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2021届高考化学一轮复习过关训练:物质结构 元素周期律【解析版】
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物质结构 元素周期律
1.(2019·北京高考)2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是( )
A.In是第五周期第ⅢA族元素
B.In的中子数与电子数的差值为17
C.原子半径:In>Al
D.碱性:In(OH)3>RbOH
解析:选D A对:由铟(49In)的原子结构示意图可推断In是第五周期第ⅢA族元素。B对:In的中子数为115-49=66,电子数为49,因此In的中子数与电子数的差值为17。C对:铟和铝同属于ⅢA族元素,前者位于第五周期,后者位于第三周期,因此原子半径:In>Al。D错:铟和铷同属于第五周期元素,前者位于第ⅢA族,后者位于第ⅠA族,根据同周期主族元素最高价氧化物的水化物的碱性递变规律得碱性:In(OH)3
2.(2019·贵阳质检)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X形成的单质是大气中含量最多的物质,Z元素的原子半径是短周期主族元素中最大的,Y与W位于同一主族,Y原子的最外层电子数与次外层电子数之和等于8。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(W)>r(Y)>r(X)
B.Y与X、Z、W均可形成两种(或两种以上)的二元化合物
C.X的最简单氢化物的水溶液酸性强于W的
D.X的最简单氢化物的热稳定性比Y的强
解析:选B 根据X形成的单质是大气中含量最多的物质,可推出X为N;根据同周期和同主族元素原子半径变化规律可知Z为Na;根据Y原子的最外层电子数与次外层电子数之和为8,以及Y、W同主族,可推出Y为O,W为S。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,故原子半径:r(S)>r(N)>r(O),A项错误;O与Na可形成Na2O2、Na2O,O与N可形成NO、NO2、N2O3等,O与S可形成SO2、SO3,B项正确;NH3的水溶液呈碱性,H2S的水溶液呈酸性,C项错误;非金属性:N
3.X、Y、Z和W分别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,Y、Z、W的位置如图所示,且Y、Z、W三种元素的原子最外层电子数之和为17;②X、Y、W分别位于不同周期。下列说法正确的是( )
Y
Z
W
A.四种元素的原子半径大小顺序为W>Y>X>Z
B.X、Y、Z既能形成离子化合物,又能形成共价化合物
C.Z、W元素的最简单氢化物的沸点和稳定性的大小顺序均为H2Z<H2W
D.X分别与Y、Z形成的核外电子总数为10的微粒只有YX3和X2Z
解析:选B 设Y元素原子的最外层电子数为x,则有x+x+1+x+1=17,解得x=5,则Y、Z、W对应的三种元素分别为N、O、S;又X、Y、W分别位于不同周期,则X为H。选项A,原子半径大小:r(S)>r(N)>r(O)>r(H),错误;选项B,H、N、O三种元素可以形成硝酸,属于共价化合物,也可以形成硝酸铵,属于离子化合物,正确;选项C,H2O常温下是液体,H2S常温下是气体,H2O的沸点比H2S高,氧的非金属性比硫强,则H2O的稳定性比H2S高,错误;选项D,H分别与N、O形成的核外电子总数为10的微粒有NH3、NH、OH-、H2O、H3O+等,错误。
4.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,由它们组成的化合物YZWX的水溶液因为遇Fe3+ 变血红色可用于检验Fe3+,若已知灼烧该化合物的焰色为黄色。下列推断正确的是( )
A.简单氢化物的熔沸点:W>X
B.原子半径和离子半径均满足:X
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Z>W
D.常温下,pH 为12的Y2Z溶液中水电离的c(H+)为10-12 mol·L-1
解析:选C 化合物YZWX的水溶液因为遇Fe3+ 变血红色,所以YZWX是硫氰酸盐,灼烧该化合物的焰色为黄色,YZWX是NaSCN,W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X、Y、Z分别是C、N、Na、S;熔沸点:NH3>CH4,故A错误;原子半径:NNa+,故B错误;最高价氧化物对应的水化物的酸性:H2SO4>H2CO3,故C正确;Na2S水解促进水电离,常温下,pH 为12的Y2Z溶液中水电离的c(H+)为10-2 mol·L-1,故D错误。
5.(2019·海淀区期中)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
B.R、X、Y的单质失去电子能力最强的是X
C.M与Q两种元素形成的是离子化合物
D.M、Q、Z都在第二周期
解析:选A 根据R2Q2用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源及R、Q的主要化合价,可知R为Na,Q为O,再结合其他五种短周期元素原子半径的大小及主要化合价,可知M为H,T为S,X为Al,Y为Mg,Z为Cl。非金属性:S
6.(2019·成都摸底)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,W最高正价与最低负价的代数和为0。下列比较正确的是( )
W
Z
X
Y
A.原子半径:X
B.W和Y的单质在空气中燃烧的生成物沸点:W
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y
D.气态氢化物的稳定性:Z
解析:选B 根据“W最高正价与最低负价的代数和为0”,可知W为C,结合四种元素在周期表中的相对位置关系可知,Z为F,X为P,Y为S。P、S同周期,原子半径:P>S,A项错误;C和S的单质在空气中燃烧的生成物分别为CO2或CO、SO2,生成物均为分子晶体,分子晶体的相对分子质量越大,范德华力越大,物质的熔、沸点越高,故沸点:SO2>CO2或CO,B项正确;非金属性:S>P,最高价氧化物对应水化物的酸性:H2SO4>H3PO4,C项错误;由元素周期律可知,非金属性:F>Cl>P,气态氢化物的稳定性:HF>PH3,D项错误。
7.a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,b2-和c+的电子层结构相同,d和b同族。下列叙述错误的是( )
A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1
B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物
C.c的原子半径是这些元素中最大的
D.d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性
解析:选A 由题中所给的信息可知,a为H,b为O,c 为Na,d为S。A项,H与Na可以形成化合物NaH,H的化合价为-1,错误;B项,O与其他三种元素可以形成H2O、H2O2、Na2O、Na2O2、SO2、SO3等二元化合物,正确;C项,四种元素原子半径大小顺序为Na>S>O>H,正确;D项,H与S形成化合物H2S,其水溶液呈弱酸性,正确。
8.Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X的焰色反应呈黄色,Q元素的原子最外层电子数是其内层电子数的2倍,W、Z原子最外层电子数相同,Z的核电荷数是W的2倍,含元素Y的合金是日常生活中使用最广泛的金属材料之一。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径的大小顺序:r(X)>r(Y)>r(Z)>r(W)
B.元素Q和Z形成的化合物QZ2属于离子化合物
C.X、Y、Z最高价氧化物对应的水化物两两间能发生反应
D.Z元素氢化物的沸点高于W元素氢化物的沸点
解析:选C Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X的焰色反应呈黄色,X为Na元素;Q元素的原子最外层电子数是其内层电子数的2倍,Q为C元素;W、Z原子最外层电子数相同,Z的核电荷数是W的2倍,W为O元素,Z为S元素;含元素Y的合金是日常生活中使用最广泛的金属材料之一,Y为Al元素。电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,离子电子层数越多,离子半径越大,故离子半径:S2->O2->Na+>Al3+,A错误;CS2属于共价化合物,B错误;氢氧化铝是两性氢氧化物,可以与强酸和强碱反应,则X、Y、Z最高价氧化物对应的水化物之间两两能发生反应,C正确;水分子之间存在氢键,沸点高于硫化氢,D错误。
9.如表为截取的元素周期表前4周期的一部分,且X、Y、Z、R和W均为主族元素。下列说法正确的是( )
X
Y
Z
R
W
A.五种元素的原子最外层电子数一定都大于2
B.X、Z原子序数可能相差18
C.Y最高价氧化物的水化物可能是强酸
D.Z的氧化物与X单质不可能发生置换反应
解析:选A 五种元素属于ⅢA~ⅦA族,所以原子最外层电子数一定大于2,故A项正确;X位于第二周期,则Z是第三周期元素,所以原子序数相差8,故B项错误;Y是第三周期元素,可能是Al、Si、P,而Al、Si、P最高价氧化物的水化物都不是强酸,故C项错误;若X是C,则Z是Si,其氧化物为SiO2,存在置换反应:SiO2+2C===Si+2CO↑,故D项错误。
10.短周期元素R、X、Y、Z的原子序数依次递增,R的无氧酸溶液能在玻璃容器上刻标记;R和X能形成XR3型化合物,X在化合物中只显一种化合价;R和Z位于同主族,Y原子最外层电子数等于电子层数的2倍。下列有关推断正确的是( )
A.R单质和Z单质均可与水发生反应置换出O2
B.上述元素形成的简单离子都能促进水的电离平衡
C.YR6能在氧气中剧烈燃烧
D.元素对应的简单离子的半径:Y>Z>R>X
解析:选D 已知R、X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期元素,R的无氧酸溶液能在玻璃容器上刻标记,即氢氟酸,所以R为F元素,由X在化合物中只显一种化合价,结合化合物XR3,推知X为Al元素,根据R和Z是位于同主族的短周期元素,确定Z为Cl元素,由Y原子最外层电子数等于电子层数的2倍可知,Y为S元素。F2和Cl2都能与水反应,2F2+2H2O===4HF+O2、Cl2+H2O===HCl+HClO,但并不是都能置换出O2,故A错误;这四种元素形成的简单离子分别是F-、Al3+、S2-和Cl-,其中F-、Al3+、S2-都能水解而促进水的电离,而Cl-不能水解,故B错误;SF6中的S元素为最高价+6价,而F元素是最活泼的非金属元素,所以SF6在氧气中不能燃烧,故C错误;四种元素对应的简单离子半径大小顺序为S2->Cl->F->Al3+,故D正确。
11.(2019·黑龙江重点中学联考)短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W的单质是制备一种高效电池的重要材料,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是( )
A.元素W、X的氯化物中,各原子均满足8电子的稳定结构
B.元素X与氢形成的原子个数比为1∶1的化合物有很多种
C.元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
D.元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2
解析:选A 根据“短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大”“元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素”,推出Y为Al;“元素W的单质是制备一种高效电池的重要材料”,则W为Li;因“X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍”,推出Z为S。W的氯化物为LiCl,Li不满足8电子的稳定结构,A项错误;C与H形成的原子个数比为1∶1的化合物有乙炔、苯等,B项正确;Y的单质为Al,Al与氢氧化钠溶液或盐酸反应都能生成氢气,C项正确;S与C可形成共价化合物CS2,D项正确。
12.短周期元素X、Y、Z、Q、W、R的原子序数与其常见化合价关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.X、Y、R形成的某种化合物可以用于漂白、消毒
B.Q元素形成的可溶性盐的溶液不可能显酸性
C.X、Y、Z、W、R的简单离子半径大小顺序为R>W>Z>Y>X
D.Y、Z和W三者最高价氧化物对应的水化物间不能两两相互反应
解析:选A 由题图可知短周期元素X、Y、Z、Q、W、R分别是氧、钠、铝、磷、硫、氯。X、Y、R形成的NaClO可以用于漂白、消毒,故A正确;NaH2PO4溶液显酸性,故B错误;电子层结构相同离子的半径随着核电荷数增大而减小,所以元素X、Y、Z、R、W的简单离子半径大小顺序为W>R>X>Y>Z,故C错误;Y、Z和W三者最高价氧化物对应的水化物NaOH、Al(OH)3、H2SO4间能两两相互反应,故D错误。
13.(2019·江西红色七校联考)短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,B的氢化物的水溶液呈碱性;C、D为金属元素,且D原子最外层电子数等于其K层电子数;若往E单质的水溶液中滴加少量紫色石蕊溶液,可观察到溶液先变红后褪色。下列说法正确的是( )
A.B的最高价氧化物对应的水化物的酸性比E强
B.某物质焰色反应呈黄色,该物质一定是含C的盐
C.向D单质与沸水反应后的溶液中滴加酚酞,溶液变红
D.B的氢化物的沸点一定高于A的氢化物
解析:选C 根据提供信息可知,A为C,B为N,C为Na,D为Mg,E为Cl。短周期元素最高价氧化物对应的水化物中HClO4的酸性最强,故HNO3的酸性比HClO4的酸性弱,A项错误;某物质焰色反应呈黄色,说明该物质中含有钠元素,可以是钠盐、也可以是Na2O或NaOH等,B项错误;Mg与沸水反应生成Mg(OH)2和H2,所得溶液显碱性,滴加酚酞,溶液变红,C项正确;碳的氢化物为烃,有固体、液体或气体,而氮的氢化物有NH3、N2H4(液体)等,因此氮的氢化物的沸点不一定高于碳的氢化物的沸点,D项错误。
14.(2019·佛山一模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Y的最外层电子数相差1,Y与Z同主族。装满XY2气体的小试管倒扣在水槽中充分反应,液面上升至试管容积的。下列说法正确的是( )
A.Z、W的简单离子半径:Z
B.X与Z可以存在于同一离子化合物中
C.X、Y对应的简单氢化物沸点:X>Y
D.Y与Z组成的化合物溶于水形成的稀溶液能使紫色石蕊溶液褪色
解析:选B 装满XY2气体的小试管倒扣在水槽中充分反应,液面上升至试管容积的,由此可知该气体为NO2,所以X为N,Y为O;Y与Z同主族,所以Z为S;W为短周期主族元素,原子序数又比Z的大,所以W是Cl。A项,Z、W的简单离子S2-、Cl-的核外电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,简单离子半径:Z>W;B项,X与Z可以存在于同一离子化合物中,例如(NH4)2SO4;C项,X、Y对应的简单氢化物为NH3、H2O,在常温下水为液体,氨气为气体,所以水的沸点高于氨气;D项,Y与Z组成的化合物可能是SO2也可能是SO3,但是两者溶于水形成的稀溶液都不能使紫色石蕊溶液褪色。
15.短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增大,B和C为同周期的金属元素,A和B的最外层电子数之和等于D元素原子的最外层电子数,A、B、C、D四种元素最高价氧化物对应的水化物分别为甲、乙、丙、丁,他们之间存在如图所示的反应关系(图中用“——”相连的两种物质间可发生反应),下列说法正确的是( )
A.简单离子半径大小顺序:D>B>A>C
B.等物质的量的BA3和B3A中含有的阴阳离子总数相等
C.元素A和D的简单氢化物分子间仅存在范德华力
D.元素B和D形成化合物的水溶液呈碱性
解析:选D 短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增大,B和C为同周期的金属元素,其最高价氧化物对应的水化物可发生反应,说明B为Na元素,C为Al元素,乙为NaOH、丙为Al(OH)3,甲和丙能发生反应且A的原子序数小于B,说明A为N元素,甲为HNO3,Na与N元素的最外层电子数之和为6,则D为S元素,丁为H2SO4。简单离子半径大小顺序为S2->N3->Na+>Al3+,故A错误;NaN3由Na+和N组成,Na3N由Na+和N3-组成,等物质的量的两种物质中含有的阴阳离子总数不相等,故B错误;NH3分子之间存在范德华力和氢键,H2S分子之间仅存在范德华力,故C错误;Na2S中的S2-在水溶液中发生水解反应使溶液呈碱性,故D正确。
16.短周期元素a、b、c、d、e 的原子序数依次增大,由它们形成的化合物X、Y、Z、W 在一定条件下的相互转化关系如图所示。已知X、Y、Z均含有d元素;X的焰色反应呈黄色;Y是两性氢氧化物;0.1 mol·L-1W溶液的pH为1。下列说法正确的是( )
A.e元素的含氧酸的酸性在同主族中最强
B.b元素的单质和氢化物可能具有氧化性和漂白性
C.c与e和a与e元素形成的化合物均属于电解质且化学键类型相同
D.b、c、d元素的离子半径大小顺序是d>c>b
解析:选B 根据题意及转化关系图可知,X中有Na、Al,Y是Al(OH)3,W是一元强酸,即为HCl,X、Y、Z均含有Al元素,则X是NaAlO2,Z是AlCl3,则a、b、c、d、e 分别是H、O、Na、Al、Cl。A项,e元素是Cl,其最高价含氧酸的酸性在同主族中最强,错误;B项,b元素为O,其单质有O3,其氢化物有H2O2,两者均具有氧化性和漂白性,正确;C项,c与e形成的化合物为NaCl,是离子晶体,化学键是离子键,a与e元素形成的化合物为HCl,是分子晶体,化学键是共价键,两者均属于电解质,但化学键类型不同,错误;D项,b、c、d元素的离子分别是O2-、Na+、Al3+,电子层结构相同,原子序数越大,半径越小,错误。
17.同一短周期元素甲、乙、丙、丁原子序数依次增大。常温下,含甲的化合物r浓度为0.1 mol·L-1时溶液pH=13。同周期元素简单离子中,乙离子的半径最小。p和q分别是元素丙和丁的单质,其中p为浅黄色固体。上述物质的转化关系如图所示(产物水已略去)。下列说法不正确的是( )
A.原子半径的大小关系:甲>乙>丙>丁
B.反应②的离子方程式:Cl2+H2OH++Cl-+HClO
C.m、n的阴离子在酸性条件下不能大量共存
D.甲、乙、丁的最高价氧化物对应的水化物两两之间均可以发生反应
解析:选B p是元素丙的单质,p为浅黄色固体,丙为S元素,p为单质硫;甲、乙、丙、丁是同一短周期元素且原子序数依次增大,丁为Cl元素,q为Cl2,甲、乙都是第三周期元素;含甲的化合物r浓度为0.1 mol·L-1时溶液pH=13,r为一元强碱,甲为Na元素,r为NaOH;同周期元素简单离子中,乙离子半径最小,乙为Al元素。A项,同周期从左到右原子半径逐渐减小,原子半径:甲>乙>丙>丁,正确;B项,反应②为Cl2与NaOH溶液的反应,反应的离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,错误;C项,反应①为S与NaOH的反应,反应的离子方程式为3S+6OH-===2S2-+SO+3H2O,S2-、SO酸性条件下发生归中反应不能大量共存,反应的离子方程式为2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O,正确;D项,甲、乙、丁的最高价氧化物对应的水化物依次为NaOH、Al(OH)3、HClO4,相互间发生的反应有:NaOH+Al(OH)3===NaAlO2+2H2O、NaOH+HClO4===NaClO4+H2O、Al(OH)3+3HClO4===Al(ClO4)3+3H2O,正确。
18.(2019·甘肃重点中学诊断)a、b、c、d是元素周期表中原子序数递增的短周期主族元素,a和b可形成阴阳离子个数比都是1∶2的离子化合物甲和乙,其中乙可以用于供氧、杀菌等,c的单质能溶于稀硫酸,而不溶于冷的浓硫酸,d的单质能使湿润的pH试纸先变红后褪色。下列判断正确的是( )
A.简单离子半径大小关系:a>c>b
B.b、c、d最高价氧化物对应的水化物之间可相互反应
C.甲和乙都是碱性氧化物
D.c和d形成的化合物可用于自来水的杀菌消毒
解析:选B Na2O和Na2O2都是离子化合物,且阴阳离子个数比都是1∶2,Na2O2可用于杀菌、供氧等,结合原子序数大小关系,可以确定a是O、b是Na,甲是Na2O,乙是Na2O2;短周期元素c的单质能溶于稀硫酸,但不溶于浓硫酸(钝化),可确定c是Al;Cl2溶于水,部分Cl2和水反应生成HCl和HClO,HClO具有漂白性,故Cl2能使湿润的pH试纸先变红后褪色,d为Cl。简单离子半径大小关系:r(O2-)>r(Na+)>r(Al3+),A错误;Na、Al、Cl最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、Al(OH)3、HClO4,它们之间可相互反应,B正确;Na2O是碱性氧化物,Na2O2不是碱性氧化物,故C错误;c和d形成的化合物为AlCl3,Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体具有吸附性,可吸附水中悬浮杂质,但不能用于自来水的杀菌消毒,D错误。
19.(2019·全国卷Ⅰ)科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是( )
A.WZ的水溶液呈碱性
B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
解析:选C W、X、Y、Z为同一短周期元素,可能同处于第二或第三周期,观察新化合物的结构示意图可知,X为四价,X可能为C或Si。若X为C,则Z核外最外层电子数为C原子核外电子数的一半,即为3,对应B元素,不符合成键要求,不符合题意,故X为Si,W能形成+1价阳离子,可推出W为Na元素,Z核外最外层电子数为Si原子核外电子数的一半,即为7,可推出Z为Cl元素。Y能与2个Si原子形成共价键,另外得到1个电子达到8电子稳定结构,说明Y原子最外层有5个电子,进一步推出Y为P元素,即W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl元素。A错:WZ为NaCl,其水溶液呈中性。B错:元素非金属性:Cl>P>Si。C对:P的最高价氧化物的水化物为H3PO4,是中强酸。D错:P原子最外层有5个电子,与2个Si原子形成共价键,另外得到1个电子,在该化合物中P元素满足8电子稳定结构。
20.(2019·全国卷Ⅲ)X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10。X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是( )
A.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高
B.热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物
C.X与Z可形成离子化合物ZX
D.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸
解析:选B X、Y、Z均为短周期主族元素,X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,Y的最外层电子数不可能是8,只能为2,且Y原子半径大于Z,所以Y为Mg,X、Y、Z原子的最外层电子数之和为10,故X为C,Z为Si。A错:MgO的熔点高于CO2、CO的熔点。B对:元素的非金属性越强,则其气态氢化物的热稳定性越强,C的非金属性强于Si,故CH4的热稳定性大于SiH4。C错:X与Z形成的SiC是共价化合物。D错:Mg能溶于浓硝酸,但是Si单质不能溶于浓硝酸。
21.主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10;W与Y同族;W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是( )
A.常温常压下X的单质为气态
B.Z的氢化物为离子化合物
C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性
D.W与Y具有相同的最高化合价
解析:选B 可腐蚀玻璃的物质是HF。以此为切入点,根据题意进行元素推断,可知W是氟、X是钠或镁、Y是氯、Z是钾或钙。常温常压下,钠或镁的单质是固体,A项错误;钾或钙是活泼金属元素,氢是非金属元素,KH和CaH2都是离子化合物,B项正确;KCl和CaCl2都是强酸强碱盐,水溶液呈中性,C项错误;氯有最高化合价+7,氟没有正价,D项错误。
22.a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族。下列叙述正确的是( )
A.原子半径:d>c>b>a
B.4种元素中b的金属性最强
C.c的氧化物的水化物是强碱
D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强
解析:选B 由题意可推出a为O,b为Na或Mg,c为Al,d为S。原子半径:Na(或Mg)>Al>S>O,A项错误;同周期主族元素从左到右,金属性逐渐减弱,即金属性:Na(或Mg)>Al,B项正确;Al2O3对应的水化物为Al(OH)3,Al(OH)3是两性氢氧化物,C项错误;同主族元素自上而下,非金属性逐渐减弱,则对应单质的氧化性逐渐减弱,即氧化性:O2>S,D项错误。
23.短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是( )
W
X
Y
Z
A.氢化物沸点:W
B.氧化物对应水化物的酸性:Y>W
C.化合物熔点:Y2X3
D.简单离子的半径:Y
解析:选D 设元素W的最外层电子数为a,则X、Y、Z的最外层电子数分别为a+1、a-2、a+2,再由题意可列式为a+(a+1)+(a-2)+(a+2)=21,可得a=5,又因四种元素为短周期元素,可得W、X为第二周期元素,Y、Z为第三周期元素,故W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素。NH3存在分子间氢键,而HCl不存在分子间氢键,所以NH3的沸点比HCl的沸点高,A项错误;Al(OH)3显两性,N元素的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性,B项错误;Al2O3是离子晶体,而AlCl3是分子晶体,离子晶体的熔点一般高于分子晶体的熔点,C项错误;Al3+和O2-的核外电子排布相同,具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径:Al3+<O2-,D项正确。
24.W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体;Y的周期数是族序数的3倍;Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是( )
A.X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物
B.Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键
C.四种元素的简单离子具有相同的电子层结构
D.W的氧化物对应的水化物均为强酸
解析:选A W、X、Y、Z四种元素原子序数依次增大且为短周期元素,由W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体可知,W为N,X为O;由Y的周期数是族序数的3倍可知,Y为Na;由Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同可知,Z最外层有7个电子,Z为Cl。O与N可形成NO、NO2、N2O3等,O与Na可形成Na2O、Na2O2,O与Cl可形成Cl2O、ClO2、Cl2O7等,A项正确;Na2O2中含有共价键,B项错误;Cl-比N3-、O2-、Na+多一个电子层,C项错误;W的氧化物中,N2O3对应的水化物HNO2是弱酸,D项错误。
25.W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大,元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应,有黄绿色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到含YZW的溶液。下列说法正确的是( )
A.原子半径大小为W<X<Y<Z
B.X的氢化物水溶液酸性强于Z的
C.Y2W2与ZW2均含有非极性共价键
D.标准状况下W的单质状态与X的相同
解析:选D 根据原子序数W<X<Y<Z,盐YZW与浓盐酸反应,有黄绿色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到含YZW的溶液,可知W是氧、Y是钠、Z是氯。X和Z同族,则X是氟。原子半径大小应为X<W<Z<Y,即F<O<Cl<Na,A项错误;HF是弱酸,HCl是强酸,B项错误;Na2O2含非极性共价键,ClO2不含非极性共价键,C项错误;标准状况下,O2、O3与F2均为气体,D项正确。
26.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是( )
A.X的简单氢化物的热稳定性比W的强
B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构
C.Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红
D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期
解析:选C 由题知,W为氮,X为氧,Y为钠,Z为硫。同周期元素从左至右,简单氢化物的热稳定性逐渐增强,H2O的热稳定性比NH3的强,A项正确;O2-和Na+核外都有10个电子,B项正确;钠和硫形成的化合物为硫化钠,它是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,能使红色石蕊试纸变蓝色,C项错误;氧、硫位于同主族,钠与硫同属于第三周期,D项正确。
27.(2019·济南质检)X、Y、Z、Q、W均为短周期主族元素,原子序数依次增大,X、Y是组成空气的主要元素,Y2-与Z+核外电子排布相同,Q的原子序数为Y的2倍。下列说法正确的是( )
A.X、Y组成的原子个数比为1∶1和1∶2的两种化合物均是共价化合物
B.Y和Z可组成阴阳离子个数比为1∶1和1∶2的两种物质
C.Y、Q的简单氢化物的热稳定性:Q>Y
D.X、Q、W的最高价氧化物对应的水化物的酸性:X>W>Q
解析:选A 根据X、Y是组成空气的主要元素,结合原子序数关系知X为N,Y为O;Y2-与Z+核外电子排布相同,则Z为Na;Q的原子序数为Y的2倍,Q的原子序数为16,Q为S;五种元素均为短周期主族元素,W的原子序数大于16,则W为Cl。NO、NO2均为共价化合物,A项正确;Na2O中阴阳离子分别为O2-、Na+,Na2O2中阴阳离子分别为O、Na+,阴阳离子个数比均为1∶2,B项错误;O、S同主族,非金属性:O>S,则简单氢化物的热稳定性:H2O>H2S,C项错误;N、S、Cl中Cl的非金属性最强,故最高价含氧酸酸性最强的是HClO4,D项错误。
28.(2019·河南重点中学联考)蒙脱石散是一种温和的止泻剂,适合儿童使用。其主要成分是由A、B、D、E四种原子序数依次增大的短周期元素组成的物质D4[E4B10(BA)8],其中D元素是地壳中含量最高的金属元素,E元素的单质常用来制造太阳能电池,A3B+和BA-含有相同的电子数。下列说法错误的是( )
A.原子半径:D>E>B>A
B.简单氢化物的稳定性:E>B
C.A、B组成的一种化合物是绿色氧化剂
D.含E的一种盐溶液常作木材阻燃剂
解析:选B 根据题干信息可知:A为H,B为O,D为Al,E为Si。同周期元素,从左到右原子半径依次减小,原子半径:Al>Si>O>H,故A正确;非金属性越强,简单氢化物的稳定性越大,非金属性:O>Si,则简单氢化物的稳定性:H2O>SiH4,故B错误;H2O2是绿色氧化剂,故C正确;硅酸钠水解能形成多聚硅酸,常作木材阻燃剂,故D正确。
29.短周期元素X、Y、Z、Q在元素周期表中位置如图所示,四种元素质子数之和为36。R元素原子半径在同周期中最大,且R的单核离子与Z的单核离子电子层结构相同。下列说法正确的是( )
A.离子半径大小顺序:R>Z>Y
B.X与Z、R与Z形成的化合物所含化学键的类型相同
C.最高价氧化物的水化物酸性强弱顺序:Q>Y>X
D.最高正价的高低顺序:Y>X>R
解析:选D X、Y、Z、Q均为短周期元素,根据它们在周期表中的位置关系可知,X、Y、Z在第二周期,Q在第三周期。设Y的原子序数为y,则X的原子序数为(y-1),Z的原子序数为(y+1),Q的原子序数为(y+8)。原子序数等于质子数,四种元素质子数之和为36,则有(y-1)+y+(y+1)+(y+8)=36,所以y=7。所以Y为N元素,X为C元素,Z为O元素,Q为P元素。R的单核离子与Z的单核离子(O2-)电子层结构相同,则R为第二周期的非金属元素或第三周期的金属元素。又因为R元素原子半径在同周期中最大,同周期主族元素,原子半径自左至右逐渐减小,则R为第三周期的金属元素Na。
电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小,R、Z、Y的简单离子分别为Na+、O2-、N3-,三者电子层结构相同,故离子半径大小顺序为N3->O2->Na+,故A错误;X(C)与Z(O)形成的碳的氧化物,所含化学键为共价键,不含有离子键,而R(Na)与Z(O)形成的化合物一定含有离子键,化学键类型不同,故B错误;元素非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,Q、Y、X的非金属性Y>Q>X,则最高价氧化物的水化物酸性强弱顺序Y>Q>X,故C错误;最高正价等于主族序数,Y最高正价为+5,X最高正价为+4,R最高正价为+1,则最高正价的高低顺序为Y>X>R,故D正确。
30.W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,且四种元素的原子最外层电子数之和为24。下列说法错误的是( )
W
X
Y
Z
A.单核阴离子的还原性Y强于X
B.W的气态氢化物与其最高价含氧酸反应生成离子化合物
C.X、Y、Z最简单氢化物中稳定性最弱的是Y
D.在元素周期表中118号元素与Z位于同一主族
解析:选D 由X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中位置可知,W、X为第二周期元素,Y、Z为第三周期元素,设X的最外层电子数为x,则W的最外层电子数为x-1,Y的最外层电子数为x,Z的最外层电子数为x+1,则x+x-1+x+x+1=24,解得x=6,则W为N,X为O,Y为S,Z为Cl。同主族元素阴离子的还原性从上到下依次增强,所以S2-的还原性比O2-强,故A正确;N元素的气态氢化物和其最高价含氧酸反应生成离子化合物NH4NO3,故B正确;X、Y、Z最简单氢化物为H2O、H2S、HCl,非金属性越强越稳定,所以稳定性最弱的是H2S,故C正确;118号元素位于0族,Z是Cl元素位于第ⅦA族,故D错误。
31.短周期主族元素X、Y、Z原子序数依次增大,其中X的气态氢化物的水溶液能够刻蚀玻璃,Y元素最高价氧化物的水化物不溶于水,可溶于氯化铵溶液,Z与X同主族。下列叙述正确的是( )
A.原子半径:Y>Z>X
B.元素X 最高化合价和最低化合价的代数和为6
C.Y 的简单离子和Z的简单离子具有相同的电子层结构
D.工业上常用电解Y和Z的化合物的水溶液制备单质Y
解析:选A 根据X的气态氢化物的水溶液能够刻蚀玻璃,可知X为F元素,Z与X同主族, Z为Cl元素,X、Y、Z原子序数依次增大,其中Y元素最高价氧化物的水化物不溶于水,可溶于氯化铵溶液,可推测Y为Mg元素。原子半径:Mg>Cl>F,故A正确;F元素最高价为0,最低价为-1,代数和为-1,故B错误;Mg2+和Cl-结构不同,故C错误;工业上常用电解熔融的MgCl2制备单质Mg,故D错误。
32.(2019·江苏高考)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层有2个电子,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,W与X位于同一主族。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.由X、Y组成的化合物是离子化合物
C.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D.W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
解析:选B 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,X为O元素,Y原子的最外层有2个电子,Y为Mg元素,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,Z为Si元素,W与X位于同一主族,W为S元素。A错:原子半径应为r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X)。B对:由X、Y组成的化合物为氧化镁,是离子化合物。C错:Z和W的最高价氧化物对应的水化物分别为硅酸和硫酸,硫酸的酸性强于硅酸。D错:W和X形成的简单气态氢化物分别为H2S和H2O,热稳定性H2O强于H2S。
33.(2019·昆明摸底)短周期主族元素a、b、c、d原子序数依次增大,a是短周期主族元素中原子半径最小的元素,b是地壳中含量最多的元素,c元素的单质常用作半导体材料,d元素的最高正价与最低负价的代数和为6。下列说法不正确的是( )
A.d单质在常温下是气体
B.原子半径:r(c)>r(d)>r(b)
C.简单氢化物的沸点:d>b
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:d>c
解析:选C 根据a是短周期主族元素中原子半径最小的元素,可确定a为H;地壳中含量最多的元素为O,则b为O;由c元素的单质常用作半导体材料,可知c为Si;再由d元素的最高正价与最低负价的代数和为6,可确定d为Cl。Cl2在常温下呈气态,A项正确;原子半径:Si>Cl>O,B项正确;常温下H2O呈液态,HCl呈气态,故氢化物的沸点:H2O>HCl,C项错误;非金属性:Cl>Si,则最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>H2SiO3,D项正确。
34.X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,三种元素属于不同周期。如图转化关系中,A、B、C是X、Y、Z对应的三种气态单质,其余均为常见化合物。下列分析正确的是( )
A.Y的氢化物在常温下是液体
B.与Y同周期氢化物中D最稳定
C.Z的含氧酸均为强酸
D.F含离子键和共价键
解析:选D 根据题意可分析出X、Y、Z分别为H、N、Cl三种元素,所以A、B、C分别是H2、N2、Cl2,则D为NH3、E为HCl,F为NH4Cl。Y的氢化物是NH3,常温下是气体,故A错误;与Y同周期氢化物中最稳定的是HF,故B错误;Cl元素的含氧酸很多,其中HClO是弱酸,故C错误;NH4Cl是离子化合物,分子内既有离子键,也有共价键,故D正确。
35.X、Y、Z、W均为短周期主族元素,原子序数依次增大。X与Z位于同一主族,Z的核外电子数是X的2倍,Y、Z、W原子的最外层电子数之和等于Z的核外电子总数。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(X)
B.Y的氧化物能与氢氧化钠溶液反应
C.Z的氧化物对应的水化物均为强酸
D.Z的气态氢化物的稳定性比W的强
解析:选B 由题意分析可知,X为O、Y为Al、Z为S、W为Cl。电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径:r(X)S,则Z的气态氢化物的稳定性比W的弱,故D错误。
36.主族元素W、X、Y、Z的原子序数均不大于20,其原子半径依次增大。W与X的核电荷数之比为4∶3,且都能形成电子总数相等的简单氢化物分子a、b;Y原子最外层电子数少于其最内层电子数;Z原子的各层电子数呈对称分布。下列叙述错误的是( )
A.a、b分子的稳定性:a>b
B.自然界存在多种含W、X元素的化合物
C.W的原子序数一定比Y的原子序数小
D.Z的最高价氧化物对应的水化物可为强碱
解析:选C W与X的核电荷数之比为4∶3,若W的核电荷数为4,即W为Be,X的核电荷数为3,即X为Li,由W与X都能形成电子总数相等的简单氢化物,则W不是Be,X不是Li,即W为O,X为C,a为H2O,b为CH4,Y的原子最外层电子数少于其最内层电子数,即Y可能是Na,也可能是Li,Z原子的各层电子数呈对称分布,且四种元素原子半径依次增大,则Z为Ca。非金属性O>C,则H2O的稳定性强于CH4,故A说法正确;自然界含有C和O的化合物有CO2、有机物等,故B说法正确;根据上述分析,如果Y为Li,W的原子序数大于Y的原子序数,故C说法错误;Ca为活泼金属,其最高价氧化物对应水化物是Ca(OH)2,Ca(OH)2为强碱,故D说法正确。
37.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X、Y的最外层电子数之和等于6,且X、Y 位于不同的周期,W的最简单气态氢化物与Z的单质形成的混合气体在光照条件下可得到Z的氢化物和油状混合物。下列说法正确的是( )
A.简单离子的半径:Y>Z
B.X的最简单氢化物与Z的单质混合后可产生白烟
C.Z的氧化物对应的水化物酸性一定比W 的强
D.W、X、Y 三种元素形成的化合物YWX的水溶液呈中性
解析:选B 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大, W的最简单气态氢化物与Z的单质形成的混合气体在光照条件下可得到Z的氢化物和油状混合物,可知W为碳元素,Z为氯元素,X、Y的最外层电子数之和等于6,且X、Y 位于不同的周期, 故X、Y只能是氮元素和钠元素。氯离子比钠离子多一个电子层,故简单离子的半径: Z>Y,选项A错误;X的最简单氢化物氨气与Z的单质氯气混合后可产生白烟氯化铵,选项B正确;Z的氧化物对应的水化物酸性不一定比W 的强,如次氯酸的酸性弱于碳酸,选项C错误;W、X、Y 三种元素形成的化合物NaCN为强碱弱酸盐,水解呈碱性,选项D错误。
38.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增,其原子的最外层电子数之和为15。X与Y、Z、W位于相邻周期,Z最外层电子数与周期数相等,W的一种氧化物是主要的大气污染物。下列叙述正确的是( )
A.原子半径的大小顺序:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.最高价氧化物对应的水化物的碱性:Y>Z
C.X、W的简单气态氢化物都易溶于水
D.Z的最高价氧化物对应的水化物一定能溶于X的最高价氧化物对应的水化物
解析:选B W的一种氧化物是主要的大气污染物,则W为S, Z最外层电子数与周期数相等,且X与Y、Z、W位于相邻周期,说明Z为Al, 如果Y是Mg,则X为C,如果Y为Na,则X为N。电子层数越多,半径越大,电子层数相同,半径随着原子序数的增大而减小,即半径大小顺序是r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X),故A错误;无论Y是Na还是Mg,同周期从左向右金属性减小,其最高价氧化物对应水化物的碱性越弱,即Y>Z,故B正确;如果X为C,氢化物是CH4,CH4不溶于水,故C错误;Z的最高价氧化物对应水化物是Al(OH)3,如果X为C,C的最高价氧化物对应水化物是H2CO3,氢氧化铝不溶于碳酸,故D错误。
39.(2020届重庆七校联考)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y(XW)Z2是一种新型净水剂,XW-是一种10电子微粒,且对水的电离有抑制作用,X和Y能形成二元化合物R,工业上电解熔融的R可制取Y的单质。下列说法正确的是( )
A.含有Y元素的离子水解一定显酸性
B.电解熔融R时,X的离子向阳极移动
C.简单离子半径:Z>Y>X
D.可用pH试纸测定Z单质水溶液的pH
解析:选B 短周期主族元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大,由“XW-是一种10电子微粒,且对水的电离有抑制作用”,推出X为O,W为H;由“X和Y能形成二元化合物R,工业上电解熔融的R可制取Y的单质”及“Y(XW)Z2是一种新型净水剂”,可推出Y为Al,R为Al2O3;由Y(XW)Z2中各元素化合价代数和为0,推出Z为-1价,从而推出Z为Cl。KAlO2溶液因AlO水解而显碱性,A项错误;电解熔融R(Al2O3)时,X的离子(O2-)向阳极移动,B项正确;电子层数多的离子半径大,具有相同核外电子排布的离子,原子序数小的离子半径大,则简单离子半径:Z(Cl-)>X(O2-)>Y(Al3+),C项错误;因氯水中含具有漂白作用的HClO,故不能用pH试纸测定氯水的pH,D项错误。
40.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍;Y的气态氢化物可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝;25 ℃时,0.01 mol·L-1Z的最高价氧化物对应水化物的pH为12;W与X原子最外层电子数之比为3∶2。下列说法正确的是( )
A.化合物Z2O2含有离子键和极性共价键
B.原子半径大小:W>Z>X>Y
C.WO2能使品红溶液褪色,其漂白原理与氯水类似
D.Y的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物可反应生成盐
解析:选D X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,X为C元素;Y的气态氢化物可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,Y为N元素;0.01 mol·L-1Z的最高价氧化物对应水化物的pH为12,Z为Na元素;W与X原子最外层电子数之比为3∶2,可知W的最外层电子数为6,结合原子序数大于11,可知W为S元素。化合物Na2O2含有离子键和O—O非极性共价键,A错误;电子层数越多,原子半径越大,同周期元素从左向右原子半径逐渐减小,则原子半径大小:Z>W>X>Y,B错误;SO2能使品红溶液褪色,其漂白原理与氯水不同,分别与化合反应、氧化反应有关,C错误;Y的气态氢化物(NH3)与其最高价氧化物的水化物(HNO3)可反应生成NH4NO3,D正确。
41.(2019·南京一模)W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大,W是短周期中金属性最强的元素,向水中同时加入W2Y和XZ3,剧烈反应并产生气体和白色沉淀。下列说法正确的是( )
A.简单气态氢化物的热稳定性:Z
B.氧化物对应水化物的酸性:X
C.工业上通过电解XZ3来冶炼单质X
D.YZ2分子中每个原子的最外层都是8电子稳定结构
解析:选D 根据“W是短周期中金属性最强的元素”,可知W是位于第三周期第ⅠA族的Na。然后由W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大,结合“向水中同时加入W2Y和XZ3,剧烈反应并产生气体和白色沉淀”可知Y是S,X是Al,Z是Cl。由于Cl的非金属性强于S,因此HCl的稳定性强于H2S,A项错误。硫的氧化物对应的水化物有多种,如H2SO3、H2SO4,氯的氧化物对应的水化物更多,如HClO、HClO3、HClO4等,氯的含氧酸的酸性不一定比硫的含氧酸的酸性强,但最高价氧化物对应水化物的酸性:X
42.X、Y、Z、W、M五种元素的原子序数依次增大。已知X、Y、Z、W是短周期元素中的四种非金属元素,X元素的原子形成的离子就是一个质子;Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍;Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体;M是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是( )
A.X、Z、W三元素形成的化合物为共价化合物
B.五种元素的原子半径从大到小的顺序是M>W>Z>Y>X
C.化合物YW2、ZW2都是酸性氧化物
D.用M单质作阳极,石墨作阴极电解NaHCO3溶液,在阳极区出现白色沉淀
解析:选D X、Y、Z、W是短周期元素中的四种非金属元素,X元素的原子形成的离子就是一个质子,则X是H;Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,则Y是C;M是地壳中含量最高的金属元素,则M是Al;Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体且Y、Z、W、M的原子序数依次增大,故Z是N,W是O。X、Z、W三种元素形成的化合物NH4NO3为离子化合物,故A项错误;其原子半径从大到小的顺序为Al>C>N>O>H,即M>Y > Z > W> X,故B项错误;化合物YW2、ZW2分别为CO2、NO2,CO2是酸性氧化物,NO2不是酸性氧化物,故C项错误;用Al单质作阳极,石墨作阴极电解NaHCO3溶液,电解一段时间后,在阳极区铝离子和碳酸氢根离子相互促进水解会产生白色沉淀,阴极区产生氢气,故D项正确。
43.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层只有一个电子,Z位于元素周期表第ⅢA族,W与X属于同一主族。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)
B.由X、Y组成的化合物中均不含共价键
C.Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱
D.X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
解析:选D X是地壳中含量最多的元素,则X为O元素,Y原子的最外层只有一个电子,Z位于元素周期表第ⅢA族,X、Y、Z、W原子序数依次增大且均为短周期主族元素,则Z为Al元素,Y为Na元素,W与X属于同一主族,则W为S元素。Na、Al、S在同一周期,随着核电荷数的增大,原子半径逐渐变小,所以r(Y)>r(Z)>r(W),A项错误;X、Y组成的Na2O2中含有共价键,B项错误;Y、Z最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,NaOH的碱性强于Al(OH)3,C项错误。
44.如表所示的五种元素中,W、X、Y、Z为短周期元素, W元素的核电荷数为X元素的2倍。下列说法不正确的是( )
X
Y
W
Z
T
A.W、X、Y都存在既有极性键又有非极性键的氢化物
B.与W同主族且位于其上一周期的元素形成的氢化物的沸点可能高于Y的氢化物
C.W分别与X、Y、Z形成的二元化合物都具有熔点高硬度大的特性
D.T元素的单质具有半导体特性
解析:选C W元素的核电荷数为X元素的2倍,X为N,W为Si,根据表可知T为Ge 、Y为O、 Z为 Cl;W、X、Y的氢化物分别为Si2H6 、N2H4、H2O2均为共价化合物,均存在极性键及非极性键,A正确;与W同主族且位于其上一周期的元素为碳,其形成氢化物有多种,如果含碳数较多,其沸点可以高于H2O的沸点,B正确;硅与氮形成氮化硅,硅与氧形成二氧化硅均为原子晶体,而氯与硅形成的四氯化硅为分子晶体,熔点低,硬度小, C错误;Ge位于金属与非金属交界线附近,其单质具有半导体特性,D正确。
45.短周期元素Q、W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示,其中只有Z为金属元素。则下列说法中,正确的是( )
A.W、X两种元素在自然界中都存在相应的单质
B.Q、Y分别与活泼金属元素形成的化合物中仅含离子键
C.Y、Z分别形成的简单离子中,前者的半径较大
D.X、Z的最高价氧化物对应的水化物之间容易相互发生反应
解析:选C 由元素所在周期表中位置可知,X为C元素,Y为O元素,Z为Al元素,W为Si元素,Q为Cl元素。A项,C在自然界中存在单质,Si在自然界中全部以化合态存在,错误;B项,O与活泼金属形成的化合物中可以含有共价键,如过氧化钠,错误;C项,电子排布相同的离子,原子序数越大,离子半径越小,则O、Al分别形成的简单离子中,前者的半径较大,正确;D项,C的最高价氧化物的水化物为弱酸,与氢氧化铝不反应,错误。
1.(2019·北京高考)2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是( )
A.In是第五周期第ⅢA族元素
B.In的中子数与电子数的差值为17
C.原子半径:In>Al
D.碱性:In(OH)3>RbOH
解析:选D A对:由铟(49In)的原子结构示意图可推断In是第五周期第ⅢA族元素。B对:In的中子数为115-49=66,电子数为49,因此In的中子数与电子数的差值为17。C对:铟和铝同属于ⅢA族元素,前者位于第五周期,后者位于第三周期,因此原子半径:In>Al。D错:铟和铷同属于第五周期元素,前者位于第ⅢA族,后者位于第ⅠA族,根据同周期主族元素最高价氧化物的水化物的碱性递变规律得碱性:In(OH)3
A.原子半径:r(W)>r(Y)>r(X)
B.Y与X、Z、W均可形成两种(或两种以上)的二元化合物
C.X的最简单氢化物的水溶液酸性强于W的
D.X的最简单氢化物的热稳定性比Y的强
解析:选B 根据X形成的单质是大气中含量最多的物质,可推出X为N;根据同周期和同主族元素原子半径变化规律可知Z为Na;根据Y原子的最外层电子数与次外层电子数之和为8,以及Y、W同主族,可推出Y为O,W为S。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,故原子半径:r(S)>r(N)>r(O),A项错误;O与Na可形成Na2O2、Na2O,O与N可形成NO、NO2、N2O3等,O与S可形成SO2、SO3,B项正确;NH3的水溶液呈碱性,H2S的水溶液呈酸性,C项错误;非金属性:N
Y
Z
W
A.四种元素的原子半径大小顺序为W>Y>X>Z
B.X、Y、Z既能形成离子化合物,又能形成共价化合物
C.Z、W元素的最简单氢化物的沸点和稳定性的大小顺序均为H2Z<H2W
D.X分别与Y、Z形成的核外电子总数为10的微粒只有YX3和X2Z
解析:选B 设Y元素原子的最外层电子数为x,则有x+x+1+x+1=17,解得x=5,则Y、Z、W对应的三种元素分别为N、O、S;又X、Y、W分别位于不同周期,则X为H。选项A,原子半径大小:r(S)>r(N)>r(O)>r(H),错误;选项B,H、N、O三种元素可以形成硝酸,属于共价化合物,也可以形成硝酸铵,属于离子化合物,正确;选项C,H2O常温下是液体,H2S常温下是气体,H2O的沸点比H2S高,氧的非金属性比硫强,则H2O的稳定性比H2S高,错误;选项D,H分别与N、O形成的核外电子总数为10的微粒有NH3、NH、OH-、H2O、H3O+等,错误。
4.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,由它们组成的化合物YZWX的水溶液因为遇Fe3+ 变血红色可用于检验Fe3+,若已知灼烧该化合物的焰色为黄色。下列推断正确的是( )
A.简单氢化物的熔沸点:W>X
B.原子半径和离子半径均满足:X
D.常温下,pH 为12的Y2Z溶液中水电离的c(H+)为10-12 mol·L-1
解析:选C 化合物YZWX的水溶液因为遇Fe3+ 变血红色,所以YZWX是硫氰酸盐,灼烧该化合物的焰色为黄色,YZWX是NaSCN,W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X、Y、Z分别是C、N、Na、S;熔沸点:NH3>CH4,故A错误;原子半径:N
5.(2019·海淀区期中)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都在第二周期
解析:选A 根据R2Q2用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源及R、Q的主要化合价,可知R为Na,Q为O,再结合其他五种短周期元素原子半径的大小及主要化合价,可知M为H,T为S,X为Al,Y为Mg,Z为Cl。非金属性:S
W
Z
X
Y
A.原子半径:X
7.a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,b2-和c+的电子层结构相同,d和b同族。下列叙述错误的是( )
A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1
B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物
C.c的原子半径是这些元素中最大的
D.d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性
解析:选A 由题中所给的信息可知,a为H,b为O,c 为Na,d为S。A项,H与Na可以形成化合物NaH,H的化合价为-1,错误;B项,O与其他三种元素可以形成H2O、H2O2、Na2O、Na2O2、SO2、SO3等二元化合物,正确;C项,四种元素原子半径大小顺序为Na>S>O>H,正确;D项,H与S形成化合物H2S,其水溶液呈弱酸性,正确。
8.Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X的焰色反应呈黄色,Q元素的原子最外层电子数是其内层电子数的2倍,W、Z原子最外层电子数相同,Z的核电荷数是W的2倍,含元素Y的合金是日常生活中使用最广泛的金属材料之一。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径的大小顺序:r(X)>r(Y)>r(Z)>r(W)
B.元素Q和Z形成的化合物QZ2属于离子化合物
C.X、Y、Z最高价氧化物对应的水化物两两间能发生反应
D.Z元素氢化物的沸点高于W元素氢化物的沸点
解析:选C Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X的焰色反应呈黄色,X为Na元素;Q元素的原子最外层电子数是其内层电子数的2倍,Q为C元素;W、Z原子最外层电子数相同,Z的核电荷数是W的2倍,W为O元素,Z为S元素;含元素Y的合金是日常生活中使用最广泛的金属材料之一,Y为Al元素。电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,离子电子层数越多,离子半径越大,故离子半径:S2->O2->Na+>Al3+,A错误;CS2属于共价化合物,B错误;氢氧化铝是两性氢氧化物,可以与强酸和强碱反应,则X、Y、Z最高价氧化物对应的水化物之间两两能发生反应,C正确;水分子之间存在氢键,沸点高于硫化氢,D错误。
9.如表为截取的元素周期表前4周期的一部分,且X、Y、Z、R和W均为主族元素。下列说法正确的是( )
X
Y
Z
R
W
A.五种元素的原子最外层电子数一定都大于2
B.X、Z原子序数可能相差18
C.Y最高价氧化物的水化物可能是强酸
D.Z的氧化物与X单质不可能发生置换反应
解析:选A 五种元素属于ⅢA~ⅦA族,所以原子最外层电子数一定大于2,故A项正确;X位于第二周期,则Z是第三周期元素,所以原子序数相差8,故B项错误;Y是第三周期元素,可能是Al、Si、P,而Al、Si、P最高价氧化物的水化物都不是强酸,故C项错误;若X是C,则Z是Si,其氧化物为SiO2,存在置换反应:SiO2+2C===Si+2CO↑,故D项错误。
10.短周期元素R、X、Y、Z的原子序数依次递增,R的无氧酸溶液能在玻璃容器上刻标记;R和X能形成XR3型化合物,X在化合物中只显一种化合价;R和Z位于同主族,Y原子最外层电子数等于电子层数的2倍。下列有关推断正确的是( )
A.R单质和Z单质均可与水发生反应置换出O2
B.上述元素形成的简单离子都能促进水的电离平衡
C.YR6能在氧气中剧烈燃烧
D.元素对应的简单离子的半径:Y>Z>R>X
解析:选D 已知R、X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期元素,R的无氧酸溶液能在玻璃容器上刻标记,即氢氟酸,所以R为F元素,由X在化合物中只显一种化合价,结合化合物XR3,推知X为Al元素,根据R和Z是位于同主族的短周期元素,确定Z为Cl元素,由Y原子最外层电子数等于电子层数的2倍可知,Y为S元素。F2和Cl2都能与水反应,2F2+2H2O===4HF+O2、Cl2+H2O===HCl+HClO,但并不是都能置换出O2,故A错误;这四种元素形成的简单离子分别是F-、Al3+、S2-和Cl-,其中F-、Al3+、S2-都能水解而促进水的电离,而Cl-不能水解,故B错误;SF6中的S元素为最高价+6价,而F元素是最活泼的非金属元素,所以SF6在氧气中不能燃烧,故C错误;四种元素对应的简单离子半径大小顺序为S2->Cl->F->Al3+,故D正确。
11.(2019·黑龙江重点中学联考)短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W的单质是制备一种高效电池的重要材料,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是( )
A.元素W、X的氯化物中,各原子均满足8电子的稳定结构
B.元素X与氢形成的原子个数比为1∶1的化合物有很多种
C.元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
D.元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2
解析:选A 根据“短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大”“元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素”,推出Y为Al;“元素W的单质是制备一种高效电池的重要材料”,则W为Li;因“X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍”,推出Z为S。W的氯化物为LiCl,Li不满足8电子的稳定结构,A项错误;C与H形成的原子个数比为1∶1的化合物有乙炔、苯等,B项正确;Y的单质为Al,Al与氢氧化钠溶液或盐酸反应都能生成氢气,C项正确;S与C可形成共价化合物CS2,D项正确。
12.短周期元素X、Y、Z、Q、W、R的原子序数与其常见化合价关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.X、Y、R形成的某种化合物可以用于漂白、消毒
B.Q元素形成的可溶性盐的溶液不可能显酸性
C.X、Y、Z、W、R的简单离子半径大小顺序为R>W>Z>Y>X
D.Y、Z和W三者最高价氧化物对应的水化物间不能两两相互反应
解析:选A 由题图可知短周期元素X、Y、Z、Q、W、R分别是氧、钠、铝、磷、硫、氯。X、Y、R形成的NaClO可以用于漂白、消毒,故A正确;NaH2PO4溶液显酸性,故B错误;电子层结构相同离子的半径随着核电荷数增大而减小,所以元素X、Y、Z、R、W的简单离子半径大小顺序为W>R>X>Y>Z,故C错误;Y、Z和W三者最高价氧化物对应的水化物NaOH、Al(OH)3、H2SO4间能两两相互反应,故D错误。
13.(2019·江西红色七校联考)短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,B的氢化物的水溶液呈碱性;C、D为金属元素,且D原子最外层电子数等于其K层电子数;若往E单质的水溶液中滴加少量紫色石蕊溶液,可观察到溶液先变红后褪色。下列说法正确的是( )
A.B的最高价氧化物对应的水化物的酸性比E强
B.某物质焰色反应呈黄色,该物质一定是含C的盐
C.向D单质与沸水反应后的溶液中滴加酚酞,溶液变红
D.B的氢化物的沸点一定高于A的氢化物
解析:选C 根据提供信息可知,A为C,B为N,C为Na,D为Mg,E为Cl。短周期元素最高价氧化物对应的水化物中HClO4的酸性最强,故HNO3的酸性比HClO4的酸性弱,A项错误;某物质焰色反应呈黄色,说明该物质中含有钠元素,可以是钠盐、也可以是Na2O或NaOH等,B项错误;Mg与沸水反应生成Mg(OH)2和H2,所得溶液显碱性,滴加酚酞,溶液变红,C项正确;碳的氢化物为烃,有固体、液体或气体,而氮的氢化物有NH3、N2H4(液体)等,因此氮的氢化物的沸点不一定高于碳的氢化物的沸点,D项错误。
14.(2019·佛山一模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Y的最外层电子数相差1,Y与Z同主族。装满XY2气体的小试管倒扣在水槽中充分反应,液面上升至试管容积的。下列说法正确的是( )
A.Z、W的简单离子半径:Z
C.X、Y对应的简单氢化物沸点:X>Y
D.Y与Z组成的化合物溶于水形成的稀溶液能使紫色石蕊溶液褪色
解析:选B 装满XY2气体的小试管倒扣在水槽中充分反应,液面上升至试管容积的,由此可知该气体为NO2,所以X为N,Y为O;Y与Z同主族,所以Z为S;W为短周期主族元素,原子序数又比Z的大,所以W是Cl。A项,Z、W的简单离子S2-、Cl-的核外电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,简单离子半径:Z>W;B项,X与Z可以存在于同一离子化合物中,例如(NH4)2SO4;C项,X、Y对应的简单氢化物为NH3、H2O,在常温下水为液体,氨气为气体,所以水的沸点高于氨气;D项,Y与Z组成的化合物可能是SO2也可能是SO3,但是两者溶于水形成的稀溶液都不能使紫色石蕊溶液褪色。
15.短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增大,B和C为同周期的金属元素,A和B的最外层电子数之和等于D元素原子的最外层电子数,A、B、C、D四种元素最高价氧化物对应的水化物分别为甲、乙、丙、丁,他们之间存在如图所示的反应关系(图中用“——”相连的两种物质间可发生反应),下列说法正确的是( )
A.简单离子半径大小顺序:D>B>A>C
B.等物质的量的BA3和B3A中含有的阴阳离子总数相等
C.元素A和D的简单氢化物分子间仅存在范德华力
D.元素B和D形成化合物的水溶液呈碱性
解析:选D 短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增大,B和C为同周期的金属元素,其最高价氧化物对应的水化物可发生反应,说明B为Na元素,C为Al元素,乙为NaOH、丙为Al(OH)3,甲和丙能发生反应且A的原子序数小于B,说明A为N元素,甲为HNO3,Na与N元素的最外层电子数之和为6,则D为S元素,丁为H2SO4。简单离子半径大小顺序为S2->N3->Na+>Al3+,故A错误;NaN3由Na+和N组成,Na3N由Na+和N3-组成,等物质的量的两种物质中含有的阴阳离子总数不相等,故B错误;NH3分子之间存在范德华力和氢键,H2S分子之间仅存在范德华力,故C错误;Na2S中的S2-在水溶液中发生水解反应使溶液呈碱性,故D正确。
16.短周期元素a、b、c、d、e 的原子序数依次增大,由它们形成的化合物X、Y、Z、W 在一定条件下的相互转化关系如图所示。已知X、Y、Z均含有d元素;X的焰色反应呈黄色;Y是两性氢氧化物;0.1 mol·L-1W溶液的pH为1。下列说法正确的是( )
A.e元素的含氧酸的酸性在同主族中最强
B.b元素的单质和氢化物可能具有氧化性和漂白性
C.c与e和a与e元素形成的化合物均属于电解质且化学键类型相同
D.b、c、d元素的离子半径大小顺序是d>c>b
解析:选B 根据题意及转化关系图可知,X中有Na、Al,Y是Al(OH)3,W是一元强酸,即为HCl,X、Y、Z均含有Al元素,则X是NaAlO2,Z是AlCl3,则a、b、c、d、e 分别是H、O、Na、Al、Cl。A项,e元素是Cl,其最高价含氧酸的酸性在同主族中最强,错误;B项,b元素为O,其单质有O3,其氢化物有H2O2,两者均具有氧化性和漂白性,正确;C项,c与e形成的化合物为NaCl,是离子晶体,化学键是离子键,a与e元素形成的化合物为HCl,是分子晶体,化学键是共价键,两者均属于电解质,但化学键类型不同,错误;D项,b、c、d元素的离子分别是O2-、Na+、Al3+,电子层结构相同,原子序数越大,半径越小,错误。
17.同一短周期元素甲、乙、丙、丁原子序数依次增大。常温下,含甲的化合物r浓度为0.1 mol·L-1时溶液pH=13。同周期元素简单离子中,乙离子的半径最小。p和q分别是元素丙和丁的单质,其中p为浅黄色固体。上述物质的转化关系如图所示(产物水已略去)。下列说法不正确的是( )
A.原子半径的大小关系:甲>乙>丙>丁
B.反应②的离子方程式:Cl2+H2OH++Cl-+HClO
C.m、n的阴离子在酸性条件下不能大量共存
D.甲、乙、丁的最高价氧化物对应的水化物两两之间均可以发生反应
解析:选B p是元素丙的单质,p为浅黄色固体,丙为S元素,p为单质硫;甲、乙、丙、丁是同一短周期元素且原子序数依次增大,丁为Cl元素,q为Cl2,甲、乙都是第三周期元素;含甲的化合物r浓度为0.1 mol·L-1时溶液pH=13,r为一元强碱,甲为Na元素,r为NaOH;同周期元素简单离子中,乙离子半径最小,乙为Al元素。A项,同周期从左到右原子半径逐渐减小,原子半径:甲>乙>丙>丁,正确;B项,反应②为Cl2与NaOH溶液的反应,反应的离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,错误;C项,反应①为S与NaOH的反应,反应的离子方程式为3S+6OH-===2S2-+SO+3H2O,S2-、SO酸性条件下发生归中反应不能大量共存,反应的离子方程式为2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O,正确;D项,甲、乙、丁的最高价氧化物对应的水化物依次为NaOH、Al(OH)3、HClO4,相互间发生的反应有:NaOH+Al(OH)3===NaAlO2+2H2O、NaOH+HClO4===NaClO4+H2O、Al(OH)3+3HClO4===Al(ClO4)3+3H2O,正确。
18.(2019·甘肃重点中学诊断)a、b、c、d是元素周期表中原子序数递增的短周期主族元素,a和b可形成阴阳离子个数比都是1∶2的离子化合物甲和乙,其中乙可以用于供氧、杀菌等,c的单质能溶于稀硫酸,而不溶于冷的浓硫酸,d的单质能使湿润的pH试纸先变红后褪色。下列判断正确的是( )
A.简单离子半径大小关系:a>c>b
B.b、c、d最高价氧化物对应的水化物之间可相互反应
C.甲和乙都是碱性氧化物
D.c和d形成的化合物可用于自来水的杀菌消毒
解析:选B Na2O和Na2O2都是离子化合物,且阴阳离子个数比都是1∶2,Na2O2可用于杀菌、供氧等,结合原子序数大小关系,可以确定a是O、b是Na,甲是Na2O,乙是Na2O2;短周期元素c的单质能溶于稀硫酸,但不溶于浓硫酸(钝化),可确定c是Al;Cl2溶于水,部分Cl2和水反应生成HCl和HClO,HClO具有漂白性,故Cl2能使湿润的pH试纸先变红后褪色,d为Cl。简单离子半径大小关系:r(O2-)>r(Na+)>r(Al3+),A错误;Na、Al、Cl最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、Al(OH)3、HClO4,它们之间可相互反应,B正确;Na2O是碱性氧化物,Na2O2不是碱性氧化物,故C错误;c和d形成的化合物为AlCl3,Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体具有吸附性,可吸附水中悬浮杂质,但不能用于自来水的杀菌消毒,D错误。
19.(2019·全国卷Ⅰ)科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是( )
A.WZ的水溶液呈碱性
B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
解析:选C W、X、Y、Z为同一短周期元素,可能同处于第二或第三周期,观察新化合物的结构示意图可知,X为四价,X可能为C或Si。若X为C,则Z核外最外层电子数为C原子核外电子数的一半,即为3,对应B元素,不符合成键要求,不符合题意,故X为Si,W能形成+1价阳离子,可推出W为Na元素,Z核外最外层电子数为Si原子核外电子数的一半,即为7,可推出Z为Cl元素。Y能与2个Si原子形成共价键,另外得到1个电子达到8电子稳定结构,说明Y原子最外层有5个电子,进一步推出Y为P元素,即W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl元素。A错:WZ为NaCl,其水溶液呈中性。B错:元素非金属性:Cl>P>Si。C对:P的最高价氧化物的水化物为H3PO4,是中强酸。D错:P原子最外层有5个电子,与2个Si原子形成共价键,另外得到1个电子,在该化合物中P元素满足8电子稳定结构。
20.(2019·全国卷Ⅲ)X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10。X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是( )
A.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高
B.热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物
C.X与Z可形成离子化合物ZX
D.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸
解析:选B X、Y、Z均为短周期主族元素,X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,Y的最外层电子数不可能是8,只能为2,且Y原子半径大于Z,所以Y为Mg,X、Y、Z原子的最外层电子数之和为10,故X为C,Z为Si。A错:MgO的熔点高于CO2、CO的熔点。B对:元素的非金属性越强,则其气态氢化物的热稳定性越强,C的非金属性强于Si,故CH4的热稳定性大于SiH4。C错:X与Z形成的SiC是共价化合物。D错:Mg能溶于浓硝酸,但是Si单质不能溶于浓硝酸。
21.主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10;W与Y同族;W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是( )
A.常温常压下X的单质为气态
B.Z的氢化物为离子化合物
C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性
D.W与Y具有相同的最高化合价
解析:选B 可腐蚀玻璃的物质是HF。以此为切入点,根据题意进行元素推断,可知W是氟、X是钠或镁、Y是氯、Z是钾或钙。常温常压下,钠或镁的单质是固体,A项错误;钾或钙是活泼金属元素,氢是非金属元素,KH和CaH2都是离子化合物,B项正确;KCl和CaCl2都是强酸强碱盐,水溶液呈中性,C项错误;氯有最高化合价+7,氟没有正价,D项错误。
22.a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族。下列叙述正确的是( )
A.原子半径:d>c>b>a
B.4种元素中b的金属性最强
C.c的氧化物的水化物是强碱
D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强
解析:选B 由题意可推出a为O,b为Na或Mg,c为Al,d为S。原子半径:Na(或Mg)>Al>S>O,A项错误;同周期主族元素从左到右,金属性逐渐减弱,即金属性:Na(或Mg)>Al,B项正确;Al2O3对应的水化物为Al(OH)3,Al(OH)3是两性氢氧化物,C项错误;同主族元素自上而下,非金属性逐渐减弱,则对应单质的氧化性逐渐减弱,即氧化性:O2>S,D项错误。
23.短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是( )
W
X
Y
Z
A.氢化物沸点:W
C.化合物熔点:Y2X3
24.W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体;Y的周期数是族序数的3倍;Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是( )
A.X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物
B.Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键
C.四种元素的简单离子具有相同的电子层结构
D.W的氧化物对应的水化物均为强酸
解析:选A W、X、Y、Z四种元素原子序数依次增大且为短周期元素,由W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体可知,W为N,X为O;由Y的周期数是族序数的3倍可知,Y为Na;由Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同可知,Z最外层有7个电子,Z为Cl。O与N可形成NO、NO2、N2O3等,O与Na可形成Na2O、Na2O2,O与Cl可形成Cl2O、ClO2、Cl2O7等,A项正确;Na2O2中含有共价键,B项错误;Cl-比N3-、O2-、Na+多一个电子层,C项错误;W的氧化物中,N2O3对应的水化物HNO2是弱酸,D项错误。
25.W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大,元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应,有黄绿色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到含YZW的溶液。下列说法正确的是( )
A.原子半径大小为W<X<Y<Z
B.X的氢化物水溶液酸性强于Z的
C.Y2W2与ZW2均含有非极性共价键
D.标准状况下W的单质状态与X的相同
解析:选D 根据原子序数W<X<Y<Z,盐YZW与浓盐酸反应,有黄绿色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到含YZW的溶液,可知W是氧、Y是钠、Z是氯。X和Z同族,则X是氟。原子半径大小应为X<W<Z<Y,即F<O<Cl<Na,A项错误;HF是弱酸,HCl是强酸,B项错误;Na2O2含非极性共价键,ClO2不含非极性共价键,C项错误;标准状况下,O2、O3与F2均为气体,D项正确。
26.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是( )
A.X的简单氢化物的热稳定性比W的强
B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构
C.Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红
D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期
解析:选C 由题知,W为氮,X为氧,Y为钠,Z为硫。同周期元素从左至右,简单氢化物的热稳定性逐渐增强,H2O的热稳定性比NH3的强,A项正确;O2-和Na+核外都有10个电子,B项正确;钠和硫形成的化合物为硫化钠,它是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,能使红色石蕊试纸变蓝色,C项错误;氧、硫位于同主族,钠与硫同属于第三周期,D项正确。
27.(2019·济南质检)X、Y、Z、Q、W均为短周期主族元素,原子序数依次增大,X、Y是组成空气的主要元素,Y2-与Z+核外电子排布相同,Q的原子序数为Y的2倍。下列说法正确的是( )
A.X、Y组成的原子个数比为1∶1和1∶2的两种化合物均是共价化合物
B.Y和Z可组成阴阳离子个数比为1∶1和1∶2的两种物质
C.Y、Q的简单氢化物的热稳定性:Q>Y
D.X、Q、W的最高价氧化物对应的水化物的酸性:X>W>Q
解析:选A 根据X、Y是组成空气的主要元素,结合原子序数关系知X为N,Y为O;Y2-与Z+核外电子排布相同,则Z为Na;Q的原子序数为Y的2倍,Q的原子序数为16,Q为S;五种元素均为短周期主族元素,W的原子序数大于16,则W为Cl。NO、NO2均为共价化合物,A项正确;Na2O中阴阳离子分别为O2-、Na+,Na2O2中阴阳离子分别为O、Na+,阴阳离子个数比均为1∶2,B项错误;O、S同主族,非金属性:O>S,则简单氢化物的热稳定性:H2O>H2S,C项错误;N、S、Cl中Cl的非金属性最强,故最高价含氧酸酸性最强的是HClO4,D项错误。
28.(2019·河南重点中学联考)蒙脱石散是一种温和的止泻剂,适合儿童使用。其主要成分是由A、B、D、E四种原子序数依次增大的短周期元素组成的物质D4[E4B10(BA)8],其中D元素是地壳中含量最高的金属元素,E元素的单质常用来制造太阳能电池,A3B+和BA-含有相同的电子数。下列说法错误的是( )
A.原子半径:D>E>B>A
B.简单氢化物的稳定性:E>B
C.A、B组成的一种化合物是绿色氧化剂
D.含E的一种盐溶液常作木材阻燃剂
解析:选B 根据题干信息可知:A为H,B为O,D为Al,E为Si。同周期元素,从左到右原子半径依次减小,原子半径:Al>Si>O>H,故A正确;非金属性越强,简单氢化物的稳定性越大,非金属性:O>Si,则简单氢化物的稳定性:H2O>SiH4,故B错误;H2O2是绿色氧化剂,故C正确;硅酸钠水解能形成多聚硅酸,常作木材阻燃剂,故D正确。
29.短周期元素X、Y、Z、Q在元素周期表中位置如图所示,四种元素质子数之和为36。R元素原子半径在同周期中最大,且R的单核离子与Z的单核离子电子层结构相同。下列说法正确的是( )
A.离子半径大小顺序:R>Z>Y
B.X与Z、R与Z形成的化合物所含化学键的类型相同
C.最高价氧化物的水化物酸性强弱顺序:Q>Y>X
D.最高正价的高低顺序:Y>X>R
解析:选D X、Y、Z、Q均为短周期元素,根据它们在周期表中的位置关系可知,X、Y、Z在第二周期,Q在第三周期。设Y的原子序数为y,则X的原子序数为(y-1),Z的原子序数为(y+1),Q的原子序数为(y+8)。原子序数等于质子数,四种元素质子数之和为36,则有(y-1)+y+(y+1)+(y+8)=36,所以y=7。所以Y为N元素,X为C元素,Z为O元素,Q为P元素。R的单核离子与Z的单核离子(O2-)电子层结构相同,则R为第二周期的非金属元素或第三周期的金属元素。又因为R元素原子半径在同周期中最大,同周期主族元素,原子半径自左至右逐渐减小,则R为第三周期的金属元素Na。
电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小,R、Z、Y的简单离子分别为Na+、O2-、N3-,三者电子层结构相同,故离子半径大小顺序为N3->O2->Na+,故A错误;X(C)与Z(O)形成的碳的氧化物,所含化学键为共价键,不含有离子键,而R(Na)与Z(O)形成的化合物一定含有离子键,化学键类型不同,故B错误;元素非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,Q、Y、X的非金属性Y>Q>X,则最高价氧化物的水化物酸性强弱顺序Y>Q>X,故C错误;最高正价等于主族序数,Y最高正价为+5,X最高正价为+4,R最高正价为+1,则最高正价的高低顺序为Y>X>R,故D正确。
30.W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,且四种元素的原子最外层电子数之和为24。下列说法错误的是( )
W
X
Y
Z
A.单核阴离子的还原性Y强于X
B.W的气态氢化物与其最高价含氧酸反应生成离子化合物
C.X、Y、Z最简单氢化物中稳定性最弱的是Y
D.在元素周期表中118号元素与Z位于同一主族
解析:选D 由X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中位置可知,W、X为第二周期元素,Y、Z为第三周期元素,设X的最外层电子数为x,则W的最外层电子数为x-1,Y的最外层电子数为x,Z的最外层电子数为x+1,则x+x-1+x+x+1=24,解得x=6,则W为N,X为O,Y为S,Z为Cl。同主族元素阴离子的还原性从上到下依次增强,所以S2-的还原性比O2-强,故A正确;N元素的气态氢化物和其最高价含氧酸反应生成离子化合物NH4NO3,故B正确;X、Y、Z最简单氢化物为H2O、H2S、HCl,非金属性越强越稳定,所以稳定性最弱的是H2S,故C正确;118号元素位于0族,Z是Cl元素位于第ⅦA族,故D错误。
31.短周期主族元素X、Y、Z原子序数依次增大,其中X的气态氢化物的水溶液能够刻蚀玻璃,Y元素最高价氧化物的水化物不溶于水,可溶于氯化铵溶液,Z与X同主族。下列叙述正确的是( )
A.原子半径:Y>Z>X
B.元素X 最高化合价和最低化合价的代数和为6
C.Y 的简单离子和Z的简单离子具有相同的电子层结构
D.工业上常用电解Y和Z的化合物的水溶液制备单质Y
解析:选A 根据X的气态氢化物的水溶液能够刻蚀玻璃,可知X为F元素,Z与X同主族, Z为Cl元素,X、Y、Z原子序数依次增大,其中Y元素最高价氧化物的水化物不溶于水,可溶于氯化铵溶液,可推测Y为Mg元素。原子半径:Mg>Cl>F,故A正确;F元素最高价为0,最低价为-1,代数和为-1,故B错误;Mg2+和Cl-结构不同,故C错误;工业上常用电解熔融的MgCl2制备单质Mg,故D错误。
32.(2019·江苏高考)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层有2个电子,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,W与X位于同一主族。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.由X、Y组成的化合物是离子化合物
C.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D.W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
解析:选B 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,X为O元素,Y原子的最外层有2个电子,Y为Mg元素,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,Z为Si元素,W与X位于同一主族,W为S元素。A错:原子半径应为r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X)。B对:由X、Y组成的化合物为氧化镁,是离子化合物。C错:Z和W的最高价氧化物对应的水化物分别为硅酸和硫酸,硫酸的酸性强于硅酸。D错:W和X形成的简单气态氢化物分别为H2S和H2O,热稳定性H2O强于H2S。
33.(2019·昆明摸底)短周期主族元素a、b、c、d原子序数依次增大,a是短周期主族元素中原子半径最小的元素,b是地壳中含量最多的元素,c元素的单质常用作半导体材料,d元素的最高正价与最低负价的代数和为6。下列说法不正确的是( )
A.d单质在常温下是气体
B.原子半径:r(c)>r(d)>r(b)
C.简单氢化物的沸点:d>b
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:d>c
解析:选C 根据a是短周期主族元素中原子半径最小的元素,可确定a为H;地壳中含量最多的元素为O,则b为O;由c元素的单质常用作半导体材料,可知c为Si;再由d元素的最高正价与最低负价的代数和为6,可确定d为Cl。Cl2在常温下呈气态,A项正确;原子半径:Si>Cl>O,B项正确;常温下H2O呈液态,HCl呈气态,故氢化物的沸点:H2O>HCl,C项错误;非金属性:Cl>Si,则最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>H2SiO3,D项正确。
34.X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,三种元素属于不同周期。如图转化关系中,A、B、C是X、Y、Z对应的三种气态单质,其余均为常见化合物。下列分析正确的是( )
A.Y的氢化物在常温下是液体
B.与Y同周期氢化物中D最稳定
C.Z的含氧酸均为强酸
D.F含离子键和共价键
解析:选D 根据题意可分析出X、Y、Z分别为H、N、Cl三种元素,所以A、B、C分别是H2、N2、Cl2,则D为NH3、E为HCl,F为NH4Cl。Y的氢化物是NH3,常温下是气体,故A错误;与Y同周期氢化物中最稳定的是HF,故B错误;Cl元素的含氧酸很多,其中HClO是弱酸,故C错误;NH4Cl是离子化合物,分子内既有离子键,也有共价键,故D正确。
35.X、Y、Z、W均为短周期主族元素,原子序数依次增大。X与Z位于同一主族,Z的核外电子数是X的2倍,Y、Z、W原子的最外层电子数之和等于Z的核外电子总数。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(X)
C.Z的氧化物对应的水化物均为强酸
D.Z的气态氢化物的稳定性比W的强
解析:选B 由题意分析可知,X为O、Y为Al、Z为S、W为Cl。电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径:r(X)
36.主族元素W、X、Y、Z的原子序数均不大于20,其原子半径依次增大。W与X的核电荷数之比为4∶3,且都能形成电子总数相等的简单氢化物分子a、b;Y原子最外层电子数少于其最内层电子数;Z原子的各层电子数呈对称分布。下列叙述错误的是( )
A.a、b分子的稳定性:a>b
B.自然界存在多种含W、X元素的化合物
C.W的原子序数一定比Y的原子序数小
D.Z的最高价氧化物对应的水化物可为强碱
解析:选C W与X的核电荷数之比为4∶3,若W的核电荷数为4,即W为Be,X的核电荷数为3,即X为Li,由W与X都能形成电子总数相等的简单氢化物,则W不是Be,X不是Li,即W为O,X为C,a为H2O,b为CH4,Y的原子最外层电子数少于其最内层电子数,即Y可能是Na,也可能是Li,Z原子的各层电子数呈对称分布,且四种元素原子半径依次增大,则Z为Ca。非金属性O>C,则H2O的稳定性强于CH4,故A说法正确;自然界含有C和O的化合物有CO2、有机物等,故B说法正确;根据上述分析,如果Y为Li,W的原子序数大于Y的原子序数,故C说法错误;Ca为活泼金属,其最高价氧化物对应水化物是Ca(OH)2,Ca(OH)2为强碱,故D说法正确。
37.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X、Y的最外层电子数之和等于6,且X、Y 位于不同的周期,W的最简单气态氢化物与Z的单质形成的混合气体在光照条件下可得到Z的氢化物和油状混合物。下列说法正确的是( )
A.简单离子的半径:Y>Z
B.X的最简单氢化物与Z的单质混合后可产生白烟
C.Z的氧化物对应的水化物酸性一定比W 的强
D.W、X、Y 三种元素形成的化合物YWX的水溶液呈中性
解析:选B 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大, W的最简单气态氢化物与Z的单质形成的混合气体在光照条件下可得到Z的氢化物和油状混合物,可知W为碳元素,Z为氯元素,X、Y的最外层电子数之和等于6,且X、Y 位于不同的周期, 故X、Y只能是氮元素和钠元素。氯离子比钠离子多一个电子层,故简单离子的半径: Z>Y,选项A错误;X的最简单氢化物氨气与Z的单质氯气混合后可产生白烟氯化铵,选项B正确;Z的氧化物对应的水化物酸性不一定比W 的强,如次氯酸的酸性弱于碳酸,选项C错误;W、X、Y 三种元素形成的化合物NaCN为强碱弱酸盐,水解呈碱性,选项D错误。
38.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增,其原子的最外层电子数之和为15。X与Y、Z、W位于相邻周期,Z最外层电子数与周期数相等,W的一种氧化物是主要的大气污染物。下列叙述正确的是( )
A.原子半径的大小顺序:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.最高价氧化物对应的水化物的碱性:Y>Z
C.X、W的简单气态氢化物都易溶于水
D.Z的最高价氧化物对应的水化物一定能溶于X的最高价氧化物对应的水化物
解析:选B W的一种氧化物是主要的大气污染物,则W为S, Z最外层电子数与周期数相等,且X与Y、Z、W位于相邻周期,说明Z为Al, 如果Y是Mg,则X为C,如果Y为Na,则X为N。电子层数越多,半径越大,电子层数相同,半径随着原子序数的增大而减小,即半径大小顺序是r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X),故A错误;无论Y是Na还是Mg,同周期从左向右金属性减小,其最高价氧化物对应水化物的碱性越弱,即Y>Z,故B正确;如果X为C,氢化物是CH4,CH4不溶于水,故C错误;Z的最高价氧化物对应水化物是Al(OH)3,如果X为C,C的最高价氧化物对应水化物是H2CO3,氢氧化铝不溶于碳酸,故D错误。
39.(2020届重庆七校联考)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y(XW)Z2是一种新型净水剂,XW-是一种10电子微粒,且对水的电离有抑制作用,X和Y能形成二元化合物R,工业上电解熔融的R可制取Y的单质。下列说法正确的是( )
A.含有Y元素的离子水解一定显酸性
B.电解熔融R时,X的离子向阳极移动
C.简单离子半径:Z>Y>X
D.可用pH试纸测定Z单质水溶液的pH
解析:选B 短周期主族元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大,由“XW-是一种10电子微粒,且对水的电离有抑制作用”,推出X为O,W为H;由“X和Y能形成二元化合物R,工业上电解熔融的R可制取Y的单质”及“Y(XW)Z2是一种新型净水剂”,可推出Y为Al,R为Al2O3;由Y(XW)Z2中各元素化合价代数和为0,推出Z为-1价,从而推出Z为Cl。KAlO2溶液因AlO水解而显碱性,A项错误;电解熔融R(Al2O3)时,X的离子(O2-)向阳极移动,B项正确;电子层数多的离子半径大,具有相同核外电子排布的离子,原子序数小的离子半径大,则简单离子半径:Z(Cl-)>X(O2-)>Y(Al3+),C项错误;因氯水中含具有漂白作用的HClO,故不能用pH试纸测定氯水的pH,D项错误。
40.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍;Y的气态氢化物可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝;25 ℃时,0.01 mol·L-1Z的最高价氧化物对应水化物的pH为12;W与X原子最外层电子数之比为3∶2。下列说法正确的是( )
A.化合物Z2O2含有离子键和极性共价键
B.原子半径大小:W>Z>X>Y
C.WO2能使品红溶液褪色,其漂白原理与氯水类似
D.Y的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物可反应生成盐
解析:选D X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,X为C元素;Y的气态氢化物可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,Y为N元素;0.01 mol·L-1Z的最高价氧化物对应水化物的pH为12,Z为Na元素;W与X原子最外层电子数之比为3∶2,可知W的最外层电子数为6,结合原子序数大于11,可知W为S元素。化合物Na2O2含有离子键和O—O非极性共价键,A错误;电子层数越多,原子半径越大,同周期元素从左向右原子半径逐渐减小,则原子半径大小:Z>W>X>Y,B错误;SO2能使品红溶液褪色,其漂白原理与氯水不同,分别与化合反应、氧化反应有关,C错误;Y的气态氢化物(NH3)与其最高价氧化物的水化物(HNO3)可反应生成NH4NO3,D正确。
41.(2019·南京一模)W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大,W是短周期中金属性最强的元素,向水中同时加入W2Y和XZ3,剧烈反应并产生气体和白色沉淀。下列说法正确的是( )
A.简单气态氢化物的热稳定性:Z
D.YZ2分子中每个原子的最外层都是8电子稳定结构
解析:选D 根据“W是短周期中金属性最强的元素”,可知W是位于第三周期第ⅠA族的Na。然后由W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大,结合“向水中同时加入W2Y和XZ3,剧烈反应并产生气体和白色沉淀”可知Y是S,X是Al,Z是Cl。由于Cl的非金属性强于S,因此HCl的稳定性强于H2S,A项错误。硫的氧化物对应的水化物有多种,如H2SO3、H2SO4,氯的氧化物对应的水化物更多,如HClO、HClO3、HClO4等,氯的含氧酸的酸性不一定比硫的含氧酸的酸性强,但最高价氧化物对应水化物的酸性:X
A.X、Z、W三元素形成的化合物为共价化合物
B.五种元素的原子半径从大到小的顺序是M>W>Z>Y>X
C.化合物YW2、ZW2都是酸性氧化物
D.用M单质作阳极,石墨作阴极电解NaHCO3溶液,在阳极区出现白色沉淀
解析:选D X、Y、Z、W是短周期元素中的四种非金属元素,X元素的原子形成的离子就是一个质子,则X是H;Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,则Y是C;M是地壳中含量最高的金属元素,则M是Al;Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体且Y、Z、W、M的原子序数依次增大,故Z是N,W是O。X、Z、W三种元素形成的化合物NH4NO3为离子化合物,故A项错误;其原子半径从大到小的顺序为Al>C>N>O>H,即M>Y > Z > W> X,故B项错误;化合物YW2、ZW2分别为CO2、NO2,CO2是酸性氧化物,NO2不是酸性氧化物,故C项错误;用Al单质作阳极,石墨作阴极电解NaHCO3溶液,电解一段时间后,在阳极区铝离子和碳酸氢根离子相互促进水解会产生白色沉淀,阴极区产生氢气,故D项正确。
43.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层只有一个电子,Z位于元素周期表第ⅢA族,W与X属于同一主族。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)
B.由X、Y组成的化合物中均不含共价键
C.Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱
D.X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
解析:选D X是地壳中含量最多的元素,则X为O元素,Y原子的最外层只有一个电子,Z位于元素周期表第ⅢA族,X、Y、Z、W原子序数依次增大且均为短周期主族元素,则Z为Al元素,Y为Na元素,W与X属于同一主族,则W为S元素。Na、Al、S在同一周期,随着核电荷数的增大,原子半径逐渐变小,所以r(Y)>r(Z)>r(W),A项错误;X、Y组成的Na2O2中含有共价键,B项错误;Y、Z最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,NaOH的碱性强于Al(OH)3,C项错误。
44.如表所示的五种元素中,W、X、Y、Z为短周期元素, W元素的核电荷数为X元素的2倍。下列说法不正确的是( )
X
Y
W
Z
T
A.W、X、Y都存在既有极性键又有非极性键的氢化物
B.与W同主族且位于其上一周期的元素形成的氢化物的沸点可能高于Y的氢化物
C.W分别与X、Y、Z形成的二元化合物都具有熔点高硬度大的特性
D.T元素的单质具有半导体特性
解析:选C W元素的核电荷数为X元素的2倍,X为N,W为Si,根据表可知T为Ge 、Y为O、 Z为 Cl;W、X、Y的氢化物分别为Si2H6 、N2H4、H2O2均为共价化合物,均存在极性键及非极性键,A正确;与W同主族且位于其上一周期的元素为碳,其形成氢化物有多种,如果含碳数较多,其沸点可以高于H2O的沸点,B正确;硅与氮形成氮化硅,硅与氧形成二氧化硅均为原子晶体,而氯与硅形成的四氯化硅为分子晶体,熔点低,硬度小, C错误;Ge位于金属与非金属交界线附近,其单质具有半导体特性,D正确。
45.短周期元素Q、W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示,其中只有Z为金属元素。则下列说法中,正确的是( )
A.W、X两种元素在自然界中都存在相应的单质
B.Q、Y分别与活泼金属元素形成的化合物中仅含离子键
C.Y、Z分别形成的简单离子中,前者的半径较大
D.X、Z的最高价氧化物对应的水化物之间容易相互发生反应
解析:选C 由元素所在周期表中位置可知,X为C元素,Y为O元素,Z为Al元素,W为Si元素,Q为Cl元素。A项,C在自然界中存在单质,Si在自然界中全部以化合态存在,错误;B项,O与活泼金属形成的化合物中可以含有共价键,如过氧化钠,错误;C项,电子排布相同的离子,原子序数越大,离子半径越小,则O、Al分别形成的简单离子中,前者的半径较大,正确;D项,C的最高价氧化物的水化物为弱酸,与氢氧化铝不反应,错误。
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