D．氢化物的稳定性D>E
14．电子层数相同的短周期元素X、Y、Z、W，其中X的最外层电子数比K层少1个，Y的最外层电子数比K层多1个，Z的单质常用于制造太阳能电池，W的原子半径是同周期主族元素中最小的。
下列推断中正确的是
A．Z的简单氢化物的热稳定性强于W的简单氢化物
B．Z的氧化物与水反应可制得相应的含氧酸
C．X、Y、W的原子半径依次减小，对应的简单离子半径依次增大
D．X、Y、W的最高价氧化物对应的水化物之间互相都能发生反应
15．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X元素的单质可在自然界形成最硬的矿石，Y原子最外层有6个电子，Z元素的氧化物可做高温耐火材料且其最高价氧化物的水化物是难溶于水的碱性物质，W与X同主族。
下列叙述正确的是
A．原子最外层电子数由少到多的顺序：
X＝W＜Y＜Z
B．原子半径由大到小的顺序：
r（W）＞r（X）＞r（Y）＞r（Z）
C．元素非金属性由强到弱的顺序：
X、Y、W
D．元素的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：
Y、X、W
16．短周期元素X、Y、Z的原子序数依次增大，其中Y元素的原子半径最大。
已知A、B、C分别是X、Y、Z三种元素的单质，A和C常温下为气体。
在适宜的条件下，A、B、C可以发生如图所示的反应。
下列说法正确的是
A．化合物YX中含离子键B．Z的含氧酸均为强酸
C．非金属性：
X>ZD．离子半径：
Y>Z
二、非选择题（共52分）
17．元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。
已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，M元素原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3∶4，且M原子的质子数是Y原子的2倍；N－、Z＋、X＋的半径逐渐减小；化合物XN在常温下为气体，据此回答下列问题：
（1）写出Z与N形成的化合物的电子式________。
（2）X与Y可分别形成10电子和18电子的分子，写出该18电子分子转化成10电子分子的化学方程式________________________（分解反应）。
（3）如图表示由上述元素组成的两种气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系，请写出该转化过程的化学方程式：
__________________________________________________。
（4）A、B均为由上述五种元素中的三种元素组成的强电解质，且组成元素的原子个数之比为1∶1∶1。
若在各自的水溶液中，A能抑制水的电离，B能促进水的电离，则A的化学式为________，B的化学式为________。
18．X、Y、Z、W是四种短周期元素，X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍；Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；Z元素的单质为双原子分子，Z的氢化物水溶液呈碱性；W元素最高正价是＋7价。
回答下列问题：
（1）元素X原子结构示意图为____________________________。
（2）元素Y的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是________。
（3）元素Z能与氢元素形成一价阴离子，该阴离子的电子总数是________，与该离子电子总数相等的Z与氢形成的微粒是__________________________________________________。
（4）ZW3常温下呈液态，可与水反应生成一种酸和一种碱，反应的化学方程式为__________________________________________________________________________。
（5）探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。
X、Y、Z、W四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是________（用酸的分子式表示）。
19．已知A、B、C、D、E、F都是短周期的主族元素，原子序数依次增大，其中A是宇宙中最丰富的元素，B的单质常温下为气体，C和E同主族，C和E可形成EC2和EC3两种分子，D是短周期中原子半径最大的元素。
请回答下列问题：
（1）①B在元素周期表中的位置___________________________；
②上述元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是________（写化学式）。
（2）C、D、E、F四种元素对应的简单离子的半径由小到大的顺序是（用离子符号表示）____________________________________。
（3）工业上常用A、B组成的物质X来检验F的单质是否发生泄漏，有大量白烟生成，写出此反应的化学方程式__________________________________________________________。
其中该反应中还原剂的物质的量和氧化剂的物质的量之比为________。
20．某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱，用如图所示装置进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。
实验操作步骤：
Ⅰ．打开弹簧夹1，关闭弹簧夹2，并打开活塞a，滴加盐酸。
Ⅱ．A中看到白色沉淀时…，关闭活塞a。
请回答：
（1）B中反应的离子方程式是_____________________________。
（2）通过步骤Ⅰ、Ⅱ得知盐酸具有的性质是________（填字母）。
A．挥发性 B．还原性 C．氧化性 D．酸性
（3）C装置的作用是________，X是________（写化学式）。
（4）为了验证碳的非金属性强于硅，步骤Ⅱ中未写的操作和现象是_____________________，D中反应的化学方程式是______________________________。
（5）碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因是________________________________________（从原子结构角度加以解释）。
21．（2018·泰安期中）A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素，A、E在元素周期表中的相对位置如图，A与氧元素能形成两种无色气体，C是地壳中含量最多的元素，D是地壳中含量最多的金属元素。
A
E
（1）C在元素周期表中的位置为____________，其离子的结构示意图为______________。
（2）AE2的电子式为_________________________________________________。
（3）C、E、F的单质沸点最低的是________（填化学式）。
（4）C、D、E、F的离子半径由大到小的顺序是____________（填离子符号）。
（5）实验室制取F2气体的离子方程式为_______________________________。
（6）在微电子工业中，B的最简单气态氢化物的水溶液可作刻蚀剂H2O2的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为__________________________________。
单元训练金卷·高三·化学卷（A）
第八单元物质结构元素周期律
答案
一、选择题（每小题3分，共48分）
1．【答案】A
【解析】P的质子数是15，A正确；F原子的电子数为9，B错误；离子化合物中阴、阳离子间隔排列，其电子式中离子分开写、不能合并，C错误；明矾是十二水合硫酸铝钾，D错误。
2．【答案】B
【解析】该原子的电子层数若为2，则核电荷数是10。
质子数是最外层电子数的
倍；若为3层，则核电荷数为15，质子数是最外层电子数的3倍，B项符合要求；若为4层，则核电荷数为20，质子数是最外层电子数的10倍。
3．【答案】B
【解析】
Li和
Li质子数相同，中子数不同，二者属于同位素，A正确；
6C和
7N的质子数不相等，二者不互为同位素，B错误；
Na和
Mg质子数不相同，属于不同种元素，C正确；
Li的质量数为7，
7N的中子数也为7，D正确。
4．【答案】A
【解析】A项，CaCl2和Na2S中都只有离子键；B项，Na2O只有离子键，而Na2O2除有离子键外，还有非极性共价键（过氧根离子中）；C项，CO2中只有共价键，NH4Cl中既有离子键又有共价键；D项，HCl只有共价键，而NaOH中除有共价键（氢氧根离子中），还有离子键。
5．【答案】D
【解析】NF3分子中N—F共价键是极性键；反应中N：
－3价→＋3价，F：
0价→－1价，NF3既是氧化产物又是还原产物，D选项中NH4F是离子化合物。
6．【答案】C
【解析】10Be和9Be互为同位素，中子数不同质子数相同，A项正确；10Be的原子核内，质子数为4，中子数为10－4＝6，中子数比质子数多，B项正确；5.2g26Al3＋中所含的电子数约为
×（13－3）×NAmol－1≈1.2×1024，C项错误；26Al和26Mg的质子数分别为13、12，中子数分别为13、14，核外电子数等于质子数，故两者所含质子数、中子数和核外电子数都不相同，D项正确。
7．【答案】C
【解析】L层电子数是K层电子数的3倍，X为O；核外电子层数等于原子序数，即1，Y为H；L层电子数是K层和M层电子数之和，即K、L、M分别含有2、8、6个电子，Z为S；共用三对电子形成双原子分子，常温下为气体的单质是N2，W为N。
氮原子的结构示意图为
，A错误；O和H能形成H2O和H2O2两种化合物，B错误；O非金属性大于S，C正确；四种元素可以形成NH4HSO4等离子化合物，D错误。
8．【答案】C
【解析】具有相同电子层结构的离子，符合“阴上阳下”的规律，故原子序数：
a＞b＞d＞c，A、B、C、D分别为Mg、Na、N、F，A项错误；单质的还原性：
A＜B，B项错误；具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：
C3－＞D－＞B＋＞A2＋，C项正确；A、B的最高价氧化物对应的水化物分别为Mg（OH）2、NaOH，C的最高价氧化物对应的水化物为HNO3，则对应溶液的pH：
B＞A＞C，D项错误。
9．【答案】C
【解析】A项，非金属性的强弱，应根据对应最高价氧化物对应水化物的酸性比较，不能根据氢化物的酸性进行比较，HF的酸性比HCl弱，但非金属性F强于Cl，正确；B项，催化剂及耐高温和耐腐蚀的合金材料，大多属于过渡元素，正确；C项，短周期元素正化合价数值和其族序数不一定相同，如C有＋2、＋4价，错误；D项，微粒X2－与Y2＋核外电子排布相同，核电荷数：
Y＞X，离子半径：
X2－＞Y2＋，正确。
10．【答案】D
【解析】地壳中含量最多的是氧，Z为O元素，所以Y为N元素；钠是短周期金属性最强的元素，W是Na；X原子序数最小且不与Y、Z同周期，所以X是H元素。
原子半径N>O，A错误；W的最高价的氧化物是氢氧化钠，是强碱，B错误；氮气的氧化性比氧气弱，C错误；H、N、O可以组成HNO3等共价化合物，也可以组成NH4NO3等离子化合物，D正确。
11．【答案】C
【解析】设元素Y的原子序数为y，则y＋y＋10＝3×（y＋1），解得y＝7，则Y为N元素、X为Si元素、Z为O元素、W为Cl元素。
原子半径：
ZXY12．【答案】C
【解析】氨可作制冷剂，所以W是氮；钠是短周期元素中原子半径最大的，所以Y是钠；硫代硫酸钠与稀盐酸反应生成黄色沉淀硫单质和刺激性气味的气体二氧化硫，所以X、Z分别是氧、硫。
非金属性X强于W，所以X的简单氢化物的热稳定性强于W的，A正确；Y、X的简单离子都具有与氖原子相同的电子层结构，均是10电子微粒，B正确；硫化钠水解使溶液呈碱性，该溶液使石蕊试纸变蓝，C错误；S、O属于ⅥA，S、Na属于第三周期，D正确。
13．【答案】B
【解析】由表中数据可知，A为钠，B为铝，C为铍，D为硫，E为氧。
E2－与B3＋的核外电子数都为10，相等，A错误；离子半径大小Na＋H2S，D错误。
14．【答案】D
【解析】由题意推知Z是硅，故这些元素都在第三周期，从而推断出X是钠，Y是铝，W是氯。
热稳定性：
SiH4Al3＋15．【答案】D
【解析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X元素的单质可在自然界中形成最硬的矿石，该矿石为金刚石，则X为C元素，Z元素的氧化物可做耐高温材料且其最高价氧化物的水化物是难溶于水的碱性物质，则Z为Mg元素，Y原子最外层有6个电子，而且原子序数比Mg小，则Y为O元素，W与C同主族，则W为Si元素。
原子最外层电子数由少到多的顺序：
Z＜W＝X＜Y，故A错误；同周期自左而右原子半径减小，同主族从上到下原子半径增大，则原子半径由大到小的顺序：
r（Z）＞r（W）＞r（X）＞r（Y），故B错误；X为碳元素，Y为O元素，W为Si元素，则元素非金属性由强到弱的顺序：
Y、X、W，故C错误；元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性：
O＞C＞Si，则气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：
Y、X、W，故D正确。
16．【答案】A
【解析】根据图示，A是H2、B是Na或Mg或Al等活泼金属，C是Cl2，X、Y、Z分别是H、Na或Mg或Al、Cl；化合物NaH中含离子键，故A正确；HClO是弱酸，故B错误；非金属性：
Cl>H，故C错误；离子半径：
Cl－>Na＋，故D错误。
二、非选择题（共52分）
17．【答案】
（1）Na＋[∶
∶]－
（2）2H2O22H2O＋O2↑
（3）2SO2＋O2
2SO3
（4）NaOH NaClO（或NaHS）
【解析】根据Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，Y是O元素；M元素原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3∶4，M是S元素，N为短周期主族元素，原子序数大于S元素，N为Cl元素，根据化合物XN在常温下为气体，推断X为H，根据N－、Z＋、X＋的半径逐渐减小，推断Z为Na元素。
18．【答案】
（1）
（2）
6C （3）10 NH
、NH3
（4）NCl3＋4H2O===3HClO＋NH3·H2O （5）H2CO3
【解析】X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍，说明X共有3个电子层，且M层上有6个电子，即
，为硫元素；Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，说明Y只有2个电子层，且最外层有4个电子，Y为碳元素；Z的氢化物水溶液显碱性，中学阶段要求掌握的碱性气体只有NH3，因此Z为氮元素；W的最高正价为＋7，而F元素无正价，因此W为氯元素。
19．【答案】
（1）①第二周期第ⅤA族 ②HClO4
（2）Na＋、O2－、Cl－、S2－
（3）3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2 2∶3
【解析】根据题意可知：
A是H；B是N；C是O；D是Na；E是S；F是Cl。
（1）①B在元素周期表中的位置是第二周期第ⅤA族；②上述元素的最高价氧化物的水化物中酸性最强的是HClO4；
（2）C、D的离子核外有两个电子层；E、F四种元素对应的简单离子核外有三个电子层，对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径就越小，对于电子层结构不同的离子来说，离子核外电子层数越多，离子半径就越大，因此这四种元素的简单的半径由小到大的顺序是：
Na＋其中该反应中还原剂是NH3，氧化剂是Cl2，还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶3。
20．【答案】
（1）CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
（2）AD
（3）除HCl气体 NaHCO3
（4）关闭弹簧夹1，打开弹簧夹2，当D中出现白色胶状沉淀后 Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3
（5）碳和硅位于同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，得电子的能力减弱，非金属性减弱
【解析】B中CaCO3与盐酸反应的离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O，此反应表明盐酸具有酸性，A中看到的白色沉淀是AgCl沉淀，此现象表明盐酸具有挥发性。
C装置是用NaHCO3溶液除去CO2中混有的HCl气体，以保证与Na2SiO3溶液反应生成白色胶状沉淀的是CO2，此反应的化学方程式为CO2＋Na2SiO3＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，从而说明碳酸的酸性强于硅酸，进而证明碳的非金属性强于硅。
21．【答案】
（1）第二周期第ⅥA族
（2）
（3）O2 （4）S2－＞Cl－＞O2－＞Al3＋
（5）MnO2＋4H＋＋2Cl－
Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
（6）2NH3·H2O＋3H2O2===N2↑＋8H2O
【解析】由题中所给信息可知，A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素，A能与氧元素形成两种无色气体，则A为碳元素；C为氧元素；D为铝元素，且图中给出了A和E在元素周期表中的相对位置，则B为氮元素，E是硫元素，F为氯元素。
（1）C为氧元素，在周期表中的位置为第二周期第ⅥA族；O2－的结构示意图为
。
（2）AE2为CS2，其电子式为
。
（3）C、E、F的单质分别是O2、S、Cl2，通常状态下，S是固体，O2和Cl2是气体，且O2和Cl2是组成相似的分子晶体，O2的相对分子质量小于Cl2，因此O2的沸点最低。
（4）具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，原子核对核外电子的吸引能力越强，离子半径越小。
具有不同电子层结构的离子，电子层数越多，离子半径越大。
因此可得离子半径：
S2－＞Cl－＞O2－＞Al3＋。
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