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2022高考化学一轮复习 专题十一 原子结构 元素周期律2练习

2022高考化学一轮复习 专题十一 原子结构 元素周期律2练习

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专题十一　原子结构　元素周期律

考点1 原子结构　原子核外电子排布
1.[2021安徽滁州调研]2017年5月9日,我国科学技术名词审定委员会等单位正式发布115号等4种人工合成的新元素的名称、元素符号,115号元素名称为“镆”,符号为Mc。下列有关说法正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.Mc的最低负化合价为-3
B.Mc的最高价氧化物的化学式为Mc2O5
C.115288Mc的中子数为115
D.通过化学反应可使 115288Mc转化为 115290Mc
2.[2021北京海淀区期中]下列叙述正确的是(　　)
A.第ⅠA族元素钫的两种核素:221Fr比223Fr少2个质子
B.第三周期金属元素的离子半径:r(Na+)<r(Mg2+)<r(Al3+)
C.第ⅦA族元素从上到下,单质与氢气化合越来越容易
D.通常可在周期表的过渡元素中寻找化学反应的催化剂
3.[8分]部分短周期主族元素的性质或原子结构如表所示:

元素
元素性质或原子结构
X
周期序数=主族序数=原子序数
Y
原子最外层电子数为a,次外层电子数为b
Z
原子L层电子数为a+b,M层电子数为a-b
M
单质在自然界中的硬度最大
N
位于第三周期,最外层电子数是电子层数的2倍

(1)写出X、Y、Z、N四种元素的名称:
X　　　　,Y　　　　,Z　　　　,N　　　　。 
(2)由X、Y、Z、M、N五种元素两两组成的分子中,许多分子含有的电子数相等,写出符合下列要求的分子式:
①含10e-且呈正四面体结构的分子　　　　; 
②含14e-的双原子分子　　　　; 
③含16e-且能使溴水褪色的分子　　　　; 
④含18e-且常温下呈液态的分子　　　　。 
考点2 化学键　分子间作用力

4.[新情境]北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的K3C60,实验测知该物质属于离子化合物,具有良好的超导性。下列有关分析正确的是(　　)
A.K3C60中只有离子键
B.K3C60中不含共价键
C.该晶体在熔融状态下能导电
D.C60与12C互为同素异形体
5.[2021广东广州六区质检改编]反应SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr可用于海水提溴,下列叙述正确的是(　　)
A.Br2的结构式为Br—Br
B.H2SO4属于离子化合物
C.中子数为10的氧原子:1018O
D.H2O的电子式为H∶O∶H
6.[2021辽宁省实验中学月考]科学家合成了具有半导体特性的环状C18,其合成方法如图所示:
　C24O6　　C22O4 C20O2 C18

下列说法不正确的是(　　)
A.C与O同属于第二周期的元素,原子半径C>O
B.非金属性C<O,故C24O6中O显负价
C.C22O4分子中含有极性键和非极性键
D.C18与C60、金刚石互为同位素
7.[2020山东烟台模拟]下列物质中所含化学键或分子间作用力对应不正确的是(　　)
A.过氧化钠(Na2O2)——离子键、共价键
B.干冰(CO2)——非极性键、分子间作用力
C.甲烷水合物(CH4·xH2O)——共价键、分子间作用力
D.熟石灰[Ca(OH)2]——离子键、共价键
考点3 元素周期表及其应用
8.[2021湖北重点中学联考]我国拥有自主知识产权的铷(Rb)原子钟,每3 000万年误差仅1秒。Rb是第五周期第ⅠA族元素,下列关于37Rb的说法不正确的是(　　)
A.中子数为50的Rb的核素:3750Rb
B.元素的金属性:Rb>K
C.与同周期元素53I的原子半径关系:I<Rb
D.最高价氧化物对应的水化物的碱性:KOH<RbOH
9.[2021江苏常州质检]2019 年是“国际化学元素周期表年”。 1869 年门捷列夫把当时已知的元素根据元素性质、相对原子质量等进行排列,预留了甲、乙两种未知元素的位置,并预测了二者的相对原子质量,部分原始记录如图所示。下列说法错误的是(　　)

A.甲位于现行元素周期表第四周期ⅢA 族
B.原子半径比较:甲>乙>Si
C.乙的简单气态氢化物的稳定性强于CH4
D.推测乙的单质可以用作半导体材料
10.[2021吉林长春质检]如表所示为部分短周期元素的原子半径及主要化合价,根据表中信息判断以下叙述正确的是(　　)

元素代号
A
B
C
D
E
原子半径/nm
0.160
0.143
0.102
0.071
0.099
主要化合价
+2
+3
+6、-2
-1
-1

A.A、B的简单离子的半径:B>A
B.D、E形成的简单离子的还原性:E>D
C.气态氢化物的稳定性:D<C
D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:C>E
11.[2021四川成都摸底测试,10分]R、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。R的最外层电子数是内层电子数的两倍,X2W2可用于呼吸面具,Y的族序数与周期数相等,Z的氢化物的分子式为H2Z。
(1)Z在周期表中的位置是　　　　　　　　　　　　,Y的原子结构示意图是　 。 
(2)RZ2的结构式是　　　,X2Z2的电子式是　　　。 
(3)XYW2溶液呈　　　　(填“酸”“碱”或“中”)性,原因是(用离子方程式表示)　 。 
(4)某传感器可以检测空气中ZW2的含量,工作原理如图所示。则其阴极的电极反应式为　 。 

考点4 元素周期律及其应用
12.[2021广东惠州调研]下列事实不能用元素周期律解释的是(　　)
A.碱性:KOH>NaOH
B.非金属性:S<Cl
C.金属性:Mg>Al
D.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
13.[2021江西南昌摸底测试]金属铊(81Tl)有重要用途,可用来制造光电管、光学玻璃等。铊与铯(55Cs)同周期,与Al同主族。下列说法不正确的是(　　)
A.原子半径:铯(Cs)>铊(Tl)
B.碱性:氢氧化铯(CsOH)>氢氧化铊[Tl(OH)3]
C.与水反应的剧烈程度:铊(Tl)>铯(Cs)
D.铊(Tl)是第六周期ⅢA族元素
14.[2020广东惠州第二次调研]元素周期表中前三周期部分元素的原子序数与常见价态的关系如图所示。若用原子序数表示对应元素,下列说法不正确的是(　　)

A.a与d的非金属性比较:a>d
B.原子半径大小:b>c>a>d>e
C.a可以形成两种氢化物
D.b、c、e的最高价氧化物对应水化物之间均可反应
15.[14分]X、Y、Z、M 为原子序数和主族序数依次增大的短周期元素,四种元素原子的最外层电子数之和为 19 。其中Y、Z位于同周期,而X、Y、M位于不同周期。回答下列问题:
(1)上述四种元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是　　　　　　　　　　　　(填化学式)。 
(2)由X、Y、M 三种元素组成的盐的电子式为　　　　。 
(3)YX3与Z的单质在一定条件下可以发生置换反应,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　,若反应过程中转移0.6 mol 电子,则得到标准状况下氧化产物的体积为　　　　L 。 
(4)自来水厂常用MZ2对饮用水进行消毒。已知:不同pH环境中含M的粒子种类及相应M的化合价如图所示。现用碘量法检测已消毒的水样中MZ2的浓度。

①取1.5 L 水样,加入足量 KI,调溶液呈中性,滴加少许淀粉溶液时溶液变蓝。上述条件下ClO2和KI反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　。 
②在上述溶液中滴加12.00 mL 1.00×10-3 mol·L-1 的Na2S2O3溶液时,溶液蓝色恰好褪去,则水样中MZ2的质量浓度是　　　　mg·L-1。(已知:I2+2S2O32- S4O62-+2I-) 
③再加稀硫酸调节水样 pH至1~3时,溶液又呈蓝色,反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　。 

一、选择题(每小题6分,共84分)
1.[2021天津耀华中学月考]下列表述正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.Na2O2的电子式:Na∶O····∶O····∶Na
B.N2的结构式:
C.中子数为30的Fe原子符号:3056Fe
D.SO3分子的立体构型:三角锥形

2.[2021四川成都经开区实验中学月考]近年来,科学家合成了一系列具有独特化学性质的铝的氢化物(AlH3)n。已知,其中一种铝的氢化物的化学式为Al2H6,其燃烧时放出大量的热。Al2H6的球棍模型如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.Al2H6中Al为-3价,H为+1价
B.Al2H6中含有离子键和极性共价键
C.Al2H6为离子化合物
D.Al2H6在空气中完全燃烧,产物为氧化铝和水
3.[2021北京海淀区期中]下列事实不能用元素周期律解释的是(　　)
A.NaOH的碱性强于Al(OH)3
B.Mg与热水能反应,Al与热水很难反应
C.H2O的稳定性强于H2S
D.HClO4的酸性强于HBrO
4.[2021江西南昌摸底测试]如图是元素周期表短周期的一部分,图中四种元素原子的最外层电子数之和为Z元素原子的最外层电子数的3倍。下列说法错误的是(　　)

W
X

Y

Z

A.最简单氢化物沸点:X>W
B.简单离子的半径:X<Y
C.Y的最高价氧化物能与碱反应
D.Y和Z形成的化合物的化学式为Y2Z3
5.[2021广东广州阶段训练改编]W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如图所示,其中元素Z位于第四周期,W、X、Y原子的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是(　　)

W

X
Y
Z

A.氧化物水化物酸性:W<X
B.W的最高价氧化物对应水化物与W的简单氢化物反应生成的化合物中含有离子键、共价键
C.将HY通入Na2X溶液中产生气体,说明非金属性Y比X强
D.推测Z的单质是半导体材料,Z与Y不能形成化合物ZY4
6.[2021黑龙江哈尔滨六中月考]W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W和Y同主族,X和Z同主族,W和X可以形成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体甲。下列说法正确的是(　　)
A.W和Y也能形成共价化合物
B.氧化物对应的水化物的酸性:X>Z
C.简单阳离子的氧化性:W>Y
D.甲分子中含有4对共用电子
7.[2021湖南郴州质检]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原子的最外层只有一个电子,Z位于元素周期表第ⅢA族,W与X位于同一主族。下列说法正确的是(　　)
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)
B.由X、Y组成的化合物中均不含共价键
C.最高价氧化物对应水化物的碱性:Y<Z
D.简单气态氢化物的热稳定性:X>W
8. [2020湖南四校摸底调研联考]X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,且X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的12。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物,M是某种元素对应的单质,乙和丁的组成元素相同,且乙是一种“绿色氧化剂”,化合物N是具有漂白性的气体(常温下)。 上述物质间的转化关系如图所示(部分反应物和生成物略)。下列说法正确的是 (　　)

A.含W的盐溶液可能显酸性、中性或碱性
B.化合物N与乙烯均能使溴水褪色,且原理相同
C.原子半径:r(Y)>r(Z)>r(W)
D.Z与X、Y、W形成的化合物中各元素均满足8电子结构
9.[2021湖北部分重点中学联考]短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,湿润的红色石蕊试纸遇W的气态氢化物变蓝。含X、Y和Z三种元素的化合物R有如图所示转化关系(已知酸性强弱:HClO3>HNO3)。下列说法正确的是(　　)

A.简单离子半径:Y>Z>W>X
B.加热单质甲与品红溶液反应所得的“无色溶液”,可变成红色溶液
C.简单气态氢化物的热稳定性:X>W
D.常温下,向蒸馏水中加入少量R,水的电离程度可能减小
10.[2020四川绵阳第一次诊断]短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,原子序数之和为42,X的核外电子总数等于Y的最外层电子数,Z最外层只有1个电子,W能形成酸性最强的含氧酸。下列说法正确的是(　　)
A.单质的熔点:Z>X
B.Z与Y、W均能形成离子化合物
C.气态氢化物的沸点:X<Y<W
D.X、Z的氧化物均含非极性键
11. [2020山东统考]X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A、B、C、D、E为上述四种元素中的两种或三种所组成的化合物。已知A的相对分子质量为28,B分子中含有18个电子,五种化合物间的转化关系如图所示。下列说法错误的是(　　)

A.X、Y组成化合物的沸点一定比X、Z组成化合物的沸点低
B.Y的最高价氧化物对应的水化物为弱酸
C.Y、Z组成的分子可能为非极性分子
D.W是所在周期主族元素中原子半径最小的元素
12.[新题型][2021吉林大安一中月考]分属元素周期表中前三个周期的四种元素W、X、Y、Z可形成如图所示结构的物质,该物质中所有原子均满足稳定结构,W的原子序数最大,Y、Z位于同一周期。下列说法错误的是(　　)

A.Y的最高价氧化物对应的水化物是弱酸
B.X、Z可形成具有强氧化性的化合物
C.由Z和W形成的化合物中可以存在共价键
D.原子半径:Z>Y>X
13.[2021河南名校联考]科学家利用四种原子序数递增的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子,其具有高效的催化性能,分子结构示意图如图。W、X、Z分别位于不同周期,Z的原子半径在同周期中最大。(注:实线代表共价键,其他重复单元的W、X未标注)

下列说法不正确的是(　　)
A.Y单质的氧化性在同主族中最强
B.离子半径:Z>Y
C.Z与Y可组成多种离子化合物
D.最简单氢化物的热稳定性:Y>X
14.[2021安徽示范高中名校联考]已知W、X、Y、Z均为短周期元素,常温下,它们的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol·L-1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.化合物X2Y2中含有极性共价键和非极性共价键
B.简单气态氢化物的热稳定性:Y>W
C.简单离子半径:Z>Y>W>X
D.非金属性:Y<Z
二、非选择题(共16分)
15.[2020湖北武汉部分学校质量监测,10分]随原子序数的依次增大,五种短周期主族元素原子半径与原子序数的关系如图所示。

已知:TX2是现代光学及光纤制品的基本原料;ZY 能破坏水的电离平衡;Z3RY6在工业上常用作助熔剂。
(1)R在元素周期表中的位置是　　　　　　　　　　。  
(2)Y和T可组成一种五原子共价化合物,该化合物的电子式为　　　　　　　　　　　(任写一种)。 
(3)请用一个化学方程式比较X和Y的非金属性的强弱:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  
(4)工业上用Z3RY6作电解Al2O3的助熔剂的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)已知 11.5 g Z的单质在X2中完全燃烧,恢复至室温,放出Q kJ热量,该反应的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
16.[6分]如表所示是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表某一元素。

(1)A的最高价氧化物对应水化物的电子式为　　　　。 
(2)R是由表中已标出的A~F中某三种元素组成的化合物,是常见家用消毒剂的主要成分,其化学名称为　　　　;Na2FeO4是工业上常用的消毒剂,利用化合物R制备Na2FeO4的原理如下,请将该反应的化学方程式补充完整:　　Fe(OH)3+　　R+　　NaOH　　Na2FeO4+　　NaCl+　　H2O。 
(3)表中未标出的某种第三周期金属元素的单质G,可以发生如图所示转化(部分生成物略):

①写出单质G转化为K的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
②写出L转化为M的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案
专题十一　原子结构　元素周期律

1.B　该元素的名称带“钅”,属于金属元素,金属原子易失去电子,金属元素一般为正价,没有负价,故A错误;Mc为115号元素,位于元素周期表第七周期ⅤA族,主族序数等于最外层电子数,则该元素最高正价为+5,最高价氧化物的化学式为Mc2O5,故B正确;115288Mc的质量数为288,质子数为115,中子数=质量数-质子数=288-115=173,故C错误;115288Mc和 115290Mc互为同位素,是镆元素的不同原子,转化过程中没有新物质生成,不是化学变化,故D错误。
2.D　221Fr与223Fr互为同位素,质子数相同, A项错误;电子层结构相同的离子,离子半径随核电荷数的增加而减小,因此离子半径r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+),B项错误;第ⅦA族元素从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,单质与氢气化合越来越困难, C项错误;优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料大多由过渡元素组成, D项正确。
3.(每空1分)(1)氢　氧　硅　硫　(2)①CH4　②CO　③C2H4　④H2O2
【解析】　(1)根据周期序数=主族序数=原子序数,推知X为氢元素。根据Z的L层电子数为a+b,M层电子数为a-b;Y的最外层电子数为a,次外层电子数为b,得出b=2,a=6,从而推得Y、Z分别为氧元素、硅元素。金刚石在自然界中的硬度最大,故M为碳元素。N位于第三周期,且最外层电子数是电子层数的2倍,则推得N为硫元素。(2)①CH4为含10e-且为正四面体结构的分子;②CO为含14e-的双原子分子;③乙烯能和溴水发生加成反应,使溴水褪色且其为含16e-的分子;④H2O2在常温下为液态且为含18e-的分子。
4.C　K3C60中C603-中碳原子之间为共价键,故A、B错误;K3C60在熔融状态下能电离出自由移动的离子,所以能导电,故C正确;同素异形体是指由相同元素组成的不同单质,12C不是单质,故D错误。
5.A　Br2中两个溴原子共用1对电子,结构式为Br—Br,A正确。H2SO4属于共价化合物,B错误。中子数为10的氧原子的质量数为18,符号为 818O,C错误。H2O的电子式为H∶O····∶H,D错误。
6.D　同周期元素从左到右,原子半径依次减小,C与O同属于第二周期的元素,原子半径C>O,A项正确;同周期元素从左到右,非金属性增强, 非金属性C<O,故C24O6中O显负价,B项正确;由题图可知C22O4分子中含有极性键和非极性键,C项正确;C18与C60、金刚石是碳元素组成的不同单质,互为同素异形体,D项错误。
7.B　选项A,Na2O2为离子化合物,含离子键、共价键,正确。选项B,CO2中不存在非极性键,错误。选项C,CH4·xH2O为共价化合物,含共价键,各分子间存在分子间作用力,正确。选项D,Ca(OH)2为离子化合物,含离子键、共价键(O—H键),正确。
8.A　中子数为50的Rb的质量数为50+37=87,核素符号为 3787Rb,A项错误;同主族元素从上到下金属性逐渐增强,则金属性Rb>K,B项正确;同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径I<Rb,C项正确;元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性K<Rb,则最高价氧化物对应的水化物的碱性KOH<RbOH,D项正确。
9.C　从题图可以看出同一行的元素位于同一主族,同一列的元素位于同一周期,甲与B和Al位于同一主族,与As位于同一周期,则甲在现行元素周期表的位置是第四周期ⅢA族,为Ga,A项正确。甲和乙同周期,同周期元素核电荷数越小原子半径越大,甲的原子序数比乙的小,所以甲的原子半径大于乙;同主族元素,核电荷数越大,原子半径越大,乙与Si同主族,乙的核电荷数比Si的大,乙的原子半径大,故原子半径的大小顺序为甲>乙>Si,B项正确。同主族元素的非金属性从上到下越来越弱,则气态氢化物的稳定性越来越弱,故乙的简单气态氢化物的稳定性弱于CH4,C项错误。乙为Ge,同主族上一个元素为硅元素,其处于非金属和金属元素的交界处,可用作半导体材料,D项正确。
10.B　结合题表中数据,A、B的主要化合价分别为+2、+3,原子半径A>B,知A、B分别为Mg、Al;C的主要化合价为+6、-2,原子半径小于Mg,则C为S;D、E的主要化合价均为-1,属于卤族元素,结合原子半径,知D、E分别为F、Cl。Mg2+、Al3+的电子层结构相同,依据“序大径小”的原则,知r(Mg2+)>r(Al3+),A项错误;氟元素的非金属性强于氯元素,则还原性Cl->F-,B项正确;氟元素的非金属性强于硫元素,则气态氢化物的稳定性HF>H2S,C项错误;氯元素的非金属性强于硫元素,则最高价含氧酸的酸性HClO4>H2SO4,D项错误。
11.(1)第三周期ⅥA族(2分)　(1分)
(2)SCS(1分)　Na+[︰S‥‥︰S‥‥︰]2-Na+(2分)
(3)碱(1分)　AlO2- +2H2OAl(OH)3+OH-(1分)
(4)2HSO3-+2H++2e-S2O42-+2H2O(2分)
【解析】　R的最外层电子数为内层电子数的两倍,则R为C;Na2O2与水和二氧化碳反应均能生成氧气,常用于呼吸面具作供氧剂,则X为Na,W为O;R、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的族序数与周期数相等,则Y为Al;Z的氢化物的分子式为H2Z,则Z为S。(1)S为16号元素,位于周期表的第三周期ⅥA族;Al为13号元素,其原子结构示意图为。(2)CS2和CO2的结构相似,均为直线形,其结构式为SCS;Na2S2为离子化合物,其电子式与Na2O2相似,可表示为Na+[︰S‥‥︰S‥‥︰]2-Na+。(3)NaAlO2为强碱弱酸盐,其溶液因AlO2-水解显碱性,水解方程式为AlO2-+2H2OAl(OH)3+OH-。(4)电解池中阴极发生还原反应,由电解装置图可知Pt电极为阴极,其电极反应式为2HSO3-+2H++2e-S2O42-+2H2O。
12.D　元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,金属性K>Na,故碱性KOH>NaOH,A项不符合题意;同周期主族元素从左到右非金属性依次增强,非金属性S<Cl,B项不符合题意;同周期主族元素从左到右金属性依次减弱,金属性Mg>Al,C项不符合题意;碳酸钠受热不分解,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,热稳定性Na2CO3>NaHCO3,但不能用元素周期律解释,D项符合题意。
13.C　铊与铯同周期,同周期主族元素,原子序数越大,原子半径越小,则原子半径Cs>Tl,A项正确;元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性Cs>Tl,故碱性CsOH>Tl(OH)3,B项正确;元素的金属性越强,其单质与水反应越剧烈,金属性Cs>Tl,则与水反应的剧烈程度Cs>Tl,C项错误;Al位于ⅢA族,Cs位于第六周期,Tl与Cs同周期,与Al同主族,则Tl是第六周期ⅢA族元素,D项正确。
14.B　根据五种元素的化合价及原子序数依次增大,可推知a为O,b为Na,c为Al,d为P,e为Cl。根据非金属性O>S、S>P,可知非金属性O>P,A项正确;一般来说,电子层数越多,原子半径越大,结合同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小知,原子半径Na>Al>P>Cl>O,B项错误;O可以形成H2O、H2O2两种氢化物,C项正确;Na、Al、Cl的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、HClO4,它们分别为强碱、两性氢氧化物、强酸,两两之间均可反应,D项正确。
15.(每空2分)(1)HClO4　(2)　(3)4NH3+3O22N2+6H2O　2.24　(4)①2ClO2+2I-2ClO2-+I2　②0.54　③ClO2-+4I-+4H+Cl-+2I2+2H2O
【解析】　根据四种短周期元素原子序数和主族序数依次增大,Y、Z位于同一周期,X、Y、M 位于不同周期,可知X为H,Y、Z为第二周期元素,M为第三周期元素;又知四种元素原子最外层电子数之和为19,则Y、Z、M的最外层电子数之和为18,Y、Z、M最外层电子数分别为5、6、7,故Y为N,Z为O,M为Cl。(1)四种元素中Cl的最高价氧化物对应水化物HClO4的酸性最强。(2)H、N、Cl组成的盐为NH4Cl,电子式为。(3)NH3与O2发生置换反应生成N2和H2O,化学方程式为4NH3+3O2 2N2+6H2O。该反应中氧化产物为N2,当反应过程中转移0.6 mol电子时,得到0.1 mol N2,其在标准状况下的体积为2.24 L。(4)①滴加少许淀粉溶液时溶液变蓝,说明有I2生成,根据题图知pH=7时Cl主要以ClO2-形式存在,说明ClO2转化为ClO2-,即ClO2和I-反应生成ClO2-和I2,离子方程式为2ClO2+2I-2ClO2-+I2。②根据2ClO2+2I-2ClO2-+I2、I2+2S2O32-S4O62-+2I-,可得关系式2ClO2~I2~2S2O32-,则n(ClO2)=n(S2O32-)=1.00×10-3 mol·L-1×0.012 L=1.2×10-5 mol,水样中ClO2的质量浓度是1.2×10-5mol×67.5×103mg·mol-11.5L=0.54 mg·L-1。③溶液又呈蓝色,说明有I2生成,根据题图知pH在1~3时,Cl主要以Cl-形式存在,即ClO2-和I-反应的离子方程式为ClO2-+4I-+4H+ Cl-+2I2+2H2O。

1.B　A项,Na与O之间的键是离子键,Na2O2的电子式为Na+[︰O‥‥︰O‥‥︰]2-Na+,错误;B项,N2中的化学键为氮氮三键,结构式为,正确;C项,左下角应为质子数,不是中子数,错误;D项,SO3的立体构型为平面三角形,错误。
2.D　A项,在Al2H6中Al为+3价,H为-1价,错误;B项,Al2H6中含有的化学键都是极性共价键,错误;C项,Al2H6为共价化合物,错误;D项,Al2H6在空气中完全燃烧,根据原子守恒可知燃烧产物为氧化铝和水,正确。
3.D　元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强,NaOH的碱性强于Al(OH)3,是因为Na的金属性强于Al,可以用元素周期律解释,A项不符合题意;元素的金属性越强,单质越容易置换出水中的氢,Mg与热水能反应,Al与热水很难反应,是因为Mg的金属性强于Al,可以用元素周期律解释,B项不符合题意;一般元素的非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,H2O的稳定性强于H2S,是因为O的非金属性强于S,能用元素周期律解释,C项不符合题意;元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物的酸性越强,HBrO中Br的化合价不是最高价,故HClO4的酸性强于HBrO不能用元素周期律解释,D项符合题意。
4.B　设Y元素原子的最外层电子数为a,则W、X、Z的最外层电子数依次为a+1、a+2、a+3,由题意得a+a+1+a+2+a+3=3(a+3),解得a=3。则Y为Al元素,W为C元素,X为N元素,Z为S元素。NH3分子之间存在氢键,导致NH3的沸点比CH4高,A项正确;电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子的半径:Al3+﹤N3-,B项错误;Al2O3能与强碱发生反应,C项正确;Al和S形成的化合物的化学式为Al2S3,D项正确。
5.B　根据元素Z位于第四周期,W、X、Y的最外层电子数之和为18,设W原子的最外层电子数为x,结合题图知X、Y的最外层电子数分别为x+1、x+2,故x+x+1+x+2=18,解得x=5,故W、X、Y分别为N、S、Cl,由此可推知Z为Ge。由于没有明确氧化物是否是最高价氧化物,故无法比较相应酸的酸性,A项错误。HNO3与NH3反应生成NH4NO3,NH4NO3中既含有离子键,又含有共价键,B项正确。H2S和HCl均为无氧酸,不能通过比较二者的酸性强弱来比较S和Cl的非金属性强弱,C项错误。根据上述分析可知,Z是Ge,Ge单质为半导体材料,Ge与Cl可形成化合物GeCl4,D项错误。
6.C　根据W和X可以形成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体甲,可知甲为NH3,再结合W、X、Y、Z原子序数依次增大可知W为H、X为N;又因为W(H)与Y同主族,X和Z同主族,故Y为Na,Z为P。NaH为离子化合物,A项错误;最高价氧化物对应水化物的酸性HNO3>H3PO4,但选项未说明是否为最高价氧化物对应的水化物,无法进行判断,B项错误;Na的还原性强于H2,故简单阳离子的氧化性H+>Na+,C项正确;NH3中含有3对共用电子对,1对孤电子对,D项错误。
7.D　地壳中含量最多的元素是O,故X为O;因X、Y、Z、W原子序数依次增大,且均为短周期主族元素,由Y原子最外层只有1个电子,可知Y为Na;由Z位于第ⅢA族可知Z为Al;由X、W位于同主族,可知W为S。同周期元素随着原子序数的增大,原子半径逐渐减小,故原子半径r(Na)>r(Al)>r(S),A项错误;Na2O2中含共价键,B项错误;碱性NaOH>Al(OH)3,C项错误;O的非金属性比S的强,故热稳定性H2O>H2S,D项正确。
8.A　由乙是一种“绿色氧化剂”可推知乙为H2O2,故丁为H2O;“化合物N是具有漂白性的气体”,则N为SO2;由物质间的转化关系可知M为O2,丙为H2S;由X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,且X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的12,可推出X为H,Y为O,Z为Na,W为S。NaHSO4溶液呈酸性,Na2SO4溶液呈中性,Na2SO3溶液呈碱性,A项正确;SO2还原Br2而使溴水褪色,乙烯与Br2发生加成反应而使溴水褪色,二者原理不同,B项错误;原子半径大小顺序为r(Na)>r(S)>r(O),C项错误;NaHSO4中H不满足8电子结构,D项错误。
9.C　根据W的气态氢化物使湿润的红色石蕊试纸变蓝,知W为N;根据单质甲能使品红溶液变为无色溶液,知甲为Cl2,结合原子序数关系知,Z为Cl;根据乙和丙通电时生成单质甲、单质丁和强碱戊,及W为N,知强碱戊为NaOH,通电过程为电解饱和食盐水的过程,故符合条件的R有NaClO、NaClO3,则X为O,Y为Na,丁为H2。比较离子半径时,先看电子层数,再看核电荷数,则简单离子半径:Cl->N3->O2->Na+,A项错误;甲为氯气,由于次氯酸的漂白原理为氧化漂白,加热后溶液不能恢复原色,B项错误;非金属性O>N,则简单气态氢化物的热稳定性H2O>NH3,C项正确;R可以为NaClO或NaClO3,NaClO属于强碱弱酸盐,ClO-水解可促进水的电离,由题意知NaClO3是强酸强碱盐,对水的电离没有影响,D项错误。
10.B　根据题中信息W能形成酸性最强的含氧酸,可知W为Cl;结合Z最外层只有1个电子和原子序数关系可知Z为Na;由X的核外电子总数等于Y的最外层电子数,结合四种元素的原子序数之和为42,设X的核外电子总数为a,则a+(2+a)+11+17=42,解得a=6,即X和Y分别为C和O。碳元素形成的单质中石墨和金刚石均为高熔点物质,而金属钠的熔点较低,故A项错误;Na2O、Na2O2、NaCl均为离子化合物,B项正确;由于H2O分子间存在氢键,故CH4、H2O和HCl三种氢化物中,沸点最高的是H2O,C项错误;C的氧化物CO、CO2中均含极性键,钠的氧化物Na2O中只含离子键,D项错误。
11.A　常见的相对分子质量为28的化合物有CO、,常见的18电子分子有H2O2、H2S、HCl等。若A为CO,B为H2O2、H2S或HCl等,转化关系均不成立;若A为乙烯,则B为HCl,C为氯乙烷,D为H2O,E为乙醇。综上可知X为H,Y为C,Z为O,W为Cl。H、C形成的化合物为烃类物质,种类繁多,部分烃类物质常温下是固体,比H2O、H2O2的沸点均高很多,A项错误;C的最高价氧化物对应的水化物是碳酸,碳酸为弱酸,B项正确;CO2为非极性分子,C项正确;Cl位于第三周期ⅦA族,氯原子半径在第三周期主族元素原子半径中是最小的,D项正确。
12.D　四种元素都是短周期元素且分属前三个周期,W的原子序数最大,根据题图可知,W可形成+1价离子,则W为Na;Z能形成两个单键,则Z为O;由阴离子的结构可知Y形成4个单键后带1个单位的负电荷,则Y原子的最外层有3个电子,且Y、Z位于同一周期,则Y为B;X能形成一个单键,则X为H。B的最高价氧化物对应的水化物是硼酸,硼酸为弱酸,A项正确。H和O形成的化合物有H2O和H2O2,其中H2O2具有强氧化性,B项正确。由Na和O形成的化合物有Na2O和Na2O2,Na2O2中含有离子键和非极性共价键,C项正确。X、Y、Z三种元素的原子半径大小顺序是B>O>H,D项错误。
13.B　W、X、Y、Z为原子序数递增的短周期元素,W、X、Z分别位于不同周期,则W、X、Z分别位于第一、二、三周期,根据图示可知W形成1个共价键,则W是H,X形成4个共价键,则X是C,Z的原子半径在同周期元素中最大,则Z是Na;Y形成2个共价键,说明Y原子的最外层有6个电子,Y的原子序数比C的大,比Na的小,则Y是O。同一主族的元素,原子序数越大,元素的原子半径越大,原子获得电子的能力就越弱,单质的氧化性就越弱,由于O是同一主族中原子序数最小的元素,故O2的氧化性在同主族中最强,A项正确;核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径就越小,所以离子半径:Na+<O2-,B项错误;O、Na可形成Na2O、Na2O2等离子化合物,C项正确;一般元素的非金属性越强,其简单氢化物的热稳定性越强,元素的非金属性C<O,所以最简单氢化物的热稳定性CH4<H2O,D项正确。
14.D　由题图可知,0.01 mol·L-1的W、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH=2,说明W、Z的最高价氧化物对应的水化物为一元强酸,结合原子序数W<Z,原子半径Z>W,知W为N,Z为Cl;0.01 mol·L-1的X的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH=12,说明X的最高价氧化物对应的水化物为一元强碱,结合原子序数Cl>X>N,原子半径X>Cl,知X为Na;0.01 mol·L-1的Y的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH<2,说明Y的最高价氧化物对应的水化物为二元强酸,结合原子序数Cl>Y>Na,原子半径Na>Y>Cl,知Y为S。Na2S2为离子化合物,硫原子之间为非极性共价键,S22-和Na+之间是离子键,A项错误;一般元素的非金属性越强,其简单气态氢化物的热稳定性越强,非金属性N>S,则简单气态氢化物的热稳定性NH3>H2S,B项错误;电子排布相同的离子,核电荷数越大,对核外电子的吸引能力越强,离子半径越小,因此简单离子半径大小顺序为S2->Cl->N3->Na+,C项错误。同周期主族元素,从左到右,非金属性逐渐增大,则非金属性:S<Cl,D项正确。
15.(1) 第三周期ⅢA族(2分)　(2)(2分)　(3)2F2+2H2O4HF+O2(2