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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題突破4 元素推斷題的解題策略
1.X、Y、Z、W是短周期元素,原子序數(shù)依次增大。X是原子半徑最小的元素;Y元素原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍;Z元素的-1價(jià)陰離子、W元素的+3價(jià)陽(yáng)離子的核外電子排布均與氖原子相同。下列說(shuō)法正確的是( )
A.X、Y形成的化合物只含有極性鍵
B.X的單質(zhì)和Z的單質(zhì)在暗處能劇烈反應(yīng)
C.含W元素的鹽溶液一定顯酸性
D.Z的離子半徑小于W的離子半徑
答案 B
解析 根據(jù)提供的信息可以推出X為H,Y為C,Z為F,W為Al。H、C形成的化合物C2H4、C2H6等既含極性鍵又含非極性鍵,A項(xiàng)錯(cuò)誤;H2和F2在暗處能劇烈反應(yīng)生成HF,B項(xiàng)正確;NaAlO2中含有鋁元素,其溶液呈堿性,C項(xiàng)錯(cuò)誤;F-、Al3+具有相同的電子層結(jié)構(gòu),具有相同電子層結(jié)構(gòu)的微粒,核電荷數(shù)越大,微粒半徑越小,則離子半徑:F->Al3+,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.主族元素W、X、Y、Z位于同一周期,原子序數(shù)依次增大,W、X是金屬元素,Y、Z是非金屬元素。W、X的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可以相互反應(yīng),W與Y可形成化合物W2Y,Y的最外層電子數(shù)是核外電子層數(shù)的2倍。下列說(shuō)法正確的是( )
A.Y的氣態(tài)氫化物比Z的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定
B.W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是最強(qiáng)的堿
C.Y單質(zhì)和氧氣、氫氣都能發(fā)生化合反應(yīng),且產(chǎn)物都具有還原性
D.W、X、Y、Z四種元素的原子半徑由小到大的順序是:W
Al>S>Cl,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.短周期元素X、Y、Z、W、M的原子序數(shù)依次增大,X是空氣中含量最多的元素,Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子數(shù)多4,Z原子的最外層電子數(shù)是K層電子數(shù)的一半,W單質(zhì)可制成半導(dǎo)體材料,M與Y位于同一主族,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.Z與M可形成Z2M2化合物
B.由W與Y組成的物質(zhì)能跟Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物反應(yīng)
C.X與M兩種元素的氣態(tài)氫化物反應(yīng)生成的物質(zhì)中既有離子鍵又有共價(jià)鍵
D.W能形成多種鹽,Y不存在同素異形體
答案 D
解析 由題意可推知X、Y、Z、W、M依次是N、O、Na、Si、S。Na和S可形成化合物Na2S2,A項(xiàng)正確;W與Y組成的物質(zhì)SiO2能與NaOH溶液反應(yīng):SiO2+2OH-===SiO+H2O,B項(xiàng)正確;NH3與H2S反應(yīng)可生成(NH4)2S或NH4HS,(NH4)2S和NH4HS中均既有離子鍵又有共價(jià)鍵,C項(xiàng)正確;Y的同素異形體有O2和O3,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A.Y、Z的常見(jiàn)氧化物可通過(guò)加入過(guò)量的NaOH溶液來(lái)分離
B.Z、W、Q中,氫化物的穩(wěn)定性由弱到強(qiáng)的順序是Q、W、Z
C.元素Y、Z、W、Q的原子半徑依次增大
D.用Y單質(zhì)做的容器可盛裝W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的濃溶液
答案 D
解析 根據(jù)周期表推斷,X、Y、Z、W、Q分別為氧、鋁、硅、硫、氯。A項(xiàng),Al2O3與SiO2均能與NaOH溶液反應(yīng),錯(cuò)誤;B項(xiàng),元素的非金屬性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,錯(cuò)誤;C項(xiàng),同周期主族元素從左到右,原子半徑逐漸減小,錯(cuò)誤;D項(xiàng),常溫下,鋁遇到濃硫酸會(huì)鈍化,正確。
5.下表是元素周期表的一部分,下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( )
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
a
b
3
c
d
e
f
A.元素a是制備一種高效電池的重要材料
B.由b元素形成的單質(zhì)不一定是原子晶體
C.c、d兩元素的單質(zhì)構(gòu)成原電池兩電極時(shí),d可能為負(fù)極
D.e、f的含氧酸的酸性依次增強(qiáng)
答案 D
解析 由題給元素周期表可知,a為L(zhǎng)i,b為C,c為Mg,d為Al,e為S,f為Cl。Li是制備高效電池的重要材料,A項(xiàng)正確;由C形成金剛石是原子晶體,由C形成的石墨不是原子晶體,B項(xiàng)正確;如果鎂和鋁在氫氧化鈉溶液中形成原電池,鋁為負(fù)極,C項(xiàng)正確;e、f的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性依次增強(qiáng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
6.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是( )
A.元素X與元素Z的最高正化合價(jià)之和的數(shù)值等于8
B.Z的氧化物能與水反應(yīng)
C.Y2-和Z3+的核外電子數(shù)和電子層數(shù)都相同
D.元素Y的簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性比W的氫化物強(qiáng)
答案 B
解析 根據(jù)短周期元素在周期表中的位置可知X、Y、Z、W、Q分別為:N、O、Al、S、Cl。N最高正化合價(jià)為+5,Al最高正化合價(jià)為+3,A項(xiàng)正確;Al2O3不與水反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;O2-和Al3+均有兩個(gè)電子層且核外電子數(shù)均為10,C項(xiàng)正確;由于O的非金屬性大于S,故H2O比H2S穩(wěn)定,D項(xiàng)正確。
7.(xx天津十二校聯(lián)考)短周期元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如圖所示,其中A為地殼中含量最高的金屬元素。
請(qǐng)用化學(xué)用語(yǔ)回答下列問(wèn)題:
(1)D元素在周期表中的位置________。
(2)A、D、E元素簡(jiǎn)單離子半徑由大到小的順序?yàn)開(kāi)_______>________>________。(填微粒符號(hào))。
(3)F與D同主族且相鄰,二者氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性的大小關(guān)系為_(kāi)_______>________。(填微粒符號(hào))。
(4)用高能射線照射含有10電子的D的氫化物分子時(shí),一個(gè)分子能釋放一個(gè)電子,同時(shí)產(chǎn)生一種具有較高氧化性的陽(yáng)離子,試寫(xiě)出該陽(yáng)離子的電子式________,該陽(yáng)離子中存在的化學(xué)鍵有________。
(5)C元素的簡(jiǎn)單氫化物與E元素的最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng),生成化合物K,則K的水溶液顯________(填“酸性”“堿性”或“中性”),用離子方程式表示其原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)第2周期第ⅥA族
解析 (1)A是Al,所以B、C、D、E分別為碳、氮、氧、氯。
(2)依據(jù)“同層比核”可知Na+的半徑小于O2-,Cl-比O2-多一個(gè)電子層,所以離子半徑大。
(5)NH3與HClO4生成NH4ClO4,因?yàn)镹H3H2O是弱堿、HClO4為強(qiáng)酸,NH水解顯酸性。
8.(xx東北三校聯(lián)考)A-H均為短周期元素,A-F在元素周期表中的相對(duì)位置如圖1所示,G與其他七種元素不在同一周期,H是短周期中原子半徑最大的主族元素。由B、G構(gòu)成的最簡(jiǎn)單化合物常為氮肥工業(yè)和純堿工業(yè)的原料。由上述某些元素組成的物質(zhì)甲-戊的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖2所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
A
B
C
D
E
F
圖1
已知圖2中反應(yīng)①是復(fù)分解反應(yīng),生成物中水已略去。
(1)若戊是含有18電子的雙原子分子,則甲的電子式為_(kāi)_______,實(shí)驗(yàn)室制取氣體丙的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若甲的水溶液呈堿性,丙的凝膠經(jīng)干燥脫水后,常用作干燥劑,寫(xiě)出甲的一種用途________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若將(1)和(2)中甲的飽和溶液混合,會(huì)出現(xiàn)白色膠狀沉淀,同時(shí)伴有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,則該反應(yīng)的離子方程式________________________________________________________________________。
答案
2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
(2)制備木材防火劑的原料;制備硅膠的原料;黏合劑(任寫(xiě)其中一種)
(3)2NH+SiO===H2SiO3↓+2NH3↑
解析 短周期元素不在2、3周期,所以G一定為氫,H為原子半徑最大的Na;由氮肥可知B為氮,所以A、C、D、E、F分別為碳、氧、硅、硫、氯。
(1)由18電子雙原子分子可知戊為HCl;氣體丙與HCl反應(yīng),可知?dú)怏w丙為NH3,甲為NH4Cl、乙為堿。
(2)由干燥劑可知丙為硅膠H2SiO3,甲為Na2SiO3。
(3)NH水解顯酸性、SiO水解顯堿性,發(fā)生互相促進(jìn)的水解反應(yīng)。
9.(xx安徽蚌埠二聯(lián))已知A、B、C、D、E是短周期中原子序數(shù)依次增大的5種主族元素,其中元素A的單質(zhì)在常溫下呈氣態(tài),元素B的原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半徑最大,元素D的合金是日常生活中常用的金屬材料。常溫常壓下,E單質(zhì)是淡黃色固體,常在火山口附近沉積。
(1)D在元素周期表中的位置為_(kāi)_______,C離子和E離子的半徑大小關(guān)系為_(kāi)_______。
(2)A2E的燃燒熱ΔH=-a kJmol-1,寫(xiě)出A2E燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________________________________________________________________________。
(3)CA的電子式為_(kāi)_______;AB形成的晶體熔點(diǎn)________(填“大于”“小于”或“無(wú)法判斷”)CE形成的晶體熔點(diǎn)。
(4)甲、乙、丙分別是B、D、E三種元素最高價(jià)含氧酸的鈉鹽,甲、乙都能與丙發(fā)生反應(yīng),且丙用量不同,反應(yīng)的產(chǎn)物不同。寫(xiě)出向丙溶液中緩慢滴加過(guò)量的乙溶液過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式________________________________________________________________________。
答案 (1)第3周期ⅢA族 Na+”或“<”),結(jié)合方程式簡(jiǎn)述作出判斷的依據(jù)________________________________________________________________________。
(4)甲是R的氧化物,通常狀況下呈紅棕色?,F(xiàn)有一試管甲,欲使元素R全部轉(zhuǎn)化為其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物,實(shí)驗(yàn)步驟:將盛有甲的試管倒扣在水槽中,________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)
2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
(2)極性鍵和非極性鍵
(3)< CO+H2OHCO+OH-,碳酸根離子水解,而硫酸根離子不發(fā)生水解(合理即可)
(4)向試管中緩緩?fù)ㄈ胱懔垦鯕?
解析 觀察圖中所給元素在周期表中的位置關(guān)系可知T位于第三周期,又由于其所處的周期序數(shù)與主族序數(shù)相等,所以可判斷出T是Al。則Q、R、W分別是C、N、S。
(1)工業(yè)上,電解熔融的氧化鋁冶煉鋁。
(2)S位于ⅥA族,該族某元素的氫化物中含有18個(gè)電子,則該元素是O,氫化物是H2O2,其結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H,分子中含有H—O極性鍵和O—O非極性鍵。
(3)元素的非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng)。根據(jù)CO能發(fā)生水解反應(yīng)而SO不發(fā)生水解反應(yīng)可知,碳酸是弱酸而硫酸是強(qiáng)酸,從而說(shuō)明碳的非金屬性比硫弱。也可以根據(jù)Na2CO3與H2SO4能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)來(lái)說(shuō)明。
(4)將NO2通入水中,發(fā)生反應(yīng):3NO2+H2O===2HNO3+NO,生成的NO不溶于水。向其中通入氧氣,發(fā)生反應(yīng):2NO+O2===2NO2。將兩個(gè)方程式合并可得:4NO2+O2+2H2O===4HNO3。因此,向試管中緩緩?fù)ㄈ胱懔垦鯕猓墒筃O2完全轉(zhuǎn)化為硝酸。
11.G、M、Q、T、U、V是前四周期中的六種元素,原子序數(shù)依次增大。G是作物生長(zhǎng)需要的三大營(yíng)養(yǎng)元素之一,M的氫化物能和一種半導(dǎo)體材料反應(yīng)生成兩種氣體(常溫常壓);Q原子核外K層電子數(shù)和M層電子數(shù)相等。T原子的價(jià)電子數(shù)等于電子層數(shù)的2倍,U的單質(zhì)在實(shí)驗(yàn)室里利用濃酸與氧化物在加熱條件下制備。V的一種核素質(zhì)量數(shù)為65,中子數(shù)為36。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
(1)GM3的電子式為_(kāi)______________________________________________________________。
(2)在G、M、T、U的氣態(tài)氫化物中,沸點(diǎn)最高的是________(填化學(xué)式,下同),還原性最強(qiáng)的是________。
(3)用離子方程式表示U的非金屬性比T的強(qiáng)___________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)G的氣態(tài)氫化物與U單質(zhì)以物質(zhì)的量之比1∶3反應(yīng),生成二元化合物X和一種氣體,該氣體遇氨氣產(chǎn)生“白煙”,X的化學(xué)式為_(kāi)_______。
(5)足量G的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物與V2T反應(yīng)得到V2+和TO并放出氣體,氣體由G的三種氧化物GO、GO2、G2O4組成,且體積之比為1∶1∶1,寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式________________________________________________________________________。
(6)QT在空氣中充分灼燒生成一種穩(wěn)定的鹽,寫(xiě)出此化學(xué)反應(yīng)方程式________________________________________________________________________。
答案
(2)HF H2S
(3)H2S+Cl2===S↓+2H++2Cl-
(4)NCl3
(5)2Cu2S+26H++20NO===5NO↑+5NO2↑+5N2O4↑+6Cu2++3SO+13H2O
(6)MgS+2O2MgSO4
解析 依題意知半導(dǎo)體材料是硅,氟化氫溶液與硅反應(yīng)生成四氟化硅和氫氣,M為氟元素;氮、磷、鉀元素是作物生長(zhǎng)需要的三大營(yíng)養(yǎng)元素,根據(jù)六種元素的原子序數(shù)依次增大知G為氮元素。K層和M層電子數(shù)都等于2的元素是鎂元素;實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下反應(yīng)制備氯氣,U為氯元素。Q的原子序數(shù)為12,T的原子序數(shù)大于12,由題意可推知T原子有三個(gè)電子層,T原子的最外層有6個(gè)電子,所以T為硫元素。V原子的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為65-36=29,V為銅元素。
(1)NF3是共價(jià)化合物,電子式為。
(2)NH3、HF、H2S、HCl中,沸點(diǎn)最高的是HF,HF分子間存在氫鍵,且HF分子間的氫鍵比氨分子間的氫鍵強(qiáng),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下HF呈液態(tài),NH3呈氣態(tài),還原性最強(qiáng)的是H2S。
(3)氯氣與硫化氫或硫化鈉溶液反應(yīng)生成淺黃色硫單質(zhì),表明氯元素的非金屬性比硫元素的強(qiáng),離子方程式為H2S+Cl2===S↓+2H++2Cl-或S2-+Cl2===S↓+2Cl-。
(4)G的氣態(tài)氫化物NH3與氯氣按物質(zhì)的量之比1∶3反應(yīng),則有NH3+3Cl2―→X+HCl,X為NCl3。
(5)Cu2S和HNO3反應(yīng)生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO、NO2、N2O4,將NO、NO2、N2O4看成整體,生成1 mol“NO+NO2+N2O4”得到6 mol電子,1 mol Cu2S完全反應(yīng)失去10 mol電子,根據(jù)氧化物還原反應(yīng)原理配平得3Cu2S+HNO3―→5(NO+NO2+N2O4)+6Cu(NO3)2+3H2SO4,由氮元素守恒知HNO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)為32,得3Cu2S+32HNO3―→5(NO+NO2+N2O4)+6Cu(NO3)2+3H2SO4,根據(jù)氫元素守恒推知產(chǎn)物中有13個(gè)H2O:3Cu2S+32HNO3===5(NO+NO2+N2O4)+6Cu(NO3)2+3H2SO4+13H2O,離子方程式為3Cu2S+26H++20NO===5NO↑+5NO2↑+5N2O4↑+6Cu2++3SO+13H2O。
(6)MgS具有強(qiáng)還原性,在空氣中灼燒生成硫酸鎂,該化學(xué)反應(yīng)方程式為MgS+2O2MgSO4。
12.A、B、C、D、E是位于短周期的主族元素,其中A、B為金屬元素。已知:①熱穩(wěn)定性HmD>HmC ②Cm-、E(m-1)-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)?、跙與E在同一周期,在該周期中,E的原子半徑最小,B的離子半徑最小
④A、B所形成的單核離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物與A、E的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物都能反應(yīng)。依據(jù)上述信息相應(yīng)的化學(xué)用語(yǔ)回答下列問(wèn)題:
(1)HmD的電子式________。
(2)Cm-和E(m-1)-的還原性強(qiáng)弱為_(kāi)_______>________,能證明其還原性強(qiáng)弱的離子方程式為_(kāi)___________________。
(3)寫(xiě)出B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物和A的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物反應(yīng)的離子方程式____________________________。
(4)常溫下,將等物質(zhì)的量濃度的HmC溶液和A的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物溶液等體積混合,所得溶液顯堿性,溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)開(kāi)__________________________________________。
(5)在B、C、E單質(zhì)中,符合下列轉(zhuǎn)化關(guān)系的是________。
答案
(2)S2- Cl- Cl2+S2-===2Cl-+S↓
(3)Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
(4)c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)>c(S2-)
(5)S
解析 由于E能形成單核陰離子,則E為非金屬元素。根據(jù)B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物與A、E的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物都能反應(yīng)知,B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物具有兩性,故B為Al。根據(jù)A、B所形成的單核離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)知,A、B在同一周期,故A為Na。根據(jù)B、E在同一周期且該周期中E原子半徑最小知,E為Cl,得m=2,根據(jù)Cm-與E(m-1)-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)知,C為S。根據(jù)熱穩(wěn)定性H2D>H2S知,D為O。
(1)H2O的電子式為
(2)非金屬性Cl>S,還原性S2->Cl-,可以根據(jù)單質(zhì)間的置換反應(yīng)證明還原性強(qiáng)弱。
(3)Al(OH)3和NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。
(4)等體積、等物質(zhì)的量濃度的H2S與NaOH溶液混合得到NaHS溶液,由于溶液顯堿性,說(shuō)明HS-的水解程度大于電離程度,故離子濃度大小順序?yàn)閏(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)>c(S2-)。
(5)根據(jù)圖示中轉(zhuǎn)化關(guān)系知,該單質(zhì)能夠連續(xù)氧化,故為S。
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