2022高考化学二轮复习 第一篇 题型四 物质结构与元素周期律限时训练

2022高考化学二轮复习 第一篇 题型四 物质结构与元素周期律限时训练1.短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X的气态氢化物极易溶于Y的简单氢化物中;常温下,Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液。下列说法正确的是(A)A.元素X的气态氢化物与Q的单质可发生置换反应B.原子半径大小顺序为Q>Z>W>X>YC.元素X与Y组成的化合物均能溶于水D.Q氧化物对应水化物的酸性强于W氧化物对应水化物的酸性解析:结合题中所给的各种信息分析可得,X为N,Y为O,Z为Al,W为S,Q为Cl,2NH3+3Cl2N2+6HCl,8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl,A项正确;原子半径Al>S>Cl,B项错误;N和O可以形成NO、NO2等多种化合物,但NO难溶于水,C项错误;若该酸为HClO,其酸性比H2SO4弱,D项错误。2.(2018·重庆綦江模拟)X、Y、Z、W为元素周期表中前20号元素,它们可以组成化学式为XYZ3W8的硅酸盐,该化学式中仅W显负价。X、Y的最外层电子数之和与Z的最高正化合价的绝对值相等。Y3+与W的简单阴离子具有相同的电子层结构。X、W的质子数之和等于Y、Z的质子数之和。下列说法错误的是(D)A.简单离子半径:X>YB.简单气态氢化物的稳定性:Z<WC.Y的氧化物既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应D.X2W2、Y2W3两种化合物含有的化学键类型完全相同解析:硅酸盐说明组成元素有Si、O,仅W显负价,W为氧;Y3+与W的简单阴离子具有相同的电子层结构,Y为Al,X、Z中有一种元素是Si;X、Y的最外层电子数之和与Z的最高正化合价的绝对值相等,且X、W的质子数之和等于Y、Z的质子数之和,推出Z为Si,X为K。即X为K,Y为Al,Z为Si,W为O。离子半径:K+>Al3+,选项A正确;简单气态氢化物的稳定性:SiH4<H2O,选项B正确;Y的氧化物为Al2O3,为两性氧化物,既能与酸反应,又能与强碱反应,选项C正确;X2W2是K2O2,含有离子键、非极性共价键,Y2W3是Al2O3,含有离子键,两种化合物含有的化学键类型不完全相同,选项D错误。3.(2018·吉林实验中学模拟)寿山石X4Y4Z10(ZW)8的组成元素均为短周期元素,X的最高价氧化物对应水化物常用于治疗胃酸过多,X的简单离子与ZW-含有相同的电子数,Y的单质是制造芯片的基础材料。下列说法正确的是(D)A.简单氢化物的热稳定性:Y>ZB.原子半径:Y>X>Z>WC.最高价氧化物水化物的酸性:X>YD.NaW与水反应时作还原剂解析:X的最高价氧化物对应水化物常用于治疗胃酸过多,则X是Al元素;X的简单离子与ZW-含有相同的电子数,Z是O元素、W是H元素;Y的单质是制造芯片的基础材料,Y是Si元素。非金属性O>Si,所以热稳定性:H2O>SiH4,故A错误;原子半径:Al>Si>O>H,故B错误;最高价氧化物对应水化物的酸性:H2SiO3>Al(OH)3,故C错误;NaH与水反应生成氢氧化钠和氢气,NaH作还原剂,H2O作氧化剂,故D正确。4.(2018·山东师大附中模拟)短周期元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大。X的单质是最轻的气体,且是一种清洁能源,Y原子最外层电子数是内层电子数的3倍,Z是短周期主族元素中原子半径最大的,W的最外层电子数与R的电子数之和等于Y与Z的电子数之和,R的最高正价和最低负价的代数和为4,下列推断正确的是(B)A.原子半径:R>W>Y>X,Y的简单离子半径比Z的简单离子半径大B.X与Y形成的原子比为21的化合物的沸点比X与R形成的化合物的沸点高,元素X与碳形成的原子比为11的化合物有很多种C.Z、W、R的氧化物对应的水化物两两之间,一定能发生反应D.W、R形成的单核简单离子均能破坏水的电离平衡,通过电解W的氯化物来制取W的单质解析:X的单质是最轻的气体,X为氢;Y原子最外层电子数是内层电子数的3倍,Y为氧;Z是短周期主族元素中原子半径最大的,Z为钠;R的最高正价和最低负价的代数和为4,R为硫;W的最外层电子数与R的电子数之和等于Y与Z的电子数之和,W为铝;四种元素符合短周期元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大条件,据此分析解题。同一周期,原子序数越大,原子半径越小,同一主族,原子序数越大,原子半径越大,因此原子半径:W>R>Y>X,核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,因此氧离子半径比钠离子半径大,A错误;水分子间有氢键,水的沸点大于硫化氢;氢与碳形成的原子个数比为11的有机物烃类种类繁多,B正确;氢氧化铝与亚硫酸不反应,C错误;铝离子、硫离子均能发生水解,促进水电离,氯化铝不导电,不能通过电解氯化铝来制取铝单质,D错误。5.(2018·甘肃靖远模拟)短周期主族元素a、b、c、d的原子序数依次增大,已知a、c同主族且c的原子序数是a的两倍,b元素的单质既能溶于稀硫酸、又能溶于氢氧化钠溶液。下列有关说法正确的是(D)A.a的简单氢化物的沸点比c的高,且原子半径:a>cB.b的简单离子与c的简单离子具有相同的电子层结构C.工业上通过电解b2a3或bd3均可得到b单质D.a与c形成的化合物的水溶液可使紫色石蕊试液变红解析:短周期主族元素中,满足同主族且原子序数为两倍关系的元素为氧和硫,a、c同主族且c的原子序数是a的两倍,a为氧,c为硫;既能与强酸反应又能与强碱反应的金属为铝,所以b为铝;最后根据短周期主族元素a、b、c、d的原子序数依次增大,可以得出d为氯。水分子间有氢键,所以水的沸点大于硫化氢的沸点,同一主族从上到下,原子半径增大,因此氧原子半径小于硫原子半径,A错误;铝离子核外有10个电子,硫离子核外有18个电子,两种离子电子层结构不同,B错误;工业上通过电解熔融的氧化铝可以制备金属铝,而氯化铝不导电,不能进行电解,C错误;二氧化硫或三氧化硫均可以和水反应,生成亚硫酸或硫酸,溶液均显酸性,可以使紫色石蕊试液变红,D正确。6.(2017·浙江11月选考)Q、X、Y和Z为短周期元素,它们在周期表中的位置如图所示,这4种元素的原子最外层电子数之和为22。下列说法正确的是(D)A.Y的原子半径比X的大B.Q的最高价氧化物的水化物的酸性比Z的强C.X、Y和氢3种元素形成的化合物中都只有共价键D.Q的单质具有半导体的性质,Q与Z可形成化合物QZ4解析:设Q的最外层电子数为a,则X为a+1,Y为a+2,Z为a+3。由题知,a+(a+1)+(a+2)+(a+3)=22,解得a=4。所以Q为Si,X为N,Y为O,Z为Cl。A.同周期元素从左至右,原子半径逐渐减小,故Y的原子半径小于X,A错;B.非金属性Cl>Si,所以最高价氧化物对应水化物酸性Z>Q,B错;C.N、O、H形成的盐NH4NO3中含有离子键与共价键,C错;D.Si单质是半导体,Si与Cl可形成化合物SiCl4,D正确。7.(2018·江西师大附中模拟)X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,X、Y在周期表中的相对位置如图所示,Xn-、Ym+、Z+具有相同的电子层结构,W的最内层电子数与最外层电子数之和等于次外层电子数。下列说法正确的是(D)A.原子半径:r(X)>r(Y)>r(Z)>r(W)B.X形成的氧化物的种类最多为4种C.最高价氧化物对应水化物的碱性:Z<YD.Y、Z、W对应的最高价氧化物的水化物之间能够两两相互反应解析:X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,W的最内层电子数与最外层电子数之和等于次外层电子数,次外层有 8个电子,则W是S。根据X与Y在周期表中的相对位置可知X在第二周期,Y在第三周期,Xn-、Ym+、Z+具有相同的电子层结构,因此Z是Na,Y是Al,X是N,据此解答。根据以上分析可知X是N,Y是Al,Z是Na,W是S。同周期元素自左向右,原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,则原子半径:r(Z)>r(Y)>r(W)>r(X),A错误;X是N,则形成的氧化物的种类不止4种,B错误;金属性Z大于Y,则最高价氧化物对应水化物的碱性:Z>Y,C错误;Y、Z、W是Al、Na、S,则对应的最高价氧化物的水化物之间能够两两相互反应,D正确。8.如图为元素周期表短周期的一部分,四种元素均为非稀有气体元素。下列说法正确的是(C)A.原子半径:W>Z>Y>XB.气态氢化物的稳定性:Z>W>X>YC.W原子的失电子能力一定比X强D.在水溶液中,Z的单质一定可以置换出W单质解析:由于A、A族在周期表中之间相隔10列,故Z至少处于A族,Y最多处于A族,且X、Y处于第二周期,Z、W处于第三周期。根据同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:Z>W>X>Y,A错误;根据同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱,且元素的非金属性越强,对应氢化物的稳定性越大,则气态氢化物的稳定性:Y>X>W>Z,B错误;X、W处于同一主族,根据元素周期律,W的原子半径更大,其原子更容易失电子,C正确;Z可能是Al、Si、P中的一种,不能置换出W(Si、P或S),D错误。9.(2018·四川宜宾模拟)短周期元素X、Y、M、R在周期表中的相对位置如图,最外层电子数之和为24。下列说法正确的是(C)A.Y的氢化物中一定不存在非极性键B.X的氢化物与R的氢化物反应,产物的水溶液呈碱性C.食品中可适量添加MY2,起到去色、杀菌、抗氧化的作用D.氧化物对应的水化物的酸性:R>M解析:短周期元素X、Y、M、R在周期表中Y、M同主族,X在Y、M左边相邻主族,R在Y、M右边相邻主族,最外层电子数之和为24,设Y、M最外层电子数为x,X为x-1,R为x+1,故4x=24,x=6,故Y、M为第A族元素,X、Y、M、R分别为N、O、S、Cl。Y的氢化物为H2O、H2O2,H2O2中存在非极性键,故A错误;X的氢化物为NH3与R的氢化物(HCl)反应,产物NH4Cl的水溶液呈酸性,故B错误;食品中可适量添加MY2(SO2),SO2有漂白性、氧化性、还原性,可以起到去色、杀菌、抗氧化的作用,故C正确;根据元素周期律,只能比较最高价氧化物对应的水化物的酸性,故D错误。10.(2018·福建莆田模拟)X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期主族元素。它们满足以下条件:在元素周期表中,Y、Z、W的位置如图所示,且Y、Z、W三种元素的原子最外层电子数之和为17;X、Y、W分别位于不同周期。下列说法正确的是(C)A.四种元素的原子半径大小顺序为W>Y>X>ZB.Z、W元素的最简单氢化物的沸点为H2Z<H2WC.X、Y、Z既能形成离子化合物,又能形成共价化合物D.X分别与Y、Z之间形成的核外电子总数为10的微粒只有YX3和X2Z解析:根据元素的结构及其在周期表中的位置可知,X、Y、Z和W分别是H、N、O、S。同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,则原子半径顺序是r(X)<r(Z)<r(Y)<r(W),A错误;Z、W分别是O、S,水和硫化氢形成的晶体都是分子晶体,但水分子间有氢键,所以沸点水的高,即H2Z的沸点比H2W高,B错误;X、Y、Z形成的化合物,例如硝酸是共价化合物,硝酸铵是离子化合物,C正确;X分别与N、O之间形成的核外电子总数为10的微粒有NH3、N、N、H2O、OH-、H3O+,共6种,D错误。11.(2018·湖北模拟)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,这些元素组成的单质和化合物转化关系如图所示。其中C是淡黄色固体,B和E的水溶液均具有漂白性。下列说法不正确的是(B)A.简单离子半径:Y>Z>XB.氢化物的沸点:D<AC.气态氢化物稳定性:Z>YD.0.1 mol·L-1A溶液中:c(H+)>c(HY-)>c(Y2-)解析:结合转化关系,C是淡黄色固体,为硫单质或Na2O2,B和E的水溶液均具有漂白性,则B和E为二氧化硫或氯气,因A与B反应生成C与D,无论B为SO2还是Cl2,都难得到Na2O2,故C为S,B为SO2,E为Cl2,A为硫化氢,F和G为硫酸和HCl。进一步推出W为H,X为O,Y为S,Z为Cl,离子半径:S2->Cl->O2-,即Y>Z>X,故A正确;由于水分子间存在氢键,沸点较高,沸点:H2O>H2S,故B不正确;非金属性越强,氢化物越稳定,气态氢化物稳定性:HCl>H2S,即Z>Y,C正确;由于H2S为二元弱酸,分两步电离,且第二步电离比第一步更难,所以0.1 mol·L-1H2S溶液中:c(H+)>c(HS-)>c(S2-),D正确。12.(2018·山东聊城模拟)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,由这些元素组成的常见物质的转化关系如图,其中a、b、d、g为化合物,a为淡黄色固体,c是Z的单质,在铝热反应中常作引发剂;e、f为常见气体单质。下列有关说法正确的是(B)A.简单离子的半径:Y>Z>XB.简单氢化物的沸点:Y>XC.最高价氧化物对应水化物的碱性:Z>YD.W、Y的氧化物所含化学键类型相同解析:短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中a、b、d、g为化合物,a为淡黄色固体,则a为过氧化钠;c是Z的单质,在铝热反应中常作引发剂,c为金属镁;e、f为常见气体单质,根据框图,镁与化合物b反应生成气体单质f,则f为氢气;过氧化钠与化合物b反应生成气体单质e,则e为氧气,则b为水,d为氢氧化钠,g为氢氧化镁。根据上述分析,a为过氧化钠,b为水,c为镁,d为氢氧化钠,e为氧气,f为氢气,g为氢氧化镁;则W为H、X为O、Y为Na、Z为Mg。X为O、Y为Na、Z为Mg,简单离子具有相同的电子层结构,离子半径:X>Y>Z,故A错误;氢化钠是离子化合物,沸点高于水,故B正确;元素的金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,碱性:Y>Z,故C错误;水或过氧化氢都是共价化合物,只含有共价键,氧化钠或过氧化钠都属于离子化合物,含有离子键,化学键类型不同,故D错误。13.(2018·山东青岛模拟)同一短周期元素甲、乙、丙、丁原子序数依次增大。常温下,含甲的化合物r浓度为0.1 mol·L-1时溶液pH=13。同周期元素简单离子中,乙离子的半径最小。p和q分别是元素丙和丁的单质,其中p为浅黄色固体。上述物质的转化关系如图所示(产物水已略去)。下列说法不正确的是(B)A.原子半径的大小关系:甲>乙>丙>丁B.反应的离子方程式为Cl2+H2OH+Cl-+HClOC.m、n的阴离子在酸性条件下不能大量共存D.甲、乙、丁的最高价氧化物对应水化物两两之间均可以发生反应解析:p是元素丙的单质,p为浅黄色固体,丙为S元素,p为单质硫;甲、乙、丙、丁是同一短周期元素且原子序数依次增大,丁为Cl元素,q为Cl2,甲、乙都是第三周期元素;含甲的化合物r浓度为0.1 mol·L-1时溶液pH=13,r为一元强碱,甲为Na元素,r为NaOH;同周期元素简单离子中,乙离子半径最小,乙为Al元素。A项,同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,原子半径:甲>乙>丙>丁,A项正确;B项,反应为Cl2与NaOH的反应,反应的离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O,B项不正确;C项,反应为S与NaOH的反应,反应的离子方程式为3S+6OH-· 2S2-+S+3H2O,S2-、S在酸性条件下发生归中反应不能大量共存,反应的离子方程式为2S2-+S+6H+3S+3H2O,C项正确;D项,甲、乙、丁的最高价氧化物对应水化物依次为NaOH、Al(OH)3、HClO4,相互间发生的反应有NaOH+Al(OH)3NaAlO2+2H2O、NaOH+HClO4· NaClO4+H2O、Al(OH)3+3HClO4Al(ClO4)3+3H2O,D项正确。14.(2018·江西赣州模拟)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,A、B、C、D、E均是由上述元素组成的中学化学常见的物质,其中A是单质,C是酸性氧化物,A的水溶液和C均具有漂白性,B是自然界最常见的液体,E是三元化合物,物质之间存在如图所示的关系。下列说法不正确的是(B)A.离子半径大小关系:Y>Z>X>WB.YX2遇到蓝色石蕊试液先变红后褪色C.简单阴离子的还原性:Y>ZD.Y与Z属于同一周期,与X属于同一主族解析:B是自然界最常见的液体,所以B为水;A是单质,C是酸性氧化物,A的水溶液和C均具有漂白性,可推断A为Cl2,C为SO2,Cl2、SO2与H2O反应生成HCl、H2SO4,因E是三元化合物,则E为H2SO4,D为HCl。因为短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,所以W、X、Y、Z分别为H、O、S、Cl。离子半径大小关系:S2->Cl->O2->H+,故A正确;YX2为SO2,为酸性氧化物,遇到蓝色石蕊试液变红不会褪色,故B不正确;简单阴离子的还原性:S2->Cl-,故C正确;Y为S,Z为Cl,属于同一周期,X为O,与S属于同一主族,故D正确。15.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。m、p、q、r、s是由这些元素组成的二元化合物,常温常压下r为液体,其余均为无色气体。m的摩尔质量为p的2倍,n是元素Y的单质,是绿色植物光合作用产生的无色气体,p物质能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,q能使品红溶液褪色。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是(B)A.q与s均为酸性氧化物B.原子半径:W<Y<XC.Z的氢化物比Y的氢化物稳定D.Z的含氧酸是一种强酸解析:n是元素Y的单质,是绿色植物光合作用产生的无色气体,所以n为氧气,Y为氧元素;p物质能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,p为氨气;q能使品红溶液褪色,q为二氧化硫。n(氧气)和p(氨气)反应应该得到NO和水,因为r为液体,所以r为水,s为NO。m的摩尔质量是p(氨气)的2倍,所以m的相对分子质量为34,考虑到m和氧气反应得到二氧化硫,所以m一定为H2S。由上可得短周期元素W、X、Y、Z分别为H、N、O、S。s(NO)是不成盐氧化物,选项A错误;原子半径为W(H)<Y(O)<X(N),选项B正确;氢化物的稳定性:H2O(Y的氢化物)>H2S(Z的氢化物),选项C错误;Z(S)的含氧酸有两种,其中硫酸是强酸,亚硫酸是中强酸,选项D错误。