第四章 物质结构 元素周期律 测试题 （含解析）2023-2024学年高一上学期人教版（2019）必修第一册

第四章 物质结构 元素周期律 测试题
一、单选题
1．下列元素不属于主族元素的是（　　）
A．氢 B．氯 C．铝 D．铁
2．某阳离子Mn+的核外共有x个电子，核内有a个中子，则M的质量数为（　　）
A．a+x-n B．a-x-n C．a+x+n D．a-x+n
3．根据元素周期律，下列判断正确的是（　　）
A．碱性：NaOH > KOH > RbOH B．离子半径：Na+ > O2- > F-
C．热稳定性：HF>H2O>NH3 D．还原性：Na < Mg < Al
4．下列说法错误的是（　　）
A．具有一定数目的质子和中子的一种原子叫作核素
B．质子数相同而中子数不同的不同原子互称为同位素
C．相对原子质量是质子和中子的质量之和
D．元素是具有相同核电荷数的同类原子或离子的总称
5．(Y为钇元素)是磁悬浮列车中的重要超导材料，下列关于的说法中正确的是（　　）
A．质量数是89 B．质量数是39 C．中子数是39 D．质子数是89
6．已知锗的原子序数为32，下列有关元素锗及其化合物的叙述中正确的是（　　）
A．锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳
B．四氯化锗与四氯化碳分子都是四面体构型
C．二氧化锗与二氧化碳都是非极性的气体化合物
D．锗不存在具有原子晶体结构的单质
7．下列对元素周期表说法错误的是（　　）
A．7个横行 B．7个周期 C．18纵行 D．18个族
8．原子序数为x的元素E在周期表中位于A，B，C，D四种元素中间（如图所示），则A，B，C，D四种元素的原子序数之和不可能是（镧系、锕系、O族元素除外）（　　）
A．4x B．4x+6 C．4x+10 D．4x+14
9．四种短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W元素的最外层电子数是其电子层数的二倍；X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的；Y是地壳中含量最多的金属元素；Z形成的单质是一种黄绿色的气体。下列叙述中，错误的是（　　）
A．Z的气态氢化物的沸点在同主族中最低
B．将X单质投入到溶液中，生成紫红色固体
C．工业上用电解熔融Y的氧化物的方法冶炼金属Y
D．W的非金属性小于Z的非金属性
10．某元素原子 的质量数为A，中子数为N，它的阴离子与1H+组成HmX-离子，则agHmX-中所含质子的物质的量是（　　）
A． B．
C． D．
11．下列物质的性质比较，不正确的是（　　）
A．非金属性：F>O>S
B．晶体熔点：SiO2>NaCl>CF4>CCl4
C．稳定性强弱：HCl>HBr>HI
D．碱性：KOH>NaOH>Mg(OH)2
12．下列分子中所有原子均满足最外层8电子结构的是（　　）
A．LiCl B．BF3 C．PCl5 D．NCl3
13．下列各组化合物的性质比较，错误的是（　　）
A．金属性：LiC．稳定性：HCl>H2S>PH3 D．还原性：F－14．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素。已知X原子的最外层电子数是其所在周期数的2倍，X单质在Y单质中充分燃烧生成其最高价化合物XY2，Z+与Y2-具有相同的电子数，W与Y同主族。下列说法正确的是（）
A．W在元素周期表中位于第三周期第IVA族
B．X的最简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
C．由X、Y、Z三种元素组成的物质水溶液一定呈碱性
D．由Y、Z两种元素组成的常见离子化合物，其阳离子与阴离子个数比可能为1：1
15．某同学在研究前18号元素时发现，可以将它们排成如图所示的“蜗牛”形状，图中每个“．”代表一种元素，其中O点代表氢元素，下列说法中错误的是（　　）
A．O与A、
B．C均能形成两种化合物B．A元素位于元素周期表ⅥA族
C．B元素是图中金属性最强的元素
D．C最高价氧化物的水化物可以相互反应
16．下列说法错误的是（　　）
A．第二周期的原子半径可能大于第三周期的原子半径
B．RbOH的碱性强于Ca(OH)2
C．SrCO3是白色难溶于水易溶于盐酸的化合物
D．砹化银(AgAt)是白色难溶于稀硝酸的化合物
二、综合题
17．图是中学教材中元素周期表的一部分，其中标出A～Q14种元素，试回答下列问题：
（1）在上表所列出的短周期元素中（填具体物质化学式）
原子半径最小的是（除稀有气体元素）　 　；阴离子还原性最弱的是　 　；最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是　 　．
（2）F和G两元素相比较，金属性较强的是　 　（填名称），可以验证该结论的实验是　 　．（填编号）
a．将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中
b．将这两种元素的单质粉末分别和同浓度的盐酸反应
c．将这两种元素的单质粉末分别和热水作用，并滴入酚酞溶液
d．比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
（3）B元素形成的单质的结构式为　 　，E2C2的电子式为　 　．
（4）写出E的最高价氧化物对应的水化物与G单质发生的反应的离子方程式：　 　
18．填空题
（1）I．比较原子半径的大小：O　 　F；（填“＞”或“＜”，下同）
（2）比较酸性强弱：H3PO4　 　H2SiO3
（3）稳定性：NH3　 　PH3
（4）II．写出下列物质形成过程的电子式：
HCl　 　
（5）MgCl2　 　．
19．表是元素周期表的一部分，其中A，B，C，D，E、G、J为短周期元素，G元素的核电荷数为B元素的2倍．请回答下列问题：
A B
D E G J
L M Q
（1）J的最高价氧化物对应水化物的化学式是　 　．
（2）G2J2常用作橡胶的低温硫化剂和黏结剂，其电子式为　 　．写出一个能表示元素G、J非金属性强弱关系的化学方程式　 　．
（3）G单质在空气中燃烧生成一种无色有刺激性气味的气体，该无色有刺激性气味的气体与含1molJ的一种含氧酸（该酸的某盐常用于实验室制取氧气）的溶液在﹣定条件下反应，可生成一种强酸和一种氧化物，且该反应中有NA个电子转移，则该反应的化学方程式是　 　．
（4）A的最简单氢化物是　 　（填“极性”或“非极性”）分子，实验室制备该物质的化学方程式为　 　．
（5）根据元素周期律，可以推测上表中长周期元素的单质具有半导体特性的是　 　（填元素符号）．
20．X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，
（1）部分信息如下表所示：
X Y Z M R Q
原子半径/nm 　 　 　 　 0.186 0.074 0.099 0.143
主要化合价 　 　 ﹣4，+4 　 　 ﹣2 ﹣1，+7 +3
其它 阳离子核外无电子 无机非金属材料的主角 焰色反应呈黄色 　 　 　 　 　 　
填写上述表格
（2）R在元素周期表中的位置是　 　；R在自然界中有质量数为35和37的两种核素，它们之间的关系互为　 　．
（3）Z的单质与水反应的化学方程式是　 　．
（4）Y与R相比，非金属性较强的是　 　（用元素符号表示），下列事实能证明这一结论的是　 　（选填字母序号）．
a．常温下Y的单质呈固态，R的单质呈气态
b．稳定性XR＞YX4
c．Y与R形成的化合物中Y呈正价
（5）根据表中数据推测，Y的原子半径的最小范围是　 　
（6）甲、乙是上述部分元素的最高价氧化物的水化物，且甲+乙→丙+水．若丙的水溶液呈碱性，则丙的化学式是　 　．
21．有A，B，C，D，E五种原子序数小于18的元素，其特征信息如下表：
元素编号 特征信息
A 有一种原子内只有质子，没有中子
B L层电子数是K层的3倍
C 其阳离子与B的阴离子具有相同的电子层结构，且核电荷数与B相差3
D 最外层电子数等于电子层数，且是地壳中含量较多的元素之一
E 单质为黄绿色，可用于制造漂白粉
请回答下列问题：
（1）A，B，C三种元素形成的化合物含有的化学键类型是　 　．
（2）由A，B，C元素中两两组合形成的化合物相互反应生成单质的化学方程式是　 　．
（3）D单质与A，E形成的化合物的水溶液反应的离子方程式是　 　．
（4）写出实验室制取单质E的化学方程式：　 　．
（5）C和D两元素形成的单质活泼性较强的是（写元素符号）　 　，你的判断依据是　 　．
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．氢是第一周期ⅠA族元素，故不选A；
B．氯是第三周期ⅦA族元素，故不选B；
C．铝是第三周期ⅢA族元素，故不选C；
D．铁是第四周期Ⅷ族元素，铁不是主族元素，
故答案为：D；
【分析】铁为VIII族元素。
2．【答案】C
【解析】【解答】Mn+的核外共有x个电子，在M原子中含有的电子数为x+n，原子中，核外电子数=质子数，则质子数=x+n，中子数为a，则质量数为x+n+a，
故答案为：C。
【分析】 Mn+ 的核外共有x个电子，则质子数为x+n，质子数+中子数=质量数。
3．【答案】C
【解析】【解答】A. 金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性Rb>K>Na，所以碱性：NaOHB. 电子层数越多半径越大，电子层相同时核电荷数越多半径越小，则离子半径大小：O2 >F >Na+，B项不符合题意；
C. 非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性F>O>N，所以气态氢化物越稳定：HF>H2O>NH3，C项符合题意；
D. 金属性越强对应单质的还原性越强，金属性：Na>Mg>Al，所以还原性：Na>Mg>Al，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A. 依据金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强；
B. 依据电子层数越多半径越大，电子层相同时核电荷数越多半径越小；
C. 依据非金属性越强，气态氢化物越稳定；
D. 依据金属性越强对应单质的还原性越强；
4．【答案】C
【解析】【解答】A. 具有一定数目的质子和中子的一种原子叫作核素，A不符合题意；
B. 质子数相同而中子数不同的不同原子互称为同位素，例如H、D、T是氢元素的三种核素，互为同位素，B不符合题意；
C. 相对原子质量是一个原子的真实质量与一个 原子质量的 的比值，不是质子和中子的质量之和，C符合题意；
D. 元素是具有相同核电荷数即质子数的同类原子或离子的总称，D不符合题意，
故答案为：C。
【分析】C、相对原子质量是一个原子的真实质量与一个 原子质量的 的比值，相对原子质量近似等于质子数加中子数。
5．【答案】A
【解析】【解答】A．质量数是89，A符合题意；
B．质量数是89，B不符合题意；
C．质量数是89，质子数39，中子数=质量数-质子数=89 - 39=50，C不符合题意；
D．质子数是39，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】原子符号左上角为质量数，左下角为质子数，质量数=质子数+中子数，核外电子数=核内质子数=核电荷数。
6．【答案】B
【解析】【解答】A.碳和锗同主族，碳在第二周期，而锗在第四周期，锗是金属元素，碳的非金属性强，则锗的第一电离能低于碳，故A不符合题意；
B.四氯化锗和四氯化碳都是分子晶体，中心原子均为sp3杂化，均是正四面体结构，故B符合题意；
C.金属的氧化物不是气体，即二氧化锗不是气体，故C不符合题意；
D.锗和碳类似，都易形成四个共价键，能形成具有原子晶体结构的单质，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.由于金属更容易失去电子，所以金属的第一电离能小于非金属的第一电离能；
B.四氯化碳和四氯化锗的中心原子杂化形式相同，且都无孤对电子，因此都是正四面体；
C.二氧化碳属于非极性的气体分子，但是二氧化锗属于固体金属氧化物；
D.锗单质就是具有原子晶体的结构。
7．【答案】D
【解析】【解答】解：A、7个横行7个周期，故A正确；
B、7个横行7个周期，故B正确；
C、1个第ⅤⅢ族位于8、9、10列，18纵行16个族，故C正确；
D、1个第ⅤⅢ族位于8、9、10列，18纵行16个族，故D正确；
故选D．
【分析】周期表有7个周期，7个主族、7个副族、1个0族、1个第ⅤⅢ族位于8、9、10列，18纵行16个族，短周期为1、2、3周期，以此来解答．
8．【答案】B
【解析】【解答】解：如果E为第三周期Mg元素，D和E原子序数相差8，C和E原子序数相差8，则A、B、C、D四种元素的原子序数之和为4x；
如果E为第三周期第IIIA族到第VIIA族元素，D和E原子序数相差18，B和E原子序数相差8，则A、B、C、D四种元素的原子序数之和为4x+10；
如果E是第四周期Ca元素，B和E原子序数相差8，D和E原子序数相差18，则A、B、C、D四种元素的原子序数之和为4x+10；
如果E是第四周期第IIIA族到第VIIA族元素，D和E原子序数相差18、B和E原子序数相差18，A、B、C、D四种元素的原子序数之和为4x；
如果这几种元素都是副族元素，且E是第五周期第IVB族到第VIII族、第IB族时，B和E原子序数相差18、E和D原子序数相差32，则A、B、C、D四种元素的原子序数之和为4x+14，
通过以上分析知，A、B、C、D四种元素原子序数之和不可能为4x+6，
故选B．
【分析】如果E为第三周期Mg元素，D和E原子序数相差8，B和E原子序数相差8；
如果E是第三周期第IIIA族到第VIIA族元素，D和E原子序数相差18，B和E原子序数相差8；
如果E是第四周期Ca元素，D和E原子序数相差8，B和E原子序数相差18；
如果E是第四周期第IIIA族到第VIIA族元素，D和E原子序数相差18、B和E原子序数相差18；
如果这几种元素都是副族元素，且E是第五周期第IVB族到第VIII族、第IB族时，B和E原子序数相差18、E和D原子序数相差32，据此进行解答．
9．【答案】B
【解析】【解答】A．HF、HCl、HBr、HI结构相似，沸点随相对分子质量增大而增大，但HF分子间能形成氢键，使熔沸点较高，所以Z的气态氢化物的沸点在同主族中最低，A不符合题意；
B．Na投入到CuSO4溶液中，会先跟水反应，B符合题意；
C．工业上熔融电解氧化铝制备铝单质，C不符合题意；
D．C和Cl的最高价氧化物的水化物分别为碳酸（弱酸），高氯酸（强酸），故Cl的非金属性强，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】Y是地壳中含量最多的金属元素，Y为Al元素，Z形成的单质是一种黄绿色的气体，该黄绿色气体为氯气，则Z为Cl元素，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则X为Na元素，W元素的最外层电子数是其电子层数的二倍，且W的原子序数最小，则W为C元素。
10．【答案】A
【解析】【解答】元素原子 的质量数为A，中子数为N，说明质子数为A-N，HmX-含有的质子数为A-N+m，HmX-的摩尔质量为A+m，所以agHmX-的物质的量为 mol，因此agHmX-中所含质子的物质的量为 (A-N+m);
故答案为：A。
【分析】元素原子 的质量数为A，中子数为N，说明质子数为A-N，可进一步计算每个HmX-含有的质子数，结合n= 计算出agHmX-中所含质子的物质的量。
11．【答案】B
【解析】【解答】A.同一主族，从上到下，非金属性逐渐减弱，同一周期，从左到右，非金属性逐渐增强，因此非金属性F>O>S，选项正确，A不符合题意；
B.SiO2为原子晶体，NaCl为离子晶体，CF4、CCl4为分子晶体，分子晶体中，相对原子质量越大，熔点越高，因此CF4的熔点低于CCl4，而原子晶体的熔点高于离子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体，因此晶体的熔点：SiO2>NaCl>CCl4>CF4，选项错误，B符合题意；
C.非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，因此稳定性强弱HCl>HBr>HI，选项正确，C不符合题意；
D.金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，由于金属性K>Na>Mg，因此碱性KOH>NaOH>Mg(OH)2，选项正确，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.根据非金属性的递变规律分析；
B.根据不同晶体熔点的高低分析；
C.根据氢化物的稳定性分析；
D.根据最高价氧化物对应水化物的碱性分析；
12．【答案】D
【解析】【解答】A．Li原子的最外层有1个电子，与Cl－形成离子化合物，而Li＋的最外层有2个电子，选项A不符合题意；
B. BF3中B元素化合价为+3，B原子最外层电子数为3，所以3+3=6，B原子不满足8电子结构；F元素化合价为-1，F原子最外层电子数为7，所以1+7=8，F原子满足8电子结构，选项B不符合题意；
C. PCl5中P元素化合价为+5，P原子最外层电子数为5，所以5+5=10，P原子不满足8电子结构；Cl元素化合价为-1，Cl原子最外层电子数为7，所以1+7=8，Cl原子满足8电子结构，选项C不符合题意；
D．NCl3中，N元素位于第ⅤA族，则5+3=8，满足分子中所有原子都满足最外层8电子结构，选项D符合题意；
故答案为：D。
【分析】本题考查8电子结构的判断，难度不大，清楚元素化合价绝对值+元素原子的最外层电子层=8，则该元素原子满足8电子结构是关键，注意离子化合物不适合，对于ABn型共价化合物元素化合价绝对值+元素原子的最外层电子层=8，则该元素原子满足8电子结构，据此判断。
13．【答案】B
【解析】【解答】A、金属性应该是K>Na>Li，所以A不符合题意。
B、比较简单氢化物的稳定性首先要看，分子间是否会形成氢键，如果能够形成氢键那么它的沸点将会很高上述的四种物质中，仅仅有HF形成了氢键，所以HF的沸点最高。其次如果不能形成氢键的话就要比较各种物质的相对分子质量的大小，相对分子质量越大的，其沸点就会越高。所以四种物质的沸点顺序为HClC、因为元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性就越强，而三种元素中，同一周期中从左至右气态氢化物的稳定性会递增，同一主族中从上到小气态氢化物的稳定性依次递减，故C符合题意。
D、离子的还原性与元素的非金属性呈反比，F，Cl，Br的非金属性是依次递减的，所以还原性的顺序为F－故答案为：B
【分析】A.同一主族的元素从上至下金属性是逐渐增强的；
B.同一主族的元素从上至下非金属性是逐渐减弱的，氢化物的稳定性是逐渐减弱的，沸点是逐渐减小的；
C.位于同一周期的元素从左至右非金属是逐渐增强的，其氢化物的稳定性是逐渐增强的；
D.元素的非金属性越强，其阴离子对应的还原性是越弱。
14．【答案】C
【解析】【解答】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素.已知X原子的最外层电子数是其所在周期数的2倍，为第二周期第ⅣA族或第三周期ⅥA元素，且X单质在Y单质中充分燃烧生成其最高价化合物XY2，Z+与Y2-具有相同的电子数，可在Y为O，Z为Na，X为C；W与Y同主族，W为S，A.W为S，在元素周期表中位于第三周期第ⅥA族，故A不符合题意；
B.非金属性O>C，X的最简单气态氢化物的热稳定性比Y的弱，故B不符合题意；
C.由X、Y、Z三种元素组成的物质为碳酸钠或碳酸氢钠，水解导致水溶液一定呈碱性，所以C选项是符合题意的；
D.由Y、Z两种元素组成的常见离子化合物为Na2O或Na2O2，其阳离子与阴离子个数比均为2：1，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.原子的电子层数就是其周期数，最外层电子数即为其族序数；
B.元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性就越强；
C.强碱弱酸盐会发生水解，使得溶液呈碱性；
D.氧化钠和过氧化钠为钠的常见氧化物，二者都是离子化合物。
15．【答案】A
【解析】【解答】解：A．氢与氧能形成两种化合物，其它不能，故A错误；
B．由原子序数可知，虚线相连的元素处于同一族，A为O元素，元素位于元素周期表ⅥA族，故B正确；
C．B为Na元素，是图中金属性最强的元素，故C正确；
D．B、C最高价氧化物的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝，二者反应生成偏铝酸钠与水，故D正确，
故选A．
【分析】O点代表氢元素，按照原子序数由小到大由里往外延伸，由图可知，O、B连线的三元素为第ⅠA族，A为O元素，B为Na元素，C为Al元素，根据元素的种类可知虚线相连的元素处于同一族，结合对应元素的性质解答该题．
16．【答案】D
【解析】【解答】A.第二周期的原子半径可能大于第三周期的原子半径，如锂原子半径大于氯原子半径，故A项不符合题意；
B.Rb的金属性强于Ca，元素金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，所以RbOH的碱性强于Ca(OH)2，故B项不符合题意；
C.Sr与Ca同主族，CaCO3是白色难溶于水易溶于盐酸的化合物，所以SrCO3也是白色难溶于水易溶于盐酸的化合物，故C项不符合题意；
D.卤化银中，AgF不稳定，发生光解，AgCl→AgBr→AgI，颜色逐渐加深：白色→淡黄色→黄色，所以AgAt的颜色应很深，不是白色沉淀，故D项符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.同一周期自左向右元素原子半径逐渐减小，同一主族自上而下元素原子半径逐渐增大
B.同一周期，金属性逐渐减弱，对应的最高价氧化物的水合物的碱性减弱，同一主族，金属性逐渐增强，对应的最高价氧化物的水合物的碱性增强
C.根据第二主族碳酸盐的性质可以，碳酸盐可以盐酸反应
D.At属于第七主族元素，颜色也在加深，故AgAt颜色不是白色
17．【答案】（1）F；F﹣；HClO4
（2）镁；bc
（3）N≡N；
（4）2Al+2H2O+2OH﹣=2AlO2﹣+3H2↑
【解析】【解答】解：由元素在周期表中的位置可知，A为碳、B为氮、C为氧、D为氟、E为Na、F为Mg、G为Al、H为Si、I为磷、J为硫、K为Cl、L为Ar，P为Ba，Q为Fe．（1）同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故上述元素中F原子半径最小；F元素非金属性越强，则F﹣离子还原性最弱；最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4，
故答案为：F；F﹣；HClO4；（2）同周期自左而右金属性减弱，故Mg的金属性比Al的强，
a．Mg、Al两种元素在空气中久置，金属表面有氧化物膜，分别放入热水中，不能根据反应判断金属性强弱，故a错误；
b．将形状、大小相同的这两种元素的单质分别和同浓度的盐酸反应，反应越剧烈，说明金属性越强，故b正确；
c．将形状、大小相同这两种元素的单质分别和热水作用，并滴入酚酞溶液，溶液碱性越强，说明金属性越强，故c正确；
d．二者都是金属，没有气态氢化物，不能比较氢化物的稳定性判断金属性强弱，故d错误；
故答案为：镁；bc；（3）B元素形成的单质为N2，分子中N原子之间形成3对共用电子对，结构式为N≡N；Na2O2由钠离子与过氧根离子构成，电子式为 ，
故答案为：N≡N； ；（4）E的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，Al与氢氧化钠反应反应生成偏铝酸钠与氢气，反应离子方程式为：2Al+2H2O+2OH﹣=2AlO2﹣+3H2↑，
故答案为：2Al+2H2O+2OH﹣=2AlO2﹣+3H2↑．
【分析】由元素在周期表中的位置可知，A为碳、B为氮、C为氧、D为氟、E为Na、F为Mg、G为Al、H为Si、I为磷、J为硫、K为Cl、L为Ar，P为Ba，Q为Fe．（1）同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大；同周期自左而右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，非金属性越强，阴离子还原性越弱；最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是高氯酸；（2）同周期自左而右金属性减弱；根据与水或酸反应的难易、剧烈程度，根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱等判断金属性强弱；（3）B元素形成的单质为N2，分子中N原子之间形成3对共用电子对；Na2O2由钠离子与过氧根离子构成；（4）E的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，Al与氢氧化钠反应反应生成偏铝酸钠与氢气．
18．【答案】（1）＞
（2）＞
（3）＞
（4）H + →
（5）
【解析】【解答】解：I．（1）同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，则原子半径O＞F，故答案为：＞；（2）非金属性P＞Si，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的酸性越强，故答案为：＞；（3）非金属性N＞P，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故答案为：＞；II．（4）氯化氢为共价化合物，其形成过程是：H + → ，故答案为：H + → ；（5）镁原子失去最外层的2个电子形成稳定的镁离子，2个氯原子从镁原子分别得到1个电子形成稳定的氯离子，在镁离子与氯离子的静电作用下结合形成氯化镁，用电子式表示下列物质的形成过程为 ，
故答案为： ．
【分析】I．（1）同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小；（2）元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的酸性越强；（3）元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定；II．（4）氯化氢为共价化合物；（5）氯化镁为离子化合物．
19．【答案】（1）HClO4
（2）；H2S+Cl2=2HCl+S↓或Na2S+Cl2=2NaCl+S↓
（3）SO2+2HClO3 H2SO4+2ClO2
（4）极性；2NH4Cl+Ca（OH）2 2NH3↑+CaCl2+2H2O或NH3 H2O NH3↑+H2O
（5）Ge、As
【解析】【解答】解：A，B，D，E，G、J为短周期元素，G元素的核电荷数为B元素的2倍，G为第三周期元素，结合位置可知B、G同主族，则B为O，G为S，A为N，D为Si，E为P，J为Cl，L为Ge，M为As，Q为Se，（1）J的最高价为+7价，最高价氧化物对应水化物的化学式是HClO4，故答案为：HClO4；（2）G2J2中存在Cl﹣S、S﹣S键，其电子式为 ，表示元素G、J非金属性强弱关系的化学方程式如H2S+Cl2=2HCl+S↓或 Na2S+Cl2=2NaCl+S↓，
故答案为： ；H2S+Cl2=2HCl+S↓或 Na2S+Cl2=2NaCl+S↓；（3）氯酸钾分解可制备氧气，由信息可知，二氧化硫与氯酸反应生成硫酸和二氧化氯，反应为SO2+2HClO3 H2SO4+2ClO2，1molJ的含氧酸反应有NA个电子转移，
故答案为：SO2+2HClO3 H2SO4+2ClO2；（4）A的氢化物为氨气，为极性分子，铵盐与碱加热可制备氨气，制备反应为2NH4Cl+Ca（OH）2 2NH3↑+CaCl2+2H2O 或 NH3 H2O NH3↑+H2O，
故答案为：极性；2NH4Cl+Ca（OH）2 2NH3↑+CaCl2+2H2O 或 NH3 H2O NH3↑+H2O；（5）位于金属与非金属交界处的元素单质具有半导体特性，则长周期中Ge、As的单质具有半导体特性，故答案为：Ge、As．
【分析】A、B、D、E、G、J为短周期元素，G元素的核电荷数为B元素的2倍，G为第三周期元素，结合位置可知B、G同主族，则B为O，G为S，A为N，D为Si，E为P，J为Cl，L为Ge，M为As，Q为Se，（1）J的最高价为+7价；（2）G2J2中存在Cl﹣S、S﹣S键，利用单质之间的置换反应比较非金属性；（3）氯酸钾分解可制备氧气，由信息可知，二氧化硫与氯酸反应生成硫酸和二氧化氯；（4）A的氢化物为氨气，铵盐与碱加热可制备氨气；（5）位于金属与非金属交界处的元素单质具有半导体特性．
20．【答案】（1）H；Si；+1；+1；助燃剂；有很强的氧化性；地壳中最丰富的金属元素
（2）第三周期ⅦA族；同位素
（3）2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
（4）Cl；bc
（5）大于0.099nm小于0.143nm
（6）NaAlO2或Na2SiO3
【解析】【解答】解：（1）X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，X阳离子核外无电子，则X为H元素；Y的化合价主要为﹣4，+4，是无机非金属材料的主角，则Y为Si元素；Z焰色反应呈黄色，则Z为Na元素；R的主要化合价为﹣1，+7，则R为Cl元素；Q主要化合价为+3价，原子半径Na＞Q＞Cl，则Q为Al元素；M的主要化合价为﹣2价，为第ⅥA族元素，原子半径M＜Cl，则M为O元素，即X为H元素；Y为Si元素；Z为Na元素；R为Cl元素；Q为Al元素；M为O元素．（2）R为Cl元素，核外有17个电子，核外电子排布为2、8、7，所以Cl元素处于第三周期ⅦA族；R在自然界中有质量数为35和37的两种核素，中子数不同，二者互为同位素，故答案为：第三周期ⅦA族；同位素；（3）Z为Na元素，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，故答案为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；（4）Y为Si元素，R为Cl元素．同周期自左而右，非金属性减弱，所以非金属性Si＜Cl；
a．常温下Y的单质呈固态，R的单质呈气态，状态不能说明元素的非金属性强弱，故a错误；
b．非金属越强，氢化物越稳定，稳定性XR＞YX4，说明X的非金属性强，故b正确；
c．Y与R形成的化合物中Y呈正价，说明X吸引电子能力强，X的非金属性强，故c正确．
故答案为：Cl；bc；（5）Y为Si元素，同周期自左而右，原子半径减小，所以原子半径Al＞Si＞Cl，即大于0.099nm小于0.143nm，
故答案为：大于0.099nm小于0.143nm；（6）Y为Si元素；Z为Na元素；R为Cl元素；Q为Al元素；其高价氧化物的水化物，分别为硅酸、氢氧化钠、高氯酸、氢氧化铝．甲+乙→丙+水，丙为盐，丙的水溶液呈碱性，则丙为强碱弱酸盐，则丙为NaAlO2 或Na2SiO3，故答案为：NaAlO2 或Na2SiO3．
【分析】X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，X阳离子核外无电子，则X为H元素；Y的化合价主要为﹣4，+4，是无机非金属材料的主角，则Y为Si元素；Z焰色反应呈黄色，则Z为Na元素；R的主要化合价为﹣1，+7，则R为Cl元素；Q主要化合价为+3价，原子半径Na＞Q＞Cl，则Q为Al元素；M的主要化合价为﹣2价，为第ⅥA族元素，原子半径M＜Cl，则M为O元素，然后利用元素的单质及其化合物的性质来解答．
21．【答案】（1）离子键、（极性）共价键
（2）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
（3）2Al+6H+=2Al3++3H2↑
（4）MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2↑+2H2O
（5）Na；Na可与冷水剧烈反应，Al不与水反应
【解析】【解答】解：A，B，C，D，E五种原子序数小于18的元素，A其中一种原子核内只有质子没有中子，则A为H元素；B原子的L层电子数是K层的3倍，其L层含有6个电子，为O元素；C阳离子与B的阴离子具有相同的电子层结构，且核电荷数与B相差3，则C为Na元素；D原子的最外层电子数等于电子层数，且是地壳中含量较多的元素之一，则为Al元素；E单质为黄绿色气体，可用于制造漂白粉，则E为Cl元素，（1）由H、O、Na三种元素形成的化合物是氢氧化钠，氢氧化钠中含有离子键和共价键，故答案为：离子键、（极性）共价键；（2）由H、O、Na元素中两两组合形成的化合物为过氧化钠和水，因为过氧化钠和水能反应生成氧气，反应的化学方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，故答案为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；（3）D的单质为Al，A，E形成的化合物为HCl，铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，反应的离子方程式为：2Al+6H+=2Al3++3H2↑，故答案为：2Al+6H+=2Al3++3H2↑；（4）E的单质为氯气，实验室中常用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气，反应的化学方程式为：MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2↑+2H2O，
故答案为：MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2↑+2H2O；（5）C的单质为Na，D的单质为金属铝，Na可与冷水剧烈反应，Al不与水反应，则金属钠的活泼性较强，
故答案为：Na；Na可与冷水剧烈反应，Al不与水反应．
【分析】A，B，C，D，E五种原子序数小于18的元素，A其中一种原子核内只有质子没有中子，则A为H元素；B原子的L层电子数是K层的3倍，其L层含有6个电子，为O元素；C阳离子与B的阴离子具有相同的电子层结构，且核电荷数与B相差3，则C为Na元素；D原子的最外层电子数等于电子层数，且是地壳中含量较多的元素之一，则为Al元素；E单质为黄绿色气体，可用于制造漂白粉，则E为Cl元素，据此进行解答．