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题型 04 物质结构与元素推断综合题
1.(2024·高一上·河南省洛阳市·期末)下表列出了A~H8种元素在周期表中的位置:
族
周期
IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
1 A
2 B C D
3 E F G H
请回答下列问题(用元素符号或化学式填写)。
(1)元素A、D和E形成的化合物的电子式是 ,该化合物中存在的化学键类型是 。
(2)上述元素中有一种中子数为8的核素常用于考古学上测定文物的年代,其原子符号是 。
(3)B、C、F三种元素原子半径由大到小的顺序是 。
(4)F元素的最高价氧化物与氢氧化钠反应的离子方程式是 。
(5)E在空气中加热后的产物与B的最高价氧化物反应的化学方程式是 。
(6)能比较元素G和H非金属性强弱的实验事实是 (填字母序号)。
a.G的氢化物的酸性比H的氢化物的酸性弱
b.H的单质与氢气化合比G的单质与氢气化合容易,且形成的氢化物稳定性更强
c.在G的氢化物的水溶液中通少量H的单质气体可置换出单质G
【答案】(1) 离子键、极性键(或共价键)
(2)
(3)Al、C、N(或者Al>C>N)
(4)
(5)
(6)bc
【分析】根据各元素在周期表中的位置可知:A~H依次为:H、C、N、O、Na、Al、S、Cl;
【解析】(1)H、O、Na形成的化合物是NaOH,电子式为 ,是含有共价键的离子化合
物,故存在化学键类型为离子键、极性键(或共价键);
(2)考古工作者利用碳元素的一种核素测定一些文物的年代,表示为 ;
学科网(北京)股份有限公司(3)电子层越多,原子半径越大,电子层相同时,核电荷数越大,原子半径越小,B、C、F分别是C、
N、Al,原子半径由大到小的顺序是Al、C、N;
(4)Al的最高价氧化物为Al O,是两性氧化物,能与NaOH反应,离子方程式:Al O+2OH-
2 3 2 3
+3H O=2[Al(OH) ]-;
2 4
(5)Na在空气中加热后的产物为NaO,B的最高价氧化物为CO,NaO 与CO 反应的化学方程式:
2 2 2 2 2 2
;
(6)元素氧化性越强,单质与氢气化合越容易,生成的氢化物越稳定,且氧化性强的非金属单质可以将
氧化性弱的非金属离子从盐溶液中置换出来,选bc;
2.(2024·高一上·天津市重点校·期末)1869年俄国化学家门捷列夫制出第一张元素周期表,到现在形成
的周期表经过了众多化学家的艰辛努力,历经一百多年。元素周期表体现了元素位、构、性的关系,揭示
了元素间的内在联系。如图是元素周期表的一部分,回答下列问题:
(1)元素②在周期表中的位置
(2)元素⑤和⑨的最高价氧化物的水化物中,碱性较强的是 (填化学式)。
(3)元素①与⑦可形成18电子分子,请用电子式表示该分子的形成过程: 。
(4)元素⑦⑧⑨的简单离子半径由大到小的顺序是 (用离子符号表示),
(5)元素⑨的最高价氧化物的水化物与元素⑥的单质反应的化学方程式为: 。
(6)元素的非金属性⑩ ⑧(填“>”或“<”);下列事实不能证明上述结论的是 。
A.元素⑧的单质与⑩的气态氢化物的水溶液反应,溶液变为橙黄色
B.元素⑧的气态氢化物的水溶液的酸性比元素⑩的弱
C.元素⑧和⑩的气态氢化物受热分解,前者的分解温度高
D.元素⑧的最高价氧化物的水化物的酸性比元素⑩的强
E.元素⑧的气态氢化物的还原性比元素⑩的弱
【答案】(1)第二周期ⅣA族
(2)KOH
(3)
(4)S2-、Cl-、K+
(5)2KOH+2Al+2H O=2KAlO +3H ↑
2 2 2
(6)< B
【分析】由题给周期表结构分析可知,①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为Na、⑥为Al、⑦为S、⑧
学科网(北京)股份有限公司为Cl、⑨为K、⑩为Br,依此结合元素周期律进行分析解答。
【解析】(1)元素②为碳元素,在周期表中的位置是第二周期ⅣA族;
(2)同主族元素,从上到下,元素的金属性依此减弱,即K的金属性比钠强,金属性越强,其最高价氧
化物的碱性越强,因此碱性较强的是KOH;
(3)
硫化氢为共价化合物,分子中存在两个H-S键,用电子式表示其形成过程为:
;
(4)电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,钾离子、硫离子、氯
离子电子层数相同,钾的核电荷数最大,则钾离子半径最小,硫离子、氯离子具有相同的电子层数,氯的
核电荷数比硫的大,因而⑦⑧⑨的简单离子半径由大到小的顺序S2-、Cl-、K+;
(5)氢氧化钾溶液与铝反应生成偏铝酸钾和氢气,其反应的化学方程式为:
2KOH+2Al+2H O=2KAlO +3H ↑,
2 2 2
故答案为:2KOH+2Al+2H O=2KAlO +3H ↑;
2 2 2
(6)同主族元素,从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,因而元素的非金属性⑩<⑧,
A.元素氯的单质与溴的氢化物的水溶液反应,溶液变为橙黄色,说明有溴单质生成,说明Cl的非金属性比
溴强,故A正确;
B.氢化物溶液酸碱性与元素非金属性无关,如水呈中性,氨水呈碱性,硫化氢呈酸性,故B错误;
C.元素非金属性与氢化物稳定性一致,元素氯的氢化物受热温度高,说明氯化氢更稳定,则氯元素非金属
性比溴强,故C正确;
D.元素的非金属性与最高价含氧酸的酸性一致,元素氯的最高价氧化物对应水化物的酸性比元素溴的强,
说明氯元素的非金属更强,故D正确;
E.元素⑧的氢化物的还原性比元素⑩的弱,说明氯元素非金属性更强,故E正确,故选B。
3.(2024·高一上·陕西省名校·期末)1869年,俄国化学家门捷列夫制作了第一张元素周期表。下表是元
素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表某一化学元素。
(1)c元素的符号是 ,短周期元素中,字母 所代表的元素原子半径最大。
(2)请写出元素e在元素周期表中所在的位置 。
(3)请画出元素f的简单离子结构示意图 ;请写出f最高价氧化物对应的水化物与d的最高价
氧化物对应水化物反应的化学方程式 。
(4)由元素a和c构成的含10个电子的阴离子的电子式为 。
(5)能说明d的金属性比e强的实验事实 。(写1条)
【答案】(1)O d
学科网(北京)股份有限公司(2)第三周期ⅡA族
(3) Al(OH) +NaOH=Na[Al(OH) ]
3 4
(4)
(5)钠常温就可以和水剧烈反应,镁可以和热水缓慢反应
【分析】由元素在周期表中的相对位置可知,a为H元素、b为C元素、 c为O元素、d为Na元素、e为
Mg元素、f为Al元素、g为P元素、h为S元素、i为Cl元素、j为Se元素。
【解析】(1)氧元素的元素符号为O;同周期元素,自左而右原子半径减小,同主族元素,自上而下原子
半径增大,所以表中短周期元素d代表的元素原子半径最大,故答案为:O;d;
(2)镁元素的原子序数为12,位于元素周期表第三周期ⅡA族,故答案为:第三周期ⅡA族;
(3)
铝离子的核电荷数为13,核外有2个电子层,最外层电子数为8,离子的结构示意图为 ;氢氧
化铝是两性氢氧化物,能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠,反应的化学方程式为
Al(OH) +NaOH=Na[Al(OH) ],故答案为: ;Al(OH) +NaOH=Na[Al(OH) ];
3 4 3 4
(4)
氢氧根离子是含有共价键的阴离子,电子式为 ,故答案为: ;
(5)钠常温就可以和水剧烈反应,镁可以和热水缓慢反应金属钠失去电子的能力强于金属镁,证明金属
钠的还原性强于金属镁,钠元素的金属性强于镁元素,故答案为:钠常温就可以和水剧烈反应,镁可以和
热水缓慢反应。
4.(2024·高一上·湖北省十堰市·期末)下表列出了 种元素在周期表中的位置:
族
周
期
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 E F
3 A C D G R
4 B H
请回答下列问题。
学科网(北京)股份有限公司(1)这9种元素中,其中化学性质最不活泼的是 (用元素符号作答)。
(2) 元素的最高价氧化物与氢氧化钠反应的离子方程式是 。
(3)A、B、C三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为 (用元素符号表示)。
(4)非金属性:F G.为什么? 。
(5)H元素与A元素形成的化合物的电子式是 。
(6) 元素和 元素两者核电荷数之差是 。
(7)元素周期表中的副族除了ⅠB ⅡB ⅢB ⅤB ⅥB ⅦB还有? 。
【答案】(1)Ar
(2)
(3)K>Na>Mg
(4)> 因为O无最高正化合价,而Cl有最高正化合价(或O的电负性比Cl大)
(5)
(6)16
(7)ⅣB
【分析】由元素在周期表中的位置可知,A为Na,B为K元素,C为Mg,D为Al,E为C元素,F为O
元素,G为Cl元素,H为Br,R为Ar。
【解析】(1)零族元素Ar化学性质最不活泼,则最不活泼的为Ar;
(2) 元素的最高价氧化物为Al O,其与NaOH反应的离子方程式为
2 3
;
(3)同周期随原子序数增大原子半径减小,同主族电子层越多原子半径越大,故原子半径大小为:K>Na
>Mg;
(4)非金属性O>Cl,因为O无最高正化合价,而Cl有最高正化合价(或O的电负性比Cl大);
(5)
H元素与A元素形成的化合物为NaBr,其电子式是 ;
(6)B为K元素,原子序数为19,H为Br元素,原子序数为35,核电荷数之差为16;
(7)元素周期表副族除了给定的还有ⅣB族。
5.(2024·高一上·江西省部分学校·期末)A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的元素,其相关信息
如下。
元素 特征 元素 特征
A 该元素的某种原子不含中子 B 简单氢化物的分子结构模型为
学科网(北京)股份有限公司C 在人体中含量最多 D 该元素形成的化合物灼烧时火焰呈现黄色
该元素形成的单质常温下是黄绿色的有毒 由该元素形成的合金是目前我国用途最广的
E F
气体 合金
回答下列问题:
(1)元素A和E形成的化合物的电子式为 ,该化合物含有的化学键类型是 。
(2)元素B在元素周期表中的位置为 ,其原子结构示意图为 。
(3)元素D形成的单质在元素C形成的单质中燃烧的化学方程式为 ;元素D形成的单质久置
于空气中最终得到的化合物的化学式为 。
(4)元素F形成的单质在元素E形成的单质中燃烧生成的化合物的化学式为 ;向一个
小烧杯中加入 蒸馏水,加热至沸腾,向沸水中逐滴加入5~6滴该化合物的饱和溶液,继续煮沸至液
体呈红褐色,停止加热,最终得 (填物质名称),可用 (填方法)检验。
(5)下列事实,能证明元素E的非金属性强于S(硫)的非金属性的是___________(填字母)。
A.酸性:
B. 通入 溶液能产生黄色沉淀
C.氢化物稳定性:
D.常温下, 的单质为气态, 的单质为固态
【答案】(1) 共价键(极性共价键)
(2)第二周期IVA族
(3) NaCO
2 3
(4)FeCl 氢氧化铁胶体 丁达尔效应
3
(5)BC
【分析】A元素的某种原子不含中子,则A为H;根据B元素简单氢化物的结构模型可知其分子式为
CH,则B为C;C元素在人体中含量最多,则C为O;D元素形成的化合物灼烧时火焰呈现黄色,则D
4
为Na;E元素形成的单质常温下是黄绿色的有毒气体,该气体为Cl2,则E为Cl;F元素形成的合金是目
前我国用途最广的合金,该合金是钢,则F为Fe,据此分析解答。
【解析】(1)
A为H,E为Cl,则元素A和E形成的化合物为HCl,其电子式为 ,HCl是共价化合物,含有的化
学键类型是共价键(极性共价键);
(2)
学科网(北京)股份有限公司B为C元素,其原子核外电子层数为2,最外层电子数为4,则元素B在元素周期表中的位置为第二周期
IVA族,其原子结构示意图为: ;
(3)D为Na,C为O,则元素D形成的单质在元素C形成的单质中燃烧的化学方程式为
;元素D形成的单质(金属钠)在空气中易被氧气氧化成NaO,然后NaO与空气中的
2 2
水反应生成NaOH, NaOH易潮解,NaOH溶液与空气中的CO 反应生成碳酸钠晶体,最后碳酸钠晶体风
2
化,失去结晶水,变成NaCO,则元素D形成的单质久置于空气中最终得到的化合物的化学式为
2 3
NaCO;
2 3
(4)单质铁在氯气中燃烧生成的化合物的化学式为FeCl ;向一个 小烧杯中加入 蒸馏水,加
3
热至沸腾,向沸水中逐滴加入5~6 FeCl 的饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,最终得氢氧化
3
铁胶体;检验方法是丁达尔效应;
(5)A.HSO 不是S(硫)的最高价氧化物对应的水化物,则根据酸性:HEO >H SO ,不能证明元素E的
2 3 4 2 3
非金属性强于S(硫)的非金属性,A不符合题意;
B.E 通入HS溶液能产生黄色沉淀,即HS被E 氧化生成S,则单质氧化性:E>S,即非金属性:E>S,
2 2 2 2 2
B符合题意;
C.氢化物稳定性:HE>H S,则非金属性:E>S,C符合题意;
2
D.常温下物质的状态与非金属性无关,D不符合题意;
故选BC。
6.(2024·高一上·湖北省十堰市·期末)下表列出了 9种元素在元素周期表中的位置:
族
周期
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2
3
4
回答下列问题:
(1)观察 的燃烧时,发现火焰呈 色。
(2)简单离子半径: (填“>”“<”或“=”) 。
(3)最简单氢化物的稳定性: (填“>”“<”或“=”) 。
(4) 、 、 三种元素分别形成的最简单氢化物的沸点由高到低的顺序为 (填化学式)。
(5) 形成的单质与 形成的单质的化学性质相似,写出 的单质与 的最高价氧化物对应的水化物发生
反应的化学方程式: 。
学科网(北京)股份有限公司(6)一定条件下, 所形成的单质与 所形成的单质可直接化合生成 :
①0.1mol 所含的电子总数为 。
②查阅资料可知, 可与水发生反应,生成一种白色难溶物和一种有刺激性气味的气体,则该反应的化
学方程式为 (反应中涉及的物质均用化学式表示),该反应的基本反应类型为 。
【答案】(1)黄
(2)>
(3)<
(4)
(5)
(6)5 复分解反应
【分析】根据元素在周期表中的位置, 分别为钠、钾、镁、硼、碳、氮、氧、氟、铝。
【解析】(1)钠在燃烧时发出黄色的火焰;
(2)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;简单离子半径:N3->O2-;
(3)同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,根据非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,最
简单氢化物的稳定性:NH F->Na+>Mg2+
(4)
(5)bc
【分析】根据元素在周期表中的位置,可知①是C元素、②是N元素、③是F元素、④是Na元素、⑤是
Mg元素、⑥是Al元素、⑦是Si元素、⑧是S元素、⑨是Cl元素、⑩是K元素。
【解析】(1)同周期元素从左到右金属性减弱、非金属性增强;同主族元素从上到下非金属性减弱、金
属性增强,所以最活泼的金属元素是K;非金属性越强最高价含氧酸的酸性越强,F元素没有正价,酸性
最强的最高价氧化物对应水化物是HClO;
4
(2)
Mg和Cl两种元素组成的化合物是离子化合物MgCl ,电子式为 ,该化合物中含有
2
离子键;
(3)电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,F、Na、Mg、S的简单离子半径由大
到小的顺序为S2->F->Na+>Mg2+。
(4)Al与NaOH反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的化学方程式为
。
(5)a.氢化物的酸性与非金属性无关,氢化物酸性HS弱于HCl,不能证明非金属性S、Cl强弱,故不
2
选a;
b.Cl 能与HS成应得到S,说明氧化性Cl>S,能证明非金属性S”、“<”、“=”填空。
①碱性: ;②还原性:
(5)实验比较 金属性以及 、I非金属性。
目的 比较 的金属性 比较 、I的非金属性
选择 氨水、 溶液、 溶液、 新制氯水、 溶液、蒸馏水
学科网(北京)股份有限公司试剂 溶液、 盐酸
装置
Ⅰ.①向试管中加入 溶液,然后滴加过量
的 ,直至不再生成白色絮状沉淀。
Ⅱ.如图所示,向点滴板孔穴1、2
操作 ②将生成 分装两只试管,向一支试管中加入
中滴加溶液。
及现 盐酸,另一支试管中滴加 溶液。观察
孔穴1内现象是
象
到两只试管中沉淀均完全溶解。
孔穴2的作用是
③换成 溶液重复上述实验,观察到 只能在
盐酸中溶解。
Ⅲ.由上述操作 (填“①”、“②”或“③”)可
Ⅳ.由孔穴1内的反应可得到的结
解释 知: 属于两性氢氧化物。
论是
结论:金属性
【答案】(1)碳、氧
(2)26
(3)第四周期ⅥA族
(4)> <
(5)氨水 颜色变为棕黄色 作空白对照组 ② 的非金属性强于I(或者 的氧化性大
于 )
【解析】(1)
C、O、 等为大量元素,Ca位于第四周期,Mg位于第三周期,其中碳、氧元素都位于第二周期;
C、O构成的三原子分子为CO,其中C和O共用2对电子对,其电子式为 ;
2
(2)质子数=原子序数=26,铁元素所有核素的质子数均为26;
(3) 原子核外有4个电子层,最外层电子数为6,在元素周期表中的位置为第四周期ⅥA族;
(4)①同主族元素,从上到下金属性增强,则金属性:Ca>Mg,金属性越强其最高价氧化物水化物的碱
性越强,则碱性: > ;②卤族元素从上到下非金属性减弱,其单质氧化性减弱,则氧化
性:Cl>I ,则还原性Cl-