2025版高一化学必修第一册 三十“位-构-性”与元素的综合推断

三十“位—构—性”与元素的综合推断(30分钟45分)题组过关·夯基础1.(3分)(2024·北京东城区高一检测)1~18号元素中,A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,B元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍,C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半,D元素原子最外层有1个电子,D的阳离子与B的阴离子电子层结构相同,则4种元素核电荷数关系中正确的是()A.C>D>B>A B.D>B>A>CC.A>D>C>B D.B>A>C>D【解析】选A。1~18号元素中,A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,A原子含有2个电子层,最外层含有4个电子,则A为C元素;B元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍,B原子只能含有2个电子层,最外层含有6个电子,则B为O元素;C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半,则C为Si元素;D元素原子最外层有1个电子,D的阳离子与B(O)的阴离子电子层结构相同,D原子核外电子总数为10+1=11,则D为Na元素。四种元素的核电荷数大小顺序为Si>Na>O>C,即C>D>B>A,故A正确。2.(3分)(2024·长春高一检测)现有四种短周期元素的有关信息如表所示元素结构特点及在周期表中的位置单质及化合物的部分性质与用途甲在元素周期表中,主族序数等于周期序数单质常用于制合金乙原子最外层电子数是次外层电子数的一半单质是重要的半导体材料丙原子最外层电子数是内层电子数的2倍单质存在多种同素异形体丁元素能形成两种不同的单质,最外层电子是电子层数的三倍丁的一种单质与KI溶液反应生成丁的另一种单质则甲、乙、丙、丁四种元素的原子序数从大到小的排列顺序为()A.甲、乙、丙、丁 B.丁、甲、乙、丙C.丙、丁、甲、乙 D.乙、甲、丁、丙【解析】选D。四种短周期元素,甲在元素周期表中,主族序数等于周期数,单质常用于制合金,则甲为Al;乙单质是重要的半导体材料,则乙为Si;丙原子最外层电子数是最内层电子数的2倍,则丙原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,则丙为C,其单质有多种同素异形体;丁元素最外层电子是电子层数的三倍,能形成两种不同的单质,丁的一种单质与KI溶液反应生成丁的另一种单质,两种单质为臭氧和氧气,丁为O元素,则甲、乙、丙、丁分别是Al、Si、C、O元素,其原子序数由大到小顺序依次是Si、Al、O、C,即依次是乙、甲、丁、丙。3.(3分)短周期中三种元素a、b、c在周期表中的位置如图,下列有关这三种元素的叙述正确的是()A.a是一种活泼的非金属元素B.c的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸C.b的氢化物不稳定D.b元素的最高化合价为+7价【解析】选B。根据周期表可判断出a、b、c分别为He、F、S。He是稀有气体,化学性质稳定,A项错误;c的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4,H2SO4是强酸,B项正确;b的氢化物为HF,HF很稳定,C项错误;F无正价,D项错误。4.(3分)(2024·广州高一检测)甲~戊均为短周期元素,在周期表中的相对位置如图所示。甲、乙、丙都是非金属元素,且乙的最高价氧化物对应的水化物是一种含氧酸,下列说法错误的是()A.丁的氧化物一定既能与强酸反应,又能与强碱反应B.简单氢化物的稳定性:丙>戊C.原子半径:丁>戊>乙>丙D.甲~戊的最高价氧化物对应的水化物中只有一种强酸【解析】选A。因为O和F没有最高价氧化物对应水化物,结合短周期元素、周期表中的位置关系及甲、乙、丙都是非金属元素等信息,可知这三种元素都是第二周期的,乙可能是C,也可能是N;甲~戊有两种可能:①B、C、N、Al、Si,②C、N、O、Si、P。丁可能是Al,也可能是Si,SiO2除HF外,一般不与酸反应,A错误;非金属性越强,简单氢化物越稳定,B正确;丁和戊原子有三个电子层,乙和丙有两个电子层,电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,C正确;甲~戊的最高价氧化物对应的水化物中只有HNO3是强酸,D正确。[方法导引]5.(3分)W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示,其中W元素的原子序数为Z元素原子序数的两倍,下列说法正确的是()YZXWA.X在元素周期表中位于第三周期第ⅥA族B.X、Y、Z三种元素对应原子的半径依次减小C.XZ2和YZ2的化学性质相似D.利用W的含氧酸酸性强于Y的含氧酸酸性,可证明非金属性:W>Y【解析】选B。W元素的原子序数为Z元素原子序数的两倍,则W为硫(S),Z为氧(O);从而得出Y为氮(N),X为硅(Si)。X为硅(Si),在元素周期表中位于第三周期第ⅣA族,A不正确;X(Si)的电子层数多一层,Y(N)、Z(O)同周期且Y在Z的左边,三种元素对应原子的半径依次减小,B正确;XZ2(SiO2)和YZ2(NO2)的化学性质不同,C不正确;没有指明W(S)的含氧酸与Y(N)的含氧酸是否为最高价含氧酸,所以不能证明非金属性:W>Y,D不正确。综合应用·拓思维6.(3分)(2024·江门高一检测)如表是元素周期表中的一部分,其中①~⑦为短周期元素,已知③与氢元素能组成生活中最常见的化合物,有关叙述错误的是()①②③④⑤⑦⑥A.最高价氧化物对应的水化物的酸性:①<②B.③与氢元素形成的10电子化合物呈中性C.离子半径:⑤>④D.⑦位于金属与非金属分界线附近,可作半导体材料【解析】选C。③与氢元素能组成生活中最常见的化合物H2O,故③为O,根据元素在周期表中的位置可知①为C,②为N,④为Na,⑤为Mg,⑦为Si,⑥为Cl。①为C,②为N,同周期从左往右非金属性增强,故非金属性N>C,最高价氧化物对应的水化物酸性:H2CO3<HNO3,A正确;③与氢元素形成的10电子化合物为H2O,呈中性,B正确;④为Na,⑤为Mg,离子均含两个电子层,核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径Na+>Mg2+,C错误;⑦为Si,位于金属与非金属分界线附近,可作半导体材料,D正确。【补偿训练】(2023·佛山高一检测)元素甲~戊均为短周期主族元素,在周期表中的相对位置如图所示,丙的最高价氧化物对应的水化物能与NaOH溶液反应。下列说法错误的是()A.原子半径:丁>戊>乙B.简单氢化物稳定性:乙>戊C.乙的简单氢化物遇HCl可能产生白烟D.丁、戊的最高价氧化物对应的水化物为弱酸【解析】选D。元素甲~戊均为短周期主族元素,由在周期表中的相对位置可知,丙位于第三周期,丙的最高价氧化物对应的水化物能与NaOH溶液反应,可知丙为Al元素或Si元素或P元素;结合位置可知,甲为B元素或C元素或N元素、乙为N元素或O元素或F元素、丁为Si元素或P元素或S元素、戊为P元素或S元素或Cl元素,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,原子半径大小顺序是丁>戊>乙,A正确;同主族元素从上到下非金属性减弱,则简单氢化物稳定性:乙>戊,B正确;乙的简单氢化物若为NH3,遇HCl能产生白烟,C正确;丁、戊的最高价氧化物对应的水化物若为硫酸、高氯酸,则为强酸,D错误。7.(3分)(2024·武汉高一检测)某种天然硅酸盐矿石主要成分的化学式为R[Z2W3Y10]·3X2Y,其中X、Y、Z、W、R是主族元素,原子序数依次增大,且处于四个不同周期。Y元素是地壳中含量最高的元素,化合物RY在实验室中常用作干燥剂。下列说法正确的是()A.原子半径:W>Z>YB.W和Z两种单质均可以与NaOH溶液反应C.X和R形成的化合物可以与水发生反应,且化合价不发生变化D.W和Z的最高价氧化物均可溶于稀硝酸【解析】选B。X、Y、Z、W、R是主族元素,原子序数依次增大,且处于四个不同周期,其中Y在地壳中含量最高,则Y为O元素;化合物RY在实验室中常用作干燥剂,故R为Ca;五种元素占据四个不同周期,可知X为H元素;由于是硅酸盐,若Z是Si,则W的化合价是20-8-23=103不符合,若W是Si,则Z的化合价是20-12-22=3,Z是Al,符合条件,根据以上分析可知X、Y、Z、W、R分别是H、O、Al、Si、Ca,同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:Al>Si>O,故A错误;铝和硅两种单质均可以与NaOH溶液反应,故B正确;X和R形成的化合物CaH2与水发生氧化还原反应,8.(3分)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表,Y、Z、M同周期,下列说法正确的是()元素代号XYZMRQ原子半径0.371.861.430.990.750.74最高正价+1+1+3+7+5—最低负价-1——-1-3-2A.离子半径:Y>Z>MB.Y、Z、M三种元素的最高价氧化物对应的水化物两两之间会反应C.化合物XM、YM都是电解质,熔融状态下都能导电D.气态氢化物稳定性R>Q【解析】选B。短周期元素中,Q有-2价,处于ⅥA族元素,没有最高价,则Q为O元素;M元素有+7、-1价,故M为Cl元素;R有+5、-3价,处于ⅤA族,原子半径小于Cl,故R为N元素;X、Y、Z化合价分别为+1、+1、+3价,则分别处于ⅠA族、ⅠA族、ⅢA族,且原子半径Y>Z>Cl,故Y为Na、Z为Al,又由于原子半径R>Q>X,则X为H。根据上述分析Y、Z、M分别为Na、Al、Cl,三者的离子分别为Na+、Al3+、Cl-,根据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的原则,离子半径大小为r(Cl-)>r(Na+)>r(Al3+),即M>Y>Z,故A错误;Y、Z、M的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、HClO4,氢氧化钠与高氯酸发生中和反应,氢氧化铝属于两性氢氧化物,与氢氧化钠、高氯酸均反应,故B正确;化合物XM为HCl,熔融状态下不能电离出自由移动的离子,在水溶液中才能发生电离,故C错误;元素的非金属性越强其对应的气态氢化物越稳定,根据上述分析R为N,Q为O,氧元素的非金属性强于氮元素,则气态氢化物稳定性R<Q,故D错误。9.(3分)(2024·景德镇高一检测)已知A、B、C、D为原子序数依次增大的短周期元素,E为地壳中含量最高的过渡元素,A与D同主族,B与C同周期,且C与D的原子序数之和为20。甲、乙分别为元素E、A的单质,丙、丁为A、E分别与B形成的二元化合物,它们转化关系如图所示。下列说法不正确的是()A.A、B形成的一种化合物具有强氧化性B.B、D形成的离子化合物水溶液显碱性C.C的单质能与丙反应置换出B的单质D.丁为黑色固体,且1mol甲与足量丙反应转移电子数为3NA(NA为阿伏加德罗常数的值)【解析】选D。已知A、B、C、D为原子序数依次增大的短周期元素,E为地壳中含量最高的过渡金属元素,则E为Fe;A与D同主族,B与C同周期,可知A、B、C、D分属三个不同的短周期,则A为H,D为Na,由C与D的原子序数之和为20,可知C为F;甲、乙分别为元素E、A的单质,丙、丁为A、E分别与B形成的二元化合物,结合图示转化关系,由Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁与H2可知丙为H2O,丁为Fe3O4,则B为O元素,以此解答该题。综上:A为H元素,B为O元素,C为F元素,D为Na元素,E为Fe元素;甲为Fe,乙为H2,丙为H2O,丁为Fe3O4。H、O两元素组成的H2O2有强氧化性,故A正确;O和Na形成的化合物为Na2O、Na2O2,二者水溶液均显碱性,故B正确;F2与水反应生成HF和O2,故C正确;丁为Fe3O4,是黑色固体,由3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2可知,1molFe与足量H2O反应转移电子数为83NA,故D错误。10.(3分)下图中,a、b、c、d、e为元素周期表中前四周期的一部分元素,下列有关叙述正确的是()abcdeA.元素b位于ⅥA族,有+6、-2两种常见化合价B.五种元素中,元素e的性质最稳定C.原子半径有d>c>bD.元素e参与形成的化合物可以作为一种半导体材料【解析】选D。根据各元素在周期表中的位置可知,a、b、c、d、e分别是He、O、P、Cl、As。元素b是O元素,位于ⅥA族,没有+6价,A错误;五种元素中,元素a的原子具有最外层2个电子的稳定结构,所以它的性质最稳定,B错误;同一周期的元素,原子序数越小,原子半径越大,不同周期的元素,原子核外电子层数越多,原子半径就越大,所以原子半径有c>d>b,C错误;元素e处于金属与非金属交界处,所以该元素参与形成的化合物可以作为一种半导体材料,D正确。11.(3分)(2024·广州高一检测)现有X、Y、Z、W四种原子序数依次增大的短周期主族元素,其中X共用三对电子形成双原子分子,常温下为气体单质,Y的L层电子数是K层电子数的3倍,W的氧化物可用于制作耐高温材料,W的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的溶液反应有气体(被称为最清洁的燃料)生成。下列说法正确的是()A.最高价氧化物对应的水化物的碱性:W>ZB.W、Z都位于金属元素与非金属元素的交界处C.简单离子半径:Z>YD.W的最高价氧化物对应的水化物具有两性【解析】选D。X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的短周期主族元素,其中X共用三对电子形成双原子分子,常温下为气体单质,X为氮;Y的L层电子数是K层电子数的3倍,Y为氧;W的氧化物可用于制作耐高温材料,且W的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的溶液反应有气体(被称为最清洁的燃料)生成,生成的气体为氢气,则W为铝、Z为钠。同一周期主族元素,原子序数越大,元素的金属性就越弱,所以最高价氧化物对应水化物的碱性:NaOH>Al(OH)3,A错误;Na不位于金属元素与非金属元素的分界处,B错误;简单离子的电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,简单离子半径:Na+<O2-,C错误;Al的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,具有两性,D正确。迁移创新·提素能12.(12分)(2024·绵阳高一检测)短周期主族元素X、Y、T、Z的原子序数依次增大,其族序数之和为15。已知几种元素的性质或原子结构的相关叙述如表所示,回答下列问题。元素编号元素性质或原子结构的相关叙述T失去一个电子后形成与Ne相同的核外电子排布X最外层电子数是次外层电子数的2倍Y其某种单质是空气的主要成分,具有氧化性Z原子核外有3个电子层,最外层比次外层少1个电子(1)元素X的一种同位素可用来测定文物所属年代,这种同位素的原子符号是________________。

【解析】T失去一个电子后,形成与Ne相同的核外电子排布,则T为Na元素;X的最外层电子数是次外层电子数的2倍,则X含有2个电子层,最外层含有4个电子,为C元素;Y的某种单质是空气的主要成分,具有氧化性,则Y为