高考化学一轮总复习 专题强化训练(5)元素周期表片段在元素推断中的应用(含解析)
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2023届高考化学一轮训练专题——元素或物质推断题1.(2022·河南郑州·一模)Q、W、X、Y、Z 是位于不同主族的五种短周期元素,其原子序数依次增大。
①W 的氢化物与W 最高价氧化物对应水化物反应生成化合物甲。
①X、Y、Z 的最高价氧化物对应水化物之间两两反应均可生成盐和水。
①常温下,Q 的最高价气态氧化物与化合物X2O2发生反应生成盐乙。
请回答下列各题:(1)甲的水溶液呈酸性,用离子方程式表示其原因____________________________________________________________________________。
(2)①中反应的化学方程式为_________________________________________________________________________________________。
(3)已知:ZO3n-+M2++H+→Z-+M4+ + H2O(M 为金属元素,方程式未配平)由上述信息可推测Z 在周期表中位置为____________________________________________________________________________________。
(4)Y 形成的难溶半导体材料CuYO2可溶于稀硝酸,同时生成NO。
写出此反应的离子方秳式_____________________________。
2.(2022·上海杨浦·一模)科学家合成了一种新化合物(如图所示),其中X、Y是第三周期的非金属元素,各原子均满足8电子稳定结构。
完成下列填空:(1)硅原子最外电子层有________种运动状态不同的电子,占据______个轨道。
(2)由题意可推知Y是Cl,推得此结论的依据是__________________。
X和Si之间共用电子对偏离________。
(3)SiCl4和CCl4分子空间结构相同,则SiCl4中键角是_________。
2021届新高考化学人教第一轮复习微题型专练元素周期表的应用一、选择题1、根据元素周期表判断,下列叙述不正确的是( )A.周期表中第七周期最多容纳32种元素B.周期表中共有18个列,其中形成化合物种类最多的在第14列C.L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L 层电子数相等D.除过渡元素外周期表中最外层电子数相同的元素都位于同一族中答案:D解析:周期表中第七周期若排满,最多容纳32种元素,故A正确;C元素形成有机物的种类繁多,C位于第14列,周期表中共有18个列,故B正确;L层电子为奇数的所有元素,位于第二周期,最外层电子数等于族序数,则L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等,故C正确;He最外层电子数为2,第ⅡA族元素的最外层电子数为2,不在同一族中,故D错误。
2、A~H元素在元素周期表中的相对位置如图。
B与F的原子序数相差6,F元素形成的单质呈黄绿色,D与H元素原子核外的电子层数相同,下列判断不正确的是( )A.原子半径:H>F>EB.金属性:D>B>AC.C与G的原子核外电子数相差16D.简单阴离子的还原性:F>H答案:D解析:F元素形成的单质呈黄绿色,F为氯元素;根据B与F的原子序数相差6,推出A~H依次为Li、Na、K、Ca、F、Cl、Br、Se。
原子半径:Se>Cl>F,A正确;金属性:Ca>Na>Li,B正确;K与Br 的原子核外电子数相差16,C正确;还原性:Se2->Br->Cl-,D错误。
3.已知X、Y、Z三种主族元素在周期表中的位置如图所示,设X的原子序数为a。
则下列说法不正确的是( )YXZA.Y与Z的原子序数之和可能为2aB.Y的原子序数可能为a-17C.Z的原子序数可能为a+31D.X、Y、Z一定为短周期元素解析:X、Y、Z为主族元素,Y一定不在第一周期,则X、Y、Z 均可能为长周期元素,D项错误;若X、Y、Z分别位于第三、四、五周期的右边,则Y的原子序数为a-17;Z的原子序数为a+17;Y与Z的原子序数之和可能为2a;若X、Y、Z分别位于第四、五、六周期的右边,Z的原子序数可能为a+31。
2023届高考化学一轮专题练习题:元素或物质推断题1.(2022·四川·盐亭中学一模)元素周期表有许多有趣的编排方式,有同学将短周期元素按照原子序数递增的顺序进行排列,得到如图所示的“蜗牛元素周期表”,图中每个圆圈代表一种元素,其中①代表氢元素。
请回答下列问题:(1)①在元素周期表中的位置为_______。
(2)①①①的离子半径由大到小的顺序为_______。
(3)①①①的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是_______(填化学式)。
(4)用电子式表示由①和①组成的化合物的形成过程:_______。
(5)实验室制取①的简单氢化物的化学方程式为_______。
(6)可以验证①、①两元素金属性强弱的实验是_______(填字母)。
A.比较①、①两种元素的单质的硬度及熔点B.将除去氧化物薄膜的①、①的单质分别和热水作用,并滴入酚酞溶液C.将除去氧化物薄膜的①、①的单质分别和2mL1 mol∙L−1的盐酸反应D.比较①、①两种元素的最高价氧化物对应水化物的溶解性2.(2022·浙江绍兴·模拟预测)化合物X由三种元素组成,为探究其组成,设计实验流程及实验结果如下:已知:气体1在标况下的密度为1.429g/L。
请回答下列问题:(1)化合物X的化学式为_______,固体3的成分是_______,(用化学式表示)H O共同加入某强碱溶液可生成上述盐X,请写出相应的离(2)某黄绿色的气体化合物...Y和22子反应方程式_______。
(3)另一小组采用以下方案探究固体1的成分:①写出步骤①中发生反应的离子反应方程式_______①实验结果发现白色沉淀4的质量大于43.05g,造成这个实验结果的原因是_______ 3.(2022·浙江嘉欣·模拟预测)化合物A由4种元素组成,实验如下:H PO已知:除说明外,加入试剂均为足量;生成1molF时消耗3/4mol的32回答下列问题:(1)G的分子式为_______,A的化学式为_______。
第1讲 元素周期表考纲要求:1.了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。
2.以第3周期为例,掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
3.以ⅠA 和ⅦA 族为例,掌握同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
4.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。
考点一 元素周期表 [教材知识层面]1.原子序数按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。
原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。
2.元素周期表的编排原则周期——把电子层数相同的元素按原子序数递增顺序从左到右排列成一横行 |族——把不同横行中最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行3.元素周期表的结构 (1)周期(7个横行,7个周期):短周期 长周期 序号 1 2 3 4 5 6 7 元素种数 2 8 8 18 18 32 32 0族元素原子序数21018365486118(2)族(18个纵行,16个族):主族列1 2 13 14 15 16 17 族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 副族列 3 4 5 6 7 11 12 族ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡBⅧ族 第8、9、10,共3个纵行0族第18纵行[高考考查层面]命题点1元素周期表中的重要元素及应用1.常见的等量关系(1)核外电子层数=周期序数;(2)主族序数=最外层电子数=最高正价;(3)非金属元素:最低负价=最高正价-8。
2.同主族元素的原子序数差的关系(1)位于过渡元素左侧的主族元素,即ⅠA、ⅡA族,同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素所在周期所含元素种数;(2)位于过渡元素右侧的主族元素,即ⅢA~ⅦA族,同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素种数。
例如,氯和溴的原子序数之差为35-17=18(溴所在第4周期所含元素的种数)。
3.同周期ⅡA族和ⅢA族元素原子序数差的关系周期序数 1 2 3 4 5 6 7原子序数差无 1 1 11 11 25 25原因增加了过渡元素增加了过渡元素和镧系或锕系元素4.奇偶关系(1)原子序数是奇数的主族元素,其所在主族序数必为奇数。
选择题中的元素综合推断1、短周期元素Q、W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示,其中只有Z为金属元素。
则下列说法中,正确的是( )A.W、X两种元素在自然界中都存在相应的单质B.Q、Y分别与活泼金属元素形成的化合物中仅含离子键C.Y、Z分别形成的简单离子中,前者的半径较大D.X、Z的最高价氧化物对应的水化物之间容易相互发生反应解析:由元素所在周期表中的位置可知,X为C元素,Y为O元素,Z为Al 元素,W为Si元素,Q为Cl元素。
A项,C在自然界中存在单质,Si在自然界中全部以化合态存在,错误;B项,O与活泼金属形成的化合物中可以含有共价键,如过氧化钠,错误;C项,电子排布相同的离子,原子序数越大,离子半径越小,则O、Al分别形成的简单离子中,前者的半径较大,正确;D项,C的最高价氧化物的水化物为弱酸,与氢氧化铝不反应,错误。
答案:C2、四种位于不同主族的短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大的内层电子与最外层电子数之比为2∶5,Z和W位于同一周期。
Z与W组成的化合物是常用的调味品,也是重要的医用药剂,工业上电解该化合物的熔融物可制得Z 单质,Y和Z可形成两种离子化合物,这两种离子化合物的阴离子与阳离子数之比均为1∶2。
下列说法正确的是( )A.四种元素中至少有两种金属元素B.四种元素的常见氢化物中熔点最高的是Z的氢化物C.四种元素形成的简单离子中,离子半径最小的是元素X形成的离子D.常温下,X、Y、Z三种元素形成的化合物的水溶液的pH小于7解析:A.四种元素中只有钠为金属元素,故A错误;B.氢化钠为离子化合物,四种元素的常见氢化物中熔点最高的是Z的氢化物,故B正确;C.四种元素形成的常见简单离子中,离子半径最小的是元素Z形成的离子,钠离子半径最小,故C错误;D.X、Y、Z三种元素形成的化合物为NaNO3或NaNO2,若为NaNO3溶液显中性,pH等于7,若为NaNO2因水解溶液显碱性,pH大于7,故D错误。
专题强化训练(五) 元素周期表片段在元素推断中的应用一、选择题(本题包括7小题,每题6分,共42分)1.(2015·赤峰模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置关系如图,下列推论合理的是( )A.若Z的核电荷数是Y的两倍,则X为碳元素B.若W的核电荷数是Y的两倍,则X是氮元素C.原子半径:Z>Y>XD.最简单氢化物的稳定性:Y>X>W【解析】选D。
若Z的核电荷数是Y的两倍,Z、Y分别是硫和氧,则X为氮元素,故A错误;若W的核电荷数是Y的两倍,W、Y分别是硅和氮,则X是碳元素,故B错误;同周期从左到右原子半径减小,所以原子半径:X>Y,故C错误;根据元素的非金属性越强,最简单氢化物的稳定性越强,非金属性:Y>X>W,所以最简单氢化物的稳定性:Y>X>W,故D正确。
2.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。
其中Y所处的周期序数与族序数相等。
下列说法正确的是( )A.原子半径:Y<Z<WB.气态氢化物的稳定性:X>ZC.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>WD.W的最高价氧化物与水反应形成的化合物是离子化合物【解析】选B。
由题意可知Y为Al,根据位置再推出Z、W、X分别为Si、S、N。
由元素周期律可判断B正确。
3.(2015·镇江模拟)元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如下图所示,其中T单质和H2在光照的条件下发生爆炸。
则下列判断正确的是( )A.五种元素中Z的活动性最弱,T的氧化物对应水化合物酸性最强B.氢化物的稳定性:R>Q>X;R>T>XC.Q单质能从溶液中置换出X单质,R单质能从溶液中置换出T单质D.X阴离子和T阴离子相比,半径:X阴离子的大;还原性:T阴离子的强【解析】选B。
根据T单质和H2在光照的条件下发生爆炸可知T为氯元素,则Q为氧元素,R为氟元素,X 为硫元素,Z为氩元素。
A项,T的氧化物对应水化物有多种,最高价氧化物对应水化物HClO4的酸性最强,没有指明最高价,错误;B项,根据元素周期律氢化物的稳定性:HF>H2O>H2S;HF>HCl>H2S,正确;C项,F2不能从溶液中置换出Cl2,因为F2首先与H2O反应,错误;D项,X阴离子为S2-,T阴离子为Cl-,还原性:S2->Cl-,错误。
【易错提醒】准确判断元素T是解答本题的关键,学生常因卤素单质与H2反应的条件记忆不准确而导致错误。
F2、Cl2、Br2、I2与H2化合的条件分别为暗处剧烈反应、光照剧烈反应、加热反应、高温缓慢反应。
4.(2015·石家庄模拟)短周期原子序数依次增大的主族元素R、T、Q、W、Y具有如下信息:①R、Y原子的最外层电子数与电子层数相同;②Q是地壳中含量最高的元素,R与T的核电荷数之和等于Q的核电荷数;③W与R同主族。
下列说法正确的是( )A.Q与W形成的两种常见化合物中含有相同比例的阴、阳离子,属于同种晶体类型B.T、Q、W、Y的原子半径大小为T<Q<Y<WC.Q与Y组成的常见物质是一种两性物质,结构中含有共价键D.由Y和T组成的物质YT是原子晶体,在电子和陶瓷工业上有广泛应用,可以直接由单质Y和T在低温下合成【解析】选A。
Q是地壳中含量最高的元素,所以Q是氧元素,R、Y原子的最外层电子数与电子层数相同,且R的原子序数小于O,若R是Be,符合最外层电子数与电子层数相同,但不符合R与T的核电荷数之和等于Q的核电荷数,所以R是氢元素,则T是氮元素,W与R同主族,则W是钠元素,所以Y是第3周期、第ⅢA族元素Al。
A项,O与Na形成的两种常见化合物中含有的阴离子与阳离子的比例相同,都是1∶2,都属于离子晶体,正确;B项,氮原子半径大于氧原子半径,所以T、Q、W、Y的原子半径大小为Q<T<Y<W,错误;C项,Q与Y组成的常见物质是氧化铝,是两性氧化物,但只含有离子键,错误;D项,由Y和T组成的物质AlN是原子晶体,但不是由Al和氮气在低温下直接制取的,错误。
5.(2015·长沙模拟)有M、X、Y、Z、W五种原子序数依次增大的短周期元素,其中M、Z同主族;X+与M2-具有相同的电子层结构;离子半径:Z2->W-;Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。
下列说法正确的是( )A.X、M两种元素形成的化合物只能存在离子键B.元素Y、Z、W形成的单质中,每1 mol它们的单质均含有N A个分子C.由于W、Z、M元素的氢化物相对分子质量依次减小,所以其沸点依次降低D.元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂【解析】选D。
X为Na,M为O,Y为Si,Z为S,W为Cl。
A项,Na2O2中含有共价键,错误;B项,Si、S、Cl2中,Si为原子晶体,不存在分子,错误;C项,HCl、H2S、H2O中,H2O的沸点最高,错误;D项,Cl2、O3均可作为水处理中的消毒剂,正确。
【加固训练】X、Y、Z、W是短周期元素,原子序数依次增大。
X是原子半径最小的元素;Y元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍;Z元素的-1价阴离子、W元素的+3价阳离子的核外电子排布均与氖原子相同。
下列说法正确的是( )A.X、Y形成的化合物只含有极性键B.X单质和Z单质在暗处能剧烈反应C.含W元素的盐溶液一定显酸性D.Z离子半径小于W离子半径【解析】选B。
X是原子半径最小的元素,为氢元素;Y元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍,为碳元素;Z元素的-1价阴离子、W元素的+3价阳离子的核外电子排布均与氖原子相同,则Z为氟元素,W为铝元素。
A项,X、Y形成的化合物为烃,可能含有非极性键,错误;B项,H2与F2在暗处能剧烈反应,正确;C项,NaAlO2溶液显碱性,错误;D项,具有相同电子排布的离子,原子序数越大,离子半径越小,所以离子半径:F->Al3+,错误。
6.已知X、Y、Z、W四种短周期主族元素在周期表中的相对位置如图所示,下列说法正确的是( )A.Z元素的原子半径可能比Y元素的小B.Z的原子序数不可能是X的原子序数的2倍C.W的气态氢化物的稳定性一定比Y的强D.Z的最高价氧化物的水化物的酸性一定比W的强【解析】选B。
Z比Y多一个电子层,所以半径比Y大,A错误;X是第2周期元素,Z是第3周期元素,设X原子序数为n,则Z原子序数为n+8,若n+8=2n,得n=8,X为O,Z为S,则Y、W为Ne、Ar,与题干矛盾,B正确;同主族从上到下非金属性逐渐减弱,Y的非金属性比W强,则Y的气态氢化物稳定性比W 的强,C错误;同一周期从左到右,非金属性逐渐增强,W的非金属性强,则W的最高价氧化物的水化物酸性比Z的强,D错误。
7.(2015·唐山模拟)X、Y、Z、W是短周期元素,原子序数依次递增。
X与Z位于同一主族,Y元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应,Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,Y、Z、W原子的最外层电子数之和为14。
下列说法正确的是( )A.气态氢化物的稳定性:X<Z<WB.Y的阳离子半径比W的阴离子半径小C.X、Z、W氧化物对应水化物酸性的强弱顺序为X<Z<WD.室温下,含Y元素的盐形成的水溶液其pH<7【解析】选B。
根据题意可推知这几种元素:X是C;Y是Al;Z是Si;W是Cl。
A项,元素的非金属性越强,其相应的氢化物的稳定性就越强。
元素的非金属性:Cl>C>Si,所以气态氢化物的稳定性:Z<X<W,错误;B项,对于离子核外电子层结构不同的离子来说,离子核外电子层数越多,离子半径就越大,所以Y 的阳离子半径比W的阴离子半径小,正确;C项,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强,元素的非金属性:Cl>C>Si,所以X、Z、W最高价氧化物对应水化物酸性的强弱顺序为Z<X<W,错误;D项,室温下,含Y元素的盐,如AlCl3是强酸弱碱盐,弱碱金属阳离子水解使形成的水溶液显酸性,其pH<7;而NaAlO2则是强碱与弱酸形成的盐,弱酸根离子Al水解消耗水电离产生的H+,使溶液显碱性,pH>7,错误。
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)8.(14分)短周期元素A、B、C、D、E,A为原子半径最小的元素,A、D同主族,D、E同周期,C、E同主族且E的原子序数为C的原子序数的2倍,B为组成物质种类最多的元素。
(1)E离子的结构示意图_______________。
(2)分别由A、C、D、E四种元素组成的两种盐可相互反应得到气体,写出这个反应的离子方程式______________________________________________。
(3)由A、B、C三种元素组成的物质X,相对分子质量为46,在一定条件下与C、D两种元素的单质均可反应。
写出X与C单质在红热的铜丝存在时反应的化学方程式__________________________________________。
(4)A、C、D三种元素组成的化合物Y中含有的化学键为____________________,B的最高价氧化物与等物质的量的Y溶液反应后,溶液显__________________(填“酸”“碱”或“中”)性,原因是__________________________________。
(5)A的气体单质和C的气体单质可发生反应,在“神舟六号”飞船上使用了根据这一反应设计的燃料电池,电解质溶液为KOH溶液,电池负极反应为____________________。
使用这种电池的优点为_________________________。
【解析】通过分析可以得出A、B、C、D、E五种元素分别为H、C、O、Na、S。
(2)由H、O、Na、S所形成的两种盐为NaHSO3和NaHSO4,反应放出的气体是SO2。
(3)X是C2H5OH,和O2在有催化剂条件下反应。
(4)Y是NaOH,含有共价键和离子键,和CO2等物质的量反应后产物为NaHCO3,溶液显碱性,是因为HC发生水解和电离:HC+H 2O H2CO3+OH-,HC C+H+,水解大于电离,所以溶液显碱性。
(5)氢氧燃料电池,负极上H2在碱性条件下失电子,产物是水;氢氧燃料电池效率高,反应产物可综合利用,不产生污染。
答案:(1)(2)H++HS H2O+SO2↑(3)2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O(4)共价键和离子键碱反应后所得溶液为NaHCO 3溶液,HC发生水解和电离:HC+H2O H2CO3+OH-,HC C+H+,水解大于电离,所以溶液显碱性(5)2H2-4e-+4OH-4H2O 高效、低毒、无污染【互动探究】(1)你能写出X与D单质反应的化学方程式吗?提示:2C2H5OH+2Na→2C2H5ONa +H2↑(2)(5)小题中若电解质溶液为稀硫酸溶液,则电池负极反应应如何写?提示:2H2-4e-4H+9.(15分)(2015·江门模拟)L、M、R、T、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,M、T在周期表中的相对位置如表;L与R原子的最外层电子数相同,R的单质是一种常见的半导体材料。