第五章　微题型46　元素推断-依据物质之间的转化

微题型46元素推断——依据物质之间的转化1．(2022·福建漳平第一中学模拟)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，M、N、P、Q依次是这些元素形成的单质，甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素形成的二元化合物。其中，乙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体；丙是一种高能燃料，其组成元素与乙相同，分子中两种原子个数比为1∶2。丁是常见的两性氧化物。上述物质的转化如图所示。下列说法正确的是()A．简单离子半径：Z>YB．常温常压下，戊的沸点低于乙C．化合物丙中只含有极性键D．工业上在一定条件下可由丁制备Q答案D解析分析可知丙为N2H4；M、N元素的单质反应生成NH3，由W的原子序数小于X，则M为H2、N为N2；丁是常见的两性氧化物，则丁为Al2O3；己加热生成Al2O3，则己为Al(OH)3；Q与P反应生成Al2O3，则Q、P为Al和O2，若Q为O2，则甲为NO，NO与戊不会生成氢氧化铝和氨气，则Q为Al，甲为AlN，戊为H2O。根据分析可知：W为H，X为N，Y为O，Z为Al；甲为AlN，乙为NH3，丙为N2H4，丁为Al2O3，戊为H2O，己为Al(OH)3。电子层数相同的元素，原子序数越大离子半径越小，则简单离子半径：Al3＋＜O2－，故A错误；戊为H2O，乙为NH3，水在常温下为液态，氨气为气体，则水的沸点较高，故B错误；丙为N2H4，含有N—H极性键和N—N非极性键，故C错误；丁为Al2O3，Q为Al，工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al，故D正确。2．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与甲反应生成丁答案C解析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。3．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。Z元素原子的最外层电子数是核外电子总数的四分之三，W元素原子的最外层电子数是最内层电子数的一半。甲是X、Y两种元素形成的最简单化合物，水溶液呈碱性；乙是Z元素的单质。它们有如下转化关系。下列叙述正确的是()A．YO2是酸性氧化物B．原子半径：X<Y<Z<WC．W与Z形成的所有化合物中只存在离子键D．戊与丁反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2答案D解析Z元素原子的最外层电子数是核外电子总数的四分之三，设最外层电子数为x，Z是短周期元素，则x＝eq\f(3,4)(2＋x)或x＝eq\f(3,4)(10＋x)，解得x＝6或30，可知Z最外层含有6个电子，是第二周期元素，为O元素；W元素原子的最外层电子数是最内层电子数的一半，其最外层含有1个电子，且原子序数大于O，则W为Na元素；甲是X、Y两种元素形成的最简单化合物，水溶液呈碱性；X、Y的原子序数都小于O，则甲为氨气，X为H，Y为N元素；乙是Z元素的单质，为O2，氨气与氧气催化氧化生成NO和水，结合转化关系可知，丁为水，丙为NO，戊为NO2，以此分析解答。YO2是NO2，溶于水时生成HNO3和NO，不属于酸性氧化物，故A错误；同一周期元素从左向右原子半径逐渐减小，同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：X＜Z＜Y＜W，故B错误；W与Z形成的化合物如Na2O2中含有过氧根离子，内含O—O共价键，故C错误；NO2与水发生反应：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，反应中只有氮元素的化合价发生变化，NO2既是氧化剂又是还原剂，被氧化的NO2生成HNO3，被还原的NO2生成NO，则反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，故D正确。4．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A、B、C、D、E为上述四种元素中的两种或三种所组成的化合物，其中A、C、E为有机物。已知A的相对分子质量为28，B分子中含有18个电子，D分子中含有10个电子，五种化合物间的转化关系如图所示。下列说法正确的是()A．W的氧化物均为酸性氧化物B．X、Y、Z组成的分子中只含有极性键C．X、Y组成的化合物的沸点一定比X、Z组成的化合物的沸点低D．简单氢化物的热稳定性：Z>Y答案D解析W(Cl)的氧化物一般具有氧化性，与碱会发生氧化还原反应，如2ClO2＋2NaOH=NaClO2＋NaClO3＋H2O，故ClO2不属于酸性氧化物，A错误；X、Y、Z三种元素分别为H、C、O，可形成多种有机物，如CH3CH2OH，其中存在C—H、O—H等极性键，也存在C—C非极性键，B错误；C、H元素形成的化合物为烃，H、O元素可形成H2O、H2O2，H2O、H2O2存在分子间氢键，熔、沸点较高，故常温下H2O、H2O2为液态，而一般含17个碳原子以上的烃常温下为固态，此时沸点应高于H2O、H2O2，C错误；非金属性：O(Z)＞C(Y)，故简单氢化物热稳定性：Z＞Y，D正确。5．短周期元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大，c、d、e、f、h是由这些元素组成的二元化合物，自然界中硬度最大的单质和a都由X组成，b由W、Y、Q三种元素组成，d能使品红溶液褪色，e是液体，上述物质的转化关系如图所示(个别产物略去)。下列说法错误的是()A．二元化合物沸点：e>d>cB．简单氢化物的热稳定性：Q>Y>XC．元素的非金属性：Y>X>WD．原子半径：Z>Q>Y答案B解析自然界中硬度最大的单质和a都由X组成，则X应为C元素，a为木炭；d能使品红溶液褪色，则d应为SO2；e是液体，结合题给转化关系及b由W、Y、Q三种元素组成，可推出b为H2SO4，c为CO2，e为H2O；e和h反应生成b，结合e、b的化学式及h是二元化合物，可知h为SO3，d和g在催化剂、加热条件下生成h，则g为O2，c和f反应生成g，f是二元化合物，则f为Na2O2。综上所述，W、X、Y、Z、Q分别为H、C、O、Na、S。水分子间存在氢键，水的沸点较高，CO2、SO2在常温下均为气体，其相对分子质量越大，沸点越高，故沸点由大到小的顺序为H2O>SO2>CO2，A项正确；元素非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性：O>S>C，则简单氢化物的热稳定性：H2O>H2S>CH4，B项错误；同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，故非金属性：O>C，H的非金属性较弱，则非金属性：O>C>H，C项正确；同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素随原子核外电子层数增多，原子半径增大，则原子半径的大小关系为Na>S>O，D项正确。6．W、X、Y、Z均为短周期元素，原子序数依次增加，其中W、X、Z组成的化合物M、N、R之间存在如下反应。下列叙述正确的是()A．元素非金属性由强到弱的顺序为X>Y>Z>WB．M、N、R三种分子中，所有原子均满足8电子稳定结构C．M、N、R三种分子均含有极性键和非极性键D．W、X、Y、Z四种元素既可形成离子化合物，又可形成共价化合物答案D解析根据球棍模型，可知X、Z、W分别为C、O、H三种元素，W、X、Y、Z均为短周期元素，原子序数依次增加，则Y是N。根据同周期，从左到右，元素非金属性依次增强，可知非金属性强弱顺序为O>N>C>H，A项错误；M、N、R三种分子分别是二氧化碳、甲烷、乙酸，氢原子只能达到2电子稳定结构，其他原子均满足8电子稳定结构，B项错误；甲烷分子和二氧化碳中均只有极性键，C项错误；W、X、Y、Z四种元素既可形成离子化合物，如碳酸铵，又可形成共价化合物，如尿素，D项正确。7．已知A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，其中B和D同主族，中学阶段常见物质X、Y、Z为其中的三种元素组成的化合物，且均为强电解质，当X、Y按物质的量之比为1∶2反应时，有如图转化关系。下列说法正确的是()A．C、D、E三种元素一定位于同一周期B．物质X、Y、Z既含有离子键又含有共价键C．C和D形成的化合物溶于水，其溶液显中性D．简单氢化物的热稳定性：D>E答案A解析根据W为二元液态化合物，推测W为H2O，X、Y、Z为其中的三种元素组成的化合物，且均为强电解质，X、Y按物质的量之比为1∶2反应，推测X与Y的反应为酸碱中和反应，进一步推测X为H2SO4、Y为NaOH、Z为Na2SO4；从而推断A为H元素、B为O元素、C为Na元素、D为S元素、E为Cl元素。Na、S、Cl均位于第三周期，A项正确；H2SO4只含有共价键，B项错误；C和D形成的化合物为Na2S，S2－发生水解使溶液呈碱性，C项错误；非金属性：Cl>S，简单氢化物的热稳定性：D<E，D项错误。8．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。A是元素Y的单质。常温下，A遇甲的浓溶液发生钝化。丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物，且丙是无色气体。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是()A．由于丁和戊化学键相同，所以它们都是平面结构B．简单氢化物的沸点：X>ZC．简单离子半径：X<YD．Y的简单离子与Z的简单离子在水溶液中可大量共存答案B解析由题干信息可知Y为Al元素，丙是无色气体，则甲为H2SO4、丙为SO2，丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物，可知丁为H2O，戊为H2O2，乙为Al2(SO4)3，则W、X、Y、Z分别为H、O、Al、S元素。丁为H2O，戊为H2O2，前者含极性键，后者含有极性键、非极性键，且二者结构也不同，A项错误；非金属性：O>S，则气态氢化物稳定性：X>Z，B项正确；O2－和Al3＋含有相同的电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：Y<X，C项错误；Al3＋、S2－在水中发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝与硫化氢气体，二者不能大量共存，D项错误。9．主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且均不大于20，四种元素的原子序数之和等于35，甲、乙、丙、丁、戊是由其部分元素组成的5种化合物，乙→丁放出大量热；甲、戊均由两种元素组成，其中戊分子中原子个数比为1∶1，它们之间的转化关系如图所示。下列说法正确的是()A．简单离子半径：Z>WB．四种元素可存在于同一种化合物中C．甲与戊均为共价化合物D．简单氢化物的热稳定性：Y>Z答案B解析丙为温室气体二氧化碳，所以戊为碳氢化合物且原子个数比为1∶1，戊为乙炔，可知甲为碳化钙，乙为氧化钙，丁为氢氧化钙，X、Y、Z、W的原子序数依次增大，可推知X、＋有三个电子层，简单离子半径：O2－<Ca2＋，A错误；四种元素可形成Caeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(HCO3))2，B正确；甲为碳化钙，是离子化合物，戊为乙炔，是共价化合物，C错误；Y、Z分别为C、O，二者位于同一周期，非金属性：O>C，热稳定性：CH4<H2O，D错误。10．A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素，分布在三个不同周期。X、Y、Z、W为这些元素形成的化合物，X为二元化合物且为强电解质，W的水溶液呈碱性，物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是()A．离子半径：C＞D＞BB．化合物Y中既有离子键又有共价键C．电解熔融状态下的化合物Z，可制备D的单质D．往X溶液中逐滴滴入W溶液，现象是先产生沉淀，后沉淀溶解答案B解析由转化关系可知两性化合物应为Al(OH)3，则D为Al，Al与X、Y的溶液均能反应生成气体单质，且X为二元化合物且为强电解质，应为HCl，Z为AlCl3，W的水溶液呈碱性，应为NaAlO2，Y为NaOH，气体单质为氢气，A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素，分布在三个不同周期，X、Y、Z、W为这些元素形成的化合物，则A为H元素，B为O元素，C为Na元素，D为Al元素，E为Cl元素，结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律解答该题。