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高中化学人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律综合与测试同步达标检测题
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律综合与测试同步达标检测题，共14页。试卷主要包含了5 Fe-56 Cu-64，5倍等内容，欢迎下载使用。
第4章 物质结构 元素周期律
培优提升卷
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
第Ⅰ卷（选择题 共48分）
一、选择题：本题共16个小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．如图所示是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系，则下列说法正确的是（ ）
A．Z、N两种元素形成的化合物熔融状态下可以导电
B．X、N两种元素的气态氢化物的沸点相比，前者较低
C．Z的氧化物能分别溶解于Y的氢氧化物和N的氢化物的水溶液中
D．由X与M两种元素组成的化合物能与水反应
【答案】C
【详解】根据上述分析可知，
A．Z、N两种元素的离子分别为Al3+、Cl-，最外层电子数相同，电子层越多离子半径越大，故离子半径Al3+＜Cl-，故A错误；
B．X为O元素，N为Cl元素，H2O分子间存在氢键，所以沸点较高，故沸点性H2O＞HCl，故B错误；
C．氧化铝是两性氧化物，能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，能与盐酸反应生成氯化铝，故C正确；
D．由X与M两种元素组成的化合物是SiO2，能与强碱反应，能与氢氟酸反应，但不与反应，故D错误；
2．我国科学家成功合成了世界上首个含五氮阴离子的盐（局部结构如图），其中还有两种10电子离子、一种18电子离子。X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期元素，且均不在同一族。下列说法不正确的是（ ）
A．Y的原子半径大于Z的原子半径
B．在该盐中，存在极性共价键和非极性共价键
C．Z的简单气态氢化物稳定性比Y的简单气态氢化物稳定性强
D．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比M的最高价氧化物对应水化物的酸性强
【答案】D
【详解】A．Y(N)的原子半径大于Z(O)的原子半径，符合同周期元素原子半径递变规律，A正确；
B．在该盐中，NH4+、H3O+内都存在极性共价键，五氮阴离子中含有氮氮非极性共价键，B正确；
C．非金属性O>N，则Z(O)的简单气态氢化物稳定性比Y(N)的简单气态氢化物稳定性强，C正确；
D．Y(N)的最高价氧化物对应水化物的酸性比M(Cl)的最高价氧化物对应水化物的酸性弱，D不正确；
3．分属周期表前三周期的四种元素W、X、Y、Z可形成结构如下的物质，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处于同一周期。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．X、Y、Z的原子半径从大到小为：Z>Y>X
【答案】D
【详解】四种元素都是短周期元素，W原子序数最大，根据结构，W带有1个单位正电荷，即W为Na，X有一个共价键，达到稳定结构，即X为H，同理Z为O，Y为B，
A. Y最高氧化物对应水化物是硼酸，硼酸为弱酸，故A说法正确；
B. H和O形成化合物是H2O和H2O2，其中H2O2具有强氧化性，故B说法正确；
C. 形成的化合物是Na2O和Na2O2，过氧化钠是由Na＋和O22－含有离子键和非极性共价键，故C说法正确；
D. 三种元素的原子半径大小顺序是B>O>H，故D说法错误；
4．如图所示的是X、Y、Z、L、M、Q、R七种短周期主族元素原子的半径和最外层电子数之间的关系，元素R的焰色为黄色。下列说法错误的是( )
A．由元素X、Z、Q组成的化合物中可能存在离子键
B．M、Y、Z、Q、L均存在常温常压下呈气态的氢化物
C．X与Y可形成种类繁多的化合物
D．简单离子的离子半径大小顺序为
【答案】B
【详解】M、Q均为短周期主族元素，最外层电子数均为6，原子半径，则Q是O，M是S，Y是C，Z是N，X是H，L为Cl。元素R的焰色为黄色，则R是Na。
A.由N、H、O组成的物质可以是，该物质为盐，由离子构成，含有离子键，A正确；
B.O在常温常压下不存在气态氢化物，水是液态，B错误；
C.C、H可形成多种有机化合物，C正确；
D.与的电子层结构相同，、与的电子层结构相同，电子层结构相同时核电荷数越大，离子半径越小，所以，简单离子的离子半径大小顺序为，D正确。
5．根据元素周期律，对下列事实进行推测，其中推测不合理的是
选项
事实
推测
A
Mg与冷水反应缓慢，Ca与冷水反应较快
Ba(第IIA族元素的单质)与冷水反应更快
B
Si是半导体材料，Ge也是半导体材料
该族元素的单质都是半导体材料
C
HCl在1500℃时分解，HI在230℃时分解
HBr的分解温度介于二者之间
D
Si与H2高温时反应，S是H2加热能反应
P与H2高温时能反应
【答案】B
【详解】A．同主族元素的金属性从上到下逐渐增强，与水反应越来越剧烈，第ⅡA族元素从上到下依次为Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra，已知Mg与水反应缓慢，Ca与水反应较快，所以Ba与水反应会更快，故A正确；
B．同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强，第ⅣA族元素从上到下依次为C、Si、Ge、Sn、Pb，其中C不导电（除了石墨），Si、Ge在金属元素和非金属元素分界线上，都是半导体材料，但Sn、Pb都是金属，是电的良导体，推测不合理，故B错误；
C．同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，形成的气态氢化物稳定性也逐渐减弱，已知HCl在1500℃时才分解，而HI在230℃时即分解，由此推测HBr的分解温度介于两者之间，故C正确；
D．同周期从左到右，元素的非金属性逐渐增强，与H2化合越来越容易，Si、P、S是第三周期从左向右相邻的三种元素，已知Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应，因此P与H2要在高温时反应，推测合理，故D正确；
6．短周期元素、、、的原子序数依次增大，与、与分别位于同一主族，与可形成共价化合物，原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍。下列叙述不正确的是（ ）
A．分子中的所有原子最外层都为8电子结构
B．、的化学键类型相同
C．是共价化合物
D．原子半径：
【答案】D
【详解】A项，由的电子式可知分子中所有原子最外层都为8电子结构，A项正确；
B项，、中均只含有共价键，B项正确；
C项，是共价化合物，C项正确；
D项，电子层数越多，原子半径越大，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径的大小顺序为，D项错误。
7．科学家合成出了一种新化合物（如图所示），其中M、W、T、L为同一短周期元素，L核外最外层电子数是W核外电子数的一半。下列叙述正确的是（ ）
A．化合物ML属于弱电解质
B．该新化合物中T满足8电子稳定结构
C．W的最高价氧化物可以与水反应生成弱酸
D．元素非金属性的顺序为W>T>L
【答案】B
【详解】通过以上分析知：M、W、T、L分别为Na、Si、P、Cl元素。
A. NaCl为离子化合物，但属于强电解质，故A错误；
B. 结合分析可知，该化合物中P为−3价，P原子最外层电子数为5+3=8，满足8电子稳定结构，故B正确；
C. Si的最高价氧化物为SiO2，SiO2不与水反应，故C错误；
D. 同一周期元素非金属性随着原子序数增大而增强，则非金属性Cl>P>Si，即非金属性：L>T>W，故D错误；
8．S2Cl2分子结构如图所示。常温下，S2Cl2遇水易水解并产生能使品红褪色的气体。下列说法不正确的是
A．S2Cl2分子中所有原子不在同一平面
B．13.5 gS2Cl2中共价键的数目为0.4NA
C．S2Cl2与水反应时S-S、S-C1键都断裂
D．S2Cl2中S-S键和S-C1键是共价键
【答案】B
【详解】A．根据示意图可知S2Cl2分子中所有原子不在同一平面，A正确；
B．13.5gS2Cl2的物质的量是＝0.1mol，分子的结构为Cl-S-S-Cl，则0.1 mol S2C12中共价键的数目为0.3NA，B错误；
C．与水发生反应2S2Cl2+2H2O＝SO2↑+3S↓+4HCl，S-S键和S-Cl键都断裂，C正确；
D．S2Cl2的结构式为Cl-S-S-Cl，由结构式可知含有S-S键和S-Cl键，且为共价键，D正确。
9．位于不同主族的四种短周期元素甲、乙、丙、丁，其原子序数依次增大，原子半径r(丁)＞r(乙)＞r(丙)＞r(甲)。四种元素中，只有一种为金属元素，乙和丙原子的最外层电子数之和为丁原子的最外层电子数的3倍。据此推断，下述正确的是
A．由甲、乙两元素组成的化合物一定不能导电
B．由甲、乙两元素组成的化合物中，只含有极性键
C．由甲和丙两元素组成的分子不止一种
D．乙和丁两元素的最高价氧化物的水化物之间能发生反应
【答案】C
【详解】由上述分析可知，甲为H、乙为C、丙为N、丁为Al。
A．甲为H、乙为C，组成的化合物为烃，一般属于非电解质，不能导电，但有少部分能够导电，如聚乙炔，具有导电性，故A错误；
B．由甲、乙两元素组成的化合物为烃，如为乙烷等，存在C-C键，为非极性键，故B错误；
C．由甲和丙两元素组成的分子有氨气、N2H4等，故C正确；
D．乙和丁两元素的最高价氧化物的水化物分别为碳酸、氢氧化铝，二者不能发生反应，故D错误；
10．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中W的阴离子的核外电子数与X、Y、Z原子的核外内层电子数相同。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍。而Z不能形成双原子分子。
下列说法正确的是
A．W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为19
B．W的阴离子半径小于Li
C．W与Y可形成既含共价键又含离子键的化合物
D．X、Y的简单气态氢化物的稳定性：X>Y
【答案】A
【详解】A．W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为1+4+6+8=19，A正确；
B．核外电子排布相同的离子，离子半径随原子序数的增大而减小，离子半径H－＞Li＋，但H－不一定小于锂的原子半径，B错误；
C．H与O不可能形成含有离子键的化合物，C错误；
D．同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，氢化物稳定性逐渐增强，则水的稳定性强于甲烷，D错误；
11．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，K、L、M均是由这些元素组成的二元化合物，甲、乙分别是元素X、Y的单质，甲是常见的固体，乙是常见的气体。K是无色气体，是主要的大气污染物之一，0.05mol/L丙溶液的pH为l，上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A．原子半径：W
C．化合物XZ2中所有原子均满足8电子稳定结构
D．X、 Z的单质分别直接与Y的单质反应，都能生成两种氧化物。
【答案】C
【详解】由题意分析可知，W为H元素，X为C元素，Y为O元素，Z为S元素，
A．同周期元素原子半径从左到右逐渐减小，电子层越多原子半径越大，则原子半径为C＞O＞H，即W＜Y＜X，故A错误；
B．同主族元素从上到下非金属性减弱，且碳酸的酸性小于硫酸，可知非金属性为O＞S＞C，即Y＞Z＞X，故B错误；
C．X为C元素，Z为S元素，化合物XZ2为CS2，电子式为，其中所有原子均满足8电子稳定结构，故C正确；
D．X为C元素，Z为S元素，Y为O元素，C与氧气反应可生成CO和CO2，S与氧气反应只能生成SO2，故D错误；
12．四种短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W元素的最外层电子数是其电子层数的二倍；X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的；Y是地壳中含量最多的金属元素；X与Z形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列叙述中，不正确的是
A．将W的最高价氧化物通入到Na2SiO3溶液中，生成白色沉淀，得出非金属性：W＞Si
B．将X单质投入到CuSO4溶液中，生成紫红色固体
C．工业上用电解熔融Y的氧化物的方法冶炼金属Y
D．Z的气态氢化物的沸点在同主族中最低
【答案】B
【详解】四种短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W元素的最外层电子数是其电子层数的二倍，则W为碳元素；X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则X为钠元素；Y是地壳中含量最多的金属元素，则Y为铝元素；X与Z形成的离子化合物的水溶液呈中性，则Z为氯元素，形成的离子化合物为氯化钠。
A. 将W的最高价氧化物二氧化碳通入到Na2SiO3溶液中，生成白色沉淀硅酸，说明碳酸的酸性强于硅酸，得出非金属性：C＞Si，选项A正确；
B. 将X单质钠投入到CuSO4溶液中，由于钠很活泼，直接与水反应，不能置换出铜，则不可能生成紫红色固体，选项B不正确；
C. 工业上用电解熔融Y的氧化物氧化铝的方法冶炼金属铝，选项C正确；
D. 因HF中存在氢键，沸点比同主族的氢化物都高，而同主族其他氢化物的沸点随相对分子质量增大而升高，故Z的气态氢化物氯化氢的沸点在同主族中最低，选项D正确。
13．为原子序数依次增大的五种短周期元素，A是周期表原子半径最小的元素，同周期且相邻，C的L层电子数是K层的3倍，E原子的核外电子数是B原子质子数的2倍。下列说法不正确的是（ ）
A．纯净的E元素的最高价氧化物可用于制造光导纤维
B．三种元素形成的化合物中一定只含共价键
C．由元素组成的某种化合物可与反应生成
D．元素A与形成的常见化合物中，热稳定性最好的是AD
【答案】B
【详解】A.二氧化硅可以用于制造光导纤维，A项正确；
B.A、B、C三种元素可以形成，中含有离子键，B项错误；
C.可以直接和作用得到，C项正确；
D.非金属性越强的元素，其氢化物的热稳定性越好，B、C、D、E中非金属性最强的是氟，因此的热稳定性最好，D项正确；
14．下列说法不正确的是
A．因为水分子内存在氢键，所以水分子非常稳定
B．相同温度下水的密度比冰小，与水分子间的氢键有关
C．水分子间存在氢键使水分子间作用力增加，导致水的沸点较高
D．化学键是指物质中相邻的原子或离子间的强烈的吸引作用
【答案】A
【详解】A．氢键影响水的沸点高低，与水的稳定性无关，影响稳定性的因素是共价键，故A错误；
B．冰中氢键较多，具有各向异性，体积较大，则密度较小，故B正确；
C．水中含有氢键，属于分子间作用力但比一般的分子间作用力强，导致水的沸点较高，故C正确；
D．化学键包括共价键和离子键，为物质中直接相邻的原子或离子间的强烈的相互作用，故D正确；
15．X、Y、Z、M、G五种短周期元素原子序数依次增大。X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子；G的单质可作水消毒剂。下列叙述正确的是
A．元素M的氧化物对应的水化物酸性比G的弱
B．化合物Z2M、MY2中化学键的类型相同
C．ZX与水的反应属于氧化还原反应
D．简单离子半径的大小顺序：X＜Y＜Z＜M＜G
【答案】C
【详解】X和Z属于同主族，可形成离子化合物，且五种元素为短周期元素依次增大，即X为H，Z为Na，Y和M同主族，且可形成MY2和MY3，推出Y为O，M为S，G为Cl，
A、元素M的氧化物为SO2和SO3，对应的水化物是H2SO3和H2SO4，G的氧化物对应水化物可以是HClO和HClO4，H2SO3、H2SO4的酸性强于HClO，故A错误；
B、化合物Z2M和MY2分别是Na2S和SO2，前者属于离子化合物，含有离子键，后者属于共价化合物，含有共价键，故B错误；
C、ZX为NaH，与水反应：NaH＋H2O=NaOH＋H2↑，存在化合价的变化，该反应为氧化还原反应，故C正确；
D、五种元素简单离子分别是H＋、O2－、Na＋、S2－、Cl－，微粒半径大小顺序是S2－>Cl－>O2－>Na＋>H＋，故D错误；
16．X、Y都是短周期元素，X原子最外层只有一个电子，Y元素的最高正价与最低负价的代数和为6，X和Y两元素形成的化合物为R，则下列关于R的叙述正确的是 （ ）
A．R 一定是共价化合物 B．R一定是离子化合物
C．R可能是共价化合物，也可能是离子化合物 D．R一定是气态物质
【答案】C
【详解】依题意，X原子最外层只有一个电子，所以X是第一主族的元素；因为Y 元素的最高正价与最低负价的代数和为6，且X、Y 都是短周期元素，所以Y 是氯元素。
A．若X是Na，则NaCl是离子化合物，故A错误；
B．若X是H，则HCl是共价化合物，故B错误；
C．若X是Na，则NaCl是离子化合物，若X是H，则HCl是共价化合物，故C正确；
D．若X是H，则HCl是气态物质，若X是Na，则NaCl是固态物质，故D错误。
第Ⅱ卷（非选择题 共52分）
二、非选择题：包括第17题~第21题5个大题，共52分。
17．（12分）下表列出了①～⑩10种元素在周期表中的位置。
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
⑤
⑥
⑩
3
①
③
④
⑦
⑧
4
②
⑨
（1）上述元素中，最不活泼的是（填元素符号，下同）________，金属性最强的是________，③④⑤三种元素的原子半径由大到小的顺序是________。
（2）上述元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是________（填化学式，下同），呈两性的氢氧化物是________。
（3）元素⑥的氢化物的电子式为________，该氢化物与元素⑥的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为___________。
（4）比较⑥和⑦氢化物的稳定性由强到弱的顺序是_______（填化学式）。
【答案】（1）Ne K Mg＞Al＞C （2）HClO4 Al(OH)3 （3） NH3+HNO3=NH4NO3 （4）NH3＞PH3
【详解】由元素在周期表中的位置可知①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩分别为Na、K、Mg、Al、C、N、P、Cl、Br、Ne。
(1)最不活泼的元素是零族元素，上述元素中，最不活泼的是Ne；同一主族，从上到下，金属性增强；同一周期，从左到右，金属性减弱，金属性最强的元素为K；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，③④⑤三种元素的原子半径由大到小的顺序为Mg＞Al＞C，故答案为：Ne；K；Mg＞Al＞C；
(2)同一主族，从上到下，非金属性减弱；同一周期，从左到右，非金属性增强，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4，呈两性的氢氧化物是Al(OH)3，故答案为：HClO4；Al(OH)3；
(3)元素⑥的氢化物为氨气，电子式为，该氢化物与元素⑥的最高价氧化物对应的水化物(硝酸)反应的化学方程式为NH3+HNO3=NH4NO3，故答案为：；NH3+HNO3=NH4NO3；
(4)同一主族，从上到下，非金属性减弱；同一周期，从左到右，非金属性增强，非金属性越强，最简单氢化物越稳定；⑥和⑦氢化物的稳定性由强到弱的顺序是NH3＞PH3，故答案为：NH3＞PH3。
18．（10分）如图是元素周期表的一部分，按要求回答问题：
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
(1)元素④在周期表中位置是_______。元素③的最高价氧化物的化学式为________。
(2)元素①⑤组成化合物电子式为___________。
(3)元素②的单质与⑧的最高价氧化物的水化物热的浓溶液反应的化学方程式为___。
(4)元素⑦与⑨形成的化合物与元素③的氢化物的水溶液反应的离子方程式为_____。
(5)元素④⑤⑥⑧形成的简单离子，其离子半径由小到大的顺序为_____(用离子符号表示)。
(6)A—F发生如图所示的转化，A、B、C、D为①—⑨中某种元素形成的单质，E、F、G为B、C、D与A形成的二元化合物，G是一种常见温室气体，与B可以反应生成E，E中B元素的质量分数为60%，F为两性物质。
①A和F的化学式分别为_______、_______。
②B与G反应的化学方程式为____________________。
③C与NaOH溶液反应的离子方程式为______________。
【答案】（1）第二周期第VIA族 N2O5 （2） （3） C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O （4）Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ （5）Mg2+
【详解】（1）④为O元素，在周期表中位置是第二周期第VIA族，③是N元素，最高价为+5价，所以元素③的最高价氧化物的化学式为N2O5；
（2）元素①⑤组成化合物为NaH，属于离子化合物，Na+的电子式为Na+，H－的电子式为，因而NaH的电子式为；
（3）元素②的单质与⑧的最高价氧化物的水化物分别是C和H2SO4，其化学反应方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O；
（4）元素⑦与⑨形成的化合物与元素③的氢化物分别是AlCl3和NH3，NH3的水溶液为NH3·H2O，其离子方程式为Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+；
（5）元素④⑤⑥⑧形成的简单离子分别是O2-，Na+，Mg2+，S2-，S2-的电子层数为3，其它离子电子层数为2，所以S2-的半径最大；当电子层数相同时，原子序数越小，离子半径越大，因而O2->Na+>Mg2+；综上可知Mg2+
①由上分析知A和F的化学式分别为O2，Al2O3；
②B与G反应，即Mg与CO2反应，其化学方程式为2Mg+CO22MgO+C；
③C为Al，则C与NaOH溶液反应的离子方程式2Al+2OH－+6H2O=2[Al(OH)]4－+3H2↑。
19．为了庆祝元素周期表诞生150周年，联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。元素周期表对化学的发展有很大影响，在材料、能源、环境和生命科学研究上发挥着越来越重要的作用。下表是元素周期表的一部分，数字①～⑨代表九种常见的短周期元素，请按题目要求回答下列问题：
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
（1）⑧所对应的元素名称为___，其在周期表中的位置___。
（2）在①～⑨元素中，原子半径最大的是___（填元素符号），其某种氧化物可用于呼吸面具中氧气来源，请写出该反应化学方程式___。
（3）⑤⑥⑦三种元素所形成的最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是___（填化学式）。
（4）比较④与⑨的气态氢化物的稳定性___＞___（填化学式）。
（5）由下列元素形成的化合物中含有离子键的是___。
A.①和③ B.②和③ C.①和④ D.⑥和⑨
【答案】（1）硫 第三周期第ⅥA族 （2）Na 2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2 （3） NaOH
（4） HF HCl （5） D
【详解】（1）⑧所对应的元素名称为硫，其在周期表中的位置第三周期第ⅥA族。
（2）在①～⑨元素中，同周期，原子半径随着核电荷数的增大而减小，同主族，原子半径随着核电荷数增大而增大。原子半径规律为①＜④＜③＜②＜⑨＜⑧＜⑦＜⑥＜⑤，原子半径最大的是Na，其氧化物Na2O2可用于呼吸面具中氧气来源，反应方程式为2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2。
（3）同周期，从左到右，金属性减弱，⑤⑥⑦三种元素的金属性⑤＞⑥＞⑦,金属性越强，所形成的最高价氧化物对应的水化物碱性越强，故碱性最强的是NaOH。
（4）同主族，从下到上，非金属性增强，非金属性④＞⑨；非金属性越强，气态氢化物的稳定性越高，故HF＞HCl。
（5）离子键是指阴、阳离子间通过静电作用形成的化学键，常出现在金属或NH4+与非金属元素之间，故含有离子键的是⑥和⑨，答案为D。
20．（10分）下图是元素周期表的一部分，表中所列字母a、b、c、d、e、f、g、h分别代表某种化学元素。请依据这8种元素回答下列问题。
(1)上述8种元素的单质中常温下为气态，且密度最小的是______(填化学式)。
(2)f元素的原子结构示意图为_______。
(3)c的最高价氧化物对应水化物的化学式为______。
(4)hg的电子式为_______。
(5)b、c、d三种元素的最简单氢化物的沸点由高到低的顺序是______(填化学式)。
(6)元素e的单质与h的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为__________。
(7)f元素的最简单氢化物的水溶液显____ 性(填“酸”或“碱”)，请写出该氢化物久置在空气中变质的化学方程式________。
(8)gd-常用作消毒剂，单质砷(As)在碱性溶液中可被gd-氧化为AsO43-，该反应的离子方程式为__________。
【答案】（1）H2 （2） （3） HNO3 （4） （5） H2O>NH3>CH4
（6）2Al+2KOH+2H2O=2KAlO2+3H2↑ （7） 酸 2H2S+O2=2S↓+2H2O （8） 5ClO-+2As+6OH-=2AsO43-+5Cl-+3H2O
【详解】根据元素周期表的结构以及各元素在周期表中的位置，a、b、c、d、e、f、g、h分别代表H、C、N、O、Al、S、Cl、K元素；
(1)上述8种元素的单质中常温下为气态，且密度最小的是H2；
(2)f为S元素，S的核电荷数为16，S原子核外有16个电子，根据原子核外电子排布规律，S的原子结构示意图为；
(3)c为N元素，N原子最外层有5个电子，N元素的最高化合价为+5价，N的最高价氧化物为N2O5，N的最高价氧化物对应水化物的化学式为HNO3；
(4)hg为KCl，KCl中只含离子键，KCl的电子式为；
(5)b、c、d三种元素的最简单氢化物依次为CH4、NH3、H2O，CH4分子间不存在氢键，NH3分子间、H2O分子间存在氢键，且H2O分子间氢键强于NH3分子间氢键，b、c、d三种元素的最简单氢化物的沸点由高到低的顺序为H2ONH3CH4；
(6)元素e的单质为Al，h为K元素，h的最高价氧化物对应的水化物为KOH，Al与KOH溶液反应的化学方程式为2Al+2KOH+2H2O=2KAlO2+3H2↑；
(7)f为S元素，S原子的最外层有6个电子，S的最低负价为-2价，f元素的最简单氢化物为H2S，H2S的水溶液为氢硫酸，氢硫酸显酸性；H2S在空气中久置被空气中氧气氧化成S，反应的化学方程式为O2+2H2S=2S↓+2H2O；
(8)gd-为ClO-，As在碱性溶液中可被ClO-氧化成AsO43-，则ClO-被还原成Cl-，反应可写成As+ClO-→AsO43-+Cl-，在反应中As元素的化合价由0价升至+5价，Cl元素的化合价由+1价降至-1价，根据得失电子守恒可配平为2As+5ClO-→2AsO43-+5Cl-，结合碱性溶液、原子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为2As+5ClO-+6OH-=2AsO43-+5Cl-+3H2O。
21．（10分）某课外活动小组研究金属钾的性质。他们首先通过分析钾与钠的原子结构示意图及查阅有关资料，知道钾与钠属于同一类物质，在性质上有许多相似之处。但在金属活动性顺序表中，钾排在钠的前面，钾在空气中燃烧的产物是超氧化钾(KO2)。
(1)预测钾的化学性质，完成下列反应的化学方程式：
①钾在氯气中燃烧____________________________；
②点燃钾剧烈燃烧_____________________________；
③将小块钾投入冷水中______________________________；
(2)推测钾在自然界中的存在方式是(填“游离态”或“化合态”)________。
(3)该小组研究钾的性质时用到的主要方法有____________________________________。
(4)他们研究金属钾性质的程序是__________________________________。
【答案】（1）2K＋Cl22KCl K＋O2KO2 2K＋2H2O2KOH＋H2↑ （2）化合态
（3） 观察法、分类法、比较法、实验法
（4） 预测钾的物理性质和化学性质、利用实验来验证预测、作出正确分析和判断
【详解】
钠与钾都是活泼金属，它们都能与氯气化合生成金属氯化物；都能与水剧烈反应生成强碱和氢气；在空气中都极易被氧化生成氧化物(氧化钠与氧化钾)；燃烧时钠生成过氧化钠(Na2O2)，钾生成超氧化钾(KO2)；它们在自然界中都以化合态的形式存在。
(1)预测钾的化学性质，完成下列反应的化学方程式：
①钾在氯气中燃烧，方程式为2K＋Cl22KCl；答案为：2K＋Cl22KCl；
②点燃钾剧烈燃烧，方程式为K＋O2KO2；答案为：K＋O2KO2；
③将小块钾投入冷水中，方程式为2K＋2H2O2KOH＋H2↑；答案为：2K＋2H2O2KOH＋H2↑；
(2)用钠进行类推，可得出钾在自然界中的存在方式是化合态。答案为：化合态；
(3)该小组研究钾的性质时用到的主要方法有观察法、分类法、比较法、实验法。答案为：观察法、分类法、比较法、实验法；
(4)他们研究金属钾性质的程序是：预测钾的物理性质和化学性质、利用实验来验证预测、作出正确分析和判断。答案为：预测钾的物理性质和化学性质、利用实验来验证预测、作出正确分析和判断。
第4章 物质结构 元素周期律
培优提升卷
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
第Ⅰ卷（选择题 共48分）
一、选择题：本题共16个小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．如图所示是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系，则下列说法正确的是（ ）
A．Z、N两种元素形成的化合物熔融状态下可以导电
B．X、N两种元素的气态氢化物的沸点相比，前者较低
C．Z的氧化物能分别溶解于Y的氢氧化物和N的氢化物的水溶液中
D．由X与M两种元素组成的化合物能与水反应
【答案】C
【详解】根据上述分析可知，
A．Z、N两种元素的离子分别为Al3+、Cl-，最外层电子数相同，电子层越多离子半径越大，故离子半径Al3+＜Cl-，故A错误；
B．X为O元素，N为Cl元素，H2O分子间存在氢键，所以沸点较高，故沸点性H2O＞HCl，故B错误；
C．氧化铝是两性氧化物，能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，能与盐酸反应生成氯化铝，故C正确；
D．由X与M两种元素组成的化合物是SiO2，能与强碱反应，能与氢氟酸反应，但不与反应，故D错误；
2．我国科学家成功合成了世界上首个含五氮阴离子的盐（局部结构如图），其中还有两种10电子离子、一种18电子离子。X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期元素，且均不在同一族。下列说法不正确的是（ ）
A．Y的原子半径大于Z的原子半径
B．在该盐中，存在极性共价键和非极性共价键
C．Z的简单气态氢化物稳定性比Y的简单气态氢化物稳定性强
D．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比M的最高价氧化物对应水化物的酸性强
【答案】D
【详解】A．Y(N)的原子半径大于Z(O)的原子半径，符合同周期元素原子半径递变规律，A正确；
B．在该盐中，NH4+、H3O+内都存在极性共价键，五氮阴离子中含有氮氮非极性共价键，B正确；
C．非金属性O>N，则Z(O)的简单气态氢化物稳定性比Y(N)的简单气态氢化物稳定性强，C正确；
D．Y(N)的最高价氧化物对应水化物的酸性比M(Cl)的最高价氧化物对应水化物的酸性弱，D不正确；
3．分属周期表前三周期的四种元素W、X、Y、Z可形成结构如下的物质，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处于同一周期。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．X、Y、Z的原子半径从大到小为：Z>Y>X
【答案】D
【详解】四种元素都是短周期元素，W原子序数最大，根据结构，W带有1个单位正电荷，即W为Na，X有一个共价键，达到稳定结构，即X为H，同理Z为O，Y为B，
A. Y最高氧化物对应水化物是硼酸，硼酸为弱酸，故A说法正确；
B. H和O形成化合物是H2O和H2O2，其中H2O2具有强氧化性，故B说法正确；
C. 形成的化合物是Na2O和Na2O2，过氧化钠是由Na＋和O22－含有离子键和非极性共价键，故C说法正确；
D. 三种元素的原子半径大小顺序是B>O>H，故D说法错误；
4．如图所示的是X、Y、Z、L、M、Q、R七种短周期主族元素原子的半径和最外层电子数之间的关系，元素R的焰色为黄色。下列说法错误的是( )
A．由元素X、Z、Q组成的化合物中可能存在离子键
B．M、Y、Z、Q、L均存在常温常压下呈气态的氢化物
C．X与Y可形成种类繁多的化合物
D．简单离子的离子半径大小顺序为
【答案】B
【详解】M、Q均为短周期主族元素，最外层电子数均为6，原子半径，则Q是O，M是S，Y是C，Z是N，X是H，L为Cl。元素R的焰色为黄色，则R是Na。
A.由N、H、O组成的物质可以是，该物质为盐，由离子构成，含有离子键，A正确；
B.O在常温常压下不存在气态氢化物，水是液态，B错误；
C.C、H可形成多种有机化合物，C正确；
D.与的电子层结构相同，、与的电子层结构相同，电子层结构相同时核电荷数越大，离子半径越小，所以，简单离子的离子半径大小顺序为，D正确。
5．根据元素周期律，对下列事实进行推测，其中推测不合理的是
选项
事实
推测
A
Mg与冷水反应缓慢，Ca与冷水反应较快
Ba(第IIA族元素的单质)与冷水反应更快
B
Si是半导体材料，Ge也是半导体材料
该族元素的单质都是半导体材料
C
HCl在1500℃时分解，HI在230℃时分解
HBr的分解温度介于二者之间
D
Si与H2高温时反应，S是H2加热能反应
P与H2高温时能反应
【答案】B
【详解】A．同主族元素的金属性从上到下逐渐增强，与水反应越来越剧烈，第ⅡA族元素从上到下依次为Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra，已知Mg与水反应缓慢，Ca与水反应较快，所以Ba与水反应会更快，故A正确；
B．同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强，第ⅣA族元素从上到下依次为C、Si、Ge、Sn、Pb，其中C不导电（除了石墨），Si、Ge在金属元素和非金属元素分界线上，都是半导体材料，但Sn、Pb都是金属，是电的良导体，推测不合理，故B错误；
C．同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，形成的气态氢化物稳定性也逐渐减弱，已知HCl在1500℃时才分解，而HI在230℃时即分解，由此推测HBr的分解温度介于两者之间，故C正确；
D．同周期从左到右，元素的非金属性逐渐增强，与H2化合越来越容易，Si、P、S是第三周期从左向右相邻的三种元素，已知Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应，因此P与H2要在高温时反应，推测合理，故D正确；
6．短周期元素、、、的原子序数依次增大，与、与分别位于同一主族，与可形成共价化合物，原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍。下列叙述不正确的是（ ）
A．分子中的所有原子最外层都为8电子结构
B．、的化学键类型相同
C．是共价化合物
D．原子半径：
【答案】D
【详解】A项，由的电子式可知分子中所有原子最外层都为8电子结构，A项正确；
B项，、中均只含有共价键，B项正确；
C项，是共价化合物，C项正确；
D项，电子层数越多，原子半径越大，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径的大小顺序为，D项错误。
7．科学家合成出了一种新化合物（如图所示），其中M、W、T、L为同一短周期元素，L核外最外层电子数是W核外电子数的一半。下列叙述正确的是（ ）
A．化合物ML属于弱电解质
B．该新化合物中T满足8电子稳定结构
C．W的最高价氧化物可以与水反应生成弱酸
D．元素非金属性的顺序为W>T>L
【答案】B
【详解】通过以上分析知：M、W、T、L分别为Na、Si、P、Cl元素。
A. NaCl为离子化合物，但属于强电解质，故A错误；
B. 结合分析可知，该化合物中P为−3价，P原子最外层电子数为5+3=8，满足8电子稳定结构，故B正确；
C. Si的最高价氧化物为SiO2，SiO2不与水反应，故C错误；
D. 同一周期元素非金属性随着原子序数增大而增强，则非金属性Cl>P>Si，即非金属性：L>T>W，故D错误；
8．S2Cl2分子结构如图所示。常温下，S2Cl2遇水易水解并产生能使品红褪色的气体。下列说法不正确的是
A．S2Cl2分子中所有原子不在同一平面
B．13.5 gS2Cl2中共价键的数目为0.4NA
C．S2Cl2与水反应时S-S、S-C1键都断裂
D．S2Cl2中S-S键和S-C1键是共价键
【答案】B
【详解】A．根据示意图可知S2Cl2分子中所有原子不在同一平面，A正确；
B．13.5gS2Cl2的物质的量是＝0.1mol，分子的结构为Cl-S-S-Cl，则0.1 mol S2C12中共价键的数目为0.3NA，B错误；
C．与水发生反应2S2Cl2+2H2O＝SO2↑+3S↓+4HCl，S-S键和S-Cl键都断裂，C正确；
D．S2Cl2的结构式为Cl-S-S-Cl，由结构式可知含有S-S键和S-Cl键，且为共价键，D正确。
9．位于不同主族的四种短周期元素甲、乙、丙、丁，其原子序数依次增大，原子半径r(丁)＞r(乙)＞r(丙)＞r(甲)。四种元素中，只有一种为金属元素，乙和丙原子的最外层电子数之和为丁原子的最外层电子数的3倍。据此推断，下述正确的是
A．由甲、乙两元素组成的化合物一定不能导电
B．由甲、乙两元素组成的化合物中，只含有极性键
C．由甲和丙两元素组成的分子不止一种
D．乙和丁两元素的最高价氧化物的水化物之间能发生反应
【答案】C
【详解】由上述分析可知，甲为H、乙为C、丙为N、丁为Al。
A．甲为H、乙为C，组成的化合物为烃，一般属于非电解质，不能导电，但有少部分能够导电，如聚乙炔，具有导电性，故A错误；
B．由甲、乙两元素组成的化合物为烃，如为乙烷等，存在C-C键，为非极性键，故B错误；
C．由甲和丙两元素组成的分子有氨气、N2H4等，故C正确；
D．乙和丁两元素的最高价氧化物的水化物分别为碳酸、氢氧化铝，二者不能发生反应，故D错误；
10．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中W的阴离子的核外电子数与X、Y、Z原子的核外内层电子数相同。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍。而Z不能形成双原子分子。
下列说法正确的是
A．W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为19
B．W的阴离子半径小于Li
C．W与Y可形成既含共价键又含离子键的化合物
D．X、Y的简单气态氢化物的稳定性：X>Y
【答案】A
【详解】A．W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为1+4+6+8=19，A正确；
B．核外电子排布相同的离子，离子半径随原子序数的增大而减小，离子半径H－＞Li＋，但H－不一定小于锂的原子半径，B错误；
C．H与O不可能形成含有离子键的化合物，C错误；
D．同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，氢化物稳定性逐渐增强，则水的稳定性强于甲烷，D错误；
11．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，K、L、M均是由这些元素组成的二元化合物，甲、乙分别是元素X、Y的单质，甲是常见的固体，乙是常见的气体。K是无色气体，是主要的大气污染物之一，0.05mol/L丙溶液的pH为l，上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A．原子半径：W
C．化合物XZ2中所有原子均满足8电子稳定结构
D．X、 Z的单质分别直接与Y的单质反应，都能生成两种氧化物。
【答案】C
【详解】由题意分析可知，W为H元素，X为C元素，Y为O元素，Z为S元素，
A．同周期元素原子半径从左到右逐渐减小，电子层越多原子半径越大，则原子半径为C＞O＞H，即W＜Y＜X，故A错误；
B．同主族元素从上到下非金属性减弱，且碳酸的酸性小于硫酸，可知非金属性为O＞S＞C，即Y＞Z＞X，故B错误；
C．X为C元素，Z为S元素，化合物XZ2为CS2，电子式为，其中所有原子均满足8电子稳定结构，故C正确；
D．X为C元素，Z为S元素，Y为O元素，C与氧气反应可生成CO和CO2，S与氧气反应只能生成SO2，故D错误；
12．四种短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W元素的最外层电子数是其电子层数的二倍；X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的；Y是地壳中含量最多的金属元素；X与Z形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列叙述中，不正确的是
A．将W的最高价氧化物通入到Na2SiO3溶液中，生成白色沉淀，得出非金属性：W＞Si
B．将X单质投入到CuSO4溶液中，生成紫红色固体
C．工业上用电解熔融Y的氧化物的方法冶炼金属Y
D．Z的气态氢化物的沸点在同主族中最低
【答案】B
【详解】四种短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W元素的最外层电子数是其电子层数的二倍，则W为碳元素；X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则X为钠元素；Y是地壳中含量最多的金属元素，则Y为铝元素；X与Z形成的离子化合物的水溶液呈中性，则Z为氯元素，形成的离子化合物为氯化钠。
A. 将W的最高价氧化物二氧化碳通入到Na2SiO3溶液中，生成白色沉淀硅酸，说明碳酸的酸性强于硅酸，得出非金属性：C＞Si，选项A正确；
B. 将X单质钠投入到CuSO4溶液中，由于钠很活泼，直接与水反应，不能置换出铜，则不可能生成紫红色固体，选项B不正确；
C. 工业上用电解熔融Y的氧化物氧化铝的方法冶炼金属铝，选项C正确；
D. 因HF中存在氢键，沸点比同主族的氢化物都高，而同主族其他氢化物的沸点随相对分子质量增大而升高，故Z的气态氢化物氯化氢的沸点在同主族中最低，选项D正确。
13．为原子序数依次增大的五种短周期元素，A是周期表原子半径最小的元素，同周期且相邻，C的L层电子数是K层的3倍，E原子的核外电子数是B原子质子数的2倍。下列说法不正确的是（ ）
A．纯净的E元素的最高价氧化物可用于制造光导纤维
B．三种元素形成的化合物中一定只含共价键
C．由元素组成的某种化合物可与反应生成
D．元素A与形成的常见化合物中，热稳定性最好的是AD
【答案】B
【详解】A.二氧化硅可以用于制造光导纤维，A项正确；
B.A、B、C三种元素可以形成，中含有离子键，B项错误；
C.可以直接和作用得到，C项正确；
D.非金属性越强的元素，其氢化物的热稳定性越好，B、C、D、E中非金属性最强的是氟，因此的热稳定性最好，D项正确；
14．下列说法不正确的是
A．因为水分子内存在氢键，所以水分子非常稳定
B．相同温度下水的密度比冰小，与水分子间的氢键有关
C．水分子间存在氢键使水分子间作用力增加，导致水的沸点较高
D．化学键是指物质中相邻的原子或离子间的强烈的吸引作用
【答案】A
【详解】A．氢键影响水的沸点高低，与水的稳定性无关，影响稳定性的因素是共价键，故A错误；
B．冰中氢键较多，具有各向异性，体积较大，则密度较小，故B正确；
C．水中含有氢键，属于分子间作用力但比一般的分子间作用力强，导致水的沸点较高，故C正确；
D．化学键包括共价键和离子键，为物质中直接相邻的原子或离子间的强烈的相互作用，故D正确；
15．X、Y、Z、M、G五种短周期元素原子序数依次增大。X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子；G的单质可作水消毒剂。下列叙述正确的是
A．元素M的氧化物对应的水化物酸性比G的弱
B．化合物Z2M、MY2中化学键的类型相同
C．ZX与水的反应属于氧化还原反应
D．简单离子半径的大小顺序：X＜Y＜Z＜M＜G
【答案】C
【详解】X和Z属于同主族，可形成离子化合物，且五种元素为短周期元素依次增大，即X为H，Z为Na，Y和M同主族，且可形成MY2和MY3，推出Y为O，M为S，G为Cl，
A、元素M的氧化物为SO2和SO3，对应的水化物是H2SO3和H2SO4，G的氧化物对应水化物可以是HClO和HClO4，H2SO3、H2SO4的酸性强于HClO，故A错误；
B、化合物Z2M和MY2分别是Na2S和SO2，前者属于离子化合物，含有离子键，后者属于共价化合物，含有共价键，故B错误；
C、ZX为NaH，与水反应：NaH＋H2O=NaOH＋H2↑，存在化合价的变化，该反应为氧化还原反应，故C正确；
D、五种元素简单离子分别是H＋、O2－、Na＋、S2－、Cl－，微粒半径大小顺序是S2－>Cl－>O2－>Na＋>H＋，故D错误；
16．X、Y都是短周期元素，X原子最外层只有一个电子，Y元素的最高正价与最低负价的代数和为6，X和Y两元素形成的化合物为R，则下列关于R的叙述正确的是 （ ）
A．R 一定是共价化合物 B．R一定是离子化合物
C．R可能是共价化合物，也可能是离子化合物 D．R一定是气态物质
【答案】C
【详解】依题意，X原子最外层只有一个电子，所以X是第一主族的元素；因为Y 元素的最高正价与最低负价的代数和为6，且X、Y 都是短周期元素，所以Y 是氯元素。
A．若X是Na，则NaCl是离子化合物，故A错误；
B．若X是H，则HCl是共价化合物，故B错误；
C．若X是Na，则NaCl是离子化合物，若X是H，则HCl是共价化合物，故C正确；
D．若X是H，则HCl是气态物质，若X是Na，则NaCl是固态物质，故D错误。
第Ⅱ卷（非选择题 共52分）
二、非选择题：包括第17题~第21题5个大题，共52分。
17．（12分）下表列出了①～⑩10种元素在周期表中的位置。
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
⑤
⑥
⑩
3
①
③
④
⑦
⑧
4
②
⑨
（1）上述元素中，最不活泼的是（填元素符号，下同）________，金属性最强的是________，③④⑤三种元素的原子半径由大到小的顺序是________。
（2）上述元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是________（填化学式，下同），呈两性的氢氧化物是________。
（3）元素⑥的氢化物的电子式为________，该氢化物与元素⑥的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为___________。
（4）比较⑥和⑦氢化物的稳定性由强到弱的顺序是_______（填化学式）。
【答案】（1）Ne K Mg＞Al＞C （2）HClO4 Al(OH)3 （3） NH3+HNO3=NH4NO3 （4）NH3＞PH3
【详解】由元素在周期表中的位置可知①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩分别为Na、K、Mg、Al、C、N、P、Cl、Br、Ne。
(1)最不活泼的元素是零族元素，上述元素中，最不活泼的是Ne；同一主族，从上到下，金属性增强；同一周期，从左到右，金属性减弱，金属性最强的元素为K；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，③④⑤三种元素的原子半径由大到小的顺序为Mg＞Al＞C，故答案为：Ne；K；Mg＞Al＞C；
(2)同一主族，从上到下，非金属性减弱；同一周期，从左到右，非金属性增强，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4，呈两性的氢氧化物是Al(OH)3，故答案为：HClO4；Al(OH)3；
(3)元素⑥的氢化物为氨气，电子式为，该氢化物与元素⑥的最高价氧化物对应的水化物(硝酸)反应的化学方程式为NH3+HNO3=NH4NO3，故答案为：；NH3+HNO3=NH4NO3；
(4)同一主族，从上到下，非金属性减弱；同一周期，从左到右，非金属性增强，非金属性越强，最简单氢化物越稳定；⑥和⑦氢化物的稳定性由强到弱的顺序是NH3＞PH3，故答案为：NH3＞PH3。
18．（10分）如图是元素周期表的一部分，按要求回答问题：
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
(1)元素④在周期表中位置是_______。元素③的最高价氧化物的化学式为________。
(2)元素①⑤组成化合物电子式为___________。
(3)元素②的单质与⑧的最高价氧化物的水化物热的浓溶液反应的化学方程式为___。
(4)元素⑦与⑨形成的化合物与元素③的氢化物的水溶液反应的离子方程式为_____。
(5)元素④⑤⑥⑧形成的简单离子，其离子半径由小到大的顺序为_____(用离子符号表示)。
(6)A—F发生如图所示的转化，A、B、C、D为①—⑨中某种元素形成的单质，E、F、G为B、C、D与A形成的二元化合物，G是一种常见温室气体，与B可以反应生成E，E中B元素的质量分数为60%，F为两性物质。
①A和F的化学式分别为_______、_______。
②B与G反应的化学方程式为____________________。
③C与NaOH溶液反应的离子方程式为______________。
【答案】（1）第二周期第VIA族 N2O5 （2） （3） C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O （4）Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ （5）Mg2+
【详解】（1）④为O元素，在周期表中位置是第二周期第VIA族，③是N元素，最高价为+5价，所以元素③的最高价氧化物的化学式为N2O5；
（2）元素①⑤组成化合物为NaH，属于离子化合物，Na+的电子式为Na+，H－的电子式为，因而NaH的电子式为；
（3）元素②的单质与⑧的最高价氧化物的水化物分别是C和H2SO4，其化学反应方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O；
（4）元素⑦与⑨形成的化合物与元素③的氢化物分别是AlCl3和NH3，NH3的水溶液为NH3·H2O，其离子方程式为Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+；
（5）元素④⑤⑥⑧形成的简单离子分别是O2-，Na+，Mg2+，S2-，S2-的电子层数为3，其它离子电子层数为2，所以S2-的半径最大；当电子层数相同时，原子序数越小，离子半径越大，因而O2->Na+>Mg2+；综上可知Mg2+
①由上分析知A和F的化学式分别为O2，Al2O3；
②B与G反应，即Mg与CO2反应，其化学方程式为2Mg+CO22MgO+C；
③C为Al，则C与NaOH溶液反应的离子方程式2Al+2OH－+6H2O=2[Al(OH)]4－+3H2↑。
19．为了庆祝元素周期表诞生150周年，联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。元素周期表对化学的发展有很大影响，在材料、能源、环境和生命科学研究上发挥着越来越重要的作用。下表是元素周期表的一部分，数字①～⑨代表九种常见的短周期元素，请按题目要求回答下列问题：
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
（1）⑧所对应的元素名称为___，其在周期表中的位置___。
（2）在①～⑨元素中，原子半径最大的是___（填元素符号），其某种氧化物可用于呼吸面具中氧气来源，请写出该反应化学方程式___。
（3）⑤⑥⑦三种元素所形成的最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是___（填化学式）。
（4）比较④与⑨的气态氢化物的稳定性___＞___（填化学式）。
（5）由下列元素形成的化合物中含有离子键的是___。
A.①和③ B.②和③ C.①和④ D.⑥和⑨
【答案】（1）硫 第三周期第ⅥA族 （2）Na 2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2 （3） NaOH
（4） HF HCl （5） D
【详解】（1）⑧所对应的元素名称为硫，其在周期表中的位置第三周期第ⅥA族。
（2）在①～⑨元素中，同周期，原子半径随着核电荷数的增大而减小，同主族，原子半径随着核电荷数增大而增大。原子半径规律为①＜④＜③＜②＜⑨＜⑧＜⑦＜⑥＜⑤，原子半径最大的是Na，其氧化物Na2O2可用于呼吸面具中氧气来源，反应方程式为2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2。
（3）同周期，从左到右，金属性减弱，⑤⑥⑦三种元素的金属性⑤＞⑥＞⑦,金属性越强，所形成的最高价氧化物对应的水化物碱性越强，故碱性最强的是NaOH。
（4）同主族，从下到上，非金属性增强，非金属性④＞⑨；非金属性越强，气态氢化物的稳定性越高，故HF＞HCl。
（5）离子键是指阴、阳离子间通过静电作用形成的化学键，常出现在金属或NH4+与非金属元素之间，故含有离子键的是⑥和⑨，答案为D。
20．（10分）下图是元素周期表的一部分，表中所列字母a、b、c、d、e、f、g、h分别代表某种化学元素。请依据这8种元素回答下列问题。
(1)上述8种元素的单质中常温下为气态，且密度最小的是______(填化学式)。
(2)f元素的原子结构示意图为_______。
(3)c的最高价氧化物对应水化物的化学式为______。
(4)hg的电子式为_______。
(5)b、c、d三种元素的最简单氢化物的沸点由高到低的顺序是______(填化学式)。
(6)元素e的单质与h的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为__________。
(7)f元素的最简单氢化物的水溶液显____ 性(填“酸”或“碱”)，请写出该氢化物久置在空气中变质的化学方程式________。
(8)gd-常用作消毒剂，单质砷(As)在碱性溶液中可被gd-氧化为AsO43-，该反应的离子方程式为__________。
【答案】（1）H2 （2） （3） HNO3 （4） （5） H2O>NH3>CH4
（6）2Al+2KOH+2H2O=2KAlO2+3H2↑ （7） 酸 2H2S+O2=2S↓+2H2O （8） 5ClO-+2As+6OH-=2AsO43-+5Cl-+3H2O
【详解】根据元素周期表的结构以及各元素在周期表中的位置，a、b、c、d、e、f、g、h分别代表H、C、N、O、Al、S、Cl、K元素；
(1)上述8种元素的单质中常温下为气态，且密度最小的是H2；
(2)f为S元素，S的核电荷数为16，S原子核外有16个电子，根据原子核外电子排布规律，S的原子结构示意图为；
(3)c为N元素，N原子最外层有5个电子，N元素的最高化合价为+5价，N的最高价氧化物为N2O5，N的最高价氧化物对应水化物的化学式为HNO3；
(4)hg为KCl，KCl中只含离子键，KCl的电子式为；
(5)b、c、d三种元素的最简单氢化物依次为CH4、NH3、H2O，CH4分子间不存在氢键，NH3分子间、H2O分子间存在氢键，且H2O分子间氢键强于NH3分子间氢键，b、c、d三种元素的最简单氢化物的沸点由高到低的顺序为H2ONH3CH4；
(6)元素e的单质为Al，h为K元素，h的最高价氧化物对应的水化物为KOH，Al与KOH溶液反应的化学方程式为2Al+2KOH+2H2O=2KAlO2+3H2↑；
(7)f为S元素，S原子的最外层有6个电子，S的最低负价为-2价，f元素的最简单氢化物为H2S，H2S的水溶液为氢硫酸，氢硫酸显酸性；H2S在空气中久置被空气中氧气氧化成S，反应的化学方程式为O2+2H2S=2S↓+2H2O；
(8)gd-为ClO-，As在碱性溶液中可被ClO-氧化成AsO43-，则ClO-被还原成Cl-，反应可写成As+ClO-→AsO43-+Cl-，在反应中As元素的化合价由0价升至+5价，Cl元素的化合价由+1价降至-1价，根据得失电子守恒可配平为2As+5ClO-→2AsO43-+5Cl-，结合碱性溶液、原子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为2As+5ClO-+6OH-=2AsO43-+5Cl-+3H2O。
21．（10分）某课外活动小组研究金属钾的性质。他们首先通过分析钾与钠的原子结构示意图及查阅有关资料，知道钾与钠属于同一类物质，在性质上有许多相似之处。但在金属活动性顺序表中，钾排在钠的前面，钾在空气中燃烧的产物是超氧化钾(KO2)。
(1)预测钾的化学性质，完成下列反应的化学方程式：
①钾在氯气中燃烧____________________________；
②点燃钾剧烈燃烧_____________________________；
③将小块钾投入冷水中______________________________；
(2)推测钾在自然界中的存在方式是(填“游离态”或“化合态”)________。
(3)该小组研究钾的性质时用到的主要方法有____________________________________。
(4)他们研究金属钾性质的程序是__________________________________。
【答案】（1）2K＋Cl22KCl K＋O2KO2 2K＋2H2O2KOH＋H2↑ （2）化合态
（3） 观察法、分类法、比较法、实验法
（4） 预测钾的物理性质和化学性质、利用实验来验证预测、作出正确分析和判断
【详解】
钠与钾都是活泼金属，它们都能与氯气化合生成金属氯化物；都能与水剧烈反应生成强碱和氢气；在空气中都极易被氧化生成氧化物(氧化钠与氧化钾)；燃烧时钠生成过氧化钠(Na2O2)，钾生成超氧化钾(KO2)；它们在自然界中都以化合态的形式存在。
(1)预测钾的化学性质，完成下列反应的化学方程式：
①钾在氯气中燃烧，方程式为2K＋Cl22KCl；答案为：2K＋Cl22KCl；
②点燃钾剧烈燃烧，方程式为K＋O2KO2；答案为：K＋O2KO2；
③将小块钾投入冷水中，方程式为2K＋2H2O2KOH＋H2↑；答案为：2K＋2H2O2KOH＋H2↑；
(2)用钠进行类推，可得出钾在自然界中的存在方式是化合态。答案为：化合态；
(3)该小组研究钾的性质时用到的主要方法有观察法、分类法、比较法、实验法。答案为：观察法、分类法、比较法、实验法；
(4)他们研究金属钾性质的程序是：预测钾的物理性质和化学性质、利用实验来验证预测、作出正确分析和判断。答案为：预测钾的物理性质和化学性质、利用实验来验证预测、作出正确分析和判断。
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