1、名师讲练05 物质结构与元素周期律【高考定位】元素周期表是学习化学的工具，元素周期律是化学学习的重要规律。利用元素周期表、元素周期律，结合元素的位、构、性三者的密切关系进行元素推断是化学重要的知识。本部分知识是高考必考的内容之一,是全国卷的高频考点。高考命题一般是用元素周期表及周期律知识去推断元素类型，或是根据原子结构推导元素类型及其在周期表中的位置，考查原子结构和元素性质之间的关系，试题以短周期元素考查元素周期律及元素“位、构、性”三者之间的关系，考查原子半径、化合价、金属性、非金属性、单质及化合物性质的递变规律与原子结构的关系，化学键主要考查对概念的理解。原子核外电子排布的周期性变化是元素
2、周期律变化的原因，掌握元素的单质及化合物的结构、反应条件、物质的物理性质、化学性质等是进行元素及化合物推断的关键。【知识讲解】一、原子结构及其组成微粒原子由原子核和核外电子组成，其中原子核带正电荷，核外电子带负电荷，原子核由质子和中子组成；由于中子不带电，原子呈电中性，所以原子的核电荷数核内质子数核外电子数；原子结构中的核电荷数(Z)决定了元素的种类，而质子数与中子数之和决定了原子质量的相对大小，即质量数(A)质子数(Z)中子数(N)。1同一元素的不同原子，质子数相同但中子数一定不同；2具有相同核电荷数的微粒不一定是同一种元素，如Na与NH等；3最外层电子数大于或等于4的原子不一定是非金属元素
3、的原子，如Pb、Sb、Po等；4同位素原子的原子核的质子数相同，中子数不同，核外电子排布相同，则其物理性质不同化学性质几乎相同；5原子在化学变化中发生变化的是原子的电子层结构，原子核不变，化学变化的特征是有新物质生成，核变属于物理变化。6构成原子、离子的各种粒子及其相互关系粒子种类符号粒子之间的关系电性关系质量关系中性原子X原子序数核电荷数核内质子数核外电子数质量数质子数中子数阳离子Xm原子序数核电荷数内质子数核外电子数m阴离子Xn原子序数核电核荷数核内质子数核外电子数n 7核外电子排布的规律(1)原子核外电子首先排在能量低的电子层上，然后排在能量高的电子层上。(2)原子核外每一层上的电子数不
4、超过2n2个，最外层电子数不超过8个，次外层不超过18个，倒数第三层不超过32个。(3)原子失去电子变成阳离子时，不仅失去最外层电子，也减少了1个电子层，而原子得到电子变成阴离子时，最外层电子数改变，但电子层数不变，如Na、Mg2、Al3与F、O2具有相同的电子层结构。例题1 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AIn是第五周期第A族元素B11549In的中子数与电子数的差值为17 C原子半径：InAlD碱性：I
5、n(OH)3RbOH【解析】A根据原子核外电子排布规则，该原子结构示意图为，因此In位于元素周期表第五周期第IIIA族，不符合题意；B质量数质子数+中子数，元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数，因此该原子的质子数=电子数=49，中子数为115-49=66，所以中子数与电子数之差为66-49=17，不符合题意；CAl位于元素周期表的三周期IIIA族，In位于元素周期表第五周期IIIA族，同主族元素的原子，从上到下，电子层数逐渐增多，半径逐渐增大，因此原子半径InAl，不符合题意；DIn位于元素周期表第五周期，铷（Rb）位于元素周期表第五周期第IA族，同周期元素，核电荷数越大，金属性越越弱，最
6、高价氧化物对应水化物的碱性越弱，因此碱性：In(OH)3RbOH，符合题意。答案：D指点迷津：一个符号和三个关系(1) X：表示一个质子数为Z，质量数为A的X原子。(2) 核电荷数核内质子数核外电子数原子序数；质量数质子数中子数；离子所带电荷数质子数核外电子数二、元素周期表与元素周期律内容同周期元素(从左到右)同主族元素(从上到下)原子结构核电荷数递增递增电子层数相同递增最外层电子数递增相同原子半径递减递增元素性质主要化合价最高正价由1 7，最低负价由 41最高正价、最低负价相同，最高正价族序数最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱非金属的气态氢化物
7、稳定性增强，形成由难到易稳定性减弱，形成由易到难单质的氧化性或还原性还原性逐渐减弱，氧化性逐渐增强还原性逐渐增强，氧化性逐渐减弱元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱1金属性、非金属性强弱的判断金属性本质原子越易失电子，金属性越强判断依据在金属活动性顺序中位置越靠前，金属性越强单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强单质还原性越强或离子氧化性越弱，金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强若XnYXYm，则Y金属性比X强非金属性本质原子越易得电子，非金属性越强判断依据与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强单质氧化性越强，阴
8、离子还原性越弱，非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强AnBBmA，则B非金属性比A强2半径大小比较规律：在中学化学要求的范畴内，可按“三看”规律来比较粒子半径的大小：“一看”电子层数：当电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。例：r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)，r(O2)r(S2)r(Se2)r(Na)，r(Fe)r(Fe2)；“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。例：r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)，r(O2)r(F)r(Na)r(Mg2)r(Al3)；“三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相
9、同时，核外电子数越多，半径越大。例：r(Cl)r(Cl)r(Fe2)r(Fe3)。4掌握金属性、非金属性强弱的判断方法（1）（2）（3）例题2 J、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素，J、R在周期表中的相对位置如下表。已知J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等，M是地壳中含量最多的金属元素。下列说法错误的是()AJ和氢组成的气态氢化物分子中只含有极性共价键BM单质能与氢氧化钠溶液反应，产生一种可燃性气体CR、T两元素的气态氢化物中，T的气态氢化物更稳定DJ、M、R、T元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HTO4【解析】首先进行元素推断，M是地壳中含量最多的金属元素，
10、M为Al，J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等，J为C；根据元素所处的位置，R为S，则T为Cl。C和H组成的气态氢化物分子众多，如CH4、C2H4、C2H2等，其中CH4中只含有CH极性共价键，而C2H4、C2H2中除含有CH极性共价键外，还含有CC非极性共价键，A错误；Al单质能与氢氧化钠溶液反应，产生一种可燃性气体氢气，B正确；由于非金属性：ClS，故热稳定性：HClH2S，C正确；四种元素中Cl元素的非金属性最强，故HClO4酸性最强，D正确。答案：A指点迷津：“位构性”推断的核心是结构，元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置和元素的主要性质，元素在周期表中的位置反映了元
11、素的原子结构和元素的主要性质。即根据结构先确定其在周期表中的位置，然后运用同周期、同主族元素性质的相似性和递变性预测其可能的性质。也可以根据其具有的性质确定其在周期表中的位置，进而推断出其结构。（1）主族元素的最高正价等于主族序数，且等于主族元素原子的最外层电子数，其中氧无最高正价，氟无正价。（2）非金属元素的最高正价与最低负价的绝对值之和为8。（3）原子序数为奇数的元素所在的族也为奇数，最高化合价和最低化合价也是奇数；原子序数为偶数时所在的族为偶数或零族，最高化合价和最低化合价为偶数或0。（4）电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期“阴上阳下
12、”规律。三、化学键1.化学键与物质类别的关系(1)只含非极性共价键的物质：非金属元素构成的单质(稀有气体除外)。如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。(2)只含有极性共价键的物质：一般是不同非金属元素构成的共价化合物。如HCl、NH3、SiO2、CS2等。(3)既有极性键又有非极性键的物质：如H2O2、C2H4、CH3CH3、C6H6等。(4)只含有离子键的物质：活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物。如Na2S、CsCl、K2O、NaH等。(5)既有离子键又有非极性键的物质：如Na2O2、CaC2等。(6)由强极性键构成但又不是强电解质的物质。如HF等。2.微粒间的作用力(1)强度：化学键
13、氢键范德华力。(2)范德华力与物质的组成、熔沸点：由分子构成的物质，若组成和结构相似，一般地说，物质的相对分子质量越大，范德华力越强，熔沸点越高。如沸点：HIHBrHCl。(3)氢键与物质的熔沸点：H2O的熔沸点高于H2S，因水分子间存在氢键，H2S分子间只存在范德华力。常见的非金属性较强的元素如N、O、F的氢化物分子间可形成氢键。例题3 原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1，a-的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c-和d+的电子层结构相同。下列叙述错误的是()A. 元素的非金属性次序为cbaB. a和其他3种元素均能形成共价化合物C. d
14、和其他3种元素均能形成离子化合物D. 元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6【解析】原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1，a-的电子层结构与氦相同，则a为H元素；b和c的次外层有8个电子，原子只能有3个电子层，则b为S元素，c为Cl元素；c-和d+的电子层结构相同，则d为K元素。同周期自左而右非金属性增强，氢化物中H元素为正价，其非金属性最弱，故非金属性：ClSH，A正确；H元素与S元素、Cl元素分别形成H2S、HCl，二者属于共价化合物，但与K元素形成的化合物为KH，属于离子化合物，B错；K元素与其他元素可以形成KH、K2S、KCl
15、，均属于离子化合物，C正确；H元素最高正化合价为+1、最低负化合价为-1，S元素最高正化合价为+6、最低负化合价为-2，Cl元素最高正化合价为+7、最低负化合价为-1，最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6，D正确。答案：B指点迷津：(1) 离子键与共价键的比较：离子键共价键成键微粒阴、阳离子原子成键本质静电作用共用电子对成键元素典型的金属元素和典型的非金属元素之间同种元素或同类非金属元素之间成键特征无饱和性、无方向性有饱和性、有方向性成键存在离子化合物(NH4Cl、NH4NO3等铵盐由非金属元素组成，但含有离子键)共价化合物(如CO2、CH4)、非金属单质(如H2、O2)、某些离子化合物(
16、如NaOH、Na2O2) (2) 离子化合物、共价化合物与物质分类的关系：含有离子键的化合物一定为离子化合物(离子化合物中可能含有共价键)，只含有共价键的化合物一定为共价化合物。由非金属元素形成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl。离子键存在于离子化合物中，如大多数的盐(如NaCl、BaSO4、NH4Cl等)、强碱如NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等、活泼金属的氧化物和过氧化物(如Na2O、K2O、Na2O2等)、活泼金属的氢化物(如NaH)、活泼金属的碳化物(如CaC2)等。化合物类型定 义物质分类举 例离子化合物含有离子键的化合物包括强碱、绝大多数盐及活泼金属的氧化物和过
17、氧化物等NaCl、Na2O2、NaOH、NH4Cl等 共价化合物只含有共价键的化合物包括酸、弱碱、极少数盐、气态氢化物、非金属氧化物、大多数有机物等H2S、SO2、CH3COOH、H2SO4、NH3、H2O等【真题演练】1（2020新课标）1934年约里奥居里夫妇在核反应中用粒子(即氦核)轰击金属原子，得到核素，开创了人造放射性核素的先河：+。其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是A的相对原子质量为26BX、Y均可形成三氯化物CX的原子半径小于Y的DY仅有一种含氧酸2(2020新课标)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子
18、序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是A该化合物中，W、X、Y之间均为共价键BZ的单质既能与水反应，也可与甲醇反应CY的最高化合价氧化物的水化物为强酸DX的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构3(2020新课标)7W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z；化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是A非金属性：W XY ZB原子半径：ZYXWC元素X的含氧酸均为强酸DY的氧化物水化物为强碱4(2019新课标)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
19、确的是AWZ的水溶液呈碱性 B元素非金属性的顺序为XYZ CY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5(2019新课标)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是A原子半径：WXB常温常压下，Y单质为固态C气态氢化物热稳定性：ZYXWD相同条件下，Y单质的沸点比Z单质的低8A、B、C、D是原子序数依次增大的短周期主族元素,且B、D原子序数之和是A、C原子序数之和的2倍。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物,M是某种元素对应的单质,乙和丁的组成元素相同,且乙是一
20、种18电子分子,化合物N能使品红溶液褪色。上述物质间的转化关系如图所示部分反应物和生成物省略)。下列说法正确的是( )A元素D的氧化物对应水化物均为强酸B原于半径:r(D)r(C)r(B)C化合物乙与化合物N能发生反应D化合物N与乙烯均能使溴水褪色.,且原理相同9甲、乙、丙、丁为中学常见物质，其中甲、乙为单质，丙为氧化物，它们之间存在如图所示的转化关系：下列说法正确的是（ ）A若甲、乙元素是同主族元素，根据元素周期表推测，此时乙单质可能是SiB若甲、乙均为金属单质，则丁所属的物质类别一定是碱性氧化物C若甲为金属单质，乙为非金属单质，则甲只能是MgD若甲、乙元素是同周期元素，则该反应的化学方程式
21、一定为:2F2 + 2H2O4HF + O210根据表中部分短周期元素的原子半径和主要化合价信息，判断以下叙述正确的是( )元素代号LMQRT原子半径/nm0.1540.1180.0990.1020.073主要化合价137、16、22A氢化物的沸点：H2TH2RBL和Q形成的化合物中，两种微粒最外层均达到8电子稳定结构C单质的还原性：LMD简单离子半径的大小顺序为r(L)r(T2)r(M3)11A、B、W、D、E为短周期元素，且原子序数依次增大，质子数之和为39，B、W同周期，A、D同主族，A、W能形成两种液态化合物A2W和A2W2，E元素的周期序数与主族序数相等。（1）E元素在周期表中的位置
22、为_，W、D、E三种元素的简单离子的离子半径由大到小顺序为_(用离子符号表示)。（2）由A、B、W三种元素组成的18电子微粒的电子式为_。（3）经测定A2W2为二元弱酸，其酸性比碳酸弱，写出其第一步电离的电离方程式_，实验室常用稀硫酸处理BaO2来制备A2W2，写出该反应的化学方程式_。（4）元素D的单质在一定条件下与元素A的单质化合生成一种化合物DA，熔点为800，DA能与水反应放氢气，该反应的化学方程式为_。（5）元素D的某化合物呈淡黄色，可与氯化亚铁溶液反应，生成红褐色沉淀，且无气体生成则该反应的离子方程式为_。12金属镓(Ga)应用广泛，在半导体和光电材料、合金、磁性材料等领域都有重要
23、应用。（1）镓（Ga）的原子结构示意图，镓元素在周期表中的位置是_。（2）GaN是一种直接能隙（directbandgap）的半导体，自1990年起常用在发光二极管中。一种镍催化法生产GaN的工艺如图：“热转化”时Ga转化为GaN的化学方程式是_。“酸浸”操作的目的是_。某学校化学兴趣小组在实验室利用如图装置模拟制备氮化镓：仪器X中的试剂是_(写名称)。加热前需先通入H2的作用是_。（3）As与N同主族，GaAs也是一种重要的半导体材料。下列事实不能用元素周期律解释的_(填字母)。a.碱性：Ga(OH)3Al(OH)3 b.非金属性：AsGa c. 酸性：H3AsO4H3AsO3废弃含GaAs
24、的半导体材料可以用浓硝酸溶解，生成H3AsO4和Ga(NO3)3，写出该反应的化学方程式_13某研究性学习小组的甲、乙同学分别设计了以下实验来验证元素周期律。（）甲同学在a、b、c三只烧杯里分别加入50 mL水，再分别滴加几滴酚酞溶液，依次加入大小相近的锂、钠、钾块，观察现象。甲同学设计实验的目的是_反应最剧烈的烧杯是_(填字母)；写出b烧杯里发生反应的离子方程式_（）乙同学设计了下图装置来探究碳、硅元素的非金属性强弱，根据要求完成下列各小题（1）实验装置：填写所示仪器名称A_B_。（2）实验步骤： 连接仪器、_、加药品后，打开a、然后滴入浓硫酸，加热。（3）问题探究：（已知酸性强弱:亚硫酸碳
25、酸）铜与浓硫酸反应的化学方程式是_，装置E中足量酸性KMnO4溶液的作用是_。能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是_；试管D中发生反应的离子方程式是_。14下表为元素周期表的一部分，请参照元素在表中的位置，回答下列问题（填元素符号或化学式）：（1）元素的原子结构示意图为_。（2）、的简单离子半径由大到小的顺序为_（用离子符号和“”表示）。（3）的气态氢化物中，最稳定的是_（用化学式表示），最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是_（用化学式表示）。（4）的最高价氧化物对应的水化物与的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式_。（5）的单质在空气中燃烧可生成淡黄色粉末X，X常用
26、作呼吸面具和潜水艇中的供氧剂，可选用合适的化学试剂和下图所示实验装置证明X有提供氧气的作用。回答下列问题：装置A使用石灰石与浓盐酸反应制取CO2，装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是_；装置C中X与CO2反应的化学方程式是_，装置D盛放NaOH溶液的作用是除去_；为检验试管F收集的气体，操作为_，出现_现象，即证明X可作供氧剂。参考答案【真题演练】1.B【解析】原子轰击实验中，满足质子和质量数守恒，因此W+4=30+1，则W=27，X与Y原子之间质子数相差2，因X元素为金属元素，Y的质子数比X大，则Y与X位于同一周期，且Y位于X右侧，且元素X、Y的最外层电子数之和为8，设X最外层电子数为a，则
27、Y的最外层电子为a+2，解得a=3，因此X为Al，Y为P。A的质量数为27，则该原子相对原子质量为27，故A错误；BAl元素均可形成AlCl3，P元素均可形成PCl3，故B正确；CAl原子与P原子位于同一周期，且Al原子序数大于P原子序数，故原子半径AlP，故C错误；DP的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，故D错误。2.D【解析】A该化合物中，H、B、N之间均以共用电子对形成共价键，故A正确；BNa单质既能与水反应生成氢氧化钠和氢气，也能与甲醇反应生成甲醇钠和氢气，故B正确；CN的最高价氧化物的水化物HNO3为强酸，故C正确；DB的氟化物BF3中B原子最外层只有6个电子，达不到8电
28、子稳定结构，故D错误。3.D【解析】根据题干信息可知，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，化合物XW3与WZ相遇会产生白烟，则WX3为NH3，WZ为HCl，所以W为H元素，X为N元素，Z为Cl元素，又四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z，则Y的核外电子总数为11，Y为Na元素。ANa为金属元素，非金属性最弱，非金属性YZ，A选项错误；B同周期元素从左至右原子半径依次减小，同主族元素至上而下原子半径依次增大，则原子半径：NaClNH，B选项错误；CN元素的含氧酸不一定全是强酸，如HNO2为弱酸，C选项错误；DY的氧化物水化物为NaOH，属于强碱，D选项正确。4.C【解析】由W、X、
29、Y、Z为同一短周期元素，Z的核外最外层电子数是X核外电子数的一半可知，Z为Cl、X为Si，由化合价代数和为0可知，Y元素化合价为3价，则Y为P元素；由W的电荷数可知，W为Na元素。A、氯化钠为强酸强碱盐，水溶液呈中性，错误；B、同周期元素从左到右，非金属性依次增强，则非金属性的强弱顺序为ClSP，错误；C、P元素的最高价氧化物对应水化物为磷酸，磷酸是三元中强酸，正确；D、新化合物中P元素化合价为3价，满足8电子稳定结构，错误。5.D【解析】W、X、Y和Z为短周期主族元素，依据位置关系可以看出，W的族序数比X多2，因主族元素族序数在数值上等于该元素的最高价（除F与O以外），可设X的族序数为a，则
30、W的族序数为a+2，W与X的最高化合价之和为8，则有a+(a+2)=8，解得a=3，故X位于第IIIA族，为Al元素；Y为Si元素，Z为P元素；W为N元素，据此分析作答。A同一周期从左到右元素原子半径依次减小，同一主族从上到下元素原子半径依次增大，则原子半径比较：NAl，正确；B常温常压下，Si为固体，正确；C同一主族元素从上到下，元素非金属性依次减弱，气体氢化物的稳定性依次减弱，则气体氢化物的稳定性：PH3NH3，正确；DX的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝，即可以和强酸反应，又可以与强碱反应，属于两性氢氧化物，错误。【过关搏杀】1C【解析】A中子数为18的氯原子的质量数为35，可以表示为，故
31、A错误；B属于离子化合物，但中存在共价键，故B错误；C结构式中共用电子对用短线表示，的结构式为，故C正确；D的电子式为，故D错误。2B【解析】含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3为共价化合物，错误；第IA族和第A族原子化合时，不一定形成离子键，H原子和第A族原子化合时，形成共价键，错误；由非金属元素形成的化合物不一定是共价化合物，也可能是离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等铵盐，错误；物质中不一定存在化学键，如稀有气体单质是由单原子构成的分子，其中不存在化学键，错误；只要含有离子键的化合物，就一定是离子化合物，正确；结冰时，水分子由于氢键有固定取向，分子排列更加规则，导致体
32、积变大，密度变小，因此冰的密度比水小，是因为水分子之间存在氢键，正确；CO2溶于水，一部分CO2与水反应生成H2CO3，有共价键的断裂和生成，错误；纯碱(Na2CO3)和烧碱(NaOH)都是离子化合物，熔化时克服的化学键都是离子键，正确；综上，共3个正确，答案选B。3C【解析】根据题目信息均是前20号元素，与同主族，和的简单离子具有相同的电子层结构，又形成如图所示离子化合物，可知是碳()，是氢()，是氧()，是硫()，是钾()，据此分析解答。A 、的核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，则半径小于，A正确；B 元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，根据氧化性，则最高价
33、氧化物对应的水化物的酸性：，B正确； 元素的含氧酸不一定全是强酸，如为弱酸，C错误；D 是，是离子化合物，D正确。4C【解析】A硼为5号元素，硼原子含有5个质子和5个电子，原子结构示意图为，故A正确；BM2核外有a个电子，b个中子，则原子M中质子数为a+2，质量数为a+b+2，M原子符号为，故B正确；C除去氯化铵中的氯化镁需要用到氨水，离子方程式中氨水不能拆开，故C错误；D磷与氯组成的常见化合物有PCl3和PCl5，PCl3分子内原子均满足8电子结构，其电子式为，故D正确。5B【解析】A与质子数不相同，不能互为同位素，故A错误；B与互为同位素，具有相同的最外层电子数，故B正确；C与质子数不相同
34、，不是同种元素形成的单质， 不互为同素异形体，故C错误；D与具有相同的质子数，中子数不同，质量数不同，则物理性质不相同，故D错误。6D【解析】AH2O2属于共价化合物，原子间以共价键相结合，不存在离子键，它具有强氧化性，可以杀菌消毒，与不稳定无关，故A错误；B氨气属于共价化合物，氨气易液化，汽化时从周围环境吸收大量的热，可以作制冷剂，与其水溶液的碱性无关，故B错误；C硫酸铝钾属于离子化合物，存在离子键和共价键，铝离子水解产生氢氧化铝胶体，具有吸附作用，可做净水剂，但没有强氧化性，不具有杀菌消毒作用，故C错误；D次氯酸钠属于离子化合物，存在离子键和共价键，具有强氧化性，可以用来杀菌消毒，故D正确
35、。7D【解析】由 X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍可知，X为O元素，由图示可知，W、X、Y、Z的原子半径大小顺序为YZXW，由Z的族序数等于其周期数可知，Z为Al元素，由W、X位于不同周期可知，W为H元素；由Y的原子序数比Z小、原子半径比Z大可知，Y与Z同周期，可能为Na元素或Mg元素。A.氧元素与氢元素和钠元素可以形成化合物H2O2和Na2O2，与镁元素只能形成化合物MgO，故A错误；B.氯化铝为共价化合物，熔融状态下不导电，不能用电解方法制备铝单质，故B错误；C.电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，钠离子或镁离子、铝离子和氧离子的电子层结构相同，则氧离子的离子半径大于
36、金属阳离子的离子半径，故C错误；D.金属钠中钠离子的离子半径大于金属铝中铝离子的离子半径，钠原子的价电子数小于铝原子，则金属钠中的金属键小于金属铝，则钠单质的沸点比铝单质的低，故D正确。8C【解析】由题干信息可知，A、B、C、D是原子序数依次增大的短周期主族元素，甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物，化合物N能使品红溶液褪色，则N为SO2，乙是一种18电子分子，则乙可以是H2O2，又乙和丁的组成元素相同，M是某种元素对应的单质，所以丁为H2O，M为O2，根据转化关系M+丙N+丁，甲+H+丙，则丙为H2S，又B、D原子序数之和是A、C原子序数之和的2倍，所以A为H元素，B为O元素，C为Na
37、元素，D为S元素，则甲为Na2S，据此分析解答问题。A根据上述分析可知，元素D为S元素，其氧化物SO2对应水化物亚硫酸不是强酸，A错误；B原子半径r(Na)r(S)r(O)，即r(C)r(D)r(B)，B错误；CSO2具有还原性，可与H2O2发生氧化还原反应，C正确；DSO2使溴水褪色是因为其还原性，而乙烯使溴水褪色是因为乙烯和溴发生了加成反应，两者褪色原理不同，D错误。9A【解析】A.若甲、乙元素是同主族元素，丙为氧化物，C与SiO2反应、Na与H2O的反应符合转化关系，乙单质可能是Si，A正确；B.若甲、乙均为金属单质，丙为氧化物，铝热反应符合转化关系，丁若为氧化铝，Al2O3属于两性氧化
38、物，B错误；C.若甲为金属单质，乙为非金属单质，丙为氧化物，Mg与CO2、Na与H2O的反应等都符合转化关系，甲不一定为Mg，C错误；D.若甲、乙元素是同周期元素，Mg与SiO2反应生成Si与MgO也符合转化关系，D错误。10B【解析】由表中信息可知，T最低价为-2、无正合价，则T为O元素；R的最低价也是-2，其原子半径大于T，所以R为S元素；Q的最低价为-1、最高价为+7，其原子半径比O原子大、比S原子小，所以Q为Cl元素；由L、M的化合价可以判断它们分别位于第IA、第IIIA族，由同周期元素原子半径的变化规律可知，L为Na，M为Al。A. 水分子之间可以形成氢键，所以水的沸点高于硫化氢，A
39、不正确； B. L和Q形成的化合物是氯化钠，其中两种离子最外层均达到8电子稳定结构，B正确；C. 钠的还原性强于铝，C不正确；D. 简单离子半径的大小顺序为r(O2)r(Na)r(Al3)，D不正确。11（1）第三周期、第A族；O2NaAl3（2）（3）H2O2 HHO2；BaO2H2SO4=BaSO4H2O2（4）NaHH2O=NaOHH2（5）3Na2O26Fe26H2O=4Fe(OH)36Na2Fe3【解析】A是五个元素原子序数最小的，A、W能形成两种液态化合物A2W和A2W2，可以猜测A为H，W为O，形成水和过氧化氢。A、D同主族，且D的原子序数大于W所以D为Na。E的原子序数大于D，
40、所以E一定在第三周期，E元素的周期序数与主族序数相等，所以E在第三主族，则E为Al。5个元素的原子序数之和为39，所以B为C。即A、B、W、D、E依次为H、C、O、Na、Al。（1）Al在周期表的第三周期、第A族。O2、Na、Al3的核外电子均为10个，所以可以根据：核电荷数越大，离子半径越小的原则进行判断，结论为：O2NaAl3（2）C有6个电子，O有8个电子，则一个C和一个O已经有14个电子，为凑齐18个电子，只能再加上4个H，即CH4O，只能是甲醇。（3）二元弱酸的电离一定分步，所以第一步电离为H2O2 HHO2。题目说H2O2是一种二元弱酸，所以由稀硫酸处理BaO2来制备H2O2时可以
41、参考强酸制弱酸的原则进行，得到过氧化氢和硫酸钡。（4）Na和H2化合得到只可能是NaH，熔点为800，可以判断为离子化合物，含有Na+和H-，和水反应生成氢氧化钠和氢气。（5）该淡黄色化合物明显为Na2O2，与氯化亚铁反应，红褐色沉淀为氢氧化铁。所以初始判断出来的反应物为过氧化钠、亚铁离子和水，生成物一定有氢氧化铁和钠离子。再根据化合价升降相等，得到过氧化钠和亚铁离子一定为1:2，可得到如下初始方程式：Na2O2 + 2Fe2+ + H2O = Fe(OH)3+ 2Na+。显然电荷不守恒，为了配平电荷可以选择在反应物中添加氢氧根（错误，因为反应物中并没有强碱，无法拆出氢氧根），或者在生成物中添
42、加氢离子（错误，因为加入的过氧化钠与水反应生成氢氧化钠，随着过氧化钠的加入，溶液不可能呈现强酸性）。以上不成立，那么就只能在生成物中添加铁离子（认为生成的氢氧根不够，无法将铁离子完全沉淀），根据电荷守恒可以计算铁离子的系数为2/3，方程式转化为：Na2O2 + 2Fe2+ + 2H2O = 4/3Fe(OH)3+ 2Na+ + 2/3Fe3+，两边乘以3即可。12（1）第四周期A族（2）2Ga+2NH32GaN+3H2除去GaN中混有的少量Ni浓氨水；排除装置中的空气，避免空气与镓反应，使产物不纯，防止氢气与氧气爆炸（3） cGaAs+11HNO3=Ga(NO3)3+8NO2+H3AsO4+4
43、H2O 【解析】由题给流程可知，在少量镍做催化剂作用下，镓粉与氨气高温下反应生成氮化镓和氢气，向反应后的固体中加入稀盐酸，稀盐酸与催化剂镍反应生成氯化镍和水，充分反应后，过滤、洗涤、干燥得到氮化镓固体。（1）由镓的原子结构示意图可知，镓原子核外有4个电子层，最外层有3个电子，则镓元素位于周期表第四周期A族；（2）由分析可知，“热转化”时发生的反应为在少量镍做催化剂作用下，镓粉与氨气高温下反应生成氮化镓和氢气，反应的化学方程式为2Ga+2NH32GaN+3H2；“酸浸”操作的目的是，使催化剂镍与盐酸反应生成氯化镍和水，达到除去氮化镓固体中混有的少量镍；仪器X中的试剂是浓氨水，浓氨水的作用是常温下
44、与氧化钙反应制得反应所需的氨气；加热前需先通入排尽装置中的空气，防止空气中的氧气与镓反应，使产物不纯，同时防止氧气与镓与氨气发生生成的氢气反应，发生爆炸；（3）a.同主族元素，从上到下金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物碱性增强，则Ga(OH)3的碱性强于Al(OH)3能用元素周期律解释，故不符合题意；b.同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，As的非金属性强于Ga能用元素周期律解释，故不符合题意；c.H3AsO4的酸性强于H3AsO3与酸中含有的非羟基氧有关，与原子结构无关，不能用元素周期律解释，故符合题意；c符合题意，故答案为：c；由题意可知，GaAs与浓硝酸发生氧化还原反应生成H3As
45、O4、Ga(NO3)3、NO2和H2O，反应的化学方程式为GaAs+11HNO3=Ga(NO3)3+8NO2+H3AsO4+4H2O。13（）验证锂、钠、钾的活泼性(或同一主族，从上到下元素的金属性逐渐增强) c2Na2H2O=2Na2OH-H2（）（1）分液漏斗、圆底烧瓶（2）检查装置的气密性（3）；除去SO2气体盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀；SO2+2HCO3-=SO32-+H2O+CO2或SO2+HCO3-=HSO3-+CO2【解析】锂、钠、钾为A族金属元素，越活泼的金属越易与水反应，根据与水反应的难易验证金属性的强弱；铜与浓硫酸反应生成二氧化硫，由于亚硫酸的酸性大于碳酸，
46、二氧化硫与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳。要比较碳和硅两种元素的非金属强弱，通过二氧化碳通入硅酸钠溶液中制取硅酸验证；（）甲同学在a、b、c三只烧杯里分别加入50 mL水，再分别滴加几滴酚酞溶液，依次加入大小相近的锂、钠、钾块，观察现象。可以根据与水反应的难易判断金属性的活泼性；甲同学设计实验的目的是验证锂、钠、钾的活泼性；钾最活泼，反应最剧烈的烧杯是c；Na与水发生反应生成氢氧化钠和氢气的离子方程式2Na2H2O=2Na2OH-H2；（）通过最高价氧化物对应水合物的酸性强弱来探究碳、硅元素的非金属性强弱，（1）仪器名称A是分液漏斗、B是圆底烧瓶；（2）涉及到气体的实验，需连接仪器后检验装置气密
47、性。（3）铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫、水，化学方程式是；为验证二氧化碳与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，装置E中足量酸性KMnO4溶液的作用是除去CO2中SO2气体。碳酸的酸性大于硅酸，能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀；已知酸性，亚硫酸碳酸，试管D中碳酸氢钠与二氧化硫反应生成二氧化碳，发生反应的离子方程式是SO2+2HCO3-=SO32-+H2O+CO2。14（1）（2）O2-F-Na+（3）H2O；HClO4（4）Al(OH)3+OH=+2H2O（5）除去CO2中混有的HCl2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；吸收未反应
48、完的CO2带火星的木条靠近气体；木条复燃 【解析】由元素在元素周期表中的相对位置可知，为氢元素、为C元素、为N元素、为O元素、为F元素、为Na元素、为Mg元素、为Al元素、为S元素、为Cl元素、为As元素。（1）元素为As元素，原子序数为33，原子核外有4个电子层，最外层有5个电子，原子结构示意图为；（2）电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，氧离子、氟离子和钠离子的电子层结构相同，则离子半径由大到小的顺序为O2-F-Na+；（3）元素的非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，氧元素、硫元素和氯元素中，氧元素的非金属性最强，则水最稳定，由于氧元素没有
49、正化合价，则高氯酸的酸性强于硫酸；（4）氢氧化铝是两性氢氧化物，能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为Al(OH)3+OH=+2H2O；（5）装置A中浓盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水，由于浓盐酸具有挥发性，制得的二氧化碳中混有氯化氢气体，则装置B中饱和碳酸氢钠溶液的作用是除去二氧化碳气体中混有的氯化氢气体；装置C中过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，若二氧化碳过量，反应生成的氧气中会混有二氧化碳气体，将混合气体通过氢氧化钠溶液中，二氧化碳会与氢氧化钠溶液反应，除去氧气中的二氧化碳气体；若将带火星的木条靠近试管F中收集的气体，木条复燃，说明F中气体为氧气，即可证明过氧化钠可做供氧剂。
