1.3元素周期表的应用同步练习 2024-2025学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册（含答案）
文档属性
| 名称 | 1.3元素周期表的应用同步练习 2024-2025学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 636.6KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-10-13 21:28:00 | ||
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文档简介
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1.3元素周期表的应用
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．X、Y、Z、W四种短周期主族元素，其相对位置如下表所示，Y原子最外层电子数是内层的3倍。下列说法不正确的是
A．最高化合价：W＞X B．原子半径：Z＞Y
C．非金属性：W＞Z D．Ｚ的位置为第3周期第ⅥA族
2．某元素的原子结构示意图为，关于该元素的说法不正确的是
A．元素符号是Al B．最高正化合价是+3价
C．金属性强于钠的 D．单质能与氢氧化钠溶液反应
3．下列有关元素周期表和元素周期律的叙述，正确的是
A．半导体芯片的元素可在周期表中金属与非金属的分界处寻找
B．同一周期主族元素对应的离子半径从左到右依次减小
C．最外层电子数为1的主族元素都极易失电子，都具有很强的金属性
D．Cl的非金属性强于S，则含氧酸酸性：HClO＞H2SO4
4．2024年3月2日，神舟十七号航天员乘组圆满完成第二次出舱活动，中国人探索太空的脚步将迈得更稳、更远。下列相关叙述不正确的是
A．“玉兔二号”月球车的太阳能电池材料为二氧化硅
B．“天宫”空间站使用石墨烯存储器，石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨
C．我国自主研制的舱外航天服使用的特种镁合金材料，属于金属材料
D．“天和”核心舱电推进系统使用的氮化硼陶瓷基复合材料具有高强度、抗热震等优点
5．短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大，这几种元素形成的一种化合物的结构如图所示。Z原子的核外最外层电子数与X原子核外电子总数相等，W的原子半径在周期表中最小。下列有关叙述不正确的是
A．Z与Q形成的某种化合物可做呼吸面具的供氧剂
B．简单氢化物的沸点：Z >Y
C．氧化物对应水化物的酸性：Y>X
D．由W、X、Y、Z四种元素组成的化合物既含离子键又含共价键
6．五种短周期主族元素W、R、X、Y、Z的原子序数依次增大，部分元素的原子半径和最低化合价关系如下图所示，基态X原子核外p能级上电子数比s能级上电子数多2。
元素 电离能/(kJ·mol-1)
……
R 738 1451 7733 10540 ……
R元素的部分逐级电离能数据如上表所示。下列叙述正确的是
A．熔点：RZ2>RW
B．化学键中离子键成分的百分数：RW>RY
C．和的VSEPR模型相同
D．和都是非极性分子
7．二氧化硅(SiO2)又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料。下列说法正确的是
A．硅在自然界中主要以单质形式存在
B．北斗导航系统所用芯片的主要成分是SiO2
C．利用SiO2与NaOH溶液反应可制取“水玻璃”
D．在硅酸盐中，每个硅原子周围结合2个氧原子
8．某元素的原子结构示意图为。下列关于该元素的说法中，不正确的是
A．元素符号是S
B．最高正化合价是+6
C．该元素原子在化学反应中易失2个电子
D．在周期表中的位置是第3周期、第ⅥA族
9．短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系错误的是
A．简单气态氢化物沸点：X>W
B．氧化物对应水化物的酸性：Z>W
C．Y的氧化物具有两性
D．简单离子的半径：Y10．化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列有关说法错误的是
A．“天和”核心舱电推进系统中的霍尔推力器腔体，使用的氮化硼陶瓷属于无机非金属材料
B．在“新冠肺炎战疫”中，84消毒液和医用酒精都可以用来消毒，但不宜混合使用
C．有毒，但食品中添加适量二氧化硫可以起到防腐、抗氧化等作用
D．生产普通玻璃和普通水泥的主要原料中都含有纯碱
11．下列关于含硅物质的说法错误的是
A．水晶的主要成分是二氧化硅 B．高纯硅是光导纤维的主要成分
C．二氧化硅可用于生产玻璃 D．碳化硅（金刚砂）是一种耐高温材料
12．下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是
A．将稀盐酸滴在石灰石上：
B．往溶液中加入过量的粉：
C．溶于氢氧化钠溶液：
D．往溶液中通入过量
13．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表所示，下列说法正确的是
元素代号 X Y Z M R
原子半径(×10-10m) 1.60 1.86 0.75 0.74 1.02
主要化合价 +2 +1 +5，-3 -2 +6，-2
A．Z的最高价氧化物对应的水化物与其最简单氢化物反应生成的化合物中含离子键和极性键
B．最简单氢化物的稳定性：Z>M
C．最简单氢化物的沸点高低顺序为：R>M
D．最高价氧化物对应水化物的碱性强弱顺序为：X>Y
14．下列离子方程式正确的是
A．向 稀溶液中加入盐酸：
B．溶液中滴加足量氨水：
C．少量 溶液与 溶液反应：
D．二氧化硅与 溶液反应：
15．下列有关硅及其化合物的说法正确的是
A．在粗硅的制取中发生反应2C+SiO22CO↑+Si，Si被还原，所以C的还原性大于Si
B．光导纤维遇强碱不会“断路”
C．用SiO2制取硅酸，应先使SiO2与NaOH溶液反应，然后通入CO2
D．由Na2CO3+SiO2CO2↑+Na2SiO3可知，H2SiO3的酸性大于H2CO3
二、填空题
16．有A、B、C、D、E五种单核微粒：A原子核内有7个质子，7个中子，核外有7个电子；B微粒其电子层结构与氖原子相同，但其电子数比质子数多2个；C微粒核电荷数为11，并带有一个单位的正电荷；D微粒核外有10个电子，当得到2个电子后微粒呈电中性；E微粒呈电中性且核内无中子。
(1)依次写出A、B、C、D四种微粒的符号： 、 、 、 。
(2)写出两种由上述元素组成的含有10个电子的多核微粒的符号 、 。
17．某元素的同位素，已知 M=30，且 M Z=16，则：
(1)X 元素为
(2)X 的气态氢化物电子式
(3)X 氧化物与强碱 NaOH 溶液反应的化学方程式 。
(4)X 氧化物与酸反应的化学方程式 。
18．A、B两元素。A元素的M层电子数与K层电子数相等；B元素原子的M层电子数等于其L层电子数的一半。则A为 ，B为 。
19．稀土元素是周期表中Ⅲ B族钪、钇和镧系元素的总称，它们都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为+3。其中钇（Y）元素是激光和超导的重要材料。
我国蕴藏着丰富的钇矿石（ Y2 FeBe2Si2O10），以此矿石为原料生产氧化钇（Y2O3）的主要流程如下：
已知：
I．有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：
开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
Fe3+ 2．7 3．7
Y3+ 6．0 8．2
Ⅱ．在周期表中，铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似。
（1）钇矿石（Y2 FeBe2Si2O10）的组成用氧化物的形式可表示为 。
（2）欲从Na2 SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。则
①最好选用盐酸、 （填字母代号）两种试剂，再通过必要的实验操作方可实现。
a．NaOH溶液 b．氨水 c．CO2气 d．HNO3
②写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式： ：必要的实验操作应是 。
（3）为使Fe3+沉淀完全，须用氨水调节pH =a，则a应控制在 的范围内；继续加氨
水调节pH =b发生反应的离子方程式为 ，溶液中Fe3+完全沉淀的判定标准是 。
（4）写出草酸钇[Y2(C2O4)3．Nh2O]煅烧的化学方程式 。
20．下图为周期表的主族元素的一部分，原子最外层电子数是次外层电子数的一半。
(1)写出的元素符号： 。
(2)写出在元素周期表中的位置： 。
(3)最高价氧化物对应水化物的碱性： (填“>”“<”或“=”，下同)。
(4)简单气态氢化物的稳定性： 。
(5)、、的简单离子的半径由大到小的排列顺序是 (用元素的离子符号表示)。
(6)下列说法不正确的是______(填标号)。
A．、的最高价氧化物对应的水化物酸性：
B．元素的单质具有半导体的特性，与可形成
C．、形成的化合物既能与酸反应又能与碱反应
D．的单质的氧化性大于
21．随着原子序数的递增，A～G七种短周期元素的最高正价或最低负价与原子序数的关系如图所示。
(1)在A、B、F、G四种元素中，非金属性最弱的元素在周期表中的位置为 。
(2)A、B、F三种元素的原子半径由大到小的顺序是 (填元素符号)。
(3)E元素的最高价氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是 。
(4)元素A与C形成的电子总数为22的分子的结构式为 。
(5)元素C与D按原子个数比1∶1形成的化合物的电子式为 ，其所含的化学键有 (填化学键类型)。
(6)用铂丝蘸取D的氯化物在火焰上灼烧，根据火焰呈现的特征颜色，可以判断D元素的存在，化学上把这种定性分析操作称为 。
22．将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。现有一氧化还原反应的体系，共有KCl、Cl2、浓H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质。完成下列填空：
(1)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式，配平并标出电子转移方向和数目： 。
(2)上述反应中，氧化剂是 ，每转移1 mol电子，生成Cl2 L（标准状况）。
(3)在反应后的溶液中加入NaBiO3(不溶于冷水)，溶液又变为紫红色，BiO3-反应后变为无色的Bi3+。写出该实验中涉及反应的离子反应方程式： 。
(4)根据以上实验，写出两个反应中氧化剂、氧化产物的氧化性强弱顺序 。
(5)上述氧化还原反应体系中，属于第三周期元素的简单离子半径由大到小的顺序为
(6)氯原子的最外层电子的轨道式为 ，氯原子核外有 不同运动状态的电子。
23．根据要求回答下列有关问题，下列物品或设施：
①陶瓷餐具 ②砖瓦 ③混凝土桥墩 ④门窗玻璃 ⑤水晶镜片 ⑥石英钟 ⑦水晶项链 ⑧硅太阳能电池 ⑨光导纤维 ⑩计算机芯片
(1)使用了硅单质的是 (填序号，下同)。
(2)使用了二氧化硅的是 。
(3)使用了硅酸盐材料的是 。
(4)工业上用焦炭还原石英砂制粗硅，请写出反应的化学方程式： 。
(5)普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英砂为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融，发生复杂的物理和化学变化而制得的。请写出纯碱和石英砂反应时的化学方程式： 。
(6)氮化硅是一种性能优异的无机非金属材料，它熔点高，硬度大，电绝缘性好，化学性质稳定，但生产成本较高。根据以上描述，推测氮化硅可能有哪些用途： (填字母)
a.制作坩埚 b.用作建筑陶瓷 c.制作耐高温轴承 d.制作切削刀具
24．按要求回答下列问题：
(1)①基态原子的N层有1个未成对电子，M层未成对电子数最多的元素的价电子排布式为 。
②最外层电子数是次外层电子数3倍的元素的核外电子排布图为 。
③Cu原子的结构示意图为 。
(2)N原子核外有 种不同运动状态的电子。基态N原子中，能量最高的电子所占据的原子轨道的形状为 。
(3)某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，该元素在周期表中的位置和区域是 。
(4)水杨酸的第一级电离形成离子，相同温度下，水杨酸的Ka2 (填“>”“=”或“<”)苯酚()的Ka，其原因是 。
25．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。如图是元素周期表的一部分。回答下列问题：
C N O F
Si P S Cl
Ge As Se Br
Sn Sb Te I
Pb Bi Po At
(1)N在元素周期表中的位置为第 周期 族。根据元素周期律，预测酸性强弱： (填“＞”或“＜”)。
(2)S的最高化合价和最低化合价的代数和为 ，Se与的反应比S与的反应 (填“难”或“易”)。
(3)具有较强的氧化性，具有较强的还原性，将气体通入溴水后，溶液中主要存在的离子是 (填离子符号)。
(4)下列说法错误的是 (填序号)。
①C、N、O、F的原子半径随着原子序数的增大而减小
②Si、P、S、Cl元素的非金属性随着核电荷数的增加而增强
③由元素周期律可直接推断出酸性：
④HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C A A C B C C B D
题号 11 12 13 14 15
答案 B C A A C
1．D
【分析】由图可知，X、Y为第二周期元素，Z、W为第三周期元素。X、Y、Z、W四种短周期主族元素，Y原子最外层电子数是内层的3倍，则Y为O元素，从而得出X、Y、Z、W分别为C、O、Si、S。
【详解】A．W、X分别为S、C，S的最高价为+6，C的最高价为+4，则最高化合价：S＞C，A正确；
B．Y、Z分别为O、Si，原子半径：Si＞C＞O，则原子半径：Si＞O，B正确；
C．W、Z分别为S、Si，二者属于同周期元素，且S在Si的右边，则非金属性：S＞Si，C正确；
D．Z为Si元素，原子结构示意图为：，位置为第3周期第ⅣA族，D不正确；
故选D。
2．C
【详解】A．质子数为13，所以元素符号是Al，故A正确；
B．最外层有3个电子，所以最高正化合价是+3价，故B正确；
C．铝和钠电子层数相同，同周期元素从左到右金属性递减，则铝的金属性弱于钠的，故C错误；
D．铝能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，故D正确；
选C。
3．A
【详解】A．在金属元素和非金属元素分界区域的元素通常既具有金属性又具有非金属性，可以在此寻找良好的半导体芯片的元素，如硅等，故A正确；
B．同周期主族元素原子半径依次减小，形成的离子包含阳离子和阴离子，阴离子比阳离子多一个电子层，阴离子半径大于阳离子半径，如Cl-大于Na+的半径，故B错误；
C．氢元素的原子是最外层电子数为1的主族元素，没有很强的金属性，故C错误；
D．HClO不是Cl元素最高价氧化物的水化物，HClO的酸性弱于H2SO4，故D错误；
答案选A。
4．A
【详解】A．“玉兔二号”月球车的太阳能电池材料为硅单质，A错误；
B．石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，B正确；
C．特种镁合金材料，属于金属材料，C正确；
D．氮化硼陶瓷是新型无机非金属材料，氮化硼陶瓷基复合材料具有高强度、抗热震等优点，D正确；
故选A。
5．C
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大，W的原子半径在周期表中最小，则W为H元素；由图示化合物的结构图可知，X为第ⅣA族元素，Y为VA族元素，Q为第IA族元素，Z为ⅥA族元素，且Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等，结合原子序数大小可知，X为C元素，Y为N元素，Z为O元素，Q为Na元素，以此解答该题。
【详解】A．Z与Q形成的Na2O2，可做呼吸面具的供氧剂，A正确；
B．Y为N元素，Z为O元素，对应的氢化物为NH3、H2O，水分子间可以形成氢键，简单氢化物的沸点：Z >Y，B正确；
C．X为C元素，Y为N元素，最高价氧化物对应水化物分别为H2CO3、HNO3，最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＜X，C错误；
D．W为H，X为C元素，Y为N元素，Z为O元素，由W、X、Y、Z四种元素组成的化合物有碳酸铵、碳酸氢铵，既含离子键又含共价键，D正确；
故选C。
6．B
【分析】五种短周期主族元素W、R、X、Y、Z的原子序数依次增大，根据图像可知，W为氧，Y为硫，Z为氯；根据基态X原子核外p能级上电子数比s能级上电子数多2，可知X原子的电子排布式为，则X为硅；根据R的逐级电离能数据可知，约为2.0， 约为5.3，故R最外层有2个电子，则R为镁
【详解】A．RZ2、RW分别为MgCl2 、MgO，两者都是离子晶体，MgO熔点高于MgCl2， A项错误；
B．RW、RY分别为MgO、 MgS，O的电负性大于S，故MgO中离子键成分的百分数大于MgS，B项正确；
C．、分别为、，中Si原子价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，中S原子的价层电子对数为4， VSEPR模型为四面体形，两者VSEPR模型不相同，C项错误；
D．、分别为SiCl4、Cl2O，SiCl4是非极性分子，而Cl2O分子空间结构呈Ⅴ形，是极性分子，D项错误；
故答案选B。
7．C
【详解】A．硅在自然界中以化合物形式存在，没有硅单质，故A错误；
B．北斗导航系统所含芯片的主要成分是Si，故B错误；
C．“水玻璃”是硅酸钠的水溶液，可以利用SiO2与NaOH溶液反应获得，故C正确；
D．在硅酸盐中，每个硅原子周围结合4个氧原子，构成了硅氧四面体结构，故D错误；
故选C。
8．C
【详解】A．原子序数为16，属于短周期的S元素，A正确；
B．S最外层有6个电子，最高正价=最外层电子数，故最高正化合价是+6价，B正确；
C．S最外层有6个电子，在化学反应中易得2个电子达到结构，C错误；
D．由原子结构示意图可知，S核外电子排布在3个电子层且最外层有6个电子，故在周期表中的位置是第3周期、第ⅥA族，D正确；
答案选C。
9．B
【分析】短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21，设X最外层电子数为a，则Y、W、Z最外层电子数分别为a 3、a 1、a+1，则4a 3=21，则a=6，即W、X、Y和Z分别为N、O、Al、Cl。
【详解】A．水、氨气存在分子间氢键，水分子间氢键比氨气分子间氢键数目多，则简单气态氢化物沸点：H2O＞NH3，故A正确；
B．氧化物对应水化物的酸性不一定是Cl＞N，必须是最高价氧化物对应水化物的酸性才满足，故B错误；
C．Y的氧化物氧化铝具有两性，故C正确；
D．根据同电子层结构核多径小，则简单离子的半径：Al3+＜O2－，故D正确。
综上所述，答案为B。
10．D
【详解】A．氮化硼陶瓷由B、N元素组成，具有耐高温、强度高、耐腐蚀等优良性能，属于新型无机非金属材料，故A正确；
B．84消毒液的有效成分为次氯酸钠，具有强氧化性，乙醇具有还原性，二者混合会发生氧化还原反应降低消毒效果，因此84消毒液和医用酒精不宜混合使用，故B正确；
C．有毒且具有还原性，但食品中添加适量二氧化硫可以起到防腐、抗氧化等作用，可以按规定进行添加，故C正确；
D．普通水泥的主要原料是黏土、石灰石，没有纯碱，故D错误；
故答案选D。
11．B
【详解】A．水晶的主要成分是二氧化硅，故A正确；
B．二氧化硅是光导纤维的主要成分，故B错误；
C．生产玻璃的材料是纯碱、二氧化硅等，所以二氧化硅可用于生产玻璃，故C正确；
D．碳化硅为原子晶体，俗称金刚砂，熔沸点高，可用作耐高温材料，故D正确；
答案选B。
12．C
【详解】A．将稀盐酸滴在石灰石上生成氯化钙、二氧化碳、水，反应的离子方程式为，故A错误；
B．往溶液中加入过量的粉生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为，故B错误；
C．溶于氢氧化钠溶液生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为，故C正确；
D．往溶液中通入过量氯气，反应生成氯化铁和溴单质，反应的离子方程式为，故D错误；
选C。
13．A
【详解】根据题意，X为Mg元素，Y为Na元素，Z为N元素，M为O元素，R为S元素。
A．N的最高价氧化物对应的水化物与其最简单氢化物反应生成的化合物为NH4NO3，属于离子化合物，其中含离子键和极性键，故A正确；
B．元素的非金属性越强，氢化物越稳定，最简单氢化物的稳定性：N＜O，故B错误；
C．水分子间能够形成氢键，水的沸点比硫化氢高，故C错误；
D．元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，氢氧化钠的碱性强于氢氧化镁，故D错误；
故选A。
14．A
【详解】A．硝酸根在酸性条件下具有强氧化性，与亚铁离子发生氧化还原反应，，A正确；
B．氨水不能与反应，离子方程式为，B错误；
C．少量 溶液与 溶液反应，，C错误；
D．电荷不守恒，应为，D错误；
故选A。
15．C
【详解】A．Si与C同主族，Si的还原性比C的强，但在高温下能发生反应2C＋SiO22CO↑＋Si，A错误；
B．光导纤维的主要成分为SiO2，SiO2可与强碱反应，故光导纤维遇强碱会“断路”，B错误；
C．SiO2是酸性氧化物，但不能与水反应，所以制取硅酸可用可溶性硅酸盐与CO2或盐酸反应：Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓、Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓，，C正确；
D．Na2CO3与SiO2在高温下的反应与对应酸的酸性强弱无关，该反应说明硅酸盐在高温下比碳酸盐更稳定，D错误；
故选C。
16．(1) N O2- Na+ Mg2+
(2) NH3 H2O（小问2：NH3、H2O、，任选2个即可）
【分析】A原子核内有7个质子，7个中子，核外有7个电子，A为N；B微粒其电子层结构与氖原子相同，但其电子数比质子数多2个，B为O2-；C微粒核电荷数为11，并带有一个单位的正电荷，C为Na+；D微粒核外有10个电子，当得到2个电子后微粒呈电中性D为Mg2+；E微粒呈电中性且核内无中子，E为H。
【详解】（1）根据分析，A、B、C、D四种微粒的符号：N、O2-、Na+、Mg2+；
（2）由上述元素组成的10电子微粒为NH3、H2O、等，任写两个。
17．(1)Si
(2)
(3)SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O
(4)SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O
【详解】（1）某元素的同位素，已知 M=30，且 M Z=16，则Z=14，因此X 元素为Si；故答案为：Si。
（2）X 的气态氢化物为硅烷，其电子式；故答案为：。
（3）X 氧化物与强碱 NaOH 溶液反应生成硅酸钠和水，其反应的化学方程式SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O；故答案为：SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O。
（4）X 氧化物与酸反应即二氧化硅和氢氟酸反应生成四氟化硅和水，其反应的化学方程式SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O；故答案为：SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O。
18． Mg Si
【详解】A元素的M层电子数与K层电子数相等，即M层含有2个电子，则A的质子数是2+82+＝12，所以A为Mg；B元素原子的M层电子数等于其L层电子数的一半，因此M层电子数是4，B的质子数是2+8+4＝14，则B为Si。
19． Y2O3·FeO ·2BeO·2SiO2 b BeO22- + 4H+ = Be2+ + 2H2O 过滤 3.7【详解】试题分析：本题以元素化合物知识为基础，结合工艺流程，考查了物质的转化、溶液的p H等知识点。结合题给的信息，不难做出正确解答。
考点：与元素化合物相关的工艺流程题。
20．(1)
(2)第三周期第Ⅲ族
(3)<
(4)>
(5)
(6)D
【分析】L原子最外层电子数是次外层电子数的一半结合L在周期表中的位置可知，L是Si元素以此可推着X是C元素，Z是O元素，R是Mg元素，W是Al元素，J是S元素，Q是Cl元素，M是Br元素
【详解】（1）由分析可知，的元素符号为Br。
（2）由分析可知，是Al元素，在元素周期表中的位置第三周期第Ⅲ族。
（3）根据元素周期律可知，金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，同周期元素，从左到右，元素的金属性逐渐减弱，故氢氧化镁的碱性强于氢氧化铝。
（4）非金属性越强，其氢化物越稳定，由于氧的非金属性比硫的强，因而其氢化物比硫的氢化物越稳定。
（5）、、的简单离子具有相同的电子层结构，原子序数越小，离子半径越大，即离子半径由大到小的顺序为：。
（6）A．元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，Q和M同主族，非金属性Q>M(Cl> Br)，酸性，A正确；
B．硅半导体的特性，能与氧形成SiO2，B正确；
C．Al2O3是两性氧化物，既能与酸反应，又能与碱反应，C正确；
D．非金属性越强，其单质的氧化物越强，Cl元素的非金属性比Br强，因而Cl2的氧化性比Br2强，D错误；
故选D。
21． 第三周期第IVA族 r(Si)>r(C)>r(N) Al2O3+2OH-=2+H2O O=C=O 离子键和共价键(或非极性键) 焰色试验
【分析】随着原子序数的递增，A~G七种短周期元素的最高正价或最低负价与原子序数的关系如图所示，G的最高价为+6，则G为S；A、F的最高价都是+4，结合原子序数可知，A为C元素，F为Si；C只有-2价，则C为O； B介于C、O之间，则B为N元素； D、E的最高价分别为+1、+3，二者的原子序数都大于O，则D为Na、E为Al元素，以此分析解答。
【详解】(1)由上述分析可知， G为S元素， A为C元素，F为Si元素， C为O元素， C、N、Si、S四种元素中，非金属性最弱的为Si，其原子序数为14，在周期表中位于第三周期第IVA族，故答案为：第三周期第IVA族；
(2)同一周期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C、N、Si三种元素的原子半径由大到小的顺序是：r(Si)>r(C)>r(N)；故答案为：r(Si)>r(C)>r(N)；
(3) E元素的最高价氧化物为Al2O3，Al2O3与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是：Al2O3+2OH-=2+H2O，故答案为：Al2O3+2OH-=2+H2O；
(4) C与O形成的电子总数为22的分子为CO2，CO2分子中含有两个碳氧双键，其结构式为0= C= O，故答案为： 0= C= O；
(5) Na与O按原子个数为1 : 1形成的化合物为Na2O2，其电子式为， 含有离子键和共价键，故答案为：；离子键和共价键(或非极性键)；
(6) D的氯化物为NaCl，用铂丝蘸取NaCl在火焰上灼烧，火焰呈黄色，可以判断N a元素的存在，化学上把这种定性分析操作称为焰色试验，故答案为：焰色试验；
22． KMnO4 11.2 2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Na++5Bi3++7H2O NaBiO3>KMnO4>Cl2 S2->Cl- 17
【分析】(1)由浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去，则高锰酸钾具有氧化性，则还原反应为KMnO4→MnSO4，则在给出的物质中Cl元素的化合价升高，则氧化反应为KCl→Cl2，然后根据元素守恒来书写氧化还原反应；
(2)在氧化还原反应中，得电子化合价降低的反应物是氧化剂，根据氧化剂和转移电子之间的关系计算；
(3)在反应后的溶液中加入NaBiO3(不溶于冷水)，溶液又变为紫红色，说明Mn2+被氧化变为MnO4-，BiO3-发生反应得到电子后变为无色的Bi3+，据此写出离子方程式；
(4)在自发进行的氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性；
(5)上述氧化还原反应体系中，属于第三周期元素有S、Cl，根据离子半径大小比较方法判断；
(6)根据构造原理可知氯原子的核外电子排布式，任何一个原子核外没有运动状态完全相同的电子存在；结合原子尽可能成单排列，而且自旋方向相同书写Cl原子最外层电子的轨道式。
【详解】(1)由题意可知，高锰酸钾具有氧化性，则还原反应为KMnO4→MnSO4，则在给出的物质中Cl元素的化合价升高，则氧化反应为KCl→Cl2，则反应为KMnO4+KCl+H2SO4→MnSO4+K2SO4+Cl2↑+H2O，由电子守恒及原子守恒可得配平后的化学反应为；
(2)2KMnO4+10KCl+8H2SO4=2MnSO4+6K2SO4+5Cl2↑+8H2O中，锰元素的化合价由+7变为+2，所以高锰酸钾是氧化剂，2 mol氧化剂在反应中得到电子的物质的量=2 mol×(7-2)=10 mol，每转移1 mol电子，生成Cl2是0.5 mol，其在标准状况下的体积为V(Cl2)=0.5 mol×22.4 L/mol=11.2 L；
(3)如果在反应后的溶液中加入NaBiO3，溶液又变紫红色，是因NaBiO3具有强氧化性(比KMnO4氧化性强)，将Mn2+氧化为MnO4-，BiO3-得到电子被还原变为无色的Bi3+，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得该反应的离子方程式为：2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Na++5Bi3++7H2O；
(4)在反应2KMnO4+10KCl+8H2SO4=2MnSO4+6K2SO4+5Cl2↑+8H2O中，物质的氧化性：KMnO4>Cl2；在反应2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Na++5Bi3++7H2O中，物质的氧化性：NaBiO3>KMnO4，所以氧化性强弱顺序是：NaBiO3>KMnO4>Cl2；
(5)上述氧化还原反应体系中，属于第三周期元素有硫和氯，S2-、Cl-核外电子排布都是2、8、8，电子层结构相同，由于核电荷数Cl>S，核电荷数越大，离子的半径就越小，所以其简单离子半径：S2->Cl-；
(6)Cl是17号元素，核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，可见Cl原子最外层有7个电子，氯原子的最外层电子的轨道式为，氯原子核外有17不同运动状态的电子。
【点睛】本题考查了氧化还原反应方程式的书写、电子转移方法的表示、原子核外电子排布规律、微粒半径大小比较等。掌握氧化还原反应中元素化合价与电子转移的关系和物质结构知识是本题解答的关键，题目考查了学生学以致用的能力。
23．(1)⑧⑩
(2)④⑤⑥⑦⑨
(3)①②③④
(4)SiO2+2CSi+2CO↑
(5)SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+ CO2↑
(6)acd
【详解】（1）陶瓷餐具、砖瓦、水泥、混凝土、玻璃的主要成分为硅酸盐，水晶、玛瑙、石英、光导纤维的主要成分为二氧化硅，硅太阳能电池、计算机芯片的原料为硅单质，则使用硅单质的是⑧⑩；
（2）水晶、玛瑙、石英、光导纤维的主要成分为二氧化硅，则使用了二氧化硅的是④⑤⑥⑦⑨；
（3）陶瓷餐具、砖瓦、水泥、混凝土、玻璃的主要成分为硅酸盐，则使用硅酸盐材料的是①②③④；
（4）工业上用焦炭还原性在高温条件下与二氧化硅发生反应，反应的化学方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑；
（5）碳酸钠和二氧化硅在高温下经过复杂的化学变化生成硅酸钠，化学方程式为：SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+ CO2↑；
（6）氮化硅是一种性能优异的无机非金属材料，它熔点高可用于制作坩埚，也可做耐高温轴承，也可制作切削刀具，但生产成本较高故不可做建筑陶瓷，则氮化硅可能有：acd。
24．(1) 3d54s1
(2) 7 哑铃状
(3)第4周期第VIB族，属于d区
(4) < 形成分子内氢键，使其难电离出H+
【详解】（1）①基态原子的N层有一个未成对电子，M层未成对电子最多的元素是铬(Cr)，24Cr的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1，价电子排布式为3d54s1；
故答案为3d54s1；
②最外层电子数等于次外层电子数的3倍的元素是氧(O)，其电子排布图为 ；
故答案为；
③Cu原子的结构示意图为；
故答案为；
（2）基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，原子核外有 7个电子，原子核外有几个电子，其核外电子就有几种运动状态，因此有7种运动状态不同的电子；电子占据的最高能级符号为2p，其原子轨道为哑铃形；
故答案为7，哑铃状；
（3）某+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，其原子核外电子数为21+3=24，为Cr元素，原子核外排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，处于周期表中第4周期第VIB族，属于d区；
故答案为第4周期第VIB族，属于d区；
（4）水杨酸的第一级电离形成离子， 形成分子内氢键，使其难电离出H+，所以相同温度下，水杨酸的Ka2<苯酚的Ka；
故答案为<，形成分子内氢键，使其难电离出H+。
25． 二
ⅤA ＜ 4 难 、、 ③
【详解】(1)N位于第二周期ⅤA族；根据同主族元素从上到下，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，可推断出的酸性小于的酸性；
(2)S位于ⅥA族，最高正价为+6，最低负价为-2，二者的代数和是4；根据同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱可知，单质与化合难度逐渐增大；
(3)较强氧化性的与较强还原性的在水中发生氧化还原反应，离子方程式是，则溶液中主要存在的离子是、、；
(4)①同周期元素从左到右，元素的原子半径逐渐减小，①正确；
②同周期元素从左到右，元素原子的核电荷数逐渐递增，元素的非金属性逐渐增强，②正确；
③S和Cl同周期，同周期元素从左到右，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，但不是S最高价含氧酸，它与之间的酸性强弱不能直接用元素周期律推断，③错误；
④同主族元素从上到下，氢化物的稳定性逐渐减弱，④正确。
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1.3元素周期表的应用
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．X、Y、Z、W四种短周期主族元素，其相对位置如下表所示，Y原子最外层电子数是内层的3倍。下列说法不正确的是
A．最高化合价：W＞X B．原子半径：Z＞Y
C．非金属性：W＞Z D．Ｚ的位置为第3周期第ⅥA族
2．某元素的原子结构示意图为，关于该元素的说法不正确的是
A．元素符号是Al B．最高正化合价是+3价
C．金属性强于钠的 D．单质能与氢氧化钠溶液反应
3．下列有关元素周期表和元素周期律的叙述，正确的是
A．半导体芯片的元素可在周期表中金属与非金属的分界处寻找
B．同一周期主族元素对应的离子半径从左到右依次减小
C．最外层电子数为1的主族元素都极易失电子，都具有很强的金属性
D．Cl的非金属性强于S，则含氧酸酸性：HClO＞H2SO4
4．2024年3月2日，神舟十七号航天员乘组圆满完成第二次出舱活动，中国人探索太空的脚步将迈得更稳、更远。下列相关叙述不正确的是
A．“玉兔二号”月球车的太阳能电池材料为二氧化硅
B．“天宫”空间站使用石墨烯存储器，石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨
C．我国自主研制的舱外航天服使用的特种镁合金材料，属于金属材料
D．“天和”核心舱电推进系统使用的氮化硼陶瓷基复合材料具有高强度、抗热震等优点
5．短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大，这几种元素形成的一种化合物的结构如图所示。Z原子的核外最外层电子数与X原子核外电子总数相等，W的原子半径在周期表中最小。下列有关叙述不正确的是
A．Z与Q形成的某种化合物可做呼吸面具的供氧剂
B．简单氢化物的沸点：Z >Y
C．氧化物对应水化物的酸性：Y>X
D．由W、X、Y、Z四种元素组成的化合物既含离子键又含共价键
6．五种短周期主族元素W、R、X、Y、Z的原子序数依次增大，部分元素的原子半径和最低化合价关系如下图所示，基态X原子核外p能级上电子数比s能级上电子数多2。
元素 电离能/(kJ·mol-1)
……
R 738 1451 7733 10540 ……
R元素的部分逐级电离能数据如上表所示。下列叙述正确的是
A．熔点：RZ2>RW
B．化学键中离子键成分的百分数：RW>RY
C．和的VSEPR模型相同
D．和都是非极性分子
7．二氧化硅(SiO2)又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料。下列说法正确的是
A．硅在自然界中主要以单质形式存在
B．北斗导航系统所用芯片的主要成分是SiO2
C．利用SiO2与NaOH溶液反应可制取“水玻璃”
D．在硅酸盐中，每个硅原子周围结合2个氧原子
8．某元素的原子结构示意图为。下列关于该元素的说法中，不正确的是
A．元素符号是S
B．最高正化合价是+6
C．该元素原子在化学反应中易失2个电子
D．在周期表中的位置是第3周期、第ⅥA族
9．短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系错误的是
A．简单气态氢化物沸点：X>W
B．氧化物对应水化物的酸性：Z>W
C．Y的氧化物具有两性
D．简单离子的半径：Y
A．“天和”核心舱电推进系统中的霍尔推力器腔体，使用的氮化硼陶瓷属于无机非金属材料
B．在“新冠肺炎战疫”中，84消毒液和医用酒精都可以用来消毒，但不宜混合使用
C．有毒，但食品中添加适量二氧化硫可以起到防腐、抗氧化等作用
D．生产普通玻璃和普通水泥的主要原料中都含有纯碱
11．下列关于含硅物质的说法错误的是
A．水晶的主要成分是二氧化硅 B．高纯硅是光导纤维的主要成分
C．二氧化硅可用于生产玻璃 D．碳化硅（金刚砂）是一种耐高温材料
12．下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是
A．将稀盐酸滴在石灰石上：
B．往溶液中加入过量的粉：
C．溶于氢氧化钠溶液：
D．往溶液中通入过量
13．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表所示，下列说法正确的是
元素代号 X Y Z M R
原子半径(×10-10m) 1.60 1.86 0.75 0.74 1.02
主要化合价 +2 +1 +5，-3 -2 +6，-2
A．Z的最高价氧化物对应的水化物与其最简单氢化物反应生成的化合物中含离子键和极性键
B．最简单氢化物的稳定性：Z>M
C．最简单氢化物的沸点高低顺序为：R>M
D．最高价氧化物对应水化物的碱性强弱顺序为：X>Y
14．下列离子方程式正确的是
A．向 稀溶液中加入盐酸：
B．溶液中滴加足量氨水：
C．少量 溶液与 溶液反应：
D．二氧化硅与 溶液反应：
15．下列有关硅及其化合物的说法正确的是
A．在粗硅的制取中发生反应2C+SiO22CO↑+Si，Si被还原，所以C的还原性大于Si
B．光导纤维遇强碱不会“断路”
C．用SiO2制取硅酸，应先使SiO2与NaOH溶液反应，然后通入CO2
D．由Na2CO3+SiO2CO2↑+Na2SiO3可知，H2SiO3的酸性大于H2CO3
二、填空题
16．有A、B、C、D、E五种单核微粒：A原子核内有7个质子，7个中子，核外有7个电子；B微粒其电子层结构与氖原子相同，但其电子数比质子数多2个；C微粒核电荷数为11，并带有一个单位的正电荷；D微粒核外有10个电子，当得到2个电子后微粒呈电中性；E微粒呈电中性且核内无中子。
(1)依次写出A、B、C、D四种微粒的符号： 、 、 、 。
(2)写出两种由上述元素组成的含有10个电子的多核微粒的符号 、 。
17．某元素的同位素，已知 M=30，且 M Z=16，则：
(1)X 元素为
(2)X 的气态氢化物电子式
(3)X 氧化物与强碱 NaOH 溶液反应的化学方程式 。
(4)X 氧化物与酸反应的化学方程式 。
18．A、B两元素。A元素的M层电子数与K层电子数相等；B元素原子的M层电子数等于其L层电子数的一半。则A为 ，B为 。
19．稀土元素是周期表中Ⅲ B族钪、钇和镧系元素的总称，它们都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为+3。其中钇（Y）元素是激光和超导的重要材料。
我国蕴藏着丰富的钇矿石（ Y2 FeBe2Si2O10），以此矿石为原料生产氧化钇（Y2O3）的主要流程如下：
已知：
I．有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：
开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
Fe3+ 2．7 3．7
Y3+ 6．0 8．2
Ⅱ．在周期表中，铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似。
（1）钇矿石（Y2 FeBe2Si2O10）的组成用氧化物的形式可表示为 。
（2）欲从Na2 SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。则
①最好选用盐酸、 （填字母代号）两种试剂，再通过必要的实验操作方可实现。
a．NaOH溶液 b．氨水 c．CO2气 d．HNO3
②写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式： ：必要的实验操作应是 。
（3）为使Fe3+沉淀完全，须用氨水调节pH =a，则a应控制在 的范围内；继续加氨
水调节pH =b发生反应的离子方程式为 ，溶液中Fe3+完全沉淀的判定标准是 。
（4）写出草酸钇[Y2(C2O4)3．Nh2O]煅烧的化学方程式 。
20．下图为周期表的主族元素的一部分，原子最外层电子数是次外层电子数的一半。
(1)写出的元素符号： 。
(2)写出在元素周期表中的位置： 。
(3)最高价氧化物对应水化物的碱性： (填“>”“<”或“=”，下同)。
(4)简单气态氢化物的稳定性： 。
(5)、、的简单离子的半径由大到小的排列顺序是 (用元素的离子符号表示)。
(6)下列说法不正确的是______(填标号)。
A．、的最高价氧化物对应的水化物酸性：
B．元素的单质具有半导体的特性，与可形成
C．、形成的化合物既能与酸反应又能与碱反应
D．的单质的氧化性大于
21．随着原子序数的递增，A～G七种短周期元素的最高正价或最低负价与原子序数的关系如图所示。
(1)在A、B、F、G四种元素中，非金属性最弱的元素在周期表中的位置为 。
(2)A、B、F三种元素的原子半径由大到小的顺序是 (填元素符号)。
(3)E元素的最高价氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是 。
(4)元素A与C形成的电子总数为22的分子的结构式为 。
(5)元素C与D按原子个数比1∶1形成的化合物的电子式为 ，其所含的化学键有 (填化学键类型)。
(6)用铂丝蘸取D的氯化物在火焰上灼烧，根据火焰呈现的特征颜色，可以判断D元素的存在，化学上把这种定性分析操作称为 。
22．将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。现有一氧化还原反应的体系，共有KCl、Cl2、浓H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质。完成下列填空：
(1)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式，配平并标出电子转移方向和数目： 。
(2)上述反应中，氧化剂是 ，每转移1 mol电子，生成Cl2 L（标准状况）。
(3)在反应后的溶液中加入NaBiO3(不溶于冷水)，溶液又变为紫红色，BiO3-反应后变为无色的Bi3+。写出该实验中涉及反应的离子反应方程式： 。
(4)根据以上实验，写出两个反应中氧化剂、氧化产物的氧化性强弱顺序 。
(5)上述氧化还原反应体系中，属于第三周期元素的简单离子半径由大到小的顺序为
(6)氯原子的最外层电子的轨道式为 ，氯原子核外有 不同运动状态的电子。
23．根据要求回答下列有关问题，下列物品或设施：
①陶瓷餐具 ②砖瓦 ③混凝土桥墩 ④门窗玻璃 ⑤水晶镜片 ⑥石英钟 ⑦水晶项链 ⑧硅太阳能电池 ⑨光导纤维 ⑩计算机芯片
(1)使用了硅单质的是 (填序号，下同)。
(2)使用了二氧化硅的是 。
(3)使用了硅酸盐材料的是 。
(4)工业上用焦炭还原石英砂制粗硅，请写出反应的化学方程式： 。
(5)普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英砂为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融，发生复杂的物理和化学变化而制得的。请写出纯碱和石英砂反应时的化学方程式： 。
(6)氮化硅是一种性能优异的无机非金属材料，它熔点高，硬度大，电绝缘性好，化学性质稳定，但生产成本较高。根据以上描述，推测氮化硅可能有哪些用途： (填字母)
a.制作坩埚 b.用作建筑陶瓷 c.制作耐高温轴承 d.制作切削刀具
24．按要求回答下列问题：
(1)①基态原子的N层有1个未成对电子，M层未成对电子数最多的元素的价电子排布式为 。
②最外层电子数是次外层电子数3倍的元素的核外电子排布图为 。
③Cu原子的结构示意图为 。
(2)N原子核外有 种不同运动状态的电子。基态N原子中，能量最高的电子所占据的原子轨道的形状为 。
(3)某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，该元素在周期表中的位置和区域是 。
(4)水杨酸的第一级电离形成离子，相同温度下，水杨酸的Ka2 (填“>”“=”或“<”)苯酚()的Ka，其原因是 。
25．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。如图是元素周期表的一部分。回答下列问题：
C N O F
Si P S Cl
Ge As Se Br
Sn Sb Te I
Pb Bi Po At
(1)N在元素周期表中的位置为第 周期 族。根据元素周期律，预测酸性强弱： (填“＞”或“＜”)。
(2)S的最高化合价和最低化合价的代数和为 ，Se与的反应比S与的反应 (填“难”或“易”)。
(3)具有较强的氧化性，具有较强的还原性，将气体通入溴水后，溶液中主要存在的离子是 (填离子符号)。
(4)下列说法错误的是 (填序号)。
①C、N、O、F的原子半径随着原子序数的增大而减小
②Si、P、S、Cl元素的非金属性随着核电荷数的增加而增强
③由元素周期律可直接推断出酸性：
④HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C A A C B C C B D
题号 11 12 13 14 15
答案 B C A A C
1．D
【分析】由图可知，X、Y为第二周期元素，Z、W为第三周期元素。X、Y、Z、W四种短周期主族元素，Y原子最外层电子数是内层的3倍，则Y为O元素，从而得出X、Y、Z、W分别为C、O、Si、S。
【详解】A．W、X分别为S、C，S的最高价为+6，C的最高价为+4，则最高化合价：S＞C，A正确；
B．Y、Z分别为O、Si，原子半径：Si＞C＞O，则原子半径：Si＞O，B正确；
C．W、Z分别为S、Si，二者属于同周期元素，且S在Si的右边，则非金属性：S＞Si，C正确；
D．Z为Si元素，原子结构示意图为：，位置为第3周期第ⅣA族，D不正确；
故选D。
2．C
【详解】A．质子数为13，所以元素符号是Al，故A正确；
B．最外层有3个电子，所以最高正化合价是+3价，故B正确；
C．铝和钠电子层数相同，同周期元素从左到右金属性递减，则铝的金属性弱于钠的，故C错误；
D．铝能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，故D正确；
选C。
3．A
【详解】A．在金属元素和非金属元素分界区域的元素通常既具有金属性又具有非金属性，可以在此寻找良好的半导体芯片的元素，如硅等，故A正确；
B．同周期主族元素原子半径依次减小，形成的离子包含阳离子和阴离子，阴离子比阳离子多一个电子层，阴离子半径大于阳离子半径，如Cl-大于Na+的半径，故B错误；
C．氢元素的原子是最外层电子数为1的主族元素，没有很强的金属性，故C错误；
D．HClO不是Cl元素最高价氧化物的水化物，HClO的酸性弱于H2SO4，故D错误；
答案选A。
4．A
【详解】A．“玉兔二号”月球车的太阳能电池材料为硅单质，A错误；
B．石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，B正确；
C．特种镁合金材料，属于金属材料，C正确；
D．氮化硼陶瓷是新型无机非金属材料，氮化硼陶瓷基复合材料具有高强度、抗热震等优点，D正确；
故选A。
5．C
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大，W的原子半径在周期表中最小，则W为H元素；由图示化合物的结构图可知，X为第ⅣA族元素，Y为VA族元素，Q为第IA族元素，Z为ⅥA族元素，且Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等，结合原子序数大小可知，X为C元素，Y为N元素，Z为O元素，Q为Na元素，以此解答该题。
【详解】A．Z与Q形成的Na2O2，可做呼吸面具的供氧剂，A正确；
B．Y为N元素，Z为O元素，对应的氢化物为NH3、H2O，水分子间可以形成氢键，简单氢化物的沸点：Z >Y，B正确；
C．X为C元素，Y为N元素，最高价氧化物对应水化物分别为H2CO3、HNO3，最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＜X，C错误；
D．W为H，X为C元素，Y为N元素，Z为O元素，由W、X、Y、Z四种元素组成的化合物有碳酸铵、碳酸氢铵，既含离子键又含共价键，D正确；
故选C。
6．B
【分析】五种短周期主族元素W、R、X、Y、Z的原子序数依次增大，根据图像可知，W为氧，Y为硫，Z为氯；根据基态X原子核外p能级上电子数比s能级上电子数多2，可知X原子的电子排布式为，则X为硅；根据R的逐级电离能数据可知，约为2.0， 约为5.3，故R最外层有2个电子，则R为镁
【详解】A．RZ2、RW分别为MgCl2 、MgO，两者都是离子晶体，MgO熔点高于MgCl2， A项错误；
B．RW、RY分别为MgO、 MgS，O的电负性大于S，故MgO中离子键成分的百分数大于MgS，B项正确；
C．、分别为、，中Si原子价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，中S原子的价层电子对数为4， VSEPR模型为四面体形，两者VSEPR模型不相同，C项错误；
D．、分别为SiCl4、Cl2O，SiCl4是非极性分子，而Cl2O分子空间结构呈Ⅴ形，是极性分子，D项错误；
故答案选B。
7．C
【详解】A．硅在自然界中以化合物形式存在，没有硅单质，故A错误；
B．北斗导航系统所含芯片的主要成分是Si，故B错误；
C．“水玻璃”是硅酸钠的水溶液，可以利用SiO2与NaOH溶液反应获得，故C正确；
D．在硅酸盐中，每个硅原子周围结合4个氧原子，构成了硅氧四面体结构，故D错误；
故选C。
8．C
【详解】A．原子序数为16，属于短周期的S元素，A正确；
B．S最外层有6个电子，最高正价=最外层电子数，故最高正化合价是+6价，B正确；
C．S最外层有6个电子，在化学反应中易得2个电子达到结构，C错误；
D．由原子结构示意图可知，S核外电子排布在3个电子层且最外层有6个电子，故在周期表中的位置是第3周期、第ⅥA族，D正确；
答案选C。
9．B
【分析】短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21，设X最外层电子数为a，则Y、W、Z最外层电子数分别为a 3、a 1、a+1，则4a 3=21，则a=6，即W、X、Y和Z分别为N、O、Al、Cl。
【详解】A．水、氨气存在分子间氢键，水分子间氢键比氨气分子间氢键数目多，则简单气态氢化物沸点：H2O＞NH3，故A正确；
B．氧化物对应水化物的酸性不一定是Cl＞N，必须是最高价氧化物对应水化物的酸性才满足，故B错误；
C．Y的氧化物氧化铝具有两性，故C正确；
D．根据同电子层结构核多径小，则简单离子的半径：Al3+＜O2－，故D正确。
综上所述，答案为B。
10．D
【详解】A．氮化硼陶瓷由B、N元素组成，具有耐高温、强度高、耐腐蚀等优良性能，属于新型无机非金属材料，故A正确；
B．84消毒液的有效成分为次氯酸钠，具有强氧化性，乙醇具有还原性，二者混合会发生氧化还原反应降低消毒效果，因此84消毒液和医用酒精不宜混合使用，故B正确；
C．有毒且具有还原性，但食品中添加适量二氧化硫可以起到防腐、抗氧化等作用，可以按规定进行添加，故C正确；
D．普通水泥的主要原料是黏土、石灰石，没有纯碱，故D错误；
故答案选D。
11．B
【详解】A．水晶的主要成分是二氧化硅，故A正确；
B．二氧化硅是光导纤维的主要成分，故B错误；
C．生产玻璃的材料是纯碱、二氧化硅等，所以二氧化硅可用于生产玻璃，故C正确；
D．碳化硅为原子晶体，俗称金刚砂，熔沸点高，可用作耐高温材料，故D正确；
答案选B。
12．C
【详解】A．将稀盐酸滴在石灰石上生成氯化钙、二氧化碳、水，反应的离子方程式为，故A错误；
B．往溶液中加入过量的粉生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为，故B错误；
C．溶于氢氧化钠溶液生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为，故C正确；
D．往溶液中通入过量氯气，反应生成氯化铁和溴单质，反应的离子方程式为，故D错误；
选C。
13．A
【详解】根据题意，X为Mg元素，Y为Na元素，Z为N元素，M为O元素，R为S元素。
A．N的最高价氧化物对应的水化物与其最简单氢化物反应生成的化合物为NH4NO3，属于离子化合物，其中含离子键和极性键，故A正确；
B．元素的非金属性越强，氢化物越稳定，最简单氢化物的稳定性：N＜O，故B错误；
C．水分子间能够形成氢键，水的沸点比硫化氢高，故C错误；
D．元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，氢氧化钠的碱性强于氢氧化镁，故D错误；
故选A。
14．A
【详解】A．硝酸根在酸性条件下具有强氧化性，与亚铁离子发生氧化还原反应，，A正确；
B．氨水不能与反应，离子方程式为，B错误；
C．少量 溶液与 溶液反应，，C错误；
D．电荷不守恒，应为，D错误；
故选A。
15．C
【详解】A．Si与C同主族，Si的还原性比C的强，但在高温下能发生反应2C＋SiO22CO↑＋Si，A错误；
B．光导纤维的主要成分为SiO2，SiO2可与强碱反应，故光导纤维遇强碱会“断路”，B错误；
C．SiO2是酸性氧化物，但不能与水反应，所以制取硅酸可用可溶性硅酸盐与CO2或盐酸反应：Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓、Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓，，C正确；
D．Na2CO3与SiO2在高温下的反应与对应酸的酸性强弱无关，该反应说明硅酸盐在高温下比碳酸盐更稳定，D错误；
故选C。
16．(1) N O2- Na+ Mg2+
(2) NH3 H2O（小问2：NH3、H2O、，任选2个即可）
【分析】A原子核内有7个质子，7个中子，核外有7个电子，A为N；B微粒其电子层结构与氖原子相同，但其电子数比质子数多2个，B为O2-；C微粒核电荷数为11，并带有一个单位的正电荷，C为Na+；D微粒核外有10个电子，当得到2个电子后微粒呈电中性D为Mg2+；E微粒呈电中性且核内无中子，E为H。
【详解】（1）根据分析，A、B、C、D四种微粒的符号：N、O2-、Na+、Mg2+；
（2）由上述元素组成的10电子微粒为NH3、H2O、等，任写两个。
17．(1)Si
(2)
(3)SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O
(4)SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O
【详解】（1）某元素的同位素，已知 M=30，且 M Z=16，则Z=14，因此X 元素为Si；故答案为：Si。
（2）X 的气态氢化物为硅烷，其电子式；故答案为：。
（3）X 氧化物与强碱 NaOH 溶液反应生成硅酸钠和水，其反应的化学方程式SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O；故答案为：SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O。
（4）X 氧化物与酸反应即二氧化硅和氢氟酸反应生成四氟化硅和水，其反应的化学方程式SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O；故答案为：SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O。
18． Mg Si
【详解】A元素的M层电子数与K层电子数相等，即M层含有2个电子，则A的质子数是2+82+＝12，所以A为Mg；B元素原子的M层电子数等于其L层电子数的一半，因此M层电子数是4，B的质子数是2+8+4＝14，则B为Si。
19． Y2O3·FeO ·2BeO·2SiO2 b BeO22- + 4H+ = Be2+ + 2H2O 过滤 3.7
考点：与元素化合物相关的工艺流程题。
20．(1)
(2)第三周期第Ⅲ族
(3)<
(4)>
(5)
(6)D
【分析】L原子最外层电子数是次外层电子数的一半结合L在周期表中的位置可知，L是Si元素以此可推着X是C元素，Z是O元素，R是Mg元素，W是Al元素，J是S元素，Q是Cl元素，M是Br元素
【详解】（1）由分析可知，的元素符号为Br。
（2）由分析可知，是Al元素，在元素周期表中的位置第三周期第Ⅲ族。
（3）根据元素周期律可知，金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，同周期元素，从左到右，元素的金属性逐渐减弱，故氢氧化镁的碱性强于氢氧化铝。
（4）非金属性越强，其氢化物越稳定，由于氧的非金属性比硫的强，因而其氢化物比硫的氢化物越稳定。
（5）、、的简单离子具有相同的电子层结构，原子序数越小，离子半径越大，即离子半径由大到小的顺序为：。
（6）A．元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，Q和M同主族，非金属性Q>M(Cl> Br)，酸性，A正确；
B．硅半导体的特性，能与氧形成SiO2，B正确；
C．Al2O3是两性氧化物，既能与酸反应，又能与碱反应，C正确；
D．非金属性越强，其单质的氧化物越强，Cl元素的非金属性比Br强，因而Cl2的氧化性比Br2强，D错误；
故选D。
21． 第三周期第IVA族 r(Si)>r(C)>r(N) Al2O3+2OH-=2+H2O O=C=O 离子键和共价键(或非极性键) 焰色试验
【分析】随着原子序数的递增，A~G七种短周期元素的最高正价或最低负价与原子序数的关系如图所示，G的最高价为+6，则G为S；A、F的最高价都是+4，结合原子序数可知，A为C元素，F为Si；C只有-2价，则C为O； B介于C、O之间，则B为N元素； D、E的最高价分别为+1、+3，二者的原子序数都大于O，则D为Na、E为Al元素，以此分析解答。
【详解】(1)由上述分析可知， G为S元素， A为C元素，F为Si元素， C为O元素， C、N、Si、S四种元素中，非金属性最弱的为Si，其原子序数为14，在周期表中位于第三周期第IVA族，故答案为：第三周期第IVA族；
(2)同一周期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C、N、Si三种元素的原子半径由大到小的顺序是：r(Si)>r(C)>r(N)；故答案为：r(Si)>r(C)>r(N)；
(3) E元素的最高价氧化物为Al2O3，Al2O3与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是：Al2O3+2OH-=2+H2O，故答案为：Al2O3+2OH-=2+H2O；
(4) C与O形成的电子总数为22的分子为CO2，CO2分子中含有两个碳氧双键，其结构式为0= C= O，故答案为： 0= C= O；
(5) Na与O按原子个数为1 : 1形成的化合物为Na2O2，其电子式为， 含有离子键和共价键，故答案为：；离子键和共价键(或非极性键)；
(6) D的氯化物为NaCl，用铂丝蘸取NaCl在火焰上灼烧，火焰呈黄色，可以判断N a元素的存在，化学上把这种定性分析操作称为焰色试验，故答案为：焰色试验；
22． KMnO4 11.2 2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Na++5Bi3++7H2O NaBiO3>KMnO4>Cl2 S2->Cl- 17
【分析】(1)由浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去，则高锰酸钾具有氧化性，则还原反应为KMnO4→MnSO4，则在给出的物质中Cl元素的化合价升高，则氧化反应为KCl→Cl2，然后根据元素守恒来书写氧化还原反应；
(2)在氧化还原反应中，得电子化合价降低的反应物是氧化剂，根据氧化剂和转移电子之间的关系计算；
(3)在反应后的溶液中加入NaBiO3(不溶于冷水)，溶液又变为紫红色，说明Mn2+被氧化变为MnO4-，BiO3-发生反应得到电子后变为无色的Bi3+，据此写出离子方程式；
(4)在自发进行的氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性；
(5)上述氧化还原反应体系中，属于第三周期元素有S、Cl，根据离子半径大小比较方法判断；
(6)根据构造原理可知氯原子的核外电子排布式，任何一个原子核外没有运动状态完全相同的电子存在；结合原子尽可能成单排列，而且自旋方向相同书写Cl原子最外层电子的轨道式。
【详解】(1)由题意可知，高锰酸钾具有氧化性，则还原反应为KMnO4→MnSO4，则在给出的物质中Cl元素的化合价升高，则氧化反应为KCl→Cl2，则反应为KMnO4+KCl+H2SO4→MnSO4+K2SO4+Cl2↑+H2O，由电子守恒及原子守恒可得配平后的化学反应为；
(2)2KMnO4+10KCl+8H2SO4=2MnSO4+6K2SO4+5Cl2↑+8H2O中，锰元素的化合价由+7变为+2，所以高锰酸钾是氧化剂，2 mol氧化剂在反应中得到电子的物质的量=2 mol×(7-2)=10 mol，每转移1 mol电子，生成Cl2是0.5 mol，其在标准状况下的体积为V(Cl2)=0.5 mol×22.4 L/mol=11.2 L；
(3)如果在反应后的溶液中加入NaBiO3，溶液又变紫红色，是因NaBiO3具有强氧化性(比KMnO4氧化性强)，将Mn2+氧化为MnO4-，BiO3-得到电子被还原变为无色的Bi3+，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得该反应的离子方程式为：2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Na++5Bi3++7H2O；
(4)在反应2KMnO4+10KCl+8H2SO4=2MnSO4+6K2SO4+5Cl2↑+8H2O中，物质的氧化性：KMnO4>Cl2；在反应2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Na++5Bi3++7H2O中，物质的氧化性：NaBiO3>KMnO4，所以氧化性强弱顺序是：NaBiO3>KMnO4>Cl2；
(5)上述氧化还原反应体系中，属于第三周期元素有硫和氯，S2-、Cl-核外电子排布都是2、8、8，电子层结构相同，由于核电荷数Cl>S，核电荷数越大，离子的半径就越小，所以其简单离子半径：S2->Cl-；
(6)Cl是17号元素，核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，可见Cl原子最外层有7个电子，氯原子的最外层电子的轨道式为，氯原子核外有17不同运动状态的电子。
【点睛】本题考查了氧化还原反应方程式的书写、电子转移方法的表示、原子核外电子排布规律、微粒半径大小比较等。掌握氧化还原反应中元素化合价与电子转移的关系和物质结构知识是本题解答的关键，题目考查了学生学以致用的能力。
23．(1)⑧⑩
(2)④⑤⑥⑦⑨
(3)①②③④
(4)SiO2+2CSi+2CO↑
(5)SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+ CO2↑
(6)acd
【详解】（1）陶瓷餐具、砖瓦、水泥、混凝土、玻璃的主要成分为硅酸盐，水晶、玛瑙、石英、光导纤维的主要成分为二氧化硅，硅太阳能电池、计算机芯片的原料为硅单质，则使用硅单质的是⑧⑩；
（2）水晶、玛瑙、石英、光导纤维的主要成分为二氧化硅，则使用了二氧化硅的是④⑤⑥⑦⑨；
（3）陶瓷餐具、砖瓦、水泥、混凝土、玻璃的主要成分为硅酸盐，则使用硅酸盐材料的是①②③④；
（4）工业上用焦炭还原性在高温条件下与二氧化硅发生反应，反应的化学方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑；
（5）碳酸钠和二氧化硅在高温下经过复杂的化学变化生成硅酸钠，化学方程式为：SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+ CO2↑；
（6）氮化硅是一种性能优异的无机非金属材料，它熔点高可用于制作坩埚，也可做耐高温轴承，也可制作切削刀具，但生产成本较高故不可做建筑陶瓷，则氮化硅可能有：acd。
24．(1) 3d54s1
(2) 7 哑铃状
(3)第4周期第VIB族，属于d区
(4) < 形成分子内氢键，使其难电离出H+
【详解】（1）①基态原子的N层有一个未成对电子，M层未成对电子最多的元素是铬(Cr)，24Cr的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1，价电子排布式为3d54s1；
故答案为3d54s1；
②最外层电子数等于次外层电子数的3倍的元素是氧(O)，其电子排布图为 ；
故答案为；
③Cu原子的结构示意图为；
故答案为；
（2）基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，原子核外有 7个电子，原子核外有几个电子，其核外电子就有几种运动状态，因此有7种运动状态不同的电子；电子占据的最高能级符号为2p，其原子轨道为哑铃形；
故答案为7，哑铃状；
（3）某+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，其原子核外电子数为21+3=24，为Cr元素，原子核外排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，处于周期表中第4周期第VIB族，属于d区；
故答案为第4周期第VIB族，属于d区；
（4）水杨酸的第一级电离形成离子， 形成分子内氢键，使其难电离出H+，所以相同温度下，水杨酸的Ka2<苯酚的Ka；
故答案为<，形成分子内氢键，使其难电离出H+。
25． 二
ⅤA ＜ 4 难 、、 ③
【详解】(1)N位于第二周期ⅤA族；根据同主族元素从上到下，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，可推断出的酸性小于的酸性；
(2)S位于ⅥA族，最高正价为+6，最低负价为-2，二者的代数和是4；根据同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱可知，单质与化合难度逐渐增大；
(3)较强氧化性的与较强还原性的在水中发生氧化还原反应，离子方程式是，则溶液中主要存在的离子是、、；
(4)①同周期元素从左到右，元素的原子半径逐渐减小，①正确；
②同周期元素从左到右，元素原子的核电荷数逐渐递增，元素的非金属性逐渐增强，②正确；
③S和Cl同周期，同周期元素从左到右，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，但不是S最高价含氧酸，它与之间的酸性强弱不能直接用元素周期律推断，③错误；
④同主族元素从上到下，氢化物的稳定性逐渐减弱，④正确。
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