届高考化学元素位构性之间关系试题透析提升专攻11页.docx

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届高考化学元素位构性之间关系试题透析提升专攻11页

2020届高考化学元素“位—构—性”之间关系试题透析提升专攻

化学试题

【解题策略】

(1)推断元素:

根据题目信息和原子结构或元素及其化合物的性质,推断元素在周期表中的位置及名称。

(2)联想规律:

结合元素周期律对选项中元素的结构和元素性质的变化作出判断。

(3)通盘“验证”:

将判断的结果代入原题中进行检验,完全符合题设条件的才是正确选项。

【对点演练】

1. X、Y、Z均为短周期元素,其中两种为金属元素,一种为非金属元素,其原子半径如下:

X

Y

Z

原子半径/nm

0.154

0.130

0.071

X、Y处于同一周期,三种元素形成的简单离子具有相同的电子层结构。

下列说法正确的是

A.原子最外层电子数:

Z>X>Y

B.三种元素可能为同周期元素

C.原子序数:

Y>X>Z

D.离子半径:

X>Y>Z

【解析】 X、Y、Z均为短周期元素,其中两种为金属元素,一种为非金属元素,结合原子半径及X、Y处于同一周期,三种元素形成的简单离子具有相同的电子层结构,则三种元素在周期表中相对位置为

A.最外层电子数Z>Y>X,故A错误;B.三种元素在周期表中相对位置为

,因此三种元素不可能为同周期元素,故B错误;C.由位置可知,原子序数Y>X>Z,故C正确;D.具有相同电子层结构的离子,原子序数大的离子半径小,则离子半径Z>X>Y,故D错误。

【答案】 C

2.短周期主族元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示,其中Z的原子序数是X原子序数的3倍。

下列说法不正确的是

X

W

Y

Z

A.四种元素都是非金属元素

B.W、Y、Z的原子均能与氢原子形成18电子分子

C.单质Y是将太阳能转化为电能的常用材料

D.X、Y、Z均只能与W形成一种化合物

解析 短周期主族元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示,其中Z的原子序数是X原子序数的3倍,设X的原子序数为x,则x+10=3x,x=5,则X是B,Z是P,所以Y是Si,W是O。

A、四种元素都是非金属元素,A正确;B、H2O2、PH3、SiH4均是18电子分子,B正确;C、硅是半导体可用作太阳能电池板,C正确;D、磷有P2O3和P2O5两种化合物,D错误,答案选D。

答案 D

3.四种短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如图所示,其中Z元素的最外层电子数是内层电子总数的1/2。

下列说法不正确的是(  )

X

Y

Z

W

A.Z元素位于周期表的第三周期第VA族

B.X与W形成共价化合物XW2,X的原子半径比Y小

C.Y元素的气态氢化物的热稳定性比Z的高

D.X、W元素的最高价氧化物对应水化物的酸性:

W强于X

解析:

选B。

A.Z元素的最外层电子数是内层电子总数的1/2,Z为Li或P,根据在周期表中位置,推出Z为P,Y为N,X为C,W为S,A、Z为P,位于第三周期第ⅤA族,故A正确;B.X和W形成的化合物是CS2,属于共价化合物,同周期从左向右,半径依次减小,C的半径比N大,故B错误;C.同主族从上到下,非金属性减弱,即N的非金属性强于P,则NH3比PH3稳定,故C正确;D.X的最高价氧化物对应水化物是H2CO3,W的最高价氧化物对应水化物是H2SO4,前者属于弱酸,后者属于强酸,故D正确。

4.2017年南京理工大学合成出下图的离子化合物,该物质由两种阳离子和两种阴离子构成,其中有两种10电子离子和一种18电子离子。

X、Y、Z、M均为短周期元素,且均不在同一族。

下列说法不正确的是

A.X与Y形成的化合物沸点高于Y同族元素与X形成的化合物

B.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比M的强

C.Y气态氢化物的稳定性比Z的强

D.在该盐中,存在极性共价键和非极性共价键

【答案】B

【解析】该化合物由两种阳离子和两种阴离子构成,其中有两种10电子离子和一种18电子离子,且X、Y、Z、M均为短周期元素,均不在同一族,由结构图并结合X、Y、Z、M可知X为H元素、Y为O元素、Z为N元素,M为Cl元素,化合物中含有NH4+、H3O+、N5-和Cl-,则:

A.H2O分子之存在氢键,其沸点明显高于O族其它元素的氢化物,如H2S等,故A正确;

B.Cl的非金属性比N强,则HNO3的酸性比HClO4弱,故B错误;

C.O的非金属性比N强,则H2O比NH3稳定,故C正确;

D.该盐中含有NH4+、H3O+、N5-,其中NH4+、H3O+中均含有极性共价键,而N5-中的N-N键为非极性键,故D正确;故答案为B。

5.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数逐渐增大,W原子的核外电子总数与X原子次外层的电子数相同。

X和Y的简单阳离子的电子层结构相同,Z的一种含氧酸具有杀菌消毒和漂白作用。

Y单质可以用于野外焊接钢轨。

下列说法正确的是(  )

A.简单离子半径:

X>Y>Z

B.最高价氧化物对应水化物的碱性:

X>Y

C.W、Z的简单氢化物的沸点:

W

D.Z与X、Y两种元素都能形成二元离子化合物

解析:

选B。

由题意可推知W、X、Y、Z分别为O、Na(或Mg)、Al、Cl。

简单离子半径:

Cl->O2->Na+>Mg2+>Al3+,故A错误;X元素和Y元素位于同一周期,同一周期元素,从左到右金属性依次减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱,则最高价氧化物对应水化物的碱性:

Na或Mg>Al,故B正确;HCl分子间不能形成氢键,水分子间能形成氢键,沸点:

H2O>HCl,故C错误;Cl元素与Al元素形成的氯化铝为共价化合物,故D错误。

6.W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,且四种元素的原子最外层电子数之和为24。

下列说法错误的是(  )

W

X

Y

Z

A.单核阴离子的还原性Y强于X

B.W的气态氢化物与其最高价含氧酸反应生成离子化合物

C.X、Y、Z最简单氢化物中稳定性最弱的是Y

D.在元素周期表中118号元素与Z位于同一主族

答案 D

解析 X、Y、Z、W四种短周期元素,结合位置可知,W、X为第二周期元素,Y、Z为第三周期,设X的最外层电子数为x,则W的最外层电子数为x-1,Y的最外层电子数为x,Z的最外层电子数为x+1,则x+x-1+x+x+1=24,解得x=6,则W为N,X为O,Y为S,Z为Cl。

A项,同主族从上到下阴离子还原性依次增强,所以S2-的还原性比O2-强,正确;B项,N元素的气态氢化物和其最高价含氧酸反应生成离子化合物NH4NO3,正确;C项,X、Y、Z最简单氢化物为H2O、H2S、HCl,非金属性越强越稳定,所以稳定性最弱的是H2S,正确;D项,118号元素位于0族,Z是Cl位于第ⅦA族,错误。

7.X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期主族元素。

它们满足以下条件:

①在元素周期表中,Y、Z、W的位置如图所示,且Y、Z、W三种元素的原子最外层电子数之和为17;②X、Y、W分别位于不同周期。

下列说法正确的是(  )

Y

Z

W

A.四种元素的原子半径大小顺序为W>Y>X>Z

B.Z、W元素的最简单氢化物的沸点为H2Z

C.X、Y、Z既能形成离子化合物,又能形成共价化合物

D.X分别与Y、Z之间形成的核外电子总数为10的微粒只有YX3和X2Z

答案 C

解析 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,则原子半径顺序是r(X)<r(Z)<r(Y)<r(W),错误;B项,Z、W分别是O、S,水和硫化氢形成的晶体都是分子晶体,但水分子中还有氢键,所以水的沸点高,即H2Z的沸点比H2W高,错误;D项,X与Y、Z之间形成的核外电子总数为10的微粒有NH3、NH

、NH

、H2O、OH-、H3O+,共6种,错误;C项,X、Y、Z形成的化合物,例如硝酸是共价化合物,硝酸铵是离子化合物,正确。

8.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<W

B.Y的阳离子半径比W的阴离子半径大

C.X、Z、W氧化物对应水化物酸性的强弱顺序为Z<X<W

D.室温下,含Y元素的盐形成的水溶液其pH<7

解析 X、Y、Z、W是分别是短周期元素,原子序数依次递增。

Y元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应,Y为Al元素;Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,Z为Si元素,X与Z位于同一主族,则X为C元素;Y、Z、W原子的最外层电子数之和为14,则W的最外层电子数为14-3-4=7,且原子序数最大,W为Cl元素。

A.元素的非金属性:

Si<C<Cl,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,则最简单气态氢化物的热稳定性:

Z<X<W,故A错误;B.Y为Al元素,对应的离子核外有2个电子层,W为Cl元素,对应的离子核外有3个电子层,氯离子半径较大,故B错误;C.非金属性为Cl>C>Si,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,故最高价氧化物对应水化物酸性为Si<C<Cl,故C正确;D.NaAlO2溶液呈碱性,故D错误。

答案 C

9.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中W的原子核中只有6个质子;X可与W形成两种常见的气体WX和WX2;Y是短周期元素中原子半径最大的元素;Z与Y形成的化合物的水溶液呈中性。

下列叙述正确的是

A.Y位于第三周期,ⅦA族    B.单质沸点:

W>Y

C.气体氢化物稳定性:

W>ZD.离子半径:

X<Y

解析 W的原子核只有6个质子,则W为C,X与C形成两种常见的气体WX和WX2,因此X为O,Y是短周期元素中原子半径最大的元素,则Y是Na,形成的化合物的水溶液呈中性,则Z为Cl。

A、Na位于第三周期IA族,故错误;B、C无论是石墨还是金刚石,熔沸点都很高,Na的熔沸点较低,因此C>Na,故正确;C、非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,即Cl>C,故错误;D、核外电子排布相同,原子序数越大,其离子半径越小,即O2->Na+,故错误。

答案 B

10.部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示,下列说法正确的是

A.离子半径的大小顺序:

e>f>g>h

B.与x形成简单化合物的沸点:

y>z>d

C.x、z、d三种元素形成的化合物可能含有离子键

D.e、f、g、h四种元素对应最高价氧化物的水化物相互之间均能发生反应

解析 从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数,可知x是H元素,y是C元素,z是N元素,d是O元素,e是Na元素,f是Al元素,g是S元素,h是Cl元素。

A.电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,离子电子层越多离子半径越大,故离子半径:

S2->Cl->Na+>Al3+,故A错误;B.常温下,水为液体,甲烷、氨气为气体,水的沸点最高,氨气分子之间存在氢键,沸点高于甲烷的,故B错误;C.x、z、d三种元素形成可以形成硝酸铵,属于离子化合物,故C正确;D.e、f、g、h四种元素对应最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、硫酸、高氯酸,氢氧化铝属于两性氢氧化物,能与强酸、强碱反应,氢氧化钠能与酸反应,但硫酸与高氯酸之间不反应,故D错误。

答案 C

11.【2019届奉贤区上学期期末】如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系,下列说法正确的是

A.最高价氧化物对应水化物酸性:

Y>W>T

B.气态氢化物的稳定性:

W>X

C.单质还原性:

T>Z

D.Z、T、W的最高价氧化物对应水化物可以相互反应

【答案】D

12.【福州市2019届高三毕业班第三次质量检测】一种新兴宝玉石主要成分的化学式为X2Y10Z12W30,X、Y、Z、W均为短周期主族元素且Y、W、X、Z的原子序数依次增大,X与Y位于同一主族,Y与W位于同一周期。

X、Y、Z的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等,W是地壳中含量最多的元素。

下列说法错误的是

A.原子半径:

X>Y>W

B.最高价氧化物对应水化物的碱性:

X>Y

C.Z、W组成的化合物能与强碱反应

D.X的单质在氧气中燃烧所得的产物中阴、阳离子个数比为1:

1

【答案】D

【解析】

【分析】X、Y、Z、W均为短周期主族元素且Y、W、X、Z的原子序数依次增大,W是地壳中含量最多的元素,则W为O元素;X与Y位于同一主族,Y与W位于同一周期,则X、Z均为第三周期;X、Y、Z的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等,设X、Y的最外层电子数为a,Z的最外层电子数为b,则2a+b+6,当a=1,b=4时满足题意,即Y为Li、X为Na、Z为Si。

【详解】由分析可知:

Y为Li元素、W为O元素、X为Na元素、Z为Si元素;A.Li、O同周期,核电荷数大,原子半径小,Li的原子半径大于O,Li、Na同主族,核电荷数大,原子半径大,Na的原子半径大于Li,则原子半径是X>Y>W,故A正确;B.Na的金属性比Li强,NaOH的碱性比LiOH强,则最高价氧化物对应水化物的碱性:

X>Y,故B正确;C.Z、W组成的化合物SiO2是酸性氧化物,能与强碱反应,故C正确;D.X的单质是Na,在氧气中燃烧生成Na2O2,存在Na+和O22-,则阴阳离子之比为1:

2,故D错误;故答案为D。

13.【2019届松江区上学期期末】X、Y、Z和R分别代表四种短周期元素,如果aXm+、bYn+、cZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同,则下列关系式一定错误的是

A.b-d=n+mB.原子序数:

b﹥a﹥d﹥c

C.离子半径:

Zn-﹥Rm-﹥Xm+﹥Yn+D.原子半径:

X﹥Y﹥R﹥Z

【答案】D

【解析】可用特殊值代入,令m=1,n=2,电子数为10,则aXm+、bYn+、cZn-、dRm-四种离子分别为Na+、Mg2+、O2-、F-;由于四种离子的电子层结构相同,电子数相等,所以b-n=d+m,整理有b-d=n+m,A正确;原子序数从大到小为:

Mg﹥Na﹥F﹥O,所以b﹥a﹥d﹥c,B正确;核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,因此离子半径为O2->F->Na+>Mg2+,C正确;同一周期原子半径从做左到右逐渐减小(稀有气体除外),同一主族,从上到下,原子半径增大,所以Na>Mg>O>F,D错误;正确选项D。

14.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。

已知W的某种单质是自然界中硬度最大的物质,a为W的最高价氧化物,Y是地壳中含量最高的金属元素,b、c、d分别为X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物。

化合物a~g的转化关系如图所示(部分产物已略去)。

下列说法正确的是(  )

A.简单离子半径大小:

X>Y>Z

B.a中含有极性共价键,属于共价化合物

C.g的水溶液可显中性

D.工业上通过电解其氯化物的方法制取Y的单质

答案 B

解析 由W的某种单质是自然界中硬度最大的物质,可知W为碳元素,a为CO2,由Y是地壳中含量最高的金属元素,可知Y是铝元素,c是Al(OH)3,由转化关系知b、d为强酸或强碱,且f能与CO2反应生成Al(OH)3,则b只能为强碱,又X位于C与Al之间,故X为钠元素,b为NaOH,f为NaAlO2,结合原子序数关系知,d只能为强酸,且符合题意的有H2SO4和HClO4,所以Z为S或Cl,g为Al2(SO4)3或Al(ClO4)3。

A项,简单离子半径大小:

S2-(或Cl-)>Na+>Al3+,错误;B项,CO2中的共价键为不同种元素间形成的极性共价键,CO2为共价化合物,正确;C项,g溶液中Al3+水解使溶液显酸性,错误;D项,工业制铝利用的是电解熔融状态的氧化铝,错误。

15.【天津市红桥区2019届高三一模】第三周期元素X、Y、Z、W的最高价氧化物溶于水可得四种溶液,0.01mol/L的这四种溶液pH与该元素原子半径的关系如下图所示。

下列说法正确的是

A.简单离子半径:

X>Y>Z>W

B.W的单质在常温下是黄绿色气体

C.气态氢化物的稳定性:

Z>W>Y

D.X和Y的最高价氧化物对应的水化物恰好中和时,溶液中的微粒共有2种

【答案】B

【解析】

【分析】第三周期元素中,X最高价氧化物水化物的溶液pH为12,氢氧根浓度为0.01mol/L,故为一元强碱,则X为Na元素;Y、W、Z对应的最高价氧化物水化物的溶液pH均小于7,均为酸,W最高价含氧酸溶液中氢离子浓度为0.01mol/L,故为一元强酸,则W为Cl元素;最高价含氧酸中,Z对应的酸性比W的强、Y对应的酸性比W的弱,而原子半径Y>Z>Cl,SiO2不溶于水,故Z为S元素,Y为P元素,以此解答该题。

【详解】综上所述可知X是Na元素,Y是P元素,Z是S元素,W是Cl元素。

A.离子的电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小;离子的电子层越多,离子半径越大,离子半径P3->S2->Cl->Na+,A错误;

B.W是Cl元素,其单质Cl2在常温下是黄绿色气体,B正确;

C.元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强,由于元素的非金属性W>Z>Y,所以气态氢化物的稳定性:

W>Z>Y,C错误;

D.X和Y的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、H3PO4,二者恰好中和时生成磷酸钠,由于该盐是强碱弱酸盐,溶液中磷酸根发生分步水解反应,产生HPO42-,产生的HPO4-会进一步发生水解反应产生H2PO4-、H3PO4,同时溶液中还存在H+、OH-,因此溶液中的微粒种类比2种多,D错误;

故合理选项是B。

16.现有5种短周期元素X、Y、Z、Q、W,原子序数依次增大,在周期表中X原子半径最小;X和W同主族;Y元素原子核外电子总数是其次外层电子数的3倍;Q元素是地壳中含量最高的元素。

下列说法不正确的是

A.原子半径:

Y<Q<W

B.ZX3可使紫色石蕊溶液变蓝

C.X、Z、Q3种元素可组成离子化合物或共价化合物

D.X2Q2、Y2X6两种分子中含有的电子总数、化学键种类都相同

解析 X是周期表中原子半径最小的元素,应为H元素,X和W同主族,则W是Na或Li元素,Y元素原子核外电子总数是其次外层电子数的3倍,所以Y是C元素;W的原子序数大于Y,所以W是Na元素;Q元素是地壳中含量最高的元素,为O元素,Z的原子序数大于Y而小于Q,所以Z是N元素。

A、C和O属于同一周期,碳原子半径大于氧原子半径,碳原子半径小于钠原子半径,所以原子半径:

Q<Y<W,故A错误;B、氨气溶于水得到氨水,氨水电离出氢氧根离子而使溶液呈碱性,所以氨气可使紫色石蕊溶液变蓝,故B正确;C、铵盐属于离子化合物,硝酸是共价化合物,故C正确;D、H2O2、C2H62种分子中含有的电子数都是18,化学键种类都是共价键,故D正确。

答案 A

17.短周期A、B、C、D的原子序数依次增大,A原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素B在同周期的主族元素中原子半径最大,元素C的合金是日常生活中常用的金属材料,D位于第ⅥA族。

下列说法正确的是

A.原子半径:

D>B>C>A

B.元素A、B的氧化物具有相同类型的化学键

C.B、C、D的最高价氧化物对应的水化物能相互反应

D.元素B和C的最高价氧化物对应水化物的碱性:

C>B

解析 短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增大。

A原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,A原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,则A为碳元素;元素B在同周期的主族元素中原子半径最大,处于ⅠA族,原子序数大于碳元素,则B为Na元素;元素C的合金是日常生活中常用的金属材料,则C为Al,D位于第ⅥA族,原子序数大于Al,则D为S元素。

同周期随原子序数增大原子半径减小,电子层越多原子半径越大,故原子半径Na>Al>S>C,故A错误;元素A的氧化物为CO、CO2,属于共价化合物,B的氧化物为氧化钠、过氧化钠,属于离子化合物,化学键类型不相同,故B错误;B、C、D的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、H2SO4,氢氧化铝是两性氢氧化物,能与氢氧化钠、硫酸反应,氢氧化钠与硫酸发生酸碱中和反应,故C正确;Na、Al同周期,随原子序数增大金属性减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,故D错误。

答案 C

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