2021年高考化学真题和模拟题分类汇编专题05 物质结构元素周期律(含答案解析)
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1、 - 1 - 2021 高考高考化学化学真题和模拟题分类汇编真题和模拟题分类汇编 专题专题 05 物质结构元素周期律物质结构元素周期律 2021 年化学高考题 1 (2021 山东高考真题)关于 CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质,下列说法错误的是 ACH3OH为极性分子 BN2H4空间结构为平面形 CN2H4的沸点高于(CH3)2NNH2 DCH3OH 和(CH3)2NNH2中 C、O、N杂化方式均相同 【答案】B 【解析】 A甲醇可看成是甲烷中的一个氢原子被羟基取代得到的,为四面体结构,是由极性键组成的极性分子,A 正确; BN2H4中 N原子的杂化方式为 sp3,不是
2、平面形,B错误; CN2H4分子中连接 N 原子的 H原子数多,存在氢键的数目多,而偏二甲肼((CH3)2NNH2)只有一端可以 形成氢键,另一端的两个甲基基团比较大,影响了分子的排列,沸点较 N2H4的低,C正确; DCH3OH为四面体结构,-OH 结构类似于水的结构,(CH3)2NNH2的结构简式为,两者分子中 C、O、N杂化方式均为 sp3,D 正确; 故选 B。 2 (2021 山东高考真题)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 A原子半径:XY B简单氢化物的还原性:XY C同周期元素形成的
3、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 【答案】D 【分析】 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。 【解析】 AP 与 Cl在同一周期,则 P 半径大,即 XY,A项不符合题意; B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 - 2 - XY,B 项不符合题意; C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
4、以 Cl2的氧化性最强,C项不符合题意; D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; 故选 D。 3 (2021 浙江)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: BX能从中置换出 Z CY能与反应得到 Fe DM 最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应 【答案】A 【分析】 根据短周期元素 X、Y、Z、M、Q和 R 在周期表中的相对位
5、置,以及 Y的最高化合价为+3,可推知,X为: ,Y 为:,Z为:C,M为:N,Q为:S,R 为:,据此分析答题。 【解析】 A为: ,为:,中硫的还原性强于中的氯元素,A错误; B和 发生下述反应:,B正确; C和 发生铝热反应如下:,C 正确; DM 为:N,N的最高价氧化物的水化物为:,最低价氢化物为:,二者发生如下反应: ,D 正确; 答案为:A。 4 (2021 浙江)下列“类比”结果不正确 的是 24 ZQ YXW 6 2 XY ZWXEW 4 XEZ WZY YWE - 5 - D中, 的化合价为+2价 【答案】C 【分析】 题给化合物结构中 X、W、E 均形成 1 个共价键、Y
6、形成 4 个共价键、Z形成 2 个共价键。 的原子核只有 1 个质子, 则 X 为 H元素; 元素、原子序数依次增大, 且均位于的下一周期, 即第二周期元素,则 Y 为 C元素,Z为 O元素,W为 F元素;元素的原子比原子多 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。 据此分析解答。 【解析】 A氯元素非金属性较强,其最高价氧化物的水化物 HClO4是一种强酸,故 A正确; B同一周期元素从左到右非金属性逐渐增强,所以非金属性:FOC,故 B正确; C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,电子层越多半径越
7、大,所 以原子半径:ClCF,故 C错误; DOF2中,F为-1 价,则 O的化合价为+2价,故 D正确; 答案选 C。 8 (2021 河北高考真题)用中子轰击X原子产生 粒子(即氮核 He)的核反应为:X+ n Y+ He。 已知元素 Y在化合物中呈+1价。下列说法正确的是 AH3XO3可用于中和溅在皮肤上的 NaOH溶液 BY单质在空气中燃烧的产物是 Y2O2 CX和氢元素形成离子化合物 D6Y和 7Y互为同素异形体 【答案】A 【分析】 根据核反应为:可知,X的质量数 N 为 4+7-1=10,又因为 Y 在化合物中呈价,则 推知 Y位于 IA 族,质量数=质子数+中子数,Y的质量数为
8、 7,所以得出 Y为 Li,其质子数 p=3,所以 X的 质子数 Z=3+2-0=5,核电荷数=原子序数=核内质子数=5,则推知 X属于 B 元素,据此分析解答。 【解析】 A为硼酸,氢氧化钠溶液具有腐蚀性,若不慎将 溶液溅到皮肤上,则需用大量水冲洗,同 2 ZWZ XYZWX EW N Z 4 2 N Z 1 0 7 p 4 2 N174 Z0p2 XnYHe 1 33 H BONaOH - 6 - 时涂抹,以中和碱液,A正确; BY为 Li,在空气中燃烧的产物只有 Li2O,B 错误; CX为 B,与氢元素会形成 BH3或 B2H4等硼氢化合物,B元素与 H 元素以共价键结合,属于共价化合
9、物, C错误; D和两者的质子数均为 3,中子数不同,所以两者互为同位素,D错误; 故选 A。 9 (2021 湖南高考真题)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 的分子。下列 说法正确的是 A简单离子半径: BW与 Y 能形成含有非极性键的化合物 CX和 Y的最简单氢化物的沸点: D由 W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性 【答案】B 【分析】 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
10、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。据此分析解答。 【解析】 由分析可知,W 为 H,X为 N,Y为 O,Z为 Na。 A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:XYZ,故 A 错误; BW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; CX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; D由 W、X、Y 三种元素形成的
11、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; 故选 B。 33 H BO 6Li7 Li 18e ZXY XY - 7 - 10 (2021 全国高考真题)我国嫦娥五号探测器带回的月球土壤,经分析发现其构成与地球土壤类 似土壤中含有的短周期元素 W、X、Y、Z,原子序数依次增大,最外层电子数之和为 15。X、Y、Z为同周 期相邻元素,且均不与 W同族,下列结论正确的是 A原子半径大小顺序为 B化合物 XW中的化学键为离子键 CY单质的导电性能弱于 Z单质的 DZ的氧化物的水化物的酸性强于碳酸 【答案】B 【分
12、析】 由短周期元素 W、X、Y、Z,原子序数依次增大,最外层电子数之和为 15, X、Y、Z为同周期相邻元素, 可知 W 所在主族可能为第A 族或第A 族元素,又因 X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与 W 同族, 故 W一定不是第A族元素,即 W 一定是第A族元素,进一步结合已知可推知 W、X、Y、Z依次为 O、 Mg、Al、Si,据此答题。 【解析】 AO原子有两层,Mg、Al、Si均有三层且原子序数依次增大,故原子半径大小顺序为 MgAlSiO, 即,A错误; B化合物 XW即 MgO为离子化合物,其中的化学键为离子键,B正确; CY单质为铝单质,铝属于导体,导电性很强,Z单质为硅,为半
13、导体,半导体导电性介于导体和绝缘体 之间,故 Y单质的导电性能强于 Z单质的,C 错误; DZ的氧化物的水化物为硅酸,硅酸酸性弱于碳酸,D 错误; 故选 B。 11 (2021 浙江高考真题)下列含有共价键的盐是 ACaCl2 BH2SO4 CBa(OH)2 DNa2CO3 【答案】D 【解析】 ACaCl2由 Ca2+和 Cl-构成,只含有离子键不含有共价键,A 不符合题意; BH2SO4由分子构成,只含有共价键不含有离子键,B 不符合题意; CBa(OH)2由 Ba2+和 OH-构成,属于碱,不属于盐,C 不符合题意; DNa2CO3有 Na+和 CO构成,含有离子键,CO内部 C 与 O
14、 原子之间还含有共价键,D 符合题意; 1.731kg WXYZ XYZW 2- 3 2- 3 - 8 - 故答案选 D。 12 (2021 浙江高考真题)现有 4种短周期主族元素 X、Y、Z和 Q,原子序数依次增大,其中 Z、Q在同 一周期。相关信息如下表: 元素 相关信息 X 最外层电子数是核外电子总数的一半 Y 最高化合价和最低化合价之和为零 Z 单质为淡黃色固体,常存在于火山喷口附近 Q 同周期元素中原子半径最小 下列说法正确的是 A常温时,X单质能与水发生剧烈反应 BY与 Q元素组成的 YQ4分子,空间构型为正四面体 CY、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱 D第五周期且与
15、Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态 【答案】B 【分析】 X 原子的最外层电子数是核外电子总数的一半,由于最外层电子数不超过 8个,因此 X只能是第二周期的 Be;Y 元素的最高化合价和最低化合价之和为零,位于第A族,Y是 C 或 Si;Z单质为淡黄色固体,常存 在于火山喷口附近, 因此 Z是 S; Q是同周期元素中原子半径最小, 且 Z和 Q位于同一周期, 因此 Q是 Cl, 据此解答。 【解析】 根据以上分析可知 X是 Be,Y 是 C或 Si,Z是 S,Q是 Cl。则 ABe 的金属性弱于 Mg,常温时镁和冷水不反应,因此 Be单质不能与水发生剧烈反应,A错误; BY与 Q元素组成的
16、CCl4或 SiCl4分子,空间构型均为正四面体,B正确; CY、Z、Q三种元素的非金属性逐渐增强,非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,则最高价氧化物 对应水化物的酸性依次增强,C错误; D第五周期且与 Cl同主族元素的单质是碘,在常温常压下呈固态,D错误; 答案选 B。 - 9 - 13 (2021 河北高考真题)如图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中 W、X、Y、 Z为原子序数依次增大的短周期元素,X和 Z同主族,Y原子序数为 W 原子价电子数的 3倍。下列说法正 确的是 AX和 Z的最高化合价均为+7价 BHX和 HZ在水中均为强酸,电子式可表示为与 C四种元素中,
17、Y原子半径最大,X原子半径最小 DZ、W和氢三种元素可形成同时含有离子键和共价键的化合物 【答案】CD 【分析】 结合图中所示结构可知图中两种化合物均为共价化合物,已知 X 和 Z同主族,可得 X 和 Z同为第A族, Y 为第A族元素,W 为第A族或第A族元素,再结合 W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元 素, Y原子序数为 W 原子价电子数的 3 倍推知 W、X、Y、Z分别为 N、F、P、Cl,据此答题。 【解析】 AX和 Z分别是 F、Cl,F无正价,A错误; B和分别是 HF和 HCl,HF在水中不是强酸,B 错误; C四种元素 W(N) 、X(F) 、Y(P) 、Z(Cl)中,W
18、(N) 、X(F)有两个电子层,Y(P) 、Z(Cl)有 三个电子层,半径大于 W(N)和 X(F) ,Y(P)原子序数小于 Z(Cl) ,故 Y原子半径在这四种元素中最 大;X(F)原子序数大于 W(N) ,故 X原子半径在这四种元素中最小,C正确; DZ(Cl) 、W(N)和氢三种元素可形成氯化铵,属于同时含有离子键和共价键的化合物,D正确; 故选 CD。 HXHZ - 10 - 2021 年化学高考模拟题 1 (2021 九龙坡区 重庆市育才中学高三三模)短周期主族元素 A、B、C、D、E 的原子序数依次增大。A 原子的最外层电子数是内层电子数的 2倍;B、D同主族且质子数之比为 12;
19、元素 C是地壳中含量最丰富 的金属元素。下列说法不正确的是 A简单离子半径:DEBC B简单氢化物的沸点:BA C元素 B与元素 C形成的化合物可作耐火材料 D元素 A的单质存在多种同素异形体 【答案】B 【分析】 A 原子的最外层电子数是内层电子数的 2 倍,则 A为 C;B、D同主族且质子数之比为 12,则 B 为 O,D 为 S;D、E原子序数依次增大且都为短周期主族元素,所以 E 为 Cl;元素 C是地壳中含量最丰富的金属元 素,则 C 为 Al;综上所述,A、B、C、D、E依次为:C、O、Al、S、Cl。 【解析】 A 电子层数越多, 离子半径越大; 电子层数相同, 质子数越少, 半
20、径越大, 所以简单离子半径: S2-Cl-O2-Al3+, A 正确; BA为 C,B为 O,简单氢化物依次为 CH4、H2O,H2O 分子间有氢键,故沸点 CH4YXW B简单气态氢化物的热稳定性:ZY CX的最高价氧化物的水化物一定是强碱 DY的最高价氧化物是应用广泛的半导体材料 【答案】B 【分析】 W 的最外层电子数是内层电子数的 3 倍,则 W是 O,X、Z能形成化合物 XZ,X 的原子序数比 Z小,则 X 为 Na、Z为 Cl,或 X为 Mg、Z为 S,或 X为 Al、Z为 P,Y最外层电子数是 X 和 Z最外层电子数之和的 一半,则 Y最外层电子数是 4,Y为 Si; 【解析】
21、分析知 W、X、Y、Z分别是 O、Na/Mg/Al、Si、Cl/S/P; A同周期原子半径从左到右减小,同主族原子半径从上到下增大,原子半径:XYZW,A错误; B非金属性越强其简单气态氢化物越稳定,非金属性:ClSi,则热稳定性:ZY,B正确; CX可能为 Na/Mg/Al,最高价氧化物的水化物可能是 NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3,存在弱碱,C错误; - 12 - DY是 Si,其单质 Si用做半导体材料,D错误; 故选:B。 4 (2021 青海西宁市 高三二模)M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的简单氢化物常 用作制冷剂,Z的最高正价与最低负价绝对值之差为
22、4,它们组成的一种分子结构如图。下列说法正确的是 A原子半径:YXM BM、Y、Z三种元素可组成离子化合物 C简单气态氢化物的稳定性:XY DX、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物均为强酸 【答案】B 【分析】 M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y 的简单氢化物常用作制冷剂,Y为 N元素,Z的 最高正价与最低负价绝对值之差为 4,Z为 S,X在化合物中显 4价,X为 C,M为 H 元素。 【解析】 A 同周期从右到左,原子半径减小:XY,故 A错误; B M、Y、Z三种元素可组成离子化合物如硫化铵,故 B正确; C 周期表中同周期从左到右,元素的非金属性增强,最高价氧化物对应的水
23、化物的酸性增强,元素的氢 化物稳定性增强,简单气态氢化物的稳定性:XY,故 C错误; D X的最高价氧化物对应的水化物碳酸为弱酸,故 D 错误; 故选 B。 5 (2021 青海高三三模)W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大,元素 W和 Z位于同一 族。向盐 XYW2水溶液中滴入稀盐酸至过量,溶液先变浑浊后澄清,X的最高价氧化物对应水化合物与 Y 的最高价氧化物对应水化合物反应,可得到含 XYW2溶液。下列说法正确的是 A原子半径:XYZW BW 的氢化物水溶液酸性强于 Z的 CW和 X 组成的化合物均为碱性氧化物 DZ的氧化物对应的水化物均为强酸 【答案】A 【分析】 W、X、
24、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大,元素 W和 Z位于同一族。XYW2为 NaAlO2,向 - 13 - 盐 NaAlO2水溶液中滴入稀盐酸至过量,溶液先变浑浊生成氢氧化铝后澄清生成氯化铝,X 的最高价氧化物 对应水化合物 NaOH与 Y的最高价氧化物对应水化合物氢氧化铝反应,可得到含 NaAlO2溶液。W 是 O元 素、X是 Na元素、Y是铝元素、Z是 S 元素。 【解析】 A 周期表中同主族从下到上,同周期从左到右,原子半径减小,原子半径:XYZW,故 A正确; B W 的氢化物水溶液酸性弱于 Z的,即水的酸性小于硫化氢,故 B 错误; C W和 X 组成的化合物中 Na2O 为碱
25、性氧化物,Na2O2不是碱性氧化物,故 C错误; D Z的氧化物对应的水化物亚硫酸为弱酸,故 D错误; 故选 A。 6 (2021 陕西宝鸡市 ) 短周期主族元素 X、 Y、 Z、 W的原子序数依次增大, 原子半径 r(W)r(Y)r(Z)r(X)。 X 与 W 同主族,Z原子最外层电子数是其内层电子总数的 3倍,Z原子的核电荷数等于 X、Y原子核电荷数 之和。下列说法正确的是 A工业上常用电解的方法制备 W的单质 B元素 Z的简单气态氢化物的热稳定性比 Y的弱 C仅由 X、Y、Z三种元素形成的化合物的水溶液一定呈碱性 D化合物 X2Z2与 W2Z2所含化学键类型完全相同 【答案】A 【分析】
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