考前强化练5 元素框图分析1.(2022天津南开中学10月考)X、Y、Z是三种常见元素的单质,甲、乙是两种常见的化合物,这些单质和化合物之间存在如图所示的关系,下列说法正确的是( )A.X、Y、Z一定是非金属单质B.如果X、Y都为金属单质,则Z必为非金属单质C.X、Y、Z中至少有一种是金属单质D.如果X、Y都为非金属单质,则Z必为金属单质答案B解析根据X、Y、Z是单质,甲和乙是常见的化合物,X和甲反应生成Y和乙,该反应是置换反应,X可能是氢气或者碳或者活泼金属,X和Z会生成乙,Y和Z会生成甲。X、Y、Z不一定是非金属单质,如2Mg+CO2C+2MgO,故A项错误;若X、Y都为金属单质,发生置换反应时一定是金属单质与金属化合物的反应,X、Y的化合物一定是非金属化合物,则Z必为非金属单质,如2Al+Fe2O32Fe+Al2O3;Zn+CuCl2ZnCl2+Cu,故B项正确;X、Y、Z可以都是非金属单质,如C+H2OCO+H2,故C项错误;如果X、Y都为非金属单质,则Z可以为金属单质,也可以为非金属单质,如Cl2+2NaBr2NaCl+Br2;Zn+2HClZnCl2+H2↑,故D项错误。2.(2022山东菏泽七县一中期中)常温下,A是只含X和Y两种短周期元素的气体,X的原子序数小于Y,甲、乙、丙分别是X、Y、Z元素的单质,Z是地壳中含量最高的元素。甲、乙、丙和B、C、D都是常见的物质,其转化关系如图所示。下列说法正确的是( )5\nA.原子半径:Z>X>YB.常温常压下,Z的氢化物为气态C.反应②为化合反应,反应③为置换反应D.由X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是离子化合物答案C解析Z是地壳中含量最高的元素,则Z为氧元素,丙为O2,A是由X和Y两种短周期元素组成的气体,短周期元素形成的化合物气体主要为氧化物和氢化物,A在O2中燃烧生成两种物质,则A不会是氧化物,所以可推断A为氢化物。又X的原子序数小于Y,所以X为氢元素,甲为H2。假设Y为碳元素,则乙为碳单质,A可以为CxHy;A在足量氧气中燃烧生成CO2与H2O,由C+碳→甲(H2)+D,则C为H2O,B为CO2;H2O+CCO+H2,CO2+C2CO,均符合图中转化关系,则假设成立。综上所述,X为氢元素,Y为碳元素,Z为氧元素。电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径:Y>Z>X,故A项错误;Z的氢化物为H2O和H2O2,由于分子间含氢键,常温常压下,均为液态,故B项错误;②为CO2+C2CO,属于化合反应,③为C+H2OCO+H2,属于置换反应,故C项正确;X为氢元素,Y为碳元素,Z为氧元素,三者不能组成离子化合物,故D项错误。3.(2022福建厦门双十中学高三检测)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( )A.离子半径:C+>D3+>B2-B.C的单质的熔点低于D的单质的熔点C.电解C、E形成的化合物水溶液只生成C、E对应的单质D.由A、B、E形成的化合物都含有共价键,溶液都呈强酸性答案B解析D单质与X和Y的溶液均能反应生成气体单质,且生成的Z和W反应生成两性物质,可知两性物质中含有Al元素,则D单质为Al,则X为二元化合物且为强电解质,应是硫酸,Y为NaOH溶液,生成的Z和W反应生成的两性化合物为Al(OH)3,A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,即分别为H、O、Na、Al、Cl元素;O2-、Na+、Al3+核外电子排布相同,核电荷数大,离子半径小,则离子半径O2->Na+>Al3+,故A项错误;Na+的半径比Al3+大,且Al3+所带电荷数大,则Na的熔点低于Al的熔点,故B项正确;因Na为活泼金属,则用惰性电极电解HCl水溶液可生成H2、Cl2和NaOH,故C项错误;由H、O、Cl形成的化合物HClO含有共价键,但其水溶液显弱酸性,故D项错误。4.(2022河南高三普通高中毕业班适应性考试)X、Y、Z、W是短周期中原子序数依次增大的四种元素。X可以分别与Y、Z、W结合生成甲、乙、丙三种相同质子数的分子;相关物质之间的转化关系如图所示,已知丁是无色气体,遇空气显红棕色。下列说法正确的是( )5\nA.原子半径的大小:W>X>Y>ZB.单质的稳定性:X>Y>Z>WC.简单氢化物的沸点:Y>Z>WD.X与Y、Z均可形成原子个数比为2∶1的化合物答案D解析丁是无色气体,遇到空气显红棕色,即丁为NO,单质Z与化合物甲反应生成NO,推出单质Z为O2,化合物甲为NH3,则乙为H2O,能与H2O反应生成氧气的单质为F2,因此W为F2,丙为HF,且NH3、H2O、HF质子数相同。原子半径大小顺序是N>O>F>H,故A项错误;N2中N和N之间形成叁键,N2化学性质相当稳定,因此N2稳定性最强,故B项错误;非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性:F>O>N,因此稳定性:HF>H2O>NH3,故C项错误;可以形成N2H4、H2O,故D项正确。5.(2022广东揭阳高中毕业班期末)X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,三种元素属于不同周期。下列转化关系中,A、B、C是X、Y、Z对应的三种气态单质,其余均为常见化合物。下列分析正确的是( )A.Y的氢化物在常温下是液体B.与Y同周期氢化物中D最稳定C.Z的含氧酸均为强酸D.F含离子键和共价键答案D解析根据题意可分析出X、Y、Z分别为H、N、Cl三种元素,所以A、B、C分别是H2、N2、Cl2,则D为NH3、E为HCl,F为NH4Cl。Y的氢化物是NH3,常温下是气体,则A项错误;与Y同周期氢化物中最稳定的是HF,故B项错误;氯元素的含氧酸较多,其中HClO是弱酸,故C项错误;NH4Cl是离子化合物,既有离子键,也有共价键,所以D项正确。6.(2022安徽皖江名校联盟联考)四种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增加,A、B、C、D、E是由这些元素组成的二元化合物,F是元素W的单质。B为一种常见的五核有机物,D常温下呈液态,C、E均能与人体血红蛋白结合使人中毒,上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )A.原子半径的大小X<Y<Z<W5\nB.元素Z的氢化物的熔沸点一定比Y的高C.一定条件下,E和C、D均能发生化学反应D.Y的最高价氧化物对应的水化物酸性比Z的强答案C解析依题意,A、B、C、D、E均是二元化合物,且B为一种常见的五核有机物,则B为CH4,D由B反应得到且常温下呈液态,故D为H2O,C、E均能与人体血红蛋白结合使人中毒,故分别是NO、CO。结合四种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增加,X、Y、Z、W分别为H、C、N、O四种元素。可知F是氧气、A是NH3。所以元素中H原子半径最小,同周期自左而右原子半径依次减小,故原子半径X(H)<W(O)<Z(N)<Y(C),A项错误;Z的氢化物有NH3、N2H4等,Y的氢化物包括所有的烃,状态气、液、固均有,B项错误;高温下CO能和水蒸气反应;在催化剂作用下,CO也能和NO反应生成氮气和CO2,C项正确;Y的最高价氧化物的水化物为碳酸,碳酸属于弱酸,Z对应的酸是硝酸,硝酸为强酸,D项错误。7.(2022四川成都郫都区高三阶段测试)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。K、L、M均是由这些元素组成的二元化合物,甲、乙分别是元素X、Y的单质,甲是常见的固体,乙是常见的气体。K是无色气体,是主要的大气污染物之一。0.05mol·L-1丙溶液的pH为1,上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )A.K、L、M中沸点最高的是MB.元素的非金属性:Z>Y>XC.原子半径:W<X<YD.丙也可由W、Y组成的某化合物与K直接反应制得答案D解析0.05mol·L-1丙溶液的pH为1,可知丙为二元强酸,应为H2SO4,K是无色气体,是主要的大气污染物之一,且可生成H2SO4,则应为SO2,可知乙为O2,L为H2O。进一步分析可知,甲为C,M为CO2,则W为氢元素,X为碳元素,Y为氧元素,Z为硫元素。K、M常温下为气体,L为水,常温下为液体,沸点最高,A项错误;同主族元素从上到下非金属性减弱,非金属性:O>S,B项错误;同周期主族元素原子半径从左到右逐渐减小,原子半径C>O,C项错误;H2SO4也可由W、Y组成的化合物H2O2与SO2直接反应制得,D项正确。8.(2022广东茂名五大联盟学校高三联考)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素,其中Z为金属元素,X、W为同一主族元素。X、Z、W形成的最高价氧化物分别为甲、乙、丙。x、y2、z、w分别为X、Y、Z、W的单质,丁是化合物。其转化关系如图所示,下列判断错误的是( )A.反应①、②、③都属于氧化还原反应B.X、Y、Z、W四种元素中,Y的原子半径最小5\nC.Na着火时,可用甲扑灭D.一定条件下,x与甲反应生成丁答案C解析根据题中信息可判断x为碳,丙为二氧化硅,在高温条件下碳与二氧化硅反应生成w为硅、丁为一氧化碳;y2为氧气,碳与氧气点燃反应生成甲为二氧化碳,z为镁,镁在二氧化碳中点燃反应生成碳和氧化镁。反应①是二氧化碳与镁反应、②是碳与氧气反应、③是碳与二氧化硅反应,都属于氧化还原反应,A项正确;同周期元素原子半径从左到右依次减小,同主族元素原子半径从上而下半径增大,故C、O、Mg、Si四种元素中,O的原子半径最小,B项正确;Na着火时,不可用二氧化碳扑灭,C项错误;碳与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳,D项正确。5
