2019届高考化学专题十《元素周期表中的位构性的关系》精准培优专练（含答案）

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1、培优点十 元素周期表中的位构性的关系.位构关系：原子序数=质子数；周期数=电子层数；主族序数=最外层电子数.构性关系：原子半径金属性非金属性；电子层结构化合价。.位性关系：同一位置相同化学性质；同一主族相似性；同周期递变性。典例 1下图为元素周期表中短周期的一部分，下列说法正确的是（ ）A非金属性：YZMB离子半径：M Z2 YCZM 2分子中各原子的最外层均满足 8 电子稳定结构DZ、Y、M 三种元素中，Y 的最高价氧化物对应的水化物酸性最强【解析】由表判断，X、Y、Z、M 分别为 He、F、S、Cl。非金属性：YMZ，A 错误；Y 电子层数少，半径小，M 、Z 2 电子层数相同，Z 原子序

2、数小，半径大，B 错误；F2没有正价，D 错误。【答案】C典例 2短周期元素 X、Y、Z、W、Q 在元素周期表中的位置如下表所示，其中 X 元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半，则下列说法不正确的是（ ）X YZ W QAY 与 Z 的简单离子的半径大小关系为 Y2 Z2BZ 单质可以在 X 和 Y 组成的化合物中燃烧CW 和 Y 组成的某种化合物是光导纤维的主要成分DQ 单质具有强氧化性和漂白性【解析】X 元素原子的内层电子数是最外层电子数的一半，X 原子只能有 2 个电子层，最外层电子数为 4，则 X 为碳元素，由元素在周期表中的位置可知，Y 为 O、Z 为 Mg、W 为Si、Q 为

3、Cl。Y 与 Z 的简单离子分别是 O2 、Mg 2 ，电子层结构相同，原子序数越小，半径越大，则 Y2 Z2 ，A 正确；Z 单质是镁，可以在 X 和 Y 组成的化合物二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳，B 正确；W 与 Y 组成二氧化硅，二氧化硅是光导纤维的主要成分，C 正确；干一元素周期表中的位 构 性的关系燥的氯气没有漂白性，D 错误。【答案】D典例 3根据下表(部分短周期元素的原子半径及主要化合价)信息，下列叙述正确的是（ ）元素代号 A B C D E原子半径/nm 0.186 0.143 0.089 0.104 0.074主要化合价 1 3 2 6、2 2AE 2 与 B3+的核外电子

4、数不可能相等B离子半径大小：A +H2S，D 错误。【答案】B典例 4下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是（ ）选项 事实 结论A 与冷水反应， Na 比 Mg 剧烈 金属性：NaMgB Ca(OH)2的碱性强于 Mg(OH)2 金属性：CaMgC SO2与 NaHCO3溶液反应生成 CO2 非金属性：SCD t 时，Br 2H 2 2HBr K5.6107I2H 2 2HI K43 非金属性：BrI【解析】C 项，根据事实可知 H2SO3比 H2CO3酸性强，但 H2SO3不是最高价含氧酸，故不能说明非金属性：SC。【答案】C1短周期元素 Q、W、X、Y、Z 在元素周期表中的相

5、对位置如图所示，其中只有 Z 为金属元素。则下列说法中，正确的是（ ）二对点增分集训AW、X 两种元素在自然界中都存在相应的单质BQ、Y 分别与活泼金属元素形成的化合物中仅含离子键CY、Z 分别形成的简单离子中，前者的半径较大DX、Z 的最高价氧化物对应的水化物之间容易相互发生反应【解析】由元素所在周期表中的位置可知，X 为 C 元素，Y 为 O 元素、Z 为 Al 元素、W为 Si 元素、Q 为 Cl 元素。C 在自然界中存在单质，Si 为亲氧元素，在自然界中全部以化合态存在，A 错误；O 与活泼金属形成的化合物中可以含有共价键，如过氧化钠中存在离子键和共价键，B 错误；电子排布相同的离子，

6、原子序数越大，离子半径越小，则 O、Al 分别形成的简单离子中，前者的半径较大，C 正确；C 的最高价氧化物对应的水化物为弱酸，与氢氧化铝不反应，D 错误。【答案】C2已知：X、Y、Z、W 为短周期元素，原子半径依次为 X：99 pm Y：154 pm Z：125 pm W：117 pm，X、Y、W 在元素周期表中的相对位置如图所示(副族省略)，X、Y、Z 的最高价氧化物对应的水化物相互之间能两两反应。下列说法正确的是（ ）XY WA元素 Z 处于周期表的阴影位置B非金属性：XN，沸点：NMB简单离子半径：DBCACZ 为 Na2CO3D图中有两个氧化还原反应【解析】由 Y 为淡黄色固体且为化

7、合物可知 Y 为 Na2O2。由 X、Y 摩尔质量相同可推知X 为 Na2S，从而推知 Z 为 NaOH。故 A、B、C、D 分别为 H、O、Na、S。A 项，N 为 H2O，M 为H2S 或 NaHS，M 为 H2S 时，H 2O 的沸点高于 H2S，M 为 NaHS 时，H 2O 的沸点低于 NaHS，错误；B 项，离子半径大小顺序为 S2 O2 Na H ，正确；C 项，Z 为 NaOH，错误；D 项， + +图中只有一个氧化还原反应 2Na2O22H 2O=4NaOHO 2，错误。【答案】B4X、Y、Z、R、W 代表原子序数依次增大的 5 种短周期元素，X 与 Z、Y 与 W 同主族，

8、Y 是地壳中含量最多的元素，W 元素与 X 元素可以形成 18 电子的分子，R 元素的简单离子是同周期元素中半径最小的。下列说法正确的是（ ）AR 元素最高价氧化物所对应的水化物具有两性，但不会溶于稀氨水BY 分别可与 X 和 Z 形成原子个数比为 11 的化合物，且形成的化合物类型相同CY 的氢化物分子间存在氢键，因此 Y 的氢化物的稳定性大于 W 的氢化物的稳定性D原子半径从小到大的顺序：XS，故水的稳定性比硫化氢的强，与氢键无关，C 错误；同周期自左向右原子半径逐渐减小、同主族自上而下原子半径逐渐增大，所以元素中氢原子半径最小，故原子半径：HOSAlNa，D 错误。【答案】A5短周期元素

9、 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为 13。X与 W 同主族，Z 是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是（ ）A原子半径的大小顺序： r(Y)r(Z)r(W)BX 和 Y 两元素一定不在同一周期C元素 Z、W 的简单离子的电子层结构相同D只含 X、Y、Z 三种元素的化合物只能是共价化合物【解析】Z 是地壳中含量最高的元素，则 Z 为 O 元素；X、Y、W 最外层电子数之和为1367，X 与 W 同主族，故 Y 原子最外层电子数为奇数，只能处于奇数族。结合原子序数可知，Y 处于第二周期，W 处于第三周期，故 X 最外层电子数一定小于 Y，Y 处于第A族时，X、W 最外

10、层电子数为 2，则 Y 为 B、X 为 Be、W 为 Mg；Y 处于第A 族时，X、W 最外层电子数为 1，则 Y 为 N 元素、X 为 H 或 Li、W 为 Na。同周期自左向右原子半径逐渐减小、同主族自上而下原子半径逐渐增大，故原子半径： r(W)r(Y)r(Z)，A 错误；Y 为 B、X 为Be 时，二者均处于第二周期，B 错误；氧元素简单离子核外电子数为 10，钠离子或镁离子核外电子数也为 10，离子核外电子层结构相同，C 正确；NH 4NO3是离子化合物，D 错误。【答案】C6短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为24。X 的原子半径比 Y 大，

11、Y 与 Z 同主族，Y 原子的最外层电子数是电子层数的 3 倍，下列说法正确的是（ ）AY 元素形成的单核阴离子还原性强于 XBZ 元素的简单气态氢化物的沸点比 Y 高CW 元素氧化物对应的水化物的酸性一定强于 ZDX 的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物【解析】短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，X 的原子半径比 Y 大，说明 X、Y 在同一周期，Y 原子的最外层电子数是电子层数的 3 倍，则 Y 是氧元素，Y 与 Z 同主族，Z 是硫元素，所以 W 是氯元素，原子最外层电子数之和为 24，则 X 是氮元素。元素的非金属性 YX，则 Y 元素形成的单核阴离子还原性

12、弱于 X，A 错误；由于水中存在氢键，Z 元素的简单气态氢化物的沸点比 Y 低，B 错误；W 元素氧化物对应的水化物的酸性不一定强于 Z，如次氯酸的酸性弱于硫酸，C 错误；X 的气态氢化物显碱性，可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，D 正确。【答案】D7原子序数依次增大的 X、Y、Z、M、W 为五种短周期元素。已知 Y 与 Z、M 与 W 分别同周期，X 与 M 同主族；X、Z、M 的质子数之和等于 Y、W 的质子数之和；X 与 Z、M 与 Z 都可以分别形成 A2B、A 2B2型的化合物；X 与 Y 形成的气态化合物在标准状况下的密度为 0.76 gL1 ；Y、M、W 的最高价氧化物对应的

13、水化物，两两间都能发生反应。下列说法不正确的是（ ）A由 X、M 与 Z 形成的化合物 X2Z2和 M2Z2中所含的化学键类型相同B含有 W 阳离子的某种盐，可用作净水剂CM 的单质可保存于煤油中D由 X、Y、Z 三种元素形成的某种化合物的水溶液，可能呈碱性或酸性【解析】由 X、M 同主族且与 Z 均能形成 A2B、A 2B2型化合物推知 X 为 H，Z 为 O，M 为Na。由 Y 的气态氢化物的密度为 0.76gL-1知 M(YHa)0.76 gL-122.4 Lmol-117 gmol-1，推知 Y 为 N，从而推知 W 为 Al。D 项，由 H、N、O 三种元素形成的常见化合物中，NH3

14、H2O 显碱性，HNO 3显酸性。【答案】A8X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Z 在周期表中的相对位置如下表所示；X 的单质在氧气中燃烧能生成两种无色气体，Y 的简单气态氢化物的水溶液显碱性。回答下列问题：XZ（1）元素 X 在周期表中位于_族；W 和 Z 的最简单气态氢化物的稳定性较强的是_(填化学式)。（2）W 的单质与水反应生成的含氧酸的电子式为_。（3）在 BaCl2溶液中加入少量 Y 的最高价氧化物对应水化物的溶液，再通入 ZO2气体，能生成无色气体 YO 和白色沉淀_(填化学式)；ZO 2和 YO 还原性较强的是_(填化学式)。【解析】短周期元素 X 的单质

15、在氧气中燃烧能生成两种无色气体，则 X 是 C；Y 的简单气态氢化物的水溶液显碱性，则 Y 是 N；根据元素在周期表中的位置可知 Z 是 S，则 W 是Cl。 （1）元素 X 的原子最外层只有 4 个电子，所以在周期表中位于第A 族；同一周期的主族元素，原子序数越大，元素的非金属性越强，其相应的简单气态氢化物的稳定性就越强。由于元素的非金属性 ClS，所以气态氢化物的稳定性较强的是 HCl。 （2）Cl 2与水反应生成的含氧酸是 HClO，其电子式为 。 （3）在 BaCl2溶液中加入少量 Y 的最高价氧化物对应水化物的溶液，即 HNO3溶液，由于 HNO3具有强氧化性，而 SO2具有还原性，

16、二者会发生氧化还原反应生成 H2SO4和 NO，H 2SO4与 BaCl2溶液混合会发生复分解反应产生BaSO4沉淀；根据还原性：还原剂还原产物，可知还原性：SO 2NO。【答案】 （1）第A HCl（2）（3）BaSO 4 SO 29有八种短周期主族元素 x、y、z、d、e、f、g、h，其中 x、y、d、f 随着原子序数的增大，其原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化如图 1 所示。常温下 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 molL-1)的 pH 与原子序数的关系如图 2 所示：根据上述信息进行判断，并回答下列问题：（1）h 在元素周期表中的

17、位置是_。（2）比较 f、g、h 常见离子的半径大小_(用离子符号表示)，e、f 的最高价氧化物对应的水化物碱性较强的是_(用化学式表示)。（3）下列可作为比较 f 和 Mg 金属性强弱依据的是_。a测两种元素单质的硬度和熔、沸点b测等浓度相应氯化物水溶液的 pHc比较单质与同浓度盐酸反应的剧烈程度d比较两种元素在化合物中化合价的高低（4）从上述元素中任选三种组成六原子共价化合物，写出其化学式：_(写一个即可)。（5）由上述元素中的 y、z、e 组成的某剧毒化合物 eyz 不慎泄漏时，消防人员通常采用喷洒过氧化氢溶液的方式处理，以减少污染，反应生成一种酸式盐和一种气体，二者溶于水均呈碱性，该反

18、应的化学方程式为_，已知eyz 含有与 z2分子中类似的化学键，写出化合物 eyz 的电子式：_。【解析】由题图中的化合价、原子半径的大小与原子序数的关系可知 x 是 H、y 是C、d 是 O、f 是 Al，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 molL-1 ，e 的最高价氧化物对应水化物的溶液的 pH 为 12，为一元强碱，则结合原子序数得 e是 Na，z、h 的最高价氧化物对应水化物的溶液的 pH 均为 2，为一元强酸，则 z 为 N、h 为Cl，g 的最高价氧化物对应水化物的溶液的 pH 小于 2，为二元强酸，故 g 为 S。 （1）h 为Cl，位于周期表中第

19、三周期A 族。 （2）电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，电子层数越多，离子半径越大，则离子半径：S 2 Cl Al3+；金属性 NaAl，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故碱性：NaOHAl(OH) 3。 （3）a 项，单质的硬度和熔、沸点属于物理性质，不能用来比较金属性强弱，错误；b 项，溶液 pH 越小，金属阳离子水解程度越大，说明该元素金属性越弱，正确；c 项，单质与同浓度盐酸反应越剧烈，说明金属性越强，正确；d 项，化合物中金属元素化合价越高，说明其原子失去电子越多，但金属性强弱与失去电子数目无关，错误。 （4）由题目中给出的任意三种元素组成的六原子共价化

20、合物有 HClO4、H 2CO3、H 2SO3等。 （5）化合物 NaCN 不慎泄漏时，通常采用喷洒过氧化氢溶液的方式处理，以减少污染。反应生成一种酸式盐和一种气体，二者溶于水均呈碱性，应生成 NaHCO3、NH 3，反应的化学方程式为NaCNH 2O2H 2O=NaHCO3NH 3，NaCN 由 Na 、CN 构成，含有与 N2分子中类似的化学键，则 CN 中存在三键，NaCN 的电子式为 。【答案】 （1）第三周期A 族（2）S 2 Cl Al3+ NaOH （3）bc（4）HClO 4(或 H2CO3、H 2SO3等)（5）NaCNH 2O2H 2O=NaHCO3NH 3；10某校化学实

21、验小组的学生为验证非金属元素氯的氧化性强于硫和氮，设计了一套实验装置(部分夹持装置已略去)：（1）写出 A 中反应的离子方程式：_。（2）B 中出现黄色浑浊现象，产生此现象的离子方程式：_。（3）试从原子结构角度解释氯的氧化性强于硫的原因：_。（4）D 中干燥管中出现的现象及化学方程式： _。（5）有同学认为 D 中的现象并不能说明氯的氧化性大于氮，需要在 C 之前加装洗气装置，请画出其装置图(并注明盛装试剂)（6）还有什么其他方法能证明非金属性 ClS，用一种相关事实说明：_。【解析】 （2）B 中出现黄色浑浊，说明氯气把硫离子氧化为 S 单质。 （3）氯原子最外层电子数比硫原子多一个，Cl

22、 原子得电子能力强，故 Cl2的氧化性强于 S。 （4）氯气能把氨气氧化生成氮气和氯化氢，生成的氯化氢和氨气结合生成氯化铵，从而冒白烟。 （5）盐酸易挥发，所以生成的氯气中含有氯化氢气体，氯化氢也能直接和氨气结合冒白烟，所以需要在 C 之前连接盛有饱和食盐水的装置以除去氯化氢气体。 （6）非金属性强弱比较的一般规律是由对应氢化物的稳定性判断：氢化物越稳定，非金属性越强；由最高价氧化物对应水化物的酸性来判断：酸性越强，非金属性越强(除氟元素之外)；非金属单质与具有可变价金属的反应，能生成高价金属化合物的，其非金属性强，据此可以验证。【答案】 （1）MnO 24H +2Cl Mn2+Cl 22H 2O= = = （2）Cl 2S 2 =S2Cl （3）氯原子最外层电子数比硫原子多一个，Cl 得电子能力强，故 Cl2的氧化性强于 S（4）产生大量白烟；8NH 33Cl 2=6NH4ClN 2（5）（6）2Fe3Cl 2 2FeCl3、FeS FeS(或相同温度下相同状态的 HCl= = = = = = 的稳定性大于 H2S 或最高价氧化物对应的水化物的酸性 HClO4大于 H2SO4)