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微课精练(8) 元素“位—构—性”的相互推断
1.X、Y、Z、Q、R均为短周期元素,原子序数:Y<X<R<Q<Z。25 ℃时,其最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.001 mol·L-1)的pH和原子半径的关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.X和R的简单离子半径:X<R
B.Z、Q的简单气态氢化物的稳定性:Z>Q
C.Z的最高价氧化物对应水化物的化学式为HZO3
D.上述五种元素中有两种元素是金属元素
解析:选B 五种元素都是短周期元素,X、Y、Z、Q元素最高价氧化物对应的水化物溶液pH都小于7,说明其最高价氧化物对应的水化物都是酸,这几种元素都是非金属元素,0.001 mol·L-1的X、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液pH=3,为一元强酸,原子半径:X<Z,则X为N,Z为Cl;Y的原子序数小于X,半径大于X,且最高价氧化物对应的水化物为弱酸,Y为C或B;Q最高价氧化物对应水化物的溶液的pH小于3,为二元强酸,Q为S;0.001 mol·L-1的R的最高价氧化物对应水化物的溶液pH=11,则为一元强碱,且R原子半径最大,R为Na。电子层结构相同的离子,离子半径随着原子序数的增大而减小,则离子半径:X>R,A项错误;元素的非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性:Cl>S,则简单气态氢化物的稳定性:Z>Q,B项正确;Z为Cl,其最高价氧化物对应的水化物为HClO4,C项错误;五种元素中只有Na是金属元素,D项错误。
2.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,Y和Z位于同一主族。m、n、p均为由这些元素组成的二元化合物,甲、乙、丙为其中三种元素对应的单质,丙为淡黄色固体,易溶于XZ2,n是一种二元弱酸。上述物质的转化关系如图所示(反应条件省略)。下列说法正确的是( )
A.原子半径:W>Y>X
B.W与X组成的化合物中只含有极性键
C.简单氢化物的沸点:Y<Z
D.非金属性:Y>Z>X
解析:选D 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,Y和Z位于同一主族。m、n、p均为由这些元素组成的二元化合物,甲、乙、丙为其中三种元素对应的单质,丙为淡黄色固体,易溶于XZ2,丙是S,所以X是C,Z是S。n是一种二元弱酸,根据转化关系可判断n是H2S,则甲是氢气,乙是氧气。p是SO2,m是水,因此W是H,Y是O。同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:W<Y<X,A错误;W与X组成的化合物中可能含有非极性键,如乙烯等,B错误;水分子间存在氢键,则简单氢化物的沸点:Y>Z,C错误;非金属性:O>S>C,即Y>Z>X,D正确。
3.短周期元素M、P、Q、W的原子序数依次增大。M原子获得4个电子最外层将达到稳定结构,P原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,Q2+与P2-具有相同的电子层结构,W与M同主族。下列说法正确的是( )
A.气态简单氢化物的热稳定性:P>W
B.原子半径:r(W)>r(Q)>r(P)>r(M)
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:M<W
D.化学键类型:P分别与Q、W形成的化合物中化学键类型相同
解析:选A 短周期主族元素M、P、Q、W的原子序数依次增大。P原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍,则P为O元素;Q2+与P2-具有相同的电子层结构,可以知道Q为Mg元素;W与M同主族,最外层电子数相同,M原子获得4个电子最外层将达到稳定结构,则M为C,P为O,Q为Mg,W为Si。O非金属性强于Si,因此O形成的气态简单氢化物的热稳定性更强,故A正确;同周期元素原子半径随原子序数的增大而减小,可得原子半径大小顺序:r(Q)>r(W)>r(M)>r(P),故B错误;M为C,W为Si,同主族元素的非金属性从上到下递减,最高价氧化物对应水化物的酸性递减,因此H2CO3的酸性比H2SiO3强,故C错误;P分别与Q、W形成的化合物为MgO和SiO2,前者含离子键,后者含共价键,化学键类型不同,故D错误。
4.化合物甲是一种常见无机物,其结构如图所示(图中的“—”为单键或双键),其中W、X、Y、Z为元素周期表中的短周期主族元素,且原子序数依次增大,W和Y、X和Z分别为同主族元素,其四种元素原子的最外层电子数之和为14。下列叙述正确的是( )
A.W分别与X、Z形成的简单分子均为10电子微粒
B.X、Y形成的离子化合物只含离子键
C.X、Y、Z三种元素的简单离子半径大小顺序为Z>X>Y
D.等物质的量Y和Z的最高价氧化物对应的水化物反应生成甲
解析:选C 由题意和结构图可推知W为H,X为O,Y为Na,Z为S。硫元素位于第三周期,硫化氢分子中含有的电子数为18,故A错误;氧元素和钠元素形成的过氧化钠为离子化合物,化合物中含有离子键和共价键,故B错误;同主族元