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利用元素的“位構性”推斷元素
專題訓練
1．[2017江西南昌調研]下表為幾種短周期元素的性質：
對上述元素有關說法正確的是( )
A．元素④的原子序數小于元素⑦的原子序數
B．②、③處于同一周期
C．上述八種元素中，最高價氧化物對應水化物酸性最強的元素是⑤
D．⑧號元素原子結構示意圖為
答案 C
解析?、佟喽紴槎讨芷谠?，①有最低價－2價，處于第ⅥA族，沒有正價，則①為O元素；④、⑦都有最低價－3價、最高價＋5價，處于第ⅤA族，且④的原子半徑較大，則④為P元素、⑦為N元素；⑤有＋7、－1價，處于第ⅦA族，且原子半徑比①大，則⑤為Cl元素；③、⑥都有＋1 價，處于第ⅠA族，⑥的原子半徑較大，且③不是所有元素中原子半徑最小的元素，則③為Li元素、⑥為Na元素；②有＋2價，處于第ⅡA族，原子半徑大于Li，則②為Mg元素；⑧有＋3價且原子半徑比O大，比P小，則⑧為B元素。A項，④為P、⑦為N，P的原子序數大于N，錯誤；B項，②為Mg、③為Li，二者為不同周期的元素，錯誤；C項，⑤為Cl，O元素無最高正價，八種元素中，最高價氧化物對應水化物的酸性最強的元素是Cl，正確；D項，⑧為B，其原子序數為5，錯誤。
2．W、X、Y、Z均為短周期主族元素，原子序數依次增大。X原子的次外層電子數為a，最外層電子數為b；Y原子的L層電子數為(a＋b)，M層電子數為(b－a)；W、Z原子的最外層電子數分別為(b－1)、b。下列有關說法一定正確的是 ( )
A．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：X
Z
C．W的氣態(tài)氫化物能與Z的氣態(tài)氫化物化合成鹽
D．X與Y形成的化合物常溫下不能與任何酸反應
答案 C
解析 根據提供信息，可以推斷W為N，X為O，Y為Si，Z為S。A項，非金屬性：O>S，則氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：H2O>H2S，錯誤；B項，W的氧化物的水化物有HNO2、HNO3，Z的氧化物的水化物有H2SO3、H2SO4，沒有指明是哪種含氧酸，無法判斷，錯誤；C項，NH3與H2S可以化合生成(NH4)2S或NH4HS，正確；D項，O與Si形成的SiO2，常溫下能與HF反應，錯誤。
3．[2018四川南充調研]X、Y、Z、M、R為五種短周期元素，其原子半徑和最外層電子數之間的關系如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A．R的氧化物含有離子鍵
B．最高價含氧酸的酸性：ZY>Z，則M是第三周期的硫，Y、Z分別是第二周期的碳、氮；原子半徑：XM，可知R為鈉。鈉的氧化物有氧化鈉和過氧化鈉，都含有離子鍵，故A正確；非金屬性：Z(N)>Y(C)，所以最高價含氧酸的酸性：Z>Y，故B錯誤；常溫常壓下硫化氫為氣體，故C正確；有機物比無機物的種類多得多，有機物都是含碳的化合物，所以Y形成的化合物種類最多，故D正確。
4．被譽為“礦石熊貓”的香花石，是我國地質學家首次發(fā)現的，它由前20號元素中的6種組成，其化學式為Y2X3(ZWR4)3T2，其中X、Y、Z為金屬元素，Z的最外層電子數與次外層電子數相等，X、Z位于同族，Y、Z、R、T位于同周期，R的最外層電子數是其次外層電子數的3倍，T無正價，X與R的原子序數之和是W的2倍。下列說法錯誤的是( )
A．原子半徑：Y>Z>R>T
B．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：WZ
D．XR2、WR2兩種化合物中R的化合價相同
答案 D
解析 R的最外層電子數是其次外層電子數的3倍，R原子只能有兩個電子層，最外層電子數為6，則R為O；Y、Z、R、T位于同周期，即處于第2周期，T無正價，則T為F；Z的最外層電子數與次外層電子數相等，則Z為Be，Y為金屬元素，則Y為Li；X、Z位于同族，則X為Mg或Ca，若X為Mg，X與R的原子序數之和是W的2倍，則W為Ne，與題意不符，若X為Ca，則W為Si，與題意相符。Y為Li，Z為Be，R為O，T為F，四者位于同周期，則元素的原子半徑從左向右依次減小，A項不符合題意。W為Si，R為O，T為F，非金屬性F>O>Si，則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性HF>H2O>SiH4，B項不符合題意。X為Ca，Z為Be，金屬性Ca>Be，則最高價氧化物對應水化物的堿性Ca(OH)2>Be(OH)2，C項不符合題意。XR2、WR2分別為CaO2、SiO2，O在兩種化合物中的化合價分別為－1、－2，D項符合題意。
5．短周期主族元素甲、乙、丙、丁、戊、己、庚在周期表中的相對位置如圖(甲不一定在丁、庚的連線上)，戊、己分別是空氣、地殼中含量最高的元素。下列判斷正確的是( )
A．甲一定是金屬元素
B．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：庚>己>戊
C．乙、丙、丁的最高價氧化物對應水化物可以相互反應
D．庚的最高價氧化物對應水化物的酸性最強
答案 B
解析 由戊、己的位置及二者分別是空氣、地殼中含量最高的元素，可判斷出戊是N元素，己是O元素，則庚是F元素，丁是C元素，丙是Al元素，乙是Mg元素。A項，甲可能是H或Li，錯誤；B項，同周期，從左到右元素的非金屬性逐漸增強，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性也增強，正確；C項，Mg(OH)2和Al(OH)3不能發(fā)生反應，錯誤；D項，F沒有正價，錯誤。
6．部分短周期元素原子半徑的相對大小、最高正價或最低負價隨原子序數的變化關系如圖所示：
下列說法正確的是( )
A．離子半徑的大小順序：e>f>g>h
B．與x形成簡單化合物的沸點：y>z>d
C．x、z、d三種元素形成的化合物可能含有離子鍵
D．e、f、g、h四種元素對應最高價氧化物的水化物相互之間均能發(fā)生反應
答案 C
解析 根據提供信息，可以推斷x為H，y為C，z為N，d為O，e為Na，f為Al，g為S，h為Cl。A項，離子半徑：S2－>Cl－>Na＋>Al3＋，錯誤；B項，與x形成簡單化合物的沸點：H2O>NH3>CH4，錯誤；C項，H、N、O形成的化合物NH4NO3含有離子鍵，正確；D項，NaOH、Al(OH)3、H2SO4、HClO4中，H2SO4和HClO4不能發(fā)生反應，錯誤。
7. X、Y、Z、W為四種短周期主族元素，它們在元素周期表中的相對位置如圖所示，其中Z原子的核外電子總數是其最外層電子數的3倍。下列說法正確的是( )
A．元素Z一定在第二周期
B．W不可能在第ⅦA族
C．原子半徑大小關系為W>Z>Y>X
D．簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：Z>W
答案 B
解析 根據題意可以推知，X、Y、Z、W分別為C元素、N元素、P元素、S元素。A項，P元素在周期表第三周期，錯誤；B項，W是S元素，在周期表第三周期第ⅥA族，正確；C項，根據元素周期律判斷，原子半徑大小關系為Z>W>X>Y，即P>S>C>N，錯誤；D項，非金屬性：W>Z(S>P)，則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：H2S>PH3，錯誤。
8．如圖是部分短周期主族元素原子半徑與原子序數的關系圖。下列說法錯誤的是( )
A．電解熔融的X與Z構成的化合物可以得到單質Z
B．Z的單質在空氣中加熱，生成一種耐高溫物質
C．Y、Z、R三種元素對應的最高價氧化物的水化物兩兩之間可以發(fā)生反應
D．X、Y兩種單質在加熱條件下反應生成的產物為堿性氧化物
答案 D
解析 由關系圖可推知X是O，Y是Na，Z是Al，R是S。A項，電解熔融Al2O3可以冶煉Al，正確；B項，Al2O3具有很高的熔點，可作耐火材料，正確；C項，Al(OH)3是兩性氫氧化物，既可以與NaOH反應，又可以與H2SO4反應，正確；D項，Na2O是堿性氧化物，Na2O2不是堿性氧化物，錯誤。
9．[2018河北武邑中學調研]X、Y、Z、W、Q都是短周期元素，其中X原子的最外層電子數是內層電子數的3倍；X與Z同族，Y與Z同周期，Q原子的電子總數等于其電子層數的3倍，W與X、Y既不同族也不同周期且W不是稀有氣體元素；X、Y、Z三種元素的族序數之和為16。下列說法正確的是( )
A．Q與W不能形成10電子、14電子、18電子分子
B．Y的最高價氧化物對應水化物的化學式只能表示為H4YO4
C．Y、Z、Q分別與X化合，只能形成AB2型化合物
D．X、Z、W中的兩種或三種元素形成的鈉鹽溶液可能顯酸性、堿性或中性
答案 D
解析 根據題意可知，X、Y、Z、W、Q分別是O元素、Si元素、S元素、H元素、C元素。A項，碳元素與氫元素可以組成甲烷(CH4)、乙炔(C2H2)、乙烷(C2H6)分子，它們分別為10電子、14電子、18電子分子，錯誤；B項，硅的最高價氧化物對應水化物的化學式有H4SiO4、H2SiO3，錯誤；C項，碳、硅、硫與氧形成的化合物，除CO2、SiO2、SO2外，還有CO、SO3等，錯誤；D項，硫、氫、氧形成的鈉鹽中：NaHSO4溶液顯酸性，Na2SO4溶液顯中性，Na2SO3溶液顯堿性，正確。
10. 短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如圖所示，其中W原子的質子數是其最外層電子數的三倍。下列說法不正確的是( )
A．原子半徑：W>Z>Y>X
B．最高價氧化物對應水化物的酸性：X>W>Z
C．最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：Y>X>W>Z
D．元素X、Z、W的最高化合價分別與其主族序數相等
答案 A
解析 根據題給信息推斷，W為P，Z為Si，X為N，Y為O，原子半徑：Si>P>N>O，A項錯誤；非金屬性：N>P>Si，故最高價氧化物對應水化物的酸性：HNO3>H3PO4>H2SiO3，B項正確；非金屬性：O>N>P>Si，故最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：H2O>NH3>PH3>SiH4，C項正確；N、Si、P分別位于第ⅤA族、第ⅣA族、第ⅤA族，最高正價分別為＋5、＋4、＋5，D項正確。
11. 短周期元素R、T、X、Y、Z在元素周期表的相對位置如圖所示，它們的最外層電子數之和為24。則下列判斷正確的是( )
A．R位于元素周期表中第二周期第ⅤA族
B．R能分別與X、Z形成共價化合物
C．原子半徑大小順序為X>T>Y
D．Z元素的最高價氧化物對應水化物的化學式為HZO4
答案 B
解析 根據R、T、X、Y、Z在元素周期表的相對位置及它們的最外層電子數之和為24，可知R、T、X、Y、Z分別是C、N、Si、P、S。C元素位于元素周期表中第二周期第ⅣA族，故A錯誤；C能分別與Si、S形成SiC、CS2等共價化合物，故B正確；原子半徑大小順序為Si>P>N，故C錯誤；S元素的最高價氧化物對應水化物的化學式為H2SO4，故D錯誤。
12．五種短周期主族元素X、Y、Z、W、R，X的原子半徑是短周期主族元素中最大的，Y元素的原子最外層電子數為m，次外層電子數為n，Z元素的L層電子數為m＋n，M層電子數為m－n，W元素與Z元素同主族，R元素與Y元素同主族。下列敘述錯誤的是 ( )
A．60 g ZY2中含有2 mol Z—Y極性共價鍵
B．Y的氫化物比R的氫化物穩(wěn)定，熔沸點高
C．Z、W、R最高價氧化物對應水化物的酸性強弱順序：R>W>Z
D．X與Y形成的兩種常見化合物中陰、陽離子的個數比均為1∶2
答案 A
解析 根據提供信息，可以推斷X為Na，Y為O，Z為Si，W為C，R為S。A項，60 g SiO2中含有4 mol Si—O極性共價鍵，錯誤；B項，H2O分子間存在氫鍵，熔沸點比H2S高，O—H鍵比S—H鍵的鍵長短、鍵能大，故H2O比H2S穩(wěn)定，正確；C項，非金屬性：C>Si，且H2SO4為強酸，H2CO3為弱酸，故最高價氧化物對應水化物的酸性：H2SO4>H2CO3>H2SiO3，正確；D項，Na2O中陰、陽離子分別為O2－、Na＋，個數比為1∶2，Na2O2中陰、陽離子分別為O、Na＋，個數比也為1∶2，正確。
13．W、X、Y、Z是原子序數依次增大的短周期元素，W的原子半徑在元素周期表中最小，W、Y同主族，X、Z同主族，X、Z的原子序數之和是W、Y原子序數之和的2倍，下列說法中不正確的是( )
A．由X、Y、Z三種元素形成的化合物只能為Y2ZX3或Y2ZX4
B．由W和X兩種元素形成的化合物可能含有非極性共價鍵
C．由W、X、Y、Z四種元素形成的化合物水溶液可能呈強酸性
D．W、X、Y、Z四種元素兩兩之間可形成二元化合物
答案 A
解析 W的原子半徑最小，則W為H元素；W、Y同主族，X、Z同主族，X、Z的原子序數之和是W、Y原子序數之和的2倍，符合條件的Y為Na，X為O，Z為S。由X、Y、Z三種元素形成的化合物為Na2SO3、Na2SO4或Na2S2O3等，故A錯誤；由W和X兩種元素形成的化合物為H2O2時，含有O—O非極性共價鍵，故B正確；由W、X、Y、Z四種元素形成化合物NaHSO4時，水溶液呈強酸性，故C正確；W、X、Y、Z四種元素兩兩之間可形成二元化合物，如H2O、NaH、H2S、Na2O、SO2、Na2S等，故D正確。
14．[2017江西師大附中月考]前20號主族元素A、B、C、D、E、F的原子序數依次增大，它們的原子最外層電子數之和為18。A的原子半徑在短周期元素中最小，B、F位于同一主族，E為地殼中含量最多的金屬元素，F原子的最外層與最內層電子數相等。C、D可以形成兩種常見化合物。試回答以下問題：
(1)寫出C與F元素形成的化合物的電子式：________。
(2)A、C、D三種元素形成的化合物C2A4D2中一定含
有__________(填“離子鍵”“極性共價鍵”或“非極性共價鍵”)。
(3)由D、E、F形成的簡單離子的離子半徑由大到小的順序是____________(用離子符號表示)。
(4)元素B的性質與元素E的性質很相似，試寫出B的氧化物與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式：___________________________________________________________________________________________________________________。
答案 (1)Ca2＋[C??C]2－
(2)極性共價鍵
(3)Ca2＋>O2－>Al3＋
(4)BeO＋2OH－===BeO＋H2O
解析 前20號主族元素A、B、C、D、E、F的原子序數依次增大，它們的原子最外層電子數之和為18。A的原子半徑在短周期元素中最小，A是H元素；E為地殼中含量最多的金屬元素，則E是Al元素；B、F位于同一主族，F原子的最外層與最內層電子數相等，原子序數大于Al，則F是Ca，則B是Be元素；C、D可以形成兩種常見化合物，且C和D的最外層電子數之和為18－1－2－3－2＝10，所以C是C元素，D是O元素。
(1)C與F元素形成的化合物是離子化合物CaC2，電子式為Ca2＋[C??C]2－。
(2)A、C、D三種元素形成的化合物C2H4O2一定含有極性共價鍵。
(3)離子的核外電子層數越多，離子半徑越大，核外電子層結構相同時，離子半徑隨原子序數的增大而減小，則由D、E、F形成的簡單離子的半徑由大到小的順序是Ca2＋>O2－>Al3＋。
(4)根據氧化鋁和氫氧化鈉反應的方程式可知B的氧化物(BeO)與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式為BeO＋2OH－===BeO＋H2O。
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