2025版高一化學(xué)必修第一冊(cè) 三十“位-構(gòu)-性”與元素的綜合推斷

三十“位—構(gòu)—性”與元素的綜合推斷(30分鐘45分)題組過(guò)關(guān)·夯基礎(chǔ)1.(3分)(2024·北京東城區(qū)高一檢測(cè))1~18號(hào)元素中,A元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍,B元素原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的3倍,C元素原子M層電子數(shù)等于其L層電子數(shù)的一半,D元素原子最外層有1個(gè)電子,D的陽(yáng)離子與B的陰離子電子層結(jié)構(gòu)相同,則4種元素核電荷數(shù)關(guān)系中正確的是()A.C>D>B>A B.D>B>A>CC.A>D>C>B D.B>A>C>D【解析】選A。1~18號(hào)元素中,A元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍,A原子含有2個(gè)電子層,最外層含有4個(gè)電子,則A為C元素;B元素原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的3倍,B原子只能含有2個(gè)電子層,最外層含有6個(gè)電子,則B為O元素;C元素原子M層電子數(shù)等于其L層電子數(shù)的一半,則C為Si元素;D元素原子最外層有1個(gè)電子,D的陽(yáng)離子與B(O)的陰離子電子層結(jié)構(gòu)相同,D原子核外電子總數(shù)為10+1=11,則D為Na元素。四種元素的核電荷數(shù)大小順序?yàn)镾i>Na>O>C,即C>D>B>A,故A正確。2.(3分)(2024·長(zhǎng)春高一檢測(cè))現(xiàn)有四種短周期元素的有關(guān)信息如表所示元素結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及在周期表中的位置單質(zhì)及化合物的部分性質(zhì)與用途甲在元素周期表中,主族序數(shù)等于周期序數(shù)單質(zhì)常用于制合金乙原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半單質(zhì)是重要的半導(dǎo)體材料丙原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍單質(zhì)存在多種同素異形體丁元素能形成兩種不同的單質(zhì),最外層電子是電子層數(shù)的三倍丁的一種單質(zhì)與KI溶液反應(yīng)生成丁的另一種單質(zhì)則甲、乙、丙、丁四種元素的原子序數(shù)從大到小的排列順序?yàn)?)A.甲、乙、丙、丁 B.丁、甲、乙、丙C.丙、丁、甲、乙 D.乙、甲、丁、丙【解析】選D。四種短周期元素,甲在元素周期表中,主族序數(shù)等于周期數(shù),單質(zhì)常用于制合金,則甲為Al;乙單質(zhì)是重要的半導(dǎo)體材料,則乙為Si;丙原子最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的2倍,則丙原子只能有2個(gè)電子層,最外層電子數(shù)為4,則丙為C,其單質(zhì)有多種同素異形體;丁元素最外層電子是電子層數(shù)的三倍,能形成兩種不同的單質(zhì),丁的一種單質(zhì)與KI溶液反應(yīng)生成丁的另一種單質(zhì),兩種單質(zhì)為臭氧和氧氣,丁為O元素,則甲、乙、丙、丁分別是Al、Si、C、O元素,其原子序數(shù)由大到小順序依次是Si、Al、O、C,即依次是乙、甲、丁、丙。3.(3分)短周期中三種元素a、b、c在周期表中的位置如圖,下列有關(guān)這三種元素的敘述正確的是()A.a是一種活潑的非金屬元素B.c的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是一種強(qiáng)酸C.b的氫化物不穩(wěn)定D.b元素的最高化合價(jià)為+7價(jià)【解析】選B。根據(jù)周期表可判斷出a、b、c分別為He、F、S。He是稀有氣體,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,A項(xiàng)錯(cuò)誤;c的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是H2SO4,H2SO4是強(qiáng)酸,B項(xiàng)正確;b的氫化物為HF,HF很穩(wěn)定,C項(xiàng)錯(cuò)誤;F無(wú)正價(jià),D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.(3分)(2024·廣州高一檢測(cè))甲~戊均為短周期元素,在周期表中的相對(duì)位置如圖所示。甲、乙、丙都是非金屬元素,且乙的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是一種含氧酸,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.丁的氧化物一定既能與強(qiáng)酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿反應(yīng)B.簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:丙>戊C.原子半徑:丁>戊>乙>丙D.甲~戊的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中只有一種強(qiáng)酸【解析】選A。因?yàn)镺和F沒有最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物,結(jié)合短周期元素、周期表中的位置關(guān)系及甲、乙、丙都是非金屬元素等信息,可知這三種元素都是第二周期的,乙可能是C,也可能是N;甲~戊有兩種可能:①B、C、N、Al、Si,②C、N、O、Si、P。丁可能是Al,也可能是Si,SiO2除HF外,一般不與酸反應(yīng),A錯(cuò)誤;非金屬性越強(qiáng),簡(jiǎn)單氫化物越穩(wěn)定,B正確;丁和戊原子有三個(gè)電子層,乙和丙有兩個(gè)電子層,電子層數(shù)越多,原子半徑越大,電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越大,半徑越小,C正確;甲~戊的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中只有HNO3是強(qiáng)酸,D正確。[方法導(dǎo)引]5.(3分)W、X、Y、Z四種短周期元素在元素周期表中的位置如圖所示,其中W元素的原子序數(shù)為Z元素原子序數(shù)的兩倍,下列說(shuō)法正確的是()YZXWA.X在元素周期表中位于第三周期第ⅥA族B.X、Y、Z三種元素對(duì)應(yīng)原子的半徑依次減小C.XZ2和YZ2的化學(xué)性質(zhì)相似D.利用W的含氧酸酸性強(qiáng)于Y的含氧酸酸性,可證明非金屬性:W>Y【解析】選B。W元素的原子序數(shù)為Z元素原子序數(shù)的兩倍,則W為硫(S),Z為氧(O);從而得出Y為氮(N),X為硅(Si)。X為硅(Si),在元素周期表中位于第三周期第ⅣA族,A不正確;X(Si)的電子層數(shù)多一層,Y(N)、Z(O)同周期且Y在Z的左邊,三種元素對(duì)應(yīng)原子的半徑依次減小,B正確;XZ2(SiO2)和YZ2(NO2)的化學(xué)性質(zhì)不同,C不正確;沒有指明W(S)的含氧酸與Y(N)的含氧酸是否為最高價(jià)含氧酸,所以不能證明非金屬性:W>Y,D不正確。綜合應(yīng)用·拓思維6.(3分)(2024·江門高一檢測(cè))如表是元素周期表中的一部分,其中①~⑦為短周期元素,已知③與氫元素能組成生活中最常見的化合物,有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()①②③④⑤⑦⑥A.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性:①<②B.③與氫元素形成的10電子化合物呈中性C.離子半徑:⑤>④D.⑦位于金屬與非金屬分界線附近,可作半導(dǎo)體材料【解析】選C。③與氫元素能組成生活中最常見的化合物H2O,故③為O,根據(jù)元素在周期表中的位置可知①為C,②為N,④為Na,⑤為Mg,⑦為Si,⑥為Cl。①為C,②為N,同周期從左往右非金屬性增強(qiáng),故非金屬性N>C,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性:H2CO3<HNO3,A正確;③與氫元素形成的10電子化合物為H2O,呈中性,B正確;④為Na,⑤為Mg,離子均含兩個(gè)電子層,核外電子排布相同,核電荷數(shù)越大離子半徑越小,故離子半徑Na+>Mg2+,C錯(cuò)誤;⑦為Si,位于金屬與非金屬分界線附近,可作半導(dǎo)體材料,D正確。【補(bǔ)償訓(xùn)練】(2023·佛山高一檢測(cè))元素甲~戊均為短周期主族元素,在周期表中的相對(duì)位置如圖所示,丙的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能與NaOH溶液反應(yīng)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.原子半徑:丁>戊>乙B.簡(jiǎn)單氫化物穩(wěn)定性:乙>戊C.乙的簡(jiǎn)單氫化物遇HCl可能產(chǎn)生白煙D.丁、戊的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為弱酸【解析】選D。元素甲~戊均為短周期主族元素,由在周期表中的相對(duì)位置可知,丙位于第三周期,丙的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能與NaOH溶液反應(yīng),可知丙為Al元素或Si元素或P元素;結(jié)合位置可知,甲為B元素或C元素或N元素、乙為N元素或O元素或F元素、丁為Si元素或P元素或S元素、戊為P元素或S元素或Cl元素,同周期主族元素從左到右原子半徑逐漸減小,同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大,原子半徑大小順序是丁>戊>乙,A正確;同主族元素從上到下非金屬性減弱,則簡(jiǎn)單氫化物穩(wěn)定性:乙>戊,B正確;乙的簡(jiǎn)單氫化物若為NH3,遇HCl能產(chǎn)生白煙,C正確;丁、戊的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物若為硫酸、高氯酸,則為強(qiáng)酸,D錯(cuò)誤。7.(3分)(2024·武漢高一檢測(cè))某種天然硅酸鹽礦石主要成分的化學(xué)式為R[Z2W3Y10]·3X2Y,其中X、Y、Z、W、R是主族元素,原子序數(shù)依次增大,且處于四個(gè)不同周期。Y元素是地殼中含量最高的元素,化合物RY在實(shí)驗(yàn)室中常用作干燥劑。下列說(shuō)法正確的是()A.原子半徑:W>Z>YB.W和Z兩種單質(zhì)均可以與NaOH溶液反應(yīng)C.X和R形成的化合物可以與水發(fā)生反應(yīng),且化合價(jià)不發(fā)生變化D.W和Z的最高價(jià)氧化物均可溶于稀硝酸【解析】選B。X、Y、Z、W、R是主族元素,原子序數(shù)依次增大,且處于四個(gè)不同周期,其中Y在地殼中含量最高,則Y為O元素;化合物RY在實(shí)驗(yàn)室中常用作干燥劑,故R為Ca;五種元素占據(jù)四個(gè)不同周期,可知X為H元素;由于是硅酸鹽,若Z是Si,則W的化合價(jià)是20-8-23=103不符合,若W是Si,則Z的化合價(jià)是20-12-22=3,Z是Al,符合條件,根據(jù)以上分析可知X、Y、Z、W、R分別是H、O、Al、Si、Ca,同周期自左向右原子半徑逐漸減小,同主族從上到下原子半徑逐漸增大,則原子半徑:Al>Si>O,故A錯(cuò)誤;鋁和硅兩種單質(zhì)均可以與NaOH溶液反應(yīng),故B正確;X和R形成的化合物CaH2與水發(fā)生氧化還原反應(yīng),8.(3分)幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià)如表,Y、Z、M同周期,下列說(shuō)法正確的是()元素代號(hào)XYZMRQ原子半徑0.371.861.430.990.750.74最高正價(jià)+1+1+3+7+5—最低負(fù)價(jià)-1——-1-3-2A.離子半徑:Y>Z>MB.Y、Z、M三種元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物兩兩之間會(huì)反應(yīng)C.化合物XM、YM都是電解質(zhì),熔融狀態(tài)下都能導(dǎo)電D.氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性R>Q【解析】選B。短周期元素中,Q有-2價(jià),處于ⅥA族元素,沒有最高價(jià),則Q為O元素;M元素有+7、-1價(jià),故M為Cl元素;R有+5、-3價(jià),處于ⅤA族,原子半徑小于Cl,故R為N元素;X、Y、Z化合價(jià)分別為+1、+1、+3價(jià),則分別處于ⅠA族、ⅠA族、ⅢA族,且原子半徑Y(jié)>Z>Cl,故Y為Na、Z為Al,又由于原子半徑R>Q>X,則X為H。根據(jù)上述分析Y、Z、M分別為Na、Al、Cl,三者的離子分別為Na+、Al3+、Cl-,根據(jù)電子層數(shù)越多半徑越大;電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越大半徑越小的原則,離子半徑大小為r(Cl-)>r(Na+)>r(Al3+),即M>Y>Z,故A錯(cuò)誤;Y、Z、M的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物分別為NaOH、Al(OH)3、HClO4,氫氧化鈉與高氯酸發(fā)生中和反應(yīng),氫氧化鋁屬于兩性氫氧化物,與氫氧化鈉、高氯酸均反應(yīng),故B正確;化合物XM為HCl,熔融狀態(tài)下不能電離出自由移動(dòng)的離子,在水溶液中才能發(fā)生電離,故C錯(cuò)誤;元素的非金屬性越強(qiáng)其對(duì)應(yīng)的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,根據(jù)上述分析R為N,Q為O,氧元素的非金屬性強(qiáng)于氮元素,則氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性R<Q,故D錯(cuò)誤。9.(3分)(2024·景德鎮(zhèn)高一檢測(cè))已知A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的短周期元素,E為地殼中含量最高的過(guò)渡元素,A與D同主族,B與C同周期,且C與D的原子序數(shù)之和為20。甲、乙分別為元素E、A的單質(zhì),丙、丁為A、E分別與B形成的二元化合物,它們轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A.A、B形成的一種化合物具有強(qiáng)氧化性B.B、D形成的離子化合物水溶液顯堿性C.C的單質(zhì)能與丙反應(yīng)置換出B的單質(zhì)D.丁為黑色固體,且1mol甲與足量丙反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3NA(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)【解析】選D。已知A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的短周期元素,E為地殼中含量最高的過(guò)渡金屬元素,則E為Fe;A與D同主族,B與C同周期,可知A、B、C、D分屬三個(gè)不同的短周期,則A為H,D為Na,由C與D的原子序數(shù)之和為20,可知C為F;甲、乙分別為元素E、A的單質(zhì),丙、丁為A、E分別與B形成的二元化合物,結(jié)合圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系,由Fe與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵與H2可知丙為H2O,丁為Fe3O4,則B為O元素,以此解答該題。綜上:A為H元素,B為O元素,C為F元素,D為Na元素,E為Fe元素;甲為Fe,乙為H2,丙為H2O,丁為Fe3O4。H、O兩元素組成的H2O2有強(qiáng)氧化性,故A正確;O和Na形成的化合物為Na2O、Na2O2,二者水溶液均顯堿性,故B正確;F2與水反應(yīng)生成HF和O2,故C正確;丁為Fe3O4,是黑色固體,由3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2可知,1molFe與足量H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為83NA,故D錯(cuò)誤。10.(3分)下圖中,a、b、c、d、e為元素周期表中前四周期的一部分元素,下列有關(guān)敘述正確的是()abcdeA.元素b位于ⅥA族,有+6、-2兩種常見化合價(jià)B.五種元素中,元素e的性質(zhì)最穩(wěn)定C.原子半徑有d>c>bD.元素e參與形成的化合物可以作為一種半導(dǎo)體材料【解析】選D。根據(jù)各元素在周期表中的位置可知,a、b、c、d、e分別是He、O、P、Cl、As。元素b是O元素,位于ⅥA族,沒有+6價(jià),A錯(cuò)誤;五種元素中,元素a的原子具有最外層2個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以它的性質(zhì)最穩(wěn)定,B錯(cuò)誤;同一周期的元素,原子序數(shù)越小,原子半徑越大,不同周期的元素,原子核外電子層數(shù)越多,原子半徑就越大,所以原子半徑有c>d>b,C錯(cuò)誤;元素e處于金屬與非金屬交界處,所以該元素參與形成的化合物可以作為一種半導(dǎo)體材料,D正確。11.(3分)(2024·廣州高一檢測(cè))現(xiàn)有X、Y、Z、W四種原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,其中X共用三對(duì)電子形成雙原子分子,常溫下為氣體單質(zhì),Y的L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3倍,W的氧化物可用于制作耐高溫材料,W的單質(zhì)與Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的溶液反應(yīng)有氣體(被稱為最清潔的燃料)生成。下列說(shuō)法正確的是()A.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性:W>ZB.W、Z都位于金屬元素與非金屬元素的交界處C.簡(jiǎn)單離子半徑:Z>YD.W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物具有兩性【解析】選D。X、Y、Z、W是四種原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,其中X共用三對(duì)電子形成雙原子分子,常溫下為氣體單質(zhì),X為氮;Y的L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3倍,Y為氧;W的氧化物可用于制作耐高溫材料,且W的單質(zhì)與Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的溶液反應(yīng)有氣體(被稱為最清潔的燃料)生成,生成的氣體為氫氣,則W為鋁、Z為鈉。同一周期主族元素,原子序數(shù)越大,元素的金屬性就越弱,所以最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性:NaOH>Al(OH)3,A錯(cuò)誤;Na不位于金屬元素與非金屬元素的分界處,B錯(cuò)誤;簡(jiǎn)單離子的電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越大,半徑越小,簡(jiǎn)單離子半徑:Na+<O2-,C錯(cuò)誤;Al的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為Al(OH)3,具有兩性,D正確。遷移創(chuàng)新·提素能12.(12分)(2024·綿陽(yáng)高一檢測(cè))短周期主族元素X、Y、T、Z的原子序數(shù)依次增大,其族序數(shù)之和為15。已知幾種元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)的相關(guān)敘述如表所示,回答下列問題。元素編號(hào)元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)的相關(guān)敘述T失去一個(gè)電子后形成與Ne相同的核外電子排布X最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍Y其某種單質(zhì)是空氣的主要成分,具有氧化性Z原子核外有3個(gè)電子層,最外層比次外層少1個(gè)電子(1)元素X的一種同位素可用來(lái)測(cè)定文物所屬年代,這種同位素的原子符號(hào)是________________。

【解析】T失去一個(gè)電子后,形成與Ne相同的核外電子排布,則T為Na元素;X的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍,則X含有2個(gè)電子層,最外層含有4個(gè)電子,為C元素;Y的某種單質(zhì)是空氣的主要成分,具有氧化性,則Y為