2024届高三化学二轮复习——元素周期律（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024届高三化学二轮复习——元素周期律（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 310.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-02-28 23:24:17 | ||
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文档简介
2024届高三化学二轮复习——元素周期律
一、单选题
1．《明会典》中记载：“嘉靖中则例，通宝钱六百万文，合用二火黄铜四万七千二百七十二斤……”这里黄铜是铜锌合金。下列说法错误的是（ ）
A．锌、铜均位于元素周期表的区
B．在铜、锌中，第二电离能与第一电离能相差较大的是锌
C．在潮湿空气中，与黄铜中的铜相比，纯铜中的铜更容易被腐蚀
D．用黄铜不用铁铸造“通宝钱”，主要因为黄铜的化学性质比铁稳定
2．X元素的基态简单阳离子和Y元素的基态简单阴离子的核外电子层结构相同，下列叙述正确的是（ ）
A．离子半径：X> Y B．原子半径：X< Y
C．原子序数：X D．原子最外层电子数：X< Y
3．化学与能源、材料和环境密切相关。下列有关说法错误的是（ ）
A．我国科学家制备只含主族元素的催化剂，它具有高选择性
B．我国科学家利用赤泥和玉米秸秆制备的新型生物炭具有强吸附性
C．2022年杭州亚运会“薪火”火炬采用1070铝合金，铝合金属于金属材料
D．我国科学家研制层状磷酸锆材料可除去废水中，该核素含中子数为52
4．下列叙述符合题意，且能用元素周期律解释的是（ ）
A．原子半径：F＞N B．还原性：Se2-＞S2-
C．第一电离能：K＞Fe D．元素的非金属性：S＞Cl
5．2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟（ ）等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷（ ）同周期。下列说法不正确的是（ ）
A． 是第五周期第 族元素
B． 的中子数与电子数的差值为17
C．原子半径：
D．碱性：
6．下列有关物质性质的比较，结论正确的是
A．溶解度：Na2CO3＜NaHCO3 B．热稳定性：HCl＜PH3
C．沸点：C2H6＜C4H10 D．碱性：LiOH＜Be(OH)2
7．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X的单质是空气中含量最多的气体，Y是同周期中原子半径最小的主族元素，Z原子的最外层电子数与最内层电子数相同，W与Y同主族。下列说法正确的是（ ）
A．原子半径：r(X)B．X的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
C．Z与W形成的化合物水溶液显弱酸性
D．Y分别与X和Z形成的化合物所含化学键类型相同
8．根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是（ ）
A．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
B．核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
C．热稳定性：H2O＞H2S＞PH3
D．与得电子能力不同
9．W、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数依次增大，W的某种原子无中子，X、Y可形成原子个数比为1∶1的具有漂白性的物质，工业上常用电解饱和YZ溶液来获得Z的单质及其他产品。下列说法正确的是（ ）
A．W和X、Y、Z均能形成18电子的分子
B．上述四种元素的原子半径大小顺序为r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)
C．X、Y之间形成的化合物可能同时含有离子键和非极性共价健
D．W、X、Z三种元素形成的化合物一定是弱酸
10．向溶液中滴加适量溶液可生成沉淀。下列说法正确的是（ ）
A．半径大小： B．电负性大小：
C．碱性强弱： D．电离能大小：
11．下列叙述中错误的是（ ）
A．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
B．硫酸的酸性比次氯酸的酸性强，所以硫的非金属性比氯强
C．在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素
D．人们在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料
12．A、B、C、D、E的原子序数依次增大，其中E不属于短周期元素，常见单质分子B2中含有3对共用电子对，D的最外层电子数是周期序数的2倍，E单质是一种紫红色金属，甲、乙、丙是上述部分元素组成的二元化合物.且乙、丙分子所含电子总数相同，转化关系如图所示，其中甲是黑色固体，丙是一种常见的无色液体。下列说法错误的是（ ）
A．乙分子中共用电子对数目与B2分子相同
B．单质D与E在加热时可生成1：1型化合物
C．原子半径：B>C
D．C与D位于同一主族，与B位于同一周期
13．下列实验装置或操作设计正确，且能达到实验目的是（ ）
A．实验①制备并收集少量氨气
B．实验②推断S、C、Si的非金属性强弱
C．实验③配制一定物质的量浓度溶液
D．实验④进行中和反应反应热的测定
14．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W元素可形成密度最小的气体单质； W和Y的最外层电子数相同，可形成离子化合物YW；常温下0.01mol·L-1 X、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH值均为2，下列叙述错误的是（ ）
A．原子半径：Y>Z> W
B．X、Z分别与W形成的简单化合物相遇会产生白烟
C．XZ3分子中，所有原子的最外层均满足8电子稳定结构
D．W、X和Z形成的化合物中只含有共价键
15．短周期部分元素原子半径与原子序数的关系如图，下列说法正确的是（ ）
A．相同条件下，Y的氢化物比X的氢化物更稳定，熔沸点也更高
B．A单质通常保存在煤油中
C．Y的单质能从含R简单离子的水溶液中置换出R单质
D．M的最高价氧化物对应水化物能分别与Z、R的最高价氧化物对应水化物反应
16．W、X、Y、Z均为短周期元素，原子序数依次增加，W的原子核最外层电子数是次外层的2倍，X 、Y+具有相同的电子层结构，Z的阴离子不能发生水解反应。下列说法正确的是（ ）
A．原子半径：Y＞Z＞X＞W
B．简单氢化物的稳定性：X＞Z＞W
C．最高价氧化物的水化物的酸性：W＞Z
D．X可分别与W、Y形成化合物，其所含的化学键类型相同
17．X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期数，分子呈三角锥形，Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族，Q是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是（ ）
A．X与Z形成的10电子微粒有2种
B．Z与Q形成的一种化合物可用于饮用水的消毒
C．与的晶体类型不同
D．由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
18．吸湿性强，常被用作气体和液体的干燥剂，它甚至可以使硝酸脱水：。下列说法正确的是
A．第一电离能： B．电负性：
C．离子半径： D．沸点：
19．W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的前20号元素，W、X、Z形成的一种化合物A为无色油状液体，是中学化学中常用的无机试剂。Y和Q形成的化合物QY2可与化合物A反应，生成的气体WY可腐蚀玻璃。下列说法错误的是（ ）
A．Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z的强
B．W和Q可以形成离子化合物
C．简单离子半径Z>Q>X>Y>W
D．X的简单气态氢化物比Z的更稳定
20．短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次递增，且在同一周期，四种元素原子的最外层电子数之和为19，X和Y元素原子的原子序数比6：7，X的最高正价是W的最低负价的绝对值的2倍。下列说法正确的是（ ）
A．X单质可以通过铝热法获得
B．Y的氧化物是良好的半导体材料
C．Z的氢化物比W的氢化物更稳定
D．X的氧化物和Z的最高价氧化物化合的产物中有共价键和离子键
二、综合题
21．新型半导体材料GaN、SiC主要应用于功率半导体、射频和光电器件领域。
（1）N、Si、Ga三种元素的基态原子中，第一电离能由大到小的顺序是 ，其中未成对电子数最少原子的外围电子排布式为 ，该元素位于周期表的 区。
（2）制备GaN的工艺中用到GaCl3。GaCl3分子的空间构型为 ，其中Ga的杂化方式为 ；GaCl3的熔点为77.9℃，GaN的熔点为1700℃，二者熔点差异的原因是 。
（3）GaN的一种六方晶胞如图所示，品胞参数为anm、cnm。晶体中N原子的配位数为 ；晶体密度ρ= g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、c、NA的代数式表示)。
22．X、Y、Z、W为元素周期表前四周期的元素，原子序数依次增大，X原子核外有6种不同运动状态的电子；Y原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子；Z有多种氧化物，其中一种红棕色氧化物可作涂料；W位于第四周期，其原子最外层只有1个电子，且内层都处于全充满状态。回答下列问题：
（1）X在元素周期表中的位置是 。
（2）元素的第一电离能：X Y(填“>”或“<”，下同)；最简单气态氢化物的沸点：X Y。
（3）Y的最高价氧化物对应水化物中酸根离子的空间构型是 (用文字描述)。
（4）Z3+基态核外电子排布式为 ，用硫氰化钾溶液检验Z3+的离子方程式为 ，1molSCN-中含有 molσ键， molπ键，与其互为等电子体的分子是 (写两种分子式)。
（5）与W晶体的金属堆积相同的是___。
A．Na B．Zn C．Ag D．Mg
（6）Fe、Co、Ni是三种重要的金属元素，三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，其熔点由高到低的顺序为 。CoO的面心立方晶胞如图，设阿伏加德罗常数的值为NA，则CoO晶体的密度为 g·cm-3。
23．在实验室可以将硫化氢气体通入装有硫酸铜溶液的洗气瓶中而将其吸收。现象是洗气瓶中产生黑色沉淀，同时蓝色溶液逐渐变浅而至无色。完成下列填空：
（1）写出发生反应的化学方程式 ，该反应能够发生是因为（选填编号） 。
A.强酸生成了弱酸
B.强氧化剂生成了弱还原剂
C.生成的黑色沉淀不溶于水，也不溶于一般的酸
D.生成的无色溶液不能导电，也不能挥发出气体
（2）该反应体系中的属于弱电解质的溶液，跟含有与该弱电解质等物质的量的氢氧化钠的溶液混合发生反应后，混合溶液中存在的离子一共有 种，这些离子的浓度大小不同，其中浓度第二大的离子的符号是 ，从物料平衡的角度分析：溶液中c(Na+)= 。
（3）硫化铜与一般酸不反应，但可与浓硝酸发生反应： CuS+ HNO3（浓）— CuSO4+ NO2↑+ H2O，配平此反应方程式，将系数填写在对应的横线上。
（4）若反应中转移1.6mol电子时，则产生的气体在标准状况下体积为 L；若反应的氧化产物为0.8mol时，则反应中转移电子数为 。
（5）此反应体系中的含硫物质形成的晶体类型为 ，此反应体系中非金属元素的原子半径由大到小的是（用元素符号表示） 。
24．
最近 James A. Dumesic 等研究了负载于TiO2和SiO2 表面的Ag- Pd、Cu-Pd 合金催化剂对乙炔选择性加氢反应的情况。回答下列问题：
（1）基态Ti、Cu的未成对电子数之比为 ；基态Si原子的价电子排布式为 。
（2）Ag和Cu均位于元素周期表中第I B族，Cu的熔点比Ag的高，硬度比Ag的大，其原因是 。
（3）SiO2中所含共价键的类型是 (填“σ键”或“π键”)。
（4）乙炔、乙烯中中心原子的杂化方式依次为 、 ，乙炔的空间构型为 。
（5）某铜钯合金CuPdx可看作铜晶胞中的两个顶点上的Cu原子被Pd原子取代(如图)，则x= 。
25．CO2是一种自然界大量存在的“碳源”化合物，借助零碳能源(太阳能等)制得的H2可将CO2转化为燃料，能缓解温室效应和解决能源危机问题。
（1）硅太阳能电池可实现太阳能向电能的转化，Si在元素周期表中的位置 。
（2）电解水制H2，阴极电极反应式是 。
（3）聚乙烯亚胺捕获CO2并原位氢化为甲醇，反应历程如图1所示。
①写出CO2的电子式 。
②写出生成甲醇的总反应 。
（4）微生物电解池能将CO2转化为CH4，其工作原理如图2所示，写出所有生成CH4的反应 。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A．根据元素在周期表中的位置可知，锌、铜均位于元素周期表的区，A不符合题意；
B．原子轨道中电子处于全满、半满、全空时最稳定，Cu失去一个电子后3d轨道全满， 再失去一个电子较困难；Zn失去一个电子后4s能级上有1个电子，再失去1个电子比Cu容易，所以铜的I1与I2相差较大，而锌的I1与I2相差较小，B符合题意；
C．在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀，锌的金属性强于铜，因此黄铜(铜锌合金)制品比纯铜制品更不易产生铜绿，C不符合题意；
D．由选项C可知，黄铜较稳定，而铁较活泼，故用用黄铜不用铁铸造“通宝钱”，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.元素周期表的ds区包括第IB和第IIB元素；
C.黄铜是铜锌合金，在潮湿的空气中形成原电池后，铜是正极材料，被保护；
D.黄铜的化学性质比铁稳定。
2．【答案】D
【解析】【解答】具有相同核外电子层结构的基态离子， 核电荷数越大，离子半径越小，X元素的核电荷数大于Y，则离子半径：X不符合题意；
同周期主族元素从左到右，原子半径依次减小，同主族元素从上到下，原子半径依次增大，X位于Y的下一个周期，则原子半径：X> Y，B不符合题意；
X位于Y的下一个周期，则原子序数：X> Y，C不符合题意；
同周期元素从左到右，最外层电子数依次增大，X形成阳离子，Y形成阴离子，则X最外层电子数小于4，Y最外层电子数大于4，所以原子最外层电子数：X< Y，D符合题意。
【分析】A.核外电子层结构相同的离子， 核电荷数越大，离子半径越小；
B.同周期主族元素从左到右，原子半径依次减小，同主族元素从上到下，原子半径依次增大；
C.依据“阴前阳下”进行分析；
D.最外层电子数小于4，易形成阳离子，Y最外层电子数大于4，易形成阴离子。
3．【答案】A
【解析】【解答】A．铁、钴、镍都是过渡元素，属于第Ⅷ族元素，不是主族元素，A项符合题意；
B．含碳物质可制备多孔的生物炭，B项不符合题意；
C．铝合金属于金属材料，C项不符合题意；
D．含中子数为，D项不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A.铁、钴、镍均为第Ⅷ族元素；
B.生物炭具有强吸附性；
C.铝合金含有金属元素，属于金属材料；
D.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。
4．【答案】B
【解析】【解答】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：FB．同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；非金属性越强，对应简单离子的还原性越弱，还原性：Se2-＞S2-，B符合题意；
C．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，第一电离能：KD．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的非金属性：S故答案为：B。
【分析】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大；
B．同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；非金属性越强，对应简单离子的还原性越弱；
C．同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素
D．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强。
5．【答案】D
【解析】【解答】A.铟具有五个电子层，因为属于第五周期；最外层电子数为3，因此属于第IIIA族，选项的说法是正确的，不符合题意；
B.铟的中子数等于质量数减去质子数，为66，中子数再减去质子数等于17，选项的说法是正确的，不符合题意；
C.铟有五个电子层，而铝只有三个电子层，因此铟的半径大于铝的半径，不符合题意；
D.In(OH)3的碱性弱于RbOH,选项的说法是错误的，符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.原子的电子层数就是其周期数，最外层电子数就是其族序数；
B.原子的中子数和质子数之和就是原子的质量数；
C.原子的电子层数越多，其半径就越大；
D.位于同一周期的原素，从左至右原子最高价氧化物的水化物的碱性就越来越强。
6．【答案】C
【解析】【解答】A．饱和Na2CO3溶液中通入CO2，可生成NaHCO3沉淀，则溶解度：Na2CO3>NaHCO3，A不符合题意；
B．Cl与P为同周期元素，非金属性Cl比P强，则热稳定性：HCl＞PH3，B不符合题意；
C．C2H6、C4H10都能形成分子晶体，相对分子质量前者小于后者，则分子间作用力前者小于后者，所以沸点：C2H6＜C4H10，C符合题意；
D．Li和Be为同周期元素，Li在Be的左边，金属性Li比Be强，则碱性：LiOH＞Be(OH)2，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠；
B.元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强；
C.结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高；
D.金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强。
7．【答案】C
【解析】【解答】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X的单质是空气中含量最多的气体则X为氮元素， Z原子的最外层电子数与最内层电子数相同则为镁元素，Y是同周期中原子半径最小的主族元素，Y应为第二周期元素故为氟元素，W与Y同主族则W为氯元素。A.同周期元素原子从左到右依次减小，同主族元素原子从上而下依次增大，故原子半径： r(Z)< r(X)B. 非金属性越强气态氢化物的稳定性越强，则X的简单气态氢化物NH3的热稳定性比Y的简单气态氢化物H2O弱，选项B不符合题意；
C. Z与W形成的化合物氯化镁为强酸弱碱盐，水解使溶液显弱酸性，选项C符合题意；
D. Y分别与X和Z形成的化合物所含化学键类型不相同，分别为共价键和离子键，选项D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据 X的单质是空气中含量最多的气体判断X是N元素，结合Z原子的最外层电子数与最内层电子数相判断Z是Mg元素，然后根据原子序数的大小和W与Y同主族判断Y、W，在利用元素周期律进行解答即可。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．同主族从上而下非金属性减弱，最高价含氧酸的酸性减弱，不是最高价含氧酸，则不一定，A不符合题意；
B．核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同，如S2-、Ar和K+，B不符合题意；
C．元素的非金属性O>S>P，则其氢化物的热稳定性，H2O>H2S>PH3，C符合题意；
D．和最外层都是7个电子，得电子能力相同，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.同主族从上到下非金属性减弱，最高价含氧酸的酸性减弱，不是最高价含氧酸则不一定；
B.核外电子排布相同的微粒可能为阴阳离子，不同离子具有不同性质；
D.和为同位素，两者质子数相同，最外层电子数均为7，得电子能力相同。
9．【答案】C
【解析】【解答】A. A. W和X、Y、Z分别形成 H2O NaH HCl ， 期中H2O NaH均不是18电子的分子，故A不符合题意；
B.四种元素的原子半径大小顺序为 ，即原子半径大小顺序为 ，故B不符合题意；
C.X、Y之间形成的化合物可能为氧化钠或过氧化钠，他们同时含有离子键和非极性共价健所以C选项是符合题意的；
D.W、Y、X三种元素形成的化合物可能是HClO4，为强酸，故D不符合题意.
故答案为：C
【分析】由题给信息分析可以知道W为H元素、X为O元素、Y为Na元素、Z为Cl元素。
10．【答案】B
【解析】【解答】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；半径大小：，A不符合题意；
B．同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性大小：，B符合题意；
C．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐变强，碱性减弱；碱性强弱：，C不符合题意；
D．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，电离能大小：，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；
B．同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；
C．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐变强，碱性减弱；
D．同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素。
11．【答案】B
【解析】【解答】A. 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，即位置决定结构，结构决定性质，A不符合题意；
B. 次氯酸不是最高价含氧酸，不能依据硫酸的酸性比次氯酸的酸性强得出硫的非金属性比氯强，事实上氯元素的非金属性强于硫元素，B符合题意；
C. 在金属元素与非金属元素的分界线附近的元素往往既具有金属性，也具有非金属性，因此可以寻找制备半导体材料的元素，C不符合题意；
D. 过渡元素均是金属元素，因此人们在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.原子在元素周期表中的位置决定了原子的结构，结构决定了其性质；
B.由酸性确定非金属性的强弱，需用最高价氧化物对应水化物的酸性进行比较；
C.位于两性线上的元素既有金属性也有非金属性；
D.过渡元素中存在催化剂和合金材料；
12．【答案】B
【解析】【解答】A、B、C、D、E的原子序数依次增大，单质分子B2中含有3对共用电子对，B为N元素；D的最外层电子数是周期序数的2倍，D为S元素；E不属于短周期元素，E单质是一种紫红色金属，E为Cu元素；其中甲、乙、丙是上述部分元素组成的二元化合物。丙是一种常见的无色液体，丙为水，则A为H元素，C为O元素；甲是黑色固体，甲为CuO；乙、丙分子所含电子总数相同，则乙也含有10个电子，乙为NH3。A. 氨气分子中共用电子对数目与N2分子相同，均为3个，故A不符合题意；
B. S与Cu反应生成Cu2S，属于2：1型化合物，故B符合题意；
C. 同一周期，自左而右，原子半径逐渐减小，同一主族自上而下，原子半径逐渐增大，原子半径：N>O，故C不符合题意；
D. O与S均位于ⅥA族，O与N均位于第2周期，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.NH3分子中N原子与三个H原子分别形成一个共用电子对；N2分子中的N分别与另一个N原子形成三个共用电子对；
B.硫单质和铜单质在加热的条件下的产物为Cu2S；
C.N和O为同一周期的元素，N原子的半径要大于O原子；
D.同一周期的元素原子的电子层数是相同的；同主族的元素最外层电子的数目是相同的。
13．【答案】B
【解析】【解答】A．实验①制备并收集少量氨气，应该加热氯化铵和氢氧化钙的混合物，故A不符合题意；
B．实验②稀硫酸与碳酸钠反应，生成二氧化碳气体，二氧化碳气体通入硅酸钠溶液，生成硅酸沉淀，说明最高价氧化物对应水化物的酸性：硫酸>碳酸>硅酸，推断S、C、Si的非金属性强弱，故B符合题意；
C．实验③配制一定物质的量浓度溶液，定容时，需用胶头滴管滴加水，防止液面超过刻度线，故C不符合题意；
D．实验④进行中和反应反应热的测定，缺失环形玻璃搅拌棒，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A.加热氯化铵固体不能得到氨气，生成的氨气和氯化氢气体易结合成氯化铵
B.利用最高价氧化物对应的水合物的酸性的强弱证明非金属性强弱
C.接近1~2mL时，需要用胶头滴管进行加水
D.为了充分反应，应该补充环形玻璃棒，缺少环形玻璃棒进行搅拌
14．【答案】D
【解析】【解答】A．同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，H是原子半径最小的元素，所以原子半径：Na>Cl> H，故A不符合题意；
B． N与H形成的简单化合物NH3，Cl与H形成的简单化合物HCl，NH3与HCl相遇会生成NH4Cl固体小颗粒，会产生白烟，故B不符合题意；
C． NCl3分子中N和Cl形成3对共用电子对，所有原子的最外层均满足8电子稳定结构，故C不符合题意；
D． H、N和Cl形成的化合物NH4Cl中既含有共价键，又含有离子键，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】W元素可形成密度最小的气体单质，则W为H元素，W和Y的最外层电子数相同，可形成离子化合物YW，则Y为Na元素， 常温下0.01mol·L-1 X、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH值均为2，则X和Z的最高价含氧酸均为一元强酸，则X为N元素，Z为Cl元素。
15．【答案】D
【解析】【解答】A.氢化物的稳定性与非金属性的递变规律一致，由于非金属性Y>X，因此Y的氢化物比X的氢化物更稳定，而X的氢化物为H2O，结构中存在氢键，因此熔沸点更高，A不符合题意；
B.A为Li，Li的密度比煤油的密度小，会上浮在煤油表面，与空气接触，被氧化，因此Li不能保存在煤油中，B不符合题意；
C.Y的单质为F2，F2的氧化性很强，能直接与溶液中的H2O发生反应，因此F2不与Cl-发生置换反应，C不符合题意；
D.M的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，Z、R的最高价氧化物对应的水化物分别为：NaOH、HClO4，由于Al(OH)3为两性氢氧化物，因此能与NaOH、HClO4反应，D符合题意；
故答案为：D
【分析】由图可知，A为Li、X为O、Y为F、Z为Na、M为Al、N为Si、R为Cl，据此结合元素周期表的性质递变规律分析选项。
16．【答案】B
【解析】【解答】W原子的最外层电子数是次外层的2倍，则W为碳(C)；X 、Y+具有相同的电子层结构，则X为氟（F），Y为钠（Na）；Z 的阴离子不能发生水解反应，则Z为氯（Cl）。A．比较原子半径时，先看电子层数，再看最外层电子数，则原子半径Na＞Cl＞C＞F，A不符合题意；
B．非金属性F>Cl>C，所以简单氢化物的稳定性X＞Z＞W，B符合题意；
C．非金属性CD．X与W、Y形成的化合物分别为CF4、NaF，前者含共价键、后者含离子键，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据短周期元素原子核外电子排布规律，结合题目已知条件，推断出W为碳(C)、X为氟（F）、Y为钠（Na）、Z为氯（Cl），然后根据元素周期律的内容进行综合判断。
17．【答案】B
【解析】【解答】A．Z为O，则其形成的10电子微粒有H2O、OH-、H3O+，A不符合题意；
B．Z为O，Q为Cl，可形成ClO2，ClO2具有强氧化性，可用于自来水消毒，B符合题意；
C．Z为O，M为Na，Q为Cl，则M2Z为Na2O，MQ为NaCl，两者均为离子晶体，C不符合题意；
D．X为H，Y为N，Z为O，这三种元素可以形成NH ·H O，其溶液显碱性，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】X的核外电子数等于其周期数，则X为H元素， 分子呈三角锥形 ，则Y为N元素，Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和，则Z为O元素，M与X同主族，Q是同周期中非金属性最强的元素，则M为Na元素，Q为Cl元素。
18．【答案】C
【解析】【解答】A．同周期元素，一般从左到右，第一电离能逐渐增大，但是由于氮元素2p轨道半充满，比较稳定，故氮元素第一电离能高于同周期相邻元素第一电离能，第一电离能：，A不符合题意；
B．同主族元素，由上到下非金属性减弱，电负性也逐渐递减，故电负性：，B不符合题意；
C．核外电子层结构相同的离子，原子序数越小，离子半径越大，故离子半径：，C符合题意；
D．分子间存在氢键，使氨气分子的沸点升高，故沸点：，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.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；
B.元素的非金属性越强，电负性越大；
D.氨气分子间存在氢键。
19．【答案】A
【解析】【解答】A．Y是F，F没有正价，无最高价氧化物的水化物，A符合题意；
B．W为H，Q为Ca，二者可形成离子化合物CaH2，B不符合题意；
C．H+无电子层，半径最小，O2-和F-，核外电子排布相同，都有两个电子层，O2-序数小，O2-的半径比F-大，S2-和Ca2+都有三个电子层，S2-原子序数小，半径比Ca2+大，故半大小关系为：S2-﹥Ca2+﹥O2-﹥F-﹥H+，即简单离子半径Z>Q>X>Y>W，C不符合题意；
D．X的简单气态氢化物为H2O，Z的简单气态氢化物为H2S，O和S同主族，O在上，O的非金属性较强，所以稳定性：H2O﹥H2S，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据给出的信息，无色油状液体是浓硫酸，因此W为H，X为O，Z为S，WY可以腐蚀玻璃，则Y为F，由于 W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的前20号元素 ，则Q为Ca，结合选项进行判断即可
20．【答案】D
【解析】【解答】短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次递增，且在同一周期，X和Y元素原子的原子序数比为6：7，如果X的原子序数为6，则X、Y、Z和W的最外层电子数只能为4、5、6、7，四种元素原子的最外层电子数之和为22，而且X的最高正价是W的最低负价的绝对值的4倍，不符合题意；如果X的原子序数为12，X和Y元素原子的原子序数比为6：7，Y的原子序数应为14，由于X的最高正价是W的最低负价的绝对值的2倍，则W的原子序数为17，四种元素原子的最外层电子数之和为19，Z只能是16号元素，所以X、Y、Z和W以此为Mg、Si、S、Cl元素。A、X为Mg元素，比Al活泼，不能用铝热法制取，故A不符合题意；
B、硅单质是良好的半导体材料，二氧化硅不是，故B不符合题意；
C、同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，元素对应的氢化物的稳定性逐渐增强，则氯化氢的稳定性大于硫化氢，故C不符合题意；
D、X的最高价氧化物和Z的最高价氧化物化合的产物为硫酸镁，属于含氧酸盐，既含有离子键，又含有共价键，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】短周期元素X、Y、Z和W的原子系数依次增大，且在同一周期，X和Y元素原子的原子系数比6：7。可能为6、7或12、14；若为6、7与Z、W不同于同周期；则X为镁Y为硅X的最高正价是W的最低负价的绝对值的两倍，则W为氯。四种元素原子的最外层电子数之和为19，则Z的最外层电子数为6，则Z是S。
21．【答案】（1）N>Si>Ga；Ga；p
（2）平面三角形；sp2；GaCl3为分子晶体，GaN为共价晶体
（3）4；
【解析】【解答】（1）金属元素第一电离能较小，非金属元素第一电离能较大。同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，同一主族元素从上到下第一电离能由大变小，根据位置，比较电离能大小，根据电子排布，进行解；
（2）根据价层电子对互斥理论来确定其空间构型及中心原子杂化方式；根据熔点高低判断晶体类型；
（3）根据原子周围连接情况判断配位数，结合密度ρ=公式进行计算，以此来解析；
(1)金属元素第一电离能较小，非金属元素第一电离能较大，同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，同一主族元素从上到下第一电离能由大变小，根据三者N、Si、Ga在周期表中位置可知，第一电离能N>Si>Ga，N的外围电子排布式：2s2p3有3个未成对电子，Si外围电子排布式：3s23p2，有2个未成对，Ga电子外围电子排布式：4s24p1有1个未成对电子，未成对电子数最少为1个为Ga，Ga原子的外围电子排布式为4s24p1，位于第四周期第ⅢA族；
(2)GaCl3中价层电子对个数=3+( 3-3×1)=3，且没有孤电子对，所以其空间构型是平面三角形结构，Ga的杂化方式为sp2；
GaCl3的熔点为77.9℃，熔沸点低，这是分子晶体的特点，推出GaCl3为分子晶体，GaN的熔点为1700℃，熔沸点高，是共价晶体特点，推出GaN为共价晶体；
(3)1个N周围有4个与之等距且最近的Ga原子，所以N的配位数为4；
已知胞参数为anm、cnm，该晶胞的体积=6×（a×a ）×c ×10-21cm3，一个晶胞中N的个数为6×+3=6，Ga的个数为12× +2×+3=6，一个晶胞中6个GaN，根据密度ρ== = ；
【分析】（1）同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，同一主族元素从上到下第一电离能由大变小，据此分析。根据原子的排布规则书写电子排布式。
（2）根据价层电子对互斥理论来确定其空间构型及中心原子杂化方式；晶体类型不同，其熔点也不同。
（3）根据原子周围连接情况判断配位数，结合密度ρ=公式进行计算，注意单位统一。
22．【答案】（1）第二周期第ⅣA族
（2）＜；＜
（3）平面三角形
（4）1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；2；2；CO2，N2O，OCN-，N3等
（5）C
（6）NiO＞CoO＞FeO；
【解析】【解答】(1)X为碳元素，位于周期表的第二周期第ⅣA族；故答案为：第二周期第ⅣA族。
(2)同一周期元素的第一电离能随原子序数的增大而增大，但第ⅡA大于ⅢA，第ⅤA大于ⅥA，所以C小于N元素的第一电离能；氨气分子间存在氢键，沸点比甲烷的更高，所以最简单气态氢化物的沸点：CH4＜NH3；故答案为：＜；＜。
(3)根据价层电子对数推出空间结构，N的最高价氧化物对应水化物中酸根离子即 ， 的空间构型：3+ =3，价层电子对数为3，孤电子对数为0，所以是平面三角形；故答案为：平面三角形。
(4)Fe基态核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；失去3个电子后，得出Fe3＋的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；用硫氰化钾溶液检验Z3+生成血红色的络合物，离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；根据结构 可知1molSCN-中含有2molσ键、2molπ键，含等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团，所以SCN-的等电子体有CO2，N2O，OCN-，N3等。
(5) Cu晶体的堆积模型是面心立方最密堆积，Na属于体心立方堆积，锌和镁属于六方最密堆积，Ag属于面心立方最密堆积；故答案为：C。
(6) 三种元素二价氧化物均为离子化合物，其熔点和离子键的强弱有关，离子的半径越小，离子键越强，离子半径r(Fe2＋)＞r(Co2＋)＞r(Ni2＋)，形成的离子键依次增强，熔点依次升高，则熔点NiO＞CoO＞FeO；根据晶胞结构，O2－占据了面心和顶点，面心的O2－被2个晶胞所共有，顶点被8个晶胞所共有，则该晶体中有 个O2－；Co2＋占据了棱心和体心，棱心的Co2＋被4个晶胞所共有，体心的Co2＋被此晶胞所独有，则该晶胞中含有 个Co2＋；根据公式可得 。
【分析】周期表前四周期的元素X、Y、Z、W，原子序数依次增大，X原子核外有6种不同运动状态的电子，X为C元素；Y原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，Y为N元素；Z有多种氧化物，其中一种红棕色氧化物可作涂料，涂料的为Fe2O3，Z为Fe元素；W位于第四周期，其原子最外层只有1个电子，且内层都处于全充满状态1s22s22p63s23p63d104s1，即为Cu元素；所以前四周期的元素 X、Y、Z、W分别为：C、N、Fe、Cu。
23．【答案】（1）CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4；C
（2）5；HS-；c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)
（3）1；8；1；8；4
（4）35.84；6.4NA
（5）离子晶体；S＞N＞O＞H
【解析】【解答】(1)将硫化氢气体通入装有硫酸铜溶液的洗气瓶中，洗气瓶中产生黑色沉淀，为CuS，同时蓝色溶液逐渐变浅而至无色，反应的化学方程式为CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4，反应生成的CuS黑色沉淀不溶于水，也不溶于硫酸，使得该反应能够发生，故答案为：CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4；C；(2)该反应体系中的属于弱电解质的是H2S，与等物质的量的氢氧化钠的溶液混合，发生反应生成NaHS，溶液中存在NaHS的电离平衡和水解平衡，溶液中存在的离子有Na+、HS-、S2-、OH-、H+，一共有5种离子；但NaHS的电离程度和水解程度均较小，这些离子的浓度第二大的离子为HS-，溶液中存在物料守恒，c(Na+)= c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)，故答案为：5；HS-；c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)；(3)根据化合价升降守恒，硫化铜中的S元素由-2价升高为+6价，化合价升高8，硝酸中N元素的化合价由+5价降低为+4价，化合价降低1，最小公倍数为8，因此硫化铜与浓硝酸的反应方程式为：CuS+8HNO3(浓)=CuSO4+8NO2↑+4H2O，故答案为：1；8；1；8；4；(4)根据反应的方程式CuS+8HNO3(浓)=CuSO4+8NO2↑+4H2O，反应中转移的电子为8，若反应中转移1.6mol电子时，则产生1.6mol NO2气体，在标准状况下体积为1.6mol ×22.4L/mol =35.84L；该反应的氧化产物为CuSO4，若反应的氧化产物为0.8mol时，则反应中转移电子为0.8mol×8=6.4mol，数目为6.4NA，故答案为：35.84；6.4NA；(5)此反应体系中的含硫物质为CuS和CuSO4，形成的晶体类型均为离子晶体，此反应体系中非金属元素为S、H、N、O，同一周期，从左到右，原子半径逐渐减小，同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，原子半径由大到小的顺序为S＞N＞O＞H，故答案为：离子晶体；S＞N＞O＞H。
【分析】（1）一般用强酸制取弱酸，此反应之所以能够发生是因为生成的黑色CuS不溶于硫酸；
（2）此反应体系发生如下反应：H2S+NaOH=NaHS+H2O；NaHS=Na++HS-；HS-=H++S2-；
HS-+H2OH2S+OH-；
（3）物料守恒是指溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和；
（4）运用得失电子守恒配平化学方程式；
（5）运用计算标准状况下产生的气体的体积；
（6）运用元素周期律比较硫、氮、氧和氢原子的半径大小。
24．【答案】（1）2：1；3s23p2
（2）银的电子层数比铜的多，原子半径比铜的大，银的金属键较弱
（3）σ键
（4）sp；sp2；直线形
（5）
【解析】【解答】（1）Ti是22号元素，核外22个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，其3d轨道上有2个未成对电子，Cu是29元素，核外29个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，其4s轨道上有1个未成对电子，则Ti、Cu的未成对电子数之比为2：1；Si是14号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p2，最外层电子为价电子，价电子排布式为3s23p2；
（2）银的电子层数比铜多，原子半径比铜大，银的金属键较弱，其熔点和硬度比Cu低；
（3）二氧化硅晶体中，硅原子的4个价电子与4个氧原子形成4个共价键，硅原子位于正四面体的中心，4个氧原子位于正四面体的4个顶角上，即Si-O键是单键，属于σ键；
（4）C2H2中两个C都是中心原子，没有孤电子对数，都形成2个σ键，碳原子采取sp杂化；乙烯中碳原子形成3个σ键，没有孤电子对，碳原子采取sp2杂化；乙炔中C原子采取sp杂化，其空间构型为直线形；
（5）由题中信息可知，铜晶胞中的两个顶点上的Cu原子被Pd原子取代，每个晶胞中Pd的个数为2×=，每个晶胞中Cu的个数为6×+6×=，则铜钯合金CuPdx中1：x=：，故x=。
【分析】（1）根据核外电子排布式判断未成对电子数和价电子排布；
（2）同族金属元素隨原子序数增大，电子层数增多，原子半径增大，金属键越弱，金属晶体的熔点和硬度均降低；
（3）单键为 σ键，双键包含一个 σ键一个π键；
（4）根据两者的成键类型判断杂化方式，其中乙烯为平面结构，乙炔为直线型结构；
（5）根据“均摊法”计算晶胞中Cu、Pd原子数目，根据原子比例关系确定x的值。
25．【答案】（1）第三周期ⅣA族
（2）2H2O+2e-=2OH-+H2↑或2H++2e-=H2↑
（3）；CO2+3H2CH3OH+H2O
（4）CO2+4H2CH4+2H2O，CO2+8H++8e-= CH4+2H2O
【解析】【解答】电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，与电源负极相连的电极是阴极，阴极上氧化剂得到电子发生还原反应，阳极上还原剂失去电子发生氧化反应；电解水时阴极上水电离产生的氢离子得电子变氢气。
（1）硅原子序数为14，核外电子分3层排布，依次为2、8、4个，Si在元素周期表中的位置第三周期ⅣA族。
（2）电解水制H2，阴极上水电离产生的氢离子得电子变氢气，阴极电极反应式是2H2O+2e-=2OH-+H2↑或2H++2e-=H2↑。
（3）①CO2是共价化合物，分子内每个氧原子和碳原子共用两对电子对、电子式。
②由图知，CO2和H2反应生成CH3OH和H2O，在生成甲醇的反应中聚乙烯亚胺是催化剂，则生成甲醇的总反应为CO2+3H2CH3OH+H2O。
（4）由图知，右侧电极上在产甲烷菌的作用下CO2与H2反应生成了CH4和H2O，右侧为阴极区，CO2得电子被还原为CH4，则所有生成CH4的反应为：CO2+4H2CH4+2H2O，CO2+8H++8e-= CH4+2H2O。
【分析】电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，与电源负极相连的电极是阴极，阴极上氧化剂得到电子发生还原反应，阳极上还原剂失去电子发生氧化反应；电解水时阴极上水电离产生的氢离子得电子变氢气；
(1)硅原子序数为14，核外电子分3层排布，依次为2、8、4个；
(2)电解水制H2，阴极上水电离产生的氢离子得电子变氢气；
(3)①CO2是共价化合物，分子内每个氧原子和碳原子共用两对电子对；
②由图知，CO2和H2反应生成CH3OH和H2O，在生成甲醇的反应中聚乙烯亚胺是催化剂；
(4)由图知，右侧电极上在产甲烷菌的作用下CO2与H2反应生成了CH4和H2O，右侧为阴极区，CO2得电子被还原为CH4。
一、单选题
1．《明会典》中记载：“嘉靖中则例，通宝钱六百万文，合用二火黄铜四万七千二百七十二斤……”这里黄铜是铜锌合金。下列说法错误的是（ ）
A．锌、铜均位于元素周期表的区
B．在铜、锌中，第二电离能与第一电离能相差较大的是锌
C．在潮湿空气中，与黄铜中的铜相比，纯铜中的铜更容易被腐蚀
D．用黄铜不用铁铸造“通宝钱”，主要因为黄铜的化学性质比铁稳定
2．X元素的基态简单阳离子和Y元素的基态简单阴离子的核外电子层结构相同，下列叙述正确的是（ ）
A．离子半径：X> Y B．原子半径：X< Y
C．原子序数：X D．原子最外层电子数：X< Y
3．化学与能源、材料和环境密切相关。下列有关说法错误的是（ ）
A．我国科学家制备只含主族元素的催化剂，它具有高选择性
B．我国科学家利用赤泥和玉米秸秆制备的新型生物炭具有强吸附性
C．2022年杭州亚运会“薪火”火炬采用1070铝合金，铝合金属于金属材料
D．我国科学家研制层状磷酸锆材料可除去废水中，该核素含中子数为52
4．下列叙述符合题意，且能用元素周期律解释的是（ ）
A．原子半径：F＞N B．还原性：Se2-＞S2-
C．第一电离能：K＞Fe D．元素的非金属性：S＞Cl
5．2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟（ ）等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷（ ）同周期。下列说法不正确的是（ ）
A． 是第五周期第 族元素
B． 的中子数与电子数的差值为17
C．原子半径：
D．碱性：
6．下列有关物质性质的比较，结论正确的是
A．溶解度：Na2CO3＜NaHCO3 B．热稳定性：HCl＜PH3
C．沸点：C2H6＜C4H10 D．碱性：LiOH＜Be(OH)2
7．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X的单质是空气中含量最多的气体，Y是同周期中原子半径最小的主族元素，Z原子的最外层电子数与最内层电子数相同，W与Y同主族。下列说法正确的是（ ）
A．原子半径：r(X)
C．Z与W形成的化合物水溶液显弱酸性
D．Y分别与X和Z形成的化合物所含化学键类型相同
8．根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是（ ）
A．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
B．核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
C．热稳定性：H2O＞H2S＞PH3
D．与得电子能力不同
9．W、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数依次增大，W的某种原子无中子，X、Y可形成原子个数比为1∶1的具有漂白性的物质，工业上常用电解饱和YZ溶液来获得Z的单质及其他产品。下列说法正确的是（ ）
A．W和X、Y、Z均能形成18电子的分子
B．上述四种元素的原子半径大小顺序为r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)
C．X、Y之间形成的化合物可能同时含有离子键和非极性共价健
D．W、X、Z三种元素形成的化合物一定是弱酸
10．向溶液中滴加适量溶液可生成沉淀。下列说法正确的是（ ）
A．半径大小： B．电负性大小：
C．碱性强弱： D．电离能大小：
11．下列叙述中错误的是（ ）
A．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
B．硫酸的酸性比次氯酸的酸性强，所以硫的非金属性比氯强
C．在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素
D．人们在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料
12．A、B、C、D、E的原子序数依次增大，其中E不属于短周期元素，常见单质分子B2中含有3对共用电子对，D的最外层电子数是周期序数的2倍，E单质是一种紫红色金属，甲、乙、丙是上述部分元素组成的二元化合物.且乙、丙分子所含电子总数相同，转化关系如图所示，其中甲是黑色固体，丙是一种常见的无色液体。下列说法错误的是（ ）
A．乙分子中共用电子对数目与B2分子相同
B．单质D与E在加热时可生成1：1型化合物
C．原子半径：B>C
D．C与D位于同一主族，与B位于同一周期
13．下列实验装置或操作设计正确，且能达到实验目的是（ ）
A．实验①制备并收集少量氨气
B．实验②推断S、C、Si的非金属性强弱
C．实验③配制一定物质的量浓度溶液
D．实验④进行中和反应反应热的测定
14．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W元素可形成密度最小的气体单质； W和Y的最外层电子数相同，可形成离子化合物YW；常温下0.01mol·L-1 X、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH值均为2，下列叙述错误的是（ ）
A．原子半径：Y>Z> W
B．X、Z分别与W形成的简单化合物相遇会产生白烟
C．XZ3分子中，所有原子的最外层均满足8电子稳定结构
D．W、X和Z形成的化合物中只含有共价键
15．短周期部分元素原子半径与原子序数的关系如图，下列说法正确的是（ ）
A．相同条件下，Y的氢化物比X的氢化物更稳定，熔沸点也更高
B．A单质通常保存在煤油中
C．Y的单质能从含R简单离子的水溶液中置换出R单质
D．M的最高价氧化物对应水化物能分别与Z、R的最高价氧化物对应水化物反应
16．W、X、Y、Z均为短周期元素，原子序数依次增加，W的原子核最外层电子数是次外层的2倍，X 、Y+具有相同的电子层结构，Z的阴离子不能发生水解反应。下列说法正确的是（ ）
A．原子半径：Y＞Z＞X＞W
B．简单氢化物的稳定性：X＞Z＞W
C．最高价氧化物的水化物的酸性：W＞Z
D．X可分别与W、Y形成化合物，其所含的化学键类型相同
17．X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期数，分子呈三角锥形，Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族，Q是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是（ ）
A．X与Z形成的10电子微粒有2种
B．Z与Q形成的一种化合物可用于饮用水的消毒
C．与的晶体类型不同
D．由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
18．吸湿性强，常被用作气体和液体的干燥剂，它甚至可以使硝酸脱水：。下列说法正确的是
A．第一电离能： B．电负性：
C．离子半径： D．沸点：
19．W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的前20号元素，W、X、Z形成的一种化合物A为无色油状液体，是中学化学中常用的无机试剂。Y和Q形成的化合物QY2可与化合物A反应，生成的气体WY可腐蚀玻璃。下列说法错误的是（ ）
A．Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z的强
B．W和Q可以形成离子化合物
C．简单离子半径Z>Q>X>Y>W
D．X的简单气态氢化物比Z的更稳定
20．短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次递增，且在同一周期，四种元素原子的最外层电子数之和为19，X和Y元素原子的原子序数比6：7，X的最高正价是W的最低负价的绝对值的2倍。下列说法正确的是（ ）
A．X单质可以通过铝热法获得
B．Y的氧化物是良好的半导体材料
C．Z的氢化物比W的氢化物更稳定
D．X的氧化物和Z的最高价氧化物化合的产物中有共价键和离子键
二、综合题
21．新型半导体材料GaN、SiC主要应用于功率半导体、射频和光电器件领域。
（1）N、Si、Ga三种元素的基态原子中，第一电离能由大到小的顺序是 ，其中未成对电子数最少原子的外围电子排布式为 ，该元素位于周期表的 区。
（2）制备GaN的工艺中用到GaCl3。GaCl3分子的空间构型为 ，其中Ga的杂化方式为 ；GaCl3的熔点为77.9℃，GaN的熔点为1700℃，二者熔点差异的原因是 。
（3）GaN的一种六方晶胞如图所示，品胞参数为anm、cnm。晶体中N原子的配位数为 ；晶体密度ρ= g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、c、NA的代数式表示)。
22．X、Y、Z、W为元素周期表前四周期的元素，原子序数依次增大，X原子核外有6种不同运动状态的电子；Y原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子；Z有多种氧化物，其中一种红棕色氧化物可作涂料；W位于第四周期，其原子最外层只有1个电子，且内层都处于全充满状态。回答下列问题：
（1）X在元素周期表中的位置是 。
（2）元素的第一电离能：X Y(填“>”或“<”，下同)；最简单气态氢化物的沸点：X Y。
（3）Y的最高价氧化物对应水化物中酸根离子的空间构型是 (用文字描述)。
（4）Z3+基态核外电子排布式为 ，用硫氰化钾溶液检验Z3+的离子方程式为 ，1molSCN-中含有 molσ键， molπ键，与其互为等电子体的分子是 (写两种分子式)。
（5）与W晶体的金属堆积相同的是___。
A．Na B．Zn C．Ag D．Mg
（6）Fe、Co、Ni是三种重要的金属元素，三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，其熔点由高到低的顺序为 。CoO的面心立方晶胞如图，设阿伏加德罗常数的值为NA，则CoO晶体的密度为 g·cm-3。
23．在实验室可以将硫化氢气体通入装有硫酸铜溶液的洗气瓶中而将其吸收。现象是洗气瓶中产生黑色沉淀，同时蓝色溶液逐渐变浅而至无色。完成下列填空：
（1）写出发生反应的化学方程式 ，该反应能够发生是因为（选填编号） 。
A.强酸生成了弱酸
B.强氧化剂生成了弱还原剂
C.生成的黑色沉淀不溶于水，也不溶于一般的酸
D.生成的无色溶液不能导电，也不能挥发出气体
（2）该反应体系中的属于弱电解质的溶液，跟含有与该弱电解质等物质的量的氢氧化钠的溶液混合发生反应后，混合溶液中存在的离子一共有 种，这些离子的浓度大小不同，其中浓度第二大的离子的符号是 ，从物料平衡的角度分析：溶液中c(Na+)= 。
（3）硫化铜与一般酸不反应，但可与浓硝酸发生反应： CuS+ HNO3（浓）— CuSO4+ NO2↑+ H2O，配平此反应方程式，将系数填写在对应的横线上。
（4）若反应中转移1.6mol电子时，则产生的气体在标准状况下体积为 L；若反应的氧化产物为0.8mol时，则反应中转移电子数为 。
（5）此反应体系中的含硫物质形成的晶体类型为 ，此反应体系中非金属元素的原子半径由大到小的是（用元素符号表示） 。
24．
最近 James A. Dumesic 等研究了负载于TiO2和SiO2 表面的Ag- Pd、Cu-Pd 合金催化剂对乙炔选择性加氢反应的情况。回答下列问题：
（1）基态Ti、Cu的未成对电子数之比为 ；基态Si原子的价电子排布式为 。
（2）Ag和Cu均位于元素周期表中第I B族，Cu的熔点比Ag的高，硬度比Ag的大，其原因是 。
（3）SiO2中所含共价键的类型是 (填“σ键”或“π键”)。
（4）乙炔、乙烯中中心原子的杂化方式依次为 、 ，乙炔的空间构型为 。
（5）某铜钯合金CuPdx可看作铜晶胞中的两个顶点上的Cu原子被Pd原子取代(如图)，则x= 。
25．CO2是一种自然界大量存在的“碳源”化合物，借助零碳能源(太阳能等)制得的H2可将CO2转化为燃料，能缓解温室效应和解决能源危机问题。
（1）硅太阳能电池可实现太阳能向电能的转化，Si在元素周期表中的位置 。
（2）电解水制H2，阴极电极反应式是 。
（3）聚乙烯亚胺捕获CO2并原位氢化为甲醇，反应历程如图1所示。
①写出CO2的电子式 。
②写出生成甲醇的总反应 。
（4）微生物电解池能将CO2转化为CH4，其工作原理如图2所示，写出所有生成CH4的反应 。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A．根据元素在周期表中的位置可知，锌、铜均位于元素周期表的区，A不符合题意；
B．原子轨道中电子处于全满、半满、全空时最稳定，Cu失去一个电子后3d轨道全满， 再失去一个电子较困难；Zn失去一个电子后4s能级上有1个电子，再失去1个电子比Cu容易，所以铜的I1与I2相差较大，而锌的I1与I2相差较小，B符合题意；
C．在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀，锌的金属性强于铜，因此黄铜(铜锌合金)制品比纯铜制品更不易产生铜绿，C不符合题意；
D．由选项C可知，黄铜较稳定，而铁较活泼，故用用黄铜不用铁铸造“通宝钱”，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.元素周期表的ds区包括第IB和第IIB元素；
C.黄铜是铜锌合金，在潮湿的空气中形成原电池后，铜是正极材料，被保护；
D.黄铜的化学性质比铁稳定。
2．【答案】D
【解析】【解答】具有相同核外电子层结构的基态离子， 核电荷数越大，离子半径越小，X元素的核电荷数大于Y，则离子半径：X不符合题意；
同周期主族元素从左到右，原子半径依次减小，同主族元素从上到下，原子半径依次增大，X位于Y的下一个周期，则原子半径：X> Y，B不符合题意；
X位于Y的下一个周期，则原子序数：X> Y，C不符合题意；
同周期元素从左到右，最外层电子数依次增大，X形成阳离子，Y形成阴离子，则X最外层电子数小于4，Y最外层电子数大于4，所以原子最外层电子数：X< Y，D符合题意。
【分析】A.核外电子层结构相同的离子， 核电荷数越大，离子半径越小；
B.同周期主族元素从左到右，原子半径依次减小，同主族元素从上到下，原子半径依次增大；
C.依据“阴前阳下”进行分析；
D.最外层电子数小于4，易形成阳离子，Y最外层电子数大于4，易形成阴离子。
3．【答案】A
【解析】【解答】A．铁、钴、镍都是过渡元素，属于第Ⅷ族元素，不是主族元素，A项符合题意；
B．含碳物质可制备多孔的生物炭，B项不符合题意；
C．铝合金属于金属材料，C项不符合题意；
D．含中子数为，D项不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A.铁、钴、镍均为第Ⅷ族元素；
B.生物炭具有强吸附性；
C.铝合金含有金属元素，属于金属材料；
D.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。
4．【答案】B
【解析】【解答】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：F
C．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，第一电离能：K
【分析】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大；
B．同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；非金属性越强，对应简单离子的还原性越弱；
C．同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素
D．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强。
5．【答案】D
【解析】【解答】A.铟具有五个电子层，因为属于第五周期；最外层电子数为3，因此属于第IIIA族，选项的说法是正确的，不符合题意；
B.铟的中子数等于质量数减去质子数，为66，中子数再减去质子数等于17，选项的说法是正确的，不符合题意；
C.铟有五个电子层，而铝只有三个电子层，因此铟的半径大于铝的半径，不符合题意；
D.In(OH)3的碱性弱于RbOH,选项的说法是错误的，符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.原子的电子层数就是其周期数，最外层电子数就是其族序数；
B.原子的中子数和质子数之和就是原子的质量数；
C.原子的电子层数越多，其半径就越大；
D.位于同一周期的原素，从左至右原子最高价氧化物的水化物的碱性就越来越强。
6．【答案】C
【解析】【解答】A．饱和Na2CO3溶液中通入CO2，可生成NaHCO3沉淀，则溶解度：Na2CO3>NaHCO3，A不符合题意；
B．Cl与P为同周期元素，非金属性Cl比P强，则热稳定性：HCl＞PH3，B不符合题意；
C．C2H6、C4H10都能形成分子晶体，相对分子质量前者小于后者，则分子间作用力前者小于后者，所以沸点：C2H6＜C4H10，C符合题意；
D．Li和Be为同周期元素，Li在Be的左边，金属性Li比Be强，则碱性：LiOH＞Be(OH)2，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠；
B.元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强；
C.结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高；
D.金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强。
7．【答案】C
【解析】【解答】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X的单质是空气中含量最多的气体则X为氮元素， Z原子的最外层电子数与最内层电子数相同则为镁元素，Y是同周期中原子半径最小的主族元素，Y应为第二周期元素故为氟元素，W与Y同主族则W为氯元素。A.同周期元素原子从左到右依次减小，同主族元素原子从上而下依次增大，故原子半径： r(Z)< r(X)
C. Z与W形成的化合物氯化镁为强酸弱碱盐，水解使溶液显弱酸性，选项C符合题意；
D. Y分别与X和Z形成的化合物所含化学键类型不相同，分别为共价键和离子键，选项D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据 X的单质是空气中含量最多的气体判断X是N元素，结合Z原子的最外层电子数与最内层电子数相判断Z是Mg元素，然后根据原子序数的大小和W与Y同主族判断Y、W，在利用元素周期律进行解答即可。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．同主族从上而下非金属性减弱，最高价含氧酸的酸性减弱，不是最高价含氧酸，则不一定，A不符合题意；
B．核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同，如S2-、Ar和K+，B不符合题意；
C．元素的非金属性O>S>P，则其氢化物的热稳定性，H2O>H2S>PH3，C符合题意；
D．和最外层都是7个电子，得电子能力相同，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.同主族从上到下非金属性减弱，最高价含氧酸的酸性减弱，不是最高价含氧酸则不一定；
B.核外电子排布相同的微粒可能为阴阳离子，不同离子具有不同性质；
D.和为同位素，两者质子数相同，最外层电子数均为7，得电子能力相同。
9．【答案】C
【解析】【解答】A. A. W和X、Y、Z分别形成 H2O NaH HCl ， 期中H2O NaH均不是18电子的分子，故A不符合题意；
B.四种元素的原子半径大小顺序为 ，即原子半径大小顺序为 ，故B不符合题意；
C.X、Y之间形成的化合物可能为氧化钠或过氧化钠，他们同时含有离子键和非极性共价健所以C选项是符合题意的；
D.W、Y、X三种元素形成的化合物可能是HClO4，为强酸，故D不符合题意.
故答案为：C
【分析】由题给信息分析可以知道W为H元素、X为O元素、Y为Na元素、Z为Cl元素。
10．【答案】B
【解析】【解答】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；半径大小：，A不符合题意；
B．同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性大小：，B符合题意；
C．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐变强，碱性减弱；碱性强弱：，C不符合题意；
D．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，电离能大小：，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；
B．同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；
C．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐变强，碱性减弱；
D．同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素。
11．【答案】B
【解析】【解答】A. 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，即位置决定结构，结构决定性质，A不符合题意；
B. 次氯酸不是最高价含氧酸，不能依据硫酸的酸性比次氯酸的酸性强得出硫的非金属性比氯强，事实上氯元素的非金属性强于硫元素，B符合题意；
C. 在金属元素与非金属元素的分界线附近的元素往往既具有金属性，也具有非金属性，因此可以寻找制备半导体材料的元素，C不符合题意；
D. 过渡元素均是金属元素，因此人们在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.原子在元素周期表中的位置决定了原子的结构，结构决定了其性质；
B.由酸性确定非金属性的强弱，需用最高价氧化物对应水化物的酸性进行比较；
C.位于两性线上的元素既有金属性也有非金属性；
D.过渡元素中存在催化剂和合金材料；
12．【答案】B
【解析】【解答】A、B、C、D、E的原子序数依次增大，单质分子B2中含有3对共用电子对，B为N元素；D的最外层电子数是周期序数的2倍，D为S元素；E不属于短周期元素，E单质是一种紫红色金属，E为Cu元素；其中甲、乙、丙是上述部分元素组成的二元化合物。丙是一种常见的无色液体，丙为水，则A为H元素，C为O元素；甲是黑色固体，甲为CuO；乙、丙分子所含电子总数相同，则乙也含有10个电子，乙为NH3。A. 氨气分子中共用电子对数目与N2分子相同，均为3个，故A不符合题意；
B. S与Cu反应生成Cu2S，属于2：1型化合物，故B符合题意；
C. 同一周期，自左而右，原子半径逐渐减小，同一主族自上而下，原子半径逐渐增大，原子半径：N>O，故C不符合题意；
D. O与S均位于ⅥA族，O与N均位于第2周期，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.NH3分子中N原子与三个H原子分别形成一个共用电子对；N2分子中的N分别与另一个N原子形成三个共用电子对；
B.硫单质和铜单质在加热的条件下的产物为Cu2S；
C.N和O为同一周期的元素，N原子的半径要大于O原子；
D.同一周期的元素原子的电子层数是相同的；同主族的元素最外层电子的数目是相同的。
13．【答案】B
【解析】【解答】A．实验①制备并收集少量氨气，应该加热氯化铵和氢氧化钙的混合物，故A不符合题意；
B．实验②稀硫酸与碳酸钠反应，生成二氧化碳气体，二氧化碳气体通入硅酸钠溶液，生成硅酸沉淀，说明最高价氧化物对应水化物的酸性：硫酸>碳酸>硅酸，推断S、C、Si的非金属性强弱，故B符合题意；
C．实验③配制一定物质的量浓度溶液，定容时，需用胶头滴管滴加水，防止液面超过刻度线，故C不符合题意；
D．实验④进行中和反应反应热的测定，缺失环形玻璃搅拌棒，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A.加热氯化铵固体不能得到氨气，生成的氨气和氯化氢气体易结合成氯化铵
B.利用最高价氧化物对应的水合物的酸性的强弱证明非金属性强弱
C.接近1~2mL时，需要用胶头滴管进行加水
D.为了充分反应，应该补充环形玻璃棒，缺少环形玻璃棒进行搅拌
14．【答案】D
【解析】【解答】A．同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，H是原子半径最小的元素，所以原子半径：Na>Cl> H，故A不符合题意；
B． N与H形成的简单化合物NH3，Cl与H形成的简单化合物HCl，NH3与HCl相遇会生成NH4Cl固体小颗粒，会产生白烟，故B不符合题意；
C． NCl3分子中N和Cl形成3对共用电子对，所有原子的最外层均满足8电子稳定结构，故C不符合题意；
D． H、N和Cl形成的化合物NH4Cl中既含有共价键，又含有离子键，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】W元素可形成密度最小的气体单质，则W为H元素，W和Y的最外层电子数相同，可形成离子化合物YW，则Y为Na元素， 常温下0.01mol·L-1 X、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH值均为2，则X和Z的最高价含氧酸均为一元强酸，则X为N元素，Z为Cl元素。
15．【答案】D
【解析】【解答】A.氢化物的稳定性与非金属性的递变规律一致，由于非金属性Y>X，因此Y的氢化物比X的氢化物更稳定，而X的氢化物为H2O，结构中存在氢键，因此熔沸点更高，A不符合题意；
B.A为Li，Li的密度比煤油的密度小，会上浮在煤油表面，与空气接触，被氧化，因此Li不能保存在煤油中，B不符合题意；
C.Y的单质为F2，F2的氧化性很强，能直接与溶液中的H2O发生反应，因此F2不与Cl-发生置换反应，C不符合题意；
D.M的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，Z、R的最高价氧化物对应的水化物分别为：NaOH、HClO4，由于Al(OH)3为两性氢氧化物，因此能与NaOH、HClO4反应，D符合题意；
故答案为：D
【分析】由图可知，A为Li、X为O、Y为F、Z为Na、M为Al、N为Si、R为Cl，据此结合元素周期表的性质递变规律分析选项。
16．【答案】B
【解析】【解答】W原子的最外层电子数是次外层的2倍，则W为碳(C)；X 、Y+具有相同的电子层结构，则X为氟（F），Y为钠（Na）；Z 的阴离子不能发生水解反应，则Z为氯（Cl）。A．比较原子半径时，先看电子层数，再看最外层电子数，则原子半径Na＞Cl＞C＞F，A不符合题意；
B．非金属性F>Cl>C，所以简单氢化物的稳定性X＞Z＞W，B符合题意；
C．非金属性C
故答案为：B。
【分析】根据短周期元素原子核外电子排布规律，结合题目已知条件，推断出W为碳(C)、X为氟（F）、Y为钠（Na）、Z为氯（Cl），然后根据元素周期律的内容进行综合判断。
17．【答案】B
【解析】【解答】A．Z为O，则其形成的10电子微粒有H2O、OH-、H3O+，A不符合题意；
B．Z为O，Q为Cl，可形成ClO2，ClO2具有强氧化性，可用于自来水消毒，B符合题意；
C．Z为O，M为Na，Q为Cl，则M2Z为Na2O，MQ为NaCl，两者均为离子晶体，C不符合题意；
D．X为H，Y为N，Z为O，这三种元素可以形成NH ·H O，其溶液显碱性，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】X的核外电子数等于其周期数，则X为H元素， 分子呈三角锥形 ，则Y为N元素，Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和，则Z为O元素，M与X同主族，Q是同周期中非金属性最强的元素，则M为Na元素，Q为Cl元素。
18．【答案】C
【解析】【解答】A．同周期元素，一般从左到右，第一电离能逐渐增大，但是由于氮元素2p轨道半充满，比较稳定，故氮元素第一电离能高于同周期相邻元素第一电离能，第一电离能：，A不符合题意；
B．同主族元素，由上到下非金属性减弱，电负性也逐渐递减，故电负性：，B不符合题意；
C．核外电子层结构相同的离子，原子序数越小，离子半径越大，故离子半径：，C符合题意；
D．分子间存在氢键，使氨气分子的沸点升高，故沸点：，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.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；
B.元素的非金属性越强，电负性越大；
D.氨气分子间存在氢键。
19．【答案】A
【解析】【解答】A．Y是F，F没有正价，无最高价氧化物的水化物，A符合题意；
B．W为H，Q为Ca，二者可形成离子化合物CaH2，B不符合题意；
C．H+无电子层，半径最小，O2-和F-，核外电子排布相同，都有两个电子层，O2-序数小，O2-的半径比F-大，S2-和Ca2+都有三个电子层，S2-原子序数小，半径比Ca2+大，故半大小关系为：S2-﹥Ca2+﹥O2-﹥F-﹥H+，即简单离子半径Z>Q>X>Y>W，C不符合题意；
D．X的简单气态氢化物为H2O，Z的简单气态氢化物为H2S，O和S同主族，O在上，O的非金属性较强，所以稳定性：H2O﹥H2S，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据给出的信息，无色油状液体是浓硫酸，因此W为H，X为O，Z为S，WY可以腐蚀玻璃，则Y为F，由于 W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的前20号元素 ，则Q为Ca，结合选项进行判断即可
20．【答案】D
【解析】【解答】短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次递增，且在同一周期，X和Y元素原子的原子序数比为6：7，如果X的原子序数为6，则X、Y、Z和W的最外层电子数只能为4、5、6、7，四种元素原子的最外层电子数之和为22，而且X的最高正价是W的最低负价的绝对值的4倍，不符合题意；如果X的原子序数为12，X和Y元素原子的原子序数比为6：7，Y的原子序数应为14，由于X的最高正价是W的最低负价的绝对值的2倍，则W的原子序数为17，四种元素原子的最外层电子数之和为19，Z只能是16号元素，所以X、Y、Z和W以此为Mg、Si、S、Cl元素。A、X为Mg元素，比Al活泼，不能用铝热法制取，故A不符合题意；
B、硅单质是良好的半导体材料，二氧化硅不是，故B不符合题意；
C、同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，元素对应的氢化物的稳定性逐渐增强，则氯化氢的稳定性大于硫化氢，故C不符合题意；
D、X的最高价氧化物和Z的最高价氧化物化合的产物为硫酸镁，属于含氧酸盐，既含有离子键，又含有共价键，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】短周期元素X、Y、Z和W的原子系数依次增大，且在同一周期，X和Y元素原子的原子系数比6：7。可能为6、7或12、14；若为6、7与Z、W不同于同周期；则X为镁Y为硅X的最高正价是W的最低负价的绝对值的两倍，则W为氯。四种元素原子的最外层电子数之和为19，则Z的最外层电子数为6，则Z是S。
21．【答案】（1）N>Si>Ga；Ga；p
（2）平面三角形；sp2；GaCl3为分子晶体，GaN为共价晶体
（3）4；
【解析】【解答】（1）金属元素第一电离能较小，非金属元素第一电离能较大。同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，同一主族元素从上到下第一电离能由大变小，根据位置，比较电离能大小，根据电子排布，进行解；
（2）根据价层电子对互斥理论来确定其空间构型及中心原子杂化方式；根据熔点高低判断晶体类型；
（3）根据原子周围连接情况判断配位数，结合密度ρ=公式进行计算，以此来解析；
(1)金属元素第一电离能较小，非金属元素第一电离能较大，同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，同一主族元素从上到下第一电离能由大变小，根据三者N、Si、Ga在周期表中位置可知，第一电离能N>Si>Ga，N的外围电子排布式：2s2p3有3个未成对电子，Si外围电子排布式：3s23p2，有2个未成对，Ga电子外围电子排布式：4s24p1有1个未成对电子，未成对电子数最少为1个为Ga，Ga原子的外围电子排布式为4s24p1，位于第四周期第ⅢA族；
(2)GaCl3中价层电子对个数=3+( 3-3×1)=3，且没有孤电子对，所以其空间构型是平面三角形结构，Ga的杂化方式为sp2；
GaCl3的熔点为77.9℃，熔沸点低，这是分子晶体的特点，推出GaCl3为分子晶体，GaN的熔点为1700℃，熔沸点高，是共价晶体特点，推出GaN为共价晶体；
(3)1个N周围有4个与之等距且最近的Ga原子，所以N的配位数为4；
已知胞参数为anm、cnm，该晶胞的体积=6×（a×a ）×c ×10-21cm3，一个晶胞中N的个数为6×+3=6，Ga的个数为12× +2×+3=6，一个晶胞中6个GaN，根据密度ρ== = ；
【分析】（1）同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，同一主族元素从上到下第一电离能由大变小，据此分析。根据原子的排布规则书写电子排布式。
（2）根据价层电子对互斥理论来确定其空间构型及中心原子杂化方式；晶体类型不同，其熔点也不同。
（3）根据原子周围连接情况判断配位数，结合密度ρ=公式进行计算，注意单位统一。
22．【答案】（1）第二周期第ⅣA族
（2）＜；＜
（3）平面三角形
（4）1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；2；2；CO2，N2O，OCN-，N3等
（5）C
（6）NiO＞CoO＞FeO；
【解析】【解答】(1)X为碳元素，位于周期表的第二周期第ⅣA族；故答案为：第二周期第ⅣA族。
(2)同一周期元素的第一电离能随原子序数的增大而增大，但第ⅡA大于ⅢA，第ⅤA大于ⅥA，所以C小于N元素的第一电离能；氨气分子间存在氢键，沸点比甲烷的更高，所以最简单气态氢化物的沸点：CH4＜NH3；故答案为：＜；＜。
(3)根据价层电子对数推出空间结构，N的最高价氧化物对应水化物中酸根离子即 ， 的空间构型：3+ =3，价层电子对数为3，孤电子对数为0，所以是平面三角形；故答案为：平面三角形。
(4)Fe基态核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；失去3个电子后，得出Fe3＋的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；用硫氰化钾溶液检验Z3+生成血红色的络合物，离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；根据结构 可知1molSCN-中含有2molσ键、2molπ键，含等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团，所以SCN-的等电子体有CO2，N2O，OCN-，N3等。
(5) Cu晶体的堆积模型是面心立方最密堆积，Na属于体心立方堆积，锌和镁属于六方最密堆积，Ag属于面心立方最密堆积；故答案为：C。
(6) 三种元素二价氧化物均为离子化合物，其熔点和离子键的强弱有关，离子的半径越小，离子键越强，离子半径r(Fe2＋)＞r(Co2＋)＞r(Ni2＋)，形成的离子键依次增强，熔点依次升高，则熔点NiO＞CoO＞FeO；根据晶胞结构，O2－占据了面心和顶点，面心的O2－被2个晶胞所共有，顶点被8个晶胞所共有，则该晶体中有 个O2－；Co2＋占据了棱心和体心，棱心的Co2＋被4个晶胞所共有，体心的Co2＋被此晶胞所独有，则该晶胞中含有 个Co2＋；根据公式可得 。
【分析】周期表前四周期的元素X、Y、Z、W，原子序数依次增大，X原子核外有6种不同运动状态的电子，X为C元素；Y原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，Y为N元素；Z有多种氧化物，其中一种红棕色氧化物可作涂料，涂料的为Fe2O3，Z为Fe元素；W位于第四周期，其原子最外层只有1个电子，且内层都处于全充满状态1s22s22p63s23p63d104s1，即为Cu元素；所以前四周期的元素 X、Y、Z、W分别为：C、N、Fe、Cu。
23．【答案】（1）CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4；C
（2）5；HS-；c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)
（3）1；8；1；8；4
（4）35.84；6.4NA
（5）离子晶体；S＞N＞O＞H
【解析】【解答】(1)将硫化氢气体通入装有硫酸铜溶液的洗气瓶中，洗气瓶中产生黑色沉淀，为CuS，同时蓝色溶液逐渐变浅而至无色，反应的化学方程式为CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4，反应生成的CuS黑色沉淀不溶于水，也不溶于硫酸，使得该反应能够发生，故答案为：CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4；C；(2)该反应体系中的属于弱电解质的是H2S，与等物质的量的氢氧化钠的溶液混合，发生反应生成NaHS，溶液中存在NaHS的电离平衡和水解平衡，溶液中存在的离子有Na+、HS-、S2-、OH-、H+，一共有5种离子；但NaHS的电离程度和水解程度均较小，这些离子的浓度第二大的离子为HS-，溶液中存在物料守恒，c(Na+)= c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)，故答案为：5；HS-；c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)；(3)根据化合价升降守恒，硫化铜中的S元素由-2价升高为+6价，化合价升高8，硝酸中N元素的化合价由+5价降低为+4价，化合价降低1，最小公倍数为8，因此硫化铜与浓硝酸的反应方程式为：CuS+8HNO3(浓)=CuSO4+8NO2↑+4H2O，故答案为：1；8；1；8；4；(4)根据反应的方程式CuS+8HNO3(浓)=CuSO4+8NO2↑+4H2O，反应中转移的电子为8，若反应中转移1.6mol电子时，则产生1.6mol NO2气体，在标准状况下体积为1.6mol ×22.4L/mol =35.84L；该反应的氧化产物为CuSO4，若反应的氧化产物为0.8mol时，则反应中转移电子为0.8mol×8=6.4mol，数目为6.4NA，故答案为：35.84；6.4NA；(5)此反应体系中的含硫物质为CuS和CuSO4，形成的晶体类型均为离子晶体，此反应体系中非金属元素为S、H、N、O，同一周期，从左到右，原子半径逐渐减小，同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，原子半径由大到小的顺序为S＞N＞O＞H，故答案为：离子晶体；S＞N＞O＞H。
【分析】（1）一般用强酸制取弱酸，此反应之所以能够发生是因为生成的黑色CuS不溶于硫酸；
（2）此反应体系发生如下反应：H2S+NaOH=NaHS+H2O；NaHS=Na++HS-；HS-=H++S2-；
HS-+H2OH2S+OH-；
（3）物料守恒是指溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和；
（4）运用得失电子守恒配平化学方程式；
（5）运用计算标准状况下产生的气体的体积；
（6）运用元素周期律比较硫、氮、氧和氢原子的半径大小。
24．【答案】（1）2：1；3s23p2
（2）银的电子层数比铜的多，原子半径比铜的大，银的金属键较弱
（3）σ键
（4）sp；sp2；直线形
（5）
【解析】【解答】（1）Ti是22号元素，核外22个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，其3d轨道上有2个未成对电子，Cu是29元素，核外29个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，其4s轨道上有1个未成对电子，则Ti、Cu的未成对电子数之比为2：1；Si是14号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p2，最外层电子为价电子，价电子排布式为3s23p2；
（2）银的电子层数比铜多，原子半径比铜大，银的金属键较弱，其熔点和硬度比Cu低；
（3）二氧化硅晶体中，硅原子的4个价电子与4个氧原子形成4个共价键，硅原子位于正四面体的中心，4个氧原子位于正四面体的4个顶角上，即Si-O键是单键，属于σ键；
（4）C2H2中两个C都是中心原子，没有孤电子对数，都形成2个σ键，碳原子采取sp杂化；乙烯中碳原子形成3个σ键，没有孤电子对，碳原子采取sp2杂化；乙炔中C原子采取sp杂化，其空间构型为直线形；
（5）由题中信息可知，铜晶胞中的两个顶点上的Cu原子被Pd原子取代，每个晶胞中Pd的个数为2×=，每个晶胞中Cu的个数为6×+6×=，则铜钯合金CuPdx中1：x=：，故x=。
【分析】（1）根据核外电子排布式判断未成对电子数和价电子排布；
（2）同族金属元素隨原子序数增大，电子层数增多，原子半径增大，金属键越弱，金属晶体的熔点和硬度均降低；
（3）单键为 σ键，双键包含一个 σ键一个π键；
（4）根据两者的成键类型判断杂化方式，其中乙烯为平面结构，乙炔为直线型结构；
（5）根据“均摊法”计算晶胞中Cu、Pd原子数目，根据原子比例关系确定x的值。
25．【答案】（1）第三周期ⅣA族
（2）2H2O+2e-=2OH-+H2↑或2H++2e-=H2↑
（3）；CO2+3H2CH3OH+H2O
（4）CO2+4H2CH4+2H2O，CO2+8H++8e-= CH4+2H2O
【解析】【解答】电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，与电源负极相连的电极是阴极，阴极上氧化剂得到电子发生还原反应，阳极上还原剂失去电子发生氧化反应；电解水时阴极上水电离产生的氢离子得电子变氢气。
（1）硅原子序数为14，核外电子分3层排布，依次为2、8、4个，Si在元素周期表中的位置第三周期ⅣA族。
（2）电解水制H2，阴极上水电离产生的氢离子得电子变氢气，阴极电极反应式是2H2O+2e-=2OH-+H2↑或2H++2e-=H2↑。
（3）①CO2是共价化合物，分子内每个氧原子和碳原子共用两对电子对、电子式。
②由图知，CO2和H2反应生成CH3OH和H2O，在生成甲醇的反应中聚乙烯亚胺是催化剂，则生成甲醇的总反应为CO2+3H2CH3OH+H2O。
（4）由图知，右侧电极上在产甲烷菌的作用下CO2与H2反应生成了CH4和H2O，右侧为阴极区，CO2得电子被还原为CH4，则所有生成CH4的反应为：CO2+4H2CH4+2H2O，CO2+8H++8e-= CH4+2H2O。
【分析】电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，与电源负极相连的电极是阴极，阴极上氧化剂得到电子发生还原反应，阳极上还原剂失去电子发生氧化反应；电解水时阴极上水电离产生的氢离子得电子变氢气；
(1)硅原子序数为14，核外电子分3层排布，依次为2、8、4个；
(2)电解水制H2，阴极上水电离产生的氢离子得电子变氢气；
(3)①CO2是共价化合物，分子内每个氧原子和碳原子共用两对电子对；
②由图知，CO2和H2反应生成CH3OH和H2O，在生成甲醇的反应中聚乙烯亚胺是催化剂；
(4)由图知，右侧电极上在产甲烷菌的作用下CO2与H2反应生成了CH4和H2O，右侧为阴极区，CO2得电子被还原为CH4。
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