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元素推断专题（教师版）
巩固练习:
1、NaNO2是一种食品添加剂，它能致癌，酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程式为MnO4- + NO2- + H+ — Mn2+ + □ + H2O （未配平）。下列叙述正确的是（ D ）
A 反应后溶液pH下降 B通常用盐酸酸化的高锰酸钾溶液
C 方框中粒子为NO2 D. 当生成1 mol Mn2+ 需消耗2.5 mol NO2-
2、一定质量的镁、铝合金与硝酸溶液恰好完全反应，得硝酸盐溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与标准状况下3.36L氧气混合后通入水中，所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸盐溶液中加入2mol/LNaOH溶液至沉淀最多时停止加入，将所产生沉淀滤出，向滤液加水稀释至500ml，此时所得溶液物质的量浓度为（ C ）
A．0.5mol/L B. 1mol/L C. 1.2mol/L D.2mol/L
3、NH3可消除NO的污染，反应方程式为：6NO＋4NH3 → 5N2＋6H2O。现有NO与NH3的混合物1 mol充分反应，若还原产物比氧化产物多1.4 g。则下列判断中正确的是（ ）
A．产生氮气为5.6 L B．有0.3 mol NO被氧化
C．生成氧化产物2.8 g D．原混合物中NO与NH3的物质的量之比可能为3 : 2

4、二氧化氯是黄绿色的气体，可用于水体消毒与废水处理。一种制备方法为：
__H2C2O4 +__NaClO3 +__H2SO4 →__Na2SO4+__CO2↑ +__ClO2↑ +__H2O
完成下列填空：
（1）配平上述反应方程式，该反应的还原产物是__________________________。
（2）该反应每产生0.2 mol ClO2，需要消耗草酸晶体（H2C2O4·2H2O）_________g。
（3）上述反应物中属于第三周期的元素的原子半径大小顺序是__________________________，
其中原子半径最大的元素最外层电子云形状为___________________________。
（4）二氧化氯具有强氧化性，能漂白有色物质，其漂白原理与__________相同。（写一种）
（5）二氧化氯能净化有毒废水中的氰化钠（NaCN），生成NaCl、CO2和N2，请写出此反应的离子方程式：_______________________________________________。
（6）上述反应产物NaCl中含有 __________键，工业上用电解熔融的氯化钠制备金属钠氯气在_________（写电极名称）产生。[来源:学。科

5、硅基太阳电池需用化合物甲作钝化材料，甲的摩尔质量为140 g·mol－1，其中硅元素的质量分数为60%。已知1 molNH3与足量的化合物乙充分反应后可得到35 g 甲与6 g H2。工业上制乙的流程如下：请回答下列问题：
（1）乙的电子式是 ；比较热稳定性：乙_______NH3（填＞，＜或＝）。
（2）NH3与足量的化合物乙反应制甲的化学方程式是 。
（3）合成炉内物质需在保护气氛下高温合成，下列气体可作保护气的有 （填字母编号）。
A．O2 B．H2 C．N2 D．CO2 E．Ar
（4）上述生产乙的过程中液氨的作用是______________________________________。
（5）甲与少量H2SO4溶液反应只得到H2SiO3和盐M两种产物，写出该反应的离子方程式 。请设计验证产物盐M的实验方案 。
6、电镀含铬废水的处理方法较多。
Ⅰ.某工业废水中主要含有Cr3+，同时还含有少量的Cu2+、Fe2+ 、Fe3+和Al3+等，且酸性较强。为回收利用，通常采用如下流程处理：

Cl2
酸化
NaOH

已知： Cr(OH)3 NaCrO2 Na2CrO4 Na2Cr2O7
请回答：
（1）操作I的名称 ，上述操作I、II、III相同，进行该实验操作所需要的主要玻璃仪器除烧杯、漏斗外，还有________________。
（2）滤渣I的主要成分为_______________ (写化学式) ，试剂乙的名称 。
（3）加入试剂甲的目的 。
（4）废水处理流程中生成滤渣III的离子方程式 。
II.酸性条件下，六价铬主要以Cr2O72-形式存在。工业上用以下方法处理处理含Cr2O72-的废水：①往废水中加入适量的NaCl，搅拌均匀；②用Fe为电极进行电解，经过一段时间，最后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生；③过滤回收沉淀，废水达到排放标准。
（5）电解时能否用Cu电极来代替Fe电极?_______ (填“能”或“不能”)，理由是 。
（6）已知某含Cr2O72-的酸性工业废水中铬元素的含量为104.5mg/L，处理后铬元素最高允许排放浓度为0.5mg/L。处理该废水1000m3并达到排放标准，至少消耗铁的质量
为 kg。
（1） 过滤 (1分) 玻璃棒 (1分)
（2） Cu(OH)2、Fe(OH)3 (2分)氨水 (2分)
（3） 将Fe2+氧化成Fe3+ (2分)
（4） AlO2- +CO2 +2H2O = Al(OH)3↓+HCO3- (2分)
（5） 不能 (1分)因阳极产生的Cu2+不能使Cr2O72-还原到低价态 (1分，答案合理即给分)
（6） 336（2分）

新课教学：
选择题
1、五种短周期元素的某些性质如下表所示:
元素代号
X
W
Y
Z
Q
原子半径（×10-12 m）
37
99
66
104
154
主要化合价
+1
-1、+7
-2
-2、+6
+1
下列说法正确的是（ B ）
A．由Q与Y形成的化合物中只存在离子键
B．Z与X之间形成的化合物具有还原性
C．X、Y元素组成的化合物的沸点高于X、Z元素组成化合物的沸点是由于Y非金属性比Z强
D．Y、Q、W三种元素组成化合物的水溶液一定显碱性

2、 已知X、Y、Z、W为短周期主族元素，在周期表中相对位置如图所示，下列说法正确的是C
A、若为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性(m、n均为正整数)
B、若四种元素均为非金属，则W的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸
C、若四种元素均为金属，则Z的最高价氧化物对应的水化物一定为强碱
D、若四种元素中只有一种为金属，则Z与Y两者的最高价氧化物对应的水化物能反应
3、/短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表的位置如表所示，其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半，则下列说法正确的是 （ ）
X

Y

Z

W
Q
A．钠与Y可能形成Na2Y2化合物
B．由Z与Y组成的物质在熔融时能导电
C．W非金属性比Q强
D．X有多种同素异形体，而Y不存在同素异形体

4、同周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外电子层电子数之比为4︰3，Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是
A. W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>Y>W
B. W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>Z
C.Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体
D.WY2分子中σ键与π键的数目之比是2︰1
【答案】.B
5、短周期元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为13。X 的原子半径比Y 的小，X 与W 同主族，Z 是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是
A.原子半径的大小顺序: r(Y)＞r(Z)＞r(W)
B.元素Z、W的简单离子的电子层结构不同
C.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
D.只含X、Y、Z三种元素的化合物，可能是离子化合物，也可能是共价化合物
【参考答案】D
6、已知W、X、Y、Z为短周期元素，W、Z同主族，X、Y、Z同周期，W的气态氢化物的稳定性大于Z的气态氢化物的稳定性，X、Y为金属元素，X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性。下列说法正确的是(　　)
A．X、Y、Z、W的原子半径依次减小
B．W与X形成的化合物中只含离子键
C．W的气态氢化物的沸点一定高于Z的气态氢化物的沸点
D．若W与Y的原子序数相差5，则二者形成化合物的化学式一定为Y2W3
答案A 结合题目描述，W、X、Y、Z之间的位置关系为
W

X
…
Y
…
Z
，则X、Y、Z、W的原子半径依次减小，A项正确；W与X形成的化合物，如Na2O2分子中含有离子键和非极性共价键，B项错误；N、O、F元素的氢化物分子间均存在氢键，其沸点均比各自同主族其他元素的气态氢化物的高，但若W为C，其氢化物分子间不存在氢键，由于相对分子质量较小，沸点较低，C项错误；W与Y的原子序数相差5，可能形成Mg3N2或Al2O3，D项错误。

填空题：
1、 X、Y、Z、R为前四周期元素且原子序数依次增大。X的单质与氢气可以化合生成气体G，其水溶液pH>7;Y单质是一种黄色晶体；R基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍。Y、Z分别与钠元素可以形成化合物Q和J，J的水溶液与AgNO3溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L;Z与氢元素形成的化合物与G反应生成M。
请回答下列问题：
⑴M固体的晶体类型是 。
⑵Y基态原子的核外电子排布式是 ① ；G分子中X原子的杂化轨道的类型是 ② 。
⑶L的悬浊液加入Q的溶液，白色沉淀转化为黑色沉淀，其原因是 。
⑷R的一种含氧酸根RO42－具有强氧化性，在其钠盐中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气体产生，该反应的离子方程式是 。
答案：
（1）M的晶体类型，M为NH4Cl，属离子晶体；
（2）Y基态原子的电子排布：1s2 2s2 2p6 3s2 3p4，G分子中X原子的杂化轨道类型为sp3杂化；
（3）AgCl悬浊液中加入Ag2S，Ksp（AgCl）O42-，向其钠盐溶液中加入硫酸，溶液变黄，说明生成Fe3+，并有无色气体生成，反应中Fe的化合价降低，只能是O元素的化合价升高，则无色气体比为O2，反应的离子方程式为：4FeO42-+20H+==4Fe3++3O2↑+10H2O

2、X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素，原子序数依次增大。X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0；Q与X同主族；Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。
请回答下列问题：
（1） 五种元素原子半径由大到小的顺序是（写元素符号）————————
（2） X与Y能形成多种化合物，其中既含极性键又含非极性键，且相对分子质量最小的物质（写分子式）————
（3） 由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系

其中C是溶于水显酸性的气体；D是淡黄色固体。写出C的结构式 ；D的电子式
①如果A、B均由三种元素组成，B为两性不溶物，则A的化学式为——
由A转化为B的离子方程式——————
②如果A由三种元素组成，B由四种元素组成，A、B溶液均显碱性。用离子方程式表示A溶液显碱性的原因——————————————————。A、B浓度均为0.1mol/L的混合溶液中，离子浓度由大到小的顺序是——————————；常温下，在该溶液中滴加稀盐酸至中性时，溶质的主要成分有————————————。
答案：
（1） 根据短周期元素、X、Y元素的X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0；推知X Y元素分别为H和C，Q与X同主族推知Q为Na元素，Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素，推知Z为O元素，R为Al元素。
原子半径大小顺序为Na＞Al＞Ｃ＞Ｏ＞Ｈ
（２）Ｃ和Ｈ形成的物质是有机化合物，含极性键又含非极性键，分子质量最小的只能是
Ｃ２Ｈ２
（３）C溶于水显酸性的气体只能是ＣＯ２，Ｄ是淡黄色固体，只能是过氧化钠
，
①Ｂ为两性不溶物，Ａ　Ｂ均由三种元素组成，根据转化关系Ａ为ＮａＡｌＯ２，
Ｂ为Ａｌ（ＯＨ）３由Ａ转化为Ｂ的离子方程式AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3+HCO3-或
2 AlO2-+3 H2O+CO2=2 Al(OH)3+CO32-
②A由三种元素组成，B由四种元素组成，A、B溶液均显碱性,A是Na2CO3，B是NaHCO3.A显碱性的原因是CO32-的水解。水解的离子方程式为CO32-+H2OHCO3-+OH-,二者等浓度的混合溶液中，离子浓度的大小顺序为c(Na+) c(HCO3-) c(CO32-) c(OH-) c(H+), 碳酸根的水解程度比碳酸氢根的水解程度大。在滴加盐酸至中性时，碳酸钠和盐酸反应生成NaHCO3，NaHCO3和盐酸反应生成NaCL、H2O、CO2、若果溶质全是NaCl，由于有CO2，溶液就显酸性，所以溶质是NaHCO3、NaCl、CO2。

3、X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相关信息如下表：

（1）W位于元素周期表第 周期第 族；W的原子半径比X的 （填“大”或“小”）。
（2）Z的第一电离能比W的 （填“大”或“小”）； 油固态变为气态所需克服的微粒间作用力是 ；氢元素、、的原子可共同形成多种分子，写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称 。
（3）震荡下，向Z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加溶液直至过量，能观察到的现象是；的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体，该反应的化学方程式是 。
（4）在25°、101下，已知13.5g的固体单质在气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419,该反应的热化学方程式是 。
【答案】
（1）三 NA 小
（2）小 分子间作用力（范德华力） 甲醛（甲酸）
（3）先产生白色沉淀，后沉淀溶解 Si + 4HF = SiF4 + 2H2
（4）2Al + 3 O2 =Al2O3 △H= -1675KJmol
4X、Y和Z均为短周期元素，原子序数依次增大，X的单质为密度最小的气体，Y原子最外层电子数是其周期数的三倍，Z与X原子最处层电子数相同。回答下列问题：
（1）X、Y和Z的元素符号分别为 、 、 。
（2）由上述元素组成的化合物中，既含有共价键又含有离子键的有 、 。
（3）X和Y组成的化合物中，既含有极性共价键又含有非极性共价键的是 。
此化合物在酸性条件下与高锰酸钾反应的离子方程式为 ；此化合物还可将碱性工业废水中的CN-氧化为碳酸盐和氨相应的离子方程式为 。
[答案] （1）H O Na （2）NaOH Na2O2
（3）H2O2 5 H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++8 H2O+5O2↑
H2O2+CN-+OH-=CO32-+NH3
5、五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A和C同族，B和D 同族，C离子和B离子具有相同的电子层结构。A和B、D、E均能形成共价型化合物。A和B形成的化合物在水中呈碱性，C和E形成的化合物在水中呈中性。回答下列问题：
（1）五种元素中，原子半径最大的是 ，非金属性最强的是 （填元素符号）；
（2）由A和B、D、E所形成的共价型化合物中，热稳定性最差的是 （用化学式表示）；
（3）A和E形成的化合物与A和B形成的化合物反应，产物的化学式为 ，其中存在的化学键类型为 ；
（4）D最高价氧化物的水化物的化学式为 ；
（5）单质D在充足的单质E中燃烧，反应的化学方程式为 ；D在不充足的E中燃烧，生成的主要产物的化学式为 ；
（6）单质E与水反应的离子方程式为 。
【答案】（1）Na（1分） Cl （1分） （2）PH3（2分）
（3）NH4Cl（2分） 离子键和共价键（2分）
（4）H3PO4（2分） (5)2P＋5Cl22PCl5（2分） PCl3（1分）
（6）Cl2＋H2O＝H＋＋Cl－＋HClO（2分）

6、X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子。
请回答下列问题：
(1)Y在元素周期表中的位置为________。
(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______ _____(写化学式)，非金属气态氢化物还原性最强的是________ ____(写化学式)。
(3)Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有____________(写出其中两种物质的化学式)。
(4)X2M的燃烧热ΔH＝－a kJ·mol－1，写出X2M燃烧反应的热化学方程式：____________。
(5)ZX的电子式为____________；ZX与水反应放出气体的化学方程式为____________。
(6)熔融状态下，Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下)，反应原理为：2Z＋FeG2Fe＋2ZG

放电时，电池的正极反应式为____________；充电时，______ ______(写物质名称)电极接电源的负极：该电池的电解质为________。
答案：(1)第二周期第ⅥA族
(2)HClO4 H2S
(3)Cl2 ClO2 O3(写两种)
(4)H2S(g)＋O2(g)===H2O(l)＋SO2(g)
ΔH＝－a kJ·mol－1
(5)Na＋[H]－　NaH＋H2O===NaOH＋H2↑
(6)Fe2＋＋2e－===Fe 钠 β－Al2O3
解析：五种短周期元素，原子序数依次增大，X、Z同主族，可形成离子化合物ZX，可判断X为氢，Z为钠；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子，可判断Y为氧，M为硫，则G为氯。
(1)Y(氧)在周期表中第二周期第ⅥA族。
(2)上述元素中非金属性最强的为Cl，所以其最高价氧化物对应的水化物HClO4酸性最强，非金属气态氢化物中还原性最强的是H2S。
(3)氧、氯的单质或两者的化合物中可用作自来水消毒的是Cl2、O3、ClO2等。
(4)H2S(g)＋O2(g)===H2O(l)＋SO2(g) ΔH＝－a kJ·mol－1。
(5)NaH的电子式Na＋[H]－，与水反应的化学方程式为NaH＋H2O===NaOH＋H2↑。
(6)对充电电池反应2Na＋FeCl2Fe＋2NaCl，放电时，正极发生还原反应：Fe2＋＋2e－===Fe，充电时，接电源负极的阴极发生还原反应：2Na＋＋2e－===2Na，所以钠电极接电源负极，在该电池中β－Al2O3为导电介质。

7、W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如下图所示。已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的电负性在同周期主族元素中最大。

（1）X位于元素周期表中第 周期第 族；W的基态原子核外有
个未成对电子。
（2）X的单质子和Y的单质相比，熔点较高的是 （写化学式）；Z的气态氢化物和溴化氢相比，较稳定的是 （写化学式）。
（3）Y与Z形成的化合物和足量水反应，生成一种弱酸和一种强酸，该反应的化学方程式是 。
（4）在25ºC、101 kPa下，已知Y的气态化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1mol 电子放热190.0kJ，该反应的热化学方程式是 。
【解析】因为W的一种核素的质量数为18，中子数为10，说明W的质子数为8，即为氧元素；Y的单质是一种常见的半导体材料，而在短周期元素中只有元素硅符合，即Y是Si；所以由图像中原子半径的大小顺序可知X、Y、Z应该属于第三周期元素，在第三周期主族元素中电负性最大的Cl元素，所以Z是Cl；又因为X和Ne原子的核外电子数相差1，且X位于第三周期，所以X是Na。
（1）O的原子电子排布式是1S22S22P4，所以O的基态原子核外有2个未成对电子；
（2）单质钠和硅分别属于金属晶体和原子晶体，故单质硅的熔点高；Cl的非金属性强于Br的，所以HCl比HBr稳定；
（3）Y与Z形成的化合物是SiCl4，SiCl4可以和水发生水解反应盐酸和硅酸，反应的化学方程式是：SiCl4＋3H2O=H2SiO3↓＋4HCl；
（4）Y的气态化物是SiH4，燃烧后生成二氧化硅，其中Si的化合价由－4价升高到+4价，转移8个电子，所以1mol SiH4共放出8×190.0kJ＝1520.0KJ能量，因此反应的热化学方程式是：SiH4(g)＋2O2(g)＝SiO2(s)＋2H2O △H=－1520.0KJ/mol
【答案】（1）三 IA 2 （2）Si HCl （3）SiCl4＋3H2O=H2SiO3↓＋4HCl
（4）SiH4(g)＋2O2(g)＝SiO2(s)＋2H2O(l) △H=－1520.0KJ/mol

8、四种短周期元素在周期表中的相对位置如下所示，其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。
X
Y

Z
W
请回答下列问题：
（1）元素Z位于周期表中第______________周期，___________族；
（2）这些元素的氢化物中，水溶液碱性最强的是_______________（写化学式）；
（3）XW2的电子式为_______________；
（4）Y的最高价氧化物的化学式为________________；
（5）W和Y形成的一种二元化合物具有色温效应，请相对分子质量在170～190之间，且W的质量分数约为70％。该化合物的化学式为_________________。
【答案】（1）三，VA族；（2）NH3；（3）；（4）N2O5；（5）S4N4
【解析】由题干先推导出Z元素为磷元素，则X、Y、W分别是C、N、S。（3）小题的电子式教材中没有，得由二氧化碳的结构类比而来。（5）小题中计算为N(S): N(N)=≈1:1，再由相对分子质量得分子式为S4N4。 技巧点拨：“位构性”考查的题，要先找到突破口，如本题中的磷元素，再由此逐个突破。但在写教材中没出现过的元素性质、分子结构等方面的题时，可由同族元素的相似性类比。
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