1、物质结构 元素周期律一、选择题（共10题）1.第三周期元素X、Y、Z、W的最高价氧化物溶于水可得四种溶液，0.01mol/L的这四种溶液pH与该元素原子半径的关系如下图所示。下列说法正确的是A简单离子半径: XYZWBW的单质在常温下是黄绿色气体C气态氢化物的稳定性: ZWYDX和Y的最高价氧化物对应的水化物恰好中和时，溶液中的微粒共有2种2.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增加。A、B、C、D均是由这些元素组成的二元化合物，甲是Y的固体单质，常温下0.05mol/L乙溶液的pH为1。A是无色气体，是主要的大气污染物之一，上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是（ ）A原子半径：
2、XZYD化合物YZW中键角为1203.X、Y、Z、W、R为五种短周期主族元素，且原子序数依次增大，X与W同主族，Z与R同主族，X的原子半径比Y的小，Y的最高价氧化物对应的水化物是强酸，Z的最外层电子数是其内层电子数的3倍。下列说法正确的是A原子半径：r(W)r(Z)r(Y)B简单气态氢化物的热稳定性：YZCR的氧化物对应的水化物均为强酸DW2Z2与X2R均含有共价键4.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：已知X是短周期中最活泼的金属，且与R同周期。下列叙述不正确的是()A离子半径大小：R3XM2BY与M组成的化合物是形成光化学烟雾的原因之一C将YM2通入Ba(NO3)2溶液中有大量白色
3、沉淀产生DM的氢化物的熔、沸点高于Z的氢化物的熔、沸点5.短周期元素T、Q、R、W在元素周期表中的位置如图所示，其中T所处的周期序数与族序数相等。它们最高价氧化物对应的水化物依次为甲、乙、丙、丁。下列叙述正确的是（ ）A简单离子的半径大小：WRTB含有T元素的盐溶液一定显酸性CW的氧化物在空气中与其他物质作用可形成光化学烟雾D甲、乙、丙、丁受热均易分解6.短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大。W 的单质与H2在暗处能化合并发生爆炸，X 是同周期中金属性最强的元素，Y 原子的最外层电子数等于其电子层数，W 和 Z 原子的最外层电子数相同。下列说法不正确的是A工业上通过电解熔融YZ3制备
4、 Y 单质B简单离子半径：WXCX 可把 Y 从水溶液中置换出来DW 与 X 形成的化合物溶于水所得的溶液在常温下 pH77.短周期主族元素X、Y、Z、R、T的原子半径与原子序数关系如下图所示。R原子最外层电子数是电子层数的2倍，Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物，Z与T形成的化合物Z2T能破坏水的电离平衡。下列推断正确的是 A原子半径和离子半径均满足：YZB氢化物的沸点不一定是：YRC最高价氧化物对应水化物的酸性：TRD由X、R、Y、Z四种元素组成的化合物水溶液一定显碱性8.元素周期表中几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：元素代号LMXRT原子半径/nm0.1600.1430.
5、1020.0890.074主要化合价+2+3+6,-2+2-2下列叙述正确的是 （ ）R的氧化物对应的水化物可能具有两性 X单质可在氧气中燃烧生成XO3离子半径大小：r （M3+） r （T2-） L2+和X2-的核外电子数相等ABCD9.下列叙述错误的是（）热稳定性：H2OHFH2S 熔点：AlNaK A、A族元素的阳离子与同周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布 元素周期表中从B族到B族10个纵行的元素都是金属元素多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高 盐酸可与碳酸钠溶液反应生成CO2气体，说明盐酸比碳酸强，则Cl 比S的非金属性强 SiCl4、PCl3分子中各原子最外层
6、均达到8电子稳定结构。ABCD10.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A、B、C、D、E为上述四种元素中的两种或三种所组成的化合物。已知A的相对分子质量为28，B分子中含有18个电子，五种化合物间的转化关系如图所示。下列说法错误的是（ ）AX、Y组成化合物的沸点一定比X、Z组成化合物的沸点低BY的最高价氧化物的水化物为弱酸CY、Z组成的分子可能为非极性分子DW是所在周期中原子半径最小的元素二、非选择题（共3题）11X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序数依次增大。X原子核外各层电子数之比为12，Y原子和Z原子的核外电子数之和为20，W和R是同周期相邻元素，Y的氧化物和R的氧
7、化物均能形成酸雨。请回答下列问题：(1)元素X的最高价氧化物的电子式为_；元素Z的离子结构示意图为_。(2)单质铜和元素Y的最高价氧化物对应水化物的稀溶液发生反应的化学方程式为_。(3)元素W位于周期表的第_族，其非金属性比R弱，用原子结构的知识解释原因：_。(4)R的一种氧化物能使品红溶液褪色，工业上用Y的气态氢化物的水溶液作该氧化物的吸收剂，写出吸收剂与足量该氧化物反应的离子方程式：_。(5)Y和Z组成的化合物ZY，被大量用于制造电子元件。工业上用Z的氧化物、X单质和Y单质在高温下制备ZY，其中Z的氧化物和X单质的物质的量之比为13，则该反应的化学方程式为_。12五种短周期元素的部分性质数
8、据如下：元素TXYZW原子半径(nm)0.0370.0750.0990.1020.143最高或最低化合价15，37，16，23请回答下列问题：(1)Z离子的结构示意图为_。(2)关于Y、Z两种元素，下列叙述正确的是_(填序号)a简单离子的半径YZb气态氢化物的稳定性Y比Z强c最高价氧化物对应水化物的酸性Z比Y强(3)甲是由T、X两种元素形成的10e分子，乙是由Y、W两种元素形成的化合物。某同学设计了如图所示装置(夹持仪器省略)进行实验，将甲的浓溶液逐滴加入到NaOH固体中，烧瓶中立即有甲放出，原因是_。一段时间后，观察到试管中的现象是_，发生反应的离子方程式是_。(4)XO2是导致光化学烟雾的
9、“罪魁祸首”之一。它被NaOH溶液吸收的化学方程式是：2XO22NaOH=MNaXO3H2O(已配平)，产物M中元素X的化合价为_。13现有A、B、C、D四种短周期元素，A分别与B、C、D结合生成甲、乙、丙三种化合物，且甲、乙、丙三分子中含相同数目的质子数，C、D结合生成化合物丁。有关元素的单质和甲、乙、丙、丁四种化合物的转化关系如下图所示：请回答下列问题：(1)写出B乙甲C的化学反应方程式_。(2)根据以上条件可以确定A、B、C、D四种元素中的三种，不能被确定的第四种元素是_。(填写序号)ABCD(3)依据下列条件可以进一步确定上述第四种元素：甲与丙以及乙与丙均能够发生反应，甲、丙都是无色、
10、有刺激性气味的物质。据此，请回答下列问题：写出上述第四种元素在周期表中的位置_。写出C丙乙丁的化学反应方程式_。【参考答案及解析】一、选择题1.【答案】B【解析】【分析】第三周期元素中，X最高价氧化物水化物的溶液pH为12，氢氧根浓度为0.01mol/L，故为一元强碱，则X为Na元素；Y、W、Z对应的最高价氧化物水化物的溶液pH均小于7，均为酸，W最高价含氧酸溶液中氢离子浓度为0.01mol/L，故为一元强酸，则W为Cl元素；最高价含氧酸中，Z对应的酸性比W的强、Y对应的酸性比W的弱，而原子半径YZCl，SiO2不溶于水，故Z为S元素，Y为P元素，以此解答该题。【详解】综上所述可知X是Na元素
11、，Y是P元素，Z是S元素，W是Cl元素。A.离子的电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小；离子的电子层越多，离子半径越大，离子半径P3-S2-Cl-Na+，A错误；B.W是Cl元素，其单质Cl2在常温下是黄绿色气体，B 正确；C.元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强，由于元素的非金属性WZY，所以气态氢化物的稳定性：WZY，C错误；D.X和Y的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、H3PO4，二者恰好中和时生成磷酸钠，由于该盐是强碱弱酸盐，溶液中磷酸根发生分步水解反应，产生HPO42-，产生的HPO4-会进一步发生水解反应产生H2PO4-、H3PO4，同时溶液中还存在H+、OH
12、-，因此溶液中的微粒种类比2种多，D错误；故合理选项是B。【点睛】本题考查结构、性质、位置关系的应用的知识，根据溶液的pH与浓度的关系，结合原子半径推断元素是解题关键，侧重对元素周期表、元素周期律的考查，难度中等。2.【答案】D【解析】【分析】已知0.05mol/L乙溶液的pH为1，c（H+）=0.1mol/L，说明乙是一种二元强酸，故乙是H2SO4，甲是碳，A是二氧化硫、B、C是二氧化碳和水中的一种，D是过氧化氢。X是氢元素，Y是碳元素，Z是氧元素，W是硫元素。【详解】A. X为H元素，Z为O元素，W为S元素，同周期，从左到右，元素的原子半径依次减小，同主族，从上到下，元素的原子半径依次增大
13、，所以原子半径：SOH，A正确；B. D是过氧化氢，氢氧之间属于极性键，氧氧之间属于非极性键，B正确；C. W为S元素，Y为C元素，非金属性：SC，则酸性：H2SO4H2CO3，硫酸是强酸，碳酸是弱酸，C正确；D. Y为C元素，Z为O元素，W为S元素，其形成的化合物为：COS，COS的分子结构与二氧化碳相似，立体结构为直线形，键角为180，D错误；故答案为：D。3.【答案】D【解析】 “Z的最外层电子数是其内层电子数的3倍”，因最外层电子数不越过8个，且第二周期元素的内层是K层，有2个电子，第三周期元素的内层是K、L层共10个电子，所以Z元素只能是第二周期的氧元素（核外K、L层电子数分别为2、
14、6）。因“Z与R同主族”，故R为硫元素。因X、Y、Z、W、R原子序数依次增大，Y处于氧元素之前，且Y最高价氧化物对应的水化物是强酸，所以Y只能是氮元素。X处于Y之前且原子半径比Y小，所以X不会与Y周期（同周期元素原子半径逐渐减小），X且为主族，所以X只能是氢元素。W应处于氧与硫之间且与X同主族，所以W为钠元素。总之，X为氢、Y为氮、Z为氧、W为钠、R为硫。A.根据同周期原子半径逐渐减小，同主族原子半径逐渐增大可知，原子半径大小关系为：r(Na)r(N)r(O)。A项错误；B.根据元素非金属性越强，该元素气态氢化物的热稳定性越强可知，氢化物的热稳定性关系：H2ONH3。B项错误；C. 根据元素非
15、金属性越强，该元素最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，硫酸（H2SO4）是强酸，而亚硫酸（H2SO3）不是强酸，C项错误；D.Na2O2的电子式为，过氧根中氧原子之间是共价键，H2S的电子式为，H与S之间是共价键，D项正确；答案选D。【点睛】元素非金属性强弱的实验标志有：（1）元素的单质与H2化合越容易，该元素非金属性越强；（2）元素的气态氢化物越稳定，该元素非金属性越强；（3）元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，该元素非金属性越强等。4.【答案】B【解析】【分析】X是短周期中最活泼的金属，则X是Na；R与X同周期，且主要化合价为+3，则R为Al；Y和M主要化合价均有-2价，且Y有+6价
16、，则Y为S，M为O；Z的原子半径比Y(S)小且主要化合价为+5、-3，则Z为N，综上所述，X、Y、Z、M、R分别为：Na、S、N、O、Al，据此解答。【详解】AR为Al，X为Na，M为O，R3、X、M2均含2个电子层，核电荷数：R3XM2，核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：R3XM2，A正确；BY为S，M为O，氮氧化物是形成光化学烟雾的原因之一，不是硫氧化物，B错误；CYM2即SO2，SO2与水反应生成亚硫酸，NO3-在酸性条件下有强氧化性，将SO2氧化成SO42-，SO42-和Ba2+反应生成BaSO4沉淀，C正确；DM为O，其简单氢化物为H2O，常温呈液态，Z
17、为N，其简单氢化物为NH3，常温呈气态，故M(O)的氢化物的熔、沸点高于Z(N)的氢化物的熔、沸点，D正确。答案选B。5.【答案】A【解析】【分析】由短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置，可知Q、R处于第二周期，T、W处于第三周期，T所处的周期序数与主族序数相等，则T为Al，可推知Q为C元素、R为N元素、W为S元素。【详解】由分析知：T为Al元素、Q为C元素、R为N元素、W为S元素；AS2-离子的核外比N3-、Al3+多一个电子层，且N3-和Al3+离子核外结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径由大到小的顺序为S2- N3- Al3+，故A正确；BAlCl3溶液显酸性，而Na
18、AlO2溶液显碱性，故B错误；CW为S元素，而光化学烟雾是由氮的氧化物导致的，故C错误；DAl(OH)3、HNO3和H2CO3受热易分解，H2SO4是强酸，很稳定，受热不易分解，故D错误；故答案为A。6.【答案】AC【解析】【分析】短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W的单质与H2在暗处能化合并发生爆炸，则W为F；X是同周期中金属性最强的元素，则X是Na；Y原子的最外层电子数等于其电子层数，则Y是Al；W和Z原子的最外层电子数相同，则Z为Cl。【详解】A.AlCl3为共价化合物，熔融状态下不能导电，故不能通过电解熔融的氯化铝制备铝单质，A错误；B.Na+、F-具有相同的电子层结构，
19、核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：Na+ F-，B正确；C.钠能与水反应，不能把铝从水溶液中置换出来，C错误；D. W与X形成的化合物NaF溶于水，F-水解使溶液呈碱性，D正确； 答案选AC。7.【答案】B【解析】【分析】短周期主族元素为118号元素；R的最外层电子数是电子层数的2倍，则R是C或S；Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物，根据高中所学知识，应是Na2O、Na2O2，Z为Na，Y为O， Z2T 化合物能破坏水的电离平衡”，则T为S，而R则为C，所以Y为O、Z为Na、R为C、T为S，由坐标图可知X的半径及原子序数最比C小，只能是H，据此分析解答。【详解】AY为O，第二周期元
20、素，Z为Na，第三周期元素，原子半径YZ，核外电子排布相同的微粒，核电荷数越大，半径越小，则氧离子半径大于钠离子半径，即YZ ，故A错误；BR为C、Y为O，碳元素能形成多种氢化物，其沸点可能高于水，故B正确； CR为C、T为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TR，所以其最高价含氧酸酸性TR，故C错误；DX为H、Y为O、Z为Na、R为C，由 X、R、Y、Z 四种元素组成的化合物水溶液不一定显碱性，例如草酸氢钠，故D错误；答案选B。8.【答案】B【解析】【分析】因元素的最高正价=最外层电子数=主族元素的族序数，最高正价和最低负价绝对值的和为8，同主族从上到下原子半径逐渐增大
21、，X、T两元素最外层电子数为6，为第A元素，X的半径大于T，所以在周期表中T为O，X为S；L、R元素最外层电子数为2，为第A元素，且半径与L比R大，所以L为Mg、R为Be；M最外层电子数为3，为第A元素，且半径与L相差较小，同周期元素原子半径从左到右依次减小，所以M与L在同一周期，故M为Al。【详解】根据“对角线规则”，铍的性质与铝相似，氢氧化铍具有两性，故正确；S可在氧气中燃烧只能生成SO2，故错误；因核外电子排布相同的离子，原子序数越小，半径越大，所以Al3+的半径小于O2-，故正确；Mg2+和S2-的核外电子数分别为10和18，不可能相等，故错误；答案选B。【点睛】根据元素的最高正价=最
22、外层电子数=主族元素的族序数，最高正价和最低负价绝对值的和为8，同周期元素原子半径从左到右依次减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，通过元素的主要化合价和原子半径大小判断各种元素，然后根据各种元素的原子在周期表中的分布位置确定他们的性质递变规律来解题。9.【答案】A【解析】元素的非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，原子的非金属性FOS，氢化物的热稳定性HFH2OH2S，故错误；碱金属元素单质的熔点逐渐降低，即NaK，铝的熔点较Na、K高，所以熔点：AlNaK，故正确；A、A族元素的阳离子比同周期稀有气体元素的原子少一个电子层，核外电子排布不一样，故错误；从B族到B族10个纵行的元素都是过
23、渡元素，都是金属元素，故正确；核外电子中，离核较近的区域内运动的电子能量较低，离核较远的区域内运动的电子能量较高，故错误；Cl、S元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性：高氯酸强于硫酸，所以元素的非金属性ClS，故错误；SiCl4、PCl3分子中各元素原子的化合价的绝对值+最外层电子数=8，则各个原子最外层达到8电子稳定结构，故正确；说法错误的有，答案选A。10.【答案】A【解析】【分析】根据分析A相对原子质量为28的两种或三种元素组成化合物，容易想到一氧化碳和乙烯，而B分子有18个电子的化合物，容易想到氯化氢、硫化氢、磷化氢、硅烷、乙烷、甲醇等，但要根据图中信息要发生反应容易想到A为乙烯，B为
24、氯化氢，C为氯乙烷，D为水，E为甲醇，从而X、Y、Z、W分别为H、C、O、Cl。【详解】A选项，C、H组成化合物为烃，当是固态烃的时候，沸点可能比H、O组成化合物的沸点高，故A错误；B选项，C的最高价氧化物的水化物是碳酸，它为弱酸，故B正确；C选项，Y、Z组成的分子二氧化碳为非极性分子，故C正确；D选项，同周期从左到右半径逐渐减小，因此Cl是第三周期中原子半径最小的元素，故D正确。综上所述，答案为A。二、非选择题11【解析】由X原子核外各层电子数之比为12，推出X为C；由Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨且R的原子序数大于Y，推出Y和R分别为N和S；由W和R是同周期相邻元素且R的原子序数大于W
25、，推出W为P；由Y原子和Z原子的核外电子数之和为20，推出Z为Al。(4)氨水与足量SO2反应生成NH4HSO3。【答案】(1) (2)3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O(3)AP原子和S原子的电子层数相同，P原子半径较大，得电子能力较弱(4)SO2NH3H2O=HSONH (5)Al2O33CN22AlN3CO12解析(1)先根据化合价的数值判断出各元素的主族序数，再结合原子半径的变化规律得出：T为H，X为N，Y为Cl，Z为S，W为Al。(2)因为Cl比S元素的非金属性强，故HCl比H2S稳定性强。(3)AlCl3与NH3H2O反应只能生成Al(OH)3沉淀。(4)由原
26、子守恒可得2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O，故NaNO2中N元素化合价为3。答案(1)(2)b(3)把浓氨水滴到NaOH固体上，NaOH固体可吸收水，并且溶液中OH浓度增大，可使平衡NH3H2ONH3H2ONHOH向左移动，且过程中放热，故有利于NH3放出生成白色沉淀Al33NH3H2O=Al(OH)33NH(4)313解析甲、乙、丙三分子中的质子数相同，通常以10e、18e微粒入手，分析知A为H、B为F、C为O、D为N或C，其中甲为HF、乙为H2O、丙为NH3或CH4。利用CH4不与H2O、HF反应且不为刺激性气体可完成回答。答案(1)2F22H2O=4HFO2(2)(3)第二周期第A族4NH35O24NO6H2O
