4.3 专题探究10 元素推断与元素周期律的应用-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册(人教版2019)

专题探究10元素推断与元素周期律的应用 黑题 专题强 限时：35min 1.(2024·浙江湖州高一期末)元素X、Y、Z和Q B.对应氢化物的热稳定性：R>W 在周期表中的位置如图所示，其中元素Q位 C.W与X、W与Z形成的化合物的化学键类 于第四周期，X、Y、Z原子的最外层电子数之 型完全相同 和为17，下列说法不正确的是 ( D.Y的最高价氧化物对应的水化物是弱酸 4.a、b、c、d,e五种短周期元素的原子半径和最 外层电子数之间的关系如图所示。下列说 法正确的是 ) A.原子半径(r):r(Q)>r(Y)>r(Z) 02 B.元素Y有-2、+4、+6等多种价态 头0.1 竖 …d C.Y、Z的最高价氧化物对应的水化物均为 123456 强酸 原子最外层电子数 D.可以推测HQO,是Q的最高价氧化物的水 A.简单离子半径：b>e 化物 B.d与e不能存在于同一离子化合物中 2.用a粒子（即氨核He)轰击X原子和°Z原 C.c、d最高价氧化物对应水化物的酸性：c>d 子产生的核反应分别为4X+He D.常温常压下，a与c形成的化合物可能呈 7Y+'H,Z+He→2℃+n,已知元素X,Y的 固态 单质均为空气的重要组成部分，Z单质及化合 5.(2024·黑龙江哈尔滨高一月考)科学家利用 物的性质与AI类似。下列说法错误的是 原子序数依次递增的短周期主族元素W、X、 Y、Z组合成一种“超分子”，具有高效的催化 A.X、Y的单质均可作某些可燃物的氧化剂 性能，其结构如图所示。W、X、Z分别位于不 B.X、Z的最高价氧化物对应的水化物均能与 同周期，Z的金属性在同周期元素中最强。下 强碱反应 列说法错误的是 C.X、Y形成的单质均存在常见的同素异形体 D.X、Y与H均能形成两种或两种以上的化 合物 3.(2024·湖南株洲高一月考)已知 X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大 的短周期主族元素，X是周期表中原子半径最 小的元素，Y元素的最高正价与最低负价的绝 对值相等，Z的核电荷数是Y的2倍，W的最 A,X、Y、Z形成的两种盐的水溶液均显碱性， 外层电子数是其最内层电子数的3倍。下列 可以做食用碱和工业用碱 说法错误的是 ( B.Z2Y2和W2Y2中阴、阳离子个数比均为 A.原子半径：Z>W>R 1:2 必修第一册RJ黑白题118 C.Z和Y,在不同条件下发生反应的产物 (3)元素⑦、⑧、⑨的离子半径由大到小的顺 不同 序是 (用离子符 D.L与Z同周期，且为同周期非金属性最强 号表示)：元素⑨的最高价氧化物对应水化物 的元素，L、W、Y、Z能形成多种具有漂白 与元素⑥的最高价氧化物对应水化物反应的 性的物质 离子方程式为 6.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数 (4)能比较元素⑦和⑧非金属性强弱的实验 依次递增，a、b、c、d、e、f是由这些 事实是 (填序号)。 元素组成的化合物，d是淡黄色的离子化合 a.⑦的氢化物的酸性比⑧的氢化物的酸性弱 物，m为元素Y的单质，通常为无色无味的气 b.⑧的单质R,与H,化合比⑦的单质Q与H, 体。上述物质的转化关系如图所示。下列说 化合容易，且HR的稳定性比H,Q强 法正确的是 c.在⑦的氢化物H,Q的水溶液中通少量⑧的 单质R,气体可置换出单质Q 8.(2024·浙江湖州高一期末)现有A、B、X、Y、 Z五种短周期主族元素，原子序数逐渐增大 A.阴离子的还原性：Y>W 它们的性质或原子结构如下表： B.W、Y、Z元素的简单离子半径由大到小顺 元素 性质或原子结构 序为Z>Y>W A 原子核内只有一个质子 C.W,Y,中含有非极性键 B 单质是空气中含量最多的气体 D.Y与W形成的简单化合物是同主族元素 同类型化合物中沸点最低的 原子的最外层电子数是次外层电子数的 7.下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题： 3倍 短周期元素中原子半径最大的元素 ·、族 I A II A IIA IVA VA VA VIA O 最高正化合价与最低负化合价的代数和 周期 为6 ① 请回答： ②③④ (1)写出X在元素周期表中的位置 三 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 四 ⑨ 0 (2)比较X、Y的离子半径：X的离子半径 (1)已知元素0的一种核素，其中子数为45， (填“>”“<”或“=”)Y的离子半径 用原子符号表示该核素为 (3)实验室制取Z单质的离子方程式为 (2)由上述元素④和⑤组成的淡黄色固体化 合物的电子式为 该化合物所 (4)用电子式表示化合物YZ的形成过程 含的化学键类型有 (填“离子键”“极 性键”或“非极性键”)，若将该固体投入含有 下列离子的溶液中：NO5、HCO、CO3、 (5)W元素的核电荷数是B,X的核电荷数的 S0、SO}、Na,反应完毕后，溶液中上述离子 和，则W与B的气态氢化物稳定性为 数目几乎不变的有 (填离子特号)。 (填化学式)。 第四章黑白题1195.B解析：C电子数为6.中子数为8，A错误：N,中两个氨原子之问 素的最高正价为+4价，则Y元素处于第WA族：Y元素与M元素同 为三对共用电子对，其电子式为：N::N:,B正确：S,N,属于共价 族，且原子序数：M>Y,则Y为C元素，M为Si元素：Y元素与乙元 化合物，C错误：该反应中C的化合价由0价升高到+2价，则生成 素相邻.且原子序数：Z>Y,则Z为N元素：化合物Z2X:为N,X,其 1molC0转移2ole,D错误。 1个分子的电子总数为18.则X含1个电子，X为H元素：Q元素的 6.C解析：CO,分子的空间结构是直线形，A正确：根据图示，在僧化 原子最外层比次外层少一个电子，则Q为C1元素。同周期自左向 剂作用下，C0中的化学键未完全断裂，B正确：生成C0,的过程中有 右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则元素 C一0键形成.没有形成非极性键，C错误：反应过程中，碳元索的化 的原子半径：S>C>N.A正确：非金属性越强，简单氢化物越稳定， 合价由+2价上升到了+4价.D正确 元素的非金属性：Si<C<N,则简单气态氢化物的稳定性：SH< 7.C解析：氯化钠是含有离子键的离子化合物，在高温下氯化钠受热 CH,<NH,B正确：NH,分子中既含有极性共价键又含有非极性 熔化.电离出阴、阳离子，离子键被破坏，故A错误；AC1属于共价 共价键，C正确：H,N,日三种元素可形成离子化合物NH,C1,D 化合物，故B错误HC是强电解质，溶于水完全电离，所以溶于水 错误 会电离出H和CI,但HCI为共价化合物，故C正确：氯化氢是共价 专题探究10 元素推断与元素周期律的应用 化合物.电子式是HC口：，故D错误 8.B解析：碱金属与Cm形成的球碳盐K,C0C.C之间以非极性共价 黑题 专强化 键结合，所以既有离子键，又有非极性共价键，A错误：实验测知该物 题号 质属于离子化合物，故熔隐状态下能导电.B正确：该物质为离子化 合物，Co形成的阴离子为一整体，则化学式为K,Co,C错误：1l 答案D K,C中含有阳离子为3ml,阴离子为1od,则阴、阳离子数目比为 1.D解析：由元素X,YZ和Q在周期表中的位置及元素Q位于第四 1:3,D错误。 周期则X位于第二周期，Y,乙位于第三周期，X、YZ原子的最外层 9.D解析：由H2O2的分子结构图可知，H2O2的结构式为 电子数之和为17，设X的最外层电子数为x,则x+x+2+x+3=17,解 H一0一0一H.放A正确：H,02为共价化合物，含有H一0极性健和 得：x=4,则X为C,Y为S,Z为C,Q为As。一般电子层数越多，原 00非极性键，故B正确；H,0,与S0在水溶液中反应的化学方程 子半径越大，同周期元素的原子从左至右原子半径减小，则原子半径 式为H,02+S02一H,S0,HS0,为强电解质，完全电离，反应的离 为r(Q)>r(Y)>r(Z),A正确：元素Y为S元素，有-2、+4.+6等多种 子方程式为s02+H,02一2H+S0,故C正确：H,0,与s0,反应 价态，B正确：S,C1的非金属性较强，二者的最高价氧化物对应的水 的化学方程式为H,0,+S0,—H,S0,,反应过程中有共价键断裂， 化物均为强酸.C正确：A的最高价为+5，Q的最高价氧化物的水化 同时有共价键形成，但设有离子键的形成，故D错误 物为H,Q04,D错误。 10.(1)H:N:N:H-2(2)H:0:d:(3)H:s:H 2.C解析：根据元素X,Y的单质均为空气的重要组成部分，可知X,Y 为N元素和0元素的一种，结合4X+IHe7Y+'H知，Y的质子 HH H 数大于X,则X为N元素，Y为0元素，根据Z+He一一2C+n.可 (4)Na[H:B:H-(5)H:N:H(浅H:0:0:H,H::H 知Z的质子数为4.则Z为B。X,Y的单质N2、02均可发生还原反 H 应，如N+3Mg点尴Me,N,.0,+2Mg点尴2Me0.A正确：X.Z的最高 等，合理均可) 价氧化物对应的水化物为HNO,和B(OH),依题意，Z单质及化合 物的性质与A!类似.可知X,Z的最高价氧化物对应的水化物均与强 11.(1)碳氧缓铝(2)三■A(3)·C·+4×H→HCH 碱反应，B正确：N,不存在常见的同素异形体，C错误：N元素与H元 H 素可形成NH3,N,H:等化合物，0元素与H元素可形成H20,H2O (4)0一C一0(5)离子化合物验证其熔融物是否异电.若导电 等化合物，D正确。 则为离子化合物.若不导电则为共价化合物 3.C解析：X、Y,Z、W,R是原子序数依次增大的短周期主族元素，X 解析：由A的电子式可知.A为碳或硅，又因为原子序数依次增大且 是周期表中原子半径最小的元素，则X为H元素：Y元素的最高正 小于18，则A为碳，根据B的电子层上电子的数量关系可知B为 价与最低负价的绝对值相等，处于第WA族，Z的核电荷数是Y的2 氧：0.1molC可以从酸中置换出0.1molH2,则C为+2价金属，故为 倍，Y只能为C元素，则Z的核电荷数为12，则Z为Mg:由原子序数 镁：根据D离子的电子层结构可知D为铝。 可知，W,R处于第三周期，W的最外层电子数是最内层电子数的3 (1)分析可知，A,B,C,D分别为C0,Mg.A1.元素的名称分别为碳 倍，其最外层电子数为6，则W为S元素：R的原子序数大于S,则R 氧，钱、铝。(2)D元素为铝，位于周期表中第三周期第ⅢA族 为C1。同一周期从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：乙>W> (3)A的简单氢化物为甲烷，其由1个碳原子与4个氢原子生成.可 R,A正确：非金属性：C>S,则简单氢化物的热稳定性：B>W,B正确： W和X形成H,S,含有共价健：W和乙形城Mg5,含有离子健，C错 表示为·C·+4×H→H,C”H。(4)C和氧气充分反应生成二 误：Y为C元素，其最高价氧化物对应的水化物碳酸是弱酸，D正确 H 4.D解析：ab,e、d,e五种短周期元素：由图分析可知，、b均为短周 氧化碳，为直线形，结构式为0一C一0。(5)B与C形成的化合物 期第IA族元素，与其他元索相比，a的原子半径最小，b的原子半径 为氧化镁，为离子化合物：检验方法为验证其熔融物是否导电，若导 最大，故a是H,b是Na:c,d的原子半径较c的小且最外层电子数分 电则为离子化合物，若不导电则为共价化合物。 别为4.5，故e是C,d是N:e最外层电子数为6且原子半径小于钠， 四易错提醒 是S。电子层数越多离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越 离子化合物中含有朋、阳离子，但圆态离于化合物不能导电，周为 大.离子半径越小：飞a的电子层数小于s,则Na的半径小于s2的 其中的阴、阳离于不能自由移动，离子化合物只有在常于水或心 半径.A错误：N与S可同时存在于硫酸铵这一离子化合物中，B错 融歌态下才能乎电。共价化合物在花融状态下不存在自由移动 误：根据非金屈性越强.最高价氧化物对应水化物的酸性越强，®，d 的阴，阳离子，不能导电，属于电解质的共价化合物在溶于水时能 最高价氧化物对应水化物的酸性：“<d,C错误：常温常压下，碳的氧 电离出自由移动的阴、阳离子，因而其水落液能导电。 化物大多数为有机化合物，其中气、液，固三态均有.D正确 5.B解析：W,X、Y,乙是原子序数依次递增的短周期主族元素，且W 压轴挑战 X、Z分别位于不同周期，则W为H,X在第二周期，Z在第三周期.Z 12.D解析：短周期主族元素X,Y,Z,M,Q的原子序数依次增大，Y元 的企属性在同周期元素中最强，则乙为飞：根据图中信息可知一个 必修第一册·RJ黑白题46 X原子能形成四条共价键，一个Y原子能形成两条共价键，且X,Y 成离子化合物NC,用电子式表示氯化钠的形成过程为 均在第二周期，所以X为C,Y为O。飞a,C,0元素可形成碳酸钠和 碳酸氢钠，水溶液均显碱性，可以做食用碱和工业用碱，A正确： Na干，C:→Na[:C:].(5)N的非金属性大于P,则气 H0,为共价化合物，不存在离子，B错误：Na与氧气在常温下反应 态氢化物稳定性：NH,>PH 生成氧化钠，在加热条件下反应生成过氧化钠，C正确：L与Z同周 期，且为同周期非金属性最强的元素，则L为C元素：C1,H,0,Na可 第四章章末检测 形成多种漂白性的物质，D正确。 6.C解析：短周期元素WX,Y.乙的原子序数依次递增，a,b,c,d,©，f 题号123456789101112131415 是由这些元素组成的化合物，d为淡黄色的离子化合物，则d为 答案D C D B D C D CC D A B C D B N0,m为元素Y的单质，通常为无色无味的气体，结合图中转化 1.D2.C3.D4.B5.D6.C7.D8.C9.C10.D 可知，m为02，b,e分别为C02、H20中的一种，对应的e、「分别 11.A解析：根据八角形元素周期表所标的元素有主族元素和0族元 为Na,C0,,NOH中的一种，故a为烃或烃的含氧衍生物，结合原子 素，不包括副族元素，A错误：图中虚线箭头所经过的元素是同族元 序数可知，W为H,X为C,Y为O,Z为Nm.据此分析解答。由NaH+ 素，随着原子序数增大，其非金属性逐渐减端，单质的氧化性逐渐减 H,O一NOH+H2↑，可知H失去电子，阴离子的还原性：Y< 弱，B正确：图中代表的元素为A,铝单质既能与强酸溶液反应， W,A错误：所有元素中氢原子半径最小，又Z,Y的商子核外电子挂 也能与强碱溶液反应，如A!与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，A!与 布都是2,8，具有相同的电子层结构.原子序数越大，其离子半径越 氢氧化钠溶液反应生成四经基合铝酸钠和氢气，C正确：第四周期 小，故简单离子半径：Y>Z>W,B错误：W为H,Y为0.则W:Y2为 ,02,分子中含有0一0非极性键，C正确：Y与W形成的简单化合 第IA族元素为K元素，虚线八角形所标出元素K,Ca、…,Br,Kr均 物是H,0,因为水分子间形成氯键，增加了分子之间的吸引力，故 属于第四周期.D正确。 HO是同主族元素同类型化合物中沸点最高的，D错误 12.B解析：“矿石熊猫”由前20号元素中的6种组成，其化学式为 XY,(ZWR),T,其中R原子最外层电子数为其次外层电子数的 7.(1)Br(2)N[:0:0:J2Nm离子键.非极性键N0 3倍，B原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则R为0元素： (3)r(s2-)>r(C)>r(K)A1(OH)1+0H=[A1(0H):] Y,Z,R,T位于同周期.即处于第二周期.T元索无正价，则T为F元 (4)he 素：乙的最外层电子数与次外层电子数相等，则Z为B元素：Y为 解析：(2)元素④是0，元素⑤是Na,组成的淡黄色周体化合物是 金属元素，则Y为i元素：XZ位于同主族，则X为Mg元素或Ca Na,02,其电子式为Na[:0:0:]Na,该化合物所含的化学 元素，若X为Mg元素，则由X与R原子序数之和是W的2倍，则 键有Na'和O房间的离子键.以及0号中两个0之间的非极性键。 W为N元素，不符合题意：若X为Ca元素，则由X与R原子序数 将Na,O投人溶液中，NaO,和水反应生成NaOH和O,增大了Na 之和是W的2倍，则W为S元素。同周期，从左向右原子半径减 数目.0川和溶液中的HC0反应生成C0,则HC0数目减少，C0 小，原子半径：r(Li)>r(B)>r(0)>r(F),A正确：T为F元素，T的 数目增多，S0片有还原性，被氧气氧化生成S0},则S0片数目诚 气态氢化物的稳定性很高是因为其氢化物分子中H一F键的键能 少，S0数目增多，所以离子数目几平不变的只有N0。(3)元素 较大，B错误：X为Ca元素，Z为Be元素，金属性：Ca>Be,则最高价 ⑦，，⑨的离子分别为S2,C,K.三种离子的电子层结构相同，质 氧化物对应水化物的碱性：Ca(O川)2>Be(OH)2,C正确；XR: 子数越多，原子核对核外电子的束缚力越强，离子半径越小，故三种 WR2分别为C02,Si0,.C0,中0元素为-1价.5i02中0元素为-2 离子的半径由大到小的顺序是r(S2-)>r(C)>r(K)。元素⑨是 价，D正确 K,其最高价氧化物对应水化物是KO川，元素⑥是1，其最高价氧化 四技巧点拨 物对应水化物是A1(OH),两者反应的离子方程式为A1(0H)3+ 解答此类题目的一般思路： 0广一[A1(0川)：】。(4)元素①是S,元素8是C,可以比较两者 非金属性强弱的实验事实是单质和氢气化合的难易程度以及氢化物 背登数、中子数垫5质子数 的稳定性，和氢气化合越容易，氢化物的稳定性越强，非金属性就越 电子层非构特狂 推些，条子小数 强。还可以根据非金属单质的氧化性，一般地，单质的氧化性越强， 找断 元素的非金属性越强，☐，能把S从H,S的水溶液中置换出来，说明 最高化合阶 护断 C,的氧化性比S强，可以说明C的非金属性比S强。可以根据最高 我低化合分 周蜘般，族序数 价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断，不能根据氢化物的酸性强 淀 网判断非金属性的强弱，故选e。 习则表中住资关系 8.(1)第二周期第1A族(2)>(3)Mn02+4H+2C△Mm2+ C2↑+2H,0(4)Na平.C:→Na*[:C:](5)NH 其他化学多实 护断 PHa 13.C解析：X是N元索，W是C元素，它们形成的最高价含氧酸分别 解析：AB,X,Y,Z五种短周期元素的原子序数逐渐增大，A元素原 是HNO,、HCO4.HCIO是已知酸中酸性最强的一种酸，故酸性： 子核内只有一个质子，则A为日元素：B单质是空气中含量最多的气 W(HCO,)>X(HNO,),A正确：元素的非金属性越强，其简单氢化 体，则B为N元素：X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍， 物的稳定性就越强。根据上述分析可知：X是N元素，Y是0元素， 则X原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则X为0元素：Y 元素的非金属性：0>N,所以简单气态氢化物的稳定性：Y(H,0)> 是短周期元素中原子半径最大的元素（徐稀有气体外），则Y为Na: X(NH),B正确：原子核外电子层数越多，原子半径就越大：同一周 Z最高正化合价与最低负化合物的代数和为6，最高正化合价为+7， 期元素，原子序数越大，原子半径就越小。根据上述分析可知：X 原子序数最大，放Z为C。(1)X是0元素.在元素周期表中的位置 是N元素，Y是0元素，Z是Na元素，M是A1元素，W是CI元素 是第二周期第TA族。(2)X,Y的离子分别为02和Na',电子层结 所以原子半径大小：Z(Na)>M(A)>W(C)>X(N)>Y(0),C错误： 构相同，根据径大序小可知离子半径：0>N。(3)二氧化锰与浓 X是N元素.Y是0元素，W是C元素，0与N元素可以形成 盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、，氯气和水，离子方程式为MO,+ N20、N0NO2,N20等氧化物：0，C元素可以形成C20、CI01 4H+2C△Mm2+C,1+2H,0。(4)Na.d原子通过电子得失形 C0,等氧化物，它们均可以形成两种以上的二元化合物，D正确。 正本参考答案黑白题47