2020届高三化学二轮复习元素周期律和周期表元素周期律和周期表的综合应用核心突破经典例题提升训练26

《高考12题逐题突破》：元素周期律和周期表——元素周期律和周期表的综合应用【核心突破】1．原子结构与元素的性质物质的结构决定物质的性质，物质的性质反映物质的结构。原子越容易失去电子，元素的金属性就越强；原子越容易得电子，元素的非金属性就越强。2．元素周期表(1)必记三个重要关系①电子层数＝周期序数②最外层电子数＝主族序数＝元素的最高正化合价(O、F除外)③最高正化合价＋|最低负化合价|＝8(H、O、F除外)(2)熟记元素周期表的结构3．主族元素性质递变规律比较内容同周期(从左到右)同主族(从上到下)金属性、非金属性金属性减弱，非金属性增强金属性增强，非金属性减弱最高价氧化物对应水化物的酸碱性酸性增强，碱性减弱酸性减弱，碱性增强气态氢化物形成难易由难到易由易到难热稳定性递增递减变化中的规律性一般情况下：元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，气态氢化物热稳定性越强，气态氢化物越易形成4.微粒半径大小比较的规律“一看”电子层数：当电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。“三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。【经典例题】1．(2018·全国卷Ⅱ，10)W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y的周期数是族序数的3倍；Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是()A．X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物B．Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键C．四种元素的简单离子具有相同的电子层结构D．W的氧化物对应的水化物均为强酸答案A解析W、X、Y、Z四种元素原子序数依次增大且为短周期元素，由W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体可知，W为N，X为O；由Y的周期数是族序数的3倍可知，Y为Na；由Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同可知，Z最外层有7个电子，Z为Cl。O与N可形成NO、NO2、N2O3等，O与Na可形成Na2O、Na2O2，O与Cl可形成Cl2O、ClO2、Cl2O7等，A项正确；Na2O2中含有共价键，B项错误；Cl－比N3－、O2－、Na＋多一个电子层，C项错误；W的氧化物中，N2O3对应的水化物HNO2是弱酸，D项错误。2．(2019·全国卷Ⅱ，9)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。如图是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是()A．原子半径：WXB．常温常压下，Y单质为固态C．气态氢化物热稳定性：ZWD．X的最高价氧化物的水化物是强碱答案D解析原子半径：NAl，A项正确；常温常压下，单质硅呈固态，B项正确；由非金属性：PN，可知气态氢化物热稳定性：PH3NH3，C项正确；Al的最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3是典型的两性氢氧化物，并非强碱，D项错误。3．(2019·全国卷Ⅰ，13)科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是()A．WZ的水溶液呈碱性B．元素非金属性的顺序为XYZC．Y的最高价氧化物的水化物是中强酸D．该新化合物中Y不满足8电子稳定结构答案C解析由题推知，W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl。氯化钠是强酸强碱盐，其水溶液呈中性，A项错误；元素非金属性顺序为Z(Cl)Y(P)X(Si)，B项错误；磷的最高价氧化物是P2O5，其对应的水化物为HPO3、H3PO4，它们均是中强酸，C项正确；2个硅原子和1个P原子形成2个共价键，阴离子得到1个电子，所以该化合物中磷原子最外层达到8电子稳定结构，D项错误。4．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性，0.01mol·L－1r溶液的pH为2，s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是()A．原子半径的大小WXYB．元素的非金属性ZXYC．Y的氢化物常温常压下为液态D．X的最高价氧化物的水化物为强酸答案C解析由n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，可知Z元素为Cl，n为Cl2，再根据q的水溶液具有漂白性，可知q为HClO，由0.01mol·L－1r溶液的pH为2，可判断r为一元强酸，则r为HCl，然后根据n和p的反应条件，以及s通常是难溶于水的混合物，可知p为烷烃，s为烷烃的氯代物；根据题意，W、X、Y、Z是短周期原子序数依次增加的四种元素，可进一步推知W、X、Y分别为H、C、O。A项，根据原子半径的变化规律，可知原子半径：HOC，错误；B项，根据同周期元素非金属性的变化规律，可知非金属性：O＞C，再由CCl4、ClO2中化合价的正、负，可知非金属性：O＞Cl＞C，错误；C项，氧元素的氢化物可能为H2O或H2O2，常温常压下二者均为液态，正确；D项，碳的最高价氧化物的水化物H2CO3为弱酸，错误。【提升训练26题答案+解析】1．原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的电子层结构与氦原子相同，b和c的次外层均有8个电子，c－和d＋的电子层结构相同。下列叙述错误的是()A．元素的非金属性强弱为c＞b＞aB．a和其他3种元素均能形成共价化合物C．d和其他3种元素均能形成离子化合物D．元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6答案B解析根据题意可推知，a为H，b为S，c为Cl，d为K。非金属性：Cl＞S＞H，A正确；H和K形成离子化合物KH，B错误；K和H、S、Cl能分别形成离子化合物：KH、K2S、KCl，C正确；H、S、Cl各自的最高化合价分别为＋1、＋6、＋7，最低化合价分别为－1、－2、－1，故元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6，D正确。2．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。已知W的某种单质是自然界中硬度最大的物质，a为W的最高价氧化物，Y是地壳中含量最高的金属元素，b、c、d分别为X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物。化合物a～g的转化关系如图所示(部分产物已略去)。下列说法正确的是()A．简单离子半径大小：X＞Y＞ZB．a中含有极性共价键，属于共价化合物C．g的水溶液可显中性D．工业上通过电解其氯化物的方法制取Y的单质答案B解析由W的某种单质是自然界中硬度最大的物质，可知W为碳元素，a为CO2，由Y是地壳中含量最高的金属元素，可知Y是铝元素，c是Al(OH)3，由转化关系知b、d为强酸或强碱，且f能与CO2反应生成Al(OH)3，则b只能为强碱，又X位于C与Al之间，故X为钠元素，b为NaOH，f为NaAlO2，结合原子序数关系知，d只能为强酸，且符合题意的有H2SO4和HClO4，所以Z为S或Cl，g为Al2(SO4)3或Al(ClO4)3。A项，简单离子半径大小：S2－(或Cl－)＞Na＋＞Al3＋，错误；B项，CO2中的共价键为不同种元素间形成的极性共价键，CO2为共价化合物，正确；C项，g溶液中Al3＋水解使溶液显酸性，错误；D项，工业制铝利用的是电解熔融状态的氧化铝，错误。3．Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，X的原子半径在短周期主族元素中最大，Q元素原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，W、Z元素原子的最外层电子数相同，Z的核电荷数是W的2倍，含元素Y的合金是日常生活中使用量最广泛的金属材料之一。下列说法正确的是()A．简单离子半径：XYZWB．元素Q和Z形成的化合物QZ2属于离子化合物C．X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两间能发生反应D．Z元素简单氢化物的沸点高于W元素简单氢化物的沸点答案C解析Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，X的原子半径在短周期主族元素中最大，X为钠元素，Q元素原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，Q为碳元素，W、Z元素原子的最外层电子数相同，Z的核电荷数是W的2倍，W为氧元素，Z为硫元素，含元素Y的合金是日常生活中使用量最广泛的金属材料之一，Y为铝元素。A项，错按同周期主族元素从左到右原子半径逐渐变小的规律判断离子半径。电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小；电子层越多离子半径越大，故离子半径：S2－O2－Na＋Al3＋，错误；B项，CS2属于共价化合物，错误；C项，X、Y、Z最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、Al(OH)3、H2SO4，Al(OH)3是两性氢氧化物，故两两间能发生反应，正确；D项，忽略水分子之间存在氢键而判断错误，水的沸点高于硫化氢的沸点，错误。4．(2019·潍坊一模)X、Y、Z、W、R为五种短周期主族元素，Y、Z、W是原子序数递增的同周期相邻元素，且最外层电子数之和为15；X比Y核外少一个电子层；R的质子数是X、Y、Z、W四种元素原子的质子数之和的12。下列说法正确的是()A．简单离子半径：RWZB．X与Y形成的二元化合物常温下一定为气态C．W和R形成的化合物是离子化合物D．Y与W、Z与W形成的二元化合物都是大气污染物答案C解析同周期相邻元素X、Y、W最外层电子数之和为15的分别为6C、7N、8O；X比Y核外少一个电子层，则X为H，最后根据R与X、Y、Z、W质子数的关系确定R为Na。A项，Na＋与O2－的电子层结构相同，Na的核电荷数大，因而Na＋半径小于O2－，错误；B项，碳原子数大于4的烃，常温下为非气态，错误；C项，Na2O或Na2O2为离子化合物，正确；D项，CO2不是大气污染物，错误。5．短周期的主族元素X、Y、Z、W，原子序数依次增大，其中X、Z分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素，W原子的最外层电子数是其最内层电子数的2倍，Z、W原子的最外层电子数之和与X、Y原子的最外层电子数之和相等。则下列判断正确的是()A．原子的半径：WYZXB．Y、Z的最高价氧化物对应水化物相互反应C．气态氢化物的稳定性：WXD．X与Y形成的化合物中只含有离子键答案B解析X和Z分别是地壳中含量最高的非金属和金属元素，则分别为O和Al；W的最外层电子数是最内层的2倍，则W为Si，Z、W的最外层电子数之和为7，则O与Y的最外层电子数之和也为7，故Y最外层有1个电子，为Na。原子半径：r(Na)r(Al)r(Si)r(O)，即YZWX，A项错误；Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH和Al(OH)3，二者相互反应，B项正确；非金属性：OSi，故气态氢化物稳定性：H2OSiH4，C项错误；O和Na形成的Na2O2中既有离子键，又有共价键，D项错误。6．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。在如图所示的物质转化关系中，p、q、m、n分别是元素W、X、Y、Z的气体单质，P和s均为有色气体，v的水溶液呈碱性。常温下，0.1mol•L﹣1t溶液与0.1mo1•L﹣1溶液的pH均为1．下列判断错误的是（）A．X、Z、W形成的化合物XWZ可用来杀菌消毒，所有原子最外层均达到8电子稳定结构B．Y、W的最高价氧化物对应的水化物均为强酸C．简单氢化物的沸点：Z＞Y＞W，原子半径：X＜Z＜YD．s溶于水的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2【答案】A【解析】A．X、Z、W分别为H、O、Cl，形成的化合物HClO可用来杀菌消毒，但H原子不满足8电子稳定结构，故A错误；B．Y为N、W为Cl，二者最高价氧化物对应水合物分别为硝酸、高氯酸，均为强酸，故B正确；C．Y、Z、W的简单化合物分别为氨气、水、氯化氢，常温下水为液体，而氨气、HCl为气体，故水的沸点最高，氨气与HCl相对分子质量形成不是很大，氨气中存在氢键，故氨气的沸点更高，故简单氢化物沸点：Z＞Y＞W．所有元素中氢原子半径最小，N、O同周期且原子序数依次增大，故N原子半径大，则原子半径：X（H）＜Z（O）＜Y（N），故C正确；D．发生反应