2022届高考化学二轮教学案-命题区间六元素周期表和元素周期律

命题区间特训A组(10分钟)1．短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，X和Y各自组成的单质是空气的主要成分，常温下，Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液。下列说法正确的是()A．离子半径的大小顺序为W>Q>Z>X>YB．元素X与Y最多可形成5种化合物C．元素X的气态氢化物与Q的单质可发生置换反应D．元素Q的氧化物对应水化物的酸性比W的强答案C解析短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，X和Y各自组成的单质是空气的主要成分，则X和Y分别是N和O；常温下，Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液，则Z为Al，W为S，Q为Cl。X、Y、Z、W、Q对应的离子分别为N3－、O2－、Al3＋、S2－、Cl－，电子层数越多的离子，其半径越大，电子层数相同的离子，核电荷数越小半径越大，所以离子半径的大小顺序为W>Q>X>Y>Z，A项不正确；元素N与O可以形成6种化合物，如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5，B项不正确；Cl的非金属性强于N，故元素N的气态氢化物与Cl的单质可以发生置换反应，C项正确；元素Q的氧化物对应的水化物可以是HClO，HClO的酸性比H2SO4的酸性弱，D项不正确。2．(2021·山东济南高三质检)如图为元素周期表的一部分，其中X、Y、W、Z为短周期元素，T的单质常温下为液体。下列说法错误的是()YZXWRTA.X、Y的单质均存在同素异形体B．Y、Z的简单氢化物的稳定性依次递增C．工业上电解NaW溶液得W2可使用阴离子交换膜D．R的单质可用于制造半导体材料答案C解析T为Br，X、Y、Z、W、R依次是P、O、F、Cl、Ge。A项，P、O的单质均存在同素异形体，正确；B项，非金属性：F>O，所以简单氢化物的稳定性：HF>H2O，正确；C项，工业上电解氯化钠溶液，阳极上氯离子发生氧化反应生成氯气，阴极上发生还原反应生成氢气和OH－，若使用阴离子交换膜，则OH－会移动到阳极与氯气反应，错误；D项，Ge和Si同主族且均位于金属元素与非金属元素的分界线附近，性质相似，其单质可用于制造半导体材料，正确。3．(2020·江苏，9)海水晒盐后精制得到NaCl，氯碱工业电解饱和NaCl溶液得到Cl2和NaOH，以NaCl、NH3、CO2等为原料可得到NaHCO3；向海水晒盐得到的卤水中通Cl2可制溴；从海水中还能提取镁。下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是()A．NaOH的碱性比Mg(OH)2的强B．Cl2得到电子的能力比Br2的弱C．原子半径r：r(Br)＞r(Cl)＞r(Mg)＞r(Na)D．原子的最外层电子数n：n(Na)＜n(Mg)＜n(Cl)＜n(Br)答案A解析金属性：Na＞Mg，故碱性：NaOH＞Mg(OH)2，A项正确；氯和溴均属于卤族元素，同一主族元素从上到下，单质的氧化性逐渐减弱，得电子能力：Cl2＞Br2，B项错误；同一周期主族元素，从左到右原子半径依次减小，则r(Br)>r(Na)＞r(Mg)＞r(Cl)，C项错误；氯和溴属于同一主族，最外层电子数相等，D项错误。4．(2021·浙江嘉兴市高三模拟)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是地壳中含量最多的金属元素。下列说法不正确的是()A．元素X、Y可以形成离子化合物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答案B解析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，X的原子序数比Y小，所以元素X为氢，元素Y的最高正价和最低负价之和为2，所以元素Y是氮，元素Z在同周期的主族元素中原子半径最大，所以元素Z是钠，元素M是地壳中含量最多的金属元素，所以元素M是铝，元素Q为氯，以此解答。元素X为氢，Y是氮，二者可以形成离子化合物，如NH4H，故A正确；元素Y是氮，Z是钠，二者形成的简单离子核外电子数相同，氮原子的质子数小于钠原子的质子数，则简单离子半径：Z<Y，故B错误；元素Z、M的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，Al(OH)3是两性氢氧化物，二者可以相互反应，故C正确；M是铝元素，Q为氯元素，二者形成的化合物为AlCl3，AlCl3溶液中铝离子水解，溶液呈酸性，故D正确。5．(2021·四川广元市高三模拟)一种由短周期元素组成的有机化合物(如图所示)，常用作分析试剂。元素X、Y、Z、V、W的原子序数依次增大，V的单质为黄色固体，该分子中的Y、Z、W原子均为8电子稳定结构。下列有关叙述一定正确的是()A．原子半径：r(Z)>r(Y)B．Y元素形成的单质只有两种C．非金属性：W>VD．W的氧化物的水化物为强酸答案C解析几种元素均为短周期元素，V的单质为黄色固体，则V为S元素，W的原子序数大于S，则W为Cl元素，分子中的Y、Z、W原子均为8电子稳定结构，Z可以和S形成双键，应为O元素，X可以形成1个共价键，原子序数小于O，则X为H元素，Y可以形成4个共价键，原子序数小于O，则Y为C元素。同周期主族元素从左至右原子半径依次减小，所以C原子半径较大，即r(Z)<r(Y)，故A错误；Y为C元素，其单质有金刚石、石墨、足球烯等，故B错误；同周期主族元素从左至右非金属性逐渐增强，所以非金属性：Cl>S，即W>V，故C正确；W为Cl元素，其氧化物的水化物有多种，如HClO为弱酸，故D错误。6．(2021·上海青浦区高三模拟)X、Y、Z、Q、R五种短周期元素在周期表中的位置如图所示，其中X原子的次外层电子数是最外层电子数的一半。下列说法不正确的是()XYZQRA.Y元素位于第二周期ⅤA族B．气态氢化物的稳定性：R＞QC．原子半径：Y＞ZD．可通过比较Z、Q两种元素最高价氧化物对应水化物的酸性判断二者的非金属性强弱答案D解析根据五种短周期元素在周期表中的位置，其中X原子的次外层电子数是最外层电子数的一半，可知X为C，Y为N，Z为O，Q为S，R为Cl。Y元素为N，位于第二周期ⅤA族，故A正确；R为Cl，Q为S，非金属性：Cl＞S，非金属性越强，气态氢化物越稳定，则气态氢化物的稳定性：R＞Q，故B正确；Y为N，Z为O，都位于第二周期，电子层数相同(即同周期)时，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，则原子半径：Y＞Z，故C正确；Z为O，Q为S，O元素没有最高正价，因此不可以通过比较Z、Q两种元素最高价氧化物对应水化物的酸性判断二者的非金属性强弱，故D错误。7．(2021·四川乐山市高三模拟)1919年，卢瑟福利用α粒子轰击短周期非金属原子eq\o\al(W,Z)X，发现了质子，使人类对原子核的认识更进一步，其核反应原理如下：eq\o\al(W,Z)X＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,Z＋1)Y＋eq\o\al(1,1)H，其中元素X的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应生成盐，下列说法不正确的是()A．原子半径：X＞YB．X的氧化物对应水化物为一元强酸C.eq\o\al(17,Z＋1)Y的中子数为9D．元素X、Y能形成多种化合物答案B解析元素X的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应生成盐，则X为N元素，其质子数为7，所以Y的质子数为8，Y为O元素，据此分析。同一周期元素原子序数越大，原子半径越小，原子序数：N＜O，则原子半径：N＞O，即X＞Y，A正确；N元素能够形成多种氧化物，其中N2O5对应的酸(HNO3)是一元强酸，而N2O3对应的酸(HNO2)是一元弱酸，B错误；Y是O，质子数是8，则eq\o\al(17,Z＋1)Y的中子数为17－8＝9，C正确；X是N元素，Y是O元素，二者可形成N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5，D正确。8．(2020·北京模拟)X、Y、Z、W均为常见的短周期主族元素，常温下，其最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01mol·L－1)的pH和原子半径的关系如下图所示。其中，Y为碳元素。下列有关说法正确的是()A．X是硫元素B．Y的最高价氧化物的电子式为C．W的最高价氧化物对应的水化物中仅含离子键D．Z的最高价氧化物对应水化物的化学式为HClO4答案D解析X、Y、Z、W均为短周期主族元素，由其最高价氧化物对应水化物溶液的pH和原子半径的关系图可以知道，X、Z对应的pH为2，高氯酸、硝酸均为一元强酸，原子半径：Z>Y>X，Y为C，可以知道Z为Cl，X为N，W对应的pH为12，氢氧化钠为一元强碱，则W为Na，以此来解答。CO2的电子式为，故B错误；Na的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，既含有离子键又含有共价键，故C错误；Z为Cl元素，其最高价氧化物对应的水化物为HClO4，故D正确。9.(2020·山东泰安模拟)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。m、p、q、r、s是由这些元素组成的二元化合物，常温常压下r为液体，其余均为无色气体。m的摩尔质量为p的2倍，n是元素Y的单质，是绿色植物光合作用产生的无色气体，p物质能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，q能使品红溶液褪色。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是()A．q与s均为酸性氧化物B．原子半径：W＜Y＜XC．Z的氢化物比Y的氢化物稳定D．Z的含氧酸是一种强酸答案B解析n是元素Y的单质，是绿色植物光合作用产生的无色气体，所以n为氧气，Y为氧元素；p物质能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，p为氨气；q能使品红溶液褪色，q为二氧化硫；n(氧气)和p(氨气)反应得到NO和水，因为r为液体，所以r为水，s为NO；m的摩尔质量是p(氨气)的2倍，所以m的摩尔质量为34g·mol－1，考虑到m和氧气反应得到二氧化硫，所以m一定是H2S。根据上述分析可知短周期元素W、X、Y、Z分别为H、N、O、S。s(NO)是不成盐氧化物，A项错误；原子半径：W(H)＜Y(O)＜X(N)，B项正确；氢化物的稳定性：H2O(Y的氢化物)＞H2S(Z的氢化物)，C项错误；亚硫酸是中强酸，D项错误。10．(2021·浙江高三模拟)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素，甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物，己是由Z元素形成的单质。已知：甲＋乙=丁＋己，甲＋丙=戊＋己；0.1mol·L－1丁溶液的pH为13(25℃)。下列说法正确的是()A．原子半径：W>Z>Y>XB．Y元素在周期表中的位置为第三周期ⅣA族C．1mol甲与足量的乙完全反应共转移1mol电子D．化合物甲只含有离子键答案C解析0.1mol·L－1丁溶液的pH为13(25℃)，丁是一元强碱，其含有的金属元素在短周期，则丁应为NaOH，发生反应：甲＋乙=丁＋己，根据元素守恒可知，甲、乙两种物质至少共含有H、O、Na元素，己是由Z元素组成的单质，由发生的反应可知，己不能是Na，结合原子序数可知，X为H、Z为O、W为Na元素，故己为氧气，可知甲是Na2O2、乙是水，再根据反应：甲＋丙=戊＋己，可知丙是二氧化碳，戊是碳酸钠，则Y为C。综上所述，X元素为H、Y元素为C、Z元素为O、W元素为Na。原子半径：Na>C>O>H，即W>Y>Z>X，A项错误；C元素在周期表中的位置为第二周期ⅣA族，B项错误；1molNa2O2与水反应属于歧化反应，O元素化合价从－1价升到0价和从－1价降到－2价，转移电子数为1mol，C项正确；化合物Na2O2含有离子键和共价键，D项错误。B组(10分钟)1．(2020·浙江7月选考，16)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。Y元素的最高正价为＋4价，Y元素与Z、M元素相邻，且与M元素同主族；化合物Z2X4的电子总数为18个；Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子。下列说法不正确的是()A．原子半径：Z＜Y＜MB．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞Y＞MC．X2Z—ZX2易溶于水，其水溶液呈碱性D．X、Z和Q三种元素形成的化合物一定是共价化合物答案D解析短周期元素X、Y、Z、M、Q的原子序数依次增大，Y元素的最高正价为＋4价，则Y处于第ⅣA族；Y元素与M元素同主族，且M的原子序数大于Y，则Y是C，M是Si；Y元素与Z、M元素相邻，且Z的原子序数大于Y，则Z是N；化合物Z2X4为N2X4，其电子总数为18个，则X含1个电子，X应为H；Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子，且Q的原子序数大于M(Si)，则Q是Cl。一般来说，电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越小，原子半径越大，故原子半径：N＜C＜Si，A正确；元素的非金属性：N＞C＞Si，则最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3，B正确；X2Z—ZX2为H2N—NH2，其性质类似于NH3，易溶于水，其水溶液呈碱性，C正确；H、N、Cl三种元素可形成离子化合物NH4Cl，D错误。2．(2021·四川达州市高三模拟)W、N、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W的电子层数等于原子序数，X与W形成的化合物常温下呈液态，N最外层有3个电子，N与W和Y形成的化合物M是有机化学工业重要的还原剂，Y是同周期中原子半径最大的元素，它与Z形成的化合物可作调味品。下列说法正确的是()A．简单离子半径：Y＞Z＞XB．Z的氧化物的水化物一定是强酸C．M与水反应时，氧化产物和还原产物是同种物质D．X与Z两元素不可能形成各原子均达8e－稳定结构的化合物答案C解析W、N、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W的电子层数等于原子序数，则W为H，X与W形成的化合物常温下呈液态，则X为O，N最外层有3个电子，则N为B,Y是同周期中原子半径最大的元素，则Y为Na，N与W和Y形成的化合物M是有机化学工业重要的还原剂，则M为NaBH4，Na与Z形成的化合物可作调味品，则Z为Cl。根据层多径大，同电子层结构核多径小，因此简单离子半径：Cl－＞O2－＞Na＋，故A错误；Z的氧化物的水化物HClO是弱酸，故B错误；M与水反应时，NaBH4＋2H2O=NaBO2＋4H2↑，因此氧化产物和还原产物都是H2，故C正确；X与Z两元素形成的化合物Cl2O中各原子均达8e－稳定结构，故D错误。3．(2021·福建宁德市高三一模)短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置关系如图，Z元素的原子半径是同周期元素中原子半径最小的。下列说法错误的是()A．X元素存在多种同素异形体B．Y的氢化物只有一种C．Z无正价D．气态氢化物的稳定性：Z>W答案B解析根据短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置关系图可知，X、Y、Z处于第二周期，W处于第三周期，因Z元素的原子半径是同周期元素中原子半径最小的，所以Z是F元素，可依次推得Y是O元素，W是Cl元素，X是C元素。X是C元素，存在金刚石、石墨、C60等多种同素异形体，故A正确；Y是O元素，氢化物有H2O和H2O2，故B错误；Z是F元素，只有负价，没有正价，故C正确；Z是F元素，W是Cl元素，且非金属性：F>Cl，则气态氢化物的稳定性：HF>HCl，故D正确。4．(2021·四川资阳市高三一模)一种由四种短周期元素组成的化合物(如图所示)，具有极强的氧化性。其中元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且原子序数之和为36。下列有关叙述错误的是()A．该物质中含有离子键、极性共价键和非极性共价键B．该物质中W的化合价为＋7，可用于消毒杀菌C．Z的单质在空气中加热时，先熔化成闪亮小球，然后剧烈燃烧D．原子半径的大小顺序是Z>W>Y>X答案B解析Z带一个单位正电荷，且Z在四种元素中的原子序数相对较大，则Z为Na元素，W可形成六个键，W为S，Z和W的原子序数之和为11＋16＝27，则X和Y的原子序数之和为36－27＝9，Y形成两个键，则Y为O，X为H。该物质由阴、阳离子组成，所以有离子键，Y—Y键为非极性共价键，Y—X键、W—Y键为极性共价键，A项正确；W为S元素，化合价为＋6，B项错误；Z为Na元素，Na单质在空气中加热时，先熔化成小球，然后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色物质，C项正确；同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，所以原子半径的大小顺序为Na>S>O>H，即Z>W>Y>X，D项正确。5.(2020·青岛一模)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素，A、B、C、D为上述四种元素中的两种或三种所组成的化合物，E为单质。已知室温下，0.1mol·L－1A的水溶液pH为1，B分子中含有10个电子，D具有漂白性，五种物质间的转化关系如图所示。下列说法正确的是()A．X、Y形成的二元化合物只有两种B．Z元素在同周期元素中半径最小C．W、Y组成的化合物的沸点一定低于W、Z组成的化合物的沸点D．D中各原子均满足最外层8e－稳定结构答案B解析已知室温下，0.1mol·L－1A的水溶液pH为1，则A为一元强酸，则A为HCl或HNO3；而B为10电子分子，能与酸反应，则B为NH3；D具有漂白性，E为单质，则A不能为HNO3，只能为HCl，D为HClO，E为Cl2，C为氯化铵；则W为氢、X为氮、Y为氧、Z为氯。氮与氧形成的二元化合物有多种，如NO、N2O、N2O3等，A错误；同周期元素从左到右原子半径依次减小，Cl元素在第三周期中半径最小，B正确；W、Y组成的化合物是H2O或H2O2,W、Z组成的化合物为HCl，水分子间可以形成氢键，沸点更高，C错误；D为HClO，H原子不满足最外层8e－稳定结构，D错误。6．(2021·四川内江市高三一模)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，它们在元素周期表中的相对位置如图所示，Y原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法正确的是()A．简单气态氢化物的热稳定性：X＞Y＞ZB．简单离子的还原性：W＞XC．W、Z的简单气态氢化物反应的生成物仅含有共价键D．Z的最高价氧化物对应的水化物是强酸答案D解析若W为第一周期的氢元素，则Y为铍元素，最外层电子数与电子层数相同，不符合“Y原子的最外层电子数是其电子层数的2倍”的条件，则W为第二周期元素，X、Y、Z为第三周期元素；Y原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，则Y为硫，从而得出X为磷、W为氮、Z为氯。X、Y、Z分别为P、S、Cl，非金属性依次增强，所以简单气态氢化物的热稳定性：X＜Y＜Z，A不正确；X为磷、W为氮，非金属性：N＞P，则简单离子的还原性：W＜X，B不正确；W为氮、Z为氯，W、Z的简单气态氢化物反应的生成物为NH4Cl，既含有离子键又含有共价键，C不正确；Z为氯，Z的最高价氧化物对应的水化物为高氯酸，是强酸，D正确。7．(2021·云南玉溪市高三一模)某化合物(结构如图所示)是一种高效消毒剂，可用于工业用水、游泳池、医院、餐具的杀菌消毒。X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，Z与W不在同一周期。下列叙述不正确的是()A．原子半径：W>Y>Z>XB．该化合物中所有原子都满足8电子稳定结构C．X、Y均能与Z形成两种及以上化合物D．W的单质能使鲜花褪色答案A解析根据结构简式的共价键成键数目可知，X可形成4个共价键，则最外层电子数为4，即位于第ⅣA族，同理可推出Y形成3个共价键，则最外层电子数为5，位于第ⅤA族，Z形成2个共价键，则最外层电子数为6，位于第ⅥA族，W形成1个共价键满足稳定结构，则最外层电子数为7，位于第ⅦA族，又X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，且Z与W不在同一周期，则可推知X为C元素，Y为N元素，Z为O元素，W为Cl元素。同一周期元素原子半径从左到右依次减小，且同一主族元素原子半径从上到下依次增大，原子半径大小排序为W(Cl)＞X(C)＞Y(N)＞Z(O)，A错误；该化合物中所有原子都满足8电子稳定结构，B正确；X为C元素，Y为N元素，Z为O元素，则X、Y能与Z分别形成CO和CO2、NO和NO2等化合物，C正确；W的单质为氯气，鲜花中含水分，则氯气可使鲜花褪色，D正确。8．(2021·广西贵港市高三模拟)短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大。已知A、C的原子序数之差为8，A、B、C三种元素原子的最外层电子数之和为15,B元素原子的最外层电子数等于A元素原子的最外层电子数的一半，下列叙述正确的是()A．简单离子的半径：B＞C＞D＞AB．简单氢化物的热稳定性：C＞D＞AC．C和D的最高价氧化物对应的水化物均为强酸D．B与D形成的化合物的水溶液呈碱性答案C解析短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大，A、C的原子序数的差为8，说明A、C同主族，最外层电子数相同，设B的最外层电子数为x，由B元素原子的最外层电子数等于A元素原子的最外层电子数的一半可知，A、C的最外层电子数为2x，由A、B、C三种元素原子的最外层电子数之和为15可得：x＋2x＋2x＝15，解得x＝3，则A为O元素、B为Al元素、C为S元素、D为Cl元素。电子层结构相同的离子，随着核电荷数的增大，离子半径依次减小，氧离子和铝离子的电子层结构相同，则氧离子的离子半径大于铝离子，故A错误；元素的非金属性越强，其简单氢化物的热稳定性越强，三种非金属元素中，氧元素的非金属性最强，则水的热稳定性最强，故B错误；硫元素和氯元素的最高价氧化物对应的水化物分别为硫酸和高氯酸，均为强酸，故C正确；氯化铝溶液中Al3＋水解使溶液呈酸性，故D错误。9．(2021·河北正定中学高三模拟)甲、乙、丙、丁元素都是短周期元素，甲元素的一种同位素具有放射性，可用来断定古生物体死亡的年代。甲、乙元素的某种同位素之间的转化如下：eq\o\al(N,Z＋1)乙＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(N,Z)甲＋丙。由甲、丁元素组成的双原子分子和乙元素常见单质分子等物质的量时所含电子数相同。下列说法错误的是()A.eq\o\al(1,0)n代表中子，丙