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二轮强化(一) 元素的“位—构—性”推断
1.(2022·广东等级考)甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:丁>戊>乙
B.非金属性:戊>丁>丙
C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
解析:选C 甲~戊是短周期元素,戊的最高价氧化物对应水化物为强酸,则可能是硫酸或高氯酸,若是高氯酸,则戊为Cl,甲为N、乙为F、丙为P、丁为S,若是硫酸,则戊为S,甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。根据层多径大,同电子层结构核多径小原则,则原子半径:丁>戊>乙,故A正确;根据同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,则非金属性:戊>丁>丙,故B正确;甲的氢化物可能为氨气,也可能为甲烷、乙烷等,若是氨气,则遇氯化氢一定有白烟产生,若是甲烷、乙烷等,则遇氯化氢不反应,没有白烟生成,故C错误;丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸,也可能是磷酸,都能与强碱反应,故D正确。
2.(2023·湖北等级考)W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素,其中X、Y、Z相邻,W的核外电子数与X的价层电子数相等,Z2是氧化性最强的单质,4种元素可形成离子化合物(XY)+(WZ4)-。下列说法正确的是( )
A.分子的极性:WZ3<XZ3
B.第一电离能:X<Y<Z
C.氧化性:X2Y3<W2Y3
D.键能:X2<Y2<Z2
解析:选A Z2是氧化性最强的单质,则Z为F;W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素,X、Y、Z相邻,则X为N、Y为O;W的核外电子数与X的价层电子数相等,则W为B。BF3为非极性分子,NF3为极性分子,所以分子的极性:BF3<NF3,A正确;同周期元素从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,但N的2p能级处于半充满稳定状态,其第一电离能大于O,所以第一电离能:F>N>O,B错误;N2O3中氮元素的化合价为+3价,同亚硝酸盐中氮元素的价态相同,具有较强的氧化性,B2O3则性质相对稳定,所以N2O3的氧化性大于B2O3,C错误;氮气中为三键,氧气中为双键,氟气中为单键,所以键能:N2>O2>F2,D错误。
3.(2023·湖南等级考)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知:X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素,W为金属元素;基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等;基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是( )
A.电负性:X>Y>Z>W
B.原子半径:X<Y<Z<W
C.Y和W的单质都能与水反应生成气体
D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
解析:选C X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素,根据基态X原子s轨道上的电子数与p轨道上的电子数相等,可知X的电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2,为O元素或Mg元素,基态原子O的未成对电子数为2,基态原子Mg无未成对电子,又基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3,则X为O元素,基态Y、Z原子的未成对电子数分别为1、3,结合原子序数关系可确定Y为F元素或Na元素,Z为P元素,则该荧光粉的主要成分为3W3(PO4)2·WY2,结合化合物中各元素化合价代数和为0可确定W为+2价,又其原子序数最大,故W为Ca元素、Y为F元素。元素电负性:F>O>P>Ca,A项错误;原子半径:F<O<P<Ca,B项错误;F2、Ca与水反应生成的气体分别为O2和H2,C项正确;P元素最高价氧化物对应的水化物H3PO4不具有强氧化性,D项错误。
4.(2023·辽宁等级考)某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,W、Y原子序数之和等于Z,Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法错误的是( )
A.W与X的化合物为极性分子
B.第一电离能:Z>Y>X
C.Q的氧化物是两性氧化物
D.该阴离子中含有配位键
解析:选A W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,W的原子序数最小,且形成1个共价键,则W为H;X形成4个共价键,核电荷数大于H但小于其他三种元素,则X为C;Y形成2个共价键,则Y为O;Z形成1个共价键,且原子序数等于H和O的原子序数之和,则Z为F;Q形成4个共价键后带一个单位的负电荷,且Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍,则Q为Al。H与C形成的化合物为烃类,烃类物质的正、负电荷中心可能重合,如甲烷,其为非极性分子,A项错误;同周期从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,故第一电离能:F>O>C,B项正确;Al2O3既能与强酸反应,也能与强碱反应,属于两性氧化物,C项正确