甘肃高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-11元素周期表，元素周期律，原子结构，化合键
一、单选题
1．（2023·甘肃·统考二模）短周期元素形成的化合物(W2XYZ4M2)作为电池的电解液添加剂，能显著提高电池的容量和性能。X、Y、Z、W为同周期元素且原子序数依次增大，其中X的最外层电子数为最内电子数的1/2，化合物YZ2的总电子数为奇数，且易形成二聚物Y2Z4(常温下为无色气体)，化合物MZ2中M的质量分数分别为50%。下列说法错误的是
A．简单离子的半径：Z>X
B．简单氢化物的热稳定性：M>W
C．YZ2与水反应可以生成化合物YZ
D．Y、M的最高价氧化物的水化物均为强酸
2．（2023·甘肃酒泉·统考一模）短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大，X、Y、Z位于同一周期，Y和R位于同一主族，这五种元素构成的一种分子的结构如图所示。下列说法正确的是
A．离子半径：
B．X的氢化物常温下一定为气体
C．氧化物对应水化物的酸性：
D．分子中每个原子都符合8电子稳定结构
3．（2023·甘肃武威·校联考一模）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是电子层数的3倍，元素Y、Z、W互不相邻但位于同周期，且Y、Z的最外层电子数之和等于W的最外层电子数，W在同周期中原子半径最小。下列叙述错误的是
A．原子半径的大小顺序：
B．元素X的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
C．元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱
D．Z、W形成的化合物中各原子最外层电子均满足8电子稳定结构
4．（2023·甘肃兰州·统考一模）2022年9月9日，中国科学家首次在月球上发现的新矿物被命名为“嫦娥石”。该矿物除了含钙、铁(26Fe)、钇(39Y)三种长周期元素外，还含有X、R、Z、W四种原子序数依次增大的短周期主族元素。X、R、Z、W质子数之和为46，X、 R、Z最外层电子数分别为x、y、z，x+y+z=9， x=2(y+z)。下列叙述正确的是
A．铁(26Fe)位于第四周期VIIIB族
B．简单离子半径： X>R>Z
C．W的简单氢化物热稳定性比X的简单氢化物强
D．X与R形成的化合物为离子化合物且只含有离子键
5．（2023·甘肃·统考一模）R、M、X、Y 、Z为短周期元素，其原子的最外层电子数与原子半径的关系如图所示。下列说法正确的是
A．X与R形成共价化合物
B．熔点：X、 Z形成的化合物一定高于 X、Y形成的化合物
C．Y和M在自然界无游离态形式存在
D．R与M形成的化合物溶于水，能促进水的电离
6．（2022·甘肃兰州·统考一模）X、Y、Z、M、Q、R均为元素周期表前20号元素，其原子半径与化合价的关系如图所示。下列说法正确的是
A．X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液一定显酸性
B．简单离子半径：R2+>M->Y2->Q+
C．X和Y、Z均能形成含有非极性键的二元化合物
D．M的氧化物对应水化物的酸性一定强于Z
7．（2022·甘肃·统考二模）已知A、B、C、D四种元素为原子序数依次增大的短周期主族元素，B、C、D为同周期元素且与A均不同族，B、D原子的最外层电子数之和等于A的最外层电子数的2倍，B的氧化物是一种耐火材料D的一种化合物是生活中常见的消毒剂。下列有关说法不正确的是
A．C的氧化物的水化物的酸性可能强于碳酸
B．简单离子半径的大小顺序为D>A>B
C．A与C可能形成共价化合物C3A4
D．电解B与D形成的化合物的水溶液可以制取单质B
8．（2022·甘肃张掖·统考二模）某矿石由X、Y、Z三种原子序数逐渐增大的元素组成，且均为元素周期表前20号元素，X、Y处于不同周期。矿石的阴离子结构如图所示，黑球(Y)原子半径大于白球(X)原子半径，其中构成阳离子的元素(Z)周期数是族序数的二倍。下列有关说法正确的是
A．原子半径：Y>X>Z
B．最高正价：X>Y>Z
C．简单氢化物沸点：X>Y
D．元素Z与X形成的化合物均只含有离子键
9．（2022·甘肃·统考一模）中国国家航天局公布了由“祝融号”火星车拍摄的科学影像图，发现火星岩石中富含X、Y、Z、W四种元素。已知：X、Y、Z、W为原子序数递增的四种短周期元素，Z的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，X、W为同一主族元素，Y是地球地壳中含量最高的元素，测定火星岩石含有物质Z2WY3.下列判断不正确的是
A．原子半径：r(W)>r(X)>r(Y)
B．X的氢化物的沸点一定低于Y的氢化物
C．Y和W形成的化合物能与X的单质在一定条件下反应
D．两种化合物Z2Y、Z2Y2中阴阳离子个数比都为1：2
10．（2022·甘肃平凉·统考二模）短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大，X、Y、Z位于同一周期，Y和R位于同一主族，这五种元素构成的一种分子的结构如图所示。下列说法正确的是
A．上述五种元素中，非金属性最强的是Z B．最高正化合价：Z>Y>X
C．最简单氢化物的还原性：Z>W>R D．Y2Z2、RZ4分子中每个原子都符合8电子结构
11．（2021·甘肃金昌·统考模拟预测）某化合物的结构为 ，其中X、Y、W、Z四种短周期元素原子半径依次增大，X和Z同主族，W和Z同周期，Y和Z的简单离子具有相同的电子层结构。下列叙述正确的是
A．简单离子半径：W＞Z＞Y
B．工业上可通过电解制取单质W
C．该化合物的水溶液显酸性
D．与形成的化合物可与与形成的化合物发生反应
12．（2021·甘肃·统考二模）我国科学家用如图所示大阴离子的盐作水系锌离子电池的电解质溶液，显示了优良的循环性能。X、Y、Z、W均为短周期元素且原子序数依次增大，其中X、Y、Z位于同一周期，Y、W核外最外层电子数相等。下列叙述正确的是
A．简单离子半径大小顺序为W>Z>Y
B．W氧化物对应的水化物是一定是强酸
C．X氢化物的沸点一定低于W氢化物的沸点
D．X和Z形成的简单化合物各原子均满足8电子稳定结构
13．（2021·甘肃兰州·统考一模）X、Y、Z、W、M为短周期主族元素，25℃时，其最高价氧化物对应水化物的溶液浓度均为0.01mol·L-1的pH和原子半径大小的关系如下图所示。下列有关说法不正确的是
A．M元素一定位于第三周期第IA族
B．X与Z的简单气态氢化物反应生成的化合物中含有离子键和极性键
C．Z、W的气态氢化物的热稳定性：Z
14．（2022·甘肃兰州·统考一模）已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．18gH218O中所含中子数为10NA
B．25°C时，1LpH=2的H2C2O4溶液中含H+的数目为0.02NA
C．标准状况下，5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA
D．8.4g丙烯和环丙烷的混合物中含有共用电子对的数目为1.8NA
参考答案：
1．B
【分析】X的最外层电子数为最内层电子数的1/2，则X为Li或Na；化合物YZ2的总电子数为奇数，则Y的电子数为奇数，且易形成二聚物Y2Z4(常温下为无色气体)，所以Y为N、Z为O；X、Y、Z、W为同周期元素且原子序数依次增大，则W为F；X为Li；化合物MZ2中M的质量分数分别为50%，则M的相对原子质量为32，则M为S。
【详解】A．O2-核外电子排布2层，Li+核外电子排布只有1层，电子层数越多，离子半径越大，则简单离子的半径：Z>X，故A正确；
B．非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强。非金属性F>S，则简单氢化物的热稳定性：M
D．Y、M的最高价氧化物的水化物分别为HNO3和H2SO4，均为强酸，故D正确；
故选B。
2．D
【分析】由题意可知X是C、Y是O、Z是F、R是S、W是Cl。
【详解】A．离子半径：，A错误；
B．Y为C，碳元素的氢化物即为烃类物质，各种状态均存在，B错误；
C．酸性：，但C项中没有说明是最高价氧化物，HClO的酸性小于，C错误；
D．是，分子中每个原子都符合8电子稳定结构，D正确；
故选D。
3．C
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是电子层数的3倍，X为氧；元素Y、Z、W互不相邻但位于同周期，W在同周期中原子半径最小，W为氯；Y、Z的最外层电子数之和等于W的最外层电子数，则，分别为镁、磷；
【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径的大小顺序：，A正确；
B．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，元素X的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强，B正确；
C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强，C错误；
D．Z、W形成的化合物为PCl3，各原子最外层电子均满足8电子稳定结构，D正确；
故选C。
4．B
【分析】X、 R、Z最外层电子数分别为x、y、z，，解得，，根据原子序数的大小，X为O元素，R和Z的最外层电子数分别为1和2，R为Na，Z为Mg，根据质子数之和为46，W的质子数为15，为P元素。
【详解】A．铁()位于第四周期VIII族，A错误；
B．根据粒子半径的大小比较，电子层数越多，粒子半径越大，电子层数相同，质子数越大，半径越小，所以、、的半径大小为：，B正确；
C．因为O的非金属性强于P，所以P的简单氢化物热稳定性比O的简单氢化物弱，C错误；
D．O和Na形成的化合物中既有离子键，又有共价键，D错误；
故选B。
5．D
【分析】一般来说，原子电子层数越多，原子半径越大，同一周期从左到右，原子半径依次减小，最外层电子数等于主族序数，结合原子的最外层电子数与原子半径的关系图可知，X与R在IA族，R的半径更大，X半径比其它元素原子小，故X为H，R为Na；M在VIA族，半径比Y、Z的大，Y在IVA族，Z在VA族，则Y为C，Z为N，M为S。
【详解】A．由分析可知，X为H，R为Na，两者形成NaH为离子化合物，A错误；
B．由分析可知，X为H，Y为C，Z为N，其中H和C形成的化合物常温时可能为气体，固体，液体，H和N可以形成氨气，熔点较低，B错误；
C．由分析可知，Y为C，M为S，在火山喷口附近有单质硫存在，金刚石和石墨是自然界存在的游离态的碳，C错误；
D．由分析可知，R为Na，M为S，两者可形成Na2S，其中硫离子可以水解促进水的电离，D正确；
故选D。
6．C
【分析】X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，由其原子半径与主要化合价的关系图可知，M的最高正价为+7，则M为Cl，Q、R的化合价分别为+1、+2，二者的原子半径均大于Cl，则Q为Na、R为Ca；Y只有-2价，则Y为O；Z有+5、-3价，其原子半径小于Cl，则Z为N；X的原子半径最小，其化合价为+1价，则X为H，以此来解答。
【详解】A．X、Y、Z分别为H、O、N，H、O、N三种元素组成的化合物可能是碱，如NH3·H2O，A错误；
B．电子层越多离子半径越大，核外电子层结构相同时，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径大小为 M->R2+> Y2->Q+，B错误；
C．X和Y、Z均能形成含有非极性键的二元化合物例如H2O2、N2H4，C正确；
D．Z(N)的氧化物对应水化物可能为强酸，如硝酸，M的氧化物对应水化物可能为次氯酸为弱酸，故M的氧化物对应水化物的酸性不一定强于Z，D错误；
答案选C。
7．D
【分析】B的氧化物是耐火材料，推知是Al2O3，B是Al元素，可得C、D也是第三周期元素，D的化合物是一种常见消毒剂，B、C、D原子序数逐渐增大，推测消毒剂是HClO，D是Cl，B、D的最外层电子数之和是A的2倍，B最外层电子数是3，D是7，故A最外层电子数是5，是N元素，与B、C、D不同主族，推测是C是Si元素或者S元素。据此分析解题。
【详解】A．C若是S元素，氧化物对应水化物可能是硫酸，酸性比碳酸强，A正确；
B．简单离子A、B、D分别是N3-、Al3+、Cl-，N3-、Al3+是2个电子层，Cl-是3个电子层最外层电子数均是8，电子层数多，半径相对大，同样电子层，原子序数大，半径小，故半径大小是Cl-> N3-> Al3+，B正确；
C．若C是Si，与N形成Si3N4，是共价化合物，C正确；
D．B和D形成化合物是AlCl3，电解AlCl3溶液，2 AlCl3+6H2O，得不到铝单质，D错误；
答案选D。
8．C
【分析】X、Y、Z三种原子序数逐渐增大，X、Y处于不同周期，元素(Z)周期数是族序数的二倍，则Z为Ca；由阴离子结构可知Y最外层有4个电子，X原子最外层为6个电子，则X为O，Y为Si；综上所述，X、Y、Z分别为O、Si、Ca；
【详解】A．同周期从左往右，原子半径增大，同主族从上往下，原子半径增大，则原子半径：Z>Y>X，A错误；
B．X、Y、Z分别为O、Si、Ca，三者最高正价分别为+2，+4，+2，则最高正价：Y>X=Z，B错误；
C．X、Y分别为O、Si，H2O分子间存在氢键，H2O的沸点高于SiH4的沸点，C正确；
D．Z与X形成的化合物可能含共价键，如CaO2，D错误；
答案选C。
9．B
【分析】已知：X、Y、Z、W为原子序数递增的四种短周期元素，Z的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，Z为钠；Y是地球地壳中含量最高的元素，为氧；物质Na2WO3中W元素化合价为+4，X、W为同一主族元素，则X为碳、W为硅；
【详解】A．电子层数越多半径越大；电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：r(Si)>r(C)>r(O)，A正确；
B．C的氢化物的沸点不一定低于O的氢化物，碳可形成烃类物质，B错误；
C．氧和硅形成的化合物能与碳的单质在一定条件下反应生成硅和一氧化碳气体，C正确；
D．Na2O2中含有过氧根离子，两种化合物Na2O、Na2O2中阴阳离子个数比都为1：2，D正确；
故选B。
10．A
【分析】由结构可知X共用4对电子对，且X是短周期主族元素，则X是C元素，Z与X同一周期且原子序数比X大，Z共用1对，则Z为F，Y为O，Y和R位于同一主族，R为S，W为Cl；
【详解】分析可知，X是C、Y是O、Z是F、R是S、W是Cl；
A．越靠近元素周期表右上角的元素，非金属性越强，则最强的是F，即Z，故A正确；
B．X是C、Y是O、Z是F，其中Y和Z没有最高正化合价，故B错误；
C．非金属性越强，简单氢化物的还原性越弱，Z是F、R是S、W是Cl，非金属性F＞Cl＞S，则简单氢化物的还原性：Z＜W＜R，故C错误；
D．Y2Z2是O2F2、RZ4是SF4，其结构式为 ，其中S原子不满足8电子结构，故D错误；
故选：A。
11．D
【分析】X、Y、W、Z四种短周期元素原子半径依次增大，X和Z同主族，W和Z同周期，Z可形成带一个单位正电荷的阳离子，为钠；Y和Z的简单离子具有相同的电子层结构，结合结构中成键情况可推断X为氢、Y为氧。W与氢、氧可形成带1个单位负电荷的阴离子，W为铝；
【详解】A．一般而言，电子层数越多半径越大；电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；则简单离子半径：O2-＞Na+＞Al3+，A错误；
B．氯化铝为共价化合物，熔融状态不导电，不能通过电解制取单质W，B错误；
C．该化合物为Na[Al(OH)4]，水溶液显碱性，C错误；
D．水和氢化钠可以反应生成氢氧化钠和氢气，D正确；
故选D。
12．D
【分析】从阴离子的结构分析，W形成六个共价键，为硫元素，X形成四个共价键，一般为碳元素，Y形成2个共价键，一般认为是氧元素，Z形成一个共价键，是氟元素。据此解答
【详解】A．简单离子中，硫离子半径大，氧离子和氟离子电子层结构相同，根据核电荷数越大，半径越小分析，半径关系为W>Y> Z，A错误；
B．硫元素的氧化物对应的水化物可能为亚硫酸或硫酸，亚硫酸为弱酸，硫酸为强酸，B错误；
C．碳的氢化物为烃，可能是气体或液体或固体，硫化氢常温下为气体，C错误；
D．碳和氟形成四氟化碳，碳和氟都满足8电子结构，D正确；
故选D。
13．C
【分析】X、Y、Z、W、M 均为常见的短周期主族元素，25℃时，其最高价氧化物对应的水化物溶液（浓度均为0.01mol L-1）的pH，X、Z的0.01mol L-1的最高价含氧酸的pH=2，都为一元强酸，结合X、Z的原子半径可知，X为N元素，Z为Cl元素；Y的半径大于N，且酸性比硝酸弱，则Y为C元素；W的原子半径大于Cl，且对应的酸的pH小于2，应为硫酸，则W为S元素；M的原子半径最大，且0.01mol L-1W的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH为12，则W为Na。
【详解】分析可知：X、Y、Z、W、M分别为N、C、Cl、S、Na。
A． Na元素一定位于第三周期第IA族，故A正确；
B． X与Z的简单气态氢化物反应生成的化合物氯化铵中含有铵根与氯离子形成的离子键和N-H极性键，故B正确；
C．非金属性：Cl＞S，则最简单气态氢化物的热稳定性：Z＞W，故C错误；
D． W的氧化物SO2中+ 4价的硫处于中间价态，可能具有还原性、氧化性，故D正确；
故选C。
14．D
【详解】A．H218O含有10个中子，18gH218O中所含中子数为，故A错误；
B．25°C时，1LpH=2的H2C2O4溶液中含H+的数目为1L×0.01mol/L×NA=0.01NA，故B错误；
C．标准状况下，5.6LCO2的物质的量为0.25mol，与足量Na2O2发生反应，过氧化钠中氧元素化合价由-1降低为-2、由-1升高为0，转移的电子数为0.25NA，故C错误；
D．丙烯和环丙烷分子中都含有9个共用电子对，丙烯和环丙烷的摩尔质量都是42g/mol，8.4g丙烯和环丙烷的混合物中含有共用电子对的数目为，故D正确；
选D。
试卷第1页，共3页
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