第四章 物质结构 元素周期律 综合测试 （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 综合测试
一、单选题
1．镭是元素周期表中第七周期第IIA族元素，关于其叙述不正确的是（　　）
A．镭的金属性比钙弱 B．单质能与水反应生成H2
C．在化合物中呈+2价 D．碳酸镭难溶于水
2．X、Y、Z三种短周期元素在周期表中的位置如图所示,Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，下列说法正确的是（　　）
A．X、Y、Z三种元素所形成的单质中，X的单质最稳定
B．Z元素的氧化物对应的水化物-定是一种强酸
C．Z单质在Y单质中燃烧可反应生成ZY3
D．Z单质与Fe反应生成的化合物中，铁元素显+3价
3．某元素原子核外第二层是其他层电子数之和的2倍，则该元素的核电荷数为（　　）
A．4 B．8 C．12 D．16
4．下列元素属于卤族元素的是（　　）
A．He B．P C．Li D．F
5．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4∶3，Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是（　　）
A．W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>Y>W
B．W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>Z
C．Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体
D．WY2分子中σ键与π键的数目之比是2∶1
6．下列说法错误的是（　　）
A．酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4
B．微粒半径：O2－＜Al3＋＜Mg2＋＜Na＋
C．稳定性：HF＞HCl＞H2S＞PH3
D．沸点：GeH4＞SiH4＞CH4
7．关于元素周期表的说法，下列正确的是（　　）
A．同一主族元素的原子序数的差不可能为10
B．同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数差值一定是1
C．催化剂一般在金属与非金属的分界线处寻找
D．过渡元素全部是金属元素
8．A、B、C、D四种元素，已知A元素是地壳中含量最多的元素；B元素为金属元素，它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和；C元素是第三周期元素中第一电离能最小的；D元素在第三周期元素中第一电离能最大。下列有关叙述错误的是(　　)
A．四种元素A、B、C、D分别为O、Ca、Na、Ar
B．元素A、B、C两两组合形成的化合物为CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等
C．元素A、C简单离子的半径大小关系 ：AD．元素B、C电负性的大小关系：B>C
9．下列分子中，所有原子最外层均为 8 电子结构的是（　　）
A．CO2 B．BF3 C．LiCl D．NH3
10．短周期主族元素R、X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y和W位于同族。我国科学家合成的一种比硫酸酸性更强的超强酸M，广泛应用于有机合成，M的结构式如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．简单离子半径：W>Y>Z
B．最简单氢化物稳定性：Y>Z>W
C．M中含有极性键和非极性键
D．R、X、Y只能组成一种三元化合物
11．下列选项中物质类别和所含化学键类型均正确的是（　　）
　 A B C D
离子化合物 HNO3 NH4Cl NaOH Na2O2
共价化合物 CO2 MgCl2 H2O NH3
所含化学键类型 前者有离子键 后者有共价键 两者均含有离子键 两者均含有共价键 前者只有离子键 后者只有共价键
A．A B．B C．C D．D
12．含离子键的氧化物是（　　）
A．Na2O B．HClO C．NO D．KOH
13．W、X、Y、Z属于短周期元素，其性质或原子结构特点如下表，下列说法不正确的是（　　）
W 能形成两种常见的氧化物，其中一种可作为呼吸面具中的供氧剂
X 其单质为双原子分子，具呈黄绿色
Y 与X同周期，具离子半径为本周期最小的
Z Z的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代
A．X分别与W和Y形成的化合物中含有相同的化学键
B．W、X、Y的最高价氧化物的水化物之间可以两两反应
C．X与Z形成的最简单的化合物中X、Z均满足8电子稳定结构
D．1 mol W与氧气完全反应转移的电子数为NA
14．元素R、X、T、Q在元素周期表中的相对位置如下表所示，其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸。则下列判断错误的是（　　）
A．非金属性：XC．R与Q的原子序数相差16 D．气态氢化物的稳定性：HT15．下列性质的比较中，错误的是
A．电负性： B．微粒半径：
C．第一电离能： D．酸性：
16．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Z所处的族序数是周期序数的2倍。下列判断正确的是（　　）
A．最高正化合价：XB．原子半径：WC．气态氢化物的热稳定性：ZD．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z二、综合题
17．元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律．下面是八种短周期元素的相关信息（已知铍的原子半径为0.089nm）
元素代号 A B C D E
原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 0.099 0.074
主要化合价 +2 +3 +6，﹣2 ﹣1 ﹣2
F原子中无中子，G最高正价数与负价数相等，且最外层电子数是次外层的二倍，H元素单质焰色反应呈黄色．
（1）C元素在元素周期表中的位置　 　．B形成的简单离子的结构示意图　 　．
（2）上述八种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是　 　（填化学式）．
（3）用电子式表示A、D形成化合物的过程：　 　．
（4）H、E形成原子个数比为1：1的化合物中所含化学键类型为　 　．
（5）GE2的电子式为　 　，F与G形成的最简单的化合物的结构式为　 　．
（6）E的氢化物比C的氢化物的熔沸点高的原因是　 　．
（7）A、B、C、E原子半径由大到小的顺序为（用元素符号表示）　 　．
18．如图是元素周期表的一部分，A、B、C均为短周期元素，A、C两种元素的原子核外电子数之和等于B的质子数，B的原子核内质子数和中子数相等．回答：
（1）写出元素符号：
A　 　；B　 　；C　 　．
（2）C的原子结构示意图：　 　；B的最高价氧化物对应水化物的化学式为　 　．
（3）A的氢化物的水溶液显　 　（填“酸”或“碱”）性．
19．
（1）人体血液中如果缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血。市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的还原铁粉，这些铁粉在人体胃酸(胃酸的主要成分是HCl)作用下转化成亚铁盐。写出该反应的离子方程式　 　。
（2）高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法，其中一种方法的化学原理可用离子方程式表示为：3ClO +2Fe3++10OH =2FeO +3Cl +5H2O。该反应中氧化剂是　 　(填离子符号，下同)，发生氧化反应的离子是　 　。
（3）研究物质时会涉及物质的组成、分类、结构和性质等方面。
①NaCl属于盐类，检验其组成中所含阳离子的方法是　 　；
②铯和钠属于同主族元素，铯原子核外有6个电子层，则铯在周期表中的位置是　 　。请从结构角度说明铯的金属性强于钠　 　。
20．为清理路面积雪人们使用了一种融雪剂，其主要成分的化学式为XY2，X、Y均为周期表前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，且1mol XY2含有54mol电子．
（1）X元素在元素周期表中的位置　 　，该融雪剂的化学式是　 　．
（2）元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，D与Y相邻，则D的离子结构示意图是　 　；D与E能形成一种结构类似于CO2的三原子分子，且每个原子均达到了8e﹣稳定结构，电子式为　 　．
（3）W是与D同主族的短周期元素，Z是第三周期金属性最强的元素，Z的单质在W的常见单质中加热时生成的产物的电子式为　 　．
21．A,C,D,E,G,X,Y,Z是几种常见的短周期主族元素，其原子半径随原子序数变化如下图所示。已知C的最高正价与最低负价的绝对值相等；E的一种核素的质量数为18，中子数为10；G原子和Ne原子的核外电子数相差1；X的简单离子半径在同周期中最小；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的最外层有7个电子。回答下列问题：
（1）C在元素周期表中的位置　 　，由A、E两种元素组成的18电子微粒的结构式为　 　。
（2）E、G、Z三种元素的简单离子半径最小的是　 　(填离子符号)。
（3）元素的非金属性：C　 　Y(填“＞”或“＜”)，其实验依据是　 　(用离子方程式表示 )
（4）X的原子结构示意图为　 　。
（5）Y与Z形成的化合物在一定条件下与足量水反应，生成一种弱酸和一种强酸，该反应的化学方程式是　 　。
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】同主族自上而下金属性逐渐增强，钙位于镭的上面，所以金属性弱于镭的，A不符合题意。又因为同主族元素性质相似，所以BCD都是正确的，
故答案为：A。
【分析】同主族自上而下金属性逐渐增强，钙位于镭的上面。
2．【答案】A
【解析】【解答】Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，Y原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,则Y为O元素，由元素的相对位置可以知道，X为N元素，Z为S元素。A、X、Y、Z三种元素所形成的单质分别为N2、O2、S。氮气分子之间形成氮氮三键，化学性质稳定。符合题意；
B、Z为S元素，S元素的氧化物对应的水化物中亚硫酸为弱酸，硫酸为强酸。不符合题意；
C、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，不符合题意；
D、硫与铁反应生成硫化亚铁，Fe元素表现+2价。不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.氮气中两个氮原子之间形成了3个共价键，因此氮气是非常稳定的；
B.S元素的最高价氧化物对应的水化物才是强酸；
C.三氧化硫可以由二氧化硫和氧气反应得到，而不能直接由硫单质和氧气反应得到；
D.硫单质在和铁单质反应时，只能将其氧化物二价铁离子。
3．【答案】C
【解析】【解答】若该原子核核外只有两个电子层，则第二层电子数为4，该元素原子的核外电子数为6，其核电荷数为6；
若该原子核核外有三个电子层，则第二层电子数为8，第一层电子数为2，由于第二层是其他层电子数之和的2倍，则第三层电子数为2，该元素的核外电子数为12，其核电荷数为12，C符合题意；
故答案为：C
【分析】由原子结构确定核外电子数，根据核电荷数等于核外电子数计算。
4．【答案】D
【解析】【解答】解：卤族元素包括F、Cl、Br、I，故选项D符合题意
故答案为：D
【分析】根据元数周期表中第VIIA族元素符号即可得出选项。第VIIA族元素即为卤族元素
5．【答案】C
【解析】【解答】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4∶3，W一定是6号C元素，X一定是13号Al元素，Z原子比X原子的核外电子数多4，则Z为17号Cl元素，Y是14～16号中某元素。若Y是14号Si元素，则电负性是C>Si，A不符合题意；原子半径Al一定是大于C的，B不符合题意；Y和Z有可能形成SiCl4，此分子的空间构型是正四面体，C符合题意；WY2分子若是CS2，它与CO2是等电子体，则分子中σ键与π键的数目之比是1∶1，D不符合题意。
【分析】此题根据最外层的特点最多是8进行判断元素，再根据元素所形成的的物质进行判断空间构型。
6．【答案】B
【解析】【解答】A．Cl、Br、I同主族，非金属性：Cl＞Br＞I，则酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4，故A不符合题意；
B．微粒半径：O2－＞Na＋＞Mg2＋＞Al3＋，故B符合题意；
C．非金属性：F＞Cl＞S＞P，稳定性：HF＞HCl＞H2S＞PH3，故C不符合题意；
D．相对分子质量：GeH4＞SiH4＞CH4，则沸点：GeH4＞SiH4＞CH4，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.同主族元素随核电荷数增大，非金属性逐渐减弱，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强
B.核外电子排布相同的微粒，核电荷数越大，半径越小
C.Cl、S、P同周期，同周期随核电荷数增大，非金属性越强；F、Cl同主族，同主族随核电荷数增大，非金属性逐渐减弱，非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强
D.GeH4、SiH4、CH4结构相似，相对分子质量越大，熔沸点越高
7．【答案】A
【解析】【解答】解：
A．H的原子序数为1，Na的原子序数为11，则H与Na的原子序数差为10，故A错误；
B．同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数差值是1或11或25，不一定是1，故B错误；
C．催化剂一般在过渡元素处寻找，一般在金属与非金属的分界线处寻找半导体材料，故C错误；
D．过渡元素包含副族和第VIII族，过渡元素全部是金属元素，故D正确；
故选A．
【分析】A．H与Na处于同一主族，二者的原子序数差为10；
B．根据周期表中第ⅡA族与第ⅢA族元素的位置分析；
C．催化剂一般在过渡元素处寻找；
D．过渡元素包含副族和第VIII族．
8．【答案】C
【解析】【解答】地壳中含量最多的元素为氧；由题意知B元素K层和L层电子数之和为10，则M层电子数为8，N层电子数为2，故B元素为钙；C元素是第三周期元素中第一电离能最小的，为钠；第三周期元素中第一电离能最大的为氩。选项C，A的简单离子O2-和C的简单离子Na+的半径大小关系：r(O2-)>r(Na+)。
【分析】简单离子的电子层数越多，其半径据越大；当电子层数相同时，核电荷数越小，其半径就越大；
元素的非金属性越强，其电负性就越大。
9．【答案】A
【解析】【解答】解：A．碳原子和氧原子的最外层电子数+化合价绝对值为8，则原子的最外层均为8电子结构，故A正确；
B．硼原子最外层电子数（3）+化合价绝对值（3）为6，硼原子最外层为6电子结构，而不是8电子结构，故B错误；
C．锂离子最外层只有2个电子，而不是8电子结构，故C错误；
D．氮原子最外层电子数（5）+化合价绝对值（3）为8，则氮原子的最外层为8电子结构，但氢原子是2电子结构，故D错误；
故选A．
【分析】判断的技巧：原子的最外层电子数+化合价绝对值=8，则该原子的最外层为8电子结构．
10．【答案】A
【解析】【解答】A．由分析可知，Y为O，Z为F，W为S，它们的简单离子分别为O2-、F-、S2-；O和S位于同主族，且O的原子序数小于S，则离子半径：S2-＞O2-；O2-和F-的核外电子排布相同，O的原子序数小于F，故离子半径：O2-＞F-；综上所述，离子半径：S2-＞O2-＞F-，A符合题意；
B．由分析可知，Y为O，Z为F，W为S，它们最简单氢化物分别为H2O、HF、H2S；元素的非金属性越强，其最简单氢化物稳定性越强；非金属性：F＞O＞S，故最简单氢化物稳定性：HF＞H2O＞H2S，B不符合题意；
C．M中只含有极性键，不含非极性键，C不符合题意；
D．由分析可知，R为H，X为C，Y为O，这三种元素能形成多种三元化合物，比如CH3CHO、CH3COOH、CH3CH2OH等，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、粒子的半径比较，一看电子层，电子层数越多半径越大，二看核电荷数，核电荷数越多半径越小，三看最外层电子数，最外层电子数越多，半径越大；
B、氢化物的稳定性即比较非金属性；
D、C、H、O三种元素可以形成多种有机物。
11．【答案】C
【解析】【解答】A．硝酸只含共价键，属于共价化合物，故A不符合题意；
B．氯化镁只含有离子键，属于离子化合物，故B不符合题意；
C．NaOH含有钠离子和氢氧根形成的离子键，属于离子化合物，同时含有氧原子和氢原子形成的共价键；H2O只含氧原子和氢原子形成的共价键，属于共价化合物，故C符合题意；
D．Na2O2除了含离子键外，还含有氧原子和氧原子之间形成的共价键，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】离子化合物一般是由金属元素和非金属元素通过得失电子形成，一定含有离子键，可能含有共价键，共价化合物一般是由非金属元素通过共用电子对形成的，一定含有共价键，不含离子键
12．【答案】A
【解析】【解答】A．Na2O只含离子键，且属于氧化物，A符合题意；
B．HClO只含共价键，且不是氧化物，B不符合题意；
C．NO虽为氧化物，但不含离子键，C不符合题意；
D．KOH虽含离子键，但不是氧化物，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】氧化物是含有两种元素且一种是氧元素的化合物，结合给出的选项进行判断含有离子键的氧化物即可
13．【答案】A
【解析】【解答】A.X与W和Y形成的化合物分别为NaCl、AlCl3，NaCl中所存在的化学键为离子键，AlCl3中所存在的化学键为共价键，二者的化学键不同，选项错误，A符合题意；
B.W、X、Y的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、HClO4、Al(OH)3，其中Al(OH)3为两性氢氧化物，能同时与强酸或强碱溶液反应，选项正确，B不符合题意；
C.X与Z形成的最简单化合物为CCl4，其中碳原子和氯原子的最外层均满足8电子的稳定结构，选项正确，C不符合题意；
D.Na与O2反应过程中，Na由0价变为+1价， 失去一个电子，因此1molNa与O2完全反应，转移电子数为1NA，选项正确，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】W能形成的氧化物可作为呼吸面具中的供氧剂，则该氧化物为Na2O2，因此W为Na；
X的单质呈黄绿色，则该单质为Cl2，因此X为Cl；
Y与X同周期，则位于第三周期，其离子半径为本周期最小，则该离子为Al3+，因此Y为Al；
Z的一种核素在考古时常用来鉴定文物年代，则该核素为14C，因此Z为C；
据此结合元素周期表的性质递变规律分析选项。
14．【答案】C
【解析】【解答】R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸，则R是F元素，由元素R、X、T、Q在元素周期表中的相对位置，可以知道X是S元素、T是Cl元素、Q是Br元素。
A.同一周期元素的非金属性随着原子序数的增大而增强，所以X ；同主族元素由上到下非金属性逐渐减弱，所以R>T，所以非金属性 X ，故A不符合题意；
B.根据核外电子排布的特征，电子层数越多，半径越大。Q-为Br是第四周期元素，X是S元素为第三周期元素，所以简单离子半径： X2--，故B不符合题意；
C.R的原子序数是9、Q的原子序数是35，则R与Q的电子数的差=35-9=26，故C符合题意；
D. HT的分子式为HCl， HR的分子式为HF，因为非金属性F>Cl，所以气态氢化物的稳定性： HT，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】元素周期表中同主族上下两种元素原子序数相差为“左上右下”，处于IIIA到VIIA的元素上下两种元素原子序数相差为下一周期的元素种类。通过这一规律及每一周期的元素种类为2、8、8、18、18、32等既可以推断出图中元素。
15．【答案】C
【解析】【解答】A．同主族元素从上到下电负性逐渐减弱，电负性：，A不符合题意；
B．具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，则微粒半径：，B不符合题意；
C．同周期自左至右第一电离能呈增大趋势，但Mg原子3s能级轨道全满，更稳定，第一电离能高于Al， C符合题意；
D．同主族从上到下元素非金属性递减，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则酸性：，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.元素的非金属性越强，电负性越大；
B.离子电子层数越多，半径越大，电子层数相同，核电荷数越大，半径越小；
C.同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
D.非金属性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强。
16．【答案】C
【解析】【解答】A. X、Y、Z分别为C、P、S元素，最高化合价分别为+4、+5、+6，则最高正化合价：XB. X、Y、Z、W分别为C、P、S、F元素，电子层越多，原子半径越大，电子层相同时核电荷数越大，原子半径越小，则原子半径大小为：WC. 非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性SD. Z、W分别为S、F元素，非金属性S答案选C。
【分析】根据周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置可知，X、W处于第二周期、Y、Z处于第三周期；Z所处的族序数是周期序数的2倍，则Z位于ⅥA族，为S元素，根据相对位置可知Y为P、X为C、W为F。
17．【答案】（1）第三周期第ⅥA族；
（2）HClO4
（3）
（4）离子键、共价键
（5）；
（6）H2O分子间存在氢键，H2S分子间不存在氢键
（7）Mg＞Al＞S＞O
【解析】【解答】解：F原子中无中子，所以是H，G最高正价数与负价数相等，是且最外层电子数是次外层的二倍，所以G是C，H元素单质焰色反应呈黄色，则H为Na；C、E都有﹣2价，且C有最高正价+6，则C为S、E为O；D有﹣1价，原子半径大于氧，则D为Cl；A有+2价，处于ⅡA族，原子半径大于硫元素，则A为Mg；B有+3价，处于ⅢA族，原子半径大于硫原子，故B为Al．（1）C为S元素，处于周期表中第三周期第ⅥA族，B形成的简单离子为Al3+，离子结构示意图为 ，故答案为：第三周期第ⅥA族； ；（2）上述八种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4，故答案为：HClO4；（3）A、D形成化合物为MgCl2，用电子式表示过程为： ，故答案为： ；（4）H、E形成原子个数比为1：1的化合物为Na2O2，所含化学键类型为离子键、共价键，故答案为：离子键、共价键；（5）CO2的电子式为 ，F与G形成的最简单的化合物为CH4，结构式为 ，故答案为： ； ；（6）H2O分子间存在氢键，H2S分子间不存在氢键，故水的熔沸点较高，故答案为：H2O分子间存在氢键，H2S分子间不存在氢键；（7）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，故原子半径：Mg＞Al＞S＞O，故答案为：Mg＞Al＞S＞O．
【分析】F原子中无中子，所以是H，G最高正价数与负价数相等，是且最外层电子数是次外层的二倍，所以G是C，H元素单质焰色反应呈黄色，则H为Na；C、E都有﹣2价，且C有最高正价+6，则C为S、E为O；D有﹣1价，原子半径大于氧，则D为Cl；A有+2价，处于ⅡA族，原子半径大于硫元素，则A为Mg；B有+3价，处于ⅢA族，原子半径大于硫原子，故B为Al，据此解答．
18．【答案】（1）N；S；F
（2）；H2SO4
（3）碱
【解析】【解答】解：（1）设A的质子数为x，根据三种元素在周期表中的位置可知B的质子数为x+9，C的质子数为x+2，则：x+x+2=x+9，解得：x=7，所以A为N元素，B为S元素，C为F元素，故答案为：N；S；F；（2）C为F元素，原子序数为9，原子核外有2个电子层，最外层电子数为7，原子结构示意图为 ，B为S元素，最外层电子数为6，则最高正价为+6价，对应的最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SO4，故答案为： ；H2SO4；（3）A为N元素，对应的氢化物为NH3，在水溶液中存在：NH3+H2O NH3 H2O NH4++OH﹣，水溶液显碱性，故答案为：碱．
【分析】设A的质子数为x，根据三种元素在周期表中的位置可知B的质子数为x+9，C的质子数为x+2，则有x+x+2=x+9，x=7，所以A为N元素，B为S元素，C为F元素，根据元素对应的原子的结构特点、化合价以及化合物的性质解答本题．
19．【答案】（1）Fe+2H+= Fe2++H2
（2）ClO-；Fe3+
（3）焰色试验；第六周期第IA族；铯的核电荷数比钠多，电子层数多，原子半径大，原子核对最外层电子的吸引力弱，原子失去最外层电子的能力强，所以铯的金属性比钠强
【解析】【解答】（1） 铁粉与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为Fe+2H+= Fe2++H2↑；
（2）该反应中Cl原子的化合价由+1价变为-1价，则ClO 作氧化剂；还原剂失电子，发生氧化反应，则Fe3+发生氧化反应；
（3）①不同的金属做焰色实验时的现象不同，则做焰色试验观察到黄色时，可判断为钠元素；
②铯和钠属于同主族元素，则均为IA族，而铯原子核外有6个电子层，位于第六周期IA族；铯的核电荷数比钠多，核外电子数多，则电子层数多，原子半径大，原子核对最外层电子的吸引力弱，失电子能力强，所以铯的金属性比钠强。
【分析】(1) 、依据题中信息结合化学方程式的书写方法分析解答；
(2)、氧化剂得到电子，化合价降低；
(3)、焰色反应是金属离子特有的现象，结合元素周期表和元素周期律的知识分析解答。
20．【答案】（1）第四周期第IIA族；CaCl2
（2）；
（3）
【解析】【解答】解：（1）融雪剂主要成分的化学式为XY2，X、Y均为周期表前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，含有相同的核外电子数，且1molXY2含有54mol电子，则阴、阳离子核外电子数为 =18，则为Ca2+、Cl﹣，故XY2是CaCl2，X为Ca，Y为Cl，Ca元素在周期表中位置：第四周期第IIA族，
故答案为：第四周期第IIA族；CaCl2；（2）元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，D与氯元素相邻，则D为硫元素，S2﹣离子结构示意图是 ；E有2个电子层，最外层电子数为4，则E为碳元素，碳元素与硫元素形成的类似于CO2的三原子分子为CS2，与二氧化碳结构类似，其结构式为：S=C=S，电子式为 ，故答案为： ；S=C=S； ；（3）W是与S同主族的短周期元素，则W为O元素，Z是第三周期金属性最强的元素，则Z为Na，钠与氧气在加热条件下反应生成Na2O2，其电子式为： ，故答案为： ．
【分析】（1）融雪剂主要成分的化学式为XY2，X、Y均为周期表前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，含有相同的核外电子数，且1molXY2含有54mol电子，则阴、阳离子核外电子数为 =18，则为Ca2+、Cl﹣，故XY2是CaCl2，X为Ca，Y为Cl；（2）元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，D与氯元素相邻，则D为硫元素；E有2个电子层，最外层电子数为4，则E为碳元素，碳元素与硫元素形成的类似于CO2的三原子分子为CS2，与二氧化碳结构类似，属于共价化合物；（3）W是与S同主族的短周期元素，则W为O元素，Z是第三周期金属性最强的元素，则Z为Na，钠与氧气在加热条件下反应生成Na2O2．
21．【答案】（1）第二周期ⅣA族；H－O－O－H
（2）Na＋
（3）＞；SiO32－+H2O+CO2＝H2SiO3↓+CO32－或SiO32－+2H2O+2CO2＝H2SiO3↓+2HCO3－
（4）
（5）SiCl4+3H2O＝H2SiO3↓+4HCl或SiCl4+4H2O＝H4SiO4↓+4HCl
【解析】【解答】根据以上分析可知A、C、D、E、G、X、Y、Z分别是H、C、N、O、Na、Al、Si、Cl。则(1)碳元素在元素周期表中的位置第二周期第ⅣA族，由A、E两种元素组成的18电子微粒是双氧水，其结构式为H－O－O－H。(2)核外电子层数越多，离子半径越大，核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小，则E、G、Z三种元素的简单离子半径最小的是Na＋。(3)同主族从上到下非金属性逐渐减弱，则元素的非金属性：C＞Si，碳酸能制备硅酸可以说明，反应的离子方程式为SiO32－+H2O+CO2＝H2SiO3↓+CO32－；(4)X是Al，原子结构示意图为 。(5)Y与Z形成的化合物在一定条件下与足量水反应，生成一种弱酸和一种强酸，根据原子守恒可知应该是硅酸和盐酸，则该反应的化学方程式是SiCl4+3H2O＝H2SiO3↓+4HCl。
【分析】A、C、D、E、G、X、Y、Z是几种常见的短周期主族元素，A的原子序数和原子半径均是最小的，则A是H。已知C的最高正价与最低负价的绝对值相等，位于第ⅣA，原子序数小于D和E，但原子半径大于D和E，则C是碳；E的一种核素的质量数为18，中子数为10，质子数是18－10＝8，为O，则D是N；G原子和Ne原子的核外电子数相差1，原子半径最大，则G是Na；X的简单离子半径在同周期中最小，原子序数大于Na，则X是Al；Y的单质是一种常见的半导体材料，Y是Si；Z的最外层有7个电子，原子序数最大，则Z是Cl，据此解答。