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2022-2023学年度新教材高一化学第四章原子结构元素周期律章测试题
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这是一份2022-2023学年度新教材高一化学第四章原子结构元素周期律章测试题，共18页。
2022-2023学年度新教材高一化学
第四章原子结构 元素周期律测试题
时间：100分钟；
第I卷（选择题）
一、单选题（每题3分共60分）
1．可用于有机物的结构分析。下列有关的叙述正确的是（ ）
A．与具有相同的中子数 B．与的核外电子排布不同
C．与互为同位素 D．的核外电子数与中子数相同
2．如图是部分1～18号元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是（ ）
A．原子半径：Z>Y>X
B．离子半径：Z>Y>X
C．元素W的最高价和最低价代数和为4
D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物不能相互反应
3．一定条件下，氨与氟气发生反应：其中NF3空间结构与NH3相似。下列有关说法错误的是（ ）
A．除F2外，反应物和生成物均为共价化合物
B．NF3中各原子均满足8电子稳定结构
C．NF3中只含极性共价键
D．NH4F中既含有离子键又含有共价键
4．运用元素周期律分析下面的推断，其中不正确的是 （ ）
A．卤化氢的稳定性随核电荷数的增加而减弱
B．AgAt难溶于水也不溶于稀硝酸
C．卤素单质的颜色随核电荷数的增加而加深
D．的酸性比的酸性强
5．下列有关化学用语使用正确的是（ ）
A．MgCl2的形成过程可表示为
B．中子数为20的氯原子：20Cl
C．氢氧化钠是含有共价键的离子化合物
D．Na2S的电子式为
6．下列关于碱土金属元素及其单质的叙述错误的是（ ）
A．这些元素的原子最外层都有2个电子，都容易失去2个电子达到8电子稳定结构
B．碱土金属性质活泼，在自然界都以化合态存在
C．该主族中的每一种金属元素的单质都呈亮白色，都具有良好的导电性
D．含钙、锶、钡等元素的物质灼烧时都会产生绚丽的颜色，可用于制造焰火
7．下列关于化学键的叙述正确的是 （ ）
A．氢键是一种特殊的共价键 B．离子化合物中可能含有共价键
C．的升华破坏了共价键 D．非极性键只能存在双原子单质中
8．已知短周期元素的离子：aX2＋、bY＋、cM2－、dN－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是（ ）
A．原子半径：X＞Y＞M＞N B．原子序数：d＞c＞b＞a
C．离子半径：M2－＞N－＞Y＋＞X2＋ D．阳离子的氧化性：X2＋＜Y＋
9．X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期主族元素。它们满足以下条件：①在元素周期表中，Z与Y、W均相邻；②X、Y、W分别位于不同周期；③Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。下列说法错误的是（ ）
A．X、Y、Z能组成共价化合物
B．Z与Y元素的原子半径大小顺序为Y＞Z
C．X、Y、Z之间形成的核外电子总数为10的微粒只有和
D．Z、W元素的最简单氢化物的沸点和稳定性均为＞
10．短周期元素、、、、在元素周期表中的位置如图所示。下列说法不正确的是 （ ）
X
Y
Z
W
Q
A．离子半径的大小顺序：
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：比的强
C．为共价化合物
D．、、、四种元素的最高价氧化物对应的水化物均能与强碱反应
11．、、、是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数的变化趋势如图所示。已知的一种核素的质量数为18，中子数为10；是短周期中金属性最强的元素；的单质是一种常见的半导体材料；的非金属性在同周期元素中最强。下列说法正确的是（ ）
A．对应气态氢化物的稳定性：
B．对应简单离子的半径：
C．化合物XZW中既含离子键又含共价键
D．Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z的强
12．五种短周期元素 X、Y、Z、M、W 的原子序数与其某常见化合价的关系如图所示，下列关系不正确的是（ ）
A．元素 X 可能为锂
B．原子半径大小：r(M)>r(W)
C．Z 元素是形成化合物种类最多的元素
D．气态氢化物的还原性：YH3
原子半径
0.074
1.160
0.152
0.110
0.099
0.186
0.075
0.143
最高化合价或最低化合价
-2
+2
+1
+5、-3
+7、-1
+1
+5、-3
+3
A．元素、形成的化合物是离子化合物
B．元素位于第二周期第Ⅳ族
C．元素、形成的化合物为两性氧化物
D．题述元素中，元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性最强
14．图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图。下列说法不正确的是（ ）
A．气态氢化物的稳定性：Y＞X
B．Z与M两者的最高价氧化物的水化物能相互反应
C．简单离子半径：X＞Z＞M
D．R的气态氢化物及其氧化物对应的水化物均为强酸
15．下列说法错误的是（ ）
A．原子及其离子核外电子层数等于该元素所在的周期数
B．元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
C．除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8
D．质子数相同、电子数也相同的两种微粒，不可能是一种分子和一种离子
16．下列关于元素的叙述不正确的是（ ）
A．IA族元素与VIIA族元素不一定形成离子化合物
B．最外层电子数相同的微粒化学性质一 定相似
C．金属和非金属分界线附近可以寻找半导体材料
D．用中文“镆”(mó)命 名的第115号元素在周期表中位于第七周期VA族
17．下列各组微粒具有相同质子数和电子数的是（ ）
A．、、HF B．、、Ne
C．、、 D．、、
18．原子核外能量最高的电子处于（ ）
A．K层 B．L层 C．M层 D．N层
19．下列有关物质性质的比较，结论正确的是（ ）
A．半径： B．稳定性：
C．沸点： D．密度：Li＞Na
20．部分短周期元素原子半径与原子序数的关系如图所示，与形成的化合物中每个原子的最外层都达到8电子稳定结构，则下列说法正确的是（ ）
A．在周期表中的位置为第三周期第Ⅳ族
B．和形成的化合物为离子化合物
C．的气态氢化物难溶于水
D．的结构式为
第II卷（非选择题）
二、填空题（共17分）
21．（每空1分共9分）完成下列问题：
(1)10Be和9Be___________。
A．是同一种原子 B．具有相同的中子数
C．具有相同的化学性质 D．具有相同的核外电子排布
(2)有下列微粒或物质：
①O、O、O ②H2O、D2O ③石墨、金刚石 ④H2、D2、T2 ⑤H、D、T ⑥K、Ca、Ar，回答下列问题：
a．互为同位素的是___________；
b．互为同素异形体的是___________；
c．①⑤⑥中共有___________种核素，共___________种元素。
(3)D 2O的摩尔质量为___________，相同质量的D2O与D2O所含中子数之比为___________。
(4)电解相同质量的H2O和D2O时产生的氢气在同温同压下体积之比为___________，质量之比为___________。
22．（每空1分共8分）如表列出了①～⑧八种元素在周期表中的位置：
族
周期
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
2
①
3
②
③
④
⑤
⑦
4
⑥
⑧
请按要求回答下列问题：
(1)②、③、④三种元素的最高价氧化物对应的水化物，其中碱性最强的是________(填写化学式)。
(2)②、③、⑥三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为_____________(用元素符号表示)。
(3)元素①的气态氢化物的电子式是 _________，写出实验室里制取该气体的化学方程式为 ____________________。
(4)元素③的原子结构示意图是_____。元素⑤的单质的导电性介于导体和绝缘体之间．因此是一种良好的____ 材料。
(5)向元素②的单质与水反应后的溶液中加入元素④的单质，发生反应的化学方程式为 _______________________。
(6)用离子方程式证明⑦⑧两素非金属性的强弱 ______________ 。
三、实验题（共12分）
23．（每空2分共12分）某学生做同主族元素性质递变规律的实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象。请你帮助该学生整理并完成实验报告。
(1)实验目的：_______。
(2)实验用品：仪器：①_______；②_______(请填写两种主要玻璃仪器)。
药品：氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳。
(3)实验内容：
序号
实验方案
实验现象
①
将少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的试管中，振荡；
加入氯水后，溶液由无色变为橙色
②
将少量溴水滴入盛有少量KI溶液的试管中，振荡；
加入溴水后，溶液由无色变为褐色
实验结论：_______。
(4)问题和讨论：
同一主族元素，自上而下，元素原子的电子层数增多，原子半径_______，原子核对最外层电子的吸引力逐渐_______。
四、元素或物质推断题（共11分）
24．（每空1分共5分）W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。
(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，该反应的离子方程式为_____。
(2)W与Y可形成化合物W2Y，该化合物的电子式为________。
(3)比较Y、Z气态氢化物的稳定性：_______＞_______(用分子式表示)。
(4)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是_______。
25．（每空1分共6分）A、B、C、D、E、F的核电荷数依次增大，且均为核电荷数小于18的非稀有气体元素。A的单质是自然界中密度最小的气体，A和C可形成A2C和A2C2两种常见的液态化合物，B、C原子的最外层电子数之和等于11，D+与C的简单离子的核外电子排布相同，C、E原子的最外层电子数相同。请回答下列问题：
（1）写出元素符号：B__，D__。
（2）A元素具有两个中子的核素的表示符号为__，E的简单离子的结构示意图是__。
（3）A2C2的分子式为__。
（4）将少量F的单质通入足量NaOH溶液中，发生反应的离子方程式是__。
参考答案：
1．C
【详解】A．中有7个中子，中有8个中子，A项错误；
B．和互为同位素，核外电子排布完全相同，B项错误；
C．与具有相同的质子数、不同的中子数，二者互为同位素，C项正确；
D．中有7个电子，8个中子，D项错误；
故选C。
2．C
【分析】根据图示可知，1～18号元素X、Y、Z、W、R原子序数依次增大，X最低-2价，没有正价，推断为O元素；Y只有+1价，推断为Na元素；Z最高+3价推断为Al元素；W最高+6价，最低-2价，推断为S元素；R最高+7价，最低-1价，推断为Cl元素。
【详解】A．同周期原子半径从左往右减小，同主族从上往下增大，故原子半径：Na>Al>O，即Y>Z>X，A错误；
B．电子层数多的离子半径较大，相同电子层数的则核电荷数多的半径小，离子半径：O2->Na+>Al3+，即X>Y>Z，B错误；
C．据分析，元素W是S，其最高价+6价和最低价-2价的代数和为4，C正确；
D．据分析，Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH和Al(OH)3，二者能相互反应：NaOH + Al(OH)3 = NaAlO2 + 2H2O，D错误；
故选C。
3．A
【详解】A．NF3为共价化合物，而NH4F为离子化合物，含有离子键和共价键，A错误；
B．NF3中N原子与3个F原子形成3对共用共用电子对，使分子中各原子均满足8电子稳定结构，B正确；
C．NF3分子中只含N-F极性共价键，C正确；
D．NH4F是离子化合物，和F-之间以离子键结合，在中N原子和H原子之间存在极性共价键N-H键，因此NH4F中既含有离子键又含有共价键，D正确；
故合理选项是A。
4．D
【详解】A． 卤素原子随核电荷数的增加非金属性逐渐减弱，卤化氢的稳定性逐渐减弱，故A正确；
B．AgCl、AgBr、AgI都难溶于水也不溶于稀硝酸，而且溶解度逐渐减小，故AgAt难溶于水也不溶于稀硝酸，故B正确；
C．常温下，F2是浅黄绿色气体、Cl2是黄绿色气体，Br2是深红棕色液体、I2是紫黑色固体，故卤素单质的颜色随核电荷数的增加而加深，故C正确；
D．Br的非金属性比I强，故的酸性比的酸性弱，故D错误；
故答案为：D。
5．C
【详解】A．MgCl2是离子化合物，用电子式表示离子化合物的过程时，用弯箭头表示电子得失；另外，离子化合物的电子式中，阴阳离子是间隔排列的；题干中的电子式书写错误，正确的表示为，A错误；
B．中子数为20的氯原子的表示为，B错误；
C．氢氧化钠是离子化合物，其中OH-含有共价键，C正确；
D．离子化合物的电子式中，阴阳离子是间隔排列的，相同离子不能合并，题干中的电子式书写错误，正确的Na2S的电子式为，D错误；
故选C。
6．A
【详解】A．碱土金属元素的原子最外层都有2个电子，都容易失去2个电子达到稳定结构，铍失去2个电子达到2电子稳定结构，A错误；
B．碱土金属性质较活泼，极易被氧化，所以在自然界中都以化合物的形式存在，故B正确；
C．该主族中的每一种金属元素具有金属的通性，其单质都呈亮白色，都具有良好的导电性，故C正确；
D．含钙、锶、钡等元素的物质灼烧时都会产生绚丽的颜色，可用于制造焰火，故D正确；
故选A。
7．B
【详解】A．氢键不是化学键，故A项错误；
B．离子化合物中可能含有共价键，例如NaOH中O与H之间为共价键，故B项正确；
C．I2的升华是物理变化，破坏了分子间作用力，未破坏共价键，故C项错误；
D．非极性键不一定只能存在双原子单质中，例如中O与O之间以非极性键相结合，故D项错误；
故答案为B。
8．C
【分析】aX2＋、bY＋、cM2－、dN－都具有相同的电子层结构，则一定满足关系式a－2＝b－1＝c＋2＝d＋1，其中X、Y属于金属，位于同一周期，且X在Y的右侧；M、N是非金属，位于同一周期，且位于X和Y的上一周期，其中N位于M的右侧，由此可知，原子序数：a＞b＞d＞c；电子层数越多，半径越大，同周期元素随核电荷数增大，半径逐渐减小，由此可知，原子半径：Y＞X＞M＞N，据此分析解答。
【详解】A．根据分析，原子半径：Y＞X＞M＞N，故A错误；
B．根据分析，原子序数：a＞b＞d＞c，故B错误；
C．aX2＋、bY＋、cM2－、dN－都具有相同的电子层结构，核电荷数越大，半径越小，核电荷数：a＞b＞d＞c，则离子半径：M2－＞N－＞Y＋＞X2＋，故C正确；
D．金属性越强，相应阳离子的氧化性越弱，金属性：Y＞X，则阳离子的氧化性：X2＋＞Y＋，故D错误；
答案选C。
9．C
【分析】X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X、Y、W分别位于不同周期，则X为H元素；在元素周期表中，Z与Y、W均相邻，Y、Z、W三种元素的原子最外层电子数之和为17，可能出现的位置关系有、，设Y的最外层电子数为x，若为第一种情况，则有，解得，Y、Z、W对应的元素分别为N、O、S；若为第二种情况，则有，解得，不合理，则X、Y、Z和W分别为H、N、O和S，由此分析。
【详解】A．X、Y、Z分别为H、N、O，可形成和等共价化合物，故A正确；
B．Y、Z分别为N、O，同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：Y＞Z，故B正确；
C．H与N、O元素之间形成的核外电子总数为10的微粒有、、、、等，故C错误；
D．Z、W分别为O和S，最简单氢化物分别为水和硫化氢，元素的非金属性越强，对应简单氢化物稳定性越强，且水分子之间存在氢键，则二者最简单氢化物的沸点和稳定性均为＞，故D正确；
答案选C。
10．B
【分析】根据元素在周期表中的位置，各元素分别是:为氮、为氧、为铝、为硫、为氯。
【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，离子半径的大小顺序：，故A正确；
B．同周期元素从左到右非金属性增强，最高价氧化物对应水化物的酸性，的酸性比的强，故B错误；
C．为共价化合物，故C正确；
D．HNO3、Al(OH)3、H2SO4、均能与氢氧化钠反应，故D正确；
答案选B。
11．C
【详解】的核素的质子数是8，则是氧元素；X是金属性最强的短周期元素，则X是钠元素；常见的半导体材料的组成元素是硅元素；的非金属性在同周期元素中最强，且原子半径大于，则是氯元素。
A．硅元素的非金属性小于氧元素，则气态氢化物的稳定性：，故A不选；
B．氯离子的电子层数多，离子半径大，，故B不选；
C．化合物是次氯酸钠，次氯酸钠中含有离子键和共价键，故选C；
D．非金属性：Cl>Si，所以最高价含氧酸的酸性：，故D不选。
答案选C。
12．C
【分析】根据五种短周期元素 X、Y、Z、M、W 的原子序数与其某常见化合价的关系图，可知X是H或Li，Y、Z、M、W分别是N、Si、P、S。
【详解】A. X为+1价，所以元素 X 可能为氢或锂，故A正确；
B. 同周期元素从左到右半径减小，所以r(P)>r(S)，故B正确；
C. 碳元素是形成化合物种类最多的元素，故C错误；
D. N的非金属性大于P，气态氢化物的还原性：NH3
13．C
【分析】短周期元素中，只有最低化合价-2，处于第Ⅵ族，则为；、的最高正化合价均为+1，均处于第Ⅰ族，的原子半径较大，的原子半径不是所有元素中最小的，故为、为；的化合价有+7和-1，则为；、的最高正化合价为+5、最低负化合价为-3，处于第Ⅴ族，且的原子半径较大，则为、为；的最高正化合价为+2，处于第Ⅱ族，原子半径大于，则为；的最高正化合价为3，处于第Ⅲ族，原子半径大于，则为。
【详解】A．元素是P、是Cl，形成的化合物有、，均属于共价化合物，故A错误；
B．为元素，位于第二周期第Ⅴ族，故B错误；
C．是H元素、是Al元素，形成的化合物为，是两性氧化物，故C正确；
D．元素为，在题述元素中的金属性最强，故的最高价氧化物对应的水化物的碱性最强，故D错误；
选C。
14．D
【分析】同周期元素自左而右原子半径减小，同主族元素自上而下原子半径增大，故前7种元素处于第二周期，后7种元素处于第三周期，由原子序数可知，X为O元素，Y为F元素，Z为Na元素，M为Al元素，R为Cl元素。
【详解】A．非金属性F＞O，故气态氢化物稳定性HF＞H2O，A正确；
B．氢氧化铝具有两性，故能与氢氧化钠反应，B正确；
C．核外电子排布相同的离子，原子序数大半径小，故简单离子半径，O2-＞Na+＞Al3+，C正确；
D．Cl有多种氧化物，其氧化物对应的水化物也有多种，如HClO为弱酸，D错误；
故选D。
15．A
【详解】A．阳离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数-1，A错误；
B．副族元素都是金属元素，B正确；
C．氦的最外层为2个电子，其它稀有气体都是8个电子，C正确；
D．质子数相同分子和离子，电子数必然不相同，所以质子数相同、电子数也相同的两种微粒，不可能是一种分子和一种离子，D正确；
故选A。
16．B
【详解】A．IA的H元素与VIIA的元素形成共价化合物，故A正确；
B．同主族最外层电子数相同的微粒化学性质相似，不同族的元素最外层电子数相同化学性质不相似，例如Mg和He，故B错误；
C．金属和非金属分界线附近的元素一般具有金属性也具有非金属性，可以寻找半导体材料，故C正确；
D．第115号元素在周期表中位于第七周期VA族，故D正确；
故答案为B
17．C
【分析】若电子数等于质子数，则微粒为电中性粒子，即为原子或分子。
【详解】A ．、不是电中性微粒，故质子数不等于电子数，故A不符合题意；
B．、不是电中性微粒，故质子数不等于电子数，故B不符合题意；
C．CH4、NH3、H2O都为电中性微粒，具有相同质子数和电子数，故C符合题意；
D．、、不是电中性微粒，故质子数不等于电子数，故D不符合题意；
故选：C。
18．D
【详解】钾原子的原子结构示意图为，所以原子核外能量最高的电子处于N层。
答案选D。
19．C
【详解】A．根据同电子层结构核多径小，因此半径：，故A错误；
B．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，其气态氢化物稳定性逐渐减弱，因此稳定性：，故B错误；
C．根据结构和组成相似，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，因此沸点：，故C正确；
D．碱金属从上到下密度呈增大趋势，钠钾反常，因此密度：Na＞Li，故D错误。
综上所述，答案为C。
20．B
【分析】同周期主族元素从左到右原子半径减小，电子层数越多的原子半径越大，则短周期元素中，X属于第二周期，Y、Z、M、R为第三周期元素，根据原子序数可知，为，为，为，为，为。
【详解】根据题意可知，为，为，为，为，为。
A．的原子序数为14，位于周期表中第三周期第ⅣA族，A错误；
B．为，为，形成的化合物NaCl含离子键，属于离子化合物，B正确；
C．为，气态氢化物HCl极易溶于水，C错误；
D．为，氮原子达到8电子稳定结构时最多可共用3对电子对，为其最外层电子数为7，最多可共用1对电子对，的结构式为，D错误；
故选：B。
21． CD ①⑤ ③ 9 5 20g/mol 11:12 10:9 5:9
【详解】(1) A．10Be和9Be是质子数相同，中子数不同的不同种原子，故错误；
B．10Be和9Be的质子数相同，中子数不同，故错误；
C．10Be和9Be的质子数相同，最外层电子数相同，化学性质相同，故正确；
D．10Be和9Be的质子数相同，核外电子数相同，核外电子排布相同，故正确；
CD正确，故答案为：CD；
(2)①O、O、O的质子数相同，核外电子数相同，互为同位素；
②H2O、D2O是不同种氢原子与氧原子形成的化合物，不互为同位素，也不互为同素异形体；
③石墨、金刚石是碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体；
④H2、D2、T2是氢元素的不同种原子形成的同种单质分子，不互为同位素，也不互为同素异形体；
⑤H、D、T的质子数相同，核外电子数相同，互为同位素；
⑥K、Ca、Ar的质量数相同，质子数不同，是不同种元素的三种不同的原子；
a．由分析可知，互为同位素的是①⑤，故答案为：①⑤；
b．由分析可知，互为同素异形体的是③，故答案为：③；
c．由分析可知，①⑤⑥中有5种不同的元素，9种不同的核素，故答案为：9；5；
(3)D 2O的摩尔质量为20g/mol，相同质量的D2O与D2O所含中子数之比为(×10)：(×12)=11:12，故答案为：11:12；
(4)电解相同质量的H2O和D2O时产生的氢气在同温同压下体积之比为：=10:9，质量比为(10×2)：(9×4)=5:9，故答案为：5:9。
22． NaOH 半导体
【分析】根据①～⑧八种元素在周期表中的位置可知分别是N、Na、Mg、Al、Si、K、Cl、Br，据此解答。
【详解】(1)金属性越强，最高价氧化物对应水化物碱性越强，②、③、④三种元素中金属性最强的是Na，最高价氧化物对应的水化物中碱性最强的是NaOH。
(2)同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则②、③、⑥三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为。
(3)元素①的气态氢化物是共价化合物氨气，电子式是，实验室里制取该气体的化学方程式为。
(4)元素③是12号元素Mg，原子结构示意图是。元素硅的单质的导电性介于导体和绝缘体之间，因此是一种良好的半导体材料。
(5)向元素②的单质与水反应后的溶液氢氧化钠中加入元素④的单质铝，发生反应的化学方程式为。
(6)非金属性强的能置换出非金属性弱的，因此证明Cl、Br两素非金属性的强弱的离子方程式为。
23．(1)探究同一主族元素性质的递变规律
(2) 试管 胶头滴管
(3)同一主族元素，自上而下，元素的非金属性依次减弱
(4) 增大 减弱
【解析】（1）
元素周期律包括同一周期与同一主族性质的变化规律。根据给出的实验药品不难看出，该学生想以同一主族元素为例，设计实验验证同一主族元素性质的递变规律。
（2）
本实验属于试管实验，主要使用试管和胶头滴管。
（3）
该小题具有一定的开放性，比如：Cl2、Br2、I2的氧化性依次减弱或非金属性依次减弱都可以，但最好与该实验的实验目的相对应：即同一主族元素，自上而下，元素的非金属性依次减弱；合理即可。
（4）
同一主族元素，自上而下，元素原子的电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱。
24． Al(OH)3+OH-=+2H2O HCl H2S )S2-＞Cl-＞Na+＞Al3+
【详解】(1)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X为金属，其最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，则W是Na，X是Al，形成的两种物质为NaOH和Al(OH)3，二者反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=+2H2O；
(2)W为Na，可以和Y形成W2Y，则Y为－2价，为第三周期第ⅥA族元素，则Y为S元素。W2Y是Na2S，其电子式为；
(3)Z和Y是同一周期元素，原子序数比Y大，则Z为Cl元素。同一周期元素，原子序数越大，元素的非金属性就越强。元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性就越强。由于非金属性：Cl＞S，所以气态氢化物的稳定性：HCl＞H2S；
(4)这四种元素形成的离子分别是Na+、Al3+、S2-、Cl-。Na+、Al3+核外电子排布是2、8；S2-、Cl-的核外电子排布是2、8、8。对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径就越小，所以Na＋＞Al3＋，S2－＞Cl－。对于电子层结构不同的离子，离子核外电子层数越多，离子半径就越大，由于S2-、Cl-核外有3层电子，Na+、Al3+核外有2层电子，所以离子半径大小关系为：S2-＞Cl-＞Na+＞Al3+。
25． N Na H(或T) H2O2 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【分析】A的单质是自然界中密度最小的气体，A是H元素；A和C可形成A2C和A2C2两种常见的液态化合物，C是O元素；B、C原子的最外层电子数之和等于11，B最外层有5个电子，B是N元素；D+与C的简单离子的核外电子排布相同，D是Na元素；C、E原子的最外层电子数相同，E是S元素；E、F的核电荷数依次增大，F是Cl元素。
【详解】（1）根据以上分析，元素B的符号是N，元素D的符号是Na；
（2）A是H元素，具有两个中子的核素质量数是3，表示符号为H，E是S元素，简单离子的结构示意图是；
（3）A是H元素、C是O元素，A2C2的分子式为H2O2；
（4）F是Cl元素，将少量Cl2通入足量NaOH溶液中生成氯化钠、次氯酸钠、水，发生反应的离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
2022-2023学年度新教材高一化学
第四章原子结构 元素周期律测试题
时间：100分钟；
第I卷（选择题）
一、单选题（每题3分共60分）
1．可用于有机物的结构分析。下列有关的叙述正确的是（ ）
A．与具有相同的中子数 B．与的核外电子排布不同
C．与互为同位素 D．的核外电子数与中子数相同
2．如图是部分1～18号元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是（ ）
A．原子半径：Z>Y>X
B．离子半径：Z>Y>X
C．元素W的最高价和最低价代数和为4
D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物不能相互反应
3．一定条件下，氨与氟气发生反应：其中NF3空间结构与NH3相似。下列有关说法错误的是（ ）
A．除F2外，反应物和生成物均为共价化合物
B．NF3中各原子均满足8电子稳定结构
C．NF3中只含极性共价键
D．NH4F中既含有离子键又含有共价键
4．运用元素周期律分析下面的推断，其中不正确的是 （ ）
A．卤化氢的稳定性随核电荷数的增加而减弱
B．AgAt难溶于水也不溶于稀硝酸
C．卤素单质的颜色随核电荷数的增加而加深
D．的酸性比的酸性强
5．下列有关化学用语使用正确的是（ ）
A．MgCl2的形成过程可表示为
B．中子数为20的氯原子：20Cl
C．氢氧化钠是含有共价键的离子化合物
D．Na2S的电子式为
6．下列关于碱土金属元素及其单质的叙述错误的是（ ）
A．这些元素的原子最外层都有2个电子，都容易失去2个电子达到8电子稳定结构
B．碱土金属性质活泼，在自然界都以化合态存在
C．该主族中的每一种金属元素的单质都呈亮白色，都具有良好的导电性
D．含钙、锶、钡等元素的物质灼烧时都会产生绚丽的颜色，可用于制造焰火
7．下列关于化学键的叙述正确的是 （ ）
A．氢键是一种特殊的共价键 B．离子化合物中可能含有共价键
C．的升华破坏了共价键 D．非极性键只能存在双原子单质中
8．已知短周期元素的离子：aX2＋、bY＋、cM2－、dN－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是（ ）
A．原子半径：X＞Y＞M＞N B．原子序数：d＞c＞b＞a
C．离子半径：M2－＞N－＞Y＋＞X2＋ D．阳离子的氧化性：X2＋＜Y＋
9．X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期主族元素。它们满足以下条件：①在元素周期表中，Z与Y、W均相邻；②X、Y、W分别位于不同周期；③Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。下列说法错误的是（ ）
A．X、Y、Z能组成共价化合物
B．Z与Y元素的原子半径大小顺序为Y＞Z
C．X、Y、Z之间形成的核外电子总数为10的微粒只有和
D．Z、W元素的最简单氢化物的沸点和稳定性均为＞
10．短周期元素、、、、在元素周期表中的位置如图所示。下列说法不正确的是 （ ）
X
Y
Z
W
Q
A．离子半径的大小顺序：
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：比的强
C．为共价化合物
D．、、、四种元素的最高价氧化物对应的水化物均能与强碱反应
11．、、、是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数的变化趋势如图所示。已知的一种核素的质量数为18，中子数为10；是短周期中金属性最强的元素；的单质是一种常见的半导体材料；的非金属性在同周期元素中最强。下列说法正确的是（ ）
A．对应气态氢化物的稳定性：
B．对应简单离子的半径：
C．化合物XZW中既含离子键又含共价键
D．Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z的强
12．五种短周期元素 X、Y、Z、M、W 的原子序数与其某常见化合价的关系如图所示，下列关系不正确的是（ ）
A．元素 X 可能为锂
B．原子半径大小：r(M)>r(W)
C．Z 元素是形成化合物种类最多的元素
D．气态氢化物的还原性：YH3
原子半径
0.074
1.160
0.152
0.110
0.099
0.186
0.075
0.143
最高化合价或最低化合价
-2
+2
+1
+5、-3
+7、-1
+1
+5、-3
+3
A．元素、形成的化合物是离子化合物
B．元素位于第二周期第Ⅳ族
C．元素、形成的化合物为两性氧化物
D．题述元素中，元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性最强
14．图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图。下列说法不正确的是（ ）
A．气态氢化物的稳定性：Y＞X
B．Z与M两者的最高价氧化物的水化物能相互反应
C．简单离子半径：X＞Z＞M
D．R的气态氢化物及其氧化物对应的水化物均为强酸
15．下列说法错误的是（ ）
A．原子及其离子核外电子层数等于该元素所在的周期数
B．元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
C．除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8
D．质子数相同、电子数也相同的两种微粒，不可能是一种分子和一种离子
16．下列关于元素的叙述不正确的是（ ）
A．IA族元素与VIIA族元素不一定形成离子化合物
B．最外层电子数相同的微粒化学性质一 定相似
C．金属和非金属分界线附近可以寻找半导体材料
D．用中文“镆”(mó)命 名的第115号元素在周期表中位于第七周期VA族
17．下列各组微粒具有相同质子数和电子数的是（ ）
A．、、HF B．、、Ne
C．、、 D．、、
18．原子核外能量最高的电子处于（ ）
A．K层 B．L层 C．M层 D．N层
19．下列有关物质性质的比较，结论正确的是（ ）
A．半径： B．稳定性：
C．沸点： D．密度：Li＞Na
20．部分短周期元素原子半径与原子序数的关系如图所示，与形成的化合物中每个原子的最外层都达到8电子稳定结构，则下列说法正确的是（ ）
A．在周期表中的位置为第三周期第Ⅳ族
B．和形成的化合物为离子化合物
C．的气态氢化物难溶于水
D．的结构式为
第II卷（非选择题）
二、填空题（共17分）
21．（每空1分共9分）完成下列问题：
(1)10Be和9Be___________。
A．是同一种原子 B．具有相同的中子数
C．具有相同的化学性质 D．具有相同的核外电子排布
(2)有下列微粒或物质：
①O、O、O ②H2O、D2O ③石墨、金刚石 ④H2、D2、T2 ⑤H、D、T ⑥K、Ca、Ar，回答下列问题：
a．互为同位素的是___________；
b．互为同素异形体的是___________；
c．①⑤⑥中共有___________种核素，共___________种元素。
(3)D 2O的摩尔质量为___________，相同质量的D2O与D2O所含中子数之比为___________。
(4)电解相同质量的H2O和D2O时产生的氢气在同温同压下体积之比为___________，质量之比为___________。
22．（每空1分共8分）如表列出了①～⑧八种元素在周期表中的位置：
族
周期
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
2
①
3
②
③
④
⑤
⑦
4
⑥
⑧
请按要求回答下列问题：
(1)②、③、④三种元素的最高价氧化物对应的水化物，其中碱性最强的是________(填写化学式)。
(2)②、③、⑥三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为_____________(用元素符号表示)。
(3)元素①的气态氢化物的电子式是 _________，写出实验室里制取该气体的化学方程式为 ____________________。
(4)元素③的原子结构示意图是_____。元素⑤的单质的导电性介于导体和绝缘体之间．因此是一种良好的____ 材料。
(5)向元素②的单质与水反应后的溶液中加入元素④的单质，发生反应的化学方程式为 _______________________。
(6)用离子方程式证明⑦⑧两素非金属性的强弱 ______________ 。
三、实验题（共12分）
23．（每空2分共12分）某学生做同主族元素性质递变规律的实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象。请你帮助该学生整理并完成实验报告。
(1)实验目的：_______。
(2)实验用品：仪器：①_______；②_______(请填写两种主要玻璃仪器)。
药品：氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳。
(3)实验内容：
序号
实验方案
实验现象
①
将少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的试管中，振荡；
加入氯水后，溶液由无色变为橙色
②
将少量溴水滴入盛有少量KI溶液的试管中，振荡；
加入溴水后，溶液由无色变为褐色
实验结论：_______。
(4)问题和讨论：
同一主族元素，自上而下，元素原子的电子层数增多，原子半径_______，原子核对最外层电子的吸引力逐渐_______。
四、元素或物质推断题（共11分）
24．（每空1分共5分）W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。
(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，该反应的离子方程式为_____。
(2)W与Y可形成化合物W2Y，该化合物的电子式为________。
(3)比较Y、Z气态氢化物的稳定性：_______＞_______(用分子式表示)。
(4)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是_______。
25．（每空1分共6分）A、B、C、D、E、F的核电荷数依次增大，且均为核电荷数小于18的非稀有气体元素。A的单质是自然界中密度最小的气体，A和C可形成A2C和A2C2两种常见的液态化合物，B、C原子的最外层电子数之和等于11，D+与C的简单离子的核外电子排布相同，C、E原子的最外层电子数相同。请回答下列问题：
（1）写出元素符号：B__，D__。
（2）A元素具有两个中子的核素的表示符号为__，E的简单离子的结构示意图是__。
（3）A2C2的分子式为__。
（4）将少量F的单质通入足量NaOH溶液中，发生反应的离子方程式是__。
参考答案：
1．C
【详解】A．中有7个中子，中有8个中子，A项错误；
B．和互为同位素，核外电子排布完全相同，B项错误；
C．与具有相同的质子数、不同的中子数，二者互为同位素，C项正确；
D．中有7个电子，8个中子，D项错误；
故选C。
2．C
【分析】根据图示可知，1～18号元素X、Y、Z、W、R原子序数依次增大，X最低-2价，没有正价，推断为O元素；Y只有+1价，推断为Na元素；Z最高+3价推断为Al元素；W最高+6价，最低-2价，推断为S元素；R最高+7价，最低-1价，推断为Cl元素。
【详解】A．同周期原子半径从左往右减小，同主族从上往下增大，故原子半径：Na>Al>O，即Y>Z>X，A错误；
B．电子层数多的离子半径较大，相同电子层数的则核电荷数多的半径小，离子半径：O2->Na+>Al3+，即X>Y>Z，B错误；
C．据分析，元素W是S，其最高价+6价和最低价-2价的代数和为4，C正确；
D．据分析，Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH和Al(OH)3，二者能相互反应：NaOH + Al(OH)3 = NaAlO2 + 2H2O，D错误；
故选C。
3．A
【详解】A．NF3为共价化合物，而NH4F为离子化合物，含有离子键和共价键，A错误；
B．NF3中N原子与3个F原子形成3对共用共用电子对，使分子中各原子均满足8电子稳定结构，B正确；
C．NF3分子中只含N-F极性共价键，C正确；
D．NH4F是离子化合物，和F-之间以离子键结合，在中N原子和H原子之间存在极性共价键N-H键，因此NH4F中既含有离子键又含有共价键，D正确；
故合理选项是A。
4．D
【详解】A． 卤素原子随核电荷数的增加非金属性逐渐减弱，卤化氢的稳定性逐渐减弱，故A正确；
B．AgCl、AgBr、AgI都难溶于水也不溶于稀硝酸，而且溶解度逐渐减小，故AgAt难溶于水也不溶于稀硝酸，故B正确；
C．常温下，F2是浅黄绿色气体、Cl2是黄绿色气体，Br2是深红棕色液体、I2是紫黑色固体，故卤素单质的颜色随核电荷数的增加而加深，故C正确；
D．Br的非金属性比I强，故的酸性比的酸性弱，故D错误；
故答案为：D。
5．C
【详解】A．MgCl2是离子化合物，用电子式表示离子化合物的过程时，用弯箭头表示电子得失；另外，离子化合物的电子式中，阴阳离子是间隔排列的；题干中的电子式书写错误，正确的表示为，A错误；
B．中子数为20的氯原子的表示为，B错误；
C．氢氧化钠是离子化合物，其中OH-含有共价键，C正确；
D．离子化合物的电子式中，阴阳离子是间隔排列的，相同离子不能合并，题干中的电子式书写错误，正确的Na2S的电子式为，D错误；
故选C。
6．A
【详解】A．碱土金属元素的原子最外层都有2个电子，都容易失去2个电子达到稳定结构，铍失去2个电子达到2电子稳定结构，A错误；
B．碱土金属性质较活泼，极易被氧化，所以在自然界中都以化合物的形式存在，故B正确；
C．该主族中的每一种金属元素具有金属的通性，其单质都呈亮白色，都具有良好的导电性，故C正确；
D．含钙、锶、钡等元素的物质灼烧时都会产生绚丽的颜色，可用于制造焰火，故D正确；
故选A。
7．B
【详解】A．氢键不是化学键，故A项错误；
B．离子化合物中可能含有共价键，例如NaOH中O与H之间为共价键，故B项正确；
C．I2的升华是物理变化，破坏了分子间作用力，未破坏共价键，故C项错误；
D．非极性键不一定只能存在双原子单质中，例如中O与O之间以非极性键相结合，故D项错误；
故答案为B。
8．C
【分析】aX2＋、bY＋、cM2－、dN－都具有相同的电子层结构，则一定满足关系式a－2＝b－1＝c＋2＝d＋1，其中X、Y属于金属，位于同一周期，且X在Y的右侧；M、N是非金属，位于同一周期，且位于X和Y的上一周期，其中N位于M的右侧，由此可知，原子序数：a＞b＞d＞c；电子层数越多，半径越大，同周期元素随核电荷数增大，半径逐渐减小，由此可知，原子半径：Y＞X＞M＞N，据此分析解答。
【详解】A．根据分析，原子半径：Y＞X＞M＞N，故A错误；
B．根据分析，原子序数：a＞b＞d＞c，故B错误；
C．aX2＋、bY＋、cM2－、dN－都具有相同的电子层结构，核电荷数越大，半径越小，核电荷数：a＞b＞d＞c，则离子半径：M2－＞N－＞Y＋＞X2＋，故C正确；
D．金属性越强，相应阳离子的氧化性越弱，金属性：Y＞X，则阳离子的氧化性：X2＋＞Y＋，故D错误；
答案选C。
9．C
【分析】X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X、Y、W分别位于不同周期，则X为H元素；在元素周期表中，Z与Y、W均相邻，Y、Z、W三种元素的原子最外层电子数之和为17，可能出现的位置关系有、，设Y的最外层电子数为x，若为第一种情况，则有，解得，Y、Z、W对应的元素分别为N、O、S；若为第二种情况，则有，解得，不合理，则X、Y、Z和W分别为H、N、O和S，由此分析。
【详解】A．X、Y、Z分别为H、N、O，可形成和等共价化合物，故A正确；
B．Y、Z分别为N、O，同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：Y＞Z，故B正确；
C．H与N、O元素之间形成的核外电子总数为10的微粒有、、、、等，故C错误；
D．Z、W分别为O和S，最简单氢化物分别为水和硫化氢，元素的非金属性越强，对应简单氢化物稳定性越强，且水分子之间存在氢键，则二者最简单氢化物的沸点和稳定性均为＞，故D正确；
答案选C。
10．B
【分析】根据元素在周期表中的位置，各元素分别是:为氮、为氧、为铝、为硫、为氯。
【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，离子半径的大小顺序：，故A正确；
B．同周期元素从左到右非金属性增强，最高价氧化物对应水化物的酸性，的酸性比的强，故B错误；
C．为共价化合物，故C正确；
D．HNO3、Al(OH)3、H2SO4、均能与氢氧化钠反应，故D正确；
答案选B。
11．C
【详解】的核素的质子数是8，则是氧元素；X是金属性最强的短周期元素，则X是钠元素；常见的半导体材料的组成元素是硅元素；的非金属性在同周期元素中最强，且原子半径大于，则是氯元素。
A．硅元素的非金属性小于氧元素，则气态氢化物的稳定性：，故A不选；
B．氯离子的电子层数多，离子半径大，，故B不选；
C．化合物是次氯酸钠，次氯酸钠中含有离子键和共价键，故选C；
D．非金属性：Cl>Si，所以最高价含氧酸的酸性：，故D不选。
答案选C。
12．C
【分析】根据五种短周期元素 X、Y、Z、M、W 的原子序数与其某常见化合价的关系图，可知X是H或Li，Y、Z、M、W分别是N、Si、P、S。
【详解】A. X为+1价，所以元素 X 可能为氢或锂，故A正确；
B. 同周期元素从左到右半径减小，所以r(P)>r(S)，故B正确；
C. 碳元素是形成化合物种类最多的元素，故C错误；
D. N的非金属性大于P，气态氢化物的还原性：NH3
13．C
【分析】短周期元素中，只有最低化合价-2，处于第Ⅵ族，则为；、的最高正化合价均为+1，均处于第Ⅰ族，的原子半径较大，的原子半径不是所有元素中最小的，故为、为；的化合价有+7和-1，则为；、的最高正化合价为+5、最低负化合价为-3，处于第Ⅴ族，且的原子半径较大，则为、为；的最高正化合价为+2，处于第Ⅱ族，原子半径大于，则为；的最高正化合价为3，处于第Ⅲ族，原子半径大于，则为。
【详解】A．元素是P、是Cl，形成的化合物有、，均属于共价化合物，故A错误；
B．为元素，位于第二周期第Ⅴ族，故B错误；
C．是H元素、是Al元素，形成的化合物为，是两性氧化物，故C正确；
D．元素为，在题述元素中的金属性最强，故的最高价氧化物对应的水化物的碱性最强，故D错误；
选C。
14．D
【分析】同周期元素自左而右原子半径减小，同主族元素自上而下原子半径增大，故前7种元素处于第二周期，后7种元素处于第三周期，由原子序数可知，X为O元素，Y为F元素，Z为Na元素，M为Al元素，R为Cl元素。
【详解】A．非金属性F＞O，故气态氢化物稳定性HF＞H2O，A正确；
B．氢氧化铝具有两性，故能与氢氧化钠反应，B正确；
C．核外电子排布相同的离子，原子序数大半径小，故简单离子半径，O2-＞Na+＞Al3+，C正确；
D．Cl有多种氧化物，其氧化物对应的水化物也有多种，如HClO为弱酸，D错误；
故选D。
15．A
【详解】A．阳离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数-1，A错误；
B．副族元素都是金属元素，B正确；
C．氦的最外层为2个电子，其它稀有气体都是8个电子，C正确；
D．质子数相同分子和离子，电子数必然不相同，所以质子数相同、电子数也相同的两种微粒，不可能是一种分子和一种离子，D正确；
故选A。
16．B
【详解】A．IA的H元素与VIIA的元素形成共价化合物，故A正确；
B．同主族最外层电子数相同的微粒化学性质相似，不同族的元素最外层电子数相同化学性质不相似，例如Mg和He，故B错误；
C．金属和非金属分界线附近的元素一般具有金属性也具有非金属性，可以寻找半导体材料，故C正确；
D．第115号元素在周期表中位于第七周期VA族，故D正确；
故答案为B
17．C
【分析】若电子数等于质子数，则微粒为电中性粒子，即为原子或分子。
【详解】A ．、不是电中性微粒，故质子数不等于电子数，故A不符合题意；
B．、不是电中性微粒，故质子数不等于电子数，故B不符合题意；
C．CH4、NH3、H2O都为电中性微粒，具有相同质子数和电子数，故C符合题意；
D．、、不是电中性微粒，故质子数不等于电子数，故D不符合题意；
故选：C。
18．D
【详解】钾原子的原子结构示意图为，所以原子核外能量最高的电子处于N层。
答案选D。
19．C
【详解】A．根据同电子层结构核多径小，因此半径：，故A错误；
B．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，其气态氢化物稳定性逐渐减弱，因此稳定性：，故B错误；
C．根据结构和组成相似，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，因此沸点：，故C正确；
D．碱金属从上到下密度呈增大趋势，钠钾反常，因此密度：Na＞Li，故D错误。
综上所述，答案为C。
20．B
【分析】同周期主族元素从左到右原子半径减小，电子层数越多的原子半径越大，则短周期元素中，X属于第二周期，Y、Z、M、R为第三周期元素，根据原子序数可知，为，为，为，为，为。
【详解】根据题意可知，为，为，为，为，为。
A．的原子序数为14，位于周期表中第三周期第ⅣA族，A错误；
B．为，为，形成的化合物NaCl含离子键，属于离子化合物，B正确；
C．为，气态氢化物HCl极易溶于水，C错误；
D．为，氮原子达到8电子稳定结构时最多可共用3对电子对，为其最外层电子数为7，最多可共用1对电子对，的结构式为，D错误；
故选：B。
21． CD ①⑤ ③ 9 5 20g/mol 11:12 10:9 5:9
【详解】(1) A．10Be和9Be是质子数相同，中子数不同的不同种原子，故错误；
B．10Be和9Be的质子数相同，中子数不同，故错误；
C．10Be和9Be的质子数相同，最外层电子数相同，化学性质相同，故正确；
D．10Be和9Be的质子数相同，核外电子数相同，核外电子排布相同，故正确；
CD正确，故答案为：CD；
(2)①O、O、O的质子数相同，核外电子数相同，互为同位素；
②H2O、D2O是不同种氢原子与氧原子形成的化合物，不互为同位素，也不互为同素异形体；
③石墨、金刚石是碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体；
④H2、D2、T2是氢元素的不同种原子形成的同种单质分子，不互为同位素，也不互为同素异形体；
⑤H、D、T的质子数相同，核外电子数相同，互为同位素；
⑥K、Ca、Ar的质量数相同，质子数不同，是不同种元素的三种不同的原子；
a．由分析可知，互为同位素的是①⑤，故答案为：①⑤；
b．由分析可知，互为同素异形体的是③，故答案为：③；
c．由分析可知，①⑤⑥中有5种不同的元素，9种不同的核素，故答案为：9；5；
(3)D 2O的摩尔质量为20g/mol，相同质量的D2O与D2O所含中子数之比为(×10)：(×12)=11:12，故答案为：11:12；
(4)电解相同质量的H2O和D2O时产生的氢气在同温同压下体积之比为：=10:9，质量比为(10×2)：(9×4)=5:9，故答案为：5:9。
22． NaOH 半导体
【分析】根据①～⑧八种元素在周期表中的位置可知分别是N、Na、Mg、Al、Si、K、Cl、Br，据此解答。
【详解】(1)金属性越强，最高价氧化物对应水化物碱性越强，②、③、④三种元素中金属性最强的是Na，最高价氧化物对应的水化物中碱性最强的是NaOH。
(2)同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则②、③、⑥三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为。
(3)元素①的气态氢化物是共价化合物氨气，电子式是，实验室里制取该气体的化学方程式为。
(4)元素③是12号元素Mg，原子结构示意图是。元素硅的单质的导电性介于导体和绝缘体之间，因此是一种良好的半导体材料。
(5)向元素②的单质与水反应后的溶液氢氧化钠中加入元素④的单质铝，发生反应的化学方程式为。
(6)非金属性强的能置换出非金属性弱的，因此证明Cl、Br两素非金属性的强弱的离子方程式为。
23．(1)探究同一主族元素性质的递变规律
(2) 试管 胶头滴管
(3)同一主族元素，自上而下，元素的非金属性依次减弱
(4) 增大 减弱
【解析】（1）
元素周期律包括同一周期与同一主族性质的变化规律。根据给出的实验药品不难看出，该学生想以同一主族元素为例，设计实验验证同一主族元素性质的递变规律。
（2）
本实验属于试管实验，主要使用试管和胶头滴管。
（3）
该小题具有一定的开放性，比如：Cl2、Br2、I2的氧化性依次减弱或非金属性依次减弱都可以，但最好与该实验的实验目的相对应：即同一主族元素，自上而下，元素的非金属性依次减弱；合理即可。
（4）
同一主族元素，自上而下，元素原子的电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱。
24． Al(OH)3+OH-=+2H2O HCl H2S )S2-＞Cl-＞Na+＞Al3+
【详解】(1)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X为金属，其最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，则W是Na，X是Al，形成的两种物质为NaOH和Al(OH)3，二者反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=+2H2O；
(2)W为Na，可以和Y形成W2Y，则Y为－2价，为第三周期第ⅥA族元素，则Y为S元素。W2Y是Na2S，其电子式为；
(3)Z和Y是同一周期元素，原子序数比Y大，则Z为Cl元素。同一周期元素，原子序数越大，元素的非金属性就越强。元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性就越强。由于非金属性：Cl＞S，所以气态氢化物的稳定性：HCl＞H2S；
(4)这四种元素形成的离子分别是Na+、Al3+、S2-、Cl-。Na+、Al3+核外电子排布是2、8；S2-、Cl-的核外电子排布是2、8、8。对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径就越小，所以Na＋＞Al3＋，S2－＞Cl－。对于电子层结构不同的离子，离子核外电子层数越多，离子半径就越大，由于S2-、Cl-核外有3层电子，Na+、Al3+核外有2层电子，所以离子半径大小关系为：S2-＞Cl-＞Na+＞Al3+。
25． N Na H(或T) H2O2 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【分析】A的单质是自然界中密度最小的气体，A是H元素；A和C可形成A2C和A2C2两种常见的液态化合物，C是O元素；B、C原子的最外层电子数之和等于11，B最外层有5个电子，B是N元素；D+与C的简单离子的核外电子排布相同，D是Na元素；C、E原子的最外层电子数相同，E是S元素；E、F的核电荷数依次增大，F是Cl元素。
【详解】（1）根据以上分析，元素B的符号是N，元素D的符号是Na；
（2）A是H元素，具有两个中子的核素质量数是3，表示符号为H，E是S元素，简单离子的结构示意图是；
（3）A是H元素、C是O元素，A2C2的分子式为H2O2；
（4）F是Cl元素，将少量Cl2通入足量NaOH溶液中生成氯化钠、次氯酸钠、水，发生反应的离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
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