物质结构与元素周期律一、选择题（本题共18小题，每题只有一个选项符合题意）1．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X和Z同主族，Y和W同主族，原子半径：X＜Y，四种元素原子的最外层电子数之和为14。下列叙述正确的是A．元素的非金属性强弱顺序：W>Y>XB．气态氢化物的热稳定性：HnY>HnWC．X和其他3种元素均能形成共价化合物D．同周期元素中W的最高价氧化物对应水化物的酸性最强【答案】B【解析】结合分析可知，X为H，Y为O，Z为Na，W为S。A．同一主族从上到下非金属性逐渐减弱，三种元素中H的非金属性最弱，则非金属性强弱顺序为Y>W>X，选项A错误；B．非金属性O>S，则热稳定性：H2O>H2S，选项B正确；C．H与Na形成的NaH为离子化合物，选项C错误；D．S位于第三周期，第三周期中非金属性最强的为Cl，Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性最强，选项D错误；答案选B。2．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中W、X元素形成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，Z的最外层电子数是Y最外层电子数的3倍。下列说法错误的是A．离子半径：Z＞Y＞X＞WB．上述四种元素中Y一定是金属元素C．Y、Z最高价氧化物对应的水化物相互能反应D．X、Y形成的化合物一定是离子化合物【答案】A【解析】W、X元素形成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，形成的气体为NH3，四种元素原子序数依次增大的短周期元素，即W为H，X为N，Z的最外层电子数是Y最外层电子数的3倍，Y最外层电子数可以是1或2，假设Y的最外层电子数是1，则Z的最外层电子数为3，推出Y为Na，Z为Al，假设Y的最外层电子数为2，则Z的最外层电子数为6，Y为Mg，Z为S；A．根据上述分析，如果四种元素分别为H、N、Na、Al，则离子半径大小顺序是N3-＞Na+＞Al3+＞H+，如果四种元素分别为H、N、Mg、S，则离子半径大小顺序是S2-＞N3-＞Mg2+＞H+，故A说法错误；B．根据上述分析，Y可能为Na，也可能为Mg，都属于金属元素，故B说法正确；C．Y如果是Na，则最高价氧化物对应水化物为NaOH，Z为Al，其最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3，氢氧化铝为两性氢氧化物，能与NaOH发生反应，Y如果是Mg，则17
最高价氧化物对应水化物是Mg(OH)2，Z元素为S，最高价氧化物对应水化物为H2SO4，氢氧化镁与硫酸发生中和反应，故C说法正确；D．无论Na3N还是Mg3N2，都属于离子化合物，故D说法正确；答案为A。3．水解反应可用于无机化合物的制备，如制备TiO2的反应：TiCl4+(x+2)H2O⇌TiO2·xH2O↓+4HCl。下列说法错误的是A．含中子数为27的49Ti原子：B．Cl-的结构示意图为C．H2O结构式为H—O—HD．HCl电子式为【答案】D【解析】A．质量数=质子数+中子数，含中子数为27的49Ti原子中质子数=49-27=22，则表示为：，A正确；B．Cl-为氯原子得到1个电子后形成的离子，核外有3个电子层，每层电子数分别为2、8、8，B正确；C．水分子中氧原子与两个氢原子形成2个共价键，结构式正确，C正确；D．氯化氢为共价化合物，不是由氢离子和氯离子构成的，D错误。故选D。4．已知化合物N的结构如图，N是中学化学中常见的一种物质，其水溶液显微弱的酸性，图中的X、Y、Z、M四种元素均为短周期主族元素。下列叙述中正确的是A．Y在周期表中的位置：第三周期第IVA族B．简单离子半径：Y>Z>MC．化合物N可促进水的电离D．元素Z和M形成的二元化合物中只有离子键【答案】B【解析】M可以形成+1价阳离子，应为Na+或Li+，LiOH或NaOH均为强碱，所以M+不会水解，且含有Li+的物质并不常见，所以M应为Na元素，则N的水溶液显微弱的酸性应是由于其可以电离出H+，所以化合物N为酸式盐，再结合N的结构可知，X应为H元素，Z为O元素，该物质的化学式应为NaHYO3，符合的常见物质有NaHSO3、NaHCO3，而NaHCO317
溶液显碱性，所以该物质应为NaHSO3，Y为S元素。A．Y为S元素，位于第三周期第ⅥA族，A错误；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小，半径越大，所以离子半径：S2-＞O2-＞Na+，即Y>Z>M，B正确；C．HSO的电离抑制水的电离，HSO的水解促进水的电离，溶液显酸性，说明电离程度大于水解程度，所以抑制水的电离，C错误；D．Na和O可以形成化合物Na2O2，含有O原子和O原子形成的共价键，D错误；综上所述答案为B。5．部分短周期元素的原子半径及主要化合价见下表。元素XYZWT原子半径/nm0.1600.1430.1020.0710.099主要化合价＋2＋3＋6、-2-1-1下列有关说法正确的是A．元素X的第一电离能比Y的大B．元素Z的电负性比W的大C．元素W的气态氢化物沸点比T的低D．元素T的氧化物对应水化物的酸性一定比Z的强【答案】A【解析】Z有+6和-2价，则Z为S元素，W和T均为-1价，W的半径小于T，则W为F元素，T为Cl元素，X为+2价，Y为+3价，且半径均大于F，则X为Mg元素，Y为Al元素。A．Mg的价电子为3s2，s轨道中的2个电子为全满的稳定状态，所以Mg的第一电离能较大，比相邻的Al要大，选项A正确；B．F的非金属性强于S，F得电子能力强于S，所以F的电负性强于S，选项B错误；C．HF可以形成分子间氢键，沸点比HCl要高，选项C错误；D．没有指明“最高价”氧化物对应水化合物，若氯的低价氧化物对应的水化合物，如HClO是弱酸，选项D错误。答案选A。6．维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间的作用力有A．离子键、共价键B．离子键、氢键、共价键17
C．氢键、范德华力D．离子键、氢键、范德华力【答案】D【解析】维生素B1分子中含有氨基和羟基，易形成氢键，故溶于水时要破坏离子键、氢键和范德华力，故D正确；故选D。7．用α粒子轰击原子的反应为（p为质子）。下列说法正确的是A．17Y与18Y互为同分异构体B．Y和氢元素形成离子化合物C．X的最高价氧化物的水化物为有强氧化性的强酸D．植物可直接吸收X与Y形成的化合物作为肥料【答案】C【解析】α粒子由两个中子和两个质子构成，由可推知Y为O，据质子守恒知X为N原子。A．17Y与18Y互为同位素，不是同分异构体，A错误；B．Y为O，与氢元素会形成H2O或H2O2化合物，O与H以共价键结合，属于共价化合物，B错误；C．X为N，最高价氧化物的水化物为HNO3，有强氧化性，属于强酸，C正确；D．X与Y形成氮氧化合物，植物可吸收土壤中的铵根离子或硝酸根离子作为肥料，不能直接吸收空气中的氮氧化物，D错误；故选C。8．在二氧化碳合成甲醇的研究中，催化剂是研究的关键。目前国内外研究主要集中于铜基催化剂，有学者提出了如图CO2的转化过程。下列说法错误的是A．铜元素位于周期表中的ds区B．步骤④中有化学键的断裂和形成C．甲酸乙酯是该过程的催化剂17
D．总反应化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O【答案】C【解析】A．Cu元素的价层电子排布为3d104s1，其位于周期表中的ds区，A项正确；B．步骤④是化学反应，有旧键的断裂和新键的形成，B项正确；C．由图可知，步骤④生成甲酸乙酯，步骤⑤消耗甲酸乙酯，甲酸乙酯是催化反应的中间产物而不是催化剂，C项错误；D．根据图示，在步骤①中存在CO2的消耗，步骤②中存在H2的消耗和H2O的生成，步骤⑤中存在甲醇的生成，因此，该反应的总反应方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O，D正确；故答案选C。9．钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为。下列关于该反应的说法正确的是A．实验室取用少量金属Na，所需的实验用品有滤纸、玻璃片和小刀B．反应过程中涉及非极性键的断裂和形成C．分子的电子式：D．方程式中的两种单质均不存在同素异形体【答案】C【解析】A．取用金属钠需用镊子，故实验室取用少量金属Na，所需的实验用品有滤纸、玻璃片、镊子和小刀，A错误；B．反应物Na和CO2中并没有非极性键，故反应过程中未涉及非极性键的断裂，C单质中存在C-C非极性键，故有非极性键的形成，B错误；C．根据电子式书写的原子可知，分子的电子式：，C正确；D．方程式中的两种单质即Na和C，Na不存在同素异形体，但C有金刚石、石墨、C60、C70等同素异形体，D错误；故答案为C。10．下表中相关物质的信息都正确的一项是选项化学式电子式或含有的化学键类型物质的性质与性质相对应的用途ANaClO强氧化性消毒液17
BH2O2不稳定，易分解医用消毒剂CNH3共价键水溶液呈弱碱性工业制硝酸DKAl(SO4)2离子键易水解净水A．AB．BC．CD．D【答案】A【解析】A．NaClO是离子化合物，具有强氧化性，可用作消毒液，A正确；B．H2O2不是离子化合物，电子式中不含离子键，B错误；C．NH3水溶液呈弱碱性，与NH3在工业上用于制硝酸不相对应，工业用氨气制硝酸是利用了氨气的还原性；D．KAl(SO4)2中除了离子键，还有共价键，D错误；故选A。11．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，元素Y是构成生命的主要元素之一，且Y和W的原子序数之和是Z原子序数的2倍，四种元素形成的化合物的结构如图所示，下列有关说法错误的是A．Z的最高价含氧酸为强酸B．氢化物沸点：W>YC．化合物X2Y2W4与乙二醇在一定条件下能发生酯化反应D．原子半径：Y>Z>W>X【答案】B【解析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，元素Y是构成生命的主要元素之一，Y能形成四个共价键，Y为C，Z与X能形成ZX，则Z为N，X为H，且Y和W的原子序数之和是Z原子序数的2倍，W为O，结合题意可知，X、Y、Z、W分别为H、C、N、O。化合物甲是NH4HC2O4。A．N的最高价含氧酸即HNO3为强酸，A正确；B．C元素的氢化物有很多种，常温下的状态可能是气体、液体或固体，故其沸点不一定低于O的氢化物，B错误；C．H2C2O4与乙二醇在一定条件下能发生酯化反应，C正确；D．根据元素周期律可知原子半径：C>N>O>H，D正确；故选B。17
12．四种短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中X是地壳含量最高的元素，W、Z同主族，X、Y、Z能形成一种层状晶体，其结构如下所示，下列说法正确的是A．原子半径：Z＞Y＞X＞WB．X与Y形成的化合物一定含有共价键C．W、Z分别与X形成的化合物熔点：高于D．W的最高价氧化物对应水化物的酸性强于Z【答案】D【解析】由题干信息可知，四种短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中X是地壳含量最高的元素，故X为O，W、Z同主族，X、Y、Z能形成一种层状晶体，根据其结构示意图可知，Y为+1价，则Y为Na，Z可形成4个共价键，则Z为Si，故W为C。A．由分析可知，W、X、Y、Z分别为：C、O、Na、Si四种元素，故原子半径：Y＞Z＞W＞X，A错误；B．由分析可知，X为O与Y为Na形成的化合物有Na2O只含离子键，Na2O2中既有离子键又有共价键，B错误；C．由分析可知，W、Z分别与X形成的化合物即CO2、SiO2，CO2常温是气体，是分子晶体，SiO2常温下是固体，是原子晶体（或共价晶体），故熔点：低于，C错误；D．由分析可知，W为C，Z为Si，则C的非金属性强于Si，则W的最高价氧化物对应水化物即H2CO3的酸性强于Z的即H2SiO3，D正确；故答案为D。13．现有6种短周期主族元素：X、Y、Z、M、R和Q，其原子序数依次增大。X的最高化合价和最低化合价代数和为零；Y和R位于同一主族；Z是周期表中非金属性最强的元素；M是同周期中简单离子的半径最小的元素；R的单质为淡黄色粉末，可用于杀菌消毒。下列说法不正确的是A．RY2的水溶液能与Q的单质发生反应B．简单离子半径：R＞Y＞MC．工业上通过电解熔融状态下的M与Q的化合物可以得到M的单质D．Q单质能从R的简单氢化物中置换出R【答案】C【解析】17
6种短周期主族元素：X、Y、Z、M、R和Q，其原子序数依次增大。X的最高化合价和最低化合价代数和为零，则X是C元素；Z是周期表中非金属性最强的元素，则Z是F元素；M是同周期中简单离子的半径最小的元素，则M是Al元素；R的单质为淡黄色粉末，可用于杀菌消毒，则R是S元素，由于Y和R位于同一主族，因此Y是O元素，Q是原子序数大于S的短周期主族元素，因此Q是Cl元素。根据上述分析可知：X是C，Y是O，Z是F，M是Al，R是S，Q是Cl元素。A．RY2是SO2，Q的单质是Cl2，二者在水溶液中会发生反应：SO2+2H2O+Cl2=H2SO4+2HCl，A正确；B．Y是O，M是Al，R是S，在这三种元素形成的简单离子中，O2-、Al3+核外有2个电子层，离子核外电子排布是2、8；S2-核外有三个电子层，离子的核外电子排布是2、8、8。离子核外电子层数越多，离子半径就越大；当离子的电子层结构相同时，核电荷数越大离子半径就越小，所以离子半径：S2-＞O2-＞Al3+，用字母表示为：R＞Y＞M，B正确；C．AlCl3是由分子构成的共价化合物，熔融状态不能导电。在工业上一般是用电解熔融Al2O3的方法来冶炼Al，C错误；D．元素的非金属性越强，其单质的氧化性就越强，活动性强的可以将活动性弱的从化合物中置换出来。R是S，Q是Cl，元素的非金属性：Cl＞S，所以可发生反应：Cl2+H2S=2HCl+S，D正确；故合理选项是C。14．现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序数依次增大，其中Z、Q在同一周期。（对角线规则：周期表中位于左上角的元素在性质上与右下角元素相似，例如Li和Mg）。下列说法不正确的是元素相关信息X最外层电子数等于次外层电子数YY元素没有正化合价Z最高化合价和最低化合价之和为零Q单质为黄绿色气体A．XCl2为离子化合物，且XO是高熔点物质B．最简单离子半径比较：C．Z的一种单质具有与金刚石相似的结构，是有金属光泽的晶体D．Q单质有强氧化性，能与Na2S2O3反应【答案】A【解析】根据以上分析可知X是Be，Y是O或F，Z最高化合价和最低化合价之和为零是Si，Q是Cl；A．X是Be，与Al处于对角线，性质相似，AlCl3是共价化合物，Al2O317
熔点非常高，XCl2为共价化合物，且XO是高熔点物质，故A错误；B．Y是O或F，O2-或者F-与Na+，电子层结构相同，核电荷数越大半径越小，故，故B正确；C．Z为Si，单质具有与金刚石相似的结构，是有金属光泽的晶体，故C正确；D．Q是Cl，单质为Cl2有强氧化性，能与Na2S2O3反应，故D正确；故答案为A。15．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中两种元素形成的化合物可用于呼吸面具中作为供氧剂。W、X、Y三种元素形成的一种化合物在工业上常用于清洗油污，Z的最外层电子数为X、Y的最外层电子数之和。下列说法不正确的是A．简单离子半径：Y<X<ZB．化合物Y2X2和YZX都既存在离子键，又存在共价键C．W、Z的氧化物对应水化物的酸性：W<ZD．X、Z的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂【答案】C【解析】由题干信息可知，短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中两种元素形成的化合物可用于呼吸面具中作为供氧剂即Na2O2。W、X、Y三种元素形成的一种化合物在工业上常用于清洗油污，即Na2CO3，Z的最外层电子数为X、Y的最外层电子数之和，故可推断出：W为C元素，X为O元素，Y为Na元素，Z为Cl元素。A．简单离子半径：，A正确；B．化合物Y2X2即和YZX即NaClO，二者都既含有离子键又含有共价键，B正确；C．非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性才与其非金属性强弱一致，即C与Cl的最高价氧化物对应水化物酸性：，而不是氧化物对应水化物的酸性，如H2CO3＞HClO，C错误；D．、、等可用作水的消毒剂，D正确；故答案为C。16．短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A、B、C三种元素组成的化合物为强碱；化合物D2E2是一种具有难闻气味的黄红色液体，与其他元素组成的物质有如下转化关系：2D2E2+2A2B=DB2↑+□↓+4AE（方框代表一种生成物）。下列说法不正确的是A．DB2能使紫色石蕊变色B．简单阴离子还原性：D＞E＞AC．D2E2分子中既存在极性键又存在非极性键D．上述方程式所涉物质中的□存在多种同素异形体【答案】B17
【解析】短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A、B、C三种元素组成的化合物为强碱，该化合物为NaOH，则A为H，B为O，C为Na；化合物D2E2是一种具有难闻气味的黄红色液体，与其他元素组成的物质有如下转化关系2D2E2+2A2B=DB2↑+□↓+4AE（方框代表一种生成物），可知E化合价为-1价，应为Cl元素，D应为S元素，化合物为S2Cl2，反应的方程式为：2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl。根据上述分析可知：A是H，B是O，C是Na，D是S，E是Cl元素。A．DB2是SO2，SO2是酸性气体，可使紫色石蕊变红色，A正确；B．元素的非金属性越强，对应的阴离子的还原性就越弱，A是H，D是S，E是Cl，元素的非金属性：Cl＞S＞H，则简单阴离子的还原性：H-＞S2-＞Cl-，用字母表示为：A＞D＞E，B错误；C．D2E2是S2Cl2，S2Cl2中存在S-S键和S-Cl键，S-S键是非极性键，S-Cl键是极性键，因此该物质分子中既存在极性键又存在非极性键，C正确；D．上述方程式所涉物质中为S，S单质有S2、S4、S6、S8多种物质，它们是同一元素组成的不同性质的单质，互为同素异形体，D正确；故合理选项是B。17．2021年9月17日，神舟十二号载人飞船返回舱平安着陆。为了确保航天员的安全，搜索人员手提箱中准备了必要的药品。某药品中含有四种原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z，其最外层电子数之和为19。W、X、Y所在的族不相邻，族序数按Y、W、X、Z的顺序依次增大。下列说法正确的是A．简单离子半径大小顺序：B．X、Z可以组成多种离子C．四种元素的单质中能导电的只有一种D．Z的非金属性强于W，故常温下Z的单质能置换出W的简单氢化物中的W【解析】根据题干条件，四种原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z，W、X、Y所在的族不相邻，族序数按Y、W、X、Z的顺序依次增大，可知W、X在第二周期，Y、Z在第三周期，最外层电子数之和为19，所以W是C，X是O，Y是Mg，Z是Cl。A．电子层越多半径越大，核外电子排布相同时化合价数值越小半径越大，故简单离子半径大小顺序：Z>X>Y，A错误；B．由分析可知X是O，Z是Cl，可以组成ClO-、ClO等多种离子，B正确；C．石墨属于碳单质，可以导电，金属镁也可以导电，C错误；D．Cl2与CH4在光照条件下发生取代反应，不能置换C，D错误；故选B。18．某抗癌药物的结构简式如图所示，其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W、Y同主族，Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍。下列叙述正确的是17
A．简单气态氢化物的稳定性：B．简单离子半径：C．Y的最高价氧化物对应的水化物为强酸D．Y、Z形成的化合物中，每个原子均满足8电子结构【答案】A【解析】由分子结构可知Y形成5个共价键，则Y原子最外层有5个电子，由于W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W、Y同主族，则W是N，Y是P，Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍，P最外层有5个电子，Z最外层电子数也是奇数，X最外层电子数为偶数，结合都是短周期元素，则Z是，最外层有7个电子，所以X最外层电子数为6，原子序数比P小，则X是O，根据上述分析知：W是N，X是O，Y是P，Z是。A．O的非金属性强于N，故H2O的稳定性强于NH3，A正确；B．简单离子半径：，B错误；C．Y的最高价氧化物为，属于中强酸，C错误；D．Y、Z形成的化合物有、，其中中P原子不满足8电子结构，D错误。故选A。二、非选择题（本题共4小题）19．A、B、C、D、E为五种短周期主族元素，且原子序数依次增大，五种元素的原子序数之和为39，A、D同主族，A、C能形成两种液态化合物A2C和A2C2，E元素的周期序数与主族序数相等。（1）A2C2的结构式为___________。（2）E元素在元素周期表中的位置为___________。（3）C、D、E三种元素的简单离子半径由小到大的顺序为___________（填离子符号）。（4）若要比较D和E的金属性强弱，下列实验方案不可行的是___________（填标号）。A．将D的单质置于E的盐溶液中，若D的单质不能置换出E的单质，说明D的金属性弱B．将少量D、E的单质分别投入水中，若D反应而E不反应，说明D的金属性强C．比较相同条件下D和E的最高价氧化物对应水化物的碱性，若D的最高价氧化物对应水化物的碱性强，说明D的金属性强（5）用和组成以稀硫酸为电解质溶液的质子交换膜燃料电池，结构如图所示：17
电极N是___________（填“正极”或“负极”），电极M上的电极反应式为___________。【答案】（1）（2）第三周期Ⅲ族（3）Al3+＜Na+＜O2-（4）A（5）正极【解析】A、B、C、D、E为五种短周期主族元素，且原子序数依次增大，A、C能形成两种液态化合物A2C和A2C2，A是H元素、C是O元素；A、D同主族，D是Na元素；E元素的周期序数与主族序数相等，E是Al元素；五种元素的原子序数之和为39，B原子序数是6，B是C元素。（1）H2O2是共价化合物，结构式为；（2）E是Al元素，在元素周期表中的位置为第三周期ⅢA族；（3）电子层数相同，质子数越多半径越小，O、Na、Al三种元素的简单离子半径由小到大的顺序为Al3+＜Na+＜O2-；（4）A．钠的活泼性大于铝，Na能与水反应，所以钠不能置换出铝盐中的Al，故A错误；B．将少量Na、Al的单质分别投入水中，若Na反应而Al不反应，说明Na更易与水反应，钠金属性更强，故B正确；C．金属性越强，最高价氧化物的水化物碱性越强，比较相同条件下NaOH和Al(OH)3的碱性，NaOH的碱性强，说明Na的金属性强，故C正确；选A；（5）用和组成以稀硫酸为电解质溶液的质子交换膜燃料电池，根据图示，电子由M经导线流入N，电极N是正极，M是负极，电极M上甲烷失电子生成二氧化碳，负极电极反应式为。20．已知A、B、D为中学常见的单质，甲、乙、丙、丁、戊为短周期元素组成的化合物。其中，丙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体；丁是一种高能燃料，其组成元素与丙相同，1mol丁分子中不同原子的数目比为1∶2，且含有18mol电子；戊是一种难溶于水的白色胶状物质，既能与强酸反应，也能与强碱反应，具有净水作用。各物质间的转化关系如下图所示（某些条件已略去）。17
请回答：（1）单质B的组成元素在周期表中的位置是___________。（2）写出戊与强碱反应的离子方程式：___________。（3）丁中所包含的化学键类型有___________（填字母序号）。a．离子键b．极性共价键c．非极性共价键（4）反应①的化学方程式为___________。（5）反应②中，0.5molNaClO参加反应时，转移1mol电子，其化学方程式为___________。（6）—定条件下，A与TiO2、C（石墨）反应只生成乙和碳化钛（TiC），二者均为某些高温结构陶瓷的主要成分。已知该反应生成1mol乙时放出536kJ热量，其热化学方程式为___________。【答案】（1）第二周期，第ⅤA族（2）Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；（3）bc（4）N2+H22NH3（5）2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O（6）4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)2Al2O3(s)+3TiC(s)ΔH=-1072kJ/mol【解析】已知 A、B、D为中学常见的单质，甲、乙、丙、丁、戊为短周期元素组成的化合物。丙是一种能使温润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体，则丙为NH3丁是一种高能燃料，其组成元素与丙相同，1mol 丁分子中不同原子的数目比为1∶2，且含有18mol电子则丁为N2H4，戊是一种难溶于水的白色胶状物质，既能与强酸反应，也能与强碱反应，具有净水作用，则戊为Al(OH)3。结合转化关系图可知，乙为Al2O3，A为Al，B为N2，甲为氮化铝，D为H2，根据上面分析可知，A是Al，B是N2，D是H2，甲是AlN，乙是Al2O3，丙的NH3，丁是N2H4，戊是Al(OH)3。（1）单质B的组成元素为N元素，在周期表中的位置是第二周期，第ⅤA族；（2）戊是Al(OH)317
，与强碱反应生成偏铝酸根和水，所以反应的离子方程式为：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；（3）丁的化学式为：N2H4，其结构为，所包含的化学键类型有极性共价键和非极性共价键，故选bc；（4）反应①的化学方程式为N2+H22NH3；（5）反应②中，0.5molNaClO参加反应时，转移1mol电子，则Cl元素由+1价降低为-1价，该反应生成NaCl，时生成N2H4和水，其化学方程式为2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O；（6）—定条件下，A与TiO2、C（石墨）反应只生成乙和碳化钛（TiC），二者均为某些高温结构陶瓷的主要成分，发生反应4Al+3TiO2+3C2Al2O3+3TiC，已知该反应生成1molAl2O3时放出536kJ热量，其热化学方程式为4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)2Al2O3(s)+3TiC(s)ΔH=-1072kJ/mol。21．X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种前四周期元素，其相关信息如下表：元素相关信息XX+核外无电子YY的最外层电子数是内层电子数的2倍ZZ与Y是同族元素WW单质是人类较早使用的一种货币金属，W常见化合价为+1、+2（1）W在元素周期表中位置为_______，Z的基态原子最外层有_______个电子。（2）Y和Z形成的最高价氧化物熔点比较，前者比后者_______（填“高”、“低”）；Y与Z的简单气态氢化物中，较稳定的是_______（写化学式）。（3）以YX4和水为原料制取X2是工业上常用的方法，写出该反应的化学方程式_______。上述方法制得的X2可以和CO按物质的量1∶1发生催化反应，其原子利用率达100%，合成的物质可能是_______。a．汽油b．甲醇c．甲醛d．乙醛（4）已知常温下，在W(OH)2悬浊液中滴加氨水，沉淀溶解得蓝色溶液，其反应为：W(OH)2(s)+4NH3(aq)[W(NH3)4]2+(aq)+2OH-(aq)K1=4.4×10-7，Ksp[W(OH)2]=2.217
×10-20，则[W(NH3)4]2+(aq)W2+(aq)+4NH3(aq)K2=_______。【答案】（1）第四周期第IB族4（2）低CH4（3）CH4+2H2O=CO2+4H2或CH4+H2O=CO+3H2c（4）5.0×10-14【解析】根据题目信息，X+核外无电子，则为H+，Y的最外层电子数是内层电子数的2倍，应该为C元素；Z与Y是同族元素，则为Si元素；W单质是人类较早使用的一种货币金属，W常见化合价为+1、+2，为铜元素，可推知X、Y、Z、W分别是H、C、Si、Cu。（1）W是Cu，位于周期表第四周期IB族，Si的基态原子最外层有4个电子；（2）Y和Z形成的最高价氧化物分别为CO2和SiO2，SiO2为原子晶体，而CO2为分子晶体，因此前者熔点更低；非金属性C＞Si，则简单气态氢化物的稳定性：CH4＞SiH4；（3）用CH4和H2O为原料制备H2，反应为CH4+2H2O=CO2+4H2或CH4+H2O=CO+3H2；H2和CO按物质的量1∶1发生催化反应，生成的是HCHO，故答案选c；（4）Cu(OH)2(s)+4NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)+2OH-(aq)K1=4.4×10-7Cu(OH)2=Cu2++2OH-Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20已知反应依次标号为反应①、反应②，②-①得：[Cu(NH3)4]2+(aq)=Cu2+(aq)+4NH3(aq)K2=Ksp/K1=5.0×10-14。22．已知六种短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大，A的原子核内没有中子，A、D同主族，C、F同主族，A和B可形成5核10电子的阳离子，C与D形成的离子化合物D2C中所有离子的电子数相同，E的最高价氧化物的水化物可与D、F的最高价氧化物的水化物反应。试回答下列问题：（1）E在元素周期表中的位置是___________。（2）写出A和B形成4核10电子分子的电子式和结构式___________、___________。（3）C、D、F的简单离子半径由大到小的顺序为（用离子符号表示）___________。（4）根据“对角线规则”，铍（Be）的性质与上述六种元素中的___________（填名称）相似，能溶于氢氧化钠溶液，生成Na2BeO2与H2。请写出氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应的化学方程式___________。（5）A、C、D可形成多种二元化合物。下列说法不正确的是________（填字母）。A．A2C2和D2C2中都含共价键B．A、D可形成离子化合物C．D2C、D2C2中阴阳离子个数比均为1∶217
D．D2C和D2C2均能溶于A2C，并发生化合反应（6）能说明氯的非金属性比F强的事实是___________（填字母）。①F的最高价氧化物水化物比次氯酸稳定②高氯酸的酸性比F的最高价氧化物的水化物的酸性强③F的简单阴离子比Cl-易被氧化④HCl比F的氢化物稳定⑤铜与盐酸不反应，但能与F的最高价氧化物的水化物的浓溶液反应⑥铁与氯气在加热条件下反应生成氯化铁，铁与F单质在加热条件下反应生成某化亚铁A．全部B．②③④⑥C．①②④⑤⑥D．②③④⑤⑥【答案】（1）第三周期ⅢA族（2）（3）S2-＞O2-＞Na+（4）铝Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O（5）D（6）B【解析】短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大，A的原子核内没有中子，则A为H元素；A和B可形成5核10电子的阳离子，则B为N元素；A、D同主族，则D为Na元素；C与D形成的离子化合物D2C中所有离子的电子数相同，则C为O元素；C、F同主族，则F为S元素；E的最高价氧化物的水化物可与D、F的最高价氧化物的水化物反应，则E为Al元素。（1）铝元素的原子序数为13，位于元素周期表第三周期ⅢA族，故答案为：第三周期ⅢA族；（2）氨气分子为4核10电子分子，电子式为，结构式为，故答案为：；；（3）同主族元素从上到下，离子的离子半径依次增大，电子层结构相同的离子，随核电荷数增大，离子半径依次减小，则三种离子的离子半径由大到小的顺序为S2-＞O2-＞Na+，故答案为：S2-＞O2-＞Na+；17
（4）由铍能与氢氧化钠溶液反应生成偏铍酸钠和氢气可知，铍元素与处于对角线的铝元素性质相似，氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应生成偏铍酸钠和水，反应的化学方程式为Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O；（5）A．过氧化氢是共价化合物，过氧化钠是离子化合物，两种化合物中都含有共价键，故正确；B．氢化钠是离子化合物，故正确；C．氧化钠和过氧化钠中阴阳离子个数比均为1∶2，故正确；D．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，该反应不属于化合反应，故错误；故选D；（6）①次氯酸不是最高价氧化物对应水化物，则硫的最高价氧化物水化物比次氯酸稳定不能说明氯元素的非金属性强于硫元素，故错误；②最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素的非金属性越强，则高氯酸的酸性比硫酸的酸性强能说明氯元素的非金属性强于硫元素，故正确；③元素的非金属性越强，单质的氧化性越强，对应离子的还原性越强，则硫离子比氯离子易被氧化说明氯元素的非金属性强于硫元素，故正确；④元素的非金属性越强，氢化物的稳定性越强，则氯化氢比硫化氢稳定说明氯元素的非金属性强于硫元素，故正确；⑤铜与盐酸不反应，但能与浓硫酸共热反应不能说明氯元素的非金属性强于硫元素，故错误；⑥铁与氯气在加热条件下反应生成氯化铁，铁与硫单质在加热条件下反应生成硫化亚铁说明氯气的氧化性强于硫，则氯元素的非金属性强于硫元素，故正确；②③④⑥正确，故选B。17
