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2019年高考化学二轮复习 物质结构 元素周期律作业 练习
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滚动练(二)
一、选择题
1．下列事实不能用元素周期律解释的是( )
A．气态氢化物的稳定性：HBr>HI
B．0.1 mol·L－1溶液的pH：NaOH>LiOH
C．向Na2SO3溶液中加盐酸，有气泡产生
D．Mg、Al与同浓度盐酸反应，Mg更剧烈
答案 C
解析 A选项同一主族的气态氢化物的稳定性依次减弱，因此HBr>HI。B选项同一主族的氢氧化物的碱性依次增强，因此NaOH>LiOH。C选项Na2SO3与盐酸反应生成SO2，不能体现元素周期律。D选项同周期的金属单质从左向右还原性依次减弱，因此Mg比Al与等浓度的盐酸反应更剧烈。
2．X、Y、Z、W均为短周期元素且原子序数依次增大，X是宇宙中含量最多的元素，Y与W同主族且可形成WY2和WY3型化合物，Z与Y形成的化合物是光纤制品的基本原料。下列说法正确的是( )
A．原子半径：X
C．Y与Z形成晶体的基本结构单元为四面体
D．X与Y只能形成一种化合物
答案 C
解析 宇宙中含量最多的元素是H元素，则X为H元素，SiO2是光纤的主要成分，Z与Y形成的化合物是光纤制品的基本原料，则Z为Si元素，Y为O元素，Y与W同主族且可形成WY2和WY3型化合物，则W为S元素，同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则X、Y、Z、W原子半径顺序为：X
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
66
70
143
160
主要化合物
－2
＋5、＋3、－3
＋3
＋2
A．X、Y、Z、W的离子半径由大到小的顺序为X>Y>W>Z
B．Y的最高价氧化物对应的水化物为强酸
C．Y的气态氢化物的稳定性高于X
D．工业上采用电解熔融状态的Z的氯化物制备Z单质
答案 B
解析 根据表中数据知，X为O元素、Y为N元素、Z为Al元素、W为Mg元素。O2－、N3－、Al3＋、Mg2＋的核外电子层结构相同，离子半径随核电荷数增大而减小，故顺序为N3－>O2－>Mg2＋>Al3＋，A错误；Y的最高价氧化物对应的水化物是硝酸，B正确；O的非金属性大于N元素，故水的稳定性大于氨气，C错误；氯化铝是共价化合物，熔融状态下不电离，工业上采用电解熔融氧化铝来制备Al单质，D错误。
4．短周期主族元素X、Y、Z、R、W原子序数依次递增，且Y原子半径在这5种原子中最小，R单质是将太阳能转化为电能的常用材料，X和R原子最外层电子数相同；W2－的最外层为8电子结构，单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应，下列说法正确的是( )
A．简单离子半径W>Y>Z
B．化合物ZY和RY4化学键类型相同
C．W、R最高价氧化物均能与水反应，且生成的酸的酸性W>R
D．W的最高价氧化物对应的水化物在与X单质反应时既显氧化性又显酸性
答案 A
解析 短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大，R单质是将太阳能转化为电能的常用材料，R为Si元素；X和R原子最外层电子数相同，则X为C元素；W2－的最外层为8电子结构，W为S元素；单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应，Z为钠元素，燃烧生成的产物为过氧化钠；Y原子半径在这5种原子中最小，则Y可能为N、O、F中的一种元素，根据选项B的物质组成，Y为F元素。电子层越多，离子半径越大，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，简单离子半径S2－>F－>Na＋，A正确；化合物ZY和RY4分别为NaF和SiF4，分别为离子化合物和共价化合物，化学键类型不同，B错误；W、R最高价氧化物分别为三氧化硫和二氧化硅，二氧化硅不能与水反应，C错误；W的最高价氧化物对应的水化物为硫酸，浓硫酸与C单质反应生成二氧化碳和二氧化硫，只表现氧化性，D错误。
5．前20号元素M、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，M和W形成的某种化合物可作制冷剂，Y和Z能形成ZY2型离子化合物，其电子总数为38。下列有关叙述正确的是( )
A．W和X形成的化合物只有5种
B．M和W可以形成离子化合物
C．W、X、Y三种元素的简单氢化物的沸点：Y>X>W
D．X和Z形成的化合物ZX2中，阳离子和阴离子的数目之比为1∶2
答案 B
解析 M和W形成的某种化合物可作制冷剂，M为氢元素，W为氮元素；Y和Z能形成ZY2型离子化合物，其电子总数为38，Y为氟元素，Z为钙元素；根据M、W、X、Y、Z的原子序数依次增大可知，X为氧元素；氮元素和氧元素形成的化合物有：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，A错误；M为氢元素，W为氮元素，二者可以形成离子化合物NH4H，B正确；W、X、Y三种元素的简单氢化物分别为：NH3、H2O、HF；虽然三种氢化物均含有氢键，但是由于水中含有的氢键比NH3、HF多，所以沸点比二者都大，C错误；X和Z形成的化合物CaO2，属于离子化合物，钙离子和过氧根离子的数目之比为1∶1，D错误。
6．甲、乙、丙、丁、戊五种物质中，甲、乙、丙中均含有某种相同的元素，它们之间具有如图所示转化关系(反应条件及部分产物已略去)。下列有关物质的推断不正确的是( )
选项
假设
结论
A
甲为Al(OH)3
丁可能是盐酸
B
甲为Na2CO3溶液
戊可能是CO2
C
甲为Fe
丁可能是盐酸
D
甲为N2
戊可能是氧气
答案 C
解析 若甲为Al(OH)3，丁为盐酸，则乙为AlCl3，戊可以是NaOH，丙是NaAlO2，A正确；若甲为Na2CO3，戊为CO2，则丙为NaHCO3，丁可以是Ca(OH)2，乙是NaOH，B正确；若甲是铁，丁是盐酸，则乙是FeCl2，丙中含有铁元素，则丙必为化合物，丙与乙反应不能得到铁，C错误；若甲为N2，戊为O2，则丙为NO，丁可以是H2，乙是NH3，D正确。
7．X、Y、Z、W、M五种短周期元素的原子序数依次增大，X原子的电子层数等于其电子总数，Z原子最外层电子数与X、Y原子最外层电子数之和相等，W原子和Y原子最外层电子数之和为Z原子最外层电子数的2倍，W原子的最外层电子数为电子层数的3倍，X、M同主族。下列说法正确的是( )
A．原子半径的大小顺序为：M>W>Z>Y>X
B．X、Y、Z、W四种元素都属于非金属元素，它们之间只能形成共价化合物
C．Y、Z、W、M四种元素与X元素分别形成的最简单化合物的沸点依次升高
D．X、M均可与W形成可用于自来水杀菌消毒的强氧化性化合物
答案 C
解析 根据题意可推出，X为H，Y为C，Z为N，W为O，M为Na。原子半径的大小顺序为：Na>C>N>O>H，A错误；NH4HCO3、(NH4)2CO3等都是离子化合物，B错误；因为NH3分子间和H2O分子间均能形成氢键，故NH3、H2O的沸点均高于CH4的沸点，H2O在常温下为液态，沸点高于NH3的沸点，而NaH为离子化合物，常温时为固体，其沸点最高，C正确；氢元素与氧元素形成的强氧化性物质为过氧化氢，钠元素与氧元素形成的强氧化性物质为过氧化钠，它们都不用于自来水的杀菌消毒，D错误。
8．废气中SO2的回收利用方案如图所示。下列说法正确的是( )
A．废气与氨水混合一定只发生反应2NH3·H2O＋SO2===2NH＋SO＋H2O
B．气体a可用于杀菌消毒以及食品漂白
C．可以循环利用的物质为H2SO4
D．(NH4)2S2O8中含有过氧键(—O—O—)，其中S元素显＋7价，具有强氧化性
答案 C
解析 用氨水吸收废气中的SO2，当氨水足量时生成正盐(NH4)2SO3，当氨水不足时，可生成NH4HSO3，A错误；气体a为SO2，可用于杀菌消毒，但不能用于食品漂白，B错误；根据流程图知，可循环利用的物质为H2SO4，C正确；(NH4)2S2O8中含有过氧键(—O—O—)，过氧键中O元素的化合价为－1，N元素的化合价为－3，H元素的化合价为＋1，根据化合物中正、负化合价代数和为0，计算得到S元素的化合价为＋6，因(NH4)2S2O8含有过氧键，所以其具有强氧化性，D错误。
9．已知X、Y、Z、W、M均为短周期元素。25 ℃时，其最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01 mol·L－1)溶液的pH和原子半径的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A．X、M简单离子半径大小顺序：X＞M
B．X、Y、Z、W、M五种元素中只有一种是金属元素
C．Z的最高价氧化物的化学式为ZO3
D．X、Z的最简单气态氢化物反应现象：有白烟生成
答案 C
解析 X、Y、Z、W、M为短周期主族元素，25 ℃时，其最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01 mol·L－1)溶液的pH和原子半径的关系：NaOH溶液的pH为12，M为Na，硝酸的pH＝2，X为N元素，Y对应pH＞2，为碳酸，则Y为C，W对应的pH＜2，为硫酸，故W为S；Z对应pH＝2，故Z是Cl。N3－和Na＋核外电子排布相同，电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径大小顺序：N3－＞Na＋，A正确；根据以上分析可知，只有金属钠为金属元素，B正确；氯元素的最高价氧化物的化学式为Cl2O7，C错误；氯化氢和氨气相遇反应生成氯化铵，有白烟产生，D正确。
10．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，其相关信息如下表；
X
Y
Z
W
单质有多种同素异形体，一种是自然界中最硬的物质
元素的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应生成离子化合物
一价离子的电子层结构与Ne原子的电子层结构相同
族序数是周期序数的2倍
下列说法正确的是( )
A．原子半径：r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y)
B．X、Y、Z、W的最高化合价都等于族序数
C．X、Y、Z的最简单氢化物都含有10个电子
D．Z可能存在最高价氧化物对应的水化物，且其能使酚酞溶液变红
答案 D
解析 根据题意及题表中信息知X是C元素，Y是N元素，Z是F元素或者Na元素，W是S元素。同周期主族元素原子半径从左到右依次减小，若Z是F元素，则原子半径大小关系为r(W)>r(X)>r(Y)>r(Z)，若Z是Na元素，则r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y)，A错误；F元素没有正价，B错误；NaH中含有12个电子，C错误；Z为Na时，NaOH能使酚酞溶液变红，D正确。
11．CuSO4是一种重要的化工原料，有关其制备途径及性质如图所示。下列说法错误的是( )
A．途径①所用混酸中H2SO4与HNO3的物质的量之比最好为2∶3
B．从绿色化学的角度看，途径②最好
C．混合气体X中一定含有O2
D．当Y为葡萄糖时，此反应可用于糖尿病的检查
答案 A
解析 途径①涉及的反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，NO由HNO3提供，H＋由HNO3和H2SO4共同提供，所以若HNO3为2 mol，则H2SO4为(8－2)÷2＝3 mol，所以混酸中H2SO4与HNO3的物质的量之比最好为3∶2，A错误。途径②涉及的反应为2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋2H2O；途径③涉及的反应为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；途径②中没有污染性气体产生，B正确。据题图可知，CuSO4在1100 ℃下分解产生Cu2O和混合气体X，Cu元素从＋2价降至＋1价，还原产物为Cu2O，根据化合价升降总数相等，O元素以－2价升至0价，氧化产物为O2，则混合气体中一定含有O2，C正确。CuSO4与过量的NaOH溶液反应生成氢氧化铜，葡萄糖中含有醛基，能与新制氢氧化铜反应生成红色沉淀Cu2O，因糖尿病患者尿液中含有较多的葡萄糖，故此反应可用于糖尿病的检查，D正确。
12.X、Y、Z、W、R属于短周期主族元素,X的原子半径在短周期主族元素中最大,Y元素原子的最外层电子数为m,次外层电子数为n,Z元素的原子L层电子数为m+n,M层电子数为m-n,W元素与Z元素同主族,R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2∶1。下列叙述错误的是( )
A.X与Y形成的两种化合物中阴、阳离子的个数比均为1∶2
B.Y的氢化物比R的氢化物稳定,沸点高
C.Z、W、R最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是:R>W>Z
D.RY2、WY2通入BaCl2溶液中均有白色沉淀生成
答案D
解析X的原子半径在短周期主族元素中最大,应为Na元素;Y元素原子的最外层电子数为m,次外层电子数为n,Z元素原子的L层电子数为m+n,M层电子数为m-n,因为L层电子最多为8,则n=2,m=6,所以Y为O元素,Z为Si元素,W元素与Z元素同主族,应为C元素,R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2∶1,Y的核外电子数为8,则R的核外电子数为16,应为S元素。X与Y形成的两种化合物分别为Na2O、Na2O2,两种化合物中阴、阳离子的个数比均为1∶2,A正确。Y是O元素,R是S元素,水的稳定性强于硫化氢的,沸点高于硫化氢,B正确。非金属性:S>C>Si,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,C正确。SO2、CO2对应的酸的酸性比盐酸的弱,与氯化钡溶液都不反应,D错误。
13.X、Y、Z、W为四种短周期元素,它们的最高价氧化物对应的水化物分别为甲、乙、丙、丁,常温下甲、丙、丁均可与乙反应生成盐和水,X、Z、W的原子序数及0.1 mol·L-1甲、丙、丁溶液的pH如图所示(已知lg2=0.3)。下列说法正确的是( )
A.简单阴离子的还原性:Z
C.乙固体中加入甲的溶液或浓氨水,固体都能溶解
D.Y、Z的简单离子都会影响水的电离平衡
答案D
解析根据题意,X是Na、Y是Al、Z是S、W是Cl。氯元素的非金属性强于硫元素的,则简单阴离子的还原性:Z>W,A错误。氯化铝是共价化合物,B错误。氢氧化铝不能溶于弱碱,C错误。铝离子、硫离子均水解,促进水的电离,D正确。
14.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y与W同主族。物质A、B、C均由其中三种元素组成,且为中学常见强电解质,可发生反应A+2BC+2H2O。下列推断正确的是 ( )
A.Y与Z位于同一周期
B.单质氧化性:Y
D.1 mol C中含有离子的物质的量为2 mol
答案C
解析根据化学方程式,此反应可能是酸碱中和,根据化学计量数,可以推出是NaOH和H2SO4的反应,即X为H,Y为O,Z为Na,W为S。Na在氧元素的下一周期,A错误。同主族从上到下,非金属性减弱,即O2的氧化性强于S的,B错误。W的氢化物是H2S,具有强还原性,C正确。C为Na2SO4,1 mol该物质中含有离子的物质的量为3 mol,D错误。
15.X、Y、Z、W为原子序数递增的4种短周期元素,其中Y、Z为金属元素。X、Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物甲、乙、丙、丁之间存在如图所示反应关系(图中“—”相连的两种物质能发生反应)。下列判断正确的是( )
A.X是元素周期表中非金属性最强的元素
B.Z位于元素周期表第三周期第ⅠA族
C.4种原子中,Y原子半径最小
D.W的阴离子可能促进水的电离
答案D
解析Y、Z为金属元素,其最高价氧化物的水化物是乙、丙,乙和丙之间能发生反应,说明应是NaOH和Al(OH)3的反应,根据反应关系图以及原子序数递增,因此Y是Na,Z为Al,X为N,乙为NaOH,丙为Al(OH)3,甲为HNO3,丁可能是S,可能是Cl。周期表中非金属性最强的元素是F,F没有正价,没有含氧酸,A错误。Al位于周期表第三周期第ⅢA族,B错误。4种原子,半径最小的是N,只有2个电子层,其余有3个电子层,C错误。W可能是S,也可能是Cl,如果是W为S,其最简单离子是S2-,发生水解:S2-+H2OHS-+H2O,促进水的电离,D正确。
二、填空题
16．七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)在印染、造纸和医药等工业中都有广泛的应用，硼镁泥是硼镁矿生产硼砂(Na2B4O7·10H2O)时的废渣，其主要成分是MgO，还含有Na2B4O7、CaO、Fe2O3、FeO、MnO、Al2O3、SiO2等杂质，工业上用硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如图：
已知：两种物质在不同温度下的溶解度(g)数据如表所示。
温度/℃
物质
10
30
40
50
60
CaSO4
0.19
0.21
0.21
0.20
0.19
MgSO4·7H2O
30.9
35.5
40.8
45.6
－
回答下列问题：
(1)硼砂中B的化合价为________；Na2B4O7易溶于水，也较易发生水解：B4O＋7H2O4H3BO3(硼酸)＋2OH－(硼酸在常温下溶解度较小)，写出加入硫酸时Na2B4O7发生反应的化学方程式____________________________。
(2)滤渣B中含有不溶于稀盐酸的黑色固体，则滤渣B除含有Al(OH)3之外还含有的物质为____________________(填化学式)；写出生成该黑色固体的离子方程式_____________________________________________________。
(3)操作1为蒸发浓缩、趁热过滤，其中趁热过滤的目的是____________。
(4)高温下Na2B4O7与金属钠、氢气及石英砂一起反应可制备有机化学中的“万能还原剂”——NaBH4(该过程中B的化合价不变)。
①写出NaBH4中阴离子的电子式____________________________________。
②写出该反应的化学方程式________________________。
答案 (1)＋3 Na2B4O7＋H2SO4＋5H2O===Na2SO4＋4H3BO3↓
(2)Fe(OH)3、MnO2 Mn2＋＋ClO－＋H2O===MnO2↓＋2H＋＋Cl－
(3)防止七水硫酸镁在温度降低时结晶析出
(4)①－ ②Na2B4O7＋16Na＋8H2＋7SiO24NaBH4＋7Na2SiO3
一、选择题
1．下列事实不能用元素周期律解释的是( )
A．气态氢化物的稳定性：HBr>HI
B．0.1 mol·L－1溶液的pH：NaOH>LiOH
C．向Na2SO3溶液中加盐酸，有气泡产生
D．Mg、Al与同浓度盐酸反应，Mg更剧烈
答案 C
解析 A选项同一主族的气态氢化物的稳定性依次减弱，因此HBr>HI。B选项同一主族的氢氧化物的碱性依次增强，因此NaOH>LiOH。C选项Na2SO3与盐酸反应生成SO2，不能体现元素周期律。D选项同周期的金属单质从左向右还原性依次减弱，因此Mg比Al与等浓度的盐酸反应更剧烈。
2．X、Y、Z、W均为短周期元素且原子序数依次增大，X是宇宙中含量最多的元素，Y与W同主族且可形成WY2和WY3型化合物，Z与Y形成的化合物是光纤制品的基本原料。下列说法正确的是( )
A．原子半径：X
C．Y与Z形成晶体的基本结构单元为四面体
D．X与Y只能形成一种化合物
答案 C
解析 宇宙中含量最多的元素是H元素，则X为H元素，SiO2是光纤的主要成分，Z与Y形成的化合物是光纤制品的基本原料，则Z为Si元素，Y为O元素，Y与W同主族且可形成WY2和WY3型化合物，则W为S元素，同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则X、Y、Z、W原子半径顺序为：X
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
66
70
143
160
主要化合物
－2
＋5、＋3、－3
＋3
＋2
A．X、Y、Z、W的离子半径由大到小的顺序为X>Y>W>Z
B．Y的最高价氧化物对应的水化物为强酸
C．Y的气态氢化物的稳定性高于X
D．工业上采用电解熔融状态的Z的氯化物制备Z单质
答案 B
解析 根据表中数据知，X为O元素、Y为N元素、Z为Al元素、W为Mg元素。O2－、N3－、Al3＋、Mg2＋的核外电子层结构相同，离子半径随核电荷数增大而减小，故顺序为N3－>O2－>Mg2＋>Al3＋，A错误；Y的最高价氧化物对应的水化物是硝酸，B正确；O的非金属性大于N元素，故水的稳定性大于氨气，C错误；氯化铝是共价化合物，熔融状态下不电离，工业上采用电解熔融氧化铝来制备Al单质，D错误。
4．短周期主族元素X、Y、Z、R、W原子序数依次递增，且Y原子半径在这5种原子中最小，R单质是将太阳能转化为电能的常用材料，X和R原子最外层电子数相同；W2－的最外层为8电子结构，单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应，下列说法正确的是( )
A．简单离子半径W>Y>Z
B．化合物ZY和RY4化学键类型相同
C．W、R最高价氧化物均能与水反应，且生成的酸的酸性W>R
D．W的最高价氧化物对应的水化物在与X单质反应时既显氧化性又显酸性
答案 A
解析 短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大，R单质是将太阳能转化为电能的常用材料，R为Si元素；X和R原子最外层电子数相同，则X为C元素；W2－的最外层为8电子结构，W为S元素；单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应，Z为钠元素，燃烧生成的产物为过氧化钠；Y原子半径在这5种原子中最小，则Y可能为N、O、F中的一种元素，根据选项B的物质组成，Y为F元素。电子层越多，离子半径越大，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，简单离子半径S2－>F－>Na＋，A正确；化合物ZY和RY4分别为NaF和SiF4，分别为离子化合物和共价化合物，化学键类型不同，B错误；W、R最高价氧化物分别为三氧化硫和二氧化硅，二氧化硅不能与水反应，C错误；W的最高价氧化物对应的水化物为硫酸，浓硫酸与C单质反应生成二氧化碳和二氧化硫，只表现氧化性，D错误。
5．前20号元素M、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，M和W形成的某种化合物可作制冷剂，Y和Z能形成ZY2型离子化合物，其电子总数为38。下列有关叙述正确的是( )
A．W和X形成的化合物只有5种
B．M和W可以形成离子化合物
C．W、X、Y三种元素的简单氢化物的沸点：Y>X>W
D．X和Z形成的化合物ZX2中，阳离子和阴离子的数目之比为1∶2
答案 B
解析 M和W形成的某种化合物可作制冷剂，M为氢元素，W为氮元素；Y和Z能形成ZY2型离子化合物，其电子总数为38，Y为氟元素，Z为钙元素；根据M、W、X、Y、Z的原子序数依次增大可知，X为氧元素；氮元素和氧元素形成的化合物有：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，A错误；M为氢元素，W为氮元素，二者可以形成离子化合物NH4H，B正确；W、X、Y三种元素的简单氢化物分别为：NH3、H2O、HF；虽然三种氢化物均含有氢键，但是由于水中含有的氢键比NH3、HF多，所以沸点比二者都大，C错误；X和Z形成的化合物CaO2，属于离子化合物，钙离子和过氧根离子的数目之比为1∶1，D错误。
6．甲、乙、丙、丁、戊五种物质中，甲、乙、丙中均含有某种相同的元素，它们之间具有如图所示转化关系(反应条件及部分产物已略去)。下列有关物质的推断不正确的是( )
选项
假设
结论
A
甲为Al(OH)3
丁可能是盐酸
B
甲为Na2CO3溶液
戊可能是CO2
C
甲为Fe
丁可能是盐酸
D
甲为N2
戊可能是氧气
答案 C
解析 若甲为Al(OH)3，丁为盐酸，则乙为AlCl3，戊可以是NaOH，丙是NaAlO2，A正确；若甲为Na2CO3，戊为CO2，则丙为NaHCO3，丁可以是Ca(OH)2，乙是NaOH，B正确；若甲是铁，丁是盐酸，则乙是FeCl2，丙中含有铁元素，则丙必为化合物，丙与乙反应不能得到铁，C错误；若甲为N2，戊为O2，则丙为NO，丁可以是H2，乙是NH3，D正确。
7．X、Y、Z、W、M五种短周期元素的原子序数依次增大，X原子的电子层数等于其电子总数，Z原子最外层电子数与X、Y原子最外层电子数之和相等，W原子和Y原子最外层电子数之和为Z原子最外层电子数的2倍，W原子的最外层电子数为电子层数的3倍，X、M同主族。下列说法正确的是( )
A．原子半径的大小顺序为：M>W>Z>Y>X
B．X、Y、Z、W四种元素都属于非金属元素，它们之间只能形成共价化合物
C．Y、Z、W、M四种元素与X元素分别形成的最简单化合物的沸点依次升高
D．X、M均可与W形成可用于自来水杀菌消毒的强氧化性化合物
答案 C
解析 根据题意可推出，X为H，Y为C，Z为N，W为O，M为Na。原子半径的大小顺序为：Na>C>N>O>H，A错误；NH4HCO3、(NH4)2CO3等都是离子化合物，B错误；因为NH3分子间和H2O分子间均能形成氢键，故NH3、H2O的沸点均高于CH4的沸点，H2O在常温下为液态，沸点高于NH3的沸点，而NaH为离子化合物，常温时为固体，其沸点最高，C正确；氢元素与氧元素形成的强氧化性物质为过氧化氢，钠元素与氧元素形成的强氧化性物质为过氧化钠，它们都不用于自来水的杀菌消毒，D错误。
8．废气中SO2的回收利用方案如图所示。下列说法正确的是( )
A．废气与氨水混合一定只发生反应2NH3·H2O＋SO2===2NH＋SO＋H2O
B．气体a可用于杀菌消毒以及食品漂白
C．可以循环利用的物质为H2SO4
D．(NH4)2S2O8中含有过氧键(—O—O—)，其中S元素显＋7价，具有强氧化性
答案 C
解析 用氨水吸收废气中的SO2，当氨水足量时生成正盐(NH4)2SO3，当氨水不足时，可生成NH4HSO3，A错误；气体a为SO2，可用于杀菌消毒，但不能用于食品漂白，B错误；根据流程图知，可循环利用的物质为H2SO4，C正确；(NH4)2S2O8中含有过氧键(—O—O—)，过氧键中O元素的化合价为－1，N元素的化合价为－3，H元素的化合价为＋1，根据化合物中正、负化合价代数和为0，计算得到S元素的化合价为＋6，因(NH4)2S2O8含有过氧键，所以其具有强氧化性，D错误。
9．已知X、Y、Z、W、M均为短周期元素。25 ℃时，其最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01 mol·L－1)溶液的pH和原子半径的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A．X、M简单离子半径大小顺序：X＞M
B．X、Y、Z、W、M五种元素中只有一种是金属元素
C．Z的最高价氧化物的化学式为ZO3
D．X、Z的最简单气态氢化物反应现象：有白烟生成
答案 C
解析 X、Y、Z、W、M为短周期主族元素，25 ℃时，其最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01 mol·L－1)溶液的pH和原子半径的关系：NaOH溶液的pH为12，M为Na，硝酸的pH＝2，X为N元素，Y对应pH＞2，为碳酸，则Y为C，W对应的pH＜2，为硫酸，故W为S；Z对应pH＝2，故Z是Cl。N3－和Na＋核外电子排布相同，电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径大小顺序：N3－＞Na＋，A正确；根据以上分析可知，只有金属钠为金属元素，B正确；氯元素的最高价氧化物的化学式为Cl2O7，C错误；氯化氢和氨气相遇反应生成氯化铵，有白烟产生，D正确。
10．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，其相关信息如下表；
X
Y
Z
W
单质有多种同素异形体，一种是自然界中最硬的物质
元素的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应生成离子化合物
一价离子的电子层结构与Ne原子的电子层结构相同
族序数是周期序数的2倍
下列说法正确的是( )
A．原子半径：r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y)
B．X、Y、Z、W的最高化合价都等于族序数
C．X、Y、Z的最简单氢化物都含有10个电子
D．Z可能存在最高价氧化物对应的水化物，且其能使酚酞溶液变红
答案 D
解析 根据题意及题表中信息知X是C元素，Y是N元素，Z是F元素或者Na元素，W是S元素。同周期主族元素原子半径从左到右依次减小，若Z是F元素，则原子半径大小关系为r(W)>r(X)>r(Y)>r(Z)，若Z是Na元素，则r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y)，A错误；F元素没有正价，B错误；NaH中含有12个电子，C错误；Z为Na时，NaOH能使酚酞溶液变红，D正确。
11．CuSO4是一种重要的化工原料，有关其制备途径及性质如图所示。下列说法错误的是( )
A．途径①所用混酸中H2SO4与HNO3的物质的量之比最好为2∶3
B．从绿色化学的角度看，途径②最好
C．混合气体X中一定含有O2
D．当Y为葡萄糖时，此反应可用于糖尿病的检查
答案 A
解析 途径①涉及的反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，NO由HNO3提供，H＋由HNO3和H2SO4共同提供，所以若HNO3为2 mol，则H2SO4为(8－2)÷2＝3 mol，所以混酸中H2SO4与HNO3的物质的量之比最好为3∶2，A错误。途径②涉及的反应为2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋2H2O；途径③涉及的反应为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；途径②中没有污染性气体产生，B正确。据题图可知，CuSO4在1100 ℃下分解产生Cu2O和混合气体X，Cu元素从＋2价降至＋1价，还原产物为Cu2O，根据化合价升降总数相等，O元素以－2价升至0价，氧化产物为O2，则混合气体中一定含有O2，C正确。CuSO4与过量的NaOH溶液反应生成氢氧化铜，葡萄糖中含有醛基，能与新制氢氧化铜反应生成红色沉淀Cu2O，因糖尿病患者尿液中含有较多的葡萄糖，故此反应可用于糖尿病的检查，D正确。
12.X、Y、Z、W、R属于短周期主族元素,X的原子半径在短周期主族元素中最大,Y元素原子的最外层电子数为m,次外层电子数为n,Z元素的原子L层电子数为m+n,M层电子数为m-n,W元素与Z元素同主族,R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2∶1。下列叙述错误的是( )
A.X与Y形成的两种化合物中阴、阳离子的个数比均为1∶2
B.Y的氢化物比R的氢化物稳定,沸点高
C.Z、W、R最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是:R>W>Z
D.RY2、WY2通入BaCl2溶液中均有白色沉淀生成
答案D
解析X的原子半径在短周期主族元素中最大,应为Na元素;Y元素原子的最外层电子数为m,次外层电子数为n,Z元素原子的L层电子数为m+n,M层电子数为m-n,因为L层电子最多为8,则n=2,m=6,所以Y为O元素,Z为Si元素,W元素与Z元素同主族,应为C元素,R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2∶1,Y的核外电子数为8,则R的核外电子数为16,应为S元素。X与Y形成的两种化合物分别为Na2O、Na2O2,两种化合物中阴、阳离子的个数比均为1∶2,A正确。Y是O元素,R是S元素,水的稳定性强于硫化氢的,沸点高于硫化氢,B正确。非金属性:S>C>Si,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,C正确。SO2、CO2对应的酸的酸性比盐酸的弱,与氯化钡溶液都不反应,D错误。
13.X、Y、Z、W为四种短周期元素,它们的最高价氧化物对应的水化物分别为甲、乙、丙、丁,常温下甲、丙、丁均可与乙反应生成盐和水,X、Z、W的原子序数及0.1 mol·L-1甲、丙、丁溶液的pH如图所示(已知lg2=0.3)。下列说法正确的是( )
A.简单阴离子的还原性:Z
C.乙固体中加入甲的溶液或浓氨水,固体都能溶解
D.Y、Z的简单离子都会影响水的电离平衡
答案D
解析根据题意,X是Na、Y是Al、Z是S、W是Cl。氯元素的非金属性强于硫元素的,则简单阴离子的还原性:Z>W,A错误。氯化铝是共价化合物,B错误。氢氧化铝不能溶于弱碱,C错误。铝离子、硫离子均水解,促进水的电离,D正确。
14.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y与W同主族。物质A、B、C均由其中三种元素组成,且为中学常见强电解质,可发生反应A+2BC+2H2O。下列推断正确的是 ( )
A.Y与Z位于同一周期
B.单质氧化性:Y
D.1 mol C中含有离子的物质的量为2 mol
答案C
解析根据化学方程式,此反应可能是酸碱中和,根据化学计量数,可以推出是NaOH和H2SO4的反应,即X为H,Y为O,Z为Na,W为S。Na在氧元素的下一周期,A错误。同主族从上到下,非金属性减弱,即O2的氧化性强于S的,B错误。W的氢化物是H2S,具有强还原性,C正确。C为Na2SO4,1 mol该物质中含有离子的物质的量为3 mol,D错误。
15.X、Y、Z、W为原子序数递增的4种短周期元素,其中Y、Z为金属元素。X、Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物甲、乙、丙、丁之间存在如图所示反应关系(图中“—”相连的两种物质能发生反应)。下列判断正确的是( )
A.X是元素周期表中非金属性最强的元素
B.Z位于元素周期表第三周期第ⅠA族
C.4种原子中,Y原子半径最小
D.W的阴离子可能促进水的电离
答案D
解析Y、Z为金属元素,其最高价氧化物的水化物是乙、丙,乙和丙之间能发生反应,说明应是NaOH和Al(OH)3的反应,根据反应关系图以及原子序数递增,因此Y是Na,Z为Al,X为N,乙为NaOH,丙为Al(OH)3,甲为HNO3,丁可能是S,可能是Cl。周期表中非金属性最强的元素是F,F没有正价,没有含氧酸,A错误。Al位于周期表第三周期第ⅢA族,B错误。4种原子,半径最小的是N,只有2个电子层,其余有3个电子层,C错误。W可能是S,也可能是Cl,如果是W为S,其最简单离子是S2-,发生水解:S2-+H2OHS-+H2O,促进水的电离,D正确。
二、填空题
16．七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)在印染、造纸和医药等工业中都有广泛的应用，硼镁泥是硼镁矿生产硼砂(Na2B4O7·10H2O)时的废渣，其主要成分是MgO，还含有Na2B4O7、CaO、Fe2O3、FeO、MnO、Al2O3、SiO2等杂质，工业上用硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如图：
已知：两种物质在不同温度下的溶解度(g)数据如表所示。
温度/℃
物质
10
30
40
50
60
CaSO4
0.19
0.21
0.21
0.20
0.19
MgSO4·7H2O
30.9
35.5
40.8
45.6
－
回答下列问题：
(1)硼砂中B的化合价为________；Na2B4O7易溶于水，也较易发生水解：B4O＋7H2O4H3BO3(硼酸)＋2OH－(硼酸在常温下溶解度较小)，写出加入硫酸时Na2B4O7发生反应的化学方程式____________________________。
(2)滤渣B中含有不溶于稀盐酸的黑色固体，则滤渣B除含有Al(OH)3之外还含有的物质为____________________(填化学式)；写出生成该黑色固体的离子方程式_____________________________________________________。
(3)操作1为蒸发浓缩、趁热过滤，其中趁热过滤的目的是____________。
(4)高温下Na2B4O7与金属钠、氢气及石英砂一起反应可制备有机化学中的“万能还原剂”——NaBH4(该过程中B的化合价不变)。
①写出NaBH4中阴离子的电子式____________________________________。
②写出该反应的化学方程式________________________。
答案 (1)＋3 Na2B4O7＋H2SO4＋5H2O===Na2SO4＋4H3BO3↓
(2)Fe(OH)3、MnO2 Mn2＋＋ClO－＋H2O===MnO2↓＋2H＋＋Cl－
(3)防止七水硫酸镁在温度降低时结晶析出
(4)①－ ②Na2B4O7＋16Na＋8H2＋7SiO24NaBH4＋7Na2SiO3
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