第五章　微題型46　元素推斷-依據(jù)物質(zhì)之間的轉化

微題型46元素推斷——依據(jù)物質(zhì)之間的轉化1．(2022·福建漳平第一中學模擬)短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，M、N、P、Q依次是這些元素形成的單質(zhì)，甲、乙、丙、丁、戊是由這些元素形成的二元化合物。其中，乙是一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的無色氣體；丙是一種高能燃料，其組成元素與乙相同，分子中兩種原子個數(shù)比為1∶2。丁是常見的兩性氧化物。上述物質(zhì)的轉化如圖所示。下列說法正確的是()A．簡單離子半徑：Z>YB．常溫常壓下，戊的沸點低于乙C．化合物丙中只含有極性鍵D．工業(yè)上在一定條件下可由丁制備Q答案D解析分析可知丙為N2H4；M、N元素的單質(zhì)反應生成NH3，由W的原子序數(shù)小于X，則M為H2、N為N2；丁是常見的兩性氧化物，則丁為Al2O3；己加熱生成Al2O3，則己為Al(OH)3；Q與P反應生成Al2O3，則Q、P為Al和O2，若Q為O2，則甲為NO，NO與戊不會生成氫氧化鋁和氨氣，則Q為Al，甲為AlN，戊為H2O。根據(jù)分析可知：W為H，X為N，Y為O，Z為Al；甲為AlN，乙為NH3，丙為N2H4，丁為Al2O3，戊為H2O，己為Al(OH)3。電子層數(shù)相同的元素，原子序數(shù)越大離子半徑越小，則簡單離子半徑：Al3＋＜O2－，故A錯誤；戊為H2O，乙為NH3，水在常溫下為液態(tài)，氨氣為氣體，則水的沸點較高，故B錯誤；丙為N2H4，含有N—H極性鍵和N—N非極性鍵，故C錯誤；丁為Al2O3，Q為Al，工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備Al，故D正確。2．X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，其中Z為金屬元素，X、W為同一主族元素。X、Z、W形成的最高價氧化物分別為甲、乙、丙。x、y2、z、w分別為X、Y、Z、W的單質(zhì)，丁是化合物。其轉化關系如圖所示，下列判斷錯誤的是()A．反應①、②、③都屬于氧化還原反應B．X、Y、Z、W四種元素中，Y的原子半徑最小C．Na著火時，可用甲撲滅D．一定條件下，x與甲反應生成丁答案C解析根據(jù)題中信息可判斷x為碳，丙為二氧化硅，在高溫條件下碳與二氧化硅反應生成的w為硅，丁為一氧化碳；y2為氧氣，碳與氧氣點燃反應生成的甲為二氧化碳；z為鎂，鎂在二氧化碳中點燃反應生成碳和氧化鎂(乙)。A項，①二氧化碳與鎂反應、②碳與氧氣反應、③碳與二氧化硅反應都屬于氧化還原反應，正確；B項，同周期元素從左到右原子半徑依次減小，同主族元素從上到下原子半徑依次增大，故C、O、Mg、Si四種元素中，O的原子半徑最小，正確；C項，Na著火時，不可用二氧化碳撲滅，因為過氧化鈉可以和二氧化碳反應生成氧氣，氧氣具有助燃性，錯誤；D項，碳與二氧化碳在高溫條件下反應生成一氧化碳，正確。3．短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。Z元素原子的最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的四分之三，W元素原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的一半。甲是X、Y兩種元素形成的最簡單化合物，水溶液呈堿性；乙是Z元素的單質(zhì)。它們有如下轉化關系。下列敘述正確的是()A．YO2是酸性氧化物B．原子半徑：X<Y<Z<WC．W與Z形成的所有化合物中只存在離子鍵D．戊與丁反應過程中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2答案D解析Z元素原子的最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的四分之三，設最外層電子數(shù)為x，Z是短周期元素，則x＝eq\f(3,4)(2＋x)或x＝eq\f(3,4)(10＋x)，解得x＝6或30，可知Z最外層含有6個電子，是第二周期元素，為O元素；W元素原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的一半，其最外層含有1個電子，且原子序數(shù)大于O，則W為Na元素；甲是X、Y兩種元素形成的最簡單化合物，水溶液呈堿性；X、Y的原子序數(shù)都小于O，則甲為氨氣，X為H，Y為N元素；乙是Z元素的單質(zhì)，為O2，氨氣與氧氣催化氧化生成NO和水，結合轉化關系可知，丁為水，丙為NO，戊為NO2，以此分析解答。YO2是NO2，溶于水時生成HNO3和NO，不屬于酸性氧化物，故A錯誤；同一周期元素從左向右原子半徑逐漸減小，同一主族元素從上到下原子半徑逐漸增大，則原子半徑：X＜Z＜Y＜W，故B錯誤；W與Z形成的化合物如Na2O2中含有過氧根離子，內(nèi)含O—O共價鍵，故C錯誤；NO2與水發(fā)生反應：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，反應中只有氮元素的化合價發(fā)生變化，NO2既是氧化劑又是還原劑，被氧化的NO2生成HNO3，被還原的NO2生成NO，則反應過程中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2，故D正確。4．X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的四種短周期主族元素，A、B、C、D、E為上述四種元素中的兩種或三種所組成的化合物，其中A、C、E為有機物。已知A的相對分子質(zhì)量為28，B分子中含有18個電子，D分子中含有10個電子，五種化合物間的轉化關系如圖所示。下列說法正確的是()A．W的氧化物均為酸性氧化物B．X、Y、Z組成的分子中只含有極性鍵C．X、Y組成的化合物的沸點一定比X、Z組成的化合物的沸點低D．簡單氫化物的熱穩(wěn)定性：Z>Y答案D解析W(Cl)的氧化物一般具有氧化性，與堿會發(fā)生氧化還原反應，如2ClO2＋2NaOH=NaClO2＋NaClO3＋H2O，故ClO2不屬于酸性氧化物，A錯誤；X、Y、Z三種元素分別為H、C、O，可形成多種有機物，如CH3CH2OH，其中存在C—H、O—H等極性鍵，也存在C—C非極性鍵，B錯誤；C、H元素形成的化合物為烴，H、O元素可形成H2O、H2O2，H2O、H2O2存在分子間氫鍵，熔、沸點較高，故常溫下H2O、H2O2為液態(tài)，而一般含17個碳原子以上的烴常溫下為固態(tài)，此時沸點應高于H2O、H2O2，C錯誤；非金屬性：O(Z)＞C(Y)，故簡單氫化物熱穩(wěn)定性：Z＞Y，D正確。5．短周期元素W、X、Y、Z、Q的原子序數(shù)依次增大，c、d、e、f、h是由這些元素組成的二元化合物，自然界中硬度最大的單質(zhì)和a都由X組成，b由W、Y、Q三種元素組成，d能使品紅溶液褪色，e是液體，上述物質(zhì)的轉化關系如圖所示(個別產(chǎn)物略去)。下列說法錯誤的是()A．二元化合物沸點：e>d>cB．簡單氫化物的熱穩(wěn)定性：Q>Y>XC．元素的非金屬性：Y>X>WD．原子半徑：Z>Q>Y答案B解析自然界中硬度最大的單質(zhì)和a都由X組成，則X應為C元素，a為木炭；d能使品紅溶液褪色，則d應為SO2；e是液體，結合題給轉化關系及b由W、Y、Q三種元素組成，可推出b為H2SO4，c為CO2，e為H2O；e和h反應生成b，結合e、b的化學式及h是二元化合物，可知h為SO3，d和g在催化劑、加熱條件下生成h，則g為O2，c和f反應生成g，f是二元化合物，則f為Na2O2。綜上所述，W、X、Y、Z、Q分別為H、C、O、Na、S。水分子間存在氫鍵，水的沸點較高，CO2、SO2在常溫下均為氣體，其相對分子質(zhì)量越大，沸點越高，故沸點由大到小的順序為H2O>SO2>CO2，A項正確；元素非金屬性越強，簡單氫化物越穩(wěn)定，非金屬性：O>S>C，則簡單氫化物的熱穩(wěn)定性：H2O>H2S>CH4，B項錯誤；同周期主族元素從左到右非金屬性逐漸增強，故非金屬性：O>C，H的非金屬性較弱，則非金屬性：O>C>H，C項正確；同周期主族元素從左到右原子半徑逐漸減小，同主族元素隨原子核外電子層數(shù)增多，原子半徑增大，則原子半徑的大小關系為Na>S>O，D項正確。6．W、X、Y、Z均為短周期元素，原子序數(shù)依次增加，其中W、X、Z組成的化合物M、N、R之間存在如下反應。下列敘述正確的是()A．元素非金屬性由強到弱的順序為X>Y>Z>WB．M、N、R三種分子中，所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結構C．M、N、R三種分子均含有極性鍵和非極性鍵D．W、X、Y、Z四種元素既可形成離子化合物，又可形成共價化合物答案D解析根據(jù)球棍模型，可知X、Z、W分別為C、O、H三種元素，W、X、Y、Z均為短周期元素，原子序數(shù)依次增加，則Y是N。根據(jù)同周期，從左到右，元素非金屬性依次增強，可知非金屬性強弱順序為O>N>C>H，A項錯誤；M、N、R三種分子分別是二氧化碳、甲烷、乙酸，氫原子只能達到2電子穩(wěn)定結構，其他原子均滿足8電子穩(wěn)定結構，B項錯誤；甲烷分子和二氧化碳中均只有極性鍵，C項錯誤；W、X、Y、Z四種元素既可形成離子化合物，如碳酸銨，又可形成共價化合物，如尿素，D項正確。7．已知A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的五種短周期主族元素，其中B和D同主族，中學階段常見物質(zhì)X、Y、Z為其中的三種元素組成的化合物，且均為強電解質(zhì)，當X、Y按物質(zhì)的量之比為1∶2反應時，有如圖轉化關系。下列說法正確的是()A．C、D、E三種元素一定位于同一周期B．物質(zhì)X、Y、Z既含有離子鍵又含有共價鍵C．C和D形成的化合物溶于水，其溶液顯中性D．簡單氫化物的熱穩(wěn)定性：D>E答案A解析根據(jù)W為二元液態(tài)化合物，推測W為H2O，X、Y、Z為其中的三種元素組成的化合物，且均為強電解質(zhì)，X、Y按物質(zhì)的量之比為1∶2反應，推測X與Y的反應為酸堿中和反應，進一步推測X為H2SO4、Y為NaOH、Z為Na2SO4；從而推斷A為H元素、B為O元素、C為Na元素、D為S元素、E為Cl元素。Na、S、Cl均位于第三周期，A項正確；H2SO4只含有共價鍵，B項錯誤；C和D形成的化合物為Na2S，S2－發(fā)生水解使溶液呈堿性，C項錯誤；非金屬性：Cl>S，簡單氫化物的熱穩(wěn)定性：D<E，D項錯誤。8．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加。A是元素Y的單質(zhì)。常溫下，A遇甲的濃溶液發(fā)生鈍化。丙、丁、戊是由這些元素組成的二元化合物，且丙是無色氣體。上述物質(zhì)的轉化關系如圖所示。下列說法正確的是()A．由于丁和戊化學鍵相同，所以它們都是平面結構B．簡單氫化物的沸點：X>ZC．簡單離子半徑：X<YD．Y的簡單離子與Z的簡單離子在水溶液中可大量共存答案B解析由題干信息可知Y為Al元素，丙是無色氣體，則甲為H2SO4、丙為SO2，丙、丁、戊是由這些元素組成的二元化合物，可知丁為H2O，戊為H2O2，乙為Al2(SO4)3，則W、X、Y、Z分別為H、O、Al、S元素。丁為H2O，戊為H2O2，前者含極性鍵，后者含有極性鍵、非極性鍵，且二者結構也不同，A項錯誤；非金屬性：O>S，則氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：X>Z，B項正確；O2－和Al3＋含有相同的電子層結構，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，則離子半徑：Y<X，C項錯誤；Al3＋、S2－在水中發(fā)生相互促進的水解反應生成氫氧化鋁與硫化氫氣體，二者不能大量共存，D項錯誤。9．主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，且均不大于20，四種元素的原子序數(shù)之和等于35，甲、乙、丙、丁、戊是由其部分元素組成的5種化合物，乙→丁放出大量熱；甲、戊均由兩種元素組成，其中戊分子中原子個數(shù)比為1∶1，它們之間的轉化關系如圖所示。下列說法正確的是()A．簡單離子半徑：Z>WB．四種元素可存在于同一種化合物中C．甲與戊均為共價化合物D．簡單氫化物的熱穩(wěn)定性：Y>Z答案B解析丙為溫室氣體二氧化碳，所以戊為碳氫化合物且原子個數(shù)比為1∶1，戊為乙炔，可知甲為碳化鈣，乙為氧化鈣，丁為氫氧化鈣，X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，可推知X、＋有三個電子層，簡單離子半徑：O2－<Ca2＋，A錯誤；四種元素可形成Caeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(HCO3))2，B正確；甲為碳化鈣，是離子化合物，戊為乙炔，是共價化合物，C錯誤；Y、Z分別為C、O，二者位于同一周期，非金屬性：O>C，熱穩(wěn)定性：CH4<H2O，D錯誤。10．A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，分布在三個不同周期。X、Y、Z、W為這些元素形成的化合物，X為二元化合物且為強電解質(zhì)，W的水溶液呈堿性，物質(zhì)的轉化關系如圖所示。下列說法正確的是()A．離子半徑：C＞D＞BB．化合物Y中既有離子鍵又有共價鍵C．電解熔融狀態(tài)下的化合物Z，可制備D的單質(zhì)D．往X溶液中逐滴滴入W溶液，現(xiàn)象是先產(chǎn)生沉淀，后沉淀溶解答案B解析由轉化關系可知兩性化合物應為Al(OH)3，則D為Al，Al與X、Y的溶液均能反應生成氣體單質(zhì)，且X為二元化合物且為強電解質(zhì)，應為HCl，Z為AlCl3，W的水溶液呈堿性，應為NaAlO2，Y為NaOH，氣體單質(zhì)為氫氣，A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，分布在三個不同周期，X、Y、Z、W為這些元素形成的化合物，則A為H元素，B為O元素，C為Na元素，D為Al元素，E為Cl元素，結合對應單質(zhì)、化合物的性質(zhì)以及元素周期律解答該題。