2020届高考化学二轮复习元素推断及元素周期律作业
题型专练(四) 元素推断及元素周期律
1.(2019·安徽黄山二模)短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增加,其中只有Z为金属元素,X、W为同一主族元素,X元素原子的L层电子数是K层的两倍;点燃条件下,Z的单质在X与Y形成的最高价化合物甲中能发生反应生成化合物乙和X的单质。下列判断错误的是( )
A.W的单质可做半导体材料
B.Z可能位于元素周期表第三周期ⅡA族
C.4种元素的原子中,Y原子的半径最小
D.工业上通过电解化合物乙来制取Z的单质
答案D
解析短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增加,其中只有Z为金属元素,X元素原子的L层电子数是K层的两倍,则X为C元素;X、W为同一主族元素,则W为Si元素;点燃条件下,Z的单质(金属)在X(C)与Y形成的最高价化合物甲中能发生反应生成化合物乙和X的单质(C),该反应为Mg与二氧化碳的反应,乙为MgO,则Z为Mg元素,Y为O元素。
硅晶体为良好的半导体材料,A项正确;Mg的原子序数为12,位于元素周期表中第三周期ⅡA族,B项正确;同一周期主族元素的原子序数越大原子半径越小,同一主族原子序数越大原子半径越大,则C、O、Mg、Si元素中O的原子半径最小,C项正确;MgO的熔点高,冶炼成本较高,工业上通常采用电解熔融氯化镁的方法获得Mg,D项错误。
2.(2019·河北石家庄教学质量检测)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W的某种核素不含中子;X、Y原子核外L层的电子数之比为3∶4;X与Z同主族,且X、Y、Z原子的最外层电子数之和为16。下列说法不正确的是( )
A.W、X、Z三种元素形成的化合物一定为强电解质
B.简单氢化物的稳定性:X>Z>Y
C.X与Y形成晶体的基本结构单元为四面体
D.原子半径:Y>Z>X>W
答案A
解析短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W的某种核素不含中子,则W为H元素;X、Y原子核外L层的电子数之比为3∶4,则L层电子数分别为3、4或6、8,X与Z为同主族元素,且X、Y、Z的最外层电子数之和为16,则X的L层电子数为6,X为O元素,Z为S元素,Y的最外层电子数为16-6-6=4,且Y的L层电子数为8,Y为Si元素。
H、O、S形成的亚硫酸为弱酸,属于弱电解质,A项错误;非金属性O>S>Si,则简单氢化物的稳定性X>Z>Y,B项正确;O、Si形成的化合物为二氧化硅,二氧化硅晶体的基本结构单元为四面体,C项正确;同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,同一周期,从左向右,原子半径逐渐减小,则原子半径Y>Z>X>W,D项正确。
3.(2019·广东肇庆第二次检测)已知短周期主族元素X、Y、Z、W、R,其中X的原子半径在短周期主族元素中最大,Y元素的原子最外层电子数为m,次外层电子数为n,Z元素的原子L层电子数为m+n,M层电子数为m-n,W与Z同主族,R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2∶1。下列叙述错误的是( )
A.X与Y形成的两种化合物中,阴、阳离子的个数比均为1∶2
B.简单氢化物Y比R的稳定,且熔、沸点高
C.RY2和X2Y2均具有漂白性,均能使品红溶液褪色
D.RY2和WY2通入Ba(NO3)2溶液中均不产生白色沉淀
答案D
解析X的原子半径在短周期主族元素中最大,则X为Na元素。Z的原子L层电子数为m+n,M层电子数为m-n,则m+n=8;Y的最外层电子数为m,次外层电子数为n,则n=2,由此可知m=6,则Y为O元素,Z为Si元素。W与Z同主族,则W为C元素。R与Y原子的核外电子数之比为2∶1,则R的核外电子数为16,R为S元素。
X与Y可形成Na2O、Na2O2两种化合物,其阴、阳离子的个数比均为1∶2,A项正确。Y为O元素,R为S元素,O元素的非金属性强于S元素,所以简单氢化物H2O比H2S稳定;水分子间可以形成氢键,熔、沸点比H2S的高,B项正确。SO2和Na2O2都有漂白性,都能使品红溶液褪色,C项正确。CO2与Ba(NO3)2溶液不能反应生成白色沉淀,而SO2具有较强还原性,在水溶液中被NO3-氧化成SO42-,SO42-与Ba2+生成BaSO4白色沉淀,D项错误。
4.(2019·河南九师联盟检测)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最低负价等于X、Z的最低负价之和,Y的周期数是族序数的3倍,W的简单氢化物与X的简单氢化物化合形成的盐中既含离子键又含共价键。下列说法正确的是( )
A.常压下,单质的沸点:W>Z
B.Y与X形成化合物的水溶液呈碱性
C.原子半径:W
Y
B.原子半径:W>Z>Y>X
C.把ZY2通入石蕊溶液中先变红后褪色
D.向ZYW2与水反应后的溶液中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成
答案D
解析X的气态氢化物常用作制冷剂,所以X是N;Y和Z位于同一主族,ZYW2能与水剧烈反应,可观察到液面上有雾生成,并有刺激性气味的气体逸出,该气体可使品红溶液褪色,即有SO2产生,所以Y是O,Z是S,W是Cl,ZYW2是SOCl2。
元素Y是O,水分子间可形成氢键,水在常温下是液体,Z是S,最简单氢化物H2S常温下呈气态,所以最简单氢化物的沸点:ZW>X>Y,B项错误;化合物ZY2是SO2,该物质与水反应产生H2SO3,H2SO3具有酸性,通入石蕊溶液中使石蕊变红但不使其褪色,C项错误;化合物ZYW2是SOCl2,与水反应产生SO2和HCl,向反应后的溶液中滴加AgNO3溶液,发生反应:Ag++Cl-AgCl↓,D项正确。
7.(2019·湖北部分重点中学第二次联考)第三周期元素,浓度均为0.01 mol·L-1的最高价氧化物对应水化物的pH与原子半径的关系如图所示。则下列说法正确的是( )
A.气态氢化物的稳定性:N>R
B.Z的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
C.Y和R形成的化合物既含离子键又含共价键
D.X和M两者最高价氧化物对应的水化物反应后溶液的pH>7
答案D
解析第三周期元素的原子半径随原子序数的递增而减小,即X→R为Na→Cl。A项中气态氢化物的稳定性:HCl>PH3,故A不正确;Z的最高价氧化物的对应水化物Al(OH)3不能溶于稀氨水,B不正确;Y和R形成的化合物是MgCl2,只含离子键,不含共价键,C不正确;X和M两者最高价氧化物的对应水化物反应后,溶液中含Na2SiO3,Na2SiO3水解使溶液的pH>7,D项正确。
8.(2019·湖南怀化二模)短周期元素T、X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如下表所示,其中T的单质在一定条件下能与W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,则下列相关说法正确的是( )
A.离子半径:XZ,所以元素的最简单气态氢化物的稳定性:W>Z,B项错误;二硫化碳的电子式为 ··S······C····S····,C项正确;元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,元素的金属性X>Y,它们的最高价氧化物对应水化物的碱性:X>Y,D项错误。
9.(2019·江西南昌二模)W、X、Y、Z四种元素分别是元素周期表中连续三个短周期的元素,且原子序数依次增大。化合物XW3能作制冷剂且其浓溶液可检验Z单质是否泄漏,化合物YZ3能促进水的电离,则下列说法错误的是( )
A.简单离子半径:r(Z)>r(X)>r(Y)
B.Y的最高价氧化物的对应水化物为强碱
C.X2W4分子中既含极性键,又含非极性键
D.化合物XW3的水溶液能抑制水的电离
答案B
解析W、X、Y、Z四种元素分别是元素周期表中连续三个短周期的元素,且原子序数依次增大,则W为H;化合物XW3能作制冷剂且其浓溶液可检验Z单质是否泄漏,X为N,Z为Cl;化合物YZ3能促进水的电离,即能发生水解,则Y为Al。
X(N)、Y(Al)、Z(Cl)简单离子半径大小关系:r(Cl-)>r(N3-)>r(Al3+),A项正确;Y为Al,Y的最高价氧化物的对应水化物为Al(OH)3,属于两性氢氧化物,不是强碱,B项错误;N2H4电子式为H··N··H····N··H····H,分子中既含极性键,又含非极性键,C项正确;NH3溶于水生成NH3·H2O,NH3·H2O电离出OH-,能够抑制水的电离,D项正确。
10.(2019·辽宁辽阳二模)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中只有Y为金属元素。W、Y、Z最外层电子数之和为12;W与X、Y与Z分别同周期;X与Z形成的化合物可被氢氟酸腐蚀。下列说法错误的是( )
A.X与Z形成的化合物属于碱性氧化物
B.Z的氢化物为共价化合物
C.X和Y的原子半径大小:XB
D.D、E、F形成简单离子的半径关系是D>E>F
答案B
解析A、D的原子半径分别是短周期主族元素中原子半径最小和最大的,则A为H,D为Na;B、C的最外层电子数分别是内层的2倍、3倍,则B为C(碳)元素,C为O元素;E的最高价氧化物对应的水化物可以分别与D、F的最高价氧化物对应的水化物发生反应,则E为Al元素,F为S或Cl元素。
H、C形成的化合物为烃,H、O形成的化合物为水或双氧水,分子中碳原子数较多的烃具有较高沸点,所以A与B形成的化合物沸点可能大于A与C形成的化合物的沸点,A项错误;O与S、Cl形成的二氧化硫、二氧化氯都具有漂白性,B项正确;C项中没有指出是元素最高价氧化物对应水化物,该说法不合理,C项错误;离子的电子层越多离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子的半径关系是F>D>E,D项错误。
13.(2019·湘赣十四校第一次联考)短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数逐渐增大,X的原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍,Y的氟化物YF3分子中各原子均达到8电子稳定结构,Z、W的单质是常见的金属,Z是同周期主族元素中原子半径最大的元素,W的简单离子是同周期主族元素中简单离子半径最小的,X和Z的原子序数之和与Q的原子序数相等。下列说法正确的是( )
A.相同质量的Z和W的单质分别与足量稀盐酸反应时,Z的单质获得的氢气较多
B.简单气态氢化物的稳定性:X>Y>Q
C.X与Q形成的化合物和Z与Q形成的化合物中的化学键类型相同
D.W元素位于元素周期表中第13列
答案D
解析X原子核外最外层电子数是次外层的2倍,则X原子有2个电子层,最外层电子数为4,则X为C元素;Z、W是常见金属,原子序数大于碳元素,处于第三周期,Z是同周期中原子半径最大的元素,W的简单离子是同周期中离子半径最小的,则Z为Na元素、W为Al元素;Y的氟化物YF3分子中各原子均达到8电子稳定结构,则Y为N元素;Q处于第三周期,X和Z原子序数之和与Q的原子序数相等,则Q的原子序数为6+11=17,则Q为Cl元素。
相同质量的Na和Al分别与足量稀盐酸反应时,二者生成氢气物质的量之比为m23∶m27×3=9∶23,即Al与盐酸反应生成的氢气多,A项错误;非金属性Cl>N>C,则氢化物稳定性HCl>NH3>CH4,B项错误;X与Q形成的化合物为CCl4,含有共价键;Z与Q形成的化合物为NaCl,含有离子键,二者所含化学键不同,C项错误;W为Al元素,位于周期表第3周期ⅢA族,为周期表中第13列,D项正确。
14.(2019·安徽江南十校综合素质检测)四种短周期主族元素X、Y、Z和W,原子序数依次增大,X和Y的单质化合生成气体A,A分子中的电子数与氖原子相同;X和W的单质化合生成气体B,常温下
0.1 mol·L-1的B溶液的pH=1;气体A和气体B相遇产生白烟;X与Z可按原子个数比1∶1形成化合物C。下列说法正确的是( )
A.化合物C可能为离子化合物
B.Z离子的半径比Y离子的大
C.Y的非金属性很强,其单质非常活泼
D.最高价氧化物对应水化物的酸性Y比W强
答案A
解析X和W的单质化合生成气体B,常温下0.1 mol·L-1 B溶液的pH=1,则B是一元强酸,则X是H元素,W是Cl元素;气体A和气体B相遇产生白烟,则B是NH3,X和Y的单质化合生成气体A,A分子中的电子数与氖原子相同,所以Y是N元素;X与Z可按原子个数比1∶1形成化合物C,Z可能是O、F、Na中的任一种,C可能是H2O2、HF、NaH中的一种。
若C为NaH,则含有离子键,化合物C可能为离子化合物,A项正确;电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以无论Z是O、F、Na中的任何一种元素,N3-的半径比O2-、F-和Na+的半径都大,B项错误;Y是N元素,尽管N元素的非金属性很强,但由于N2分子中含有N≡N键,键能大,键长短,断裂时需要消耗很大的能量,所以N2并不活泼,C项错误;高氯酸HClO4的酸性比HNO3强,D项错误。
15.(2019·河南中原名校第四次质量考评)短周期元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,X原子最外层电子数等于电子层数的2倍,R、Y、Z组成化合物M,M和熟石灰共热生成N(有刺激性气味气体H)和液态化合物I(常温常压),N是一种常用的干燥剂。下列推断正确的是( )
A.X的氢化物一定不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.Z的氧化物对应水化物的酸性一定比Y的强
C.Y的气态氢化物遇Z的单质没有明显现象
D.气体H不能用干燥剂N进行干燥
答案D
解析由短周期元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,X原子最外层电子数等于电子层数的2倍可知X为C;R、Y、Z组成化合物M,M和熟石灰共热生成N、有刺激性气味气体H和液态化合物I(常温常压),N是一种常用的干燥剂,则M为NH4Cl,N为CaCl2,由此可知R为H、Y为N、Z为Cl。
碳的氢化物有很多,如C2H4能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A项错误;Cl的氧化物对应水化物有多种,如HClO为弱酸,N的氧化物对应水化物HNO3为强酸,酸性HNO3>HClO,B项错误;NH3与Cl2相遇有白烟产生,C项错误;气体H为NH3,N为CaCl2,两者可以发生反应生成CaCl2·8NH3,故不能用CaCl2干燥NH3,D项正确。
