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文档简介
专题一选择题解题策略及审题能力指导在高考理综试题中,化学选择题侧重对中学化学基本知识和基本技能进行考查,Ⅰ卷选择题的分数占总分的42%,属于高考理综试卷中稳定、成熟的题型,这些题目创设的情境平和,设计的难度平衡,选项设置平实,有利于稳定学生的考试心理,有利于学生发挥出正常水平。一、选择题解题常见错误1.旧信息干扰:平时练习较多,某些知识点的重现率较高,易出现用原有的印象解答问题,审题不仔细。[示例1](原创题)NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是()A.1L1mol·L-1NaAlO2水溶液中含有的氧原子数大于2NAB.常温下,11.2LCO2中含有的分子数为小于0.5NAC.18gD2O中含有的电子总数小于10NAD.4molNa与1L1mol·L-1的盐酸反应时转移电子数为NA考情分析:A项忽略溶剂水中的氧原子;B项不是标准状况;C项D2O的摩尔质量不是18g/mol,思维定势的误认为A、B、C说法错误。答案D2.心绪烦乱:某些选择题考查概念,文字多些,还有些题涉及到图像,学生求快心切,看见长句或图像,心理烦躁,不按化学反应原理分析题,而凭感觉猜测。[示例2](2022·山西一模)25℃时,用0.2mol·L-1NaOH溶液滴定10mL0.1mol·L-1某二元酸H2A,H2A被滴定分数、pH及物种分布分数(δ)如图所示。下列说法正确的是()A.虚线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示A2-、HA-、H2A的分布分数变化关系B.二元酸H2A的电离平衡常数Ka1的数量级为10-7C.a点溶液中:c(Na+)+c(H+)>c(H2A)+2c(A2-)+c(OH-)D.c点溶液中c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-)考情分析:由于图像的多维变化,造成学生审读压力,思维混乱,不能从平衡移动原理上分析,对考生答卷统计,出错率较为分散。答案D解析NaOH溶液滴定二元酸H2A,先后发生反应:H2A+OH-HA-+H2O、HA-+OH-A2-+H2O。A.据分析,随着H2A被滴定分数的增加,H2A的分布分数逐渐减少,直至消失,HA-的分布分数随着H2A的减少而增加,达最大值后又随着A2-的增加而减少,从图中曲线变化趋势分析,虚线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示H2A、HA-、A2-的分布分数变化关系,A错误;B.二元酸H2A的电离平衡常数Ka1=eq\f(c(H+)·c(HA-),c(H2A)),取a点处数据代入计算,因H2A物种分布分数(δ)50%,即c(HA-)=c(H2A),则Ka1=c(H+)≈10-4,Ka1的数量级为10-4,B错误;C.a点是曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的交叉点,溶液中c(HA-)=c(H2A),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),则有c(Na+)+c(H+)=c(H2A)+2c(A2-)+c(OH-),C错误;D.c点是曲线Ⅱ达到最大值,溶液中滴入的NaOH与H2A比值为1∶1,因c点对应pH<7,溶液显酸性,即HA-的电离程度大于水解程度,故有:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-),D正确。3.思路单一:一些学生希望解题速度快,解答选择题时,首先找技巧,由于某些障碍,寻找不到技巧,也不换换思路,一味的死啃,造成思路进入误区。[示例3](2021·山东卷)X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6,二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在。下列说法错误的是()A.原子半径:X>YB.简单氢化物的还原性:X>YC.同周期元素形成的单质中Y氧化性最强D.同周期中第一电离能小于X的元素有4种考情分析:本题应以同一元素的正负化合价的特点以及所给化合物的结构形式为思维出发点,Y位于第三周期,且最高正价与最低负价的代数和为6,则Y是Cl元素,由X、Y形成的阴离子和阳离子可知,X与Y容易形成共价键,根据化合物的形式及所形成共价键的个数,可知X是P元素,个别考生不能根据化合价规律确定Y元素,单从所给化合物去分析,造成思维误区,无法得到正确答案。答案D解析Y位于第三周期,且最高正价与最低负价的代数和为6,则Y是Cl元素,由X、Y形成的阴离子和阳离子知,X与Y容易形成共价键,根据化合物的形式知X是P元素。A.P与Cl在同一周期,则P半径大,即X>Y,A项不符合题意;B.两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl,半径是P3->Cl-,所以PH3的失电子能力强,还原性强,即X>Y,B项不符合题意;C.同周期元素从左往右,金属性减弱,非金属性增强,各元素对应的金属单质还原性减弱,非金属单质的氧化性增强,所以Cl2的氧化性最强,C项不符合题意;D.同一周期,从左到右,第一电离能呈现增大的趋势,第VA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能;所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl,所以有5种,D项符合题意;故选D。二、选择题审题能力指导1.题干及选项关键词的审读“关键词语”指的是题目中一些限制性语言,或是对题目中所涉及的化学变化的描述、对变化过程的界定等。因此,在读题时,不能只注意那些给出的具体数字或字母的已知条件,而对另外一些叙述性的语言,特别是其中一些“关键词语”视而不见。若抓不住“关键词语”,就意味着抓不住问题的实质,找不到解答问题的突破口,其结果必将是答非所问。为提高审题的准确性,审题时除仔细阅读题目外,一般应圈下有关的“关键词语”,这样,就可避免漏掉问题或“看错题目了”。[示例4](2022·全国乙卷)某白色粉末样品,可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验:①溶于水,得到无色透明溶液;②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出。离心分离;③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。该样品中确定存在的是()A.Na2SO4、Na2S2O3 B.Na2SO3、Na2S2O3C.Na2SO4、Na2CO3 D.Na2SO3、Na2CO3考情分析:答案A解析向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体放出,说明固体中存在Na2S2O3,发生反应S2Oeq\o\al(2-,3)+2H+=S↓+H2O+SO2↑,由于盐酸过量,向②的上层清液中滴加BaCl2溶液,有沉淀生成,则沉淀为BaSO4,说明固体中存在Na2SO4,不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3,Na2SO3、Na2CO3与过量稀盐酸反应现象可以被Na2S2O3与过量稀盐酸反应的现象覆盖掉。2.审题时要注意隐含条件的挖掘“隐含条件”是指隐含在文字叙述中,需要认真分析才能挖掘出来的条件。现在高考命题总是从一个具体的角度切入并与教材知识点有机结合,将所考查的知识点巧妙地隐藏在所设置的情境中,考查学生是否具备一种去粗取精、去伪存真、由表及里的提炼加工能力。因此,审题时,必须把隐含条件分析挖掘出来,这常常是解题的要点。[示例5](2022·临汾模拟)中国诗词深受众人喜爱,针对下列一些诗词,从化学角度解读正确的是()A.王安石的《梅花》“遥知不是雪,为有暗香来”描述了物质发生化学变化过程中既有状态变化又有气味的产生B.庾信的《杨柳歌》“独忆飞絮鹅毛下,非复青丝马尾垂”从化学成分分析现实生活中“飞絮”“鹅毛”主要成分都是蛋白质C.赵孟頫的《烟火诗》“纷纷灿烂如星陨,赫赫喧虺似火攻”描述了化学变化中的颜色变化D.刘禹锡的《浪淘沙》“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,说明金在自然界中以游离态存在,其化学性质稳定考情分析:答案D解析A.“遥知不是雪,为有暗香来”体现物质的挥发性,属于物质的物理性质,故A错误;B.飞絮成分为纤维素,不是蛋白质,故B错误;C.赵孟頫的《烟火诗》“纷纷灿烂如星陨,赫赫喧虺似火攻”描述了焰色试验的现象,是物理变化,而不是化学变化中的颜色变化,故C错误;D.刘禹锡的《浪淘沙》“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,说明金在自然界中以游离态存在,其化学性质稳定,故D正确。3.审题时要注意排除干扰条件“干扰条件”是指题中与解题无关,但对应试者的思维产生干扰作用的迷惑性条件。在审题过程中,只有仔细阅读题干,明确题目的设问,迅速地摒弃这些干扰因素,抓住事物的主要矛盾,解题才能迅速而正确。[示例6](2022·辽宁重点中学一模)下列对实验现象的解释或结论正确的是()选项实验操作实验现象解释或结论A向蔗糖中加入浓硫酸蔗糖变黑,体积膨胀,放出有刺激性气味气体浓硫酸具有脱水性和强氧化性,反应中生成C、SO2和CO2等B向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀产生该溶液中一定含有SOeq\o\al(2-,4)C向苯中滴入少量浓溴水,振荡,静置溶液分层;上层呈橙红色,下层几乎无色苯和溴水发生取代反应,使溴水褪色D向浓度均为0.1mol·L-1Na2S和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液出现黑色沉淀Ksp(AgI)<Ksp(Ag2S)答案A解析向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,还可能含有Ag+;苯和溴水不能发生取代反应,是苯萃取了浓溴水中的Br2而使溴水褪色,故溶液分层;上层为溴的苯溶液,呈橙红色,下层为水层,几乎无色;向浓度均为0.1mol·L-1Na2S和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,出现黑色沉淀,说明Ksp(AgI)>Ksp(Ag2S)。4.审题时要注意有效数据的提取所谓“有效数据”是指题干中出现的或隐含的对解决问题有直接或间接影响的数字或字母。命题者经常在一些题目中故意给出一些多余的数据信息,增强了迷惑性,干扰了学生的正常思维。因此,在审题过程中,要仔细分析,准确提取有效信息,排除无关数据的干扰,去伪存真。[示例7](2022·金昌联考)图中是利用垃圾假单胞菌株分解有机物的电化学原理图。下列说法正确的是()A.电子流向:B电极→用电器→电极A,该过程将化学能转化为电能B.A电极上发生氧化反应,电极反应式为:X-4e-=Y+4H+C.若有机物为麦芽糖,处理0.25mol有机物,12molH+透过质子交换膜移动到右室D.若B电极上消耗标准状况下氧气56mL,则电极A上生成1.64gY答案C解析麦芽糖化学式为C12H22O11,由题意,负极反应为C12H22O11-48e-+13H2O=12CO2+48H+,处理0.25mol有机物,48×0.25=12molH+透过质子交换膜移动到右室;若B电极上消耗标准状况下氧气56mL=0.056L,O2的物质的量为0.0025mol,转移电子的物质的量为0.01mol,则电极A上生成0.005molY,Y化学式为C13H8O2N2,则Y质量为0.005mol×224g/mol=1.12g。[示例8](2022·运城调研)湿法提银工艺中,浸出的Ag+需加入Cl-进行沉淀。25℃时,平衡体系中含Ag微粒的分布系数δ[如δ(AgCleq\o\al(-,2))=eq\f(n(AgCleq\o\al(-,2)),n总(含Ag微粒))]随lgc(Cl-)的变化曲线如图所示。已知:lg[Ksp(AgCl)]=-9.75。下列叙述正确的是()A.沉淀最彻底时,溶液中c(Ag+)=10-7.21mol/LB.AgCl溶解程度随c(Cl-)增大而不断减小C.当c(Cl-)=10-2mol·L-1时,溶液中c(AgCleq\o\al(-,2))>c(AgCleq\o\al(2-,3))>c(Ag+)D.25℃时,AgCleq\o\al(-,2)+Cl-AgCleq\o\al(2-,3)的平衡常数K=10-0.2答案A解析根据图像获取数据:(1)氯化银最多的时候,就是沉淀最彻底时,由图可知此时c(Cl-)=10-2.54mol/L,由lg[Ksp(AgCl)]=-9.75可知,Ksp(AgCl)=10-9.75,则此时c(Ag+)=10-7.21mol·L-1;(2)当c(Cl-)=10-2mol·L-1时,图中横坐标为-2,由图可知,此时c(AgCleq\o\al(-,2))>c(Ag+)>c(AgCleq\o\al(2-,3));(3)AgCleq\o\al(-,2)+Cl-AgCleq\o\al(2-,3)的平衡常数K=eq\f(c(AgCleq\o\al(2-,3)),c(AgCleq\o\al(-,2))·c(Cl-)),则在图中横坐标为-0.2时AgCleq\o\al(-,2)与AgCleq\o\al(2-,3)相交,即其浓度相等,则在常数中其比值为1,此时常数K=eq\f(1,c(Cl-))=100.2。题型(一)元素推断命题视角一利用物质的结构推断元素1.短周期主族元素形成共价键的特征(X表示对应表格中的元素)短周期元素族共价键价键特征HⅠA—X一条价键F、ClⅦA—XC、SiⅣA或或—X≡四条价键N、PⅤA或=X—三条价键O、SⅥA—X—或X=二条价键BⅢA或三条价键或四条价键2.特别提示(1)一般情况下,氢原子通过形成一个单键达到2电子结构,其他原子通过形成共价键达到8电子结构。(2)硼原子既可以形成6电子结构,如硼酸,三氟化硼,也可形成8电子结构,如硼氢化钠中的,B原子为4个单键。(3)磷除形成8电子结构外,还可形成10电子结构,如五氯化磷:(三角双锥,磷为5个单键)。(4)硫除形成8电子结构外,还可形成12电子结构,如六氟化硫:(正八面体,硫为6个单键)。1.(2022·湖南卷)科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示),X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是()A.原子半径:X>Y>ZB.非金属性:Y>X>WC.Z的单质具有较强的还原性D.原子序数为82的元素与W位于同一主族答案C解析由共价化合物的结构可知,X、W形成4个共价键,Y形成2个共价键,Z形成1个共价键,X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和,则X为C元素、Y为O元素、Z为F元素、W为Si元素。同周期元素从左到右原子半径依次减小,则C、O、F的原子半径:C>O>F,故A正确;同周期元素从左到右元素的非金属性依次增强,同主族元素从上到下元素的非金属性依次减弱,则C、O、Si的非金属性:O>C>Si,故B正确;氟元素的非金属性最强,单质具有很强的氧化性,故C错误;原子序数为82的元素为铅元素,原子结构示意图为,与硅元素都位于元素周期表第ⅣA族,故D正确。2.(2022·临沂二模)某新型漂白剂的结构如图,其组成元素均为短周期元素,其中X与Y同周期,X与W对应的简单离子核外电子排布相同,且W、Y、Z的价电子数之和等于X的最外层电子数。下列说法错误的是()A.原子半径:W>Y>X>ZB.四种元素中X电负性最大C.1mol该物质中含有2mol配位键D.第一电离能介于X与Y之间的同周期元素有1种答案D解析短线表示是共价键和配位键,X形成两个键可能是O或S,Z形成一个键可能是H或F或Cl,根据“W、Y、Z的价电子数之和等于X的最外层电子数”,Z只能是H,W原子最外层有2个电子,可推出Y最外层3个电子,说明结构中Y形成化学键中有配位键,再根据“W、X对应的简单离子核外电子排布相同”,且X与Y同周期,W只能是Mg,X是O,Y是B,Z是H。A.同周期元素从左到右原子半径增大,电子层数越多原子半径越大,则原子半径:W(Mg)>Y(B)>X(O)>Z(H),A正确;B.非金属性越强其电负性越大,四种元素中,氧元素电负性最大,B正确;C.结合Y为B和结构图可看出1mol该物质中含有2mol配位键,C正确;D.第一电离能介于O和B之间的同周期元素有Be和C两种,D错误。命题视角二利用原子结构与特殊性质推断元素1.特殊原子结构(1)原子核内无中子的元素是H。(2)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素是C。(3)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素是O。(4)最外层电子数是内层电子数一半的短周期元素是Li或P。(5)最外层电子数和电子层数相等的短周期元素是H、Be、Al。(6)s轨道电子总数与p轨道电子数相等的短周期元素是O或Mg。(7)未成对电子数是3的短周期元素为第ⅤA族的N或P。(8)第四周期中未成对电子数为6的元素是Cr;未成对电子数为5的元素是Mn;未成对电子数为4的元素是Fe;未成对电子数为3的元素是V、Co、As(砷);未成对电子数为2的元素是Ti、Ni、Ge(锗)、Se(硒);未成对电子数为1的元素是K、Sc(钪)、Cu、Ga(镓)、Br。2.元素形成物质的特殊性质与用途推断信息元素形成化合物最多的元素;可形成自然界硬度最大的物质;简单氢化物中含氢质量分数最大的元素碳空气中含量最多的元素;气态氢化物的水溶液呈碱性的元素;气态氢化物与最高价含氧酸反应生成盐的元素氮地壳中含量最多的元素;简单氢化物的沸点最高的元素;氢化物在通常状况下呈液态的元素氧最活泼的非金属元素;无正价的元素;无含氧酸的非金属元素;无氧酸可腐蚀玻璃的元素;气态氢化物最稳定的元素;阴离子的还原性最弱的元素氟短周期元素中与水反应最剧烈的金属元素,最高价氧化物的水化物碱性最强的元素;短周期主族元素中原子半径最大的元素;与氧气在加热条件下反应生成过氧化物(Na2O2)的元素;焰色试验为黄色的元素钠地壳中含量最多的金属元素;最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素铝良好的半导体材料,地壳中含量第二的元素,能跟强碱溶液反应,还能被氢氟酸溶解硅淡黄色固体,它的氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物的浓溶液发生氧化还原反应硫短周期元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的元素氯[典例]W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,X与Y位于同一主族,X与W能够形成多种化合物,其中一种为红棕色气体,Y与Z形成的一种化合物Y2Z2的球棍模型为。下列叙述正确的是()A.X与W、Y、Z均能形成多种化合物B.简单离子半径:Y>Z>X>WC.W的氧化物对应的水化物一定为强酸D.化合物Y2Z2中Y不满足8电子稳定结构答案A解析第一步:挖掘题干信息,确定元素名称。第二步:根据元素周期表、元素周期律判断选项正误选项判断依据结论AO与N可形成NO、NO2等化合物,O与S可形成SO3、SO2等化合物,O与Cl可形成ClO2、Cl2O等化合物正确B简单离子的电子层数越多,半径越大,电子层数相同时核电荷数越小,半径越大,故简单离子半径:S2->Cl->N3->O2-错误CHNO2为弱酸错误D化合物Y2Z2为S2Cl2,其结构式为Cl—S—S—Cl,分子中所有原子均满足8电子稳定结构错误元素推断的思维流程3.(2022·全国甲卷)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期,X、Y相邻,Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是()A.非金属性:X>QB.单质的熔点:X>YC.简单氢化物的沸点:Z>QD.最高价含氧酸的酸性:Z>Y答案D解析Q、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Q与X、Y、Z不在同一周期,Y原子最外层电子数为Q原子内层电子数的2倍,则Q应为第二周期元素,X、Y、Z位于第三周期,Y的最外层电子数为4,则Y为Si元素,X、Y相邻,且X的原子序数小于Y,则X为Al元素,Q、X、Y、Z的最外层电子数之和为19,则Q、Z的最外层电子数之和为19-3-4=12,主族元素的最外层电子数最多为7,若Q的最外层电子数为7,为F元素,Z的最外层电子数为5,为P元素,若Q的最外层电子数为6,为O元素,Z的最外层电子数为6,为S元素,若Q的最外层电子数为5,为N元素,Z的最外层电子数为7,为Cl元素,Q可能为N或O或F,Z可能为Cl或S或P,N或O或F元素非金属性均比Al强,故非金属性:Q>X,A错误;X为Al属于金属晶体,Y为Si属于共价晶体,故单质熔点:Si>Al,即Y>X,B错误;Q的简单氢化物为H2O或NH3或HF,Z的简单氢化物为HCl或H2S或PH3,由于前者物质中存在分子间氢键,而后者物质中不存在,故沸点:Q>Z,C错误;P、S、Cl的非金属性均强于Si,因此最高价含氧酸酸性:Z>Y,D正确。4.(2022·浙江6月选考)X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期数,YX3分子呈三角锥形,Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族,Q是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是()A.X与Z形成的10电子微粒有2种B.Z与Q形成的一种化合物可用于饮用水的消毒C.M2Z与MQ的晶体类型不同D.由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性答案B解析X的核外电子数等于其周期数,X为H,YX3分子呈三角锥形,Y为N,Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和,则Z为O,M与X同主族,则M为Na,Q是同周期中非金属性最强的元素,则Q为Cl,H和O形成的10电子微粒有H2O、OH-、H3O+,A错误;O和Cl可形成ClO2,有氧化性,可用于自来水消毒,B正确;M2Z为Na2O,为离子晶体,MQ为NaCl,为离子晶体,晶体类型相同,C错误;H、N、O这三种元素还可以形成NH3·H2O,其溶液显碱性,D错误。命题视角三根据元素周期表片段判断1.熟悉常考元素在周期表中的分布2.借助元素的位置关系和原子序数关系确定元素(1)同一周期中相邻元素的原子序数一般比左边元素原子序数大1,比右边元素的原子序数小1。(2)同主族相邻周期元素的原子序数关系的应用。5.(2022·广东卷)甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是()A.原子半径:丁>戊>乙B.非金属性:戊>丁>丙C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应答案C解析甲~戊是短周期元素,戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸,则可能是硫酸或高氯酸,若是高氯酸,则戊为Cl,甲为N、乙为F、丙为P、丁为S,若是硫酸,则戊为S,甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。根据层多径大,同电子层结构核大径小原则,则原子半径:丁>戊>乙,故A正确;根据同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,则非金属性:戊>丁>丙,故B正确;甲的氢化物可能为氨气,可能为甲烷、乙烷等,若是氨气,则遇氯化氢一定有白烟产生;若是甲烷、乙烷等,则遇氯化氢不反应,没有白烟生成,故C错误;丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸,也可能是磷酸,都能与强碱反应,故D正确。6.(2022·华南师大附中月考)有X、Y、Z、W四种短周期主族元素,它们在周期表中的位置如图所示,已知Y是地壳中含量最高的金属元素,则下列说法中正确的是()XYZWA.简单离子半径:Y>WB.Y的最高价氧化物的水化物和X的最高价氧化物的水化物可反应C.X的简单氢化物比Z的简单氢化物更稳定、沸点更高D.非金属性:W>X答案D解析Y是地壳中含量最高的金属元素,应为Al元素,结合元素周期表的结构可知:X为C元素,Z为Si元素,W为S元素。A.S2-核外比Al3+多一个电子层,则简单离子半径:S2->Al3+,错误;B.Al元素的最高价氧化物的水化物为Al(OH)3,C元素的最高价氧化物的水化物为H2CO3,是弱酸,不能溶解Al(OH)3,错误;C.C的非金属性比Si强,则C的简单氢化物CH4比Si的简单氢化物SiH4更稳定,但SiH4沸点比CH4高,错误;D.硫酸的酸性比碳酸强,则S的非金属性比C强,即非金属性:W>X,正确。1.(2022·广东第二次联考)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的阴离子和He原子具有相同的电子层结构,X的一种核素常用于考古文物年代,Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,W、X、Y原子的最外层电子数总和等于Z的原子序数,下列推断错误的是()A.原子半径:Z>X>Y>WB.最简单气态氢化物稳定性:X>YC.化合物ZYW中既含有离子键又含共价键D.由上述四种元素组成的化合物的水溶液可能呈碱性答案B解析W的阴离子和He原子具有相同的电子层结构,则W是H元素,14C用于考古断代,故X是C元素,Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,Y是O元素,H、C、O的最外层电子数总和等于11,则Z是Na元素,由此解答。A.原子半径大小顺序为Na>C>O>H,即为Z>X>Y>W,正确;B.由于O的非金属性强于C,故H2O的稳定性强于CH4,错误;C.化合物ZYW为NaOH,既含离子键又含共价键,正确;D.该四种元素可以形成NaHCO3,其水溶液呈碱性,正确。2.(2022·广州一模)某化合物可用于制造激光器,其结构如图所示。已知元素X、Y、Z、W原子序数依次递增,且均不大于20,X与W同族,元素W的原子比Z原子多4个电子。下列说法正确的是()A.非金属性:Z>YB.单质的沸点:Z>X>YC.该化合物中Z满足8电子稳定结构D.X、Y和W可形成既含有离子键又含有共价键的化合物答案D解析分析可知,X为H,Y为O,Z为P,W为K元素。A.主族元素同周期从左向右非金属性逐渐增强,同主族从上到下非金属性逐渐减弱,则非金属性:Z<Y,故A错误;B.白磷和红磷常温下均为固态,其沸点大于氢气、氧气和臭氧,氢气、氧气、臭氧形成晶体均为分子晶体,相对分子质量越大沸点越高,则单质的沸点:Z>Y>X,故B错误;C.该化合物中P的最外层电子数为5+5=10,不满足8电子稳定结构,故C错误;D.X、Y和W形成的化合物为KOH,KOH为化合物,含有离子键和共价键,故D正确。3.如表所示的五种元素中,W、X、Y、Z为短周期元素,这四种元素的原子最外层电子数之和为22。下列说法不正确的是()XYWZTA.X、Y能形成不止一种氢化物,而Z只能形成一种B.W和Z形成的共价化合物中,所有原子最外层均满足8电子稳定结构C.W和T都具有良好的半导体性能D.X和Y最多可以形成5种化合物答案D解析W、X、Y、Z为短周期元素,由元素在周期表中位置可知,X、Y处于第二周期,W、Z处于第三周期,令W的最外层电子数为a,则X、Y、Z最外层电子数分别为a+1、a+2、a+3,故a+a+1+a+2+a+3=22,解得a=4,故W为Si、X为N、Y为O、Z为Cl、T为Ge。A.X、Y能形成不止一种氢化物,如氨气和肼,水和双氧水,Z只能形成一种氢化物—氯化氢,故A正确;B.SiCl4中Si为+4价,Cl为-1价,各元素化合价绝对值+原子的最外层电子数=8,每个原子最外层均达到8电子稳定结构,故B正确;C.Si和Ge元素的单质都具有半导体的特性,故C正确;D.X和Y可以形成的化合物有,N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5,形成的化合物超过5种,故D错误。4.(2022·茂名模拟)化合物W可用于农药生产,其结构如图所示,其中X、Y、Z、M、N是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y与N同主族。下列说法正确的是()A.非金属性:Z>Y>XB.简单离子半径:N>M>YC.元素Z和M形成共价化合物D.元素Y和M形成的二元化合物都具有强氧化性答案A解析化合物W结构中X、Y、Z、M、N是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y与N同主族,Y形成2个共价键,N形成6个共价键,二者位于ⅥA族,则Y为O,N为S;M形成+1价阳离子,其原子序数大于Y,则M为Na;X形成4个共价键,Z形成1个共价键,结合原子序数知,X为C,Z为F。A.X为C,Y为O,Z为F,同周期元素从左到右非金属性增强,则非金属性:Z>Y>X,A正确;B.电子层数越多离子半径越大,相同电子层结构时核电荷数越大离子半径越小,则离子半径:S2->O2->Na+,即N>Y>M,B错误;C.Z为F,M为Na,形成化合物如NaF,含离子键,是离子化合物,C错误;D.Y为O,M为Na,形成的二元化合物如Na2O,没有强氧化性,D错误。5.(2022·惠州一模)短周期元素W、X、Y、Z构成的化合物结构式如图所示,其中W、Y原子的最外层都满足8电子结构;W、X同主族,W、Y同周期,Z的一种同位素原子是核聚变的原料,Y是海水中含量最多的元素。下列说法错误的是()A.原子半径:Y>ZB.最高价氧化物的水化物的酸性:W>XC.最简单氢化物的稳定性:W>YD.W组成的某些化合物可以造成水体富营养化答案C解析由题干信息可知,氘和氚是核聚变的原料,Z的一种同位素原子是核聚变的原料,故Z为H,Y是海水中含量最多的元素,故Y为O,由短周期元素W、X、Y、Z构成的化合物的结构式如图所示,其中W、Y原子的最外层都满足8电子结构,W、Y同周期,故W为N,W、X同主族,则X为P。A.Y为O,Z为H,故原子半径:Y>Z,选项A正确;B.W为N,X为P,元素最高价氧化物对应水化物的酸性与其非金属性一致,故最高价氧化物的水化物的酸性:W>X,选项B正确;C.W为N,Y为O,由于非金属性O>N,故最简单氢化物的稳定性:W<Y,选项C错误;D.W为N,W组成的某些化合物氮肥可以造成水体富营养化,选项D正确。A卷1.(2021·湖南卷)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,Z的最外层电子数为K层的一半,W与X可形成原子个数比为2∶1的18e-分子。下列说法正确的是()A.简单离子半径:Z>X>YB.W与Y能形成含有非极性键的化合物C.X和Y的最简单氢化物的沸点:X>YD.由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性答案B解析Z的最外层电子数为K层的一半,则Z的最外层电子数为1,又W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,则Z不可能为氢、锂元素,故Z为第三周期的Na元素。Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,且Y的原子序数小于11,又W与X可形成原子个数比为2∶1的18e-分子,分析可知N2H4符合题意,故W为氢元素、X为氮元素,则Y为氧元素。Z、X、Y的简单离子核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,即简单离子半径:X>Y>Z,A错误;W与Y能形成H2O2,既含有极性键又含有非极性键,B正确;X和Y形成的最简单氢化物分别为NH3和H2O,常温下,NH3为气态,H2O为液态,故H2O的沸点更高,C错误;由氢、氮、氧三种元素所组成的化合物NH3·H2O的水溶液呈碱性,D错误。2.(2022·西安四区一模)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10;W与Y同族;W与Z形成的化合物ZW2可与浓硫酸反应,其生成物甲可腐蚀玻璃。下列说法正确的是()A.离子半径Y>Z>X>WB.最高化合价W>ZC.甲物质是一种强酸,有强的腐蚀性D.W与X形成的化合物XW水溶液呈碱性答案D解析主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20,W与Z形成的化合物ZW2可与浓硫酸反应,其生成物甲可腐蚀玻璃则W为F元素、Z为Ca元素、甲为氢氟酸;W与Y同族,则Y为Cl元素;W、X、Z最外层电子数之和为10,则X的最外层电子数为1,X为Na元素。A.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则氟离子的半径大于钠离子,故A错误;B.氟元素的非金属性最强,没有正化合价,故B错误;C.氢氟酸在溶液中部分电离,是能腐蚀玻璃的弱酸,不是强酸,故C错误;D.氟化钠是强碱弱酸盐,氟离子在溶液中水解使溶液呈碱性,故D正确。3.(2022·太原期末测试)2021年11月,我国“祝融号”火星车与欧洲“火星快车”实现太空“握手”,火星首次留下中国印迹。经探测研究发现,火星地表的土壤岩石中富含A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的短周期主族元素,其中A、E为同一主族元素,且E的最高正化合价和最低负化合价的代数和是4,B与E的原子所含质子数之和是D原子所含质子数的两倍,火星岩石中存在大量的化合物BDA3。下列说法错误的是()A.单质B能与热水反应,所得溶液呈弱碱性B.简单氢化物的稳定性:D<E<AC.含C元素的盐溶液可能显碱性D.简单离子半径:E>B>A答案D解析A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的短周期主族元素,其中A、E为同一主族元素,且E的最高正化合价和最低负化合价的代数和是4,E为S,A为O,火星岩石中存在大量的化合物BDA3,岩石主要成分应该是硅酸盐,则D为Si,B与E的原子所含质子数之和是D原子所含质子数的两倍,可知B为Mg,根据原子序数依次增大可知C为Al。A.Mg单质与热水反应,生成氢氧化镁和氢气,所得溶液呈弱碱性,故A正确;B.非金属性越强简单氢化物稳定性越强,非金属性为O>S>Si,故简单氢化物的稳定性:D<E<A,故B正确;C.含铝元素的盐可以为铝盐,也可以为偏铝酸盐,而偏铝酸盐溶液因偏铝酸根离子水解可能显碱性,故C正确;D.A为O,B为Mg,E为S,简单离子半径S2->O2->Mg2+,简单离子半径:E>A>B,故D错误。4.(2022·全国乙卷)化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增加,且加和为21。YZ2分子的总电子数为奇数,常温下为气体。该化合物的热重曲线如图所示,在200℃以下热分解时无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是()A.W、X、Y、Z的单质常温下均为气体B.最高价氧化物的水化物酸性:Y<XC.100~200℃阶段热分解失去4个W2ZD.500℃热分解后生成固体化合物X2Z3答案D解析该化合物在200℃以下热分解时无刺激性气体逸出,则说明失去的是水,即W为H,Z为O,YZ2分子的总电子数为奇数,常温下为气体,则为NO2,由W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增加,且加和为21推断,则Y为N,X为B。X(B)的单质常温下为固体,故A错误;根据非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,则最高价氧化物的水化物酸性:X(H3BO3)<Y(HNO3),故B错误;若100~200℃阶段热分解失去4个H2O,则质量保留百分数应为eq\f(14+4+11×5+16×8,14+4+11×5+16×8+18×4)×100%≈73.6%,对比图中信息,则说明100~200℃不是失去4个H2O,故C错误;化合物(NH4B5O8·4H2O)在500℃热分解后若生成固体化合物X2Z3(B2O3),根据硼元素守恒,则得到关系式:2NH4B5O8·4H2O~5B2O3,则固体化合物B2O3的质量分数为eq\f((11×2+16×3)×5,(14+4+11×5+16×8+18×4)×2)×100%≈64.1%,对比图中信息,说明假设正确,故D正确。5.(2021·浙江6月选考)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示,其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是()A.还原性:ZQ2<ZR4B.X能从ZO2中置换出ZC.Y能与Fe2O3反应得到FeD.M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应答案A解析根据短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置,以及Y的最高化合价为+3,可推知,X为Mg,Y为Al,Z为C,M为N,Q为S,R为Cl,据此分析答题。A.ZQ2为CS2,ZR4为CCl4,CS2中硫的还原性强于CCl4中的氯元素,A错误;B.Mg和CO2发生下述反应:2Mg+CO2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO+C,B正确;C.Al和Fe2O3发生铝热反应如下:2Al+Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))Al2O3+2Fe,C正确;D.M为:N,N的最高价氧化物的水化物为HNO3,最低价氢化物为NH3,二者发生如下反应:HNO3+NH3=NH4NO3,D正确。6.(2022·濮阳摸底测试)短周期主族元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示,且X、Y、Z原子的最外层电子数之和为18。Q元素原子的核外电子数为Y和Z元素原子的最外层电子数之和。下列说法错误的是()XYZA.原子半径:Q>Y>ZB.X能形成XH3、HXO2等化合物C.氧化物对应水化物的酸性:Z>YD.Na2Y溶液不应盛放在带玻璃塞的试剂瓶中答案C解析设Y的最外层电子数是x,由X、Y、Z原子的最外层电子数之和为18,可得(x-1)+x+(x+1)=18,则x=6,在短周期元素中,Y为S元素,Z为Cl,X为N,Q元素原子的核外电子数为Y和Z元素原子的最外层电子数之和,即6+7=13,则Q为Al元素。A.Y为S,Z为Cl,Q为Al为同周期元素,从左到右原子半径减小,则Q>Y>Z,A正确;B.X为N,最低价为-3价能形成NH3,最高价为+5价,也可形成+3价的HNO2等化合物,B正确;C.Y为S,Z为Cl,没有指明是最高价的氧化物,不能比较酸性,C错误;D.Na2S溶液由于S2-发生水解反应而呈碱性,碱液与玻璃塞中SiO2反应生成Na2SiO3具有粘性不易打开瓶盖,则Na2S溶液不应盛放在带玻璃塞的试剂瓶中,D正确。7.(2022·白银靖远测试)短周期主族元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X元素的K层电子数和M层电子数相等,R、W、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图,且R、W的核电荷数之和与Y的核电荷数相等。下列说法正确的是()RWYZA.原子半径:X>Z>Y>WB.ZW2、YW2、RW2可溶于水且溶液均呈酸性C.最简单氢化物的稳定性:Z<WD.Y、R、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序:Z>Y>R答案C解析X元素的K层电子数和M层电子数相等,则X为Mg;R、W的核电荷数之和与Y的核电荷数相等,则R为C,Y为Si,W为O,Z为S。A.原子半径中电子层数越多半径越大,同周期原子序数越大半径越小,故为X>Y>Z>W,故A错误;B.SiO2不溶于水,故B错误;C.非金属性越强其气态氢化物越稳定,故Z<W,故C正确;D.非金属性越强其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,故应为Z>R>Y,故D错误。8.(2022·南开中学月考)下表为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,W元素的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是()XYZWTA.X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增B.W、X、Y元素在自然界均能以游离态存在C.YX2晶体熔化、液态WX3气化均需克服分子间作用力D.根据元素周期律,推测T元素的单质可能具有半导体特性,T2X3具有氧化性和还原性答案D解析由短周期元素W的核电荷数是X的2倍可知,X为O元素、W为S元素,由元素在周期表中的相对位置可知,Y为Si元素、Z为P元素、T为As元素。A.同主族元素,从上到下元素的非金属性减弱,气态氢化物的热稳定性减弱,则水的稳定性强于硫化氢,故A错误;B.硅元素是亲氧元素,在自然界中只以化合态存在,不存在游离态,故B错误;C.二氧化硅是共价晶体,熔化时需克服共价键,故C错误;D.砷元素位于金属和非金属分界线附近,则砷可能具有半导体特性,氧化砷中砷元素为+3价,是介于最高价态和最低价态之间的中间价态,既具有氧化性又具有还原性,故D正确。9.(2022·广州二模)一种用作锂离子电池电解液的锂盐结构如图所示,短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,W原子的最外层电子数是内层电子数的一半。下列说法不正确的是()A.简单氢化物的沸点:Y>XB.YZ2中,Y的化合价为+2C.原子半径:W>Z>YD.W的最高价氧化物对应的水化物是中强酸答案C解析短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,W原子的最外层电子数是内层电子数的一半,W为磷元素;X形成化学键数为4,为碳;Y形成化学键数为2,为氧;Z形成化学键数为1,为氟。A.氧的电负性较强,水分子能形成氢键导致沸点升高,故简单氢化物的沸点:Y>X,A正确;B.氟的电负性大于氧,在OF2中,O会表现出正价,化合价为+2,B正确;C.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;原子半径:P>O>F,C错误;D.P的最高价氧化物对应的水化物是磷酸,磷酸为中强酸,D正确。B卷10.(2022·广州天河区三模)我国科学家发现某化合物(如图所示)可用于制造大功率固体激光器,填补国家空白。已知X、Y、Z、W为前20号元素且位于不同周期,原子序数依次递增,Y为地壳中含量最多的元素。下列有关说法正确的是()A.原子半径:W>Y>Z>XB.该化合物易溶于水且水溶液显碱性C.Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸D.单质的氧化性:Y>Z,单质的还原性:W>X答案D解析X、Y、Z、W为前20号元素且位于不同周期,原子序数依次递增,则X为H元素;Y为地壳中含量最多的元素,则Y为O元素;由化合物中Z形成5个共价键,W能形成正一价阳离子可知,Z为P元素、W为K元素。A.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,所以磷原子的原子半径大于氧原子,故A错误;B.由图可知,化合物的化学式为KH2PO3,亚磷酸二氢钾是强碱弱酸盐,亚磷酸二氢根离子在溶液中存在电离趋势和水解趋势,亚磷酸的电离常数未知,无法判断亚磷酸二氢根离子在溶液中电离程度和水解程度的相对大小,不能确定盐溶液的酸碱性,故B错误;C.磷元素的最高价氧化物对应的水化物磷酸为中强酸,故C错误;D.元素的非金属性越强,单质的氧化性越强,氧元素的非金属性强于磷元素,所以氧气的氧化性强于磷单质;元素的金属性越强,单质的还原性越强,钾元素的金属性强于氢元素,所以钾的还原性强于氢气,故D正确。11.(2022·广州三校三模)一种由短周期主族元素组成的化合物,其阴离子结构如图所示。W、X、Y、Z原子序数之和为20。下列有关叙述正确的是()A.由Y、Z、W三种元素组成的化合物都属于有机物B.原子半径:W<X<Z<YC.X的最高价氧化物对应的水化物是强酸D.还原性:ZW4>W2Y答案D解析由阴离子结构图可知,带一个单位负电荷的阴离子中X、Z形成四个共价键,Y形成两个共价键,W形成一个共价键,由W、X、Y、Z原子序数之和为20可知,四种元素位于前二周期,W为H元素、X为B元素、Y为O元素、Z为C元素。A.由氧、碳、氢三种元素组成的碳酸属于无机物,不是有机物,故A错误;B.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则硼、碳、氧的原子半径依次减小,故B错误;C.硼元素的最高价氧化物对应的水化物是硼酸,硼酸为一元弱酸,故C错误;D.元素的非金属性越强,对应氢化物的还原性越弱,碳元素的非金属性弱于氧元素,所以甲烷的还原性强于水,故D正确。12.(2022·深圳二次调研)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径逐渐增大,它们原子的最外层电子数之和为15,X原子核外电子总数等于W原子次外层电子数,W与X可形成原子个数比为1∶1的化合物,Y与Z同主族。下列说法正确的是()A.简单离子半径:X<WB.高温下,ZX2可与W2YX3反应C.简单氢化物的沸点:X<YD.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Y<Z答案B解析由题干信息可知,短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径逐渐增大,它们原子的最外层电子数之和为15,X原子核外电子总数等于W原子次外层电子数,则X为8号元素即O,W与X可形成原子个数比为1∶1的化合物,Y与Z同主族,则设Y、Z的最外层上的电子数为a,W的最外层上电子数为b,则有2a+b+6=15,当b=1时,a=4,则Y为C、Z为Si,W为Na,据此分析解题。A.由分析可知,X为O,W为Na,二者简单离子具有相同的电子排布,但Na的核电荷数大,则对应离子半径小,则简单离子半径为O2->Na+即X>W,A错误;B.由分析可知,四种元素分别为:O、C、Si、Na,则高温下,ZX2即SiO2可与W2YX3即Na2CO3反应,方程式为:Na2CO3+SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))Na2SiO3+CO2,B正确;C.由分析可知,X为O,Y为C,由于H2O中存在分子间氢键,故简单氢化物的沸点H2O>CH4即X>Y,C错误;D.由分析可知,Y为C,Z为Si,则最高价氧化物对应的水化物的酸性H2CO3>H2SiO3即Y>Z,D错误。13.(2022·广东综合测试)W、X、Y、Z是短周期原子序数依次增大的主族元素,分别位于三个周期。W、X可形成一种二元四核化合物,用电子式表示的形成过程为:2Weq\a\vs4\al(·)+2。Y可形成:、等多种单质分子,下列有关说法正确的是()A.Y和Z的最高价氧化物对应水化物均是强酸B.简单氢化物沸点:X<YC.原子半径:Z>Y>XD.X与Z只能形成两种化合物答案A解析由题干信息可知,W、X、Y、Z是短周期原子序数依次增大的主族元素,分别位于三个周期,则W为H,W、X可形成一种二元四核化合物,用电子式表示的形成过程为:2Weq\a\vs4\al(·)+2,则X为O,Y可形成:、等多种单质分子,则Y为S,故Z为Cl,据此分析解题。A.由分析可知,Y为S,Z为Cl,故Y和Z的最高价氧化物对应水化物即H2SO4和HClO4,均是强酸,A正确;B.由分析可知,X为O,Y为S,由于H2O中存在分子间氢键,导致沸点H2O>H2S即简单氢化物的沸点:X>Y,B错误;C.由分析可知,X、Y、Z分别为O、S、Cl,故原子半径:S>Cl>O即Y>Z>X,C错误;D.由分析可知,X为O,Z为Cl,X与Z能形成Cl2O、ClO2、Cl2O3、Cl2O5和Cl2O7等化合物,D错误。14.(2022·粤港澳大湾区二模)某物质的化学式为XWZY4,X和Y为第二周期主族元素,Z为第三周期主族元素,Z原子的核外电子是Y与X原子核外电子数之差的3倍,W3+遇KSCN溶液呈血红色,ZYeq\o\al(3-,4)结构式如图,下列叙述正确的是()A.简单氢化物的稳定性:Z>YB.原子半径:Y>Z>XC.Z的氧化物对应的水化物为强酸D.XWZY4具有还原性答案D解析X和Y为第二周期主族元素,根据ZYeq\o\al(3-,4)结构式,Y能形成2个共价键,Y是O元素;Z能形成5个共价键,Z为第三周期主族元素,Z是P元素;Z原子的核外电子是Y与X原子核外电子数之差的3倍,X是Li元素;W3+遇KSCN溶液呈血红色,W是Fe元素。A.非金属性越强,简单氢化物越稳定,稳定性:H2O>PH3,故A错误;B.电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,原子半径:P>Li>O,故B错误;C.P的氧化物对应的水化物都不是强酸,故C错误;D.LiFePO4中Fe显+2价,具有还原性,故D正确。15.(2022·珠海四次测试)一种由四种短周期主族元素组成的化合物(如图所示)可用作化肥和防火剂,W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且X与Y、Z在周期表中位置均相邻。下列说法错误的是()A.该化合物中Z显+5价B.简单氢化物的稳定性:X<YC.X和W形成的化合物可能含有非极性键D.Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸答案D解析由四种短周期主族元素组成的化合物结构可知,W可形成一个共价键,则最外层电子数为1、X可形成3个共价键、1个配位键,则最外层电子数为5、Y可形成2个共价键,则最外层电子数为6,Z可形成5个共价键,则最外层电子数为5,W、X、Y,Z的原子序数依次增大,且X与Y、Z在周期表中位置均相邻,则W为H、X为N、Y为O,Z为P,化合物为磷酸二氢铵,据此回答。A.据分析,该化合物中Z显+5价,A正确;B.非金属性越强,简单氢化物越稳定,元素非金属性N<O,则简单氢化物的稳定性:X<Y,B正确;C.X和W形成的化合物如NH3、N2H4等,NH3中只有极性键、N2H4含有极性键和非极性键,C正确;D.Z的最高价氧化物对应的水化物磷酸为中强酸、不属于强酸,D不正确。16.(2022·茂名二模)一种新型电池电解质阴离子结构式如图所示。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的同一短周期元素,X原子的最外层电子数等于其电子层数的2倍。下列说法不正确的是()A.非金属性:Z>Y>XB.Z的简单氢化物的沸点是同主族元素中最大的C.X、W的最高价氧化物对应的水化物的酸性:W>XD.该阴离子中所有原子最外层均满足8电子稳定结构答案C解析X原子的最外层电子数等于其电子层数的2倍,且X后面还有Y、Z两种元素,则X为C元素,则W、X、Y、Z均为第二周期元素,Y与C元素形成双键,则Y为O元素,Z与W形成单键,则Z为F元素,W为B元素。A.同周期从左到右,元素的非金属性逐渐增强,则非金属性:F>O>C,即Z>Y>X,故A正确;B.HF中含有氢键,因此沸点是同主族元素中最大的,故B正确;C.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,非金属性:C>B,所以酸性:H2CO3>H3BO3,即X>W,故C错误;D.该阴离子中所有原子最外层均通过共用电子对达到8电子稳定结构,故D正确。17.(2022·惠州二调)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的原子半径最小,W与Y同主族,X原子最外层电子数是其次外层电子数的3倍。火山喷口附近有Z的单质存在,四种元素形成的一种化合物Q的结构如图所示。下列说法错误的是()A.原子半径:W<X<Z<YB.Z的最高价氧化物对应的水化物是强酸C.W与Y形成的化合物属于离子化合物D.Z的简单气态氢化物比X的简单气态氢化物稳定答案D解析由“短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大”,以及“火山喷口附近有Z的单质存在”,可推出Z为S;由“X原子最外层电子数是其次外层电子数的3倍”推出X为O;由“W的原子半径最小,W与Y同主族”以及题给Q的结构图可知W为H,Y为Na。同一周期主族元素,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,则原子半径:H<O<S<Na,A项正确;S的最高价氧化物对应的水化物H2SO4是强酸,B项正确;H与Na形成的NaH为离子化合物,C项正确;元素的非金属性越强,形成的简单气态氢化物越稳定,非金属性S<O,则稳定性:H2S<H2O,D项错误。18.(2022·广东六校联考)化合物M是保险粉的替代产品,由5种短周期元素组成,其结构如图所示。其中X和Z位于同一主族,且后者核电荷数是前者的两倍。Q元素所形成的化合物种类最多,W和Y能形成一种常见的碱性气体。下列说法正确的是()A.简单离子半径:Z>X>WB.最简单气态氢化物的稳定性:X>W>QC.Z的氧化物对应的水化物的浓溶液一定能钝化铁单质D.W在自然界中仅以游离态的形式存在答案B解析Q元素所形成的化合物种类最多,且Q能形成4个共价键,则Q是碳元素;W和Y能形成一种常见的碱性气体(NH3),结合W、Y形成的共价键数,知W、Y分别是氮元素、氢元素;X和Z位于同一主族,且后者核电核数是前者的两倍,则X和Z分别是氧元素和硫元素。简单离子半径Z(S2-)>W(N3-)>X(O2-),A项错误;同周期主族元素的非金属性随核电荷数增多而增强,故最简单气态氢化物的稳定性:X(H2O)>W(NH3)>Q(CH4),B项正确;没有说明S的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液和常温下,故C项错误;氮在自然界中可以蛋白质、硝酸盐等化合态形式存在,D项错误。
题型(二)电化学命题视角一新型化学电源1.图解化学电源工作原理2.电极反应式的书写(1)三步法(也适用于电解池)步骤示例(Al|KOH溶液|Ag2O2)①根据题中信息(如总反应方程式或原理图中元素化合价的升降等)判断还原剂和氧化产物、氧化剂和还原产物强碱性溶液中:Al被氧化为AlOeq\o\al(-,2),Ag2O2被还原为Ag和OH-②根据电池负极(或电解池阳极)为“还原剂-ne-→氧化产物”、电池正极(或电解池阴极)为“氧化剂+ne-→还原产物”初步写出电极反应式负极:4Al-12e-→4AlOeq\o\al(-,2);正极:3Ag2O2+12e-→6Ag+6OH-③根据电荷守恒、原子守恒及电解质性质,在初步书写的电极反应式两侧补充介质,配平电极反应式。介质常为H2O、H+、OH-等根据电荷守恒和反应环境呈强碱性进行补项。负极:在左边补充“4OH-”、右边补充“2H2O”,得4Al-12e-+16OH-=4AlOeq\o\al(-,2)+8H2O。正极:在左边补充“2H2O”、右边补充“2OH-”,得3Ag2O2+12e-+6H2O=6Ag+12OH-(2)加减法(一般适用于燃料电池或给出电池总反应的电池)①根据题给信息,将已知的电池总反应写成“氧化剂+还原剂+介质1=还原产物+氧化产物+介质2”的形式,介质常为H2O、H+或OH-等。燃料电池电池总反应往往与燃料燃烧反应相同(注意介质)。②燃料电池的正极反应式较简单,一般为O2得电子的还原反应,写出该电极反应式,并使反应式中O2的化学计量数与总反应式中O2的化学计量数相等。③用电池总反应减去简单的电极反应式即得复杂的电极反应式。书写时要满足电荷守恒、质量守恒等。[典例1](2022·广东卷)科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质,发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池,可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3。下列说法正确的是()A.充电时电极b是阴极B.放电时NaCl溶液的pH减小C.放电时NaCl溶液的浓度增大D.每生成1molCl2,电极a质量理论上增加23g答案C解析由充电时电极a的反应可知,充电时电极a发生还原反应,所以电极a是阴极,则电极b是阳极,故A错误;放电时电极反应和充电时相反,则放电时电极a的反应为Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+,NaCl溶液的pH不变,故B错误;放电时负极反应为Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+,正极反应为Cl2+2e-=2Cl-,反应后Na+和Cl-浓度都增大,则放电时NaCl溶液的浓度增大,故C正确;充电时阳极反应为2Cl--2e-=Cl2↑,阴极反应为NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3,由得失电子守恒可知,每生成1molCl2,电极a质量理论上增加23g·mol-1×2mol=46g,故D错误。1.(2021·广东卷)火星大气中含有大量CO2,一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极,碳纳米管为正极,放电时()A.负极上发生还原反应B.CO2在正极上得电子C.阳离子由正极移向负极D.将电能转化为化学能答案B解析金属钠为负极,负极上发生失电子的氧化反应,A错误;碳纳米管为正极,CO2在正极上得电子,发生还原反应,B正确;放电时,阳离子由负极移向正极,C错误;原电池是将化学能转化为电能的装置,D错误。2.(2022·广东二模)据文献报道,一种新型的微生物脱盐电池的装置如图所示,关于该电池装置说法正确的是()A.Y为阴离子选择性交换膜B.左室溶液碱性增强C.负极反应式为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+D.转移2mol电子,海水脱去氯化钠的质量是58.5g答案C解析原电池中阳离子移向正极、阴离子移向负极,从而达到脱盐的目的,因此Y为阳离子交换膜,X为阴离子交换膜,A错误;由图示可知,左室为负极,负极CH3COO-失电子生成二氧化碳,负极反应式为:CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+,生成了氢离子,溶液碱性减弱,B错误,C正确;转移电子数目与钠离子、氯离子所带电荷数相同,因此转移2mol电子,各有2mol钠离子和2mol氯离子分别透过半透膜,可除去氯化钠2mol,质量为2mol×58.5g/mol=117g,D错误。命题视角二电解原理的应用1.图解电解池工作原理2.电解原理分析模型以制备KIO3的电解装置为例(1)提取信息(2)分析流程[典例2](2022·粤港澳大湾区二模)一种电解法制备Ca(H2PO4)2并得到NaOH等副产物的示意装置如图,下列说法错误的是()A.与a、b相连的分别是电源的正极、负极B.NaOH溶液中石墨电极上的反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-C.A膜、C膜均为阳离子交换膜,B膜为阴离子交换膜D.产品室中的Ca2+和原料室的Na+物质的量浓度同等程度增大答案D解析由图可知,产品Ca(H2PO4)2在产品室生成,左侧石墨作阳极,氯离子放电,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,阳极室的Ca2+透过A膜进入产品室,A膜为阳离子交换膜,H2POeq\o\al(-,4)透过B膜进入产品室与Ca2+结合生成Ca(H2PO4)2,B膜为阴离子交换膜,右侧石墨极为阴极,水放电,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,Na+透过C膜进入阴极室,C膜为阳离子交换膜,据此作答。A.由分析可知,左侧电极为阳极,应连接电源正极,即a、b相连的分别是电源的正极、负极,故A正确;B.由分析可知,右侧石墨极为阴极,水放电,电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故B正确;C.据上述分析,A膜、C膜为阳离子交换膜,B膜为阴离子交换膜,故C正确;D.阳极室的Ca2+透过A膜进入产品室,产品室中的Ca2+离子浓度增大,Na+透过C膜进入阴极室,原料室的Na+浓度减小,故D正确。3.(2022·广东卷)以熔融盐为电解液,以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解,实现Al的再生。该过程中()A.阴极发生的反应为Mg-2e-=Mg2+B.阴极上Al被氧化C.在电解槽底部产生含Cu的阳极泥D.阳极和阴极的质量变化相等答案C解析根据电解原理可知,电解池中阳极发生失电子的氧化反应,阴极发生得电子的还原反应,该题中以熔融盐为电解液,含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解,通过控制一定的条件,从而可使阳极区Mg和Al发生失电子的氧化反应,分别生成Mg2+和Al3+,Cu和Si不参与反应,阴极区Al3+得电子生成Al单质,从而实现Al的再生。阴极应该发生得电子的还原反应,实际上Mg在阳极失电子生成Mg2+,A错误;Al在阳极上被氧化生成Al3+,B错误;阳极材料中Cu和Si不参与氧化反应,在电解槽底部可形成阳极泥,C正确;因为阳极除了铝参与电子转移,镁也参与了电子转移,且还会形成阳极泥,而阴极只有铝离子得电子生成铝单质,根据转移电子数守恒及元素守恒可知,阳极与阴极的质量变化不相等,D错误。4.(2021·广东卷)钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是()A.工作时,Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大B.生成1molCo,Ⅰ室溶液质量理论上减少16gC.移除两交换膜后,石墨电极上发生的反应不变D.电解总反应:2Co2++2H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))2Co+O2↑+4H+答案D解析石墨电极为阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,H+通过阳离子交换膜由Ⅰ室进入Ⅱ室,右侧Co电极为阴极,电极反应式为Co2++2e-=Co,Cl-通过阴离子交换膜由Ⅲ室进入Ⅱ室,与H+结合生成盐酸。由上述分析知,Ⅰ室中水放电使硫酸浓度增大,Ⅱ室中生成盐酸,故Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均减小,A错误;生成1molCo时,转移2mol电子,Ⅰ室有0.5molO2(即16g)逸出,有2mol(即2g)H+通过阳离子交换膜进入Ⅱ室,则I室溶液质量理论上减少18g,B错误;移除两交换膜后,石墨电极上的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑,C错误;根据上述分析可知,电解时生成了O2、Co、H+,则电解总反应为2Co2++2H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))2Co+O2↑+4H+,D正确。1.(2022·广州六中三模)我国科学家以金属钠和石墨作为电极,在石墨电极通入SO2制备成Na-SO2二次电池,有关该电池,下列说法错误的是()A.放电时SO2发生还原反应B.放电时阴离子向Na电极移动C.充电时石墨电极与电源正极相连D.充电时电子从石墨电极经过电解液流向Na电极答案D解析A.放电时,石墨为二次电池的正极,二氧化硫在正极得到电子发生还原反应,故A正确;B.放电时,钠电极为负极,阴离子向负极钠电极移动,故B正确;C.放电时,石墨为正极,则充电时,与电源正极相连做电解池的阳极,故C正确;D.电解质溶液不能传递电子,故D错误。2.(2022·珠海二中第四次测试)“一分钟充电完成”的新型铝离子电池,其放电过程示意如图所示,下列说法错误的是()A.电池放电时,石墨为正极B.放电时,负极发生的电极反应式为:7AlCleq\o\al(-,4)+Al-3e-=4Al2Cleq\o\al(-,7)C.Al3+在石墨电极中的嵌入和脱出决定该电池的放电效率D.电池充电时,AlCleq\o\al(-,4)向石墨电极移动答案C解析A.电子由Al流出,流入石墨,故电池放电时,石墨为正极,A项正确;B.放电时,负极发生的电极反应式为:7AlCleq\o\al(-,4)+Al-3e-=4Al2Cleq\o\al(-,7),B项正确;C.根据题图,AlCleq\o\al(-,4)在石墨电极中的嵌入和脱出决定该电池的放电效率,C项错误;D.电池充电时,石墨做阳极,AlCleq\o\al(-,4)向石墨电极移动,D项正确。3.(2022·汕头二模)研究微生物燃料电池不仅可以获得高效能源,还能对工业污水等进行处理。利用微生物燃料电池处理含硫废水并电解制备KIO3的原理如图所示,下列说法正确的是()A.光照强度大小不影响KIO3的制备速率B.右侧电池中K+通过阳离子交换膜从P极移向Q极C.电极N处发生电极反应:S-6e-+4H2O=SOeq\o\al(2-,4)+8H+D.不考虑损耗,电路中每消耗1molO2,理论上Q极可制得342.4gKIO3答案C解析石墨电极M处,CO2在光合菌、光照条件下转化为O2,O2在M极放电生成H2O,发生还原反应,M为正极,正极电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,N极为负极,硫氧化菌将FeSx氧化为S,硫再放电生成SOeq\o\al(2-,4),负极电极反应式为S-6e-+4H2O=SOeq\o\al(2-,4)+8H+,H+通过质子交换膜由右室移向左室;铂电极P为阴极,铂电极Q为阳极,阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阳极反应式为I2+12OH--10e-=2IOeq\o\al(-,3)+6H2O,阴极生成氢氧根离子,而阳极生成的IOeq\o\al(-,3)比消耗的OH-少,溶液中K+通过阳离子交换膜从Q极移向P极。A.光照强度大小影响单位时间内生成氧气的量,即影响电流强度,会影响KIO3的制备速率,A错误;B.分析可知,B错误;C.由分析可知,C正确;D.不考虑损耗,电路中每消耗1molO2,转移电子为4mol,阳极反应式为I2+12OH--10e-=2IOeq\o\al(-,3)+6H2O,可知生成KIO3为4mol×eq\f(1,5)=0.8mol,理论上Q极可制得KIO3的质量为0.8mol×214g/mol=171.2g,故D错误。4.(2022·广州一模)我国科学家研发了一种室温下可充电的Na—CO2电池,示意图如下。放电时,Na2CO3与C均沉积在碳纳米管中,下列说法错误的是()A.充电时,阴极反应为:Na++e-=NaB.充电时,电源b极为正极,Na+向钠箔电极移动C.放电时,转移0.4mol电子,碳纳米管电极增重21.2gD.放电时,电池的总反应为3CO2+4Na=2Na2CO3+C答案C解析A.放电时Na为负极,反应式为Na-e-=Na+,充电时,阴极反应为:Na++e-=Na,故A正确;B.结合分析可知,充电时右侧为阳极,则b为正极,Na+向钠箔电极(阴极)移动,故B正确;C.放电时,正极反应式为3CO2+4e-=2COeq\o\al(2-,3)+C,由于碳酸钠和C均沉积在碳纳米管,当转移0.4mol电子时,沉积0.4molC和0.2mol碳酸钠,总质量为0.4×12g+0.2×106g=26g,故C错误;D.放电时Na为负极,反应式为Na-e-=Na+,正极吸收CO2,反应式为3CO2+4e-=2COeq\o\al(2-,3)+C,则总反应方程式为2CO2+4Na=2Na2CO3+C,故D正确。A卷1.(2022·广东综合测试)水溶液中电解催化还原CO2制甲酸是实现“碳中和”的途径之一。下列说法正确的是()A.该过程将化学能转化为电能B.生成甲酸的电极反应为:CO2+2e-+2H+=HCOOHC.阳离子由
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