答案 B
【变式探究】(2015·北京理综,7,6分)下
列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是( )
A.酸性:
H2SO4>H3PO4
B.非金属性:
Cl>Br
C.碱性:
NaOH>Mg(OH)2
D.热稳定性:
Na2CO3>NaHCO3
答案 D
【变式探究】(2015·江苏化学,5,2分)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子最外层有6个电子,Y是至今发现的非金属性最强的元素,Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置,W的单质广泛用作半导体材料。
下列叙述正确的是( )
A.原子最外层电子数由多到少的顺序:
Y、X、W、Z
B.原子半径由大到小的顺序:
W、Z、Y、X
C.元素非金属性由强到弱的顺序:
Z、W、X
D.简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序:
X、Y、W
解析 由于Y是非金属性最强的元素,则Y为氟元素;X原子最外层有
6个电子,属于第ⅥA族元素,且原子序数小于9,则X为氧元素;由于Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置,且其原子序数大于9,则Z为铝元素;由于W的单质广泛用作半导体材料,则W为硅元素。
A项,Y、X、W、Z的原子最外层电子数分别为7、6、4、3,正确;B项,原子半径由大到小的顺序为Al、Si、O、F,错误;C项,非金属性由强到弱的顺序为:
F、O、Si、Al,错误;D项,简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序:
F、O、Si,错误。
答案 C
题型三 元素“位—构—性”三者的关系
元素周期表(律)的综合应用的考查,主要集中在在元素推断的基础上,结合元素化合物、化学反应原理的知识进行综合判断,以“位—构—性”关系的形式考查较为常见,但也可能出
现新的命题角度,属于有一定难度的中档题。
【方法技巧】元素推断与物质推断融合题的解答思路
(1)审:
审清题意,题干→问题→框图,迅速浏览一遍,尽量在框图中把相关
信息表示出来,明确求解要求。
(2)找:
找“题眼”,即找到解题的突破口。
(3)析(推):
从“题眼”出发,联系新信息及所学知识,大胆猜测,应用正、逆向思维、发散收敛思维、横向纵向思维等,进行综合分析、推理,初步得出结论。
(4)
验:
验证确认,将结果放入原题检验,完全符合条件才算正确。
(5)答:
按题目的要求写出答案。
例2.(2018·全国卷Ⅰ)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。
W、X、Z最外层电子数之和为10;W与Y同族;W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃。
下列说法正确的是( )
A.常温常压下X的单质为气态
B.Z的氢化物为离子化合物
C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性
D.W与Y具有相同的最高化合价
【答案】B
【解析】可腐蚀玻璃的物质是HF。
根据题意可推知,W是氟、X是钠、Y是氯、Z是钙。
常温常压下Na是固态,A项错误;CaH2是离子化合物,B项正确;CaCl2是强酸强碱盐,水溶液呈中性,C项错误;氯有最高化合价为+7,氟无正价,D项错误。
【变式探究】(2016·课标全国Ⅱ,9)a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,b2-和c+离子的电子层结构相同,d与b同族。
下列叙述错误的是( )
A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1
B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物
C.c的原子半径是这些元素中最大的
D.d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性
答案 A
【变式探究】(2016·浙江理综,9)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,X、Y的核电荷数之比为3∶4。
W-的最外层为8电子结构。
金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。
下列说法正确的是( )
A.X与Y能形成多种化合物,一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应
B.原子半径大小:
X<Y,Z>W
C.化合物Z2Y和ZWY3都只存在离子键
D.Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂
解析 据题意得,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,可知X为碳元素;X、Y的核电荷数之比为3∶4,则Y为8号元素,应为氧元素;金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原
反应,则Z为钠元素;又W-的最外层为8电子结构,结合四种元素原子序数依次增大,故W为氯元素。
A项,碳和氧形成的化合物主要为CO、CO2,其中CO不能与氢氧化钠反应,错误;B项,原子半径:
C>O,Na>Cl,错误;C项,化合物Na2O中只存在离子键,而NaClO3存在离子键和共价键,错误;D项,O3、Cl2、Cl2O等可用作水的消毒剂,正确。
答案 D
【变式探究】(2015·广东理综,23,6分)甲~庚等元素在周期表中的相对位置如下表,己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性,甲和丁在同一周期,甲原子最外层与最内层具有相同电子数。
下列判断正确的是(双选)( )
A.丙与戊的原子序数相差28
B.气态氢化物的稳定性:
庚<己<戊
C.常温下,甲和乙的单质能与水剧烈反应
D.丁的最高价氧化物可用于制造光导纤维
答案 AD
【变式探究】(2015·浙江理综,9,6分)下表为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,W元素原子的核电荷数为X元素的2倍。
下列说法正确的是( )
X
Y
Z
W
T
A.X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增
B.Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在,它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增
C.YX2晶体熔化、液态WX3气化均需克服分子间作用力
D.根据元素周期律,可以推测T元素的单质具有半导体特性,T2X3具有氧化性和还原性
解析 由于W元素原子的核电荷数为X元素的2倍,故X为氧元素,W为硫元素,结合题中各元素的相对位置,可推断出Y为硅元素,Z为磷元素,T为砷元素。
A项,根据同周期和同主族元素原子半径和性质的变化规律可知,原子半径的大小顺序为P>S>O,气态氢化物的热稳定性
顺序为:
H2O>H2S>PH3,错误;B项,硫元素在自然界中能以游离态存在,如存在于火山喷口附近或地壳的岩层中,错误;C项,SiO2为原子晶体,熔化时克服的是共价键,而液态SO3气化克服的是分子间作用力,错误;D项,根据“对角线”规则,砷的单质与硅的单质有相似性,可做半导体材料,As2O3中砷元素显+3价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性。
答案 D
【举一反三】(2015·天津理综,7,14分)随原子序数递增,八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。
根据判断出的元素回答问题:
(1)f在周期表中的位置是________。
(2)比较d、e常见离子的半径大小(用化学式表示,下同):
________>________;比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱________>________。
(3)任选上述元素组成一种四
原子共价化合物,写出其电子式:
______________________________。
(4)已知1mole的单质在足量d2中燃烧,恢复至室温,放出255.5kJ热量,写出该反应的热化学方程式:
__________________________________________________________________。
(5)上述元素可组成盐R:
zx4f(gd4)2。
向盛有10mL1mol·L-1R溶液的烧杯中滴加1mol·L-1NaOH溶液,沉淀物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如下:
①R溶液中,离子浓度由大到小的顺序是_______________________________。
②写出m点反应的离子方程式:
_______________________________________。
③若在R溶液中改加20mL1.2mol·L-1Ba(OH)2溶液,充分反应后,溶液中产生沉淀的物质的量为________mol。
解析 由题中图示及同周期、同主族元素的原子半径、主要化合价的变化规律可推出八种短周期元素如下
x
y
z
d
e
f
g
h
H
C
N
O
Na
Al
S
Cl
答案
(1)第三周期ⅢA族
(2)r(O2-)>r(Na+) HClO4>H2SO4
(3)
(
或、H∶C⋮⋮C∶H等其他合理答案均可)
(4)2Na(s)+O2(g)===Na2O2(s) ΔH=-511kJ·mol-1
(5)①c(SO
)>c(NH
)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-)
②NH
+OH-===NH3·H2O ③0.022
物质结构与元素周期律
1.由德、法、美及波兰等多国科学家组成的科
研小组合成了非常罕见的
Fe原子,下列说法不正确的是( )
A.可以用KSCN溶液检验
FeCl3和
FeCl3
B.
Fe与
Fe的电子数相同
C.
Fe与
Fe互为同位素
D.
Fe的中子数小于质子数
答案 A
2.下列说法正确的是( )
A.34S原子核内的中子数为16
B.1H和2H的化学性质相同
C.H
O与H
O互为同素异形体
D.Na和Na+的组成元素相同,且性质相同
解析 34S原子核内的中子数为18;水是化合物,H
O与H
O不互为同素异形体;Na和Na+的化学性质不同。
答案 C
6.下列有关元素的性质及递变规律中错误的是( )
A.ⅠA族与ⅦA族元素间可形成共价化合物或离子化合物
B.第三周期主族元素从左到右,最高正价从+1递增到+7
C.核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
D.同周期的主族金属元素的化合价越高,其原子失电子能力越弱
解析 ⅠA族中的H可与ⅦA族元素形成共价化合物,ⅠA族中的金属元素可与ⅦA族元素形成离子化合物,A项正确;第三周期主族元素的最高正价等于元素的最外层电子数,从左到右,最高正价从+1递增到+7,B项正确;核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同,如Ar、Cl-、K+化学性质不同,而互为同位素的原子化学性质相同,如
Cl和
Cl,C项错误;同周期的主族金属元素的化合价越高,其原子序数越大,原子失电子能力越弱,D项正确。
答案 C
10.W、X、Y、Z、R为五种短周期主族非金属元素,它们在元素周期表中的相对位置如图所示。
下列关于五种元素的说法正确的是( )
W
X
R
Y
Z
A.粒子半径:
原子半径最大的是W,简单阴离子半径最小的是R
B.单质:
氧化性最强的是Z,还原性最强的是Y
C.最高价氧化物对应水化物:
酸性最强的是Z,水溶性最差的是Y
D.最简单氢化物:
沸点最高的是X,稳定性最差的是W
解析 根据元素周期律,同周期主族元素,随着原子序数递增,原子半径逐渐减小,同主族元素,随着原子序数递增,原子半径逐渐增大,故Y的原子半径最大,A项错误;根据元素周期律,同周期主族元素,随着原子序数递增,元素的非金属性逐渐增强,同主族元素,随着原子序数递增,元素的非金属性逐渐减弱,元素的非金属性越强,其对应的单质的氧化性越强,故氧化性最强的是R的单质,B项错误;O、F没有最高价含氧酸,故酸性最强的是HClO4(Z的最高价氧化物对应的水化物),水溶性最差的是H2SiO3(Y的最高价氧化物对应的水化物),C项正确;Si的非金属性最弱,故SiH4的稳定性最差(Y的最简单氢化物),D项错误。
答案 D
13.下图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图,下列说法不正确的是( )
A.N、Z两种元素的离子半径相比,前者较大
B.M、N两种元素的气态氢化物的稳定性相比,后者较强
C.X与M两种元素形成的化合物能与碱反应,但不能与任何酸反应
D.工业上常用电解熔融态的Y和N形成的化合物的方法制取Y的单质
答案 C
14.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号
X
Y
Z
M
R
Q
原子半径(×10-10m)
1.86
0.99
1.43
1.60
0.75
0.74
主要化合价
最高正价
+1
+7
+3
+2
+5
—
最低负价
—
-1
—
—
-3
-2
有关X、Y、Z和M的下列说法正确的
是( )
A.X、Z、R的最高价氧化物的水化物之间可两两相互反应
B.元素X和Q形成的化合物中不可能含有共价键
C.X、Z、M的单质分别与水反应,Z最剧烈
D.Y的氢化物的水溶液可用于蚀刻玻璃
解析 依据所给数据,结合元素周期律判断出:
X为Na,Y为Cl,Z为Al,M为Mg,R为N,Q为O。
A项,NaOH、Al(OH)3、HNO3两两之间可相互反应;B项,Na与O可以形成氧化钠和过氧化钠,过氧化钠中存在非极性共价键;C项,Na、Mg、Al
分别与水反应,Na最剧烈;D项,氢氟酸常用于蚀刻玻璃,盐酸不能用于蚀刻玻璃。
答案 C
19.下图为元素周期表前四周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中,正确的是( )
X
W
Y
R
Z
A.常压下五种元素的单质中,Z单质的沸点最高
B.Y、Z的阴离子与R原子的电子层结构相同
C.W的氢化物比
X的氢化物稳定
D.Y元素最高价氧