2019屆高考化學(xué) 專題十 元素周期表中的位構(gòu)性的關(guān)系精準(zhǔn)培優(yōu)專練.doc

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培優(yōu)點(diǎn)十 元素周期表中的位構(gòu)性的關(guān)系一元素周期表中的位 構(gòu) 性的關(guān)系.位構(gòu)關(guān)系：原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)；周期數(shù)=電子層數(shù)；主族序數(shù)=最外層電子數(shù).構(gòu)性關(guān)系：原子半徑金屬性非金屬性；電子層結(jié)構(gòu)化合價(jià)。.位性關(guān)系：同一位置相同化學(xué)性質(zhì)；同一主族相似性；同周期遞變性。典例1下圖為元素周期表中短周期的一部分，下列說(shuō)法正確的是（ ）A非金屬性：YZMB離子半徑：MZ2YCZM2分子中各原子的最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)DZ、Y、M三種元素中，Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性最強(qiáng)【解析】由表判斷，X、Y、Z、M分別為He、F、S、Cl。非金屬性：YMZ，A錯(cuò)誤；Y電子層數(shù)少，半徑小，M、Z2電子層數(shù)相同，Z原子序數(shù)小，半徑大，B錯(cuò)誤；F沒有正價(jià)，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾典例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元素的原子內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的一半，則下列說(shuō)法不正確的是（ ）XYZWQAY與Z的簡(jiǎn)單離子的半徑大小關(guān)系為Y2Z2BZ單質(zhì)可以在X和Y組成的化合物中燃燒CW和Y組成的某種化合物是光導(dǎo)纖維的主要成分DQ單質(zhì)具有強(qiáng)氧化性和漂白性【解析】X元素原子的內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的一半，X原子只能有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為4，則X為碳元素，由元素在周期表中的位置可知，Y為O、Z為Mg、W為Si、Q為Cl。Y與Z的簡(jiǎn)單離子分別是O2、Mg2，電子層結(jié)構(gòu)相同，原子序數(shù)越小，半徑越大，則Y2Z2，A正確；Z單質(zhì)是鎂，可以在X和Y組成的化合物二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳，B正確；W與Y組成二氧化硅，二氧化硅是光導(dǎo)纖維的主要成分，C正確；干燥的氯氣沒有漂白性，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緿典例3根據(jù)下表(部分短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià))信息，下列敘述正確的是（ ）元素代號(hào)ABCDE原子半徑/nm0.1860.1430.0890.1040.074主要化合價(jià)1326、22AE2與B3+的核外電子數(shù)不可能相等B離子半徑大?。篈+E2C最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性：ACD氫化物的穩(wěn)定性：ED【解析】由表中數(shù)據(jù)可知，A為鈉元素、B為鋁元素、C為鈹元素、D為硫元素、E為氧元素。E2與B3+的核外電子數(shù)都為10，A錯(cuò)誤；離子半徑大小Na+O2，B正確；鈉比鈹活潑，故最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性CH2S，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽典例4下列事實(shí)不能說(shuō)明元素的金屬性或非金屬性相對(duì)強(qiáng)弱的是（ ）選項(xiàng)事實(shí)結(jié)論A與冷水反應(yīng)，Na比Mg劇烈金屬性：NaMgBCa(OH)2的堿性強(qiáng)于Mg(OH)2金屬性：CaMgCSO2與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2非金屬性：SCDt 時(shí)，Br2H22HBr K5.6107 I2H22HIK43非金屬性：BrI【解析】C項(xiàng)，根據(jù)事實(shí)可知H2SO3比H2CO3酸性強(qiáng)，但H2SO3不是最高價(jià)含氧酸，故不能說(shuō)明非金屬性：SC?！敬鸢浮緾二對(duì)點(diǎn)增分集訓(xùn)1短周期元素Q、W、X、Y、Z在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示，其中只有Z為金屬元素。則下列說(shuō)法中，正確的是（ ） AW、X兩種元素在自然界中都存在相應(yīng)的單質(zhì)BQ、Y分別與活潑金屬元素形成的化合物中僅含離子鍵CY、Z分別形成的簡(jiǎn)單離子中，前者的半徑較大DX、Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物之間容易相互發(fā)生反應(yīng)【解析】由元素所在周期表中的位置可知，X為C元素，Y為O元素、Z為Al元素、W為Si元素、Q為Cl元素。C在自然界中存在單質(zhì)，Si為親氧元素，在自然界中全部以化合態(tài)存在，A錯(cuò)誤；O與活潑金屬形成的化合物中可以含有共價(jià)鍵，如過(guò)氧化鈉中存在離子鍵和共價(jià)鍵，B錯(cuò)誤；電子排布相同的離子，原子序數(shù)越大，離子半徑越小，則O、Al分別形成的簡(jiǎn)單離子中，前者的半徑較大，C正確；C的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為弱酸，與氫氧化鋁不反應(yīng)，D錯(cuò)誤。【答案】C2已知：X、Y、Z、W為短周期元素，原子半徑依次為X：99 pmY：154 pmZ：125 pmW：117 pm，X、Y、W在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示(副族省略)，X、Y、Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物相互之間能兩兩反應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是（ ）XYWA元素Z處于周期表的陰影位置B非金屬性：XN，沸點(diǎn)：NMB簡(jiǎn)單離子半徑：DBCACZ為Na2CO3D圖中有兩個(gè)氧化還原反應(yīng)【解析】由Y為淡黃色固體且為化合物可知Y為Na2O2。由X、Y摩爾質(zhì)量相同可推知X為Na2S，從而推知Z為NaOH。故A、B、C、D分別為H、O、Na、S。A項(xiàng)，N為H2O，M為H2S或NaHS，M為H2S時(shí)，H2O的沸點(diǎn)高于H2S，M為NaHS時(shí)，H2O的沸點(diǎn)低于NaHS，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，離子半徑大小順序?yàn)镾2O2NaH，正確；C項(xiàng)，Z為NaOH，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，圖中只有一個(gè)氧化還原反應(yīng)2Na2O22H2O=4NaOHO2，錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽4X、Y、Z、R、W代表原子序數(shù)依次增大的5種短周期元素，X與Z、Y與W同主族，Y是地殼中含量最多的元素，W元素與X元素可以形成18電子的分子，R元素的簡(jiǎn)單離子是同周期元素中半徑最小的。下列說(shuō)法正確的是（ ）AR元素最高價(jià)氧化物所對(duì)應(yīng)的水化物具有兩性，但不會(huì)溶于稀氨水BY分別可與X和Z形成原子個(gè)數(shù)比為11的化合物，且形成的化合物類型相同CY的氫化物分子間存在氫鍵，因此Y的氫化物的穩(wěn)定性大于W的氫化物的穩(wěn)定性D原子半徑從小到大的順序：XYZRS，故水的穩(wěn)定性比硫化氫的強(qiáng)，與氫鍵無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；同周期自左向右原子半徑逐漸減小、同主族自上而下原子半徑逐漸增大，所以元素中氫原子半徑最小，故原子半徑：HOSAlNa，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼5短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，且原子最外層電子數(shù)之和為13。X與W同主族，Z是地殼中含量最高的元素。下列說(shuō)法正確的是（ ）A原子半徑的大小順序：r(Y)r(Z)r(W)BX和Y兩元素一定不在同一周期C元素Z、W的簡(jiǎn)單離子的電子層結(jié)構(gòu)相同D只含X、Y、Z三種元素的化合物只能是共價(jià)化合物【解析】Z是地殼中含量最高的元素，則Z為O元素；X、Y、W最外層電子數(shù)之和為1367，X與W同主族，故Y原子最外層電子數(shù)為奇數(shù)，只能處于奇數(shù)族。結(jié)合原子序數(shù)可知，Y處于第二周期，W處于第三周期，故X最外層電子數(shù)一定小于Y，Y處于第A族時(shí)，X、W最外層電子數(shù)為2，則Y為B、X為Be、W為Mg；Y處于第A族時(shí)，X、W最外層電子數(shù)為1，則Y為N元素、X為H或Li、W為Na。同周期自左向右原子半徑逐漸減小、同主族自上而下原子半徑逐漸增大，故原子半徑：r(W)r(Y)r(Z)，A錯(cuò)誤；Y為B、X為Be時(shí)，二者均處于第二周期，B錯(cuò)誤；氧元素簡(jiǎn)單離子核外電子數(shù)為10，鈉離子或鎂離子核外電子數(shù)也為10，離子核外電子層結(jié)構(gòu)相同，C正確；NH4NO3是離子化合物，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾6短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，且原子最外層電子數(shù)之和為24。X的原子半徑比Y大，Y與Z同主族，Y原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍，下列說(shuō)法正確的是（ ）AY元素形成的單核陰離子還原性強(qiáng)于XBZ元素的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)比Y高CW元素氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性一定強(qiáng)于ZDX的氣態(tài)氫化物可與其最高價(jià)含氧酸反應(yīng)生成離子化合物【解析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X的原子半徑比Y大，說(shuō)明X、Y在同一周期，Y原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍，則Y是氧元素，Y與Z同主族，Z是硫元素，所以W是氯元素，原子最外層電子數(shù)之和為24，則X是氮元素。元素的非金屬性YX，則Y元素形成的單核陰離子還原性弱于X，A錯(cuò)誤；由于水中存在氫鍵，Z元素的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)比Y低，B錯(cuò)誤；W元素氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性不一定強(qiáng)于Z，如次氯酸的酸性弱于硫酸，C錯(cuò)誤；X的氣態(tài)氫化物顯堿性，可與其最高價(jià)含氧酸反應(yīng)生成離子化合物，D正確?！敬鸢浮緿7原子序數(shù)依次增大的X、Y、Z、M、W為五種短周期元素。已知Y與Z、M與W分別同周期，X與M同主族；X、Z、M的質(zhì)子數(shù)之和等于Y、W的質(zhì)子數(shù)之和；X與Z、M與Z都可以分別形成A2B、A2B2型的化合物；X與Y形成的氣態(tài)化合物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0.76 gL1；Y、M、W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物，兩兩間都能發(fā)生反應(yīng)。下列說(shuō)法不正確的是（ ）A由X、M與Z形成的化合物X2Z2和M2Z2中所含的化學(xué)鍵類型相同B含有W陽(yáng)離子的某種鹽，可用作凈水劑CM的單質(zhì)可保存于煤油中D由X、Y、Z三種元素形成的某種化合物的水溶液，可能呈堿性或酸性【解析】由X、M同主族且與Z均能形成A2B、A2B2型化合物推知X為H，Z為O，M為Na。由Y的氣態(tài)氫化物的密度為0.76gL-1知M(YHa)0.76 gL-122.4 Lmol-117 gmol-1，推知Y為N，從而推知W為Al。D項(xiàng)，由H、N、O三種元素形成的常見化合物中，NH3H2O顯堿性，HNO3顯酸性?！敬鸢浮緼8X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，X、Z在周期表中的相對(duì)位置如下表所示；X的單質(zhì)在氧氣中燃燒能生成兩種無(wú)色氣體，Y的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的水溶液顯堿性?；卮鹣铝袉栴}：XZ（1）元素X在周期表中位于_族；W和Z的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性較強(qiáng)的是_(填化學(xué)式)。（2）W的單質(zhì)與水反應(yīng)生成的含氧酸的電子式為_。（3）在BaCl2溶液中加入少量Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的溶液，再通入ZO2氣體，能生成無(wú)色氣體YO和白色沉淀_(填化學(xué)式)；ZO2和YO還原性較強(qiáng)的是_(填化學(xué)式)?！窘馕觥慷讨芷谠豖的單質(zhì)在氧氣中燃燒能生成兩種無(wú)色氣體，則X是C；Y的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的水溶液顯堿性，則Y是N；根據(jù)元素在周期表中的位置可知Z是S，則W是Cl。（1）元素X的原子最外層只有4個(gè)電子，所以在周期表中位于第A族；同一周期的主族元素，原子序數(shù)越大，元素的非金屬性越強(qiáng)，其相應(yīng)的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性就越強(qiáng)。由于元素的非金屬性ClS，所以氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性較強(qiáng)的是HCl。（2）Cl2與水反應(yīng)生成的含氧酸是HClO，其電子式為。（3）在BaCl2溶液中加入少量Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的溶液，即HNO3溶液，由于HNO3具有強(qiáng)氧化性，而SO2具有還原性，二者會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成H2SO4和NO，H2SO4與BaCl2溶液混合會(huì)發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生BaSO4沉淀；根據(jù)還原性：還原劑還原產(chǎn)物，可知還原性：SO2NO?！敬鸢浮浚?）第AHCl（2）（3）BaSO4SO29有八種短周期主族元素x、y、z、d、e、f、g、h，其中x、y、d、f隨著原子序數(shù)的增大，其原子半徑的相對(duì)大小、最高正價(jià)或最低負(fù)價(jià)隨原子序數(shù)的變化如圖1所示。常溫下z、e、g、h的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的溶液(濃度均為0.01 molL-1)的pH與原子序數(shù)的關(guān)系如圖2所示：根據(jù)上述信息進(jìn)行判斷，并回答下列問題：（1）h在元素周期表中的位置是_。（2）比較f、g、h常見離子的半徑大小_(用離子符號(hào)表示)，e、f的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性較強(qiáng)的是_(用化學(xué)式表示)。（3）下列可作為比較f和Mg金屬性強(qiáng)弱依據(jù)的是_。a測(cè)兩種元素單質(zhì)的硬度和熔、沸點(diǎn)b測(cè)等濃度相應(yīng)氯化物水溶液的pHc比較單質(zhì)與同濃度鹽酸反應(yīng)的劇烈程度d比較兩種元素在化合物中化合價(jià)的高低（4）從上述元素中任選三種組成六原子共價(jià)化合物，寫出其化學(xué)式：_(寫一個(gè)即可)。（5）由上述元素中的y、z、e組成的某劇毒化合物eyz不慎泄漏時(shí)，消防人員通常采用噴灑過(guò)氧化氫溶液的方式處理，以減少污染，反應(yīng)生成一種酸式鹽和一種氣體，二者溶于水均呈堿性，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，已知eyz含有與z2分子中類似的化學(xué)鍵，寫出化合物eyz的電子式：_?！窘馕觥坑深}圖中的化合價(jià)、原子半徑的大小與原子序數(shù)的關(guān)系可知x是H、y是C、d是O、f是Al，z、e、g、h的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的溶液濃度均為0.01 molL-1 ，e的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的溶液的pH為12，為一元強(qiáng)堿，則結(jié)合原子序數(shù)得e是Na，z、h的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的溶液的pH均為2，為一元強(qiáng)酸，則z為N、h為Cl，g的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的溶液的pH小于2，為二元強(qiáng)酸，故g為S。（1）h為Cl，位于周期表中第三周期A族。（2）電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，電子層數(shù)越多，離子半徑越大，則離子半徑：S2ClAl3+；金屬性NaAl，金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，故堿性：NaOHAl(OH)3。（3）a項(xiàng)，單質(zhì)的硬度和熔、沸點(diǎn)屬于物理性質(zhì)，不能用來(lái)比較金屬性強(qiáng)弱，錯(cuò)誤；b項(xiàng)，溶液pH越小，金屬陽(yáng)離子水解程度越大，說(shuō)明該元素金屬性越弱，正確；c項(xiàng)，單質(zhì)與同濃度鹽酸反應(yīng)越劇烈，說(shuō)明金屬性越強(qiáng)，正確；d項(xiàng)，化合物中金屬元素化合價(jià)越高，說(shuō)明其原子失去電子越多，但金屬性強(qiáng)弱與失去電子數(shù)目無(wú)關(guān)，錯(cuò)誤。（4）由題目中給出的任意三種元素組成的六原子共價(jià)化合物有HClO4、H2CO3、H2SO3等。（5）化合物NaCN不慎泄漏時(shí)，通常采用噴灑過(guò)氧化氫溶液的方式處理，以減少污染。反應(yīng)生成一種酸式鹽和一種氣體，二者溶于水均呈堿性，應(yīng)生成NaHCO3、NH3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaCNH2O2H2O=NaHCO3NH3，NaCN由Na、CN構(gòu)成，含有與N2分子中類似的化學(xué)鍵，則CN中存在三鍵，NaCN的電子式為?！敬鸢浮浚?）第三周期A族（2）S2ClAl3+NaOH（3）bc（4）HClO4(或H2CO3、H2SO3等)（5）NaCNH2O2H2O=NaHCO3NH3；10某?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)小組的學(xué)生為驗(yàn)證非金屬元素氯的氧化性強(qiáng)于硫和氮，設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)裝置(部分夾持裝置已略去)：（1）寫出A中反應(yīng)的離子方程式：_。（2）B中出現(xiàn)黃色渾濁現(xiàn)象，產(chǎn)生此現(xiàn)象的離子方程式：_。（3）試從原子結(jié)構(gòu)角度解釋氯的氧化性強(qiáng)于硫的原因：_。（4）D中干燥管中出現(xiàn)的現(xiàn)象及化學(xué)方程式： _。（5）有同學(xué)認(rèn)為D中的現(xiàn)象并不能說(shuō)明氯的氧化性大于氮，需要在C之前加裝洗氣裝置，請(qǐng)畫出其裝置圖(并注明盛裝試劑)（6）還有什么其他方法能證明非金屬性ClS，用一種相關(guān)事實(shí)說(shuō)明：_?！窘馕觥浚?）B中出現(xiàn)黃色渾濁，說(shuō)明氯氣把硫離子氧化為S單質(zhì)。（3）氯原子最外層電子數(shù)比硫原子多一個(gè)，Cl原子得電子能力強(qiáng)，故Cl2的氧化性強(qiáng)于S。（4）氯氣能把氨氣氧化生成氮?dú)夂吐然瘹?，生成的氯化氫和氨氣結(jié)合生成氯化銨，從而冒白煙。（5）鹽酸易揮發(fā)，所以生成的氯氣中含有氯化氫氣體，氯化氫也能直接和氨氣結(jié)合冒白煙，所以需要在C之前連接盛有飽和食鹽水的裝置以除去氯化氫氣體。（6）非金屬性強(qiáng)弱比較的一般規(guī)律是由對(duì)應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性判斷：氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)；由最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性來(lái)判斷：酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)(除氟元素之外)；非金屬單質(zhì)與具有可變價(jià)金屬的反應(yīng)，能生成高價(jià)金屬化合物的，其非金屬性強(qiáng)，據(jù)此可以驗(yàn)證?！敬鸢浮浚?）MnO24H+2ClMn2+Cl22H2O（2）Cl2S2=S2Cl（3）氯原子最外層電子數(shù)比硫原子多一個(gè)，Cl得電子能力強(qiáng)，故Cl2的氧化性強(qiáng)于S（4）產(chǎn)生大量白煙；8NH33Cl2=6NH4ClN2（5）（6）2Fe3Cl22FeCl3、FeSFeS(或相同溫度下相同狀態(tài)的HCl的穩(wěn)定性大于H2S或最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性HClO4大于H2SO4)