届高考化学人教版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.docx
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届高考化学人教版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
专题强化训练(五)
元素周期表片段在元素推断中的应用
(45分钟 100分)
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( )
X
Y
W
Z
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>X
D.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( )
X
Y
Z
W
A.原子半径:
Y B.气态氢化物的稳定性: X>Z C.最高价氧化物对应水化物的酸性: Z>W D.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>X C.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 C.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 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1mol它们的单质均含有NA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( ) X Y Z W 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 B.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 D.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 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 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 +H2O 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+O2 2CH3CHO+2H2O (4)共价键和离子键 碱 反应后所得溶液为NaHCO3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。 M T 请回答下列问题: (1)T原子的结构示意图为________,元素W在周期表中位于第________族,M单质分子的电子式为_________________________________________。 (2)R是组成玻璃的元素之一,不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛放氢氧化钠溶液的原因是(用化学方程式表示)______________________。 (3)下列有关相应元素非金属性强弱比较的说法,正确的是(填序号)____________。 a.M的气态氢化物比R的气态氢化物稳定,则非金属性M强于R b.高温下,L的单质能从R的最高价氧化物中置换出R,则非金属性L强于R c.W的核电荷数比T多,原子半径比T小,得电子能力强,则非金属性W强于T d.同温、同物质的量浓度的Na2LO3和Na2TO4溶液的pH: Na2LO3>Na2TO4,则非金属性T强于L (4)工业上可用二氧化硅、氯气和焦炭在高温条件下制备RW4,该反应中除RW4外的另一种产物可用于工业炼铁。 制备RW4的化学方程式为_________________。 【解析】R的单质是一种常见的半导体材料,R是组成玻璃的元素之一,故R应是硅元素,则L是碳元素,M为氮元素,T为硫元素,W为氯元素。 (3)中b项,通常元素的非金属性越强,其对应单质的氧化性越强,而该反应中碳所表现出的是还原性。 答案: (1) ⅦA (2)SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O (3)a、c、d (4)2Cl2+SiO2+2C SiCl4+2CO 【加固训练】短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如下图所示。 25℃,0.1mol·L-1M溶液(M为Y的最高价氧化物的水化物)的pH为13。 X Y Z (1)Y的离子结构示意图为_______________________。 (2)X、Z的气态氢化物稳定性较强的是________(填化学式)。 (3)不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装M溶液的原因是__________(用离子方程式表示)。 (4)将X的最高价氧化物通入足量的M溶液中生成盐,该盐所含的化学键类型有___________________________________。 (5)工业上,用X单质制取Z单质的化学方程式为_________________________。 (6)X的最高价氧化物与某一元有机酸的钾盐(化学式为KA,A-为酸根)溶液反应的化学方程式为_______________________________________。 (已知25℃,X的最高价氧化物的水化物的电离常数为Ka1=4.210-7,Ka2=5.610-11;HA的电离常数Ka=1.110-10) 【解析】根据题给信息可推知M为NaOH,Y为钠元素;X为碳元素,Z为硅元素。 (1)Na+的结构示意图为 。 (2)碳元素的非金属性比Si的强,故CH4的稳定性强。 (3)因为NaOH与玻璃中的SiO2反应生成的Na2SiO3能将瓶口与瓶塞黏结到一起而无法打开,故盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞。 (4)CO2与足量的NaOH反应生成Na2CO3,Na2CO3中既含有离子键又含有共价键。 (5)工业上用C与SiO2在高温下反应生成Si,化学方程式为SiO2+2C Si+ 2CO↑。 (6)根据电离常数和强酸制弱酸原理可以写出该反应的化学方程式为KA+CO2+H2O KHCO3+HA。 答案: (1) (2)CH4 (3)SiO2+2OH- Si +H2O (4)离子键、共价键 (5)SiO2+2C Si+2CO↑ (6)KA+CO2+H2O KHCO3+HA 10.(15分)(2015·赤峰模拟)A、B、C、D四种元素分布在三个不同的短周期,它们的原子序数依次增大,其中B与C为同一周期,A与D为同一主族,C元素的原子核外电子总数是电子层数的4倍,D是所在周期原子半径最大的元素。 又知四种元素分别形成的常见单质在常温常压下有三种是气体,一种是固体。 请回答下列问题: (1)D在元素周期表中的位置是________________。 (2)由A、C两元素可以组成X、Y两种化合物,X在一定条件下可以分解成Y,X的电子式为__________。 (3)D与C形成的化合物可与Y反应生成单质Z,该反应的化学方程式为_______; 若有1mol电子转移,生成Z的物质的量为______________mol。 (4)写出实验室制备BA3的化学方程式: _______________。 将BA3通入溴水中可发生反应,生成一种单质和一种盐,写出该反应的离子方程式: ___________________________________________。 【解析】根据题意可推知: A是H;B是N;C是O;D是Na。 (1)D在元素周期表中的位置是第3周期第ⅠA族; (2)由A、C两元素可以组成X、Y两种化合物,X在一定条件下可以分解成Y,则X是H2O2,Y是H2O;X的电子式为 H; (3)D与C形成的化合物可与Y反应生成单质Z,则D与C形成的化合物是Na2O2,Z是O2,该反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑;根据方程式可知每产生1molO2,转移电子2mol,所以若有1mol电子转移,生成Z的物质的量为0.5mol; (4)在实验室制备NH3是用铵盐与碱共热来制取的,反应的化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O;将BA3通入溴水中可发生反应,生成一种单质和一种盐,根据电子守恒及原子守恒可得该反应的离子方程式是8NH3+3Br2 N2+6N +6Br-。 答案: (1)第3周期第ⅠA族 (2) H (3)2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑ 0.5 (4)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O 8NH3+3Br2 N2+6N +6Br- 11.(14分)J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素,J、R在周期表中的相对位置如下表。 J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等;M是地壳中含量最多的金属元素。 J R (1)M的离子结构示意图为____________;元素T在周期表中位于第____________族。 (2)J和氢组成的化合物分子有6个原子,其结构简式为____________________。 (3)M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白色烟雾,反应的化学方程式为_____ _____________________________________________________。 (4)L的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性。 在微电子工业中,甲的水溶液可作刻蚀剂H2O2的清除剂,所发生反应的产物不污染环境,其化学方程式为________________________________。 【解析】依据题意可知J为碳元素,M为铝元素。 结合其他信息可知L为氮元素,R为硫元素,T为氯元素。 (4)NH3·H2O能够清除H2O2,其原理应是发生氧化还原反应,H2O2作氧化剂,转化为H2O,NH3·H2O作还原剂,转化为N2和H2O。 答案: (1) ⅦA (2)CH2=CH2 (3)AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl↑(或其他合理答案) (4)2NH3·H2O+3H2O2 N2↑+8H2O
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