2021学年第一节 原子结构与元素周期表精品练习

这是一份2021学年第一节 原子结构与元素周期表精品练习，共24页。试卷主要包含了0分），【答案】B，【答案】A等内容，欢迎下载使用。

4.1原子结构与元素周期表同步练习（标准）人教版（ 2019）高中化学必修第一册
一、单选题（本大题共10小题，共30.0分）
1. 元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断，下列说法不合理的是(    )
A. 若X+和Y2−的核外电子层结构相同，则原子序数：X>Y
B. 卤族元素的最高正化合价等于其主族序数
C. 元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族十个纵列的元素都是金属元素
D. Cs和Ba分别位于第六周期IA和IIA族，碱性：CsOH>Ba(OH)2
2. 下列叙述正确的是(　　)
A. 碱金属单质与水反应时都能生成强碱和氢气
B. Cl2可以从NaBr水溶液中置换出溴单质，可类推F2可以从NaCl水溶液中置换出氯单质
C. 碱金属单质在空气中燃烧的生成物都是过氧化物
D. HX的还原性顺序为：HF>HCl>HBr>HI
3. 根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是(    )
A. L层上的电子数为奇数的元素一定是主族元素
B. 核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
C. IA族元素的金属性一定比IIA族元素的金属性强
D. 同周期金属元素的化合价越高，其原子失电子能力越强
4. 下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。下列说法错误的是
A. 装置A中烧瓶内的试剂可以是KMnO4
B. 裝置B具有除杂和贮存气体的作用
C. 实验结束后，振荡D会观察到液体分层且下层呈紫色
D. 利用该装置能证明氯、溴、碘的非金属性逐渐减弱
5. 下列有关碱金属、卤素原子结构和性质的描述，正确的个数为(   )
①随着核电荷数的增加，碱金属单质的熔、沸点依次升高，密度依次增大②F、Cl、Br、I的最外层电子数都是7，次外层电子数都是8③碱金属单质的金属性很强，均易与氧气发生反应，加热时生成的氧化物形式为R2O2④根据同族元素性质的递变规律推测，At2与H2化合较难，砹化银也难溶于水⑤根据Cl、Br、I的非金属性依次减弱，可推出HCl、HBr、HI的酸性依次减弱⑥碱金属都应保存在煤油中⑦卤素按F、Cl、Br、I的顺序非金属性逐渐减弱的原因是随着核电荷数的增加，电子层数增多，原子半径增大⑧碳酸铯不易发生分解反应生成氧化铯和二氧化碳
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
6. 元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是(    )
A. 由水溶液的酸性：HCl>H2S，可推断出元素的非金属性：Cl>S
B. 若X+和Y2−的核外电子层结构相同，则原子序数：X>Y
C. 已知第ⅡA族的硫酸盐溶解性：MgSO4易溶于水，CaSO4微溶于水，可推断出SrSO4不溶于水，但溶解度比BaSO4大。
D. Cs和Ba分别位于第六周期第IA族和第ⅡA族，碱性：CsOH>Ba(OH)2
7. 下列说法正确的是(    )
①常温下白磷可自燃而氮气须在放电时才与氧气反应，则非金属性：P>N
②第IA族元素铯的两种同位素 137Cs比 133Cs多4个中子
③因为氧化性：HClO>稀H2SO4，所以非金属性：Cl>S
④离子化合物中既可以含有极性共价键又可以含有非极性共价键
⑤ N2和CCl4中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
⑥从上到下，卤族元素的非金属性逐渐减弱，所以酸性：HCl>HI
⑦H2O的沸点比H2S高，所以H2O比H2S更稳定
⑧干冰加热易升华，但是却不易分解，说明化学键比分子间作用力要强
A. ②④⑤⑧ B. ①②③④⑤⑧ C. ②③⑦⑧ D. ④⑤⑦⑧
8. 应用元素周期律分析下列推断，其中正确的组合是 (    )
①卤族元素的阴离子的还原性随着原子序数的增大而增强
②砹(At)是第ⅦA族元素，其简单氢化物的稳定性强于HCl
③硒(Se)的最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱
④第二周期非金属元素的简单氢化物溶于水后，水溶液均显酸性
⑤铊(Tl)与铝同主族，其单质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应
A. ①④ B. ②④ C. ④⑤ D. ①③
9. 根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是(    )
A. 若X+和Y2−的核外电子层结构相同，则原子序数：X>Y
B. 由水溶液的酸性：HCl>H2S，可推断出元素的非金属性：Cl>S
C. 硅、锗都位于金属与非金属的交界处，都可以做半导体材料
D. Cs和Ba分别位于第六周期ⅠA和ⅡA族，碱性：CsOH>Ba(OH)2
10. 根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是

事  实
推  测
A
 12Mg与水反应缓慢， 20Ca与水反应较快
 56Ba(ⅡA族)与水反应会更快
B
Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应
P与H2在高温时能反应
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是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料
ⅣA族的元素单质都是半导体材料
A. A B. B C. C D. D
二、填空题（本大题共4小题，共32.0分）
11. (1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号：____。
(2)写出26号元素在周期表中的位置_____________
(3)第ⅢB族有____种元素，第116号元素属于____元素(填“金属”或“非金属”)；
(4)第5周期第ⅤA族元素的元素名称为___
(5)简单离子Xn+与Y(n+1)−具有相同的电子层结构，Xn+的焰色为淡紫色，写出由该微粒组成物质的化学式____。
(6)最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素，其最高价氧化物与短周期元素中最稳定的气态氢化物的水溶液间发生反应的化学方程式为____。
12. 下表是元素周期表的一部分，根据表中列出的10种元素，回答下列问题。
  族
周期
I A
II A
III A
IV A
V A
VI A
VII A
0
2



C
N
O

Ne
3
Na
Mg
Al
Si

S
Cl

(1)单质化学性质最不活泼的是_________(填化学符号，下同)； 
(2)地壳中含量最多的元素是_________；
(3)单质常用作半导体材料的是_________； 
(4)Mg原子结构示意图为_________；
(5)O和S中，原子半径较大的是_________；
(6)CH4和NH3中，热稳定性较强的是_________；
(7)元素最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是_________ (填化学式，下同)，既能与稀硫酸反应又能与NaOH溶液反应的氢氧化物是_________；
(8)某烃分子中含有6个碳原子，结构简式为，常用作有机溶剂。该有机物分子式为______，其中碳元素与氢元素的质量比m(C)∶m(H)=______。
13. 国家卫生健康委员会发布公告称，富硒酵母、二氧化硅、硫黄等6种食品添加剂新品种安全性已通过审查，这些食品添加剂包括食品营养强化剂、风味改良剂、结构改善剂、防腐剂，用于食品生产中，将更好地满足吃货们的心愿，丰富舌尖上的营养和美味。请回答下列问题：
(1)富硒酵母是一种新型添加剂，其中硒元素在周期表中的位置为________________。
(2)下列说法正确的是_______________。
A.热稳定性：    B．与的中子数之和为60
C.酸性：  D.还原性：
(3)短周期元素d、e、f、g、h、x都可能存在于某些食品添加剂中，其最高正化气价或最低负化合价与原子序数的关系如图所示：

①d、e、f、g、h元素形成的简单离子中半径最大的是__________(用化学式表示)，其结构示意图为_________________________________。
②元素e与f相比金属性较强的是e，下列不能证明这一事实的是____________(填字母)。a
A.e的最外层电子数比f少
B.e单质与水反应比f单质与水反应剧烈
C.e最高价氧化物对应的水化物的碱性比f的强
和组成的化合物可将碱性工业废水中的氧化，生成碳酸盐和氨气，相应的离子方程式为______________________________。
14. Ⅰ.下表是元素周期表的一部分，表中的每个字母代表一种短周期元素，请写下列空白：

(1)A与B形成BA3的化学式为__________；C的原子结构示意图为____________________。
(2)B的最高价氧化物对应的水化物的化学式为__________；D、E的最高价氧化物对应的水化物中碱性较弱的是__________(用化学式表示)；元素C、D、E的原子半径由大到小的顺序是__________(用元素符号表示)。
(3)E位于周期表的第三周期第__________族；F的氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
Ⅱ.(1)写出下列元素周期表中的位置：
N____________________、P____________________、Si____________________、Fe(26号元素)__________________________、Cu(29号元素)_____________________________
(2)下列7种化学符号： 18O、 14C、 23Na、 14N、 32S、 16O、 1H2
①表示核素的符号共有__________种；
②互为同位素的是______________；
③质量数相同，但不能互为同位素的是______________；
④中子数相等，但质子数不相等的是______________；
三、实验题（本大题共2小题，共20.0分）
15. 金属镓(Ga)应用广泛，在半导体和光电材料、合金、磁性材料等领域都有重要应用。
(1)镓(Ga)的原子结构示意图为，镓元素在周期表中的位置是______________。
(2)GaN是一种半导体，自1990年起常用在发光二极管中。一种镍催化法生产GaN的工艺如图：

①“热转化”时Ga转化为GaN的化学方程式是______________________________________。
②“酸浸”操作的目的是__________________________________________________________。
③某学校化学兴趣小组在实验室利用如图装置模拟制备氮化镓：

仪器X中的试剂是________(写名称)。加热前需先通入H2的作用是____________________。
(3)As与N同主族，GaAs也是一种重要的半导体材料。
①下列事实不能用元素周期律解释的是________(填序号)。
a.碱性：Ga(OH)3>Al(OH)3  b.非金属性：As>Ga c.酸性：H3AsO4>H3AsO3
②废弃的含GaAs的半导体材料可以用浓硝酸溶解，生成H3AsO4和Ga(NO3)3，写出该反应的化学方程式：_________________________________________________________________。
16. 某化学课外活动小组为了验证主族元素化学性质的递变规律，进行如下实验探究。
Ⅰ.探究1：验证同周期主族元素X、Y、Z的金属性递变规律。
实验内容
实验现象
a.各取1.0 g金属X和金属Z，分别加入5 mL水中
金属X与水反应比金属Z与水反应剧烈
b.各取1.0 g的金属Z和金属Y，分别加入5 mL1.0mol⋅L−1盐酸中
金属Z与盐酸反应比金属Y与盐酸反应剧烈
通过实验验证三种元素金属性由强到弱的顺序是____________________，则下列判断正确的是____________________。
A.原子序数：Y>Z>X
B.原子的最外层电子数：X>Y>Z
C.原子半径： Y>Z>X
D.Y的最高价氧化物对应水化物的碱性最强
Ⅱ.探究2：验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强。设计实验如下：

(1)装置A中盛放的试剂是_______________(填序号)，装置A中发生反应的化学方程式为__________________。
A.Na2SO3溶液             B．Na2S溶液                 C．Na2SO4溶液
(2)下列不能用于验证氯元素比硫元素非金属性强的依据是____________________(填序号)。
A.HCl比H2S稳定
B.HClO的氧化性比H2SO3的强
C.HClO4的酸性比H2SO4的强
D.铁与Cl2反应生成FeCl3，而铁与硫反应生成FeS
(3)若装置A中加入淀粉碘化钾溶液，通入Cl2后观察到装置A中溶液____________________，即可证明非金属性：Cl>I。从原子结构角度解释Cl的非金属性比I强的原因：同主族元素从上到下，___________________。
四、推断题（本大题共1小题，共10.0分）
17. 下表是元素周期表的一部分，请参照元素①～⑨在周期表中的位置，回答下列问题：
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
1
①







2



②
③
④

⑨
3
⑤

⑥


⑦
⑧

(1)表中化学性质最不活泼的元素，其原子结构示意图为________________。
(2)①分别与②、③、④形成的简单化合物中，最稳定的是________(填化学式)。
(3)③、④、⑤的原子半径由小到大的顺序为___________________(填元素符号)。
(4)②、⑦、⑧的最高价氧化物对应水化物酸性由强到弱的顺序为________________(填化学式)。
(5)⑤两元素形成的淡黄色固体物质的电子式为_____________________，该物质含有的化学键类型是_____________________。
(6)表中最高价氧化物对应水化物具有两性的元素是________________(填序号)，写出该元素的单质与⑤元素的最高价氧化物对应水化物的水溶液反应的离子方程式________________________。
五、计算题（本大题共1小题，共8.0分）
18. 钠是活泼的碱金属元素，钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。钠钾合金可在核反应堆中用作导热剂。10.1g钠钾合金溶于500mL水生成0.15molH2。
(1)确定该钠−钾合金的组成(用NaxKy的形式表示)；(请写出计算推理过程)
(2)如果所得溶液的体积仍为500mL，则NaOH溶液的物质的量浓度为多少？(请写出计算推理过程)
答案和解析
1.【答案】B

【解析】
【分析】
本题考查元素周期表与元素周期律，为高频考点，把握元素的位置、性质、元素周期律为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。
【解答】
A.若X+和Y2−的核外电子层结构相同，则X在Y的下一周期，则原子序数：X>Y，故A正确；
B.卤族元素中F无正价，除F外卤族元素的最高正化合价等于其主族序数，故B错误；
C.副族与第ⅤⅢ族元素为过渡元素，均为金属元素，则素周期表中从ⅢB族到ⅡB族十个纵列的元素都是金属元素，故C正确；
D.同周期从左向右金属性减弱，金属性越强，对应碱的碱性越强，则Cs和Ba分别位于第六周期IA和IIA族，金属性Cs>Ba，碱性：CsOH>Ba(OH)2，故D正确。
故选B。
  
2.【答案】A

【解析】
【分析】
本题考查了碱金属族以及卤素元素性质，以碱金属族为代表掌握同一主族元素性质递变规律，知道规律中的异常现象，为易错点。
A.碱金属性质较活泼，都能和水反应生成碱及氢气；
B.F是最活泼的非金属，其单质极易与水反应；
C.只有Na在空气中燃烧生成过氧化钠；
D.同主族从上到下非金属性逐渐减弱，氢化物的还原性逐渐增强。
【解答】
A.碱金属是活泼的金属，其单质与水反应时都能生成强碱和氢气，故A正确；
B.Cl2可以从NaBr水溶液中置换出溴单质，由于F是最活泼的非金属，其单质极易与水反应，则F2不能从NaCl水溶液中置换出氯单质，故B错误；
C.碱金属单质在空气中燃烧的生成物不一定都是过氧化物，例如Li只有Li2O一种氧化物，Na在空气中燃烧生成过氧化钠、K在空气中燃烧生成超氧化钾，故C错误；
D.同主族从上到下非金属性逐渐减弱，氢化物的还原性逐渐增强，则HX的还原性顺序为：HF碘，故D正确。  
5.【答案】B

【解析】
【分析】
本题考查的是碱金属与卤素两族元素及其化合物的性质的变化规律，掌握同主族元素及其单质、化合物的性质递变规律，注意一般规律中的特例是解答关键，注意基础知识的积累。
【解答】
①碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的递增而降低，碱金属单质的密度随着原子序数的递增呈增大趋势(K例外)，故①错误；
②F是9号元素，原子次外层电子数为2，最外层电子数为7，Cl、Br、I的最外层电子数都是7，次外层电子数分別是8、18、18，故②错误；
③碱金属单质的金属性很强，均易与氧气发生反应，加热时，锂生成氧化锂，钠生成过氧化钠，钾等则能生成更复杂的氧化物，故③错误；
④砹的原子序数大于碘，根据同族元素性质的递变规律可以推测，At2与氢气化合较难，砹化银也难溶于水，故④正确；
⑤元素的非金属性强弱与其对应氢化物的酸性强弱无关，因此由Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱，无法推出HCl、HBr、HI的酸性强弱，故⑤错误；
⑥Li的密度比煤油小，不能保存在煤油中，应该保存在石蜡中，故⑥错误；
⑦F、Cl、Br、I位于同一主族，原子序数逐渐增大，电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力减小，得电子的能力逐渐降低，故非金属性逐渐减弱，故⑦正确；
⑧氧化铯是活泼金属氧化物，易和二氧化碳发生反应，所以碳酸铯不易发生分解反应生成氧化铯和二氧化碳，故⑧正确。
故选B。  
6.【答案】A

【解析】
【分析】
本题考查元素周期率知识，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，注意把握题给信息以及元素的性质的递变规律，题目难度不大。
【解答】
A.不能利用无氧酸的酸性比较非金属性，比较角度不合理，应利用元素最高价氧化物对应水化物的酸性比较Cl、S的非金属性，故A错误；
B.由X→X+失去1个电子，Y→Y2−得到2个电子，设X+和Y2−的核外电子数为a，则X、Y的原子序数分别为a+1、a−2，所以原子序数：X>Y，故B正确；
C.由题给信息可知Mg、Ca、Sr、Ba对应的硫酸盐的溶解度逐渐减小，所以推断出SrSO4不溶于水，但溶解度比BaSO4大，故C正确；
D.Cs和Ba分别位于第六周期第IA族和第ⅡA族，所以Cs的金属性强、Cs的最高价氧化物对应的水化物CsOH的碱性强，故D正确；
故选A。  
7.【答案】A

【解析】
【分析】
本题考查了元素周期表和元素周期律，为高频考点，把握非金属性比较方法、化学键、离子半径比较方法为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意把握有关规律，题目难度不大。
【解答】
①不能根据单质的稳定性来判断元素的非金属性，N、P都是第VA族元素，非金属性：N>P，故错误；
②137Cs含有中子数137−55=82，， 133Cs含有中子数133−55=78，同位素 137Cs比 133Cs多4个中子，故正确；
③不能根据含氧酸的氧化性强弱来判断元素非金属性强弱，酸性：HClO4>H2SO4，所以非金属性：Cl>S，故错误；
④离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键，如NaOH中含有极性共价键，Na2O2中含有非极性共价键，故正确；
⑤N2和CCl4中，两个N原子之间有3对共用电子对，每个C原子与Cl间都有一对电子，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构，故正确；
⑥从上到下，卤族元素的非金属性逐渐减弱，最高价含氧酸酸性逐渐减弱(F无含氧酸)，故错误；
⑦O的非金属性比S强，所以所以H2O比H2S更稳定，故错误；
⑧干冰加热升华需要克服分子间作用力，分解需要克服共价键，干冰加热易升华，但是却不易分解，说明化学键比分子间作用力要强，故正确。
故选A。  
8.【答案】D

【解析】
【分析】本题考查元素周期表的结构和应用，同周期、同主族元素的性质递变规律，非金属性、金属性强弱的判断等，难度中等。
【解答】①卤族元素的非金属性随着原子序数的增大而减弱，则其阴离子的还原性随着原子序数的增大而增强，①正确；
②同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，则其简单氢化物的稳定性逐渐减弱，故HAt的稳定性比HCl弱，②错误；
③同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，则其最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，故酸性：H2SeO4Y，故A正确；
B. 元素的非金属性与元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱有关，与氢化物水溶液的酸性无关，故B错误；
C. 硅、锗都位于金属与非金属的交界处，具有一定金属性与非金属性，都可以做半导体材料，故C正确；
D. 同周期元素自左而右金属性减弱，金属性Cs>Ba，金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故碱性CsOH>Ba(OH)2，故D正确；
故选B。  
10.【答案】D

【解析】
【分析】
本题考查元素周期表和周期律的应用，为高频考点，把握元素的位置、性质、元素周期律为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用。同主族非金属氢化物稳定性依次减弱；位于金属和非金属分界线附近的元素形成的单质为半导体。
【解答】
A.Be、Mg、Ca为同主族元素，同主族金属性随原子序数递增依次增强，Mg与冷水较难反应，Ca与冷水易反应，Ba与冷水反应更快，故A正确；
B.同周期元素随原子序数递增非金属性增强，元素非金属性强弱可表现在元素单质与氢气化合的难易方面，P非金属性比Si强，比S弱，P与H2在高温时能反应，故B正确；
C.同主族非金属氢化物稳定性随着元素原子序数的递增依次减弱，HCl在1500℃时分解，HI在230℃时分解，HBr的分解温度介于二者之间，故C正确；
D.Si是半导体材料，同族的Ge是半导体材料，二者都位于元素周期表中金属与非金属的分界线附近，但ⅣA族元素不是都在金属元素与非金属元素分界线的附近，故ⅣA族元素的单质不都是半导体材料，如C就不是半导体材料，故D错误。
故选D。  
11.【答案】
(2)第四周期VIII族
(3)32；金属
(4)锑
(5)K2S
(6)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O

【解析】
【分析】
本题考查元素推断、元素周期律，难度一般，解题关键是理解元素周期表和元素周期律。
【解答】
(1)含有8个质子、10个中子的原子，为氧原子，质量数为8+10=18，故化学符号为。
(2)26号元素为Fe，根据18号元素Ar为第三周期结束元素，Fe在元素周期表中第四周期第8列，即第四周期VIII族。
(3)第ⅢB族包括Sc、Y、镧系和锕系，因此第IIIB族共有32种元素；第116号元素为ⅥA族元素，根据84号元素Po为金属元素，可推知第116号元素属于金属元素。
(4)第5周期第ⅤA族元素的元素名称为锑。
(5)简单离子Xn+与Y(n+1)−具有相同的电子层结构，Xn+的焰色为淡紫色，则为K+，则K+与S2−具有相同电子层结构，则由该微粒组成物质的化学式为K2S。
(6)最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素，为ⅣA族元素，短周期元素中最稳定的气态氢化物为HF，能与ⅣA族元素最高价氧化物SiO2反应，化学方程式为：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。
  
12.【答案】(1)Ne；
(2)O；
(3)Si ；
(4)     
(5) S
(6) NH3​​​​​​​
​​​​​​​(7)NaOH；Al(OH)3
(8)C6H6；12∶1


【解析】略

13.【答案】(1)第四周期第VIA族  
(2) B   
(3) ① S2−         
②  A     
③ 


【解析】略

14.【答案】Ⅰ(1)NH3；
(2)HNO3；Mg(OH)2；Na>Mg>O
(3)ⅡA；SiO2+2OH−=SiO32−+H2O
Ⅱ(1)第二周期，第ⅤA族；第三周期，第ⅤA族；第三周期，第ⅣA族；第四周期，第Ⅷ族；第四周期，第ⅠB族；
(2)①6；②18O和 16O；③14C和 14N；④14C和 16O


【解析】
【分析】
本题考查原子结构、元素周期表、核素，难度一般，解题关键是理解元素周期表的结构，准确推断相关元素。
【解答】
Ⅰ.(1)A为H元素，B为N元素，A与B形成NH3；C为O元素，原子序数为8，核内质子数为8，核外电子数为8，各层电子数依次为2、6，其原子结构示意图为。
(2)B为N元素，位于周期表第二周期VA族，最高正价为+5价，最高价氧化物对应的水化物的化学式为HNO3，D为Na元素，E为Mg元素，二者属于同周期元素，从左到右，金属性依次减弱，Na的原子序数小于Mg的原子序数，金属性Na>Mg，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，碱性NaOH>Mg(OH)2，D、E的最高价氧化物对应的水化物中碱性较弱的是Mg(OH)2。O为第二周期元素，Na、Mg为第三周期元素，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径大小为：Na>Mg>O。
(3)E为Mg，位于周期表的第三周期第ⅡA族；F为Si元素，它的氧化物为二氧化硅，难溶于水，二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠与水，反应离子方程式为SiO2+2OH−=SiO32−+H2O。
Ⅱ.(1)N的原子序数为7，结构示意图为，位于第二周期，第ⅤA族；P的原子序数为15，结构示意图为，位于第三周期，第ⅤA族；Si的原子序数为14，结构示意图为，位于第三周期，第ⅣA族；Fe的原子序数为26，为第四周期第8列元素，位于第四周期，第Ⅷ族，Cu原子序数为29，为第四周期第11列元素，位于第四周期，第ⅠB族。
(2)①核素是具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子，故共有6种核素。
②同位素是质子数相同，中子数不同的同种元素的不同原子，互为同位素的是 18O和 16O。
③核素符号左上角的数字是质量数，质量数相等，但不能互为同位素的是 14C和 14N。
④中子数=质量数−质子数， 14C和 16O的中子数均为8，质子数不相等。  
15.【答案】(1)第四周期第ⅢA族
(2)①2Ga+2NH3Ni▵2GaN+3H2  ②除去GaN中混有的少量Ni  ③浓氨水  排出装置中的空气，避免空气与镓反应，使产物不纯，同时防止氢气与氧气混合加热发生爆炸
(3)①c  ②GaAs+11HNO3=Ga(NO3)3+8NO2↑+H3AsO4+4H2O


【解析】
【分析】
本题考查元素周期表与元素周期律、氮化镓的工业制备与实验室制备等，明确实验目的、实验原理为解答关键，试题难度一般。
【解答】
(1)由镓的原子结构示意图可知，镓原子核外有4个电子层，最外层有3个电子，则镓元素位于周期表第四周期第ⅢA族。
(2)①由分析可知，“热转化”时在镍的催化作用下，镓粉与氨气加热条件下反应生成氮化镓和氢气，反应的化学方程式为2Ga+2NH3Ni__△2GaN+3H2；②“酸浸”操作的目的是使催化剂镍与盐酸反应，Ni元素以离子形式进入滤液中，以除去氮化镓固体中混有的少量镍；③仪器X中的试剂是浓氨水；加热前需先通H2以排尽装置中的空气，防止空气中的氧气与镓反应，使产物不纯，同时防止氧气与反应生成的氢气加热时发生爆炸。
(3)①同主族元素从上到下金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，则Ga(OH)3的碱性强于Al(OH)3，能用元素周期律解释，故a不符合题意；同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，As的非金属性强于Ga，能用元素周期律解释，故b不符合题意；H3AsO4的酸性强于H3AsO3，这与酸中含有的非羟基氧原子数有关，不能用元素周期律解释，故c符合题意；②由题意可知，GaAs与浓硝酸发生氧化还原反应生成H3AsO4、Ga(NO3)3、NO2和H2O，反应的化学方程式为GaAs+11HNO3=Ga(NO3)3+8NO2↑+H3AsO4+4H2O。
  
16.【答案】Ⅰ.X>Z>Y；A；   
Ⅱ.(1)B；Cl2+Na2S=2NaCl+S↓；
(2) B；   
(3)变蓝；原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱


【解析】
【分析】
本题考查了元素的金属性、非金属性强弱比较的实验设计，掌握实验原理和相关物质的性质是解答的关键，设计实验时要注意方案的可行性、合理性和严谨性。
【解答】
I.根据实验a可知X、Z与水混合，金属X与水反应比金属Z剧烈，说明金属活动性X>Z；根据实验b：等质量的金属Z和金属Y分别加入到5mL1.0mol/L盐酸中，金属Z与盐酸反应比金属Y剧烈，说明金属活动性Z>Y，故三种金属活动性X>Z>Y；
A.同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小，金属活动性越弱，所以原子序数：XS，故A不符合题意；
B.HClO氧化性比H2SO3强，但HClO不是Cl的最高价含氧酸，与元素的非金属性强弱无关，故B符合题意；
C.元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，由于HClO4酸性比H2SO4强，可知元素的非金属性Cl>S，故C不符合题意；
D.铁与Cl2反应生成FeCl3，而硫与铁反应生成FeS，说明Cl2的氧化性比S强，从而可证明元素的非金属性Cl>S，故D不符合题意。
故答案为：B；
(3)活动性强的可以将活动性弱的置换出来，将Cl2通入KI淀粉溶液中，发生反应：Cl2+2KI=2KCl+I2，I2遇淀粉溶液变为蓝色；Cl元素的非金属性比I强是由于同主族元素从上到下，原子半径递增，得电子能力递减，故单质的氧化性逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱。
故答案为：变蓝；原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。  
17.【答案】(1)；
(2)H2O；
(3)OH2CO3；
(5) ；离子键、非极性共价键(共价键、非极性键)；
(6)⑥；  2Al+2OH−+2H2O = 2AlO2−+3H2↑；

【解析】
【分析】
本题考查元素位置结构性质的相互关系及应用，掌握元素周期表确定元素种类是解题关键，题目难度不大。
【解答】
由题意知①是H，②是C，③是N，④是O，⑤是Na，⑥是Al，⑦是S，⑧是Cl，⑨是Ne，据此分析解答。
(1)表中化学性质最不活泼的元素是⑨氖元素，其原子结构示意图为：，故答案为；
(2)H分别与C、N、O形成的简单化合物有CH4、NH3、H2O中，根据非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，可知最稳定的是H2O，故答案为：H2O；
(3)同周期元素从左到右原子半径依次减小，同时Na为第三周期元素，原子半径大于N、O，故N、O、Na的原子半径由小到大的顺序为O