2025届高中化学考点专练26元素位-构-性综合推断
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专练26元素位-构-性综合推断
授课提示:对应学生用书51页
一、选择题
1.[2024·湖北卷]主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。
下列说法正确的是()
A.电负性:W>Y
B.酸性:W2YX3>W2YX4
C.基态原子的未成对电子数:W>X
D.氧化物溶于水所得溶液的pH:Z>Y
答案:D
解析:电负性:H<S,A错误;H2SO3为弱酸,故酸性:H2SO3<H2SO4,B错误;基态H原子中未成对电子数为1,基态O原子中未成对电子数为2,故C错误;K的氧化物溶于水可产生KOH,溶液pH>7,S的氧化物溶于水生成H2SO3或H2SO4,溶液pH<7,故D正确。
2.[2024·河北唐山考试]W、N、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。
Y 所处的周期序数与族序数相等。
甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素组成的化合物,丁是氯碱工业的一种产物,戊为二元化合物,常温下0.01mol·L-1戊溶液的pH为2。
上述物质的转化关系如图所示。
下列说法错误的是()
A.原子半径:N<Y<X
B.W2N分子的比例模型为
C.物质丁中含有离子键和共价键
D.丙属于分子晶体
答案:B
解析:由“W、N、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素”和“Y所处的周
期序数与族序数相等”推出Y 为Al ,由“甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素组成的化合物,丁是氯碱工业的一种产物”推出丁为NaOH ,由“戊为二元化合物,常温下0.01mol·L -1戊溶液的pH 为2”推出戊为HCl ,由图可知,甲既能与丁(NaOH )反应,又能与戊(HCl )反应,且生成的乙和丙反应又能生成甲,则甲为Al (OH )3,乙为NaAlO 2,丙为AlCl 3。
进一步推出W 、N 、X 、Z 分别是H 、O 、Na 、Cl 。
根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小,同一主族元素从上到下原子半径依次增大可知,原子半径:O<S<Al<Na ,A 项正确;水分子的比例模型是V 形而不是直线形,B 项错误;NaOH 中含有Na +与OH -形成的离子键和H 与O 形成的共价键,C 项正确;AlCl 3是分子晶体,D 项正确。
3.短周期主族元素X 、Y 、Z 、W 的原子序数依次增大,四种元素形成的单质依次为m 、n 、p 、q ;r 、t 、u 是这些元素组成的二元化合物,其中u 为葡萄酒中的抑菌成分;25℃,0.01mol·L -1的v 溶液中:c ()H +
c ()OH - =1.0×10-10。
上述物质的转化关系如图所示,下列说法不正确的是()
A .简单离子半径:W>Y>Z>X
B .W ,Y 分別与X 元素形成的简单化合物的沸点:Y>W
C .Z 2Y 和ZX 都只存在离子键
D .v 能抑制水的电离,u 能促进水的电离
答案:D
解析:X 为H ,Y 为O ,Z 为Na ,W 为S 。
电子层数越多,离子半径越大,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:W>Y>Z>X ,A 正确;水分子间含氢键,则W 、Y 分別与X 元素形成的简单化合物的沸点:Y>W ,B 正确;Na 2O 和NaH 均由阴阳离子构成,都只存在离子键,所以C 正确;u 为SO 2,与水反应生成亚硫酸,溶液呈酸性,抑制水的电离,v 为NaOH ,抑制水的电离,D 错误。
4.已知A 、B 、C 、D 为短周期元素组成的四种物质,且D 为强电解质。
在一定条件下有如下转化关系:A ――→O 2 B ――→O 2 C ――→H 2O
D (其他相关物质可能省略)。
下列说法不正确的是()
A.A 不可能为碳单质
B .若A 为金属单质,则A 一定位于第三周期第ⅠA 族
C.若常温下D的浓溶液能使铁、铝钝化,则A可能是单质,也可能是化合物
D.若A是共价化合物,A的水溶液一定显碱性
答案:D
解析:如A为碳,则对应D为碳酸,为弱电解质,则A不可能为碳单质,A说法正确;若A为金属单质,则短周期只有Na可发生连续氧化反应,A一定位于第三周期第ⅠA族,即A为Na,B说法正确;若常温下D的浓溶液能使铁、铝钝化,可为硝酸或硫酸,对应的A可为S、N的单质,也可能为NH3或H2S,C说法正确;如为A为H2S,则水溶液呈酸性,D说法错误。
5.[2024·北京朝阳质检]如图是部分短周期元素主要化合价与原子序数的关系图,X、Y、Z、W、R是其中的五种元素。
下列说法正确的是()
A.离子半径:Y+>X2-
B.气态氢化物的热稳定性:H2W>H2X
C.Y+、Z3+、R-、WX2-4在水中能大量共存
D.工业上利用电解熔融ZR3的方法制取金属Z
答案:C
解析:根据题图中数据,可推知X为O,Y为Na,Z为Al,W为S,R为Cl。
离子半径:r(O2-)>r(Na+),A项错误;非金属性S<O,故气态氢化物热稳定性H2S<H2O,B 项错误;Na+、Al3+、Cl-、SO2-4在水中能大量共存,C项正确;AlCl3为共价化合物,熔融态不导电,工业上利用电解熔融Al2O3的方法制取金属铝,D项错误。
6.
如图所示,a、b、c均为非金属单质;d、e均为10电子共价化合物,且分子中所含原子数:d>e;f为离子化合物。
下列说法正确的是()
A.f受热易分解为d和e
B.单质c具有强还原性
C.稳定性:d>e
D.单质a中的元素在周期表中位于第二周期第ⅥA族
答案:A
解析:a为N2,b为H2,c为F2,d为NH3,e为HF,f为NH4F。
铵盐不稳定,加热易分解,结合氯化铵的性质可以知道,f受热易分解为d和e,A正确;c为F2,具有强氧化性,故B错误;非金属性F>N,则稳定性:e>d,C错误;N原子位于第二周期第V A族,D错误。
7.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层有2个电子,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,W与X位于同一主族。
下列说法正确的是()
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.由X、Y组成的化合物是离子化合物
C.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D.W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
答案:B
解析:本题涉及的考点有元素周期律和元素周期表的应用、原子半径大小的比较、元素金属性与非金属性的强弱判断与应用,通过元素推断的形式考查了学生提取、吸收、整合化学信息的能力,体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。
X是地壳中含量最多的元素,则X为O;Y的原子序数比X大且Y原子的最外层有2个电子,则Y为Mg;Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,则Z为Si;W为X位于同一主族,则W为S。
A项,同周期主族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(Mg)>r(Si)>r(S)>r(O),即r(Y)>r(Z)>r (W)>r(X),错误;B项,由X、Y组成的化合物是MgO,为离子化合物,正确;C项,Si的最高价氧化物对应水化物是H2SiO3,S的最高价氧化物对应水化物是H2SO4,Si的非金属性弱于S,故H2SiO3的酸性比H2SO4弱,错误;D项,S的非金属性弱于O,H2S的热稳定性比H2O弱,错误。
8.a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族,下列叙述正确的是()A.原子半径:d>c>b>a
B.4种元素中b的金属性最强
C .c 的氧化物的水化物是强碱
D .d 单质的氧化性比a 单质的氧化性强
答案:B
解析:由于a 、b 、c 、d 为原子序数依次增大的短周期主族元素,a 原子核外电子总数与b 原子次外层的电子数相同,则a 的原子序数应为8,所以a 为氧元素。
c 所在周期数与族数相同,则c 只能为Al ,又由于d 与a 同族,d 为S ;则b 为Na 或Mg 。
由于b 、c 、d 在第3周期,则原子半径为b>c>d ,d 与a 同主族,则原子半径d>a ,A 错误;同周期从左到右,金属性逐渐减弱,则金属性b>c ,B 正确;c 为Al ,其氧化物的水化物为氢氧化铝,为两性氢氧化物,不是强碱,C 错误;d 与a 属于第ⅥA 族,分别为S 和O ,同一主族的非金属性从上到下逐渐减弱,因此a 单质的氧化性比d 单质的氧化性强,D 错误。
,
E9.有M 、A 、B 、D 、N 、E 六种短周期元素原子序数依次增大,M 元素的单质是自然界最轻的气体,N 元素的原子半径是所在周期中最大的,A 、B 、D 、E 四种元素在周期表中的相应位置如下图,它们的原子序数之和为37。
下列说法不正确的是()
A.沸点:M 2D>BM 3>AM 4
B.原子半径:r E >r A >r B >r D
C.化合物A n M 2n 分子中既含有极性键又含有非极性键
D.B 元素的氢化物与D 元素的单质在一定条件下能发生置换反应,且氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶3
答案:D
解析:M 元素的单质是自然界最轻的气体,M 为H ;N 元素的原子半径是所在周期原子半径最大的,则N 应为第三周期第ⅠA 族的Na ;结合图中的位置,设A 的原子序数为x ,则B 为x +1,D 为x +2,E 为x +10,它们的原子序数之和为37,所以x +x +1+x +2+x +10=37,x =6,即A 为C ,B 为N 、D 为O ,E 为S ;由上述分析可以知道,M 为H ,A 为C ,B 为N ,D 为O ,N 为Na ,E 为S 。
水分子间含氢键,且氢键数目比氨分子多,甲烷不含氢键,则沸点:M 2D>BM 3>AM 4,A 正确;电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径:r E >r A >r B >r D ,B 正确;化合物A n M 2n 分子中既含有C 、H 形成的极性键又含有C 、C 形成的非极性键,C 正确;B 元素的氢化物与D 元素的单质在一定条件下能发生置换反应,为4NH 3+3O 2=====催化剂△ 2N 2+6H 2O ,O 元素的化合价降低、N 元素的
化合价升高,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶4,故D错误。
10.
[2024·全国百强校郑州一中高三摸底测试]已知X、Y、Z、W、M均为短周期元素。
25℃时,其最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01mol·L-1)溶液的pH和原子半径的关系如图所示。
下列说法不正确的是()
A.X、M简单离子半径大小顺序:X>M
B.X、Y、T、W、M五种元素中只有一种是金属元素
C.Z的最高价氧化物的化学式为ZO3
D.X、Z的最简单气态氢化物反应现象:有白烟生成
答案:C
解析:根据X、Y、Z、W、M最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01mol·L-1)溶液的pH和原子半径的关系:NaOH溶液的pH为12,则M为Na,X、Z的最高价氧化物对应的水化物的溶液pH=2,且Z的原子半径大于X,则X为N元素,Z为氯元素;Y对应pH>2,原子半径大于N小于Cl,则Y为C元素,W对应的pH<2,为S元素;离子半径N3->Na+,A正确;五种元素中只有钠为金属,B正确;氯的最高价氧化物的化学式是Cl2O7,C错误;氯化氢和氨气相遇反应生成氯化铵,有白烟产生,D正确。
11.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。
由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。
下列说法不正确的是()
A.W的简单氢化物的热稳定性比X的强
B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构
C.Y与Z形成化合物的水溶液不能使蓝色石蕊试纸变红
D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期
答案:A
解析:根据“Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的”可知Y为Na,根据“W 的简单氢化物可用作制冷剂”可知W为N,根据“由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生”可知该盐为Na2S2O3,则X为O,Z为S。
X的简单氢化物为H2O,W的简单氢化物为NH3,H2O的热稳定性比NH3
强,A项错误;Y的简单离子为Na+,X的简单离子为O2-,Na+与O2-电子层结构相同,B项正确;Y与Z形成的化合物为Na2S,其水溶液为碱性,不能使蓝色石蕊试纸变红,C 项正确;S与O属于同一主族,S与Na属于同一周期,D项正确。
12.
[2024·邢台二中月考]短周期主族元素a、b、c、d原子序数依次增大,b元素的一种同位素可用于考古年代鉴定。
甲、乙分别是元素b、d的单质,通常甲为固体,乙为气体,0.001mol·L-1的丙溶液pH=3;W、X、Y均是由这些元素构成的二元化合物,Y是形成酸雨的主要物质之一。
上述物质的转化关系如图,下列说法正确的是()
A.原子半径:b>d>c
B.a、c形成的化合物一定是共价化合物
C.W、X、Y中X的熔沸点最高
D.Y、Z均可用排水法收集
答案:C
解析:根据已知条件,结合物质的转化关系图,可知:a、b、c、d分别为:H、C、N、O这四种元素,甲、乙、丙、W、X、Y、Z分别为:C、O2、HNO3、CO2、H2O、NO2、NO,根据分析可解答问题。
b、c、d分别为C、N、O,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径的大小:b>c>d,A错误;a、c分别为H、N,可以形成离子化合物NH4H,B错误;W、X、Y分别为CO2、H2O、NO2,由于H2O分子间能形成氢键,所以H2O的熔、沸点最高,C正确;Y、Z分别为:NO2、NO,NO2能与水反应生成一氧化氮和硝酸,NO2不能用排水法收集,D错误。
二、非选择题
13.[2024·山西应县一中月考]下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液,相互之间的转化关系如下图所示(部分产物及反应条件已略去)。
已知A、B为气态单质,F 是地壳中含量最多的金属元素的单质;E、H、I为氧化物,E为黑色固体,I为红棕色气体;M为红褐色沉淀。
请回答下列问题:
(1)B 中所含元素位于周期表中第_周期第_族。
(2)A 在B 中燃烧的现象是_。
(3)D +E →B 的反应中,被氧化与被还原的物质的物质的量比是_。
(4)G +J →M 的离子方程式是
_。
(5)Y 受热分解的化学方程式是
_。
答案:(1)三ⅦA
(2)产生苍白色火焰
(3)2∶1
(4)3AlO -2 +Fe 3++6H 2O===3Al (OH )3↓+Fe (OH )3↓
(5)4Fe (NO 3)3=====△ 2Fe 2O 3+12NO 2↑+3O 2↑
解析:“A 、B 为气态单质”,结合图中所示的信息“A 、B 、C 是由X 电解产生”,猜测出该反应为电解饱和食盐水反应,可得X 为NaCl ,C 为NaOH ,A 、B 为H 2和Cl 2(但具体哪个是Cl 2需要根据后面的信息得知);D 由A 、B 反应得到,故D 为HCl ;由“E 为黑色固体且为氧化物”,再由图中所示,单质B 由D (HCl )、E 反应得到,可推测出该反应为实验室制氯气的反应,故E 为MnO 2,B 为Cl 2,A 为H 2;由题干中“F 是地壳中含量最多的金属元素的单质”可得,F 为Al ;G 由C (NaOH )与F (Al )反应得,故G 应为NaAlO 2;由题干中“I 为氧化物且为红棕色气体”得I 为NO 2;由“M 为红褐色沉淀”可知M 为Fe (OH )3,同时也说明Y 中存在元素Fe ;由“H 为氧化物”以及“I 为NO 2”可猜测出Y=====△ H +I 应为硝酸盐分解反应:4Fe (NO 3)3=====△ 2Fe 2O 3+12NO 2↑+3O 2↑,则Y 为Fe (NO 3)3,H 为Fe 2O 3,很明显J 为FeCl 3,N 为HNO 3。
(1)B 为Cl 2,Cl 位于元素周期表中第三周期第Ⅶ族。
(2)氢气(A )在氯气(B )中燃烧的现象是产生苍白色火焰。
(3)D +E →B 为实验室制氯气的反应,化学方程式为4HCl (浓)+MnO 2=====△
MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O ,可见被氧化与被还原的物质的量之比为2∶1。
(4)该反应为双水解反应:3AlO -2 +Fe 3++6H 2O===3Al (OH )3↓+Fe (OH )3↓。
△
(5)此为硝酸盐不稳定受热分解反应:4Fe(NO3)3=====
2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑。