2021届高考化学一轮复习第5章物质结构元素周期律高考热点课4“位_构_性”的综合推断教学案新人教版

2021届高考化学一轮复习第5章物质结构元素周期律高考热点课4“位_构_性”的综合推断教学案新人教版

‎“位构性”的综合推断 命题分析：元素周期表和元素周期律是高考考查的热点和重点，主要以选择题的形式考查元素在周期表中的位置、结构与性质的关系。‎ 此类试题的基本特点如图所示。‎ ‎[解题模板]　“两步”快速突破元素推断题 元素推断中常用的规律 ‎1．最外层电子规律 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 第ⅠA族、第ⅡA族、第Ⅷ族、副族、0族元素氦 第二周期 ‎2．“阴三、阳四”规律 某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。‎ 如S2－与K＋的最外层和次外层电子数相同，则S位于第三周期，K位于第四周期。‎ ‎3．“阴上、阳下”规律 电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期。‎ 如O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋电子层结构相同，则Na、Mg、Al位于O、F的下一周期。‎ - 13 -‎ ‎[解析]　W、X、Y、Z为同一短周期元素，可能同处于第二或第三周期，观察新化合物的结构示意图可知，X为四价，X可能为C或Si。若X为C，则Z核外最外层电子数为C原子核外电子数的一半，即为3，对应B元素，不符合成键要求，不符合题意，故X为Si，W能形成＋1价阳离子，可推出W为Na元素，Z核外最外层电子数为Si原子核外电子数的一半，即为7，可推出Z为Cl元素。Y能与2个Si原子形成共价键，另外得到1个电子达到8电子稳定结构，说明Y原子最外层有5个电子，进一步推出Y为P元素，即W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl元素。WZ为NaCl，其水溶液呈中性，A错误；元素非金属性：Cl>P>Si，B错误；P的最高价氧化物的水化物为H3PO4，是中强酸，C正确；P原子最外层有5个电子，与2个Si原子形成共价键，另外得到1个电子，在该化合物中P元素满足8电子稳定结构，D错误。‎ ‎[答案]　C ‎　(2019·哈尔滨六中高三期末考试)四种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Y、W同主族且能形成两种常见的化合物，Y、W质子数之和是Z质子数的2倍。则下列说法中正确的是(　　)‎ A．X的氢化物的沸点可能高于Y的氢化物的沸点 B．原子半径比较：X＜Y＜Z＜W C．X2H4与H2W都能使溴水褪色，且褪色原理相同 D．短周期所有元素中，Z的最高价氧化物的水化物碱性最强 答案　A 解析　四种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的最外层电子数是次外层电子数的2倍，是碳元素，Y、W同主族且能形成两种常见的化合物，Y为氧元素，W为硫元素，Y、W质子数之和是Z质子数的2倍，说明Z为镁。X的氢化物为烃，Y的氢化物为水，烃常温下有气体或液体或固体，所以沸点可能高于水，故A正确；电子层数越多，原子半径越大，同电子层数的原子，核电荷数越大，原子半径越小，四种原子的半径顺序为YY>X>W B．Z的简单氢化物的热稳定性比W的强 C．Y的氧化物既可溶于R的最高价氧化物对应水化物的水溶液，也可溶于R的氢化物的水溶液 D．X与W、Z形成的化合物不少于三种 答案　D 解析　NH3‎ - 13 -‎ 可用作制冷剂，所以R为N；短周期中金属性最强的元素是Na，则X为Na；Y应为第三周期元素，第三周期元素的简单离子半径最小的元素为Al，则Y为Al；常见单质为黄色沉淀的元素为S，由此可知由W、X和Z三种元素组成的盐为Na2S2O3，与稀盐酸反应生成S单质和SO2，因此W为O，Z为S。原子半径：Na>Al>S>O，A错误；非金属性：SY>Z B．Y>X>Z C．Z>X>Y D．Z>Y>X 答案　D 解析　根据题意，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径，则X的原子序数小于Y的原子序数；Z和Y元素的原子核外电子层数相同，且Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径，则Z元素的原子序数大于Y元素的原子序数。由此得出三种元素原子序数的关系为Z>Y>X。‎ ‎4．短周期主族元素X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法一定正确的是(　　)‎ A．最高正化合价：Z>X B．X、Y、Z的单质中，Z的熔点最高 C．若X为非金属元素，则离子半径：Xn－>Ym－>Zm－‎ D．若X为金属元素，则X、Y、Z的最高价氧化物对应水化物中，Y的碱性最强 答案　C 解析　一般情况下，元素的最高正化合价与其族序数相等，但O、F无正化合价，Z为O或F时不符合题意，A错误；若X为Si，则三者的单质中，Si的熔点最高，B错误；若X为非金属元素，则Xn－、Ym－具有相同电子层结构，核电荷数越小，离子半径越大，故离子半径：Xn－>Ym－，而Y与Z同主族，离子半径：Ym－>Zm－，C正确；X、Y、Z中X的金属性最强，故X的最高价氧化物对应水化物的碱性最强，D错误。‎ ‎5．W、X、Y、Z均为短周期元素，W的最外层电子数与核外电子总数之比为7∶17；X与W同主族；Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半；Z与W位于同周期，它们能形成ZW型离子化合物，下列判断正确的是(　　)‎ A．氢化物的稳定性：HnXY>Z>X C．离子的还原性：X>W D．原子半径：Y>Z>X 答案　B 解析　依题意知，W为Cl；X与W同主族，则X为F；F与Cl的原子序数之和为26，则Y为Al，Z与W(Cl)都在第三周期，且它们形成ZW型离子化合物，则Z为Na。即它们在周期表的相对位置为：‎ - 13 -‎ F(X)‎ Na(Z)‎ Al(Y)‎ ‎……‎ Cl(W)‎ 逐项分析：A应为HnX>HnW，错误；B正确；C应为XY>X，错误。‎ ‎6．(2019·百师联盟高三调研)置换反应可表示为 下列说法不正确的是(　　)‎ A．若A、B都是短周期元素，则B的原子序数可能是A的两倍 B．若乙是一种常见的半导体材料，则通过该反应说明A的非金属性一定比B强 C．若A、B均为非金属元素，则该反应过程中可能会产生白烟 D．该反应可用于某些金属的冶炼 答案　B 解析　A、B为短周期元素，该反应为置换反应，可以是H2S＋O2===H2O＋S，O元素原子序数为8，S元素原子序数为16，S的原子序数是O的两倍，故A正确；乙为常见的半导体材料，即乙为Si，工业上制备Si，反应方程式为2C＋SiO22CO＋Si，该反应中C为还原剂，SiO2为氧化剂，因此通过该反应不能说明C的非金属性强于Si，故B错误；A、B均为非金属元素，该反应为置换反应，可以是3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2，NH4Cl为固体，其余为气体，则该过程中产生白烟，故C正确；该反应可用于某些金属的冶炼，如铝热反应，故D正确。‎ ‎7．(2019·成都市高三诊断)短周期主族元素X、Y、Z、W、R、Q原子序数依次增大。25 ℃时，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如下表，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．W和Q形成的化合物只含有离子键 B．Y和Z的氢化物沸点：Yr(R)>r(Z)‎ D．Y和Q的氧化物对应水化物的酸性：Q>Y 答案　A 解析　根据以上分析，知甲为NaOH，乙为Na2CO3，丙为AlCl3‎ - 13 -‎ ‎，丁为HCl，则X为H，Y为C，Z为O，W为Na，R为Al，Q为Cl。Na和Cl形成的化合物NaCl只含离子键，A正确；C的氢化物为烃，有许多种，常温常压下可以为气态、液态或固态，故C的氢化物沸点不一定小于氧的氢化物沸点，B错误；Cl－核外有3个电子层，Al3＋、O2－核外有两个电子层，且电子层结构相同，结合Al的原子序数大于O，可知离子半径大小为r(Cl－)>r(O2－)>r(Al3＋)，C错误；C的氧化物对应的水化物为H2CO3，Cl的氧化物对应的水化物有HClO、HClO2、HClO3、HClO4，H2CO3的酸性比HClO强，比HClO4弱，D错误。‎ ‎8.(2019·资阳市高三第二次诊断性考试)A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的相对位置如图所示，B的气态氢化物是工业上合成硝酸的重要原料。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．B和C两原子间可以形成离子键 B．A的氧化物电子式为 C．原子半径：A>B>C D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：B>A 答案　D 解析　依题意，A、B、C为短周期元素，B的气态氢化物是工业上合成硝酸的重要原料，则B为N元素，从A、B、C的相对位置看，A为Si元素、C为S元素。N元素和S元素均为非金属元素，两原子间不可能形成离子键，故A错误；A的氧化物是二氧化硅，每个硅原子与周围4个氧原子形成共价键，晶体中只有单键，没有双键，故B错误；一般而言，电子层数越多，原子半径越大，且同周期主族元素从左到右，原子半径依次减小，原子半径的大小顺序为Si>S>N，故C错误；同周期主族元素，从左到右非金属性依次增强，同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，则非金属性的强弱顺序为N>P>Si，故最高价氧化物对应的水化物的酸性HNO3>H2SiO3，故D正确。‎ ‎9．(2019·佛山市高三教学质量检测)已知W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，W与Z同主族，X与Y同周期，且Y与Z的原子序数之和为20。Y单质能与无色无味液体m反应置换出X单质，Z单质也能与m反应置换出W单质。W、X、Y均能与Z形成离子化合物。下列说法错误的是(　　)‎ A．X、Z两元素的简单离子电子层结构相同 B．X与Z形成的离子化合物一定只含有离子键 C．Y的氢化物比X的氢化物稳定 D．W与Y形成的化合物WY可刻蚀玻璃 答案　B 解析　由题意可知，W、X、Y、Z分别为H、O、F、Na。O2－、Na＋两简单离子电子层结构相同，故A正确；X与Z形成的离子化合物Na2O、Na2O2一定含有离子键，Na2O2‎ - 13 -‎ 还含有共价键，故B错误；非金属性F＞O，则气态氢化物的稳定性：HF>H2O，故C正确；SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，W与Y形成的化合物HF可刻蚀玻璃，故D正确。‎ ‎10．(2019·安徽池州高三期末)a、b、c、d原子序数依次增大，且均不大于20。c的单质在常温下为有色气体，在工业上常与d的最高价氧化物对应的水化物反应生产漂白粉；同时该气体与a、b形成的一种化合物反应生成两种酸。下列说法正确的是(　　)‎ A．原子半径大小为：aCl，A错误；CaH2为离子化合物，B错误；在酸性条件下，氯化钙和次氯酸钙能够反应生成氯气，C正确；氢化钙溶于水反应生成氢氧化钙，溶液呈碱性，氯化氢水溶液呈酸性，D错误。‎ ‎11．(2019·安徽五校联盟高三质检)R、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种主族元素，且原子序数均不超过20。R的一种氧化物在常温下能形成二聚物，使气体颜色变浅。X的氢化物的水溶液能刻蚀玻璃容器，对Z的化合物作焰色反应实验，透过蓝色钴玻璃片可观察到紫色。向Y的含氧酸钠盐溶液中通入CO2，观察到沉淀质量(m)与CO2体积(V)的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ A．Y的单质的熔点一定高于Z的单质 B．R的氧化物对应的水化物一定是强酸 C．X的简单气态氢化物的热稳定性比R的强 D．化合物ZX一定能破坏水的电离平衡 答案　B 解析　由题意可推出R、X、Y、Z元素分别为N、F、Al或Si、K。Y的单质可以为Al或Si，二者的熔点均高于K的熔点，A正确；N的氧化物对应的水化物HNO2为弱酸，B错误；非金属性：F>N，因此简单气态氢化物的热稳定性：HF>NH3，C正确；KF中由于F－水解，可促进水的电离，D正确。‎ - 13 -‎ ‎12．(2019·广州高三调研测试)短周期主族元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大，W的气态氢化物的水溶液可使酚酞变红，W与X可形成一种红棕色有刺激性气味的气体，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，Z原子最外层电子数与W原子的电子总数相同。下列说法正确的是(　　)‎ A．W的氧化物对应的水化物均为强酸 B．简单离子半径：Wr(O2－)>r(Na＋)，B错误；由于NH3分子间形成氢键，故NH3的沸点比HCl的沸点高，C正确；NaCl溶液呈中性，D错误。‎ ‎13．(2019·昆明市高三复习诊断)短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，Y是同周期主族元素中原子半径最大的，W原子最外层电子数是电子层数的2倍，工业上电解熔融Z2X3制备单质Z。下列说法正确的是(　　)‎ A．气态氢化物的稳定性：XZ>X C．含Z元素的盐，其水溶液可能显酸性，也可能显碱性 D．X与Y形成的所有化合物中均只含一种化学键 答案　C 解析　由题意可推出Y是Na，W是S，Z是Al，X是O。氧元素的非金属性强于硫元素，非金属性越强，气态氢化物越稳定，故A错误；电子层结构相同的离子，核电荷数大，半径小，所以离子半径是X>Y>Z，故B错误；NaAlO2溶液显碱性，AlCl3溶液显酸性，故C正确；Na2O2中既含离子键又含共价键，故D错误。‎ ‎14．(2019·湖北省鄂州市、黄冈市高三调研)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X与Y能形成Y2X和Y2X2两种常见的化合物，Z原子的电子总数为最外层电子数的3倍，W与X同主族。以下说法正确的是(　　)‎ A．简单氢化物的稳定性比较：X＞Z＞W B．简单离子的半径比较：W＞Y＞X C．简单氢化物的沸点比较：W＞Z＞X D．Y2X和Y2X2两种化合物中，Y与X的最外电子层均达到8电子稳定结构 答案　D 解析　Z原子的电子总数为最外层电子数的3倍，则Z为磷元素，Y2X和Y2X2‎ - 13 -‎ 结合题意这里为氧化钠和过氧化钠，则Y为钠元素，X为氧元素，W与X同族，则W为硫元素。元素非金属性越强，简单氢化物稳定性越好，因非金属性：O(X)>S(W)>P(Z)，所以简单氢化物的稳定性X>W>Z，故A错误。电子层数越多，离子半径越大；电子层结构相同时，随着核电荷数的增大，离子半径减小，所以离子的半径比较：W>X>Y，故B错误。因H2O分子间存在氢键，故其沸点最高，故C错误。Y2X为Na2O，Y2X2为Na2O2，Y与X的最外电子层均达到8电子稳定结构，故D正确。‎ ‎15．(2019·湖北八校高三联考)短周期主族元素W、M、X、Y、Z的原子序数依次增大。W的族序数是周期数的3倍，X原子的最外层只有一个电子，Y是地壳中含量最多的金属元素，Z在同周期中原子半径最小。下列说法错误的是(　　)‎ A．X2W2和X2W中阴、阳离子个数之比均为1∶2‎ B．M、Z两种元素的气态氢化物的稳定性：MW 答案　B 解析　由题意可知：W、M、X、Y、Z分别为O、F、Na、Al、Cl。X2W2(Na2O2)和X2W(Na2O)中的阴离子分别为O和O2－，阳离子均为Na＋，则阴、阳离子个数比均为1∶2，A正确；非金属性越强，形成的气态氢化物越稳定，M(F)的非金属性强于Z(Cl)，稳定性：HF>HCl，B错误；XZW为NaClO，与浓盐酸反应生成Cl2，Cl2与冷烧碱溶液作用可得到含NaClO的溶液，C正确；M的单质为F2，W的氢化物为H2O,2F2＋2H2O===4HF＋O2，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可知氧化性：F2>O2，则非金属性：M(F)>W(O)，D正确。‎ ‎16．(2019·河南南阳市高三期末质量评估)已知X、Y、Z、W四种元素分别是元素周期表中三个连续短周期的主族元素，且原子序数依次增大。X、W同主族，Y、Z为同周期的相邻元素，W原子的质子数等于Y、Z原子的最外层电子数之和。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．Y、Z分别与X形成化合物的稳定性前者大于后者 B．由以上元素两两形成的化合物中，溶于水显碱性的只有两种 C．由X、Y、Z三种元素所形成的化合物只含共价键 D．Z、W所形成的简单离子半径前者比后者大 答案　D 解析　X、Y、Z、W是三个连续短周期中原子序数依次增大的主族元素，可确定X是氢元素，因X和W同主族，所以W是钠元素。Y、Z应该在第二周期，因Y和Z相邻，它们最外层电子数相差1个且最外层电子数之和为11(钠元素的质子数)，则Y、Z最外层电子数分别为5、6，由此推知Y是氮元素，Z是氧元素。因为非金属性NNa＋，D正确。‎ - 13 -‎ ‎17．中学常见的短周期主族元素R、X、Y、Z、M的原子序数依次增大，它们占据三个周期。Y和M同主族，Y原子最外层电子数是电子层数的3倍。这五种元素组成一种离子化合物Q。取一定量Q溶于蒸馏水得到溶液，向溶液中滴加稀氢氧化钠溶液，产生沉淀的物质的量与加入氢氧化钠溶液体积的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ A．简单离子半径：M>Y>Z B．气态氢化物的热稳定性：Y>X C．最高价氧化物对应水化物的酸性：M>Z D．由R、X、Y、M四种元素组成的盐只有一种 答案　D 解析　依题意，题述五种主族元素占据三个短周期，R的原子序数最小，则R为H。Y原子最外层电子数是电子层数的3倍，则Y为O。Y和M同主族，M为S。观察题图知，Q含有金属阳离子，且该金属阳离子与碱反应生成的氢氧化物难溶于水，而该氢氧化物又能与碱反应，所以，Q含有铝离子。分析题图，当加入氢氧化钠溶液的体积由3 mL→4 mL时，生成沉淀的物质的量不变，说明铵根离子与碱反应。由原子序数大小知，X为N，Z为Al。S2－、O2－、Al3＋的半径依次减小，A正确；热稳定性：H2O>NH3，B正确；酸性：H2SO4>Al(OH)3，C正确；H、N、O、S四种元素组成的盐有NH4HSO4、(NH4)2SO4、NH4HSO3、(NH4)2SO3、(NH4)2S2O3等，D错误。‎ - 13 -‎