2021届高考化学统考版二轮备考提升指导与精练8元素周期表中的位构性的关系解析

例1．2019年是元素周期表诞生150周年，目前周期表七个周期均已排满，共118种元素，如图是元素周期表短周期的一部分，下列说法中正确的是（）A．元素①位于第二周期第ⅣA族B．气态氢化物的稳定性：④②C．最高价氧化物对应水化物的酸性：⑤④D．元素的最高正化合价：③＝⑤【解析】根据元素周期表的位置关系可知，①为N元素，②为O元素，③为F元素，④为S元素，⑤为Cl元素，结合元素的周期性变化规律与物质的结构与性质作答。依据上述分析可知，A．元素①为N元素，位于第二周期第VA族，A错误；B．非金属性越强，对应气态氢化物的稳定性越强，因非金属性：OS，故气态氢化物的稳定性：②④，B错误；C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，因非金属性：ClS，故最高价氧化物对应水化物的酸性：⑤④，C正确；D．F无最高正化合价，无法比较，D错误。【答案】C例2．应用元素周期律的有关知识，可以预测我们不熟悉的一些元素的单质及其化合物的性质。下列预测中正确的是（）①Be的最高价氧化物的水化物可能具有两性②Tl(对应元素位于第IIIA族)与盐酸和NaOH溶液作用均能产生氢气③At(第VIIA族元素)的单质为有色固体，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸④Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O2，其溶液是一种强碱溶液1.应用①优培8元素周期表中的位构性的关系元素周期表中的位构性的关系⑤4SrSO(Sr位于第IIA族)是难溶于水的白色固体⑥H2Se是无色、有毒、比H2S稳定的气体A．①③⑤B．②④⑥C．①②③④D．②④⑤【解析】①元素周期表中Be和Al处于对角线位置上，处于对角线的元素具有相似性，所以BeO、Be(OH)2可能均有两性，故①正确；②铊(Tl)与铝同主族，其单质能与盐酸反应，由于铊比铝活泼没有两性，所以不能与氢氧化钠反应，故②错误；③卤素单质都是有色物质，且随着原子序数增大其单质颜色加深，AgX中只有AgF易溶于水，其它卤化银既不属于水也不溶于稀硝酸，所以卤族元素At的单质为有色固体，AgAt可能不溶于水也不溶于稀硝酸，故③正确；④Li的活泼性小于Na，Li在氧气中燃烧生成Li2O，不会生成Li2O2，故④错误；⑤第IIA元素硫酸盐性质的递变规律，硫酸钡(BaSO4)是难溶于水的白色固体，则硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体，故⑤正确；⑥非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性：S＞Se，则氢化物稳定性为：H2S＞H2Se，故⑥错误；所以正确的为：①③⑤；答案选A。【答案】A例3．X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，已知非金属元素X有多种单质，其中一种常用做电极材料，下列说法中正确的是（）A．X、Y的最高价化合物溶于水后的溶液一定显酸性B．原子半径由大到小的顺序：Z＞X＞YC．Z的简单离子对水的电离没有影响D．Z的氯化物与氧化物都属于离子化合物【解析】非金属元素X有多种单质，其中一种常用做电极材料，则X为C元素，由元素相对位置可知，Y为N元素、Z为Al。X、Y最高价化合物溶于水后溶液不一定呈酸性，可能呈中性或碱性，如碳酸钠溶液呈碱性、硝酸钠溶液呈中性，A错误；原子半径Al＞C＞N，B正确；Z的简单离子是Al3+，属于弱离子促进水电离，C错误；Z的氯化物如氯化铝属于共价化合物，D错误。【答案】B例4．由德国重离子研究中心人工合成的第112号元素的正式名称为“Copemicium”，相应的元素符号为“Cn”，该元素的名称是为了纪念天文学家哥白尼而得名。该中心人工合成Cn的过程可表示为：70Zn+208Pb=277Cn+1n。下列叙述中正确的是（）A．元素周期表中，总共有16个纵行，16个族XYZB．Cn元素位于元素周期表的第七周期，是副族元素C．得到Cn元素的相对原子质量为277D．277112Cn的原子核内中子数比质子数多165【解析】元素周期表中，总共有18个纵行，16个族，A错误；Cn为112号元素，第6周期稀有气体的原子序数为86，第7周期稀有气体的原子序数为118，11811286，故位于第七周期，112-86=26，118-112=6，则位于ⅡB，故其位于元素周期表的第七周期，是副族元素，B正确；277Cn仅仅是Cn元素一种核素，故是该原子的质量数为277，近似计算中该原子的相对原子质量为277，而不是Cn元素，C错误；277112Cn的原子核内中子数为277-112=165，质子数为112，故中子数比质子数多165-112=53，D错误；故答案为：B。【答案】B1．已知M、N、R均为短周期的元素，M、N同周期，M、R的最低价离子分别为M2−和R−，N2+和R−具有相同的电子层结构，下列说法正确的是（）A．对应气态氢化物的稳定性M＞RB．R元素的最高正价一定为+7价C．离子半径：M2−＞R−＞N2+D．还原性：M2−＜R−【解析】短周期元素中，M和R的最低价离子分别为M2−和R−，推出M位于第VIA族，R位于ⅦA族，N的价态为+2价，位于元素周期表ⅡA族，N2+和R−具有相同的电子层结构，说明R在N的上一周期，即N位于第三周期，R位于第二周期，M和N位于同周期，推出N为Mg，M为S，R为F，F的非金属性强于S，则HF的稳定性强于H2S，F没有正价，S2−电子层数最多，即S2−半径最大，F−和Mg2+核外电子排布相同，即F−的半径大于Mg2+，离子半径大小顺序是S2−F−Mg2+，F的非金属性强于S，则S2−的还原性强于F−，即还原性大小顺序是S2－F－。【答案】C2．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y、Z、W位于同一周期，它们的最高价氧化物的水化物能两两反应，X原子最外层电子数是电子层数的三倍，W的最高正价与最低负价的代数和为6。下列推测正确的是（）A．Z的氧化物是一种两性氧化物提分训练B．X与Y形成的化合物只有离子键，没有共价键C．W元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2WO4D．X、Y、Z三种元素的原子半径：Z＞Y＞X【解析】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子最外层电子数是电子层数的三倍，则X为O元素；W的最高正价与最低负价的代数和为6，则W为Cl元素；Y、Z、W位于同一周期，它们的最高价氧化物的水化物能两两反应，则Y为Na元素、Z为Al元素。A．铝元素的氧化物是氧化铝，氧化铝是两性氧化物，故A正确；B．氧元素与钠元素形成的过氧化钠是离子化合物，化合物中含有离子键和共价键，故B错误；C．氯元素最高价氧化物对应水化物为高氯酸，化学式为HClO4，故C错误；D．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则三种元素的原子半径的大小顺序为Na＞Al＞Cl，故D错误；选A。【答案】A3．短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增大，B和D同主族；X、Y、N分别是由以上四种元素的两种组成的化合物，Z是由以上三种元素组成的化合物；若X与Y摩尔质量相同，Y为淡黄色固体，上述物质之间的转化关系如图所示(部分生成物省略)，则下列说法中一定正确的是（）A．相对分子质量：MN，沸点：NMB．简单离子半径：DBCAC．Z为Na2CO3D．图中有两个氧化还原反应【解析】由Y为淡黄色固体且为化合物可知Y为Na2O2。由X、Y摩尔质量相同可推知X为Na2S，从而推知Z为NaOH。故A、B、C、D分别为H、O、Na、S。A项，N为H2O，M为H2S或NaHS，M为H2S时，H2O的沸点高于H2S，M为NaHS时，H2O的沸点低于NaHS，错误；B项，离子半径大小顺序为S2−O2−Na+H+，正确；C项，Z为NaOH，错误；D项，图中只有一个氧化还原反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑，错误。【答案】B4．短周期金属元素甲~戊在元素周期表中的相对位置如右表所示，下面判断正确的是（）A．原子半径：丙＜丁＜戊B．金属性：甲＞丙C．最外层电子数：甲＞乙D．氢氧化物碱性：丙＞丁＞戊【解析】A．根据同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：丙丁戊，A项错误；B．根据同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强，则金属性：甲丙，B项错误；C．根据同周期元素从左到右，原子的最外层电子数逐渐增多，则最外层电子数：甲乙，C项错误D．根据同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱，则金属性：丙丁戊，由于元素的金属性越强，其氢氧化物碱性越强，故氢氧化物的碱性：丙丁戊，D项正确；故答案选D。【答案】D5．同一周期的X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物对应水化物的酸性强弱是H3XO4＜H2YO4＜HZO4，下列推断正确的是（）A．原子序数：X＞Y＞ZB．主族序数：Y＞X＞ZC．气态氢化物稳定性：XH3＜H2Y＜HZD．元素的非金属性强弱：X＞Y＞Z【解析】同一周期的X、Y、Z三种元素，最高价氧化物对应水化物的酸性强弱是H3XO4＜H2YO4＜HZO4，则原子序数X＜Y＜Z，A项错误；同一周期元素中，元素的非金属性越强，其族序数越大，所以主族序数：Z＞Y＞X，B项错误；元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，这几种元素的非金属性X＜Y＜Z，所以气态氢化物稳定性：XH3＜H2Y＜HZ，C项正确；这几种元素的非金属性X＜Y＜Z，D项错误。【答案】C6．几种短周期元素的原子半径及主要化合价见下表：元素代号KLMQRTN原子半径/nm0.1830.1600.1430.1020.0890.0740.132主要化合价+1+2+3+6、-2+2-2+1下列叙述正确的是（）A．K、L、M三元素的金属性逐渐增强B．在RCl2分子中，各原子均满足8电子的稳定结构C．Q元素的最高价氧化物为电解质，其水溶液能够导电D．K元素与N元素的最高价氧化物水化物的碱性相比，前者更强【解析】短周期元素，Q、T均有−2价，处于ⅥA族，Q有+6价气味原子半径QT，故Q为S元素、T为O元素；L、R均有+2价，处于ⅡA族，原子半径LR，故L为Mg、R为Be；M有+3价，原子半径大于硫，故M为Al；K、N均有+1价，处于IA族，原子半径KNAl，故K为Na、N为Li。A．同周期自左而右金属性减弱，故金属性M(Al)L(Mg)K(Na)，故A错误；B．在BeCl2分子中，Be原子不满足8电子的稳定结构，故B错误；C．Q元素的最高价氧化物为SO3，属于非电解质，故C错误；D．同主族金属性逐渐增强，Na的金属性强于Li，则K元素与N元素的最高价氧化物水化物碱性相比，前者更强，故D正确。故答案选：D。【答案】D7．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可与其最高价氧化物的水化物反应生成盐，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气味气体产生。下列说法正确的是（）A．W、X、Y、Z的简单离子的半径依次增大B．X的简单氢化物的热稳定性比W的强C．析出的黄色沉淀易溶于乙醇D．X与Z属于同一主族，X与Y属于同一周期【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可与其最高价氧化物的水化物反应生成盐，W为N；Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，Y为Na；由X、Y、Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生，盐为Na2S2O3，结合原子序数可知，X为O，Z为S。由上述分析可知，W为N，X为O，Y为Na，Z为S。A．S2−有3个电子层，O2−、Na+、N3−具有2个电子层，由于离子的电子层数越多，离子半径越大，对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径就越小，所以简单离子的半径由大到小的顺序是ZWXY，A错误；B．同一周期的元素，原子序数越大，元素的非金属性越强，其相应氢化物的稳定性就越强；由于元素的非金属性XW，所以简单氢化物的热稳定性XW，B正确；C．Z是S元素，S单质不能溶于水，微溶于酒精，容易溶于CS2，所以该说法不合理，C错误；D．O、S是同一主族的元素，O是第二周期元素，Na是第三周期元素，两种元素不在同一周期，D错误；故合理选项是