高考化学一轮复习 第19讲“位-构-性”综合推断 小专题强化训练

第19讲“位-构-性”综合推断一、单选题（本大题共12小题，共60分）1．X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。元素X、Y、Q的单质在常温下呈气态，元素Y的最高正价和最低负价之和为2，元素Z在同周期的主族元素中原子半径最大，元素M是地壳中含最多的金属元素。下列说法不正确的是A．元素X、Y可以形成YX3、Y2X4等化合物B．简单离子半径：Y＜ZC．元素Z、M的最高价氧化物对应的水化物能相互反应D．M、Q两种元素形成的化合物的水溶液呈酸性2．短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，X是宇宙中含量最多的元素，Y原子最外层电子数等于内层电子数的2倍。向100mLX2R的水溶液中缓缓通入RZ2气体，溶液pH与RZ2体积关系如图。下列说法正确的是（）A．X2R溶液的浓度为0.03mol∙L−1B．最简单气态氢化物的稳定性：Y>Z>RC．X、Y、Z三种元素形成的化合物一定易溶于水D．RZ2分别通入到X2R、Ba(NO3)2溶液中，均会产生沉淀3．下表是周期表中5种元素的相关信息，其中Q、W、X位于同一周期。元素信息元素信息Q位于周期表的第3周期第ⅢA族Y焰色反应为紫色W最高正化合价为+7价Z原子结构示意图为X本周期中原子半径最大下列说法正确的是A．Q在地壳中含量最高B．元素的金属性：C．气态氢化物的稳定性：D．Q的最高价氧化物对应的水化物既能与NaOH反应，又能与HCl反应4．根据物质的组成、结构等信息可以预测其性质或用途。下列预测中，明显不合理的是A．根据化合价预测，高铜酸钠()与可生成硫酸盐B．根据组成预测，铝酸三钙()溶于足量盐酸，生成白色沉淀C．根据在周期表中位置预测，单质砷(第ⅤA族)是重要的半导体材料D．根据结构预测，葡萄糖[]溶液中加入新制氢氧化铜，溶液呈绛蓝色5．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数逐渐增大，四种元素形成的化合物结构如图所示。在元素周期表中元素W是原子半径最小的元素，Z原子的最外层电子数是周期数的3倍，且W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子。下列说法正确的是A．简单气态氢化物稳定性：Z＜XB．由W、Y、Z三种元素组成的化合物均是共价化合物C．YF3分子中的原子均是稳定的8电子结构D．X元素的最高价氧化物对应的水化物为强酸6．如图，X、Y、Z、W四种短周期元素的原子最外层电子数之和为21.下列说法正确的是XYWZTA．原子半径(r)：r(Z)＞r(Y)＞r(X)B．X的氢化物一定比Y的氢化物的沸点要低C．WY2、WZ4、WX均有熔点高、硬度大的特性D．某病毒DNA链中有T元素，可能是T取代了普通DNA链中的P元素7．A、B、C、D四种短周期元素，原子序数依次增大，其元素特征信息如下表所示：元素编号元素特征信息A单质常温下为气体，被人们看做理想的“绿色能源”B地壳范围内含量最多的元素C焰色反应显黄色DC、D同周期，该周期中D的简单离子半径最小下列说法不正确的是A．113号元素与D同主族B．原子半径D>C>B>AC．C单质与水反应所得的强碱性溶液中含有两种电子数相同的阴、阳离子D．C、D的最高价氧化物水化物之间能发生反应，生成一种正四面体构型的离子8．常温下，W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01mol·L-1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是A．非金属性：W＞Z＞Y＞XB．简单离子的半径：Y＞Z＞W＞XC．W的氢化物空间构型不一定是三角锥形D．Z的单质具有强氧化性和漂白性9．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，Y与W同主族，X和Z的质子数之和为Y和W的质子数之和的一半。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物，甲和丁的组成元素相同且常温下均为液体，其中含甲3%的溶液是医院常用的一种消毒剂，化合物N是具有漂白性的气体。上述物质间的转化关系如图所示(部分反应物和生成物及部分反应条件省略)。下列说法错误的是A．图中催化剂在一定条件下与铝粉混合可能发生铝热反应B．由Y与Z元素形成的某常见化合物中，阴、阳离子个数比为1:2C．沸点：丁>丙，是因为丁分子间存在氢键D．丙与N能发生氧化还原反应，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:110．现有短周期主族元素X、Y、Z、W，其中X、Y、Z在元素周期表中的相对位置关系如图，且X、Y、Z的原子序数之和为32，W原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍。下列说法错误的是XZYA．化合物WY2中所有原子的最外层均达到8电子稳定结构B．原子半径：Y＞ZC．X、Z、W简单氢化物的沸点：Z＞X＞WD．X的氧化物对应水化物为强酸11．已知W、X、Y、Z、L为原子序数依次递增的短周期主族元素，其中W和Y，X和Z分别位于同主族，化合物M结构如图所示，则下列叙述正确的是A．W和X形成的化合物只含共价键B．简单离子半径：Z>L>Y>X>WC．根据结构可推测化合物M可用作漂白剂D．X、Z、L形成的简单氢化物中L的沸点最高12．化合物M由两种位于第四周期的过渡金属元素和一种位于第三周期的非金属元素组成，一定条件下M存在如图所示转化。已知：固体Y中两种金属元素的化合价分别为+2、+3。下列有关推断错误的是（）A．气体X能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、含酚酞的碳酸钠溶液褪色B．溴水吸收气体X的离子方程式为Br2+2H2O+SO22HBr+2H++SOC．根据上述数据推知，M的化学式为CuFeS2D．向KNO3和稀盐酸的混合溶液中加入少量固体Z，固体Z全部溶解二、非选择题（本大题共5小题，共40分）13．B、N、O、Na、Mg、Cu六种元素及其化合物是生活和工业、国防中的重要材料。(1)上述6种元素在元素周期表中位于ds区的元素有_______。(填元素符号)(2)下表列出的是某元素的第一至第四电离能(单位：)的数据。420310044005900上述6种元素中元素的电离能有类似变化的是_______(填元素符号)。(3)自然界中不存在单质硼，主要存在的是硼的含氧化合物，从键能角度分析其原因是_______。(4)肼()可视为分子中的一个氢原子被取代所形成的一种物质。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：，若该反应中有2molN—H键断裂，则形成的π键有_______mol。(5)氮和磷相结合能形成一类偶磷氮烯的化合物，其链状高聚物的结构为，则N、P的杂化方式分别为_______。(6)铜硒化合物是一种优异的电化学性能材料，某铜硒形成化合物的晶胞结构如图所示。其中有4个铜离子和4个硒离子位于体内，Cu元素以和存在，晶胞中和的个数比为：_______。14．2019年1月3日一吨多重的嫦娥四号探测器首次实现人类飞行器在月球背面的软着陆，它所搭载的“玉兔二号”月球车通过砷化镓太阳能电池提供能量开展工作。下表是As、Ga等元素所在元素周期表中的一部分。回答下列问题：AlSiPGaGeAs(1)上表中，原子半径最小的是_________元素(填元素名称)，元素周期表中镓的位置是_________。从原子结构角度解释磷与砷的非金属性强弱：__________________________________。(2)GaAs可以用浓硝酸溶解，生成H3AsO4和Ga(NO3)3。配平反应的化学方程式，并标出电子转移方向和数目：GaAs+HNO3→Ga(NO3)3+NO2↑+H3AsO4+H2O，_________(3)GaN、GaAs、GaP都是良好的半导体材料，晶体类型与晶体硅相同，它们的熔点如表。晶体GaNGaAsGaP熔点/℃170012381480解释它们熔点变化的原因______________。(4)亚磷酸(H3PO3)与NaOH反应只能生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐，这两种盐溶液均呈碱性。根据以上信息判断，亚磷酸应属于____________________酸，Na2HPO3溶液中阴离子浓度由大到小的次序为_______。15．现有A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素，其原子序数依次增大。已知A、D位于同一主族，D是短周期中原子半径最大的。B、E最外层电子数是最内层电子数的2倍。C、F的最外层电子数相等，且C、F的原子序数之和为A、D原子序数之和的两倍。请回答下列问题：（1）A、C、D、F形成的简单离子半径由大到小的顺序是_______(用元素符号填写)。（2）B、C、E、F、G形成的气态氢化物数目最多的元素是________(填元素符号)，所形成的气态氢化物中最不稳定的是__________(填化学式)。（3）B、E、F、G最高氧化物对应的水化物酸性由强到弱的顺序是________(用化学式填写)。（4）由A、C、D形成的化合物所含的化学键类型有_______________。（5）化合物M和N都由A、C、D、F四种元素组成，它们在溶液中相互反应的离子方程式是____________________________；G单质的水溶液中通入F的氧化物，其反应的化学方程式为______________________________________。16．Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题：（1）基态Fe2+价电子排布图为___________。（2）Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)＞I1(Na)，原因是___________。I1(Be)＞I1(B)＞I1(Li)，原因是___________。熔点Li2O___________Na2O(填“＞”或“＜”)。I1/(kJ/mol)Li：520Be：900B：801Na：496Mg：738Al：578（3）磷酸根离子的空间构型为___________，其中P的杂化轨道类型为___________；与PO互为等电子体的阴离子有___________(写出一种离子符号)。（4）金刚石与石墨都是碳的同素异形体。金刚石属于___________晶体。若碳原子半径为rnm，根据硬球接触模型，金刚石晶胞中碳原子的空间占有率为___________(用含π的代数式表示)。17．有8种短周期主族元素x、y、z、d、e、f、g、h，其中x、y、d、f随着原子序数的递增，其原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图1所示，z、e、g、h的最高价氧化物对应水化物溶液(浓度均为0.01mol/L)的pH与原子序数的关系如图2所示。根据判断出的元素回答下列问题：(1)f在周期表中的位置是___________；(2)y、z、d的氢化物中最稳定的是(写化学式)___________；(3)x与y形成的多种化合物中，最简单的化合物的空间构型是___________；(4)描述e的单质在空气中燃烧的现象：___________；(5)锌元素对婴儿及青少年的智力和身体发育有重要的作用，被称为生命火花。利用恒电势电解e的溴化物(eBr)的水溶液间接将葡萄糖[]氧化为葡萄糖酸[]，进而制取葡萄糖酸锌，装置如图所示。①钛网与直流电源的___________极相连；②石墨电极的电极反应式为___________；③写出生成葡萄糖酸的化学反应方程式：___________。参考答案1．B【解析】A．X为H，Y为N，可形成NH3、N2H4等化合物，A正确；B．Y3-(N3-)与Z+(Na+)电子层均为两层，但Na的核电荷数大于N，故离子半径：Na+＜N3-，B错误；C．Z、M最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、Al(OH)3，Al(OH)3有两性，可以与NaOH反应生成NaAlO2，C正确；D．M、Q形成化合物AlCl3，由于Al3+水解，故AlCl3溶液显酸性，D正确；故答案选B。2．D【解析】A.根据2H2S+SO2=3S↓+2H2O，加入SO2气体体积336mL即0.015mol，溶液pH=7，即消耗H2S物质的量为0.03mol，因此X2R溶液的浓度为，故A错误。B.非金属性越强，最简单气态氢化物的稳定性越强，即稳定性H2O＞CH4，故B错误；C.H、C、O三种元素形成的化合物，如果属于酯等，则不溶于水，故C错误；D.SO2通入到H2S有黄色沉淀生成，SO2通入到Ba(NO3)2溶液中生成硫酸钡沉淀，故D正确。答案为D。3．D【解析】A．氧元素在地壳中含量最高，A错误；B．钠、钾位于同主族，钾位于钠的下方，钾的金属性大于钠，B错误；C．非金属性越强，气态氢化物越稳定：氯、溴位于同主族，溴位于氯的下方，氯的非金属性大于溴，C错误；D．Q的最高价氧化物对应的水化物即氢氧化铝是两性氢氧化物，既能与NaOH反应，又能与HCl反应，D正确；答案选D。4．B【解析】A．高铜酸钠()中铜元素的化合价为+3价，具有氧化性，二氧化硫具有还原性，所以二者反应可生成硫酸盐，故A合理；B．铝酸三钙()溶于足量盐酸，反应生成氯化钙、氯化铝，不能生成白色沉淀，B不合理；C．根据在周期表中位置预测，砷在金属和非金属的分界线附近，所以单质砷(第ⅤA族)是重要的半导体材料，C合理；D．根据结构预测，葡萄糖[]为多羟基醛，多羟基的物质溶液中加入新制氢氧化铜，溶液呈绛蓝色，D合理；故选B。5．C【解析】A．同周期元素，从左到右元素非金属性依次增强，最简单气态氢化物的稳定性依次增强，则H2O的稳定性大于NH3，故A错误；B．H、N、O三种元素能形成共价化合物硝酸或亚硝酸，也能形成离子化合物硝酸铵，故B错误；C．NF3分子中N原子和F原子最外层均为8电子的稳定结构，故C正确；D．C元素的最高价氧化物对应的水化物为H2CO3，H2CO3为二元弱酸，故D错误；故选C。6．D【解析】A．X、Y、Z分别为C、O、Cl，C、O为同周期元素，C在O的左边，则原子半径(r)：r(C)＞r(O)，故A错误；

B．X、Y分别为C、O，若X的氢化物中碳原子数比较多(如石蜡)，常温下呈固态，则其沸点可能比Y的氢化物(H2O)的沸点要高，故B错误；C．SiCl4在固态时形成分子晶体，其熔点较低、硬度较小，故C错误；D．某病毒DNA链中有As元素，As与P属于同主族元素，可能是As取代了普通DNA链中的P元素生成的，故D正确；

故选D。7．B【解析】A．113号元素原子的电子层结构为2、8、18、32、32、18、3，该元素位于第七周期，IIIA族，与Al同主族，故A正确；B．同周期元素，原子半径随核电荷数增大而减小，故原子半径：Na>Al，故B错误；C．Na单质与水反应得到氢氧化钠溶液，其中钠离子和氢氧根离子电子数目都为10，故C正确；D．C、D的最高价氧化物水化物分别为NaOH和Al(OH)3，反应生成[Al(OH)₄]-，是一种正四面体构型的离子，故D正确。故选B。8．D【解析】A．同周期元素，半径越小，越不容易失去电子，非金属性越强，则非金属性：W＞Z＞Y＞X，故A正确；B．电子层数越大离子半径越大，电子层数相同核电荷数越小离子半径越大，所以简单离子半径：S2-＞Cl-＞N3-＞Na+，即Y＞Z＞W＞X，故B正确；C．W为N元素，其气态氢化物有NH3、N2H4等，NH3是三角锥形，N2H4不是三角锥形，故C正确；D．Z为Cl，Cl2本身并不具有漂白性，D错误。故选D。9．D【解析】A．经分析甲是H2O2，能使H2O2分解的催化剂种类很多，MnO2就是其中之一，MnO2在一定条件下与铝粉混合就能发生铝热反应，故A正确；B．经分析Y是O元素，Z是Na，Y与Z元素形成的某常见化合物是Na2O，其阴、阳离子个数比为1:2，故B正确；C．经分析丁是H2O，丙是H2S，沸点：H2O>H2S，是因为H2O分子间存在氢键，故C正确；D．经分析丙H2S，N是SO2，H2S与SO2反应的化学方程式是2H2S+SO2=3S↓+2H2O，根据化学方程式中元素化合价变化情况，可知H2S是还原剂，SO2是氧化剂，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2，故D错误；本题答案D。10．D【解析】A．化合物WY2即CS2中所有原子的最外层均达到8电子稳定结构，A正确；B．同周期主族元素，从左到右原子半径逐渐减小；元素位于同主族时，核电荷数越大，电子层数越多，原子半径越大，则原子半径：Y＞Z，B正确；C．X、Z、W简单氢化物分别为氨气、氟化氢和甲烷，氨气和氟化氢分子间存在氢键，氟化氢标况下为液体，甲烷分子间存在分子间作用力，则沸点：Z＞X＞W，C正确；D．X的最高价氧化物对应水化物即硝酸为强酸，当化合价不为最高价时，例如亚硝酸是弱酸，D错误；答案选D。11．C【解析】A．X是O，若W是H，则形成的化合物是H2O和H2O2，只含共价键；若X是Li，则形成的化合物是Li2O，含有离子键，故A错误；B.．电子层数越多，半径越大，电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小；简单离子半径是，即Z>L>X>Y>W，故B错误；C.．根据结构可推测化合物M中含有过氧键-O-O-，有强氧化性可用作漂白剂，故C正确；D.．X、Z、L形成的简单氢化物是H2O、H2S、HCl，水分子间存在氢键，所以水的沸点最高，故D错误；故答案为：C。12．B【解析】A．气体X是二氧化硫，二氧化硫能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、含酚酞的碳酸钠溶液褪色，故A正确；B．溴水和二氧化硫反应生成硫酸和氢溴酸，反应的离子方程式为Br2+2H2O+SO2=2Br-+4H++SO，故B错误；C．根据上述数据推知，18.4gM含有Fe元素的物质的量是、Cu元素的物质的量是、S元素的物质的量是0.2mol，M的化学式为CuFeS2，故C正确；D．固体Z是铁、铜的混合物，铁、铜都能溶液稀硝酸，向KNO3和稀盐酸的混合溶液中加入少量固体Z，固体Z全部溶解，故D正确；选B。13．CuNa、CuB—O键键能大于B—B键，更易形成稳定性更强的B—O键1.5、2∶1【解析】(1)因为ds区包括IB、IIB副族的元素，而B、N、O、Na、Mg、Cu六种元素中，只有Cu是IB族的元素，故答案：Cu。(2)根据表中数据可知第二电离能远大于第一电离能，属于第1A族或第I

B族，由于氢原子只有1个电子，因此满足条件的是Na、Cu，故答案：Na、Cu。(3)因为B—O键键能大于B—B键，所以硼更易形成稳定性更强的B—O键即硼的含氧化合物，故答案：B—O键键能大于B—B键，更易形成稳定性更强的B—O键。(4)由反应可知，有2molN

-

H键断裂，即有0.5molN2

H4参加反应，根据化学方程式可知产生的氮气的物质的量为0.75mol，而每个氮分子中含有2个π键，所以形成1.5molπ键，故答案为：

1.5。(5)由氮和磷相结合能形成一类偶磷氮烯的化合物的链状高聚物的结构为，分子中P原子形成4个o键、没有孤电子对，杂化轨道数目为4,则N采用的杂化方式为sp2，

P原子采用的杂化方式为sp3。故答案：、。(6)由晶胞结构图可知：4个铜离子位于体内，含有铜原子数=8+2+4=6，4个硒离子位于体内，含有硒原子数为4，根据化合物中正负化合价代数和为0。设含原子数为x，含原子数为y，则x+y=6，x+2y=8，解得x=4，y=2，所以晶胞中和的个数比为：2：1，故答案：2：1。14．磷第四周期第IIIA族磷原子和砷原子的最外层电子数相同，但磷原子比砷原子少一层电子，原子半径小，得电子能力强，所以磷的非金属性强于砷GaN、GaP、GaAs都是原子晶体，原子半径N＜P＜As，键长Ga−N＜Ga−P＜Ga−As，键能Ga−N＞Ga−P＞Ga−As，故GaN、GaP、GaAs的熔点依次降低二元弱＞OH－＞【解析】(1)上表中，根据层多径小，同电子层结构核多径小原则，则原子半径最小的是磷元素，Al在周期表中是第三周期第IIIA族，Al和Ga是同族，因此元素周期表中镓的位置是第四周期第IIIA族。磷原子和砷原子的最外层电子数相同，但磷原子比砷原子少一层电子，原子半径小，得电子能力强，所以磷的非金属性强于砷；故答案为：磷；第四周期第IIIA族；磷原子和砷原子的最外层电子数相同，但磷原子比砷原子少一层电子，原子半径小，得电子能力强，所以磷的非金属性强于砷。(2)GaAs可以用浓硝酸溶解，生成H3AsO4和Ga(NO3)3。配平反应的化学方程式，并标出电子转移方向和数目：GaAs中As化合价由−3价升高到+5价，升高8个价态，HNO3中N化合价降低到NO2，由+5价降低到+4价，降低1个价态，根据升降守恒得到NO2系数为8，GaAs系数为1，H3AsO4系数为1，Ga(NO3)3系数为1，HNO3系数为11，H2O系数为4，根据O守恒检验，因此得到GaAs+11HNO3=Ga(NO3)3+8NO2↑+H3AsO4+4H2O，其单线桥法为；故答案为：。(3)从图中熔点变化分析出GaN、GaP、GaAs都是原子晶体，原子半径N＜P＜As，键长Ga−N＜Ga−P＜Ga−As，键能Ga−N＞Ga−P＞Ga−As，故GaN、GaP、GaAs的熔点依次降低；故答案为：GaN、GaP、GaAs都是原子晶体，原子半径N＜P＜As，键长Ga−N＜Ga−P＜Ga−As，键能Ga−N＞Ga−P＞Ga−As，故GaN、GaP、GaAs的熔点依次降低。(4)根据信息，说明亚磷酸(H3PO3)与足量NaOH反应生成Na2HPO3，说明亚磷酸应属于二元弱酸，Na2HPO3溶液显碱性，说明水解大于电离，因此溶液中阴离子浓度由大到小的次序为＞OH－＞；故答案为：二元弱；＞OH－＞。15．S2->O2->Na+>H+CSiH4HClO4>H2SO4>H2CO3>H2SiO3离子键和共价键H++HSO3-=SO2↑+H2OSO2+2H2O+Cl2=2HCl+H2SO4【解析】现有A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素，D是短周期中原子半径最大的，D为Na；B、E最外层电子数是最内层电子数的2倍，B为C，E为Si；已知A、D位于同一主族；C、F的最外层电子数相等，且C、F的原子序数之和为A、D原子序数之和的两倍，C的原子序数小于D，F的原子序数大于D，所以A为H，C为O，F为S；G为Cl；(1)离子的电子层数越多，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；因此离子半径由大到小的顺序是：S2->O2->Na+>H+；综上所述，答案是：S2->O2->Na+>H+。(2)B、C、E、F、G形成的气态氢化物数目最多的是C，它可以与氢形成烷烃、烯烃、炔烃等（碳数小于等于4）、芳香烃等；根据同周期从左到右元素的非金属增强，气态氢化物的稳定性增强，同主族从上到下元素的非金属性减弱，气态氢化物的稳定性减弱，硅的非金属性最弱，其所形成的气态氢化物SiH4是最不稳定的；综上所述，答案是：C、SiH4。(3)B、E、F、G最高氧化物对应的水化物为：H2CO3、H2SiO3、H2SO4、HClO4；元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性就越强，因为非金属性：Cl>S>C>Si，所以最高价含氧酸酸性由强到弱的顺序是：HClO4>H2SO4>H2CO3>H2SiO3；综上