内容正文:
命题热点3 融合物质推断的元素推断
一、核心要点填充
1.常见物质的性质及特征反应
(1)黄绿色气体有Cl2,红棕色气体有NO2或Br2(g),在空气中变红棕色的无色气体是NO,红色固体有Cu、Cu2O、Fe2O3,绿色固体有Cu2(OH)2CO3、FeSO4·7H2O等,黑色固体有C、MnO2、CuO、CuS、Ag2S等。
(2)与CO2、H2O反应生成O2的固体为Na2O2。
(3)使品红溶液褪色的常见气体有Cl2、SO2。
(4)两气体相遇能形成白烟的为HCl、NH3。
(5)短周期元素形成的化合物中,0.1 mol·L-1的水溶液的pH分别为1和13的化合物分别是HCl或HClO4或HNO3、NaOH。
(6)与强碱、强酸均能反应生成盐和水的氧化物为Al2O3。
(7)元素的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应生成盐的元素为N。
(8)短周期元素形成的三元化合物与一般酸溶液反应生成沉淀和气体的化合物为Na2S2O3。
(9)使澄清石灰水先变浑浊,后变澄清的气体有CO2、SO2。
2.常见短周期元素单质及其化合物的重要转化
(1)NaNa2ONa2O2NaOH
(2)S(或H2S)SO2SO3H2SO4
(3)N2(或NH3)NONO2HNO3
(4)NH+OH-===NH3+H2O
H3O++OH-===2H2O(10e-微粒转化)
(6)Mg3N2Mg(OH)2↓+NH3↑
(7)Al2S3Al(OH)3↓+H2S↑
二、感悟考法考向
1.主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10;W与Y同族;W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是 ( )
A.常温常压下X的单质为气态
B.Z的氢化物为离子化合物
C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性
D.W与Y具有相同的最高化合价
B 解析:可腐蚀玻璃的物质是HF。根据题意可推知,W是F、X是Na、Y是Cl、Z是Ca。常温常压下Na是固态,A错误;CaH2是离子化合物,B正确;CaCl2是强酸强碱盐,水溶液呈中性,C错误;氯有最高化合价为+7,氟无正价,D错误。
2.W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大,元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应,有黄绿色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到含YZW的溶液。下列说法正确的是 ( )
A.原子半径大小为W<X<Y<Z
B.X的氢化物水溶液酸性强于Z的
C.Y2W2与ZW2均含有非极性共价键
D.标准状况下W的单质状态与X的相同
D 解析:由题干信息可推知W、X、Y、Z分别为O、F、Na、Cl。根据元素周期律,可知原子半径:Na>Cl>O>F,A错误;HF是弱酸,HCl为强酸,酸性:HF<HCl,B错误;Na2O2中O—O键之间以非极性键结合,ClO2的结构式为O—Cl—O,含极性共价键,C错误;标准状况下,F2、O2均为气态,D正确。
3.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是 ( )
A.X的简单氢化物的热稳定性比W的强
B.Y的简单离子与X的简单离子具有相同的电子层结构
C.Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红
D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期
C 解析:四种主族元素都在短周期,W的简单氢化物可用作制冷剂,则W为N;Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,则Y为Na;一种盐与稀盐酸反应既有黄色沉淀生成也有刺激性气体产生,则该盐为硫代硫酸钠,X为O,Z为S。非金属性O强于N,所以水的热稳定性强于氨气,A正确;Y的简单离子为Na+,X的简单离子为O2-,Na+与O2-具有相同的电子层结构,B正确;硫化钠溶液水解显碱性,不能使蓝色石蕊试纸变红,C错误;O与S属于同一主族(ⅥA族),S与Na属于第三周期,D正确。
元素推断与物质推断融合题的解答思路
(1)审:审清题意,题干→问题→框图,迅速浏览一遍,尽量在框图中把相关信息表示出来,明确求解要求。
(2)找:找“题眼”,即找到解题的突破口。
(3)析(推):从“题眼”出发,联系新信息及所学知识,大胆猜测,应用正、逆向思维、发散收敛思维、横向纵向思维等,进行综合分析、推理,初步得出结论。
(4)验:验证确认,将结果代入原题检验,完全符合条件才算正确。
(5)答:按题目的要求写出答案。
三、考点类题集训
1.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Y最外层电子数相差1,Y与Z同主族。装满XY2气体的小试管倒扣水槽中充分反应,试管液面上升。下列说法正确的是 ( )
A.Z、W的离子半径:Z<W
B.X、Y对应的简单氢化物沸点:X>Y
C.X与Z可以存在于同一离子化合物中
D.Y与Z形成的化合物溶于水形成的稀溶液能使紫色石蕊溶液褪色
C 解析:由“装满XY2气体的小试管倒扣水槽中充分反应,试管液面上升”,可知XY2为NO2,X为N、Y为O,则Z为S、W为Cl。S2-和Cl-为电子层结构相同的离子,“序小径大”,A错误;X、Y对应的简单氢化物分别为NH3、H2O,通常状况下NH3为气体、H2O为液体,故沸点:X<Y,B错误;X、Z可以存在于同一离子化合物中,如(NH4)2SO4,C正确;Y与Z形成的化合物可能为SO2、SO3,其水溶液均能使紫色石蕊溶液变红,且SO2不能使酸碱指示剂褪色,D错误。
2.短周期主族元素X、Y、Z的单质m、n、p在通常状况下均为气态,并有如图所示的转化关系(反应条件略去)。
其中双原子单质分子中,单质m含共用电子对数最多,甲含有10电子,乙含有18电子。下列说法正确的是 ( )
A.X是同周期中非金属性最强的元素
B.元素X、Y、Z的原子半径大小关系为X<Y<Z
C.Z的氧化物的水化物的酸性在主族元素中最强
D.化合物丙是离子化合物,既含离子键又含共价键
D 解析:根据信息,推出X为N,Y为H,Z为Cl,化合物甲为NH3,化合物乙为HCl,化合物丙为NH4Cl。同周期元素从左向右非金属性逐渐增强,即ⅦA族元素中非金属性最强,A错误;半径大小比较:一看电子层数,电子层数越多,半径越大,二看原子序数,电子层数相同,半径随着原子序数的递增而减小,即半径由大到小的顺序是Cl>N>H,B错误;应是最高价氧化物的水化物的酸性,HClO是弱酸,HClO4的酸性在主族元素中最强,C错误;丙为NH4Cl,NH和Cl-之间是离子键,NH中N和H之间是共价键,D正确。
3.甲、乙、丙、丁是原子序数依次增大的四种短周期元素,A、B、C、D、E是由其中的两种或三种元素组成的化合物,F是由丙元素形成的单质,已知:A+B===D+F,A+C===E+F;0.1 mol·L-1 D溶液的pH为13(25 ℃)。下列说法正确的是 ( )
A.原子半径:丁>丙>乙>甲
B.乙元素只能形成一种二元含氧酸,且乙元素的含氧酸对应的酸酐一定是氧化物
C.1 mol A与足量B反应转移电子的数目为NA
D.1.0 L 0.1 mol·L-1 E溶液中阴离子总的物质的量小于0.1 mol
C 解析:由0.1 mol·L-1 D溶液的pH为13(25 ℃)可推知D是一元强碱,再根据题意可知,D为NaOH,F为O2,A为Na2O2,B为H2O,C为CO2,E为Na2CO3,甲为H,乙为C,丙为O,丁为Na。原子半径:Na>C>O>H,A错误;碳元素可形成的二元含氧酸有碳酸、乙二酸,B错误;Na2O2与H2O反应:,则1 mol Na2O2与水反应转移电子的数目为NA,C正确;根据可知,1.0 L 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中阴离子总的物质的量大于0.1 mol,D错误。
4.(2021·全国甲卷)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和,也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是 ( )
A.原子半径:Z>Y>X>W
B.W与X只能形成一种化合物
C.Y的氧化物为碱性氧化物,不与强碱反应
D.W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物
D 解析:W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和,也是Y的最外层电子数的2倍,则分析知,Z的最外层电子数为偶数,W和X的单质常温下均为气体,则推知W和X为非金属元素,所以可判断W为H,X为N,Z的最外层电子数为1+5=6,Y的最外层电子数为=3,则Y为Al,Z为S,据此结合元素及其化合物的结构与性质分析解答。根据上述分析可知,W为H,X为N,Y为Al,Z为S。电子层数越多的元素原子半径越大,同周期元素原子半径依次减小,则原子半径:Y(Al)>Z(S)>X(N)>W(H),A错误;W为H,X为N,两者可形成NH3和N2H4,B错误;Y为Al,其氧化物为两性氧化物,可与强酸、强碱反应,C错误;W、X和Z可形成(NH4)2S、NH4HS,两者既含有离子键又含有共价键,D正确。
[阶段质量评价(一)P113]
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