1、1跟踪检测(五十) 应用层面“位、构、性”关系的综合推断1部分短周期主族元素的性质与原子(或分子)结构如下表所示:元素编号 元素性质与原子(或分子)结构T 最外层电子数是次外层电子数的 3 倍X 常温下单质为双原子分子,分子中含有 3 对共用电子对Y M 层电子数与 K 层电子数相同Z 第三周期元素的简单离子中半径最小下列说法正确的是( )AZ 的氧化物对应的水化物可以溶于氨水BT 与氢形成的化合物中不可能含非极性键CY 与 Z 的单质分别与相同浓度的盐酸反应,Y 的反应要剧烈些DX 和 Y 两元素之间有可能形成共价键解析:选 C T 的最外层电子数是次外层电子数的 3 倍,所以 T 为 O;
2、常温下 X 的单质为双原子分子,分子中含有 3 对共用电子对,则 X 为 N;Y 的 M 层电子数与 K 层电子数相同,则 Y 为 Mg;第三周期元素的简单离子中半径最小的为 Al3 ,所以 Z 为 Al。A 项,Z 的氧化物对应的水化物为 Al(OH)3,Al(OH) 3不能溶于氨水;B 项,T 与氢形成的化合物 H2O2中含有非极性键;C 项,金属性:MgAl,Mg 和 Al 的单质分别与相同浓度的盐酸反应,Mg 的反应要剧烈些;D 项,X(N)和 Y(Mg)形成的化合物是离子化合物,不存在共价键。2下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。下列说法正确的是( )A稳
3、定性:a 2dO2 Al3 ,即 RYZ,故 B 错误;氢化物稳定性 H2O 比 H2S 强,是因为 O 的非金属性强,故 C 错误;CO 2、CS 2、SiO 2熔沸点依次增大,其中 CO2、CS 2是分子晶体,SiO 2是原子晶体,故 D 错误。4.(2019昆明调研)短周期元素 W、X、Y、Z 在元素周期表中的相对位置如图所示,其中 Z 元素原子的最外层电子数是其电子层数的两倍。下列说法正确的是( )WX Y ZA原子半径:YWXB气态氢化物的稳定性:WYXC第一电离能:ZYXD自然界中 X、Z 两种元素均以游离态形式存在解析:选 B 由 Z 元素原子的最外层电子数是其电子层数的两倍,可
4、得 Z 为 S 元素;结合各元素在周期表中的相对位置知,W 为 N 元素,X 为 Si 元素,Y 为 P 元素。A 项,同周期元素从左至右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:XYW;B 项,非金属性:WYX,所以气态氢化物的稳定性:WYX;C 项,P 元素 3p 能级为半充满稳定状态,第一电离能 YZX;D 项,在自然界中 Si 以化合态形式存在。5.(2019青岛模拟)X、Y、Z、W 为四种短周期元素,它们的最高价氧化物对应水化物分别为甲、乙、丙、丁,常温下甲、丙、丁均可与乙反应生成盐和水,X、Z、W 的原子序数及 0.1 molL1 甲、丙、丁溶液的 pH 如
5、图所示(已知 lg 20.3)。下列说法正确的是( )A简单阴离子的还原性:ZWBX、Y 分别与 W 形成的化合物皆为离子晶体C乙固体中加入甲的溶液或浓氨水,固体都能溶解3DY、Z 的简单离子都会影响水的电离平衡解析:选 D 由题给信息可推知 X、Y、Z、W 分别为 Na、Al、S、Cl 四种元素,甲、乙、丙、丁分别为 NaOH、Al(OH) 3、H 2SO4、HClO 4。Cl 元素非金属性强于 S 元素,则简单阴离子的还原性:ZW,A 错误;AlCl 3是分子晶体,B 错误;Al(OH) 3不能溶于浓氨水中,C 错误;Al3 和 S2 均水解,促进水的电离,D 正确。6短周期主族元素 W、
6、X、Y、Z 的原子序数依次增大,W、X 原子的最外层电子数之比为 43,Y 原子 p 能级上有 2 个未成对电子,Z 原子比 X 原子的核外电子数多 4。下列说法正确的是( )AX、Y、Z 的电负性大小顺序是 XYZBWY 2分子中 键与 键的数目之比是 21CW、X、Y、Z 的原子半径大小顺序是 XYZWDW、Z 形成的分子的空间构型是三角锥形解析:选 C 由题意可知,W 为 C,X 为 Al,Y 为 Si 或 S,Z 为 Cl。非金属性越强,电负性越大,则 X、Y、Z 的电负性大小顺序是 ZYX,故 A 错误;CS 2分子的结构式为S=C=S,双键中含 1 个 键、1 个 键, 键与 键的
7、数目之比是 11,故 B 错误;电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则 W、X、Y、Z 的原子半径大小顺序是 XYZW,故 C 正确;W、Z 形成的分子为四氯化碳,空间构型是正四面体,故D 错误。7W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素,且原子核外 L 层的电子数分别为 0、5、8、8,其最外层电子数之和为 18。下列说法正确的是( )AXW 3为分子晶体B第一电离能:YXC化合物 WZ 难溶于水D由 Y 与 Z 形成的所有化合物均满足 8 电子稳定结构解析:选 A W、X、Y、Z 均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外 L 层的电子数分别为 0、5、8
8、、8,则 W 是 H 元素,X 是 N 元素,Y、Z 为第三周期元素;它们的最外层电子数之和为 18,W 最外层电子数是 1,X 最外层电子数是 5,Y、Z 最外层电子数之和是 12,且二者都是主族元素,Y 原子序数小于 Z,则 Y 是 P 元素、Z 是 Cl 元素;NH 3是共价型化合物,为分子晶体,故 A 正确;N 和 P 为同主族元素,核电荷数增大,第一电离能减小,则第一电离能为 NP,故 B 错误;HCl 是极性分子,易溶于水,故 C 错误;由 P 与Cl 形成的化合物 PCl3中满足 8 电子稳定结构,但 PCl5中磷原子不满足 8 电子稳定结构,故 D 错误。8.(2018浙江 1
9、1 月选考)元素 X、Y、Z 和 Q 在周期表中的位置如图所示,其中元素 Q位于第四周期,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( )4XY ZQA原子半径( r): r(Q) r(Y) r(Z)B元素 X 有4、2、4 等多种价态CY、Z 的氧化物对应的水化物均为强酸D可以推测 H3QO4是 Q 的最高价氧化物的水化物解析:选 C 由题干信息推断可知,X 为 C、Y 为 S、Z 为 Cl、Q 为 As;电子层数越多,原子半径越大,且同周期原子半径从左到右逐渐减小,A 选项正确;碳元素化合价有4、2、4 等,B 选项正确;Y、Z 的氧化物对应的水化物如 H2SO3、HC
10、lO 为弱酸,C 选项错误;H 3QO4为 H3AsO4,其中 As 元素为5 价,为最高价,D 选项正确。9.关于周期表中的几种短周期元素,下列说法中错误的是( )Ac、d 气态氢化物稳定性强弱和沸点高低均为 cdBa、b、c 第一电离能的大小顺序为 cbaCad 3和 ed4两分子的中心原子均为 sp3杂化Ded 4分子中各原子均达 8 电子结构解析:选 B 由元素在周期表中位置,可知 a 为氮、b 为氧、c 为氟、e 为 Si、d 为Cl。非金属性 FCl,非金属性越强,氢化物越稳定,故氢化物稳定性 HFHCl,HF 分子之间存在氢键,沸点高于 HCl,故 A 正确;同周期自左而右元素第
11、一电离能呈增大趋势,但 N 元素原子 2p 能级容纳 3 个电子,处于半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能:FNO,故 B 错误;NCl 3中 N 原子价层电子对数34,SiCl 4分子的 Si 原子价层电子对数4 4,二者中心原子均为5 132 4 142sp3杂化,故 C 正确;SiCl 4分子中 Si、Cl 的化合价绝对值与其原子最外层电子数之和都等于 8,均达 8 电子结构,故 D 正确。10下表是 a、b、c、d、e、f 六种短周期元素的部分化合价、电负性和原子半径数据。下列说法正确的是( )元素 a b c d e f化合价 1 2 1 2 1 1电负
12、性 2.1 2.5 3.0 3.5 4.0 0.95原子半径/nm 0.037 0.102 0.099 0.073 0.071 0.154A.a 的单质中含有金属键Bf 2d2含有非极性共价键C沸点:a 2daeD最高价氧化物对应水化物的酸性:bc解析:选 B b、d 的化合价都是2,应该位于A 族,b 的原子半径大于 d,则 b 为S 元素、d 为 O 元素;a、f 的化合价都是1 价,应该位于A 族,a 的原子半径小于 f,则 a 为 H 元素,f 的原子半径大于 S,则 f 为 Na 元素;c、e 的化合价都是1 价,应该位于A 族,c 的原子半径大于 e,则 c 为 Cl 元素、e 为
13、 F 元素。a 为 H 元素,其单质为氢气,含有的化学键为共价键 HH,故 A 错误;f 2d2为 Na2O2,过氧化钠中含有 OO 非极性键,故 B 正确;a 2d 为 H2O,ae 为 HF,常温下 HF 为气体、水为液态,则二者熔沸点 a2dae,故 C 错误;非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性 ClS,则最高价氧化物对应水化物的酸性:bc,故 D 错误。11(2019济南一模)W、X、Y、Z 为四种短周期主族元素,在光照条件下 W 的简单氢化物与氯气反应生成油状液体,X 的气态氢化物的水溶液呈碱性,Y 原子半径是短周期主族元素原子中最大的,Z 2 的电子层结构与氩
14、原子相同。下列说法正确的是( )A简单氢化物沸点:WXB简单离子半径:ZXYC工业上常用电解熔融 Y 的氧化物制取 Y 的单质DY 与 Z 形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红解析:选 B X 的气态氢化物的水溶液呈碱性,X 是氮元素;Y 原子半径是短周期主族元素原子中最大的,Y 是钠元素;Z 2 的电子层结构与氩原子相同,Z 为硫元素;在光照条件下 W 的简单氢化物与氯气反应生成油状液体,W 为碳元素。A 项,W、X 的简单氢化物分别是 CH4、NH 3,NH 3分子间存在氢键,沸点明显高于甲烷;B 项,Z、X、Y 的简单离子分别是 S2 、N 3 、Na ,N 3 与 Na 电子层结构相
15、同,N 3 半径大于 Na 半径,S 2 比 N3 、Na 多一个电子层,半径最大;C 项,工业上常用电解熔融 NaCl 的方法制取 Na;D 项,Y 与 Z形成的化合物是 Na2S,S 2 在溶液中水解使溶液显碱性,Na 2S 溶液可使红色石蕊试纸变蓝。12短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大,且 W、X、Y 、Z 的最外层电子数与其电子层数的比值依次为 2、3、4、2(不考虑零族元素)。下列关于这些元素的叙述错误的是( )AX 和其他三种元素均可形成至少 2 种二元化合物BW 和 X、Z 两种元素分别形成的二元化合物中,均有直线形分子CW、X 和 Y 三种元素可以形成碱性化合物6
16、DZ 和其他三种元素形成的二元化合物,其水溶液均呈酸性解析:选 D 根据 W、X、Y 、Z 的最外层电子数与其电子层数的比值依次为2、3、4、2(不考虑零族元素)判断 W 的最外层若是 2 个电子,则只能有 1 层电子,则 W 是He,不符合题意,所以 W 的最外层是 4 个电子,有 2 层电子,所以 W 是 C 元素;同理 X 的最外层是 6 个电子,有 2 层电子,则 X 是 O 元素;Y 的最外层若为 4 个电子,则只能有 1层电子,不符合电子的排布原理,所以该离子有 2 层电子,最外层 8 个电子,则 Y 的最外层是 1 个电子,所以 Y 是 Na 元素;Z 的原子序数最大,且是短周期
17、元素,所以 Z 有 3 层电子,最外层是 6 个电子,则 Z 是 S 元素。O 与 C、Na、S 均可形成至少 2 种二元化合物,A正确;C 与 O、S 形成的二元化合物中的二氧化碳、二硫化碳都是直线形分子,B 正确;W、X 和 Y 三种元素形成的碳酸钠溶液显碱性,C 正确;S 和 C、O、Na 形成的二元化合物的水溶液不都显酸性,如 Na2S 的溶液显碱性,D 错误。13短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大,其中一种为金属元素。m、n、p、q、r、s 是由这些元素组成的二元或三元化合物,t 是元素 Y 的常见单质,m 是一种具有特殊颜色的气体,p 可作漂白剂、供氧剂。上述物质的转化
18、关系如图所示。下列说法中不正确的是( )A四种元素的简单离子半径:XYZWBp、s 中的化学键类型完全相同CX、Y 的简单氢化物的沸点:YXD常温下,0.01 molL 1 q 溶液的 pH 为 2解析:选 B m 是一种具有特殊颜色的气态化合物,m 为 NO2,p 可作漂白剂、供氧剂,发生反应 np ts,t 是 Y 元素的常见单质,结合 p 的性质,可知 t 为 O2,Y 为 O 元素;rt(O 2) m(NO 2),r 为 NO;m(NO 2)n qr(NO),n 为 H2O,q 为 HNO3,p 与 H2O反应生成 O2,p 为 Na2O2,s 为 NaOH;短周期元素 W、X、Y、Z
19、 的原子序数依次增大,故W、X、Y、Z 依次为 H、N、O、Na 元素。四种元素的简单离子半径:XYZW,A 正确;p 为Na2O2,Na 2O2中含离子键和非极性键,s 为 NaOH,NaOH 中含离子键和极性键,B 错误;X 的简单氢化物为 NH3,Y 的简单氢化物为 H2O,沸点:H 2ONH3,C 正确;q 为 HNO3,HNO 3属于一元强酸,0.01 molL 1 HNO3溶液中 c(H )0.01 molL 1 ,pH2,D 正确。14五种短周期元素 X、Y、Z、M、W 的原子序数与其某常见化合价的关系如图所示,下列关系不正确的是( )7A元素 X 可能为锂B原子半径大小: r(
20、M)r(W)CX 2W 中各原子均达到 8 电子稳定结构D元素气态氢化物的稳定性:YM解析:选 C X 的化合价为1 价,属于第A 族元素;Y 的化合价为5 价,属于第A 族元素;Z 的化合价为4 价,属于第A 族元素;M 的化合价为3 价,属于第A 族元素;W 的化合价为2 价,属于第A 族元素;由题图知原子序数:Xr(W),B 正确;X 为 H 或 Li 元素,X2W 中 X 原子最外层不是 8 电子稳定结构,故 C 错误;元素的非金属性:YM,则元素气态氢化物的稳定性:YM,D 正确。15如图是部分短周期元素原子序数与主要化合价的关系图,X、Y、Z、W、R 是其中的五种元素。下列说法正确
21、的是( )A离子半径:Y X2BY 、Z 3 、W 2 、R 在水中能大量共存C氢化物的稳定性:H 2WH2XD工业上利用电解熔融态 YR 和 Z2X3的方法制取金属 Y 和 Z解析:选 D 短周期主族元素中,X 只有2 价,没有正化合价,则 X 为 O 元素;Y 为1 价,没有负化合价,原子序数大于氧,则 Y 为 Na 元素;Z 为3 价,没有负化合价,原子序数大于 Na,故 Z 为 Al 元素;W 有6、2 价,则 W 为 S 元素;R 有7、1 价,则 R 为 Cl 元素。当电子层结构相同时,核电荷数越大,离子半径越小, r(Na )S,故氢化物的稳定性:H 2OH2S,C 错误;工业上
22、可用电解熔融态 NaCl 和 Al2O3的方法制取金属 Na 和 Al,D 正确。16.X、Y、Z、W、Q 是原子序数依次增大的 5 种短周期主族元素,其中只有 Z 是金属,W 的单质是黄色固体,X、Y、W 在周期表中的相对位置关系如图所示,下列说法不正确的是( )X YWA5 种元素中,原子半径最大的是 ZBY 与 Z 形成的化合物都可以和盐酸反应CZ 与 Q 形成的化合物水溶液一定呈酸性DW 的简单阴离子比 Q 的简单阴离子还原性强解析:选 C X、Y、Z、W、Q 是原子序数依次增大的 5 种短周期主族元素,W 的单质是黄色固体,则 W 为 S 元素;短周期主族元素中原子序数比 S 大的只
23、有 Cl 元素,故 Q 为 Cl元素;由 X、Y、W 在周期表中的相对位置可知 Y 为 O 元素、X 为 C 元素;因为 Z 是金属元素,故 Z 为 Na、Mg、Al 中的一种。A 项,同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,所以 5 种元素中原子半径最大的是 Z;B 项,Y 与 Z 形成的化合物都是金属氧化物,都可以和盐酸反应;C 项,Z 与 Q 形成的化合物可能是NaCl、MgCl 2或 AlCl3,NaCl 水溶液呈中性,MgCl 2和 AlCl3水溶液均呈酸性;D 项,同周期元素原子序数越大,元素非金属性越强,非金属单质氧化性越强,其阴离子还原性越弱,故
24、还原性:S 2 Cl 。17Q、W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期元素,X 的焰色反应呈黄色,Q 元素的原子最外层电子数是其内层电子数的 2 倍,W、Z 原子最外层电子数相同,Z 的核电荷数是 W 的 2 倍,含元素 Y 的合金是日常生活中使用最广泛的金属材料之一。下列说法正确的是( )A简单离子半径的大小顺序: r(X)r(Y)r(Z)r(W)B元素 Q 和 Z 形成的化合物 QZ2属于离子化合物CX、Y、Z 最高价氧化物对应的水化物两两间能发生反应DZ 元素氢化物的沸点高于 W 元素氢化物的沸点解析:选 C Q、W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期元素,X 的焰色反应呈黄色,
25、X 为 Na 元素;Q 元素的原子最外层电子数是其内层电子数的 2 倍,Q 为 C 元素;W、Z 原子最外层电子数相同,Z 的核电荷数是 W 的 2 倍,W 为 O 元素,Z 为 S 元素;含元素 Y 的合金是日常生活中使用最广泛的金属材料之一,Y 为 Al 元素。电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,离子电子层数越多,离子半径越大,故离子半径:9S2 O2 Na Al3 ,A 错误;CS 2属于共价化合物,B 错误;氢氧化铝是两性氢氧化物,可以与强酸和强碱反应,则 X、Y、Z 最高价氧化物对应的水化物之间两两能发生反应,C 正确;水分子之间存在氢键,沸点高于硫化氢,D 错误。18X
26、、Y、M、N 是短周期且原子序数依次增大的主族元素。已知 X 的最外层电子数是电子层数的 3 倍,X、M 同主族,Y 的原子在短周期主族元素中原子半径最大。下列有关说法正确的是( )AM、N 的简单离子半径: r(N ) r(M2 )B气态氢化物的稳定性:MXCX、Y 形成的化合物中只有离子键DX、Y、N 所形成化合物的水溶液可能显中性或碱性解析:选 D X、Y、M、N 是元素周期表中短周期主族元素,且原子序数依次增大,已知 X 的最外层电子数是电子层数的 3 倍,X 是 O 元素,X、M 同主族,且 M 的原子序数大于X,M 是 S 元素,N 是原子序数大于 M 的短周期主族元素,所以 N 是 Cl 元素;Y 在短周期主族元素中原子半径最大,且原子序数大于 X 的短周期元素,则 Y 是 Na 元素。电子层结构相同的离子,离子半径随原子序数增大而减小,所以离子半径: r(N )r(M2 ),A 项错误;非金属性 M(S)X(O),氢化物稳定性:H 2S(M)H2O(X),B 项错误;X、Y 形成的化合物为Na2O2或 Na2O,Na 2O2中既含共价键,又含离子键,C 项错误;X、Y、N 分别为 O、Na、Cl,所形成的化合物有 NaClO4或 NaClO,NaClO 4的水溶液显中性,NaClO 的水溶液显碱性,D 项正确。10
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