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PAGE8-物質結構元素周期律1.下列有關化學用語的表示正確的是(B)A.中子數為20的Ar原子:eq\o\al(20,18)ArB.Na2O的電子式:C.F-的結構示意圖:D.NaHCO3的電離方程式:NaHCO3Na++H++COeq\o\al(2-,3)【解析】A項,中子數為20的Ar原子為eq\o\al(38,18)Ar,錯誤;B項,Na2O是由Na+與O2-通過離子鍵形成的離子化合物,電子式正確;C項,F-的結構示意圖為,錯誤;D項,NaHCO3的電離方程式為NaHCO3Na++HCOeq\o\al(-,3),錯誤。2.(2024·保定模擬)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數依次增大,W的最外層電子數為內層電子數的3倍,X在短周期主族元素中金屬性最強,W與Y屬于同一主族。下列敘述正確的是(C)A.原子半徑:r(Z)>r(X)>r(W)B.W的簡潔氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Y的弱C.由W與X形成的一種化合物可作供氧劑D.Y的最高價氧化物對應的水化物的酸性比Z的強【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數依次增大,W的最外層電子數為內層電子數的3倍,則W為氧元素,X在短周期主族元素中金屬性最強,則X為鈉元素,W與Y屬于同一主族,則Y為硫元素,Z為短周期元素中原子序數比Y大,則Z為氯元素。同主族從上而下原子半徑依次增大,同周期從左而右原子半徑依次減小,故原子半徑:r(X)>r(Z)>r(W),A錯誤;非金屬性越強簡潔氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強,則W的簡潔氣態(tài)氫化物H2O的熱穩(wěn)定性比Y的簡潔氣態(tài)氫化物H2S強,B錯誤;由W與X形成的一種化合物Na2O2可作供氧劑,C正確;非金屬性越強最高價氧化物的水化物的酸性越強,則H2SO4的酸性比HClO4的弱,D錯誤。3.(2024·雅安模擬)短周期元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大,它們的原子最外層電子數為互不相等的奇數。X與Y位于不同周期,X與W的最高化合價之和為8,元素Z的單質是目前運用量最大的主族金屬元素單質。下列說法中正確的是(C)A.化合物YX4W溶于水后,得到的溶液呈堿性B.化合物YW3為共價化合物,電子式為C.Y、Z形成的一種化合物強度高,熱膨脹系數小,是良好的耐熱沖擊材料D.原子半徑大?。篧>Z>Y>X【解析】短周期元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大,它們的原子最外層電子數為互不相等的奇數,說明最外層電子數依次為1、3、5、7,元素Z的單質是目前運用量最大的主族金屬元素單質,則Z為Al元素、Y為N元素、W為Cl元素。X與Y位于不同周期,則X為H元素、Y為N元素、W為Cl元素,元素化合物YX4W為NH4Cl,NH4Cl溶液中NHeq\o\al(+,4)水解使溶液呈酸性,故A錯誤;Y為N元素、W為Cl元素,化合物NCl3為共價化合物,電子式為,故B錯誤;Y為N元素、Z為Al元素,AlN為原子晶體,原子晶體具有強度高、熱膨脹系數小、耐熱沖擊的特征,故C正確;在周期表中,同一周期從左到右,原子半徑漸漸減小,同一主族的元素的原子半徑從上到下依次增大,H原子半徑最小,故原子半徑從大到小的依次為Al>Cl>N>H,D錯誤。4.(2024·衢州模擬)依據下表中有關短周期元素性質的數據,下列說法不正確的是(C)①②③④⑤⑥⑦⑧原子半徑(10-10m)0.741.601.521.100.991.860.751.43主要化合價最高價+2+1+5+7+1+5+3最低價-2-3-1-3A.元素④處于第三周期第ⅤA族B.元素③和⑥、元素④和⑦分別處于同一主族C.元素①與元素⑥形成的化合物中不行能存在共價鍵D.元素⑧對應的氫氧化物可能具有兩性【解析】短周期元素中,④⑦均有+5、-3價,處于ⅤA族,原子半徑④>⑦,故④為P、⑦為N;⑤有+7、-1價,則⑤為Cl;①有最低價-2,處于ⅥA族,原子半徑小于Cl,故①為O;③⑥均有最高價+1,處于ⅠA族,原子半徑③<⑥,故③為Li、⑥為Na,②只有最高價+2價,原子半徑大于Li,所以②為Mg;⑧只有最高價+3,原子半徑小于鎂的,故⑧為Al;則元素④為P,處于第三周期ⅤA族,故A正確;最高正化合價等于其主族序數,故③和⑥處于ⅠA族、④和⑦分別處于ⅤA族,故B正確;元素①與元素⑥形成的化合物有氧化鈉、過氧化鈉,過氧化鈉中存在共價鍵,故C錯誤;元素⑧為Al,氫氧化鋁是兩性氫氧化物,故D正確。5.(2024·池州模擬)W、X、Y、Z四種短周期元素在元素周期表中的相對位置如圖所示,且四種元素的原子最外層電子數之和為24。下列敘述不正確的是(D)A.簡潔陰離子的還原性Y強于XB.W的氣態(tài)氫化物與其最高價含氧酸反應生成離子化合物C.X、Y、Z最簡潔氫化物中穩(wěn)定性最弱的是YD.在元素周期表中118號元素與Z位于同一主族【解析】X、Y、Z、W四種短周期元素,結合位置可知,W、X為其次周期元素,Y、Z為第三周期,設X的最外層電子數為x,則W的最外層電子數為x-1,Y的最外層電子數為x,Z的最外層電子數為x+1,則x+x-1+x+x+1=24,解得x=6,則W為N,X為O,Y為S,Z為Cl。同主族從上到下還原性依次增加,所以S2-的還原性比O2-強,故A正確;N元素的氣態(tài)氫化物和其最高價含氧酸鹽反應生成離子化合物NH4NO3,故B正確;X、Y、Z最簡潔氫化物為H2O、H2S、HCl,非金屬性越強氫化物越穩(wěn)定,所以穩(wěn)定性最弱的是H2S,故C正確;118號元素位于0族,Z是Cl位于第ⅦA族,故D錯誤。6.(2024·阜陽模擬)短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序數依次增加。已知,離子化合物甲是由X、Y、Z、W四種元素組成的,其中,陰陽離子個數比為1∶1,陽離子是一種5核10電子微粒;Q元素原子半徑是短周期主族元素中最大的;乙為上述某種元素的最高價氧化物對應的水化物;甲與乙的濃溶液反應生成丙、丁、戊三種物質,其中丁在常溫下為氣體。下列說法正確的是(A)A.甲中既含離子鍵,又含共價鍵B.丙和戊的混合物肯定顯酸性C.丁肯定能使潮濕的紅色石蕊試紙變藍D.原子半徑:X<Y<Z<W【解析】離子化合物甲是由X、Y、Z、W四種元素組成的,其中陰陽離子個數比為1∶1,陽離子是一種5核10電子微粒,該陽離子為NHeq\o\al(+,4),則X為H元素;Q元素原子半徑是短周期主族元素中最大的,則Q為Na元素,因此Y、Z、W均為其次周期元素,陰離子組成元素的原子序數小于Na,則陰離子為碳酸氫根離子,則甲為NH4HCO3,因此Y為C元素、Z為N元素、W為O元素;乙為上述某種元素的最高價氧化物對應的水化物;甲與乙的濃溶液反應生成丙、丁、戊三種物質,則乙為氫氧化鈉或硝酸,與碳酸氫銨反應生成氨氣,碳酸鈉和水或硝酸銨、二氧化碳和水,其中丁在常溫下為氣體,則丁為氨氣或二氧化碳,甲為NH4HCO3,屬于離子化合物,含有離子鍵,銨根離子、HCOeq\o\al(-,3)中還含有共價鍵,故A正確;丙和戊的混合物可能為碳酸鈉溶液或硝酸銨溶液,碳酸鈉水解后溶液顯堿性,故B錯誤;丁可能為二氧化碳,二氧化碳不能使潮濕的紅色石蕊試紙變藍,故C錯誤;同一周期,從左到右,原子半徑漸漸減小,同一主族,從上到下,原子半徑漸漸增大,原子半徑:X<W<Z<Y,故D錯誤。7.(2024·蘇州模擬)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數依次增大,X的單質是空氣中體積分數最大的氣體,Y原子的最外層電子數與X原子的核外電子總數相等,Z的族序數等于其原子核外最內層的電子數,W與Y同主族。下列說法正確的是(A)A.原子半徑:r(Z)>r(X)>r(Y)B.X的簡潔氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Y的強C.Y分別與X、Z形成的化合物所含化學鍵類型相同D.Z、W形成的化合物的水溶液電解可制取單質Z【解析】X的單質是空氣中體積分數最大的氣體,即X為N,Y原子的最外層電子數與X原子的核外電子總數相等,即Y為F,Z的族序數等于其原子核外最內層的電子數,四種元素為短周期主族元素,原子序數依次增大,即Z為Mg,W與Y同主族,W為Cl;原子半徑大小依次是r(Mg)>r(Cl)>r(N)>r(F),故A正確;非金屬性越強,其氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性越強,F的非金屬性強于N,即HF熱穩(wěn)定性強于NH3,故B錯誤;形成的化合物分別是NF3和MgF2,前者含有共價鍵,后者含有離子鍵,故C錯誤;形成的化合物為MgCl2,電解熔融MgCl2制取Mg,故D錯誤。8.短周期元素a、b、c、d、e的原子序數依次增大,由它們形成的化合物X、Y、Z、W在肯定條件下的相互轉化關系如圖所示。已知X、Y、Z均含有d元素;X的焰色反應呈黃色;Y是兩性氫氧化物;0.1mol·L-1W溶液的pH為1。下列說法正確的是(B)A.e元素的含氧酸的酸性在同主族中最強B.b元素的單質和氫化物可能具有氧化性和漂白性C.c與e和a與e元素形成的化合物均屬于電解質且化學鍵類型相同D.b、c、d元素的離子半徑大小依次是b<c<d【解析】依據題意及轉化關系圖可知,X中有Na、Al,Y是Al(OH)3,W是一元強酸,即為HCl,X、Y、Z均含有Al元素,則X是NaAlO2,Z是AlCl3,則a、b、c、d、e分別是H、O、Na、Al、Cl。A項,e是Cl元素,其最高價含氧酸的酸性在同主族中最強,錯誤;B項,b為O元素,其單質有O3,其氫化物有H2O2,兩者均具有氧化性和漂白性,正確;C項,c與e形成的化合物為NaCl,是離子化合物,化學鍵是離子鍵,a與e形成的化合物為HCl,是共價化合物,化學鍵是共價鍵,兩者均屬于電解質,但化學鍵類型不同,錯誤;D項,b、c、d元素的離子分別是O2-、Na+、Al3+,半徑大小依次是O2->Na+>Al3+,即b>c>d,錯誤。9.同一短周期元素甲、乙、丙、丁原子序數依次增大。常溫下,含甲的化合物r濃度為0.1mol·L-1時溶液pH=13。同周期元素簡潔離子中,乙離子的半徑最小。p和q分別是元素丙和丁的單質,其中p為淺黃色固體。上述物質的轉化關系如圖所示(產物水已略去)。下列說法不正確的是(B)A.原子半徑的大小關系:甲>乙>丙>丁B.反應②的離子方程式:Cl2+H2OH++Cl-+HClOC.m、n的陰離子在酸性條件下不能大量共存D.甲、乙、丁的最高價氧化物對應的水化物兩兩之間均可以發(fā)生反應【解析】p是元素丙的單質,p為淺黃色固體,丙為S元素,p為單質硫;甲、乙、丙、丁是同一短周期元素且原子序數依次增大,丁為Cl元素,q為Cl2,甲、乙都是第三周期元素,含甲的化合物r濃度為0.1mol·L-1時溶液pH=13,r為一元強堿,甲為Na元素,r為NaOH;同周期元素簡潔離子中,乙離子半徑最小,乙為Al元素。A項,同周期從左到右原子半徑漸漸減小,原子半徑:甲>乙>丙>丁,正確;B項,反應②為Cl2與NaOH溶液的反應,反應的離子方程式為Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O,錯誤;C項,反應①為S與NaOH溶液的反應,反應的離子方程式為3S+6OH-eq\o(,\s\up7(△))2S2-+SOeq\o\al(2-,3)+3H2O,S2-、SOeq\o\al(2-,3)酸性條件下發(fā)生歸中反應不能大量共存,反應的離子方程式為2S2-+SOeq\o\al(2-,3)+6H+3S↓+3H2O,正確;D項,甲、乙、丁的最高價氧化物對應的水化物依次為NaOH、Al(OH)3、HClO4,兩兩之間均可發(fā)生反應,正確。10.(2024·綿陽模擬)短周期元素M、P、Q、W的原子序數依次增大。M原子獲得4個電子最外層將達到穩(wěn)定結構,P原子的最外層電子數是內層電子數的3倍,Q2+與P2-具有相同的電子層結構,W與M同主族。下列說法正確的是(A)A.比較氣態(tài)簡潔氫化物的熱穩(wěn)定性:P>WB.比較原子半徑:r(W)>r(Q)>r(P)>r(M)C.比較最高價氧化物對應水化物的酸性:M<WD.比較化學鍵類型:P分別與Q、W形成的化合物中化學鍵類型相同【解析】短周期主族元素M、P、Q、W的原子序數依次增大。P原子的最外層電子數是其內層電子數的3倍,則P為O元素;Q2+與P2-具有相同的電子層結構,可以知道Q為Mg元素;W與M同主族,最外層電子數相同,M原子獲得4個電子最外層將達到穩(wěn)定結構,則M為C,P為O,Q為Mg,W為Si。O非金屬性強于Si,因此O形成的氣態(tài)簡潔氫化物的熱穩(wěn)定性更強,故A正確;同周期元素原子半徑隨原子序數的增大而減小,可得原子半徑大小依次:r(Q)>r(W)>r(M)>r(P),故B錯誤;M為C,W為Si,同主族元素的非金屬性從上到下遞減,最高價氧化物對應水化物的酸性遞減,因此H2CO3的酸性比H2SiO3強,故C錯誤;P分別與Q、W形成的化合物為MgO和SiO2,前者含離子鍵,后者含共價鍵,化學鍵類型不同,故D錯誤。11.(2024·成都模擬)下圖是部分短周期元素原子半徑與原子序數的關系圖,下列說法正確的是(C)A.M、N的氧化物都能與Z、R的最高價氧化物對應水化物反應B.Y的單質能從含R簡潔離子的水溶液中置換出R單質C.X、M兩種元素組成的化合物熔點很高D.簡潔離子的半徑:R>M>X【解析】由圖可知,為其次周期和第三周期元素的原子半徑的改變,依據原子序數關系可知X為O元素,Y為F元素,Z為Na元素,M為Al元素,N為Si元素,R為Cl元素,M、N的氧化物Al2O3、SiO2都能與Z、R的最高價氧化物對應水化物NaOH反應,但SiO2不與R的最高價氧化物對應水化物HClO4反應,A錯誤;F2特別活潑,與含氯離子的水溶液反應時干脆與水反應,無法置換出氯氣,B錯誤;X、M兩種元素組成的化合物氧化鋁熔點很高,C正確;O2-、Al3+電子層結構相同,核電荷數越大離子半徑越小,Cl-比它們多一個電子層,半徑最大,故離子半徑Cl->O2->Al3+,D錯誤。12.(2024·衡陽模擬)X、Y、Z、W為原子序數依次增大的短周期主族元素。X分別與Y、Z、W結合形成質子數相同的甲、乙、丙三種分子。丁為無色氣體,遇空氣變紅棕色;丙的水溶液可刻蝕玻璃。上述物質有如圖轉化關系:下列說法錯誤的是(B)A.四種元素形成的單質中W的氧化性最強B.甲、乙、丙中沸點最高的是丙C.甲常用作致冷劑D.甲、乙分子均只含極性共價鍵【解析】丁為無色氣體,遇空氣變紅棕色,則丁為NO,單質Z與化合物甲反應生成NO,則單質Z為O2,化合物甲為NH3,乙為H2O,能與H2O反應生成氧氣的單質為F2,丙為HF,故元素X、Y、Z、W分別為H、N、O、F。H、N、O、F四種元素形成的單質中F2的氧化性最強,故A正確;常溫下NH3和HF為氣態(tài),H2O在常溫下為液態(tài),所以沸點最高的是H2O,故B錯誤;化合物甲為NH3,氨氣易液化,液氨氣化時汲取大量的熱,故常用作制冷劑,故C正確;化合物甲為NH3,乙為H2O,NH3和H2O分子均只含極性共價鍵,故D正確。13.(2024·合肥模擬)X、Y、Z、Q、R均為短周期元素,且Y、Z、Q、R在周期表中的位置關系如下圖所示。已知X與Y同主族,X與Q能形成最簡潔的有機物。則下列有關說法正確的是(C)QRYZA.原子半徑:r(Z)>r(Y)>r(R)>r(Q)B.氣態(tài)化合物的穩(wěn)定性:QX4>RX3C.X與Y形成的化合物中含有離子鍵D.最高價含氧酸的酸性:X2QO3>XRO3【解析】X、Y、Z、Q、R均為短周期元素,X與Q能形成最簡潔的有機物為甲烷,則X為H,Q為C,X與Y同主族,則Y為Na,結合Y、Z和R在周期表的位置可知,Z為Mg,R為N,同周期元素隨著原子序數的增大原子半徑依次減小,同主族元素,從上到下原子半徑依次增大,則原子半徑:r(Y)>r(Z)>r(Q)>r(R),A項錯誤;非金屬性越強,其對應的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,則NH3的穩(wěn)定性大于CH4,即RX3>QX4,B項錯誤;X與Y形成NaH,含離子鍵,C項正確;非金屬性越強,其對應的最高價含氧酸的酸性越大,則硝酸的酸性大于碳酸,即:XRO3>X2QO3,D項錯誤。14.(2024·太原模擬)短周期元素X、Y、Z、W分屬三個周期,且原子序數依次增加。其中Y與X、Z均可形成1∶1或1∶2的二元化合物;X與Z最外層電子數相同;Y與W的一種化合物是一種新型的自來水消毒劑。下列說法錯誤的是(B)A.常溫常壓下Y的單質為氣態(tài)B.離子半徑:W>Z>YC.X與Z形成的離子化合物具有還原性D.W的最高價氧化物的水化物肯定是強酸【解析】短周期元素X、Y、Z、W分屬三個周期且原子序數依次增加,X為H,Y與X、Z均可形成1∶1或1∶2的二元化合物;X與Z最外層電子數相同;Y為O,Z為Na,Y與W的一種化合物是一種新型的自來水消毒劑,W為Cl。常溫常壓下Y的單質為氧氣或臭氧,均為氣態(tài),故A正確;Y為O,Z為Na,對應的離子具有相同的核外電子排布,核電荷數越大,離子半徑越小,應為Z<Y,故B錯誤;X與Z形成的離子化合物是NaH,H為-1價,具有還原性,可與水反應生成氫氧化鈉和氫氣,故C正確;W的最高價氧化物的水化物是高氯酸,因為氯元素的非金屬性強于硫元素,硫酸為強酸,所以高氯酸肯定是強酸,故D正確。15.(2024·福州模擬)W、Q、X、Y、Z為短周期元素且原子序數依次增大,X原子的K層電子數與M層電子數相等,Y是常用的灰黑色半導體材料,通常狀態(tài)下YW4呈氣態(tài)。下圖是晶體Y的一種制備路途圖。有關說法正確的是(C)eq\x(YQ2)eq\o(,\s\up7(X),\s\do5(△))eq\x(X2Y)eq\o(,\s\up7(WZ溶液))eq\x(YW4)eq\o(,\s\up7(△))eq\x(Y)A.標準狀況下,WZ為液態(tài)B.原子半徑大小為W<X<YC.YQ2和YW4均只含極性共價鍵D.氫化物的穩(wěn)定性為Q>Y>Z【解析】W、Q、X、Y、Z為短周期元素且原子序數依次增大,X原子的K層電子數與M層電子數相等,X為Mg元素;Y是常用的灰黑色半導體材料,通常狀態(tài)下YW4呈氣態(tài),則Y為Si元素,W為H元素;依據晶體Y的一種制備路途圖,Z為-1價,原子序數大于14,則Z為Cl元素,YQ2中Q為-2價,結合原子序數的關系可知,Q為O元素。WZ為HCl,標準狀況下
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