1.3元素周期表的应用 提升训练 2021-2022学年高一下学期化学鲁科版（2019）（含答案解析）

1.3元素周期表的应用提升训练 2021-2022学年高中化学下学期（鲁科版2019）必修第二册
一、选择题（共19题）
1．下列物质的用途错误的是
A．硅是制造太阳能电池的常用材料 B．硅是制取水泥的原料
C．水晶和玛瑙的主要成分是二氧化硅 D．二氧化硅是制造光导纤维的材料
2．已知硅酸盐中硅元素的化合价为＋4价，则硅酸的化学式为(　　)
A．H2SiO4
B．H4SiO3
C．H2SiO3
D．Na2SiO3
3．化学在生产、生活中应用广泛，下列说法正确的是
A．晶体硅是良好的半导体材料
B．铁、铝合金的熔点高于铁的熔点，硬度小
C．氨常用作制冷剂利用了氨的化学性质
D．漂白粉、明矾都可用于污水的净化，其原理是相同的
4．短周期元素中，原子的最外层电子是其余电子总数一半的元素种类有（ ）
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
5．化学与生活、社会密切相关。下列说法正确的是
A．光纤通信使用的光缆的主要成分是晶体Si，太阳能电池使用的材料主要是SiO2
B．氨很容易液化，液氨气化吸收大量的热，所以液氨常用作制冷剂
C．高锰酸钾溶液、酒精、双氧水都能杀菌消毒，消毒原理相同，都利用了强氧化性
D．SO2可以用来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫、增白食品等
6．中国计量科学研究院研制的NIM5铯原子喷泉钟，2000 万年不差一秒，日前成为国际计量局认可的基准钟之一，参与国际标准时间修正。关于Cs元素，下列说法错误的是
A．137Cs和133Cs互为同位素 B．单质Cs与水反应非常缓慢
C．137Cs比133Cs多4个中子 D．137Cs最外层只有1个电子
7．元素 A的阳离子aAm+ 与元素 B 的阴离子 bBn- 具有相同的电子层结构。以下关于 A、B元素性质的比较中，正确的是
①原子序数：A>B；②离子半径：Am+ < Bn- ；③原子半径：AB；⑤A 的最高正价与 B 的最低负价的绝对值相等；⑥b=a+m-n
A．①②③④ B．①②④ C．①⑤⑥ D．①②⑤
8．根据元素周期表和元素周期律，下列推断正确的是
A．HF、HCl、HBr、HI的酸性逐渐增强，说明F、Cl、Br、I的非金属性逐渐增强
B．元素R最高正价为+7价，表明R元素属于VIIA族元素
C．若M+和R2-具有相同的电子层结构，则原子半径：M＜R
D．从元素在周期表中的位置可以推断，硅和锗都可用作半导体材料
9．根据下列表中信息，下列叙述正确的是
短周期元素代号 L M Q R T
原子半径/nm 0.160 0.143 0.089 0.102 0.074
元素最高正价或最低负价 +2 +3 +2 +6、-2 -2
A．T2和T3互为同位素
B．单质与稀盐酸反应的速率：LC．M与T形成的化合物既能与强酸反应，又能与强碱反应
D．氢化物H2T与H2R均为含10个电子的分子
10．2020年11 月7日是被誉为“中国稀土之父”的徐光宪先生诞辰一百周年纪念日。铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。金属铈在空气中易被氧化变暗，能与水反应，常见的化合价为+3和+4，氧化性： Ce4+ >Fe3+。下列说法正确的是
A．铈元素在自然界中主要以化合态形式存在
B．可通过电解Ce(SO4)2溶液制得金属铈
C．铈能从硫酸铜溶液中置换出铜：Ce+2Cu2+=2Cu+Ce4+
D．CeO2溶于氢碘酸的化学方程式可表示为CeO2+4HI=CeI4+2H2O
11．如图为元素周期表中短周期的一部分，关于推断Y、Z、M的说法正确的是（ ）
A．非金属性：Y＞Z＞M
B．离子半径：M-＞Z2-＞Y-
C．Z元素最高价氧化物对应水化物的浓溶液具有强氧化性和难挥发性
D．三种元素中，Y的最高价氧化物对应的水化物酸性最强
12．卤族元素是最活泼的一族非金属元素，下列关于卤族元素的说法正确的是
A．卤素单质的最外层电子数都是7
B．从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，原子半径依次减小
C．从到，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子得电子能力依次减弱
D．卤素单质与化合的难易程度由难到易的顺序为、、、
13．下列关于元素及其化合物的说法正确的是(　　)
A．SO2具有漂白性，所以能使碘的淀粉溶液由蓝色变为无色
B．金属单质Na、Mg、Fe在一定条件下都与水反应生成H2和相应的碱
C．SiO2既可与NaOH溶液反应也可与HF溶液反应，所以SiO2属于两性氧化物
D．NaHCO3可用于制备纯碱、食品发酵剂、治疗胃酸过多的药剂
14．根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是
选项 事实 推测
A． 和都难溶于水 也难溶于水
B． Si与高温时反应，S与加热能反应 P与在高温时能反应
C． Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料 第ⅣA族的元素的单质都可作半导体材料
D． HCl在时分解，HI在时分解 HBr的分解温度介于二者之间
A．A B．B C．C D．D
15．科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子，具有高效的催化性能，其分子结构如图，W、X、Z分别位于不同周期，Z是同周期中金属性最强的元素。(注：实线代表共价键，其他重复单元的W、X未标注)下列说法正确的
A．氢化物的热稳定性：X>Y
B．W、X、Y、Z四种元素只能组成两种离子化合物
C．ZW与水反应生成W2的反应中，ZW为还原剂
D．Z2Y2中阴阳离子数之比为1：1
16．分属周期表前三周期的四种元素W、X、Y、Z可形成结构如图的物质，该物质中所有原子均满足稳定结构，W的原子序数最大，Y、Z处于同一周期。下列说法错误的是
A．在该物质中，Y的化合价为+4价
B．X和Z可以形成具有强氧化性的化合物
C．由Z和W形成的化合物中可以存在共价键
D．X、Y、Z的原子半径从大到小为Y＞Z＞X
17．右表是元素周期表的一部分，X、Y、Z、W均为短周期元素，下列说法不正确的是
X Y
Z W
A．原子半径：Z>X>Y
B．若Z的最高价氧化物遇Y的氢化物溶液混合后有气体放出，则W的氢化物不稳定
C．若Y、W的质子数之和为23，则Z能形成碱性氧化物
D．若X能形成两种常见液态化合物，则W单质的溶液有漂白性
18．短期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X与Y的最外层电子数之和等于W的最外层电子数，Z的最高化合价与最低化合价之和为6，含X元素的物质灼烧呈黄色火焰，W与X的质子数之和等于Z的核外电子数。下列说法正确的是
A．简单离子半径：
B．最简单氢化物的稳定性：
C．Z与X形成的化合物为离子化合物
D．X单质可保存在中
二、综合题（共4题）
19．已知短周期主族元素X、Y、Z、W在周期表中的位置关系如图所示，其中W元素的原子半径是同周期中最小的。回答下列问题：
X Y
Z W
（1）W在元素周期表中的位置___。
（2）上述4种元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是___（填化学式）。
（3）X的简单气态氢化物的电子式为___。
（4）由Na和Y可形成具有漂白作用的物质，该物质中含有的化学键类型为___。
（5）取0.1mol·L-1的Na2Z溶液进行下列实验：
①用玻璃棒蘸取Na2Z溶液滴在pH试纸上，试纸呈蓝色，原因是___（用离子方程式表示）。
②某温度下，将0.1mol·L-1的Na2Z溶液逐滴加入10mL0.1mol·L-1的CuW2溶液中，滴加过程中溶液中的Cu2+浓度与加入的Na2Z溶液的体积（V）关系如图所示。b点溶液中Na+、Z2-、W-、OH-离子浓度由大到小的顺序是___（离子用元素符号表示）；
该温度下，Ksp(CuZ)=___。
20．已知元素X位于Y的下一周期，X、Y的原子序数均不大于20。某含氧酸盐甲的化学式为XYO3。回答下列问题：
(1)常温下X的单质能与水发生反应，395℃时，甲能发生分解反应生成两种盐，其中一种是含Y元素的无氧酸盐，则X在周期表中的位置是___________，甲发生分解反应的化学方程式是___________。
(2)若甲难溶于水，且甲与盐酸反应生成能使品红溶液褪色的气体，则：
①甲为___________(填化学式)。该气体能使酸性高锰酸钾溶液褪色，反应的离子方程式为___________。
②X、Y形成的简单离子的半径从大到小的顺序为___________(用离子符号表示)。
(3)若甲能与盐酸反应，生成无色无味的气体乙，则：
①乙的电子式为___________。
②在水中持续加热甲，生成一种更难溶的物质并逸出气体乙，该反应的化学方程式为___________。
21．水体砷污染已成为一个亟待解决的全球性环境问题，我国科学家研究零价铁活化过硫酸钠（Na2S2O8）去除废水中的正五价砷[As(Ⅴ)]，其机制模型如下。
零价铁活化过硫酸钠去除废水中As(Ⅴ)的机制模型
资料：
Ⅰ．酸性条件下SO4 ·为主要的自由基，中性及弱碱性条件下SO4 ·和·OH同时存在，强碱性条件下·OH为主要的自由基。
Ⅱ．Fe2+、Fe3+形成氢氧化物沉淀的pH
离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH
Fe2+ 7.04 9.08
Fe3+ 1.87 3.27
（1）砷与磷在元素周期表中位于同一主族，其原子比磷多一个电子层。
① 砷在元素周期表中的位置是______。
② 砷酸的化学式是______，其酸性比H3PO4______（填“强”或“弱”）。
（2）零价铁与过硫酸钠反应，可持续释放Fe2+，Fe2+与S2O82 反应生成Fe3+和自由基，自由基具有强氧化性，利于形成Fe2+和Fe3+，以确保As(Ⅴ)去除完全。
①S2O82 中S的化合价是______。
②零价铁与过硫酸钠反应的离子方程式是______。
③Fe3+转化为Fe2+的离子方程式是______。
（3）不同pH对As(Ⅴ)去除率的影响如图。5 min内pH = 7和pH = 9时去除率高的原因是______。
22．A、B、D、E、F、G为短周期元素，且原子序数依次递增。A、F同主族，E、G同主族。A与其他非金属元素化合时易形成共价键，F与其他非金属元素化合时易形成离子键，且F+与E2-核外电子排布相同。由以上元素组成的物质BE和D2具有相同的电子数。请回答以下问题：
(1)F在元素周期表中的位置___________。
(2)G的离子结构示意图为___________。
(3)用电子式表示D2的形成过程___________。
(4)由A、E、F三种元素形成的化合物的化学式为___________，含有的化学键有___________(填化学键类型)，A、D、E三种元素形成的化合物可能属于_________
①共价化合物②离子化合物③强酸④弱酸⑤强碱⑥弱碱⑦盐⑧电解质⑨非电解质
(5) D、E、F、G的简单离子半径由小到大的顺序为___________(用离子符号表示)，由A、B组成的最简单化合物结构式是___________。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
A．硅是制造太阳能电池的常用材料，也是芯片的常用材料，故A正确；
B．水泥的原料主要是二氧化硅、碳酸钙、石膏等，故B错误；
C．水晶、玛瑙、石英主要成分是二氧化硅，故C正确；
D．二氧化硅是制造光导纤维的材料，故D正确。
综上所述，答案为B。
2．C
【解析】
A、H2SiO4中，H为+1价，O为-2价；H2SiO4中的化合价的代数和为2+4-8=-2，A错误；
B、H4SiO3中的化合价的代数和为4+4-6=2，B错误；
C、H2SiO3中的化合价的代数和为2+4-6=0，C正确；
D、Na2SiO3是盐，不是酸，D错误；
故选C。
3．A
【解析】
试题分析：A．晶体硅是良好的半导体材料，故A正确；B．合金的熔点低于成分金属的熔点，故B错误；C．氨常用作制冷剂是利用了液氨挥发时吸收热量，属于物理性质，故C错误；D．漂白粉用于污水的杀菌消毒，利用的是漂白粉的氧化性、明矾用于污水的净化，是利用明矾水解生成的胶体具有吸附性，故D错误；故选A。
考点：考查了物质的性质和用途的相关知识。
4．B
【解析】
在1～18号元素中，符合题给要求的元素原子的电子排布依次为2、1和2、8、5，因此只有2种元素：Li和P，故B正确；
故选B。
5．B
【解析】
A、光纤通信使用的光缆的主要成分是晶体SiO2，是利用光的全反射原理，太阳能电池使用的材料主要是Si，为重要的半导体材料，故A错误；
B、氨很容易液化，液氨气化吸收大量的热，导致其周围环境温度降低，所以液氨常用作制冷剂，故B正确；
C、高锰酸钾和双氧水都具有强氧化性，能使蛋白质变性而杀菌消毒，乙醇破坏了蛋白质原有的氢键使蛋白质变性，故C错误；
D、二氧化硫具有漂白性，但有毒，所以不能漂白食品，故D错误；
答案选B。
6．B
【解析】
A、二者质子数相同，但质量数不同，所以互为同位素，正确，不选A；
B、铯是比钠活泼的金属，与水剧烈反应，错误，选B；
C、质子数相同，质量数的差值就是中子数的差值，正确，不选C；
D、铯是第一主族元素，最外层有1个电子，正确，不选D。
答案选B。
【点睛】
质子数相同中子数不同的元素的原子互为同位素。铯与钠钾是同主族元素，元素的性质与钠相似，且金属性比钠或钾的强。
7．B
【解析】
①A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构，则离子核外电子数相等，A元素处于B元素相邻的下一周期，原子序数A较大，即原子序数A＞B，①正确；
②A元素处于B元素相邻的下一周期，原子序数A较大，核外电子排布相同的离子，核原子序数越大，离子半径越小，所以B离子半径较大，即离子半径Am+＜Bn-，②正确；
③A元素形成阳离子与B元素形成阴离子，A元素处于B元素相邻的下一周期，电子层越多，原子半径越大，原子半径A＞B，③错误；
④A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构，则离子核外电子数相等，A元素处于B元素相邻的下一周期，则电子层数A＞B，④正确；
⑤A元素原子最外层电子数与B元素原子最外层电子数之和为8，则A的正价与B的负价绝对值相等，若A元素原子最外层电子数与B元素原子最外层电子数之和不为8，则A的正价与B的负价绝对值不相等，⑤错误；
⑥A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构，则离子核外电子数相等，A元素处于B元素相邻的下一周期，且a－m=b+n，即b=a-m-n，⑥错误；
综上所述正确的是①②④，答案选B。
8．D
【解析】
A．HF、HCl、HBr、HI不是最高价含氧酸，因此HF、HCl、HBr、HI的酸性逐渐增强，不能说明F、Cl、Br、I的非金属性逐渐增强，A错误；
B．元素R最高正价为+7价，R不一定是VIIA族元素，如Mn元素，为VIIB族元素，B错误；
C．若M+和R2-具有相同的电子层结构，M形成阳离子，R形成阴离子，则M原子的电子层数比R多，因此原子半径：M＞R，C错误；
D．处于金属与非金属交界的元素可以作半导体材料，硅和锗均处于此位置，因此硅和锗都可用作半导体材料，D正确；
答案选D。
9．C
【解析】
短周期元素中，R、T均有-2价，它们处于VIA族，而R有+6价且原子半径较大，故R为S元素、T为O元素；L、Q均有+2价，它们处于IIA族，原子半径L>Q，故L为Mg、Q为Be；M有+3价且原子半径大于硫的，故M为Al。
A．O2和O3是同一元素的不同性质的单质，二者互为同素异形体，A错误；
B．金属性Mg>Be，故单质与稀盐酸反应的速率：L(Mg)>Q(Be)，B错误；
C．M与T形成的化合物为Al2O3，Al2O3属于两性氧化物，既能与强酸反应又能与强碱反应，C正确；
D．氢化物H2O与H2S分子分别含有10个电子、18个电子，D错误；
故合理选项是C。
【点睛】
本题考查结构性质位置关系应用，关键是根据化合价与原子半径推断元素，熟练掌握元素周期律，注意抓住短周期元素，识记常见元素在周期表中位置。
10．A
【解析】
A．金属铈在空气中易被氧化变暗，则铈元素在自然界中主要以化合态形式存在，A说法正确；
B．金属铈能与水反应，则可通过电解Ce(SO4)2溶液可生成氢气和氧气，B说法错误；
C．金属铈能与水反应，铈放入硫酸铜溶液中先与水反应生成氢气，C说法错误；
D．CeO2溶于氢碘酸，生成的Ce4+具有强氧化性，可氧化碘离子为碘单质，D说法错误；
答案为A。
11．C
【解析】
根据元素在周期表中的相对位置可知，X为He元素、Y为F元素、M为Cl元素、Z为S元素。
A.根据上述分析：Y为F元素，M为Cl元素，Z为S元素，所以Y、M同主族，原子序数：YM；Z、M同周期，原子序数：ZM>Z，故A错误；
B.根据上述分析：Y为F元素，M为CI元素，Z为S元素，所以Z、M位于第三周期，其阴离子比Y多1个电子层，且原子序数：Z< M，则离子半径大小为： Z2-＞M-＞Y-，故B错误；
C.根据上述分析：Z为S，Z元素最高价氧化物对应水化物为H2SO4，浓H2SO4具有强氧化性和难挥发性，故C正确；
D. 根据上述分析：Y为F元素，F没有正化合价，故D错误；
故选C。
12．C
【解析】
A. 卤素原子的最外层电子数都是7，故A错误；
B. 从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，原子半径依次增大，故B错误；
C. 从到，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子得电子能力依次减弱，故C正确；
D. 卤素单质与化合的难易程度由易到难的顺序为、、、，故D错误；
故选C。
13．D
【解析】
A. SO2能使碘的淀粉溶液由蓝色变为无色，是由于发生反应：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，该反应为氧化还原反应，SO2表现还原性，A错误；
B. Fe在高温下与H2O蒸气反应产生Fe3O4和H2，没有产生相应的碱，B错误；
C. SiO2与HF溶液反应产生的SiF4不是盐，所以SiO2不属于两性氧化物，而是酸性氧化物，C错误；
D. NaHCO3不稳定，加热分解产生Na2CO3、CO2，因此可用于制备纯碱、食品发酵剂，由于其溶液可以与盐酸反应，且对人无刺激作用，故还可以用于治疗胃酸过多的药剂，D正确；
故合理选项是D。
14．C
【解析】
A． 同一主族元素的性质相似，和都难溶于水，Sr与Ca、Ba位于同一主族，则SrCO3也难溶于水，故A正确；
B． 元素的非金属性越强，其单质与氢气越易反应，非金属性S ＞ P ＞ Si，则P与H2在高温时能反应，故B正确；
C． 在元素周期表中，位于金属与非金属分界线处的元素的单质可作半导体材料，Pb不位于金属与非金属分界线处，所以Pb不能作半导体材料，故C错误；
D． 元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性：Cl ＞ Br ＞ I，所以氢化物的稳定性：HCl ＞ HBr ＞ HI，则HBr的分解温度介于二者之间，故D正确；
故选C。
15．C
【解析】
W、X、Y、Z四种原子序数依次递增的短周期元素，W、X、Z分别位于不同周期，Z是同周期中金属性最强的元素，Z是Na元素、W是H元素；Y形成2个共价键，Y是O元素；X形成4个共价键，X是C元素；
A．同周期元素从左到右，气态氢化物稳定性增强，氢化物的热稳定性H2O>CH4，故A错误；
B．W、X、Y、Z四种元素能形成碳酸钠、甲酸钠、乙酸钠等多种离子化合物，故B错误；
C．NaH与水反应生成氢氧化钠和H2，NaH为还原剂，故C正确；
D．Na2O2中阴阳离子数之比为1：2，故D错误；
选C。
16．A
【解析】
根据W、X、Y、Z分属周期表前三周期的四种元素，可形成结构如图的物质，该物质中所有原子均满足稳定结构，W的原子序数最大，则W为钠，Y、Z处于同一周期，根据价键理论：Y为碳，Z为氧，X为氢，由此分析解答。
A.根据上述分析，Y为碳，根据价键理论在该物质中，Y的化合价为+3价，故A错误；
B.根据上述分析，Z为氧，X为氢，X和Z可以形成具有强氧化性的化合物H2O2，故B正确；
C.根据上述分析，Z为氧，W为钠，由Z和W形成的化合物Na2O2中既有离子键又有共价键，故C正确；
D.根据上述分析，Y为碳，Z为氧，X为氢， X、Y、Z的原子半径从大到小为Y＞Z＞X，故D正确；
故选A。
17．C
【解析】
A．根据元素周期律中原子半径的比较，电子层数越多半径越大，核电荷数越多，半径越小，所以原子半径：Z>X>Y，A正确；
B．若Z的最高价氧化物遇Y的氢化物溶液混合后有气体放出，由4种元素在周期表中的位置判断， W是S元素，而硫化氢不稳定， B正确；
C．设Y的原子序数是x，则W的原子序数是x+7，则x+x+7=23，解得x=8，Z是Al元素，不能形成碱性氧化物而能形成两性氧化物，C错误；
D．X能形成两种常见的液态化合物，则X是O元素，形成的水与过氧化氢都是液态化合物，W是Cl元素，其单质溶于水生成的次氯酸具有漂白性，D正确，
答案选C。
18．C
【解析】
含X元素的物质灼烧呈现黄色火焰，说明X为Na元素，主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Z的最高化合价与最低化合价之和为6，说明Z为Cl元素，W与X的质子数之和等于Z的核外电子数，W为C元素，X与Y最外层电子数之和等于W的最外层电子数，Y为Al元素。
A. 离子半径，电子层越多，半径越大；相同电子层，序数小的半径大，简单离子半径：r(CI- )>r(Na+ )>r(Al3+)，A项错误；
B. 非金属性越强，最简单氢化物的稳定性越稳定，非金属性：Cl>C，则越稳定：HCl>CH4，B项错误；
C. Z与X形成的化合物为NaCl为离子化合物，C项正确；
D. Na单质的密度比CCl4的密度小，保存在CCl4中，不能隔绝空气，D项错误；
答案选C。
19． 第三周期ⅦA族 HClO4 共价键、离子键 S2-+H2OHS-+OH- [Na+]>[Cl-]>[S2-]>[OH-] 10-35.4
【解析】
W元素的原子半径是同周期中最小的，则W为Cl，则X为N，Y为O，Z为S；根据溶液的酸碱性判断出是水解显碱性，分析图像时抓住a点反应的量关系，得出溶度积，再根据b点两者量的关系得出溶质，既而得出离子浓度关系。
⑴Cl在元素周期表中的位置第三周期ⅦA族；故答案为：第三周期ⅦA族。
⑵上述4种元素中最高价氧化物对应的水化物酸性HClO4 > H2SO4 > HNO3，因此最强的是HClO4；故答案为：HClO4。
⑶X的简单气态氢化物为氨气，其电子式为；故答案为：。
⑷由Na和Y可形成具有漂白作用的物质为过氧化钠，该物质中含有的化学键类型为离子键、共价键(非极性共价键)；故答案为：离子键、共价键(非极性共价键)。
⑸①用玻璃棒蘸取Na2Z溶液滴在pH试纸上，试纸呈蓝色，说明显碱性，水解显碱性，原因是S2－+H2OHS－+OH－；故答案为：S2－+H2OHS－+OH－。
②a点时Na2S和CuCl2恰好反应生成NaCl和CuS沉淀，b点溶质Na2S和NaCl且浓度之比为1:2，因此溶液离子浓度由大到小的顺序是c(Na+) > c(Cl－) > c(S2－) > c(OH－)；a点时Na2S和CuCl2恰好反应生成NaCl和CuS沉淀，因此c(Cu2+) = c(S2－)，该温度下，，故答案为：。
20． 第四周期IA族 4KClO33KClO4＋KCl CaSO3 5SO2＋2＋2H2O=4H＋＋2Mn2＋＋5 r(S2－)>r(Ca2＋) MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑
【解析】
XYO3为含氧酸盐，可知X为金属元素，Y为非金属元素。若Y为第二周期非金属元素，则X为第三周期元素Na或Mg或Al。若Y为第三周期非金属元素，则X为第四周期元素K或Ca。据此分析：
(1) 常温下X的单质能与水反应，则X可能为Na或K或Ca。若X为Na，根据XYO3可知Y为N元素，则甲为NaNO3，NaNO3高温分解不可能产生两种盐；若X为K，根据化学式可知Y为Cl，甲为KClO3，其化合价为+5价，因为Cl的最高化合价为+7，最低为-1价，加热分解可生成两种盐，符合题意；若X为Ca则Y只能为S，甲为CaSO3，而CaSO3加热被氧化而不会生成两种盐，综上可知X为K元素，Y为Cl元素。K位于第四周期IA族；KClO3中Cl化合价为+5价，加热分解可生成两种盐，其一为无氧酸盐，则为KCl，根据氧化还原反应化合价有升有降，另一种产物必然为KClO4 ，高温分解的化学方程式为：4KClO33KClO4＋KCl；
(2) ①甲难溶于水，且甲与盐酸反应生成能使品红溶液褪色的气体，气体为SO2，可知甲中含，X元素一定为Ca，Y元素为S，即甲为CaSO3。SO2具有还原性，与KMnO4发生氧化还原反应，离子方程式为：5SO2＋2＋2H2O=4H＋＋2Mn2＋＋5；
②Ca2+和S2-电子层结构相同，当电子层结构相同时，原子序数大的粒子半径反而小，所以两种离子的半径大小为：r(S2－)>r(Ca2＋)；
(3) 若甲能与盐酸反应，生成无色无味的气体乙，则甲中含，乙为CO2，则Y为C元素，X为Mg。
①由上分析知乙为CO2，其电子式为。
②MgCO3微溶于水，电离出的Mg2+和CO32-能够发生水解，加热促使水解平衡正向移动，最终生成Mg(OH)2和CO2，化学方程式为：MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑。
21． 第4周期、第ⅤA族 H3AsO4 弱 +7 Fe+ S2O82 == Fe 2+ +2SO42 Fe+ 2Fe 3+ == 3Fe 2+ pH = 7和pH = 9时，产生了具有强氧化性的SO4 ·和·OH，利于生成Fe2+和Fe3+，pH = 7和pH = 9时，Fe2+和Fe3+形成Fe(OH)2和Fe(OH)3，与As(Ⅴ)发生共沉淀，有效去除As(Ⅴ)
【解析】
（1）①磷核电荷数为15，在元素周期表中的位置是第3周期、第ⅤA族；
②磷酸的化学式为H3PO4，同主族元素核电荷数越大，非金属性越弱，其最高价氧化物水化物的酸性越弱；
（2）零价铁与过硫酸钠反应，可持续释放Fe2+，Fe2+与S2O82 反应生成Fe3+和自由基，自由基具有强氧化性，利于形成Fe2+和Fe3+，以确保As(Ⅴ)去除完全。
①S2O82 中氧元素为-2价，设S的化合价是x，结合正负化合价代数和为-2计算；
②零价铁与过硫酸钠反应生成Fe2+和SO42-，结合守恒法写出发生反应的离子方程式；
③Fe将Fe3+还原为Fe2+，结合守恒法写出发生反应的离子方程式；
（3）由模型可知pH = 7和pH = 9时产生了强氧化性的O4 ·和·OH，有利于Fe的氧化，pH = 7和pH = 9时Fe2+和Fe3+完全转化为Fe(OH)2和Fe(OH)3，易除去；
（1）①磷核电荷数为15，在元素周期表中的位置是第3周期、第ⅤA族，则砷在元素周期表中的位置是第4周期、第ⅤA族；
② 砷酸中砷元素的化合价为+5价，其化学式是H3AsO4，因As非金属性比P弱，则其酸性比H3PO4弱；
（2）①S2O82 中氧元素为-2价，设S的化合价是x，2x+（-2）×8=-2，解得x=+7，即S2O82 中S的化合价是+7；
②零价铁与过硫酸钠反应生成Fe2+和SO42-，则发生反应的离子方程式为Fe+ S2O82 == Fe 2+ +2SO42 ；
③Fe将Fe3+还原为Fe2+，发生反应的离子方程式为Fe+ 2Fe 3+ == 3Fe 2+；
（3）结合零价铁活化过硫酸钠去除废水中As(Ⅴ)的机制模型可知，因pH = 7和pH = 9时，产生了具有强氧化性的SO4 ·和·OH，利于生成Fe2+和Fe3+，pH = 7和pH = 9时，Fe2+和Fe3+形成Fe(OH)2和Fe(OH)3，与As(Ⅴ)发生共沉淀，有效去除As(Ⅴ)，故5 min内pH = 7和pH = 9时去除率高。
22． 第三周期第ⅠA族 NaOH 离子键和共价键 ①②③④⑥⑦⑧ Na+＜O2-＜N3-＜S2-
【解析】
A、B、D、E、F、G为短周期元素，且原子序数依次递增。A、F同主族，F可以形成+1价F+离子，二者处于I A族，由A、F的原子序数之差大于2，则F为Na元素；A与其它非金属元素化合时易形成共价键，则A为H元素； F+离子与E2-离子核外电子排布相同，离子核外电子数为10，则E为O元素；E、G同主族，则G为S元素；物质BE 和D2具有相同的电子数，B、E的原子序数都小于O元素，则B为C元素，D为N元素。
(1)F为Na元素，原子序数为11，位于周期表中第三周期第ⅠA族，故答案为：第三周期第ⅠA族；
(2) G为S元素，S2-离子的核外电子总数为18，其离子结构示意图为，故答案为：；
(3) N2分子中含有1个氮氮三键，用电子式表示N2的形成过程为，故答案为：；
(4) 由A、E、F三种元素形成的化合物的化学式为NaOH，含有的化学键有离子键和共价键，A、D、E三种元素形成的化合物可能是硝酸、亚硝酸或硝酸铵、一水合氨等，硝酸属于①共价化合物、③强酸、⑧电解质，亚硝酸属于①共价化合物、④弱酸、⑧电解质，硝酸铵属于②离子化合物、⑦盐、⑧电解质，一水合氨属于①共价化合物、⑥弱碱、⑧电解质，均无⑤强碱⑨非电解质，选①②③④⑥⑦⑧，故答案为：NaOH；离子键和共价键；①②③④⑥⑦⑧；
(5)根据微粒半径比较的一般规律：一般先看电子层，层多半径大；若同层看核电荷数，核电荷数小的半径大；若同层同核看化合价，价小半径大，D、E、F、G的简单离子半径由小到大的顺序为Na+＜O2-＜N3-＜S2-。由A、B组成的最简单化合物即甲烷，其结构式为，故答案为：Na+＜O2-＜N3-＜S2-；。