专题03 物质结构和元素推断(解析版)

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1、03物质结构和元素推断1. 已知X、Y、Z都是短周期元素，它们的原子序数依次递增，X原子的电子层数与它的核外电子总 数相等，而Z原子的最外层电子数是次外层的3倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，则下列说法错 误的是()A. X、Y、Z只能形成一种盐，其中X、Y、Z原子个数比为4 ： 2 ： 3B. 原子半径：r(X)r(Z)r(Y)C. 由X、Y、Z三种元素中任意两种组成的具有10电子的微粒多于2种D. Y和Z可以组成元素质量比为7 : 16的化合物【答案】A【解析】X、Y、Z都是短周期元素，它们的原子序数依次递增，Z原子的最外层电子数是次外层的3 倍，则Z是O元素；X原子的电子层数与它的核

2、外电子总数相等，且原子序数小于乙所以X是H元素； Y和Z可以形成两种以上气态化合物，且Y的原子序数小于乙所以Y是N元素。H、N、O不仅能组成 NH4NO3,还能组成NH4NO2,故A项错误；H、N、O的原子半径r(H)r(O)YZB. Y单质的熔点高于X单质C. W的简单氢化物稳定性比Y的简单氢化物稳定性低D. 化合物M中W不都满足8电子稳定结构【答案】B【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X的原子半径是所有短周期主族元素中 最大的，为钠Na；由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构分析，Y形成四个共价键，说明其为Si； Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍，则Z为Cl；

3、W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等， 为O；经分析，X为Na, Y为Si, Z为Cl, W为O,则：A项，O、Si、Cl三种元素非金属性最强的为Cl, A错误；B项，单质Si为原子晶体，单质Na是金属晶体，单质Si的熔点高于单质Na, B正确；C项，O 的非金属性比Si强，所以O的氢化物的稳定性比Si的氢化物强，C错误；D项，化合物M中O都满足8 电子结构，D错误；故选B。3. 一种新型漂白剂（如下图）可用于漂白羊毛等，其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，W、X对应的简单离子核外电子排布相同。下列叙述正 确的是（）/X、/K

4、X、zX2 I2-jx/、xx/A. 工业上通过电解熔融的WX来制得WB. W、X对应的简单离子半径顺序为：WXC. Y的最高价氧化物对应水化物为弱酸D. 该漂白剂中各元素均满足8电子稳定结构【答案】C【解析】W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，说明有一种元素为H,根据图示结构可知，W 形成+2价阳离子，X形成2个共价键，Y可以形成4个单键，Z形成1个共价键，则Z为H元素，W位于 IIA族，X位于WA族；W、X对应的简单离子核外电子排布相同，则W为Mg, X为O元素；W、Y、Z 的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，Y的最外层电子数为6-2-1=3, Y与H、Mg不同周期，则Y 为B元

5、素，Y位于IIIA族，根据以上分析可知，W为Mg, X为O, Y为B, Z为H元素。A. MgO熔点较高，工业上通过电解熔融氯化镁获得镁，故A错误；B. W为Mg, X为O,对应的简 单离子Mg2+、O2-电子层结构相同，核电荷大的半径小，半径顺序为：Mg2+ZRX【答案】D【解析】已知R、X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期元素，R的无氧酸溶液能在玻璃容器上刻标 记，为氢氟酸，所以R是F，由X在化合物中只显一种化合价，结合化合物XR3，推出X是Al，根据R和 Z是位于同主族的短周期元素，确定Z是Cl，由Y原子最外层电子数等于电子层数的2倍可知，Y为S。 据此解答。A.F2和Cl2都能与水反应

6、，2F2+2H2O4HF+O2、Cl2+H2OHCl+HClO,但并不是都能 置换出O2，故A错误；B.这四种元素形成的简单离子分别是F-、Al3+、S2-和Cl-，其中F-、Al3+、S2-都能水 解而促进水的电离，而Cl-不能水解，故B错误；C.SF6中的S元素为最高价+6价，而F元素是最活泼的非 金属元素，所以SF6在氧气中不能燃烧，故C错误；D.四种元素对应的简单离子半径大小顺序为S2-Cl-F- Al3+，所以D正确；6. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可与其最高价氧化物的水化 物反应生成盐，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元

7、素形成的某一种盐加 入稀盐酸后，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气味气体产生。下列说法正确的是()A. W、X、Y、Z的简单离子的半径依次增大B. 简单氢化物的热稳定性：XVWC. ZX2可以在空气中燃烧，生成ZX3D. W所形成的一种氢化物可用作火箭燃料【答案】D【解析】能形成氢化物的一般是非金属，其最高价氧化物的水化物往往为酸，W的简单氢化物可与其 最高价氧化物的水化物反应生成盐，即这个氢化物的溶液呈碱性，则该物质为NH3,即W为N。Y的原子 半径是所有短周期主族元素中最大的，则Y为Na。中学阶段所学的淡黄色沉淀有AgBr、S，则该淡黄色沉 淀为S(Ag、Br都不是短周期元素)，即X、Y和Z三

8、种元素形成的盐中含有Na、S两种元素，则可以推断 出该盐还含有O,所以X为O, Z为S。根据反应现象，可以推断出该盐为Na2S2O3,对应的化学方程式为: 2HCl+Na2S2O3=2NaCl+S+ SO2f+H2O。综上，W为N，X为O, Y为Na，Z为S。它们的简单离子中 S2-的半径最大，N3-、O2、Na+属于同一电子构型的离子，则离子半径的大小为：N3-O2Na+。所以W、 X、Y、Z的简单离子的半径大小为：ZWXY，A错误；W、X的氢化物分别为NH3、H2O，由于O的非 金属性比N强，所以H2O的热稳定性比NH3强，即氢化物的稳定性：XW，B错误；ZX2为SO2，ZX3为 SO3，

9、SO2不能再燃烧，且SO2转化为SO3需要高温和催化剂，C错误；W为N，它的氢化物肼(N2H4)，可 用作火箭燃料，D正确。7. A、B、C、D是原子序数依次增大的短周期主族元素。已知A原子的最外层电子数是电子层数的2倍，C原子次外层电子数与其他各层电子总数之和相等，A和B的原子序数之和等于D的质子数。下列说 法正确的是()A. 在A、B、C、D能形成的含氧酸中，D的含氧酸酸性最强B. 简单离子半径：BCDC. 四种元素均能与氢元素形成共价键D. 在一定条件下A的单质能与C的最高价氧化物对应的水化物反应【答案】D【解析】由题意，A原子的最外层电子数是电子层数的2倍，则A为C元素；C原子次外层电

10、子数与 其他各层电子总数之和相等，则C为S元素；由A、B、C、D是原子序数依次增大的短周期主族元素可知 D为Cl元素；由A和B的原子序数之和等于D的质子数可知，则B为Na元素。B为Na元素，金属元素 不能形成含氧酸，Cl元素的含氧酸中既有弱酸又有强酸，次氯酸的酸性比硫酸弱，故A错误；B、C、D均 为第三周期元素，硫离子半径最大，钠离子半径最小，故B错误；钠元素与氢元素形成的化合物为氢化钠， 氢化钠为离子化合物，只有离子键，故C错误；碳的单质在加热条件下与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧 化硫和水，故D正确。8. A、B、C、D四种短周期元素的原子序数依次增大，A的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物

11、 的年代，B的气态氢化物的水溶液呈碱性；C为金属元素且有两种常见含氧化合物（都含两种元素）；若往D 单质的水溶液中滴加少量紫色石蕊溶液，可观察到先变红后褪色。下列说法中正确的是（）A. C的两种含氧化合物中阴、阳离子个数比都为1 ：2B. 最高价氧化物对应的水化物的酸性：BDC. B的氢化物的沸点一定高于A的氢化物D .原子半径：DABC【答案】A【解析】A的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，常用的是14C鉴定文物的年代，故A为 C，B的气态氢化物的水溶液呈碱性，该氢化物为NH3,即B为N，C为金属元素且有两种常见氧化物，符 合要求的是Na2O和Na2O2,即C为Na，D单质的水溶液滴

12、加少量紫色石蕊溶液，先变红，说明水溶液显 酸性，后褪色说明溶液中含强氧化性物质，即D为Cl。C的两种含氧化合物分别是Na2O和Na2O2,其电子 式分别是 顼 ： 一项、，阴、阳离子个数比均为1 ：2,故A正确；B的最高价氧化物对应的水化物是HNO3, D的最高价氧化物对应的水化物是HClO4, HC1O4酸性最强，故 B错误；N的氢化物可以是NH3,也可以是N2H4等，C的氢化物是一类物质，即烃，烃的状态有气态、液 态和固态，因此N的氢化物的沸点不一定高于C的氢化物，故C错误；原子半径大小顺序是NaClCN， 故D错误。9. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次减小，其中只有Z为金属元

13、素，X、Y、Z同周期且 位于不同奇数族，Z、W同主族，Y、Z的原子序数相差4。下列说法正确的是（）A. W的简单阴离子半径一定大于Z的简单阳离子半径B. 非金属性：XY，所以X和Y分别对应含氧酸的酸性：X 一定强于YC. X、Y形成的单质一定都是双原子分子D. Z、W形成化合物的电子式为Z+: W-【答案】D【解析】只有Z为金属元素，若Z为Na、则W为H元素，Y、Z的原子序数相差4,则Y为P元素， X应为Cl元素，结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律等知识分析可得结论。H-比Na+少一个电子 层，离子半径小于Na+，故A错误；非金属性：ClP，元素的非金属性越强，对应的最高价含氧酸的酸性

14、越强，若不是最高价的含氧酸，则酸性不一定是XY，故B错误；Y为P元素，对应的单质有红磷、白磷 等，白磷为正四面体，红磷更为复杂，不是双原子分子，故C错误；Z、W可形成化合物NaH，电子式为 Na+ : H-，故 D 正确。10. 2019年是元素周期表诞生150周年，目前周期表七个周期均已排满，共118种元素。短周期元素 W、X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示，且四种元素的原子最外层电子数之和为24。下列说法不正 确的是()WXYZA. 最高价氧化物对应水化物的酸性：ZYB. W的氢化物与Z的氢化物反应，产物的水溶液呈碱性C. 在元素周期表中，117号元素与Z元素位于同一主族D. 工业上常

15、用YX2漂白纸浆、毛、丝等【答案】B【解析】设X的最外层电子数为a，则由相对位置可知，W、Y、Z的最外层电子数依次为a1、a、 a+1，根据W、X、Y、Z的原子最外层电子数之和为24，有：a1+a+a+a+1=24，解得a=6，由此可 确定W、X、Y、Z分别为N、O、S、Cl，据此解答。元素的非金属性：ClS，所以最高价氧化物对应水化 物的酸性：HClO4H2SO4,故A正确；W的氢化物为NH3，Z的氢化物为HCl，NH3和HCl反应生成NH4Cl， NH4Cl为强酸弱碱盐，水解溶液呈酸性，故B错误；在元素周期表中，117号元素与0族元素的118号元素 相邻，则117号元素位于第七周期WA族，

16、与Cl元素位于同一主族，故C正确；二氧化硫具有漂白性，工 业上常用SO2漂白纸浆、毛、丝等，故D正确。11. 前20号元素X、Y、Z、W、R原子序数依次增大。其中X、Z、R最外层电子数相等，且X与Z、R均可形成离子化合物；Y、W同主族，Y最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法正确的是 ()A. 元素原子半径大小顺序为：WZYB. X分别与Y、Z、W形成的常见化合物都属于电解质C. Y分别与Z、R形成的化合物中均只含有离子键D. Y分别与X、Z、W均可形成具有漂白性的化合物，且漂白原理相同【答案】B【解析】前20号元素X、Y、Z、W、R原子序数依次增大。Y最外层电子数是内层电子数的3倍， 由于

17、最外层电子数不超过8,原子只能有2个电子层，最外层电子数为6,则Y为O；而Y、W同主族，则 W为S； X、Z、R最外层电子数相等，三者处于同主族，只能处于第IA族或第IIA族，且X与Z、R均 可形成离子化合物，根据原子序数关系可知：X为H、Z为Na、R为K。根据上述分析可知X是H、Y是 O、Z是Na、W是S、R是K。同周期元素从左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大， 则原子半径：Z(Na)W(S)Y(O)，A错误；X分别与Y、Z、W形成的常见化合物依次为H2O、NaH、H2S， 这几种物质都属于电解质，B正确；Y与Z、R形成的化合物有氧化钠、过氧化钠、氧化钾等，而过氧化钠 中

18、含有离子键、共价键，C错误；Y分别与X、Z、W均可形成具有漂白性的化合物H2O2、Na2O2、SO2， 前两者利用其强氧化性，而二氧化硫利用与有机色质结合为不稳定的无色物质，漂白原理不同，D错误。12. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中Y、W处于同一主族，Y、Z的原子最 外层电子数之和等于8, X的简单氢化物与W的简单氢化物反应有大量白烟生成。下列说法正确的是()A. 简单离子半径：YZZ，故A错误；Z与W形成的化合物为氯化钠，水溶液呈中性， 故B错误；W的某种氧化物可用于杀菌消毒，如ClO2常用于自来水消毒，故C正确；Y分别与X、Z形成 的化合物为NF3、NaF，前者含共

19、价键，后者含离子键，故D错误。13. 将碲化镉涂在玻璃上可制得“发电玻璃”。碲(Te)位于元素周期表的第五周期WA族，下列说法正确的是()A. 原子半径：TeSB. 单质的氧化性：TeSC. 最高正价：TeSD. 气态氢化物稳定性：H2TeH2S【答案】A【解析】同主族，从上到下，原子半径逐渐增大，原子半径：TeS,故A正确；同主族，从上到下， 元素非金属性逐渐减弱，对应单质的氧化性逐渐减弱，氧化性：TeS，故B错误；Te和S位于同主族，最 外层电子数相等，最高正价相同，故C错误；同主族，从上到下，元素非金属性减弱，对应氢化物的稳定 性逐渐减弱，气态氢化物的稳定性：H2TeH2S，故D错误。1

20、4. 下列实验不能达到实验目的的是()选项实验操作实验目的ACl2、Br2分别与H2反应比较氯、漠的非金属性强弱B向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入NH3比较镁、铝的金属性强弱C测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH比较C、S的非金属性强弱DFe、Cu分别与稀盐酸反应比较Fe、Cu的金属性强弱【答案】B【解析】A项，Cl2、Br2分别与H2反应，根据反应的难易，即可判断出Cl、Br的非金属性强弱，正 确；B 项，向 MgCl2、A1C13溶液中分别通入NH3，MgCl2与 NH3-H2O 反应生成Mg(OH)2，A1C13与 NH3-H2O 反应生成Al(OH)3，但无

21、法比较二者的金属性强弱，错误；C项，测定相同物质的量浓度的Na2CO3、 Na2SO4溶液的pH，根据pH可判断出Na2CO3与Na2SO4水解程度的大小，即判断出酸性H2CO3ZR工业上通常采用电解法冶炼Q的单质D.RZ2通入BaCl2、Ba(NO3)2溶液中，均无明显现象【答案】C【解析】短周期主族元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大，X的简单阴离子与锂离子具有相同的 电子层结构，说明X为H, Y原子最外层电子数等于内层电子数的2倍，为C, Q的单质与稀硫酸剧烈反应生成X的单质，为活泼金属可能是钠、镁、铝。向100 mL X2R的水溶液中缓缓通入RZ2气体，根据溶液的pH变化分析，应为H2S和SO2的反应，即R为硫，Z为氧。2H2S + SO2=24O+3SJ，根据图像分析， 当二氧化硫的体积为336 mL时，溶液的pH为7,说明硫化氢的物质的量为0.03 mol，其浓度为詈molL-1 = 0.3 mol-L-1，故A错误；非金属性越强，其最简单气态氢化物的稳定性越强，故稳定性顺序为：ZRY，故B错误；Q为活泼金属，工业上通常采用电解法冶炼Q的单质，故C正确；二氧化硫通入Ba(NO3)2溶液中会产生硫酸钡沉淀，故D错误。