第1章 原子结构与元素周期律
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100分
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．1934年居里夫妇用α粒子(4He)轰击27Al得到一种自然界不存在的磷元素的一种同位素(P)，开创了人造核素的先河：Al＋He―→P＋n。下列有关说法不正确的是 ( )
A．该变化说明原子核在一般的化学反应中也能发生变化
B．该变化同样遵循质量守恒定律
C. n是一种电中性粒子
D．对于P有：原子序数＝质子数＝中子数＝核外电子数
2．简单原子的原子结构可用下图所示方法形象表示：
其中·表示质子或电子，○表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是( )
A．①②③互为同位素
B．①②③互为同素异形体
C．①②③是三种化学性质不同的粒子
D．①②③具有相同的质量数
3．下列各组给定原子序数的元素，不能形成原子数之比为1∶1稳定化合物的是( )
A．3和17 B．1和8
C．1和6 D．7和12
4． X为主族元素，其原子最外层只有一个电子，Y元素的最高正价与负价的代数和为0，Z元素原子的最外层电子数是次外层的3倍，则X、Y、Z形成的化合物的化学式不可能是( )
A．X2Z2 B．X4YZ4
C．X2Y2Z4 D．X5Y2
5．镭是元素周期表中第七周期ⅡA族元素，下列关于镭的性质的描述中不正确的是( )
A．在化合物中呈＋2价21世纪教育网
B．氢氧化物呈两性
C．单质使水分解，放出氢气
D．碳酸盐难溶于水
6．下列说法正确的是( )
A．ⅠA族元素的金属性比ⅡA族元素的金属性强
B．Ⅵ A族元素的氢化物中，稳定性最好的其沸点也最高
C．同周期非金属氧化物对应水化物的酸性从左到右依次增强
D．第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小
7．短周期元素X、Y可以形成化合物XY2，下列有关叙述正确的是( )
A．若XY2是共价化合物，则X与Y的原子序数不可能相差1
B．若XY2是离子化合物，则X与Y的原子序数不可能相差8
C．若X与Y的原子序数相差5，则离子化合物XY2不溶于水
D．若X与Y的原子序数相差6，则共价化合物XY2可溶于强碱溶液
8．在短周期元素中，若某元素原子的最外层电子数与其电子层数相等，则符合条件的元素种数
为( )
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
9．类推的思维方式在化学学习与研究中经常采用，但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论正确的是( )
A．由“Cl2＋H2O===HCl＋HClO”反应可推出“F2＋H2O===HF＋HFO”反应也能发生
B．HCl的水溶液是强酸，推出HF的水溶液也是强酸
C．由“2Fe＋3Cl2===2FeCl3”反应可推出“2Fe＋3I2===2FeI3”反应也能发生
D．Na、K在周期表中属于同一主族，化学性质相似，Na常温下与水剧烈反应，故K常温下也能与水剧烈反应
10．下列各分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是( )
A．H2O B．BF3
C．CCl4 D．PCl5
11．根据下表信息，判断以下叙述正确的是( )
部分短周期元素的原子半径及主要化合价
元素代号
L
M
Q
R
T
原子半径/nm
0.160
0.143
0.112
0.104
0.066
主要化合价
＋2
＋3
＋2[来源:21世纪教育网]
＋6、－2
－2
A. 氢化物的沸点为H2T＜H2R
B．单质与稀盐酸反应的速率为L＜Q
C．M与T形成的化合物具有两性
D．L2＋与R2－的核外电子数相等
12．有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，原子序数依次增大。已知A的一种核素的原子核为质子，B原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍。B原子的最外层电子数是D、E原子最外层电子数之和，C原子的最外层电子数是D、F原子最外层电子数之和。下列推论正确的是( )
A．A、B两元素能形成多种化合物
B．D、E两元素的最高价氧化物对应的水化物均为强碱
C．C的气态氢化物的稳定性一定大于F的气态氢化物
D．C、F两种元素可能形成原子晶体型的新型无机非金属材料
13．若两物质恰好完全发生化学反应，下列各项中，反应前后肯定不发生变化的是( )
①电子总数 ②原子总数 ③分子总数 ④物质的种类 ⑤物质的总质量
A．只有④⑤ B．只有②⑤
C．只有①②③⑤ D．只有①②⑤
14．A、B、C、D为原子序数依次增大的同周期的短周期元素。已知A、C、D三种原子的最外层共有11个电子，且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应，均生成盐和水。下列判断正确的是( )
A． A、C、D三种元素的最高价氧化物对应的水化物有两种是强碱、一种是强酸或两种是强酸、一种是强碱
B．A、C、D三种元素有两种是金属、一种是非金属
C．D元素在第三周期ⅥA族
D．A、B、C三种元素的单质熔沸点依次降低
15．X、Y为短周期元素，X位于ⅠA族，X与Y可形成化合物X2Y，下列说法正确的是( )
A．X的原子半径一定大于Y的原子半径
B．X与Y的简单离子不可能具有相同的电子层结构
C．两元素形成的化合物中，原子个数比不可能为1∶1
D．X2Y可能是离子化合物，也可能是共价化合物
16．X、Y均为元素周期表中前20号元素，其简单离子的电子层结构相同，下列说法正确的是( )
A．由mXa＋与nYb－，得m＋a＝n－b
B．X2－的还原性一定大于Y－
C．X、Y一定不是同周期元素
D．若X的原子半径大于Y，则气态氢化物的稳定性HmX一定大于HnY
二、非选择题(本题包括6小题，共52分)
17．(9分)用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种粒子(离子或分子)，请回答：
(1)A元素是________、B元素是________、C元素是________(用元素符号表示)。
(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是________。
(3)E是所有含18个电子的粒子中氧化能力最强的分子，其分子式是________。
(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是________，电子式是________。
(5)G分子中含有4个原子，其分子式是________。
(6)H分子中含有8个原子，其分子式是________。
18．(8分)A、B、X、Y和Z是原子序数依次递增的短周期元素，其中A与Y同主族，X与Z同主族，A与B和X均可形成10个电子化合物；B与Z的最外层电子数之比为2∶3，常见化合物Y2X2与水反应生成X的单质，其溶液可使酚酞试液变红。请回答下列问题。
(1)Z的原子结构示意图为________；化合物BA4的电子式为________。
(2)化合物Y2X2中含有的化学键类型有________(填序号)。
A．离子键 B．极性共价键
C．非极性共价键 D．氢键
(3)化合物A2X和A2Z中，沸点较高的是________(填化学式)，其主要原因是__________________________。
(4)A与X和A与Z均能形成18个电子的化合物，此两种化合物发生反应的化学方程式为___________________________________________。
(5)常温常压下，由A、B、X可组成液态物质甲。现有2.3 g甲与足量的X的单质充分反应，生成标准状况下2.24 L的BX2气体和2.7 g的A2X液体，同时放出68.35 kJ的热量，该反应的热化学方程式为__________________________________。
19．(8分)A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素。B、E同主族，且满足最高正化合价＋最低负化合价＝0；A与C、D与C之间都能形成原子个数比分别为2∶1和1∶1的两种化合物。试解答下列有关问题。
(1)在A2C2分子中含有的化学键是________和________。
(2)C与D形成的化合物的电子式为________________________。
(3)实验室可用由B、C、D组成的化合物为反应物之一制取由A、C、D组成的化合物，反应的化学方程式为__________________________________。
(4)写出E单质与A、C、D形成的化合物的水溶液反应的离子方程式__________________________________。
20．(10分)已知元素的某种性质“x”和原子半径、金属性、非金属性等一样，也是元素的一种基本性质。下面给出13种元素的x的数值：
元素
Al
B
Be
C
Cl
F
Li
x的数值
1.5
2.0
1.5
2.5
2.8
4.0
1.0
元素
Mg
Na
O
P
S
Si
x的数值
1.2
0.9
3.5
2.1
2.5
1.7
试结合元素周期律知识完成下列问题：
(1)经验规律告诉我们：当形成化学键的两原子相应元素的x差值大于1.7时，所形成的一般为离子键；当小于1.7时，一般为共价键。试推断AlBr3中的化学键类型是________。
(2)根据上表给出的数据，简述主族元素的x的数值大小与元素的金属性或非金属性强弱之间的关系________________________________________。
(3)简述第二周期元素(除稀有气体外)的x的数值大小与原子半径之间的关系：__________________________。
(4)请你预测Br与I元素的x数值的大小关系：Br________I(填“＞”“＝”或“＜”)。
(5)某有机化合物分子中含有S－N键，你认为该共用电子对偏向于________原子(填元素符号)。
21．(8分)已知A、B、C、D、E、F、G都是短周期的元素，它们的原子序数依次递增。A原子的电子层数与它的核外电子总数相同，而B原子的最外层电子数是次外层的2倍，C的氢化物可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，B和D可以形成两种气态化合物，E原子核外电子总数比B的2倍少1，D与F同主族，G的原子半径是本周期元素中最小的。则：
(1)运送飞船的火箭燃料有一种液态化合物是由A、C元素组成的，已知该化合物的相对分子质量为32，其中氢元素的质量分数为12.5%。若该化合物与A2D2恰好完全反应，能产生两种无毒又不污染环境的物质，试写出该反应的化学方程式：______________________________。
(2)C的原子间也可形成链状结构，假设C原子间只以单键形式连接，并与A形成系列化合物，则该系列化合物的通式为____________________________。
(3)由B和D以质量比为3∶8组成的化合物与E的同周期相邻主族元素的单质反应的化学方程式为________________________________________。
(4)G单质与E的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为__________________________________。
22． (9分)已知A、B、C、D两种短周期元素，分别属于不同的主族，其原子序数依次增大，其中A与D、B与C的原子的最外层电子数之和均为9，A原子的最外层与次外层电子数相等，A、B、C、D中只有两种金属元素。试回答下列问题：
(1)A的元素符号为________，C的氢化物的化学式为________。
(2)为比较C与D的单质的氧化性强弱，可设计实验以证实，则该实验所依据的反应的化学方程式为______________________________________。
(3)1 mol C的氢化物与足量C的氧化物反应，转移的电子的物质的量为________mol。
(4)已知E、G、F是均含有B元素的化合物，其有关转化关系如下：
请写出E与F反应生成G的离子方程式____________________________。
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第1章 原子结构与元素周期律
参考答案
1. A 解析：一般的化学反应中原子核是不变的，只有核反应中原子核中才发生变化，而核反应不是一般的化学反应，但遵守质量守恒定律；n是电中性的粒子；对原子而言，原子序数＝质子数＝中子数＝核外电子数，故选A。
2. A 解析：①②③分别为H、H、H，三者互为同位素，同位素原子之间物理性质不同，化学性质几乎完全一样，中子数不同，质子数不同，只有A正确。
3. D 解析：选项A，Li和Cl能形成稳定的LiCl，选项B，H和O能形成稳定的H2O2。选项C，H与C能形成稳定的C2H2。选项D，N与Mg不能形成原子数之比为1∶1的稳定化合物，形成的是稳定的Mg3N2。
4. D 解析：X为ⅠA族元素，其化合价可能为＋1或－1，Y元素为ⅣA族元素，化合价为＋4或－4；Z为氧元素，其化合价为－2，A项正确，例如H2O2或Na2O2等；B项正确，例如H4SiO4；C项正确，例如乙二酸(HOOC－COOH)。
5. B 解析：在周期表中同族元素，从上到下其金属性依次增强，因此，可以由熟知的钙及其化合物的性质类推镭及其化合物的性质。可以确定其单质使水分解，放出氢气；其氢氧化物呈现出比氢氧化钙更强的碱性，而不能呈两性。所以C正确，B不正确。
6. B 解析：A项中同周期的ⅠA族和ⅡA族的金属元素比较，ⅠA族的元素比ⅡA族的元素的金属性强，但不同周期的是无法比较的，如Ca的金属性比Na的金属性强。B项同主族元素氢化物的沸点随相对分子质量的增大而升高，但由于氢键的存在，H2O的沸点是该族氢化物中最高的，稳定性也是最好的。C项在比较非金属氧化物对应水化物的酸性时，一定是最高价含氧酸才可以比较。D项第三周期中原子半径从左到右是逐渐减小的，但在形成离子时Na＋、Mg2＋、Al3＋比其原子少了一个电子层，而S2－、Cl－电子层并不变，仍是3层，所以同周期元素的阴离子半径大于阳离子半径。
7. BD 解析：如NO2是短周期元素形成的XY2型的共价化合物，原子序数相差1，选项A错。短周期元素X、Y，若X与Y的原子序数相差8，X、Y是同一主族的元素，或X、Y分别是H和F，二者不可能形成离子化合物，所以选项B正确。离子化合物MgCl2，两种元素的原子序数相差5，但MgCl2能溶于水，选项C错误。若X与Y的原子序数相差6，则形成的共价化合物XY2为SiO2，能溶于强碱溶液，所以选项D正确。
8. C 解析：解题时要注意该元素为短周期元素，因此该元素可能为H、Be、Al。
9. D 解析：F2与水剧烈反应，但产物为HF和O2，发生反应为2F2＋2H2O===4HF＋O2，故A项错误；虽然HCl是强酸，但HF的水溶液为弱酸，B项错误；因Fe3＋具有较强氧化性，而I－具有较强的还原性，二者不共存，正确反应为Fe＋I2===FeI2，C项错误；Na、K均在ⅠA族，原子最外层均有1个电子，反应中易失去，表现出较强的还原性，常温下均能与水剧烈反应。
10. C 解析：H2O中各原子核外电子排布都已变为稀有气体型，但H原子的最外层跟He一样，只有2个电子，因此A不是正确答案。
元素硼位于元素周期表ⅢA族，其原子的最外层电子数为3，全部形成共价键也只有6个电子。BF3属于缺电子化合物，所以B也不是正确选项。
CCl4的每一个原子都已形成与Ne或Ar相同的电子层结构，最外层都满足了8电子结构，所以选项C是正确答案。元素磷位于元素周期表ⅤA族。磷原子的最外层电子数为5，若是其中只有3个电子形成共价键，例如在PCl3中，则磷原子最外层正好是8电子结构，但选项D是PCl5，磷的5个价电子都跟氯原子形成共价键，所以最外层已达到了10个电子，因而D也不是正确选项。
11. C 解析：本题是一个表格信息题，解决这类问题的关键在于：反复对比数据，结合所学知识，做出判断并进行验证。因讨论的元素为短周期元素，L、Q均为＋2价，L原子半径大于Q原子半径，所以L为Mg，Q为Be；M显＋3价，原子半径较L略小，所以M为Al；R、T均有－2价，R还有＋6价，且R原子半径大于T原子半径，所以R为S元素，T为氧元素。H2O＞H2S(沸点)，由于水分子间存在氢键；L、Q单质与盐酸反应速率L＞Q(即Mg＞Be)；M、T形成的是Al2O3，具有两性；L2＋(Mg2＋)与R2－(S2－)的核外电子数不相等。
12. AD 解析：由题知A为氢元素，B为碳元素，D、E最外层电子数之和为4，则为1、3或2、2，由于均为短周期元素，且原子序数依次增大，则为1、3，D为钠、E为铝，C原子最外层电子数是D、F最外层电子数之和，若C最外层电子数为5，则F为4，此时，C为氮元素，F为硅元素，若C最外层电子数为6，则C为氧元素，F为磷元素，若C最外层电子数为7，则C为氟元素，F为硫元素。若C为氖，则无气态氢化物，C不正确。若C为氮，F为硅时，则可形成Si3N4新型无机非金属材料。
13. D 解析：化学反应中的最小微粒是原子，在反应前后原子的种类和数目不变，②正确；化学反应前后总质量保持不变，即遵循质量守恒定律，⑤正确；不论在反应中有无电子的转移，电子的总数都不会改变，①正确；化学反应的特征就是有新物质生成，故④错误。很多反应如2H2＋O2===2H2O，反应前后分子总数改变，故③错误。
14. B 解析：据“三种元素的最高价氧化物的水化物之间能两两反应”，结合“A、B、C、D是原子序数依次增大的同周期的短周期元素”知C为Al，A为Na，再根据“A、C、D三种原子的最外层共有11个电子”，推知D为Cl，由原子序数的关系知B为Mg。NaOH为强碱，Al(OH)3为两性氢氧化物，HClO4为强酸，A错误；Na、Mg是金属，Cl是非金属，B正确；Cl元素在第三周期ⅦA族，C错误；Na、Mg、Al的原子半径逐渐减小，熔沸点依次升高。
15. D 解析：X可能为H，也可能为碱金属Li、Na，Y显－2价，可能为O或S。A项的反例是H2O，B项的反例是Na2O，C项的反例是H2O2、Na2O2。
16. B 解析：A项，X原子失去a个电子得Xa＋，Y原子得到b个电子形成Yb－，二者的电子层结构相同，所以m－a＝n＋b；B项，X与Y位于同一周期，且X位于Y的左边，Y的非金属性大于X，故X2－的还原性一定大于Y－；D项，HnY的稳定性大于HmX。
17. (1)K Cl S (2)HCl (3)F2
(4)H2S HH (5)H2O2(答PH3同样给分)
(6)C2H6
解析：(1)因A＋、B－、C2－都含有18个电子，故A为钾(K)，B为氯(Cl)，C为硫(S)。
(2)D是由两种元素组成的双原子分子，则其分子式应为HCl。21世纪教育网
(3)因为E是所有含18个电子的粒子中氧化能力最强的分子，根据元素周期律知识应是氟(F2)。
(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式应为H2S，电子式为HH。
(5)G分子中含有4个原子，其分子式为PH3或H2O2。
(6)H分子中含有8个原子，其分子式为C2H6。
18. (1) HH
(2)AC (3)H2O H2O中存在氢键
(4)H2O2＋H2S===2H2O＋S↓
(5)CH3CH2OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)
ΔH＝－1367 kJ/mol
解析：Y2X2与水生成X单质，其溶液可使酚酞变红，则Y为Na，X为O，又X与Z同主族，则Z为S，A、B、X、Y、Z原子序数递增，B与Z最外层电子数之比为2∶3，则B为C，又A与B和X可形成10电子化合物，则A为H。
(1)BA4为CH4。
(2)Y2X2为Na2O2，既有离子键又有非极性键。
(3) H2S和H2O，H2O的沸点高。
(4)H2O2与H2S反应生成H2O和S。
(5)甲与O2燃烧生成CO2 0.1 mol，H2O 0.15 mol，故甲为CH3CH2OH。
19. (1)极性键 非极性键
(2)Na＋[]2－Na＋ Na＋[]2－Na＋
(3)Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH
(4)Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑
解析：据题意知：B为C，E为Si；A为H，C为O，D为Na，形成的化合物分别为H2O和H2O2，Na2O和Na2O2。
(1)在H2O2分子中含有极性键和非极性键。
(2)Na与O可形成Na2O和Na2O2，电子式分别为：Na＋[]2－Na＋，Na＋[]2－Na＋
(3)由Na2CO3来制取NaOH，可据反应Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH实现
(4)Si与NaOH反应的离子方程式为：Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑
20. (1)共价键
(2)元素x的数值越大，元素的非金属性越强(或元素x的数值越小，元素的金属性越强)
(3)原子半径越小，x的数值越大
(4)＞ (5)N
解析：“x”的变化规律：同周期，自左―→右，x逐渐增大，如
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
0.9
1.2
1.5
1.7
2.1
2.5
2.8
因此，x增大，原子半径逐渐减小；同主族，自上―→下，x逐渐减小，如
Li
1.0
Na
0.9
或
F
4.0
Cl
2.8
因此，x越小，元素的金属性越强(或x越大，元素的非金属性越强)。
根据得出的规律知Br的x值应比Cl元素的x值(2.8)略小，因此AlBr3中两元素的x差值小于2.8－1.5＝1.3＜1.7，故AlBr3中化学键为共价键。据同主族，自上→下，x值逐渐减小，知x(Br)＞x(I)，据同周期，自左→右，x值逐渐增大，知x(S)＝2.5＝x(C)
21. (1)N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O (2)NnHn＋2
(3)2Mg＋CO22MgO＋C
(4)Cl2＋2OH－===H2O＋Cl－＋ClO－
解析：根据题意知：A为H、B为C、C为N、D为O、E为Na、F为S、G为Cl。
(1)N与H形成的化合物中H原子数为＝4，则N原子数为＝2，即分子式N2H4，N2H4与H2O2发生氧化还原反应生成N2和H2O，据得失电子守恒配平得N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O。
(2)据N原子成键特点知该系列化合物为NHHNH……NHH，因此得出通式为NnHn＋2。
(3)C与O形成质量比为3∶8的化合物中，C原子数与O原子数之比为＝1∶2，即分子式为CO2，与Mg能发生反应2Mg＋CO22MgO＋C。
(4)Cl2与NaOH反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。
22. (1)Be H2S
(2)Fe＋SFeS,2Fe＋3Cl22FeCl321世纪教育网
(或H2S＋Cl2===S↓＋2HCl)
(3)2
(4)Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3
解析：最外层与次外层电子数相等的短周期主族元素只有Be，即A为Be，另一种金属元素只能是第三周期中的某金属元素，若为Na，则有一种元素原子最外层有8个电子，不符合题意，也不是Mg，否则与Be同主族，故只能是Al。最后推断可知：A为Be，B为Al，C为硫，D为氯。
(1)A为Be，S的氢化物为H2S。
(2)比较S与Cl的非金属性强弱，可利用Cl2通入氢硫酸中将硫置换出来或利用二者与变价金属铁作用时所得产物中Fe元素的价态来比较。
(3)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O,1 mol H2S完全反应转移2 mol电子。
(4)符合条件的转化可为
不管是哪个转化关系，E与F反应的离子反应均为Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓。
第1章 原子结构与元素周期律
第1节 原子结构
一、选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）
1．甲、乙两元素原子的L层电子数都是其他层电子总数的2倍。下列推断正确的是( )
A．甲与乙处于同一周期
B．甲与乙处于同一主族
C．甲与乙的单质都是原子晶体
D．甲与乙的原子序数之和为偶数
2. U是重要的核工业原料，在自然界的丰度很低。U的浓缩一直为国际社会关注。下列有关U说法正确的是( )
A.U原子核中含有92个中子
B.U原子核外有143个电子
C.U与U互为同位素
D.U与U互为同素异形体
3. He在热核反应中没有中子辐射，作为能源时不会污染环境。月球上He的数量足够人类使用1 000年，而地球上He含量很少。He和He互为( )
A．同分异构体 B．同系物
C．同素异形体 D．同位素
4．Se是人体必需的微量元素，下列关于Se和Se的说法正确的是( )
A.Se和Se互为同素异形体
B.Se和Se互为同位素
C.Se和Se分别含有44和46个质子
D.Se和Se都含有34个中子
5．近期，科学家用NaNO3和Na2O在573 K下反应制得了离子化合物NaxNO4，经测定，在NO中的各原子的最外层电子都达到了8个电子稳定结构，则x为( )
A．1 B．2 C．3 D．4
6．一定量的锎(Cf)是医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源，1 mg(Cf)每秒约放出2.34×109个中子。下列有关锎的说法错误的是( )
A．(Cf)原子中，中子数为154
B．(Cf)原子中，质子数为98
C．(Cf)原子中，电子数为98
D．锎元素的相对原子质量为252
7．同温、同压下，等容积的两个密闭集气瓶中分别充满12C18O和14N2两种气体。关于这两个集气瓶中气体的说法正确的是( )
A．质子数相等，质量不等
B．分子数和质量分别不相等
C．分子数、质量分别相等
D．原子数、中子数和质子数都分别相等
8．关于同一种元素的原子或离子，下列叙述正确的是( )
A．原子半径比阴离子半径小
B．原子半径比阴离子半径大
C．原子半径比阳离子半径小
D．带正电荷多的阳离子半径比带正电荷少的阳离子半径大
9. YBa2Cu8Ox(Y为元素钇)是磁悬浮列车中的重要超导材料，关于Y的说法不正确的是( )
A．属于金属元素
B．质子数与中子数之差为50
C．原子的核外电子数是39
D. Y和Y是两种不同的核素
10．核磁共振(NMR)技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。已知只有质子数或中子数为奇数的原子核有NMR现象。试判断下列哪组原子均可产生NMR现象( )
A．18O 31P
B．19F 12C
C．元素周期表中ⅢA族所有元素的原子
D．元素周期表中第三周期元素的所有原子
11．某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a>1)，则该原子的核内质子数是( )
A．2a＋2 B．2a＋10
C．a＋2 D．2a
12．已知X、Y均为1～18号之间的元素，X、Y可形成化合物X2Y和X2Y2，又知Y的原子序数小于X的原子序数，则这两种元素的原子序数之和为( )
A．19 B．18 C．16 D．9
13．某元素的一种同位素X的质量数为A，含N个中子，它与H原子组成HmX分子。在a g HmX中所含质子的物质的量是( )
A.(A－N＋m) mol
B.(A－N) mol
C.(A－N) mol
D.(A－N＋m) mol
14. 下列指定粒子的个数比为2∶1的是( )
A．Be2＋中的质子和电子
B. H原子中的中子和质子
C．NaHCO3晶体中的阳离子和阴离子
D．BaO2(过氧化钡)固体中的阴离子和阳离子
15．2007年10月24日，我国成功发射了“嫦娥一号”月球探测火箭，其主要任务之一是评估月球上土壤的厚度和3He的资源量，以下关于3He的说法正确的是( )
A．是4He的同素异形体
B．比4He多一个中子
C．是4He的同位素
D．3He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子
16．下列化学用语表示错误的是( )
A．羟基的电子式：
B．中子数为14的硅原子：Si
C．镁离子的结构示意图：
D．甲烷的分子模型：
17．已知元素X、Y的核电荷数分别是a和b，它们的离子Xm＋和Yn－的核外电子排布相同，则下列关系式中正确的是( )
A．a＝b＋m＋n B．a＝b－m＋n
C．a＝b＋m－n D．a＝b－m－n
18．已知自然界中铱(Ir)有两种质量数分别为191和193的核素，而铱元素的相对原子质量为192.22。这两种同位素的原子个数比应为( )
A．39∶61 B．61∶39
C．1∶1 D．39∶11
19. 下列叙述正确的是( )
A．H2与H的核外电子数相同
B．Cl和Cl－核外电子层数不同
C．在CS2、PCl3中各原子最外层均能达到8电子的稳定结构
D．Ar原子的结构示意图为：
20．简单原子的原子结构可用如下图的方法形象地表示：其中●表示质子或电子，○表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是( )
A．①②③互为同位素
B．①②③互为同素异形体
C．①②③是三种化学性质不同的粒子
D．①②③具有相同的质量数
二、非选择题（本大题共8小题，共60分）
21．（7分）据报道，北方某城市一幢楼内两户人家相继得了一种少见的血液病。经检测得知原因是建筑材料里的放射性核素铱－192在作怪。该核素符号为，它在化合物内可显＋3价，其＋3价离子内中子数与电子数之差为________，跟铱元素处在同一周期的碱金属元素名称为________。
22．（7分）下图为四种粒子的结构示意图，完成以下填空：
(1)属于阳离子结构的粒子是______________。
(2)B粒子的半径__________C粒子的半径(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)某元素R形成的氧化物为R2O3，则R的原子结构示意图可能是________。
23．（7分）短周期的三种元素X、Y、Z，原子序数依次变小，原子核外电子层数之和是5。X元素原子最外电子层上的电子数是Y和Z两元素原子最外电子层上的电子数的总和；Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，X和Z可以形成XZ3的化合物。请回答：
(1)X元素的名称是________；Y元素的名称是________；Z元素的名称是________。
(2)XZ3化合物的分子式是______，电子式是______。
(3)分别写出X、Y的含氧酸的分子式______、______。
24．（7分）(1)某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图是________。
(2)已知某粒子的结构示意图为：
试回答：
①当x－y＝10时，该粒子为____________(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。
②当y＝8时，粒子可能为(填名称)________、________、________、________、________。
③写出y＝3与y＝7的元素最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式________________________________________________________________________。
25. （8分）通常情况下，微粒A和B为分子，C和E为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C和D；A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。请回答：
(1)用化学符号表示下列4种微粒：
A：________；B：________；C：________；D：________。
(2)写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式：________________________________________。
26．（7分）设X、Y、Z代表3种元素。已知：
①X＋和Y－两种离子具有相同的电子层结构；
②Z元素原子核内质子数比Y原子核内质子数少9个；
③Y和Z两种元素可以形成4核42个电子的负一价阴离子。
据此， 请填空：
(1)写出X、Y、Z三种元素的名称X________，Y________，Z________。
(2)写出X、Y两种元素最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式：________________________________________________________________________。
27．（10分）现有部分元素的性质与原子(或分子)结构如下表：
元素编号
元素性质与原子(或分子)结构
T
最外层电子数是次外层电子数的3倍
X
常温下单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对
Y
M层比K层少1个电子
Z
第3周期元素的简单离子中半径最小
(1)画出元素T的原子结构示意图____________。
(2)元素Y与元素Z相比，金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是__________(填序号)。
a．Y单质的熔点比Z单质低
b．Y的化合价比Z低
c．Y单质与水反应比Z单质剧烈
d．Y最高价氧化物对应的水化物的碱性比Z强
(3)T、X、Y、Z中有两种元素能形成既有离子键又有非极性共价键的化合物，写出该化合物的化学式___________________________________________________________________。
(4)元素T和氢元素以原子个数比1∶1化合形成化合物Q，元素X与氢元素以原子个数比1∶2化合形成常用作火箭燃料的化合物W，Q与W发生氧化还原反应，生成X单质和T的另一种氢化物，写出该反应的化学方程式_______________________________________
________________________________________________________________________。
28. （7分）A、B、C、D为原子序数小于18的四种元素：
①A原子的电子层数等于最外层电子数；
②A与B处于同一周期，B与D可形成离子化合物D2B，该化合物的水溶液显碱性；
③C的离子核内质子数与核外电子数之和为18；
④A、C、D三种元素的离子具有相同的电子层排布。
推断A～D各为何种元素，并填空：
(1)A________；B________；
C________；D________。
(2)四种元素离子半径的大小顺序为___________________________________________。
(3)用离子方程式表示D2B水溶液呈碱性的原因__________________________________。
第1节 原子结构
参考答案
1. D 解析：本题主要信息是原子的电子排布特点。可以先根据核外电子排布规律确定可能的元素名称，再确定位置，从而推断单质的性质等。L层最多可有8个电子，当其他层共有4个电子时符合题意，根据核外电子排布规律，Mg符合条件；当L层未填满电子时，K层的2个电子已填入，此时L层应有4个电子，碳符合条件，则甲、乙指的是碳和镁，D选项符合题意。
2. C 解析：U的中子数为235－92＝143，其核外电子数为92，故A、B均为错误答案；同素异形体是指同一元素形成的不同单质，U和U应互为同位素。
3. D 解析：同素异形体是对单质而言。同位素是同一元素的不同原子。
4. B 解析：以Se和Se为载体考查原子结构的有关“粒子数”的关系及同位素、同素异形体的概念，侧重考查学生的辨别能力。同素异形体指单质而同位素指原子，故A错；Se的两种同位素的质子数都为34，而中子数分别为44和46，故C、D错。
5. C 解析：NO中各原子最外层电子都达到8电子结构，需32个电子，而一个N原子和4个O原子最外层共有(5＋4×6＝29)个电子，故还需得到3个电子，因此x＝3。
6. D 解析：252只代表是锎元素中某同位素的质量数，而不是锎元素的相对原子质量。
7. A 解析：由阿伏加德罗定律知，两瓶中气体的分子数相同，而等物质的量的12C18O和14N2：(1)质量不等，因摩尔质量：M(12C18O)＝30 g·mol－1、M(14N2)＝28 g·mol－1；(2)质子数相等：12C18O的质子数＝6＋8,14N2的质子数＝7×2；(3)原子数相等：均为双原子分子；(4)中子数不等：12C18O的中子数＝6＋10,14N2的中子数＝7×2。
8. A 解析：同种元素的阴离子半径大于原子半径，如r(Cl－)>r(Cl)；同种元素的原子半径大于阳离子半径，如r(Na)>r(Na＋)；同一种元素的阳离子，电荷越多，半径越小，如r(Fe3＋)9. B 解析：Y元素为39号元素，39－18＝21,21－18＝3显然位于第五周期ⅢB族。原子Y中含有39个质子、39个电子、50个中子。选项B不正确。
10. C 解析：理解好题目信息是解题的关键，质子数或中子数是奇数的可用于核磁共振，知C项ⅢA族元素的原子质子数一定为奇数，所以选C。
11. A 解析：最外层电子数大于次外层电子数，则该元素位于第二周期。
12. A 解析：解法一(联想)：根据以往知识，符合X2Y、X2Y2形式的分子式有Na2O、Na2O2和H2O、H2O2两组，但第二组不符合Y的原子序数小于X的原子序数的条件，而第一组不仅符合，而且选项中有。
解法二(推理)：由X2Y化学式看。
(1)X的化合价如为＋1价，则Y为－2价。
(2)X的化合价如为＋2价，则Y为－4价(不成立)。故只有第一种情况可行。由化合价分析1～18号元素之间具有题设条件的元素，X只可能为Na、Y为O。
13. A 解析：同位素X的质量数为A，中子数为N，因此其质子数为A－N。故HmX分子中的质子数为m＋A－N，又由于HmX中H为H，故a g HmX分子中所含质子的物质的量为×(A＋m－N) mol。
14. A 解析：Be2＋中质子数为4，电子数为2，符合要求；H原子中中子数为1，质子数为1，不符合要求；NaHCO3晶体中阳离子Na＋和阴离子HCO的个数比等于1∶1，不符合要求；BaO2固体中阴离子O和阳离子Ba2＋的个数比等于1∶1，不符合要求。
15. C 解析：该题以人们关注程度较大的社会热点材料为背景，以3He为载体考查原子结构中有关“量”的关系及同位素、同素异形体的概念，侧重考查学生的辨别能力。很好地体现了源自生活、落于教材的课标精神。
同素异形体是指单质，而同位素是指原子，故A错；4He为2质子、2中子的原子而3He为2质子、1中子的原子，故B、D错。
16. C 解析：本题考查了几种常见的化学用语，解答时注意从其概念的内涵与外延出发，缜密思考，正确解答。羟基为中性自由基，内含单电子，A正确；硅的原子序数为14，其质量数为14＋14＝28，B正确；镁离子的核电荷数为12，外层10个电子，C错误；甲烷分子为5原子的空间正四面体分子，D正确。
17. A 解析：在原子中，核电荷数等于核外电子数；在阳离子中，核电荷数减去离子所带电荷数等于核外电子数；在阴离子中，核电荷数加上离子所带电荷数等于核外电子数。因为Xm＋和Yn－具有相同的核外电子排布，所以，Xm＋和Yn－具有相同的核外电子数，aXm＋的核外电子数等于a－m，bYn－的核外电子数为：b＋n，则：a－m＝b＋n。
18. A 解析：采用十字交叉法：
则两种同位素原子的个数比为0.78∶1.22＝39∶61。
19. C 解析：H2是分子，核外共有2个电子，H是原子，核外只有1个电子，A错；Cl和Cl－都有3个电子层，B错；根据CS2和PCl3的成键情况可推出C正确；而Ar原子的结构示意图应为，D错。
20. A 解析：从图示知①、②、③中的质子数等于电子数且都等于1，可知分别为H、H、H。
21. 41 铯 解析：中子数＝192－77＝115，电子数＝77－3＝74，两者之差为41；质子数77在两种稀有气体的原子序数54(Xe)和86(Rn)之间，故跟Rn(氡)同周期，是第6周期，按从上到下的顺序，ⅠA族第六个是铯。
22. (1)B (2)小于 (3)D
解析：本题考查了离子结构与原子结构的关系：质子数>电子数时为阳离子结构，带正电荷；质子数＝电子数时为原子结构，不带电；质子数<电子数时为阴离子结构，带负电荷。因此第1小题中阳离子是B，A是阴离子，C、D是原子；当原子失去最外层电子时，半径减小，得到电子时半径增大；第3小题有难度，首先要判断出R元素的化合价，因为氧元素的化合价为－2，R元素的化合价为＋3，即最外层电子数为3(若是非金属元素需另外讨论)。
23. (1)氮 碳 氢 (2)NH3 (3)HNO3或HNO2 H2CO3或H2C2O4等有机酸
解析：由Y入手进行推断，Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，可推断Y为C，不可能是S(S为3个电子层，若为S，另外两种元素只可能为H和He，与题意不符)，由XZ3结合题设可推断为NH3。
24. (1) (2)①原子 ②氩原子 氯离子 硫离子 钾离子 钙离子 ③Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
解析：(1)设：核电荷数＝质子数＝a，元素原子的电子层数为x，最外层电子数为y，依题意：a＝5x，a＝3y，则5x＝3y，x＝3y/5。因原子的最外层电子数不超过8，即y为1～8的正整数，故仅当y＝5，x＝3时合理，该元素的核电荷数为15。
(2)①当x－y＝10时，x＝10＋y，说明核电荷数等于核外电子数，所以该粒子应为原子；②当y＝8时，应为有18个电子的粒子，所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子；③y＝3时为铝原子、y＝7时为氯原子，其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和高氯酸，反应的离子方程式为Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。
25. (1)H2O NH3 NH OH－ (2)Al3＋＋3NH3＋3H2O===Al(OH)3↓＋3NH或
Mg2＋＋2NH3＋2H2O===Mg(OH)2↓＋2NH
解析：常见的10电子分子有H2O、NH3、CH4、HF等，常见的10电子阳离子有Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH、H3O+，常见的10电子阴离子有F－、OH－，根据“B溶于A后所得的物质可电离出C和D”，可推出A为H2O、B为NH3、C为NH、D为OH－，再根据A、B、E反应后可得C和一种白色沉淀，可推出E为Mg2＋或Al3＋，从而得出答案。
26. (1)钾 氯 氧 (2)OH－＋H＋===H2O
解析：由②③推测4核42电子的负一价阴离子为ClO，则Y为Cl，Z为O，那么X为K。
27. (1) (2)Na c、d (3)Na2O2 (4)N2H4＋2H2O2===N2＋4H2O
解析：由表中信息可知：T为氧元素，X为氮元素，Y为钠元素，Z为Al元素。Na比Al金属性强，相关实验事实为：与水反应Na比Al剧烈；最高价氧化物对应水化物的碱性NaOH比Al(OH)3强。上述元素中，由其中两种元素形成的既有离子键又有非极性共价键的物质常见的是Na2O2。氧元素与氢元素形成的原子个数比为1∶1的化合物Q是H2O2。氮元素与氢元素形成的原子个数比为1∶2的化合物是N2H4，两者反应可生成N2和H2O。
28. (1)Al S O Na (2)r(S2－)＞r(O2－)＞r(Na＋)＞r(Al3＋)
(3)S2－＋H2OHS－＋OH－ HS－＋H2OH2S＋OH－
解析：A、B、C、D均为短周期元素。由①可知A的族序数等于周期数，可能为H、Be、Al。由②可知；短周期可形成D2B离子化合物有Li2O、Na2O、Na2S，它们的水溶液为碱性。由③可知若C为阴离子Cn－，则设核电荷数为c，有2c＋n＝18(n取偶数)，n＝2时，c＝8，为O，O2－离子在熔融的金属氧化物中存在。n＝4时，c＝7为N，无N4＋离子，舍去，n不可能大于5。若C为阳离子Cn＋，由2c－n＝18(n取偶数)，n＝2时，c＝10，为Ne，舍去；n＝4时，c＝11为Na，无Na4＋，舍去；n＝6时，c＝12，为Mg，无Mg6＋舍去，故C为O元素，由④知A、C、D必为相邻周期元素。所以C为O，则A为Al，D为Na。
第1章 原子结构与元素周期律
第2节 元素周期律和元素周期表
一、选择题（本大题共24小题，每小题2分，共48分）
1．下列叙述正确的是( )
A．只有非金属元素能形成含氧酸盐
B．所有主族元素的原子，形成单原子离子时的化合价和它的族序数数值相等
C．同一元素的各种同位素的性质相同
D．M层电子数为奇数的所有主族元素所在主族的序数与该元素原子的M层电子数相等
2. 下图为元素周期表前四周期一部分，且X、Y、Z、R和W为主族元素。下列说法中正确的是( )
X
Y
Z
R
W
A．五种元素一定都是非金属元素
B．五种元素的原子最外层电子数一定都大于2
C．X的氢化物的沸点一定比Z的氢化物的沸点高
D．R的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
3．“神舟七号”的燃料是氢化锂三兄弟——LiH、LiD、LiT。其中Li的质量数为7，对这三种物质的下列说法正确的是( )
A．质子数之比为1∶2∶3
B．中子数之比为1∶1∶1
C．摩尔质量之比为8∶9∶10
D．化学性质不相同
4．X、Y、Z、M是4种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y与M、X与Z位于同一周期。X原子最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比X原子少1。M是同周期中原子半径最大的元素(除稀有气体元素外)。下列说法正确的是( )
A．Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为HYO3
B．Z和M组成的化合物为离子化合物，它与盐酸反应可以生成两种盐
C．X、Y、Z元素的气态氢化物中，Y的沸点最高
D．四种元素简单离子的半径由大到小依次为Y>Z>X>M
5． X、Y是元素周期表中ⅦA族中的两种元素，下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是( )
A．X原子的电子层数比Y原子的电子层数多
B．X的氢化物的沸点比Y的氢化物沸点低
C．X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D．Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
6. 已知原子序数，可以推断原子的( )
①质子数 ②中子数 ③质量数 ④核电荷数
⑤核外电子数 ⑥原子结构示意图 ⑦元素在周期表中的位置
A．①②③④⑥ B．①④⑤⑥⑦
C．②③④⑤⑦ D．③④⑤⑥⑦
7．有人认为在元素周期表中，位于ⅠA族的氢元素，也可以放在ⅦA族，下列物质能支持这种观点的是( )
A．HF B．NH4Cl
C．NaH D．H2O2
8．下列关于非金属元素气态氢化物的叙述正确的是( )
A．气态氢化物的水溶液都是酸
B．气态氢化物都可由非金属单质和H2直接化合
C．气态氢化物是极性分子
D．气态氢化物都是共价化合物
9．下列说法正确的是( )
A．ⅠA族元素的金属性比ⅡA族元素的金属性强
B．ⅥA族元素的氢化物中，稳定性最好的其沸点也最高
C．同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强
D．第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小
10. 下列事实一般不能用于判断金属性强弱的是( )
A．金属间发生的置换反应
B．1 mol金属单质在反应中失去电子的多少
C．金属元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱
D．金属元素的单质与水或酸反应置换出氢气的难易程度
11．短周期元素中，若两种元素的原子序数相差8，则它们( )
A．一定是同族元素
B．周期数一定相差1
C．只能形成1∶1型化合物
D．只能形成1∶2型化合物
12．国际无机化学命名委员会将长式元素周期表原先的主、副族号取消，从左往右改为18列，碱金属为第1列，稀有气体为18列。按这个规定，下列说法不正确的是( )
A．只有第2列元素的原子最外层有2个电子
B．第14列元素形成的化合物种类最多
C．第3列元素种类最多
D．第16、17列元素都是非金属元素
13．a、b、c、d、e是同周期的五种元素，a和b的最高价氧化物对应水化物呈碱性，且碱性b>a；c和d的气态氢化物的还原性d>c；五种元素的原子得失电子后所形成的简单离子中e的离子半径最小，则它们的原子序数由小到大的顺序是( )
A．b、a、d、c、e B．e、b、a、d、c
C．b、a、e、d、c D．c、d、e、a、b
14．X、Y为同周期元素，如果X的原子半径大于Y，则下列判断不正确的是( )
A．若X、Y均为金属元素，则X的金属性强于Y
B．若X、Y均为金属元素，则X的阳离子氧化性比Y的阳离子氧化性强
C．若X、Y均为非金属元素，则Y的气态氢化物比X的稳定
D．若X、Y均为非金属元素，则最高价含氧酸的酸性Y强于X
15. 根据元素周期表的结构，试判断同主族两种元素原子的核外电子数的差值可能为( )
A．6 B．12 C．26 D．30
16. 元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。下列说法正确的是( )
A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性
B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C．短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构
D．同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同
17．元素X、Y、Z原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X＋与Z2－具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是( )
A．同周期元素中X的金属性最强
B．原子半径X>Y，离子半径X＋>Z2－
C．同族元素中Z的氢化物稳定性最高
D．同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强
18．在周期表主族元素中，甲元素与乙、丙、丁三元素相邻，甲、乙的原子序数之和等于丙的原子序数；这四种元素原子的最外层电子数之和为20。下列判断中，正确的是( )
A．原子半径：丙>乙>甲>丁
B．气态氢化物的稳定性：甲>丙
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：丁>甲
D．乙和甲或乙和丁所能形成的化合物都是有毒物质
19．下列排列顺序正确的是( )
①热稳定性：H2O>HF>H2S ②原子半径：Na>Mg>O ③酸性：H3PO4>H2SO4>HClO4 ④结合质子能力：OH－>CH3COO－>Cl－
A．①③ B．②④
C．①④ D．②③
20．A、B、C、D、E五种元素从左向右按原子序数递增(原子序数为5个连续的自然数)的顺序排列如下：
A
B
C
D
E
下列说法正确的是( )
A．E元素的最高化合价为＋7价时，D元素的负化合价可为－2价
B．A(OH)n为强碱时，B(OH)m也一定为强碱
C．HnDOm为强酸时，E的非金属性一定很强
D．HnCOm为强酸时，E的单质可能有强还原性
21. 下列推断正确的是( )
A．根据同浓度的两元素含氧酸钠盐(正盐)溶液的碱性强弱，可判断该两元素非金属性的强弱
B．根据同主族两非金属元素氢化物沸点高低，可判断该两元素非金属性的强弱
C．根据相同条件下两主族金属单质与水反应的难易，可判断两元素金属性的强弱
D．根据两主族金属元素原子最外层电子数的多少，可判断两元素金属性的强弱
22． 运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是( )
A．铍(Be)的氧化物的水化物可能具有两性
B．砹(At)为有色固体；HAt不稳定；AgAt感光性很强，且不溶于水也不溶于稀酸
C．硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体
D．硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体
23．下列有关元素性质的递变规律不正确的是( )
A．Na、Mg、Al的还原性逐渐减弱
B．HCl、PH3、H2S气态氢化物的稳定性逐渐减弱
C．NaOH、KOH的碱性逐渐增强
D．Na、K、Rb的原子半径依次增大
24．下图是元素周期表前四周期的一部分，下列对相关元素的叙述正确的是( )
①X元素的原子有两个电子层，处于周期表的第15个纵行 ②Z的原子序数为31，单质常温下为液体 ③气态氢化物水溶液的酸性XA．只有②
B．只有①③④⑤
C．只有①②③④
D．全部
二、非选择题（本大题共10小题，共52分）
25．（5分）A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，原子序数依次增大。其中B的单质在常温下为双原子分子，它与A的单质可形成分子X，X的水溶液呈碱性；D的简单阳离子与X具有相同电子数，且D是同周期中简单离子半径最小的元素；E元素的原子最外层比次外层少两个电子，C、F两种元素的原子最外层共有13个电子。则
(1)B的原子结构示意图______________________；
(2)B、C、E分别与A形成的化合物中最稳定的是________(写化学式)；
(3)C与D形成的化合物的化学式是__________，它的性质决定了它在物质的分类中应属于________；请写出该化合物的水化物的电离方程式_________________________________；
(4)F的单质在反应中常作____________剂，该单质的水溶液与E的低价氧化物反应的离子方程式为__________________________________________。
26. （5分）根据元素周期表1～20号元素的性质和递变规律，回答下列问题。
(1)属于金属元素的有__________种，金属性最强的元素与氧反应生成的化合物有____________(填两种化合物的化学式)；
(2)属于稀有气体的是_______(填元素符号，下同)；
(3)形成化合物种类最多的两种元素是_________________________________________；
(4)第三周期中，原子半径最大的是(稀有气体除外)_________________________________；
(5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性：____________强于__________(填化学式)。
27．（5分）A、B、C、D、E、F、G都是短周期主族元素，它们的核电荷数依次增大。元素A的原子核内仅有一个质子，A、D同主族，B、C为同周期元素且与A能形成相同电子数的化合物，C与F同主族，F的质子数为C的2倍，元素E的最外层电子数比K层电子数多1，B、C、F的质子数之和等于E、G的质子数之和。请回答下列问题：
(1)写出由上述至少两种元素组成的具有漂白作用的物质的化学式________________(至少写出四种)。
(2)A分别与B、C、G能形成相应的最常见三种化合物，这三种化合物的沸点由高到低的顺序为______________(用化学式表示)。
(3)由A、B、C、D四种元素组成的一种常见化合物的溶液分别与由A、C、D、E四种元素组成的一种化合物的溶液和由E、G两种元素组成的一种化合物的溶液都能反应得到同一种白色沉淀，写出上述两个反应的离子方程式________________、________________。
(4)D、E两种元素的原子都能形成相应的离子，则两离子半径大小关系为________________(用离子符号表示)；将D、E两种元素的单质同时投入水中，充分反应后，测得溶液中只有一种溶质，且无固体物质剩余，则所投入到水中的D的单质和E的单质的质量之比为________，上述反应的化学方程式为________________；若D的单质的物质的量为x mol，则上述反应中得到另一物质的物质的量为________。
28．（5分）A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素，原子序数依次增大，A是地壳中含量最高的元素，B、C、D同周期，E和其他元素既不在同一周期也不在同一主族，D的氢化物和最高价氧化物对应的水化物均为强酸，且B、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。据此回答下列问题：
(1)A和D氢化物中，沸点较低的是______(选填“A”或“D”)。
(2)元素C在元素周期表中的位置是______，B的最高价氧化物对应水化物的电子式为________________________________________________________________________。
(3)A、D、E可以形成多种盐，其中一种盐中A、D、E三种元素的原子个数比为2∶2∶1，该盐的名称为____________，它的水溶液与D的氢化物的水溶液反应可生成D的单质，该反应的离子方程式为__________________________________________。
29．（5分）如何利用实验室常见的药品试剂探究11～17号元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强？已知实验室有你想用到的仪器和药品、试纸等所需用品。
猜想与假设：(1)用________三种金属分别与水反应，通过观察生成气泡的速率便会得出从______到________金属性逐渐减弱。
(2)因实验室不可能有硅单质，但可以测0.1 mol/L的________溶液和________溶液及Na2SO4溶液的pH，推断三种盐溶液的水解情况，得出________、________、硫酸三种最高价含氧酸的酸性强弱顺序是____________，从而得出从________到________非金属性逐渐增强。
(3)制取饱和的氯水和饱和的氢硫酸溶液，用将________________________方法，通过________现象便直接得出非金属性S比Cl弱。
设计和实施方案：(1)用列表的方式(从实验方案、实验现象、有关化学方程式)完成你的实验报告中的实验内容。
(2)实验结论是
______________________________________________________________。
(3)请你用物质结构理论知识解释结论。
30．（5分）A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如下图所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数。B原子核内质子数和中子数相等。
(1)写出A、B、C三种元素的名称分别为__________、________、________；
(2)B位于元素周期表中第______周期，第____族；
(3)C的单质与水反应的化学方程式为___________；
(4)比较B、C的原子半径；B____C，写出A的气态氢化物与B的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式_________________________________。
31．（5分）四种短周期元素的性质或结构信息如下表。请根据信息回答下列问题。
元素
A
B
C
D
性质或
结构
信息
室温下单质呈粉末状固体，加热易熔化；单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
单质常温、常压下是气体，能溶于水；原子的M层上有7个电子
单质质软、银白色固体、导电性强；单质在空气中燃烧发出黄色的火焰
原子最外电子层有4个电子；单质为空间网状晶体，具有很高的熔、沸点
(1)B元素在周期表中的位置是______，写出A原子的电子式_______________________。
(2)写出C单质与水反应的化学方程式______________。A与C形成的化合物溶于水后，溶液的pH______7(填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)D元素最高价氧化物晶体的硬度______(填“大”或“小”)，其理由是____________________________。
(4)A、B两元素非金属性较强的是(写元素符号)__________。写出能证明这一结论的一个实验事实_____________________________________。
32. （5分）在第三周期中，置换氢气能力最强的元素的符号为__________，化学性质最稳定的元素的符号是________，最高价氧化物对应的水化物酸性最强的酸的化学式是__________，碱性最强的碱的化学式是________，显两性的氢氧化物的化学式是____________，该两性氢氧化物与盐酸、烧碱溶液分别反应的离子方程式为____________________________________、
___________________________________________。
原子半径最小的金属离子结构示意图为_________________________________________。
33．（6分）Ⅰ.下面的虚线框中每一列、每一行相当于周期表的每一族和每一周期，但它的列数和行数都多于元素周期表。请在下面的虚线框中用实线画出周期表第一至第六周期的轮廓，并画出金属与非金属的分界线。
Ⅱ.X、Y、Z、M、N为短周期的五种主族元素，其中X、Z同主族，Y、Z同周期，M与X、Y既不同族，也不同周期。X原子最外层电子数是核外电子层数的三倍，Y的最高化合价与其最低化合价的代数和等于6。N是短周期主族元素中原子半径最大的非金属元素。
(1)请写出下列元素的元素符号：X________，Y________，M________。
(2)请写出下列反应的离子方程式：
N单质与NaOH溶液反应：___________________________________________。
(3)Y与Z相比，非金属性较强的元素是__________，可以证明该结论的实验是(用离子方程式表示)___________________。
34．（6分） W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。
(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(2)W与Y可形成化合物W2Y，该化合物的电子式为________________。
(3)X的硝酸盐水溶液显________性，用离子方程式解释原因：________________________。
(4)Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中，发生反应的化学方程式为_________________。
(5)比较Y、Z气态氢化物的稳定性：________>________(用分子式表示)。
(6)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是________>________>________>________。
(7)Z的最高价氧化物为无色液体，0.25 mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液，并放出Q kJ的热量。写出该反应的热化学方程式：_____________________________________。
第2节 元素周期律和元素周期表
参考答案
1. D 解析：由KMnO4知A叙述错误；由S2－、Cl－知B叙述错误；同一元素的各同位素化学性质几乎完全相同，所形成的物质的物理性质不相同，C叙述错误；D叙述正确。
2. B 解析：Y可能是ⅢA族或ⅣA族元素，当Y位于ⅢA族时，只能是Al元素，故A错，B正确；当Y位于ⅢA族时，X、Z是ⅣA族的C、Si，R是ⅤA族的P，CH4的沸点比SiH4的低，H3PO4是中强酸，故C、D均错。
3. C 解析：A项，质子数之比为(3＋1)∶(3＋1)∶(3＋1)＝1∶1∶1；B项，中子数之比为(4＋0)∶(4＋1)∶(4＋2)＝4∶5∶6；C项摩尔质量之比为：(7＋1)∶(7＋2)∶(7＋3)＝8∶9∶10；D项，三种物质的化学性质相同。
4. BD 解析：由X原子最外层电子数是其电子层数的3倍推出X是O元素，由X、Y位于同一主族，推出Y是S元素，由Z原子的核外电子数比X原子少1，推出Z是N元素，Y与M同周期，且M是同周期中原子半径最大的元素(除稀有气体元素外)，故M是Na元素。A项，Y元素即S元素，其最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SO4；B项，Z、M形成的化合物为Na3N，与盐酸反应生成NaCl、NH4Cl两种盐，正确；C项，X、Y、Z元素的气态氢化物中，X(H2O)的沸点最高；D项，四种元素简单离子中S2－半径最大，Na＋、O2－、N3-电子层结构相同，原子序数越大，离子半径越小，故正确。
5. C 解析：本题是ⅦA族元素非金属性的比较，因此必须与本族元素的特性联合考虑。A选项中X原子电子层数多于Y，因此在同族中X在Y的下方，根据同主族元素由上向下，非金属性减弱可知，X的非金属性比Y弱，故A错误；B是氢化物的沸点问题，Y的氢化物如果是HF，X的氢化物是HCl，氢化物的沸点与非金属性没有必然的联系，B选项有一定的干扰能力；C项比较的是氢化物的稳定性，X的氢化物稳定，说明其非金属性强，举例如：稳定性HF>HCl>HBr>HI；D中Y单质能够将X的离子从其盐溶液中置换出来，说明Y非金属性强于X，与题干相反。
6. B 解析：由原子序数定义可直接得出①④⑤；由⑤和核外电子排布规律可推⑥，如：31号元素原子结构示意图为；由⑥可推⑦，如：31号元素位于第四周期ⅢA族。
7. C 解析：ⅦA族元素原子在反应中易获得一个电子，显－1价，如NaH，C项中氢元素显－1价符合题意，A、B、D三项中氢元素均显＋1价，不能支持这种观点。
8. D 解析：此题可以用反例法选择。NH3水溶液显碱性；碲、砹等非金属不能直接与氢气化合；CH4为非极性分子。
9. B 解析：同周期ⅠA族元素金属性比第ⅡA族元素强，但不同周期比较，如Na(ⅠA族)、Ca(ⅡA族)，前者金属性较弱；ⅥA族元素的氢化物中稳定性最强的是H2O，因分子间存在氢键，其沸点也最高；同周期非金属元素最高价氧化物的水化物酸性从左到右依次增强，但低价态氧化物的水化物酸性不一定如此，如H2SO4的酸性比HClO强；第三周期元素离子半径大小顺序为：P3－>S2－>Cl－>Na＋>Mg2＋>Al3＋。
10. B 解析：元素的金属性是指元素的原子失电子的能力，元素的原子失电子的能力越强，元素的金属性就越强；金属活泼性是指单质在水溶液中失电子的能力，失电子的能力越强，金属活泼性越强；所以A、C、D都可以用于判断金属性强弱；而1 mol金属单质失电子的多少由原子结构决定，与失电子能力强弱无关。
11. B 解析：原子序数相差8的短周期元素可能在同一主族如氧和硫，也可能不在同一主族，如H和F；在短周期元素中列举符合条件的化合物可有HF、SO2、SO3、SiC等。
12. AD 解析：在长式周期表中各族元素的排列顺序为：ⅠA、ⅡA、ⅢB―→ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA―→ⅦA、0族，18列元素应分别与以上各族对应。所以第2列为碱土金属族，其最外层有2个电子，但元素He及多数过渡元素的最外层也是2个电子；第14列为碳族元素，形成化合物的种类最多；第3列为ⅢB族，有镧系和锕系元素，元素种类最多；第16、17列分别为氧族和卤族元素，并非全部为非金属元素。
13. C 解析：a和b的最高价氧化物对应水化物呈碱性，则a、b为金属，且失电子能力b>a(其最高价氧化物对应水化物的碱性b>a)；c和d的气态氢化物的还原性d>c，即c、d为非金属，且得电子能力d14. B 解析：X、Y是同周期元素，X的半径大于Y，则X的原子序数小于Y。若X、Y均为金属元素，同周期从左到右，元素的金属性从强到弱，离子的氧化性从弱到强，故A项正确，B项不正确；若X、Y均为非金属元素，从左到右，元素的非金属性从弱到强，气态氢化物越来越稳定，最高价氧化物对应的水化物酸性越来越强，故C、D项正确。
15. C 解析：因周期表中1～6周期所含元素种数为2、8、8、18、18、32，第7周期未排满，因此，同一主族相邻元素核外电子数(或原子序数)可能相差2、8、18或32，而题目中未说两种元素一定相邻，那么它们相差的电子数，只有C有可能。
16. B 解析：Al元素既表现金属性又表现非金属性，故A项错误；氢元素失去1个电子为H＋，最外层没有电子，得到1个电子为H－，为2电子稳定结构，故C项错误；ⅠA族中氢元素与钠元素最外层电子数相同，但化学性质不同。
17. B 解析：分析题给条件可推知：X是钠(Na)、Y是氯(Cl)、Z是氧(O)。原子半径X>Y，但X＋(Na＋)与Z2-(O2－)电子层结构相同，离子半径X＋>Z2－。
18. B 解析：由题意推知甲、丙同主族且丙在甲的下一周期，设其原子最外层电子数为x，乙、丁与甲在同一周期且左右相邻，乙、丁两原子最外层电子数之和为2x，则4x＝20，即x＝5，所以甲是N，丙是P，乙是O，丁是C。原子半径大小：丙>丁>甲>乙，故A错误；N比P的非金属性强，故NH3比PH3稳定，B正确；C比N的非金属性弱，最高价氧化物对应水化物的酸性H2CO319. B 解析：①中热稳定性应与元素非金属性对应，应为HF>H2O>H2S；②同周期元素的半径从左至右逐渐减小，Na>Mg，O在Na和Mg的上一周期，半径最小；③酸性与中心元素的非金属性应该对应，错误；④由OH－＋CH3COOH可反应，CH3COO－＋HCl可反应即可知正确。
20. AD 解析：E元素的最高化合价为＋7价时，D元素的最高化合价必为＋6价，则D元素的负化合价可为－2价；A(OH)n为强碱时，B(OH)m可能为强碱，也可能为中强碱，还可能为弱碱；HnDOm为强酸，即D元素的非金属性很强，原子序数比D大1的E可能为非金属性比D强的非金属元素，也可能为稀有气体元素；元素C与元素E的关系可这样举例，如：C是16S，则E是18Ar；C是17Cl，则E是19K。
21. C 解析：元素非金属性的强弱与最高价含氧酸的酸性强弱对应，A错；氢化物沸点高低与元素的非金属性强弱没有必然联系，B错；当电子层数相同时，才可以根据最外层电子数的多少判断金属性的强弱，D错。
22. D 解析：Be、BeO、Be(OH)2均有两性；根据卤素及其化合物的递变性知，B正确；MgSO4、CaSO4、SrSO4的溶解度依次减小。
23. B 解析：注意结构与性质之间的关系。Na、Mg、Al电子层数相同，按原子序数递增排列，原子半径逐渐减小，核对外层电子的引力逐渐增大，失电子能力逐渐减弱，金属还原性逐渐减弱，A正确；P、S、Cl是电子层数相同，按原子序数递增排列，原子半径逐渐减小，核对外层电子的引力逐渐增大，得电子能力逐渐增强，非金属性逐渐增强，气态氢化物稳定性逐渐增强，B不正确；Na、K、Rb电子层数依次增多排列，原子半径依次增大，核对外层电子引力依次减小，失电子能力依次增强，金属性增强，NaOH、KOH碱性逐渐增强，C、D正确。
24. B 解析：周期表共18个纵行，因已知是前四周期，R元素显然是He，在第18列，所以①正确；各周期元素数分别为2、8、8、18，所以Z右边的稀有气体原子序数为36，Z应该为35号，故②错；根据主族元素的分布知识，三种元素为X—氮，Y—硫，Z—溴，酸性NH325. (1) (2)H2O (3)Al2O3 两性氧化物 Al(OH)3＋H2O [Al(OH)4]－＋H＋或[Al(OH)3Al3＋＋3OH－] (4)氧化 SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Cl－
解析：根据X的水溶液显碱性和A的原子序数比B小，得到B为N，A为H；D的简单阳离子为10e－结构，且在同周期简单离子中半径最小，推出D为Al元素；E的次外层电子数必须大于2，则E的核外电子排布为，E为S元素；F的原子序数比E大且为短周期主族元素，F只能是Cl元素，即可推出C为O元素；其余可迎刃而解。
26. (1)7 K2O、K2O2、KO2(任选2个) (2)He、Ne、Ar (3)C、H (4)Na (5)NH3 SiH4
解析：(1)1～20号元素有Li、Na、K、Ca、Al、Be和Mg共7种金属元素，金属性最强的为K，K和O2可以生成K2O、KO2、K2O2等。
(2)属于稀有气体的是He、Ne、Ar三种。
(3)形成化合物种类最多的两种元素是碳和氢。
(4)同一周期元素中，从左到右半径越来越小，因此第三周期中半径最大的元素是Na。
(5)由于N的非金属性比Si强，因此NH3比SiH4稳定。
27. (1)SO2、Na2O2、HClO、NaClO(其他合理答案均可) (2)H2O>HCl>CH4 (3)HCO＋[Al(OH)4]－===CO＋Al(OH)3↓＋H2O 3HCO＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3CO2↑
(4)r(Na＋)>r(Al3＋) 23∶27 Na＋Al＋4H2O===Na[Al(OH)4]＋2H2↑ 2x mol
解析：根据题设条件可推知A为H、B为C、C为O、D为Na、E为Al、F为S、G为Cl。
(1)H2O2、Na2O2、NaClO、HClO、SO2等均具有漂白性。
(2)由于H2O分子间存在氢键，其沸点高于HCl、CH4，又由于HCl的相对分子质量大于CH4，HCl的沸点高于CH4，故沸点由高到低的顺序为：H2O>HCl>CH4。
(3)A、B、C、D四种元素组成的化合物为NaHCO3，HCO能分别与[Al(OH)4]－和Al3＋反应生成Al(OH)3沉淀，其相关反应的离子方程式为：HCO＋[Al(OH)4]－===CO＋Al(OH)3↓＋H2O,3HCO＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3CO2↑。
(4)Al3＋和Na＋有相同的电子层结构，根据具有相同电子层结构的微粒，其原子序数越小离子半径越大，可得r(Na＋)>r(Al3＋)。Na首先与H2O反应生成NaOH：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，Al再与NaOH反应刚好生成Na[Al(OH)4]，其总反应式为：Na＋Al＋4H2O===Na[Al(OH)4]＋2H2↑，故参与反应的Na、Al的质量比为23∶27。反应得到H2的物质的量为Na的2倍，即为2x mol。
28. (1)D (2)第三周期ⅢA族
(3)次氯酸钙 ClO－＋2H＋＋Cl－===Cl2↑＋H2O
解析：根据题设条件可推知A为O，B为Na，C为Al，D为Cl，E为Ca。由于H2O分子间存在氢键，其沸点高于HCl。Na的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，Na＋与OH－以离子键结合，OH－中，O原子与H原子以共价键结合，钙、氯、氧可形成Ca(ClO)2、Ca(ClO3)2、Ca(ClO4)2，其中满足题设条件下的盐为Ca(ClO)2(次氯酸钙)。由于在酸性环境中ClO－具有强氧化性，Cl－具有还原性，二者发生氧化还原反应生成Cl2和H2O：ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
29. 猜想与假设：(1)钠、镁、铝 钠 铝 (2)Na2SiO3 Na3PO4 H2SiO3 H3PO4 H2SiO3设计和实施方案：
(1)
实验方案
实验现象
有关化学方程式
用砂纸打磨后的镁条、铝条分别投入到盛有沸水的小烧杯中，再分别滴加酚酞
投入镁条的试管有大量气泡产生，滴加酚酞后溶液变成浅红色；投入铝条的试管中无明显现象
Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑
将一绿豆粒大小的钠投入到盛有冷水且预先滴有酚酞的小烧杯中
钠浮于水面上，迅速熔成闪亮小球四处游动，有响声，随之消失，溶液很快变红色
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
用玻璃棒分别蘸取0.1 mol/L的Na2SiO3(aq)、Na3PO4(aq)、Na2SO4(aq)测其pH
Na2SiO3(aq)的pH比Na3PO4(aq)的pH大且都大于7；Na2SO4(aq)的pH为7(中性)
SiO＋2H2OH2SiO3＋2OH－；
PO＋H2OHPO＋OH－
用滴管向盛有5 mL饱和氢硫酸溶液的试管中滴加饱和的氯水
试管中有淡黄色沉淀生成
Cl2＋H2S===2HCl＋S↓
(2)金属性：Na>Mg>Al 非金属性：Si(3)Na、Mg、Al、Si、S、Cl原子核外都有三个电子层，但最外层电子数依次为1、2、3、4、6、7，原子半径随电子数增多而减小，所以原子核对最外层电子的吸引力依次增强，失电子能力减弱，得电子能力增强。
解析：[问题]变换一个角度就是实验目的，也应是要得出的结论。根据[猜想与假设]可以设计实验方案，关键细节要注意到，如镁条、铝条都要用砂纸擦后放入沸水中。设计的方案尽量具有可操作性和简单性。
30. (1)氮 硫 氟 (2)三 ⅥA (3) 2F2＋2H2O===4HF＋O2 (4)> 2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4
解析：依题意，A、B、C为短周期元素，从A、B、C的相对位置看，A、C只能处在第二周期，而B处在第三周期。设A的原子序数为x－1，则C为x＋1，B为x＋8，则有：(x－1)＋x＋1＝x＋8 x＝8。所以A、B、C的原子序数分别为7、16、9，对应的元素分别为N、S、F。S的原子半径比同主族的O要大，而O比同周期的F要大，因此，S的原子半径大于F的原子半径。
31. (1)第三周期ⅦA族 ·· (2)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 大于 (3)大 SiO2是原子晶体(或 小 CO2是分子晶体) (4)Cl 高氯酸的酸性大于硫酸的酸性或氯化氢稳定性比硫化氢强
解析：A元素从“明亮有蓝紫色火焰”，再结合其他信息可知是S元素；B元素从“气体”可知是非金属元素，从M层上有7个“电子”知是Cl元素，与气体易溶于水相吻合。C元素，从“黄色火焰”可知是钠元素，再由前面的信息印证。D元素最外层电子数为4，结合空间网状结构，和“很高的熔、沸点”应该是C元素或Si元素。比较元素非金属性的强弱可从它们之间的相互置换、氢化物的稳定性、最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱等方面去判断。
32. Na Ar HClO4 NaOH Al(OH)3 Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
解析：本题考查同周期元素性质的递变规律。由钠到氯原子半径依次减小，Na＋到Al3＋，P3－到Cl－半径也分别依次减小。
33. Ⅰ.
Ⅱ.(1)O Cl H (2)Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑ (3)Cl Cl2＋S2－===2Cl－＋S↓
解析：根据题意推断X为氧元素，Z为S元素；X在第二周期，Y与Z同周期，Y在第三周期，则M只能为H元素；Y的最高化合价与最低化合价代数和为6，设最高化合价为a，则最低负化合价为a－8，则a＋(a－8)＝6?a＝7，则Y为Cl元素；N为第三周期半径最大的非金属元素，则N为Si。
34. (1)Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ (2) (3)酸
Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋ (4)SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl (5)HCl H2S (6)S2－ Cl－ Na＋ Al3＋ (7)Cl2O7(1)＋H2O(1)===2HClO4(aq)；ΔH＝－4Q kJ/mol
解析：两种金属的最高价氧化物对应的水化物能反应生成盐和水，应为强碱和两性氢氧化物，因此应为NaOH和Al(OH)3，其反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。由W2Y及原子序数Y大于钠，又为短周期元素，知W2Y为Na2S。Al(NO3)3为强酸弱碱盐能发生水解反应，水解后溶液显酸性：Al3＋＋3H2O
Al(OH)3↓＋3H＋。S低价氧化物为SO2，Z只能为Cl，则SO2与Cl2在水中反应生成HCl和H2SO4。Cl的非金属性强于S，因此HCl的稳定性大于H2S。Na＋、Al3＋、S2－、Cl－的离子半径不在同一个周期中比较，可借助
r(Al3＋)r(Cl－)>r(Na＋)>r(Al3＋)。Cl的最高价氧化物为Cl2O7，与水反应的化学方程式为Cl2O7＋H2O===2HClO4。
第1章 原子结构与元素周期律
第3节 元素周期表的应用
一、选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）
1． 已知同周期的X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是：HZO4＞H2YO4＞H3XO4，下列判断正确的是( )
A．阴离子的还原性按X、Y、Z顺序减弱
B．单质的氧化性按X、Y、Z顺序增强
C．元素的原子半径按X、Y、Z的顺序增大
D．气态氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序减弱
2．酸根RO所含电子数比NO的电子数多10，则下列说法正确的是( )
A．R原子的电子层数比N原子的电子层数多1
B．R的最高化合价与N的最高化合价相等
C．RO和NO只能被还原，不能被氧化
D．R和N为同族元素
3．某主族元素的离子X2＋有6个电子层，最外层有2个电子，当把XO2溶于浓盐酸时，有黄绿色的气体产生，则下列说法正确的是( )
A．X2＋具有强还原性
B．XCl2溶液呈酸性
C．XO2具有强氧化性
D．该元素是ⅡA族
4．下图是元素周期表的一部分，下列说法中，正确的是( )
A．元素①位于第二周期ⅣA族
B．气态氢化物的稳定性：④>②
C．最高价氧化物对应水化物酸性：⑤>④
D．元素的最高正化合价：③＝⑤
5．X、Y、Z、W为四种短周期主族元素。其中X、Z同族，Y、Z同周期，W与X、Y既不同族也不同周期；X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍；Y的最高正价与最低负价的代数和为6。下列说法正确的是( )
A．Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2YO4
B．原子半径由小到大的顺序为：WC．X与W可以形成W2X、W2X2两种物质
D．Z的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
6. X、Y两元素的原子，当它们分别获得1个电子后，都形成稀有气体的电子层结构，X放出的能量大于Y，那么下列推断中不正确的是( )
A．原子序数X＞Y
B．还原性X－＜Y－
C．氧化性X＞Y
D．酸性HX＜HY
7．下列粒子的结构表示正确的是( )
A．18O的结构示意图：
B．O2－的结构示意图：
C．Mg2＋的最外层有10个电子
D．Mg2＋的结构示意图：
8．A、B、C、D、E五种元素的原子序数逐渐增大，且均不超过18。其中A与C、B与E分别为同族元素。原子半径AA．原子电子层数：AB．气态氢化物的稳定性：BC．简单离子半径：ED．最高价氧化物对应水化物的碱性：C9．下列叙述中正确的是( )
A．除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数
值上都等于该元素所属的族序数
B．除短周期外，其他周期均有18种元素
C．副族元素中没有非金属元素
D．碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
10． 原子的核电荷数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n＋1，原子核内质子数是2n2－1。下列有关元素X的说法中不正确的是( )
A．元素X能形成化学式为X(OH)3的碱
B．元素X可能形成化学式为KXO3的含氧酸钾盐
C．元素X原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数
D．元素X能与某些金属元素形成化合物
11. 已知1～18号元素的离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是( )
A．质子数c>b
B．离子的还原性Y2－>Z－
C．氢化物的稳定性H2Y>HZ
D．原子半径X12．元素性质随着原子序数的递增呈周期性变化的根本原因是( )
A．核电荷数逐渐增大，元素化合价呈现周期性变化
B．元素的相对原子质量逐渐增大
C．核外电子排布呈由不稳定结构到稳定结构的周期性变化
D．元素原子半径呈由大到小的周期性变化
13．如下图是元素周期表中短周期的一部分，若A原子最外层的电子数比次外层少3，则下列说法正确的是( )
A．A、B、C的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱的关系是C>B>A
B．D的最高正价与B的最高正价相等
C．D与C不能形成化合物
D．原子半径的大小顺序是C>B>A>D
14．下列对非金属元素(除稀有气体外)的相关判断正确的是( )
①非金属元素都是主族元素 ②单质在反应中都既能作氧化剂又能作还原剂 ③氢化物常温下都是气态，所以都叫气态氢化物 ④氧化物常温下都可以与水反应生成酸 ⑤非金属元素R所形成的含氧酸盐(MaROb)中的R元素必定呈现正价
A．②⑤ B．①③
C．①⑤ D．②③④
15．在测定液态BrF3导电时，发现20℃时其导电性很强，说明BrF3能发生电离，其他众多事实证明KBrF4、(BrF2)2、SnF6、ClF3、BrF3等物质都是具有明显离子化合物倾向的盐。由此推断液态BrF3电离时的阴、阳离子是( )
A．F－和Br3＋ B．F－和Br2F＋
C．BrF 和BrF D．BrF和BrF2＋
16．下列事实中，能说明氯的非金属性比硫强的是( )
A．高氯酸(HClO4)的酸性比硫酸强
B．次氯酸的氧化性比稀硫酸强
C．氯化氢比硫化氢的热稳定性好
D．氯原子最外层电子数比硫原子最外层电子数多
17．下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是( )
A．Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多
B．第二周期元素从Li到F，非金属性逐渐增强
C．因为Na比K容易失去电子，所以Na比K的还原性强
D．O与S为同主族元素，且O比S的非金属性强
18. 下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是( )
①原子序数为15的元素的最高化合价为＋3 ②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素 ③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6
④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期 ⅡA族
A．①② B．①③
C．②④ D．③④
19．下列说法正确的是( )
A．常温常压下，只有一种元素的单质呈液态
B．同一主族的两种元素的原子序数之差不可能是36
C．镁的一种放射性同位素28Mg的原子核内的中子数是12
D．常温常压下，气态单质的分子都是由非金属元素的原子构成的
20．X、Y、Z、W是中学化学中常见的四种元素，它们的原子序数依次增大。化学式为W3Y4的物质具有磁性。X的单质在Y2中燃烧可生成化学式为XY和XY2的两种气体。Z的单质是金属，Z在XY2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体。下列有关说法中错误的是( )
A．W3Y4的化学式为Fe3O4
B．W在地壳中的含量居第四位
C．XY和XY2分别是NO和NO2
D．金属单质Z在XY2中燃烧生成的白色固体的化学式为MgO
二、非选择题（本大题共9小题，共60分）
21．（6分）下表是周期表的一部分，表中所列的字母分别代表某一化学元素。
(1)下列________(填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体。
①a、c、h ②b、g、k
③c、h、l ④d、e、f
(2)如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：原子核对核外电子的吸引力；形成稳定结构的倾向。
一些原子核失去核外不同电子所需的能量(kJ·mol－1)
锂
X
Y
失去第一个电子
519
502
580
失去第二个电子
7 296
4 570
1 820
失去第三个电子
11 799
6 920
2 750
失去第四个电子
9 550
11 600
①通过上述信息和表中的数据分析，为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量______________________________________。
②表中X可能为以上13种元素中的________(填写字母)元素。用元素符号表示X和j形成的化合物的化学式________。
③Y是周期表中________族元素。
④以上13种元素中，________(填写字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。
22．（6分）现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，它们的原子序数依次增大，A、D同主族，C与E同主族，D、E、F同周期，A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等，A能分别与B、C形成电子总数相等的分子，且A与C形成的化合物常温下为液态，A能分别与E、F形成电子总数相等的气体分子。
请回答下列问题(题中的字母只代表元素代号，与实际元素符号无关)：
(1)A～F六种元素原子，原子半径最大的是________(填序号)。
(2)A、C、D三种元素组成的一种常见化合物，是重要的工业产品，该化合物电子式为：________。
(3)B与F两种元素形成的一种化合物分子，各原子均达8电子结构，其中B显负价，F显正价，则该化合物水解的主要产物是：________。
(4)A、C、E三种元素形成的一种常见化合物，其浓溶液在加热条件下可与铜反应，该反应的化学方程式为________________。
23. （6分）下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数，Y为元素的有关性质)。
(1)把与下面元素有关的性质相符的曲线标号填入相应的空格中：
①ⅡA族元素的价电子数____________。
②第三周期元素的最高化合价__________。
③F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋的离子半径________。
(2)元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4；M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4∶3；N－、Z＋、X＋的半径逐渐减小；化合物XN常温下为气体。据此回答：
①N的最高价氧化物对应的水化物的化学式为________。
②化合物A、B均为由上述五种元素中的任意三种元素组成的强电解质，且两种物质水溶液的酸碱性相同，组成元素的原子数目之比为1∶1∶1，A溶液中水的电离程度比B溶液中水的电离程度小。则化合物A中的化学键类型为________，B的化学式为________。
③工业上制取单质M的化学方程式为______________________________________。
24．（6分）已知五种短周期元素在周期表中的相对位置如下表所示：
a
b
c
d
e
(1)上述元素中离子半径最大的是________(填元素符号)。
(2)已知A、B、C、D、E五种化合物均由上述元素中的几种组成。它们之间的转换关系如图所示，且A、B、E三种物质含有相同的一种金属元素，C和D分别是常见的强酸和强碱，则：①A、B、E所含的该金属元素的原子结构示意图为________________；
②若将D逐滴滴入A的溶液中至过量，反应过程中的离子方程式依次为
____________________。
25. （6分）不同的金属在化学反应中表现出来的活泼程度不同，早在1812年瑞典化学家贝采里乌斯根据大量实验现象首先提出了金属活动顺序的概念，后来俄国化学家贝开托夫在大量实验和系统研究之后，于1865年发表了金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au。
(1)金属活动性顺序是学习“金属及其化合物”的重要工具，许多“金属及其化合物”的知识规律可以通过金属活动性顺序来掌握。例如，工业上冶炼金属，根据金属活动性顺序可以采用不同的冶炼方法。其中可以用“热分解法”冶炼的金属是________、________。
工业上又常用下列反应进行金属钾的冶炼：Na＋KClK↑＋NaCl，似乎“违背”了金属活动性顺序，试解释钠能将更活泼的钾置换出来的原因________________________________________________________________________。
(2)在实践中发现还有许多化学事实“违背”金属活动性顺序，但这些“反常”现象都可以通过化学原理得到合理解释。某学生在做探究实验时，把锌粒投入1 mol·L－1氯化铁溶液中，观察到如下实验现象：锌粒表面有一定量气泡产生，溶液颜色逐渐变浅，一段时间后溶液逐渐浑浊，试用相关反应方程式进行解释________________、________________。
(3)研究金属活动性顺序还可以指导对金属阳离子氧化性强弱的认识，工业上用氯化铁溶液腐蚀铜制电路板。
①请根据金属活动性顺序结合该反应原理，比较Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋的氧化性强弱________。
②请运用原电池原理设计实验验证Cu2＋、Fe3＋氧化性强弱的结论。
方案：
___________________________________________。
26．（6分）X、Y、Z三种短周期元素，它们的原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素常见单质在常温下都是无色气体，在适当条件下可发生如下图所示的变化：
已知一个B分子中含有的Z元素的原子个数比C分子中的少一个。
请回答下列问题：
(1)X元素在元素周期表中的位置是________。
(2)X的单质与Z的单质可制成新型的化学电源(KOH溶液作电解质溶液)，两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电，则正极通入________(填物质名称)；负极电极反应式为________________________。
(3)C在一定条件下反应生成A的化学方程式是________________。
(4)X、Y、Z三种元素可组成一种强酸W，C在适当条件下被W溶液吸收生成一种盐。该盐的水溶液的pH________7(填“大于”“小于”或“等于”)，其原因是(用离子方程式表示)：________________。
(5)已知Y的单质与Z的单质生成C的反应是可逆反应，ΔH<0。将等物质的量的Y、Z的单质充入一密闭容器中，在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应。下列说法中，正确的是________(填写下列各项的序号)。
a．达到化学平衡时，正反应速率与逆反应速率相等
b．反应过程中，Y的单质的体积分数始终为50%
c．达到化学平衡时，Y、Z的两种单质在混合气体中的物质的量之比为1∶1
d．达到化学平衡的过程中，混合气体平均相对分子质量减小
e．达到化学平衡后，再升高温度，C的体积分数增大
27. （8分）有①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩十种元素，原子序数依次增大，⑨、⑩处于第四周期，其余均为短周期元素。
(1)若②、⑦、⑧三种元素在周期表中相对位置如下：
②
⑦
⑧
②与⑦、②与⑧形成的液体化合物是常见的重要溶剂，则②、⑦、⑧三种元素最高价氧化物对应的水化物酸性由强到弱的顺序是：________________(用化学式表示)。
图1
(2)若甲、乙、丙、丁、戊均为上述八种短周期元素中的某些元素组成的单质或由其中两种元素组成的化合物，且甲、戊为无色气体，反应a为置换反应，反应b为化合反应。如图1所示转化关系，推测：戊可能为：________________、________________(列举合适的两例)。
若甲是O2、乙是N2H4，反应a是在强碱性溶液中进行的原电池反应，则负极发生的电极反应式为：_____________________________________________________________。
图2
(3)若图2中A、B、C、D、E分别是上述10种元素中的某些元素组成的单质或其中两种元素组成的化合物。已知：A是常见的金属单质，反应c为置换反应。若反应c是用A作电极，在B的水溶液中进行电解反应，它们有如图2所示转化关系。则反应d中阴极的电极反应式为：__________________________________________________________。
若反应c是在高温下进行的，且为工业上有重要应用价值的放热反应，当物质C是一种两性化合物时，则反应c的化学方程式为：______________________________________。
28．（8分）A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的原子序数依次增大；A元素的原子是半径最小的原子；B元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐X；D与A同主族，且与E同周期；E元素最外层电子数是其次外层电子数的倍，A、B、D、E这四种元素，每一种与C元素都形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物。请回答下列问题：
(1)写出下列元素的元素符号：B________，C________。
(2)用电子式表示D、E所形成化合物的过程：___ ____。
(3)E的最高价态与A、B、C三种元素形成的酸式盐Y的化学式是________，该盐在水溶液中离子浓度由大到小的顺序是________。
(4)常温时，B元素的最高价氧化物对应水化物Z的溶液与盐X的溶液的pH均为a，则这两种溶液中由水电离出来的H＋浓度c1(H＋)∶c2(H＋)＝________。
29. （8分）有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，它们满足如下关系：①原子序数依次增大；②ZX＋WX－===ZX3＋X2W，且反应物和产物中各微粒的电子总数与M＋相等；③Z2与YW分子中质子数相等。回答下列问题：
(1)M单质的蒸气中存在着少量的双原子分子，其电子式为________；实验室中MWX的保存方法是________________。
(2)由X、Y、Z、W四种元素组成的离子化合物A，其原子个数比为7∶2∶1∶2，则A为________(写名称)，A的水溶液的pH约等于7，其原因是________________。
(3)化学式为X5Y2ZW2的化合物B既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，且在一定条件下可形成高分子化合物，则B的结构简式为________。
(4)M2W2与FeSO4按物质的量之比1∶2混合溶于水中，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(5)与M同族的元素M′和M2′W共n g投入到足量的X2W中完全反应，生成物蒸干后得1.25n g化合物M′WX，M′是________(填元素名称)。
第3节 元素周期表的应用
参考答案
1. AB 解析：非金属单质的氧化性越强，对应的阴离子的还原性越弱，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强。
2. A 解析：RO和NO所带电荷数一样，又因为酸根RO所含电子数比硝酸根NO的电子数多10，所以R和N不是同一族，R为Cl，最高价为＋7，O既能被还原，又能被氧化。
3. BC 解析：X2＋离子最外层为2个电子，故X原子最外层有4个电子，应为ⅣA族，XO2能氧化盐酸，所以X2＋还原性较差，而XO2氧化性较强，XCl2(实际为PbCl2)是由强酸弱碱组成的盐，水解呈酸性。
4. C 解析：对照元素周期表便可确定①、②、③、④、⑤分别是N、O、F、S、Cl，S的非金属性比O弱，因此H2S的热稳定性比H2O弱；Cl的非金属性比S强，HClO4的酸性大于H2SO4；Cl的最高正化合价为＋7，F没有正化合价。
5. BC 解析：根据题设条件可以推出X、Y、Z、W分别为氧、氯、硫、氢，选B、C。
6. A 解析：非金属元素的原子获得相同数目的电子放出热量越多，生成的阴离子越稳定，原子的非金属性越强，由此可知，X的非金属性比Y的强，其还原性Y－＞X－，原子序数Y＞X。气态氢化物的水溶液酸性HY＞HX。
7. D 解析：18O核电荷数为8，核外有8个电子；O2－核电荷数为8，核外有10个电子；Mg失去最外层的两个电子后，最外层已没有电子，Mg2＋的核外达到8个电子的稳定结构。
8. A 解析：由题设条件可依次推出B为氧，E为硫，A为氢，C为钠，D为铝，据此可知本题答案为A。
9. C 解析：短周期中，F元素无正化合价，因此A错误；第六周期有32种元素，因此B不正确；副族元素全部是金属元素，因此C正确；碱金属指除H之外的ⅠA族的元素，因此D不正确。
10. A 解析：当n＝1时，没有此元素存在；当n＝2时，最外层电子数为5，核电荷数为7，该元素X为氮元素；当n＝3时，最外层电子数为7，核电荷数为17，该元素X为氯元素；所以C对；由于元素X可能为氮元素或氯元素，因此不可能形成X(OH)3的碱，所以A不正确；可形成KNO3或KClO3，所以B对；N元素能与金属Mg元素形成化合物Mg3N2，Cl元素能与金属Na元素形成化合物NaCl，所以D对。
11. B 解析：根据各粒子都具有相同的电子层结构，可知：a－3＝b－1＝c＋2＝d＋1，则a>b>d>c，A错；离子的还原性判断：核外电子数相同时，核电荷数越多，原子核对核外电子的引力越强，还原性越弱；对应的氢化物的稳定性越强，故B对C错；W与X位于同一周期，因a>b，所以原子半径W12. C 解析：结构决定性质，即原子的核外电子排布尤其是最外层电子排布决定了元素的性质。
13. A 解析：A原子最外层的电子数比次外层少3，说明A只能为15号元素磷，则B、C、D依次为硫、氯、氧。A选项中酸性由强到弱的顺序为：高氯酸>硫酸>磷酸；B选项中氧元素无最高正价；C选项中氧和氯可形成氧化物如Cl2O7；D选项中原子半径的大小顺序是A>B>C>D。
14. C 解析：非金属元素(除稀有气体外)都是主族元素，①正确；F2通常只能作氧化剂，②不正确；常温下水是液体，③错；CO、NO、SiO2等既不溶于水，也不与水反应，④错；在含氧酸根RO中，非金属元素R呈正价，⑤正确；选C。
15. C 解析：液态BrF3能导电，说明其电离方程式与H2O相同，即BrF3＋BrF3BrF＋BrF。
16. AC 解析：元素的非金属性指的是非金属元素原子的得电子能力。HClO4和H2SO4分别是氯、硫两元素最高价氧化物对应的水化物，HClO4酸性强，说明氯元素非金属性强，A项正确；B项比较的是次氯酸与稀硫酸的氧化性，这不能反映非金属性的强弱，B项错误；HCl比H2S稳定，说明氯原子比硫原子更易结合氢原子，C项正确；原子得电子能力与最外层电子数的多少无关，故D项错误。
17. C 解析：Li、Na、K属同一主族，核外电子层数随着核电荷数增加而增多，A正确；根据元素周期律可推知第二周期元素从Li到F非金属性逐渐增强，B正确；Na与K比较，K更易失电子，还原性更强，C错；O与S同主族，O的非金属性强，D正确。
18. C 解析：原子序数为15的元素是P，最高化合价为＋5价，①错误；在元素周期表中同一周期随原子序数递增非金属性逐渐增强，②正确；C的质子数为6，但中子数不一定为6，因C存在14C和13C等同位素，③错误；原子序数为12的元素为Mg，④正确。
19. D 解析：常温常压下，非金属单质的Br2，金属单质的Hg都是液态的；同一主族相邻的两种元素的原子序数之差是2、8、18、32不相邻的可以是36，如K(19号)和Cs(55号)；28Mg的原子核内的中子数是16，即A、B、C错误。
20. C 解析：由W3Y4具有磁性可推知该物质为Fe3O4；根据Z的单质是一种金属，该金属在XY2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体可推知，Z为Mg，XY2为CO2，故选项C错误；金属单质Z在XY2中燃烧生成的白色固体的化学式为MgO。
21. (1)①④ (2)①Li原子失去1个电子后形成稳定结构，此时再失去1个电子很困难 ②a Na2O和Na2O2
③ⅢA ④m
解析：(1)从所给元素在周期表中的位置不难知道，a、c、d、f分别为Na、Mg、Sr和Al，e处于过渡元素区，也一定为金属，它们都是电的良导体；h为碳元素，其单质中的一种石墨也是电的良导体，故应选①、④两组。
(2)①锂原子核外共有3个电子，其中两个在K层，1个在L层，当失去最外层的一个电子后，锂离子处于稳定结构，根据题给信息可知，要使锂离子再失去电子便会形成不稳定结构，因此锂原子失去第二个电子时所需能量远大于失去第一个电子所需的能量。
②由表中数据可知：X失去第2个电子所需能量远大于失去第一个电子所需的能量(9倍多)，而失去第三个、第四个电子所需能量皆不足前者的两倍，故第一个电子为最外层的1个电子，而其他几个电子应处于内层。结合所给的周期表知，X应为a，即钠元素，和j即氧元素所形成的化合物化学式分别为Na2O和Na2O2。
③由表中所给Y的数据可知，Y失去第1、2、3个电子所需能量差别不大，而失去第4个电子所需能量远大于失去第3个电子所需的能量，因此Y元素的最外层有3个电子，即为ⅢA族的元素Al。
④从题目所给信息知道，原子失电子所需能量不仅与原子核对核外电子的吸引力有关，还与形成稳定结构的倾向有关。结构越稳定失电子所需能量越高，在所给13种元素中，处于零族的m元素已达8电子的稳定结构，因此失去核外第一个电子需要的能量最多。
22. (1)D (2)Na＋[H]－ (3)HClO和NH3(NH3·H2O) (4)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
解析：由短周期元素A能分别与B、C形成电子总数相等的分子，A与C形成的化合物常温下为液态可以确定A为氢，C为氧，B为氮，D为钠，E为硫，F为氯。其中原子半径最大的是钠，氢、氧、钠组成的常见化合物是NaOH，其电子式为Na＋[H]－，对照磷和氯形成的化合物可以推出氮、氯形成的各原子均达8电子结构的化合物是NCl3，因其中氮呈负价，氯呈正价，所以其水解的主要产物为HClO和NH3(NH3·H2O)；浓硫酸与铜反应的化学方程式为：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
23. (1)①b ②c ③a
(2)①HClO4 ②离子键、(极性)共价键 NaClO ③SiO2＋2CSi＋2CO↑
解析：本题通过图表的形式考查元素周期律及结构、性质。熟练掌握元素周期表中的递变规律可迎刃而解。推断题中常考的就是短周期元素，应熟练掌握其外层电子结构。
(2)由题意可知Y为O，M为Si，由离子所带电荷可知X为H，Z为Na，N为Cl。由题意可知A为NaOH，B为NaClO，A发生电离，B发生水解。
24. (1)S (2)① ②Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
解析：根据a、b、c、d、e在元素周期表中的位置，知五种元素分别为氢、氧、钠、铝、硫。然后依据题目要求作答即可。
25. (1)Hg、Ag 该反应为可逆反应，及时抽出钾蒸气，导致平衡不断正向移动。 (2)Zn＋2Fe3＋===Zn2＋＋2Fe2+ 3Zn＋2Fe3＋＋6H2O===2Fe(OH)3↓＋3H2↑＋3Zn2＋[或Fe3＋＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3H＋，Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑]
(3)①Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋ ②方案：将铜棒与碳棒用导线连接，再插入氯化铁溶液，发现有电流产生，铜棒不断溶解，溶液由黄色变为蓝色或蓝绿色
解析：(1)可以用“热分解法”冶炼的金属是不活泼的金属(铂、金通常以单质形式存在于自然界中)，如银、汞等；反应Na＋KClK↑＋NaCl之所以能进行是因钾以蒸气形式逸出后，促使平衡不断右移的结果。(2)在FeCl3溶液中， 因存在Fe3＋的水解，所以呈酸性；锌粒表面产生气泡是锌与溶液中的H＋反应的结果，溶液颜色变浅是锌与Fe3＋反应的结果；溶液出现浑浊是Fe3＋水解程度增大，生成Fe(OH)3沉淀的结果；(3)由氯化铁溶液腐蚀铜制电路板的反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，可知Fe3＋的氧化性大于Cu2＋；由湿法炼铜Fe＋Cu2＋===Fe2+＋Cu可知，Cu2＋的氧化性大于Fe2＋。
26. (1)第二周期ⅣA族 (2)氧气 H2＋2OH－－2e－===2H2O (3)4NH3＋5O24NO＋6H2O (4)小于 NH＋H2ONH3·H2O＋H＋ (5)ab
解析：除惰性气体外，短周期的无色气体只有H2、N2、O2，由此不难确定X为O，Y为N，Z为H。
(5)设反应开始一段时间后生成NH3 x mol。
N2 ＋ 3H22NH3
反应前 a mol a mol 0
反应后 a－ a－x x
则反应后N2的体积分数为＝50%。
27. (1)HClO4、H2SO4、H2CO3 (2)CO、SO2、NO(任举两例，其他合理答案也可) N2H4＋4OH－－4e－===N2＋4H2O (3)Cu2＋＋2e－===Cu(或Zn2＋＋2e－===Zn、Ni2＋＋2e－===Ni)；Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3
解析：因②与⑦、②与⑧形成的液体化合物是常见的重要溶剂，结合其在元素周期表中的相对位置可以推出②为碳，⑦为硫，⑧为氯；其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱的顺序是HClO4>H2SO4>H2CO3；(2)因反应a为置换反应，所以甲、乙、丙、丁四种物质中有两种是单质，两种是化合物，设甲为氧气，乙可能是氨气或硫化氢或甲烷等气态烃，丙则可能为氮气、硫或C，丁为水，戊为NO或SO2或CO、CO2等；若甲为CO2，则乙可能为Mg，丙可能为C，丁可能为MgO，戊可能为CO；若甲是O2、乙是N2H4，则在强碱性溶液中进行的反应a的原电池反应的负极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2＋4H2O。(3)若反应c是用A作电极，在B的水溶液中进行电解反应的置换反应，结合反应d的生成物，可以确定A可能为铜等活动性相对较弱的金属，B的水溶液可能为硫酸、盐酸等酸溶液，C为可溶性铜盐或相应金属的盐溶液，D为氢气；若A为铜时，则反应d中阴极的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；若反应c是在高温下进行的，且为工业上有重要应用价值的放热反应，当物质C是一种两性化合物，可联想到铝热反应，其常见的化学方程式为Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3。
28. (1)N O (2)
(3)NH4HSO4 c(H＋)>c(SO)>c(NH)>c(OH－) (4)102a－14
解析：A为H，B为N，因HNO3＋NH3===NH4NO3。D与A同主族，则D为Na，则E为第三周期元素，其次外层电子数为8，最外层电子数为×8＝6即E为S，能与H、N、Na、S形成元素的原子个数比不相同的若干化合物的元素C应为O。对(3)，E(S)的最高价为＋6，与H、N、O三种元素形成的酸式盐为NH4HSO4，电离方程式为NH4HSO4===NH＋H＋＋SO，又NH能发生水解NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，故离子浓度最大的是H+，其次是SO，再次是NH，OH－最小。Z为HNO3，X为NH4NO3；对HNO3溶液，当pH＝a时，水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝＝10a－14 mol·L－1；对NH4NO3溶液，当pH＝a时，水电离出的H＋浓度为10－a mol·L－1，两者的比值为102a－14。
29. (1)Na∶Na 密闭保存在带橡胶塞的试剂瓶中 (2)醋酸铵(乙酸铵) CH3COO－水解与NH水解程度相当 (3)H2NCH2COOH (4)3Na2O2＋6Fe2＋＋6H2O===6Na＋＋4Fe(OH)3↓＋2Fe3＋ (5)钾
解析：(1)反应“ZX＋WX－===ZX3＋X2W”，只能是NH＋OH－===NH3＋H2O，则X为H，Z为N，W为O，电子数与NH、OH－、NH3、H2O相等的M＋为Na＋，M为Na。由Z2与YW质子数相等，可知Y为C，MWX为NaOH。(2)分子式为C2H7O2N的A为CH3COONH4，其所含CH3COO－与NH的水解程度相近，导致溶液pH约等于7。(3)B的分子式为C2H5O2N，既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应且在一定条件下可生成高分子化合物的物质只能是H2NCH2COOH。
(4)Na2 2“”，SO43＋，Na2O2为1 mol而FeSO4为2 mol时化合价升降相等，此时反应可表示为1Na2O2＋2FeSO4＋xH2O===yNa2SO4＋zFe2(SO4)3＋mFe(OH)3↓，可知y＝1、z＝1/3、m＝4/3、x＝2，整理后改写得到的离子方程式为3Na2O2＋6Fe2＋＋6H2O===6Na＋＋4Fe(OH)3↓＋2Fe3＋。
(5)设M′的相对原子质量为R，利用极限值法求解：
若n g的物质全为M′时
M′―→M′OH
R R＋17
n 1.25n
则＝，解得R＝68。
若n g物质全为M′2O时
M′2O―→2MOH
2R＋16 2R＋34
n 1.25n
则：＝，解得R＝28。
因为n g物质为M′与M′2O的混合物，故28＜R＜68，与Na同族的元素中只有K符合要求。
