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化学第二单元 元素性质的递变规习题
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这是一份化学第二单元 元素性质的递变规习题，共10页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，简答题等内容，欢迎下载使用。
专题2第二单元元素性质的递变规律同步练习
2022——2023学年下学期高二化学苏教版（2019）选择性必修2
一、单选题（本大题共15小题，共45.0分）
1. 如图为元素周期表中短周期的一部分，下列关于Y、Z、M的说法正确的是( )
A. 电负性：Y>Z>M
B. 离子半径：M−>Z2−>Y−
C. ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构
D. 第一电离能：Z>Y>M
2. 五种短周期元素的信息如下表，有关叙述正确的是( )
元素代号
M
N
O
P
Q
原子半径/nm
0.160
0.143
0.089
0.102
0.071
主要化合价
+2
+3
+2
+6、+4、−2
−1
A. N3+比Q−少一个电子层
B. O的单质既能与强酸反应又能与强碱反应
C. 第一电离能：M
3. 如图是第三周期主族元素(11∼17号)某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法中正确的是( )
A. 若X轴为原子序数，y轴表示的可能是第一电离能
B. 若X轴为原子序数，y轴表示的可能是原子半径
C. 若X轴为最高正化合价，y轴表示的可能是电负性
D. 若X轴为族序数，y轴表示的可能是0.1mol/L最高价氧化物对应水化物溶液的pH
4. 下列各组元素的原子随着原子序数的递增，有关递变规律不正确的是 ( )
A. 原子半径：Si>P>S>Cl B. 金属性：Na
A. 热稳定性：HCl>SiH4 B. 离子半径：r(Li+)>r(H−)
C. 第一电离能：I1(Al)>I1(Cl) D. 共价键的极性：Si−Cl>Al−Cl
6. W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素，原子序数依次增大。W元素的一种离子与Li+具有相同的电子层排布且半径大，X原子核外L层电子数与Y原子核外M层电子数之比为3:2，X与Z同主族，Z的价层电子排布式为3s23p4。下列说法错误的是( )
A. 简单气态氢化物的热稳定性：Z>Y B. W与Li的原子半径：W
①基态原子的电子排布式：1s22s22p63s23p4；②价电子排布式：3s23p3；
③2p轨道为半充满的原子； ④原子的2p轨道上只有两对成对电子
A. 最高正化合价：④>①>③=② B. 原子半径：②>①>③>④
C. 电负性：④>③>②>① D. 第一电离能：④>③>①>②
8. 元素周期表隐含着许多信息和规律。以下所涉及的元素均为中学化学中常见的短周期元素，其原子半径及主要化合价列表如下，其中R2Q2用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源。
元素代号
M
R
Q
T
X
Y
Z
原子半径/nm
0.037
0.186
0.074
0.102
0.150
0.160
0.099
主要化合价
+1
+1
−2
−2、+4、+6
+3
+2
−1
下列说法正确的是( )
A. T、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性T
C. M与Q两种元素形成的是离子化合物
D. M、Q、Z都在第2周期
9. 明矾KAlSO42⋅12H2O是一种常用的净水剂。下列说法正确的是
A. 电离能大小：I1(K)>I1(Al) B. 电负性大小：S>O
C. 半径大小：r(K+)KOH
10. 某锂盐的结构如图所示，其阴离子是由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W形成，X、Y与Z同一周期，Y与W同族。下列说法正确的是( )
A. 元素的电负性：W
A. 原子半径：④>③>②>① B. 电负性：②>③>④>①
C. 第一电离能：②>①>③>④ D. 最高正化合价：②>④>③=①
12. 元素周期表的形式多种多样，扇形元素周期表的一部分(1～36号元素)如图所示，对比中学常见的元素周期表，思考扇形元素周期表的填充规律。下列说法正确的是 ( )
A. 简单离子半径：j>k>o>b
B. g的单质能与NaOH溶液反应而f的单质不能，则单质还原性：g>f
C. g、h、i、j、k的电负性及第一电离能均逐渐增大
D. l元素位于常见元素周期表的第四周期第Ⅷ族，位于常见元素周期表的ds区
13. 2022年诺贝尔化学奖颁给了在“点击化学”领域做出贡献的科学家。一种“点击化学”试剂XYZ2W3是由四种短周期主族元素组成，其中X、Z、W的原子序数依次递减，三者基态原子核外电子的空间运动状态数相同，Y的原子序数是Z的两倍。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的分子极性：Y>Z
B. 电负性和第一电离能均有Z>W
C. 同周期元素形成的简单氢化物中X稳定性最强
D. 同周期主族元素基态原子未成对电子数少于Y的有2种
14. 2.下列比较错误的是
A.原子半径：N>O>F B.酸性强弱：H2SO4>H2CO3>H2SiO3
C.氢化物稳定性：PH3>H2S>HCl D.碱性强弱：KOH>NaOH>Mg(OH)2
A. A B. B C. C D. D
15. 2022年5月，人类首次利用月球土壤成功种活了植物，未来的宇航员们有可能在月球上种植食物，月壤中所含短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y、W的原子核外最外层电子数为互不相等的偶数，X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，W元素在地壳中的含量位居第二，常见元素Z的单质是目前使用量最大的主族金属元素，下列叙述正确的是
A. 原子半径大小顺序：W>X>Y>Z
B. Y、Z、W的最高价氧化物的水化物均显碱性，且碱性逐渐减弱
C. 元素W和X的简单氢化物的沸点：X
二、填空题（本大题共2小题，共16.0分）
16. 下表是元素周期表的一部分，表中每一个字母分别代表一种元素，请从A~J这十种元素中选择适当的元素回答下列问题。
族周期
IA
0
1
A
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
2
B
C
D
K
3
E
F
G
H
I
J
（1）物质熔沸点比较： BD2_______HD2； A2D_______ A2I。 (填“>”、“=”或“<”)：
（2）物质的键角比较： A2D_______CA3； A2D_______DK2(填“>”、“=”或“<”)：
（3）B、C、D三种元素电负性由大到小的顺序_______(用对应元素的符号表示)；E、F、G三种元素第一电离能由大到小的顺序_______(用对应元素的符号表示)
（4）D、E、 J的离子半径由大到小的顺序为_______。(用所对应元素的离子符号表示)；B、H、I的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_______。(用化学式表示)
（5）A、C、D三种元素形成的一种离子化合物的化学式_______。
（6）I的氧化物与J的单质溶于水反应生成两种强酸的方程式_______。
17. 元素周期表体现了元素位构性的关系，揭示了元素间的内在联系。
右图是元素周期表的一部分，回答下列问题：
(1)、Sn的最高正价为：_______，
I的最高价氧化物对应水化物的化学式为：_______。
(2)、根据元素周期律等有关知识，推断：
①、阴影部分元素的氢化物沸点最高的是_______(填化学式)。
②、O2−、Al3+、S2−，四种离子半径大小顺序：________________________ (用离子符号排序)。
(3)、已知某主族元素离子结构示意图为 ，其中x−y=12，此元素在元素周期表中的
位置为：_______。
(4)、卤素互化物(如IBr)与卤素单质性质相似。已知IBr能与水发生非氧化还原反应，
写出IBr与水反应的化学方程式：__________________________________________________；
IBr中含有的化学键是___________________(填“离子键”、“极性键”或“非极性键”)。
三、实验题（本大题共1小题，共10.0分）
18. (22分)工业上氯气用途非常广泛，回答下列问题：
(1)实验室制取氯气的化学方程式为__________________
(2)下表是某同学研究氯水性质实验片断的活动记录。
实验内容
实验现象
解释原因(文字或反应)
观察氯水颜色
① __________________
氯水中含有氯气分子
向氯水中滴入NaHCO3溶液
有无色气体生成
②__________________ (写出离子方程式)
用玻璃棒蘸取氯水，点在品红试纸上
红色褪去
③__________________
(3)防止氯气污染空气，实验室常用NaOH溶液来吸收尾气，写出离子方程式：_________________
(4)验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，某同学设计实验如图所示：
①装置A中盛放的试剂是________(填字母)，装置A中发生反应的离子方程式为________________
a.Na2SO3溶液 b.Na2S溶液 c.Na2SO4溶液
②下列不能用于说明氯元素比硫元素非金属性强的依据是_______。(填序号)
a. HCl酸性强于H2S b. HCl稳定性强于H2S c.Cl2可以氧化S生成SCl2
(5)若装置A中加入淀粉碘化钾溶液，通入少量氯气后，观察到装置A中溶液______________，即
可证明非金属性：Cl>I。
(6)下图是用强光照射密闭广口瓶中新制氯水时，用数字化传感器采集的图像，下列纵坐标代表的物理量与图像相符的是____________________(填字母)。
a.溶液颜色的变化 b.瓶中氧气的体积分数
c.溶液的导电能力 d.溶液的漂白能力
四、简答题（本大题共2小题，共16.0分）
19. 下表为周期表的一部分，其中的字母代表对应的元素，请针对这些元素回答下列问题。
请回答下列问题：
(1)元素Ⅰ的元素符号________；己知M2+离子3d轨道中有6个电子，试推出M元素位于周期表的位置________。
(2)表中元素第一电离能最小的是________(填元素符号，下同)，电负性最大的是________，化学性质最稳定的是________。
(3)表中元素处于d区的是________(填元素符号)。
(4)某同学根据上述信息，推断D基态原子的核外电子排布图为，该同学所画的电子排布图违背了________________。
(5)请举出F的金属性比C强的实验事实：________，并用原子结构理论解释其原因________。
(6)Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据列于下表：
元素
Mn
Fe
电离能/kJ·mol−1
I1
717
759
I2
1509
1561
I3
3248
2957
锰元素位于第四周期第ⅦB族。请写出基态Mn2+的价电子排布式：________，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难，对此你的解释是________。
20. 氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是具有潜力的储氢材料。回答下列问题：
(1)氮在元素周期表中的位置是_____________，基态N原子中电子占据最高能级的电子云轮廓图为__________形，基态N原子的电子排布图为_______________________________。
(2)B的第一电离能I1(B)=800 kJ·mol−1，判断I1(Al)__________800 kJ·mol−1(填“>”或“<”)，结合电子排布式说明判断理由____________________________________________。
(3)NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(Hδ+)，与B原子相连的H呈负电性(Hδ−)。在H、B、N三种元素中：
①电负性由大到小的顺序是____________________。
②原子半径由大到小的顺序是_________________。
③根据对角线规则，在B、N所在周期中，有一种元素与Al元素性质具有相似性，写出其对应的氢氧化物与烧碱溶液反应的化学方程式______________________________________。
(4)Fe、Co、Ni、Cu是目前氨硼烷水解产氢催化剂研究的热点。不同催化剂催化氨硼烷水解产氢的性能如图所示。这四种催化剂中：
①催化效果最好的金属基态原子中未成对的电子数为__________。
②催化效果最差的金属其二价阳离子外围电子排布式为__________。
③催化效果第三的金属位于元素周期表的__________区。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】由图示关系可推知：X为氦元素，Y为氟元素，M为氯元素，Z为硫元素。A项，元素的电负性关系为F>Cl>S，不正确；B项，离子半径关系为S2−>Cl−>F−，不正确；C项，SCl2的电子式为：，正确；D项，元素第一电离能大小关系为F>Cl>S，不正确。
2.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查元素的推断和元素周期律的应用，难度一般，正确推断出元素是解题关键。
【解答】
均为短周期元素，P有+6、+4、−2价，可推知P为S元素；M、N化合价分别为+2、+3，原子半径M>N>硫，可推知M为Mg、N为Al；O化合价为+2，半径小于M，O为Be。Q化合价均为−1价，原子半径与P相差较大，可推知Q为F．
根据表中的信息可得M为Mg，N为Al，O为Be，P为S，Q为F。
A.Al3+和F−具有相同的电子层数，故A错误；
B.铍与铝处于对角线位置，性质相似，既能与强酸反应又能与强碱反应，故B正确；
C.镁原子最外层3s能级处于全满状态，难失去电子，故第一电离能Mg>Al，故C错误；
D.非金属性：F>S，故F形成的气态氢化物比S形成的气态氢化物更稳定，故D错误。
故选B。
3.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查原子结构和元素周期律，明确同一周期元素原子半径、第一电离能、电负性等元素周期律特点是解本题关键，注意第一电离能规律中的异常现象，题目难度不大。
【解答】
A.如果X轴为原子序数，则该图中从左到右原子序数依次增大，其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，其中第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以图象不符合，故A错误；
B.如果X轴为原子序数，同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减小，所以图象不符合，故B错误；
C.如果X轴为最高正化合价，其最高正化合价随着原子序数增大而增大；同一周期元素电负性随着原子序数增大而增大，所以图象符合，故C正确；
D.如果X轴为族序数，其最高价氧化物的水合物pH依次减小，所以图象不符合，故D错误。
4.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了元素周期律的相关知识，试题难度较易。
【解答】
A.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故A正确；
B.同主族元素从上到下金属性逐渐增强，故B正确；
C.F元素的非金属性很强，难以失去电子，没有正价，O元素无最高正价，故C错误；
D.同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，故D正确。
5.【答案】A
【解析】
【分析】
本题以制备高纯SiH4为题材，考查物质结构与性质的基础知识，主要涉及元素非金属性强弱比较、微粒半径比较、第一电离能大小比较、共价键极性强弱比较等，题目难度不大。
【解答】
A.元素的非金属性越强，其简单氢化物的热稳定性越强，非金属性：Cl>Si，故A正确；
B.Li+和H−的电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径：r(Li+)
6.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查原子结构与元素周期律的应用，为高考的高频题，推断元素为解答关键，注意掌握元素周期律内容及原子核外电子排布规律，试题侧重考查学生的分析能力及逻辑推理能力，题目难度不大。
【解答】
W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素，原子序数依次增大，W元素的一种离子与Li+具有相同的电子层排布且半径稍大，说明W的原子序数小于Li，则W为H元素；X与Z同主族，Z的价电子排布式为3s23p4，二者位于ⅥA族，则X为O，Z为S元素；X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为3：2，X(O)的L层含有6个电子，则Y的M层含有4个电子，为Si元素；R的原子序数大于S，则R为Cl元素，以此分析解答。
结合分析可知，W为H，X为O，Y为Si，Z为S，R为Cl元素，
A.非金属性S>Si，则简单气态氢化物的热稳定性：Z>Y，故A正确；
B.同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：W
D.同一周期从左向右电负性逐渐增大，同一主族从上到下电负性逐渐减小，而在HClO分子中O为−2价，Cl为+1价，则电负性：S
【解析】
【分析】
本题考查了第一电离能、电负性、原子半径等知识点，解题的关键是依据给出信息进行元素推断，为高频考点，难度中等。
【解答】
①为16号元素为S，②为15号元素为P，③为7号元素为N，④为9号元素为F；
A.N、P最外层电子数相同，最高正化合价相同，都为+5价，S最外层电子数为6，最高正化合价为+6，F没有正价，最高正化合价：①>③=②，故A错误；
B.同周期从左向右，原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：②>①>③>④，故B正确；
C.非金属性越强，元素的电负性越大，则电负性：④>③>①>②，故C错误；
D.同一周期，从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族、第VA族元素的原子为全满和半满结构，第一电离能大于同周期相邻元素，P的3p电子为半满稳定结构，第一电离能大于S，同一主族，从上到下，第一电离能逐渐减小，因此第一电离能：④>③>②>①，故D错误。
8.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查原子结构和元素周期律，侧重考查分析判断能力，把握元素周期律、元素周期表结构及物质结构是解本题关键，知道非金属性强弱、金属性强弱判断方法，题目难度不大。
【解答】
主族元素其最高正化合价与其族序数相等(O、F除外)，最低化合价=族序数−8，同一主族元素原子半径随着原子序数增大而增大，同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减小，R2Q2用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源，为过氧化钠，则R为Na、Q为O元素，根据表中数据知，M原子半径最小且位于第IA族，为H元素；T为S元素、X为Al元素、Y为Mg元素、Z为Cl元素。
A.元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水合物酸性越强，非金属性T
C.M、Q形成的化合物是H2O或H2O2，H2O或H2O2中只含共价键，为共价化合物，故C错误；
D.M、Q、Z分别是H、O、Cl元素，M位于第1周期、Q位于第2周期、Z位于第3周期，故D错误。
故选A。
9.【答案】C
【解析】解：A.第一电离能Al大于Na，而Na大于K，所以电离能大小：I1(K)
本题考查电离能、电负性、元素周期律，题目基础性强，旨在考查学生对基础知识的掌握情况。
10.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查原子结构与元素周期律，结合原子序数、原子结构来推断元素为解答关键，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】
某锂盐的结构如图所示，其阴离子是由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W形成，X、Y与Z同一周期，Y与W同族，Y形成2个共价键，W形成6个共价键，二者位于ⅥA族，则Y为O，W为S；Z、X位于第二周期，Z形成1个共价键，则Z为F；X形成2个共价键，且得1个电子使阴离子带有1个单位负电荷，则X为N元素。
根据分析可知，X为N，Y为O，Z为F，W为S元素，
A.主族元素同周期从左向右电负性逐渐增强，同主族从上到下电负性逐渐减弱，则元素的电负性：W
11.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，试题综合性强，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有利于培养学生的应试能力和逻辑推理能力。
【解答】
根据原子核外电子排布式可知①是N元素，②是F元素，③是P元素，④是S元素，然后根据元素周期律分析解答。
A.原子核外电子层数越多，原子半径越大；同一周期元素原子序数越小，原子半径越大，则上述四种元素的原子半径大小关系为：③>④>①>②，A错误；
B.一般情况下原子核外电子层数越少，元素的电负性越大；当元素处于同一周期时，元素的电负性随原子序数的增大而增大，所以上述四种元素的电负性大小关系为：②>①>④>③，B错误；
C.一般情况下原子核外电子层数越少，第一电离能越大；当元素处于同一周期时，第一电离能随原子序数的增大而增大，若元素处于第VA，电子处于轨道的半充满的稳定状态，第一电离能大于相邻元素，故上述四种元素的第一电离能大小关系为：②>①>③>④，C正确；
D.一般情况下，元素最高化合价数值等于原子核外最外层电子数，但F由于原子半径小，得到电子能力强，没有+7价。N、P最高为+5价，S最高为+6价，所以上述四种元素的最高正化合价大小关系为：④>③=①>②，D错误。
12.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查元素周期表的结构及应用，把握扇形元素周期表与常见元素周期表的关系为解答的关键，题目难度不大。
【解答】
由元素在周期表中的位置可知，a为H、b为Na、c为C、d为N、e为O、f为Mg、g为Al、h为Si、i为P、j为S、k为Cl、l为Fe、m为Ca、n为Br、o为F。
A.电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，故离子半径S2−>Cl−>F−>Na+，故A正确；
B.f为Mg、g为Al，金属性Mg>Al，单质还原性：g
D.l元素处于常见周期表第四周期第VⅢ族，位于常见元素周期表的d区，故D错误。
13.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查原子结构与元素周期律，推断元素是解题的关键，熟练掌握核外电子排布、元素周期律，注意同周期主族元素第一电离能变化异常情况。
【解答】
X、Z、W的原子序数依次递减且核外电子的空间运动状态数相同，X、Z、W分别为F、O、N；Y的原子序数是Z的两倍，Y为S。
A.因为O原子的电负性大于S原子，所以极性H2O>H2S，故A错误；
B.电负性：O>N，但是N原子的2p能级为半满稳定状态，第一电离能大于O，故B错误；
C.第二周期元素中，F的非金属性最大，所以在第二周期中，F的氢化物最稳定，故C正确；
D.Y为S，基态原子电子排布为：1s22s22p63s23p4，未成对电子为2，在第三周期主族元素中，比它未成对电子数少的有：Na、Al、Cl3种，故D错误；
故选C。
14.【答案】C
【解析】略
15.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，把握原子序数、原子结构推断元素为解答的关键，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】
X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，所以X为O元素， W元素在地壳中的含量位居第二，所以W为Si，元素Z的单质是目前使用量最大的主族金属元素， Z为Al， X、Y、W的原子核外最外层电子数为互不相等的偶数，X最外层电子数为6，W最外层电子数为4，Y为主族元素且原子序数介于X与Z之间，所以Y最外层电子数为2，Y为Mg，综上，X为O， Y为Mg， Z为Al，W为Si，据此分析解题。
A .一般电子层数多，半径大，同周期，从左到右原子半径依次减小，所以Y>Z>W>X，A错误；
B.Y、Z、W的最高价氧化物的水化物即Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SiO3，Mg(OH)2显碱性，Al(OH)3为两性氢氧化物，H2SiO3显酸性，B错误；
C.由分析可知，w为Si、X为O，由于H2O分子间能够形成分子间氢键，而SiH4不能，故元素W和X的简单氢化物的沸点：X>W，C错误；
D.由分析可知，X为O，Y为Mg，Z为Al，W为Si，则元素X与Y、Z、W形成的二元化合物分别为：MgO、Al2O3、SiO2，故它们的化学键依次为离子键、离子键、共价键， D正确；
故答案为： D。
16.【答案】（1） ①. < ②. >
（2） ①. < ②. >
（3） ①. O> N> C ②. Mg>Al>Na
（4） ①. Cl->O2-> Na+ ②. H2SO4 > H2CO3> H2SiO3
（5）NH4NO3 （6）SO2+Cl2+2H2O = H2SO4+2HCl
【解析】
【分析】由图可知，A为H元素，B为C元素，C为N元素，D为O元素，K为F元素，E为Na元素，F为Mg元素，G为Al元素，H为Si元素，I为S元素，J为Cl元素。
【小问1详解】
BD2为CO2，HD2为SiO2，CO2为分子晶体，SiO2为原子晶体，因此熔沸点：CO2< SiO2，即BD2< HD2；A2D为H2O，A2I为H2S，水分子间能形成氢键，因此熔沸点：H2O>H2S，即 A2D> A2I，故答案为：<；>；
【小问2详解】
A2D为H2O，CA3为NH3，NH3、H2O分子中N、O原子的孤电子对数分别是1、2，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥力越大，键角越小，因此键角：H2O< NH3，即 A2D< CA3；A2D为H2O，DK2为O2F， H2O和O2F均为V形， F的电负性大于O，因此键角：H2O>O2F，故答案为：<；>；
【小问3详解】
B、C、D分别为C、N、O，同周期元素从左至右电负性逐渐增大，因此电负性：O>N>C；E、F、G分别为Na、Mg、Al，同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，因此第一电离能：Mg>Al>Na，故答案为：O>N>C；Mg>Al>Na；
【小问4详解】
D、E、 J的离子分别为O2-、Na+、Cl-，电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小，因此离子半径：Cl->O2-> Na+；B、H、I分别为C、Si、S，元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：S>C>Si，因此最高价含氧酸的酸性：H2SO4 > H2CO3> H2SiO3，故答案为：Cl->O2-> Na+；H2SO4 > H2CO3> H2SiO3；
【小问5详解】
A、C、D分别为H、N、O，H、N、O可形成离子化合物NH4NO3，故答案为：NH4NO3；
【小问6详解】
I的氧化物为SO2、SO3，J的单质为Cl2，I的氧化物与J的单质溶于水反应生成两种强酸，应为SO2、Cl2溶于水生成硫酸和盐酸，反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O = H2SO4+2HCl，故答案为：SO2+Cl2+2H2O = H2SO4+2HCl。
17.【答案】(1) +4 HIO4 (2) HF S2− > O2−> Al3+
(3) 第四周期第ⅡA族 (4) IBr+H2O=HBr+HIO 极性键
【解析】略
18.【答案】(1)MnO2 +4HCI(浓) MnCl2 + Cl2↑+2H2O
(2)①氯水为浅黄绿色
② HCO3 − + H+= CO2 ↑+H2O
③次氯酸具有漂白性
(3)Cl2 + 2OH −= Cl −+ ClO −+ H2O
(4)① b Cl2 +S2 −=2Cl − +S ② a
(5)变蓝
(6)bc
【解析】略
19.【答案】(1)Cr；第四周期第Ⅷ族；
(2)K；F；Ar；
(3)Ti、Cr
(4)泡利原理；
(5)相同条件下，与水反应钾比钠剧烈(氢氧化钾的碱性比氢氧化钠强)；钾的原子半径比钠大，原子核对最外层电子的吸引力较弱，比较容易失电子；
(6)3d5；由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少。
【解析】
【分析】
本题考查位置、结构与性质的关系，为高频考点，把握元素的位置、性质及结构与性质为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大。
【解答】
由元素在周期表的位置可知，A～I分别为O、F、Na、Mg、Ar、K、Ca、Ti、Cr，
(1)元素I为Cr，M2+离子3d轨道中有6个电子，M的价电子为3d64s2，则原子序数为18+2+6=26，为Fe元素，位于周期表的第四周期第Ⅷ族，
故答案为：Cr；第四周期第Ⅷ族；
(2)K的金属性最强，第一电离能最小；F的非金属性越强，电负性越大；稀有气体的性质最稳定，则Ar的化学性质最稳定，
故答案为：K；F；Ar；
(3)最后填充的d电子位于d区，可知元素处于d区的是Ti、Cr，
故答案为：Ti、Cr；
(4)某同学根据上述信息，推断D基态原子的核外电子排布为，该同学所画的电子排布图中3s能级中2个电子自旋方向相同，违背了泡利原理，
故答案为：泡利原理；
(5)图表中F号元素的金属性比C号元素强，即K元素的金属性比Na元素的强，相同条件下，与水反应钾比钠剧烈(氢氧化钾的碱性比氢氧化钠强)，用原子结构理论解释其原因为钾的原子半径比钠大，原子核对最外层电子的吸引力较弱，比较容易失电子，
故答案为：相同条件下，与水反应钾比钠剧烈(氢氧化钾的碱性比氢氧化钠强)；钾的原子半径比钠大，原子核对最外层电子的吸引力较弱，比较容易失电子；
(6)Mn为25号元素，于第四周期第ⅦB族，Mn原子失去两个电子形成的Mn2+的价电子排布式为3d5；由图表得知，I3(Mn)>I3(Fe)，是因为由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少，
故答案为：3d5；由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少。
20.【答案】(1)第二周期第ⅤA族；哑铃；
(2)<；B和Al的基态原子电子排布式分别为1s 22s 22p 1和1s 22s 22p 63s 23p 1，3p能级的能量高于2p能级的能量，处于3p能级的电子更容易失去，因此I1(Al)
②B>N>H
③Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O
(4)①3
② 3d 6③ds
【解析】
【分析】
本题考查原子结构和元素性质，难度一般，掌握核外电子排布、原子半径、电离能、电负性的大小比较为解题关键，侧重考查学生的分析能力和灵活运用知识能力。
【解答】
(1)N是7号元素，位于元素周期表的第二周期第ⅤA族，价电子排布式为2s22p3，电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形，基态N原子的电子排布图为；
(2)从电子排布的角度说明判断：B和Al的基态原子电子排布式分别为1s22s22p1和1s22s22p63s23p1，B半径小，第一电离能比Al大，I1(Al)<800kJ⋅mol−1，因为3p能级的能量高于2p能级的能量，处于3p能级的电子更容易失去，因此I1(Al)
②同周期元素从左到右半径依次减小，原子半径由大到小的顺序是B>N>H；
③B元素与Al元素位于对角线上，性质具有相似性，其对应的氢氧化物与烧碱溶液反应的化学方程式为Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O；
(4)①从图上可以看出，Co催化用时最短，产氢体积也最大，故催化效果最好，Co的价电子排布式为3d74s2，原子中未成对的电子数为3；
②从图上可以看出，Fe催化用时最长，产氢体积也最小，故催化效果最差，Fe原子的价层电子排布式为3d64s2，其二价阳离子外围电子排布式为3d6；
③催化效果第三的金属为Cu，价层电子排布式为3d104s1，位于元素周期表的ds区。
专题2第二单元元素性质的递变规律同步练习
2022——2023学年下学期高二化学苏教版（2019）选择性必修2
一、单选题（本大题共15小题，共45.0分）
1. 如图为元素周期表中短周期的一部分，下列关于Y、Z、M的说法正确的是( )
A. 电负性：Y>Z>M
B. 离子半径：M−>Z2−>Y−
C. ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构
D. 第一电离能：Z>Y>M
2. 五种短周期元素的信息如下表，有关叙述正确的是( )
元素代号
M
N
O
P
Q
原子半径/nm
0.160
0.143
0.089
0.102
0.071
主要化合价
+2
+3
+2
+6、+4、−2
−1
A. N3+比Q−少一个电子层
B. O的单质既能与强酸反应又能与强碱反应
C. 第一电离能：M
3. 如图是第三周期主族元素(11∼17号)某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法中正确的是( )
A. 若X轴为原子序数，y轴表示的可能是第一电离能
B. 若X轴为原子序数，y轴表示的可能是原子半径
C. 若X轴为最高正化合价，y轴表示的可能是电负性
D. 若X轴为族序数，y轴表示的可能是0.1mol/L最高价氧化物对应水化物溶液的pH
4. 下列各组元素的原子随着原子序数的递增，有关递变规律不正确的是 ( )
A. 原子半径：Si>P>S>Cl B. 金属性：Na
A. 热稳定性：HCl>SiH4 B. 离子半径：r(Li+)>r(H−)
C. 第一电离能：I1(Al)>I1(Cl) D. 共价键的极性：Si−Cl>Al−Cl
6. W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素，原子序数依次增大。W元素的一种离子与Li+具有相同的电子层排布且半径大，X原子核外L层电子数与Y原子核外M层电子数之比为3:2，X与Z同主族，Z的价层电子排布式为3s23p4。下列说法错误的是( )
A. 简单气态氢化物的热稳定性：Z>Y B. W与Li的原子半径：W
①基态原子的电子排布式：1s22s22p63s23p4；②价电子排布式：3s23p3；
③2p轨道为半充满的原子； ④原子的2p轨道上只有两对成对电子
A. 最高正化合价：④>①>③=② B. 原子半径：②>①>③>④
C. 电负性：④>③>②>① D. 第一电离能：④>③>①>②
8. 元素周期表隐含着许多信息和规律。以下所涉及的元素均为中学化学中常见的短周期元素，其原子半径及主要化合价列表如下，其中R2Q2用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源。
元素代号
M
R
Q
T
X
Y
Z
原子半径/nm
0.037
0.186
0.074
0.102
0.150
0.160
0.099
主要化合价
+1
+1
−2
−2、+4、+6
+3
+2
−1
下列说法正确的是( )
A. T、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性T
C. M与Q两种元素形成的是离子化合物
D. M、Q、Z都在第2周期
9. 明矾KAlSO42⋅12H2O是一种常用的净水剂。下列说法正确的是
A. 电离能大小：I1(K)>I1(Al) B. 电负性大小：S>O
C. 半径大小：r(K+)
10. 某锂盐的结构如图所示，其阴离子是由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W形成，X、Y与Z同一周期，Y与W同族。下列说法正确的是( )
A. 元素的电负性：W
A. 原子半径：④>③>②>① B. 电负性：②>③>④>①
C. 第一电离能：②>①>③>④ D. 最高正化合价：②>④>③=①
12. 元素周期表的形式多种多样，扇形元素周期表的一部分(1～36号元素)如图所示，对比中学常见的元素周期表，思考扇形元素周期表的填充规律。下列说法正确的是 ( )
A. 简单离子半径：j>k>o>b
B. g的单质能与NaOH溶液反应而f的单质不能，则单质还原性：g>f
C. g、h、i、j、k的电负性及第一电离能均逐渐增大
D. l元素位于常见元素周期表的第四周期第Ⅷ族，位于常见元素周期表的ds区
13. 2022年诺贝尔化学奖颁给了在“点击化学”领域做出贡献的科学家。一种“点击化学”试剂XYZ2W3是由四种短周期主族元素组成，其中X、Z、W的原子序数依次递减，三者基态原子核外电子的空间运动状态数相同，Y的原子序数是Z的两倍。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的分子极性：Y>Z
B. 电负性和第一电离能均有Z>W
C. 同周期元素形成的简单氢化物中X稳定性最强
D. 同周期主族元素基态原子未成对电子数少于Y的有2种
14. 2.下列比较错误的是
A.原子半径：N>O>F B.酸性强弱：H2SO4>H2CO3>H2SiO3
C.氢化物稳定性：PH3>H2S>HCl D.碱性强弱：KOH>NaOH>Mg(OH)2
A. A B. B C. C D. D
15. 2022年5月，人类首次利用月球土壤成功种活了植物，未来的宇航员们有可能在月球上种植食物，月壤中所含短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y、W的原子核外最外层电子数为互不相等的偶数，X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，W元素在地壳中的含量位居第二，常见元素Z的单质是目前使用量最大的主族金属元素，下列叙述正确的是
A. 原子半径大小顺序：W>X>Y>Z
B. Y、Z、W的最高价氧化物的水化物均显碱性，且碱性逐渐减弱
C. 元素W和X的简单氢化物的沸点：X
二、填空题（本大题共2小题，共16.0分）
16. 下表是元素周期表的一部分，表中每一个字母分别代表一种元素，请从A~J这十种元素中选择适当的元素回答下列问题。
族周期
IA
0
1
A
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
2
B
C
D
K
3
E
F
G
H
I
J
（1）物质熔沸点比较： BD2_______HD2； A2D_______ A2I。 (填“>”、“=”或“<”)：
（2）物质的键角比较： A2D_______CA3； A2D_______DK2(填“>”、“=”或“<”)：
（3）B、C、D三种元素电负性由大到小的顺序_______(用对应元素的符号表示)；E、F、G三种元素第一电离能由大到小的顺序_______(用对应元素的符号表示)
（4）D、E、 J的离子半径由大到小的顺序为_______。(用所对应元素的离子符号表示)；B、H、I的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_______。(用化学式表示)
（5）A、C、D三种元素形成的一种离子化合物的化学式_______。
（6）I的氧化物与J的单质溶于水反应生成两种强酸的方程式_______。
17. 元素周期表体现了元素位构性的关系，揭示了元素间的内在联系。
右图是元素周期表的一部分，回答下列问题：
(1)、Sn的最高正价为：_______，
I的最高价氧化物对应水化物的化学式为：_______。
(2)、根据元素周期律等有关知识，推断：
①、阴影部分元素的氢化物沸点最高的是_______(填化学式)。
②、O2−、Al3+、S2−，四种离子半径大小顺序：________________________ (用离子符号排序)。
(3)、已知某主族元素离子结构示意图为 ，其中x−y=12，此元素在元素周期表中的
位置为：_______。
(4)、卤素互化物(如IBr)与卤素单质性质相似。已知IBr能与水发生非氧化还原反应，
写出IBr与水反应的化学方程式：__________________________________________________；
IBr中含有的化学键是___________________(填“离子键”、“极性键”或“非极性键”)。
三、实验题（本大题共1小题，共10.0分）
18. (22分)工业上氯气用途非常广泛，回答下列问题：
(1)实验室制取氯气的化学方程式为__________________
(2)下表是某同学研究氯水性质实验片断的活动记录。
实验内容
实验现象
解释原因(文字或反应)
观察氯水颜色
① __________________
氯水中含有氯气分子
向氯水中滴入NaHCO3溶液
有无色气体生成
②__________________ (写出离子方程式)
用玻璃棒蘸取氯水，点在品红试纸上
红色褪去
③__________________
(3)防止氯气污染空气，实验室常用NaOH溶液来吸收尾气，写出离子方程式：_________________
(4)验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，某同学设计实验如图所示：
①装置A中盛放的试剂是________(填字母)，装置A中发生反应的离子方程式为________________
a.Na2SO3溶液 b.Na2S溶液 c.Na2SO4溶液
②下列不能用于说明氯元素比硫元素非金属性强的依据是_______。(填序号)
a. HCl酸性强于H2S b. HCl稳定性强于H2S c.Cl2可以氧化S生成SCl2
(5)若装置A中加入淀粉碘化钾溶液，通入少量氯气后，观察到装置A中溶液______________，即
可证明非金属性：Cl>I。
(6)下图是用强光照射密闭广口瓶中新制氯水时，用数字化传感器采集的图像，下列纵坐标代表的物理量与图像相符的是____________________(填字母)。
a.溶液颜色的变化 b.瓶中氧气的体积分数
c.溶液的导电能力 d.溶液的漂白能力
四、简答题（本大题共2小题，共16.0分）
19. 下表为周期表的一部分，其中的字母代表对应的元素，请针对这些元素回答下列问题。
请回答下列问题：
(1)元素Ⅰ的元素符号________；己知M2+离子3d轨道中有6个电子，试推出M元素位于周期表的位置________。
(2)表中元素第一电离能最小的是________(填元素符号，下同)，电负性最大的是________，化学性质最稳定的是________。
(3)表中元素处于d区的是________(填元素符号)。
(4)某同学根据上述信息，推断D基态原子的核外电子排布图为，该同学所画的电子排布图违背了________________。
(5)请举出F的金属性比C强的实验事实：________，并用原子结构理论解释其原因________。
(6)Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据列于下表：
元素
Mn
Fe
电离能/kJ·mol−1
I1
717
759
I2
1509
1561
I3
3248
2957
锰元素位于第四周期第ⅦB族。请写出基态Mn2+的价电子排布式：________，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难，对此你的解释是________。
20. 氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是具有潜力的储氢材料。回答下列问题：
(1)氮在元素周期表中的位置是_____________，基态N原子中电子占据最高能级的电子云轮廓图为__________形，基态N原子的电子排布图为_______________________________。
(2)B的第一电离能I1(B)=800 kJ·mol−1，判断I1(Al)__________800 kJ·mol−1(填“>”或“<”)，结合电子排布式说明判断理由____________________________________________。
(3)NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(Hδ+)，与B原子相连的H呈负电性(Hδ−)。在H、B、N三种元素中：
①电负性由大到小的顺序是____________________。
②原子半径由大到小的顺序是_________________。
③根据对角线规则，在B、N所在周期中，有一种元素与Al元素性质具有相似性，写出其对应的氢氧化物与烧碱溶液反应的化学方程式______________________________________。
(4)Fe、Co、Ni、Cu是目前氨硼烷水解产氢催化剂研究的热点。不同催化剂催化氨硼烷水解产氢的性能如图所示。这四种催化剂中：
①催化效果最好的金属基态原子中未成对的电子数为__________。
②催化效果最差的金属其二价阳离子外围电子排布式为__________。
③催化效果第三的金属位于元素周期表的__________区。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】由图示关系可推知：X为氦元素，Y为氟元素，M为氯元素，Z为硫元素。A项，元素的电负性关系为F>Cl>S，不正确；B项，离子半径关系为S2−>Cl−>F−，不正确；C项，SCl2的电子式为：，正确；D项，元素第一电离能大小关系为F>Cl>S，不正确。
2.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查元素的推断和元素周期律的应用，难度一般，正确推断出元素是解题关键。
【解答】
均为短周期元素，P有+6、+4、−2价，可推知P为S元素；M、N化合价分别为+2、+3，原子半径M>N>硫，可推知M为Mg、N为Al；O化合价为+2，半径小于M，O为Be。Q化合价均为−1价，原子半径与P相差较大，可推知Q为F．
根据表中的信息可得M为Mg，N为Al，O为Be，P为S，Q为F。
A.Al3+和F−具有相同的电子层数，故A错误；
B.铍与铝处于对角线位置，性质相似，既能与强酸反应又能与强碱反应，故B正确；
C.镁原子最外层3s能级处于全满状态，难失去电子，故第一电离能Mg>Al，故C错误；
D.非金属性：F>S，故F形成的气态氢化物比S形成的气态氢化物更稳定，故D错误。
故选B。
3.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查原子结构和元素周期律，明确同一周期元素原子半径、第一电离能、电负性等元素周期律特点是解本题关键，注意第一电离能规律中的异常现象，题目难度不大。
【解答】
A.如果X轴为原子序数，则该图中从左到右原子序数依次增大，其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，其中第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以图象不符合，故A错误；
B.如果X轴为原子序数，同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减小，所以图象不符合，故B错误；
C.如果X轴为最高正化合价，其最高正化合价随着原子序数增大而增大；同一周期元素电负性随着原子序数增大而增大，所以图象符合，故C正确；
D.如果X轴为族序数，其最高价氧化物的水合物pH依次减小，所以图象不符合，故D错误。
4.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了元素周期律的相关知识，试题难度较易。
【解答】
A.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故A正确；
B.同主族元素从上到下金属性逐渐增强，故B正确；
C.F元素的非金属性很强，难以失去电子，没有正价，O元素无最高正价，故C错误；
D.同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，故D正确。
5.【答案】A
【解析】
【分析】
本题以制备高纯SiH4为题材，考查物质结构与性质的基础知识，主要涉及元素非金属性强弱比较、微粒半径比较、第一电离能大小比较、共价键极性强弱比较等，题目难度不大。
【解答】
A.元素的非金属性越强，其简单氢化物的热稳定性越强，非金属性：Cl>Si，故A正确；
B.Li+和H−的电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径：r(Li+)
6.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查原子结构与元素周期律的应用，为高考的高频题，推断元素为解答关键，注意掌握元素周期律内容及原子核外电子排布规律，试题侧重考查学生的分析能力及逻辑推理能力，题目难度不大。
【解答】
W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素，原子序数依次增大，W元素的一种离子与Li+具有相同的电子层排布且半径稍大，说明W的原子序数小于Li，则W为H元素；X与Z同主族，Z的价电子排布式为3s23p4，二者位于ⅥA族，则X为O，Z为S元素；X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为3：2，X(O)的L层含有6个电子，则Y的M层含有4个电子，为Si元素；R的原子序数大于S，则R为Cl元素，以此分析解答。
结合分析可知，W为H，X为O，Y为Si，Z为S，R为Cl元素，
A.非金属性S>Si，则简单气态氢化物的热稳定性：Z>Y，故A正确；
B.同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：W
D.同一周期从左向右电负性逐渐增大，同一主族从上到下电负性逐渐减小，而在HClO分子中O为−2价，Cl为+1价，则电负性：S
【解析】
【分析】
本题考查了第一电离能、电负性、原子半径等知识点，解题的关键是依据给出信息进行元素推断，为高频考点，难度中等。
【解答】
①为16号元素为S，②为15号元素为P，③为7号元素为N，④为9号元素为F；
A.N、P最外层电子数相同，最高正化合价相同，都为+5价，S最外层电子数为6，最高正化合价为+6，F没有正价，最高正化合价：①>③=②，故A错误；
B.同周期从左向右，原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：②>①>③>④，故B正确；
C.非金属性越强，元素的电负性越大，则电负性：④>③>①>②，故C错误；
D.同一周期，从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族、第VA族元素的原子为全满和半满结构，第一电离能大于同周期相邻元素，P的3p电子为半满稳定结构，第一电离能大于S，同一主族，从上到下，第一电离能逐渐减小，因此第一电离能：④>③>②>①，故D错误。
8.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查原子结构和元素周期律，侧重考查分析判断能力，把握元素周期律、元素周期表结构及物质结构是解本题关键，知道非金属性强弱、金属性强弱判断方法，题目难度不大。
【解答】
主族元素其最高正化合价与其族序数相等(O、F除外)，最低化合价=族序数−8，同一主族元素原子半径随着原子序数增大而增大，同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减小，R2Q2用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源，为过氧化钠，则R为Na、Q为O元素，根据表中数据知，M原子半径最小且位于第IA族，为H元素；T为S元素、X为Al元素、Y为Mg元素、Z为Cl元素。
A.元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水合物酸性越强，非金属性T
C.M、Q形成的化合物是H2O或H2O2，H2O或H2O2中只含共价键，为共价化合物，故C错误；
D.M、Q、Z分别是H、O、Cl元素，M位于第1周期、Q位于第2周期、Z位于第3周期，故D错误。
故选A。
9.【答案】C
【解析】解：A.第一电离能Al大于Na，而Na大于K，所以电离能大小：I1(K)
本题考查电离能、电负性、元素周期律，题目基础性强，旨在考查学生对基础知识的掌握情况。
10.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查原子结构与元素周期律，结合原子序数、原子结构来推断元素为解答关键，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】
某锂盐的结构如图所示，其阴离子是由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W形成，X、Y与Z同一周期，Y与W同族，Y形成2个共价键，W形成6个共价键，二者位于ⅥA族，则Y为O，W为S；Z、X位于第二周期，Z形成1个共价键，则Z为F；X形成2个共价键，且得1个电子使阴离子带有1个单位负电荷，则X为N元素。
根据分析可知，X为N，Y为O，Z为F，W为S元素，
A.主族元素同周期从左向右电负性逐渐增强，同主族从上到下电负性逐渐减弱，则元素的电负性：W
11.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，试题综合性强，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有利于培养学生的应试能力和逻辑推理能力。
【解答】
根据原子核外电子排布式可知①是N元素，②是F元素，③是P元素，④是S元素，然后根据元素周期律分析解答。
A.原子核外电子层数越多，原子半径越大；同一周期元素原子序数越小，原子半径越大，则上述四种元素的原子半径大小关系为：③>④>①>②，A错误；
B.一般情况下原子核外电子层数越少，元素的电负性越大；当元素处于同一周期时，元素的电负性随原子序数的增大而增大，所以上述四种元素的电负性大小关系为：②>①>④>③，B错误；
C.一般情况下原子核外电子层数越少，第一电离能越大；当元素处于同一周期时，第一电离能随原子序数的增大而增大，若元素处于第VA，电子处于轨道的半充满的稳定状态，第一电离能大于相邻元素，故上述四种元素的第一电离能大小关系为：②>①>③>④，C正确；
D.一般情况下，元素最高化合价数值等于原子核外最外层电子数，但F由于原子半径小，得到电子能力强，没有+7价。N、P最高为+5价，S最高为+6价，所以上述四种元素的最高正化合价大小关系为：④>③=①>②，D错误。
12.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查元素周期表的结构及应用，把握扇形元素周期表与常见元素周期表的关系为解答的关键，题目难度不大。
【解答】
由元素在周期表中的位置可知，a为H、b为Na、c为C、d为N、e为O、f为Mg、g为Al、h为Si、i为P、j为S、k为Cl、l为Fe、m为Ca、n为Br、o为F。
A.电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，故离子半径S2−>Cl−>F−>Na+，故A正确；
B.f为Mg、g为Al，金属性Mg>Al，单质还原性：g
D.l元素处于常见周期表第四周期第VⅢ族，位于常见元素周期表的d区，故D错误。
13.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查原子结构与元素周期律，推断元素是解题的关键，熟练掌握核外电子排布、元素周期律，注意同周期主族元素第一电离能变化异常情况。
【解答】
X、Z、W的原子序数依次递减且核外电子的空间运动状态数相同，X、Z、W分别为F、O、N；Y的原子序数是Z的两倍，Y为S。
A.因为O原子的电负性大于S原子，所以极性H2O>H2S，故A错误；
B.电负性：O>N，但是N原子的2p能级为半满稳定状态，第一电离能大于O，故B错误；
C.第二周期元素中，F的非金属性最大，所以在第二周期中，F的氢化物最稳定，故C正确；
D.Y为S，基态原子电子排布为：1s22s22p63s23p4，未成对电子为2，在第三周期主族元素中，比它未成对电子数少的有：Na、Al、Cl3种，故D错误；
故选C。
14.【答案】C
【解析】略
15.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，把握原子序数、原子结构推断元素为解答的关键，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】
X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，所以X为O元素， W元素在地壳中的含量位居第二，所以W为Si，元素Z的单质是目前使用量最大的主族金属元素， Z为Al， X、Y、W的原子核外最外层电子数为互不相等的偶数，X最外层电子数为6，W最外层电子数为4，Y为主族元素且原子序数介于X与Z之间，所以Y最外层电子数为2，Y为Mg，综上，X为O， Y为Mg， Z为Al，W为Si，据此分析解题。
A .一般电子层数多，半径大，同周期，从左到右原子半径依次减小，所以Y>Z>W>X，A错误；
B.Y、Z、W的最高价氧化物的水化物即Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SiO3，Mg(OH)2显碱性，Al(OH)3为两性氢氧化物，H2SiO3显酸性，B错误；
C.由分析可知，w为Si、X为O，由于H2O分子间能够形成分子间氢键，而SiH4不能，故元素W和X的简单氢化物的沸点：X>W，C错误；
D.由分析可知，X为O，Y为Mg，Z为Al，W为Si，则元素X与Y、Z、W形成的二元化合物分别为：MgO、Al2O3、SiO2，故它们的化学键依次为离子键、离子键、共价键， D正确；
故答案为： D。
16.【答案】（1） ①. < ②. >
（2） ①. < ②. >
（3） ①. O> N> C ②. Mg>Al>Na
（4） ①. Cl->O2-> Na+ ②. H2SO4 > H2CO3> H2SiO3
（5）NH4NO3 （6）SO2+Cl2+2H2O = H2SO4+2HCl
【解析】
【分析】由图可知，A为H元素，B为C元素，C为N元素，D为O元素，K为F元素，E为Na元素，F为Mg元素，G为Al元素，H为Si元素，I为S元素，J为Cl元素。
【小问1详解】
BD2为CO2，HD2为SiO2，CO2为分子晶体，SiO2为原子晶体，因此熔沸点：CO2< SiO2，即BD2< HD2；A2D为H2O，A2I为H2S，水分子间能形成氢键，因此熔沸点：H2O>H2S，即 A2D> A2I，故答案为：<；>；
【小问2详解】
A2D为H2O，CA3为NH3，NH3、H2O分子中N、O原子的孤电子对数分别是1、2，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥力越大，键角越小，因此键角：H2O< NH3，即 A2D< CA3；A2D为H2O，DK2为O2F， H2O和O2F均为V形， F的电负性大于O，因此键角：H2O>O2F，故答案为：<；>；
【小问3详解】
B、C、D分别为C、N、O，同周期元素从左至右电负性逐渐增大，因此电负性：O>N>C；E、F、G分别为Na、Mg、Al，同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，因此第一电离能：Mg>Al>Na，故答案为：O>N>C；Mg>Al>Na；
【小问4详解】
D、E、 J的离子分别为O2-、Na+、Cl-，电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小，因此离子半径：Cl->O2-> Na+；B、H、I分别为C、Si、S，元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：S>C>Si，因此最高价含氧酸的酸性：H2SO4 > H2CO3> H2SiO3，故答案为：Cl->O2-> Na+；H2SO4 > H2CO3> H2SiO3；
【小问5详解】
A、C、D分别为H、N、O，H、N、O可形成离子化合物NH4NO3，故答案为：NH4NO3；
【小问6详解】
I的氧化物为SO2、SO3，J的单质为Cl2，I的氧化物与J的单质溶于水反应生成两种强酸，应为SO2、Cl2溶于水生成硫酸和盐酸，反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O = H2SO4+2HCl，故答案为：SO2+Cl2+2H2O = H2SO4+2HCl。
17.【答案】(1) +4 HIO4 (2) HF S2− > O2−> Al3+
(3) 第四周期第ⅡA族 (4) IBr+H2O=HBr+HIO 极性键
【解析】略
18.【答案】(1)MnO2 +4HCI(浓) MnCl2 + Cl2↑+2H2O
(2)①氯水为浅黄绿色
② HCO3 − + H+= CO2 ↑+H2O
③次氯酸具有漂白性
(3)Cl2 + 2OH −= Cl −+ ClO −+ H2O
(4)① b Cl2 +S2 −=2Cl − +S ② a
(5)变蓝
(6)bc
【解析】略
19.【答案】(1)Cr；第四周期第Ⅷ族；
(2)K；F；Ar；
(3)Ti、Cr
(4)泡利原理；
(5)相同条件下，与水反应钾比钠剧烈(氢氧化钾的碱性比氢氧化钠强)；钾的原子半径比钠大，原子核对最外层电子的吸引力较弱，比较容易失电子；
(6)3d5；由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少。
【解析】
【分析】
本题考查位置、结构与性质的关系，为高频考点，把握元素的位置、性质及结构与性质为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大。
【解答】
由元素在周期表的位置可知，A～I分别为O、F、Na、Mg、Ar、K、Ca、Ti、Cr，
(1)元素I为Cr，M2+离子3d轨道中有6个电子，M的价电子为3d64s2，则原子序数为18+2+6=26，为Fe元素，位于周期表的第四周期第Ⅷ族，
故答案为：Cr；第四周期第Ⅷ族；
(2)K的金属性最强，第一电离能最小；F的非金属性越强，电负性越大；稀有气体的性质最稳定，则Ar的化学性质最稳定，
故答案为：K；F；Ar；
(3)最后填充的d电子位于d区，可知元素处于d区的是Ti、Cr，
故答案为：Ti、Cr；
(4)某同学根据上述信息，推断D基态原子的核外电子排布为，该同学所画的电子排布图中3s能级中2个电子自旋方向相同，违背了泡利原理，
故答案为：泡利原理；
(5)图表中F号元素的金属性比C号元素强，即K元素的金属性比Na元素的强，相同条件下，与水反应钾比钠剧烈(氢氧化钾的碱性比氢氧化钠强)，用原子结构理论解释其原因为钾的原子半径比钠大，原子核对最外层电子的吸引力较弱，比较容易失电子，
故答案为：相同条件下，与水反应钾比钠剧烈(氢氧化钾的碱性比氢氧化钠强)；钾的原子半径比钠大，原子核对最外层电子的吸引力较弱，比较容易失电子；
(6)Mn为25号元素，于第四周期第ⅦB族，Mn原子失去两个电子形成的Mn2+的价电子排布式为3d5；由图表得知，I3(Mn)>I3(Fe)，是因为由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少，
故答案为：3d5；由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少。
20.【答案】(1)第二周期第ⅤA族；哑铃；
(2)<；B和Al的基态原子电子排布式分别为1s 22s 22p 1和1s 22s 22p 63s 23p 1，3p能级的能量高于2p能级的能量，处于3p能级的电子更容易失去，因此I1(Al)
②B>N>H
③Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O
(4)①3
② 3d 6③ds
【解析】
【分析】
本题考查原子结构和元素性质，难度一般，掌握核外电子排布、原子半径、电离能、电负性的大小比较为解题关键，侧重考查学生的分析能力和灵活运用知识能力。
【解答】
(1)N是7号元素，位于元素周期表的第二周期第ⅤA族，价电子排布式为2s22p3，电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形，基态N原子的电子排布图为；
(2)从电子排布的角度说明判断：B和Al的基态原子电子排布式分别为1s22s22p1和1s22s22p63s23p1，B半径小，第一电离能比Al大，I1(Al)<800kJ⋅mol−1，因为3p能级的能量高于2p能级的能量，处于3p能级的电子更容易失去，因此I1(Al)
②同周期元素从左到右半径依次减小，原子半径由大到小的顺序是B>N>H；
③B元素与Al元素位于对角线上，性质具有相似性，其对应的氢氧化物与烧碱溶液反应的化学方程式为Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O；
(4)①从图上可以看出，Co催化用时最短，产氢体积也最大，故催化效果最好，Co的价电子排布式为3d74s2，原子中未成对的电子数为3；
②从图上可以看出，Fe催化用时最长，产氢体积也最小，故催化效果最差，Fe原子的价层电子排布式为3d64s2，其二价阳离子外围电子排布式为3d6；
③催化效果第三的金属为Cu，价层电子排布式为3d104s1，位于元素周期表的ds区。
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