2022高考化学二轮复习题型专练四元素推断及元素周期律含解析.docx

题型专练(四)　元素推断及元素周期律
1.(2022·安徽黄山二模)短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增加,其中只有Z为金属元素,X、W为同一主族元素,X元素原子的L层电子数是K层的两倍;点燃条件下,Z的单质在X与Y形成的最高价化合物甲中能发生反响生成化合物乙和X的单质。以下判断错误的选项是(　　)
A.W的单质可做半导体材料
B.Z可能位于元素周期表第三周期ⅡA族
C.4种元素的原子中,Y原子的半径最小
D.工业上通过电解化合物乙来制取Z的单质
答案D
解析短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增加,其中只有Z为金属元素,X元素原子的L层电子数是K层的两倍,那么X为C元素;X、W为同一主族元素,那么W为Si元素;点燃条件下,Z的单质(金属)在X(C)与Y形成的最高价化合物甲中能发生反响生成化合物乙和X的单质(C),该反响为Mg与二氧化碳的反响,乙为MgO,那么Z为Mg元素,Y为O元素。
硅晶体为良好的半导体材料,A项正确;Mg的原子序数为12,位于元素周期表中第三周期ⅡA族,B项正确;同一周期主族元素的原子序数越大原子半径越小,同一主族原子序数越大原子半径越大,那么C、O、Mg、Si元素中O的原子半径最小,C项正确;MgO的熔点高,冶炼本钱较高,工业上通常采用电解熔融氯化镁的方法获得Mg,D项错误。
2.(2022·河北石家庄教学质量检测)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W的某种核素不含中子;X、Y原子核外L层的电子数之比为3∶4;X与Z同主族,且X、Y、Z原子的最外层电子数之和为16。以下说法不正确的选项是(　　)
A.W、X、Z三种元素形成的化合物一定为强电解质
B.简单氢化物的稳定性:X>Z>Y
C.X与Y形成晶体的根本结构单元为四面体
D.原子半径:Y>Z>X>W
答案A
解析短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W的某种核素不含中子,那么W为H元素;X、Y原子核外L层的电子数之比为3∶4,那么L层电子数分别为3、4或6、8,X与Z为同主族元素,且X、Y、Z的最外层电子数之和为16,那么X的L层电子数为6,X为O元素,Z为S元素,Y的最外层电子数为16-6-6=4,且Y的L层电子数为8,Y为Si元素。
H、O、S形成的亚硫酸为弱酸,属于弱电解质,A项错误;非金属性O>S>Si,那么简单氢化物的稳定性X>Z>Y,B项正确;O、Si形成的化合物为二氧化硅,二氧化硅晶体的根本结构单元为四面体,C项正确;同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,同一周期,从左向右,原子半径逐渐减小,那么原子半径Y>Z>X>W,D项正确。
3.(2022·广东肇庆第二次检测)短周期主族元素X、Y、Z、W、R,其中X的原子半径在短周期主族元素中最大,Y元素的原子最外层电子数为m,次外层电子数为n,Z元素的原子L层电子数为m+n,M层电子数为m-n,W与Z同主族,R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2∶1。以下表达错误的选项是(　　)
A.X与Y形成的两种化合物中,阴、阳离子的个数比均为1∶2
B.简单氢化物Y比R的稳定,且熔、沸点高
C.RY2和X2Y2均具有漂白性,均能使品红溶液褪色
D.RY2和WY2通入Ba(NO3)2溶液中均不产生白色沉淀
答案D
解析X的原子半径在短周期主族元素中最大,那么X为Na元素。Z的原子L层电子数为m+n,M层电子数为m-n,那么m+n=8;Y的最外层电子数为m,次外层电子数为n,那么n=2,由此可知m=6,那么Y为O元素,Z为Si元素。W与Z同主族,那么W为C元素。R与Y原子的核外电子数之比为2∶1,那么R的核外电子数为16,R为S元素。
X与Y可形成Na2O、Na2O2两种化合物,其阴、阳离子的个数比均为1∶2,A项正确。Y为O元素,R为S元素,O元素的非金属性强于S元素,所以简单氢化物H2O比H2S稳定;水分子间可以形成氢键,熔、沸点比H2S的高,B项正确。SO2和Na2O2都有漂白性,都能使品红溶液褪色,C项正确。CO2与Ba(NO3)2溶液不能反响生成白色沉淀,而SO2具有较强复原性,在水溶液中被NO3-氧化成SO42-,SO42-与Ba2+生成BaSO4白色沉淀,D项错误。
4.(2022·河南九师联盟检测)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最低负价等于X、Z的最低负价之和,Y的周期数是族序数的3倍,W的简单氢化物与X的简单氢化物化合形成的盐中既含离子键又含共价键。以下说法正确的选项是(　　)
A.常压下,单质的沸点:W>Z
B.Y与X形成化合物的水溶液呈碱性
C.原子半径:W<X<Y<Z
D.W的氧化物的水化物的酸性比Z的弱
答案B
解析Y的周期数是族序数的3倍,可知Y是Na;W的简单氢化物与X的简单氢化物化合形成的盐中既含离子键又含共价键,结合W、X原子序数均比Na小,可知W的简单氢化物是NH3,X的简单氢化物是HF,即W是N,X是F;W的最低负价等于X、Z的最低负价之和,Z是S。
常温常压下,N2是气态,S是固态,故单质的沸点:N2<S,A项错误;Na与F形成化合物NaF属于强碱弱酸盐,水溶液呈碱性,B项正确;电子层数越多,原子半径越大;电子层数相同,核电荷数越大,原子半径越小,故原子半径:F<N<S<Na,C项错误;没有说明是最高价氧化物的对应水化物,无法确定酸性强弱,D项错误。
5.(2022·福建龙岩质量检查)Q、W、X、Y是原子序数依次增大的短周期元素。W、X是金属元素,其最高价氧化物的水化物间反响生成盐和水;Q的最外层电子数是核外电子层数的3倍,W与Y可形成化合物W2Y。以下说法正确的选项是(　　)
A.W的各氧化物中只含有离子键
B.正四价Y的氧化物与Q3的漂白原理相同
C.在水溶液中可制得X2Y3沉淀
D.四种元素形成的简单离子中,X的半径最小
答案D
解析W、X是金属元素,其最高价氧化物的水化物间反响生成盐和水,可以确定W为钠,X为铝;Q的最外层电子数是核外电子层数的3倍,可以确定为氧;W与Y可形成化合物W2Y,根据化合价可以确定Y为硫。
过氧化钠中既含有离子键也含有非极性共价键,A不正确。二氧化硫是和有色物质结合生成不稳定无色物质,属于暂时性漂白;臭氧是因为具有强氧化性漂白有色物质,属于永久性漂白,B不正确。硫化铝遇水剧烈水解生成氢氧化铝沉淀和硫化氢气体,C不正确。四种元素形成的简单离子中,铝离子半径最小,D项正确。
6.(2022·湖北武汉调研)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中Y、Z位于同一主族。X的气态氢化物常用作制冷剂。ZYW2能与水剧烈反响,可观察到液面上有雾生成,并有刺激性气味的气体逸出,该气体可使品红溶液褪色。以下说法正确的选项是(　　)
A.最简单氢化物的沸点:Z>Y
B.原子半径:W>Z>Y>X
C.把ZY2通入石蕊溶液中先变红后褪色
D.向ZYW2与水反响后的溶液中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成
答案D
解析X的气态氢化物常用作制冷剂,所以X是N;Y和Z位于同一主族,ZYW2能与水剧烈反响,可观察到液面上有雾生成,并有刺激性气味的气体逸出,该气体可使品红溶液褪色,即有SO2产生,所以Y是O,Z是S,W是Cl,ZYW2是SOCl2。
元素Y是O,水分子间可形成氢键,水在常温下是液体,Z是S,最简单氢化物H2S常温下呈气态,所以最简单氢化物的沸点:Z<Y,A项错误;同一周期的主族元素,原子序数越大,原子半径越小,不同周期的元素,原子核外电子层数越多,原子半径越大,所以四种元素的原子半径大小关系为:Z>W>X>Y,B项错误;化合物ZY2是SO2,该物质与水反响产生H2SO3,H2SO3具有酸性,通入石蕊溶液中使石蕊变红但不使其褪色,C项错误;化合物ZYW2是SOCl2,与水反响产生SO2和HCl,向反响后的溶液中滴加AgNO3溶液,发生反响:Ag++Cl-AgCl↓,D项正确。
7.(2022·湖北局部重点中学第二次联考)第三周期元素,浓度均为0.01 mol·L-1的最高价氧化物对应水化物的pH与原子半径的关系如下图。那么以下说法正确的选项是(　　)
A.气态氢化物的稳定性:N>R
B.Z的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
C.Y和R形成的化合物既含离子键又含共价键
D.X和M两者最高价氧化物对应的水化物反响后溶液的pH>7
答案D
解析第三周期元素的原子半径随原子序数的递增而减小,即X→R为Na→Cl。A项中气态氢化物的稳定性:HCl>PH3,故A不正确;Z的最高价氧化物的对应水化物Al(OH)3不能溶于稀氨水,B不正确;Y和R形成的化合物是MgCl2,只含离子键,不含共价键,C不正确;X和M两者最高价氧化物的对应水化物反响后,溶液中含Na2SiO3,Na2SiO3水解使溶液的pH>7,D项正确。
8.(2022·湖南怀化二模)短周期元素T、X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如下表所示,其中T的单质在一定条件下能与W最高价氧化物对应水化物的浓溶液反响并生成两种酸性气体,那么以下相关说法正确的选项是(　　)
A.离子半径:X<Y<W
B.最简单气态氢化物的热稳定性:W<Z
C.TW2分子中每个原子均满足8电子稳定结构
D.最高价氧化物对应水化物的碱性:X<Y
答案C
解析T的单质在一定条件下能与W的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反响并生成两种酸性气体,根据元素在周期表中的位置关系可确定:T是C元素,X是Mg元素,Y是Al元素,Z是P元素,W是S元素。
电子层数相同的离子,其核电荷数大的离子半径小,核电荷数小的离子半径大;电子层数不同的离子,电子层数多的离子半径大,电子层数少的离子半径小。X是Mg元素,Y是Al元素,W是S元素,所以离子半径:Y<X<W,A项错误;元素的非金属性越强,其相应的最简单气态氢化物的稳定性就越强,元素的非金属性:W>Z,所以元素的最简单气态氢化物的稳定性:W>Z,B项错误;二硫化碳的电子式为 ··S······C····S····,C项正确;元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,元素的金属性X>Y,它们的最高价氧化物对应水化物的碱性:X>Y,D项错误。
9.(2022·江西南昌二模)W、X、Y、Z四种元素分别是元素周期表中连续三个短周期的元素,且原子序数依次增大。化合物XW3能作制冷剂且其浓溶液可检验Z单质是否泄漏,化合物YZ3能促进水的电离,那么以下说法错误的选项是(　　)
A.简单离子半径:r(Z)>r(X)>r(Y)
B.Y的最高价氧化物的对应水化物为强碱
C.X2W4分子中既含极性键,又含非极性键
D.化合物XW3的水溶液能抑制水的电离
答案B
解析W、X、Y、Z四种元素分别是元素周期表中连续三个短周期的元素,且原子序数依次增大,那么W为H;化合物XW3能作制冷剂且其浓溶液可检验Z单质是否泄漏,X为N,Z为Cl;化合物YZ3能促进水的电离,即能发生水解,那么Y为Al。
X(N)、Y(Al)、Z(Cl)简单离子半径大小关系:r(Cl-)>r(N3-)>r(Al3+),A项正确;Y为Al,Y的最高价氧化物的对应水化物为Al(OH)3,属于两性氢氧化物,不是强碱,B项错误;N2H4电子式为H··N··H····N··H····H,分子中既含极性键,又含非极性键,C项正确;NH3溶于水生成NH3·H2O,NH3·H2O电离出OH-,能够抑制水的电离,D项正确。
10.(2022·辽宁辽阳二模)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中只有Y为金属元素。W、Y、Z最外层电子数之和为12;W与X、Y与Z分别同周期;X与Z形成的化合物可被氢氟酸腐蚀。以下说法错误的选项是(　　)
A.X与Z形成的化合物属于碱性氧化物
B.Z的氢化物为共价化合物
C.X和Y的原子半径大小:X<Y
D.常温常压下W的单质为气态
答案A
解析X与Z形成的化合物可被氢氟酸腐蚀,即该化合物为SiO2,四种元素原子序数依次增大,即Z为Si,X为O;Y与Z同周期,Y为金属元素,即Y可能为Na,也可能为Mg或Al;W、Y、Z最外层电子数之和为12,Y如果是Na,那么W的最外层电子数为7,即W为F,不符合题意;Y如果是Mg,那么W的最外层电子数为6,即W为O,不符合题意;Y如果是Al,那么W的最外层电子数为5,即W为N。
X与Z形成的化合物是SiO2,属于酸性氧化物,A项错误;Z的氢化物是SiH4,属于共价化合物,B项正确;Al核外有3个电子层,O核外有2个电子层,因此Al的半径大于O,C项正确;常温常压下氮元素形成的单质(N2),为气体,D项正确。
11.(2022·四川遂宁三诊)X、Y、Z、W为短周期元素,X原子的质子数等于Z与Y的质子数之和;Z与Y位于同一周期;Y2常用做保护气,一般由分馏液态空气得到;非金属Z的一种固体单质可导电;W原子半径是短周期元素中最大的。以下说法正确的选项是(　　)
A.简单离子半径由大到小的顺序W、X、Y
B.X、Z、W的最高价氧化物的水化物可两两发生反响
C.氢化物沸点最高的是Z的氢化物
D.随着温度升高,Y2的化学活性增强,可能与W单质发生化学反响
答案D
解析X、Y、Z、W为短周期元素,Y2常用做保护气,一般由分馏液态空气得到,那么Y为N元素;Z与Y位于同一周期,非金属Z的一种固体单质可导电,那么Z为C元素,该单质为石墨;X原子的质子数等于Z与Y的质子数之和;那么X的质子数为:7+6=13,即X为Al元素;因同周期从左到右原子半径依次减小,同主族从上到下原子半径依次增大,故短周期元素中原子半径最大的为Na,即W为Na元素。
电子层数越多,简单离子半径越大;电子层数相同时,核电荷数越小,简单离子半径越大,那么四种元素的简单离子半径从大到小的顺序为N3-、Na+、Al3+,即Y、W、X,A项错误;X、Z、W的最高价氧化物的对应水化物分别是氢氧化铝、碳酸和氢氧化钠,其中碳酸为弱酸,氢氧化铝的碱性也很弱,两者不反响,B项错误;因氨气分子间可以形成氢键,熔、沸点较高,甲烷分子间不能形成氢键,其熔、沸点最低,C项错误;N2常温下性质稳定,但随着温度升高,其化学活性增强,可能与Na单质发生化学反响生成氮化钠,D项正确。
12.(2022·陕西二模)A、B、C、D、E、F是短周期中原子序数依次增大的6种主族元素,其中A、D的原子半径分别是短周期主族元素中原子半径最小和最大的,B、C的最外层电子数分别是内层的2倍、3倍,E的最高价氧化物对应的水化物可以分别与D、F的最高价氧化物对应的水化物发生反响。以下说法正确的选项是(　　)
A.A与B形成的化合物沸点低于A与C形成的化合物的沸点
B.C与F可形成具有漂白作用的化合物
C.B、F的氧化物对应水化物的酸性一定是F>B
D.D、E、F形成简单离子的半径关系是D>E>F
答案B
解析A、D的原子半径分别是短周期主族元素中原子半径最小和最大的,那么A为H,D为Na;B、C的最外层电子数分别是内层的2倍、3倍,那么B为C(碳)元素,C为O元素;E的最高价氧化物对应的水化物可以分别与D、F的最高价氧化物对应的水化物发生反响,那么E为Al元素,F为S或Cl元素。
H、C形成的化合物为烃,H、O形成的化合物为水或双氧水,分子中碳原子数较多的烃具有较高沸点,所以A与B形成的化合物沸点可能大于A与C形成的化合物的沸点,A项错误;O与S、Cl形成的二氧化硫、二氧化氯都具有漂白性,B项正确;C项中没有指出是元素最高价氧化物对应水化物,该说法不合理,C项错误;离子的电子层越多离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大离子半径越小,那么简单离子的半径关系是F>D>E,D项错误。
13.(2022·湘赣十四校第一次联考)短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数逐渐增大,X的原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍,Y的氟化物YF3分子中各原子均到达8电子稳定结构,Z、W的单质是常见的金属,Z是同周期主族元素中原子半径最大的元素,W的简单离子是同周期主族元素中简单离子半径最小的,X和Z的原子序数之和与Q的原子序数相等。以下说法正确的选项是(　　)
A.相同质量的Z和W的单质分别与足量稀盐酸反响时,Z的单质获得的氢气较多
B.简单气态氢化物的稳定性:X>Y>Q
C.X与Q形成的化合物和Z与Q形成的化合物中的化学键类型相同
D.W元素位于元素周期表中第13列
答案D
解析X原子核外最外层电子数是次外层的2倍,那么X原子有2个电子层,最外层电子数为4,那么X为C元素;Z、W是常见金属,原子序数大于碳元素,处于第三周期,Z是同周期中原子半径最大的元素,W的简单离子是同周期中离子半径最小的,那么Z为Na元素、W为Al元素;Y的氟化物YF3分子中各原子均到达8电子稳定结构,那么Y为N元素;Q处于第三周期,X和Z原子序数之和与Q的原子序数相等,那么Q的原子序数为6+11=17,那么Q为Cl元素。
相同质量的Na和Al分别与足量稀盐酸反响时,二者生成氢气物质的量之比为m23∶m27×3=9∶23,即Al与盐酸反响生成的氢气多,A项错误;非金属性Cl>N>C,那么氢化物稳定性HCl>NH3>CH4,B项错误;X与Q形成的化合物为CCl4,含有共价键;Z与Q形成的化合物为NaCl,含有离子键,二者所含化学键不同,C项错误;W为Al元素,位于周期表第3周期ⅢA族,为周期表中第13列,D项正确。
14.(2022·安徽江南十校综合素质检测)四种短周期主族元素X、Y、Z和W,原子序数依次增大,X和Y的单质化合生成气体A,A分子中的电子数与氖原子相同;X和W的单质化合生成气体B,常温下0.1 mol·L-1的B溶液的pH=1;气体A和气体B相遇产生白烟;X与Z可按原子个数比1∶1形成化合物C。以下说法正确的选项是(　　)
A.化合物C可能为离子化合物
B.Z离子的半径比Y离子的大
C.Y的非金属性很强,其单质非常活泼
D.最高价氧化物对应水化物的酸性Y比W强
答案A
解析X和W的单质化合生成气体B,常温下0.1 mol·L-1 B溶液的pH=1,那么B是一元强酸,那么X是H元素,W是Cl元素;气体A和气体B相遇产生白烟,那么B是NH3,X和Y的单质化合生成气体A,A分子中的电子数与氖原子相同,所以Y是N元素;X与Z可按原子个数比1∶1形成化合物C,Z可能是O、F、Na中的任一种,C可能是H2O2、HF、NaH中的一种。
假设C为NaH,那么含有离子键,化合物C可能为离子化合物,A项正确;电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以无论Z是O、F、Na中的任何一种元素,N3-的半径比O2-、F-和Na+的半径都大,B项错误;Y是N元素,尽管N元素的非金属性很强,但由于N2分子中含有N≡N键,键能大,键长短,断裂时需要消耗很大的能量,所以N2并不活泼,C项错误;高氯酸HClO4的酸性比HNO3强,D项错误。
15.(2022·河南中原名校第四次质量考评)短周期元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,X原子最外层电子数等于电子层数的2倍,R、Y、Z组成化合物M,M和熟石灰共热生成N(有刺激性气味气体H)和液态化合物I(常温常压),N是一种常用的枯燥剂。以下推断正确的选项是(　　)
A.X的氢化物一定不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.Z的氧化物对应水化物的酸性一定比Y的强
C.Y的气态氢化物遇Z的单质没有明显现象
D.气体H不能用枯燥剂N进行枯燥
答案D
解析由短周期元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,X原子最外层电子数等于电子层数的2倍可知X为C;R、Y、Z组成化合物M,M和熟石灰共热生成N、有刺激性气味气体H和液态化合物I(常温常压),N是一种常用的枯燥剂,那么M为NH4Cl,N为CaCl2,由此可知R为H、Y为N、Z为Cl。
碳的氢化物有很多,如C2H4能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A项错误;Cl的氧化物对应水化物有多种,如HClO为弱酸,N的氧化物对应水化物HNO3为强酸,酸性HNO3>HClO,B项错误;NH3与Cl2相遇有白烟产生,C项错误;气体H为NH3,N为CaCl2,两者可以发生反响生成CaCl2·8NH3,故不能用CaCl2枯燥NH3,D项正确。