第1章 专題探究1 元素推断与元素周期律的应用-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学必修第二册（鲁科版）

专题探究1元素推断 黑题 专题强化 1.*元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置如 图所示，其中元素Q位于第4周期，X、Y、Z原 子的最外层电子数之和为17，下列说法不正 确的是 ( Y Z Q A.原子半径(r):r(Q)>r(Y)>r(Z) B.元素Y有-2、+4、+6等多种价态 C.Y、Z的最高价氧化物对应的水化物均为 强酸 D.可以推测HQO,是Q的最高价氧化物对应 的水化物 2.**(双选)(2025·山东菏泽高一期中)X、 Y、Z、W为短周期原子序数依次增大的四种主 族元素，它们的原子半径与原子序数的关系 如图所示（横坐标长度不代表具体数据），W 单质遇冷水即可剧烈反应，Y与W可形成常 见的供氧剂，E和Y同主族。下列说法正确 的是 ( A.Y、Z、E均可形成简单阴 个原子半径 离子，则离子半径：E> Z>Y B.Y与E形成的化合物的 原子序数 水溶液呈酸性 C.Y、Z、E形成最简单氢化物的稳定性：Z> Y>E D.X、W分别与Y形成的化合物化学键类型 完全相同 3.转角度创新科学家利用原子 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 第1章黑 与元素周期律的应用 子错题本 限时：25min 催化性能，其结构如图所示。W、X、Z分别位 于不同周期，Z的金属性在同周期元素中最 强。下列说法错误的是 A.X、Y、Z形成的盐的水溶液显碱性，可以做 食用碱和工业用碱 B.Z2Y2和W2Y2中阴、阳离子个数比均为 1:2 C.Z和Y,在不同条件下发生反应的产物 不同 D.L与Z同周期，且为同周期非金属性最强 的元素，L、W、Y、Z能形成多种具有漂白 性的物质 (双选)短周期主族元素W、X、Y、Z原子 半径依次增大。M、N、P是这些元素形成的二 元化合物，r、s、q是其中三种元素对应的单 质，M为淡黄色固体，W与Y能组成两种常见 的18e微粒，P为其中的一种。物质的转化关 系如图所示（部分生成物省略）。下列说法错 误的是 A.简单离子半径：Y>X>Z B.r在q中燃烧，会因为 q的量不同而得到不 回p儿r 同产物 C.X和Y组成的化合物一定有漂白性 D.1molM与足量N反应转移1mol电子 白题023 微项目 海带提碘与海水提溴 体验元素性质递变规律的实际应用 白题 基础过关 限时：l5mim 题型1 海带提碘 4.某课外小组在实验室模拟工业上从浓缩 1.*海带提碘实验过程中，各步骤所选装置 海水中提取Br,的工艺流程，设计了如图所示 与操作均正确的是 装置进行实验（所有橡胶制品均已被保护，夹 持装置已略)。下列说法错误的是（) 气体 热空气一 b气体 A.灼烧 B.过滤 含Br的 冷凝水 酸性溶液 冷凝水 A.A装置中通入的a气体是CL, C.萃取分液 D.蒸馏 B.实验时应在A装置中通入a气体一段时 2.*从海带中提取碘，可经过以下实验步骤 间，停止通入a气体后再通入热空气 完成。下列有关说法正确的是 ( C.B装置中通入的b气体是S0, 灼烧海带灰30mL蒸编 海带 D.C装置的作用只是吸收多余的SO2气体 溶解 煮沸过滤滤液 5.*为研究海水提溴工艺，甲、乙两同学分别 检验碘单质← 含碘的2ml稀硫酸5mLH,0,溶液 设计了如下实验流程： 萃取、分液…4 溶液 氧化 ①硫酸酸化 甲：苦卤 ,含溴海水 ③热空气吹出 A.灼烧过程中使用的玻璃仪器有酒精灯、烧 ②通过量氯气 杯、玻璃棒 ④S02溶液吸收 含溴空气⑤通过量氯气 溴水混合物 ⑥燕馏，溴 B.氧化过程中发生反应的离子方程式 为2I+H202l2+20H 蒸气⑦冷凝，液溴 C.分液时，先打开旋塞放出下层液体，再关闭 乙：苦卤 通过量氯气 含溴海水馆溴蒸气冷屦 旋塞，从上口倒出上层液体 液溴 D.检验碘单质时，可选用淀粉溶液，若溶液变 (1)步骤③通入热空气或水蒸气吹出Br2,利 蓝说明海带中一定含有碘单质 用了溴的 性。 题型2海水提溴 (2)甲同学步骤⑤所发生反应的离子方程式 3.(2024·山东菏泽高一月考)下列关于海 为 水提溴的说法中，错误的是 ( (3)对比甲、乙两流程，最大的区别在于对 A.苦卤可以直接用作海水提溴的原料 含溴海水的处理方法不同，其中符合工业 B.需要用到氯气进行氧化 生产要求的是 (填“甲”或“乙”)，理 C.溴的沸点比水低，可以用热空气吹出 由为 D.从海水中提溴是因为溴在海水中含量很高 必修第二册·LK黑白题024水化物为A(OH)3,Z为Na,Na的最高价氧化物对应水化物为 NaOH,二者可反应生成Na[Al(OH)4],C正确；X(N)的氧化物 (NO、NO2)和R(S)的氧化物(S02)是酸雨的主要成因，D正确。 3.A解析：根据表中位置可推知，非金属元素X、Y、Z、W分别为N,Si、 P或S、Cl。N的最高价氧化物的水化物是HNO2,CI的最高价氧化 物的水化物是HCI0,HCIO,的酸性大于HNO,A错误：简单氢化物 的还原性：W(HCI)<Z(H2S或PH3),B正确；X的简单氢化物NH3 液态时可用作制冷剂，C正确；W的+4价氧化物C102是一种新的自 来水消毒剂，D正确。 4.A解析：离子Xm+、bY+具有相同的电子层结构，则离子具有相同 的电子数，即a-m=b-n,①错误：由题意可知，具有相同的电子层结 构，根据阴前阳后，X、Y在下一周期，Z、R在上一周期，若m>n,则Y 在X的前面，R在Z的前面，所以元素的原子序数：a>b>c>d,②正 确；Z、R为上一周期的非金属元素，且元素的原子序数：c>d,同一周 期元素非金属性从左向右增强，即非金属性：Z>R,③正确；四种主族 元素中X、Y为下一周期的金属元素，且元素的原子序数：a>b,同一 周期元素的金属性从左向右逐渐减弱，即金属性：Y>X,则最高价氧 化物对应水化物碱性：Y>X,④错误：由②可知元素的原子序数为α> b>c>d,这四种主族元素的离子具有相同的电子层结构，具有相同电 子层结构的离子，原子序数越大半径越小，⑤正确。所以正确的为② ③⑤。故选A。 5.D解析：BCl中Br元素化合价为+1价，氯元素化合价为-1价，这 使得BCl的性质介于Cl2与Br,之间。由于卤素单质的氧化性： Cl,>Br,,即氯气的氧化性强于溴单质。根据这一规律，可以推断出 BCl的氧化性会比CL2弱，A正确；非金属性：Cl>Br,则BCl中Br元 素化合价为+1价，氯元素化合价为-1价，B正确：BCl类似卤素单 质具有氧化性，与KI发生氧化还原反应生成碘，则能使湿润的淀粉 碘化钾试纸变蓝，C正确；常温下BCl可与NaOH溶液反应生 成NaBrO和NaCl,是非氧化还原反应，D错误。 6.C解析：X、Y、Z、M、W为五种短周期元素，Y与M形成的气态化合 物在标准状况下的密度为0.76g·L1,该化合物的摩尔质量为 0.76g·L-1×22.4L·mol1=17g·mol-1,考虑为NH3,X、Y、Z是原 子序数依次增大的同周期元素，故Y为N元素，M为H元素：X与Z 可形成XZ2分子，则X位于偶数族，X、Y、Z原子最外层电子数之和 为15，故X、Z的最外层电子数之和为15-5=10，Z最外层电子数为 偶数，二者平均最外层电子数为5，故Z处于第ⅥA族，X处于第VA 族，所以X为C元素，Z为0元素：W的质子数是X、Y、Z、M四种元 素质子数之和的2，推出W的质子数为2×(6+7+8+1)=1，所以 W为Na元素。Z为0元素、M为H元素，CaH2中阳离子与阴离子 个数比为1：2，Ca02中阳离子与阴离子个数比为1：1，C错误。 7.BC解析：根据1~18号元素化合价与原子序数的关系，可推断出：X 为0元素，Y为Na元素，Z为A1元素，W为S元素，R为Cl元素。同 周期从左到右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增 大。Na、A1处于第三周期，0处于第二周期，所以原子半径Na>A1> 0,即Y>Z>X,A错误；02、Na*、A13+核外电子排布相同，核电荷数越 大，离子半径越小，0、Na、A1的核电荷数依次增大，所以离子半径 02>Na>A13+,即X>Y>Z,B正确：S元素的最高价为+6价，最低价 为-2价，其最高价和最低价代数和为+6+(-2)=4，C正确；A1的最 高价氧化物对应的水化物是A1(OH)3,C1的最高价氧化物对应的水 化物是HCO4,二者会发生酸碱中和反应，D错误。 8.(1)4ⅢA(2)+4HC04Bi205(3)①F②<③<④< (4)B(5)CaC0,固体、盐酸、饱和NaHC03溶液、Na2SiO3溶液 解析：(1)Ga和A1位于同一主族，Ga位于A1的下一周期，在元素周 期表中位于第4周期ⅢA族。(2)S和碳位于同一主族，元素原子 最外层有4个电子，所以元素最高化合价是+4价；C1原子最外层有7 个电子，C1元素的最高化合价是+7价，则最高价氧化物对应水化物 必修第二册·LK 的化学式为HCIO,:Bi和N元素位于同一主族，原子最外层有5个电 子，所以元素最高化合价是+5价，最高价氧化物的化学式为Bi205。 (3)①同主族元素从上到下，元素的非金属性逐渐减弱。元素的非 金属性越弱，其对应简单气态氢化物的稳定性也越弱，阴影部分元素 中非金属性最强的是F元素，所以简单气态氢化物热稳定性最强的 元素是F。②As元素和Se元素位于同一周期，同一周期从左到右元 素的非金属性逐渐增强。元素的非金属性越强，其最高价氧化物对 应水化物的酸性就越强，所以酸性：H3As04<H,S04。③0元素和S 元素位于同一主族，同一主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱。 元素的非金属性越弱，其对应简单氢化物的还原性就越强，所以还原 性：H20<H,S。④N和C位于同一周期，同一周期元素从左到右原子 半径逐渐减小，则原子半径：N<C;C和Si位于同一主族，同一主族元 素从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：C<S,故原子半径： N<Si。(4)金属元素的单质容易导电，非金属元素的单质不能导电， 位于金属与非金属分界线的元素的单质导电性介于导体和绝缘体之 间，是良好的半导体材料，因此可在周期表中金属元素和非金属元素 的分界线附近寻找半导体材料，故合理选项是B。(5)元素的非金属 性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性就越强，所以可以通过比 较碳酸与硅酸酸性强弱来比较元素C、S的非金属性强弱。由于盐 酸具有挥发性，用CaC03固体和盐酸反应生成的C02气体中混有杂 质HCL,需通过饱和NaHCO3溶液洗气，除去杂质HCl,再通入 Na,SiO,溶液，若有白色胶状沉淀生成，说明反应产生了H,SiO3,证明 碳酸酸性比硅酸强，从而说明元素的非金属性：C>S。故可证明元素 的非金属性：C>Si的化学试剂有CaCO,固体、盐酸、饱和NaHCO,溶 液、Na2Si03溶液。 9.(1)Si(2)HCI0,(3)最外层电子数Y(K)与X(Na)相同，电子层 数Y(K)大于X(Na),原子半径Y(K)大于X(Na)(4)①② 解析：Q在元素周期表中位于第3周期ⅣA族，则Q为Si元素；Q、W X位于同一周期，均在第3周期，W的最高正化合价为+7价，W为Cl 元素；X的最高价氧化物对应的水化物在本周期中碱性最强，X为Na 元素；Y的焰色试验为紫色，Y为K元素；Z的原子结构示意图为 28187,Z为Br元素。(1)Q的元素符号是Si。(2)非金属性 越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，则Q、W的最高价氧化物对应 的水化物中，酸性较强的物质是HCI04。（3)金属性Y强于X,用原 子结构知识解释原因：同主族元素电子层数增多，失去电子能力Y大 于X。(4)①Br的最低负化合价为-1价，Cl的最低负化合价为-1 价，故正确：②非金属性：C1>Br,则Z的氢化物的稳定性弱于W的氢 化物的稳定性，故正确：③Br的非金属性弱于Cl,则Z的单质与X和 W形成的化合物的水溶液不能发生置换反应，故错误。 专题探究1元素推断与元素周期律的应用 黑题 专题强化 题号1234 答案D BC B BC 1.D解析：由元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置及元素Q位于第4 周期可知，X位于第2周期，Y、Z位于第3周期，X、Y、Z原子的最外 层电子数之和为17，设X的最外层电子数为x,则x+x+2+x+3=17, 解得x=4,则X为C元素，Y为S元素，Z为Cl元素，Q为As元素 一般电子层数越多，原子半径越大，同周期从左至右原子半径逐渐减 小，则原子半径为r(Q)>r(Y)>r(Z),A正确；元素Y为S元素， 有-2、+4、+6等多种价态，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化物均为强酸，C正确；As的最高化合价为+5， Q的最高价氧化物对应的水化物为H3Q04,D错误。 2.BC解析：X、Y、Z、W为短周期原子序数依次增大的四种主族元素， 黑白题10 W原子半径最大且W单质遇冷水即可剧烈反应，可推知W为Na元 素，Y与W可形成常见的供氧剂，Y为氧，E和Y同主族，E为硫：Z 原子半径小于氧，而原子序数在氧、钠之间，则Z为氟：X原子半径最 小、原子序数小于氧，则X为氢：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：Y、Z、E均可形成简单阴离子，则离子 半径：S2>02>F,A错误；二氧化硫、三氧化硫和水分别生成亚硫 酸、硫酸，都会使得溶液显酸性，B正确：同周期从左到右，金属性减 弱，非金属性增强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性减弱：非 金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，Y、Z、E形成最简单氢化物的 稳定性：HF>H2O>H2S,C正确；水、过氧化氢分子中均只含共价键； 氧化钠、过氧化钠中均含有离子键，D错误；故选BC。 3.B解析：W、X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期主族元素，且W X、Z分别位于不同周期，则W为H,X在第2周期，Z在第3周期，Z 的金属性在同周期元素中最强，则Z为Na;根据图中信息可知一个 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 均在第2周期，所以X为C,Y为0。Na、C、0元素可形成碳酸钠，水 溶液显碱性，可以做食用碱和工业用碱，A正确：H,0,为共价化合 物，不存在离子，B错误：Na与氧气在常温下反应生成氧化钠，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Cl元素：Cl、H、O、Na可形成多种具有漂 白性的物质，D正确。 4.BC解析：短周期主族元素W、X、Y、Z原子半径依次增大，M、N、P 是由这些元素组成的二元化合物，r、s、q是其中三种元素对应的单 质，M为淡黄色固体，则M为Na202,W与Y能组成两种常见的18e 微粒，W为H元素，Y为S元素，组成两种常见的18e~微粒为 H2S、HS,P为其中的一种，结合转化关系，Na,02和水反应生成 02,S和H2反应生成H2S,H2S和02反应生成S和H20,则W为H 元素、X为0元素、Y为S元素、Z为Na元素，M为Na2O2,N为H20, P为H2S,r为S,s为H2,q为02。X、Y、Z三种元素对应的简单离子 分别为02、S2、Na,离子的电子层数越多，半径越大，电子层数相 等时，核电荷数越大，半径越小，则离子半径大小为：$2>02> Na+,A正确；r为S单质，q为02，S和02反应只能生成S02,与02 的量无关，B错误；X为0元素，Y为S元素，组成的化合物为S02 或S03,S02具有漂白性，S03不具有漂白性，C错误；Na202与H20 反应生成NaOH和02，该反应中0元素由-1价下降到-2价，又由 -1价上升到0价，1 mol Na202与足量H20反应转移1mol电子， D正确：故选BC。 微项目海带提碘与海水提溴 —体验元素性质递变规律的实际应用 白题 基础过关 题号1234 答案CCDD 1.C解析：将碎海带烧成灰，需在坩埚中进行灼烧，装置中所使用的仪 器是蒸发皿，A错误：过滤时漏斗尖端需紧靠烧杯内壁，B错误；萃取 碘水后的有机层和水层不互溶，分层的液体可用分液漏斗分离，下层 液体从下口流出，上层液体从上口倒出，C正确：蒸馏时温度计水银 球应位于蒸馏烧瓶支管口处，不能伸入液面以下，D错误。 2.C解析：灼烧过程中使用的玻璃仪器为酒精灯、玻璃棒，A错误；氧 化过程中发生反应的离子方程式为2H+2+H,02一2+2H20, B错误；分液时，先打开旋塞放出下层液体，再关闭旋塞，从上口倒出 上层液体，C正确；加入淀粉溶液变蓝，说明经过题述一系列操作后 溶液中含有碘单质，不能说明海带中一定含有碘单质，D错误。 3.D解析：海水中的溴含量很低，因此在提溴前需要进行浓缩，D 错误。 4.D解析：A装置中通入的a气体是Cl2,利用Cl2将溶液中的溴离子 正本参考答案 氧化为溴单质，A项正确：实验时应在A装置中通入C2一段时间， 停止通人CL,后，再通入热空气，将反应产生的单质Br,吹出，B项正 确：B装置中通入的b气体是S02,用S0,吸收溴单质，进行溴元素 的富集，该反应的化学方程式为S02+Br2+2H20=H2S04+2HBr, C项正确；C装置中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2及溴蒸气、 Cl2,防止造成大气污染，D项错误。 5.(1)挥发(2)2Br+Cl2=Br2+2CI(3)甲含溴海水中溴的浓 度低，直接蒸馏成本高，甲流程中③④⑤步实际上是溴的富集过程， 可提高溴的浓度，减少能源消耗，降低成本 解析：(1)步骤③通入热空气或水蒸气吹出Br2,说明Br2的沸点低， 易挥发，是利用了溴的挥发性。(2)在步骤④中含有Br2的空气 被S02溶液吸收，发生反应：Br2+S02+2H20一2HBr+H2S04,使溴 元素得到富集；在步骤⑤中，向富集溴的溶液中通人过量CL2,又发生 反应：Cl2+2HBr一Br2+2HCl,该反应的离子方程式为2Br+C2 —Br2+2C,从而制取得到单质溴。(3)对比甲、乙两流程，最大的 区别在于对含溴海水的处理方法不同。因为海水中溴离子的浓度很 低，所以要先进行溴元素的富集，然后再将溴离子氧化得到单质溴， 故较符合实际工业生产要求的是甲。 黑题 应用提优 题号123 答案DDC 1.D解析：萃取后得到Br2的CCl4溶液，分离时应选择蒸馏操 作，A项正确；反应后的液体混合物除BSO,沉淀时，应选择过滤操 作，B项正确；过滤后的混合液中的Br2应选择加人CCl4萃取，选择 分液操作，C项正确：固体加热才选择坩埚加热，本实验不涉及此操 作，D项错误。 2.D解析：海带灰加蒸馏水浸泡灰分并过滤除去残渣，所得滤液含碘 离子，加氧化剂把碘离子氧化为碘单质，再用苯萃取、分液后得到碘 的苯溶液，进一步分离得到碘单质；苦卤中通氯气，将溴离子氧化为 溴单质，通入热空气到含低浓度溴水的混合液中，溴易挥发，利用热 空气的加热、搅拌作用吹出溴，再用二氧化硫把溴单质还原为溴离 子，所得溶液中通氯气把溴离子氧化为溴单质，经蒸馏后得到溴。操 作①为过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，A错误；I中所 用氧化剂也可以是氯水等氧化剂，B错误：根据还原剂的还原性大于 还原产物的还原性可知，还原性：S02>Br>C1,C错误；向苦卤中通 人Cl2置换出溴单质，分离得到溴，离子方程式为Cl2+2Br一 2CI-+Br2,D正确。 3.C解析：向模拟海水中通入氯气，可将B氧化为Br2,用空气从含 Br2的卤水中将Br2吹出，用S02吸收，发生反应S02+2H20+Br2 —H2S04+2HBr,然后将吸收液氯化，发生反应2HBr+Cl2 Br,+2HC1,得到溴水，然后采用蒸馏的方法得到液溴。根据分析得 反应①②③中均有电子的转移，A正确；“空气吹出”时，通入空气和 水蒸气吹出溴蒸气，利用了溴易挥发的性质，B正确；碘的氧化性弱 于溴，不能置换出Br2,C错误；反应①：2Br+Cl2=2C1+Br2,反应 ③：2HBr+CL2一Br2+2HCl,氧化剂均为氯气，生成1mol“液溴”需 要2 mol Cl.2,则最终要获得80g(0.5mol)“液溴”，理论上至少需要 消耗71g(1mol)CL2,D正确。 4.(1)4H++2N02+2I—L2+2N0↑+2H20(2)升华（或加热）、冷凝 结晶(3)氯气、高锰酸钾都是常用强氧化剂，会继续氧化L2 (4)3L2+3C0号—5I+I03+3C02↑(5)②⑤⑥ 解析：从海水制盐所得到的卤水中提取碘，根据资料I可知步骤①中 亚硝酸钠有氧化性，碘离子有还原性，在酸性条件下二者发生氧化还 原反应：2N02+2I+4H*一L2+2N0↑+2H20,此过程将碘离子氧化 为碘单质，活性炭将碘单质吸附，方案甲中利用碘单质易升华的特 性，将其加热升华、冷凝结品使其分离；方案乙中先用浓碳酸钠溶液 黑白题11