第30讲 元素推断与元素性质
[复习目标] 1.了解元素推断常见题型,掌握各种题型的解题策略。2.能利用元素“位—构—性”之间的关系进行元素推断。
类型一 依据原子结构、周期表中的位置推断元素
1.最外层电子规律
最外层电子数(N) 元素在周期表中的位置
3≤N<8 第ⅢA族~第ⅦA族
N=1或2 第ⅠA族、第ⅡA族、 副族、0族元素(氦)
N>次外层电子数 第二周期(Li、Be除外)
2.熟记第四周期元素价层电子排布特点
未成对 电子数 价层电子排布 元素
1 4s1、3d14s2、3d104s1、4s24p1、4s24p5 K、Sc、Cu、Ga、Br
2 3d24s2、3d84s2、4s24p2、4s24p4 Ti、Ni、Ge、Se
3 3d34s2、3d74s2、4s24p3 V、Co、As
4 3d64s2 Fe
5 3d54s2 Mn
6 3d54s1 Cr
3.熟悉主族元素原子结构及周期表中的特殊位置
原子结构特点 周期表中位置特点 元素
最外层电子数和电子层数相等 主族序数等于周期数 H、Be、Al等
最外层电子数是电子层数的2倍 主族序数等于周期数2倍 C、S
最外层电子数是电子层数的3倍 主族序数等于周期数3倍 O
电子层数是最外层电子数的2倍 周期数是主族序数2倍 Li、Ca、Tl
电子层数是最外层电子数的3倍 周期数是主族序数3倍 Na、Ba
未成对电子数是3的主族元素 第ⅤA族 N、P、As
s轨道电子总数与p轨道电子总数相等的短周期元素 — O、Mg
1.(2024·浙江1月选考,12)X、Y、Z、M和Q五种主族元素,原子序数依次增大,X原子半径最小,短周期中M电负性最小,Z与Y、Q相邻,基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等,下列说法不正确的是( )
A.沸点:X2Z>X2Q
B.M与Q可形成化合物M2Q、M2Q2
C.化学键中离子键成分的百分数:M2Z>M2Q
D.Y与Q离子空间结构均为三角锥形
2.(2024·新课标卷,11)我国科学家最近研究的一种无机盐Y3纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是( )
A.W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
B.在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为sp3
C.Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可以溶于NH4Cl溶液
D.Y3中WX-提供电子对与Z3+形成配位键
3.(2025·河南1月适应性测试)某化合物分子式为YWZX2,W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X与Z同主族,W与X质子数之和等于Z的质子数,Y最外层电子数是其内层电子总数的一半。下列说法正确的是( )
A.电负性:WB.WX2的空间结构为直线形
C.最简单氢化物的沸点:XD.Y的第一电离能高于同周期相邻元素
类型二 依据成键特征和结构式推断元素
1.化学键信息:如能形成4个共价键的元素为C、Si等,能形成2个共价键的元素为O、S等,能形成1个共价键的元素为H或卤族元素。
2.根据形成的简单阴、阳离子可确定原子的最外层电子数,如X2+和Y2-,即X、Y原子最外层电子数分别为2和6。
3.化合价信息:化合物中各元素化合价代数和为0,结合某些常见元素的化合价或化学键等,可确定未知元素的化合价,间接确定最外层电子数目。
1.(2024·湖北,9)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是( )
A.电负性:W>Y
B.酸性:W2YX3>W2YX4
C.基态原子的未成对电子数:W>X
D.氧化物溶于水所得溶液的pH:Z>Y
2.(2023·辽宁,9)某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如下图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,W、Y原子序数之和等于Z,Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法错误的是( )
L为
A.W与X的化合物为极性分子
B.第一电离能:Z>Y>X
C.Q的氧化物是两性氧化物
D.该阴离子中含有配位键
3.(2022·湖南,5)科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示),X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是( )
A.原子半径:X>Y>Z
B.非金属性:Y>X>W
C.Z的单质具有较强的还原性
D.原子序数为82的元素与W位于同一主族
4.(2024·广东,12)一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,则( )
A.沸点:ZR3B.最高价氧化物的水化物的酸性:ZC.第一电离能:ZD.和空间结构均为平面三角形
5.(2023·河北,8)如图所示化合物是制备某些药物的中间体,其中W、X、Y、Z、Q均为短周期元素,且原子序数依次增大,分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型,Z原子的电子数是Q的一半。下列说法正确的是( )
A.简单氢化物的稳定性:Z>Q
B.第一电离能:X>Y
C.基态原子的未成对电子数:X>Q
D.原子半径:Z类型三 依据物质性质和转化关系推断元素
1.常见物质的性质及特征反应
(1)与CO2、H2O反应生成O2的固体为 。
(2)相遇能形成白烟的两气体常为 。
(3)与强碱、强酸均能反应的氧化物和氢氧化物分别为 、 。
(4)元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成盐的元素为 。
(5)能腐蚀玻璃的酸为 。
(6)在空气中变红棕色的无色气体是 。
2.常见短周期元素的单质及其化合物的转化关系(反应条件略)
3.熟悉常见的“10e-”“18e-”微粒
(1)“10e-”微粒
(2)“18e-”微粒
1.A+、B+、C-、D、E五种粒子(分子或离子)中,每个粒子均有10个电子,已知:
①A++C-D+E↑;②B++C-2D。
回答下列问题:
(1)C-的电子式是 。
(2)分别写出A+和D反应、B+和E反应的离子方程式: 、 。
(3)除D、E外,请再写出两种含10个电子的分子的分子式: 。
(4)除A+、B+外,请再写出两种含10个电子的阳离子: 。
2.(2024·河北,7)侯氏制碱法工艺流程中的主反应为QR+YW3+XZ2+W2ZQWXZ3+YW4R,其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法正确的是( )
A.原子半径:WB.第一电离能:XC.单质沸点:ZD.电负性:W3.(2024·黑吉辽,11)如下反应相关元素中,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,基态Y、Z原子有两个未成对电子,Q是ds区元素,焰色试验呈绿色。下列说法错误的是( )
QZY4溶液QZX4Y4W12溶液
A.单质沸点:Z>Y>W
B.简单氢化物键角:X>Y
C.反应过程中有蓝色沉淀产生
D.QZX4Y4W12是配合物,配位原子是Y
4.A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素。E是同周期金属性最强的元素,B、C、D同周期且相邻。甲、乙、丙、丁、戊是由上述部分元素中的两种或几种组成的化合物,它们的转化关系如图所示。其中甲是生活中的调味品,丁是淡黄色固体。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:r(E)>r(F)>r(C)>r(D)
B.元素F的氧化物的水化物的酸性一定比硫酸酸性强
C.元素B的氢化物可能具有正四面体结构
D.化合物A4BC2D既可能是共价化合物,也可能是离子化合物
答案精析
类型一
提升关键能力
1.D
2.A [W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,则W为C元素;每个周期的第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能都比左右相邻元素的高,由于配合物中Y在外界,说明Y可以形成简单阳离子,故X和Y分别为N和Mg;Z的M层未成对电子数为4,其价层电子排布式为3d64s2,Z为Fe元素,Y3为Mg3。W、X、Y、Z四种元素的单质中,C元素形成的金刚石熔点最高,A错误;X的简单氢化物是NH3,其中N原子轨道杂化类型为sp3,B正确;Y的氢氧化物是Mg(OH)2,难溶于NaCl溶液,由于NH4Cl为强酸弱碱盐,其溶液因N水解显酸性,可溶解Mg(OH)2,C正确;中Fe3+有空轨道,CN-提供电子对与Fe3+形成配位键,D正确。]
3.D
类型二
提升关键能力
1.D 2.A
3.C [由共价化合物的结构可知,X、W形成4个共价键,Y形成2个共价键,Z形成1个共价键,X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和,则X为C元素、Y为O元素、Z为F元素、W为Si元素。同周期元素从左到右原子半径依次减小,则C、O、F的原子半径:C>O>F,故A正确;同周期元素从左到右元素的非金属性依次增强,同主族元素从上到下元素的非金属性依次减弱,则C、O、Si的非金属性:O>C>Si,故B正确;氟元素的非金属性最强,单质具有很强的氧化性,故C错误;原子序数为82的元素为铅元素,与硅元素都位于元素周期表第ⅣA族,故D正确。]
4.D
5.A [由题给信息分析可知W为H,X为C,Z为O,Q为S,Y为N。非金属性:O>S,故简单氢化物的稳定性:Z(O)>Q(S),A正确;同一周期元素从左到右第一电离能呈增大的趋势,故第一电离能:Y(N)>X(C),B错误;基态原子中C的未成对电子数为2,S的未成对电子数也为2,故基态原子的未成对电子数:X(C)=Q(S),C错误;原子半径:Z(O)>W(H),D错误。]
类型三
1.(1)Na2O2 (2)HCl、NH3 (3)Al2O3 Al(OH)3 (4)N (5)HF (6)NO
提升关键能力
1.(1)H]- (2)N+H2ONH3·H2O+H+ H3O++NH3N+H2O
(3)CH4、HF(答案合理即可) (4)Na+、Mg2+、Al3+(答任意两个即可)
2.C
3.D [Q是ds区元素,焰色试验呈绿色,则Q为Cu元素;基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,则X可能为N(1s22s22p3)、O(1s22s22p4)、F(1s22s22p5);X、Y、Z原子序数依次增大,基态Y、Z原子有两个未成对电子,若Y、Z为第二周期元素,可能为C(1s22s22p2)或O(1s22s22p4),C原子序数小于N,所以Y不可能为C,若Y、Z为第三周期元素,可能为Si(1s22s22p63s23p2)或S(1s22s22p63s23p4),Y、Z可与Cu形成CuZY4,所以Y、Z分别为O、S元素,则X只能为N元素;W原子序数小于N且能与X形成XW3,所以W为H元素。S单质常温下呈固态,O2和H2均为分子晶体,O2的相对分子质量大于H2,所以沸点:S>O2>H2,故A正确;Y、X的简单氢化物分别为H2O和NH3,H2O的键角约为105°,NH3的键角为107°,所以键角:X>Y,故B正确;硫酸铜溶液中滴加氨水,氨水不足时生成蓝色沉淀氢氧化铜,氨水过量时氢氧化铜溶解,生成[Cu(NH3)4]SO4,即反应过程中有蓝色沉淀产生,故C正确;[Cu(NH3)4]SO4中铜离子提供空轨道、NH3的N原子提供孤电子对,两者形成配位键,配位原子为N,故D错误。]
4.B [E是同周期金属性最强的元素,则E为钠元素;根据题图推导,且甲是生活中的调味品,丁是淡黄色固体,可知甲为氯化钠,丁为过氧化钠,则丙为碳酸钠,乙为氢氧化钠,戊是二氧化碳,则A、B、C、D、E、F分别为H、C、N、O、Na、Cl。](共79张PPT)
化学
大
一
轮
复
习
第六章 第30讲
元素推断与元素性质
复习目标
1.了解元素推断常见题型,掌握各种题型的解题策略。
2.能利用元素“位—构—性”之间的关系进行元素推断。
课时精练
类型一 依据原子结构、周期表中的位置推断元素
类型二 依据成键特征和结构式推断元素
类型三 依据物质性质和转化关系推断元素
内容索引
类型一
依据原子结构、周期表中的位置
推断元素
1.最外层电子规律
最外层电子数(N) 元素在周期表中的位置
3≤N<8 第ⅢA族~第ⅦA族
N=1或2 第ⅠA族、第ⅡA族、副族、0族元素(氦)
N>次外层电子数 第二周期(Li、Be除外)
2.熟记第四周期元素价层电子排布特点
未成对电子数 价层电子排布 元素
1 4s1、3d14s2、3d104s1、4s24p1、4s24p5 K、Sc、Cu、Ga、Br
2 3d24s2、3d84s2、4s24p2、4s24p4 Ti、Ni、Ge、Se
3 3d34s2、3d74s2、4s24p3 V、Co、As
4 3d64s2 Fe
5 3d54s2 Mn
6 3d54s1 Cr
3.熟悉主族元素原子结构及周期表中的特殊位置
原子结构特点 周期表中位置特点 元素
最外层电子数和电子层数相等 主族序数等于周期数 H、Be、Al等
最外层电子数是电子层数的2倍 主族序数等于周期数2倍 C、S
最外层电子数是电子层数的3倍 主族序数等于周期数3倍 O
电子层数是最外层电子数的2倍 周期数是主族序数2倍 Li、Ca、Tl
电子层数是最外层电子数的3倍 周期数是主族序数3倍 Na、Ba
未成对电子数是3的主族元素 第ⅤA族 N、P、As
s轨道电子总数与p轨道电子总数相等的短周期元素 — O、Mg
1.(2024·浙江1月选考,12)X、Y、Z、M和Q五种主族元素,原子序数依次增大,X原子半径最小,短周期中M电负性最小,Z与Y、Q相邻,基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等,下列说法不正确的是
A.沸点:X2Z>X2Q
B.M与Q可形成化合物M2Q、M2Q2
C.化学键中离子键成分的百分数:M2Z>M2Q
D.Y与Q离子空间结构均为三角锥形
提升关键能力
√
分析可知X为H,Y为N,Z为O,M为Na,Q为S。H2O分子间存在氢键,则沸点高于H2S,A项正确;
O的电负性大于S,则Na2O中离子键成分的百分数大于Na2S,C项正确;N中心原子价层电子对数为3,孤电子对数为0,为平面三角形,S中心原子价层电子对数为4,孤电子对数为1,为三角锥形,D项错误。
2.(2024·新课标卷,11)我国科学家最近研究的一种无机盐Y3纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是
A.W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
B.在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为sp3
C.Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可以溶于NH4Cl溶液
D.Y3中WX-提供电子对与Z3+形成配位键
√
W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,则W为C元素;每个周期的第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能都比左右相邻元素的高,由于配合物Y3中Y在外界,说明Y可以形成简单阳离子,故X和Y分别为N和Mg;Z的M层未成对电子数为4,其价层电子排布式为3d64s2,Z为Fe元素,Y3为Mg3。W、X、Y、Z四种元素的单质中,C元素形成的金刚石熔点最高,A错误;
X的简单氢化物是NH3,其中N原子轨道杂化类型为sp3,B正确;
Y的氢氧化物是Mg(OH)2,难溶于NaCl溶液,由于NH4Cl为强酸弱碱盐,其溶液因N水解显酸性,可溶解Mg(OH)2,C正确;
Mg3中Fe3+有空轨道,CN-提供电子对与Fe3+形成配位键,D正确。
3.(2025·河南1月适应性测试)某化合物分子式为YWZX2,W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X与Z同主族,W与X质子数之和等于Z的质子数,Y最外层电子数是其内层电子总数的一半。下列说法正确的是
A.电负性:WB.WX2的空间结构为直线形
C.最简单氢化物的沸点:XD.Y的第一电离能高于同周期相邻元素
√
分析可知,W、X、Y、Z依次是O、F、P、Cl。同周期元素从左到右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,P电负性小于N,N电负性小于O,故电负性:W >Y,A错误;
OF2中中心原子O的价层电子对数为2+=4,孤电子对数为2,OF2分
子结构为V形,B错误;
HF气体之间可以形成氢键,而HCl无氢键,则最简单氢化物的沸点:X>Z,C错误。
返回
类型二
依据成键特征和结构式推断元素
1.化学键信息:如能形成4个共价键的元素为C、Si等,能形成2个共价键的元素为O、S等,能形成1个共价键的元素为H或卤族元素。
2.根据形成的简单阴、阳离子可确定原子的最外层电子数,如X2+和Y2-,即X、Y原子最外层电子数分别为2和6。
3.化合价信息:化合物中各元素化合价代数和为0,结合某些常见元素的化合价或化学键等,可确定未知元素的化合价,间接确定最外层电子数目。
1.(2024·湖北,9)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A.电负性:W>Y
B.酸性:W2YX3>W2YX4
C.基态原子的未成对电子数:W>X
D.氧化物溶于水所得溶液的pH:Z>Y
√
提升关键能力
主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,Z的价电子所在能层有16个轨道,则Z有4个能层,且形成+1价离子,应为K;在此结构中W形成一个化学键,应为
H;X、Y的价电子数相等,且X形成两个化学键、Y形成六个化学键,可推知X、Y分别为O、S。W和Y可以形成H2S,其中S显-2价,电负性:S>H,A错误;
H2SO3是中强酸,而H2SO4是强酸,在相同条件下后者的酸性较强,B错误;
H只有1个电子,O的2p轨道上有4个电子,有2个未成对电子,基态原子的未成对电子数:O>H,C错误;
K的氧化物溶于水且与水反应生成强碱KOH,S的氧化物溶于水且与水反应生成H2SO3或H2SO4,氧化物溶于水所得溶液的pH的大小关系为K>S,D正确。
2.(2023·辽宁,9)某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如下图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,W、Y原子序数之和等于Z,Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法错误的是
L为
A.W与X的化合物为极性分子
B.第一电离能:Z>Y>X
C.Q的氧化物是两性氧化物
D.该阴离子中含有配位键
√
由题干分析知,W为H,X为C,Y为O,Z为F,Q为Al。
3.(2022·湖南,5)科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示),X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是
A.原子半径:X>Y>Z
B.非金属性:Y>X>W
C.Z的单质具有较强的还原性
D.原子序数为82的元素与W位于同一主族
√
由共价化合物的结构可知,X、W形成4个共价键,Y形成2个共价键,Z形成1个共价键,X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,W的原子
序数等于X与Y的原子序数之和,则X为C元素、Y为O元素、Z为F元素、W为Si元素。同周期元素从左到右原子半径依次减小,则C、O、F的原子半径:C>O>F,故A正确;
同周期元素从左到右元素的非金属性依次增强,同主族元素从上到下元素的非金属性依次减弱,则C、O、Si的非金属性:O>C>Si,故B正确;氟元素的非金属性最强,单质具有很强的氧化性,故C错误;
原子序数为82的元素为铅元素,与硅元素都位于元素周期表第ⅣA族,故D正确。
4.(2024·广东,12)一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,则
A.沸点:ZR3B.最高价氧化物的水化物的酸性:ZC.第一电离能:ZD.和空间结构均为平面三角形
√
Y可形成5个共价键,Z可形成3个共价键,Z和Y同族,Y原子序数比Z大,即Z为N元素,Y为P元素,W可形成4个共价键,原子序数比N小,即W为C元素,R可形成1个共价键,
原子序数比C小,即R为H元素,X可形成2个共价键,原子序数在N和P之间,即X为O元素。由于NH3可形成分子间氢键,而PH3不能,因此沸点:NH3>PH3,故A错误;
由于非金属性:C同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,ⅡA族、ⅤA族原子第一电离能大于同周期相邻元素,即第一电离能:C的中心原子价层电子对数为3+=3,
的中心原子价层电子对数为3+=3,都属于sp2杂化,空间结构为平面三角形,故D正确。
5.(2023·河北,8)如图所示化合物是制备某些药物的中间体,其中W、X、Y、Z、Q均为短周期元素,且原子序数依次增大,分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型,Z原子的电子数是Q的一半。下列说法正确的是
A.简单氢化物的稳定性:Z>Q
B.第一电离能:X>Y
C.基态原子的未成对电子数:X>Q
D.原子半径:Z√
由题给信息分析可知W为H,X为C,Z为O,Q为S,Y为N。非金属性:O>S,故简单氢化物的稳定性:Z(O)>Q(S),A正确;
同一周期元素从左到右第一电离能呈增大的趋势,故第一电离能:Y(N)>X(C),B错误;
基态原子中C的未成对电子数为2,S的未成对电子数也为2,故基态原子的未成对电子数:X(C)=Q(S),C错误;
原子半径:Z(O)>W(H),D错误。
返回
类型三
依据物质性质和转化关系推断元素
1.常见物质的性质及特征反应
(1)与CO2、H2O反应生成O2的固体为 。
(2)相遇能形成白烟的两气体常为 。
(3)与强碱、强酸均能反应的氧化物和氢氧化物分别为 、 。
(4)元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成盐的元素为 。
(5)能腐蚀玻璃的酸为 。
(6)在空气中变红棕色的无色气体是 。
Na2O2
HCl、NH3
Al2O3
Al(OH)3
N
HF
NO
2.常见短周期元素的单质及其化合物的转化关系(反应条件略)
3.熟悉常见的“10e-”“18e-”微粒
(1)“10e-”微粒
(2)“18e-”微粒
1.A+、B+、C-、D、E五种粒子(分子或离子)中,每个粒子均有10个电子,已知:
①A++C-===D+E↑;②B++C-===2D。
回答下列问题:
(1)C-的电子式是 。
(2)分别写出A+和D反应、B+和E反应的离子方程式:_________________
、 。
提升关键能力
H]-
N+H2O
NH3·H2O+H+
H3O++NH3===N+H2O
(3)除D、E外,请再写出两种含10个电子的分子的分子式:____________
。
(4)除A+、B+外,请再写出两种含10个电子的阳离子:________________
。
CH4、HF(答
案合理即可)
Na+、Mg2+、Al3+
(答任意两个即可)
依据已有的元素与化合物的知识可知,10电子的粒子中,原子有Ne,阴离子有N3-、O2-、F-、OH-、N,阳离子有Na+、Mg2+、Al3+、N、H3O+,分子有CH4、NH3、H2O、HF。根据题意由①A++C-===D+E↑推知,A+为N、C-为OH-、D为H2O、E为NH3,由②B++C-===2D推知,B+为H3O+,由此解题。
2.(2024·河北,7)侯氏制碱法工艺流程中的主反应为QR+YW3+XZ2+W2Z ===QWXZ3+YW4R,其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法正确的是
A.原子半径:WB.第一电离能:XC.单质沸点:ZD.电负性:W√
侯氏制碱法主反应的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl,则可推出W、X、Y、Z、Q、R分别为H元素、C元素、N元素、O元素、Na元素、Cl元素。一般来说,电子层数越多,原子半径越大;电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径:H同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能:CO2、Cl2在常温下为气体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高,钠在常温下为固体,则沸点:O2同周期元素从左往右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,电负性:Na3.(2024·黑吉辽,11)如下反应相关元素中,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,基态Y、Z原子有两个未成对电子,Q是ds区元素,焰色试验呈绿色。下列说法错误的是
QZY4溶液 QZX4Y4W12溶液
A.单质沸点:Z>Y>W
B.简单氢化物键角:X>Y
C.反应过程中有蓝色沉淀产生
D.QZX4Y4W12是配合物,配位原子是Y
√
Q是ds区元素,焰色试验呈绿色,则Q为Cu元素;基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,则X可能为N(1s22s22p3)、O(1s22s22p4)、F(1s22s22p5);X、Y、Z原子序数依次增大,基态Y、Z原子有两个未成对电子,若Y、Z为第二周期元素,可能为C(1s22s22p2)或O(1s22s22p4),C原子序数小于N,所以Y不可能为C,若Y、Z为第三周期元素,可能为Si(1s22s22p63s23p2)或S(1s22s22p63s23p4),Y、Z可与Cu形成CuZY4,所以Y、Z分别为O、S元素,则X只能为N元素;W原子序数小于N且能与X形成XW3,所以W为H元素。S单质常温下呈固态,O2和H2均为分子晶体,O2的相对分子质量大于H2,所以沸点:S>O2>H2,故A正确;
Y、X的简单氢化物分别为H2O和NH3,H2O的键角约为105°,NH3的键角为107°,所以键角:X>Y,故B正确;
硫酸铜溶液中滴加氨水,氨水不足时生成蓝色沉淀氢氧化铜,氨水过量时氢氧化铜溶解,生成[Cu(NH3)4]SO4,即反应过程中有蓝色沉淀产生,故C正确;
[Cu(NH3)4]SO4中铜离子提供空轨道、NH3的N原子提供孤电子对,两者形成配位键,配位原子为N,故D错误。
4.A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素。E是同周期金属性最强的元素,B、C、D同周期且相邻。甲、乙、丙、丁、戊是由上述部分元素中的两种或几种组成的化合物,它们的转化关系如图所示。其中甲是生活中的调味品,丁是淡黄色固体。下列说法不正确的是
A.原子半径:r(E)>r(F)>r(C)>r(D)
B.元素F的氧化物的水化物的酸性一定比硫酸酸性强
C.元素B的氢化物可能具有正四面体结构
D.化合物A4BC2D既可能是共价化合物,也可能是离子化合物
√
E是同周期金属性最强的元素,则E为钠元素;根据题图推导,且甲是生活中的调味品,丁是淡黄色固体,可知甲为氯化钠,丁为过氧化钠,则丙为碳酸钠,乙为氢氧化钠,戊是二氧化碳,则A、B、C、D、E、F分别为H、C、N、O、Na、Cl。
返回
KESHIJINGLIAN
课时精练
对一对
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D A B B D C B A
题号 9 10 11 12 13 14 15 16
答案 D D A A A C B B
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1.(2022·重庆,10)R、X、Y、Z均为短周期主族元素,Y与Z同主族且Z的原子序数大于Y。R和X的原子获得1个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构,R的最高化合价为+1。1 mol化合物RZY3X含58 mol电子。下列说法正确的是
A.R与X形成的化合物水溶液呈碱性
B.X是四种元素中原子半径最大的
C.Y单质的氧化性比Z单质的弱
D.Z的原子最外层电子数为6
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
R和X的原子获得1个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构,R的最高化合价为+1,则R为H,X为Cl或F;1 mol化合物RZY3X含58 mol电子,设Y的原子序数为a,则Z的原子序数为a+8;若X为F,则有1+9+a+8+ 3a=58,解得a=10,则Y为Ne,不符合题意;若X为Cl,则有1+17+a+8+ 3a=58,解得a=8,则Y为O,Z为S;故R为H、X为Cl、Y为O、Z为S。R与X形成的化合物为HCl,其水溶液呈酸性,A错误;
S是四种元素中原子半径最大的,B错误;
由于O的非金属性比S强,故O2的氧化性比S强,C错误。
答案
2.(2024·安徽高三一模)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前20号元素,常温下只有一种元素的单质为气态。基态X原子s轨道上的电子数是p轨道上的2倍,Y的简单氢化物与其最高价含氧酸反应会产生白烟,Z与X形成的某种化合物常温下为液体,基态W原子有1个未成对电子。下列说法错误的是
A.氢化物的沸点:Y>Z>X
B.电负性:Y>Z>W
C.原子半径:W>Z>X>Y
D.上述元素形成的某种化合物的溶液可用于检测Fe3+
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
由分析知,Y为N元素,X为C元素,Z为S元素,W为K元素。C的氢化物有多种,沸点可能最大,A错误;
元素非金属性越强,电负性越大,则电负性:N>S>K,B正确;
四种原子的原子半径:K>S>C>N,C正确;
上述四种元素可以形成KSCN用于检验Fe3+,D正确。
答案
3.X、Y、Z、M为原子序数依次增大的前四周期元素,其有关性质或结构信息如下:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
元素 X Y Z M
性质或结构信息 原子核外有三个能级,每个能级含有的电子数都相等 原子核外有两个电子层,最外层有3个未成对电子 氢化物为二元弱酸 基态原子核外价层电子排布式为3d64s2
下列说法错误的是
A.X元素与Z元素的原子可构成直线形分子
B.Y元素氢化物的沸点一定比X元素氢化物的沸点高
C.Z是正四面体结构
D.将M的低价硝酸盐溶解在足量稀硝酸中,有气体产生
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
元素 X Y Z M
性质或结构信息 原子核外有三个能级,每个能级含有的电子数都相等 原子核外有两个电子层,最外层有3个未成对电子 氢化物为二元弱酸 基态原子核外价层电子排布式为3d64s2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
分析可知,X为C、Y为N、Z为S、M为Fe。C和S元素可以形成CS2分子,CS2分子为直线形分子,A正确;
硫酸根离子中中心原子S的价层电子对数为4+=4,无孤电子对,
为正四面体结构,C正确;
硝酸亚铁能被稀硝酸氧化,硝酸被还原生成NO,D正确。
答案
4.(2024·成都模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W的核电荷数依次增大,其中仅Y与Z同周期,Y与W同主族。Y的最低价氢化物与W的最高价含氧酸形成的盐含有[YX4]+和[X2WZ4]-。下列叙述一定正确的是
A.Y位于第三周期第ⅤA族
B.原子半径:r(W)>r(Y)>r(Z)>r(X)
C.X、Y、Z形成的化合物只含共价键
D.Z、W都只能形成一种单质
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
由题意可知X为H,Y为N,Z为O,W为P,N的最低价氢化物与P的最高价含氧酸形成的盐中含有和H2,据此回答。同周期元素自左向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,原子半径:r(P)>r(N)>r(O)>r(H),故B正确;
X、Y、Z形成的化合物有HNO3和NH4NO3等,NH4NO3中既有共价键又有离子键,故C错误;
Z形成的单质有O2和O3,P形成的单质有白磷和红磷等,都不止一种,故D错误。
5.(2024·福建漳州模拟)化合物R·6X2Z是一种常见补血剂。已知短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子半径最小,Z与Y、W相邻,基态Z原子的s能级与p能级电子数相同,R位于第四周期且基态原子有4个未成对电子。下列说法错误的是
A.第一电离能:RB.简单氢化物的沸点:Z>Y>W
C.该化合物可溶于水,难溶于CCl4
D.最高价含氧酸根离子的键角:Y√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
R位于第四周期且基态原子有4个未成对电子,则R是Fe,结合题目其他信息可以判断出X、Y、Z、W分别为H、N、O、S元素。同周期从左到右,元素的第一电离能有逐渐增大的趋势,第ⅡA族与第ⅤA族元素的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能大,同主族元素从上到下,第一电离能逐渐减小,即第一电离能:R水分子间形成氢键数目比氨气分子形成氢键数目多,硫化氢分子之间无氢键,则简单氢化物的沸点:Z>Y>W,B正确;
该化合物为离子化合物,根据相似相溶原理判断其难溶于CCl4,C正确;
N和S元素最高价含氧酸根离子分别为中N为sp2杂化,键角为120°,中S为sp3杂化,键角为109°28',D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
6.2022年诺贝尔化学奖颁给了在“点击化学”领域做出贡献的科学家。一种“点击化学”试剂XYZ2W3由四种短周期主族元素组成,其中X、Z、W的原子序数依次递减,三者基态原子核外电子的空间运动状态数相同,Y的原子序数是Z的两倍。下列说法正确的是
A.简单氢化物的分子极性:Y>Z
B.电负性和第一电离能均有Z>W
C.同周期元素形成的简单氢化物中X的稳定性最强
D.Y、W的氧化物对应的水化物均为强酸
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
X、Z、W的原子序数依次递减且核外电子的空间运动状态数相同,即占有的原子轨道数相同,X、Z、W分别为F、O、N,Y的原子序数是Z的两倍,Y为S。因为O原子的电负性大于S原子,所以极性:H2O>H2S,A错误;
电负性:O>N,但是N原子的2p轨道为半满稳定状态,第一电离能大于O,B错误;
第二周期元素中,F的非金属性最强,所以在第二周期元素形成的简单氢化物中HF最稳定,C正确。
7.(2024·甘肃高三一模)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y的单质是组成空气的主要成分,短周期主族元素中Z原子的半径最大,W原子的最外层电子数等于X、Y、Z原子的最外层电子数的平均值。下列推断错误的是
A.元素X的最高正价与W的最低负价的代数和为1
B.X、Y、Z、W四种元素任意组合最多形成两种正盐
C.简单离子半径:Y>Z
D.Z对应的氢化物中存在离子键
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
由分析知,X为N,Y为O,Z为Na,W为Si。元素N的最高正价+5与W的最低负价-4的代数和为1,故A正确;
四种元素可组成NaNO2、NaNO3、Na2SiO3等正盐,B错误;
O2-和Na+具有相同的核外电子排布,核电荷数越大微粒半径越小,则简单离子半径:O2->Na+,即Y>Z,C正确;
Z对应的氢化物即NaH中存在离子键,D正确。
8.(2024·河北保定模拟)短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大,Z和R位于同主族,基态Z原子的价层电子排布式为nsnnp2n。这四种元素和Cu组成一种配合物,其化学式为Cu(RZ4)·X2Z。下列叙述正确的是
A.第一电离能:Y>Z>R
B.简单氢化物的沸点:R>Z
C.YX3分子间不可能形成氢键
D.上述配合物中Cu2+的配位数为5
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
基态Z原子的价层电子排布式为nsnnp2n,即为2s22p4,Z为O,Z和R位于同主族,R为S,这四种元素和Cu组成一种配合物,其化学式为Cu(YX3)4(RZ4)·
X2Z,则Y为N,X为H,该化合物的化学式为Cu(NH3)4(SO4)·H2O,据此回答。根据同主族元素从上往下第一电离能逐渐减小,N的2p能级半满,第一电离能大于同周期相邻元素,所以第一电离能:N>O>S,A正确;
H2O分子间存在氢键,则简单氢化物的沸点:H2SNH3分子间可形成氢键,C错误;
上述配合物中Cu2+的配位数为4,D错误。
9.X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素在元素周期表中的位置如图所示,Z的第一电离能比W的第一电离能大,M的3p轨道上有2个未成对电子。以下说法错误的是
A.电负性:W>Z>Y
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:M>Y
C.通过电解熔融的X2W3可制得X单质
D.常温下,将一定量气态Z2W4充入一烧瓶内,烧瓶内始终为无色
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
分析可知,X、Y、Z、W、M分别为Al、C、N、O、S。同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐增大,因此电负性:O>N>C,即W>Z>Y,A正确;
M、Y的最高价氧化物对应的水化物为硫酸与碳酸,酸性:硫酸>碳酸,即M>Y,B正确;
通过电解熔融的Al2O3可以得到Al,C正确;
将N2O4通入烧瓶后会发生可逆反应:N2O4 2NO2,因此容器内会出现红棕色,D错误。
10.(2024·安徽1月适应性测试)某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Y、Z位于同一周期,基态X原子的价层电子排布式为nsnnpn。下列说法错误的是
A.该阴离子中铜元素的化合价为+3
B.元素电负性:XC.基态原子的第一电离能:XD.W、X、Y、Z均位于元素周期表的p区
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
由题意结合题图可知W为H,X为C,Y为N,Z为F。由图可知,该阴离子为[Cu(CF3)3CH2CN]-,其中铜元素的化合价为+3,A正确;
同周期元素,从左往右电负性逐渐增大,则元
素电负性:X(C)W(H)位于元素周期表的s区,D错误。
11.A、B、C是三种短周期主族元素。甲是一种常见的温室气体,A、B、C原子序数之和为26,它们之间存在如图所示关系。下列说法正确的是
A.简单氢化物的稳定性:C>B
B.原子半径:C>B>A
C.A、B的未成对电子数相同
D.工业上常用电解熔融乙物质来制取A的单质
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
甲是一种常见的温室气体,高中阶段常见的温室气体有二氧化碳、甲烷等,但是有B的单质和C的单质可以生成甲,那么甲为二氧化碳,A、B、C原子序数之和为26,包括了C和O两种元素,另一种元素为Mg。Mg和CO2的反应:2Mg+CO2 2MgO+C,Z为MgO。A为Mg,B为C,C为O。
12.(2024·黑龙江统考一模)一种工业洗涤剂中间体结构式如图所示,其中短周期元素X、Q、Z、Y、W原子序数依次增大,X和W同主族但不相邻,Q、Z、Y为相邻元素,Y和Q最外层电子数之和是Z原子L层电子数的二倍,下列说法正确的是
A.X2Y和X2Y2均为极性分子
B.第一电离能:Y>Z>Q
C.原子半径:Y>Z>Q
D.W与Y形成的化合物中只含离子键
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
分析知,X为H,W为Na,Y为O,Q为C,Z为N。H2O和H2O2的正、负电荷的中心不重合,均为极性分子,故A正确;
第一电离能:N>O>C,即Z>Y>Q,故B错误;
原子半径:C>N>O,即Q>Z>Y,故C错误;
W与Y形成的化合物可能为Na2O或Na2O2,Na2O只含离子键,但Na2O2中既含离子键又含共价键,故D错误。
13.某离子液体结构如图,Q、R、T、X、Y和Z为原子序数依次增大的主族元素,基态T原子和Y原子最外层均有两个单电子,Q、R、X和Z的质子数均为奇数且和为22。下列说法错误的是
A.第一电离能:TB.键长:T—Q>X—Q
C.该离子液体难挥发,可用作溶剂
D.TQ3TQ2YQ易溶于水
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
根据题意及结构图可知,Q、R、T、X、Y和Z分别为H、B、C、N、O、F。同周期主族元素从左到右,
第一电离能呈增大趋势,其中基态N原子2p轨道为半充满状态,较稳定,则第一电离能:T(C)原子半径:T(C)>X(N),则键长:C—H>N—H,B正确;
离子液体是在室温或接近室温时呈液态的盐类物质,离子液体难挥发,可用作溶剂,C正确;
CH3CH2OH含有羟基,能与水形成分子间氢键,因而易溶于水,D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
14.(2024·山西运城模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,锂离子电池中一种溶剂的结构如图所示。Y、Z、W位于同周期,基态Y原子的价层电子排布式为nsnnpn。下列说法错误的是
A.简单氢化物的热稳定性:W>Z>R
B.电负性:R>Y>X
C.RW4的空间结构为正四面体形
D.Y2X2、YR2分子中Y原子的杂化方式相同
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
由Y原子价层电子排布式可知,n=2,Y为C元素;X元素原子序数最小且只形成1个单键,X为H元素;Z元素原子序数大于6且形成1个双键,Z为O元素;W原子形成一个单键且与O同周期,W为F元素;R原子能形成2
个单键,则R是S元素。同一周期从左到右元素的非金属性逐渐增强,同一主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱,非金属性:F>O>S,故简单氢化物的热稳定性:HF>H2O>H2S,A项正确;
元素的非金属性:S>C>H,故电负性:S>C>H,B项正确;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
SF4中S价层电子对数为4+=5,孤电子对数为1,空间结构不是正四面体形,C项错误;
C2H2分子中含有碳碳三键,其中C原子采取sp杂化;
CS2分子中C原子价层电子对数为2+=2,孤电子对数为0,C采取sp杂化,D项正确。
15.(2024·武汉模拟)某化合物具有漂白性,主要用于染色工艺,其结构如图所示,其中W、X、Y、M、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,且Y和Z同主族,下列说法错误的是
A.电负性:XB.W2Z和X2W2均为极性分子
C.MW与水反应后的溶液呈碱性
D.ZY2和ZY3的VSEPR模型均为平面三角形
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
由化合物的结构可知,M为带一个单位正电荷的阳离子,阴离子中W、X、Y、Z形成的共价键的数目分别为1、4、2、4,W、X、Y、M、Z是原子序数依次增
大的短周期主族元素,且Y和Z同主族,则W为H元素、X为C元素、Y为O元素、M为Na元素、Z为S元素。元素的非金属性越强,电负性越大,元素的非金属性强弱顺序为C乙炔分子的空间结构为直线形,属于非极性分子,故B错误;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
氢化钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应所得溶液呈碱性,故C正确;
二氧化硫和三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数都为3,则分子的VSEPR模型均为平面三角形,故D正确。
16.(2025·安徽芜湖模拟)物质W常用作漂白剂和氧化剂,其构成元素均为短周期主族元素,各元素原子半径与原子序数的关系如图所示,实验室中常用CS2洗涤残留在试管壁上的N单质。下列说法错误的是
A.X、Z形成的化合物与M、N形成的化合物可以发生氧化还原反应
B.实验室中用CS2洗涤残留在试管壁上的N单质,利用了N单质的还原性
C.Z的氢化物的沸点不一定大
于Y的氢化物的沸点
D.化合物W常用作氧化剂,不
宜在高温下使用
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
分析可知,X为H元素,Y为C元素,Z为O元素,M为Na元素,N为S元素,X、Z形成的化合物
为水和过氧化氢,M、N形成的化合物为硫化钠,过氧化氢能够与硫化钠发生氧化还原反应,故A正确;
N的单质为硫,为非极性分子,CS2为非极性溶剂,根据相似相溶原理,硫单质易溶于CS2,故B错误;
返回
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
Y的氢化物为烃,Z的氢化物为水、H2O2,碳原子数较多的烃常温下为固态,其沸点大于水和
H2O2,故C正确;
W分子中含有H—O—O—H结构,具有强氧化性,可用作氧化剂,但过氧化氢不稳定,该物质不宜在高温下使用,故D正确。第六章 第30练 元素推断与元素性质
分值:100分
(选择题1~6题,每小题5分,7~16题,每小题7分,共100分)
1.(2022·重庆,10)R、X、Y、Z均为短周期主族元素,Y与Z同主族且Z的原子序数大于Y。R和X的原子获得1个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构,R的最高化合价为+1。1 mol化合物RZY3X含58 mol电子。下列说法正确的是( )
A.R与X形成的化合物水溶液呈碱性
B.X是四种元素中原子半径最大的
C.Y单质的氧化性比Z单质的弱
D.Z的原子最外层电子数为6
2.(2024·安徽高三一模)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前20号元素,常温下只有一种元素的单质为气态。基态X原子s轨道上的电子数是p轨道上的2倍,Y的简单氢化物与其最高价含氧酸反应会产生白烟,Z与X形成的某种化合物常温下为液体,基态W原子有1个未成对电子。下列说法错误的是( )
A.氢化物的沸点:Y>Z>X
B.电负性:Y>Z>W
C.原子半径:W>Z>X>Y
D.上述元素形成的某种化合物的溶液可用于检测Fe3+
3.X、Y、Z、M为原子序数依次增大的前四周期元素,其有关性质或结构信息如下:
元 素 X Y Z M
性质或结构信息 原子核外有三个能级,每个能级含有的电子数都相等 原子核外有两个电子层,最外层有3个未成对电子 氢化物为二元弱酸 基态原子核外价层电子排布式为3d64s2
下列说法错误的是( )
A.X元素与Z元素的原子可构成直线形分子
B.Y元素氢化物的沸点一定比X元素氢化物的沸点高
C.Z是正四面体结构
D.将M的低价硝酸盐溶解在足量稀硝酸中,有气体产生
4.(2024·成都模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W的核电荷数依次增大,其中仅Y与Z同周期,Y与W同主族。Y的最低价氢化物与W的最高价含氧酸形成的盐含有[YX4]+和[X2WZ4]-。下列叙述一定正确的是( )
A.Y位于第三周期第ⅤA族
B.原子半径:r(W)>r(Y)>r(Z)>r(X)
C.X、Y、Z形成的化合物只含共价键
D.Z、W都只能形成一种单质
5.(2024·福建漳州模拟)化合物R·6X2Z是一种常见补血剂。已知短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子半径最小,Z与Y、W相邻,基态Z原子的s能级与p能级电子数相同,R位于第四周期且基态原子有4个未成对电子。下列说法错误的是( )
A.第一电离能:RB.简单氢化物的沸点:Z>Y>W
C.该化合物可溶于水,难溶于CCl4
D.最高价含氧酸根离子的键角:Y6.2022年诺贝尔化学奖颁给了在“点击化学”领域做出贡献的科学家。一种“点击化学”试剂XYZ2W3由四种短周期主族元素组成,其中X、Z、W的原子序数依次递减,三者基态原子核外电子的空间运动状态数相同,Y的原子序数是Z的两倍。下列说法正确的是( )
A.简单氢化物的分子极性:Y>Z
B.电负性和第一电离能均有Z>W
C.同周期元素形成的简单氢化物中X的稳定性最强
D.Y、W的氧化物对应的水化物均为强酸
7.(2024·甘肃高三一模)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y的单质是组成空气的主要成分,短周期主族元素中Z原子的半径最大,W原子的最外层电子数等于X、Y、Z原子的最外层电子数的平均值。下列推断错误的是( )
A.元素X的最高正价与W的最低负价的代数和为1
B.X、Y、Z、W四种元素任意组合最多形成两种正盐
C.简单离子半径:Y>Z
D.Z对应的氢化物中存在离子键
8.(2024·河北保定模拟)短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大,Z和R位于同主族,基态Z原子的价层电子排布式为nsnnp2n。这四种元素和Cu组成一种配合物,其化学式为Cu(RZ4)·X2Z。下列叙述正确的是( )
A.第一电离能:Y>Z>R
B.简单氢化物的沸点:R>Z
C.YX3分子间不可能形成氢键
D.上述配合物中Cu2+的配位数为5
9.X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素在元素周期表中的位置如图所示,Z的第一电离能比W的第一电离能大,M的3p轨道上有2个未成对电子。以下说法错误的是( )
A.电负性:W>Z>Y
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:M>Y
C.通过电解熔融的X2W3可制得X单质
D.常温下,将一定量气态Z2W4充入一烧瓶内,烧瓶内始终为无色
10.(2024·安徽1月适应性测试)某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Y、Z位于同一周期,基态X原子的价层电子排布式为nsnnpn。下列说法错误的是( )
A.该阴离子中铜元素的化合价为+3
B.元素电负性:XC.基态原子的第一电离能:XD.W、X、Y、Z均位于元素周期表的p区
11.A、B、C是三种短周期主族元素。甲是一种常见的温室气体,A、B、C原子序数之和为26,它们之间存在如图所示关系。下列说法正确的是( )
A.简单氢化物的稳定性:C>B
B.原子半径:C>B>A
C.A、B的未成对电子数相同
D.工业上常用电解熔融乙物质来制取A的单质
12.(2024·黑龙江统考一模)一种工业洗涤剂中间体结构式如图所示,其中短周期元素X、Q、Z、Y、W原子序数依次增大,X和W同主族但不相邻,Q、Z、Y为相邻元素,Y和Q最外层电子数之和是Z原子L层电子数的二倍,下列说法正确的是( )
A.X2Y和X2Y2均为极性分子
B.第一电离能:Y>Z>Q
C.原子半径:Y>Z>Q
D.W与Y形成的化合物中只含离子键
13.某离子液体结构如图,Q、R、T、X、Y和Z为原子序数依次增大的主族元素,基态T原子和Y原子最外层均有两个单电子,Q、R、X和Z的质子数均为奇数且和为22。下列说法错误的是( )
A.第一电离能:TB.键长:T—Q>X—Q
C.该离子液体难挥发,可用作溶剂
D.TQ3TQ2YQ易溶于水
14.(2024·山西运城模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,锂离子电池中一种溶剂的结构如图所示。Y、Z、W位于同周期,基态Y原子的价层电子排布式为nsnnpn。下列说法错误的是( )
A.简单氢化物的热稳定性:W>Z>R
B.电负性:R>Y>X
C.RW4的空间结构为正四面体形
D.Y2X2、YR2分子中Y原子的杂化方式相同
15.(2024·武汉模拟)某化合物具有漂白性,主要用于染色工艺,其结构如图所示,其中W、X、Y、M、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,且Y和Z同主族,下列说法错误的是( )
A.电负性:XB.W2Z和X2W2均为极性分子
C.MW与水反应后的溶液呈碱性
D.ZY2和ZY3的VSEPR模型均为平面三角形
16.(2025·安徽芜湖模拟)物质W常用作漂白剂和氧化剂,其构成元素均为短周期主族元素,各元素原子半径与原子序数的关系如图所示,实验室中常用CS2洗涤残留在试管壁上的N单质。下列说法错误的是( )
A.X、Z形成的化合物与M、N形成的化合物可以发生氧化还原反应
B.实验室中用CS2洗涤残留在试管壁上的N单质,利用了N单质的还原性
C.Z的氢化物的沸点不一定大于Y的氢化物的沸点
D.化合物W常用作氧化剂,不宜在高温下使用
答案精析
1.D 2.A
3.B [分析可知,X为C、Y为N、Z为S、M为Fe。C和S元素可以形成CS2分子,CS2分子为直线形分子,A正确;硫酸根离子中中心原子S的价层电子对数为4+=4,无孤电子对,为正四面体结构,C正确;硝酸亚铁能被稀硝酸氧化,硝酸被还原生成NO,D正确。]
4.B [由题意可知X为H,Y为N,Z为O,W为P,N的最低价氢化物与P的最高价含氧酸形成的盐中含有和H2,据此回答。同周期元素自左向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,原子半径:r(P)>r(N)>r(O)>r(H),故B正确;X、Y、Z形成的化合物有HNO3和NH4NO3等,NH4NO3中既有共价键又有离子键,故C错误;Z形成的单质有O2和O3,P形成的单质有白磷和红磷等,都不止一种,故D错误。]
5.D 6.C
7.B [由分析知,X为N,Y为O,Z为Na,W为Si。元素N的最高正价+5与W的最低负价-4的代数和为1,故A正确;四种元素可组成NaNO2、NaNO3、Na2SiO3等正盐,B错误;O2-和Na+具有相同的核外电子排布,核电荷数越大微粒半径越小,则简单离子半径:O2->Na+,即Y>Z,C正确;Z对应的氢化物即NaH中存在离子键,D正确。]
8.A [基态Z原子的价层电子排布式为nsnnp2n,即为2s22p4,Z为O,Z和R位于同主族,R为S,这四种元素和Cu组成一种配合物,其化学式为Cu(YX3)4(RZ4)·X2Z,则Y为N,X为H,该化合物的化学式为Cu(NH3)4(SO4)·H2O,据此回答。根据同主族元素从上往下第一电离能逐渐减小,N的2p能级半满,第一电离能大于同周期相邻元素,所以第一电离能:N>O>S,A正确;H2O分子间存在氢键,则简单氢化物的沸点:H2S9.D 10.D
11.A [甲是一种常见的温室气体,高中阶段常见的温室气体有二氧化碳、甲烷等,但是有B的单质和C的单质可以生成甲,那么甲为二氧化碳,A、B、C原子序数之和为26,包括了C和O两种元素,另一种元素为Mg。Mg和CO2的反应:2Mg+CO22MgO+C,Z为MgO。A为Mg,B为C,C为O。]
12.A [分析知,X为H,W为Na,Y为O,Q为C,Z为N。H2O和H2O2的正、负电荷的中心不重合,均为极性分子,故A正确;第一电离能:N>O>C,即Z>Y>Q,故B错误;原子半径:C>N>O,即Q>Z>Y,故C错误;W与Y形成的化合物可能为Na2O或Na2O2,Na2O只含离子键,但Na2O2中既含离子键又含共价键,故D错误。]
13.A
14.C [由Y原子价层电子排布式可知,n=2,Y为C元素;X元素原子序数最小且只形成1个单键,X为H元素;Z元素原子序数大于6且形成1个双键,Z为O元素;W原子形成一个单键且与O同周期,W为F元素;R原子能形成2个单键,则R是S元素。同一周期从左到右元素的非金属性逐渐增强,同一主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱,非金属性:F>O>S,故简单氢化物的热稳定性:HF>H2O>H2S,A项正确;元素的非金属性:S>C>H,故电负性:S>C>H,B项正确;SF4中S价层电子对数为4+=5, 孤电子对数为1,空间结构不是正四面体形,C项错误;C2H2分子中含有碳碳三键,其中C原子采取sp杂化;CS2分子中C原子价层电子对数为2+=2,孤电子对数为0,C采取sp杂化,D项正确。]
15.B
16.B [分析可知,X为H元素,Y为C元素,Z为O元素,M为Na元素,N为S元素,X、Z形成的化合物为水和过氧化氢,M、N形成的化合物为硫化钠,过氧化氢能够与硫化钠发生氧化还原反应,故A正确;N的单质为硫,为非极性分子,CS2为非极性溶剂,根据相似相溶原理,硫单质易溶于CS2,故B错误;Y的氢化物为烃,Z的氢化物为水、H2O2,碳原子数较多的烃常温下为固态,其沸点大于水和H2O2,故C正确;W分子中含有H—O—O—H结构,具有强氧化性,可用作氧化剂,但过氧化氢不稳定,该物质不宜在高温下使用,故D正确。]