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- 2021-07-05 发布
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元素推断题的知识贮备和解题方法
1.X、Y、Z、M、R为五种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示,其中R元素是短周期中除稀有气体之外原子半径最大的元素。下列说法正确的是( )
A.M元素在周期表中的位置是第二周期ⅥA族
B.元素的最高价氧化物对应水化物的酸性:ZW>Y
B.ZY2和XY2构成不同类型的晶体
C.H2WO3的酸性比H2ZO3酸性强,因为W的得电子能力比Z强
D.X可与Q形成X2Q6化合物
答案 C X元素的原子L层电子数是K层电子数的2倍,X为C元素;根据元素在周期表中的位置可知,Z为Si元素;Y为O元素;W为S元素;Q为Cl元素。同周期元素自左而右,其原子半径逐渐减小,同主族元素自上而下,其原子半径逐渐增大,原子半径:Z>W>Y,故A正确;二氧化硅为原子晶体,二氧化碳为分子晶体,晶体类型不同,故B正确;H2SO3不是硫元素最高价
氧化物对应的水化物,不能说明S的得电子能力比Si强,故C不正确;乙烷分子中的6个氢原子被氯原子取代可以得到六氯乙烷,故D正确。
3.短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如表所示,这四种元素的原子最外层电子数之和为20。则下列说法不正确的是( )
X
Y
W
Z
A.最高价氧化物对应的水化物的酸性:XY,故A错误;Z的最高价氧化物对应的水化物硫酸为强酸,故B正确;a、c具有漂白性,分别为H2O2或SO2,b为H2S,a、b和c两两之间均能发生化学反应,故C正确;Y与Z形成的化合物硫化钠是强碱弱酸盐,溶于水能发生水解,可促进水的电离,故D正确。
5.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,它们的最外层电子数之和为22,W与Y同主族,W2-具有与氖原子相同的电子层结构。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:Y>X>W
B.单质的氧化性:W>Y>Z
C.化合物YW2只具有氧化性
D.化合物Y2Z2中只含共价键
答案 D 由题给信息知W为氧元素,W与Y同主族,则Y为硫元素,Z为氯元素,结合四种元素原子最外层电子数之和为22,可知X为Al元素。A项,简单离子半径:Y(S2-)>W(O2-)>X(Al3+),故错误;B项,单质氧化性:O2>Cl2>S,故错误;C项,化合物YW2(SO2)具有氧化性和还原性,故错误。
6.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且只有一种元素为金属元素。其中X、Z同主族,X、Y、Z的原子最外层电子数之和为15。则下列说法错误的是( )
A.Y、Z、W一定同周期
B.简单氢化物稳定性:X>Z
C.X、Y组成的化合物具有两性
D.离子半径大小:Z>W>Y>X
答案 D 据题意可知,X、Y、Z、W分别为O、Al、S、Cl四种元素,则离子半径:S2->Cl->O2->Al3+(即Z>W>X>Y)。
7.某短周期元素X,其原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1。下列有关元素X的说法中错误的是 ( )
A.元素X不可能是金属元素
B.元素X的气态氢化物不一定是电解质
C.元素X可以形成化学式为KXO3的含氧酸钾盐
D.常温下,元素X形成的单质一定能与水发生反应
答案 D 利用讨论法确定X元素:当n=1时,2n+1=3,不符合客观事实;当n=2时,2n+1=5,X为氮元素;当n=3时,2n+1=7,X为氯元素。若X为氮元素,常温下,N2与水不反应,故D项错误。
8.下表中给出了X、Y、Z、W四种短周期主族元素的部分信息,请根据这些信息判断下列说法中正确的是( )
元素
X
Y
Z
W
原子半径(nm)
0.102
0.16
0.074
0.071
最高正价或最低负价
+6
+2
-2
-1
A.HW是热稳定性最强的氢化物
B.Z与H元素形成的化合物中只有极性键
C.原子序数:X>Y>Z>W
D.纯净的X单质与纯净的Z单质反应生成XZ3
答案 A 根据题表中信息,短周期元素中最高正价是+6价的只有硫元素,所以X是S;Y的最高正价是+2价,且原子半径比S大,Y是Mg;Z的最低负价是-2价,则Z是O;W的最低负价是-1价,原子半径比O小,只能是F。HF是热稳定性最强的氢化物,A正确;H2O2中存在非极性键,B错误;原子序数:X>Y>W>Z,C错误;硫与氧气反应生成SO2,不能直接生成SO3,D错误。
9.如图为元素周期表中短周期的一部分。E原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1。下列叙述中不正确的是( )
A
B
C
D
E
A.A与B形成的阴离子可能有AB32-、A2B42-
B.C的简单氢化物的热稳定性和还原性均比E的强
C.AD2分子中每个原子的最外层均为8电子结构
D.A、D、E的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
答案 B 由元素在周期表中的位置可知,A、B、C位于第二周期,D、E位于第三周期,E原子的电子层数为n,则n=3,其最外层电子数为2n+1,故E原子最外层电子数为7,则E为Cl,从
而可推知A为C、B为O、C为F、D为S。C与O形成的阴离子可能有CO32-、C2O42-,故A正确;非金属性F>Cl,故热稳定性HF>HCl,还原性HFZ
B.金属活动性:XW
D.Y元素的氧化物不溶于X元素最高价氧化物对应水化物的水溶液
答案 A 根据题意,设W、Z的原子的最外层电子数为x,则Y的最外层电子数为x-1,2x+x-1=11,x=4,可知W为C元素,Z为Si元素,Y为Al元素,X原子最外层电子数等于最内层电子数的一半,由原子序数关系可知X为Na元素。原子半径:Y>Z,故A正确;同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,则金属性:X>Y,故B错误;非金属性:C>Si,元素的非金属性越强,对应的简单氢化物越稳定,简单氢化物的热稳定性:ZY>X>W
B.若X的单质为常见的非金属导体,则Y的简单离子能破坏水的电离平衡
C.元素的非金属性:Y>Z
D.若Y、Z的核电荷数之和为X的4倍,则X、Z的气态氢化物的沸点:XZ>X>W,A错误;若X的单质为常见的非金属导体,则X是C元素,Y是Al元素,铝离子能破坏水的电离平衡,B正确;元素的非金属
性:YrY>rZ>rW>rQ
B.元素X与元素Z的最高正化合价的代数和等于8
C.Y2-和Z3+的核外电子数和电子层数都不相同
D.元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强
答案 B 由短周期元素X、Y、Z、W、Q在周期表中的相对位置可知,X为N元素,Y为O元素,Z为Al元素,W为S元素,Q为Cl元素。原子半径:rZ>rW>rQ>rX>rY,故A选项错误;X为N元素,最高正价为+5价,Z为Al元素,最高正价为+3价,则元素X与元素Z的最高正化合价的代数和等于8,故B项正确;Y2-和Z3+的核外电子数都为10,核外都有2个电子层,电子层数相
同,故C错误;同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强,故酸性:HClO4>H2SO4,故D错误。
14.X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的五种短周期元素。Y和R同主族,可组成共价化合物RY2,Y和Z最外层电子数之和与W的最外层电子数相同,25 ℃时,0.1 mol·L-1 X和W形成的化合物的水溶液的pH=1。下列说法一定正确的是( )
A.Z与Y、Z与W形成的化合物中的化学键完全相同
B.Y的简单氢化物的沸点高于R的简单氢化物的沸点,是因为非金属性Y>R
C.简单离子的半径:Z>R>W>Y
D.Y、Z、W三种元素组成的化合物的水溶液可能显碱性
答案 D 25 ℃时,0.1 mol·L-1 X和W形成的化合物水溶液的pH=1,说明该化合物为一元强酸,可知X为氢元素;Y和R同主族,二者能形成共价化合物RY2,说明Y为氧元素,R为硫元素;Y和Z的最外层电子数之和与W的最外层电子数相同,可知Z为钠元素,W为氯元素。A项,Z与Y形成的化合物有Na2O、Na2O2,Z与W形成的化合物为NaCl,NaCl中只含离子键,而Na2O2中既含离子键又含共价键,错误;B项,沸点H2O>H2S,是因为H2O分子间存在氢键,错误;C项,简单离子的半径:S2-(R)>Cl-(W)>O2-(Y)>Na+(Z),错误;D项,NaClO属于强碱弱酸盐,其水溶液显碱性,正确。
15.X、Y、Z、R是四种短周期元素,原子序数依次增大;Z的原子半径是同周期元素中最大的;X、Y的单质均是空气的主要成分;R是地壳中含量最高的金属元素。请按要求回答下列问题:
(1)Y在周期表中的位置为 ;比Y周期数大2的Y的同主族元素Q的原子序数为 。
(2)工业上用惰性电极电解法制备单质R,阴极电极反应式为 ;取久置于空气中的片状单质R于盛有M溶液(M是Z的最高价氧化物的水化物)的试管中,片刻后才观察到单质R表面有气泡生成,写出该过程中涉及反应的离子方程式: 、 。
(3)在强碱性条件下单质R可将饮用水中的NO3-转变为N2,写出该反应的离子方程式: ;但还需除去水中产生的含R的化合物,所需试剂的化学式为 (填写一种即可)。
答案 (1)第二周期ⅥA族 34
(2)Al3++3e-Al Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O 2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑
(3)10Al+4OH-+6NO3-3N2↑+10AlO2-+2H2O CO2(答案合理即可)
解析 X、Y、Z、R是四种短周期元素,原子序数依次增大,R是地壳中含量最高的金属元素,则R是Al;Z的原子半径是同周期中最大的,则Z是Na;X、Y的单质是空气的主要成分,则分别为N、O。(1)Y为氧元素,在周期表中位于第二周期ⅥA族。比氧元素周期数大2的元素为硒元素,其原子序数为34。(2)工业上采用电解氧化铝的方法制备铝,因此阴极为铝离子得电子生成铝单质的过程;将在空气中久置的铝片放入氢氧化钠溶液中,首先是铝片表面的氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,然后是铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,由此可写出对应的离子方程式。(3)依题意,铝在强碱性环境中和硝酸根离子反应生成偏铝酸根离子和氮气,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒可写出对应的离子方程式。
16.下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑨在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
族
周期
ⅠA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
(1)画出元素⑦的原子结构示意图 。
(2)元素②③⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是 (填化学式)。
(3)元素①④⑤⑨中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的化合物,写出其中一种化合物的化学式: 。
(4)写出元素③的气态氢化物与其最高价含氧酸反应的化学方程式: ;写出元素②的单质与元素⑧最高价含氧酸浓溶液反应的化学方程式: 。
(5)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应:
X溶液与Y溶液反应的离子方程式为 。
答案 (1)
(2)HNO3>H2CO3>H2SiO3
(3)NaOH(或NaClO或NaClO2或NaClO3或NaClO4等)
(4)HNO3+NH3 NH4NO3
C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
(5)Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3NH4+
解析 由元素在周期表中的位置可知,①是H,②是C,③是N,④是O,⑤是Na,⑥是Al,⑦是Si,⑧是S,⑨是Cl。
(1)元素⑦的原子序数是14,其原子结构示意图为。(2)元素非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强,非金属性:N>C>Si,则元素②③⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是HNO3>H2CO3>H2SiO3。(3)元素①④⑤⑨中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的化合物,例如NaOH或NaClO或NaClO2或NaClO3或NaClO4等。(4)元素③的气态氢化物氨气与其最高价含氧酸硝酸反应的化学方程式为HNO3+NH3 NH4NO3;元素②的单质与元素⑧最高价含氧酸浓溶液浓硫酸反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O。(5)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生如题图所示转化反应,其中M是仅含非金属的盐,所以一定是铵盐;Z分解得到N,N可以转化为铝,可知N是氧化铝,电解熔融状态的氧化铝可得到金属铝,氢氧化铝受热分解生成氧化铝,则Z为氢氧化铝,所以X溶液与Y溶液反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3NH4+。
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