届高考化学人教版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