4.2 元素周期律 同步训练（含解析） 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

4.2 元素周期律 同步训练
一、单选题
1．今年是门捷列夫发现元素周期律 151 周年。下表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：W＜X
B．常温常压下，Y 单质为固态
C．Z 的最高价氧化物的水化物是强酸
D．气态氢化物热稳定性：Z＜W
2．根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述错误的是（　　）
A．气态氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞SiH4
B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C．图1所示实验可证明元素的非金属性：Cl＞C＞Si
D．用中文“ ”（ào）命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
3．在元素周期表中金属元素与非金属元素的分界处，可以找到（　　）
A．合金 B．半导体材料 C．催化剂 D．农药
4．KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能，关于该物质涉及的元素，下列说法正确的是（　　）
A．电负性：P＞O＞H
B．离子半径大小：K+＞P3-＞O2-
C．基态K原子有19种不同运动状态的电子
D．基态P原子的价层电子轨道表示式：
5．如果n为第ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为(n＋1)的元素位于（　　）
A．ⅠB B．ⅣA C．ⅢA或ⅢB D．ⅠA
6．下列说法正确的是（　　）
A．在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温和耐腐蚀材料的元素
B．元素周期表中IA族是包含元素种类最多的纵列
C．同周期的主族元素从左往右原子半径逐渐减小，它们形成简单离子的半径逐渐减小
D．微粒的最外层只能是8个电子才稳定
7．X、Y、W、Z为四种短周期主族元素，在周期表中的位置如图所示，W原子的最外层电子数与电子层数相同，下列说法正确的是（　　）
A．X是形成化合物种类最多的元素
B．W、X、Y的原子半径依次增大
C．W的最高价氧化物对应的水化物可溶于X的最高价氧化物对应的水化物的溶液
D．X的最简单气态氢化物的稳定性强于Y的最简单氢化物的稳定性
8．前四周期元素 、 、 、 、 的原子序数依次增大。 与 同周期且相邻， 的基态原子的 电子数与 电子数相等，乙是地壳中含量最多的金属元素， 的原子核外价电子排布式为 ， 的基态原子的未成对电子数是同周期元素中最多的。下列说法错误的是（　　）
A．简单气态氢化物的稳定性：
B．简单离子的半径：
C． 的最高价氧化物对应的水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应
D．由 、 、 三种元素形成的某种化合物可用于检查司机是否酒后驾车
9．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，元素X的单质在空气中含量最大，Y原子价电子排布式为3s2，Z与X属于同一主族，基态W原子的核外有2个未成对电子。下列说法正确的是（　　）
A．原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)
B．元素的第一电离能：I1(Y)＜I1(W)＜I1(Z)
C．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D．元素Y、W的简单离子具有相同的电子层结构
10．A、B、C、D均属于短周期元素。A是元素周期表所有元素中原子半径最小的；B和C都只有两个电子层，B中一层电子数是另一层的两倍；C中两层电子数之和是两层电子数之差的两倍；D中一层电子数是另两层电子数之和。下列说法中正确的是（　　）
A．C的简单离子的还原性大于D
B．D元素只能以化合态存在于自然界中
C．A元素所形成离子的半径有可能大于He原子的半径
D．B、D的原子不能相互结合形成化合物
11．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层有3个电子，Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，W与X位于同一主族。下列说法正确的是（　　）
A．原子半径：
B．Y的最高价氧化物对应的水化物可以与氢氧化钠溶液反应
C．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D．W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
12．短周期主族元W、R、X、Y、Z原子序数依次增大，且分别在三个不同的周期。W与X同主族，R最外层电子数是其内层电子数的3倍，Y是地壳中含量最多的金属元素，Y、Z 的最外层电子数之和比X、R的最外层电子数之和多2，下列说法正确的是（　　）
A．原子半径：Z > Y > X
B．最高价氧化物对应的水化物的碱性：X > Y
C．简单气态氢化物的热稳定性：Z > R
D．X、R、W三种元素形成的化合物中只存在一种化学键
13．X、Y、Z为短周期主族元素，它们的核素在自然界存在如下衰变反应：X+n→Y+Z。其中Y的半衰期为12.4年，Y的阴离子与Be2+电子层结构相同。已知：①核素质量衰变一半所用的时间叫半衰期②质量数相同的核素互称为同量素，下列说法中错误的是（　　）
A．上述衰变反应中的核素X与14Z为同量素
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>Z
C．mgY经过49.6年后，Y剩余的质量为mg
D．Y与钠元素形成的二元化合物具有很强还原性
14．下列各表中数字（表示原子序数）所表示的元素与它们在周期表中位置相符的一组是（　　）
A． B． C． D．
15．在一定条件下，RO3-与R-发生如下反应RO3-+5R-+6H+＝3R2+3H2O，下列有关R元素的叙述正确的是（　　）
A．R是第ⅤA族元素 B．R2在常温下一定是气体
C．RO3-A中的R元素只能被还原 D．R的氢化物的水溶液是强酸
16．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其最外层电子数之和为18。X、Y与Z、W位于不同周期，X、Z处于对角线位置且其单质都能与强酸、强碱溶液反应。下列说法错误的是
A．Z的最高价氧化物为两性氧化物
B．单质的熔点：
C．Z与W形成的化合物是共价化合物
D．简单氢化物的稳定性：
二、综合题
17．下表是元素周期表的一部分，除标出的元素外，表中的每个编号代表一种元素。请根据要求回答问题：
（1）①的元素符号是　 　；②的氢化物电子式　 　
（2）②和⑤的原子半径大小关系是②　 　⑤(填“＞”“＜”或“＝”)；
（3）③和⑤形成的化合物含有的化学键是　 　(填“离子键”或“共价键”)；
（4）③、④的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为　 　。
18．下表是现行中学化学教科书中元素周期表的一部分，除标出的元素外，表中的每个编号表示一种元素，请根据要求回答问题：
族 周期 ⅠA 　 　 　 　 　 　 0
1 H ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 　
2 　 　 　 　 ① ② F Ne
3 ③ Mg ④ Si ⑤ 　 ⑥ 　
（1）②表示的元素是 　 　 (填元素符号)。
（2）①与⑤两种元素相比较，原子半径较大的是 　 　 (填元素符号)，其非金属性较强的是 　 　 (填元素符号)，其最高正价氧化物水化物酸性较强的酸是　 　 (填分子式)。
（3）⑥元素的单质可以用来制取漂白粉，其有效成分是 　 　 (填化学式)。③与⑥两种元素所形成化合物所含化学键是　 　（填“共价键”或“离子键”）。
（4）写出元素③的最高价氧化物对应的水化物与元素④的最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式： 　 　 。
19．下表是元素周期表的一部分，表中序号分别代表某一元素．请回答下列问题．
周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ① ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
（1）①﹣⑩中，最活泼的金属元素是　 　（写元素符号，下同）；最不活泼的元素是　 　；可作半导体材料的元素是　 　；某元素的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物可直接化合生成一种盐，该元素是　 　．
（2）④、⑤的简单离子，其半径更大的是　 　（写离子符号）．
（3）⑧、⑨的气态氢化物，更稳定的是　 　（填化学式）．
（4）元素的非金属性：①　 　⑦（填“＞”或“＜”）．
（5）①﹣⑨的最高价氧化物的水化物中：酸性最强的是　 　（填化学式）；
碱性最强的是　 　（填化学式），它与⑥的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为　 　．
20．氨硼烷(NH3BH3)因其高含氢量，且性质稳定，被认为是一种极具应用前景的储氢材料。
（1）氮原子中有　 　个未成对电子。其中具有未成对电子所处能级轨道电子云轮廓图的形状为　 　(填字母)。
a．球形 b．哑铃形
（2）NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(Hδ+)，与B原子相连的H呈负电性(Hδ-)，组成元素的电负性大小顺序是　 　(请填元素符号)，其中B的化合价为　 　。
（3）依据对角线规则，B的化学性质与第三周期　 　(请填元素符号)性质相似，原因是　 　。
（4）第一电离能I1(N)　 　I1(B)(填“＞”或“＜”)，原因是　 　。
（5）氨硼烷水解制氢可以通过催化剂进行可控放氢，Fe-Ni合金作为氨硼烷水解的催化剂，表现出很好的催化活性，写出基态Ni原子的价层电子排布式　 　，Ni属于元素周期表的　 　区。
21．下表是元素周期表的一部分，表中序号分别代表某一元素．请回答下列问题．
周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ① ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
（1）①﹣⑩中，最活泼的金属元素是　 　（写元素符号，下同）；最不活泼的元素是　 　；可作半导体材料的元素是　 　；某元素的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物可直接 化合生成一种盐，该元素是　 　．
（2）④、⑤的简单离子，其半径更大的是　 　（写离子符号）．
（3）⑧、⑨的气态氢化物，更稳定的是　 　（填化学式）．
（4）元素的非金属性：①　 　⑦（填“＞”或“＜”）．
（5）①﹣⑨的最高价氧化物的水化物中：酸性最强的是　 　（填化学式）；碱性最强的是　 　（填化学式），它与⑨的最高价氧化物的水化 物反应的化学方程式为　 　．
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A. 同一周期从左到右元素原子半径依次减小，同一主族从上到下元素原子半径依次增大，则原子半径比较：W＜X，A说法不符合题意；
B. 常温常压下，Si为固体，B说法不符合题意；
C. Z的最高价氧化物的水化物为磷酸，不是强酸，C说法符合题意；
D. 同一主族元素从上到下，元素非金属性依次减弱，气体氢化物的稳定性依次减弱，则气体氢化物的稳定性：PH3＜NH3，D说法不符合题意；
故答案为：C。
【分析】W、X、Y和Z为短周期主族元素，依据位置关系可以看出，W的族序数比X多2，因主族元素族序数在数值上等于该元素的最高价（除F与O以外），可设X的族序数为a，则W的族序数为a+2，W与X的最高化合价之和为8，则有a+(a+2)=8，解得a=3，故X位于第IIIA族，为Al元素；Y为Si元素，Z为P元素；W为N元素，据此分析作答。
2．【答案】C
【解析】【解答】A、气态氢化物稳定性与非金属性一致，非金属性O＞N＞Si，所以气态氢化物稳定性H2O＞NH3＞SiH4，A不符合题意；
B、氢元素可与非金属元素形成共价化合物如H2O等，也可以与某些金属生成离子化合物如NaH等，B不符合题意；
C、不能用氢化物的酸性来验证非金属性强弱，可以采用最高价含氧酸酸性强弱来验证，C符合题意；
D、根据元素周期表知识判断，各周期0族元素的原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118，所以第118号元素在周期表中位于第七周期0族，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】非金属性大小的判断依据：1、与H2化合的难易程度，2、氰化物的稳定性的大小，3、最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱。4、单质的氧化性强弱，5、对应阴离子的还原性强弱。6、置换反应。
3．【答案】B
【解析】【解答】解：A．在元素周期表中，金属元素位于元素周期表的左下方，可以用来做导体，可以用来做合金等，像镁和铝等，故A错误；
B．在金属元素和非金属元素交接区域的元素通常既具有金属性又具有非金属性，可以用来做良好的半导体材料，如硅等，故B正确；
C．可以用于做催化剂的元素种类较多，一般为过渡金属元素，故C错误；
D．非金属元素位于右上方，非金属可以制备有机溶剂，部分有机溶剂可以用来做农药，故D错误．
故选B．
【分析】在金属元素与非金属元素的分界线附近的元素，通常既具有金属性又具有非金属性，可以找到半导体材料．
4．【答案】C
【解析】【解答】A、元素的非金属性越强，电负性越大，元素非金属性：O＞P＞H，电负性：O＞P＞H，故A错误；
B、钾离子、磷离子都有3个电子层，氧离子有2个电子层，K的核电荷数大于P，则离子半径： P3-＞K+＞O2-， 故B错误；
C、K原子核外共有19个电子，则有19种不同运动状态的电子，故C正确；
D、 P是15号元素，基态P原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p3，价层电子轨道表示式为： ，故D错误；
故答案为：C。
【分析】A、元素的非金属性越强，电负性越大；
B、 电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小；
C、核外有多少个电子，就有多少种不同运动状态的电子；
D、 P是15号元素，基态P原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3 。
5．【答案】C
【解析】【解答】在元素周期表中，第2、3周期中第ⅡA族与第ⅢA族元素原子序数相差1，n为第ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为(n+1)的元素可能位于第ⅢA族；
在第4、5、6、7周期中，第ⅡA族与第ⅢB族相邻，故原子序数为(n+1)的元素位于ⅢB族；
故答案为：C。
【分析】短周期中，相邻主族元素序数之差为1；在第4、5、6、7周期中，第ⅡA族与第ⅢB族相邻，以此来解答。
6．【答案】A
【解析】【解答】A．常见催化剂如铁触媒、Pt、Pd等属于过渡元素，过渡元素Ti耐高温、耐腐蚀，A符合题意；
B．ⅢB包含镧系、锕系，故周期表中ⅢB含元素种类最多，B不符合题意；
C．同周期元素原子电子层相同，从左往右，核电荷数越来越多，半径逐渐减小，同周期中金属原子形成阳离子时电子层减少一层，而非金属原子形成阴离子时电子层不变，故同周期简单离子中阴离子半径大于阳离子半径，C不符合题意；
D．当第一层为最外层时，有2个电子即为稳定结构，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．过渡元素中均为金属元素；
B．元素周期表中，由于ⅢB族含有镧系和锕系，该族元素含有的元素种类最多，其它族中．Ⅷ族含有12种元素、0族和ⅠA族含有7种元素；
C．同周期，非金属的阴离子半径大于金属元素的阳离子半径；
D．氦，稀有气体，最外层2个电子，结构稳定.
7．【答案】A
【解析】【解答】由以上分析可知W为Al、X为C、Y为N、Z为S。
A．C元素形成的化合物多数为有机物，有机物的种类繁多，是形成化合物种类最多的元素，A符合题意；
B．同周期元素核电荷数越大，原子半径越小，原子核外电子层数越多，原子半径越大，则W、X、Y的原子半径依次减小，B不符合题意；
C．氢氧化铝与碳酸不反应，C不符合题意；
D．非金属性N＞C，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】“W原子的最外层电子数与电子层数相同”因此W为Al、X为C、Y为N、Z为S；
A.C是形成有机物的基础元素，而有机物的种类繁多；
B.电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小；
C.Al(OH)3为两性氢氧化物，能溶于强酸溶液和强碱溶液，不溶于弱酸弱碱溶液；
D.非金属性越强，气态氢化物越稳定；
8．【答案】B
【解析】【解答】A．非金属性O＞N，故简单氢化物稳定性：O＞N，故A不符合题意；
B．电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径N3-＞O2-＞Al3+，故B符合题意；
C．氢氧化铝是两性氢氧化物，与强酸反应生成铝盐与水，与强碱反应都生成偏铝酸盐与水，故C不符合题意；
D．由O、K、Cr形成的化合物K2Cr2O7，可用于检查司机酒后驾车，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】前四周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大．Z是地壳中含量最多的金属元素，则Z为Al；Y原子序数小于Al，Y的基态原子s电子数与p电子数相等，核外电子排布为1s22s22p4或1s22s22p63s2，X与Y同周期相邻的非金属元素，则Y为O，X为N元素；W的价电子排布为4s1，则W为K；结合原子序数可知，Q处于第四周期，基态Q原子的未成对电子是同周期元素中最多的，原子外围电子排布为3d54s1，则Q为Cr，结合元素周期律解元素化合物性质解答。
9．【答案】B
【解析】【解答】根据上述分析可知：X为N，Y为Mg，Z为P，W为S元素。
A．同一周期元素从左向右原子半径逐渐减小；同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径r(X)＜r(W)＜r(Z)＜r(Y)，A不符合题意；
B．一般情况下同一周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势，但是第VA族元素的价电子处于半充满的稳定状态，较难失电子，则其第一电离能比同周期第VIA族元素的第一电离能大，故第一电离能：I1(Y)＜I1(W)＜I1 (Z) ，B符合题意；
C．同一周期元素的原子序数越大，元素的非金属性就越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。非金属性：S＞P，则最高价氧化物对应水化物的酸性：Z(P)＜W(S)，C不符合题意；
D．Y是Mg，Mg原子失去最外层的2个电子形成的Mg2+核外有2个电子层；W是S，S原子获得2个电子形成的S2-核外有3个电子层，故二者简单离子的电子层结构不同，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】元素X的单质在空气中含量最大，则X为N元素， Y原子价电子排布式为3s2， 则Y为Mg元素，Z与X属于同一主族，则Z为P元素，基态W原子的核外有2个未成对电子，则W为S元素。
10．【答案】C
【解析】【解答】A．元素的非金属性越强，对应的阴离子的还原性越弱，氧元素的非金属性强于硫元素，则氧离子的还原性弱于硫离子，故A不符合题意；
B．火山喷口附近有单质硫，故B不符合题意；
C．H—离子与He具有相同的电子层结构，电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，微粒半径可能越小，故C符合题意；
D．碳元素和硫元素的原子可以形成共价化合物CS2，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 A是元素周期表所有元素中原子半径最小的，则A为H元素；B中一层电子数是另一层的两倍，则B为C元素；C中两层电子数之和是两层电子数之差的两倍，则C为O元素；D中一层电子数是另两层电子数之和，则D为S元素。
11．【答案】B
【解析】【解答】A．同一周期，从左到右，原子半径减小，同一主族，从上到下，原子半径增大，所以原子半径 ，A项不符合题意；
B．Y的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，Al(OH)3具有两性，能够与氢氧化钠溶液反应，B项符合题意；
C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱，C项不符合题意；
D．非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定性越强，故X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据 X是地壳中含量最多的元素， X为O， Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料， Z为Si， Y原子的最外层有3个电子 ，且序数依次增大，因此Y为Al， W与X位于同一主族 ，W为S。结合选项进行判断即可
12．【答案】B
【解析】【解答】 R最外层电子数是其内层电子数的3倍 ，推出R是氧元素， Y是地壳中含量最多的金属元素 ，Y为铝元素，Y、Z 的最外层电子数之和比X、R的最外层电子数之和多2 ，得出Z的最外层电子数比X的最外层电子数多5，并且 W、R、X、Y、Z原子序数依次增大，且分别在三个不同的周期。W与X同主族 ，得出W为氢元素，X为钠元素，Z为硫元素。
A.根据元素周期律得出云子半径是Z＞X＞Y，故A不符合题意
B.X高价氧化物的水化物为氢氧化钠Y的高价氧化物水化物为氢氧化铝，碱性强弱是氢氧化钠＞氢氧化铝，故B符合题意
C.Z的氢化物为H2S，R的氢化物为H2O，稳定性是R＞Z，故C 不符合题意
D. X、R、W三种元素形成的化合物是氢氧化钠，含有离子键和共价键，故D 不符题意
故答案为：B，
【分析】考查的是元素周期表和元素周期律的运用，根据题意将五种元素进行确定，再根据元素周期律的运用进行比较即可
13．【答案】C
【解析】【解答】A．衰变反应中的核素X的质量数为14与14Z为同量素，A项不符合题意；
B．由分析可知，X为N，Z为C，最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3和H2CO3其酸性HNO3>H2CO3，即最高价氧化物对应水化物的酸性X>Z ，B项不符合题意；
C．Y的半衰期为12.4年，所以mgY经过49.6年后，Y剩余的质量为mg，C项符合题意；
D．Y与钠元素形成的二元化合物为NaH，其中的氢元素为一1价，具有很强的还原性，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据 X+n→Y+Z ，可以知道X为N，再结合质量数守恒，可以知道a=14， Y的阴离子与Be2+电子层结构相同 ，可以知道Y为H，b=1，则Z中c=6，即Z为C，综上可以分析X、Y、Z分别为、、；
A、质量数相同，为同量数；
B、 最高价氧化物对应水化物分别为HNO3和H2CO3，HNO3为强酸，H2CO3为弱酸；
C、 Y的半衰期为12.4年 ，经过49.6年，即衰变了4次，每次衰变都是原先的1/2，即m×1/2×1/2×1/2×1/2=m/16；
D、H处于最低价态，具有强还原性。
14．【答案】D
【解析】【解答】解：A.1号和11号元素之间相隔一个周期，第一列应为1、3、11、19，故A错误；
B.12和13间有10个空列为7个副族和1个Ⅷ族，且5与12，6与13不是同主族元素，故B错误；
C.12和13间有10个空列为7个副族和1个Ⅷ族，4、12、20号元素应为同主族，故C错误；
D．最下行16、17、18，中行为8、9、10，各列为同族元素，符合位置关系，故D正确，
故选：D．
【分析】相邻两个周期同主族元素的原子序数相差2、8、18、32，以此判断同族中位置关系，同周期元素根据原子序数判断位置关系，注意第ⅡA族、第ⅢA族之间有10个空列为7个副族和1个Ⅷ族，据此来分析．
15．【答案】D
【解析】【解答】A.R元素的阴离子为R-，所以R元素的最高正价为+7价，R是第VIIA族元素，故A不符合题意；
B.若R为Cl，单质为气体，若R为Br或I也可以发生上述反应，而常温下Br2为液体，I2为固体，故B不符合题意；
C.RO3-中R为+5价，R的最低负价为-1价，最高正价为+7价，元素处于中间价态既具有氧化性又具有还原性，所以RO3-中R元素既能被还原又能被氧化，故C不符合题意；
D.第VIIA族中，F元素没有正化合价，所以R不是F元素，可能是Cl、Br、I三种元素中的一种，Cl、Br、I三种元素的氢化物酸性随着原子序数的增大而增强，所以R元素的氢化物的水溶液是强酸，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】R-说明R属于第VIIA族元素，为非金属元素；但是在常温下，碘单质和溴单质不是气体；元素的最高价态的物质才只能发生还原反应。
16．【答案】D
【解析】【解答】A．由分析可知，Z的最高价氧化物Al2O3为两性氧化物，A不符合题意；
B．单质的熔点可能为：或者，B不符合题意；
C．Z与W形成的化合物是AlCl3(或Al2S3)共价化合物，C不符合题意；
D．简单氢化物的稳定性可能为：或者，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据题干信息可知，短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Z处于对角线位置且其单质都能与强酸、强碱溶液反应，可推出X是铍元素，Z是铝元素。这四种元素原子的最外层电子数之和为18，说明Y、W的原子最外层电子数之和为13。由于X、Y与Z、W位于不同周期，可推出Y位于第二周期，W位于第三周期，则Y、W可能分别是氟元素、硫元素，或分别是氧元素、氯元素。
17．【答案】（1）O；H: F:
（2）<
（3）离子键
（4）Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O
【解析】【解答】由元素周期表可知，①是O，②是F，③是Na，④是Si，⑤是Cl
（1）①的元素符号是O，②的氢化物是HF，共用1对电子
（2）电子层数越大，原子半径越大，故原子半径②＜⑤
（3）③和⑤形成的化合物为氯化钠，金属和非金属形成的键为金属键
（4） ③、④的最高价氧化物对应的水化物 为氢氧化钠，氢氧化铝，离子方程式 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
【分析】解决此类问题需要了解元素周期表的结构，熟记短周期元素的位置，及其化合物的相关性质
18．【答案】（1）O
（2）P；N；HNO3
（3）Ca(ClO)2；离子
（4）Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O
【解析】【解答】（1）元素②位于元素周期表中第二周期ⅥA族，为O元素；
（2）元素①位于元素周期表第二周期ⅤA族，为N元素，元素⑤处于其下一周期，为P元素；在元素周期表中，从上到下，原子半径逐渐增大、非金属性逐渐减弱、最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，因此，二者原子半径较大的是P；非金属性较强的是N；最高正价氧化物水化物的酸性较强的是HNO3；
（3）漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2；元素③和⑥分别为Na和Cl，二者可形成NaCl，为离子化合物，所含化学键为离子键；
（4）元素③和④分别为Na和Al，其最高价氧化物对应水化物为NaOH和Al(OH)3，Al(OH)3是一种两性氢氧化物，能与NaOH溶液反应，该反应的化学方程式为：Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O；
【分析】（1）根据短周期元素在周期表中的位置分析；
（2）电子层数越大，原子半径越大，非金属性越弱，最高价氧化物对应水化物的酸性越弱；
（3）漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2；元素③和⑥分别为Na和Cl；
（4）元素③和④分别为Na和Al，其最高价氧化物对应水化物为NaOH和Al(OH)3；
19．【答案】（1）Na；Ar；Si；N
（2）F﹣
（3）HCl
（4）＞
（5）HClO4；NaOH；OH﹣+Al（OH）3=AlO2﹣+2H2O
【解析】【解答】解：由元素在周期表的位置，可知①为C、②为N、③为O、④为F、⑤为Na、⑥为Al、⑦为Si、⑧为S、⑨为Cl、⑩为Ar．
（1.）同周期自左而右金属性减弱、同主族自上而下金属性增强，故上述元素中Na的金属性最强；稀有气体Ar原子最外层为稳定结构，化学性质最不活泼；Si为常见的半导体材料；N元素的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物可直接化合生成铵盐，故答案为：Na；Ar；Si；N；
（2.）电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：F﹣＞Na+，故答案为：F﹣；
（3.）非金属性Cl＞S，非金属性越强，气态氢化物越稳定，则更稳定的为HCl，故答案为：HCl；
（4.）同主族从上到下非金属性减弱，则非金属性①＞⑦，故答案为：＞；
（5.）高氯酸为含氧酸中酸性最强的酸，该酸的化学式为HClO4；短周期中Na的金属性最强，其对应碱NaOH的碱性最强，NaOH与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，离子反应为OH﹣+Al（OH）3=AlO2﹣+2H2O，故答案为：HClO4；NaOH；OH﹣+Al（OH）3=AlO2﹣+2H2O．
【分析】由元素在周期表的位置，可知①为C、②为N、③为O、④为F、⑤为Na、⑥为Al、⑦为Si、⑧为S、⑨为Cl、⑩为Ar元素．（1）同周期自左而右金属性减弱、同主族自上而下金属性增强；稀有气体原子最外层为稳定结构，化学性质最不活泼；Si为常见的半导体材料；N元素的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物可直接化合生成铵盐；（2）电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小；（3）非金属性越强，气态氢化物越稳定；（4）同主族从上到下非金属性减弱；（5）高氯酸为含氧酸中酸性最强的酸；短周期中Na的金属性最强，NaOH的碱性最强，与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水．
20．【答案】（1）3；b
（2）N＞H＞B；+3
（3）Si；二者都处于元素周期表金属与非金属交界处
（4）＞；一般情况下同一周期元素，原子序数越大，第一电离能越大。B、N是同一周期元素，原子序数：N＞B，且N元素的核外电子处于第ⅤA的半充满的稳定状态，故其第一电离能大于B元素即I1(N)＞I1(B)
（5）3d84s2；d
【解析】【解答】（1）N是7号元素，根据构造原理，可知基态N原子核外电子排布式是1s22s22p3，p轨道有3个，原子核外电子总是尽可能成单排列，而且自旋方向相同，这种排布使原子能量最低，可知N原子中有3个未成对电子；
3p轨道电子是哑铃形，故答案为：b；
（2）元素的非金属性越强，其形成共用电子对时，对共用电子吸引能力就强，该元素就带部分负电荷，反之就带部分正电荷。由于NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(Hδ+)，与B原子相连的H呈负电性(Hδ-)，说明组成元素的电负性大小顺序是：N＞H＞B；
由于在NH3BH3分子中，B原子与N原子通过配位键结合，B与3个H原子形成3个B-H共价键，由于电负性：H＞B，所以吸引电子能力H＞B，所以B为+3价；
（3）B是第二周期第ⅢA元素，根据对角线规则，B元素的化学性质与第三周期第ⅣA的Si元素性质相似；这是由于二者都处于元素周期表金属与非金属交界处，同时具有金属与非金属元素的性质，因此二者性质相似；
（4）一般情况下同一周期元素，原子序数越大，第一电离能越大；当元素处于第ⅡA、第ⅤA时，电子处于全充满、半充满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素。B、N是同一周期元素，N元素的核外电子处于第ⅤA的半充满的稳定状态，故其第一电离能大于B元素；即I1(N)＞I1(B)；
（5）Ni是28号元素，根据构造原理可知基态Ni原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2，则基态Ni原子的价层电子排布式是3d84s2；
Ni位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，属于d区元素。
【分析】（1）结合氮原子的电子式判断，可以知道有3个未成对电子；未成对电子位于p轨道，为哑铃形；
（2）元素的非金属性越强，则电负性越强；
（3）B的对角线元素为Si，特点都是介于金属和非金属之间；
（4） 一般情况下同一周期元素，原子序数越大，第一电离能越大，但是氮原子的电子排布为半充满，出现反常；
（5）Ni的电子排布为1s22s22p63s23p63d84s2，则价电子排布式为 3d84s2 。
21．【答案】（1）Na；Ar；Si；N
（2）F﹣
（3）HCl
（4）＞
（5）HClO4；NaOH；HClO4+NaOH=NaClO4+H2O
【解析】【解答】解：由元素在周期表的位置可知，①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩分别为C、N、O、F、Na、Al、Si、S、Cl、Ar，（1）上表中左下角的金属Na金属性最强，最不活泼的元素是Ar，Si为常见的半导体材料，N元素的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物可直接化合生成铵盐，故答案为：Na；Ar；Si；N；（2）具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，则离子半径更大为F﹣，故答案为：F﹣；（3）非金属性越强，气态氢化物越稳定，则更稳定的为HCl，故答案为：HCl；（4）同主族，从上到下非金属性减弱，则非金属性①＞⑦，故答案为：＞；（5）高氯酸为含氧酸中酸性最强的酸，该酸的化学式为HClO4；短周期中Na的金属性最强，其对应碱NaOH的碱性最强，其NaOH与高氯酸反应生成高氯酸钠和水，反应的化学方程式为，故答案为：HClO4；NaOH；HClO4+NaOH=NaClO4+H2O．
【分析】由元素在周期表的位置可知，①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩分别为C、N、O、F、Na、Al、Si、S、Cl、Ar，（1）周期表中左下角的金属性最强，Si为常见的半导体材料，N元素的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物可直接化合生成铵盐；（2）具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小；（3）非金属性越强，气态氢化物越稳定；（4）同主族，从上到下非金属性减弱；（5）高氯酸为含氧酸中酸性最强的酸；短周期中Na的金属性最强，其对应碱NaOH与高氯酸反应生成高氯酸钠和水．