强化练6　元素周期律与元素的推断 （含解析）江苏省2023高考化学三轮冲刺突破强化练

强化练6　元素周期律与元素的推断
1.(2022·江苏省扬州市期末检测)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Y位于同一主族,X元素原子的最外层电子数为次外层电子数的两倍,Z元素基态原子的最外层有3个未成对电子,W的单质常温下为气体。下列有关说法正确的是(　　)
A.第一电离能:I1(Z)>I1(Y)
B.原子半径:r(W)>r(Y)>r(X)
C.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
D.元素X最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
2.(2022·吉林省长春市质量检测一)X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素,X、Y同周期,Z、W、M也处于同一周期,Y是形成化合物种类最多的元素,M为短周期中除稀有气体元素外原子半径最大的元素,X、Y原子最外层电子数之和等于Z、W原子最外层电子数之和,X、W的简单离子X2-、W3+具有相同的电子层结构。下列说法正确的是(　　)
A.Y最高价氧化物对应的水化物为强酸
B.原子半径大小顺序为M>W>X>Y>Z
C.水溶液中Z的单核离子能促进水的电离
D.简单氢化物的沸点:X>Y
3.(2022·江苏省连云港市第二次调研)含SO2的工业烟气脱硫往往使用较为廉价的碱性物质如生石灰、浓氨水等吸收。近年来一些近海的煤电厂,利用海水的微碱性(8.0≤pH≤8.3)开发海水脱硫新工艺。主要原理是:SO2与海水生成H2SO3,H2SO3电离得到HSO3-和SO32-进一步氧化得到SO42-。脱硫后海水酸性增强,与新鲜海水中的碳酸盐(HCO3-和CO32-)发生中和反应,最终烟气中的SO2大部分以硫酸盐的形式排入大海。下列有关SO42-、SO32-、CO32-的说法正确的是(　　)
A.SO42-的空间结构为正四面体
B.CO32-中碳原子的杂化轨道类型为sp
C.CO32-与SO32-中的键角相等
D.SO32-氧化为SO42-,体现SO32-的氧化性
4.(2022届江苏省南京市、盐城市一模)部分短周期元素的原子半径及主要化合价见下表。
元素
X
Y
Z
W
T
原子半径/nm
0.160
0.143
0.102
0.071
0.099
主要化合价
+2
+3
+6、-2
-1
-1
下列有关说法正确的是(　　)
A.元素X的第一电离能比Y的大
B.元素Z的电负性比W的大
C.元素W的气态氢化物沸点比T的低
D.元素T的氧化物对应水化物的酸性一定比Z的强
5.(2022·江苏省南京市、盐城市二模)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X、Y、Z是同一周期的非金属元素。化合物WZ的晶体为离子晶体,W的二价阳离子与Z的阴离子具有相同的电子层结构。XZ2为非极性分子。Y、Z氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。下列说法正确的是(　　)
A.第一电离能:I1(X)r(C),错误;C项,X、Y分别是C、Si,C的非金属性比Si强,其简单气态氢化物CH4的热稳定性比SiH4强,错误;D项,X、W元素分别是C、Cl,Cl的非金属性较强,最高价氧化物对应的水化物HClO4的酸性比H2CO3强,错误。
2.D　解析:X、Y、Z、W、M五种短周期元素,Y形成化合物种类最多,则Y为C元素;M为短周期主族元素中原子半径最大的元素,则M为Na元素;X2-、W3+具有相同的电子层结构,X、Y同周期,则X为O元素、W为Al元素;Z、W处于同一周期,X、Y原子最外层电子数之和(6+4)等于Z、W原子最外层电子数之和,则Z的最外层电子数为10-3=7,则Z为Cl元素。由上述分析可知,X为O、Y为C、Z为Cl、W为Al、M为Na。A项,Y是碳,最高价氧化物对应的水化物为H2CO3,为弱酸,错误;B项,同周期自左而右原子半径减小,一般电子层越多原子半径越大,故原子半径:M(Na)>W(Al)>Z(Cl)>Y(C)>X(O),错误;C项,水溶液中Z的简单单核离子氯离子不能促进水的电离,错误;D项,X、Y的简单氢化物分别为H2O、CH4,水分子间可形成氢键,沸点较高,则沸点:X>Y,正确。
3.A　解析:A项,根据价层电子对互斥理论,价电子对个数=σ键+孤电子对数,SO42-中中心原子S的价电子对数为4+12(6+2-2×4)=4,孤电子对数为0,所以空间结构是正四面体形,正确;B项,CO32-中C原子的价电子对数为3+12(4+2-2×3)=3,孤电子对数为0,C原子采用sp2杂化,错误;C项,由B项可知,CO32-中心C原子为sp2杂化,键角为120°;对于SO32-,中心原子S原子价电子对数为3+12(6+2-2×3)=4,中心S原子为sp3杂化,受孤电子对影响,键角小于109°28',错误;D项,SO32-氧化为SO42-,S元素化合价升高被氧化,体现SO32-的还原性,错误。
4.A　解析:Z有+6和-2价,则Z为S元素,W和T均为-1价,W的半径小于T,则W为F元素,T为Cl元素,X为+2价,Y为+3价,且半径均大于F,则X为Mg元素,Y为Al元素。A项,Mg的价电子排布式为3s2,s轨道中的2个电子为全满的稳定状态,所以Mg的第一电离能较大,比相邻的Al要大,正确;B项,F的非金属性强于S,F得电子能力强于S,所以F的电负性强于S,错误;C项,HF可以形成分子间氢键,沸点比HCl要高,错误;D项,没有指明“最高价”氧化物对应水化物,若氯的低价氧化物对应的水化物,如HClO是弱酸,错误。
5.D　解析:W的二价阳离子与Z的阴离子具有相同的电子层结构,且化合物为WZ,即Z的阴离子为负二价,推出W为Mg,Z为O,Y、Z氢化物的沸点比它们同族相邻周期氢化物的沸点高,说明Y、Z氢化物中存在分子间氢键,因为原子序数依次增大,因此Y为N,XZ2为非极性分子,且X与N、O是同一周期的非金属元素,推出X为C,根据上述分析可知,X为C,Y为N,Z为O,W为Mg。A项,同一周期从左向右,元素的第一电离能呈增大趋势,但ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA,三种元素第一电离能大小顺序是I1(N)>I1(O)>I1(C),错误;B项,同一周期从左向右,原子半径依次减小(稀有气体除外),因此r(C)>r(N)>r(O),错误;C项,同一周期从左向右,元素的电负性逐渐增大,O的电负性大于N,Mg属于活泼金属,Mg的电负性小于N,错误;D项,C的最高价氧化物对应水化物是H2CO3,H2CO3属于弱酸,N的最高价氧化物对应水化物是HNO3,HNO3为强酸,正确。
6.D　解析:A项,非金属性越强,其最简单气态氢化物越稳定,非金属性:O>S,H2O的稳定性比H2S的强,错误;B项,SO2与H2S反应生成S,SO2中S元素化合价下降,体现了SO2的氧化性,错误;C项,SO32-的价电子对数为3+6+2-2×32=4,空间结构为三角锥形,错误;D项,SO42-中S原子的价电子对数为4+6+2-2×42=4,S原子轨道杂化类型为sp3,正确。
7.D　解析:由于W、X、Z分别位于不同周期,结合图示可知W形成1个共价单键,且W原子序数最小,故W为H元素;Z是同周期中金属性最强的元素,故Z为Na;X能形成4个共价键,且在第2周期,故X为C元素;由于Y能形成2个共价键,且原子序数介于7~11之间,故Y为O元素。非金属性越强,其最简单气态氢化物越稳定,非金属性:O>C,故热稳定性:CH4I1(C)>I1(Na),B错误;该化合物中H元素满足2电子稳定结构,C错误;NaOH中含有离子键和共价键,D正确。
8.A　解析:A项,ClO2属于共价化合物,正确;B项,ClO2-中Cl和O以极性共价键结合,错误;C项,ClO3-中心原子Cl价电子对数为3+12(7+1-2×3)=4,孤电子对数为1,空间结构为三角锥形,错误;D项,ClO2-中心原子Cl的孤电子对数为7+1-2×22=2,ClO3-中心原子Cl的孤电子对数为7+1-2×32=1,孤电子对之间的斥力>孤电子对与成键电子对之间斥力>成键电子对之间斥力,因此ClO3-键角大于ClO2-键角,错误。
9.C　解析:A项,二氧化硫分子中硫原子的价电子对数为3、孤电子对数为1,分子的空间结构为V形,三氧化硫中硫原子的价电子对数为3、孤电子对数为0,分子的空间结构为平面三角形,二氧化硫和三氧化硫的空间结构不同,键角不相等,错误;B项,丙烯分子中不含有原子半径小、非金属性强的氮原子、氧原子和氟原子,不能形成分子间氢键,错误;C项,氮气分子中含有氮氮三键,三键中含有1个σ键和2个π键,分子中σ键和π键数目之比为1∶2,正确;D项,由题给信息可知,固态四乙基铅的熔、沸点低且极易挥发,故固态四乙基铅为分子晶体,错误。
10.B　解析:Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍,Y是O元素;W、X、Y、Z处于元素周期表的同一周期,根据结构图可知,Z能形成4个共价键,Z是C元素、W形成1个共价键,W是F元素;X形成4个共价键,其中有1个X提供空轨道形成的配位键,说明X最外层有3个电子,X是B元素。原子半径:r(F)N,C错误;非金属性O>N,则简单气态氢化物的热稳定性:O>N,D错误。
13.D　解析:元素P的最外层电子数为5,在周期表中位于第3周期ⅤA族,A错误;由于氧化性:SH3PO4,C错误;非金属性Si