第一章 原子结构与性质 测试题 2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2（含答案）

第一章 原子结构与性质 测试题
一、单选题（共15题）
1．关于元素周期表的说法正确的是
A．每一族元素的族序数都等于其最外层电子数
B．只有第二列的元素原子最外层电子排布为ns2
C．第IA族的元素全部是金属元素
D．短周期是指第一、二、三周期
2．下列说法正确的是
A．氢光谱所有元素光谱中最简单的光谱之一
B．“量子化”就是不连续的意思，微观粒子运动均有此特点
C．玻尔理论不但成功解释了氢原子光谱，而且还推广到其他原子光谱
D．原子中电子在具有确定半径的圆周轨道上像火车一样高速运转着
3．下列事实中能说明氯的非金属性比硫强的是
①氯气与氢气化合比硫与氢气化合要容易进行
②比稳定
③氢氯酸的酸性比氢硫酸的酸性强
④常温下，氯气是气态而硫是固态
⑤能被氧化生成硫
⑥分子中氯显-1价
⑦的氧化性比稀的氧化性强
⑧与反应生成，与反应生成FeS
A．①②③④⑤⑥ B．①④⑤⑥⑦ C．①②⑤⑥⑧ D．③④⑤⑦⑧
4．现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3。则下列有关比较中正确的是
A．第一电离能：③＞②＞①
B．原子半径：③＞②＞①
C．电负性：③＞②＞①
D．最高正化合价：③=②＞①
5．纳米金(79Au)粒子在遗传免疫等方面有重大的应用前景，说法错误的是（ ）
A．Au为第五周期元素 B．Au为过渡金属元素
C．Au的质子数为79 D．纳米金表面积大吸附能力强
6．已知Cl、Se、Br在元素周期表中的位置如下图所示。下列说法不正确的是
A．原子半径：Se＞Br＞Cl
B．还原性：Br ＞Se2 ＞Cl
C．酸性：HClO4＞HBrO4＞H2SeO4
D．气态氢化物的稳定性：HCl＞HBr＞H2Se
7．以下可正确表示一个明确的原子轨道的是
A．2d B．3p C．2s D．L层
8．下列说法正确的是( )
A．L电子层不包含d能级
B．s电子绕核旋转，其轨迹为一个圆，而p电子是走“∞”形
C．当n=1时，可能有两个原子轨道
D．当n=3时，有3s、3p、3d、3f四个原子轨道
9．和是氯元素的两种核素，它们具有不同的
A．质子数 B．中子数 C．电子数 D．核外电子排布
10．化学推动着社会的进步和科技的发展．下列说法错误的是
A．过氧化钠可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
B．漂白粉既可作漂白纸张的漂白剂，又可作游泳池的消毒剂
C．由生铁铸造的下水井盖的硬度大、抗压，含碳量比钢低
D．利用某些放射性同位素释放的射线可以有种、给金属探伤、诊断和治疗疾病
11．下列表述中，正确的是
A．最外层只有一个电子的元素，不一定是族元素
B．原子的价电子排布为的元素一定是副族元素
C．已知非金属性：，则酸性：
D．在周期表里，元素所在的族序数等于原子最外层电子数
12．根据元素周期律比较下列性质，错误的是
A．酸性： HClO4> H2SO4> H2SiO3 B．碱性： KOHC．热稳定性： H2O> H2S> SiH4 D．非金属性： F>O>N
13．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素，只有X、Y位于同一周期，且Y与Z位于同一主族，四种元素可形成一种在医疗农业、染料上有广泛用途的物质，其物质结构如图所示。下列叙述正确的是
A．原子半径：Z＞Y＞X＞W
B．等物质的量浓度的X和Z的含氧酸的酸性：Z＞X
C．W、X、Z均可与Y形成多种化合物
D．简单氢化物的还原性：Y＞Z
14．下列关于元素周期表和元素周期律说法正确的是
A．主族元素最后一个电子都填在p能级上，价电子排布通式为
B．的价电子排布为，由此可判断位于第五周期ⅠB族，处于d区
C．过渡元素只包含副族元素的金属元素
D．元素性质随核电荷数递增发生周期性的递变是因为元素的原子核外电子的排布发生周期性的变化
15．今年是门捷列夫发现元素周期律152周年。图中是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8，下列说法错误的是
W
X Y Z
A．原子半径：
B．常温常压下，Z的单质为固态
C．X的氧化物的熔点低于其单质的熔点
D．X的单质既能与盐酸反应也能与氢氧化钠溶液反应
二、填空题（共8题）
16．(1)在1-18号元素中：原子半径最大的元素是___________(填元素符号)；金属性最强的元素是___________(填元素符号)；非金属性最强的元素是___________(填元素符号)；最高价氧化物对应的水化物酸性最强的物质是___________(填化学式)；最高价氧化物对应的水化物碱性最强的物质是___________(填化学式)；气态氢化物最稳定的是___________(填化学式)。
(2)最高价氧化物对应水化物呈两性的物质与强酸反应的离子方程式为___________；与强碱反应的离子方程式为___________。
17．Ⅰ.氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺，节能超过，在此工艺中，物料传输和转化关系如图，其中电极未标出，所用离子交换膜只允许阳离子通过。
(1)分析比较图示中与的大小：___________(填“＞”“＜”或“=”)。
(2)写出燃料电池B中的正极的电极反应：___________。
(3)图中Y是___________(填化学式)，若电解产生(标准状况)该物质，则至少转移电子___________；X元素的基态原子的电子排布式为___________。
Ⅱ．某实验小组同学利用如图装置对电化学原理进行了一系列探究活动。
(4)甲池装置为___________(填“原电池”或“电解池”)。
(5)甲池反应前两电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差，导线中通过___________电子。
(6)实验过程中，甲池左侧烧杯中的浓度___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(7)若乙池中溶液为足量的硝酸银溶液，工作一段时间后，若要使乙池中溶液恢复原浓度，可向溶液中加入___________。(填化学式)
18．原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为_______。
19．（1）某金属氧化物的化学式为，1个含的电子总数为50。若其中每个氧原子核内都有8个中子，的相对分子质量为102，则M原子核内的中子数约为__________；若与盐酸发生复分解反应，则其化学方程式是_________，反应消耗了盐酸100mL，则参加反应的的质量是__________。
（2）元素X的某种原子和元素Y的某种原子的质量数相同，两者的质子数之和为34，但前者比后者多2个中子，又知Y的质子数与中子数相等，则这两种元素原子的符号分别为X__________、Y__________。
20．按要求填空：
(1)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是_______，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_______。
(2)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是_______，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_______(填“相同”或“相反”)。
21．有W、X，Y、Z、M五种元素，其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W的单质是密度最小的气体，X、Z同主族，且Z的原子序数是X的2倍，Y是所在周期中原子半径最小的金属元素，M为金属元素，其相对原子质量是Z的2倍。回答下列问题：
(1)X、Y、Z的电负性由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。
(2)五种元素中形成的二元化合物分子含18电子的有_______(用化学式表示)，写出其中一种分子的电子式：_______。
(3)甲为X，M元素形成的黑色化合物，甲与，在加热条件下生成M的单质和两种无态的物质，写出该反应的化学方程式：_______。
(4)写出Z的＋4价氧化物在酸性环境中被氧化为Z的最高价氧化物对应的水化物的离子方程式：_______。
(5)电解熔融状态Y的氧化物生成Y的单质的反应中，生成2.7g固体时，收集到的气体为_______mL(标准状况)。
22．A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子结构示意图为，B是同周期除稀有气体外半径最大的元素，C的最外层有三个成单电子，E的外围电子排布式为3d64s2。回答下列问题：
(1)A为______(写出元素符号，下同)，电子排布式是______。
(2)B为________，简化电子排布式是________。
(3)C为________，价电子排布式是________。
(4)D为________，轨道表示式是_______。
(5)E为________，原子结构示意图是________。
23．下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑧种元素，请按要求填写下列空白：
主族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ① ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(1)在元素①②⑤⑥⑦⑧对应的最高价氧化物的水化物中，碱性最强的化合物的电子式是：_____；
(2)写出元素②的最简单氢化物的结构式________；
(3)④⑤⑥⑦四种元素的简单离子半径从大到小排序________________(用离子符号表示)；
(4)写出元素⑥的最高价氧化物与元素⑤的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式_________；
(5)写出元素③的常见氢化物和它的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式_____________；
(6)用电子式表示⑤与⑦组成化合物的形成过程_________________________________。
参考答案：
1．D
【解析】A．元素周期表中，主族元素的族序数=最外层电子数，副族、0族等没有此规律，A错误；
B．氦原子及一些过渡元素原子最外层电子排布也为ns2，B错误；
C．H元素为第IA族元素，为非金属元素，C错误；
D．短周期不含有过渡元素，包括第一、二、三周期，D正确；
综上所述答案为D。
2．B
【解析】A．氢光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱，不是之一，故A错误；
B．微观粒子的运动具有波粒二象性，用波粒二象性和概率波处理微观问题就是量子化，微观粒子的运动具有量子化特点，故B正确；
C．波尔理论具有局限性，只是解释了氢原子光谱，但对解释多电子原子的光谱却遇到困难，故C错误；
D．原子中电子没有固定的轨道，只能在一定范围内高速运动，原子半径是电子运动出现几率最高的区域，故D错误；
故选B。
3．C
【解析】①氯气与氢气化合比硫与氢气化合要容易进行，说明氯的非金属性较强，故①正确；
②比稳定，说明非金属性：Cl＞S，故②正确；
③比较非金属性强弱，应用最高价氧化物对应的水化物的酸性，而不能用氢化物的酸性比较，故③错误；
④常温下，氯气是气态而硫是固态，属于物理性质，不能用于比较化学性质，故④错误；
⑤元素的非金属性越强，对应的单质的氧化性越强，能被氧化生成硫，可说明氯的非金属性比硫强，故⑤正确；
⑥分子中氯显-1价，说明元素易得到电子，非金属性较强，故⑥正确；
⑦的氧化性比稀的氧化性强，不能说明氯与硫的非金属性强弱，不是最高价氧化物对应的水化物，故⑦错误；
⑧与反应生成，与反应生成，说明氯气的氧化性较强，则氯元素的非金属性较强，故⑧正确；
答案选C。
4．A
由①1s22s22p63s23p4、②1s22s22p63s23p3、③1s22s22p3可知，①为S，②为P，③为N，结合元素周期律分析解答。
【解析】A．同一周期，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，但第ⅡA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素P的3p电子为半满稳定结构，第一电离能大于S，同一主族，从上到下，第一电离能逐渐减小，因此第一电离能：③＞②＞①，故A正确；
B．一般而言，电子层越多，原子半径越大，同周期从左向右，原子半径逐渐减小，则原子半径：②＞①＞③，故B错误；
C．非金属性越强，元素的电负性越大，则电负性：③＞①＞②，故C错误；
D．N、P最外层电子数相同，最高正化合价相同，都为+5价，S最外层电子数为6，最高正化合价为+6，最高正化合价：①＞③=②，故D错误；
故选A。
5．A
【解析】A．79号元素Au为第六周期第IB的元素，A错误；
B．79号元素Au为第六周期第IB的元素，属于过渡元素，是金属元素，B正确；
C．Au原子序数为79，由于原子序数等于原子核内质子数，所以Au的质子数为79，C正确；
D．将金属Au制成纳米级颗粒大小，可增大其表面积，因此使得纳米金的吸附能力大大增强，D正确；
故答案是A。
6．B
【解析】A．Br、Se原子比Cl原子多1个电子层，则Cl的原子半径最小，Br、Se元素的电子层相同，Br元素的原子序数大于Se元素，则原子半径：Br＜Se，所以原子半径大小为：Se＞Br＞Cl，A项正确；
B．根据元素在周期表中的位置和元素周期律可知，氧化性：Cl2＞Br2＞Se，则离子的还原性：Se2 ＞Br ＞Cl ，B项错误；
C．根据元素在周期表中的位置和元素周期律可知，非金属性：Cl＞Br＞Se，则其最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4＞HBrO4＞H2SeO4，C项正确；
D．根据元素在周期表中的位置和元素周期律可知，非金属性：Cl＞Br＞Se，则气态氢化物的稳定性：HCl＞HBr＞H2Se，D项正确；
答案选B。
7．C
【解析】A．L(n=2)能层没有d能级，只有2s和2p，共2个能级，A不符合题意；
B．3p能级含有3个原子轨道，分别是3px、3py、3pz，共3个原子轨道，B不符合题意；
C．2s能级只有一个原子轨道就是2s，C符合题意；
D．L层含有2s和2p，共2个能级；含有2s、3px、3py、3pz，共4个原子轨道，D不符合题意；
答案选C。
8．A
【解析】A. L电子层只包含s、p能级，不包含d能级，故A正确；
B. 核外电子的运动无固定轨迹，故B错误；
C.n=1时，只有1个1s原子轨道，故C错误；
D.n=3时，有3s、3p、3d能级，共9个原子轨道，故D错误；
选A。
9．B
【解析】根据原子符号中左上角数字为质量数，左下角为质子数，质子数+中子数=质量数，核外电子数=质子数，以此来解答。
【解析】和的质子数都为17，质量数分别为35、37，中子数分别为18、20，电子数都为17，核外电子排布相同，故B正确。
故选B。
10．C
【解析】A．过氧化钠与人呼出的二氧化碳或水蒸气反应均生成氧气，过氧化钠可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源，故A正确；
B．漂白粉的有效成分是次氯酸钙，次氯酸钙具有强氧化性，能使蛋白质变性而杀菌消毒；同时漂白粉在空气中会和二氧化碳、水反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，所以漂白粉既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可用作游泳池等场所的消毒剂，故B正确；
C．生铁中的含碳量为2%~4.3%，钢中的含碳量为0.03%~2%，生铁含碳量高，生铁硬度大、抗压，性脆、可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料，故C错误；
D．放射性同位素可以用于透视和放疗，因此可以给金属探伤、诊断和治疗疾病，故D正确；
答案选C。
11．A
【解析】A．最外层只有一个电子的元素，不一定是第IA族元素，比如价层电子排布式为3d54s1的是Cr，是第ⅥB族元素，故A正确；
B．价电子排布为的原子为VIII族元素，不是副族元素，故B错误；
C．F无最高正价，无含氧酸，故C错误；
D．周期表里，主族元素所在的族序数等于原子的核外最外层电子数，其余元素不一定，故D错误；
故选A。
12．B
【解析】A．元素的最高价氧化物对应水化物的酸性与其非金属性一致，非金属性：Cl>S>Si，故酸性：HClO4> H2SO4> H2SiO3，A不符合题意；
B．元素的最高价氧化物对应水化物的碱性与其金属性一致，Li、Na、K是同一主族元素，从上往下金属性依次增强，即金属性：K>Na>Li，故碱性：KOH>NaOH>LiOH，B符合题意；
C．元素的简单气态氢化物的稳定性与其非金属性一致，非金属性：O>S>Si，故热稳定性：H2O>H2S>SiH4，C不符合题意；
D．同一周期，从左往右，元素的非金属依次增强，故非金属性：F>O>N，D不符合题意；
故选B。
13．C
W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素，只有X、Y位于同一周期，且Y与Z位于同一主族，由此可确定W为第一周期元素，即为氢元素。由结构式可以得出，Y、Z的最外层电子数为6，X的最外层电子数为5，所以X为氮元素，Y为氧元素，Z为硫元素。
【解析】A．由分析可知，Z、Y、X、W分别为S、O、N、H元素，O、N同周期，且O在N的右边，所以原子半径：N＞O，A不正确；
B．若Z形成的酸为H2SO3，X形成的酸为HNO3，则等物质的量浓度的X和Z的含氧酸的酸性：X＞Z，B不正确；
C．W、X、Z可与Y分别可形成H2O、H2O2、NO、NO2、SO2、SO3等化合物，C正确；
D．Y、Z分别为O、S，非金属性O＞S，则简单氢化物的还原性：H2S＞H2O，D不正确；
故选C。
14．D
【解析】A．主族元素原子的价电子排布式为、，因此主族元素的原子核外电子最后填入的能级是s能级或p能级，A错误；
B．的价电子排布为，由此可判断位于第五周期ⅠB族，价电子所在轨道是d、s轨道，所以属于区，B错误；
C．过渡元素包括周期表中所有副族元素和Ⅷ族元素，C错误；
D．元素性质随核电荷数递增发生周期性的递变是因为元素的原子核外电子的排布发生周期性的变化，D正确；
故选：D。
15．C
W与X的最高化合价之和为8，则W是氮元素，X是铝元素，Y是硅元素，Z是磷元素，据此回答问题。
【解析】A．同周期从左到右原子半径逐渐减少，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径： ，故A不选；
B．常温常压下，Z的单质是磷，磷为固态，故B不选；
C．X的氧化物是氧化铝，其熔点高于其单质铝的熔点，故C选；
D．X的单质是铝，既能与盐酸反应也能与氢氧化钠溶液反应，故D不选；
故选：C。
16． Na F NaOH HF
【解析】(1)同周期元素从左至右，原子半径依次减小，非金属性依次增强，非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，简单氢化物越稳定；同主族元素自上而下，原子半径依次增大，金属性依次增强，金属性越强，最高价氧化物对应的水化物碱性越强，因此在1-18号元素中：原子半径最大的元素是Na；金属性最强的元素是Na，非金属性最强的元素是Cl；最高价氧化物对应的水化物酸性最强的物质是；最高价氧化物对应的水化物碱性最强的物质是NaOH；气态氢化物最稳定的是HF；
(2)最高价氧化物对应水化物呈两性的物质为Al(OH)3，Al(OH)3与强酸反应的离子方程式为；与强碱反应的离子方程式为。
17．(1)＜
(2)O2＋4e-＋2H2O=4OH-
(3) H2 1 1s22s22p63s23p5
(4)原电池
(5)0.1
(6)增大
(7)Ag2O或Ag2CO3
【解析】（1）
燃料电池中，通入Y气体的电极为负极，电解饱和食盐水生成的Y为氢气，X为Cl2，由于燃料电池正极发生O2+4e-+2H2O＝4OH-，燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-，所以反应后氢氧化钠的浓度升高，即a%＜b%；
（2）
燃料电池B中的正极是氧气得到电子，电极反应为O2+4e-+2H2O＝4OH-。
（3）
根据以上分析可知图中Y是H2，若电解产生(标准状况)该物质，氢气的物质的量是0.5mol，则至少转移电子1.0；X是氯气，其中氯元素的基态原子的电子排布式为。
（4）
甲池装置是铜和银构成的原电池，即装置为原电池。
（5）
甲池反应前两电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差，设消耗铜的物质的量是xmol，则同时生成银的物质的量是2xmol，则有64x+108×2x＝14，解得x＝0.05，所以导线中通过0.05mol×2＝0.1电子。
（6）
原电池中阴离子向负极移动，则实验过程中硝酸根离子移向左池，甲池左侧烧杯中的浓度增大。
（7）
若乙池中溶液为足量的硝酸银溶液，惰性电极电解硝酸银溶液生成硝酸、氧气和银，因此工作一段时间后，若要使乙池中溶液恢复原浓度，可向溶液中加入Ag2O或Ag2CO3。
18．或
【解析】基态磷原子的价电子排布图为，能级的3个轨道上的电子自旋方向相同，故基态磷原子的价电子自旋磁量子数的代数和为或。
19． 14 5.1g
【解析】（1）M的质子数=M的核外电子数=(50-3×8) ÷2=13，M为A1，因相对分子质量近似等于各原子质量数之和，则A1的质量，铝原子核内的中子数；氧化铝与盐酸的反应方程式为：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O，
根据与HCl反应的化学方程式可知，，。
（2）设X、Y元素原子的质量数为n，质子数分别为m和p，
则X元素的原子为，Y元素的原子为，
由题意得，解得，
故元素X为，元素Y为。
20．(1) N 球形
(2) Mg 相反
【解析】（1）
基态K原子核外有4个能层：K、L、M、N，能量依次升高，处于N层上的1个电子位于s轨道，s电子的电子云轮廓图形状为球形；
（2）
根据对角线规则，与Mg的化学性质最相似。基态时Mg原子的两个M层电子处于轨道上，且自旋状态相反。
21．(1)O>S>Al
(2) 、 或
(3)
(4)
(5)1680
密度最小的气体是H2，所以W为H元素；X、Z同主族，且Z的原子序数是X的2倍，所以为X为16号O元素，Z为32号S元素；W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，所以Y为第三周期金属元素，Y是所在周期中原子半径最小的金属元素，Y为Li元素；M为金属元素，其相对原子质量是Z的2倍，所以M为Cu元素；故W、X、Y、Z、M的元素分别为：H、O、Al、S、Cu。
【解析】（1）电负性是元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度，所以O、Al、S的电负性为：O>S>Al；故答案为：O>S>Al；
（2）原子的电子数=原子序数，则二元化合物且含18个电子的物质：H2S或H2O2；故答案为：H2O2、H2S； 或 ；
（3）X，M元素形成的黑色化合物为CuO，根据元素守恒定律Cu与 NH3，在加热条件下生成Cu的单质和两种无毒的物质，该无毒的物质为N2、H2O，故反应方程式为：3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O；故答案为：3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O；
（4）Z的＋4价氧化物为SO2，在酸性环境中被O2氧化为Z的最高价氧化物为SO3，对应的水化物为H2SO4，故方程式为：2SO2+O2+2 H2O=2H2SO4；故答案为：；
（5）Y的氧化物Al2O3，生成单质Al的反应方程式，↑，生成2.7g固体Al为0.1mol，则生成的O2为0.075mol，=0.075mol22.4L/mol=1.68L=1680mL；故答案为：1680。
22． Si 1s22s22p63s23p2 Na [Ne]3s1 P 3s23p3 N Fe
由题意可知，A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素，A的原子结构示意图为，则A为Si；B是同周期除稀有气体外半径最大的元素，则B为Na；C的最外层有三个成单电子且A、B、C同周期，则C为P；，C、D同主族，则D为N；E的外围电子排布式为3d64s2，则E为Fe。
【解析】(1)A为Si，电子排布式是1s22s22p63s23p2；
(2)B为Na，简化电子排布式是[Ne]3s1；
(3)C为P，价电子排布式是3s23p3；
(4)D为N，轨道表示式是；
(5)E为Fe，原子结构示意图是。
23． r(S2-)＞r(O2－)＞r(Na+)＞r(Al3+ ) Al2O3+2OH-=2+ H2O NH3+HNO3=NH4NO3
由元素在周期表中的位置，可推断出：①为Li②为C③为N④为O⑤为Na⑥为Al⑦为S⑧为Cl，再根据元素的性质及元素周期表中元素性质变化的规律进行解答。
【解析】(1) Na的金属性最强，所以NaOH的碱性最强，由钠离子和氢氧根离子构成，电子式为：，答案为：；
(2) 元素②是C，C的最简单氢化物是CH4，甲烷的结构式为，答案为：；
(3) ④⑤⑥⑦四种元素是：O、Na、Al、S，它们的离子为：O2-、Na+、Al3+、S2-，离子电子层数越多半径越大，电子层数相同的离子核电荷数越大半径越小，所以这四种离子半径由大到小的顺序为：r(S2-)> r(O2)-> r(Na+)> r(Al3+ )，故答案为：r(S2-)＞r(O2－)＞r(Na+)＞r(Al3+ )；
(4) 元素⑥的最高价氧化物为Al2O3，元素⑤的最高价氧化物的水化物为NaOH，二者反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：Al2O3+2OH-==2AlO2-+ H2O，答案为：Al2O3+2OH-==2AlO2-+ H2O；
(5) 元素③的常见氢化物为NH3，它的最高价氧化物的水化物为HNO3，二者反应生成NH4NO3，方程式为：NH3+HNO3=NH4NO3，答案为：NH3+HNO3=NH4NO3；
(6) Na失去电子，S得到电子，以离子键结合，则形成过程可表示为：，故答案为：。