高考化学考前冲刺20天之高考热点回扣高考热点课4位构性的综合推断

“位­构­性”的综合推断元素推断题是高考的热点题型，命题落脚点是借助元素周期表的片段、短周期元素的结构特点及这些元素形成重要化合物的特性推断元素。利用“位­构­性”关系综合考查元素及其化合物的性质和化学反应原理的相关内容。此类试题的基本特点如图所示。[解题模板]“两步”快速突破元素推断题依据原子结构特点推断元素元素推断中常用的规律1．“阴三阳四”规律某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期。若为阳离子，则位于第四周期。如S2－与K＋的最外层和次外层电子数均相同，则S位于第三周期，K位于第四周期。2．“阴上阳下”规律电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期——“阴上阳下”规律。如O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋电子层结构相同，则Na、Mg、Al位于O、F的下一周期。eq\a\vs4\al([真题例析])例1(2016·全国卷Ⅱ)a、b、c、d为短周期元素，a的原子中只有1个电子，b2－和c＋离子的电子层结构相同，d和b同族。下列叙述错误的是()A．a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为＋1B．b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物C．c的原子半径是这些元素中最大的D．d和a形成的化合物的溶液呈弱酸性解析第一步：挖掘题干信息，确定元素名称第二步：根据元素周期表、周期律，判断递变规律答案Aeq\a\vs4\al([题组训练])1．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，X、Y的核电荷数之比为3∶4。W－的最外层为8电子结构。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是()A．X与Y能形成多种化合物，一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应B．原子半径大小：X<Y，Z>WC．化合物Z2Y和ZWY3都只存在离子键D．Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂答案D解析结合四种元素的原子序数依次增大及X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，可知X为C元素；X、Y的核电荷数之比为3∶4，则Y为O元素；金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应，则Z为Na元素；又因W－的最外层为8电子结构，结合四种元素原子序数依次增大，故W为Cl元素。A项，碳和氧形成的化合物主要为CO、CO2，其中CO不能与氢氧化钠反应，错误；B项，原子半径：C>O，Na>Cl，错误；C项，化合物Na2O中只存在离子键，而化合物NaClO3中存在离子键和共价键，错误；D项，O3、Cl2、ClO2等均可用作水的消毒剂，正确。依据元素周期表的“片段结构”推断元素1．元素周期表中短周期的特殊结构的应用(1)元素周期表中第一周期只有两种元素H和He，H元素所在的第ⅠA族为元素周期表的左侧边界，第ⅠA族左侧无元素分布。(2)He为0族元素，0族元素为元素周期表的右侧边界，0族元素右侧没有元素分布。利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。2．元素的位置关系和原子序数关系的应用(1)同一周期中元素的原子序数比左边元素原子序数大1，比右边元素的原子序数小1。(2)同主族上下周期元素的原子序数关系①若在ⅠA族或ⅡA族，原子序数之差为上周期所包含的元素种数。②若在ⅢA～ⅦA族，原子序数之差为下周期所包含的元素种数。如第三和第四周期的同族相邻元素，若在ⅠA或ⅡA族，原子序数之差为8，若在ⅢA～ⅦA族，原子序数之差为18。3．熟悉主族元素在周期表中的特殊位置(1)族序数等于周期数的元素：H、Be、Al。(2)族序数等于周期数2倍的元素：C、S。(3)族序数等于周期数3倍的元素：O。(4)周期数是族序数2倍的元素：Li、Ca。(5)周期数是族序数3倍的元素：Na、Ba。(6)最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：H、C、Si。(7)最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。(8)除H外，原子半径最小的元素：F。eq\a\vs4\al([真题例析])例2(2015·山东高考)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍，下列说法正确的是()A．原子半径：X＜Y＜ZB．气态氢化物的稳定性：X＞ZC．Z、W均可与Mg形成离子化合物D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＞W解析第一步：挖掘题干信息，确定元素第二步：根据元素周期表、周期律，判断递变规律答案Ceq\a\vs4\al([题组训练])2．如表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关B、W、X、Y、Z五种元素的叙述中正确的是()A．常压下，五种元素的单质中，Z单质的沸点最高B．W的氢化物比X的氢化物的稳定性高C．Y、Z的简单阴离子的电子层结构都与B原子的相同D．Y元素比W元素的非金属性强答案D解析根据图示，可知B、W、X、Y、Z分别为Ar、P、N、S、Br。常温下Br2为液体，而P、S单质为固体，Br2的沸点不是最高的，A错误；非金属性：P<N，故氢化物稳定性：PH3<NH3，B错误；S2－的电子层结构与Ar相同，但Br－的电子层结构与Ar不同，C错误。3．J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素，J、R在周期表中的相对位置如右表；J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等；M是地壳中含量最多的金属元素。(1)M的离子结构示意图为________；元素T在周期表中位于第________族。(2)J和氢组成的化合物分子有6个原子，其结构简式为________。(3)M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白色烟雾，反应的化学方程式为___________________________________________。(4)L的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性。在微电子工业中，甲的水溶液可作刻蚀剂H2O2的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为____________________________。答案(1)ⅦA(2)CH2=CH2(3)AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl↑(或其他合理答案)(4)2NH3·H2O＋3H2O2=N2↑＋8H2O(或2NH3＋3H2O2=N2↑＋6H2O)解析(1)J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等，可以判断J元素为碳元素；M是地壳中含量最多的金属元素，则M为铝元素；根据J、R在周期表中的相对位置可以判断R为硫元素，则T为氯元素，处于第三周期第ⅦA族。(2)J和氢组成含有6个原子的分子为乙烯，其结构简式为CH2=CH2。根据元素及其化合物的特性推断元素1．元素的特性(1)形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素：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、氢化物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)单质最轻的元素：H；最轻的金属单质：Li。(5)单质在常温下呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。(6)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。(7)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能起化合反应的元素：N；能起氧化还原反应的元素：S。(8)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。2．化合物的特性(1)Al2O3、Al(OH)3的两性：既能与强酸反应又能与强碱反应。(2)SO2、HClO、Na2O2、H2O2的漂白性。(3)HClO4为最强的无机含氧酸。(4)HF是HX中唯一的弱酸。(5)NH3是中学阶段唯一的碱性气体。(6)H2SiO3是无机酸中唯一的难溶酸。(7)H2O、H2O2是两种常见的无色液体。eq\a\vs4\al([真题例析])例3(2016·全国卷Ⅲ)四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同电子层结构，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W与Y同族，Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是()A．简单离子半径：W<X<ZB．W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性C．气态氢化物的热稳定性：W<YD．最高价氧化物的水化物的酸性：Y>Z解析第一步：挖掘题干信息，确定元素名称第二步：根据元素周期表、周期律，判断递变规律答案Beq\a\vs4\al([题组训练])4．X、Y、Z、W、U是分别位于短周期的元素，原子序数依次增大。X与W位于同一主族，Z元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应，W原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，Z、W、U原子的最外层电子数之和为13。Y元素的单质在X的某种氧化物中可燃。下列说法正确的是()A．W的最高价氧化物能与水反应生成相应的酸B．Y、Z元素的单质作电极，在NaOH溶液环境下构成原电池，Z电极上产生大量气泡C．室温下，0.05mol·L－1U的气态氢化物的水溶液的pH>1D．Y、Z、U元素的简单离子半径由大到小的顺序：Y>Z>U答案C解析本题的突破口是“Z元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应”，结合五种元素的原子序数依次增大知，Z为Al；“W原子的最外层电子数是次外层电子数的一半”，且原子序数：W>Al，所以W为Si；由“X与W位于同一主族”推出X为C；由“Z、W、U原子的最外层电子数之和为13”推出U为S；由“Y元素的单质在X的某种氧化物中可燃”推出Y为Mg。SiO2不溶于水，也不与水反应，A项错误；室温下，Al与氢氧化钠溶液反应，Mg与氢氧化钠溶液不反应，Mg、Al作电极，在NaOH溶液环境下构成原电池，Al作负极，在Mg电极上产生大量气泡，B项错误；因为H2S为弱酸，部分电离，所以0.05mol·L－1H2S溶液中H＋浓度远小于0.1mol·L－1，C项正确；离子半径：S2－>Mg2＋>Al3＋，D5．A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大。A原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，C的氢化物在常温下为液体，D能形成DF型离子化合物，0.9gE与足量的稀硫酸反应生成的氢气在标准状况下的体积为1.12L，F的族序数与周期序数之差为4。请回答下列问题：(1)写出元素符号：A________；B________；C________；D________；E________；F________。(2)六种元素中，单质还原性最强的是________(写化学式，下同)；最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是________。(3)D、E元素的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式为____________________________。答案(1)CNONaAlCl(2)NaHClO4(3)Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O解析(1)根据题意可知A为C，B为N，C为O，D为Na，E为Al，F为Cl。(2)六种元素中单质还原性最强的为Na，Cl的非金属性最强，其最高价氧化物对应水化物HClO4的酸性最强。(3)NaOH溶液和Al(OH)3发生反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。(建议用时：40分钟)一、选择题1．W、X、Y、Z均为短周期元素，W的最外层电子数与核外电子总数之比为7∶17；X与W同主族；Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半；Z与W位于同周期，它们能形成ZW型离子化合物，下列判断正确的是()A．氢化物的稳定性：HnX<HnWB．原子序数：W>Y>Z>XC．离子的还原性：X>WD．原子半径：Y>Z>X答案B解析依题意知，W为Cl；X与W同主族，则X为F；F与Cl的原子序数之和为26，则Y为Al，Z与W(Cl)都在第三周期，且它们形成ZW型离子化合物，则Z为Na。即它们在周期表的相对位置为：逐项分析：A应为HnX>HnW，错误；B正确；C应为X<W，错误；D应为Z>Y>X，错误。2．核电荷数小于18的某元素X，其原子核外电子层数为a，最外层电子数为2a＋1。下列有关元素X的说法中不正确的是(A．元素X的原子核内质子数为2a2－B．元素X的原子半径一定小于钠的原子半径C．由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌消毒的作用D．元素X形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n2个(n表示电子层数)答案D解析若a＝2，则X为N；若a＝3，则X为Cl。由原子结构、相关元素及化合物的性质推知A、B、C正确；D项氯离子最外层电子数未达到2n2个。3．短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，下列叙述正确的是()A．原子半径：A>B>D>CB．原子序数：d>c>b>aC．离子半径：C3－>D－>B＋>A2＋D．单质的还原性：A>B>D>C答案C解析aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的电子层结构，则四种元素在周期表中的相对位置如下：据此可知，原子半径为B>A>C>D，原子序数为a>b>d>c，离子半径为C3－>D－>B＋>A2＋，单质的还原性为B>A>C>D，故只有C正确。4．X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径；Z和Y两元素的原子核外电子层数相同，Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。X、Y、Z三种元素的原子序数的关系是()A．X>Y>Z B．Y>X>ZC．Z>X>Y D．Z>Y>X答案D解析根据题意，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径，则X的原子序数小于Y的原子序数；Z和Y元素的原子核外电子层数相同，且Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径，则Z元素的原子序数大于Y元素的原子序数。由此得出三种元素原子序数的关系为Z>Y>X。5.下表为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是()XYZWTA．X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在，它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增C．YX2晶体熔化、液态WX3气化均需克服分子间作用力D．根据元素周期律，可以推测T元素的单质具有半导体特性，T2X3具有氧化性和还原性答案D解析根据题意，在短周期元素中，X与W属于同族元素，且W的原子序数为X的2倍，可以得出X为氧元素，W为硫元素，由此可以推出Z为磷元素，Y为硅元素，T为砷元素。X、W、Z元素的原子半径依次递增，但气态氢化物的热稳定性为X>W>Z，A项错误。Y、Z元素在自然界中不能以游离态存在，但W元素(即硫)可以以单质形式存在，B项错误。WX3(SO3)是分子晶体，气化时需克服分子间作用力，YX2(SiO2)是原子晶体，熔化时需要破坏共价键，C项错误。As位于元素周期表中第四周期、第ⅤA族，是金属元素区与非金属元素区的交界处，故As的单质具有半导体特性；根据同周期元素最高、最低化合价递变规律，As的最高化合价是＋5，最低化合价是－3，As2O3中As的化合价是＋3，则As2O3具有氧化性和还原性，D项正确。6．短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，其中A、C同主族，B、E同主族，A的最外层电子数与次外层电子数相等，E是太阳能转化为电能的常用材料，则下列说法正确的是()A．最高价氧化物对应水化物碱性：A>CB．C、D的简单阳离子均可促进水的电离C．B、E的最高价氧化物具有相似的物理性质和化学性质D．含D的盐溶于水一定显酸性答案B解析根据提供信息，可以推断出A为Be，B为C，C为Mg，D为Al，E为Si。金属性：Mg>Be，故最高价氧化物对应水化物的碱性：A<C，A错误；镁离子、铝离子在水溶液中都能发生水解，可以促进水的电离，B正确；CO2为分子晶体，SiO2为原子晶体，物理性质不相似，C错误；含铝元素的盐溶于水可能显酸性，如AlCl3溶液，也可能显碱性，如NaAlO2溶液，D错误。7．如图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图。下列说法错误的是()A．电解熔融的X与Z构成的化合物可以得到单质ZB．Z的单质在空气中加热，生成一种耐高温物质C．Y、Z、R三种元素对应的最高价氧化物的水化物两两之间可以发生反应D．X、Y两种单质在加热条件下反应生成的产物为碱性氧化物答案D解析由关系图可推知X是O，Y是Na，Z是Al，R是S。A项，电解熔融Al2O3可以冶炼Al，正确；B项，Al2O3具有很高的熔点，可作耐火材料，正确；C项，Al(OH)3是两性氢氧化物，既可以与NaOH反应，又可以与H2SO4反应，正确；D项，Na2O2不是碱性氧化物，错误。8．W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增大。X原子的次外层电子数为a，最外层电子数为b；Y原子的L层电子数为a＋b，M层电子数为b－a；W、Z原子的最外层电子数分别为b－1、b。下列有关说法一定正确的是()A．气态氢化物的稳定性：X<ZB．氧化物的水化物的酸性：W>ZC．W的气态氢化物能与Z的气态氢化物化合成盐D．X与Y形成的化合物常温下不能与任何酸反应答案C解析根据提供信息，可以推断W为N，X为O，Y为Si，Z为S。A项，非金属性：O>S，则气态氢化物稳定性：H2O>H2S，错误；B项，W的氧化物的水化物有HNO2、HNO3，Z的氧化物的水化物有H2SO3、H2SO4，没有指明是哪种含氧酸，无法判断，错误；C项，NH3与H2S可以化合生成(NH4)2S或NH4HS，正确；D项，O与Si形成的SiO2常温下能与HF反应，错误。9．元素周期表的一部分如图所示。X、Y、Z、W为短周期元素，其中X元素原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍。下列说法正确的是()XYZWTA.根据元素周期律，可以推测存在T3Y4、TZ2和TW4B．W的氧化物对应水化物的酸性一定比Z的强C．XZ2、XW4与YW3都是非极性分子D．X氢化物的沸点一定比Y氢化物的沸点低答案A解析解题突破口为“X元素原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍”，可推知X为C，再依据元素周期表的结构，得出Y为N，Z为S，W为Cl，T为Ge。根据元素周期律知，同主族元素性质具有相似性，C和Ge同主族，常见化合价为＋4，A项正确；未强调最高价氧化物，则对应水化物的酸性无法判断，B项错误；CS2、CCl4为非极性分子，NCl3为极性分子，C项错误；碳的氢化物有CH4、C2H6等，氮的氢化物有NH3、N2H4等，沸点高低无法判断，D项错误。10．被誉为“矿石熊猫”的香花石，是我国地质学家首次发现的，它由前20号元素中的6种组成，其化学式为Y2X3(ZWR4)3T2，其中X、Y、Z为金属元素，Z的最外层电子数与次外层电子数相等，X、Z位于同族，Y、Z、R、T位于同周期，R的最外层电子数是其次外层电子数的3倍，T无正价，X与R的原子序数之和是W的2倍。下列说法错误的是()A．原子半径：Y>Z>R>TB．气态氢化物的稳定性：W<R<TC．最高价氧化物对应水化物的碱性：X>ZD．XR2、WR2两种化合物中R的化合价相同答案D解析R的最外层电子数是其次外层电子数的3倍，R原子只能有两个电子层，最外层电子数为6，则R为O；Y、Z、R、T位于同周期，即处于第2周期，T无正价，则T为F；Z的最外层电子数与次外层电子数相等，则Z为Be；Y为金属元素，则Y为Li；X、Z位于同族，则X为Mg或Ca，若X为Mg，X与R的原子序数之和是W的2倍，则W为Ne，与题意不符，若X为Ca，则W为Si，与题意相符。Y为Li，Z为Be，R为O，T为F，四者位于同周期，则元素的原子半径从左向右依次减小，A项不符合题意。W为Si，R为O，T为F，非金属性F>O>Si，则气态氢化物的稳定性HF>H2O>SiH4，B项不符合题意。X为Ca，Z为Be，金属性Ca>Be，则最高价氧化物对应水化物的碱性Ca(OH)2>Be(OH)2，C项不符合题意。XR2、WR2分别为CaO2、SiO2，O在两种化合物中的化合价分别为－1、－2，D项符合题意。二、非选择题11．短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，元素X的一种高硬度单质是宝石，Y2＋电子层结构与氖相同，Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体。回答下列问题：(1)M元素位于周期表中的第______周期第______族。(2)Z元素是________，其在自然界中常见的二元化合物是________。(3)X与M的单质在高温下反应的化学方程式为_____________，产物分子为直线形，其化学键属________共价键(填“极性”或“非极性”)。(4)四种元素中的________可用于航空航天合金材料的制备，其单质与稀盐酸反应的化学方程式为________________________。答案(1)三ⅥA(2)SiSiO2(3)C＋2Seq\o(=,\s\up17(高温))CS2极性(4)MgMg＋2HCl=MgCl2＋H2↑解析短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，元素X的一种高硬度单质是宝石，则X是C元素；Y2＋电子层结构与氖相同，则Y是Mg元素；Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体，则Z是Si元素，M是S元素。(1)M元素是S元素，其原子结构示意图为，所以位于周期表中的第三周期第ⅥA族。(2)Z元素是Si元素，其在自然界中常见的二元化合物是SiO2。(3)X与M的单质在高温下反应产生CS2，该反应的化学方程式为C＋2Seq\o(=,\s\up17(高温))CS2，产物分子为直线形，结构与CO2类似，由于是不同元素的原子形成的共价键，所以其化学键属极性共价键。(4)四种元素中只有Mg是金属元素，密度比较小，制成的合金硬度大，所以可用于航空航天合金材料的制备，该金属是比较活泼的金属，可以与盐酸发生置换反应产生氢气，其单质与稀盐酸反应的化学方程式为Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑。12．X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序数依次增大。X原子核外各层电子数之比为1∶2，Y原子和Z原子的核外电子数之和为20，W和R是同周期相邻元素，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨。请回答下列问题：(1)元素X的最高价氧化物的电子式为____________________；元素Z的离子结构示意图为________。(2)单质铜和元素Y的最高价氧化物对应水化物的稀溶液发生反应的化学方程式为______________________________________。(3)元素W位于周期表的第________族，其非金属性比R弱，用原子结构的知识解释原因____________________________________。(4)R的一种氧化物能使品红溶液褪色，工业上用Y的气态氢化物的水溶液作该氧化物的吸收剂，写出吸收剂与足量该氧化物反应的离子方程式_________________________________________。(5)Y和Z组成的化合物ZY，被大量用于制造电子元件。工业上用Z的氧化物、X单质和Y单质在高温下制备ZY，其中Z的氧化物和X单质的物质的量之比为1∶3，则该反应的化学方程式为____________________________________________。答案(1)(2)8HNO3(稀)＋3Cu=2NO↑＋3Cu(NO3)2＋4H2O(3)ⅤAP原子和S原子的电子层数相同，P原子半径较大，得电子能力较弱(4)SO2＋NH3·H2O=HSOeq\o\al(－,3)＋NHeq\o\al(＋,4)(5)Al2O3＋3C＋N2eq\o(=,\s\up17(高温))2AlN＋3CO解析由X原子核外各层电子数之比为1∶2，推出X为C；由Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨且R的原子序数大于Y，推出Y和R分别为N和S；由W和R是同周期相邻元素且R的原子序数大于W，推出W为P；由Y原子和Z原子的核外电子数之和为20，推出Z为Al。(4)氨水与足量SO2反应生成NH4HSO3。13．五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。A、B、C三种元素的原子核外电子层数之和是5。A、B两种元素原子最外层电子数之和等于C元素原子最外层电子数；B元素原子最外层上的电子数是其电子层数的2倍，A和C可以形成化合物CA3；B与D的原子序数之比为3∶4；E元素原子最外层电子数比次外层电子数少1。请回答：(1)由A、B两种元素组成的分子有多种，其中一种分子含有10个电子，写出其电子式：__________________________________。(2)化合物甲由A、B、C、D四种元素组成，既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应，且甲为无机盐，其化学式为________。(3)由A、C、E三种元素组成的化合物C2A6E2是一种重要的化工原料，属于离子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理与NH4Cl类似。写出该化合物第一步水解的离子方程式：_____________________________________________________(4)胶态磁流体在医学上有重要的用途，而纳米级Fe3O4是磁流体中的重要粒子，其制备过程可简单表示如下：①将化合物CA3通入等物质的量的FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液中，生成两种碱，写出该反应过程中的总离子方程式：_________________________________________________________。②上述反应生成的两种碱继续作用得到Fe3O4，该反应的化学方程式为______________________________________________。答案(1)(2)NH4HCO3或(NH4)2CO3(3)N2Heq\o\al(2＋,6)＋H2O[N2H5·H2O]＋＋H＋(4)①Fe2＋＋2Fe3＋＋8NH3＋8H2O=Fe(OH)2↓＋2Fe(OH)3↓＋8NHeq\o\al(＋,4)②Fe(OH)2＋2Fe(OH)3=Fe3O4＋4H2O解析由题意可推出A为H，B为C(碳)，C为N，D为O，E为Cl。(1)CH4为10电子物质。(2)既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应的无机盐为NH4HCO3或(NH4)2CO3。(3)NHeq\o\al(＋,4)水解的原理是NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋，可以类比写出N2Heq\o\al(2＋,6)水解的离子方程式。(4)NH3的水溶液显碱性，可以将Fe2＋、Fe3＋转化成Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀。由题意知，两种沉淀可生成Fe3O4，由元素守恒可得产物中还有H2O。1．(2017·全国卷Ⅰ)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用作制冷剂，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是()A．X的简单氢化物的热稳定性比W的强B．Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构C．Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红D．Z与X属于同一主族，与Y属于同一周期答案C解析四种主族元素都在短周期，W的简单氢化物可用作制冷剂，则W为N元素。Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，则Y为Na元素。一种盐与稀盐酸反应既有黄色沉淀生成也有刺激性气体产生，则该盐为硫代硫酸钠，X为O元素，Z为S元素。A对：非金属性O强于N，所以水的热稳定性强于氨气。B对：Y的简单离子为Na＋，X的简单离子为O2－，Na＋与O2－具有相同的电子层结构。C错：硫化钠水解显碱性，不能使蓝色石蕊试纸变红。D对：O元素与S元素属于同一主族(第ⅥA族)，S元素与Na元素都在第三周期。2．(2017·全国卷Ⅱ)a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族。下列叙述正确的是()A．原子半径：d>c>b>aB．4种元素中b的金属性最强C．c的氧化物的水化物是强碱D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强答案B解析a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同，b原子次外层的电子数为2或8，若b原子次外层的电子数为2，则a为He，不是主族元素，不符合题意；则b原子次外层的电子数为8，则b为第三周期元素，a为O；d与a同族，则d为S；c所在周期数与族数相同，则c为Al，b为Na或Mg。A错：原子半径：a<d<c<b。B对：b为Na或Mg,4种元素中b的金属性最强。C错：c的氧化物的水化物是Al(OH)3，属于两性氢氧化物，不是强碱。D错：a、d同主族，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，氧化性逐渐减弱。3．(2017·全国卷Ⅲ)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是()A．氢化物沸点：W<ZB．氧化物对应水化物的酸性：Y>WC．化合物熔点：Y2X3<YZ3D．简单离子的半径：Y<X答案D解析根据四种短周期元素在周期表中的相对位置和四种元素原子的最外层电子数之和为21可知，W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素。A错：NH3分子间有氢键，其沸点比HCl高。B错：Al(OH)3显两性，N元素的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性。C错：Al2O3是离子晶体，熔点高，而AlCl3是分子晶体，熔点低。D对：Al3＋和O2－的核外电子排布相同，Al3＋核电荷数大，离子半径小。4．(2017·北京高考)2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“石田”，tián)，Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是()A．Ts是第七周期第ⅦA族元素B．Ts的同位素原子具有相同的电子数C．Ts在同族元素中非金属性最弱D．中子数为176的Ts核素符号是eq\o\al(176,117)Ts答案D解析A对：Ts的原子序数为117，其原子核最外层电子数是7，则Ts元素处于周期表的第七周期第ⅦA族。B对：Ts元素的同位素原子具有相同的电子数和不同的中子数(或质量数)。C对：Ts元素与F、Cl、Br、I、At元素同处于第ⅦA族，从上到下，原子半径逐渐增大，则元素的非金属性逐渐减弱，故Ts在同族元素中非金属性最弱。D错：核电荷数为117、中子数为176的Ts核素，其质量数为117＋176＝293，该核素应表示为eq\o\al(293,117)Ts。5．(2017·天津高考)根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是()A．气态氢化物的稳定性：H2O>NH3>SiH4B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物C．图中所示实验可证明元素的非金属性：Cl>C>SiD．用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族答案C解析A对：元素的非金属性越强，其对应的气态氢化物的稳定性越强。B对：氢元素可与O、S等形成共价化合物，又可与Na、Ca等形成离子化合物。C错：该实验只能证明酸性：HCl＞H2CO3＞H2SiO3，与元素非金属性强弱无关。D对：根据元素周期表可知，118号元素位于第七周期0族。6．(2017·江苏高考)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，Z是地壳中含量最多的元素，W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是()A．原子半径：r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)B．W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱C．Y的单质的氧化性比Z的强D．X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物和离子化合物答案D解析由X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，只有Y、Z位于同一周期，可判断X是H元素，Y、Z位于第二周期，W位于第三周期；由Z是地壳中含量最多的元素，Y、Z相邻，可判断Z是O元素，Y是N元素；由W是短周期中金属性最强的元素，可判断W是Na元素。A错：原子半径：r(X)＜r(Z)＜r(Y)＜r(W)。B错：W的最高价氧化物对应的水化物是NaOH，是强碱。C错：Y单质是N2，Z单质是O2，氧化性：Y2＜Z2。D对：例如HNO3是共价化合物，NH4NO3是离子化合物。7．(2015·全国卷Ⅰ)W、X、Y、Z均为短周期主族元素