2022高考化学一轮复习专练26元素位－构－性综合推断含解析

专练26　元素位－构－性综合推断

一、单项选择题

1．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层只有一个电子，Z位于元素周期表ⅢA族，W与X属于同一主族。下列说法正确的是(　　)

A．原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)

B．由X、Y组成的化合物中均不含共价键

C．Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱

D．X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强

2．[2021·湖南卷]W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，Z的最外层电子数为K层的一半，W与X可形成原子个数比为2：1的18e－分子。下列说法正确的是(　　)

A．简单离子半径：Z>X>Y

B．W与Y能形成含有非极性键的化合物

C．X和Y的最简单氢化物的沸点：X>Y

D．由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性

3．[2021·河北唐山考试]W、N、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。Y所处的周期序数与族序数相等。甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素组成的化合物，丁是氯碱工业的一种产物，戊为二元化合物，常温下0.01mol·L－1戊溶液的pH为2。上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．原子半径：N<Y<X

B．W2N分子的比例模型为

C．物质丁中含有离子键和共价键

D．丙属于分子晶体

4．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，四种元素形成的单质依次为m、n、p、q；r、t、u是这些元素组成的二元化合物，其中u为葡萄酒中的抑菌成分；25℃，0.01mol/L的v溶液中：＝1.0×10－10。上述物质的转化关系如图所示，下列说法不正确的是(　　)

A．简单离子半径：W>Y>Z>X

B．W，Y分別与X元素形成的简单化合物的沸点：Y>W

C．Z2Y和ZX都只存在离子键

D．v能抑制水的电离，u能促进水的电离

5．已知A、B、C、D为短周期元素组成的四种物质，且D为强电解质。在一定条件下有如下转化关系：ABCD(其他相关物质可能省略)。下列说法不正确的是(　　)

A．A不可能为碳单质

B．若A为金属单质，则A—定位于第三周期第ⅠA族

C．若常温下D的浓溶液能使铁、铝钝化，则A可能是单质，也可能是化合物

D．若A是共价化合物，A的水溶液一定显碱性

6．[2021·北京朝阳质检]如图是部分短周期元素主要化合价与原子序数的关系图，X、Y、Z、W、R是其中的五种元素。下列说法正确的是(　　)

A．离子半径：Y＋>X2－

B．气态氢化物的热稳定性：H2W>H2X

C．Y＋、Z3＋、R－、WX在水中能大量共存

D．工业上利用电解熔融ZR3的方法制取金属Z

7．如图所示，a、b、c均为非金属单质；d、e均为10电子共价化合物，且分子中所含原子数：d>e；f为离子化合物。下列说法正确的是(　　)

A．f受热易分解为d和e

B．单质c具有强还原性

C．稳定性：d>e

D．单质a中的元素在周期表中位于第二周期第ⅥA族

8．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层有2个电子，Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，W与X位于同一主族。下列说法正确的是(　　)

A．原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)

B．由X、Y组成的化合物是离子化合物

C．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强

D．W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强

9．[2021·哈师大附中高三上学期测试]下列关于物质结构和元素性质说法正确的是(　　)

A．非金属元素之间形成的化合物一定是共价化合物

B．乙醇可与水以任意比例混溶，是因为与水形成氢键

C．ⅠA族与ⅦA族元素原子之间形成的化学键一定是离子键

D．同主族元素的简单阴离子还原性越强，水解程度越大

10．a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族，下列叙述正确的是(　　)

A．原子半径：d>c>b>a

B．4种元素中b的金属性最强

C．c的氧化物的水化物是强碱

D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强

二、不定项选择题

11．有M、A、B、D、N、E六种短周期元素原子序数依次增大，M元素的单质是自然界最轻的气体，N元素的原子半径是所在周期中最大的，A、B、D、E四种元素在周期表中的相应位置如下图，它们的原子序数之和为37。下列说法不正确的是(　　)

EA.沸点：M2D>BM3>AM4

B．原子半径：rE>rA>rB>rD

C．化合物AnM2n分子中既含有极性鍵又含有非极性鍵

D．B元素的氢化物与D元素的单质在一定条件下能发生置换反应，且氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：3

12．[2021·全国百强校郑州一中高三摸底测试]已知X、Y、Z、W、M均为短周期元素。25℃时，其最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01mol/L)溶液的pH和原子半径的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．X、M简单离子半径大小顺序：X<M

B．X、Y、T、W、M五种元素中只有一种是金属元素

C．Z的最高价氧化物的化学式为ZO3

D．X、Z的最简单气态氢化物反应现象：有白烟生成

13．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用作制冷剂，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三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是(　　)

A．W的简单氢化物的热稳定性比X的强

B．Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构

C．Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红

D．Z与X属于同一主族，与Y属于同一周期

14．[2021·邢台二中月考]短周期主族元素a、b、c、d原子序数依次增大，b元素的一种同位素可用于考古年代鉴定。甲、乙分别是元素b、d的单质，通常甲为固体，乙为气体，0.001mol/L的丙溶液pH＝3；W、X、Y均是由这些元素构成的二元化合物，Y是形成酸雨的主要物质之一。上述物质的转化关系如图，下列说法正确的是(　　)

A．原子半径：b>d>c

B．a、c形成的化合物一定是共价化合物

C．W、X、Y中X的熔沸点最高

D．Y、Z均可用排水法收集

15．[2021·西宁四中一模]短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，其单质常温下有三种气态两种固态，A和B形成的气态化合物的水溶液可使干燥红色石蕊试纸变蓝，A和C同主族，D原子最外层电子数与电子层数相等，E的原子半径在同周期最小，则下列说法不正确的是(　　)

A．原子半径大小：C>D>E>A

B．A、C的氧化物均可能含有非极性键

C．B、C、D的最高价氧化物对应的水化物能两两反应

D．工业中常用电解熔融DE3制备单质D

三、非选择题

16．短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示，其中，T所处的周期序数与主族序数相等。

请回答下列问题：

(1)T的原子结构示意图为________。

(2)元素的非金属性(原子的得电子能力)：Q________W(填“强于”或“弱于”)。

(3)W的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应，生成两种物质，其中一种是气体，反应的化学方程式为________________。

(4)原子序数比R多1的元素的一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，此分解反应的化学方程式是____________________________。

(5)R有多种氧化物，其中甲的相对分子质量最小。在一定条件下，2L的甲气体与0.5L的氧气相混合，若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留，所生成R的含氧酸盐只有一种，则该含氧酸盐的化学式是________。

17．[2021·山西应县一中月考]下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液，相互之间的转化关系如下图所示(部分产物及反应条件已略去)。已知A、B为气态单质，F是地壳中含量最多的金属元素的单质；E、H、I为氧化物，E为黑色固体，I为红棕色气体；M为红褐色沉淀。请回答下列问题：

(1)B中所含元素位于周期表中第______周期______族。

(2)A在B中燃烧的现象是________。

(3)D＋E→B的反应中，被氧化与被还原的物质的物质的量比是________。

(4)G＋J→M的离子方程式是___________________________________________。

(5)Y受热分解的化学方程式是__________________________________________。

专练26　元素位－构－性综合推断

1．D　由题意知X、Y、Z、W分别为O、Na、Al、S，Na、Al、S都是第三周期元素，根据同周期从左到右主族元素的原子半径依次减小，原子半径：r(Y)>r(Z)>r(W)，A项错误；由X、Y组成的化合物有Na2O、Na2O2，Na2O中只有离子键，Na2O2中既含离子键又含共价键，B项错误；金属性：Na(Y)>Al(Z)，Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的强，C项错误；非金属性：O(X)>S(W)，X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强，D项正确。

2．B　Z的最外层电子数为K层的一半，则Z的最外层电子数为1，又W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，则Z不可能为氢、锂元素，故Z为第三周期的Na元素。Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，且Y的原子序数小于11，又W与X可形成原子个数比为2:1的18e－分子，分析可知N2H4符合题意，故W为氢元素、X为氮元素，则Y为氧元素。Z、X、Y的简单离子核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，即简单离子半径：Z>X>Y，A错误；W与Y能形成H2O2，既含有极性键又含有非极性键，B正确；X和Y形成的最简单氢化物分别为NH3和H2O，常温下，NH3为气态，H2O为液态，故H2O的沸点更高，C错误；由氢、氮、氧三种元素所组成的化合物NH3·H2O的水溶液呈碱性，D错误。

3．B　由“W、N、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素”和“Y所处的周期序数与族序数相等”推出Y为Al，由“甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素组成的化合物，丁是氯碱工业的一种产物”推出丁为NaOH，由“戊为二元化合物，常温下0.01mol·L－1戊溶液的pH为2”推出戊为HCl，由图可知，甲既能与丁(NaOH)反应，又能与戊(HCl)反应，且生成的乙和丙反应又能生成甲，则甲为Al(OH)3，乙为NaAlO2，丙为AlCl3。进一步推出W、N、X、Z分别是H、O、Na、Cl。根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小，同一主族元素从上到下原子半径依次增大可知，原子半径：O<S<Al<Na，A项正确；水分子的比例模型是V形而不是直线形，B项错误；NaOH中含有Na＋与OH－形成的离子键和H与O形成的共价键，C项正确；AlCl3是分子晶体，D项正确。

4．D　X为H，Y为O，Z为Na，W为S。电子层数越多，离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则简单离子半径：W>Y>Z>X，A正确；水分子间含氢键，则W、Y分別与X元素形成的简单化合物的沸点：Y>W，B正确；Na2O和NaH均由阴阳离子构成，都只存在离子键，所以C正确；u为SO2，与水反应生成亚硫酸，溶液呈酸性，抑制水的电离，v为NaOH，抑制水的电离，D错误。

5．D　如A为碳，则对应D为碳酸，为弱电解质，则A不可能为碳单质，A说法正确；若A为金属单质，则短周期只有Na可发生连续氧化反应，A一定位于第三周期、ⅠA族，即A为Na，B说法正确；若常温下D的浓溶液能使铁、铝钝化，可为硝酸或硫酸，对应的A可为S、N的单质，也可能为NH3或H2S，C说法正确；如为A为H2S，则水溶液呈酸性，D说法错误。

6．C　根据题图中数据，可推知X为O，Y为Na，Z为Al，W为S，R为Cl。离子半径：r(O2－)>r(Na＋)，A项错误；非金属性S<O，故气态氢化物热稳定性H2S<H2O，B项错误；Na＋、Al3＋、Cl－、SO在水中能大量共存，C项正确；AlCl3为共价化合物，熔融态不导电，工业上利用电解熔融Al2O3的方法制取金属铝，D项错误。

7．A　a为N2，b为H2，c为F2，d为NH3，e为HF，f为NH4F。铵盐不稳定，加热易分解，结合氯化铵的性质可以知道，f受热易分解为d和e，A正确；c为F2，具有强氧化性，故B错误；非金属性F>N，则稳定性：e>d，C错误；N原子位于第二周期第VA族，D错误。

8．B　本题涉及的考点有元素周期律和元素周期表的应用、原子半径大小的比较、元素金属性与非金属性的强弱判断与应用，通过元素推断的形式考查了学生提取、吸收、整合化学信息的能力，体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。

X是地壳中含量最多的元素，则X为O；Y的原子序数比X大且Y原子的最外层有2个电子，则Y为Mg；Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，则Z为Si；W为X位于同一主族，则W为S。A项，同周期主族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：r(Mg)>r(Si)>r(S)>r(O)，即r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X)，错误；B项，由X、Y组成的化合物是MgO，为离子化合物，正确；C项，Si的最高价氧化物对应水化物是H2SiO3，S的最高价氧化物对应水化物是H2SO4，Si的非金属性弱于S，故H2SiO3的酸性比H2SO4弱，错误；D项，S的非金属性弱于O，H2S的热稳定性比H2O弱，错误。

9．B　氯化铵全部由非金属元素构成，为离子化合物，A错误；乙醇中羟基上的氢可以和水之间形成氢键，使乙醇和水可以以任意比例互溶，B正确；ⅠA族的氢元素与ⅦA族元素原子之间形成的化学键是共价键，C错误；水解程度与酸根的还原性无关，和酸根对应的弱酸的强弱有关，酸性越弱对应酸根水解程度越大，D错误。

10．B　由于a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同，则a的原子序数应为8，所以a为氧元素。c所在周期数与族数相同，则c只能为Al，又由于d与a同族，d为S；则b为Na或Mg。由于b、c、d在第3周期，则原子半径为b>c>d，d与a同主族，则原子半径d>a，A错误；同周期从左到右，金属性逐渐减弱，则金属性b>c，B正确；c为Al，其氧化物的水化物为氢氧化铝，为两性氢氧化物，不是强碱，C错误；d与a属于第ⅥA族，分别为S和O，同一主族的非金属性从上到下逐渐减弱，因此a单质的氧化性比d单质的氧化性强，D错误。

11．D　M元素的单质是自然界最轻的气体，M为H；N元素的原子半径是所在周期原子半径最大的，则N应为第三周期第ⅠA族的Na；结合图中的位置，设A的原子序数为x，则B为x＋1，D为x＋2，E为x＋10，它们的原子序数之和为37，所以x＋x＋1＋x＋2＋x＋10＝37，x＝6，即A为C，B为N、D为O，E为S；由上述分析可以知道，M为H，A为C，B为N，D为O，N为Na，E为S。水分子间含氢键，且氢键数目比氨分子多，甲烷不含氢键，则沸点：M2D>BM3>AM4，A正确；电子层越多，原子半径越大，同周期从左向右原子半径减小，则原子半径：rE>rA>rB>rD，B正确；化合物AnM2n分子中既含有C、H形成的极性键又含有C、C形成的非极性键，C正确；B元素的氢化物与D元素的单质在一定条件下能发生置换反应，为4NH3＋3O22N2＋6H2O, O元素的化合价降低、N元素的化合价升高，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:4，故D错误。

12．AC　根据X、Y、Z、W、M最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01mol/L)溶液的pH和原子半径的关系：NaOH溶液的pH为12，则M为Na，X、Z的最高价氧化物对应的水化物的溶液pH＝2，且Z的原子半径大于X，则X为N元素，Z为氯元素；Y对应pH>2，原子半径大于N小于Cl，则Y为C元素，W对应的pH<2，为S元素；离子半径N3－>Na＋，A错误；五种元素中只有钠为金属，B正确；氯的最高价氧化物的化学式是Cl2O7，C错误；氯化氢和氨气相遇反应生成氯化铵，有白烟产生，D正确。

13．AC　根据“Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的”可知Y为Na，根据“W的简单氢化物可用作制冷剂”可知W为N，根据“由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生”可知该盐为Na2S2O3，则X为O，Z为S。X的简单氢化物为H2O，W的简单氢化物为NH3，H2O的热稳定性比NH3强，A项错误；Y的简单离子为Na＋，X的简单离子为O2－，Na＋与O2－电子层结构相同，B项正确；Y与Z形成的化合物为Na2S，其水溶液为碱性，不能使蓝色石蕊试纸变红，C项错误；S与O属于同一主族，S与Na属于同一周期，D项正确。

14．C　根据已知条件，结合物质的转化关系图，可知：a、b、c、d分别为：H、C、N、O这四种元素，甲、乙、丙、W、X、Y、Z分别为：C、O2、HNO3、CO2、H2O、NO2、NO，根据分析可解答问题。b、c、d分别为C、N、O，同周期从左向右原子半径减小，则原子半径的大小：b>c>d，A错误；a、c分别为H、N，可以形成离子化合物NH4H，B错误；W、X、Y分别为CO2、H2O、NO2，由于H2O分子间能形成氢键，所以H2O的熔沸点最高，C正确；Y、Z分别为：NO2、NO，NO2能与水反应生成一氧化氮和硝酸，NO2不能用排水法收集，D错误。

15．D　由题干推知，A、B、C、D、E五种元素分别为H、N、Na、Al、Cl。同周期元素原子半径从左到右逐渐减小，即原子半径：Na>Al>Cl>H，故A项正确；H2O2、Na2O2均含有非极性键，故B项正确；HNO3、NaOH能发生酸碱中和反应，Al(OH)3是两性氢氧化物，既能与酸反应，也能与碱反应，故C项正确；AlCl3是分子晶体，工业上常电解熔融的Al2O3制备Al，故D项错误。

16．(1)　(2)弱于　(3)S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O

(4)2H2O22H2O＋O2↑　(5)NaNO2

解析：根据T在元素周期表中的相对位置及T所处的周期序数与主族序数相等，判断T是Al，Q是C，R是N，W是S；然后根据周期表中元素性质的变化规律和题给信息就可解决问题。其中(5)相对分子质量最小的氮的氧化物是NO,2L的NO气体与0.5L的氧气混合，反应生成1LNO2，剩余1LNO，NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，由化学方程式可知，生成的含氧酸盐为NaNO2。

17．(1)三　ⅦA

(2)产生苍白色火焰

(3)2:1

(4)3AlO＋Fe3＋＋6H2O===3Al(OH)3↓＋Fe(OH)3↓

(5)4Fe(NO3)32Fe2O3＋12NO2↑＋3O2↑

解析：“A、B为气态单质”，结合图中所示的信息“A、B、C是由X电解产生”，猜测出该反应为电解饱和食盐水反应，可得X为NaCl，C为NaOH，A、B为H2和Cl2(但具体哪个是Cl2需要根据后面的信息得知)；D由A、B反应得到，故D为HCl；由“E为黑色固体且为氧化物”，再由图中所示，单质B由D(HCl)、E反应得到，可推测出该反应为实验室制氯气的反应，故E为MnO2，B为Cl2，A为H2；由题干中“F是地壳中含量最多的金属元素的单质”可得，F为Al；G由C(NaOH)与F(Al)反应得，故G应为NaAlO2；由题干中“I为氧化物且为红棕色气体”得I为NO2；由“M为红褐色沉淀”可知M为Fe(OH)3，同时也说明Y中存在元素Fe；由“H为氧化物”以及“I为NO2”可猜测出YH＋I应为硝酸盐分解反应：4Fe(NO3)32Fe2O3＋12NO2↑＋3O2↑，则Y为Fe(NO3)3，H为Fe2O3，很明显J为FeCl3，N为HNO3。

(1)B为Cl2，Cl位于元素周期表中第三周期Ⅶ族。

(2)氢气(A)在氯气(B)中燃烧的现象是产生苍白色火焰。

(3)D＋E→B为实验室制氯气的反应，化学方程式为4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，可见被氧化与被还原的物质的量之比为2:1。

(4)该反应为双水解反应：3AlO＋Fe3＋＋6H2O===3Al(OH)3↓＋Fe(OH)3↓

(5)此为硝酸盐不稳定受热分解反应：4Fe(NO3)32Fe2O3＋12NO2↑＋3O2↑。