山东专用2020届高考化学二轮复习题组16元素推断与元素周期律练习含解析
题组16 元素推断与元素周期律
一、单项选择题
1.前四周期元素T、X、Y、Z的原子序数依次增大。有关说法正确的是( )
元素
结构与性质
T
短周期主族元素中原子半径最大
X
负二价离子与Y离子具有相同电子层结构
Y
与T形成的离子化合物的水溶液呈中性
Z
单质不溶于稀硫酸,常用作电缆材料
A.简单离子半径:T>X>Y
B.T与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性
C.气态氢化物的热稳定性:X>Y
D.Z单质在空气中主要发生电化学腐蚀
答案 B T在短周期主族元素中原子半径最大,故T是Na;Y与Na形成的离子化合物的水溶液呈中性,Y为Cl;X的负二价离子与氯离子具有相同电子层结构,X是S;Z单质不溶于稀硫酸,常用作电缆材料,Z为Cu。离子半径应为Na+
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 第三周期元素中,X最高价氧化物对应水化物的溶液pH为12,氢氧根离子浓度为0.01 mol/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的水化物的溶液pH
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均小于7,均为酸,W最高价含氧酸溶液中氢离子浓度为0.01 mol/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。A项,离子的电子层结构相同时,核电荷数越大,离子半径越小,离子的电子层数越多,离子半径越大,离子半径:P3->S2->Cl->Na+;B项,W是Cl元素,其单质Cl2在常温下是黄绿色气体;C项,元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强,非金属性:W>Z>Y,故气态氢化物的稳定性:W>Z>Y;D项,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,先产生HPO42-,产生的HPO42-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多于2种。
3.下图表示前20号元素的原子序数和气态原子失去核外一个电子所需的能量(eV)的变化关系,其中A、B、C各点表示的元素是( )
A.N、S、P B.F、Cl、O C.He、Ne、Ar D.Si、C、B
答案 C 气态原子失去核外一个电子所需的能量即第一电离能,同周期中稀有气体元素原子最外层电子达稳定结构,故最难失电子,第一电离能最大,题图中A、B、C三点分别为第一、二、三周期中第一电离能最大的元素,故分别为He、Ne、Ar。
4.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X原子的最外层电子数之比为4∶3,Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是( )
A.W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>Y>W
B.W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>Z
C.Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体形
D.WY2分子中σ键与π键的数目之比是2∶1
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答案 C 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X原子的最外层电子数之比为4∶3,则W是C元素,X是Al元素,Z原子比X原子的核外电子数多4,则Z是Cl元素,Y是14~16号中的某元素。A项,若Y是Si元素,则电负性是C>Si;B项,Al的原子半径一定是大于C的;C项,Y和Z有可能形成SiCl4,此分子的空间构型是正四面体形;D项,WY2分子若是CS2,它与CO2是等电子体,则分子中σ键与π键的数目之比是1∶1。
5.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。其中X与Y可形成一种淡黄色物质P,常温下将0.05 mol P溶于水,配成1 L溶液,其中c(H+)c(OH-)=1×10-12;Z为金属元素,且Z可在W的一种氧化物中燃烧,生成一种白色的物质和一种黑色的物质。下列说法错误的是( )
A.简单离子半径:X>Y>Z
B.氢化物的沸点:WNa+>Mg2+,故A正确;碳的氢化物有多种,其沸点可能高于氧的氢化物,故B错误;P为Na2O2,既含有离子键又含有共价键,故C正确;W、X、Y三种元素形成的物质为Na2CO3或Na2C2O4,其水溶液显碱性,故D正确。
二、不定项选择题
6.有一种化合物是很多表面涂层的重要成分,其结构如图所示,其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,只有X、Y在同一周期,Y无最高正价,Z的含氧酸均具有氧化性,下列有关说法正确的是( )
A.WZ的沸点高于W2Y的沸点
B.含Z的两种酸反应可制得Z的单质
C.W2Y2是由极性键和非极性键构成的非极性分子
D.X的含氧酸一定为二元弱酸
答案 B Y无最高正价且与X形成双键,说明Y是氧元素,Z的含氧酸均具有氧化性,且只有X、Y在同一周期,说明Z是氯元素,W与Z为不同周期元素,W只能是氢元素,X形成4个共价键,应该是碳元素。A项,HCl在常温下是气态,而H2O为液态,则HCl的沸点低于H2
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O的沸点;B项,HCl与HClO或HClO3反应都可得到Cl2;C项,H2O2是由极性键和非极性键构成的极性分子;D项,C的含氧酸有碳酸、甲酸、乙酸、乙二酸等。
7.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,其中X、Y、R、Q在周期表中的位置如图,R的简单离子半径是同周期中最小的,Z是组成叶绿素的金属元素,其原子的第一至第四电离能分别是I1=738 kJ/mol、I2=1 451 kJ/mol、I3=7 733 kJ/mol、I4=10 540 kJ/mol。下列说法正确的是( )
X
Y
R
Q
A.第一电离能:Q>R>Z
B.X和Y的单质熔点:X>Y
C.工业上都用电解它们的氧化物方法制Z、R、Q单质
D.Y的简单氢化物可与HCl反应生成既有离子键又有共价键和配位键的化合物
答案 BD 短周期主族元素X、Y、Z、R、Q,它们的原子序数逐渐增大,由题中所给信息,R位于元素周期表的第三周期,R的简单离子半径是同周期中最小的,则R为Al元素,由题图可知,X为C元素,Y为N元素,Q为Si元素,Z是组成叶绿素的金属元素,其原子的第一至第四电离能分别是I1=738 kJ/mol、I2=1 451 kJ/mol、I3=7 733 kJ/mol、I4=10 540 kJ/mol,由数据可知,Z的第一、第二电离能较小,第三电离能剧增,则Z为Mg元素。A项,由分析可知,Z为Mg元素、R为Al元素、Q为Si元素,同一周期的元素随着原子序数的递增,第一电离能有增大的趋势,但镁元素的3s能级有2个电子,轨道是全充满状态,能量低,比较稳定,所以镁元素的第一电离能大于同周期相邻元素Al的第一电离能;B项,碳单质在常温下为固态,而氮气在常温下为气态,所以C和N的单质熔点:X>Y;C项,工业上常用电解熔融的氯化镁的方法制取单质镁,化学方程式为MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑,工业上常用电解熔融的氧化铝的方法制取单质铝,化学方程式为2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑,工业上用焦炭还原二氧化硅的方法制取单质硅,化学方程式为SiO2+2C Si+2CO↑;D项,Y的简单氢化物为NH3,NH3与HCl反应生成氯化铵,氯化铵是既有离子键又有共价键和配位键的化合物。
8.X、Y、Z、R为前四周期元素且原子序数依次增大。X的单质与H2化合生成气体G,其水溶液呈碱性。Y的单质是一种黄色晶体。R基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍。Y、Z分别与钠元素可形成化合物Q和J。J的水溶液与AgNO3溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L。Z与氢元素形成的化合物与G反应生成M。下列说法正确的是( )
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A.M的晶体类型是分子晶体
B.G分子中X原子的杂化轨道类型是sp3
C.Q和J都含共价键
D.R位于第四周期第ⅠB族
答案 B 经判断X、Y、Z、R分别为氮元素、硫元素、氯元素、铁元素。A项,G为氨气,氯元素与氢元素形成的化合物氯化氢与氨气反应生成氯化铵,所以M的晶体类型是离子晶体;B项,G分子中X原子的杂化轨道类型是sp3;C项,Q和J即硫化钠和氯化钠,它们只含有离子键;D项,R位于第四周期第Ⅷ族。
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