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高考化学二轮复习专题4物质结构与元素周期律(含解析)
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这是一份高考化学二轮复习专题4物质结构与元素周期律(含解析)，共20页。试卷主要包含了利用“三看”比较微粒半径的大小，元素金属性、非金属性强弱判断，元素活泼,其单质不一定活泼，最活泼的非金属元素等内容，欢迎下载使用。
专题4 物质结构与元素周期律
微专题
2019
2018
2017
考情透析
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
元素周期表
与元素周期律
T12
T9
T12
T12
T10
T13
T13
T9
T9
考向:以元素推断形式考查元素微粒半径大小比较,非金属性、金属性强弱比较,熔沸点比较,化合物或化学键的类型判断,元素周期表的结构及应用等
题型:选择题
分值:6分
元素推断的
解题技巧
T12
T9
T12
T12
T10
T13
T13
T9
T9
08 元素周期表与元素周期律
1.利用“三看”比较微粒半径的大小
在中学化学范畴内,可按“三看”规律来比较微粒半径的大小:
(1)“一看”电子层数。当电子层数不同时,电子层数越多,半径越大。
例如,r(Li)
(2)“二看”核电荷数。当电子层数相同时,核电荷核数越大,半径越小。
例如,r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl);
r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。
(3)“三看”核外电子数。当电子层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多,半径越大。
例如,r(Cl-)>r(Cl);r(Fe2+)>r(Fe3+)。
2.元素金属性、非金属性强弱判断
考点1
▶ 元素周期表的应用
1.(改编)2019年是“国际化学元素周期表年”。下列有关说法不正确的是( )。
A.元素周期表中含元素种类最多的族是第ⅢB族
B.新发现的115号元素(Mc)位于元素周期表第ⅢA族
C.元素周期表中第14列元素所形成的化合物种类最多
D.在元素周期表的金属与非金属分界线附近寻找半导体材料
解析▶ 元素周期表中第ⅢB族包括镧系元素、锕系元素,共32种元素,在所有族中所含元素种类最多,A项正确;115号元素(Mc)位于元素周期表第ⅤA族,B项错误;第14列为碳族元素,C元素可以形成有机物,故该列元素形成化合物的种类最多,C项正确;金属元素与非金属元素分界线附近往往可以寻找作半导体材料的元素,如硅,D项正确。
答案▶ B
1.(原创)2019年1月29日联合国教科文组织启动了“化学元素周期表国际年”系列活动。下列说法正确的是( )。
A.元素周期表中第ⅠA族的元素均为碱金属元素
B.位于第四周期ⅤA族的元素为非金属元素
C.短周期元素的正化合价数值和其族序数相同
D.自然界中的元素是取之不尽、用之不竭的
解析▶ 元素周期表第ⅠA族的元素中除H元素外都是碱金属元素,A项错误;位于第四周期ⅤA族的元素是砷(As)元素,为非金属元素,B项正确;短周期元素最高正化合价的数值和其族序数相同(O、F除外),C项错误;有些元素具有放射性,存在时间很短暂,不是取之不尽、用之不竭的,D项错误。
答案▶ B
1.元素周期表中,元素种类最多的是第ⅢB族,形成化合物种类最多的是第ⅣA族。
2.现行的元素周期表不是按照相对原子质量排列的,而是按照原子序数排列的。
3.描述元素在周期表中的位置时,族序数要用罗马数字表示,分清罗马数字的4(Ⅳ)和6(Ⅵ)。
4.短周期中两元素原子序数相差8,它们不一定位于同一主族(如H和F)。
5.元素活泼,其单质不一定活泼。如N元素,因为N2形成了三键。
考点2
▶ 元素周期律的应用
2.(2019年四川成都第七中学模拟)W、X、Y、Z为四种短周期主族元素且其中只有一种是金属元素。它们在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是( )。
X
W
Y
Z
A.X、Y、Z中Y单质与氢气化合最容易
B.W的氢化物具有较强的还原性
C.元素Y和Z在自然界中均存在游离态
D.X的氢化物的沸点一定小于Y的氢化物
解析▶ 由各元素在元素周期表中的相对位置可知,W为Al元素,X为C元素,Y为Si元素,Z为P元素。元素的非金属性越强,越容易与氢气化合,X、Y、Z中P的非金属性最强,则Z单质与氢气化合最容易,A项错误;W为Al元素,W的氢化物中H为-1价,具有较强的还原性,B项正确;硅为亲氧元素,在自然界中只能以化合态存在,C项错误;C的氢化物很多,当C原子数较多时,形成的烃可能为固体,X的氢化物的沸点不一定小于Y的氢化物,D项错误。
答案▶ B
2.(2019年全国Ⅱ卷,9改编)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z均为短周期主族元素,Z的质子数是W的质子数的2倍。下列说法错误的是( )。
W
X
Y
Z
A.简单离子半径:W>X
B.常温常压下,Y单质为固体
C.气态氢化物的热稳定性:Z
解析▶ W、X、Y、Z均为短周期主族元素,Z的质子数是W的质子数的2倍,推出Z为S元素,W为O元素,X为Al元素,Y为Si元素。O2-和Al3+具有相同的电子层结构,简单离子半径O2->Al3+,A项正确;Si单质在常温常压下为固体,B项正确;非金属性O>S,故气态氢化物的热稳定性H2O> H2S,C项正确;氢氧化铝是两性氢氧化物,碱性较弱,D项错误。
答案▶ D
1.氢元素不一定显+1价。一般氢化物中氢元素为+1价,但在金属氢化物中氢元素为-1价,如NaH、CaH2等。
2.氧元素能与大多数元素形成多种化合物。如H、N、C、Na、S、Cl等,都有两种或两种以上氧化物。
3.氧化物所对应水化物的酸性或碱性越强,其非金属性或金属性不一定越强,而是要求“最高价”。也不能根据氢化物的酸性来比较元素的非金属性,如酸性HCl>H2S,并不能说明Cl的非金属性强于S。反例,非金属性F>Cl,但酸性HF
5.对主族元素来说,最高正价+|最低负价|不一定等于8。例如,对于H,最高正价+|最低负价|=2,而O、F没有最高正价。
6.最高正价=|最低负价|,除第ⅣA族元素满足外,H元素也满足。
7.原电池中负极材料的金属性不一定强于正极材料的金属性。还要注意介质对电极反应的影响。如Al-Mg-NaOH溶液形成原电池时,Al为负极;Al-Mg-HNO3(浓)溶液形成原电池时,Al为正极。
09 元素推断的解题技巧
一、元素推断常用的两个关系
1.原子或离子中基本微粒间的关系
(1)质子数=核电荷数=原子的核外电子数=原子序数。
(2)质量数=质子数+中子数。
(3)质子数=阳离子的核外电子数+阳离子所带电荷数。
(4)质子数=阴离子的核外电子数-阴离子所带电荷数。
2.化合物与化学键的关系
二、元素推断常用的五个方法
1.根据原子中几个重要关系推断
(1)电子层数=周期序数。
(2)质子数=原子序数。
(3)最外层电子数=主族序数。
2.根据原子或离子结构特征推断
(1)次外层电子数是2的元素在第二周期;次外层电子数是8的元素在第三周期或第四周期的ⅠA族、ⅡA族。
(2)某元素阴离子的最外层电子数与次外层电子数相同时,该元素位于第三周期;若为阳离子,则对应元素位于第四周期ⅠA族、ⅡA族。
(3)电子层结构相同的离子。阴离子对应的元素在具有相同电子层结构的稀有气体元素的前面,阳离子对应的元素在具有相同电子层结构的稀有气体元素的下一周期的左边位置,简称“阴前阳下”。
3.根据元素化合价的特征关系推断
主族元素的最高正价=主族序数(O、F除外);
最低负价=主族序数-8(或2)。
4.根据原子半径的递变规律推断
同周期元素从左到右,原子半径递减;同主族元素从上到下,原子半径递增。
5.根据元素的性质来推断元素的位置
如根据“形成化合物种类最多的元素(C)”“空气中含量最多的元素(N)”“地壳中含量最多的元素(O)”等特征来推断。
考点1
▶ 根据微粒结构特点推断
1.(2019年全国Ⅰ卷,13)
科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是( )。
A.WZ的水溶液呈碱性
B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
解析▶ 本题主要考查元素的推断与元素周期律的应用,侧重考查考生解决和分析化学问题的能力。据题意知,W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl。NaCl溶液呈中性,A项错误;非金属性Cl>P>Si,B项错误;H3PO4是中强酸,C项正确;P原子与2个Si原子形成2对共用电子对,再得到1个电子后最外层满足8电子稳定结构,D项错误。
答案▶ C
1.(2019年山东青岛第二次模拟)已知前20号元素X、Y、Z、W、R原子序数依次增大,其中X、Z、R原子最外层电子数相等,且X与Z、R均可形成离子化合物;Y、W同主族,Y原子最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法正确的是( )。
A.元素原子半径大小顺序为W>Z>Y
B.X与Y、Z、W形成的最简单化合物都属于电解质
C.Y与Z、R形成的化合物中均只含有离子键
D.Y与X、Z、W均可形成具有漂白性的化合物,且漂白原理相同
解析▶ 根据题意可知,X是H元素,Y是O元素,Z是Na元素,W是S元素,R是K元素。同周期元素从左向右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径Z(Na)>W(S)>Y(O),A项错误;X与Y、Z、W形成的最简单化合物依次为H2O、NaH、H2S,这几种物质都属于电解质,B项正确;Y与Z、R形成的化合物有氧化钠、过氧化钠、氧化钾等,而过氧化钠中含有离子键、共价键,C项错误;Y分别与X、Z、W可形成具有漂白性的化合物H2O2、Na2O2、SO2,前两者利用其强氧化性进行漂白,而SO2利用与有机色质化合为不稳定的无色物质进行漂白,漂白原理不同,D项错误。
答案▶ B
1.常见的“10电子”“18电子”微粒
(1)常见的“10电子”微粒
(2)常见的“18电子”微粒
2.短周期元素中常见原子的核外电子排布规律
(1)原子核中无中子的原子H。
(2)原子最外层有1个电子的元素:H、Li、Na。
(3)原子最外层有2个电子的元素:Be、Mg、He。
(4)原子最外层电子数等于次外层电子数的元素:Be、Ar。
(5)原子最外层电子数是次外层电子数2倍的元素:C;是次外层电子数3倍的元素:O;是次外层电子数4倍的元素:Ne。
(6)原子电子层数与最外层电子数相等的元素:H、Be、Al。
(7)原子电子总数为最外层电子数2倍的元素:Be。
(8)原子次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li、Si。
(9)原子内层电子总数是最外层电子数2倍的元素:Li、P。
考点2
▶ 根据元素及其化合物的性质推断
2.(2019年辽宁沈阳东北育才中学高三一模)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,且X、Z的原子序数之和是Y、W原子序数之和的。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物,M是Y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”,常温下化合物N是具有漂白性的气体。上述物质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.原子半径:r(Y)>r(Z)>r(W)
B.化合物N与乙烯均能使溴水褪色,且原理相同
C.含W元素的盐溶液可能呈酸性、中性或碱性
D.Z分别与X、Y、W形成的化合物中,各元素均满足8电子结构
解析▶ 乙是一种“绿色氧化剂”,即乙为H2O2;乙和丁的组成元素相同,则丁为H2O;常温下化合物N是具有漂白性的气体,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元素,Y为O元素,如果W为S元素,X、Z的原子序数之和是Y、W原子序数之和的,则Z为Na元素,如果Z为S元素,则W不符合要求。同周期从左到右,元素原子半径逐渐减小,同主族从上到下,元素原子半径逐渐增大,原子半径大小顺序是r(Na)>r(S)>r(O),A项错误;SO2能使溴水褪色,发生反应SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4,利用的是SO2的还原性,乙烯和溴水反应,发生的是加成反应,B项错误;含S元素的盐溶液,若是Na2SO4,则溶液呈中性,若是NaHSO4,则溶液呈酸性,若是Na2SO3,则溶液呈碱性,C项正确;形成的化合物分别是NaH、Na2O/Na2O2、Na2S,NaH中H原子最外层只有2个电子,不满足8电子结构,D项错误。
答案▶ C
2.(2019年四川绵阳第三次诊断性考试)2019年是元素周期表诞生的第150周年,联合国大会宣布2019年是“国际化学元素周期表年”。W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。W的一种核素可用于文物年代的测定,X与W同周期且相邻,Y为金属元素,Z的单质为黄绿色气体。下列叙述不正确的是( )。
A.W的最简单氢化物呈正四面体结构
B.Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
C.X与Y形成的化合物可发生水解反应
D.电解Y与Z形成的化合物的熔融物一定得金属单质
解析▶ 由题意可知,W为C元素,X为N元素,Y为Na(或Mg、Al)元素,Z为Cl元素。W的最简单氢化物为甲烷,甲烷呈正四面体结构,A项正确;Z的最高价氧化物对应的水化物为高氯酸,B项正确;X与Y形成的化合物为氮化钠、氮化镁或氮化铝,均可发生水解反应,如氮化钠水解生成氨气和氢氧化钠,氮化镁水解生成氨气和氢氧化镁,氮化铝水解生成氨气和氢氧化铝,C项正确;Y与Z的化合物可能为氯化铝,熔融状态不能导电,电解不能得到铝单质,D项错误。
答案▶ D
1.形成化合物种类最多的元素,单质是自然界中硬度最大的物质,气态氢化物中氢的质量分数最高的元素:C。
2.空气中含量最多的元素,气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N。
3.地壳中含量最多的元素,氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素:O。
4.单质最轻的元素:H;单质最轻的金属元素:Li。
5.单质在常温下呈液态的非金属元素:Br;单质在常温下呈液态的金属元素:Hg。
6.最高价氧化物及其对应的水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素:Al。
7.气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应的元素:N,能发生氧化还原反应的元素:S。
8.单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:Li、Na、F。
9.最活泼的非金属元素(或无正价的元素,无含氧酸的非金属元素,其无氧酸可腐蚀玻璃的元素,其气态氢化物最稳定的元素,阴离子的还原性最弱的元素):F。
考点3
▶ 根据位置关系推断
3.(2019年安徽合肥高三第三次教学质量检测)X、Y、Z、W四种短周期元素的原子最外层电子数之和为22,其在元素周期表中的位置如图所示。下列说法正确的是( )。
X
Y
Z
W
A.X、Y、W三种元素最简单氢化物的沸点依次升高
B.Z、X、W三种元素氧化物对应水化物的酸性依次增强
C.由X、W和氢三种元素形成的化合物中只含共价键
D.X、Z形成的二元化合物是一种新型无机非金属材料
解析▶ 根据短周期中X、Y、Z、W的位置可知,X和Y位于第二周期,Z和W位于第三周期,设Z元素原子的最外层电子数为a,则X、Y、W原子的最外层电子数分别为a+1、a+2、a+3;有a+a+1+a+2+a+3=22,得a=4,Z的最外层电子数为4,Z为Si元素,则X、Y、W分别为N、O、Cl元素。X、Y、W三种元素最简单氢化物分别为NH3、H2O、HCl,由于NH3、H2O分子间存在氢键,沸点会更高,因此沸点最高的是H2O,最低的是HCl,A项错误;Z、X、W三种元素的氧化物对应水化物的酸性不一定依次增强,如Cl的含氧酸中HClO为弱酸,其酸性比N的最高价氧化物对应的水化物HNO3弱,B项错误;X、W和H三种元素形成的化合物可能为NH4Cl,NH4Cl为离子化合物,其中既存在离子键又存在共价键,C项错误;Z和X形成的二元化合物为氮化硅,氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料,它是一种新型无机非金属材料,D项正确。
答案▶ D
3.(2019年湖南怀化第二次模拟)短周期元素T、X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中T的单质在一定条件下能与W的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应并生成两种酸性气体,则下列说法正确的是( )。
A.X、Y的氧化物均可作耐火材料
B.最简单气态氢化物的热稳定性:W
D.最高价氧化物对应水化物的碱性:X
答案▶ A
原子的最外层电子数规律
最外层电
子数(N)
3≤N<8
N=1或2
N>次外层
电子数
元素在周期
表中的位置
主族
ⅠA族、ⅡA族、
Ⅷ族、副族、
0族元素氦
第二周期
1.(2019年河南郑州一模)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,X、W同主族,Y、Z、W同周期,其中只有Y为金属元素,W元素最高正价与最低负价的代数和为4。下列说法不正确的是( )。
A.原子半径:Y>Z>W>X
B.Y与X形成的化合物不可能含有共价键
C.简单氢化物的稳定性:X>W>Z
D.Z与X形成的化合物能与NaOH溶液反应
解析▶ X位于第二周期,其原子半径最小,Y、Z、W同周期,同周期元素原子序数越大,原子半径越小,则原子半径大小为Y>Z>W>X,A项正确;由题意可知,W元素为S元素,X为O元素,Y可能为Na、Mg或Al元素,其中Na与O形成的过氧化钠中含有共价键,故B项不正确;非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,非金属性X>W>Z,则简单氢化物的稳定性X>W>Z,C项正确;Z可能为Si元素或P元素,Si元素和P元素的氧化物均为酸性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应,D项正确。
答案▶ B
2.(2019年重庆第一中学月考改编)短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,Y2+电子层结构与氖原子相同,室温下Z单质为淡黄色固体。下列说法正确的是( )。
A.原子半径:M>Z>Y>X
B.4种元素中Z的非金属性最强
C.Z的氧化物对应的水化物一定是强酸
D.化合物XM4可在光照下生成
解析▶ 短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,则X是C元素;Y2+电子层结构与氖原子相同,则Y是Mg元素;室温下Z单质为淡黄色固体,Z是S元素;M是Cl元素。原子核外电子层数越多,原子半径越大;同一周期的元素,原子序数越大,原子半径就越小,所以原子半径Y>Z>M>X,A项错误。元素的最高价含氧酸的酸性越强,其非金属性就越强,由于高氯酸的酸性最强,因此在这四种元素中非金属性最强的是M,B项错误。Z是S元素,Z的氧化物对应的水化物也可能是H2SO3,H2SO3属于弱酸,C项错误。化合物XM4是CCl4,CCl4是甲烷和氯气在光照下发生取代反应生成的,D项正确。
答案▶ D
3.(2019年河北衡水中学二模)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表所示:
元素符号
X
Y
Z
W
原子半
径/nm
0.160
0.143
0.070
0.066
主要化
合价
+2
+3
+3,+5,
-3
-2
下列有关叙述正确的是( )。
A.四种元素位于元素周期表的同一周期
B.电解X的氯化物的水溶液可以得到单质X
C.Y的最高价氧化物对应的水化物既能溶解在盐酸中,又能溶解在氨水中
D.W、Z的氢化物均多于1种
解析▶ 根据原子半径及主要化合价的变化规律可知,X、Y、Z、W分别为Mg、Al、N、O元素。四种元素不在同一周期,A项错误;电解氯化镁溶液得到氢氧化镁沉淀,得不到镁单质,制备镁单质需电解熔融的氯化镁,B项错误;Y的最高价氧化物对应的水化物是氢氧化铝,其不溶于氨水,C项错误;O的氢化物有H2O和H2O2,N的氢化物有NH3和N2H4,氢化物均多于1种,D项正确。
答案▶ D
4.(2019年河北示范性高中4月联考)四种位于不同主族的短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的内层电子数与最外层电子数之比为2∶5,Z和W位于同一周期。Z与W组成的化合物是常用的调味品,也是重要的医用药剂,工业上电解熔融的该化合物可制得Z单质,Y和Z可形成两种离子化合物,这两种离子化合物的阴离子数与阳离子数之比均为1∶2。下列说法正确的是( )。
A.四种元素中至少有两种金属元素
B.四种元素的常见氢化物中熔点最高的是Z的氢化物
C.四种元素形成的简单离子中,离子半径最小的是元素Y形成的离子
D.常温下,X、Y、Z三种元素形成的化合物的水溶液的pH小于7
解析▶ 根据题意可知,X、Y、Z、W分别为N、O、Na、Cl元素。四种元素中只有钠元素为金属元素,A项错误;氢化钠为离子化合物,四种元素的常见氢化物中熔点最高的是Z的氢化物,B项正确;四种元素形成的简单离子中,离子半径最小的是元素Z形成的Na+,C项错误;X、Y、Z三种元素形成的化合物为NaNO3或NaNO2,若为NaNO3溶液,则呈中性,pH等于7,若为NaNO2溶液,则N水解溶液呈碱性,pH大于7,D项错误。
答案▶ B
5.(2019年福建厦门第二次质量检查)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且均不大于20。W、X、Z原子的最外层电子数之和为9;W与Y同族;W与Z形成的离子化合物可与水反应,其生成的气体可使酸性高锰酸钾溶液褪色。下列说法正确的是( )。
A.生物分子是以W为骨架构成的
B.X的氧化物常用于焊接钢轨
C.Z的硫化物常用于点豆腐
D.Y的氧化物是常见的半导体材料
解析▶ 由已知条件可知,W为C元素,X为Al元素,Y为Si元素,Z为Ca元素。生物分子是以碳链为骨架构成的分子,A项正确;X的氧化物为氧化铝,不能用于焊接钢轨,B项错误;一般选硫酸钙点豆腐,C项错误;硅单质是常见的半导体材料,D项错误。
答案▶ A
6.(2019年武汉武昌5月调研)W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素,它们的原子最外层电子数之和为20。W与Y元素同主族,且形成的化合物可用于漂白织物。下列说法正确的是( )。
A.W与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物
B.Y的氧化物对应的水化物均为强酸
C.Z的氢化物为离子化合物
D.X和Y形成的化合物的水溶液呈中性
解析▶ 由题意可推知,W为O元素,X为Na元素,Y为S元素,Z为Cl元素。W为O元素,与其他三种元素可形成Na2O2和Na2O,SO2和SO3,Cl2O7、ClO2和Cl2O等,故A项正确; Y的氧化物对应的水化物H2SO4为强酸,H2SO3为弱酸,故B项错误;Z的氢化物HCl为共价化合物,故C项错误;X和Y形成的化合物为Na2S,水溶液呈碱性,故D项错误。
答案▶ A
7.(2019年湖南六校联考)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。其中X与Y可形成一种淡黄色固体P,常温下将0.05 mol P溶于水,配成1 L溶液,其中=1×10-12;Z为金属元素,且Z可在W的一种氧化物中燃烧,生成一种白色的物质和一种黑色的物质。下列说法错误的是( )。
A.简单离子半径:X>Y>Z
B.氢化物的沸点:W
D.W、X、Y三种元素形成的物质的水溶液呈碱性
解析▶ 短周期元素X与Y可形成一种淡黄色固体P,淡黄色固体P为Na2O2,即X为O元素,Y为Na元素,且Z可在W的一种氧化物中燃烧,生成一种白色的物质和一种黑色的物质,即W的氧化物为CO2,Z是Mg元素,所以W、X、Y、Z分别为C、O、Na、Mg元素。简单离子半径O2->Na+>Mg2+,A项正确;碳的氢化物有多种,其沸点可能高于氧的氢化物,B项错误;P为Na2O2,既含有离子键又含有共价键,C项正确;W、X、Y三种元素形成的物质为Na2CO3或Na2C2O4,其水溶液均呈碱性,D项正确。
答案▶ B
8.(2019年广东佛山南海七校冲刺模拟)R、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W与Y同主族,R原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍。W元素形成的一种单质可用于自来水的杀菌消毒。R与W元素原子的最外层电子数之和等于X与Z元素原子的最外层电子数之和。下列说法正确的是( )。
A.简单离子的半径:W
C.氧化物对应水化物的酸性:Z>R
D.单质的熔点:Y>W
解析▶ 根据已知条件可知,R为C元素,W为O元素,X为Al元素,Y为S元素,Z为Cl元素。离子的电子层数越多,半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子半径WW,D项正确。
答案▶ D
9.(2019年福建莆田第一中学、第四中学一模)a、b、c、d、e五种短周期元素的原子半径和原子的最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法正确的是( )。
A.简单离子半径:b>e
B.常温常压下,a与c形成的化合物可能呈固态
C.单质沸点:c
解析▶ 由图分析可知,a为H元素,b为Na元素,c为C元素,d为N元素,e为S元素。电子层数越多离子半径越大,简单离子半径S2->Na+,A项错误;常温常压下,H与C形成的化合物可能呈固态,如石蜡是固体,B项正确;单质沸点C>N2,C项错误;S与N能存在于同一离子化合物中,如(NH4)2SO4,D项错误。
答案▶ B
10.(2019年辽宁葫芦岛协作校第二次模拟)短同期主族元素X、Y、Z、W、R、Q的原子序数依次增大。由这些元素组成的化合物甲、乙、丙、丁的0.1 mol·L-1水溶液的pH如表所示。丙、丁为二元化合物。甲溶液逐滴滴入丙溶液中,先产生白色沉淀,后沉淀消失;乙的水溶液可除油污。下列说法一定正确的是( )。
0.1 mol·L-1水溶液
甲
乙
丙
丁
pH
13
11
5
1
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)
B.配制丙溶液时需加入丁溶液
C.乙溶液去油污时只涉及盐类的水解
D.海水提镁的过程中一定用到化合物甲
解析▶ 0.1 mol·L-1甲溶液pH=13,说明甲为一元强碱,则甲为NaOH;0.1 mol·L-1丁溶液pH=1,说明丁为一元强酸,为HCl;0.1 mol·L-1乙和丙溶液的pH分别为11、5,则乙为弱碱性溶液,丙为弱酸性溶液;甲溶液逐滴滴入丙溶液中,先产生白色沉淀,后沉淀消失,则丙溶液中含有Al3+,应为AlCl3;乙的水溶液可除油污,应为Na2CO3,结合X、Y、Z、W、R、Q的原子序数依次增大可知,X、Y、Z、W、R、Q分别为H、C、O、Na、Al、Cl元素。同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径r(W)>r(Y)>r(Z),A项错误;丙溶液为氯化铝溶液,配制时为抑制其水解需加入HCl,B项正确;Na2CO3可以去油污是由于Na2CO3溶于水后水解显碱性,油脂在碱性条件下水解生成对应的甘油与高级脂肪酸盐而溶解,C项错误;工业海水提镁的过程中一般用石灰乳来沉淀镁元素,D项错误。
答案▶ B
11.(2019年四川成都第七中学模拟)X、Y、Z、W均为第三周期元素,它们的最高价氧化物对应的水化物溶于水,得到浓度均为0.010 mol·L-1的溶液,其pH(25 ℃)与对应元素原子半径的关系如图所示。下列说法正确的是( )。
A.简单离子的半径:X>Z>W
B.简单气态氢化物的稳定性:Z>W>Y
C.Y单质可用于制作半导体材料
D.n=2-lg 2
解析▶ 由题意及图像分析可知,X为Na元素,Y为P元素,Z为S元素,W为Cl元素。比较离子半径,首先看电子层数,电子层数越多,半径越大;电子层结构相同的离子,原子序数大,半径小,故简单离子半径Z>W>X,A项错误;非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,故简单气态氢化物的稳定性W>Z>Y,B项错误;Y为P元素,其单质不可用于制作半导体材料,C项错误;Z为S元素,形成的最高价氧化物对应的水化物为H2SO4,由于pH=-lg c(H+)=-lg 0.02=n,故n=2-lg 2,D项正确。
答案▶ D
12.(2019年福州毕业班第三次质量检测)一种新兴宝玉石主要成分的化学式为X2Y10Z12W30,X、Y、Z、W均为短周期主族元素且Y、W、X、Z的原子序数依次增大,X与Y位于同一主族,Y与W位于同一周期。X、Y、Z原子的最外层电子数之和与W原子的最外层电子数相等,W是地壳中含量最多的元素。下列说法错误的是( )。
A.原子半径:X>Y>W
B.最高价氧化物对应水化物的碱性:X>Y
C.Z、W组成的化合物能与强碱反应
D.X的单质在氧气中燃烧所得的产物中阴、阳离子个数之比为1∶1
解析▶ 由题意可知,Y为Li元素,W为O元素,X为Na元素,Z为Si元素。Li、O同周期,核电荷数越大,原子半径越小,Li的原子半径大于O,Li、Na同主族,核电荷数越大,原子半径越大,Na的原子半径大于Li,则原子半径X>Y>W,A项正确;Na的金属性比Li强,故NaOH的碱性比LiOH强,B项正确;Z、W组成的化合物SiO2是酸性氧化物,能与强碱反应,C项正确;X的单质是Na,在氧气中燃烧生成Na2O2,Na2O2中阴、阳离子个数之比为1∶2,D项错误。
答案▶ D
13.(2019年黑龙江大庆第一中学第四次模拟)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最简单氢化物常温下为气体,是可燃冰的成分,X是同周期元素中原子半径最小的元素,W和Y原子的最外层电子数之和等于X原子的最外层电子数,X、Z同主族。下列有关说法正确的是( )。
A.常温下,X、Z的单质与水反应均有弱酸生成
B.W、X、Z的最简单氢化物中,HZ的热稳定性最强
C.Y与Z形成的化合物YZ3是非电解质
D.W的氢化物的沸点一定低于X的氢化物的沸点
解析▶ 根据题意可知,W为C元素,X为F元素,Y为Al元素,Z为Cl元素。常温下,X、Z的单质与水的反应分别是2F2+2H2O4HF+O2、Cl2+H2OHCl+HClO,HF和HClO都是弱酸,A项正确;F的非金属性最强,则HF的热稳定性最强,B项错误;Y与Z形成的化合物YZ3为AlCl3,氯化铝溶于水能够导电,属于电解质,C项错误;W的氢化物为烃,其中很多为固体,沸点不一定低于HF的沸点,D项错误。
答案▶ A
14.
(2019年哈尔滨第六中学押题卷)现有短周期主族元素X、Y、Z、R、T。R原子最外层电子数是电子层数的2倍;Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,Z与T形成的Z2T型化合物能破坏水的电离平衡,五种元素的原子半径与原子序数的关系如图所示。下列推断正确的是( )。
A.简单离子半径:Y
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:T
解析▶ 由已知条件可知,X为H元素,R为C元素,Y为O元素,Z为Na元素,T为S元素。具有相同电子排布的离子中,原子序数大的离子半径小,则简单离子半径Y>Z,A项错误;Y的单质为氧气,与C的氢化物能够发生燃烧反应,与S的氢化物能够反应生成S和水,B项正确;非金属性S>C,则最高价氧化物对应的水化物的酸性T>R,C项错误;由H、C、O、Na四种元素组成的化合物不仅仅为NaHCO3,可能为有机盐且含有羧基,溶液不一定呈碱性,可能呈酸性,如草酸氢钠溶液呈酸性,D项错误。
答案▶ B
15.(2019年四川泸州高三第二次教学质量诊断性考试)W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大, W和X形成的气态化合物的水溶液呈碱性,Y原子的M层电子数与 K层电子数之和为 L层电子数的一半, Z的低价氧化物和其气态氢化物可以反应得到 Z的淡黄色单质。下列说法正确的是( )。
A.Y与Z的单质混合加热能反应
B.X、Y、Z的简单离子半径:X
D.单质的还原性:W >Y
解析▶ W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W和 X形成的气态化合物的水溶液呈碱性,则该气态化合物为NH3,故W为H元素,X为N元素;Y原子的M层电子数与K层电子数之和为 L层电子数的一半,则Y为Mg元素;Z的低价氧化物和其气态氢化物可以反应得到 Z的淡黄色单质,该反应为二氧化硫和硫化氢反应生成硫和水,则Z为S元素。Mg与 S的单质混合加热反应生成MgS,故A项正确;N、Mg、S的简单离子半径Mg2+H2,D项错误。
答案▶ A
16.(2019年四川教考联盟第三次诊断性考试)短周期主族元素xX、yY、zZ、wW、mM的原子序数依次增大,X和W,Z和M同主族。其中Y元素的单质通常状况下呈气态,W元素原子半径是其所在周期元素里原子半径最大的,且x+y=z=。下列有关说法正确的是( )。
A.简单离子半径大小:Z
C.最简单氢化物在水中的溶解度大小:Y
解析▶ W元素原子半径是所在周期元素里原子半径最大的,推出W为ⅠA族元素,因为原子序数依次增大,即W为Na元素,X与W属于同主族,则X可能为H元素,也可能为Li元素,若X为Li元素,Y和Z位于第二周期,Y元素的单质通常呈气态,则Y可能是N元素,也可能是O元素,假设Y为N元素,依据x+y=z=,x+y=3+7=10,Z为Ne元素,Ne元素不属于主族元素,同理Y为O元素,也不符合该题意,因此X不能为Li元素,即X为H元素,推出Y为N元素,Z为O元素,M为S元素。简单离子半径N3->O2->Na+,A项错误;组成的化合物可能为Na2O2,含有非极性键,B项正确;最简单氢化物分别是NH3、H2S,NH3分子与H2O分子之间形成氢键,增大NH3的溶解度,H2S与H2O不能形成分子间氢键,因此NH3在H2O中的溶解度远远大于H2S,C项错误;X、Y、Z组成的化合物可能是HNO3、NH4NO3等,其中NH4NO3为离子化合物,D项错误。
答案▶ B
17.(2019年山东四校联考改编)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W、X、Y、Z的族序数之和为12;X、Y、Z属于同周期元素;向过量的XWZ溶液中滴入少量硫酸铜溶液,观察到既有黑色沉淀生成又有臭鸡蛋气味的气体放出。下列说法正确的是( )。
A.原子半径由大到小的顺序为r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)
B.酸性:H2YO3
D.单质熔点:W>Y
解析▶ 向过量的XWZ溶液中滴入少量硫酸铜溶液,观察到既有黑色沉淀生成又有臭鸡蛋气味的气体放出,臭鸡蛋气味的气体为硫化氢,说明XWZ为硫氢化钠溶液,则W、X、Z分别为氢、钠、硫元素。W、X、Y、Z的族序数之和为12,X、Y、Z属于同周期元素,则Y为硅元素。原子半径由大到小的顺序为r(X)>r(Y)>r(Z)>r(W),A项错误;硅酸为弱酸,亚硫酸为弱酸,但亚硫酸的酸性比碳酸强,碳酸的酸性比硅酸强,故酸性H2SiO3
18.(2019年山西太原模拟)主族元素X、Y、Z、W、R、T的原子序数依次增大,且均不大于20。其中X-的电子层结构与氦原子相同,R和Y同族,Y元素的某种单质是一种自来水消毒剂;Z3+和Y2-具有相同的电子层结构;T、W、Y三种元素组成盐T2WY3的溶液通入过量CO2后产生白色沉淀。下列说法不正确的是( )。
A.原子半径:T>R>W>Z
B.T和R形成化合物的水溶液呈碱性
C.化合物TX具有很强的还原性,可与水反应
D.T、R、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物两两之间能发生反应
解析▶ 主族元素X、Y、Z、W、R、T的原子序数依次增大,且均不大于20。其中X-的电子层结构与氦原子相同,则X为H元素;R和Y同族,Y元素的某种单质是一种自来水消毒剂,为O3,则Y为O元素;R为S元素;Z3+和Y2-具有相同的电子层结构,Z在Y的下一周期,Z为Al元素;T、W、Y三种元素组成盐T2WY3的溶液中通入过量CO2后产生白色沉淀,且W的原子序数大于铝而小于硫,T的原子序数大于S,故T2WY3为K2SiO3,生成的白色沉淀为硅酸。同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,故原子半径T(K)>Z(Al)>W(Si)>R(S),A项不正确;T和R形成的化合物K2S为强碱弱酸盐,水溶液呈碱性,B项正确;化合物TX为KH,具有很强的还原性,可与水反应生成氢氧化钾和氢气,C项正确;T、R、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化钾、硫酸、氢氧化铝,两两之间能发生反应,D项正确。
答案▶ A
19.(2019年四川泸州第三次教学质量诊断性考试)W、Q、X、Y、Z为短周期元素且原子序数依次增大,X原子的K层电子数与M层电子数相等,Y的单质是常用的灰黑色半导体材料,通常状态下YW4呈气态。下图是Y单质的一种制备路线图,下列有关说法正确的是( )。
A.标准状况下,WZ为液体
B.原子半径大小为W
D.氢化物的稳定性为Y>Z
解析▶ 根据题意可知,W为H元素,Q为O元素,X为Mg元素,Y为Si元素,Z为Cl元素。WZ为HCl,标准状况下,HCl为气体,A项错误;一般而言,电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同,原子序数越大,原子半径越小,因此原子半径WY,D项错误。
答案▶ C
20.(2019年天津十二重点中学高三下学期联考)短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,由这些元素组成的物质之间的转化关系如图所示,其中c、d为单质,a、b、g为二元化合物。b是10电子分子,g是18电子分子。下列说法正确的是( )。
A.同温同浓度的e和f溶液,后者pH较大
B.含X、R、Z三种元素的化合物只有一种
C.0.1 mol d与足量的e溶液反应转移的电子数约为 1.204×1023
D.e和f含有的化学键类型相同
解析▶ e为NaOH,其水溶液为强碱,而f为NaClO,水解呈碱性,则同温同浓度的两种溶液中,前者pH大,A项错误;含O、H、Cl三种元素的化合物有很多,如HClO、HClO3、HClO4等,B项错误;Cl2可与NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O,则0.1 mol Cl2参加反应时,转移的电子数为0.N1A,即6.02×1022个,C项错误;e为NaOH,f为NaClO,两者所含化学键均为离子键与极性共价键,D项正确。
答案▶ D
21.(2019年四川成都高三第三次诊断性检测)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。上述物质有如图转化关系:
下列说法错误的是( )。
A.四种元素形成的单质中W的氧化性最强
B.丙的水溶液可用于刻蚀玻璃
C.可用无水氯化钙干燥气体甲
D.甲、乙分子的稳定性:乙>甲
解析▶ 丁是无色气体,遇到空气显红棕色,即丁为NO,单质Z与化合物甲反应生成NO,推出单质Z为O2,化合物甲为NH3,则乙为H2O,能与H2O反应生成O2的单质为F2,因此W的单质为F2,丙为HF。根据以上分析,H、N、O、F四种元素形成的单质中F2的氧化性最强,A项正确;丙的水溶液为氢氟酸,氢氟酸可以和玻璃的主要成分二氧化硅反应,可以用于刻蚀玻璃,B项正确;化合物甲为NH3,氨气不能用氯化钙干燥,应该用碱石灰,C项错误;化合物甲为NH3,乙为H2O,H2O分子的稳定性强于NH3,D项正确。
答案▶ C
22.(2019年山东潍坊高三下学期模拟)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。Y元素原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,Z元素原子的最外层电子数是最内层电子数的一半。甲是W、X两种元素形成的简单化合物,水溶液呈碱性,乙是Y元素的单质。在工业生产中它们有如下转化关系。下列叙述正确的是( )。
A.原子半径:W
C.Y与Z形成的所有化合物中均只存在离子键
D.X元素的氧化物对应的水化物均为强酸
解析▶ 短周期元素中,原子最外层电子数是内层电子数的3倍的元素是O,原子最外层电子数是最内层电子数的一半的元素有Li、Na,Y的原子序数小于Z,则Y为O元素,Z为Na元素。W与X形成的简单化合物甲的水溶液呈碱性,甲只能是氨(NH3),则W、X元素分别是H、N。Y元素的单质乙通常是O2。据物质转化关系图推知,丙、丁、戊分别是NO、H2O、NO2。据周期表中主族元素原子半径变化规律,得原子半径H
专题4 物质结构与元素周期律
微专题
2019
2018
2017
考情透析
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
元素周期表
与元素周期律
T12
T9
T12
T12
T10
T13
T13
T9
T9
考向:以元素推断形式考查元素微粒半径大小比较,非金属性、金属性强弱比较,熔沸点比较,化合物或化学键的类型判断,元素周期表的结构及应用等
题型:选择题
分值:6分
元素推断的
解题技巧
T12
T9
T12
T12
T10
T13
T13
T9
T9
08 元素周期表与元素周期律
1.利用“三看”比较微粒半径的大小
在中学化学范畴内,可按“三看”规律来比较微粒半径的大小:
(1)“一看”电子层数。当电子层数不同时,电子层数越多,半径越大。
例如,r(Li)
(2)“二看”核电荷数。当电子层数相同时,核电荷核数越大,半径越小。
例如,r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl);
r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。
(3)“三看”核外电子数。当电子层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多,半径越大。
例如,r(Cl-)>r(Cl);r(Fe2+)>r(Fe3+)。
2.元素金属性、非金属性强弱判断
考点1
▶ 元素周期表的应用
1.(改编)2019年是“国际化学元素周期表年”。下列有关说法不正确的是( )。
A.元素周期表中含元素种类最多的族是第ⅢB族
B.新发现的115号元素(Mc)位于元素周期表第ⅢA族
C.元素周期表中第14列元素所形成的化合物种类最多
D.在元素周期表的金属与非金属分界线附近寻找半导体材料
解析▶ 元素周期表中第ⅢB族包括镧系元素、锕系元素,共32种元素,在所有族中所含元素种类最多,A项正确;115号元素(Mc)位于元素周期表第ⅤA族,B项错误;第14列为碳族元素,C元素可以形成有机物,故该列元素形成化合物的种类最多,C项正确;金属元素与非金属元素分界线附近往往可以寻找作半导体材料的元素,如硅,D项正确。
答案▶ B
1.(原创)2019年1月29日联合国教科文组织启动了“化学元素周期表国际年”系列活动。下列说法正确的是( )。
A.元素周期表中第ⅠA族的元素均为碱金属元素
B.位于第四周期ⅤA族的元素为非金属元素
C.短周期元素的正化合价数值和其族序数相同
D.自然界中的元素是取之不尽、用之不竭的
解析▶ 元素周期表第ⅠA族的元素中除H元素外都是碱金属元素,A项错误;位于第四周期ⅤA族的元素是砷(As)元素,为非金属元素,B项正确;短周期元素最高正化合价的数值和其族序数相同(O、F除外),C项错误;有些元素具有放射性,存在时间很短暂,不是取之不尽、用之不竭的,D项错误。
答案▶ B
1.元素周期表中,元素种类最多的是第ⅢB族,形成化合物种类最多的是第ⅣA族。
2.现行的元素周期表不是按照相对原子质量排列的,而是按照原子序数排列的。
3.描述元素在周期表中的位置时,族序数要用罗马数字表示,分清罗马数字的4(Ⅳ)和6(Ⅵ)。
4.短周期中两元素原子序数相差8,它们不一定位于同一主族(如H和F)。
5.元素活泼,其单质不一定活泼。如N元素,因为N2形成了三键。
考点2
▶ 元素周期律的应用
2.(2019年四川成都第七中学模拟)W、X、Y、Z为四种短周期主族元素且其中只有一种是金属元素。它们在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是( )。
X
W
Y
Z
A.X、Y、Z中Y单质与氢气化合最容易
B.W的氢化物具有较强的还原性
C.元素Y和Z在自然界中均存在游离态
D.X的氢化物的沸点一定小于Y的氢化物
解析▶ 由各元素在元素周期表中的相对位置可知,W为Al元素,X为C元素,Y为Si元素,Z为P元素。元素的非金属性越强,越容易与氢气化合,X、Y、Z中P的非金属性最强,则Z单质与氢气化合最容易,A项错误;W为Al元素,W的氢化物中H为-1价,具有较强的还原性,B项正确;硅为亲氧元素,在自然界中只能以化合态存在,C项错误;C的氢化物很多,当C原子数较多时,形成的烃可能为固体,X的氢化物的沸点不一定小于Y的氢化物,D项错误。
答案▶ B
2.(2019年全国Ⅱ卷,9改编)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z均为短周期主族元素,Z的质子数是W的质子数的2倍。下列说法错误的是( )。
W
X
Y
Z
A.简单离子半径:W>X
B.常温常压下,Y单质为固体
C.气态氢化物的热稳定性:Z
解析▶ W、X、Y、Z均为短周期主族元素,Z的质子数是W的质子数的2倍,推出Z为S元素,W为O元素,X为Al元素,Y为Si元素。O2-和Al3+具有相同的电子层结构,简单离子半径O2->Al3+,A项正确;Si单质在常温常压下为固体,B项正确;非金属性O>S,故气态氢化物的热稳定性H2O> H2S,C项正确;氢氧化铝是两性氢氧化物,碱性较弱,D项错误。
答案▶ D
1.氢元素不一定显+1价。一般氢化物中氢元素为+1价,但在金属氢化物中氢元素为-1价,如NaH、CaH2等。
2.氧元素能与大多数元素形成多种化合物。如H、N、C、Na、S、Cl等,都有两种或两种以上氧化物。
3.氧化物所对应水化物的酸性或碱性越强,其非金属性或金属性不一定越强,而是要求“最高价”。也不能根据氢化物的酸性来比较元素的非金属性,如酸性HCl>H2S,并不能说明Cl的非金属性强于S。反例,非金属性F>Cl,但酸性HF
5.对主族元素来说,最高正价+|最低负价|不一定等于8。例如,对于H,最高正价+|最低负价|=2,而O、F没有最高正价。
6.最高正价=|最低负价|,除第ⅣA族元素满足外,H元素也满足。
7.原电池中负极材料的金属性不一定强于正极材料的金属性。还要注意介质对电极反应的影响。如Al-Mg-NaOH溶液形成原电池时,Al为负极;Al-Mg-HNO3(浓)溶液形成原电池时,Al为正极。
09 元素推断的解题技巧
一、元素推断常用的两个关系
1.原子或离子中基本微粒间的关系
(1)质子数=核电荷数=原子的核外电子数=原子序数。
(2)质量数=质子数+中子数。
(3)质子数=阳离子的核外电子数+阳离子所带电荷数。
(4)质子数=阴离子的核外电子数-阴离子所带电荷数。
2.化合物与化学键的关系
二、元素推断常用的五个方法
1.根据原子中几个重要关系推断
(1)电子层数=周期序数。
(2)质子数=原子序数。
(3)最外层电子数=主族序数。
2.根据原子或离子结构特征推断
(1)次外层电子数是2的元素在第二周期;次外层电子数是8的元素在第三周期或第四周期的ⅠA族、ⅡA族。
(2)某元素阴离子的最外层电子数与次外层电子数相同时,该元素位于第三周期;若为阳离子,则对应元素位于第四周期ⅠA族、ⅡA族。
(3)电子层结构相同的离子。阴离子对应的元素在具有相同电子层结构的稀有气体元素的前面,阳离子对应的元素在具有相同电子层结构的稀有气体元素的下一周期的左边位置,简称“阴前阳下”。
3.根据元素化合价的特征关系推断
主族元素的最高正价=主族序数(O、F除外);
最低负价=主族序数-8(或2)。
4.根据原子半径的递变规律推断
同周期元素从左到右,原子半径递减;同主族元素从上到下,原子半径递增。
5.根据元素的性质来推断元素的位置
如根据“形成化合物种类最多的元素(C)”“空气中含量最多的元素(N)”“地壳中含量最多的元素(O)”等特征来推断。
考点1
▶ 根据微粒结构特点推断
1.(2019年全国Ⅰ卷,13)
科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是( )。
A.WZ的水溶液呈碱性
B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
解析▶ 本题主要考查元素的推断与元素周期律的应用,侧重考查考生解决和分析化学问题的能力。据题意知,W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl。NaCl溶液呈中性,A项错误;非金属性Cl>P>Si,B项错误;H3PO4是中强酸,C项正确;P原子与2个Si原子形成2对共用电子对,再得到1个电子后最外层满足8电子稳定结构,D项错误。
答案▶ C
1.(2019年山东青岛第二次模拟)已知前20号元素X、Y、Z、W、R原子序数依次增大,其中X、Z、R原子最外层电子数相等,且X与Z、R均可形成离子化合物;Y、W同主族,Y原子最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法正确的是( )。
A.元素原子半径大小顺序为W>Z>Y
B.X与Y、Z、W形成的最简单化合物都属于电解质
C.Y与Z、R形成的化合物中均只含有离子键
D.Y与X、Z、W均可形成具有漂白性的化合物,且漂白原理相同
解析▶ 根据题意可知,X是H元素,Y是O元素,Z是Na元素,W是S元素,R是K元素。同周期元素从左向右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径Z(Na)>W(S)>Y(O),A项错误;X与Y、Z、W形成的最简单化合物依次为H2O、NaH、H2S,这几种物质都属于电解质,B项正确;Y与Z、R形成的化合物有氧化钠、过氧化钠、氧化钾等,而过氧化钠中含有离子键、共价键,C项错误;Y分别与X、Z、W可形成具有漂白性的化合物H2O2、Na2O2、SO2,前两者利用其强氧化性进行漂白,而SO2利用与有机色质化合为不稳定的无色物质进行漂白,漂白原理不同,D项错误。
答案▶ B
1.常见的“10电子”“18电子”微粒
(1)常见的“10电子”微粒
(2)常见的“18电子”微粒
2.短周期元素中常见原子的核外电子排布规律
(1)原子核中无中子的原子H。
(2)原子最外层有1个电子的元素:H、Li、Na。
(3)原子最外层有2个电子的元素:Be、Mg、He。
(4)原子最外层电子数等于次外层电子数的元素:Be、Ar。
(5)原子最外层电子数是次外层电子数2倍的元素:C;是次外层电子数3倍的元素:O;是次外层电子数4倍的元素:Ne。
(6)原子电子层数与最外层电子数相等的元素:H、Be、Al。
(7)原子电子总数为最外层电子数2倍的元素:Be。
(8)原子次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li、Si。
(9)原子内层电子总数是最外层电子数2倍的元素:Li、P。
考点2
▶ 根据元素及其化合物的性质推断
2.(2019年辽宁沈阳东北育才中学高三一模)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,且X、Z的原子序数之和是Y、W原子序数之和的。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物,M是Y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”,常温下化合物N是具有漂白性的气体。上述物质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.原子半径:r(Y)>r(Z)>r(W)
B.化合物N与乙烯均能使溴水褪色,且原理相同
C.含W元素的盐溶液可能呈酸性、中性或碱性
D.Z分别与X、Y、W形成的化合物中,各元素均满足8电子结构
解析▶ 乙是一种“绿色氧化剂”,即乙为H2O2;乙和丁的组成元素相同,则丁为H2O;常温下化合物N是具有漂白性的气体,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元素,Y为O元素,如果W为S元素,X、Z的原子序数之和是Y、W原子序数之和的,则Z为Na元素,如果Z为S元素,则W不符合要求。同周期从左到右,元素原子半径逐渐减小,同主族从上到下,元素原子半径逐渐增大,原子半径大小顺序是r(Na)>r(S)>r(O),A项错误;SO2能使溴水褪色,发生反应SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4,利用的是SO2的还原性,乙烯和溴水反应,发生的是加成反应,B项错误;含S元素的盐溶液,若是Na2SO4,则溶液呈中性,若是NaHSO4,则溶液呈酸性,若是Na2SO3,则溶液呈碱性,C项正确;形成的化合物分别是NaH、Na2O/Na2O2、Na2S,NaH中H原子最外层只有2个电子,不满足8电子结构,D项错误。
答案▶ C
2.(2019年四川绵阳第三次诊断性考试)2019年是元素周期表诞生的第150周年,联合国大会宣布2019年是“国际化学元素周期表年”。W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。W的一种核素可用于文物年代的测定,X与W同周期且相邻,Y为金属元素,Z的单质为黄绿色气体。下列叙述不正确的是( )。
A.W的最简单氢化物呈正四面体结构
B.Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
C.X与Y形成的化合物可发生水解反应
D.电解Y与Z形成的化合物的熔融物一定得金属单质
解析▶ 由题意可知,W为C元素,X为N元素,Y为Na(或Mg、Al)元素,Z为Cl元素。W的最简单氢化物为甲烷,甲烷呈正四面体结构,A项正确;Z的最高价氧化物对应的水化物为高氯酸,B项正确;X与Y形成的化合物为氮化钠、氮化镁或氮化铝,均可发生水解反应,如氮化钠水解生成氨气和氢氧化钠,氮化镁水解生成氨气和氢氧化镁,氮化铝水解生成氨气和氢氧化铝,C项正确;Y与Z的化合物可能为氯化铝,熔融状态不能导电,电解不能得到铝单质,D项错误。
答案▶ D
1.形成化合物种类最多的元素,单质是自然界中硬度最大的物质,气态氢化物中氢的质量分数最高的元素:C。
2.空气中含量最多的元素,气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N。
3.地壳中含量最多的元素,氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素:O。
4.单质最轻的元素:H;单质最轻的金属元素:Li。
5.单质在常温下呈液态的非金属元素:Br;单质在常温下呈液态的金属元素:Hg。
6.最高价氧化物及其对应的水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素:Al。
7.气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应的元素:N,能发生氧化还原反应的元素:S。
8.单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:Li、Na、F。
9.最活泼的非金属元素(或无正价的元素,无含氧酸的非金属元素,其无氧酸可腐蚀玻璃的元素,其气态氢化物最稳定的元素,阴离子的还原性最弱的元素):F。
考点3
▶ 根据位置关系推断
3.(2019年安徽合肥高三第三次教学质量检测)X、Y、Z、W四种短周期元素的原子最外层电子数之和为22,其在元素周期表中的位置如图所示。下列说法正确的是( )。
X
Y
Z
W
A.X、Y、W三种元素最简单氢化物的沸点依次升高
B.Z、X、W三种元素氧化物对应水化物的酸性依次增强
C.由X、W和氢三种元素形成的化合物中只含共价键
D.X、Z形成的二元化合物是一种新型无机非金属材料
解析▶ 根据短周期中X、Y、Z、W的位置可知,X和Y位于第二周期,Z和W位于第三周期,设Z元素原子的最外层电子数为a,则X、Y、W原子的最外层电子数分别为a+1、a+2、a+3;有a+a+1+a+2+a+3=22,得a=4,Z的最外层电子数为4,Z为Si元素,则X、Y、W分别为N、O、Cl元素。X、Y、W三种元素最简单氢化物分别为NH3、H2O、HCl,由于NH3、H2O分子间存在氢键,沸点会更高,因此沸点最高的是H2O,最低的是HCl,A项错误;Z、X、W三种元素的氧化物对应水化物的酸性不一定依次增强,如Cl的含氧酸中HClO为弱酸,其酸性比N的最高价氧化物对应的水化物HNO3弱,B项错误;X、W和H三种元素形成的化合物可能为NH4Cl,NH4Cl为离子化合物,其中既存在离子键又存在共价键,C项错误;Z和X形成的二元化合物为氮化硅,氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料,它是一种新型无机非金属材料,D项正确。
答案▶ D
3.(2019年湖南怀化第二次模拟)短周期元素T、X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中T的单质在一定条件下能与W的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应并生成两种酸性气体,则下列说法正确的是( )。
A.X、Y的氧化物均可作耐火材料
B.最简单气态氢化物的热稳定性:W
D.最高价氧化物对应水化物的碱性:X
答案▶ A
原子的最外层电子数规律
最外层电
子数(N)
3≤N<8
N=1或2
N>次外层
电子数
元素在周期
表中的位置
主族
ⅠA族、ⅡA族、
Ⅷ族、副族、
0族元素氦
第二周期
1.(2019年河南郑州一模)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,X、W同主族,Y、Z、W同周期,其中只有Y为金属元素,W元素最高正价与最低负价的代数和为4。下列说法不正确的是( )。
A.原子半径:Y>Z>W>X
B.Y与X形成的化合物不可能含有共价键
C.简单氢化物的稳定性:X>W>Z
D.Z与X形成的化合物能与NaOH溶液反应
解析▶ X位于第二周期,其原子半径最小,Y、Z、W同周期,同周期元素原子序数越大,原子半径越小,则原子半径大小为Y>Z>W>X,A项正确;由题意可知,W元素为S元素,X为O元素,Y可能为Na、Mg或Al元素,其中Na与O形成的过氧化钠中含有共价键,故B项不正确;非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,非金属性X>W>Z,则简单氢化物的稳定性X>W>Z,C项正确;Z可能为Si元素或P元素,Si元素和P元素的氧化物均为酸性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应,D项正确。
答案▶ B
2.(2019年重庆第一中学月考改编)短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,Y2+电子层结构与氖原子相同,室温下Z单质为淡黄色固体。下列说法正确的是( )。
A.原子半径:M>Z>Y>X
B.4种元素中Z的非金属性最强
C.Z的氧化物对应的水化物一定是强酸
D.化合物XM4可在光照下生成
解析▶ 短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,则X是C元素;Y2+电子层结构与氖原子相同,则Y是Mg元素;室温下Z单质为淡黄色固体,Z是S元素;M是Cl元素。原子核外电子层数越多,原子半径越大;同一周期的元素,原子序数越大,原子半径就越小,所以原子半径Y>Z>M>X,A项错误。元素的最高价含氧酸的酸性越强,其非金属性就越强,由于高氯酸的酸性最强,因此在这四种元素中非金属性最强的是M,B项错误。Z是S元素,Z的氧化物对应的水化物也可能是H2SO3,H2SO3属于弱酸,C项错误。化合物XM4是CCl4,CCl4是甲烷和氯气在光照下发生取代反应生成的,D项正确。
答案▶ D
3.(2019年河北衡水中学二模)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表所示:
元素符号
X
Y
Z
W
原子半
径/nm
0.160
0.143
0.070
0.066
主要化
合价
+2
+3
+3,+5,
-3
-2
下列有关叙述正确的是( )。
A.四种元素位于元素周期表的同一周期
B.电解X的氯化物的水溶液可以得到单质X
C.Y的最高价氧化物对应的水化物既能溶解在盐酸中,又能溶解在氨水中
D.W、Z的氢化物均多于1种
解析▶ 根据原子半径及主要化合价的变化规律可知,X、Y、Z、W分别为Mg、Al、N、O元素。四种元素不在同一周期,A项错误;电解氯化镁溶液得到氢氧化镁沉淀,得不到镁单质,制备镁单质需电解熔融的氯化镁,B项错误;Y的最高价氧化物对应的水化物是氢氧化铝,其不溶于氨水,C项错误;O的氢化物有H2O和H2O2,N的氢化物有NH3和N2H4,氢化物均多于1种,D项正确。
答案▶ D
4.(2019年河北示范性高中4月联考)四种位于不同主族的短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的内层电子数与最外层电子数之比为2∶5,Z和W位于同一周期。Z与W组成的化合物是常用的调味品,也是重要的医用药剂,工业上电解熔融的该化合物可制得Z单质,Y和Z可形成两种离子化合物,这两种离子化合物的阴离子数与阳离子数之比均为1∶2。下列说法正确的是( )。
A.四种元素中至少有两种金属元素
B.四种元素的常见氢化物中熔点最高的是Z的氢化物
C.四种元素形成的简单离子中,离子半径最小的是元素Y形成的离子
D.常温下,X、Y、Z三种元素形成的化合物的水溶液的pH小于7
解析▶ 根据题意可知,X、Y、Z、W分别为N、O、Na、Cl元素。四种元素中只有钠元素为金属元素,A项错误;氢化钠为离子化合物,四种元素的常见氢化物中熔点最高的是Z的氢化物,B项正确;四种元素形成的简单离子中,离子半径最小的是元素Z形成的Na+,C项错误;X、Y、Z三种元素形成的化合物为NaNO3或NaNO2,若为NaNO3溶液,则呈中性,pH等于7,若为NaNO2溶液,则N水解溶液呈碱性,pH大于7,D项错误。
答案▶ B
5.(2019年福建厦门第二次质量检查)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且均不大于20。W、X、Z原子的最外层电子数之和为9;W与Y同族;W与Z形成的离子化合物可与水反应,其生成的气体可使酸性高锰酸钾溶液褪色。下列说法正确的是( )。
A.生物分子是以W为骨架构成的
B.X的氧化物常用于焊接钢轨
C.Z的硫化物常用于点豆腐
D.Y的氧化物是常见的半导体材料
解析▶ 由已知条件可知,W为C元素,X为Al元素,Y为Si元素,Z为Ca元素。生物分子是以碳链为骨架构成的分子,A项正确;X的氧化物为氧化铝,不能用于焊接钢轨,B项错误;一般选硫酸钙点豆腐,C项错误;硅单质是常见的半导体材料,D项错误。
答案▶ A
6.(2019年武汉武昌5月调研)W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素,它们的原子最外层电子数之和为20。W与Y元素同主族,且形成的化合物可用于漂白织物。下列说法正确的是( )。
A.W与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物
B.Y的氧化物对应的水化物均为强酸
C.Z的氢化物为离子化合物
D.X和Y形成的化合物的水溶液呈中性
解析▶ 由题意可推知,W为O元素,X为Na元素,Y为S元素,Z为Cl元素。W为O元素,与其他三种元素可形成Na2O2和Na2O,SO2和SO3,Cl2O7、ClO2和Cl2O等,故A项正确; Y的氧化物对应的水化物H2SO4为强酸,H2SO3为弱酸,故B项错误;Z的氢化物HCl为共价化合物,故C项错误;X和Y形成的化合物为Na2S,水溶液呈碱性,故D项错误。
答案▶ A
7.(2019年湖南六校联考)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。其中X与Y可形成一种淡黄色固体P,常温下将0.05 mol P溶于水,配成1 L溶液,其中=1×10-12;Z为金属元素,且Z可在W的一种氧化物中燃烧,生成一种白色的物质和一种黑色的物质。下列说法错误的是( )。
A.简单离子半径:X>Y>Z
B.氢化物的沸点:W
D.W、X、Y三种元素形成的物质的水溶液呈碱性
解析▶ 短周期元素X与Y可形成一种淡黄色固体P,淡黄色固体P为Na2O2,即X为O元素,Y为Na元素,且Z可在W的一种氧化物中燃烧,生成一种白色的物质和一种黑色的物质,即W的氧化物为CO2,Z是Mg元素,所以W、X、Y、Z分别为C、O、Na、Mg元素。简单离子半径O2->Na+>Mg2+,A项正确;碳的氢化物有多种,其沸点可能高于氧的氢化物,B项错误;P为Na2O2,既含有离子键又含有共价键,C项正确;W、X、Y三种元素形成的物质为Na2CO3或Na2C2O4,其水溶液均呈碱性,D项正确。
答案▶ B
8.(2019年广东佛山南海七校冲刺模拟)R、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W与Y同主族,R原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍。W元素形成的一种单质可用于自来水的杀菌消毒。R与W元素原子的最外层电子数之和等于X与Z元素原子的最外层电子数之和。下列说法正确的是( )。
A.简单离子的半径:W
C.氧化物对应水化物的酸性:Z>R
D.单质的熔点:Y>W
解析▶ 根据已知条件可知,R为C元素,W为O元素,X为Al元素,Y为S元素,Z为Cl元素。离子的电子层数越多,半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子半径W
答案▶ D
9.(2019年福建莆田第一中学、第四中学一模)a、b、c、d、e五种短周期元素的原子半径和原子的最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法正确的是( )。
A.简单离子半径:b>e
B.常温常压下,a与c形成的化合物可能呈固态
C.单质沸点:c
解析▶ 由图分析可知,a为H元素,b为Na元素,c为C元素,d为N元素,e为S元素。电子层数越多离子半径越大,简单离子半径S2->Na+,A项错误;常温常压下,H与C形成的化合物可能呈固态,如石蜡是固体,B项正确;单质沸点C>N2,C项错误;S与N能存在于同一离子化合物中,如(NH4)2SO4,D项错误。
答案▶ B
10.(2019年辽宁葫芦岛协作校第二次模拟)短同期主族元素X、Y、Z、W、R、Q的原子序数依次增大。由这些元素组成的化合物甲、乙、丙、丁的0.1 mol·L-1水溶液的pH如表所示。丙、丁为二元化合物。甲溶液逐滴滴入丙溶液中,先产生白色沉淀,后沉淀消失;乙的水溶液可除油污。下列说法一定正确的是( )。
0.1 mol·L-1水溶液
甲
乙
丙
丁
pH
13
11
5
1
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)
B.配制丙溶液时需加入丁溶液
C.乙溶液去油污时只涉及盐类的水解
D.海水提镁的过程中一定用到化合物甲
解析▶ 0.1 mol·L-1甲溶液pH=13,说明甲为一元强碱,则甲为NaOH;0.1 mol·L-1丁溶液pH=1,说明丁为一元强酸,为HCl;0.1 mol·L-1乙和丙溶液的pH分别为11、5,则乙为弱碱性溶液,丙为弱酸性溶液;甲溶液逐滴滴入丙溶液中,先产生白色沉淀,后沉淀消失,则丙溶液中含有Al3+,应为AlCl3;乙的水溶液可除油污,应为Na2CO3,结合X、Y、Z、W、R、Q的原子序数依次增大可知,X、Y、Z、W、R、Q分别为H、C、O、Na、Al、Cl元素。同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径r(W)>r(Y)>r(Z),A项错误;丙溶液为氯化铝溶液,配制时为抑制其水解需加入HCl,B项正确;Na2CO3可以去油污是由于Na2CO3溶于水后水解显碱性,油脂在碱性条件下水解生成对应的甘油与高级脂肪酸盐而溶解,C项错误;工业海水提镁的过程中一般用石灰乳来沉淀镁元素,D项错误。
答案▶ B
11.(2019年四川成都第七中学模拟)X、Y、Z、W均为第三周期元素,它们的最高价氧化物对应的水化物溶于水,得到浓度均为0.010 mol·L-1的溶液,其pH(25 ℃)与对应元素原子半径的关系如图所示。下列说法正确的是( )。
A.简单离子的半径:X>Z>W
B.简单气态氢化物的稳定性:Z>W>Y
C.Y单质可用于制作半导体材料
D.n=2-lg 2
解析▶ 由题意及图像分析可知,X为Na元素,Y为P元素,Z为S元素,W为Cl元素。比较离子半径,首先看电子层数,电子层数越多,半径越大;电子层结构相同的离子,原子序数大,半径小,故简单离子半径Z>W>X,A项错误;非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,故简单气态氢化物的稳定性W>Z>Y,B项错误;Y为P元素,其单质不可用于制作半导体材料,C项错误;Z为S元素,形成的最高价氧化物对应的水化物为H2SO4,由于pH=-lg c(H+)=-lg 0.02=n,故n=2-lg 2,D项正确。
答案▶ D
12.(2019年福州毕业班第三次质量检测)一种新兴宝玉石主要成分的化学式为X2Y10Z12W30,X、Y、Z、W均为短周期主族元素且Y、W、X、Z的原子序数依次增大,X与Y位于同一主族,Y与W位于同一周期。X、Y、Z原子的最外层电子数之和与W原子的最外层电子数相等,W是地壳中含量最多的元素。下列说法错误的是( )。
A.原子半径:X>Y>W
B.最高价氧化物对应水化物的碱性:X>Y
C.Z、W组成的化合物能与强碱反应
D.X的单质在氧气中燃烧所得的产物中阴、阳离子个数之比为1∶1
解析▶ 由题意可知,Y为Li元素,W为O元素,X为Na元素,Z为Si元素。Li、O同周期,核电荷数越大,原子半径越小,Li的原子半径大于O,Li、Na同主族,核电荷数越大,原子半径越大,Na的原子半径大于Li,则原子半径X>Y>W,A项正确;Na的金属性比Li强,故NaOH的碱性比LiOH强,B项正确;Z、W组成的化合物SiO2是酸性氧化物,能与强碱反应,C项正确;X的单质是Na,在氧气中燃烧生成Na2O2,Na2O2中阴、阳离子个数之比为1∶2,D项错误。
答案▶ D
13.(2019年黑龙江大庆第一中学第四次模拟)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最简单氢化物常温下为气体,是可燃冰的成分,X是同周期元素中原子半径最小的元素,W和Y原子的最外层电子数之和等于X原子的最外层电子数,X、Z同主族。下列有关说法正确的是( )。
A.常温下,X、Z的单质与水反应均有弱酸生成
B.W、X、Z的最简单氢化物中,HZ的热稳定性最强
C.Y与Z形成的化合物YZ3是非电解质
D.W的氢化物的沸点一定低于X的氢化物的沸点
解析▶ 根据题意可知,W为C元素,X为F元素,Y为Al元素,Z为Cl元素。常温下,X、Z的单质与水的反应分别是2F2+2H2O4HF+O2、Cl2+H2OHCl+HClO,HF和HClO都是弱酸,A项正确;F的非金属性最强,则HF的热稳定性最强,B项错误;Y与Z形成的化合物YZ3为AlCl3,氯化铝溶于水能够导电,属于电解质,C项错误;W的氢化物为烃,其中很多为固体,沸点不一定低于HF的沸点,D项错误。
答案▶ A
14.
(2019年哈尔滨第六中学押题卷)现有短周期主族元素X、Y、Z、R、T。R原子最外层电子数是电子层数的2倍;Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,Z与T形成的Z2T型化合物能破坏水的电离平衡,五种元素的原子半径与原子序数的关系如图所示。下列推断正确的是( )。
A.简单离子半径:Y
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:T
解析▶ 由已知条件可知,X为H元素,R为C元素,Y为O元素,Z为Na元素,T为S元素。具有相同电子排布的离子中,原子序数大的离子半径小,则简单离子半径Y>Z,A项错误;Y的单质为氧气,与C的氢化物能够发生燃烧反应,与S的氢化物能够反应生成S和水,B项正确;非金属性S>C,则最高价氧化物对应的水化物的酸性T>R,C项错误;由H、C、O、Na四种元素组成的化合物不仅仅为NaHCO3,可能为有机盐且含有羧基,溶液不一定呈碱性,可能呈酸性,如草酸氢钠溶液呈酸性,D项错误。
答案▶ B
15.(2019年四川泸州高三第二次教学质量诊断性考试)W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大, W和X形成的气态化合物的水溶液呈碱性,Y原子的M层电子数与 K层电子数之和为 L层电子数的一半, Z的低价氧化物和其气态氢化物可以反应得到 Z的淡黄色单质。下列说法正确的是( )。
A.Y与Z的单质混合加热能反应
B.X、Y、Z的简单离子半径:X
D.单质的还原性:W >Y
解析▶ W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W和 X形成的气态化合物的水溶液呈碱性,则该气态化合物为NH3,故W为H元素,X为N元素;Y原子的M层电子数与K层电子数之和为 L层电子数的一半,则Y为Mg元素;Z的低价氧化物和其气态氢化物可以反应得到 Z的淡黄色单质,该反应为二氧化硫和硫化氢反应生成硫和水,则Z为S元素。Mg与 S的单质混合加热反应生成MgS,故A项正确;N、Mg、S的简单离子半径Mg2+
答案▶ A
16.(2019年四川教考联盟第三次诊断性考试)短周期主族元素xX、yY、zZ、wW、mM的原子序数依次增大,X和W,Z和M同主族。其中Y元素的单质通常状况下呈气态,W元素原子半径是其所在周期元素里原子半径最大的,且x+y=z=。下列有关说法正确的是( )。
A.简单离子半径大小:Z
C.最简单氢化物在水中的溶解度大小:Y
解析▶ W元素原子半径是所在周期元素里原子半径最大的,推出W为ⅠA族元素,因为原子序数依次增大,即W为Na元素,X与W属于同主族,则X可能为H元素,也可能为Li元素,若X为Li元素,Y和Z位于第二周期,Y元素的单质通常呈气态,则Y可能是N元素,也可能是O元素,假设Y为N元素,依据x+y=z=,x+y=3+7=10,Z为Ne元素,Ne元素不属于主族元素,同理Y为O元素,也不符合该题意,因此X不能为Li元素,即X为H元素,推出Y为N元素,Z为O元素,M为S元素。简单离子半径N3->O2->Na+,A项错误;组成的化合物可能为Na2O2,含有非极性键,B项正确;最简单氢化物分别是NH3、H2S,NH3分子与H2O分子之间形成氢键,增大NH3的溶解度,H2S与H2O不能形成分子间氢键,因此NH3在H2O中的溶解度远远大于H2S,C项错误;X、Y、Z组成的化合物可能是HNO3、NH4NO3等,其中NH4NO3为离子化合物,D项错误。
答案▶ B
17.(2019年山东四校联考改编)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W、X、Y、Z的族序数之和为12;X、Y、Z属于同周期元素;向过量的XWZ溶液中滴入少量硫酸铜溶液,观察到既有黑色沉淀生成又有臭鸡蛋气味的气体放出。下列说法正确的是( )。
A.原子半径由大到小的顺序为r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)
B.酸性:H2YO3
D.单质熔点:W>Y
解析▶ 向过量的XWZ溶液中滴入少量硫酸铜溶液,观察到既有黑色沉淀生成又有臭鸡蛋气味的气体放出,臭鸡蛋气味的气体为硫化氢,说明XWZ为硫氢化钠溶液,则W、X、Z分别为氢、钠、硫元素。W、X、Y、Z的族序数之和为12,X、Y、Z属于同周期元素,则Y为硅元素。原子半径由大到小的顺序为r(X)>r(Y)>r(Z)>r(W),A项错误;硅酸为弱酸,亚硫酸为弱酸,但亚硫酸的酸性比碳酸强,碳酸的酸性比硅酸强,故酸性H2SiO3
18.(2019年山西太原模拟)主族元素X、Y、Z、W、R、T的原子序数依次增大,且均不大于20。其中X-的电子层结构与氦原子相同,R和Y同族,Y元素的某种单质是一种自来水消毒剂;Z3+和Y2-具有相同的电子层结构;T、W、Y三种元素组成盐T2WY3的溶液通入过量CO2后产生白色沉淀。下列说法不正确的是( )。
A.原子半径:T>R>W>Z
B.T和R形成化合物的水溶液呈碱性
C.化合物TX具有很强的还原性,可与水反应
D.T、R、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物两两之间能发生反应
解析▶ 主族元素X、Y、Z、W、R、T的原子序数依次增大,且均不大于20。其中X-的电子层结构与氦原子相同,则X为H元素;R和Y同族,Y元素的某种单质是一种自来水消毒剂,为O3,则Y为O元素;R为S元素;Z3+和Y2-具有相同的电子层结构,Z在Y的下一周期,Z为Al元素;T、W、Y三种元素组成盐T2WY3的溶液中通入过量CO2后产生白色沉淀,且W的原子序数大于铝而小于硫,T的原子序数大于S,故T2WY3为K2SiO3,生成的白色沉淀为硅酸。同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,故原子半径T(K)>Z(Al)>W(Si)>R(S),A项不正确;T和R形成的化合物K2S为强碱弱酸盐,水溶液呈碱性,B项正确;化合物TX为KH,具有很强的还原性,可与水反应生成氢氧化钾和氢气,C项正确;T、R、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化钾、硫酸、氢氧化铝,两两之间能发生反应,D项正确。
答案▶ A
19.(2019年四川泸州第三次教学质量诊断性考试)W、Q、X、Y、Z为短周期元素且原子序数依次增大,X原子的K层电子数与M层电子数相等,Y的单质是常用的灰黑色半导体材料,通常状态下YW4呈气态。下图是Y单质的一种制备路线图,下列有关说法正确的是( )。
A.标准状况下,WZ为液体
B.原子半径大小为W
D.氢化物的稳定性为Y>Z
解析▶ 根据题意可知,W为H元素,Q为O元素,X为Mg元素,Y为Si元素,Z为Cl元素。WZ为HCl,标准状况下,HCl为气体,A项错误;一般而言,电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同,原子序数越大,原子半径越小,因此原子半径W
答案▶ C
20.(2019年天津十二重点中学高三下学期联考)短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,由这些元素组成的物质之间的转化关系如图所示,其中c、d为单质,a、b、g为二元化合物。b是10电子分子,g是18电子分子。下列说法正确的是( )。
A.同温同浓度的e和f溶液,后者pH较大
B.含X、R、Z三种元素的化合物只有一种
C.0.1 mol d与足量的e溶液反应转移的电子数约为 1.204×1023
D.e和f含有的化学键类型相同
解析▶ e为NaOH,其水溶液为强碱,而f为NaClO,水解呈碱性,则同温同浓度的两种溶液中,前者pH大,A项错误;含O、H、Cl三种元素的化合物有很多,如HClO、HClO3、HClO4等,B项错误;Cl2可与NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O,则0.1 mol Cl2参加反应时,转移的电子数为0.N1A,即6.02×1022个,C项错误;e为NaOH,f为NaClO,两者所含化学键均为离子键与极性共价键,D项正确。
答案▶ D
21.(2019年四川成都高三第三次诊断性检测)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。上述物质有如图转化关系:
下列说法错误的是( )。
A.四种元素形成的单质中W的氧化性最强
B.丙的水溶液可用于刻蚀玻璃
C.可用无水氯化钙干燥气体甲
D.甲、乙分子的稳定性:乙>甲
解析▶ 丁是无色气体,遇到空气显红棕色,即丁为NO,单质Z与化合物甲反应生成NO,推出单质Z为O2,化合物甲为NH3,则乙为H2O,能与H2O反应生成O2的单质为F2,因此W的单质为F2,丙为HF。根据以上分析,H、N、O、F四种元素形成的单质中F2的氧化性最强,A项正确;丙的水溶液为氢氟酸,氢氟酸可以和玻璃的主要成分二氧化硅反应,可以用于刻蚀玻璃,B项正确;化合物甲为NH3,氨气不能用氯化钙干燥,应该用碱石灰,C项错误;化合物甲为NH3,乙为H2O,H2O分子的稳定性强于NH3,D项正确。
答案▶ C
22.(2019年山东潍坊高三下学期模拟)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。Y元素原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,Z元素原子的最外层电子数是最内层电子数的一半。甲是W、X两种元素形成的简单化合物,水溶液呈碱性,乙是Y元素的单质。在工业生产中它们有如下转化关系。下列叙述正确的是( )。
A.原子半径:W
C.Y与Z形成的所有化合物中均只存在离子键
D.X元素的氧化物对应的水化物均为强酸
解析▶ 短周期元素中,原子最外层电子数是内层电子数的3倍的元素是O,原子最外层电子数是最内层电子数的一半的元素有Li、Na,Y的原子序数小于Z,则Y为O元素,Z为Na元素。W与X形成的简单化合物甲的水溶液呈碱性,甲只能是氨(NH3),则W、X元素分别是H、N。Y元素的单质乙通常是O2。据物质转化关系图推知,丙、丁、戊分别是NO、H2O、NO2。据周期表中主族元素原子半径变化规律,得原子半径H
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