强化练6 元素周期律与元素的推断 （含解析）江苏省2023高考化学三轮冲刺突破强化练
强化练6 元素周期律与元素的推断
1.(2022·江苏省扬州市期末检测)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Y位于同一主族,X元素原子的最外层电子数为次外层电子数的两倍,Z元素基态原子的最外层有3个未成对电子,W的单质常温下为气体。下列有关说法正确的是 ( )
A.第一电离能:I1(Z)>I1(Y)
B.原子半径:r(W)>r(Y)>r(X)
C.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
D.元素X最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
2.(2022·吉林省长春市质量检测一)X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素,X、Y同周期,Z、W、M也处于同一周期,Y是形成化合物种类最多的元素,M为短周期中除稀有气体元素外原子半径最大的元素,X、Y原子最外层电子数之和等于Z、W原子最外层电子数之和,X、W的简单离子X2-、W3+具有相同的电子层结构。下列说法正确的是 ( )
A.Y最高价氧化物对应的水化物为强酸
B.原子半径大小顺序为M>W>X>Y>Z
C.水溶液中Z的单核离子能促进水的电离
D.简单氢化物的沸点:X>Y
3.(2022·江苏省连云港市第二次调研)含SO2的工业烟气脱硫往往使用较为廉价的碱性物质如生石灰、浓氨水等吸收。近年来一些近海的煤电厂,利用海水的微碱性(8.0≤pH≤8.3)开发海水脱硫新工艺。主要原理是:SO2与海水生成H2SO3,H2SO3电离得到HS和S进一步氧化得到S。脱硫后海水酸性增强,与新鲜海水中的碳酸盐(HC和C)发生中和反应,最终烟气中的SO2大部分以硫酸盐的形式排入大海。下列有关S、S、C的说法正确的是 ( )
A.S的空间结构为正四面体
B.C中碳原子的杂化轨道类型为sp
C.C与S中的键角相等
D.S氧化为S,体现S的氧化性
4.(2022届江苏省南京市、盐城市一模)部分短周期元素的原子半径及主要化合价见下表。
元素 X Y Z W T
原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 0.071 0.099
主要化合价 +2 +3 +6、-2 -1 -1
下列有关说法正确的是 ( )
A.元素X的第一电离能比Y的大
B.元素Z的电负性比W的大
C.元素W的气态氢化物沸点比T的低
D.元素T的氧化物对应水化物的酸性一定比Z的强
5.(2022·江苏省南京市、盐城市二模)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X、Y、Z是同一周期的非金属元素。化合物WZ的晶体为离子晶体,W的二价阳离子与Z的阴离子具有相同的电子层结构。XZ2为非极性分子。Y、Z氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。下列说法正确的是 ( )
A.第一电离能:I1(X)
D.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的弱
6.[2022·江苏省七市(南通、泰州、扬州、徐州、淮安、连云港、宿迁)下学期二模]硫的化合物种类繁多。利用H2S废气制取单质硫的常见途径有:①用O2将部分H2S氧化为SO2,SO2与剩余H2S反应得到硫单质,总反应为2H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(g) ΔH<0;②用ZnO与H2S反应生成ZnS,再用Fe2(SO4)3溶液浸取ZnS得到单质硫。下列有关H2S、SO2、S、S的说法正确的是 ( )
A.H2S的稳定性比H2O的强
B.SO2与H2S反应体现SO2的还原性
C.S的空间结构为平面三角形
D.S中S原子轨道杂化类型为sp3
7.(2022·徐州高三模拟)科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z “组合”成一种超分子,具有高效的催化性能,其分子结构示意图如图(Y和Y之间重复单元的 W、X未全部标出)。W、X、Z分别位于不同周期,Z是同周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是 ( )
A.简单气态氢化物的热稳定性:X>Y
B.第一电离能:I1(X)>I1(Y)>I1(Z)
C.该化合物中W、X、Y 都满足8电子稳定结构
D.W、Y、Z三种元素组成的化合物中含有离子键和共价键
8.(2022·江苏省南京市、盐城市二模)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,易溶于水,在水中的溶解度约为Cl2的5倍,其水溶液在较高温度与光照下会生成Cl与Cl。ClO2是一种极易爆炸的强氧化性气体,实验室制备ClO2的反应为2NaClO3+SO2+H2SO42ClO2+2NaHSO4。下列关于ClO2、Cl与Cl的说法正确的是 ( )
A.ClO2属于共价化合物
B.Cl中含有非极性键
C.Cl的空间结构为平面三角形
D.Cl与Cl的键角相等
9.(2022·江苏省苏锡常镇四市下学期调研一)汽车尾气中的CO、NOx、硫氧化物、乙烯、丙烯等碳氢化合物会引起光化学烟雾、酸雨等污染;汽油抗震添加剂四乙基铅(熔点-136°C,极易挥发)的排放严重危害人体中枢神经系统。汽车尾气净化装置可将污染物中的CO和NO转化为无害气体,发生反应为2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.5 kJ·mol-1。下列有关说法正确的是 ( )
A.SO2和SO3中的键角相等
B.丙烯能形成分子间氢键
C.N2中σ键和π键数目之比为1∶2
D.固态四乙基铅为离子晶体
10.(2022·常州模拟)一种新型电池的电解质是由短周期主族元素组成的化合物,结构如图所示。其中元素W、X、Y、Z处于元素周期表的同一周期,Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍。下列叙述错误的是( )
A.原子半径:r(W)
D.Y和Z组成的ZY2分子中σ键和π键数目之比为1∶1
11.(2022·江苏省苏锡常镇四市下学期调研一)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Z处于同一主族,Y是短周期中电负性最大的元素,Z是同周期基态原子中未成对电子数最多的元素,W的族序数是周期序数的2倍。下列有关说法正确的是 ( )
A.元素Z在周期表中位于第3周期ⅤA族
B.原子半径:r(X)
D.X的简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱
12.(2022·徐州期末)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,W的最外层电子数比X的最外层电子数少1个,X、Y、Z为同一周期元素,X、Y、Z组成一种化合物(ZXY)2的结构式为。下列说法正确的是 ( )
A.第一电离能:Y>Z>X
B.W位于元素周期表的s区
C.电负性:Y>Z>W
D.简单气态氢化物的热稳定性:Y>Z
13.(2022·常州模拟)14Si、15P、16S、17Cl是周期表中的短周期主族元素。下列有关说法正确的是 ( )
A.元素P在周期表中位于第3周期ⅢA族
B.S单质可与盐酸发生置换反应生成Cl2
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO>H3PO4
D.简单气态氢化物的热稳定性:SiH4
A.家用铁锅的熔点低于铁单质的熔点
B.向碳酸钠溶液中滴加FeSO4溶液可制得纯净的FeCO3
C.血红素中C、N、O、Fe元素的第一电离能由大到小的顺序是Fe>N>O>C
D.血红素中的配位键由N原子提供空轨道
强化练6 元素周期律与元素的推断
1.A 解析:根据题意,结合核外电子排布规律,短周期主族元素X原子的最外层电子数为次外层电子数的两倍,推断X为C元素;X与Y位于同一主族,推断Y为Si元素;X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Z元素基态原子的最外层有3个未成对电子,推断Z为P元素;W的单质常温下为气体,推断W为Cl元素,故X、Y、Z、W元素分别是C、Si、P、Cl。A项,Y、Z分别是Si、P,P的外围电子排布是3s23p3,p轨道为半充满状态,结构稳定,原子的能量较低,具有较大的第一电离能,故第一电离能:I1(P)>I1(Si),正确;B项,X、Y、W元素分别是C、Si、Cl,同周期元素原子半径从左往右逐渐减小,同主族元素原子半径从上往下逐渐增大,电子层数越多的原子半径越大,故原子半径:r(Si)>r(Cl)>r(C),错误;C项,X、Y分别是C、Si,C的非金属性比Si强,其简单气态氢化物CH4的热稳定性比SiH4强,错误;D项,X、W元素分别是C、Cl,Cl的非金属性较强,最高价氧化物对应的水化物HClO4的酸性比H2CO3强,错误。
2.D 解析:X、Y、Z、W、M五种短周期元素,Y形成化合物种类最多,则Y为C元素;M为短周期主族元素中原子半径最大的元素,则M为Na元素;X2-、W3+具有相同的电子层结构,X、Y同周期,则X为O元素、W为Al元素;Z、W处于同一周期,X、Y原子最外层电子数之和(6+4)等于Z、W原子最外层电子数之和,则Z的最外层电子数为10-3=7,则Z为Cl元素。由上述分析可知,X为O、Y为C、Z为Cl、W为Al、M为Na。A项,Y是碳,最高价氧化物对应的水化物为H2CO3,为弱酸,错误;B项,同周期自左而右原子半径减小,一般电子层越多原子半径越大,故原子半径:M(Na)>W(Al)>Z(Cl)>Y(C)>X(O),错误;C项,水溶液中Z的简单单核离子氯离子不能促进水的电离,错误;D项,X、Y的简单氢化物分别为H2O、CH4,水分子间可形成氢键,沸点较高,则沸点:X>Y,正确。
3.A 解析:A项,根据价层电子对互斥理论,价电子对个数=σ键+孤电子对数,S中中心原子S的价电子对数为4+(6+2-2×4)=4,孤电子对数为0,所以空间结构是正四面体形,正确;B项,C中C原子的价电子对数为3+(4+2-2×3)=3,孤电子对数为0,C原子采用sp2杂化,错误;C项,由B项可知,C中心C原子为sp2杂化,键角为120°;对于S,中心原子S原子价电子对数为3+(6+2-2×3)=4,中心S原子为sp3杂化,受孤电子对影响,键角小于109°28',错误;D项,S氧化为S,S元素化合价升高被氧化,体现S的还原性,错误。
4.A 解析:Z有+6和-2价,则Z为S元素,W和T均为-1价,W的半径小于T,则W为F元素,T为Cl元素,X为+2价,Y为+3价,且半径均大于F,则X为Mg元素,Y为Al元素。A项,Mg的价电子排布式为3s2,s轨道中的2个电子为全满的稳定状态,所以Mg的第一电离能较大,比相邻的Al要大,正确;B项,F的非金属性强于S,F得电子能力强于S,所以F的电负性强于S,错误;C项,HF可以形成分子间氢键,沸点比HCl要高,错误;D项,没有指明“最高价”氧化物对应水化物,若氯的低价氧化物对应的水化物,如HClO是弱酸,错误。
5.D 解析:W的二价阳离子与Z的阴离子具有相同的电子层结构,且化合物为WZ,即Z的阴离子为负二价,推出W为Mg,Z为O,Y、Z氢化物的沸点比它们同族相邻周期氢化物的沸点高,说明Y、Z氢化物中存在分子间氢键,因为原子序数依次增大,因此Y为N,XZ2为非极性分子,且X与N、O是同一周期的非金属元素,推出X为C,根据上述分析可知,X为C,Y为N,Z为O,W为Mg。A项,同一周期从左向右,元素的第一电离能呈增大趋势,但ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA,三种元素第一电离能大小顺序是I1(N)>I1(O)>I1(C),错误;B项,同一周期从左向右,原子半径依次减小(稀有气体除外),因此r(C)>r(N)>r(O),错误;C项,同一周期从左向右,元素的电负性逐渐增大,O的电负性大于N,Mg属于活泼金属,Mg的电负性小于N,错误;D项,C的最高价氧化物对应水化物是H2CO3,H2CO3属于弱酸,N的最高价氧化物对应水化物是HNO3,HNO3为强酸,正确。
6.D 解析:A项,非金属性越强,其最简单气态氢化物越稳定,非金属性:O>S,H2O的稳定性比H2S的强,错误;B项,SO2与H2S反应生成S,SO2中S元素化合价下降,体现了SO2的氧化性,错误;C项,S的价电子对数为3+=4,空间结构为三角锥形,错误;D项,S中S原子的价电子对数为4+=4,S原子轨道杂化类型为sp3,正确。
7.D 解析:由于W、X、Z分别位于不同周期,结合图示可知W形成1个共价单键,且W原子序数最小,故W为H元素;Z是同周期中金属性最强的元素,故Z为Na;X能形成4个共价键,且在第2周期,故X为C元素;由于Y能形成2个共价键,且原子序数介于7~11之间,故Y为O元素。非金属性越强,其最简单气态氢化物越稳定,非金属性:O>C,故热稳定性:CH4
8.A 解析:A项,ClO2属于共价化合物,正确;B项,Cl中Cl和O以极性共价键结合,错误;C项,Cl中心原子Cl价电子对数为3+(7+1-2×3)=4,孤电子对数为1,空间结构为三角锥形,错误;D项,Cl中心原子Cl的孤电子对数为=2,Cl中心原子Cl的孤电子对数为=1,孤电子对之间的斥力>孤电子对与成键电子对之间斥力>成键电子对之间斥力,因此Cl键角大于Cl键角,错误。
9.C 解析:A项,二氧化硫分子中硫原子的价电子对数为3、孤电子对数为1,分子的空间结构为V形,三氧化硫中硫原子的价电子对数为3、孤电子对数为0,分子的空间结构为平面三角形,二氧化硫和三氧化硫的空间结构不同,键角不相等,错误;B项,丙烯分子中不含有原子半径小、非金属性强的氮原子、氧原子和氟原子,不能形成分子间氢键,错误;C项,氮气分子中含有氮氮三键,三键中含有1个σ键和2个π键,分子中σ键和π键数目之比为1∶2,正确;D项,由题给信息可知,固态四乙基铅的熔、沸点低且极易挥发,故固态四乙基铅为分子晶体,错误。
10.B 解析:Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍,Y是O元素;W、X、Y、Z处于元素周期表的同一周期,根据结构图可知,Z能形成4个共价键,Z是C元素、W形成1个共价键,W是F元素;X形成4个共价键,其中有1个X提供空轨道形成的配位键,说明X最外层有3个电子,X是B元素。原子半径:r(F)
12.A 解析:X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y、Z位于同一周期,X、Y、Z组成的一种化合物(ZXY)2的结构式为Y≡X—Z—Z—X≡Y,X形成4个共价键,位于ⅣA族,Y形成3个共价键,位于ⅤA族,Z形成2个共价键,位于ⅥA族;W的最外层电子数比X的最外层电子数少1个,则W最外层电子数为3,且W的原子序数最大,只能处于第3周期,故W为Al元素,结合原子序数大小可知X为C元素,Y为N,Z为O元素,第一电离能:N>O>C,A正确;W为Al元素,位于周期表的p区,B错误;同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐增大,则电负性O>N,C错误;非金属性O>N,则简单气态氢化物的热稳定性:O>N,D错误。
13.D 解析:元素P的最外层电子数为5,在周期表中位于第3周期ⅤA族,A错误;由于氧化性:S
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