2020届高考化学精准培优专练十元素周期表中的位构性的关系（含解析）.docx

元素周期表中的位 构 性的关系一元素周期表中的位 构 性的关系典例12019年是元素周期表诞生150周年，目前周期表七个周期均已排满，共118种元素，如图是元素周期表短周期的一部分，下列说法中正确的是（）A元素位于第二周期第A族B气态氢化物的稳定性：>C最高价氧化物对应水化物的酸性：>D元素的最高正化合价：典例2五种短周期元素的某些信息如表所示：元素有关信息X最高价氧化物对应的水化物能与其气态氢化物反应生成盐YM层上有3个电子Z短周期元素中原子半径最大的主族元素W其单质是淡黄色固体Q最高正价与最低负价代数和为6下列说法正确的是()A简单离子的半径大小顺序为：WQZYBZ单质在氧气中燃烧后的产物不能使品红溶液褪色C单质熔点高低的顺序为：ZYXDZ与W元素只能形成原子个数比为21的化合物典例3X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，已知非金属元素X有多种单质，其中一种常用做电极材料，下列说法中正确的是()AX、Y的最高价化合物溶于水后的溶液一定显酸性B原子半径由大到小的顺序：ZXYCZ的简单离子对水的电离没有影响DZ的氯化物与氧化物都属于离子化合物典例4某主族元素R的最高正价与最低负价的代数和为4，下列叙述中不正确的是（）AR是A族元素BR气态氢化物化学式为H2RCR能形成两种氧化物RO2和RO3DR的气态氢化物的水溶液显酸性二对点增分集训1已知M、N、R均为短周期的元素，M、N同周期，M、R的最低价离子分别为M2和R，N2+和R具有相同的电子层结构，下列说法正确的是（）A对应气态氢化物的稳定性MRBR元素的最高正价一定为+7价C离子半径：M2RN2+D还原性：M2R2a、b、c、d为短周期元素，a的M电子层有1个电子，b的最外层电子数为内层电子数的2倍，c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍，c与d同周期，d的原子半径小于c。下列叙述错误的是（）Ad元素的非金属性最强B它们均存在两种或两种以上的氧化物C只有a与其他元素生成的化合物都是离子化合物Db、c、d与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键3短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增大，B和D同主族；X、Y、N分别是由以上四种元素的两种组成的化合物，Z是由以上三种元素组成的化合物；若X与Y摩尔质量相同，Y为淡黄色固体，上述物质之间的转化关系如图所示(部分生成物省略)，则下列说法中一定正确的是（）A相对分子质量：M>N，沸点：N>MB简单离子半径：D>B>C>ACZ为Na2CO3D图中有两个氧化还原反应4X、Y、Z、M四种短周期元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法正确的是（）A原子半径：MZYXBZ的气态氢化物最稳定，因其分子间存在氢键C最高价氧化物对应水化物的酸性MZD元素的非金属性：XYZ5同一周期的X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物对应水化物的酸性强弱是H3XO4H2YO4HZO4，下列推断正确的是（）A原子序数：XYZB主族序数：YXZC气态氢化物稳定性：XH3H2YHZD元素的非金属性强弱：XYZ6A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期元素，甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物，而辛是由C元素形成的单质。已知：甲+乙=丁+辛，甲+丙=戊+辛；常温下0.1mol/L丁溶液的pH为13，则下列说法正确的是()A元素C形成的单质可以在点燃条件分别与元素A、B、D形成的单质化合，所得化合物均存在共价键B元素B、C、D的原子半径由大到小的顺序为：r(D)r(C)r(B)C1.0 L 0.1mol/L戊溶液中含阴离子总的物质的量小于0.1molD1mol甲与足量的乙完全反应共转移约1.204×1024个电子7四种短周期元素W、X、Y、Z，其中W元素的一种单质在自然界硬度最大；X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的；Y是地壳中含量最多的金属元素；Z单质的水溶液具有漂白性。下列叙述中，不正确的是（）AZ的气态氢化物的沸点在同主族中最低B工业上用电解熔融Y的氧化物的方法冶炼金属YC将X单质投入到CuSO4溶液中，生成紫红色固体D将W的最高价氧化物通入Na2SiO3溶液，生成白色沉淀，则非金属性：W>Si8X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素，原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素，Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，Z为地壳中含量最多的元素，R与X同主族；Y、R、Q最外层电子数之和为8，M的单质为黄绿色有害气体。请回答下列问题：（1）R在元素周期表中的位置为_。（2）Z、Q、M简单离子半径由大到小的顺序为(写元素离子符号)_。（3）X、Y、Z三种元素形成盐类化合物的水溶液呈酸性的原因：_(用离子方程式表示)。溶液中所含离子浓度由大到小的顺序为_。（4）YX4M的电子式为_，Q3Y2与水可剧烈反应，产生沉淀与气体，反应的化学方程式为_。（5）M的单质与R的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为_。9X、Y、Z、M、W、Q、R是7种短周期元素，其原子半径及主要化合价如下：元素代号XYZMWQR原子半径/nm0.1860.1430.1040.0990.0700.0660.032主要化合价+1+3+6，2+7，1+5，32+1完成下列填空：（1）W和R按原子个数比14构成的阳离子所含的化学键是_。（2）表中所列4种第三周期元素的最高价氧化物的水化物碱性最弱的是_（填化学式），其电离方程式为_。（3）M与Z相比，非金属性较强的是_（填元素名称），请从原子结构的角度说明理由_。10某校化学实验小组的学生为验证非金属元素氯的氧化性强于硫和氮，设计了一套实验装置(部分夹持装置已略去)：（1）写出A中反应的离子方程式：_。（2）B中出现黄色浑浊现象，产生此现象的离子方程式：_。（3）试从原子结构角度解释氯的氧化性强于硫的原因：_。（4）D中干燥管中出现的现象及化学方程式： _。（5）有同学认为D中的现象并不能说明氯的氧化性大于氮，需要在C之前加装洗气装置，请画出其装置图(并注明盛装试剂)（6）还有什么其他方法能证明非金属性Cl>S，用一种相关事实说明：_。参考答案一、元素周期表中的位 构 性的关系典例1【答案】C【解析】根据元素周期表的位置关系可知，为N元素，为O元素，为F元素，为S元素，为Cl元素，结合元素的周期性变化规律与物质的结构与性质作答。依据上述分析可知，A. 元素为N元素，位于第二周期第VA族，A错误；B. 非金属性越强，对应气态氢化物的稳定性越强，因非金属性：O>S，故气态氢化物的稳定性：>，B错误；C. 非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，因非金属性：Cl>S，故最高价氧化物对应水化物的酸性：>，C正确；D. F无最高正化合价，无法比较，D错误。典例2【答案】A【解析】短周期元素中，X最高价氧化物对应的水化物能与其气态氢化物反应生成盐，则X为N元素；Y元素原子M层上有3个电子，则Y为Al；Z是短周期元素中原子半径最大的主族元素，则Z为Na；W单质是淡黄色固体，则W为S元素；Q最高正价与最低负价代数和为6，则Q为Cl。典例3【答案】B【解析】非金属元素X有多种单质，其中一种常用做电极材料，则X为C元素，由元素相对位置可知，Y为N元素、Z为Al。X、Y最高价化合物溶于水后溶液不一定呈酸性，可能呈中性或碱性，如碳酸钠溶液呈碱性、硝酸钠溶液呈中性，A错误；原子半径AlCN， B正确；Z的简单离子是Al3+，属于弱离子促进水电离，C错误；Z的氯化物如氯化铝属于共价化合物，D错误。典例4【答案】A【解析】短周期的主族元素中，最高正价与最低负价代数和4，最高正价只能是+6，最低负价-2，则R是第VIA族的硫元素。结合以上分析可知，R是VIA族的硫元素，故A错误。二、对点增分集训1.【答案】C【解析】短周期元素中，M和R的最低价离子分别为M2和R，推出M位于第VIA族，R位于A族，N的价态为+2价，位于元素周期表A族，N2+和R具有相同的电子层结构，说明R在N的上一周期，即N位于第三周期，R位于第二周期，M和N位于同周期，推出N为Mg，M为S，R为F，F的非金属性强于S，则HF的稳定性强于H2S，F没有正价，S2电子层数最多，即S2半径最大，F和Mg2+核外电子排布相同，即F的半径大于Mg2+，离子半径大小顺序是S2>F>Mg2+，F的非金属性强于S，则S2的还原性强于F，即还原性大小顺序是S2>F。2.【答案】D【解析】根据题意知短周期元素中a的M层有1个电子，则a的核外电子排布是2、8、1，a是Na元素；b的最外层电子数为内层电子数的2倍，则b核外电子排布是2、4，b为C元素；c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍，则c为S元素；c、d处于同一周期，d的原子半径小于c，则d是Cl元素。C元素可以与H元素形成只含有极性键的化合物CH4，也可以形成含有极性键、非极性键的化合物CH3-CH3等，S元素可以形成H2S，含有极性键；Cl元素与H元素形成HCl，含有极性键，D错误。3.【答案】B【解析】由Y为淡黄色固体且为化合物可知Y为Na2O2。由X、Y摩尔质量相同可推知X为Na2S，从而推知Z为NaOH。故A、B、C、D分别为H、O、Na、S。A项，N为H2O，M为H2S或NaHS，M为H2S时，H2O的沸点高于H2S，M为NaHS时，H2O的沸点低于NaHS，错误；B项，离子半径大小顺序为S2>O2>Na>H，正确；C项，Z为NaOH，错误；D项，图中只有一个氧化还原反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，错误。4.【答案】D【解析】由X、Y、Z、M均为短周期元素及在周期表中相对位置，可知X、Y和Z为第二周期元素，M为第三周期元素，由位置可知，X为N，Y为O，Z为F，M为S，A. 根据同一周期中，原子半径依次减小，同一主族，元素原子半径依次增大，则其原子半径由大到小排列为：M>X>Y>Z，故A项错误；B. 元素的非金属性越强，其对应的气态氢化物的稳定性越高，则Z的气态氢化物最稳定，其分子间存在的氢键，主要影响的是物质的物理性质，跟气态氢化物的稳定性无关，故B项错误；C. 非金属性F>O>S，但因F无正价，则无法比较Z与M的最高价氧化物对应水化物的酸性，故C项错误；D. X、Y、Z三种元素处于同一周期，其元素的非金属性：NOF，即XYZ，故D项正确。5. 【答案】C【解析】同一周期的X、Y、Z三种元素，最高价氧化物对应水化物的酸性强弱是H3XO4H2YO4HZO4，则原子序数XYZ，A项错误；同一周期元素中，元素的非金属性越强，其族序数越大，所以主族序数：ZYX，B项错误；元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，这几种元素的非金属性XYZ，所以气态氢化物稳定性：XH3H2YHZ，C项正确；这几种元素的非金属性XYZ，D项错误。6.【答案】A【解析】0.1mol/L丁溶液的pH为13，丁是一元强碱，其含有的金属元素在短周期，则丁应为NaOH，发生反应：甲+乙=丁+辛，根据元素守恒可知，甲、乙两种物质至少共含有H、O、Na元素，辛是由C组成的单质，由发生反应可知，辛不能是Na，结合原子数可知，A为H、C为O、D为Na元素，故辛为氧气，可知甲是Na2O2，乙是水，再根据反应：甲+丙=戊+辛，可知丙是二氧化碳，戊是碳酸钠，则B为碳元素，氧气与氢气、碳、Na在加热条件下反应生成水、二氧化碳、过氧化钠，均含有共价键， A正确；原子半径大小顺序为：NaCO，即：DBC， B错误；戊是碳酸钠，在碳酸钠溶液中，由于CO离子水解，溶液中阴离子总的物质的量大于0.1mol，C错误；甲与足量的乙完全反应的方程式为： 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，1molNa2O2反应转移的电子为1mol，约6.02×1023个电子，D错误。7.【答案】C【解析】四种短周期元素W、X、Y、Z，其中W元素的一种单质在自然界硬度最大，为金刚石，W为C元素；X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，X为Na元素；Y是地壳中含量最多的金属元素，Y为Al元素；Z单质的水溶液具有漂白性，Z为Cl元素，Cl为卤族元素，其中HF分子间存在氢键，沸点比氯化氢高，溴化氢和碘化氢的相对分子质量比氯化氢大，沸点比氯化氢高，氯化氢的沸点在同主族中最低，故A正确；铝为活泼金属，由于熔融的氯化铝不导电，工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼金属铝，故B正确；将钠投入到CuSO4溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应，不能生成紫红色固体铜，故C错误；W的最高价氧化物为二氧化碳，将二氧化碳通入Na2SiO3溶液，生成硅酸白色沉淀，说明非金属性：C>Si，故D正确。8.【答案】（1）第三周期A族（2）Cl>O2>Mg2+（3）NH+H2ONH3·H2O+H+ c(NO)>c(NH)>c(H+)>c(OH) （4） Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3 （5）Cl2+2OH=ClO+Cl+H2O【解析】X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素，原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素，故X为H元素；Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故为氨气，则Y为N元素；Z为地壳中含量最多的元素，故Z为O元素；R与X同主族，且原子序数大于8，故R为Na元素；Y、R、Q最外层电子数之和为8，故Q的最外层有2个电子，且原子序数比11大，故为Mg元素；M的单质黄绿色有害气体，故M为Cl元素。(1)R为Na元素，其原子序数为11，位于周期表中第三周期第IA族；(2)Z、Q、M简单离子分别为O2、Mg2+、Cl，而微粒的电子层数越多，则半径越大，故Cl-的半径最大；当电子层数相同时，核电荷数越多，则半径越小，故Mg2+的半径最小，故简单离子半径由大到小的顺序为Cl>O2>Mg2+；(3)H、N、O三种元素形成的盐类化合物为NH4NO3，溶液呈酸性，其原因是铵根离子水解，离子方程式为：NH+H2ONH3·H2O+H+；溶液中所含离子浓度由大到小的顺序为c(NO3)>c(NH)>c(H+)>c(OH)；(4)H、N、Cl形成的化合物为NH4Cl，为离子化合物，其电子式为；Q3Y2为Mg3N2，在水溶液中发生双水解生成氢氧化镁和氨气，反应的化学方程式为：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3；(5)M的单质即为氯气，与R的最高价氧化物对应的水化物即为NaOH反应，生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为：Cl2+2OH=ClO+Cl+H2O。9.【答案】（1）共价键（2）Al(OH)3 H+AlO+H2OAl(OH)3Al3+3OH（3）氯氯原子与硫原子电子层数相同，氯原子最外层有7个电子，硫原子最外层有6个电子，氯的原子半径比硫的原子半径小，原子核对外层电子的吸引力比硫大，所以氯的非金属性更强【解析】X和R的化合价都为+1价，应为周期表第A族，根据半径关系可知R为H，X为Na；Z和Q的化合价都有-2价，应为周期表第A族元素，Z的最高价为+6价，应为S元素，Q无正价，应为O元素；Y的化合价为+3价，应为周期表第A族元素，根据半径大于Z小于X可知应和X同周期，为Al元素，M为+7、-1价，且原子半径小于S大于O，则M为Cl元素，W为+5、-3价，且原子半径小于Cl大于O，则M为N元素。（1）W和R按原子个数比14构成的阳离子NH所含的化学键是共价键；（2）表中所列4种第三周期元素Na、Al、S、Cl的最高价氧化物的水化物碱性最弱的是Al(OH)3，其电离方程式为H+AlO+H2OAl(OH)3Al3+3OH；（3）同周期元素从左到右非金属性依次减弱，故Cl与S相比，非金属性较强的是氯元素，从原子结构的角度说明理由为氯原子与硫原子电子层数相同，氯原子最外层有7个电子，硫原子最外层有6个电子，氯的原子半径比硫的原子半径小，原子核对外层电子的吸引力比硫大，所以氯的非金属性更强。10.【答案】（1）MnO2+4H+2ClMn2+Cl2+2H2O（2）Cl2+S2=S+2Cl（3）氯原子最外层电子数比硫原子多一个，Cl得电子能力强，故Cl2的氧化性强于S（4）产生大量白烟；8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2（5）（6）2Fe+3Cl22FeCl3、Fe+SFeS(或相同温度下相同状态的HCl的稳定性大于H2S或最高价氧化物对应的水化物的酸性HClO4大于H2SO4)【解析】（2）B中出现黄色浑浊，说明氯气把硫离子氧化为S单质。（3）氯原子最外层电子数比硫原子多一个，Cl原子得电子能力强，故Cl2的氧化性强于S。（4）氯气能把氨气氧化生成氮气和氯化氢，生成的氯化氢和氨气结合生成氯化铵，从而冒白烟。（5）盐酸易挥发，所以生成的氯气中含有氯化氢气体，氯化氢也能直接和氨气结合冒白烟，所以需要在C之前连接盛有饱和食盐水的装置以除去氯化氢气体。（6）非金属性强弱比较的一般规律是由对应氢化物的稳定性判断：氢化物越稳定，非金属性越强；由最高价氧化物对应水化物的酸性来判断：酸性越强，非金属性越强(除氟元素之外)；非金属单质与具有可变价金属的反应，能生成高价金属化合物的，其非金属性强，据此可以验证。