B.由Z与Y组成的物质在熔融时能导电 C.W得电子能力比Q强
D.X有多种同素异形体,而Y不存在同素异形体
A [由短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置可知,X、Y处于第2周期,Z、W、Q处于第3周期,X元素原子的内层电子数是最外层电子数的一半,则最外层电子数为4,故X为C,则Z为Si、Y为O、W为S、Q为Cl。类似于Na2O2,Na和S可形成Na2S2,A项正确;二氧化硅是共价化合物,熔融状态下不导电,B项错误;同周期的主族元素从左到右,非金属性逐渐增强,得电子能力逐渐增强,故S得电子能力比Cl弱,C项错误;碳元素有金刚石、石墨等同素异形体,氧元素有氧气、臭氧等同素异形体,D项错误。]
4.四种短周期元素在周期表中的相对位置如下表所示,其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。下列说法正确的是( )
【导学号:95160124】
X A.元素W位于第3周期ⅤA族 B.元素Y的氢化物水溶液呈酸性
C.元素X、Z的各种氯化物分子中,各原子均满足8电子稳定结构 D.元素X与氢元素形成的原子个数比为1∶1的化合物有多种
D [根据四种短周期元素在周期表中的位置关系可知X、Y在第2周期,Z、W在第3周期,Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍,则Z是P,Y是N,X是C,W是S。A项,W即S元素在第3周期ⅥA族;B项,NH3的水溶液呈碱性;C项,PCl5分子中的P原子不满足8电子稳定结构;D项,C、H原子形成的原子个数比为1∶1的化合物有
等多种。]
元素推断与物质推断融合
1.以常见元素及其化合物特性为突破口
(1)形成化合物种类最多、单质是自然界中硬度最大、气态氢化物中氢元素的质量分数最大的元素:C。
(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N。
(3)地壳中含量最多的元素或气态氢化物的沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素:O。
(4)地壳中含量最多的金属元素:Al。
(5)最活泼的非金属元素或无正价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸(气态氢化
Y Z W 6
物)可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素:F。
(6)最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素:Cs(放射性元素除外)。
(7)最易着火的非金属元素的固体单质,其元素:P。 (8)焰色反应呈黄色的元素:Na;
(9)单质密度最小的元素:H,密度最小的金属元素:Li。 (10)常温下单质呈液态的非金属元素:Br,金属元素:Hg。
(11)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素:Al。 (12)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物发生化合反应的元素:N,能发生氧化还原反应的元素:S。
(13)元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素单质的元素:S。 (14)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:Li、Na、F。
(15)短周期元素构成的化合物:①0.01 mol/L的溶液pH=12(常温)为NaOH溶液。②0.01 mol/L的溶液pH<2(常温)为H2SO4溶液。③0.01 mol/L的溶液pH=2(常温)为HCl、HClO4溶液。
2.单质及化合物的常见转化 (1)直线型转化关系 XXA――→B――→C ①X为O2
Na―→Na2O―→Na2O2
N2―→NO―→NO2或NH3―→NO―→NO2 S―→SO2―→SO3或H2S―→SO2―→SO3 C―→CO―→CO2或CH4―→CO―→CO2 ②X为CO2
CO2CO2NaOH――→Na2CO3――→NaHCO3 ③X为强酸,如HCl
HClHClNa[Al(OH)4]――→Al(OH)3――→AlCl3 HClHClNa2CO3――→NaHCO3――→CO2 ④X为强碱,如NaOH
NaOHNaOHAlCl3――→Al(OH)3――→Na[Al(OH)4] (2)交叉型转化关系
7
(3)三角型转化关系
[典例导航]
(2016·全国Ⅰ卷)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,0.01 mol·Lr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( )
-1
A.原子半径的大小W
【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0.01 mol·Lr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、Z分别为H、C、O、Cl。A项,根据原子半径的变化规律,可知原子半径:H
-1
8
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。
【答案】 C
(1)n与m反应的离子方程式为____________________________
________________________________________________________________。
(2)题中涉及的Cl2参与的光照反应有哪些?写出有代表性的化学方程式:_________________________________________。
【答案】 (1)Cl2+H2光
(2)Cl2+H2=====2HCl、
光
Cl2+CH4――→CH3Cl+HCl(其他合理也可以) [对点训练]
5.(2018·陕西部分学校第一学期摸底)A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,分布在三个不同周期。X、Y、Z、W为这些元素形成的化合物,X为二元化合物且为强电解质,W的水溶液呈碱性,物质的转化关系如图所示。下列说法中正确的是( )
+
+Cl+HClO
-
A.离子半径:C>D>B
B.C的单质的熔点低于D的单质的熔点
C.电解C、E形成的化合物的水溶液可生成C、E对应的单质 D.由A、B、E形成的化合物都含有共价键,溶液都呈强酸性
B [本题的突破口是:①Z和W反应生成两性化合物,②D单质分别和X溶液、Y溶液反应都能得到气体单质,据此可推出D是Al,再结合题给已知信息和框图推出X为HCl,Y为NaOH,Z为AlCl3,W为NaAlO2,所以A、B、C、D、E分别是H、O、Na、Al、Cl。核外电子排布相同的离子,原子序数越小,离子半径越大,故离子半径:O>Na>Al,A项错误;Na单质的熔点低于Al单质的熔点,B项正确;电解氯化钠水溶液得到氢氧化钠、氯气和氢气,C项错误;由H、O、Cl形成的HClO是弱酸,D项错误。]
6.由短周期元素A、B、C组成物质之间的转化关系如图,a、b、c是元素A、B、C形成的对应气态非金属单质,其中d、e分别是含有10
2-
+
3+
+
3+
2-
9
个、18个电子的共价化合物,f为离子化合物。则下列说法错误的是( )
【导学号:95160125】
A.元素A的最高价氧化物的水化物为强酸 B.单质c具有强氧化性 C.沸点:d D.f受热易分解为d和e C [a、b、c是元素A、B、C形成的对应气态非金属单质,由非金属元素形成的离子化合物一定是铵盐,结合d、e分别是含有10个、18个电子的共价化合物,f为离子化合物,推出A、B、C分别是N、H、Cl;a、b、c、d、e、f分别是N2、H2、Cl2、NH3、HCl、NH4Cl。HNO3是强酸,选项A正确;氯气具有强氧化性,选项B正确;NH3分子之间存在氢键,所以沸点:NH3>HCl,选项C错误;NH4Cl不稳定,受热易分解生成NH3和HCl,选项D正确。] 7.已知短周期元素A、B、C、D最高价氧化物对应水化物分别为X、Y、Z、W。常温下,X、Z、W均可与Y反应。0.1 mol·L -1 的X、Z、W三种溶液的pH如图所示。下列说法错误的是( ) 【导学号:95160126】 A.B的离子半径小于A的离子半径 B.C氢化物稳定性小于D氢化物稳定性 C.X、W两物质含有的化学键类型相同 D.B原子的电子层数与最外层电子数相等 C [短周期元素中,最高价氧化物对应水化物是一元强碱的是NaOH,即X为NaOH,A 为钠元素;0.1 mol·L的W溶液pH=1,则W为一元含氧酸,且D的原子序数大于钠元素,则D为Cl、W为HClO4;0.1 mol·L的Z溶液pH=0.7,则氢离子浓度为10 -1 -1 -0.7 -1 mol·L≈0.2 -1 mol·L,故Z为二元强酸,且C的原子序数大于Na,则C为S、Z为H2SO4;常温下X、Z、W均可与Y反应,则Y为两性氢氧化物,则Y为Al(OH)3、B为Al元素。A.Na、Al电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径Na>Al,故A正确;B.非金属性Cl>S,故氢化物稳定性HCl>H2S,故B正确;C.NaOH含有离子键、共价键,HClO4只含有共价键,二者含有的化学键类型不全相同,故C错误;D.B为Al元素,原子核外有3个电子层,最外层电子数为3,其电子层与最外层电子数相等,故D正确。] + 3+ + 3+ 10