元素推断题型突破-2025年高考化学专题训练
2024-11-19
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内容正文:
元素推断题题型突破
1. 利用元素周期表推断
1.短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图,下列关于这三种元素说法正确的是
A.Z的原子得电子能力最强 B.Y的最高正化合价等于其族序数
C.在化合物中可表现出的化合价最高的是X
D.X、Y分别与其同族下一周期元素的原子序数差相同
【答案】C
【详解】A.非金属性越强,得电子能力越强,则得电子能力最强的是F,即为Y,A错误;
B.Y为F元素,F无最高正化合价,B错误;
C.S最高价为+6价,F无最高正价,稀有气体He为相对稳定结构,很难形成化合物,故在化合物中可表现出的化合价最高的是X,C正确;
D.X下一周期含有过渡元素,X与其同族下一周期元素的原子序数差大于Y,D错误;
故选C。
2.X、Y、Z和W四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示。已知Y原子的内层电子总数是最外层电子数的2倍。下列说法中正确的是
X
Y
Z
W
A.原子半径: W>Z>X B.简单氢化物的沸点:X>Z
C.简单气态氢化物的稳定性:Z>X
D.最高价氧化物对应的水化物(含氧酸)的酸性:Y>Z>W
【答案】B
【详解】A.同周期主族元素从左至右,原子半径减小,同主族元素从上至下,原子半径增大,原子半径: S>Cl,S>O,A错误;
B.水分子间存在氢键,简单氢化物的沸点:H2O>H2S,B正确;
C.非金属性越强,其简单气态氢化物越稳定,非金属性:O>S,简单气态氢化物的稳定性:H2O>H2S,C错误;
D.非金属性:Cl>S>P,最高价氧化物对应的水化物(含氧酸)的酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4,D错误;
故选B。
3.甲~丁均为短周期主族元素,在元素周期表中的相对位置如图所示,丁的最高价氧化物对应的水化物在同周期中酸性最强,下列说法正确的是
甲
乙
丙
丁
A.第一电离能:乙>甲>丙 B.原子半径:甲>乙>丙
C.最简单氢化物的沸点:乙>甲 D.丙与乙形成的二元化合物易溶于水和强碱溶液
【答案】C
【详解】A.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则氮元素第一电离能氧元素,故A错误;
B.同主族元素,从上到下原子半径依次增大,同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则原子半径最大的为硅原子,故B错误;
C.水分子间的氢键数目大于氨分子,分子间作用力大于氨分子,所以沸点高于氨分子,故C正确;
D.硅元素与氧元素形成的二元化合物是难溶于水的二氧化硅,故D错误;
故选C。
4.短周期元素甲、乙、丙、丁、戊在元素周期表中的相对位置如图所示,其中戊的非金属性最强且其基态原子轨道只有一个未成对电子。下列说法错误的是
A.简单离子半径:丙>丁>戊 B.简单氢化物的沸点:丙<丁<戊
C.最高价含氧酸的酸性:丙>乙 D.第一电离能:甲<丁<丙
【答案】B
【详解】A.丙是N,丁是O,戊是F,核外电子排布相同时,核电荷数越大,半径越小,故简单离子半径:N3->O2->F-,A正确;
B.丙是N,丁是O,戊是F,简单氢化物均存在氢键,常温下水为液态,沸点最高,B错误;
C.乙是P,丙是N,非金属性N>P,故最高价含氧酸的酸性:HNO3>H3PO4,C正确;
D.甲是Si,乙是P,丙是N,N与P位于同主族,第一电离能N>P,N的2p电子和P的3p电子半满为稳定结构,所以第一电离能N>P>Si,D正确;
故选B。
5. 五种短周期元素在周期表中的位置如图所示。已知:W元素原子的最外层电子数是次外层的2倍,下列说法正确的是
W
X
M
Y
Z
A.5种元素最高价氧化物的水化物都是酸
B.中所含化学键类型相同,熔点都很高
C.M元素与氢元素可能形成
D.只有一种X的氢化物与Y的氧化物发生反应生成强酸
【答案】C
【详解】A.X为O元素,O元素无最高正价,除了O元素其他四种元素最高价氧化物的水化物是酸,A错误;
B.属于分子晶体含有共价键,属于共价晶体,含有共价键,共价晶体熔点高,分子晶体熔点低,B错误;
C.M为Si元素,可与氢元素可能形成,C正确;
D.X为O元素,氢化物有、;Y为S元素,氧化物有、,与反应生成硫酸,与生成硫酸,D错误;
故答案为:C。
6.如表为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,Z元素与T元素原子的核电荷数之和为W元素的3倍。下列说法不正确的是
X
Y
Z
W
T
A.X、W、Z元素的原子半径依次增大,它们的气态氢化物的热稳定性依次减弱
B.X、W元素在自然界中均能以游离态存在,它们氢化物的还原性依次增强
C.根据元素周期律,可以推测Y、T元素的单质均有半导体特性,T2X3有氧化性和还原性
D.Y和W的氧化物都易溶于水
【答案】D
【详解】A.由分析可知,X为O、W为S、Z为P,根据同一主族从上往下原子半径依次增大,非金属性依次减弱,同一周期从左往右原子半径依次减小,非金属性依次增强可知,X、W、Z元素的原子半径依次增大,它们的气态氢化物的热稳定性依次减弱,A正确;
B.由分析可知,X为O,W为S,X、W即O和S元素在自然界中均能以游离态存在,O的非金属性强于S,则O2的氧化性强于S,故有它们氢化物的还原性依次增强,B正确;
C.由分析可知,Y为Si、T为As,均位于金属与非金属交界线附近,则根据元素周期律,可以推测Y、T元素的单质均具有半导体特性,T2X3即As2O3中As位于中间价态,具有氧化性和还原性,C正确;
D.由分析可知,Y为Si,W为S,则Y和W的氧化物中SO2、SO3易溶于水,但SiO2不溶于水,D错误;
故答案为D。
7.短周期的五种主族元素在元素周期表中的位置如下图所示,下列说法中正确的
①
②
③
④
⑤
A.第一电离能:③>②>① B.简单离子半径:②>③>⑤
C.电负性:④>③>⑤ D.氧化物的对应水化物的酸性:⑤>②>①
【答案】C
【详解】A.主族元素同周期从左向右第一电离能呈增大趋势,但若元素处于族、族,由于原子最外层电子处于全充满、半充满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻元素,所以第一电离能:②>③>① ,故A错误。
B.核外电子层结构相同的简单离子,原子序数越大,离子半径越小,则简单离子半径:②>③。但⑤为下一周期的,一共有三层电子,则简单离子半径:⑤>②>③,故B错误。
C.主族元素同周期从左向右电负性逐渐增强,同主族从上到下电负性逐渐减小,所以电负性:④>③>⑤ ,故C正确。
D.、、的氧化物有多种,对应的水化物形成的酸有多种,不能确定其酸性大小,故D错误;
故答案选C。
2. 利用元素周期律、原子结构及特殊性质特点推断
1.M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素,M的一种原子不含中子,W是第二周期未成对电子数最多的元素,X、Y同族,且Y的原子序数为X的两倍,的d轨道有10个电子。下列说错误的是
A.仅含M、W、Y的某种盐既能与酸反应又能与碱反应
B. 是酸性氧化物
C.第一电离能由大到小的顺序为
D.工业上可采用热还原法冶炼Z的单质
【答案】B
【详解】A.仅含H、N、S元素的盐(NH4)2S,能与酸反应又能与碱反应,故A正确;
B.NO2与碱反应为自身的氧化还原反应,生成NaNO2、NaNO3,因此NO2不属于酸性氧化物,故B错误;
C.同周期从左到右第一电离能呈增大的趋势,N原子2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,同主族元素从上到下第一电离能依次减小,第一电离能由大到小的顺序为N>O>S,故C正确;
D.Cu金属性排在较靠后,工业上可用热还原法冶炼Cu的单质,故D正确;
故选B。
2.X、Y、Z、W是原子半径依次增大的短周期主族元素,其中X元素与其他元素不在同一周期,Y的一种核素常用于测定文物年代,基态Z原子的最外层电子数是次外层电子数的。下列说法错误的是
A.W单质可以与水反应生成气体 B.最高价氧化物的水化物的碱性Z大于W
C.X与Y组成的化合物沸点可能比水的高
D.X、Y、Z、W的单质均可以在空气中燃烧
【答案】B
【详解】A.钠与水反应生成和氢氧化钠,故A正确;
B .Z、W所在周期是第三周期,同周期元素从左到右金属性依次减弱,最高价氧化物对应水化物碱性减弱,故碱性NaOH>Mg(OH)2,故B错误;
C.C与H可以形成多种烃,沸点可能高于水,故C正确;
D.、C、Mg、Na均可以在空气中燃烧,故D正确;
故答案为:B。
3.化合物可作肥料,所含的5种元素位于主族,在每个短周期均有分布,仅有和同族。的基态原子价层轨道半充满,的基态原子价层电子排布式为,与同周期,是地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是
A.的键角比的大 B.第一电离能:
C.和的中心原子上都有一对孤电子对 D.简单氢化物沸点:
【答案】A
【详解】A.NH3和PH3都为sp3杂化,含有一个孤电子对,N的电负性大于P,电子对互相排斥作用大,键角变大,键角NH3>PH3,A正确;
B.同主族元素第一电离能从上到下依次减小,同周期元素第一电离能从左到右依次增大趋势,但由于N最外层电子排布处于半充满结构,更稳定不易失去电子故第一电离能N>O,镁元素的第一电离能小于氧元素,故第一电离能:N>O>Mg,B错误;
C.NH3成键电子对是3,孤对电子对为,成键电子对是3,孤对电子对为,C错误;
D.M、Y、E的简单氢化物分别为PH3、NH3、H2O,由于NH3、H2O都可以形成分子间氢键,故沸点较高,又因为H2O分子的氢键较强,故沸点高于NH3;因此最简单氢化物沸点:H2O> NH3> PH3,D错误;
答案选A。
4.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中X、W同主族,X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,Y的单质能与冷水剧烈反应生成H2,Z的单质是生产计算机芯片的主要材料。下列说法正确的是
A.简单离子半径:X<Y<W B.ZX2 不能与任何酸反应
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:W<Z D.X与W形成的常见化合物中只含共价键
【答案】D
【详解】A.根据层多径大,核大径小原则,简单离子半径:,A项错误;
B.能与氢氟酸反应,B项错误;
C.元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性: 即 C项错误;
D.X与W形成的化合物 都是共价化合物,分子中只含共价键,D项正确;
故选D。
5.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,单质X2可用作粮仓中的粮食保护气,Y、Z原子的最外层电子数之和等于W原子的最外层电子数,Z原子的核外电子总数是W原子的最外层电子数的2倍,Y、Z、W处于同一周期,Z的氧化物可用来生产光导纤维。下列说法错误的是
A.原子半径:Y>Z>W>X B.简单氢化物的稳定性:X>Z
C.最高正化合价:W>X>Z>Y D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Z>W
【答案】D
【详解】A.X、Y、Z、W分别为N、Al、Si、Cl,同周期从左往右原子半径减小,同主族从上往下原子半径增大,则原子半径:Al>Si>Cl>N,A正确;
B.非金属性:N>Si,则简单氢化物的稳定性:NH3>SiH4,B正确;
C.一般:最高正化合价=主族序数,最高正化合价:Cl>N>Si>Al,C正确;
D.非金属性:Si<Cl,则最高价氧化物对应的水化物的酸性:,D错误;
答案选D。
6.M、Z、R、Q、E是五种原子序数依次递增的短周期元素。已知:M的一种同位素可以用于测定文物的年代;基态R原子含3对成对电子;Q在同周期金属元素中第一电离能最大;基态E原子的轨道中含有自旋相反且数目之比为的电子。下列说法正确的是
A.原子半径: B.简单氢化物的沸点:
C.M形成的氧化物,一定是非极性分子
D.Q的单质可以在M和R形成的某种化合物中燃烧
【答案】D
【分析】M的一种同位素可以用于测定文物的年代,则M为C;基态R原子含3对成对电子,R的电子排布式为,则R为O、Z为N;Q在同周期金属元素中第一电离能最大,则Q为Mg;基态E原子的轨道中含有自旋相反且数目之比为的电子,基态E原子的价层电子排布式为,E为S。
【详解】A.原子半径应为,A错误;
B.由于氢键的作用,简单氢化物中的沸点最高,B错误;
C.C形成的氧化物为极性分子,C错误;
D.Mg可以在中燃烧,D正确;
故答案选D。
7.某矿石的标准组成为,W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增加的前20号元素。W原子的价层电子排布式为,X是短周期元素中金属性最强的元素,Y的最外层电子数是其内层电子数的,Z原子最高能级的不同轨道都有电子且自旋方向相同,Q的周期序数是其族序数的两倍。下列说法错误的是
A.简单离子半径:W>X B.简单氢化物的稳定性:W>Z
C.Y和Q都位于s区 D.a=8
【答案】D
【详解】A.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子半径W(O2-)>X (Na+),故A项正确;
B.元素非金属性越强,简单氢化物的稳定性就越强,非金属性:O>P,则简单氢化物的稳定性:W(H2O)>Z(PH3),故B项正确;
C.Y(Mg)和Q(Ca)均为第ⅡA族元素,都位于s区,故C项正确;
D.该矿石的标准组成为CaaNaMg(PO4)7,依正负化合价代数和为0,2a+1+2=21,a=9,故D项错误;
故本题选D。
三.利用成键特点推断
1.A、B、C、D、E是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中E是短周期中原子半径最大的元素。A、B、C、D四种元素的原子序数之和为E元素原子序数的2倍,图示化合物[CA4]+[BD4]-可用来合成纳米管。下列有关说法错误的是
A.原子半径:B>D
B.简单氢化物沸点:C<D
C.元素A、E可形成离子化合物
D.化合物[CA4]+[BD4]-中各原子均满足8电子稳定结构
【答案】D
【详解】A.同一周期主族元素,从左到右原子半径逐渐减小,原子半径:B>F,A正确;
B.由于电负性F>N,F…H-F氢键的强度>N…H-N氢键的强度,故HF的沸点高于氨,简单氢化物沸点:NH3<HF,B正确;
C.A、E形成的化合物NaH为离子化合物,C正确;
D.化合物[CA4]+[BD4]-中含氢,不满足8电子稳定结构,D错误;
故选D。
2.某种化学品的结构如图所示,已知、、、、均为短周期主族元素,其中、、在同一周期,Z、同处另一周期,基态原子的价电子中,在不同形状原子轨道运动的电子数之比为2:1.下列说法错误的是
A.简单气态氢化物稳定性:
B.与可以形成只含极性键的非极性分子
C.同一周期中,第一电离能处在和之间的元素有1种
D.简单离子半径:
【答案】C
【详解】A.非金属性F>O>S,简单气态氢化物稳定性:HF>H2O>H2S,故A正确;
B.C与O可以形成只含极性键的非极性分子CO2,故B正确;
C.同一周期中,第一电离能处在S和Al之间的元素有Mg、Si,故C错误;
D.电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,简单离子半径:S2->F-> Al3+,故D正确;
选C。
3.已知W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前20号主族元素,X和Y同族,Z元素的焰色试验呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察),4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A.简单离子半径:Z>Y>X B.X与Z形成的化合物只含有离子键
C.Y的氧化物对应的水化物均为强电解质
D.化合物ZWYX3的水溶液呈酸性,则溶液中有
【答案】D
【详解】A.K+和S2-的核外电子结构相同,则核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径:S2-(Y)>K+(Z),而O2-的半径最小,A错误;
B.K和O形成的化合物如K2O2、KO2等物质中的阴离子含有共价键,如K2O2中的含有非极性键,B错误;
C.S的氧化物SO2对应的水化物是H2SO3,是弱酸,属于弱电解质,C错误;
D.在水溶液中既能电离也能水解,电离方程式:,水解方程式:;KHSO3的溶液呈酸性,说明的电离程度大于水解程度,则电离产生的大于水解产生的c(H2SO3),D正确;
答案选D。
4.一种除草剂的结构如下图,X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,X原子核外电子只有一种运动状态,Y、Z、W为同周期相邻主族元素,Z与R同主族,Z的单质在空气成分中体积分数占比最大。下列有关说法正确的是
A.Y、Z、W的电负性由大到小的顺序为 B.最简单氢化物的稳定性:
C.X与W形成的化合物为非极性分子 D.该分子不能与碱反应
【答案】A
【详解】A.Y、Z、W分别为:C、N、O,同周期主族元素从左到右电负性依次增大,电负性由大到小的顺序为,故A正确;
B.非金属性越强,最简单氢化物的稳定性越强,非金属性,则氢化物稳定性,故B错误;
C.与形成的化合物可以为、,都为极性分子,故C错误;
D.分子结构中含羧基官能团,能和碱反应,故D错误;
选A。
5.科学家利用四种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,该超分子具有高效的催化性能,其分子结构示意图如图。W、X、Z分别位于不同周期,Z的原子半径在同周期元素中最大。(注:实线代表共价键,其他重复单元的W、X未标注)下列说法不正确的是
A.离子半径:Z<Y B.与化合的难易程度:Y>X
C.Z与Y可组成多种离子化合物
D.Z元素对应离子的氧化性在同周期元素中最强
【答案】D
【详解】A.O2-和Na+核外电子排布都是2、8,电子排布相同,离子的核电荷数越大,离子半径就越小,所以离子半径:O2->Na+,A正确;
B.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强;元素的非金属性越强,越容易和氢气化合,其简单氢化物的稳定性就越强,故与化合的难易程度: C< O,B正确;
C.O、Na两种元素可形成两种离子化合物Na2O、Na2O2,C正确;
D.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强;则钠单质的金属性同周期最强,则其对应离子的氧化性同周期最弱,D错误;
故选D。
6.某化合物的结构如图所示,X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,X的基态原子核外电子占据3个原子轨道,Y的最外层电子数是其内层电子数的3倍。下列说法正确的是
A.该化合物中所有原子均满足8电子稳定结构
B.阴离子中X原子采用sp3杂化
C.第一电离能由大到小的顺序为Y>Z>X
D.X最高价氧化物对应的水化物为弱酸
【答案】D
【分析】由题干信息可知,根据该化合物的结构示意图可知,Z带一个正电荷,X能形成3个共价键,Y能形成2个共价键,且X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,X的基态原子核外电子占据3个原子轨道,Y的最外层电子数是其内层电子数的3倍,则Y为O,X为B,Z为Na,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,X为B、Y为O、Z为Na,结合该化合物的结构示意图可知,化合物中O、Na原子均满足8电子稳定结构,但B原子不满足,A错误;
B.由分析可知,X为B,结合该化合物的结构示意图可知,阴离子中B原子周围有3个σ键,没有孤电子对,价层电子对数为3,故采用sp2杂化,B错误;
C.由分析可知,X为B、Y为O、Z为Na,同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势,且非金属元素的第一电离能大于金属元素,则第一电离能由大到小的顺序为:O>B>Na,即Y> X > Z,C错误;
D.由分析可知,X为B ,则X最高价氧化物对应的水化物为H3BO3,即硼酸为弱酸,D正确;
故选D。
7.W、X、Y、Z、M、Q均为短周期元素且原子序数依次增大,M的原子半径是短周期元素中最大的。由其中部分元素组成的一种分子结构如图所示,下列说法正确的是
A.属于区元素,且离子半径也是同周期中最大
B.的一种单质为混合型晶体
C.氢化物的熔点:
D.第一电离能:
【答案】B
【详解】A.比Na原子少一个电子层,半径不是同周期中最大,第三周期离子半径最大的是Si4-,A错误;
B.C的一种单质石墨为混合型晶体,B正确;
C.碳的氢化物复杂,无法比较熔点,C错误;
D.同周期从左到右第一电离能增大趋势,但第二和第五主族反常,第一电离能为,D错误;
答案选B。
8.四种元素与锂组成的盐是一种新型锂离子电池的电解质,结构如图所示。X、Y、Z、W是同周期主族元素,四种元素均是短周期元素,W元素形成的某种单质具有强氧化性,可用于杀菌消毒。下列说法正确的是
A.电负性大小:W>X>Y>Z B.该阴离子中Y元素的化合价为+1价
C.最简单氢化物的沸点:X>W D.同周期中第一电离能比W大的有3种元素
【答案】D
【详解】A.同周期主族元素从左往右电负性逐渐增大,因此电负性:F>O>C>B,故A错误;
B.结合图示可知,Y为B元素,连接了四根共价键,因此有一根共价键为配位键,可知锂的电子则是给了氟,氟离子再与B形成配位键,该阴离子的结构为,其中B与电负性强的O、F相连,则B表现为正化合价,若B为+1价,那么C是+4.5价,不符合规律,则B元素为+3价,故B错误;
C.X、W的最简单氢化物分别为:HF、H2O,由于相同状态下,水形成的氢键多余HF形成的氢键,因此简单气态氢化物的沸点:H2O>HF,即W>X,故C错误;.
D.同周期主族元素从左往右呈现增大的趋势,但由于第ⅡA和第VA族分别为全充满、半充满状态,较稳定,因此第一电离能大于相邻元素,因此与O同周期且第一电离能大于O的元素有N、F、Ne三种元素,故D正确;
故答案选D。
9.LDFCB是电池的一种电解质,该电解质阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z组成且原子序数依次增大,其结构如下图,Y的最外层电子数等于X的核外电子总数,四种原子最外层电子数之和为20,下列说法正确的是
A.X的杂化方式是
B.四种元素形成的简单氢化物中Z的沸点最高
C.电负性:Z>Y>X>W
D.元素Z的最高价氧化物的水化物为一元强酸
【答案】C
【详解】A.X是C,形成1个双键、2个单键,所以X杂化方式是sp2,故A错误;
B.四种元素形成的简单氢化物分别为BH3、CH4、H2O、HF,由于H2O分子间、HF分子间均存在氢键,所以H2O、HF沸点比前两者高,但由于相同物质的量的水分子间的氢键比氟化氢分子间的氢键多,所以水的沸点比HF的高,故B错误;
C.同周期主族元素从左往右,电负性增大,则电负性:Z>Y>X>W,故C正确;
D.Z是F,F元素无正价,故D错误;
故选C。
10.一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24,下列有关叙述不正确的是
A.的VSEPR模型为四面体 B.X的氟化物中原子均为8电子稳定结构
C.Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸 D.Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应
【答案】B
【详解】A.的价层电子对数 ,VSEPR模型为四面体,A正确;
B.B的氟化物BF3中B原子最外层只有6个电子,达不到8电子稳定结构,B错误;
C.N的最高价氧化物的水化物HNO3为强酸,C正确;
D.Na单质既能与水反应生成氢氧化钠和氢气,也能与甲醇反应生成甲醇钠和氢气,D正确;
故选B。
11.M、W、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W、X、Y在第二周期且相邻,Z元素的基态原子3d轨道上有2个未成对电子,且价层电子的空间运动状态有6种,由5种元素形成的一种配位化合物结构如图4所示,下列说法正确的是
A.简单氢化物的沸点为:X>Y
B.同周期中第一电离能小于X的元素有5种
C.Y基态原子核外有5种不同运动状态的电子
D.1mol该物质中含配位键的数目为4,且该物质中元素Z的化合价为0价
【答案】B
【详解】A.相同状态下,H2O形成的氢键比氨分子形成的多,水的沸点更高,则简单氢化物沸点:X<Y,故A项错误;
B.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素, 则同周期中第一电离能小于氮元素的元素有锂、铍、硼、碳、氧, 共5种,故B项正确;
C.氧元素的原子序数为8,基态原子的电子排布式为,原子核外电子有8种不同的运动状态,故C项错误;
D.由图可知,配合物中配体为2个阴离子,则中心离子为带2个单位正电荷的镍离子,所以镍元素的化合价为+2价,故D项错误;
故本题选B。
四.利用转化关系推断
1.短周期主族元素、、、的原子序数依次增大。在如图所示的物质转化关系中,、、、分别是元素、、、的气体单质,和均为有色气体,的水溶液呈碱性。常温下,溶液与溶液的均为1.下列说法不正确的是
A.、的最高价氧化物对应的水化物均为强酸
B.元素的非金属性:,原子半径:
C.和恰好反应后的固体产物溶于水后,其溶液中水的电离程度增大
D.的电子式可表示为
【答案】D
【详解】A.Y、W分别为N、Cl,其最高价氧化物对应的水化物分别为硝酸、高氯酸,均为强酸,A不符合题意;
B.元素的非金属性:O>N>H,原子半径:H<O<N,B不符合题意;
C.氯气和氨气恰好反应后的固体产物为氯化铵,氯化铵属于强酸弱碱盐,溶于水后,其溶液中铵根离子水解促进水的电离,水的电离程度增大,C不符合题意;
D.v为氨气,NH3的电子式为,D符合题意;
故选D;
2.U、V、W、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素。盐X由U、V、Z三种元素组成,y为元素W的单质,物质a、b、c、d、e、f均为中学常见二元化合物。各物质间能发生如图所示的转化关系(部分反应的产物及反应条件已略),相对分子质量:c比b大16,f比e大16。下列推断错误的是
A.原子半径:Z>W>V B.物质沸点:a<d
C.X为正盐或酸式盐 D.最简单氢化物稳定性:W>Z
【答案】A
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,原子半径:S>N>O,故A错误;
B.a是H2S、d是NH3,易形成分子间氢键,沸点:H2S< NH3,故B正确;
C.a是H2S、d是NH3,则X为(NH4)2S或NH4HS,故C正确;
D.同主族元素从上到下非金属性减弱,非金属性越强,气态氢化物越稳定,所以最简单氢化物稳定性:H2O>H2S,故D正确;
选A。
3.a、b、c、d为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,X、Y、Z、W、R分别是由上述四种元素中的一种或几种组成的物质。已知X、Y分子中分别含有18、10个电子,R为黄绿色单质,W有漂白性。五种物质间的转化关系如图所示。下列说法错误的是
A.b、c的氢化物的热稳定性比较:b>c
B.a和c可以形成18电子的化合物a2c2
C.四种元素简单离子半径比较:d>b>c>a
D.a、b、d组成的化合物中可能既有离子键又有极性键
【答案】A
【详解】A.非金属性:O>N,非金属越强氢化物稳定性越强,则稳定性:H2O>NH3,故A错误;
B.H和O可形成18电子的H2O2,故B正确;
C.电子层数越多离子半径越大,层数相同时,核电荷数越多离子半径越小,则离子半径:Cl->N3->O2->H+,故C正确;
D.H、N、Cl可形成NH4Cl,既有离子键又有极性键,故D正确;
答案选A。
4.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,且Y、W原子序数之和是X、Z原子序数之和的2倍。甲、乙、丙、丁、N是由这些元素组成的二元化合物,M是Y的单质。乙和丁的组成元素相同,乙被称为“绿色氧化剂”,N是一种具有漂白性的气体。上述物质间的转化关系如图所示(部分反应物、生成物、反应条件省略)。下列说法正确的是
A.简单氢化物的沸点: B.Z与W可能形成化合物
C.简单离子半径: D.丙的分子结构为直线形
【答案】B
【详解】A.由于NaH为离子晶体,且常温下为固体,沸点高于,故A错误;
B.Na与S元素可以形成(类比,Na甚至可以与S元素形成多硫化物),故B正确;
C.电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,简单离子半径大小为,故C错误;
D.分子的空间结构为V形,故D错误;
选B。
5.A、B、C、D四种物质之间的转化关系如图所示(部分产物略去),下列说法正确的是
A.若A为AlCl3溶液,B可能为氨水,反应①的离子方程式为Al3++4NH3·H2O=Al+4N+2H2O
B.若A为Fe,B可能为稀HNO3,反应②的离子方程式为3Fe+8H++2N=3Fe2++2NO↑+4H2O
C.若A为NaOH溶液,B可能为CO2,可用Ca(OH)2溶液鉴定C、D溶液中的阴离子
D.若A为Cl2,B可能为NH3,实验室可用加热固体C的方法制取NH3
【答案】B
【详解】A.Al(OH)3沉淀不能溶于过量氨水中,A项错误;
B.若A为Fe,B为稀HNO3,则C为Fe(NO3)3,D为Fe(NO3)2,Fe与少量稀HNO3反应的离子方程式为3Fe+8H++2=3Fe2++2NO↑+4H2O,B项正确;
C.若A为NaOH溶液,B为CO2,则C为NaHCO3溶液,D为Na2CO3溶液,NaHCO3、Na2CO3溶液与Ca(OH)2溶液反应都能生成白色沉淀,故不能用Ca(OH)2溶液鉴别碳酸根和碳酸氢根,C项错误;
D.若A为Cl2,B为NH3,则C为NH4Cl,氯化铵受热分解产生氨气和氯化氢、逸出的氨气与氯化氢反应重新生成氯化铵,实验室加热固体NH4Cl不能得到NH3,D项错误;
选B。
6.单质M的相关转化如下所示。下列说法错误的是
A.a可使灼热的铜变黑 B.b可与红热的铁产生气体
C.c可使燃烧的镁条熄灭 D.d可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
【答案】C
【详解】A.a为O2,O2可与灼热的铜反应生成黑色的氧化铜,A正确;
B.b为H2O,水蒸气可与红热的铁在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,B正确;
C.c为CO2,镁条在CO2中燃烧生成氧化镁和碳,燃烧的镁条不熄灭,C错误;
D.d为Cl2,Cl2可与碘化钾反应生成碘单质,碘单质能使湿润的淀粉试纸变蓝,D正确;
答案选C。
7.在右图所示的物质转化关系中,X是常见的气态氢化物,Y是能使带火星的木条复燃的气体,T的相对分子质量比R的大17(反应条件和部分生成物未列出)。下列说法正确的是
A.R是酸性氧化物
B.X与T可反应生成盐
C.采用排空气法收集Z
D.试管中全部充满气体X,倒置于盛满水的水槽中,形成溶液的浓度为
【答案】B
【详解】A.R为NO2,NO2不是酸性氧化物,A错误;
B.NH3和HNO3可以反应生成NH4NO3,B正确;
C.Z为NO,易与氧气反应,因此不能使用排空气法收集,C错误;
D.选项中并未说明氨气所处的状态,无法计算氨气的物质的量,也就无法计算其水溶液的浓度,D错误;
故答案选B。
8.下列关系图中,A是一种正盐,B是气态氢化物,C是单质,F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他反应产物及反应所需条件均已略去),当X是强碱时,过量的B跟反应除生成C外,另一产物是盐酸盐。下列说法中不正确的是
A.当X是强酸时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F可能是
B.当X是强碱时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F是
C.当X是强酸时,用代替,也能与B反应生成C物质
D.当X是强酸时,C在常温下是一种易溶于酒精的固体
【答案】D
【详解】A. 根据题意A既可以和强酸反应,又可以和强碱反应,且是一种正盐,符合条件的物质只能是硫化铵,硫化铵和强酸反应生成H2S,H2S和氯气反应生成S,即C是单质S,则D是二氧化硫,E是三氧化硫,F是硫酸,故A正确;
B. 根据题意A既可以和强酸反应,又可以和强碱反应,且是一种正盐,符合条件的物质只能是硫化铵,硫化铵和强碱反应生成氨气,氨气可与氯气在催化剂条件下生成N2,则B是氨气,C是氮气,D是NO,E是NO2,F是硝酸,故B正确;
C.如果X是强酸,则B应该是H2S, 用 O2 代替 Cl2,氧气可与硫化氢反应生成硫,故C正确;
D. 当X是强酸时,C是S,S微溶于酒精,故D错误;
故选D。
9.是6种短周期元素组成的物质,各物质之间有如下转化关系.其中是气体单质,E是一种理想的清洁能源,F是日常生活中常用金属,J是能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,化合物的焰色试验均显黄色,白色沉淀K既溶于H溶液,又能溶于D溶液.则下列说法正确的是
A.常温条件下,F的单质不与浓硫酸反应,所以可用F制成的容器贮存浓硫酸
B.反应①为氧化还原反应,反应②为非氧化还原反应
C.E在C中燃烧时发出淡蓝色火焰
D.若A中含有杂质,可先后加入过量溶液,过滤除掉固体后,向滤液中加盐酸至的方式除去
【答案】B
【详解】A.常温条件下,铝的单质与浓硫酸发生钝化反应,所以可用铝制成的容器贮存浓硫酸,A错误;
B.电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气、氯气,反应存在元素化合价改变,为氧化还原反应;四羟基合铝酸钠和二氧化碳生成氢氧化沉淀和碳酸氢钠,反应不存在元素化合价改变,不为氧化还原反应;B正确;
C.氢气和氯气燃烧发出苍白色火焰,C错误;
D.若A中含有杂质,则碳酸钠需要除去钙离子和过量的钡离子,故碳酸钠必须在氯化钡溶液之后加入,D错误;
故选B。
10.已知某物质X能发生如下转化:
下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是
A.若X为NH3,则A为硝酸
B.若X为H2S,则A为亚硫酸或者硫酸
C.若X为非金属单质或非金属氢化物,则A一定能与金属铜反应生成Y
D.反应①和②一定为氧化还原反应,反应③有可能为非氧化还原反应
【答案】C
【详解】A.若X为NH3,则氨气和氧气反应转化为Y:NO,一氧化氮和氧气转化为Z:NO2,二氧化碳和水转化为A:HNO3,符合转化关系,故A正确;
B.若X为H2S,氧气少量时,生成硫单质和水,氧气过量时,生成二氧化硫和水,则Y为S或SO2,Z为SO2或SO3,A为亚硫酸或者硫酸,故B正确;
C.根据B项分析,若X 为H2S,Y可能为S,Z是SO2、A为亚硫酸,则亚硫酸不能与金属铜反应,故C错误;
D.物质与单质氧气的反应一定存在氧元素的化合价改变,属于氧化还原反应,即反应①和②一定为氧化还原反应;结合B选项,SO2、SO3和水的反应为非氧化还原反应,故D正确;
故选C。
11.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列说法中正确的是
A.X使蔗糖变黑主要体现了X的强氧化性
B.若A为铁,则一定量的A与足量X在常温下即可反应完全
C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,一定可观察到有白色沉淀产生
D.工业上,B转化为D的反应条件为加热、常压、使用催化剂
【答案】D
【详解】A.浓硫酸使蔗糖变黑体现了浓硫酸的脱水性,故A错误;
B.常温下,铁遇浓硫酸会发生钝化,致密的钝化膜阻碍反应的继续进行,故B错误;
C.若A为碳单质,碳与浓硫酸共热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,则C为二氧化碳,二氧化碳与少量的澄清石灰水反应生成碳酸氢钙,反应中没有白色沉淀产生,故C错误;
D.工业上,二氧化硫转化为三氧化硫的反应为常压、使用催化剂条件下二氧化硫和氧气共热发生催化氧化反应生成三氧化硫,故D正确;
故选D。
12.短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大,在下列转化关系中,甲、乙、丙、丁、戊为上述元素组成的二元或三元化合物。其中A为d元素组成的单质,常温下乙为液体,丁物质常用于消毒、漂白。下列说法错误的是
A.简单离子半径:c>b B.丙中既有离子键又有极性键
C.b、c形成的化合物中阴、阳离子数目比为1∶2
D.b、c、d形成的化合物中,d的杂化方式是sp3
【答案】A
【详解】
A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;简单离子半径:O2->Na+,A错误;
B.丙为NaOH,由Na+和OH-组成,则含有离子键和氢氧极性共价键,B正确;
C.过氧化钠是由钠离子和过氧根离子构成的,b为O元素、c为Na元素,两者组成的Na2O和Na2O2中阴、阳离子数目比均为1∶2,C正确;
D .b、c、d形成的化合物中,若为NaClO,Cl原子的价电子对为1+=4,则Cl的杂化方式是sp3;若为NaClO2,Cl原子的价电子对为2+=4,则Cl的杂化方式是sp3;同理若为NaClO3或NaClO4,Cl原子杂化方式仍为sp3,D正确;
故选A。
5. 利用规律图表推断
1.为六种短周期元素,其中的原子序数最小,它们的最高正价与原子半径的关系如图所示。下列说法错误的是
A.第一电离能: B.最简单氢化物的热稳定性:
C.是一种新型陶瓷材料 D.自然界中不存在Y、P的单质
【答案】D
【详解】A.第一电离能:,即,A项正确;
B.非金属性:,故最简单氢化物的热稳定性:,B项正确;
C.是一种新型陶瓷材料,C项正确;
D.自然界中存在硫单质,如火山口处,D项错误;
故答案选D;
2.部分含N及Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是
A.对应含氧酸的酸性强弱为e´>e B.工业上通过a→b→c→d→e来制备HNO3
C.c´能使有色鲜花褪色 D.利用a还原c或者d可消除氮氧化物的污染
【答案】B
【详解】A.硝酸和高氯酸都是相应元素的最高价酸,最高价酸的酸性和非金属性相关,非金属性越强,最高价酸的酸性越强,非金属性Cl>N,所以酸性:HClO4>HNO3,故A合理;
B.工业上制备硝酸,首先发生的是氨的催化氧化,即氨被氧气氧化为NO,然后NO再被氧化为NO2,最后NO2和水反应生成HNO3和NO,NO可以循环使用,即工业上是通过制备硝酸,不经过氮气这一步,故B不合理;
C.为NO2,与水反应产生的硝酸具有强氧化性,能使有色鲜花褪色,故C合理;
D.NH3中N为-3价,NO和NO2中N的化合价为正价,NH3和NO或NO2反应时,都可以发生归中反应生成氮气和水,可以用氨还原NO或NO2消除氮氧化物的污染,故D合理;
答案选B。
3.已知短周期主族元素X、Y、Z、M、N五种元素的原子序数依次增大,其中M、N为金属元素,N的原子序数等于Y和Z的原子序数之和。它们的原子半径和最外层电子数的大小关系如图所示。下列说法错误的是
A.简单氢化物的沸点:
B.Z、M的简单离子的半径大小关系:
C.M、N与Z形成的化合物都属于离子晶体
D.M、N的最高价氧化物的水化物之间可以反应
【答案】C
【详解】A.Y为C、Z为N,二者同周期且左右相邻,CH4形成分子晶体,分子间只存在范德华力,NH3也形成分子晶体,但分子间存在氢键和范德华力,所以简单氢化物的沸点:CH4<NH3,A正确;
B.Z为N,M为Na,二者形成的简单离子为N3-、Na+,电子层结构相同,但Na的核电荷数比N大,所以简单离子的半径大小关系:N3->Na+,B正确;
C.M、N与Z形成的化合物分别为Na3N、AlN,Na3N形成离子晶体,AlN形成共价晶体,C错误;
D.M、N的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,前者为强碱,后者为两性氢氧化物,二者之间可以发生反应,D正确;
故选C。
4.部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.离子半径的大小顺序:
B.三种元素电负性的大小为:
C.能形成既有离子键又有共价键的化合物
D.的氧化物的水化物酸性一定比的氧化物的水化物酸性强
【答案】C
【详解】A.电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径:S2->Cl->Na+>Al3+,故A错误;
B.根据同周期从左到右电负性逐渐增大,则C、N、O三种元素电负性的大小为:O>N>C,故B错误;
C.H元素、N元素、O元素可以组成离子化合物硝酸铵,硝酸铵中含离子键和共价键,故C正确;
D.S、Cl的氧化物对应的水化物的酸性不一定满足h>g,如次氯酸为弱酸,硫酸为强酸,故D错误;
故答案选C。
5.如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图,下列说法正确的是
A.原子半径:
B.Z的单质是一种半导体材料
C.元素W的最高价和最低价代数和为4
D.Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物不能相互反应
【答案】C
【详解】A.同周期原子半径从左往右减小,同主族从上往下增大,故原子半径:Na>Al>O,即Y>Z>X,A错误;
B.Z为Al,具有良好的导电性,属于良导体,B错误;
C.据分析,元素W是S,其最高价+6价和最低价-2价的代数和为4,C正确;
D.据分析,Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH和Al(OH)3,二者能相互反应:NaOH + Al(OH)3 = Na[Al(OH)4],D错误;
故选:C。
6.X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素,其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.X与Y组成的化合物可能具有漂白性
B.X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是酸、碱或盐
C.简单离子半径:
D.R原子的M电子层未填满,N电子层上有电子
【答案】C
【详解】A.H与O组成的化合物H2O2具有漂白性,故A正确;
B.H、O、N三种元素可以组成酸(HNO3)、碱(NH3·H2O)、盐(NH4NO3),故B正确;
C.M、Q、Y简单离子依次为Cl-、Na+、O2-,电子层数越多,半径越大,电子层结构相同,质子数越多半径越小,则离子半径:Cl->O2->Na+,故C错误;
D.R为钙元素,核外电子排布依次为2、8、8、2,M电子层最多容纳18个电子,则M电子层未填满,N电子层上有2个电子,故D正确;
故选C。
7.X、Y、Z、W、R是五种短周期主族元素,的化学性质十分稳定,Z的最高价氧化物的水化物是一种强碱,W的单质既能和酸反应,也能和碱溶液反应,且产生相同的气体,R的一种氧化物用于海水提溴吸收塔中的吸收剂,五种元素的原子序数和原子半径的关系如图所示(只标出X)。下列说法错误的是
A.X和Y分别形成的单质之间所发生的反应是可逆反应
B.Z、W的单质一般均采用电解法冶炼
C.常温下,W的单质能溶于Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液
D.R的一种氧化物能与其氢化物反应
【答案】C
【详解】A.X和Y分别形成的单质之间反应生成,该反应是可逆反应,A正确;
B.分别为,分别采用电解熔融氯化钠和氧化铝的方法冶炼,B正确;
C.常温下,W的单质(Al)在Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液(浓硝酸)中钝化,不能溶于浓硝酸,C错误;
D.R为S元素,R的一种氧化物能与其氢化物反应,D正确;
故选C。
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