的最高正价为+4价，则证明该元素为第IVA族元素，又知Y元素与Z、M元素相邻，且与M同族，则在元素周期表位置应为IVA族VA族YZM，故推知Y为C元素，Z为N元素，M为Si元素；化合物Z2X4的电子总数为18，则推知，X为H，该化合物为N2H4；Q元素的原子最外层电子总数比次外层电子数少一个电子，推出Q为Cl元素，据此结合元素周期律与物质的结构与性质分析作答。【详解】根据上述分析可知，X为H、Y为C元素、Z为N元素、M为Si元素、Q为Cl元素，则A．同周期元素从左到右原子半径依次减小，同主族元素从上到下原子半径依次增大，则原子半径比较：Z(N)Y(C)M(Si)，故A正确；B．同周期元素从左到右元素非金属性依次增强，同主族元素从上到下元素非金属性依次减弱，因元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：Z(N)＞Y(C)＞M(Si)，则最高价氧化物对应水化物的酸性：Z(N)＞Y(C)＞M(Si)，故B正确；C．N2H4的结构简式可表示为H2N-NH2，分子中含两个氨基，可与酸反应，具有碱性，且该分4子具有极性，与水分子间也存在氢键，根据相似原理可知，N2H4易溶于水，故C正确；D．X、Z和Q三种元素组成的化合物有很多，不一定都是共价化合物，如氯化铵属于铵盐，为离子化合物，故D错误；答案选D。5．【2020江苏】下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是A．NaOH的碱性比Mg(OH)2的强B．Cl2得到电子的能力比Br2的弱C．原子半径r:(Br)(Cl)(Mg)(Na)rrrr＞＞＞D．原子的最外层电子数n:n(Na)n(Mg)n(Cl)n(Br)＜＜＜【答案】A【解析】A．同周期自左至右金属性减弱，所以金属性Na＞Mg，则碱性NaOH＞Mg(OH)2，故A正确；B．同主族元素自上而下非金属性减弱，所以非金属性Cl＞Br，所以Cl2得电子的能力比Br2强，故B错误；C．电子层数越多原子半径越大，电子层数相同，核电荷数越小原子半径越大，所以原子半径：r(Br)＞r(Na)＞r(Mg)＞r(Cl)，故C错误；D．Cl和Br为同主族元素，最外层电子数相等，故D错误。综上所述，答案为A。6．【2020天津】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是元素XYZW最高价氧化物的水化物H3ZO410.1molL溶液对应的pH(25℃)1.0013.001.570.70A．元素电负性：ZWB．简单离子半径：WYC．元素第一电离能：ZWD．简单氢化物的沸点：XZ【答案】A【解析】5【分析】四种短周期元素，均可以形成最高价氧化物对应的水化物。有H3ZO4可知，该酸为弱酸，则Z为P元素；0.1mol∙L−1W的最高价氧化物对应的水化物的pH为0.70，说明该物质为多元强酸，为硫酸，则W为S元素；0.1mol∙L−1Y的最高价氧化物对应的水化物的pH为13.00，说明该物质为一元强碱，为氢氧化钠，则Y为Na元素；0.1mol∙L−1X的最高价氧化物对应的水化物的pH为1.00，说明该物质为一元强酸，为硝酸，则Y为N元素，据此回答。【详解】A．同一周期元素的电负性随着原子序数的递增而增大，因S的原子序数大于P，则S的电负性大于P，胡A正确；B．电子层数越多离子半径越大，Na+有两个电子层而S2−有三个电子层，因此S2−的离子半径较大，故B错误；C．同一周期元素原子的第一电离能总趋势为依次增大，但由于第ⅡA、ⅤA族元素的电子排布结构为全充满或半充满状态，原子结构较为稳定，故第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能较相邻两个主族的电离能较大，故P的第一电离能大于S，故C错误；D．相对分子质量越大，物质的熔沸点越高，但由于X的氢化物NH3中含有分子间氢键，因此NH3的沸点高于PH3的沸点，故D错误；综上所述，答案为A。【点睛】分子的相对分子质量越大，熔沸点越高，但需要注意分子间是否能够形成氢键；分子间氢键可以增大物质的熔沸点，但分子内氢键可以降低物质的熔沸点。7．【2020山东（新高考）】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是A．第一电离能：WXYZB．简单离子的还原性：YXWC．简单离子的半径：WXYZD．氢化物水溶液的酸性：YW【答案】C【解析】【分析】四种短周期主族元素，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，设若X为第二周期元素原子，则X可能为Be或O，若X为第三周期元素原子，则均不满足题意，Z与X能形成Z2X2的淡黄色化合物，该淡黄色固体为Na2O2，则X为O元素，Z为Na元素；Y与W的最外层电子数相同，则Y为F元素，W为Cl元素，据此分析。【详解】A．同一周期从左向右第一电离能总趋势为逐渐增大，同一主族从上到下第一电离6能逐渐减小，故四种元素中第一电离能从大到小的顺序为F＞O＞Cl＞Na，A错误；B．单质的氧化性越强，简单离子的还原性越弱，O、F、Cl三种元素中F2的氧化性最强O2的氧化性最弱，故简单离子的还原性O2-＞Cl-＞F-，B错误；C．电子层数越多简单离子半径越大，相同结构的离子，原子序数越大半径越小，故四种元素中离子半径从大到小的顺序为Cl-＞O2-＞F-＞Na+，C正确；D．F元素的非金属性强于Cl元素，则形成氢化物后F原子束缚H原子的能力强于Cl原子，在水溶液中HF不容易发生电离，故HCl的酸性强于HF，D错误；故选C。8．（2020届河北省名校联盟高三联考）X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期主族元素。由X、Y、Z、W四种元素中的几种元素形成的化合物与W、Z的单质之间的转化关系如图所示（部分产物未给出），其中Z为金属单质且与X位于不同主族，下列说法正确的是A．Y和W形成的化合物YW4易溶于水B．Y6X6燃烧时火焰明亮，且无黑烟产生C．W的氧化物对应的水化物的酸性一定比Y的强D．Z与W形成的化合物中只含有离子键【答案】D【分析】根据化合物M和W单质的反应条件可知化合物M应为烃，W单质为Cl2，M含有C、H元素，X是四种元素中原子序数最小的，则X应为H元素；化合物N可以和金属单质反应，N应为HCl，化合物P应为金属Z氯化物，由于氯化铝为共价化合物，无法通过电解氯化铝获得铝，且Z与H元素不是同主族，所以P为氯化镁，Z为Mg；综上所述X为H，Y为C，Z为Mg，W为Cl元素。【详解】A．Y、W形成的化合物YW4为四氯化碳，四氯化碳难溶于水，故A错误；2020届高考模拟试题7B．Y6X6为C6H6，其分子中含碳量较大，燃烧时火焰明亮，且有黑烟产生，故B错误；C．没有指出是否为元素最高价含氧酸，该说法不合理，如碳酸的酸性大于次氯酸，故C错误；D．Z为Mg，Mg与Cl形成的氯化镁为离子化合物，只含有离子键，故D正确；故答案为D。9．（2020届四川省成都市第七中三诊模拟）X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，且X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的12。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物，M是某种元素对应的单质，乙和丁的组成元素相同，且乙是一种“绿色氧化剂”，化合物N是具有漂白性的气体(常温下)。上述质物间的转化关系如图所示(部分反应物和生成物省略)。下列说法正确的是：A．沸点：丁＞丙，热稳定性：丁＞丙B．原子半径：r(Y)r(Z)r(W)C．Z与X、Y、W形成的化合物中，各元素均满足8电子结构D．化合物N与乙烯均能使溴水褪色，且原理相同【答案】A【分析】乙是一种“绿色氧化剂”，即乙为H2O2，乙和丁组成的元素相同，则丁为H2O，化合物N是具有漂白性的气体(常温下)，则N为SO2，根据转化关系，M是单质，H2O2分解成O2和H2O，即M为O2，甲在酸中生成丙，丙为二元化合物，且含有S元素，即丙为H2S，四种元素原子序数依次增大，且都为短周期元素，X为H，Y为O，如果W为S，X、Z原子序数