全国通用2021高考化学一轮复习第五章物质结构与元素周期律微考点45“三根据”破解元素推断练习含解析
微考点45 “三根据”破解元素推断
题型一 根据原子结构推断
1．(2019·天津市模拟)已知a、b、c、d、e是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中a、b同主族，b、c、d、e同周期，b的核外电子数为c的，d的最外层电子数为c、e最外层电子数之和的一半。下列说法正确的是( )
A．a、b能形成离子化合物，且a离子半径小于b离子半径
B．a、d能形成离子化合物da5，与水反应可产生两种气体
C．c、d的简单氢化物中只有d溶于水，其水溶液呈酸性
D．e形成的两种氢化物中所有化学键种类完全相同
2．(2020·淮安质检)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W的原子核外只有6个电子，X＋和Y3＋的电子层结构相同，Z－的电子数比Y3＋多8个，下列叙述正确的是( )
A．W在自然界只有一种核素
B．半径大小：X＋＞Y3＋＞Z－
C．Y与Z形成的化合物的水溶液呈弱酸性
D．X的最高价氧化物对应的水化物为弱碱
3．X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的五种短周期元素。X原子的最外层电子数为最内层电子数的2倍。Y与X是同周期元素，XY2可用于灭火。简单阳离子Z＋、W2＋具有相同的电子层结构。R是同周期中原子半径最小的主族元素。下列有关说法正确的是( )
A．XY2中各原子都达到8电子稳定结构
B．Z、W分别与Y形成的常见化合物均为碱性氧化物
C．Y、Z、R三种元素形成的化合物一定能发生水解反应
D．离子半径的大小顺序为Z＋＞W2＋＞Y2－
题型二 根据周期表“片断结构”推断
4．(2019·南京三模)W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，且四种元素的原子最外层电子数之和为24。下列说法错误的是( )
8
A．单核阴离子的还原性Y强于X
B．W的气态氢化物与其最高价含氧酸反应生成离子化合物
C．X、Y、Z最简单氢化物中稳定性最弱的是Y
D．在元素周期表中118号元素与Z位于同一主族
5．已知：X、Y、Z、W为短周期元素，原子半径依次为X：99pm
Y：154pm Z：125pm W：117pm，X、Y、W在元素周期表中的相对位置如图所示(副族省略)，X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物相互之间能两两反应。下列说法正确的是( )
X
Y
W
A.元素Z处于周期表的阴影位置
B．非金属性：X
Y>X>W
B．若X的单质为常见的非金属导体，则Y的简单离子能破坏水的电离平衡
C．元素的非金属性：Y>Z
D．若Y、Z的核电荷数之和为X的4倍，则X、Z的气态氢化物的沸点：前者低于后者
7．下图为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是( )
8
A．X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增
B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在，它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增
C．YX2晶体熔化、液态WX3汽化均需克服分子间作用力
D．根据元素周期律可以推测T元素的单质具有半导体特性，T2X3具有氧化性和还原性
题型三 物质性质与元素推断的综合应用
8．(2019·河南部分学校第一学期摸底)A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素，分布在三个不同周期。X、Y、Z、W为这些元素形成的化合物，X为二元化合物且为强电解质，W的水溶液呈碱性，物质的转化关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A．离子半径：C＋＞D3＋＞B2－
B．C的单质的熔点低于D的单质的熔点
C．电解C、E形成的化合物的水溶液可生成C、E对应的单质
D．由A、B、E形成的化合物都含有共价键，溶液都呈强酸性
9．下表是元素周期表的一部分，短周期元素X的最高化合价是＋5价，Y的单质可在空气中燃烧。
W
X
Y
Z
请回答下列问题：
(1)Y在元素周期表中的位置是____________，其氢化物的电子式为____________。
8
(2)B元素与Y、Z同主族，且原子半径比二者小，E是形成化合物种类最多的元素，已知一定量的E单质能在B2(g)中燃烧，其可能的产物及能量关系如图所示，请写出一定条件下EB2(g)与E(s)反应生成EB(g)的热化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)25℃时，NaH2XO2溶液的pH>7，向100mL0.01mol·L－1的H3XO2溶液中，滴加等浓度的NaOH溶液至溶液呈中性，消耗NaOH溶液的体积________(填“>”“＝”或“<”)100mL。
(4)W的最高价氧化物能溶于烧碱溶液，该反应的离子方程式为__________________________
______________________________________________，现取100mL1mol·L－1W的氯化物溶液，向其中加入1mol·L－1的NaOH溶液，产生了3.9g的沉淀，则加入氢氧化钠溶液体积可能是________mL。
(5)探究同主族元素性质的相似性，是学习化学的重要方法之一，下表中列出了对H2ZO3各种不同化学性质的推测，请根据示例填写下列空格(Z元素符号仍用Z表示)：
编号
性质推测
化学方程式
示例
氧化性
H2ZO3＋4HI===Z↓＋2I2＋3H2O
①
还原性
②
H2ZO3＋2NaOH===Na2ZO3＋2H2O
10.(2019·南昌高三一诊)X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素，原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素，Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，Z为地壳中含量最多的元素，R与X同主族；Y、R、Q最外层电子数之和为8，M的单质为黄绿色有害气体。请回答下列问题：
8
(1)R在元素周期表中的位置为____________。
(2)Z、Q、M简单离子半径由大到小的顺序为(写元素离子符号)__________________________
______________________________________________。
(3)X、Y、Z三种元素形成的盐类化合物的水溶液呈酸性的原因：_______________________
_________________________________________________(用离子方程式表示)。溶液中所含离子浓度由大到小的顺序为_______________________________________________________。
(4)YX4M的电子式为_____________________________________________________________，
Q3Y2与水可剧烈反应，产生沉淀与气体，反应的化学方程式为___________________________
_____________________________________________。
(5)X、Z两元素形成的原子个数比为1∶1的化合物中含有的化学键类型为____________。
(6)M的单质与R的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为_____________________
___________________________________________________。
8
答案精析
1．B
2．C [W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W的原子核外只有6个电子，则W为C元素；X＋和Y3＋的电子层结构相同，则X为Na元素，Y为Al元素；Z－的电子数比Y3＋多8个，则Z为Cl元素；C在自然界有多种核素，如12C、14C等，A项错误；Na＋和Al3＋的电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，Cl－比Na＋和Al3＋多一个电子层，离子半径最大，则离子半径大小：Al3＋＜Na＋＜Cl－，B项错误；AlCl3的水溶液因为Al3＋的水解，溶液呈弱酸性，C项正确；Na的最高价氧化物对应的水化物是NaOH，为强碱，D项错误。]
3．A [根据题给信息推知，X、Y、Z、W、R分别是C、O、Na、Mg、Cl元素。XY2为CO2，其结构式为O==C==O，各原子都达到8电子稳定结构，A项正确；Na、Mg分别与O形成的常见化合物有Na2O、Na2O2、MgO，其中Na2O2是过氧化物，不是碱性氧化物，B项错误；O、Na、Cl三种元素可以形成化合物NaClO、NaClO2、NaClO3、NaClO4，其中NaClO3、NaClO4是强酸强碱盐，不能发生水解反应，C项错误；电子层结构相同的离子，对应元素的核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：O2－＞Na＋＞Mg2＋，D项错误。]
4．D 5.D 6.B
7．D [W元素的核电荷数为X元素的2倍，所以X为氧元素，W为硫元素，Z为磷，Y为硅，T为砷。非金属性越强，其气态氢化物越稳定，X、W、Z的非金属性依次减弱，所以热稳定性依次减弱，A项错误；硫在自然界中有游离态形式，B项错误；二氧化硅是原子晶体，晶体熔化不需要克服分子间作用力，三氧化硫分子间存在分子间作用力，从液态变成气态，需要克服分子间作用力，C项错误；因为砷处于金属和非金属的交界处，所以砷有半导体特性，三氧化二砷中砷是＋3价，处于中间价态，有氧化性和还原性，D项正确。]
8．B
9．(1)第三周期ⅥA族
(2)CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH＝＋172.5kJ·mol－1
(3)<
(4)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O 150或350
(5)
8
①
2H2ZO3＋O2===2H2ZO4(或Br2＋H2ZO3＋H2O===H2ZO4＋2HBr)
②
酸性
解析 (4)W的最高价氧化物为氧化铝，与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O,100mL1mol·L－1的AlCl3溶液中氯化铝的物质的量为0.1L×1mol·L－1＝0.1mol，若其都转化为氢氧化铝沉淀，则氢氧化铝沉淀的质量为0.1mol×78g·mol－1＝7.8g>3.9g，说明有两种情况：一种情况为沉淀不完全，只生成Al(OH)3沉淀；另一种情况为沉淀部分溶解，既生成Al(OH)3沉淀，又生成NaAlO2，n[Al(OH)3]＝＝0.05mol；
①若碱不足，由Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓可知，消耗的NaOH的物质的量为0.05mol×3＝0.15mol，加入NaOH溶液的体积为＝0.15L＝150mL；
②若沉淀部分溶解，既生成Al(OH)3沉淀，又生成NaAlO2，则：
Al3＋ ＋ 3OH－===Al(OH)3↓
0.1mol 0.3mol 0.1mol
溶解的氢氧化铝为0.1mol－0.05mol＝0.05mol，则：
Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
0.05mol 0.05mol
则消耗的NaOH的物质的量为0.3mol＋0.05mol＝0.35mol，
则加入NaOH溶液的体积为＝0.35L＝350mL。
(5)H2SeO3与H2SO3相似，具有氧化性、还原性和酸性，如其在反应2H2SeO3＋O2===2H2SeO4或Br2＋H2SeO3＋H2O===H2SeO4＋2HBr中表现还原性，在反应H2SeO3＋2NaOH===Na2SeO3＋2H2O中表现酸性。
10．(1)第三周期ⅠA族
(2)Cl－>O2－>Mg2＋
(3)NH＋H2ONH3·H2O＋H＋
8
c(NO)>c(NH)>c(H＋)>c(OH－)
(4)
Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑
(5)共价键
(6)Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O
解析 X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素，原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素，则X为H，Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则Y为N，Z为地壳中含量最多的元素，则Z为O，R与X同主族，所以R为Na；Y、R、Q最外层电子数之和为8，则Q为Mg，M的单质为黄绿色有害气体，则M为Cl。(1)钠元素在周期表中的位置：第三周期ⅠA族。(2)Cl－有三个电子层，半径最大，O2－与Mg2＋两种离子的电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，所以简单离子半径由大到小的顺序为Cl－>O2－>Mg2＋。(3)H、N、O三种元素形成的盐类化合物为NH4NO3，溶液呈酸性，其原因：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，溶液中所含离子浓度由大到小的顺序为c(NO)>c(NH) >c(H＋) >c(OH－)。
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