第四章 章末综合-2025年高中化学必修第一册同步课件

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第四章 章末综合提升知识体系构建高考真题体验1.[2023·全国甲卷]W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是(　　)A．原子半径：X>W B．简单氢化物的沸点：XX>WC．YX的水合物具有两性D．W单质只有4种同素异形体答案：A解析：W、X、Y为短周期元素，原子序数依次增大，简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构，则它们均为10电子微粒，X为O，Y为Mg。W、X、Y组成的物质能溶于稀盐酸有无色无味的气体产生，则W为C，产生的气体为二氧化碳，据此解答。X为O，氧的常见价态有－1价和－2价，如H2O2和H2O，A正确；W为C，X为O，Y为Mg，电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越小，原子半径越大，所以原子半径大小为Y＞W＞X，B错误；Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，水合物为Mg（OH）2，Mg（OH）2只能与酸反应生成盐和水，不能与碱反应，所以YX的水合物没有两性，C错误；W为C，碳的同素异形体有金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等，种类不止四种，D错误。 答案：A解析：H3BO3为硼酸，NaOH溶液具有腐蚀性，若不慎将NaOH溶液溅到皮肤上，则需用大量水冲洗，同时涂抹H3BO3以中和碱液，A正确；Y为Li，在空气中燃烧的产物只有Li2O，B错误；X为B，与H元素会形成BH3或B2H4等硼氢化合物，B元素与H元素以共价键结合，属于共价化合物，C错误；6Li和7Li两者的质子数均为3，中子数不同，所以两者互为同位素，D错误。4.[2022·广东，7]甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是(　　)A．原子半径：丁＞戊＞乙B．非金属性：戊＞丁＞丙C．甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应答案：C解析：甲～戊是短周期元素，戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸，则可能是硫酸或高氯酸，若是高氯酸，则戊为Cl，甲为N、乙为F、丙为P、丁为S，若是硫酸，则戊为S，甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P，据此解答。根据层多径大，同电子层结构核多径小原则，则原子半径丁＞戊＞乙，故A正确；根据同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性戊＞丁＞丙，故B正确；甲的氢化物可能为氨气，可能为甲烷、乙烷等，若是氨气，则遇氯化氢一定有白烟产生；若是甲烷、乙烷等，则遇氯化氢不反应，没有白烟生成，故C错误；丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸，都一定能与强碱反应，故D正确。5．[2021·北京，4]下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是(　　)A．酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3B．碱性：KOH＞NaOH＞LiOHC．热稳定性：H2O＞H2S＞PH3D．非金属性：F＞O＞N答案：A解析：元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，由于S元素最高价含氧酸是H2SO4，不是H2SO3，因此不能根据元素周期律判断HClO4、H2SO3、H2SiO3的酸性强弱，A错误。同一主族元素的金属性随原子序数的增大而增强，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强。元素的金属性K＞Na＞Li，所以碱性KOH＞NaOH＞LiOH，B正确。同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强；同一主族元素的非金属性随原子序数的增大而减弱。元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性O＞S＞P，所以氢化物的热稳定性H2O＞H2S＞PH3，C正确。同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强，所以元素的非金属性F＞O＞N，D正确。6．[2021·福建，8]某种食品膨松剂由原子序数依次增大的R、W、X、Y、Z五种主族元素组成。五种元素分别处于三个短周期，X、Z同主族，R、W、X的原子序数之和与Z的原子序数相等，Y原子的最外层电子数是Z原子的一半。下列说法正确的是(　　)A．简单氢化物的稳定性：W>X>ZB．Y的氧化物是两性氧化物C．R、W、X只能组成共价化合物D．最高正价：YS，故简单氢化物的稳定性H2O>NH3>H2S，选项A错误；Y的氧化物Al2O3是两性氧化物，选项B正确；R、W、X能组成离子化合物NH4NO3，选项C错误；Y最高正价为＋3价，W最高正价为＋5价，X一般没有正价，选项D错误。7．(1)[2022·浙江6月选考，26(2)]金属氢化物是应用广泛的还原剂。KH的还原性比NaH的强，原因是___________________________________________________________。(2)[2020·浙江7月选考，26(2)]CaCN2是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，CaCN2的电子式是_____________________________。Na＋半径小于K＋，Na＋与H－的离子键作用强，H－更难失电子，还原性更弱学科素养提升提升一　元素金属性、非金属性强弱的判断方法1．元素金属性强弱的判断方法(1)从元素原子的结构判断①同主族元素：电子层数越多，原子半径越大，越易失电子，金属性越强。②同周期元素：核电荷数越多，越难失电子，金属性越弱。(2)根据金属活动性顺序表判断：一般来说，排在前面的金属元素其金属性比排在后面的强。(3)从元素单质及其化合物的相关性质判断①金属单质与水或酸反应越剧烈，元素金属性越强。②最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素金属性越强。(4)根据离子的氧化性强弱判断：离子的氧化性越强，则对应元素的金属性越弱。2．非金属性强弱的判断方法(1)从元素原子的结构判断①同主族元素，核电荷数越多，非金属性越弱。②同周期元素，核电荷数越多，非金属性越强。(2)从元素单质及其化合物的相关性质判断①单质越易跟H2化合，生成的氢化物也就越稳定，氢化物的还原性也就越弱，其非金属性也就越强。②最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其非金属性越强。如H2SO4的酸性强于H3PO4，说明S的非金属性比P强。③非金属单质间的置换反应，例如：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，说明氯的非金属性比碘强。(3)元素的原子对应阴离子的还原性越强，元素的非金属性越弱，如S2－的还原性比Cl－强，说明Cl的非金属性比S强。【师说·助学】　[2024·河南郑州高一期末]以下进行元素性质比较的方案中可行的是(　　)A．Fe投入CuSO4溶液中能置换出铜，Na投入CuSO4溶液中不能置换出铜，可以比较Fe与Na的金属性强弱B．H2SO3的酸性比H2CO3强，可以比较S与C的非金属性强弱C．Cl2和S分别与铁反应，可以比较Cl与S的非金属性强弱D．向MgCl2溶液和AlCl3溶液中分别通入NH3，可以比较Mg与Al的金属性强弱答案：C解析：Fe投入CuSO4溶液中，发生置换反应生成铜，Na投入CuSO4溶液中，Na先和H2O反应生成NaOH，NaOH再和CuSO4反应生成Cu（OH）2沉淀，Na不能置换出Cu，这两个反应说明Na、Fe都比Cu活泼，但不能比较Na与Fe的金属性强弱，故A错误；H2SO3的酸性比H2CO3的酸性强，但亚硫酸不是最高价含氧酸，则不能说明S的非金属性比C强，故B错误；氯气和铁反应生成氯化铁，硫和铁反应生成硫化亚铁，说明氯气的氧化性比硫强，故C正确；氯化镁或氯化铝通入氨气都生成沉淀，不能比较金属性强弱，故D错误。即学即练1．[2024·安徽阜阳高一期末]某校高一四个化学兴趣小组分别设计实验比较元素的金属性或非金属性，其中正确的是(　　)答案：A解析：Ag片和CuSO4溶液混合，无明显现象，说明银不能置换出硫酸铜溶液中的铜，证明金属性Cu>Ag，故A正确；由于Fe3＋的氧化性大于Cu2＋，Cu片能溶于FeCl3溶液，但不能根据该反应判断Cu和Fe的金属性强弱，故B错误；SO2和Na2SiO3溶液反应生成白色硅酸沉淀，说明酸性H2SO3＞H2SiO3，但亚硫酸不是最高价含氧酸，不能证明非金属性S>Si，故C错误；NaClO和HBr溶液混合，溶液由无色变为黄色，说明有溴单质生成，说明NaClO氧化性大于Br2，不能证明非金属性Cl>Br，故D错误。2.[2024·山东菏泽高一检测]下列实验不能作为判断依据的是(　　)A．向Na2S溶液中滴加氯水，判断氯和硫的非金属性强弱B．向MgCl2溶液和AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，判断镁和铝的金属性强弱C．向硅酸钠溶液中通入CO2，溶液中产生白色沉淀，判断碳与硅的非金属性强弱D．根据HF和HCl的水溶液的酸性强弱，判断氟与氯的非金属性的强弱答案：D解析：向Na2S溶液中滴加氯水，溶液变浑浊，利用置换反应来判断氯比硫的非金属性强，故A不符合题意；向MgCl2溶液和AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，氢氧化镁不溶解，氢氧化铝溶解，则能判断镁比铝的金属性强，故B不符合题意；向硅酸钠溶液中通入CO2，溶液中产生白色沉淀，利用最高价氧化物对应水化物的强酸制备弱酸原理来判断碳比硅的非金属性强，故C不符合题意；不能根据HF和HCl的水溶液的酸性强弱来判断氟比氯的非金属性的强，故D符合题意。3．某小组设计如图装置，证明元素的金属性或非金属性强弱。下列选项中所提供的试剂、现象及结论有错误的是(　　)答案：D解析：元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，浓盐酸和高锰酸钾溶液反应生成氯气，氯气和KI反应生成碘，氯气是氧化剂、碘是氧化产物，则氧化性Cl2>I2，非金属性Cl＞I，故A正确；氢氧化钠和氯化铝反应生成Al（OH）3沉淀，继续滴加NaOH溶液，NaOH溶液和Al（OH）3反应生成Na[Al（OH）4]，NaOH能溶解Al（OH）3，说明碱性NaOH＞Al（OH）3，则金属性Na＞Al，故B正确；氯气和Na2S反应生成S，氯气为氧化剂、S为氧化产物，则氧化性Cl2>S，所以非金属性Cl＞S，故C正确；盐酸不是Cl元素的最高价氧化物对应的水化物，且挥发出的HCl干扰二氧化碳和硅酸钠溶液的反应，所以不能比较非金属性强弱，故D错误。提升二　元素“位—构—性”关系与元素推断1．元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，而根据元素的原子结构又可推测它在元素周期表中的位置和性质，三者之间的关系如图所示。2．解答元素推断题的一般思路(1)由元素原子或离子的核外电子排布推断(2)由元素单质或化合物的性质(特性)推断(3)由元素在周期表中的位置推断3．短周期主族元素的某些特殊性质(1)原子半径最小的元素是氢元素，最大的是钠元素。(2)气体单质密度最小的元素是氢元素。(3)元素原子的原子核中只有质子没有中子的元素是氢元素。(4)原子序数、电子层数、最外层电子数都相等的元素是氢元素。(5)与水反应最剧烈的金属单质是Na，非金属单质是F2。(6)气态氢化物最稳定的元素是F。　(7)只有负价而无正价的元素是F。(8)最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是Cl，碱性最强的元素是Na。【师说·助学1】　[2024·广西玉林高一期末]短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大，W原子没有中子，X元素为地壳中含量最多的元素，Y、Z、Q同周期，且Y、Z、Q最外层电子数之和为14，Y与W同主族，X与Z同主族，Q的单质是黄绿色气体，下列结论不正确的是(　　)A．原子半径大小顺序为：Y>Z>Q>X>WB．X、Y形成的化合物中一定有离子键，可能还有共价键C．简单氢化物的稳定性：X>ZD．氧化物对应的水化物酸性：ZZ>Q，再根据第三周期>第二周期>第一周期，原子半径大小顺序为Y>Z>Q>X>W，A项正确；O、Na可以形成化合物Na2O，Na2O2，Na2O中只含有离子键，Na2O2中既含有离子键又含有共价键，故一定有离子键，可能有共价键，B项正确；非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性O>S，简单氢化物的稳定性H2O>H2S，C项正确；S和Cl的最高价氧化物对应的水化物的酸性与非金属性一致，不是最高价氧化物对应水化物的酸性没有这样的规律，D项错误。【师说·助学2】　[2024·福建三明高一期末]X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)A．Q位于第三周期ⅠA族B．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱C．简单离子半径：M－>Q＋>R2＋D．Z与M的最高价氧化物对应水化物均为强酸答案：C解析：X、Y、Z、M、Q、R都为前20号元素，且原子半径依次增大，结合各元素的主要化合价，可以推出X为H，Y为O，Z为N，M为Cl，Q为Na，R为Ca。Q为Na，其位于周期表中第三周期ⅠA族，A正确；X为H，Y为O，Z为N，这三种元素组成的物质有NH4NO3、NH3·H2O等，其中NH4NO3属于盐，NH3·H2O属于碱，B正确；M为Cl，Q为Na，R为Ca，则简单离子半径大小为Cl－>Ca2＋>Na＋，C错误；Z为N，M为Cl，它们最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3、HClO4，都是强酸，D正确。【师说·助学3】　X、Y、Z三种短周期元素，原子序数依次增大，其中Z的单质溶于水所得的溶液具有漂白性，X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物两两之间都能反应。则X、Y、Z的元素名称分别为________________、________________、________________。钠铝氯解析：由于Z单质的水溶液有漂白性，可知Z为Cl，X、Y、Z三种元素的原子序数依次增大，且最高价氧化物的水化物两两之间可以反应，则Y为Al，X为Na。即学即练1．[2024·湖北荆州高一期末]短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，四种元素的原子序数之和等于42。下列叙述错误的是(　　)A.简单离子半径：Z>YB．最高价氧化物对应水化物酸性：Y>XC．Z的氧化物是两性氧化物D．Z和W反应中W作氧化剂答案：A解析：设X的原子序数为a，则a＋（a＋1）＋（a＋7）＋（a＋10）＝42，a＝6。由此可知，X为碳元素，Y为氮元素，Z为铝元素，W为硫元素。Al3＋、N3－核外电子排布相同，质子数越多，半径越小，故半径r（Al3＋）H2CO3，B项正确；Al2O3既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠反应，都生成盐和水，它是两性氧化物，C项正确；2Al＋3S===Al2S3中S的化合价降低，作氧化剂，D项正确。2．[2024·湖南茶陵高一联考]a、b、c、d、e、f为六种短周期元素，a、b、e、f位于同一周期，c、d也是同一周期，且d、e同一主族，原子半径d＜e，a、b、c、d、f原子最外层电子数依次增多，则下列说法中正确的是(　　)A．e的非金属性比f强B．d元素可能是第一周期元素C．六种元素中，a元素最高价氧化物对应水化物碱性最强D．a、b、c、d的原子序数逐渐增大答案：C解析：a、b、c、d、f原子最外层电子数依次增多，则d的最外层电子数≥4，故e的最外层电子数≥4，且小于f的最外层电子数，因e、f位于同一周期，同周期从左到右非金属性逐渐增强，所以f的非金属性比e强，故A错误；a、b、c、d、f原子最外层电子数依次增多，则d的最外层电子数≥4，d、e同一主族，原子半径d＜e，则处于第二周期，故B错误；c、d处于第二周期，a、b、e、f处于第三周期，a、b、c、d、f原子最外层电子数依次增多，所以金属性a最强，a元素最高价氧化物对应水化物碱性最强，故C正确；由上述分析可知，c在d的左侧，a、b、e、f处于第三周期，所以原子序数大小顺序是c＜d＜a＜b，故D错误。3．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W在大气中有两种同素异形体且均能支持燃烧，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，非金属元素Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍。下列叙述不正确的是(　　)A．Y、Z的氢化物稳定性Y>ZB．Y单质熔化要克服非极性共价键C．X、W、Z能形成具有强氧化性的XZWD． 中W和Y都满足8电子稳定结构答案：A 4．X、Y、Z、W、M为原子序数依次增加的五种短周期元素，A、B、C、D、E是由这些元素组成的常见化合物，A、B为厨房中的食用碱，C是一种无色无味的气体，C、D都是只有两种元素组成。上述物质之间的转化关系为： (部分反应物或生成物省略)。下列说法错误的是(　　)A．原子半径大小顺序：W＞Y＞Z＞XB．对应的简单氢化物的沸点：Z＞MC．上述变化过程中，发生的均为非氧化还原反应D．Z和W形成的化合物中一定只含离子键答案：D解析：由题目可推断出X、Y、Z、W、M分别是H、C、O、Na、Cl这五种元素。原子半径大小顺序为Na>C>O>H，故A正确；Z对应的简单氢化物为H2O，M对应的简单氢化物为HCl，水分子形成分子间氢键，沸点高，故B正确；上述变化为复分解反应，故C正确；O和Na可形成Na2O2，既有离子键又有共价键，故D错误。5．[2024·山东烟台高一期末]短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大。甲、乙、丙、丁、戊均由上述两种或三种元素组成，甲为淡黄色固体，乙和丁均为分子中含有10个电子的二元化合物，有关物质的转化关系如下图所示。下列说法正确的是(　　)A．W、X、Y形成的化合物一定为共价化合物B．简单离子半径：Y>Z>WC．阴离子的还原性：Y>WD．甲中阴、阳离子个数比为1∶1答案：B解析：短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。甲、乙、丙、丁、戊均由上述两种或三种元素组成，甲为淡黄色固体，则甲为Na2O2，乙和丁均为分子中含有10个电子的二元化合物，根据转化关系可知乙为H2O，Y的单质为O2，丙为NaOH。若丁为NH3，则戊为NO，若丁为CH4，则戊为CO2。故W、X、Y、Z分别为H、C（或N）、O、Na。W与Z形成的化合物NaH为离子化合物。W、X、Y形成化合物H2CO3或NH4NO3，不一定为共价化合物，故A错误；简单离子半径O2－>Na＋>H＋，即Y>Z>W，故B正确；Y的阴离子为O2－，W阴离子为H－，H－的还原性强于O2－，阴离子的还原性Y