2023屆高考二輪總復習試題化學（適用于湖南河北）專題五物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

專題五物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)A組基礎(chǔ)鞏固練1.(雙選)(2022湖南長沙一中一模)一種由短周期主族元素組成的化合物A(如圖所示),可用于制備各種高性能防腐蝕材料。其中W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大。下列說法正確的是()A.該化合物A中所有X原子均滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B.四種原子的半徑大小順序:Z>Y>X>WC.1molZ的單質(zhì)含有共價鍵數(shù)目一定為6NAD.由W、X、Y構(gòu)成的化合物既溶于強酸,又溶于強堿2.(2022遼寧本溪一模)下列有關(guān)化學用語表示正確的是()A.水分子的球棍模型:B.鉀原子的結(jié)構(gòu)示意圖:C.Na2O2的電子式:Na+[O······D.中子數(shù)為20的氯原子:173.(2022廣東梅州一模)為紀念元素周期表誕生150周年,IUPAC向世界介紹118位優(yōu)秀青年化學家,并形成一張“青年化學家元素周期表”。中國學者雷曉光、姜雪峰、劉莊分別成為“N、S、Hg”元素的代言人。下列說法正確的是()A.S6與S8互為同位素B.80198HgC.NH3的電子式為H

·D.金屬汞的熔點高于硫黃4.(2022湖南長沙明德中學二模)一種可用作半導體摻雜源的化合物的結(jié)構(gòu)式如圖所示。已知W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的四種短周期主族元素,Z的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的3倍。下列說法錯誤的是()A.原子半徑:X>Y>Z>WB.X、Y最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性:X<YC.W和Y能形成多種原子個數(shù)比為1∶1的化合物D.除W原子外,分子中的其他原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)5.(雙選)(2022山東濟寧一模)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大,X原子核外電子只有一種自旋取向,Y、Z兩種原子核外s能級上的電子總數(shù)與p能級上電子總數(shù)相等,W原子的價電子中,在不同形狀的原子軌道中運動的電子數(shù)之比為2∶1。下列說法正確的是()A.W的第一電離能比同周期相鄰元素的小B.原子半徑:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)C.工業(yè)上電解熔融化合物ZY制備單質(zhì)ZD.W的最高價氧化物是非極性分子6.(2022湖南長沙雅禮中學二模)X、Y、Z、W為原子序數(shù)遞增的四種短周期元素,在同周期元素的原子中,W的半徑最大;Z的原子序數(shù)等于X、Y原子序數(shù)之和,A、B、C分別為X、Y、Z形成的二元化合物,D、M分別為Y、Z元素形成的單質(zhì),相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖。下列說法正確的是()A.W、Z、Y、X元素的原子半徑依次減小B.簡單氣態(tài)氫化物的沸點Z比W的高C.工業(yè)上可用電解熔融的W元素氯化物制備WD.非金屬性:Y>Z>X7.(2022湖南常德二模)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W是地殼中含量最多的元素,X的原子半徑是所有短周期主族元素中最大的,非金屬元素Y的原子序數(shù)是Z的最外層電子數(shù)的2倍。下列敘述不正確的是()A.Y單質(zhì)的熔點高于X單質(zhì)B.氫化物的沸點:W>ZC.X、W、Z能形成具有強還原性的XZWD.X2YW3中含有共價鍵8.(2022湖南卷,5)科學家合成了一種新的共價化合物(結(jié)構(gòu)如圖所示),X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的短周期元素,W的原子序數(shù)等于X與Y的原子序數(shù)之和。下列說法錯誤的是()A.原子半徑:X>Y>ZB.非金屬性:Y>X>WC.Z的單質(zhì)具有較強的還原性D.原子序數(shù)為82的元素與W位于同一主族9.(2022湖南益陽沅江一中二模)高壓不僅會引發(fā)物質(zhì)的相變,也會導致新類型化學鍵的形成?；卮鹣铝袉栴}:(1)在50~300GPa的高壓條件下,Na和Cl2反應(yīng)生成如圖所示晶胞的NaCl晶體,其中大灰球為氯,小黑球為鈉。①生成該晶體的反應(yīng)的化學方程式為。

②該NaCl晶體的密度為g·cm-3(已知晶胞參數(shù)為apm,阿伏加德羅常數(shù)為NAmol-1)。

(2)在超高壓(300GPa)條件下,金屬鈉和氦可形成化合物。結(jié)構(gòu)中,鈉離子按簡單立方排布,形成如圖所示的立方體空隙,電子對(2e-)和氦原子交替分布填充在立方體的中心。①若用NaxHey(2e-)z表示該晶體的組成,則x∶y∶z=。

②若將氦原子放在晶胞頂點,則電子對(2e-)在晶胞中的分數(shù)坐標為(0.5,0,0)、(0,0.5,0)、(0,0,0.5)、。

(3)若在高壓條件下形成的氨晶體中,氨分子中的每個H原子均參與一個氫鍵的形成。則N原子的雜化方式為,N原子鄰接個氫原子,1mol氨晶體中有mol氫鍵。該氨晶體與普通氨晶體相比熔點(填“高”“低”或“相同”),原因是。該氨晶體中氨分子的熱穩(wěn)定性比普通氨晶體中氨分子的熱穩(wěn)定性(填“高”“低”或“相同”)。

(4)上述晶體中所涉及元素(Na、Cl、He)的第一電離能由大到小的順序為(用元素符號填空),所涉及元素(H、Na、N)的電負性的大小為(用元素符號填空)。

B組能力提升練1.(2022湖南常德桃源一中二模)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W、Z同主族,X原子的最外層電子數(shù)是Y原子最外層電子數(shù)的6倍。p、q、r分別為W、X、Z的單質(zhì),s、t、u為W、X、Z三種元素形成的二元化合物,上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(反應(yīng)條件略去),下列說法不正確的是()A.原子半徑:Y>Z>W>XB.反應(yīng)①可用于工業(yè)上制備Z的單質(zhì)C.s、t、u均能與Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的溶液反應(yīng)D.X、Y、Z三種元素形成的一種化合物的水溶液可用作木材防火劑2.(2022湖南大聯(lián)考)現(xiàn)有W、X、Y、Z四種短周期元素。W分別與X、Y、Z結(jié)合生成甲、乙、丙三種化合物,且甲、乙、丙每種分子中都含有10個電子。Y和Z化合生成丁,有關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是()A.W、Y、Z三種元素可能組成離子化合物B.Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物一定為強酸C.原子半徑:W<X<Y<ZD.Y與W、Z都能形成兩種或兩種以上的化合物3.(雙選)(2022山東淄博一模)下列說法錯誤的是()A.石墨晶體中層內(nèi)導電性強于層間導電性B.基態(tài)Cr3+的最高能層中成對電子與未成對電子的數(shù)目比為8∶3C.(CH3COO)2Ni·4H2O的空間結(jié)構(gòu)為八面體,中心離子的配位數(shù)為4D.N元素的電負性比P元素的大,可推斷NCl3分子的極性比PCl3的大4.(2022遼寧省協(xié)作體聯(lián)考)氮化鈦(TiN)為金黃色晶體,由于具有令人滿意的仿金效果,越來越多地成為黃金的代替品。TiN晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯誤的是()A.Ti元素位于元素周期表第四周期第ⅡB族B.該晶胞中含有4個Ti原子和4個N原子C.Ti原子均位于N原子構(gòu)成的八面體空隙中D.Ti的第一電離能小于Mn5.(2022廣東卷,7)甲~戊均為短周期元素,在元素周期表中的相對位置如圖所示;戊的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為強酸。下列說法不正確的是()A.原子半徑:丁>戊>乙B.非金屬性:戊>丁>丙C.甲的氫化物遇氯化氫一定有白煙產(chǎn)生D.丙的最高價氧化物對應(yīng)的水化物一定能與強堿反應(yīng)6.(2022全國甲卷,12)Q、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,其最外層電子數(shù)之和為19。Q與X、Y、Z位于不同周期,X、Y相鄰,Y原子最外層電子數(shù)是Q原子內(nèi)層電子數(shù)的2倍。下列說法正確的是()A.非金屬性:X>QB.單質(zhì)的熔點:X>YC.簡單氫化物的沸點:Z>QD.最高價含氧酸的酸性:Z>Y7.(雙選)(2022湖南懷化二模)某化合物結(jié)構(gòu)如圖所示,其中X、Y、W、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期元素,且四種元素分布在三個周期,W的最外層電子數(shù)是Y的最外層電子數(shù)的2倍,Z和X同主族。下列說法正確的是()A.W與Z形成的化合物中只含離子鍵B.該化合物中Y都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C.原子半徑:Z>Y>WD.X3YW3是弱酸8.(2022湖南衡陽二模)W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次遞增的短周期元素,它們組成的化合物為a、b、c、d、e、f,其中b、c與人的呼吸活動息息相關(guān),m為單質(zhì),它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列敘述不正確的是()A.原子半徑:W<Y<X<ZB.由W、X、Y、Z構(gòu)成的化合物中可能含有離子鍵、極性共價鍵和非極性共價鍵C.X的氫化物沸點可能比Y的氫化物沸點高D.Z2Y2中陰、陽離子個數(shù)比為1∶19.(2022湖南長沙雅禮中學一模)鈦(Ti)和鋯(Zr)是同一副族的相鄰元素,它們的化合物在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的用途?；卮鹣铝袉栴}:(1)鈦和鋯的價層電子結(jié)構(gòu)相似,基態(tài)鋯原子的價電子排布式為。

(2)Ti(BH4)2是一種儲氫材料。H、B、Ti的電負性由大到小的順序為。

(3)ZrCl4可以與乙二胺形成配合物[ZrCl4(H2NCH2CH2NH2)],其中Zr原子配位數(shù)為6。①1mol[ZrCl4(H2NCH2CH2NH2)]中含有σ鍵的物質(zhì)的量為mol。

②H2NCH2CH2NH2形成[ZrCl4(H2NCH2CH2NH2)]后,H—N—H鍵角將(填“變大”“變小”或“不變”),原因是。

(4)已知TiO2晶胞中Ti4+位于O2-所構(gòu)成的正八面體的體心,ZrO2晶胞中Zr4+位于O2-所構(gòu)成的立方體的體心,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:①TiO2晶胞中O2-的配位數(shù)是。

②已知ZrO2晶胞的密度為ρg·cm-3,則晶胞中Zr原子和O原子之間的最短距離為cm(列出表達式,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,ZrO2的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1)。

10.(2022湖南常德二模)我國秦俑彩繪和漢代器物上用的顏料被稱為“中國藍”“中國紫”,直到近年來人們才研究出來其成分為BaCuSi4O10、BaCuSi2O6。(1)“中國藍”“中國紫”中均具有Cun+,n=,基態(tài)時該陽離子的價電子排布式為。

(2)在5500年前,古代埃及人就已經(jīng)知道如何合成藍色顏料——“埃及藍”CaCuSi4O10,其合成原料中用CaCO3代替了BaCO3,其他和“中國藍”一致。CO32-中鍵角∠OCO為。根據(jù)所學,從原料分解的角度判斷“埃及藍”的合成溫度比“中國藍”更(填“高”或“低(3)配離子Cu(CN)32-中,中心離子的雜化類型是,該配離子的空間結(jié)構(gòu)為;CN-中配位原子是(11.(2022湖南常德桃源一中二模)鋰離子電池能量密度大,循環(huán)性能優(yōu)越,被稱為綠色電池。請回答下列問題:(1)LiCoO2、LiFePO4常用作鋰離子電池的正極材料?；鶓B(tài)Co原子核外電子排布式為;基態(tài)磷原子中,電子占據(jù)的最高能層符號為,該能層能量最高的電子云在空間有個伸展方向,原子軌道呈形。

(2)[Co(NO3-)4]2-中Co2+的配位數(shù)為4,配體中N的雜化方式為,該配離子中各元素的第一電離能由小到大的順序為(填元素符號),1mol該配離子中含σ鍵數(shù)目為N(3)LiFePO4屬于簡單磷酸鹽,而直鏈的多磷酸鹽則是一種復雜磷酸鹽,如:焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如圖所示:這類磷酸根離子可用通式表示為(用n代表P原子數(shù))。

12.(2022湖南衡陽二模)歷史上金、銀、銅主要是作為貨幣金屬或裝飾品被應(yīng)用。試回答下列問題:(1)Ag在元素周期表中的位置為,Ag+的價電子排布式為。

(2)冶金工業(yè)上,提取金的原理是2[Au(CN)2]-+Zn2Au+[Zn(CN)4]2-。與CN-互為等電子體的分子有(任寫一種),HCN分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為。

(3)已知基態(tài)銅的部分電離能如表所示:電離能/(kJ·mol-1)I1I2I3Cu74619582058由表格數(shù)據(jù)知,I2(Cu)遠遠大于I1(Cu),其原因是。

(4)已知:硫酸銅溶液中滴入氨基乙酸鈉(H2N—CH2—COONa)即可得到結(jié)構(gòu)如圖所示的配合物。①配合物中碳原子的軌道雜化類型為。

②1mol氨基乙酸鈉(H2N—CH2—COONa)含有σ鍵的數(shù)目為mol。

(5)某Q原子的外圍電子排布式為3s23p5,銅與Q形成化合物的晶胞如圖所示(白球代表Q原子)。每個銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目為;該晶體的化學式為。已知該晶體的密度為ρg·cm-3,晶體的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體中銅原子和Q原子之間的最短距離為pm(1pm=10-12m,只寫計算式)。

參考答案專題五物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)A組基礎(chǔ)鞏固練1.AD解析W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W的原子序數(shù)最小,且可以形成一個共價鍵,則W為H元素,X可以形成兩個共價鍵,應(yīng)為O元素;Y可以形成+3價陽離子,且原子序數(shù)大于O,則為Al元素;Z可以形成5個共價鍵,應(yīng)為P元素,據(jù)此分析解答。該化合物陰離子中形成兩個共價鍵的O原子滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),由于該陰離子帶三個單位負電荷,所以形成一個共價鍵的O原子也滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),A正確;電子層數(shù)越多,半徑越大,電子層數(shù)相同時,核電荷數(shù)越大,半徑越小,故原子半徑:Al>P>O>H,B錯誤;Z為P元素,其單質(zhì)有紅磷、白磷等多種結(jié)構(gòu),1molP的單質(zhì)含有共價鍵數(shù)目不一定為6NA,C錯誤;由H、O、Al構(gòu)成的化合物為Al(OH)3,為兩性物質(zhì),既溶于強酸,又溶于強堿,D正確。2.A解析水分子的電子式為H··O······H,由于孤電子對的排斥作用,成鍵電子對發(fā)生偏移,則球棍模型為,A正確;鉀為19號元素,其核外有19個電子,原子結(jié)構(gòu)示意圖為,B錯誤;Na2O2為離子化合物,兩個O原子間只形成1對共用電子,其電子式為Na+[

··O······O······3.B解析S6與S8是硫元素形成的性質(zhì)不同的兩種單質(zhì),故互為同素異形體,而不是同位素,A錯誤;根據(jù)質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)加中子數(shù)可知,80198Hg的中子數(shù)為198-80=118,B正確;NH3是共價化合物,則NH3的電子式為H

··N··

H····H,C4.D解析W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的四種短周期主族元素,Z的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,則Z為O元素;W形成一個共價鍵、X形成3個共價鍵、Y形成4個共價鍵,且W、X、Y的原子序數(shù)均比Z(O)小,則W、X、Y分別為H、B、C元素。電子層數(shù)越多,原子半徑越大,電子層數(shù)相同,核電荷數(shù)越多,原子半徑越小,則原子半徑B>C>O>H,故A正確;B最高價氧化物對應(yīng)的水化物是硼酸,C最高價氧化物對應(yīng)的水化物是碳酸,硼酸的酸性弱于碳酸,故B正確;H和C可以形成C2H2、C6H6等多種原子個數(shù)比為1∶1的化合物,故C正確;題中所給結(jié)構(gòu)中H原子形成2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),B原子最外層形成3+3=6電子,二者都不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故D錯誤。5.AD解析短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大,X原子核外電子只有一種自旋取向,則X為H;Y、Z兩種原子核外s能級上的電子總數(shù)與p能級上電子總數(shù)相等,原子核外電子排布式為1s22s22p4或1s22s22p63s2,結(jié)合原子序數(shù)可知Y為O,Z為Mg;W原子的價電子中,在不同形狀的原子軌道中運動的電子數(shù)之比為2∶1,其價電子排布式為3s23p4,則W為S。同周期元素,從左往右,第一電離能有逐漸增大的趨勢,但第ⅡA族、第ⅤA族原子核外電子排布處于全充滿、半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能大于同一周期相鄰元素,所以P第一電離能大于S元素,則S元素的第一電離能比P、Cl都小,A正確;不同周期元素,電子層數(shù)越多,原子半徑越大,同周期元素,從左向右原子半徑逐漸減小,則原子半徑:r(X)<r(Y)<r(W)<r(Z),B錯誤;在工業(yè)上一般是采用電解熔融的MgCl2的方法冶煉Mg,不是電解MgO的方法冶煉Mg,C錯誤;W是S元素,S元素最高價氧化物SO3,分子中正負電荷重心重合,SO3是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子,D正確。6.C解析X、Y、Z、W為原子序數(shù)遞增的四種短周期元素,在同周期元素的原子中,W的半徑最大,則W為Na;Z的原子序數(shù)等于X、Y原子序數(shù)之和,A、B、C分別為X、Y、Z形成的二元化合物,D、M分別為Y、Z元素形成的單質(zhì),根據(jù)相互轉(zhuǎn)化關(guān)系圖分析,M為氧氣,則Z為O,A為氨氣,B為NO,C為NO2,D為N2,則X為H,Y為N。原子半徑大小順序為Na>N>O>H,故A錯誤;NaH是離子晶體,H2O為分子晶體,H2O沸點比NaH的低,故B錯誤;工業(yè)上可用電解熔融的NaCl制備Na,故C正確;同周期,從左到右,元素非金屬性增強,因此非金屬性:O>N>H,故D錯誤。7.C解析短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W是地殼中含量最多的元素,W是O元素,X的原子半徑是所有短周期主族元素中最大的,X為Na元素,非金屬元素Y的原子序數(shù)是Z的最外層電子數(shù)的2倍,Z的最外層電子數(shù)為7,則Z為Cl元素,Y為Si元素。根據(jù)分析可知,W為O元素,X為Na元素,Y為Si元素,Z為Cl元素。Na形成的晶體為金屬晶體,其熔點較低,而Si形成的晶體為共價晶體,具有較高熔點,則單質(zhì)熔點:Y>X,故A正確;水分子間形成氫鍵,沸點較高,氫化物的沸點:W>Z,故B正確;X、W、Z能形成具有強氧化性的NaClO,故C錯誤;Na2SiO3中含有Si—O共價鍵,故D正確。8.C解析本題考查元素推斷、元素周期表結(jié)構(gòu)和元素周期律。W、Y分別形成4個、2個共價鍵,結(jié)合W的原子序數(shù)是X、Y之和,可知X、Y、W分別為C、O、Si元素,則Z為F元素。原子半徑C>O>F,A項說法正確;非金屬性O(shè)>C>Si,B項說法正確;F2具有強氧化性,C項說法錯誤;根據(jù)86號元素為0族元素,可推出82號元素位于第ⅣA族,與W(Si)位于同一主族,D項說法正確。9.答案(1)①2Na+3Cl22NaCl3②259×(2)①2∶1∶1②(0.5,0.5,0.5)(3)sp363高該晶體中氫鍵數(shù)目多相同(4)He>Cl>NaN>H>Na解析(1)①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,該晶體化學式為NaCl3,則生成NaCl3的反應(yīng)的化學方程式為2Na+3Cl22NaCl3;②已知晶胞參數(shù)為apm,阿伏加德羅常數(shù)為NAmol-1,根據(jù)密度計算公式可得ρ=(2×23+6×35.5)×1030(2)①鈉離子按簡單立方排布,所以鈉離子均攤計算后為1個,電子對(2e-)和氦原子交替分布填充在立方體的中心,則電子對(2e-)和氦原子各0.5個,所以x∶y∶z=2∶1∶1;②氦原子放在晶胞頂點,電子對(2e-)與氦原子交替填充在立方體的中心,則電子對(2e-)在晶胞中的分數(shù)坐標為(0.5,0,0)、(0,0.5,0)、(0,0,0.5)和(0.5,0.5,0.5)。(3)氨分子中N原子有3個σ鍵和1個孤電子對,雜化方式為sp3。氨分子中的每個H均參與一個氫鍵的形成,每個N原子鄰接6個H原子,其中3個H原子為N原子所鍵合的H原子,另外3個H原子則是依靠氫鍵作用所吸引,因此1mol氨晶體含有3mol氫鍵。氨晶體與普通氨晶體相比熔點高,原因是該晶體中氫鍵數(shù)目多。熱穩(wěn)定性是化學性質(zhì),所以該氨晶體中與普通氨晶體中氨分子的熱穩(wěn)定性相同。(4)Na、Cl、He的第一電離能由大到小的順序為He>Cl>Na;非金屬性越強,電負性越大,H、Na、N的電負性的大小為N>H>Na。B組能力提升練1.C解析X原子的最外層電子數(shù)為Y原子最外層電子數(shù)的6倍,根據(jù)最外層電子數(shù)不超過8,X最外層電子數(shù)只能為6,Y最外層電子數(shù)只能為1,又因X之前還有W元素,之后還有Y、Z兩種元素,故X只能為O元素,則Y為Na元素,根據(jù)原子序數(shù)關(guān)系,q為X元素單質(zhì),則q為O2,W可能為Be、B、C、N,對應(yīng)同族Z可能為Mg、Al、Si、P,由圖示知,W、O、Z三種元素形成的一種二元化合物能與O2反應(yīng),聯(lián)想W、Z的可能情況,推測t為CO,則u為CO2,即W為C元素,則Z為Si元素,則p為C元素,r為Si元素,由反應(yīng)①制得Si,工業(yè)制Si反應(yīng):2C+SiO2Si+2CO↑,則s為SiO2,p(C)能與u(CO2)在高溫下反應(yīng)生成t(CO),推測合理,綜上所述:W為C元素、X為O元素、Y為Na元素、Z為Si元素。電子層數(shù)越多,原子半徑越大,電子層數(shù)相同時,核電荷數(shù)越多,原子半徑越小,故四種原子半徑順序為Y>Z>W>X,故A正確;由分析知,工業(yè)上可利用反應(yīng)①制備Si,故B正確;Y的最高價氧化物的水化物為NaOH,t(CO)與NaOH溶液不反應(yīng),故C錯誤;X、Y、Z形成的Na2SiO3溶液可用作木材防火劑,故D正確。2.B解析甲、乙、丙均為10電子的分子,且X和乙的反應(yīng)為置換反應(yīng),則應(yīng)為氟氣和水的反應(yīng),可知X單質(zhì)為F2,Y單質(zhì)為O2,乙為H2O,甲為HF,則W為H元素,X為F元素,Y為O元素,丙是NH3或CH4,丁是NO或CO2,Z為C或N元素,據(jù)此作答。若丙為氨氣,則Z為N元素,W、Y、Z可組成硝酸銨,為離子化合物,A項正確;Z若為C元素,則最高價氧化物對應(yīng)的水化物為弱酸,B項錯誤;同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小,則原子半徑應(yīng)為W<X<Y<Z,C項正確;氧元素可以和氫元素形成水或者過氧化氫,氧元素可以和碳元素形成一氧化碳或者二氧化碳,氧元素和氮元素可形成一氧化二氮、一氧化氮、三氧化二氮、二氧化氮、四氧化二氮、五氧化二氮等,D項正確。3.CD解析石墨晶體中層內(nèi)碳原子的雜化方式為sp2雜化,碳原子間以σ鍵形成六元環(huán),層內(nèi)形成大π鍵能提供自由移動的電子導電,而層間以分子間作用力相結(jié)合,導電能力差,則層內(nèi)導電性強于層間導電性,A正確;鉻元素的原子序數(shù)為24,失去3個電子形成鉻離子,基態(tài)Cr3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d3,則最高能層中成對電子與未成對電子的數(shù)目比為8∶3,B正確;由(CH3COO)2Ni·4H2O的空間結(jié)構(gòu)為八面體,中心離子為鎳離子,配位體為2個醋酸根離子和4個水分子,配位數(shù)為6,C錯誤;氮元素的電負性大于磷元素,與氯元素的電負性差值小于磷元素,則空間結(jié)構(gòu)都為三角錐形的三氯化氮分子的極性小于三氯化磷,D錯誤。4.A解析Ti元素為22號元素,位于第四周期第ⅣB族,A錯誤;據(jù)題圖可知黑球的個數(shù)為12×14+1=4個,白球的個數(shù)為8×18+6×12=4個,化學式為TiN,即該晶胞中含有4個Ti原子和4個N原子,B正確;Ti原子半徑大于N原子,所以黑球為Ti原子,白球為N原子,以體心Ti原子為例,距離其最近且相等的N原子可構(gòu)成一個正八面體,即Ti原子均位于N原子構(gòu)成的八面體空隙中,C正確;Ti原子的半徑大于Mn,更容易失去電子,所以Ti5.C解析根據(jù)題干信息,戊的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為強酸,在短周期元素中,符合此條件的可以是S或Cl。如果戊為S元素,則甲、乙、丙、丁分別為C、O、Si、P元素;如果戊為Cl元素,則甲、乙、丙、丁分別為N、F、P、S元素。但無論戊是什么元素,同周期的主族元素,原子序數(shù)越大,半徑越小,原子半徑:丁>戊;同主族元素的原子序數(shù)越大,半徑越大,原子半徑:戊>乙,則原子半徑:丁>戊>乙,A項正確,不符合題意;無論戊是什么元素,同周期主族元素的原子序數(shù)越大,非金屬性越強,因此非金屬性:戊>丁>丙,B項正確,不符合題意;若戊為S元素,則甲為C元素,甲的氫化物如甲烷遇氯化氫無白煙產(chǎn)生,C項錯誤,符合題意;不論丙是Si元素還是P元素,其最高價氧化物對應(yīng)的水化物均為酸,均可以與強堿反應(yīng),D項正確,不符合題意。6.D解析本題考查元素周期表中元素的“位—構(gòu)—性”關(guān)系。由題意可知,Q為第二周期元素,X、Y、Z為第三周期元素,再依據(jù)Y原子最外層電子數(shù)是Q原子內(nèi)層電子數(shù)的2倍,可推知Y為Si元素;由“X、Y相鄰”,且X的原子序數(shù)小于Y,可推知X為Al元素;最后依據(jù)原子序數(shù)的大小關(guān)系和四種元素最外層電子數(shù)之和為19可推知:若Q為O元素,則Z為S元素;若Q為N元素,則Z為Cl元素;若Q為F元素,則Z為P元素。非金屬性:Al<O(或N或F),A項錯誤;單質(zhì)的熔點:Al<Si,B項錯誤;由于H2O或NH3或HF分子間存在氫鍵,而H2S或HCl或PH3分子間只有范德華力,則簡單氫化物的沸點:H2S<H2O(或HCl<NH3或PH3<HF),C項錯誤;由于非金屬性:S>Si(或Cl>Si或P>Si),所以最高價含氧酸的酸性:H2SO4>H2SiO3(或HClO4>H2SiO3或H3PO4>H2SiO3),D項正確。7.CD解析X、Y、W、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期元素,且四種元素分布在三個周期,根據(jù)所給化合物結(jié)構(gòu)分析,X為H元素;Z和X同主族,且Z的原子序數(shù)最大,則Z為Na元素;W的最外層電子數(shù)是Y的最外層電子數(shù)的2倍,且Y能形成4個共價鍵,W能形成2個共價鍵,則Y為B元素,W為O元素。O和Na可以形成化合物Na2O2,含有離子鍵和共價鍵,A錯誤;Y為B元素,該結(jié)構(gòu)中形成3個共價鍵的B原子最外層只有6個電子,B錯誤;電子層數(shù)越多原子半徑越大,電子層數(shù)相同時,核電荷數(shù)越小半徑越大,原子半徑Na>B>O,即Z>Y>W,C正確;X3YW3即H3BO3,為一種弱酸,D正確。8.D解析結(jié)合題給物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖,a應(yīng)為由C、H或C、H、O元素組成的有機化合物,m為O2,b、c為CO2和H2O,d為Na2O2,e、f為Na2CO3、NaOH,由此分析可知W為H元素,X為C元素,Y為O元素,Z為Na元素。電子層數(shù)越多,原子半徑越大,同周期元素核電荷數(shù)越大,原子半徑越小,則原子半徑:W<Y<X<Z,故A正確;由H、C、O、Na構(gòu)成的化合物可為醋酸鈉(CH3COONa),CH3COONa是離子化合物,由鈉離子和醋酸根離子構(gòu)成,含有離子鍵;醋酸根離子(CH3COO-)中的C—H、CO、C—O為極性共價鍵,C—C為非極性共價鍵,故B正確;X為C元素,Y為O元素,O的氫化物為水或雙氧水,C、H元素可形成多種烴,一般隨著碳原子數(shù)的增加,其熔沸點越高,則C的氫化物沸點可能比O的氫化物沸點高,故C正確;Y為O元素,Z為Na元素,Z2Y2為Na2O2,由Na+和O22-構(gòu)成,陰、陽離子個數(shù)比為1∶2,故9.答案(1)4d25s2(2)Ti<B<H(3)①17②變大游離態(tài)H2NCH2CH2NH2與Zr結(jié)合后,孤電子對變成了σ鍵電子對,排斥力減小,因此H—N—H鍵之間的夾角會增大(4)①3②3解析(1)Ti的原子序數(shù)為22,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2,價電子排布式為3d24s2,鈦和鋯的價層電子結(jié)構(gòu)相似,基態(tài)鋯原子的價電子排布式為4d25s2。(2)金屬元素的電負性小于非金屬元素,在非金屬元素中H元素電負性比B大,所以H、B、Ti的電負性由小到大的順序為Ti<B<H。(3)①1個[ZrCl4(H2NCH2CH2NH2)]中含有Zr—Cl配位鍵4個,Zr—N配位鍵2個,配位鍵屬于σ鍵,含有N—H4個、C—H4個、N—C2個、C—C1個,共11個共價鍵,屬于σ鍵,所以總共有17個共價鍵。②游離態(tài)H2NCH2CH2NH2中N原子有一個孤電子對,配合物中N原子提供一個孤電子對與Zr形成配位鍵,孤電子對之間的斥力>孤電子與成鍵電子之間的斥力>成鍵電子對之間的斥力,與Zr形成配位鍵后孤電子對變成了σ鍵電子對,即成鍵電子對,排斥力減小,因此H—N—H之間的夾角會增大。(4)①TiO2晶胞中Ti4+位于O2-所構(gòu)成的正八面體的體心,Ti4+的配位數(shù)為6,晶胞中Ti4+的數(shù)目為1+8×18=2,O2-的數(shù)目為2+4×12=4,則TiO2晶胞中O2-的配位數(shù)是②已知二氧化鋯晶胞的密度為ρg·cm-3,則晶體中Zr原子和O原子之間的最短距離為晶胞體對角線的14,晶胞體對角線長度等于棱長的3倍,設(shè)兩原子核之間的距離為acm,則晶胞的棱長為4a3cm,晶胞中黑色球數(shù)目為4,白色球數(shù)目為8,即O原子數(shù)目為8,Zr原子數(shù)目為4,晶胞質(zhì)量為4MNρg·cm-3,解得:a=3410.答案(1)23d9(2)120°低(3)sp2平面三角形C解析(1)根據(jù)化學式BaCuSi4O10、BaCuSi2O6,其中Ba為+2價,Si為+4價,O為-2價,由化合價代數(shù)和為零,“中國藍”、“中國紫”中均具有Cun+,n=2,基態(tài)時該陽離子的價電子排布式為