届高三化学考前冲刺突破《物质结构 元素周期律》跟踪检测答案 解析文档格式.docx
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3.四种短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置关系如图所示,其中Z原子的最外层电子数与其电子层数相同,由此推知下列选项正确的是( )
X
Y
W
A.工业上在一定条件下电解Z、Y形成的化合物制取Z的单质
B.X、Y、Z的简单离子的半径大小关系为Z>
X>
C.X、Y、W的简单气态氢化物的稳定性强弱关系为W>
D.W的氧化物为酸性氧化物,不能与任何酸反应
A 解析 根据X、Y、Z、W在元素周期表中的位置关系知,X、Y在第二周期,Z、W在第三周期;
Z原子的最外层电子数与其电子层数相同,所以Z是Al元素、W是Si元素、X是N元素、Y是O元素。
工业上电解熔融Al2O3制取金属Al,A项正确;
电子层数相同,质子数越大半径越小,离子的半径大小关系为N3->
O2->
Al3+,B项错误;
非金属性越强,气态氢化物越稳定,稳定性强弱关系为H2O>
NH3>
SiH4,C项错误;
SiO2为酸性氧化物,但能与氢氟酸反应,D项错误。
4.(2019·
广东广州测试)联合国大会宣布2019年为“国际化学元素周期表年”。
元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如图所示。
其中元素Z位于第四周期,W、X、Y原子的最外层电子数之和为18,下列说法正确的是( )
A.简单氢化物沸点:
Y>W
B.原子半径:
Z>Y>X
C.氧化物的水化物的酸性:
W<X
D.推测Z是半导体材料,Z与Y可形成化合物ZY4
D 解析 根据Z在第四周期可知,W在第二周期,X和Y在第三周期,再结合W、X、Y原子的最外层电子数之和为18,可知W、X、Y原子的最外层电子数分别为5、6、7,则W、X、Y分别为N、S、Cl,则Z为Ge。
NH3分子间存在氢键,故沸点:
NH3>HCl,A项错误;
同周期主族元素从左至右原子半径逐渐减小,故原子半径:
S>Cl,B项错误;
没有指出是否为最高价氧化物对应水化物的酸性,则酸性无法确定,C项错误;
Ge和Si类似,均为半导体材料,Ge与Cl可形成化合物GeCl4,D项正确。
5.(2019·
福建福州质量抽测)有五种短周期主族元素X、Y、Z、R、Q,它们的原子序数逐渐增大;
在周期表中的相对位置如图所示,Z是组成叶绿素的金属元素。
下列说法错误的是( )
R
Q
A.工业上都用电解法制Z、R单质
B.X和Y的单质熔点:
X<Y
C.Z、R、Y的简单离子半径:
Y>Z>R
D.Y和Q的最高价氧化物对应水化物的酸性:
Y>Q
B 解析 根据Z是组成叶绿素的金属元素,可知Z为Mg,则R为Al,Q为P,X为C,Y为N。
工业上用电解熔融氯化镁的方法制Mg,用电解熔融氧化铝的方法制Al,A项正确;
C的单质有金刚石、石墨等,N的单质为N2,碳的单质熔点高于氮的单质熔点,B项错误;
Mg2+、Al3+、N3-均有两个电子层,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径N3->Mg2+>Al3+,C项正确;
非金属性:
N>P,故最高价氧化物对应水化物的酸性:
HNO3>H3PO4,D项正确。
6.(2020·
广东惠州调研)A、B、C、D四种短周期元素的原子序数依次增大,A的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代;
B的气态氢化物的水溶液呈碱性;
C为金属元素且有两种常见的含氧化合物(都含两种元素);
若往D单质的水溶液中滴加少量紫色石蕊试液,可观察到先变红后褪色。
下列说法中正确的是( )
A.C的两种含氧化合物中阴阳离子个数比都为1∶2
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性B>
D
C.B的氢化物的沸点一定高于A的氢化物
D.原子半径D>
A>
B>
C
A 解析 常用14C鉴定文物的年代,故A为C,B的气态氢化物的水溶液呈碱性,该氢化物为NH3,即B为N,C为金属元素且有两种常见的氧化物,符合要求的是Na2O和Na2O2,故C为Na,D单质的水溶液滴加少量紫色石蕊试液,先变红,说明水溶液显酸性,后褪色说明溶液中含强氧化性物质,则D为Cl。
C的两种含氧化合物分别是Na2O和Na2O2,阴阳离子个数比为1∶2,A项正确;
B的最高价氧化物对应水化物是HNO3,D的最高价氧化物对应水化物是HClO4,HClO4酸性最强,B项错误;
N的氢化物可以是NH3,也可以是N2H4等,C的氢化物是一类物质,即烃,烃的状态有气体、液体和固体,因此N的氢化物的沸点不一定高于C的氢化物,C项错误;
原子半径大小顺序是Na>
Cl>
C>
N,D项错误。
7.(2019·
黑龙江重点中学联考)短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。
元素W的单质是制备一种高效电池的重要材料,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。
A.元素W、Y的氯化物中,各原子均满足8电子稳定结构
B.元素X与氢形成的原子个数比为1∶1的化合物有很多种
C.元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
D.元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2
A 解析 元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,推出Y为Al;
元素W的单质是制备一种高效电池的重要材料,则W为Li;
因X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,则X为C;
由Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,推出Z为S。
W的氯化物为LiCl,Li不满足8电子稳定结构,A项错误;
C与H形成的原子个数为1∶1的化合物有乙炔、苯等,B项正确;
Y的单质为Al,Al与氢氧化钠溶液或盐酸反应都能生成氢气,C项正确;
S与C可形成共价化合物CS2,D项正确。
8.短周期元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大,由它们形成的化合物X、Y、Z、W在一定条件下的相互转化关系如图所示。
已知X、Y、Z均含有d元素;
X的焰色反应呈黄色;
Y是两性氢氧化物;
0.1mol·
L-1W溶液的pH为1。
A.e元素的含氧酸的酸性在同主族中最强
B.b元素的单质和氢化物可能具有氧化性和漂白性
C.c与e和a与e元素形成的化合物均属于电解质且化学键类型相同
D.b、c、d元素的离子半径大小顺序是b<
c<
d
B 解析 根据题意及转化关系图可知,X中有Na元素、Y是Al(OH)3,X、Y、Z均含有Al元素,则X是NaAlO2,Z是AlCl3,则a、b、c、d分别是H、O、Na、Al。
W是一元强酸,且a、b、c、d、e的原子序数依次增大,故e为Cl。
e(Cl)的最高价含氧酸的酸性在同主族中最强,A项错误;
b(O)的单质有O3,其氢化物有H2O2,两者均具有氧化性和漂白性,B项正确;
c与e形成的化合物为NaCl,是离子晶体,化学键是离子键,a与e元素形成的化合物为HCl,是分子晶体,化学键是共价键,两者均属于电解质,但化学键类型不同,C项错误;
b、c、d元素的离子分别是O2-、Na+、Al3+,电子层结构相同,原子序数越大,半径越小,即b>
c>
d,D项错误。
9.(2019·
湖南衡阳模拟)主族元素W、X、Y、Z的原子序数均不大于20,其原子半径依次增大。
W与X的核电荷数之比为4∶3,且都能形成电子总数相等的简单氢化物分子a、b,Y原子最外层电子数少于其最内层电子数,Z原子的各层电子数呈对称分布。
下列叙述错误的是( )
A.a、b分子的稳定性:
a>b
B.自然界存在多种含W、X元素的化合物
C.W的原子序数一定比Y的原子序数小
D.Z的最高价氧化物对应的水化物可为强碱
C 解析 W与X的核电荷数之比为4∶3,且W与X都能形成电子总数相等的简单氢化物。
则W为O,X为C,a为H2O,b为CH4;
Y原子最外层电子数少于其最内层电子数,则Y可能是Na或Li,Z原子的各层电子数呈对称分布,且四种元素原子半径依次增大,则Z为Ca。
非金属性O>
C,则H2O的稳定性强于CH4,A项正确;
自然界含有C和O的化合物有CO2、CO、有机物等,B项正确;
根据上述分析,如果Y为Li,W的原子序数大于Y的原子序数,C项错误;
Ca为活泼金属,其最高价氧化物对应的水化物是Ca(OH)2,Ca(OH)2为强碱,D项正确。
10.(2019·
广东惠州三调)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y、Z的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等,X的最高化合价为+4,Y是海水中含量最多的金属元素。
下列说法不正确的是( )
A.原子半径:
r(Y)>r(Z)>r(X)
B.W的氢化物的稳定性比X的最简单氢化物的稳定性弱
C.W分别与Y、Z形成的化合物所含的化学键类型相同
D.Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比Z的强
B 解析 由于Y是海水中含量最多的金属元素,可知Y为Na;
根据X的原子序数最小,且最高化合价为+4,可确定X为C;
再结合X、Y、Z的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等,可知Z和W分别为Mg和Cl。
原子半径:
Na>Mg>C,A项正确;
Cl>C,故稳定性:
HCl>CH4,B项错误;
NaCl和MgCl2中都只含离子键,即二者化学键类型相同,C项正确;
金属性:
Na>Mg,则碱性:
NaOH>Mg(OH)2,D项正确。
11.(2019·
江苏模拟)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增,其原子的最外层电子数之和为15。
X与Y、Z、W位于相邻周期,Z最外层电子数与周期数相等,W的一种氧化物是主要的大气污染物。
下列叙述正确的是( )
A.原子半径的大小顺序:
r(W)>
r(Z)>
r(Y)>
r(X)
B.最高价氧化物对应的水化物的碱性:
C.X、W的简单气态氢化物都易溶于水
D.Z的最高价氧化物对应的水化物一定能溶于X的最高价氧化物对应的水化物
B 解析 W的一种氧化物是主要的大气污染物,且其序数在4种元素中最大,则W为S,Z最外层电子数与周期数相等,且X与Y、Z、W位于相邻周期,说明Z为Al;
又因为四种元素原子的最外层电子数之和为15,故若Y为Mg,则X为C;
若Y为Na,则X为N。
A项,电子层数越多,半径越大,电子层数相同,半径随着原子序数的增大而减小,则半径大小顺序是r(Y)>
r(X),错误;
B项,无论Y是Na还是Mg,同周期元素从左到右金属性减小,其最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,即Y>
Z,正确;
C项,如果X为C,氢化物是CH4,CH4不溶于水,错误;
D项,Z的最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3,如果X为C,C的最高价氧化物对应水化物是H2CO3,氢氧化铝不溶于碳酸,错误。
12.(2019·
山东枣庄模拟)A、B、C、D、E是五种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。
已知:
A的一种原子不含中子;
B原子最外层电子数是次外层的3倍;
C与A处于同一主族;
D的原子序数是B的2倍。
A.在B、D、E形成的简单离子中,E离子的还原性最强
B.B与C形成的化合物中一定含有离子键,也可能含有共价键
C.D的简单气态氢化物的稳定性比E的简单气态氢化物强
D.1molE的单质与C的最高价氧化物对应水化物的溶液完全反应时,转移2mol电子
B 解析 A的一种原子不含中子,则A为氢,B原子最外层电子数是次外层的3倍,则B为氧,C与A处于同一主族,且原子序数大于B,则C为钠,D的原子序数为B的2倍,则D为硫,E为氯。
B、D、E形成的简单离子分别为O2-、S2-、Cl-,因三种元素中S的非金属性最弱,则还原性最强是S2-,A项错误;
B与C形成的化合物中,Na2O2同时含有共价键和离子键,B项正确;
Cl元素的非金属性比S强,所以HCl比H2S的稳定性强,C项错误;
1mol的Cl2与NaOH溶液反应是歧化反应,Cl2既作氧化剂又作还原剂,转移1mol电子,D项错误。
13.(2019·
河北唐山摸底)Q、X、Y、Z为短周期元素,它们在周期表中的位置如图所示。
这4种元素的原子最外层电子数之和为22。
A.X、Y和氢3种元素形成的化合物中可能含有离子键
B.X、Y的简单离子电子层结构相同,且简单离子半径:
C.Z的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
D.简单气态氢化物的稳定性:
Q<Z
B 解析 由元素在周期表中的位置可知,X、Y处于第二周期,Q、Z处于第三周期,又4种元素的原子最外层电子数之和为22,设Q的最外层电子数为x,则X、Y、Z的最外层电子数分别为x+1、x+2、x+3,故x+x+1+x+2+x+3=22,解得:
x=4,故Q为Si、X为N、Y为O、Z为Cl。
N、O和H形成的化合物NH4NO3中含有离子键,A项正确;
X的简单离子为N3-,Y的简单离子为O2-,二者的电子层结构相同,对应元素的原子序数越大,离子半径越小,故离子半径:
N3->O2-,B项错误;
Z的最高价氧化物对应的水化物HClO4是一种强酸,C项正确;
元素的非金属性越强,对应气态氢化物越稳定,由于Si的非金属性弱于Cl,故气态氢化物的稳定性:
SiH4<HCl,D项正确。
14.(2019·
重庆巴蜀月考)五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,其中A、C和B、D均在同主族,且B和C形成的简单离子具有相同的电子层结构,C是短周期主族元素中金属性最强的元素,C、E形成的离子化合物其水溶液呈中性,则下列说法不正确的是( )
A.离子半径:
D>E>B>C
B.A和B之间只能形成共价化合物
C.形成的气态氢化物的热稳定性:
B>D
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:
E>D
B 解析 C是短周期主族元素中金属性最强的元素,则C为Na;
C、E形成的离子化合物其水溶液呈中性,且E的原子序数大于C,则E为Cl;
A、C同主族,则A为H或Li;
B、D同主族且B和C形成的简单离子具有相同的电子层结构,则B、D可能为N、P,也可能为O、S。
一般来说,核外电子层数越多,离子半径越大,核外电子排布相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径:
D>E>B>C,A项正确;
A和B之间可能形成共价化合物,如水,也可能形成离子化合物,如Li2O,B项错误;
B的非金属性大于D,形成的气态氢化物的热稳定性:
B>D,C项正确;
E>D,则最高价氧化物对应水化物的酸性:
E>D,D项正确。
15.短周期元素X、Y、Z、Q、W、R的原子序数与其常见化合价关系如图所示。
A.X、Y、R形成的某种化合物可以用于漂白、消毒
B.Q元素形成的可溶性盐的溶液不可能显酸性
C.X、Y、Z、W、R的简单离子半径大小顺序为R>
W>
D.Y、Z和W三者最高价氧化物对应的水化物间不能两两相互反应
A 解析 由图可知短周期元素X、Y、Z、Q、W、R分别是氧、钠、铝、磷、硫、氯。
X、Y、R形成的NaClO可以用于漂白、消毒,A项正确;
NaH2PO4溶液显酸性,B项错误;
核外电子层数越多,离子半径越大,核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以X、Y、Z、R、W的简单离子半径大小顺序为W>
R>
Z,C项错误;
Y、Z和W三者最高价氧化物对应的水化物依次为NaOH、Al(OH)3、H2SO4,三种物质能两两相互反应,D项错误。
16.(2020·
四川成都龙泉二中测试)W、X、Y、Z是四种短周期非金属元素,原子序数依次增大。
X、Y原子核外L电子层的电子数之比为3∶4,X与Z为同主族元素,且X、Y、Z的最外层电子数之和为16,W的简单离子W-能与水反应生成单质W2。
A.单质熔点:
B.W与X形成的化合物中只含有极性键
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:
D.气态氢化物的热稳定性:
C 解析 根据X、Y原子核外L电子层的电子数之比为3∶4知,X的L层可以为3或6,即X为B或O,X与Z为同主族元素,若X为B,则Z为Al,为金属元素,不符合题意,故X为O,Z为S;
根据X、Y、Z的最外层电子数之和为16,而X(O)、Z(S)的最外层电子数均为6,则Y的最外层电子数为4,故Y为Si。
W-能与H2O反应生成单质W2,则W为H。
S为分子晶体,Si为原子晶体,故单质熔点:
S<
Si,A项错误;
H与O形成的化合物有H2O、H2O2,其中H2O2中含有非极性键,B项错误;
S>
Si,故最高价氧化物对应水化物的酸性:
H2SO4>
H2SiO3,C项正确;
O,故气态氢化物的热稳定性:
H2S<
H2O,D项错误。
17.(2019·
湖南长沙模拟)短周期主族元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。
已知Y的最高价氧化物对应的水化物既能与强碱反应,又能与强酸反应。
A.简单离子半径:
B.Y、Z的简单离子在同一溶液中能大量共存
C.工业上采用电解法冶炼Y的单质,而Y的氧化物熔点很高,不用于电解
D.化合物XCl3与水反应的产物之一具有强氧化性
D 解析 根据题给信息,Y为铝,X为氮,Z为硫。
简单离子半径:
r(S2-)>
r(N3-)>r(Al3+),A项错误;
Al3+和S2-在同一溶液中会发生双水解反应,B项错误;
工业上电解熔融的氧化铝冶炼金属铝,其中加入冰晶石,可降低氧化铝的熔点,C项错误;
化合物NCl3与水反应生成的HClO具有强氧化性,D项正确。
18.(2019·
北京海淀区期中)元素周期表隐含着许多信息和规律。
以下所涉及的元素均为中学化学中常见的短周期元素,其原子半径及主要化合价如表,其中R2Q2用于呼吸面具或潜水艇中,作为氧气来源。
元素代号
M
T
原子半径/nm
0.037
0.186
0.074
0.102
主要化合价
+1
-2
-2、+4、+6
0.150
0.160
0.099
+3
+2
-1
A.T、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性T<Z
B.R、X、Y的单质失去电子能力最强的是X
C.M与Q两种元素形成的是离子化合物
D.M、Q、Z都在第2周期
A 解析 根据R2Q2用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源及R、Q的主要化合价,可知R为Na,Q为O,再结合其他五种短周期元素原子半径的大小及主要化合价,可知M为H,T为S,X为Al,Y为Mg,Z为Cl。
非金属性S<Cl,故酸性:
H2SO4<HClO4,A项正确;
Na、Al、Mg中失去电子能力最强的是Na,B项错误;
H与O两种元素形成的化合物有H2O、H2O2,二者均为共价化合物,C项错误;
H在第1周期,Q在第2周期,Cl在第3周期,D项错误。
19.(2019·
山西第一次联考)已知X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素。
25℃时,各元素最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01mol·
L-1)的pH和原子半径的关系如图所示。
A.X、Y、Z、W、M五种元素中只有一种是金属元素
B.简单离子半径大小顺序:
X>M
C.W与Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性:
W>Z
D.X、Z的最简单气态氢化物在常温下可以反应生成离子化合物
C 解析 从图中可以看出,M最高价氧化对应的水化物是一元强碱,且在五种元素中原子半径最大,故M为Na;
X和Z最高价氧化物对应的水化物为一元强酸,且Z原子半径比X大,则X为N,Z为Cl;
W最高价氧化物对应的水化物溶液pH<2,故该水化物为二元强酸,且W的原子半径在Cl与Na之间,故W为S;
Y最高价氧化物对应的水化物溶液2<pH<7,该水化物为弱酸,且Y的原子半径在N与Cl之间,故Y为C。
A项,由上述分析可知X、Y、Z、W、M五种元素只有一种金属元素,正确;
B项,N3-和Na+核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径大小顺序:
N3->Na+,正确;
C项,Cl的最高价氧化物对应的水化物为HClO4,S的最高价氧化物对应的水化物为H2SO4,其中HClO4酸性更强,错误;
D项,氯化氢和氨气在常温下相遇即可反应生成氯化铵,氯化铵是离子化合物,正确。
20.a、b、c、X是中学化学中常见的四种物质,且a、b、c中含有同一种元素,其转化关系如图所示。
A.若a、b、c均为厨房中常用的物质,则构成c中的阳离子半径小于其阴离子半径
B.若a为一种气态氢化物,X为O2,则a分子中可能含有10个或18个电子
C.若b为一种两性氢氧化物,则X可能是强酸,也可能是强碱
D.若a为固态非金属单质,X为O2,则O元素与a元素的原子序数之差可能为8
D 解析 若a、b、c均为厨房中常用的物质,则a为碳酸钠,X为盐酸,碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠b,碳酸氢钠与盐酸继续反应生成氯化钠c,钠离子核外有2个电子层,氯离子核外有3个电子层,所以氯化钠中阳离子半径小于其阴离子半径,A项正确;
若a为硫化氢,与氧气反应生成单质硫b,硫继续与氧气反应生成二氧化硫c,硫化氢与氧气直接反应生成二氧化硫,硫化氢为18个电子微粒;
若a为甲烷,与氧气不完全反应生成一氧化碳b,一氧化碳与氧气继续反应生成二氧化碳c,甲烷完全燃烧直接生成二氧化碳,甲烷为10个电子的微粒,B项正确;
若b为两性氢氧化物,则b为Al(OH)3,若a为NaAlO2,则X为盐酸等强酸;
若a为AlCl3,则X为N
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