高考化学二轮专题限时集训05《元素的“位——构——性”关系与应用》（含详解）

专题限时集训(五)　

元素的“位——构——性”关系与应用

(对应学生用书第121页)

 (限时：40分钟)

1．元素W、R、X、Y的原子序数依次增大，Y的最高正价和最低负价代数和等于0，L层电子数是M层电子数的2倍；在常温常压下，W和R形成的两种氧化物可相互转化，但元素化合价没有变化；这4种元素的原子最外层电子数之和等于R原子的核电荷数的2倍。下列说法正确的是(　　)

 【97184059】

A．元素的非金属性：R>Y>W

B．R与其他三种元素均能形成共价化合物

C．简单氢化物的热稳定性：R>W>Y

D．原子半径：W>R>X>Y

C　[依题意知，W为N，R为O，X为Na，Y为Si。A项，元素的非金属性：O>N>Si，错误。B项，Na2O、Na2O2是离子化合物，错误。D项，原子半径：Na>Si>N>O，错误。]

2. 短周期主族元素X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法中一定正确的是(　　) 【97184060】

A．最高正化合价：Z>X

B．X、Y、Z的单质中，Z的熔点最高

C．若X为非金属元素，则离子半径：Xn－>Ym－>Zm－

D．若X为金属元素，则X、Y、Z的最高价氧化物对应水化物中，Y的碱性

   最强

C　[一般情况下，元素的最高正化合价与其族序数相等，但F无正价、O无最高正化合价，Z为O或F时不符合题意，A项错误；若X为Si，则三者的单质中，Si的熔点最高，B项错误；若X为非金属元素，则Xn－、Ym－具有相同电子层结构，核电荷数越小，离子半径越大，故离子半径：Xn－>Ym－，而Ym－比Zm－多1个电子层，离子半径：Ym－>Zm－，C项正确；X、Y、Z中X的金属性最强，故X的最高价氧化物对应水化物的碱性最强，D项错误。]

3．(2017·太原三模)X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的五种短周期主族元素。Y、Z同周期且相邻，X、Q与Y处于不同周期，Y、Z原子的电子数总和与X、W原子的电子数总和之比为5∶6，Q的单质与冷水反应缓慢、与热水反应产生气体。下列说法不正确的是(　　)

A．Z的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强

B．原子半径：r(W)>r(Q)>r(Z)>r(X)

C．由X、Y、Z三种元素组成的化合物可以是酸、碱或盐

D．Q的最高价氧化物对应的水化物可以溶于浓的YX4W溶液

B　[Q的单质与冷水反应缓慢、与热水反应产生气体，Q是Mg元素；X、Q与Y处于不同周期，X是H元素；Y、Z原子的电子数总和与X、W原子的电子数总和之比为5∶6，W是Cl元素、Y是N元素、Z是O元素。H2O的热稳定性比NH3的强，A正确；原子半径：r(Mg)>r(Cl)>r(O)>r(H), B错误；由H、N、O三种元素组成的化合物硝酸、一水合氨、硝酸铵分别是酸、碱、盐， C正确；氢氧化镁可以溶于浓的NH4Cl溶液， D正确。]

4．(2017·哈尔滨二模)a、b、c、d是原子序数依次增大的四种主族元素，a是元素周期表中原子半径最小的元素，b形成的一种单质在天然物质中硬度最大，d在地壳中含量最高。则下列叙述正确的是(　　)

A．a、c、d形成的所有化合物只含共价键

B．a、b、c、d形成原子数目比为4∶1∶2∶1的化合物只有一种

C．a、c形成的化合物中可能含有非极性键

D．a分别与b、c、d形成的二元化合物中d的沸点最高

C　[根据题意，a为H元素，b为C元素，d为O元素，则c为N元素。H、N、O三种元素形成的NH4NO3含有离子键，A错误；a、b、c、d原子数目比为4∶1∶2∶1的化合物有NH4CNO、(NH2)2CO等，B错误；a、c形成的化合物N2H4中含有极性键和非极性键，C正确；b、c、d形成的简单氢化物中H2O的沸点最高，选项描述不严谨，D错误。]

5．四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同电子层结构，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W与Y同族，Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是(　　) 【97184061】

A．简单离子半径：W<X<Z

B．W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性

C．气态氢化物的热稳定性：W<Y

D．最高价氧化物的水化物的酸性：Y>Z

B　[四种短周期主族元素的原子序数依次增大，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则X为Na元素；Z与X(Na)形成的离子化合物的水溶液呈中性，则Z为Cl元素；因W与X的简单离子电子层结构相同，且W与Y同族，则W可能为N(或O)元素、Y可能为P(或S)元素。A项，Na＋与N3－(或O2－)电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，电子层数越多离子半径越大，故离子半径：Na＋<N3－(或O2－)<Cl－。B项，W与X形成的化合物Na2O、Na2O2(或Na3N)溶于水后的溶液均为NaOH溶液(或NaOH和NH3的混合溶液)，呈碱性。C项，元素的非金属性越强，其气态氢化物的热稳定性越强，故热稳定性：W>Y。D项，最高价氧化物对应的水化物中HClO4是最强的无机酸。]

6．(2017·石嘴山四模)短周期元素Q、R、T、W在周期表中的位置如图所示，其中，T所处周期序数与主族序数相等，则下列说法正确的是(　　)

A．元素R的最高价氧化物对应的水化物是高沸点酸

B．元素T和W各自形成的简单离子都能促进水的电离

C．简单离子半径：W＞T＞R

D．常温下，T的单质能完全溶于R的最高价氧化物的水化物的浓溶液中

B　[由短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置，可知Q、R处于第二周期，T、W处于第三周期，T所处的周期序数与主族序数相等，则T为Al元素，可推知Q为C元素、R为N元素、W为S元素。元素N的最高价氧化物对应的水化物是HNO3，是易挥发性酸， A错误；在水溶液中Al3＋和S2－均能水解，促进水的电离， B正确； Al3＋和N3－具有相同的电子层结构，核电荷数大，离子半径小，S2－比它们多一个电子层，离子半径大，则离子半径大小顺序为S2－＞N3－＞Al3＋， C错误；常温下，铝遇浓硝酸钝化，不能继续反应， D错误。]

7．(2017·衡阳第三次联考)A、B、C、D、E均为短周期元素，其中A是地壳中含量最多的元素；C元素的单质存在于火山喷发口附近或地壳的岩层里；E原子的电子总数等于其电子层数的3倍；D的一种原子核中没有中子；A、B、C三种元素的族序数之和为16。下列说法错误的是(　　) 【97184062】

A．D与E可形成既含极性键又含非极性键的分子

B．B的最高价氧化物为酸性氧化物，不能与任何酸反应

C．B、C、E三种元素的最高价氧化物对应的水化物中，B的酸性最弱

D．A、C、D中两种或三种元素形成的钠盐溶液可显酸性、中性或碱性

B　[根据题意，A为O元素，B为Si元素，C为S元素，D为H元素， E为C元素。H元素与C元素可形成既含极性键又含非极性键的分子如C2H4, A正确； B的最高价氧化物SiO2为酸性氧化物，能与HF反应， B错误； H2SiO3、H2SO4、H2CO3中H2SiO3最弱，C正确；三种元素形成的钠盐溶液NaHSO4、Na2SO4、Na2SO3分别显酸性、中性和碱性， D正确。]

8．(2017·临沂二模)X、Y、Z、W均为短周期主族元素，其最高价氧化物对应水化物(常温下，浓度均为0.1 mol·L－1)的pH和原子序数的关系如图所示。下列有关说法正确的是(　　)                         【97184063】

A．简单离子半径：W>Z>Y>X

B．简单氢化物稳定性：X>Z>W

C．制造镁合金时可以用X2作保护气

D．化合物Y2Z2中存在离子键和共价键

D　[常温下，浓度均为0.1 mol·L－1最高价氧化物对应水化物X、W的pH等于1，说明X、W最高价氧化物对应水化物是一元强酸，则X、W分别是N和Cl，Z的pH小于1，说明Z最高价氧化物对应水化物是多元强酸，则Z是S元素；Y的pH等于13，说明Y最高价氧化物对应水化物是一元强碱，则Y是Na元素。简单离子半径：S2－>Cl－>N3－>Na＋， A错误；简单氢化物稳定性：HCl>H2S, B错误；氮气与镁反应，制造镁合金时不能用氮气作保护气， C错误；化合物Na2S2中存在离子键和共价键， D正确。]

9．(2017·宁德第三次质量检查)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W的原子核外只有6个电子，X＋和Y3＋的电子层结构相同，Z－的电子数比Y3＋多8个，下列叙述正确的是(　　)

A．W在自然界只有一种核素

B．半径大小：X＋＞Y3＋＞Z－

C．Y与Z形成的化合物的水溶液呈弱酸性

D．X的最高价氧化物对应的水化物为弱碱

C　[W为C元素；X＋和Y3＋的电子层结构相同，则X为Na元素，Y为Al元素；Z－的电子数比Y3＋多8个，则Z为Cl元素。C在自然界有多种核素，如12C、14C等， A错误； Na＋和Al3＋的电子层结构相同，核电荷数大离子半径小，Cl－比Na＋和Al3＋多一个电子层，离子半径最大，则离子半径大小：Al3＋<Na＋<Cl－， B错误； AlCl3的水溶液中Al3＋水解，溶液呈弱酸性， C正确； Na的最高价氧化物对应的水化物是NaOH，为强碱， D错误。]

10．(2017·长郡中学临考冲刺)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，且X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的1/2。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物，M是某种元素对应的单质，乙和丁的组成元素相同，且乙是一种“绿色氧化剂”，化合物N是具有漂白性的气体(常温下)。上述物质间的转化关系如图所示(部分反应物和生成物省略)。下列说法正确的是(　　)

【97184064】

A．原子半径：r(Y)>r(Z)>r(W)

B．化合物N、乙烯使溴水褪色的原理相同

C．含W元素的盐溶液可能显酸性、中性或碱性

D．Z与X、Y、W形成的化合物中，各元素均满足8电子结构

C　[乙是一种“绿色氧化剂”，乙是H2O2，M是单质，所以M是O2；乙和丁的组成元素相同，丁是H2O；化合物N是具有漂白性的气体，N是SO2，丙是H2S，甲是硫化物；X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的1/2，Z是Na元素；X、Y、Z、W分别是H、O、Na、S。原子半径：r(Na)>r(S)>r(O), A错误；SO2使溴水褪色发生氧化还原反应、乙烯使溴水褪色发生加成反应， B错误；含S元素的盐溶液，NaHSO4溶液显酸性、Na2SO4溶液显中性、Na2SO3溶液呈碱性， C正确；Na与H、O、S形成的化合物中，NaH中H元素不满足8电子结构， D错误。]

11．(2017·湖北省六校4月联考)X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的五种短周期元素。Y和R同主族，可组成共价化合物RY2，Y和Z最外层电子数之和与W的最外层电子数相同，25 ℃时，0.1 mol/L X和W形成化合物的水溶液pH＝1。下列说法正确的是(　　)

A．Z与Y、Z与W形成的化合物的化学键完全相同

B．X与Y组成的简单氢化物的沸点高于X与R组成的简单氢化物的沸点，

   是因为非金属性Y>R

C．简单离子的半径：Z>R>W>Y

D．Y、Z、W三种元素组成的化合物的水溶液可能显碱性

D　[根据题意，Y为氧元素，R为硫元素，RY2为SO2，W的原子序数大于硫元素，故W为氯元素，Y和Z最外层电子数之和与W的最外层电子数相同，则Z的最外层电子数为7－6＝1，处于第ⅠA族，原子序数大于氧元素，故Z为Na元素，25 ℃时，0.1 mol/L X和W形成化合物的水溶液pH为1，属于强酸，则X为氢元素。Z与Y可以形成Na2O、Na2O2，前者含有离子键，后者含有离子键、共价键，而Z与W形成的化合物为NaCl，只含有离子键， A错误； X与Y组成的化合物为H2O、H2O2，X与R组成的化合物H2S，前者分子间存在氢键，沸点高于硫化氢，与元素的非金属性无关， B错误；电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，电子层越多，离子半径越大，故离子半径：S2－＞Cl－＞O2－＞Na＋， C错误； Y、Z、W三种元素组成的化合物有NaClO等，NaClO水解使溶液显碱性， D正确。]

12．(2017·唐山三模)已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中只有一种金属元素，X是周期表中原子半径最小的元素，Y的最高正价与最低负价绝对值相等，W的最外层电子数是最内层电子数的3倍，R是同周期元素中原子半径最小的元素。下列说法不正确的是(　　)

【97184065】

A．原子半径：Z>W>R

B．对应的氢化物的热稳定性：R>W>Y

C．单质Z可与R的最高价含氧酸发生置换反应

D．W与R所形成的简单离子均能影响水的电离平衡

D　[X是周期表中原子半径最小的元素，则X为H元素；W的最外层电子数是其最内层电子数的3倍，最外层电子数为6，为第ⅥA族O元素或S元素，Y元素的最高正价和最低负价的绝对值相等，则Y为第ⅣA族元素，为C或Si元素， W原子序数大于Z，若W为O元素，则Z只能是N元素，不是金属元素，所以W是S元素，R是同周期元素中原子半径最小的元素，只能是Cl元素；Y为C元素， Z是Na、Mg、Al中的一种元素。同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小，所以原子半径：Z＞W＞R, A正确；元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，非金属性：R＞W>Y，所以对应的氢化物的热稳定性：R＞W>Y, B正确； Z是Na、Mg、Al中的一种元素，均为活泼的金属元素能够与高氯酸反应生成氢气， C正确；S2－能够水解，而Cl－不能水解，因此Cl－不能影响水的电离平衡， D错误。]

13．(2017·衡水猜题卷)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q存在于火山喷发口附近或地壳的岩层里；25 ℃，0.01 mol/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分别与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

D　[25 ℃，0.01 mol/L的v溶液中：＝1.0×10－10，说明v是一元强碱，v是NaOH；q为单质S，u是SO2；X、Y、Z、W的原子序数依次增大，所以X、Y、Z、W分别是H、O、Na、S四种元素。简单离子半径：S2－>

O2－>Na＋>H＋， A正确；H2O的沸点大于H2S, B正确；Na2O、NaH只存在离子键， C正确；SO2的水溶液是亚硫酸，能抑制水的电离， D错误。]

14．(2017·安庆四模)短周期主族元素X、Y、Z、W、R原子序数依次增大，m、p、r是这些元素组成的二元化合物，n、q、s是这些元素组成的三元化合物且属于离子化合物，其中s的水溶液俗称水玻璃。0.1 mol/L n溶液的pH为13，m可制作耐火管且属于两性物质。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．简单气态氢化物的稳定性：R>Y

B．离子半径大小：Y>Z>W

C．W的最高价氧化物对应的水化物碱性比Z的强

D．单质的熔点：Z>R>X

B　[s的水溶液俗称水玻璃，则s为Na2SiO3；m可制作耐火管且属于两性物质，则m为Al2O3；0.1 mol/L n溶液的pH为13，则n为一元强碱溶液，应该为NaOH；结合短周期主族元素可知，X为H、Y为O、Z为Na、W为Al、R为Si；n(NaOH)与m(Al2O3)反应生成r和q，且r是这些元素组成的二元化合物、q是这些元素组成的三元化合物，则r为H2O，q为NaAlO2；p是这些元素组成的二元化合物，p与n(NaOH)反应生成s(Na2SiO3)和r(H2O)，则p为SiO2。Y为O、R为Si，非金属性越强，氢化物稳定性越强，则对应氢化物的稳定性：Y＞R，A错误； Y为O、Z为Na、W为Al，三种元素的离子具有相同的电子层，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径Y＞Z＞W，B正确； Z为Na、W为Al，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：Na＞Al，则W的最高价氧化物对应的水化物碱性比Z的弱，C错误； X为H、Z为Na、R为Si，其单质分别为氢气、金属钠和硅，对应晶体分别为分子晶体、金属晶体和原子晶体，Si的熔点最高，氢气熔点最低，即单质熔点：R＞Z＞X，D错误。]