课时跟踪检测(二十二)　元素的综合推断(题型课)

这是一份课时跟踪检测(二十二)　元素的综合推断(题型课)，共11页。

1．(2021·信阳模拟)四种短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如表所示，其中Z元素的最外层电子数是内层电子总数的 eq \f(1,2) 。下列说法不正确的是( )
A．Z元素位于周期表的第三周期第ⅤA族
B．X、W元素的最高价氧化物对应水化物的酸性：W强于X
C．Y元素的气态氢化物的热稳定性比Z的高
D．X和Y都只能形成一种氧化物
解析：选D 根据题意可知，X为C元素，Y为N元素，Z为P元素，W为S元素。Z为P元素，原子序数为15，位于周期表中第三周期第ⅤA族，故A正确；非金属性CX(C)，故B正确；非金属性N>P，则简单氢化物的稳定性：Y>Z，故C正确；C的氧化物有CO、CO2，N的氧化物有NO、NO2等，故D错误。
2．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y(XW)Z2是一种新型净水剂，XW－是一种10电子微粒，且对水的电离有抑制作用，X和Y能形成二元化合物R，工业上电解熔融的R可制取Y的单质。下列说法正确的是( )
A．含有Y元素的离子水解一定显酸性
B．电解熔融R时，X的离子向阳极移动
C．简单离子半径：Z>Y>X
D．可用pH试纸测定Z单质水溶液的pH
解析：选B 短周期主族元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大，由“XW－是一种10电子微粒，且对水的电离有抑制作用”，推出X为O，W为H；由“X和Y能形成二元化合物R，工业上电解熔融的R可制取Y的单质”及“Y(XW)Z2是一种新型净水剂”，可推出Y为Al，R为Al2O3；由Y(XW)Z2中各元素化合价代数和为0，推出Z为－1价，从而推出Z为Cl。A项，KAlO2溶液因AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 水解而显碱性，错误；B项，电解熔融R(Al2O3)时，X的离子(O2－)向阳极移动，正确；C项，电子层数多的离子半径大，具有相同核外电子排布的离子，原子序数小的离子半径大，则简单离子半径：Z(Cl－)>X(O2－)>Y(Al3＋)，错误；D项，因氯水中含具有漂白作用的HClO，故不能用pH试纸测定氯水的pH，错误。
3.X、Y、Z、W、R为五种短周期主族元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．简单离子半径：YB．最高价氧化物对应水化物的酸性：ZC．R为氧元素
D．X与Y可以形成离子化合物
解析：选C X、Y、Z、W、R为五种短周期元素，X、Y最外层只有一个电子，位于ⅠA族；Z最外层有4个电子，位于ⅣA族，W最外层有5个电子，位于ⅤA族，R最外层有6个电子，位于ⅥA族；Y原子半径最大，Y为Na元素，X原子半径最小，X为H元素；Z原子和W原子半径接近、W原子半径小于Z而最外层电子数大于Z，所以Z是C元素、W是N元素、R为S元素。故简单离子半径：Y4．短周期主族元素X、Y、Z、W、R、Q原子序数依次增大。常温下，由这些元素组成的化合物甲、乙、丙、丁的0.1 ml·L－1水溶液pH如下表，丙、丁为二元化合物。甲溶液逐滴滴入丙溶液中，先产生白色沉淀，后沉淀消失；乙由Y、Z、W三种元素组成，其水溶液常用于除油污。下列说法一定正确的是( )
A.W和Q形成的化合物只含有离子键
B．Y和Z的氢化物沸点：YC．离子半径：r(Q)>r(R)>r(Z)
D．Y和Q的氧化物对应水化物的酸性：Q>Y
解析：选A 常温下，0.1 ml·L－1甲溶液pH为13，说明甲为一元强碱，则甲为NaOH；0.1 ml·L－1丁溶液pH为1，且丁为二元化合物，说明丁为一元强酸，则丁为HCl；乙、丙的0.1 ml·L－1水溶液pH分别为11、5，则乙为弱碱性溶液，丙为弱酸性溶液；甲溶液逐滴滴入丙溶液中，先产生白色沉淀，后沉淀消失，则丙溶液中含有铝离子，且丙为二元化合物，则丙为AlCl3；乙由Y、Z、W三种元素组成，其水溶液常用于除油污，可能为Na2CO3溶液。根据上述分析，甲为NaOH，丁为HCl，丙为AlCl3，乙为Na2CO3溶液，6种元素，则X为H，Y为C，Z为O，W为Na，R为Al，Q为Cl。W和Q形成的化合物为氯化钠，只含有离子键，A正确；Y为C，Z为O，C的氢化物有很多种，其氢化物沸点可能高于水也可能低于水，B错误；离子的电子层数越多，离子半径越大，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，因此离子半径：r(Q)>r(Z)>r(R)，C错误；Y和Q的氧化物对应的水化物可能分别为碳酸和次氯酸，此时酸性：H2CO3>HClO，D错误。
5．X、Y、Z、W均为常见的短周期主族元素，常温下，其最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 ml·L－1)的pH和原子半径的关系如图所示。其中，Y为碳元素。下列有关说法正确的是( )
A．X是硫元素
B．Y的最高价氧化物的电子式为
C．W的最高价氧化物对应的水化物中仅含离子键
D．Z的最高价氧化物对应水化物的化学式为HClO4
解析：选D X、Y、Z、W均为短周期主族元素，由其最高价氧化物对应水化物溶液的pH和原子序数的关系图可知，X、Z对应的pH为2，高氯酸、硝酸均为一元强酸，且原子半径Z>Y>X，Y为C，则可知Z为Cl，X为N，W对应的pH为12，氢氧化钠为一元强碱，则W为Na。X为N元素，A错误；Y为C元素，其最高价氧化物为CO2，电子式为，B错误；W为Na元素，其最高价氧化物对应的水化物为NaOH，既含有离子键又含有共价键，C错误；Z为Cl元素，其最高价氧化物对应的水化物为HClO4，D正确。
6.(2021·南阳模拟)短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大且位于不同主族，它们组成一种团簇分子如图所示。X、M的周期序数分别与该元素的族序数相等，Y是地壳中含量最多的元素。则下列说法中，不正确的是( )
A．简单离子半径：YB．X与Y形成的分子中可以存在非极性键
C．Z的单质可以在CO2中燃烧
D．M与Y形成的化合物具有两性
解析：选A 根据题意可知，X为H元素，Y为O元素，Z为Mg元素，M为Al元素。电子层数相同时，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：Y>Z>M，故A错误；H、O元素形成的双氧水分子中含有O—O非极性键，故B正确；Mg单质可以在CO2中燃烧生成MgO和C，故C正确；O、Al元素形成的化合物为Al2O3，Al2O3为两性氧化物，故D正确。
7．原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的电子层结构与氦相同；b和c的次外层有8个电子，c－和d＋的电子层结构相同。下列叙述错误的是( )
A．a和其他3种元素均能形成共价化合物
B．元素的非金属性次序为c＞b＞a
C．d和其他3种元素均能形成离子化合物
D．元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6
解析：选A 原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1，a－的电子层结构与氦相同，则a为H元素；b和c的次外层有8个电子，原子只能有3个电子层，则b为S元素，c为Cl，c－和d＋的电子层结构相同，则d为K元素。H元素与S元素、Cl元素分别形成H2S、HCl，二者属于共价化合物，但与K元素形成的化合物为KH，属于离子化合物，故A错误；同周期元素从左向右非金属性逐渐增强，氢化物中H元素为正价，其非金属性最弱，故非金属性：Cl＞S＞H，故B正确；K元素与其他元素可以形成KH、K2S、KCl，均属于离子化合物，故C正确；H元素最高正化合价、最低负化合价分别为＋1、－1，S元素最高正化合价为＋6、最低负化合价为－2，Cl元素最高正化合价为＋7、最低负化合价为－1，则元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6，故D正确。
8.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W原子的质子数是其M层电子数的三倍，下列说法不正确的是( )
A．X 与Y 可形成5 种以上的化合物
B．工业上常通过电解Z 的熔融氯化物的方法来制取Z的单质
C．简单离子的半径由大到小为Q>X>Y>Z
D．X、W、Q最高价氧化物对应水化物的酸性Q>X >W
解析：选B 这几种元素都是短周期元素，根据元素在周期表中的位置知，X、Y位于第二周期，Z、W、Q位于第三周期，W原子的质子数是其M层电子数的三倍，设其M层电子为x，则W原子质子数＝2＋8＋x，2＋8＋x＝3x，所以x＝5，则W为P元素，则X是N元素、Y是O元素、Z是Al元素、Q是Cl元素。A项，X、Y分别是N、O元素，二者能形成多种氮氧化物，如N2O、NO、NO2、N2O4、N2O5，所以X与Y可形成5种以上的化合物，正确；B项，Z是Al元素，熔融状态下氯化铝不导电，所以工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼Al，错误；C项，电子层数越多其离子半径越大，电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数的增大而减小，所以离子半径：Q＞X＞Y＞Z，正确；D项，非金属性：Q>X>W，则最高价氧化物对应水化物的酸性Q>X>W，正确。
9．R、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W与Y同主族，R的最外层电子数是次外层电子数的2倍。W元素形成的一种单质可用于自来水的杀菌消毒。R与W元素原子的最外层电子数之和等于X与Z元素原子的最外层电子数之和。下列说法正确的是( )
A．简单离子的半径：WB．氧化物对应水化物的酸性：Z>R>X
C．X与Z形成的化合物溶于水可抑制水的电离
D．最高价氧化物的熔点：Y>R
解析：选D R、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，R的最外层电子数是次外层电子数的2倍，可知R含有2个电子层，最外层含有4个电子，则R为C元素；W元素形成的一种单质可用于自来水的杀菌消毒，结合原子序数关系知该单质为臭氧，W为O元素；又已知W与Y同主族，则Y为S元素；Z为短周期主族元素，原子序数大于S，则Z为Cl元素；R与W元素原子的最外层电子数之和等于X与Z元素原子的最外层电子数之和，则X的最外层电子数为4＋6－7＝3，已知X的原子序数大于O，则X为Al元素。离子的电子层数越多离子半径越大，电子层结构相同时，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：WCO2，D项正确。
10．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素，其中两种为非金属元素。W的气态氢化物遇到其最高价氧化物对应的水化物产生“白烟”，Z的最外层电子数等于其电子层数的2倍，W和X的最外层电子数之和等于Z的族序数。在含X和Y的可溶性盐溶液中通入过量的CO2，产生沉淀的质量与CO2体积的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径：X＞Y＞Z＞W
B．Z的氧化物对应的水化物均为强酸
C．含Y的阴离子溶液与含Y的阳离子溶液能够发生反应
D．工业上可用电解法或热还原法制备X和Y的单质
解析：选C NH3遇HNO3会生成白色固体，产生“白烟”，W为氮元素；短周期元素中，原子的最外层电子数等于电子层数2倍的元素有C、S元素，Z的原子序数大于7，所以Z为硫元素；又因为W和X的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数，所以X为钠元素；由图知，通入CO2产生沉淀，且通入过量的CO2，沉淀不溶解，向NaAlO2、Na2SiO3溶液中通入CO2产生沉淀，且通入过量的CO2，硅酸、氢氧化铝不溶解，但四种元素中有两种非金属元素，故Y为铝元素，不是硅元素。S2－、N3－、Na＋、Al3＋的离子半径依次减小，A错误；硫的含氧酸有H2SO3、H2SO4，H2SO3是弱酸，B错误；含Al3＋和AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 的溶液能够发生反应生成氢氧化铝沉淀，C正确；工业上可以采用电解法制备钠、铝，但是不能用热还原法制备钠、铝，D错误。
11．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表所示：
下列叙述正确的是( )
A．X、Y元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性：XB．简单离子的半径：ZC．一定条件下，W的单质可以将Z的单质从其氢化物中置换出来
D．X与Z形成的化合物为共价化合物
解析：选C 同一周期元素，原子半径随着原子序数的增大而减小；同一主族元素，原子半径随着原子序数的增大而增大；主族元素中的最高正化合价与其主族序数相同，最低负价＝主族序数－8，根据表中数据知，X为Mg元素，Y为Al元素，Z为N元素，W为O元素，V为P元素。金属性：Mg>Al，最高价氧化物对应的水化物的碱性：X>Y，A错误；对于简单离子而言，电子层数越多，离子半径越大，电子层结构相同时，核电荷数越大，离子半径越小，所以简单离子半径：Y12．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。上述物质之间的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.原子半径：X＜Y＜Z
B．非金属性：X＞Y＞Z
C．p与s、m与q在一定条件下均能发生反应
D．q与s均为酸性氧化物，m的水溶液显酸性
解析：选C 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，q能使品红溶液褪色，q为SO2，n是元素Y的单质，是绿色植物光合作用产生的无色气体，n为O2，m的摩尔质量为p的2倍，p能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则p为NH3，m为H2S，r为H2O，s为NO，结合原子序数关系可以知道，W为H，X为N，Y为O，Z为S。原子半径：Y＜X＜Z，A错误；非金属性：Y＞X、Y＞Z，B错误；根据元素化合价的变化规律可以判断：p为NH3，s为NO，二者在一定条件下发生反应生成氮气和水；m为H2S，q为SO2，二者在一定条件下发生反应生成硫和水，C正确；q为SO2，SO2为酸性氧化物；s为NO，NO为不成盐氧化物，D错误。
13.R、X、Y、Z、A是短周期主族元素，它们在周期表中的相对位置如图所示。X原子最外层电子数等于其电子层数的3倍。下列推断正确的是( )
A．气态氢化物的热稳定性由强到弱的顺序为Z>R>X>Y
B．原子半径由小到大的顺序为ZC．最高价氧化物对应的水化物酸性由弱到强的顺序为ZD．RY3、A2X、ZA5分子中每个原子最外层都达到8电子结构
解析：选C 由元素在周期表中的位置关系知，X位于第二周期，只有氧原子的最外层电子数等于其电子层数的3倍，则X为氧元素，由此推知R为氮元素，Y为氟元素，Z为磷元素，A为氯元素。A项，热稳定性：PH3r(Cl)>r(O)>r(F)，错误；C项，最高价氧化物对应的水化物酸性：H3PO414．短周期元素x、y、d、f的最高正化合价或最低负化合价、原子半径的相对大小随原子序数的变化如图1所示；短周期元素z、e、g、h的最高价氧化物对应水化物的溶液(浓度均为0.01 ml·L－1)的pH与原子序数的关系如图2所示。
下列有关说法正确的是( )
A．离子半径大小顺序：e>f>g>h
B．由x、z、d三种元素形成的化合物中一定不含离子键
C．y、d、g的简单气态氢化物中沸点最高的是g的氢化物
D．装满zd2气体的小试管倒扣水槽中充分反应，试管液面上升约 eq \f(2,3)
解析：选D 由题意可知，x是H元素，y是C元素，z是N元素，d是O元素，f是Al元素，e是Na元素，g是S元素，h是Cl元素。离子半径：g>h>e>f，故A错误；H、N、O形成的硝酸铵中含有离子键，故B错误；y、d、g的简单气态氢化物中，沸点最高的是d(O)的氢化物，故C错误；zd2气体为NO2，根据反应的化学方程式3NO2＋H2O===2HNO3＋NO可知，反应后试管中液面上升约 eq \f(2,3) ，故D正确。
15．W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增大，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是( )
A．单质的沸点：W>X
B．阴离子的还原性：W>Z
C．氧化物的水化物的酸性：YD．X与Y元素不能存在于同一离子化合物中
解析：选B W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增大，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，则W是H元素，X是N元素，Y、Z均处于第三周期，四种元素原子的最外层电子数之和为18，故Y、Z最外层电子数之和是18－1－5＝12，最外层电子数只能为5、7，又因为Y的原子序数小于Z，则Y是P元素，Z是Cl元素，W、X、Y、Z分别是H、N、P、Cl元素。A项，H2、N2常温下都是气体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高，故单质的沸点：WZ，正确；C项，元素的非金属性：P16．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素，其中Z为金属元素，X、W为同一主族元素。X、Z、W形成的最高价氧化物分别为甲、乙、丙。x、y2、z、w分别为X、Y、Z、W的单质，丁是化合物。其转化关系如图所示，下列判断错误的是( )
A．反应①、②、③都属于氧化还原反应
B．X、Y、Z、W四种元素中，Y的原子半径最小
C．Na着火时，可用甲扑灭
D．一定条件下，x与甲反应生成丁
解析：选C 根据题中信息可判断x为碳，丙为二氧化硅，在高温条件下碳与二氧化硅反应生成的w为硅，丁为一氧化碳；y2为氧气，碳与氧气点燃反应生成的甲为二氧化碳；z为镁，镁在二氧化碳中点燃反应生成碳和氧化镁(乙)。A项，①二氧化碳与镁反应、②碳与氧气反应、③碳与二氧化硅反应都属于氧化还原反应，正确；B项，同周期元素从左到右原子半径依次减小，同主族元素从上到下原子半径依次增大，故C、O、Mg、Si四种元素中，O的原子半径最小，正确；C项，Na着火时，不可用二氧化碳扑灭，因为过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气，氧气具有助燃性，错误；D项，碳与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，正确。
X
Y
Z
W
0.1 ml·L－1水溶液
甲
乙
丙
丁
pH
13
11
5
1
元素代号
X
Y
Z
W
V
原子半径/pm
160
143
70
66
110
主要化合价
＋2
＋3
＋5、－3
－2
＋5、＋3、－3
R
X
Y
Z
A